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【発明の名称】 制震ダンパーの設置構造
【発明者】 【氏名】本多 義人

【氏名】堀 富博

【要約】 【課題】躯体フレームを全面的に塞ぐことなく制震ダンパーを設置することを可能とする。

【解決手段】建物に制震ダンパーを設置するに際し、躯体フレームを構成している上側の梁の下部と下側の梁の上部にそれぞれ高剛性の鋼製メッシュを固定し、それら鋼製メッシュの間に制震ダンパーを設置する。既存建物に制震ダンパー1を設置するに際し、外壁面に鋼製フレーム10を固定し、該鋼製フレーム10内の上下にそれぞれ高剛性の鋼製メッシュ11を固定し、それら鋼製メッシュ11の間に制震ダンパー1を設置する。鋼製メッシュ11を、互いに交差しかついずれも水平に対して傾斜する2方向の斜材11a,11bにより形成する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 建物に制震ダンパーを設置するための構造であって、躯体フレームを構成している上側の梁の下部と下側の梁の上部に対してそれぞれ高剛性の鋼製メッシュを固定し、それら鋼製メッシュの間に制震ダンパーを設置することを特徴とする制震ダンパーの設置構造。
【請求項2】 既存建物に制震ダンパーを設置するための構造であって、外壁面に鋼製フレームを固定し、該鋼製フレーム内の上下にそれぞれ高剛性の鋼製メッシュを固定し、それら鋼製メッシュの間に制震ダンパーを設置することを特徴とする制震ダンパーの設置構造。
【請求項3】 請求項1または2に記載の制震ダンパーの設置構造であって、前記鋼製メッシュを、互いに交差しかついずれも水平に対して傾斜する2方向の斜材により形成することを特徴とする制震ダンパーの設置構造。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建物に制震ダンパーを設置するための構造に関する。
【0002】
【従来の技術】新築建物あるいは既存建物に制震ダンパーを設置する場合の構造の例を図4に示す。図4は、高剛性で変形性能に乏しい既存のRC造建物を対象として、極軟鋼の塑性変形を利用する制震ダンパー1を柱2と梁3とにより形成される躯体フレーム4の内側に設置する場合の例であって、(a)は躯体フレーム4の内側に鋼製フレーム5を取り付けるとともにその内側に鉄骨からなるブレース6を設けて鋼製フレーム5の上部とブレース6との間に制震ダンパー1を設置したもの、(b)は上下の梁3の間に高剛性のRC造の方立壁7を上下に分断した状態で設けてそれらの間に制震ダンパー1を設置したもの、(c)は(a)におけるブレース6に代えてリブにより補強された鋼製壁8を用いたものであり、いずれも地震時における層間変位により極軟鋼からなる制震ダンパー1が塑性変形して剪断降伏することにより振動エネルギーが吸収され制震効果が得られるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような構造によって躯体フレーム4の内側に制震ダンパー1を設置することでは、実質的にその躯体フレーム4が塞がれてしまい、したがってそこに窓等の開口部を設けることができないし、既存建物に適用する場合には既存の窓を塞ぐ必要も生じ、そのため採光や通風、眺望が損なわれて好ましくない場合がある。
【0004】上記事情に鑑み、本発明は、制震ダンパーを設置するがために躯体フレームが全面的に塞がれてしまうことを回避し得る有効な構造を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、建物に制震ダンパーを設置するための構造であって、躯体フレームを構成している上側の梁の下部と下側の梁の上部に対してそれぞれ高剛性の鋼製メッシュを固定し、それら鋼製メッシュの間に制震ダンパーを設置することを特徴とする。
【0006】請求項2の発明は、既存建物に制震ダンパーを設置するための構造であって、外壁面に鋼製フレームを固定し、該鋼製フレーム内の上下にそれぞれ高剛性の鋼製メッシュを固定し、それら鋼製メッシュの間に制震ダンパーを設置することを特徴とする。
【0007】請求項3の発明は、請求項1または2の発明における鋼製メッシュを、互いに交差しかついずれも水平に対して傾斜する2方向の斜材により形成することを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】図1〜図3は本発明の実施形態を示すものである。本実施形態は既存のRC造建物を対象としてその外壁面に制震ダンパー1を設置する場合に適用するもので、図1に示すように既存の柱2および梁3の外側に鉄骨からなる鋼製フレーム10を固定し、その内側の上下に鋼製メッシュ11をそれぞれ固定し、それら上下の鋼製メッシュ11の間に極軟鋼からなる制震ダンパー1を設置するようにしたものである。すなわち、本実施形態は、図4(b)に示した方立壁7の間に制震ダンパー1を設置するという構造を基本として、それら方立壁7に代えて高剛性の鋼製メッシュ11を用いることによって、既存の窓12を塞ぐことなくそれをそのまま残置することを可能としている。なお、図1(a)は鋼製フレーム10の中央部に単一の制震ダンパー1を設ける場合の例であり、(b)は2基の制震ダンパー1を並べて設ける場合の例である。
【0009】上記の鋼製メッシュ11は、図2および図3に示すように、互いに直交しかついずれも水平に対して45度の角度で傾斜している2方向の斜材11a、11bと、その周囲の枠材11cとにより形成され、枠材11cには要所にボルト孔11dが形成されているものである。この鋼製メッシュ11としては所定規格で予め製作した鋳鉄製あるいは鋳鋼製のものを用いるか、もしくは斜材11a,11bとして帯鋼(フラットバー)を用いてそれを組み合わせて製作したものを用いれば良いが、いずれにしても制震ダンパー1を建物に対して固定するに必要な剛性、つまり地震時の層間変位により制震ダンパー1を作動させるに十分な剛性を有するものであることが必要であり、所望の剛性が得られるようにその素材、斜材11a,11bの肉厚、メッシュの大きさおよび形状、厚さ等を設定すれば良い。
【0010】上記の鋼製メッシュ11は、鋼製フレーム10の上部水平材10aの下面および下部水平材10bの上面にそれぞれボルト締結されて固定され、上側の鋼製メッシュ11の下部および下側の鋼製メッシュ11の上部には制震ダンパー1を取り付けるためのH形鋼13がそれぞれボルト締結されて固定され、それらH形鋼13の間に制震ダンパー1が固定されている。また、各鋼製メッシュ11の側部にはチャンネル材14が装着されてボルト締結により固定され、そのチャンネル材14はH形鋼13および鋼製フレーム10の上部水平材10aあるいは下部水平材10bに対してボルト締結されて固定されている。上記のH形鋼13およびチャンネル材14は鋼製メッシュ11を補強する機能を有するものである。符号15は制震ダンパー1の目隠しを目的として取り付けられた装飾用のアルミパイプ材、16は鋼製メッシュ11に連続するようにH形鋼13に取り付けられた装飾部材である。
【0011】上記構造によれば、実質的に図4(b)に示した従来の方立壁7による場合と同様の構造で制震ダンパー1を既存建物の外壁面に対して設置することができ、かつ地震時には制震ダンパー1を確実に作動させて制震効果を得ることができる。そして、本実施形態の構造によれば、従来におけるRC造の方立壁7に代えて鋼製メッシュ11を採用したことによって、その鋼製メッシュ11は透けた壁を形成するから、図1に示したようにこれを既存の窓12の外側に取り付けても窓12を塞いでしまうことがなく、既存の窓12および鋼製メッシュ11を通しての採光や通風、眺望をそのまま確保することができるし、意匠的にも好ましい外観が得られ、さらには鋼製メッシュ11に防犯格子や目隠し用のスクリーンの機能を持たせることもできる。
【0012】特に、上記の鋼製メッシュ11はいずれも水平に対して傾斜する2方向の斜材11a,11bにより形成されているので、それらの斜材11a,11bはブレースとして機能して自ずと優れた水平剛性を得ることができ、したがって十分に軽量なものとできる。勿論、この鋼製メッシュ11は所定の規格で量産すれば十分に安価に製作することが可能なものである。
【0013】以上で本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限らず、以下に列挙するような種々の変形、応用が可能である。
【0014】本発明では制震ダンパー1を図1(a),(b)に示した形態で設置する他、さらに他の形態で設置することも勿論可能であり、たとえば既存の窓12の位置や大きさ等によっては、図1(b)に示した2組の鋼製メッシュ11を間隔をおいて設置することも考えられる。あるいは、鋼製フレーム10の内部全体に隙間なく鋼製メッシュ11を設置してそれらの間に単一あるいは複数の制震ダンパー1を設けることも可能であり、そのように全面的に鋼製メッシュ11を設置しても採光や通風、眺望を損なうことはない。
【0015】本発明は既存建物に対してのみならず新築建物にも同様に適用できることはもとより、上記実施形態のように外壁面に設置するだけでなく、従来と同様に建物内部の躯体フレーム4に対して鋼製フレーム5を介して(あるいは可能であれば上下の梁3の間に直接的に)設置することも勿論可能である。室内に設置した場合にも、鋼製メッシュ11が透けた壁を構成することから、従来のRC造の方立壁7による場合に比較すれば居住性や使用勝手を損なうことが少ないし、意匠的にも好ましいものとできる。
【0016】制震ダンパー1としては上記のような極軟鋼の剪断降伏を利用するものに限らず、粘性ダンパーや粘弾性ダンパー等の他の形式の制震ダンパーが採用可能である。
【0017】鋼製メッシュ11としては上記実施形態のように互いに直交しかつそれぞれ水平に対し45度の角度をなす斜材11a,11bによるものが好適であるが、斜材11a,11bの傾斜角度は45度に限るものではなく、双方の斜材が任意の交差角度で交差する菱形状のメッシュを形成するものでも良いし、さらには所望の剛性が得られる場合には水平材と垂直材とによる縦横の格子状とすることも妨げるものではない。
【0018】上記実施形態において設けた装飾用のアルミパイプ材15や、H形鋼13に取り付けた装飾部材16は意匠的なものであるので不要であれば省略して良いし、逆に、必要に応じて制震ダンパー1の機能を損なうことのない範囲で適宜の装飾的、意匠的な部材を任意に付加して良いことは言うまでもない。
【0019】上記実施形態において鋼製メッシュ11にボルト締結により固定したH形鋼13やチャンネル材14を、予め鋼製メッシュ11の外周部に補強枠として一体に形成しておくことも考えられる。逆に、鋼製メッシュ11自体で十分な剛性が確保できる場合には、それらチャンネル材14やH形鋼13を省略し、鋼製メッシュ11を鋼製フレーム10(あるいは建物内部に設ける鋼製フレーム5、もしくは梁3)に対して直接的に固定し、その鋼製メッシュ11に対して制震ダンパー1を直接的に固定することも最も基本的な構造として考えられる。
【0020】
【発明の効果】請求項1の発明は、建物の躯体フレームを構成している上下の梁に対してそれぞれ高剛性の鋼製メッシュを固定し、それら鋼製メッシュの間に制震ダンパーを設置するので、従来の方立壁による場合と実質的に同様の構造で制震ダンパーを建物に対して設置することができ、かつ地震時には制震ダンパーを確実に作動させて制震効果を得ることができることはもとより、鋼製メッシュが透けた壁を形成するので、従来の単なる方立壁による場合に比較して居住性や使用勝手を損なうことが少なく、意匠的にも好ましいものとできる。
【0021】請求項2の発明は、既存建物の外壁面に鋼製フレームを固定し、その鋼製フレームの内側に高剛性の鋼製メッシュを固定し、それら鋼製メッシュの間に制震ダンパーを設置したので、制震ダンパーを既存建物の外壁面に対して支障なくかつ確実に設置できることはもとより、鋼製メッシュを既存の窓の外側に取り付けてもそれを塞いでしまうことがなく、したがって採光や通風、眺望を確保することができ、意匠的にも好ましい外観が得られる。
【0022】請求項3の発明は、上記の鋼製メッシュを、互いに交差しかついずれも水平に対して傾斜する2方向の斜材により形成するので、それらの斜材はブレースとして機能して自ずと優れた水平剛性を確保することができる。
【出願人】 【識別番号】000002299
【氏名又は名称】清水建設株式会社
【出願日】 平成12年6月15日(2000.6.15)
【代理人】 【識別番号】100064908
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武 (外3名)
【公開番号】 特開2002−4630(P2002−4630A)
【公開日】 平成14年1月9日(2002.1.9)
【出願番号】 特願2000−180439(P2000−180439)