JP4368504B2 - 柱梁架構における制振装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、制振装置に関し、更に詳しくは縦方向に起立する柱材と前後,左右に多数配置し、隣接する二つの柱材間に上下方向に沿って多数の梁材を架設し、二本の柱材と上下二本の梁材とで上下に連続する矩形の柱梁架構を構成している建築物において、地震等の外力に対して減衰機能を発揮して当該構造物に対する制振を行なう制振装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
縦方向に起立する多数の柱材と、隣接する二つの柱材間に上下方向に沿う梁材を多数架設して上下方向に沿う多数の矩形柱梁架構を構成する構造物として高層ビルディング,高層タワーが知られており、これらの構造物に地震等の振動外力が作用したり、強風が作用すると、この構造物全体が振れたり、柱材に曲げモーメントが発生して構造物の上方がたわむ等の不具合が生じる。この為、従来上記矩形柱梁架構にブレースとオイルダンパー等からなる減衰器とを組合せた制振装置が組付けられて地震等の外力を減衰して構造物の振れ等を防止するようにしている。この制振装置として、例えば、特開2000−54667号公報,特開平5−311920号公報に開示されたものが開発されている。
【0003】
これらの制振装置は、例えば図6に示すように、縦方向に起立する柱材1,1を前後,左右に多数配置し、隣接する二つの柱材1,1間に上下方向に沿って多数の梁材2,3を架設し、二本の柱材1,1と上下二本の梁材2,3とで上下に連続する矩形のラーメン構造の柱梁架構4を構成し、上記単一の柱梁架構4内の対角線上にそれぞれブレース10と減衰器11とを直列に接続した減衰装置12を配設したものである。減衰装置12の両端をそれぞれ柱材1,1と梁材2,3との各交叉部A,Bに球面軸受13,13とガセットプレート17,17とを介して結合させている。減衰器11は例えばシリンダとシリンダ内にピストンを介して移動自在に挿入したピストンロッドとからなりピストンロッドの外端が球面軸受13を介して交叉部Aに結合され、ブレース10の一端はシリンダに直列に結合され、このブレース10の他端は交叉部Bに球面軸受13を介して結合されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のブレスと減衰器とからなる減衰装置では剛性をアップし、耐久性を向上させ、更に減衰機能を向上させるにはブレースと減衰器とは直径を大径に成形するのが好ましい。
【0005】
しかしながら、ブレースと減衰器を大径にするとその分半径方向に太くなり、狭い壁空間等ではこの減衰装置の側面が壁面と干渉し、取付けできなくなり、設置スペースの制約を受けるという不具合がある。
【0006】
そこで、本発明の目的は、半径方向の径を大きくすることなく剛性と、耐久性と減衰機構の向上を図れる減衰装置を使用した柱梁架構における制振装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の一つの手段は、 縦方向に起立する柱材を前後,左右に多数配置し、隣接する二つの柱材間に多数の上下の梁材を架設し、二本の柱材と上下二本の梁材とで上下に連続する柱梁架構を構成し、上記柱梁架構内に減衰器とブレースとを直列に接続した減衰装置を配設している柱梁架構における制振装置において、単一のオイルダンパからなる減衰器と単一のブレースとを直列に連結して単一の減衰装置を構成し、この単一の減衰装置を複数縦方向に沿って並列に設け、各単一の減衰装置の両端をそれぞれ共通の単一のブラケットに一体に結合し、更に、これらのブラケットをそれぞれ球面軸受又はピンを介してガセットプレートに結合し、これらガセットプレートを介して全体の減衰装置の両端を柱梁架構内に結合させていることを特徴とする。
【0008】
この場合、柱材と梁材との交叉部にガセットプレートを設け、減衰装置を柱梁架構内に対角線上に配置し、各ブラケットをそれぞれ上記ガセットプレートに球面軸受又はピンを介して結合しても良い。
【0009】
同じく、他の手段は、縦方向に起立する柱材1を前後,左右に多数配置し、隣接する二つの柱材間に多数の上下の梁材を架設し、二本の柱材と上下二本の梁材とで上下に連続する柱梁架構を構成し、上記柱梁架構内に減衰器とブレースとを直列に接続した減衰装置を配設している柱梁架構における制振装置において、単一のオイルダンパからなる減衰器と単一のブレースとを直列に連結して単一の減衰装置を構成し、この単一の減衰装置を複数縦方向に沿って並列に設け、各単一の減衰装置の両端をそれぞれ共通の単一のブラケットに一体に結合し、 二本の柱材と上側梁材2との上部交叉部にそれぞれガセットプレートを設け、下側の梁材の中間に他のガセットプレートを設け、上記二つの交叉部側のガセットプレートと上記梁材3側のガセットプレートとの間に互いに斜め反対方向に向けて配設した一対の減衰装置を上記ブラケットを介して結合していることを特徴とするものである。
【0010】
同じく、更に別の手段は、縦方向に起立する柱材を前後、左右に多数配置し、隣接する二つの柱材間に多数の上下の梁材を架設し、二本の柱材と上下二本の梁材とで上下に連続する柱梁架構を構成し、上記柱梁架構内に減衰器とブレースとを直列に接続した減衰装置を配設している柱梁架構における制振装置において、単一のオイルダンパからなる減衰器と単一のブレースとを直列に連結して単一の減衰装置を構成し、この単一の減衰装置を複数縦方向に沿って並列に設け、各単一の減衰装置の両端をそれぞれ共通の単一のブラケットに一体に結合し、二本の柱材と上側梁材との間の上側二つの交叉部に正面K字状のブレースの上端を結合し、他方一本の柱材と下側梁材との下側交叉部にガセットプレートを設け、上記K字状のブレースの下側と上記ガセットプレートの間に上記各ブラケットを介して減衰装置を水平に結合させていることを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図にもとづいて説明する。
【0012】
図1乃至図3は、本発明の一実施の形態に係る減衰装置とこれを利用した柱梁架構における制振装置を示す。
即ち、各請求項の発明に対応するの実施の形態は、 縦方向に起立する柱材1を前後,左右に多数配置し、隣接する二つの柱材1、1間に多数の上下の梁材2、3を架設し、二本の柱材1、1と上下二本の梁材2、3とで上下に連続する柱梁架構4を構成し、上記柱梁架構4内に減衰器21とブレース20とを直列に接続した減衰装置を配設している柱梁架構4における制振装置である。
そして、請求項1の発明に対応する図1の実施の形態では、単一のオイルダンパからなる減衰器21aと単一のブレース20aとを直列に連結して単一の減衰装置22aを構成し、この単一の減衰装置22aを複数縦方向に沿って並列に設け、各単一の減衰装置22aの両端をそれぞれ共通の単一のブラケット24、24に一体に結合し、更に、これらのブラケット24、24をそれぞれ球面軸受23、23又はピンを介してガセットプレート26、26に結合し、これらガセットプレート26,26を介して全体の減衰装置22の両端を柱梁架構4内に結合させていることを特徴とする。
同じく、請求項3の発明に対応する図4の実施の形態は、単一のオイルダンパからなる減衰器21aと単一のブレース20aとを直列に連結して単一の減衰装置22aを構成し、この単一の減衰装置22aを複数縦方向に沿って並列に設け、各単一の減衰装置22aの両端をそれぞれ共通の単一のブラケット24、24に一体に結合し、 二本の柱材1、1と上側梁材2との上部交叉部にそれぞれガセットプレート25、25を設け、下側の梁材3の中間に他のガセットプレート27を設け、上記二つの交叉部側のガセットプレート25、25と上記梁材3側のガセットプレート27との間に互いに斜め反対方向に向けて配設した一対の減衰装置22、22を上記ブラケット24、24を介して結合しているものである。
更に、請求項4の発明に対応する図5の実施の形態では、単一のオイルダンパからなる減衰器21aと単一のブレース20aとを直列に連結して単一の減衰装置22aを構成し、この単一の減衰装置22aを複数縦方向に沿って並列に設け、各単一の減衰装置22aの両端をそれぞれ共通の単一のブラケット24、24に一体に結合し、二本の柱材1、1と上側梁材2との間の上側二つの交叉部A、Aに正面K字状のブレースKの上端を結合し、他方一本の柱材1と下側梁材3との下側交叉部Bにガセットプレート25を設け、上記K字状のブレースKの下側と上記ガセットプレート25の間に上記各ブラケット24、24を介して減衰装置を水平に結合させているものである。
以下更に詳しく説明する。
【0013】
本発明に係る柱梁架構4における制振装置は従来と同じく、縦方向に起立する柱材1を前後,左右に多数配置し、隣接する二つの柱材1,1に多数の上下の梁材2,3を架設し、二本の柱材1,1と上下二本の梁材2,3とで上下と連続する柱梁架構を構成し、上記柱梁架構4内に減衰器21とブレース20とを直列に連続した減衰装置22を配設しているものである。
【0014】
本発明では単一の減衰器21aと単一のブレース20aとを直列に連結して単一の減衰装置22aを構成し、この単一の減衰装置22aを複数直列に縦方向に沿って設け、各単一の減衰装置22aの両端をブラケット24,24を介して一体に結合し、これらのブラケット24,24を介して全体の減衰装置22の両端を柱梁架構4内に結合させている。この場合、縦方向とは例えば柱梁架構4に壁を設けた場合、壁面に沿う方向をいうものである。
【0015】
図1の減衰装置22は単一の減衰装置22a、22aを二本並列に設けたもので、この単一の減衰装置22aの直径は従来の減衰装置の直径より小さく、これを二本組合せたことにより全体の剛性と耐久性をアップし、減衰機能も向上させている。単一の減衰装置22aの直径が小さいことからこれを二本組合せても全体の直径はそれほど大きくすることなく上記の機能を向上させ、設置スペースの制約を受けないようにしている。更に単一の減衰装置22aを縦方向に並設したとき、縦方向の直径は大きくなっても横方向の直径は小さいままで済む。
【0016】
単一の減衰器21aは、シリンダとシリンダ内にピストンを介して移動自在に挿入したオイルダンパーから構成されている。柱梁架構4内には減衰装置22が対角線上に直列に設けられ、又はV字状,W字状あるいはK字状に組付けてもよい。
【0017】
第1の実施の形態は対角線上に配置した例を示している。即ち、柱材1と梁材2,3との交叉部A,Bにガセットプレート25,26を設け、全体の減衰装置22を柱梁架構4内に対角線上に配置し、各ブラケット24,24をそれぞれ上記ガセットプレート25,26に球面軸受23,23又はピンを介して結合しているものである。
【0018】
図4は本発明の他の実施の形態に係り、減衰装置22を二組作用してややV字状に取付けたものである。即ち、柱材1と梁材2,3との上方交叉部A,Aにガセットプレート25,25を設け、下方の梁材3の中間に他のガセットプレート27を設け、上記二つの交叉部側のガセットプレート25,25と梁材側のガセットプレート27との間に互いに斜め反対方向に向けてハウジング移設した減衰装置22,22をブラケット24を介して結合したものである。他の構造と作用,効果は図1の場合と同じである。
【0019】
同じく図5は本発明の実施の形態を示し、これは減衰装置22を柱梁架構4内にK字状のブレスKを介して取付けたものである。即ち、柱材1と梁材2,3との上側二つの交叉部A,Aと下方の梁材3の中間との間に正面K字状のブレースKを設け、他方柱材1と梁材3との下側交叉部Bにガセットプレート25を設け、上記ブレースKの梁材側頂部取付部と上記ガセットプレート25の間にブラケット24,23を介して全体の減衰装置22を水平に結合させているものである。その他の構造,作用,効果は図1の場合と同じである。
【0020】
上記図1,図4,図5の各実施の形態に係る制振装置によれば、ラーメン構造の柱梁架構4内にオイルダンパー等の単一の減衰器21aとブレース20aとを直列に接続した単一の減衰装置22aを二本連設して配置したものであるから、地震,強風等の外力が構造物、即ち、柱梁架構4に作用した時減衰器21aはブレース20aの軸線方向に沿って伸縮し、その時の減衰機能で上記外力を減衰して構造物に対して制振を行なう。この際、水平方向の入力に対してのみならず柱材1,1に対する上下方向の荷重も減衰器21aが担持して減衰を行なうものである。
【0021】
【発明の効果】
各請求項の発明によれば、単一の減衰器と単一のブレースとを直列に接続した単一の減衰装置を複数並列し、これの両端部をブラケットを介して一体化させているので各単一の減衰装置の横方向の直径を小さくでき、全体の減衰装置の横方向の直径も大きくすることなく剛性と耐久性の向上を図れ、併せて減衰装置の向上も図れる。又、減衰装置全体の横方向の直径も大きくする必要がないから狭い壁空間等にも設置でき、取付スペースの制約も受けないで済む。即ち、単一の減衰装置を壁面等に沿って縦方向に並設することにより縦方向の径は長くなっても横方向の径は小さいので全体の減衰装置の側面が壁面と干渉しないで済む。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る制振装置の略示正面図である。
【図2】減衰装置の正面図である。
【図3】図2の側面図である。
【図4】他の実施形態に係る制振装置の正面図である。
【図5】他の実施の形態に係る制振装置の正面図である。
【図6】従来の制振装置の略示正面図である。
【符号の説明】
1 柱材
2,3 梁材
4 柱梁架構
20a ブレース
21a 減衰器
22 減衰装置
23 球面軸受
24 ブラケット
25,26 ガセットプレート
27 ガセットプレート
A,B 交叉部
K K字状のブレース
Claims (4)
- 縦方向に起立する柱材(1)を前後,左右に多数配置し、隣接する二つの柱材(1、1)間に多数の上下の梁材(2、3)を架設し、二本の柱材(1、1)と上下二本の梁材(2、3)とで上下に連続する柱梁架構(4)を構成し、上記柱梁架構(4)内に減衰器(21)とブレース(20)とを直列に接続した減衰装置を配設している柱梁架構(4)における制振装置において、単一のオイルダンパからなる減衰器(21a)と単一のブレース(20a)とを直列に連結して単一の減衰装置(22a)を構成し、この単一の減衰装置(22a)を複数縦方向に沿って並列に設け、各単一の減衰装置(22a)の両端をそれぞれ共通の単一のブラケット(24、24)に一体に結合し、更に、これらブラケット(24、24)をそれぞれ球面軸受(23、23)又はピンを介してガゼットプレート(25、26)に結合し、これらガゼットプレート(25、26)を介して全体の減衰装置(22)の両端を柱梁架構(4)内に結合させていることを特徴とする柱梁架構における制振装置。
- 柱材(1、1)と梁材(2,3)との交叉部にガセットプレート(25、26)を設け、減衰装置(22)を柱梁架構(4)内に対角線上に配置し、各ブラケット(24、24)をそれぞれ上記ガセットプレート(25、26)に球面軸受(23)又はピンを介して結合している請求項1の柱梁架構における制振装置。
- 縦方向に起立する柱材(1)を前後,左右に多数配置し、隣接する二つの柱材(1、1)間に多数の上下の梁材(2、3)を架設し、二本の柱材(1、1)と上下二本の梁材(2、3)とで上下に連続する柱梁架構(4)を構成し、上記柱梁架構(4)内に減衰器(21)とブレース(20)とを直列に接続した減衰装置を配設している柱梁架構(4)における制振装置において、単一のオイルダンパからなる減衰器(21a)と単一のブレース(20a)とを直列に連結して単一の減衰装置(22a)を構成し、この単一の減衰装置(22a)を複数縦方向に沿って並列に設け、各単一の減衰装置(22a)の両端をそれぞれ共通の単一のブラケット(24、24)に一体に結合し、二本の柱材(1、1)と上側梁材(2)との上部交叉部にそれぞれガゼットプレート(25、25)を設け、下側の梁材(3)の中間に他のガゼットプレート(27)を設け、上記二つの交叉部側のガゼットプレート(25、25)と上記梁材(3)側のガゼットプレート(27)との間に互いに斜め反対方向に向けて配設した一対の減衰装置(22、22)を上記ブラケット(24、24)を介して結合している柱梁架構における制振装置。
- 縦方向に起立する柱材(1)を前後,左右に多数配置し、隣接する二つの柱材(1、1)間に多数の上下の梁材(2、3)を架設し、二本の柱材(1、1)と上下二本の梁材(2、3)とで上下に連続する柱梁架構(4)を構成し、上記柱梁架構(4)内に減衰器(21)とブレース(20)とを直列に接続した減衰装置を配設している柱梁架構(4)における制振装置において、単一のオイルダンパからなる減衰器(21a)と単一のブレース(20a)とを直列に連結して単一の減衰装置(22a)を構成し、この単一の減衰装置(22a)を複数縦方向に沿って並列に設け、各単一の減衰装置(22a)の両端をそれぞれ共通の単一のブラケット(24、24)に一体に結合し、二本の柱材(1、1)と上側梁材(2)との間の上側二つの交叉部(A、A)に正面K字状のブレース(K)の上端を結合し、他方一本の柱材(1)と下側梁材(3)との下側交叉部(B)にガゼットプレート(25)を設け、上記K字状のブレース(K)の下側と上記ガゼットプレート(25)の間に上記各ブラケット(24、24)を介して減衰装置を水平に結合させている柱梁架構における制振装置。
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