JP5743432B2

JP5743432B2 - Expansion joint structure

Info

Publication number: JP5743432B2
Application number: JP2010126674A
Authority: JP
Inventors: 義人有馬; 克彦笹井; 等奥村; 佐々木　聡; 聡佐々木; 増田　圭司; 圭司増田; 健一田原
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 2010-06-02
Filing date: 2010-06-02
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2030-06-02
Also published as: JP2011252313A

Description

本発明は、建築構造物のエキスパンションジョイント構造に関する。本発明は更に、エキスパンションジョイント構造を備えた建物に関する。 The present invention relates to an expansion joint structure for a building structure. The present invention further relates to a building having an expansion joint structure.

長大な建築構造物では、温度変化により構造物が伸縮する際の構造物両端間の寸法変化も大きなものとなる。また、コンクリート造の構造物では、打設したコンクリートが硬化する際のコンクリートの収縮による構造物両端間の寸法変化も大きなものとなる。そのため、コンクリートの収縮や温度変化に起因する伸縮によって構造物が損傷しないように、構造物を適宜の箇所で切り離してそこにクリアランスを画成し、温度変化に起因する構造物の伸縮をそのクリアランスの大きさが縮小増大することで吸収するようにしており、この構造はエキスパンションジョイントと呼ばれている。ただし、温度変化に起因する構造物の伸縮量を吸収するためにエキスパンションジョイントを設ける場合であっても、そのクリアランスの大きさは、その温度変化に起因する構造物の伸縮量に対応した大きさとするだけでは不足である。即ち、地震動や強風などの外乱によって構造物が変形するときには、エキスパンションジョイントで切り離された両側の構造物部分が互いに異なった変形の仕方をするため、それによって両側の構造物部分どうしが衝突することがないように、温度変化により発生し得る伸縮量に更に地震動や強風による変形分を加えた大きさにクリアランスを設定しておかねばならない。 In a long building structure, a dimensional change between both ends of the structure when the structure expands and contracts due to a temperature change is large. Further, in a concrete structure, a dimensional change between both ends of the structure due to the shrinkage of the concrete when the placed concrete is hardened becomes large. Therefore, in order to prevent damage to the structure due to the shrinkage of concrete and the expansion and contraction due to temperature change, the structure is separated at an appropriate place to define a clearance there, and the expansion and contraction of the structure due to temperature change is defined as the clearance. This structure is called an expansion joint. However, even when an expansion joint is provided to absorb the expansion / contraction amount of the structure due to temperature change, the clearance size is the size corresponding to the expansion / contraction amount of the structure due to the temperature change. Just doing it is not enough. In other words, when a structure deforms due to disturbance such as earthquake motion or strong wind, the structure parts on both sides separated by the expansion joint will be deformed differently, so that the structure parts on both sides collide with each other. Clearance must be set so that the amount of expansion and contraction that can occur due to temperature changes is further increased by deformation due to earthquake motion or strong wind.

特に多層建築物の上層階などのように、地震動や強風などの動的外乱により大きな変位を生じる部分に設けられるエキスパンションジョイントでは、そのクリアランスを非常に大きく設定しておく必要があった。更に、その多層建築物が例えば立体駐車場である場合などでは、エキスパンションジョイントを横切って大重量の車両が通行できるように、その大きなクリアランスを覆って、しかも大重量に耐え得るエキスパンションジョイントカバーが必要とされていた。しかしながら、そのようなエキスパンションジョイントカバーは市場に大量生産品として供給されていないため、特注品とせざるを得ず、そのため非常に高価であり、そのことが全体としての建築コストを押し上げていた。 In particular, in an expansion joint provided in a portion where a large displacement is caused by a dynamic disturbance such as earthquake motion or strong wind, such as an upper floor of a multi-layered building, the clearance needs to be set to be very large. Furthermore, when the multi-layered building is a multi-story parking lot, for example, an expansion joint cover that covers the large clearance and can withstand the heavy weight is necessary so that a heavy vehicle can pass across the expansion joint. It was said. However, such an expansion joint cover is not supplied as a mass-produced product to the market, so it has to be a custom-made product, and is therefore very expensive, which has increased the overall construction cost.

従来のエキスパンションジョイント構造を開示した文献としては、以下に列挙する特許文献１〜３がある。 As documents disclosing the conventional expansion joint structure, there are Patent Documents 1 to 3 listed below.

特開平１１−３０３２２８JP-A-11-303228 特開２００１−２７１５１４JP 2001-271514 A 特開２００８−２０２２９２JP2008-202292

本発明は以上の事情に鑑み成されたものであり、本発明の目的は、従来のエキスパンションジョイント構造と比べて、クリアランスをより小さく設定することができる、新規なエキスパンションジョイント構造を提供することにある。本発明のもう１つの目的は、かかるエキスパンションジョイント構造を備えた建物を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a novel expansion joint structure in which the clearance can be set smaller than that of a conventional expansion joint structure. is there. Another object of the present invention is to provide a building having such an expansion joint structure.

上記の目的を達成するため、本発明に係るエキスパンションジョイント構造は、第１構造物と第２構造物との間にクリアランスを画成し、温度変化に起因する前記第１構造物及び／または前記第２構造物の伸縮を前記クリアランスの大きさが増減することで吸収するようにしたエキスパンションジョイント構造において、前記第１構造物の前記クリアランスに臨む部分と前記第２構造物の前記クリアランスに臨む部分とに夫々第１端と第２端とが連結されたダンパー装置を備えており、該ダンパー装置は、該ダンパー装置の前記第１端と前記第２端との間の相対移動速度が大きいときに大きな抵抗力を発生することにより、地震動及び強風などの動的外乱の発生時に該ダンパー装置が前記第１構造物と前記第２構造物とを実質的に剛結合した状態とすることで前記クリアランスの大きさの変化を抑制し、且つ、該ダンパー装置は、該ダンパー装置の前記第１端と前記第２端との間の相対移動速度が小さいときに殆ど抵抗力を発生しないことによって温度変化に起因する前記クリアランスの大きさの変化を許容するように構成されていることを特徴とする。
また、本発明に係るエキスパンションジョイント構造は、第１構造物と第２構造物との間にクリアランスを画成して成るエキスパンションジョイント構造において、前記第１構造物の前記クリアランスに臨む部分と前記第２構造物の前記クリアランスに臨む部分とに夫々第１端と第２端とが連結されたダンパー装置を備えており、該ダンパー装置は、該ダンパー装置の前記第１端と前記第２端との間の相対移動速度が大きいときに大きな抵抗力を発生することにより、動的外乱の発生時に該ダンパー装置が前記第１構造物と前記第２構造物とを実質的に剛結合した状態とすることで前記クリアランスの大きさの変化を抑制し、且つ、該ダンパー装置は、該ダンパー装置の前記第１端と前記第２端との間の相対移動速度が小さいときに殆ど抵抗力を発生しないことによって準静的外乱に起因する前記クリアランスの大きさの変化を許容するように構成されていることを特徴とする。
また、本発明に係る建物は、かかるエキスパンションジョイント構造を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the expansion joint structure according to the present invention defines a clearance between the first structure and the second structure, and the first structure and / or the In an expansion joint structure that absorbs expansion and contraction of the second structure by increasing or decreasing the size of the clearance, a portion of the first structure that faces the clearance and a portion of the second structure that faces the clearance And a damper device having a first end and a second end connected to each other, and the damper device has a high relative movement speed between the first end and the second end of the damper device. large I resistant to generation caused, the damper device in the event of dynamic disturbances such as ground motion and high winds is substantially rigidly connected to said second structure and the first structure to the Suppressing a change in the size of the clearance by the condition, and, the damper device is little resistance when the relative moving speed between said second end and said first end of said damper equipment is small It is configured to allow a change in the size of the clearance due to a temperature change by not generating a force.
The expansion joint structure according to the present invention is an expansion joint structure in which a clearance is defined between the first structure and the second structure, and the portion of the first structure facing the clearance and the first structure A damper device having a first end and a second end connected to a portion of the two structures facing the clearance, and the damper device includes the first end and the second end of the damper device; Ri by the generating a large resistance force is large relative speed of movement between, said damper device is substantially rigidly connected to said second structure and the first structure in the event of dynamic disturbance suppressing a change in the size of the clearance by the state, and, the damper device is little resistance when the relative moving speed between said second end and said first end of said damper equipment is small Characterized in that it is configured to permit variation of the magnitude of the clearance due to quasi-static disturbance by not generating a.
Moreover, the building which concerns on this invention was equipped with this expansion joint structure, It is characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、地震動や強風などの動的外乱によって第１構造物と第２構造物との相対変位が発生するときには、ダンパー装置が大きな抵抗力を発生してクリアランスの大きさの変化を抑制することにより第１構造物と第２構造物との衝突が防止され、そのためクリアランスを小さく設定することができる。これによって、建物のエキスパンションジョイント部分における雨漏り防止や防火区画対応が容易になり、また、エキスパンションジョイントカバーの上を大重量の車両が走行する場合でも、低廉なエキスパンションジョイントカバーを使用することができ、エキスパンションジョイントカバーの破損リスクも低減する。また、クリアランスを小さくできることから、耐震設計をする上で第１構造物と第２構造物とを一体の構造物として取り扱うことが可能となり、そのことが設計期間の短縮、手間の削減につながるものとなっている。 According to the present invention, when a relative displacement between the first structure and the second structure occurs due to a dynamic disturbance such as earthquake motion or strong wind, the damper device generates a large resistance force to change the size of the clearance. By suppressing the collision between the first structure and the second structure, the clearance can be set small. This makes it easy to prevent rain leaks and fireproof areas in the expansion joint part of the building, and even when a heavy vehicle runs on the expansion joint cover, an inexpensive expansion joint cover can be used. The risk of damage to the expansion joint cover is also reduced. In addition, since the clearance can be reduced, it is possible to handle the first structure and the second structure as an integral structure in seismic design, which leads to shortened design time and labor. It has become.

本発明の好適な実施の形態に係るエキスパンションジョイント構造を備えた構造物の骨組を示した図であり、（Ａ）は伏図、（Ｂ）は側面図である。It is the figure which showed the framework of the structure provided with the expansion joint structure which concerns on suitable embodiment of this invention, (A) is a bottom view, (B) is a side view. 本発明の別の好適な実施の形態に係るエキスパンションジョイント構造を備えた構造物の骨組を示した側面図である。It is the side view which showed the framework of the structure provided with the expansion joint structure which concerns on another preferable embodiment of this invention. 図２の実施の形態の第１の変更例に係るエキスパンションジョイント構造を備えた構造物の骨組を示した伏図である。It is a sketch showing the framework of a structure provided with an expansion joint structure according to a first modification of the embodiment of FIG. 図２の実施の形態の第２の変更例に係るエキスパンションジョイント構造を備えた構造物の骨組を示した伏図である。It is the sketch which showed the framework of the structure provided with the expansion joint structure which concerns on the 2nd modification of embodiment of FIG.

図１は、本発明の好適な実施の形態に係るエキスパンションジョイント構造を備えた構造物の骨組を示した図であり、（Ａ）は伏図、（Ｂ）は側面図である。図示した構造物は鉄筋鉄骨コンクリート造の建物であり、図には建物の骨組しか示していないが、この建物を参照符号１０で表している。建物１０の骨組は柱１２と大梁１４とを備えており、柱１２は杭１６に支持された基礎１８に立設されている。建物１０は、クリアランス２０を有するエキスパンションジョイント構造によって左方構造部分１０ａと右方構造部分１０ｂとに切り離されている。以下の説明では、建物１０の左方構造部分１０ａを第１構造物と称し、建物１０の右方構造部分１０ｂを第２構造物と称する。第１構造物１０ａ及び第２構造物１０ｂには、季節、時刻、天候による気温変化や、直射日光に曝露されることによる温度上昇などの、様々な温度変化に起因する伸縮が発生するが、この温度変化に起因する伸縮はエキスパンションジョイント構造のクリアランス２０の大きさが増減することにより吸収される。また、この建物１０を構築するために打設したコンクリートが硬化する際に収縮することによって、第１構造物１０ａ及び第２構造物１０ｂに寸法収縮が生じるが、そのような寸法収縮もクリアランス２０の大きさが増大することにより吸収される。そのためこの建物１０は、硬化に際してのコンクリートの収縮や温度応力に起因する変形などの静的な変形に対して応力フリーとなる構造となっている。 1A and 1B are views showing a framework of a structure provided with an expansion joint structure according to a preferred embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a side view. The illustrated structure is a reinforced steel concrete building, and only the framework of the building is shown in the figure, but this building is represented by reference numeral 10. The frame of the building 10 includes a column 12 and a large beam 14, and the column 12 is erected on a foundation 18 supported by a pile 16. The building 10 is separated into a left structure portion 10 a and a right structure portion 10 b by an expansion joint structure having a clearance 20. In the following description, the left structure portion 10a of the building 10 is referred to as a first structure, and the right structure portion 10b of the building 10 is referred to as a second structure. In the first structure 10a and the second structure 10b, expansion and contraction due to various temperature changes such as temperature change due to season, time, weather, and temperature increase due to exposure to direct sunlight occurs. The expansion and contraction due to this temperature change is absorbed by increasing or decreasing the size of the clearance 20 of the expansion joint structure. Further, when the concrete placed for constructing the building 10 contracts when it hardens, dimensional contraction occurs in the first structure 10a and the second structure 10b. Is absorbed by an increase in the size of. For this reason, the building 10 has a structure that is free of stress against static deformation such as shrinkage of the concrete during hardening and deformation due to temperature stress.

図１に示したエキスパンションジョイント構造は更に、クリアランス２０の近傍に配設された複数のダンパー装置２２を備えている。各々のダンパー装置２２は第１端及び第２端を有しており、第１端は、第１構造物１０ａのクリアランス２０に臨む部分に連結されており、第２端は、第２構造物１０ｂのクリアランス２０に臨む部分に連結されている。より詳しくは、複数のダンパー装置２２は、第１構造物１０ａの一部である大梁１４ａと第２構造物１０ｂの一部である大梁１４ｂとの間に列設されており、それらダンパー装置２２の夫々の第１端が前者の大梁１４ａに連結されており、夫々の第２端が後者の大梁１４ｂに連結されている。 The expansion joint structure shown in FIG. 1 further includes a plurality of damper devices 22 arranged in the vicinity of the clearance 20. Each damper device 22 has a first end and a second end. The first end is connected to a portion facing the clearance 20 of the first structure 10a, and the second end is a second structure. It is connected to the part facing the clearance 20 of 10b. More specifically, the plurality of damper devices 22 are arranged between the large beam 14a that is a part of the first structure 10a and the large beam 14b that is a part of the second structure 10b. Each of the first ends is connected to the former large beam 14a, and each second end is connected to the latter large beam 14b.

各々のダンパー装置２２は、その第１端と第２端との間の相対移動速度が大きいときに大きな抵抗力を発生するように構成されている。ここでいう大きな相対移動速度とは、地震動や強風などの比較的変動の激しい動的外乱によって第１構造物１０ａ及び／または第２構造物１０ｂが変形するときに発生する第１端と第２端との間の相対移動速度に相当するものであって、その好適例は、１．０ｍｍ／秒またはそれ以上の速度である。また、ここでいう大きな抵抗力とは、地震動や強風などの比較的変動の激しい動的外乱によるクリアランス２０の大きさの変化を小さく抑えることのできる大きさの抵抗力であり、その好適例は、ダンパー装置２２が装備されていない場合に想定されるそれら動的外乱によるクリアランス２０の大きさの変化量を、ダンパー装置２２が装備されていることによって少なくともその５０％以下にまで低減することのできる大きさの抵抗力である。これによってダンパー装置２２は、地震動及び強風などの動的外乱に起因するクリアランス２０の大きさの変化を、その大きな抵抗力によって抑制するものとなっている。 Each damper device 22 is configured to generate a large resistance force when the relative movement speed between the first end and the second end is high. The large relative moving speed here means that the first end and the second end that are generated when the first structure 10a and / or the second structure 10b are deformed by a relatively strong dynamic disturbance such as earthquake motion or strong wind. It corresponds to the relative movement speed between the ends, and a preferable example thereof is a speed of 1.0 mm / second or more. Further, the large resistance force referred to here is a resistance force having a magnitude that can suppress a change in the size of the clearance 20 due to a relatively severe dynamic disturbance such as earthquake motion or strong wind. The amount of change in the size of the clearance 20 due to the dynamic disturbance assumed when the damper device 22 is not installed can be reduced to at least 50% or less by installing the damper device 22. The resistance is as large as possible. As a result, the damper device 22 suppresses a change in the size of the clearance 20 caused by a dynamic disturbance such as earthquake motion and strong wind by the large resistance force.

ダンパー装置２２は更に、その第１端と第２端との間の相対移動速度が小さいときに殆ど抵抗力を発生しないように構成されている。ここでいう小さな相対移動速度とは、気温の変動や日光の直射などの温度変化に起因する第１構造物１０ａ及び／または第２構造物１０ｂの伸縮により発生する第１端と第２端との間の相対移動速度や、それら構造物がコンクリート造のものである場合に、それら構造物を構築するために打設したコンクリートの収縮により発生する第１端と第２端との間の相対移動速度に相当するものであって、その好適例は、１００μｍ／秒またはそれ以下の速度である。このように温度変化やコンクリートの収縮は、地震動や強風などの動的外乱と比べれば、それらによって発生するダンパー装置２２の第１端と第２端との間の相対移動速度が格段に小さく、従ってそれらは建物１０に対する、また第１構造物１０ａ及び／または第２構造物に対する、準静的外乱というべきものである。また、ここで殆ど抵抗力を発生しないというのは、このダンパー装置２２が、温度変化やコンクリートの収縮などの準静的外乱によるクリアランス２０の大きさの変化に対して殆ど影響を及ぼさない抵抗力しか発生しないという意味であり、その好適例は、ダンパー装置２２が装備されていない場合に想定される温度変化によるクリアランス２０の大きさの変化量が、ダンパー装置２２が装備されていることによって、多少は抑制されるにしてもその９０％以下にまで抑制されずに済むような大きさの抵抗力である。これによってダンパー装置２２は、準静的外乱である温度変化に起因するクリアランス２０の大きさの変化を許容するものとなっている。 The damper device 22 is further configured to generate little resistance when the relative movement speed between the first end and the second end is small. The small relative moving speed here means that the first end and the second end generated by the expansion and contraction of the first structure 10a and / or the second structure 10b caused by temperature changes such as temperature fluctuations and direct sunlight. Relative movement speed between the first end and the second end generated by the shrinkage of the concrete placed to construct the structure when the structure is made of concrete This corresponds to the moving speed, and a preferable example thereof is a speed of 100 μm / second or less. In this way, the temperature change and the shrinkage of the concrete are much smaller in relative movement speed between the first end and the second end of the damper device 22 generated by them compared to dynamic disturbances such as earthquake motion and strong wind, They are therefore quasi-static disturbances for the building 10 and for the first structure 10a and / or the second structure. Also, the fact that almost no resistance force is generated here means that the damper device 22 has little influence on the change in the size of the clearance 20 due to a quasi-static disturbance such as temperature change or concrete shrinkage. This means that the amount of change in the size of the clearance 20 due to a temperature change assumed when the damper device 22 is not equipped is provided with the damper device 22. Even if it is suppressed to some extent, it is a resistance force that does not need to be suppressed to 90% or less. Accordingly, the damper device 22 allows a change in the size of the clearance 20 due to a temperature change that is a quasi-static disturbance.

第１構造物１０ａと第２構造物１０ｂとは、エキスパンションジョイント構造により互いに切り離されているため、その各々が、地震動や強風などの動的外乱を受けたときの応答特性（変形特性）として、固有の特性を有している。しかるに、本発明によれば、地震動や強風などの動的外乱の影響を受けた第１構造物１０ａと第２構造物１０ｂとが、各々固有の変形特性に従って変形しようとすることによって第１構造物１０ａのクリアランス２０に臨む部分と第２構造物１０ｂのクリアランス２０に臨む部分との間に相対的変位が発生し始めたならば、それらの部分を互いに連結しているダンパー装置２２が大きな抵抗力を発生するため、第１構造物１０ａと第２構造物１０ｂとが実質的に剛結合された状態となり、それによって両者は略々一体的に挙動するようになる。このように、第１構造物１０ａのクリアランス２０に臨む部分と、第２構造物１０ｂのクリアランス２０に臨む部分との間に発生する相対変位のうち、コンクリートの収縮や温度変化などに起因するものではない、地震動や強風などの動的外乱によって発生する相対変位が小さく抑えられることから、クリアランス２０の設計寸法を小さな値に設定することが可能となっている。 Since the first structure 10a and the second structure 10b are separated from each other by the expansion joint structure, each of them has a response characteristic (deformation characteristic) when subjected to a dynamic disturbance such as earthquake motion or strong wind. It has unique characteristics. However, according to the present invention, the first structure 10a and the second structure 10b, which are affected by dynamic disturbances such as seismic motion and strong wind, try to deform according to their inherent deformation characteristics, thereby causing the first structure. If relative displacement begins to occur between the part facing the clearance 20 of the object 10a and the part facing the clearance 20 of the second structure 10b, the damper device 22 connecting the parts to each other has a large resistance. In order to generate a force, the first structure 10a and the second structure 10b are substantially rigidly coupled to each other, so that both of them behave substantially integrally. As described above, the relative displacement generated between the portion facing the clearance 20 of the first structure 10a and the portion facing the clearance 20 of the second structure 10b is caused by concrete contraction, temperature change, or the like. However, since the relative displacement generated by dynamic disturbances such as seismic motion and strong winds can be kept small, the design dimension of the clearance 20 can be set to a small value.

従来より、建物の制振構造として、建物の全体を動的外乱に対する応答特性が互いに異なる２つまたはそれ以上の建物部分に分割し、それらの建物部分の間にダンパーを架設した構造が数多く提案されている。それら制振構造はいずれも、地震道や強風などの動的外乱により誘起された建物の振動のエネルギーをそれらダンパーによって吸収ないし散逸させることにより、建物の振動を抑制ないし収束させるものであり、そのため、動的外乱により建物に振動が発生したときには、ダンパーの両端間に大きな変位が生じるように設計されていた。これに対して、本発明のエキスパンションジョイント構造では、動的外乱により建物に振動が発生したときには、ダンパーの両端間に小さな変位しか発生しないようにダンパーの特性が設定されており、その点において、従来の制振構造とは対照的な構成となっている。 Conventionally, many structures have been proposed to divide the entire building into two or more building parts that have different response characteristics to dynamic disturbances, and a damper is installed between these building parts as the vibration control structure of the building. Has been. All of these damping structures suppress or converge building vibrations by absorbing or dissipating energy from building vibrations induced by dynamic disturbances such as seismic roads and strong winds by these dampers. When the building vibrates due to dynamic disturbance, it was designed to cause a large displacement between both ends of the damper. On the other hand, in the expansion joint structure of the present invention, when vibration occurs in the building due to dynamic disturbance, the characteristics of the damper are set so that only a small displacement occurs between both ends of the damper. The structure is in contrast to the conventional vibration control structure.

本発明によれば、エキスパンションジョイント構造のクリアランス２０を小さく設定することができるため、建物のエキスパンションジョイント部分における雨漏り防止や防火区画対応が容易となっており、また、エキスパンションジョイントカバー（不図示）の上を大重量の車両が走行する場合でも、低廉なエキスパンションジョイントカバーを使用することができ、エキスパンションジョイントカバーの破損リスクも低減している。また更に、クリアランス２０を小さくできることから、耐震設計をする上で第１構造物１０ａと第２構造物１０ｂとを一体の構造物として取り扱うことができ、そのことが設計期間の短縮、手間の削減につながるものとなっている。 According to the present invention, since the clearance 20 of the expansion joint structure can be set to be small, it is easy to prevent rain leakage and to cope with a fire prevention section in the expansion joint portion of the building, and an expansion joint cover (not shown) can be provided. Even when a heavy vehicle travels on the top, an inexpensive expansion joint cover can be used, and the risk of damage to the expansion joint cover is reduced. Furthermore, since the clearance 20 can be reduced, the first structure 10a and the second structure 10b can be handled as an integral structure in the seismic design, which shortens the design period and labor. It is connected to.

図２に示したのは、本発明の別の好適な実施の形態に係るエキスパンションジョイント構造を備えた構造物の骨組の側面図である。図示した構造物は、図１の構造物と同様に、鉄筋鉄骨コンクリート造の建物であり、図には建物の骨組しか示していないが、この建物を参照符号１０で表している。尚、図１の構造物と図２の構造物とで、互いに機能的に対応する構成要素には、同一の参照符号を付してある。図２の建物１０の骨組は柱１２と大梁１４とを備えている。大梁１４は左方部分１４ａと右方部分１４ｂとに切り離されており、右方部分１４ｂの左端は、不図示の滑り支承を介して、左方部分１４ａの右端により支持されている。そして、左方部分１４ａの右端と右方部分１４ｂの左端との間にクリアランス２０が画成されることで、右方部分１４ｂは左方部分１４ａに対して相対的に水平方向に移動可能な状態とされている。更に、このクリアランス２０の近傍にダンパー装置２２が装備されることによって、本発明に係るエキスパンションジョイント構造が構成されている。 FIG. 2 is a side view of a framework of a structure having an expansion joint structure according to another preferred embodiment of the present invention. The structure shown in the figure is a reinforced steel concrete building like the structure of FIG. 1, and only the framework of the building is shown in the figure, but this building is represented by reference numeral 10. In the structure of FIG. 1 and the structure of FIG. 2, the same reference numerals are given to components functionally corresponding to each other. The framework of the building 10 in FIG. 2 includes a column 12 and a large beam 14. The girder 14 is separated into a left portion 14a and a right portion 14b, and the left end of the right portion 14b is supported by the right end of the left portion 14a via a sliding support (not shown). The clearance 20 is defined between the right end of the left portion 14a and the left end of the right portion 14b, so that the right portion 14b can move in the horizontal direction relative to the left portion 14a. It is in a state. Furthermore, an expansion joint structure according to the present invention is configured by installing a damper device 22 in the vicinity of the clearance 20.

図示した大梁１４と並列な位置関係にある、同一階及び上下階の大梁（不図示）にも、図示したエキスパンションジョイント構造と対応する位置に同一構造のエキスパンションジョイント構造が構成されており、それらエキスパンションジョイント構造によって、この建物１０の全体が左方構造部分１０ａと右方構造部分１０ｂとに切り離されている。以下の説明では、建物１０の左方構造部分１０ａを第１構造物と称し、建物１０の右方構造部分１０ｂを第２構造物と称する。図１の建物に関連して説明したのと同様に、この図２の建物１０でも、第１構造物１０ａ及び第２構造物１０ｂには温度変化に起因する伸縮が発生し、また、この建物１０を構築するために打設したコンクリートが硬化する際に寸法収縮が生じるが、そのような伸縮及び寸法収縮はクリアランス２０によって吸収される。 An expansion joint structure having the same structure is also formed at a position corresponding to the illustrated expansion joint structure on the large beam (not shown) on the same floor and the upper and lower floors that are in parallel with the illustrated large beam 14. Due to the joint structure, the entire building 10 is separated into a left structure portion 10a and a right structure portion 10b. In the following description, the left structure portion 10a of the building 10 is referred to as a first structure, and the right structure portion 10b of the building 10 is referred to as a second structure. As described with reference to the building of FIG. 1, in the building 10 of FIG. 2, the first structure 10a and the second structure 10b are expanded and contracted due to temperature changes, and this building Although the dimensional shrinkage occurs when the concrete placed to construct 10 is cured, such expansion and contraction and dimensional shrinkage are absorbed by the clearance 20.

図２に示したダンパー装置２２は図１に示したダンパー装置より大型のものであるが、図１に示したダンパー装置と同様に第１端及び第２端を有しており、第１端は、第１構造物１０ａのクリアランス２０に臨む部分に連結されており、第２端は、第２構造物１０ｂのクリアランス２０に臨む部分に連結されている。また、図１に示したダンパー装置と同様に、図２に示したダンパー装置２２も、その第１端と第２端との間の相対移動速度が大きいときに大きな抵抗力を発生するように構成されている。ここでいう大きな相対移動速度、並びに、大きな抵抗力とは、図１に示したダンパー装置に関連して説明した通りのものである。更に、この図２に示したダンパー装置２２でも、その第１端と第２端との間の相対移動速度が小さいときに殆ど抵抗力を発生しないように構成されており、ここでいう小さな相対移動速度、並びに、殆ど抵抗力を発生しないということも、図１に示したダンパー装置に関連して説明した通りのものである。従って、この図２に示したエキスパンションジョイント構造によっても、図１のエキスパンションジョイント構造と同じ作用効果が得られる。 The damper device 22 shown in FIG. 2 is larger than the damper device shown in FIG. 1, but has a first end and a second end in the same manner as the damper device shown in FIG. Is connected to a portion facing the clearance 20 of the first structure 10a, and a second end is connected to a portion facing the clearance 20 of the second structure 10b. Further, like the damper device shown in FIG. 1, the damper device 22 shown in FIG. 2 also generates a large resistance force when the relative movement speed between the first end and the second end is high. It is configured. The large relative movement speed and the large resistance force here are as described in relation to the damper device shown in FIG. Furthermore, the damper device 22 shown in FIG. 2 is also configured to generate almost no resistance force when the relative movement speed between the first end and the second end is small. The movement speed and the fact that almost no resistance force is generated are also as described in connection with the damper device shown in FIG. Therefore, the same effect as the expansion joint structure of FIG. 1 can be obtained by the expansion joint structure shown in FIG.

図２に示したエキスパンションジョイント構造では、ダンパー装置２２の第１端が第１構造物１０ａの一部である柱１２に連結され、第２端が第２構造物１０ｂの一部である大梁１４の右方部分１４ｂの左端に連結されているが、ダンパー装置２２の連結箇所はこれ以外の様々な箇所とすることができる。図２のエキスパンションジョイント構造におけるダンパー装置２２の連結箇所を変更した２つの変更例を、図３及び図４に、骨組１２の伏図によって示した。図３及び図４に示した骨組１２は、図２に示した骨組１２と同一構成のものであり、対応する部分には同一の参照符号を付してある。図３に示した第１の変更例では、ダンパー装置２２の第１端が第１構造物１０ａの一部である大梁１４ｃの一端に連結されており、第２端が第２構造物１０ｂの一部である大梁１４の右方部分１４ｂの左端に連結されている。また、図４に示した第２の変更例では、先に説明した図１のエキスパンションジョイント構造に装備されているものと同様の小型の複数のダンパー装置２２が列設されており、それらダンパー装置２２の夫々の第１端が第１構造物１０ａの一部である小梁２４ａに連結されており、夫々の第２端が第２構造物１０ｂの一部である小梁２４ｂに連結されている。ダンパー装置２２の第１端及び第２端の連結箇所は、更にその他の箇所とすることも可能である。 In the expansion joint structure shown in FIG. 2, the first end of the damper device 22 is connected to the column 12 which is a part of the first structure 10a, and the second beam 14 is a part of the second structure 10b. Although it is connected with the left end of the right portion 14b, the connecting part of the damper device 22 can be various other parts. Two modified examples in which the connecting portion of the damper device 22 in the expansion joint structure of FIG. 2 is changed are shown in FIG. 3 and FIG. The skeleton 12 shown in FIGS. 3 and 4 has the same configuration as the skeleton 12 shown in FIG. 2, and corresponding portions are denoted by the same reference numerals. In the first modification shown in FIG. 3, the first end of the damper device 22 is connected to one end of a large beam 14c which is a part of the first structure 10a, and the second end of the second structure 10b. It is connected to the left end of the right portion 14b of the large beam 14 which is a part. Further, in the second modified example shown in FIG. 4, a plurality of small damper devices 22 similar to those provided in the expansion joint structure of FIG. 1 described above are arranged, and these damper devices are arranged. Each first end of 22 is connected to a small beam 24a which is a part of the first structure 10a, and each second end is connected to a small beam 24b which is a part of the second structure 10b. Yes. The connection part of the 1st end and 2nd end of the damper apparatus 22 can also be made into another place.

ダンパー装置２２としては、その第１端と第２端との間の相対移動に応じて作動流体がオリフィスを通過して流動するように構成された流体ダンパーを用いることが好ましく、またその作動流体としては高粘性流体を用いることが好ましい。ただしダンパー装置２２の構成は、このような流体ダンパーを用いたものに限られず、その他の構成とすることも可能である。 As the damper device 22, it is preferable to use a fluid damper configured such that the working fluid flows through the orifice in accordance with the relative movement between the first end and the second end, and the working fluid is used. It is preferable to use a highly viscous fluid. However, the configuration of the damper device 22 is not limited to that using such a fluid damper, and other configurations may be employed.

その一例として、ダンパー装置２２を、ダンパーと、そのダンパーを選択的に有効化する制御機構とから成るものとし、そのダンパーが有効化されたときにのみ、そのダンパーが発生する大きな抵抗力がダンパー装置２２の第１端と第２端との間に作用する構成とすることも可能である。その場合の制御機構は、例えば、ダンパー装置２２の第１端と第２端との間の相対移動速度がスレショルド値を超えると作動する機械式係脱機構、或いは、その相対移動速度を検出するセンサと、そのセンサの出力がスレショルド値を超えると作動する電動式クラッチとから成るものとし、その制御機構が、ダンパーの内部の抵抗力発生機構、または、ダンパーの外部の抵抗力伝達機構に作用することで、ダンパーの選択的な有効化を行えるようにするとよい。そのような制御機構を用いることによって、ダンパー装置２２の第１端と第２端との間の相対移動速度が小さいとき（例えば１００μｍ／秒以下のとき）には、ダンパー装置２２の第１端と第２端との間にダンパーの抵抗力が作用しないようにし、その速度が大きいとき（例えば１．０ｍｍ／秒以上のとき）にのみ、ダンパー装置２２の第１端と第２端との間にダンパーの大きな抵抗力が作用するようにすることができる。 As an example, the damper device 22 includes a damper and a control mechanism that selectively activates the damper. A large resistance force generated by the damper is generated only when the damper is activated. It is also possible to have a configuration that acts between the first end and the second end of the device 22. The control mechanism in that case is, for example, a mechanical engagement / disengagement mechanism that operates when the relative movement speed between the first end and the second end of the damper device 22 exceeds the threshold value, or detects the relative movement speed. It is assumed that it consists of a sensor and an electric clutch that operates when the output of the sensor exceeds the threshold value, and its control mechanism acts on a resistance force generation mechanism inside the damper or a resistance force transmission mechanism outside the damper. By doing so, it is preferable that the damper can be selectively activated. By using such a control mechanism, when the relative movement speed between the first end and the second end of the damper device 22 is small (for example, 100 μm / second or less), the first end of the damper device 22 is used. Between the first end and the second end of the damper device 22 so that the resistance force of the damper does not act between the first end and the second end, and only when the speed is high (for example, 1.0 mm / second or more). A large resistance force of the damper can act between them.

このような制御機構を備えた構成のダンパー装置２２には、様々な種類のダンパーを使用することができる。例えば、オイルダンパー、粘性ダンパー、粘弾性ダンパーなどを使用することができ、また更に、応力度がひずみ速度に依存する性質を有する種々の金属材料ないし合金材料などを塑性変形部材として用いて構成した、変位速度が大きいほど大きな抵抗力を発生する速度依存性を有する様々な塑性ダンパーを使用するのもよい。 Various types of dampers can be used for the damper device 22 having such a control mechanism. For example, oil dampers, viscous dampers, viscoelastic dampers, etc. can be used, and various metal materials or alloy materials having a property that the stress degree depends on the strain rate are used as plastic deformation members. It is also possible to use various plastic dampers having a speed dependency that generates a greater resistance force as the displacement speed increases.

また別の例として、本発明に用いるダンパー装置２２を、そのダンパー装置２２の第１端と第２端との間の相対移動速度が小さいとき（例えば１００μｍ／秒以下のとき）には非常に小さな剛性しか発揮せず、その速度が大きいとき（例えば１．０ｍｍ／秒以上のとき）にのみ大きな剛性を発揮する可変剛性機構として構成することも考えられる。 As another example, when the relative moving speed between the first end and the second end of the damper device 22 is small (for example, 100 μm / second or less), the damper device 22 used in the present invention is very It is also conceivable to construct a variable rigidity mechanism that exhibits only a small rigidity and exhibits a large rigidity only when the speed is high (for example, 1.0 mm / second or more).

本発明に係る建物は、以上に説明した本発明に係るエキスパンションジョイント構造を備えて成る建物である。本発明に係る建物のうちには、長大な建物を本発明に係るエキスパンションジョイント構造によって切り離した建物も含まれ、また、建物本体とそれに付属する例えば渡り廊下などの付属部分とを本発明に係るエキスパンションジョイント構造を介して連結した建物も含まれ、更には、例えば第１構造物が先に構築された建物であって、第２構造物が本発明に係るエキスパンションジョイント構造を介してその第１構造物に連結された増築部分の建物である場合のように、第１構造物と第２構造物とがまったくの別建物での扱いとなるものも含まれ、更にその他の様々な建物も含まれる。 The building according to the present invention is a building provided with the expansion joint structure according to the present invention described above. Among the buildings according to the present invention, a building in which a long building is separated by the expansion joint structure according to the present invention is also included, and the building main body and an attached part such as a passageway associated therewith are expanded according to the present invention. A building connected through a joint structure is also included. Further, for example, the first structure is a building that has been constructed first, and the second structure is connected to the first structure through the expansion joint structure according to the present invention. This includes the case where the first structure and the second structure are handled as completely separate buildings, as in the case of an extension building connected to an object, and also includes various other buildings. .

１０建物
１０ａ建物の左方部分（第１構造物）
１０ｂ建物の右方部分（第２構造物）
１２柱
１４大梁
１４ａ大梁の左方部分
１４ｂ大梁の右方部分
１４ｃ大梁
２０クリアランス
２２ダンパー装置
２４ａ小梁
２４ｂ小梁 10 Building 10a Left part of building (first structure)
10b The right part of the building (second structure)
12 Column 14 Large beam 14a Left part of large beam 14b Right part of large beam 14c Large beam 20 Clearance 22 Damper device 24a Small beam 24b Small beam

Claims

第１構造物と第２構造物との間にクリアランスを画成し、温度変化に起因する前記第１構造物及び／または前記第２構造物の伸縮を前記クリアランスの大きさが増減することで吸収するようにしたエキスパンションジョイント構造において、
前記第１構造物の前記クリアランスに臨む部分と前記第２構造物の前記クリアランスに臨む部分とに夫々第１端と第２端とが連結されたダンパー装置を備えており、該ダンパー装置は、該ダンパー装置の前記第１端と前記第２端との間の相対移動速度が大きいときに大きな抵抗力を発生することにより、地震動及び強風などの動的外乱の発生時に該ダンパー装置が前記第１構造物と前記第２構造物とを実質的に剛結合した状態とすることで前記クリアランスの大きさの変化を抑制し、且つ、該ダンパー装置は、該ダンパー装置の前記第１端と前記第２端との間の相対移動速度が小さいときに殆ど抵抗力を発生しないことによって温度変化に起因する前記クリアランスの大きさの変化を許容するように構成されている、
ことを特徴とするエキスパンションジョイント構造。 A clearance is defined between the first structure and the second structure, and the expansion and contraction of the first structure and / or the second structure due to a temperature change is increased or decreased. In the expansion joint structure designed to absorb,
A damper device in which a first end and a second end are respectively connected to a portion of the first structure facing the clearance and a portion of the second structure facing the clearance; the Ri by that the relative moving speed between the first end and the second end of the damper device generates a large resistance force when large, the damper device in the event of dynamic disturbances such as ground motion and high winds wherein the first structure and the second structure to suppress the change in the size of the clearance by a state of being substantially rigidly connected, and, the damper device, the first of said damper equipment It is configured to allow a change in the size of the clearance due to a temperature change by generating little resistance force when the relative movement speed between the end and the second end is small.
An expansion joint structure characterized by that.

前記第１構造物及び前記第２構造物はコンクリート造の構造物であり、前記クリアランスは更に、前記第１構造物及び前記第２構造物を構築するために打設したコンクリートが硬化する際の収縮を該クリアランスの大きさが増大することで吸収するようにしてあることを特徴とする請求項１記載のエキスパンションジョイント構造。 The first structure and the second structure are concrete structures, and the clearance is further reduced when the concrete placed to construct the first structure and the second structure is hardened. 2. The expansion joint structure according to claim 1, wherein the shrinkage is absorbed by increasing the size of the clearance.

前記ダンパー装置は、該ダンパー装置の前記第１端と前記第２端との間の相対移動に応じて作動流体がオリフィスを通過して流動するように構成された流体ダンパーであることを特徴とする請求項１又は２記載のエキスパンションジョイント構造。 The damper device is a fluid damper configured such that a working fluid flows through an orifice in accordance with relative movement between the first end and the second end of the damper device. The expansion joint structure according to claim 1 or 2.

前記ダンパーは作動流体として高粘性流体を用いた流体ダンパーであることを特徴とする請求項３記載のエキスパンションジョイント構造。 The expansion joint structure according to claim 3, wherein the damper is a fluid damper using a highly viscous fluid as a working fluid.

前記ダンパー装置は、ダンパーと、該ダンパーを選択的に有効化する制御機構とから成り、該ダンパーが有効化されたときにのみ、該ダンパーが発生する抵抗力が前記ダンパー装置の前記第１端と前記第２端との間に作用するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のエキスパンションジョイント構造。 The damper device includes a damper and a control mechanism that selectively activates the damper, and a resistance force generated by the damper is applied to the first end of the damper device only when the damper is activated. The expansion joint structure according to claim 1, wherein the expansion joint structure is configured to act between the first end and the second end.

前記ダンパーは、オイルダンパー、粘性ダンパー、粘弾性ダンパー、または速度依存性を有する塑性ダンパーであることを特徴とする請求項５記載のエキスパンションジョイント構造。 6. The expansion joint structure according to claim 5, wherein the damper is an oil damper, a viscous damper, a viscoelastic damper, or a plastic damper having a speed dependency.

第１構造物と第２構造物との間にクリアランスを画成して成るエキスパンションジョイント構造において、
前記第１構造物の前記クリアランスに臨む部分と前記第２構造物の前記クリアランスに臨む部分とに夫々第１端と第２端とが連結されたダンパー装置を備えており、該ダンパー装置は、該ダンパー装置の前記第１端と前記第２端との間の相対移動速度が大きいときに大きな抵抗力を発生することにより、動的外乱の発生時に該ダンパー装置が前記第１構造物と前記第２構造物とを実質的に剛結合した状態とすることで前記クリアランスの大きさの変化を抑制し、且つ、該ダンパー装置は、該ダンパー装置の前記第１端と前記第２端との間の相対移動速度が小さいときに殆ど抵抗力を発生しないことによって準静的外乱に起因する前記クリアランスの大きさの変化を許容するように構成されている、
ことを特徴とするエキスパンションジョイント構造。 In an expansion joint structure in which a clearance is defined between the first structure and the second structure,
A damper device in which a first end and a second end are respectively connected to a portion of the first structure facing the clearance and a portion of the second structure facing the clearance; relative speed Ri by to generate a large resistance force is large, the damper device is the first structure in the event of dynamic disturbances between the second end and the first end of the damper device and said second structure to suppress the change in the size of the clearance by a state of being substantially rigidly connected with, and, the damper device, the said first end of said damper equipment second Configured to allow a change in the size of the clearance due to a quasi-static disturbance by generating little resistance when the relative movement speed between the ends is small.
An expansion joint structure characterized by that.

請求項１乃至７の何れか１項記載のエキスパンションジョイント構造を備えたことを特徴とする建物。 A building comprising the expansion joint structure according to any one of claims 1 to 7.