特許 6239814 建物の制振構造及び緩衝装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6239814

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】建物の制振構造及び緩衝装置

(51)【国際特許分類】

   E04H 9/02 20060101AFI20171120BHJP

   F16F 7/00 20060101ALI20171120BHJP

   F16F 15/08 20060101ALI20171120BHJP

   F16F 15/04 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   E04H9/02 311

   F16F7/00 F

   F16F15/08 G

   F16F15/04 B

【請求項の数】11

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-177237(P2012-177237)

(22)【出願日】2012年8月9日

(65)【公開番号】特開2014-34823(P2014-34823A)

(43)【公開日】2014年2月24日

【審査請求日】2015年4月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100082670

【弁理士】

【氏名又は名称】西脇 民雄

(72)【発明者】

【氏名】野原 和宏

(72)【発明者】

【氏名】平田 光明

【審査官】 津熊 哲朗

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０５−０８１４６２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００７−１３２１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０５６０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０９０１９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０４９５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６０１４８４３（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｈ ９／０２

Ｅ０４Ｂ １／５８

Ｆ１６Ｆ ７／００

Ｆ１６Ｆ １５／０４

Ｆ１６Ｆ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

梁材と柱材とによって骨組みが形成される建物の制振構造であって、
前記梁材と前記柱材とが交差する隅角部に向けて延伸される斜材と、
前記隅角部と前記斜材との間に介在される緩衝装置と、
前記緩衝装置と前記隅角部とを繋ぐ連結部とを備え、
前記緩衝装置は、前記連結部から離隔する方向に向けて先細る内空が形成された外殻部と、前記外殻部の内周面に対して摺動可能なスライド部とを有し、前記斜材は前記スライド部に接合されるとともに、前記スライド部は前記外殻部から前記斜材側に脱落することのない形状の螺旋状のばねによって形成されていることを特徴とする建物の制振構造。

【請求項2】

梁材と柱材とによって骨組みが形成される建物の制振構造であって、
前記梁材と前記柱材とが交差する隅角部に向けて延伸される斜材と、
前記隅角部と前記斜材との間に介在される緩衝装置と、
前記緩衝装置と前記隅角部とを繋ぐ連結部とを備え、
前記緩衝装置は、前記連結部から離隔する方向に向けて先細る内空が形成された外殻部と、前記外殻部の内周面に対して摺動可能なスライド部とを有し、前記斜材は前記スライド部に接合されるとともに、前記スライド部は前記外殻部から前記斜材側に脱落することのない形状の截頭円錐状に成形されており、
前記連結部は、前記梁材のみ又は前記柱材のうちの中柱のみに接合されていて、
前記斜材は、第１の隅角部から対角線上にある第２の隅角部に向けて延伸されるものであって、前記斜材の両端に緩衝装置及び連結部がそれぞれ設けられており、
前記斜材の一方の端部の緩衝装置のスライド部は截頭円錐状に成形されるとともに、他方の端部の緩衝装置のスライド部は螺旋状のばねによって形成されていることを特徴とする建物の制振構造。

【請求項3】

前記スライド部の振幅範囲は、設計外力内であれば所定の大きさ以上の圧縮力が前記斜材に作用しない長さに設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の建物の制振構造。

【請求項4】

前記一方の端部の緩衝装置のスライド部は制振ゴムによって形成されることを特徴とする請求項２に記載の建物の制振構造。

【請求項5】

前記連結部ではピン接合を介して前記緩衝装置と前記隅角部とを繋ぐことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の建物の制振構造。

【請求項6】

前記斜材は、第１の隅角部から対角線上にある第２の隅角部に向けて延伸されるものであって、前記斜材の両端に緩衝装置及び連結部がそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１に記載の建物の制振構造。

【請求項7】

前記斜材の一方の端部の緩衝装置のスライド部は截頭円錐状に成形されるとともに、他方の端部の緩衝装置のスライド部は螺旋状のばねによって形成されることを特徴とする請求項６に記載の建物の制振構造。

【請求項8】

前記斜材の一方の端部の連結部は前記隅角部にエンドプレートを介して繋がれ、他方の端部の連結部は前記隅角部に直接に繋がれることを特徴とする請求項２，６又は７のいずれか一項に記載の建物の制振構造。

【請求項9】

上下に略平行に配置される一対の前記梁材と、それらの梁材に接合される一対の前記柱材とによって形成される長方形の開口部に、２本の前記斜材を対角線状に交差させて配置したことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の建物の制振構造。

【請求項10】

前記建物の骨組みは、前記梁材とその端部に接合される柱材とが剛接合となるラーメン構造体であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の建物の制振構造。

【請求項11】

梁材と柱材とによって骨組みが形成される建物の前記梁材と前記柱材とが交差する隅角部と、その隅角部に向けて延伸される斜材との間に介在させる緩衝装置であって、
前記連結部から離隔する方向に向けて先細る内空が形成された外殻部と、前記外殻部の内周面に対して摺動可能なスライド部とを有し、
前記斜材は前記スライド部に接合されるとともに、前記スライド部は前記外殻部から前記斜材側に脱落することのない形状の螺旋状のばねによって形成されていることを特徴とする緩衝装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地震や風や交通振動などによって生じる建物の揺れを抑えるための建物の制振構造、及びそれを構成する緩衝装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

梁材と柱材とによって骨組みが形成される建物の水平方向の力に対する耐力を向上させるために、ブレースが配置される。ブレースは、例えば天井梁と柱とが交差する上方の隅角部から床梁と柱が交差する下方の隅角部に向けて、斜めに延伸される。

【0003】

そして、このようなブレースの端部に振動エネルギーの吸収が可能な構造を設けることによって、地震や風や交通振動などによって生じる建物の揺れを抑える制振構造が知られている（特許文献１，２参照）。

【0004】

特許文献１には、ブレースの端部と隅角部の固定部との間にゴム系の高分子化合物などの粘弾性体を介在させることによって、振動エネルギーを吸収させる構造が開示されている。

【0005】

また、特許文献２には、軟鋼板等をアーチ状に成形した制振部材をブレースの端部と建物の骨組みとの間の連結部に介在させることによって、制振性能を発揮させる構造が開示されている。

【0006】

さらに、特許文献３には、プレート間に粘弾性体を挟在させた構造をブレースの端部に設けることによって、制振性能が確実に発揮されるようにした建物の制振構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００７−１３２１０８号公報

【特許文献2】特開２００９−２５００００号公報

【特許文献3】特開２００３−４９５５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１−３に開示された制振構造では、ブレースの移動が引張方向だけでなく圧縮方向でも拘束される構造となっているため、ブレースに引張力と圧縮力の両方が作用することになる。

【0009】

しかしながら、ブレースには引張力に対してのみ耐力が高い鋼棒などの軸力材を使用する場合が多く、圧縮力に対しても抵抗させようとすれば、その分の補強がブレース及びブレースと骨組みとの連結部に必要になる。すなわち、軸力材は座屈を防止するための断面積を確保する必要があるうえに、ブレースにねじれが発生しないように連結部の周囲の剛性を高める必要がある。

【0010】

そこで、本発明は、主に引張力に対してのみ斜材で抵抗させることが可能な建物の制振構造、及びそれを構成する緩衝装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0011】

前記目的を達成するために、本発明の建物の制振構造は、梁材と柱材とによって骨組みが形成される建物の制振構造であって、前記梁材と前記柱材とが交差する隅角部に向けて延伸される斜材と、前記隅角部と前記斜材との間に介在される緩衝装置と、前記緩衝装置と前記隅角部とを繋ぐ連結部とを備え、前記緩衝装置は、前記連結部から離隔する方向に向けて先細る内空が形成された外殻部と、前記外殻部の内周面に対して摺動可能なスライド部とを有し、前記斜材は前記スライド部に接合されるとともに、前記スライド部は前記外殻部から前記斜材側に脱落することのない形状に成形されていることを特徴とする。

【0012】

ここで、前記外殻部の内空及びスライド部は、截頭円錐状に成形することができる。また、前記スライド部の移動距離は、設計外力内であれば所定の大きさ以上の圧縮力が前記斜材に作用しない長さに設定されている。

【0013】

さらに、前記スライド部は制振ゴムによって形成することができる。また、前記スライド部は螺旋状のばねによって形成されていてもよい。そして、前記連結部ではピン接合を介して前記緩衝装置と前記隅角部とを繋ぐのが好ましい。

【0014】

また、前記斜材は、第１の隅角部から対角線上にある第２の隅角部に向けて延伸されるものであって、前記斜材の両端に緩衝装置及び連結部がそれぞれ設けられる構成にすることができる。

【0015】

ここで、前記斜材の一方の端部の緩衝装置のスライド部は截頭円錐状に成形されるとともに、他方の端部の緩衝装置のスライド部は螺旋状のばねによって形成される構成とすることができる。また、前記斜材の一方の端部の連結部は前記隅角部にエンドプレートを介して繋がれ、他方の端部の連結部は前記隅角部に直接に繋がれる構成とすることができる。

【0016】

さらに、上下に略平行に配置される一対の前記梁材と、それらの梁材に接合される一対の前記柱材とによって形成される長方形の開口部に、２本の前記斜材を対角線状に交差させて配置することもできる。また、前記建物の骨組みは、前記梁材とその端部に接合される柱材とが剛接合となるラーメン構造体にすることができる。

【0017】

そして、本発明の緩衝装置は、梁材と柱材とによって骨組みが形成される建物の前記梁材と前記柱材とが交差する隅角部と、その隅角部に向けて延伸される斜材との間に介在させる緩衝装置であって、前記連結部から離隔する方向に向けて先細る内空が形成された外殻部と、前記外殻部の内周面に対して摺動可能なスライド部とを有し、前記斜材は前記スライド部に接合されるとともに、前記スライド部は前記外殻部から前記斜材側に脱落することのない形状に成形されていることを特徴とする。

【0018】

ここで、前記外殻部の内空及びスライド部は、截頭円錐状に成形することができる。また、前記スライド部は制振ゴムによって形成することができる。さらに、前記スライド部は螺旋状のばねによって形成されていてもよい。

【発明の効果】

【0019】

このように構成された本発明の建物の制振構造は、隅角部と斜材との間に介在させる緩衝装置が、連結部から離隔する方向に向けて先細る内空が形成された外殻部と、その内周面に対して摺動可能なスライド部とを備えている。そして、スライド部は、外殻部から斜材側に脱落することのない形状に成形されている。

【0020】

このため、斜材には引張力が主に作用し、圧縮力が作用しそうになるとスライド部の外殻部による拘束が外れて伝達される力が大幅に低減される。このように大きな圧縮力が作用しない構造であれば、断面性能の比較的、小さな斜材を使用しても、座屈を起こすことがない。また、圧縮力による斜材の面外への変形も抑えることができるので、連結部を簡素な構成にすることができる。

【0021】

さらに、圧縮力の伝達が抑えられたねじれにくい面内でスライド部を摺動させて斜材を振幅させることができるので、地震などによって発生したエネルギーを効果的に吸収させることができる。

【0022】

また、外殻部の内空及びスライド部を截頭円錐状に成形することで、外殻部の内空での摺動をさせ易いうえに、先細り側への脱落も起きないスライド部を容易に形成することができる。さらに、スライド部の振幅範囲を調節することによって、斜材に圧縮力が作用するのを極力、抑えることができる。

【0023】

また、スライド部を制振ゴムによって形成するのであれば、振動吸収性能に優れた緩衝装置とすることができる。さらに、スライド部をばねによって形成するのであれば、斜材に過大な応力が発生するのを抑えることができる緩衝装置を容易に製作することができる。

【0024】

また、隅角部との連結部をピン接合にすることで、斜材に曲げモーメントが伝達されるのを防ぐことができ、引張力に主に抵抗させる軸力材によって斜材を構成することができる。

【0025】

そして、斜材の両端に緩衝装置を配置することで、より効果的に作用させることができる。また、対角線状に交差させた２本の斜材の両方に緩衝装置を配置することで、正負双方向に作用する水平外力に対して機能させることができる。さらに、ラーメン構造の建物に適用することで、ラーメン構造体のエネルギー吸収性能と併せた効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本実施の形態の建物の制振構造の構成を説明する正面図である。

【図2】制振構造が設けられた建物ユニットの構成を説明する斜視図である。

【図3】ブレースと隅角部との連結部周辺の構成の詳細を説明する部分拡大図である。

【図4】ブレースに引張力が作用したときの連結部周辺の構成を説明する部分切断図である。

【図5】水平力が外力として作用したときの制振構造の動作について説明する図であって、（ａ）は全体図、（ｂ）は引張力が作用している緩衝装置の状態を示した図、（ｃ）は圧縮力が作用している緩衝装置の状態を示した図である。

【図6】実施例１の建物の制振構造の動作について説明する図であって、（ａ）は圧縮力が作用している緩衝装置の状態を示した図、（ｂ）は引張力が作用している緩衝装置の状態を示した図である。

【図7】実施例２のブレースと隅角部との連結部周辺の構成の詳細を説明する部分拡大図である。

【図8】実施例２の別のブレースと隅角部との連結部周辺の構成の詳細を説明する部分拡大図である。

【図9】実施例２の別のブレースと隅角部との連結部周辺の構成の詳細を説明する部分拡大図である。

【図10】実施例３の建物の制振構造の構成を説明する正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の建物の制振構造の構成を説明する正面図であり、図２はこの制振構造を設けた建物としてのユニット建物（図示省略）を構成する建物ユニット１の構成を説明する斜視図である。

【0028】

まず、ユニット建物の構成から説明すると、ユニット建物は、図２に示すような直方体状（箱形）の建物ユニット１を、上下左右に複数、隣接設置して構築される戸建て住宅などの建物である。

【0029】

また、建物ユニット１は、図２に示すように、柱材としての４本の柱１１，・・・と、その柱１１，・・・の上端間に差し渡される梁材としての天井梁１２，１２及び妻側梁１２Ａ，１２Ａと、柱１１，・・・の下端間に差し渡される梁材としての床梁１３，１３及び妻側梁１３Ａ，１３Ａとによって、構造部材となる骨組構造体１０が構成される。

【0030】

この骨組構造体１０は、柱１１と天井梁１２及び妻側梁１２Ａとが溶接などによって剛接合されるとともに、柱１１と床梁１３及び妻側梁１３Ａとが剛接合されたラーメン構造体となっている。

【0031】

また、この天井梁１２，１２間には、複数の天井小梁１２１，・・・が差し渡されるとともに、ブレース１２２，１２２が平面視Ｘ字状に差し渡されている。なお、このブレース１２２，１２２は省略することもできる。

【0032】

さらに、床梁１３，１３間には、複数の床小梁１３１，・・・が差し渡されるとともに、その床小梁１３１に略直交するように複数の根太１３２，・・・が配置される。なお、床小梁１３１，・・・の上に直接、床板や床パネルを取り付ける場合は、根太１３２，・・・を省略することもできる。

【0033】

そして、この建物ユニット１の外壁を取り付ける側面の一方の柱１１に近接して制振構造が設けられる。本実施の形態では、柱１１と柱材としての中柱１４との間に設けられる制振構造について説明する。

【0034】

この制振構造は、図１に示すように、略平行に配置される天井梁１２及び床梁１３と、それらに略直交するように接合される略平行な柱１１及び中柱１４とによって、長方形に形成される開口部に設けられる。

【0035】

この開口部には、天井梁１２と中柱１４の上端が交差する隅角部１５Ａと、中柱１４の下端と床梁１３が交差する隅角部１５Ｂと、床梁１３と柱１１の下端が交差する隅角部１５Ｃと、柱１１の上端と天井梁１２が交差する隅角部１５Ｄとがある。

【0036】

そして、制振構造を構成する斜材としてのブレース２Ａは、上側の隅角部１５Ａから下側の隅角部１５Ｃに向けて対角線状に斜めに延伸される。また、そのブレース２Ａに交差する斜材としてのブレース２Ｂは、上側の隅角部１５Ｄから下側の隅角部１５Ｂに向けて対角線状に斜めに延伸される。すなわち、２本のブレース２Ａ，２Ｂは、開口部にＸ字状に配置される。

【0037】

本実施の形態の制振構造は、これらのブレース２Ａ，２Ｂと、各隅角部１５Ａ（１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ）とブレース２Ａ（２Ｂ）の端部との間に介在される緩衝装置３と、緩衝装置３と各隅角部１５Ａ（１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ）とを繋ぐ連結部４Ａとによって主に構成される。

【0038】

ブレース２Ａ，２Ｂには、鋼棒、Ｃ形鋼やＬ形鋼などの形鋼、角形や丸形の鋼管などの軸力材が使用できる。そして、図３，４に示すように、ブレース２Ａ（２Ｂ）の端部２１に緩衝装置３を取り付ける。

【0039】

この緩衝装置３は、連結部４Ａから離隔する方向に向けて先細る截頭円錐状の内空３１ａが形成された外殻部３１と、外殻部３１の内周面３１ｂに対して摺動可能なスライド部３２とを主に備えている。

【0040】

この外殻部３１は、截頭円錐状の両端が開口された筒状の部材である。例えば、外殻部３１は鋼材によって製作される。そして、スライド部３２は、外殻部３１の内空３１ａに収容される。

【0041】

スライド部３２は、例えば制振ゴムによって截頭円錐状に成形される。また、ゴム系、アスファルト系又はアクリル系等の高分子化合物などの粘弾性材料によって形成することもできる。さらに、鋼材によって截頭円錐状のスライド部３２に成形することもできる。

【0042】

ここで、スライド部３２を制振ゴムや粘弾性材料によって形成した場合は、外殻部３１の内周面３１ｂをスライド部３２が摺動する際にエネルギーが消費されるのに加えて、スライド部３２自体の変形によるエネルギーの吸収効果も期待することができる。

【0043】

また、スライド部３２を鋼製にした場合は、スライド部３２自体にはほとんど変形が発生しないため、例えば外殻部３１の先細る側にブレース２Ａの軸方向に延びるスリットを一つ又は複数本設けることで、外殻部３１の方が変形するようにしておけばよい。このようにスリットを設けることで、スライド部３２がブレース２Ａ側に摺動すると外殻部３１の先方が押し広げられる変形が起きて、エネルギーを吸収することができる。

【0044】

このスライド部３２には、図４に示すようにブレース２Ａの端部２１が挿通され、截頭円錐状のスライド部３２の底面側（連結部４Ａ側）には端部２１の鍔状に拡幅されたフランジ部分が固定される。このような取付け構造にすることで、ブレース２Ａに引張力が作用しても、スライド部３２から端部２１が抜けることがない。

【0045】

また、スライド部３２は、截頭円錐の底面側が外殻部３１の先細る側の開口よりも大きくなるように成形されている。これは、スライド部３２が、制振ゴムや粘弾性材料によって成形されている場合に、引張力によって伸びて底面側の面積が減少した場合でも、外殻部３１の先細る側の開口よりも大きい関係が保たれる形状にする。

【0046】

このような形状にスライド部３２を成形しておくことで、図４に示すようにスライド部３２がブレース２Ａ側に引っ張られて先端が外殻部３１から突出したとしても、外殻部３１から完全に抜け出して脱落するような事態が起きないようにすることができる。

【0047】

連結部４Ａは、外殻部３１と隅角部１５Ａ（１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ）とを接続する。ここで、連結部４Ａは、隅角部１５Ａの梁側、柱側のいずれに繋いでもよいが、本実施の形態では図３に示すように天井梁１２に繋ぐ場合について説明する。

【0048】

連結部４Ａは、天井梁１２に溶接によって接合されるエンドプレート４２Ａと、そのエンドプレート４２Ａに取り付けられるピン接合４１とによって主に構成される。そして、ピン接合４１の端部が、外殻部３１の底面側の端面に接合される。

【0049】

次に、図５を参照しながら、本実施の形態の建物の制振構造の動作について説明する。

【0050】

地震などによって建物が揺れる現象は、図５（ａ）に示すように水平力Ｈが建物ユニット１の上部に作用している現象で表すことができる。なお、図５は、現象を分かりやすくするために、実際よりも大きく変形した図にしている。

【0051】

このように水平力Ｈが天井梁１２の端部に作用すると、天井梁１２、中柱１４、床梁１３及び柱１１によって囲まれた長方形の開口部は、ひし形状に変形する。

【0052】

このような変形が生じると、図５（ａ）に示すように、対角線が伸びる側のブレース２Ａには引張力Ｔが作用し、対角線が縮む側のブレース２Ｂには圧縮力Ｐが作用することになる。

【0053】

そして、引張力Ｔが作用する側では、図５（ｂ）に示すようにブレース２ＡがＴ１方向に移動して、スライド部３２が外殻部３１の内空３１ａで先細る側で移動することになる。

【0054】

スライド部３２が外殻部３１の先端に近づくと、スライド部３２の外周面は外殻部３１の内周面３１ｂと接触して摺動が起きる。この摺動時の摩擦によって、振動エネルギーの一部は消費されることになる。

【0055】

また、スライド部３２が制振ゴムや粘弾性材料で形成されている場合は、スライド部３２自体が伸びて変形し、その変形によっても振動エネルギーの一部が消費されることになる。

【0056】

一方、スライド部３２が鋼製で、外殻部３１の先方にスリットが設けられている場合は、外殻部３１の先端が広がる変形によって振動エネルギーの一部が消費されることになる。

【0057】

そして、スライド部３２の底面側が外殻部３１の内周面３１ｂに拘束されて、それ以上には先細り側（ブレース２Ａ側）に移動しなくなると、引張力Ｔが外殻部３１とスライド部３２とを介してブレース２Ａに伝達されることになる。

【0058】

これに対して、圧縮力Ｐが作用する側では、図５（ｃ）に示すようにブレース２ＢがＰ１方向に移動するのに伴って、スライド部３２も外殻部３１の内空３１ａをピン接合４１側に移動することになる。

【0059】

ここで、スライド部３２が外殻部３１の底面側（ピン接合４１側）に近づくと、外殻部３１の内空３１ａがスライド部３２の外形よりも広くなるので、摺動による摩擦抵抗はほとんど発生しない。

【0060】

そして、設計外力として設定された水平力Ｈによってブレース２Ｂ側の対角線が縮む長さが、スライド部３２の外殻部３１の内空３１ａでの振幅可能な長さの２倍よりも短ければ、圧縮力Ｐはブレース２Ｂにはほとんど伝達されない。

【0061】

すなわち、ブレース２Ｂの両側に設けられた緩衝装置３，３のスライド部３２，３２は、外殻部３１，３１の拘束が外れるとその振幅範囲内で自由に動くことができる。よって、設計外力が作用したときの開口部の最も短い対角線上の連結部４Ａ，４Ａ間の距離よりもブレース２Ｂの長さが短ければ、例えばピン接合４１にブレース２Ｂの端部２１が衝突して圧縮力Ｐが伝達されてしまうような状況にはならない。

【0062】

このように構成された本実施の形態の建物の制振構造は、隅角部１５Ａ（１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ）とブレース２Ａ（２Ｂ）の端部２１との間に介在させる緩衝装置３が、連結部４Ａから離隔する方向に向けて先細る截頭円錐状の内空３１ａが形成された外殻部３１と、その内周面３１ｂに対して摺動可能なスライド部３２とを備えている。そして、スライド部３２は、外殻部３１からブレース側に脱落することのない形状に成形されている。

【0063】

このため、ブレース２Ａ，２Ｂには引張力Ｔが主に作用し、圧縮力Ｐが作用しそうになるとスライド部３２の外殻部３１による拘束が外れて伝達される力が大幅に低減される。

【0064】

このように大きな圧縮力Ｐが作用しない構造であれば、断面性能の比較的、小さなブレース２Ａ，２Ｂを使用しても、座屈を起こすことがない。また、圧縮力Ｐによるブレース２Ａ，２Ｂの面外への変形も抑えることができるので、連結部４Ａを簡素な構成にすることができる。

【0065】

さらに、圧縮力Ｐの伝達が抑えられたねじれにくい面内でスライド部３２を摺動させてブレース２Ａ，２Ｂを振幅させることができるので、地震などによって発生したエネルギーを効果的に吸収させることができる。

【0066】

また、外殻部３１の内空３１ａとスライド部３２とを截頭円錐状に成形することで、スライド部３２を外殻部３１の内空３１ａで摺動させ易いうえに、外殻部３１の先細り側からスライド部３２の脱落が起きない組み合わせに容易にすることができる。

【0067】

さらに、外殻部３１の内空３１ａにおけるスライド部３２の振幅範囲を調節することによって、ブレース２Ａ，２Ｂに圧縮力Ｐが作用するのを極力、抑えることができる。また、スライド部３２を制振ゴムによって形成するのであれば、振動吸収性能に優れた緩衝装置３とすることができる。

【0068】

また、隅角部１５Ａ（１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ）との連結部４Ａをピン接合４１にすることで、ブレース２Ａ，２Ｂに曲げモーメントが伝達されるのを防ぐことができ、引張力Ｔに主に抵抗させる軸力材によってブレース２Ａ，２Ｂを構成することができる。

【0069】

そして、ブレース２Ａ（２Ｂ）の両端に緩衝装置３，３を配置することで、より効果的に作用させることができる。また、対角線状に交差させた２本のブレース２Ａ，２Ｂの両方に緩衝装置３，・・・を配置することで、正負双方向に作用する水平力Ｈに対して機能させることができる。

【0070】

さらに、ラーメン構造体である骨組構造体１０によって形成されたユニット建物に適用することで、ラーメン構造体のエネルギー吸収性能と併せた効果が期待できる。

【実施例1】

【0071】

以下、前記した実施の形態とは別の形態の実施例１について、図６を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一符号又は同一用語を使って説明する。

【0072】

前記実施の形態で説明した緩衝装置３は截頭円錐状の塊のスライド部３２が収容された構成であったが、実施例１で説明する緩衝装置５は螺旋状のばねによるスライド部５２を備えた構成となっている。

【0073】

実施例１の外殻部５１は、図６（ａ）に示すように、前記実施の形態の外殻部３１と同様の截頭円錐状の両端が開口された筒状の部材である。例えば、外殻部５１は鋼材によって製作される。そして、スライド部５２が外殻部５１の内空５１ａに収容される点も、前記実施の形態と同じである。

【0074】

他方、スライド部５２は、螺旋状のばねによって截頭円錐状に成形される。また、スライド部５２の先細る側の端部は、ブレース２の端部２１の鍔状に拡幅されたフランジ部分に固定される。

【0075】

このように構成された緩衝装置５に引張力Ｔが作用すると、図６（ｂ）に示すようにブレース２がＴ１方向に移動して、スライド部５２が外殻部５１の内空５１ａで先細る側で移動することになる。

【0076】

スライド部５２が外殻部５１の先端に近づくと、スライド部５２の底面側の外周面は外殻部５１の内周面５１ｂと接触して摺動が起きる。この摺動時の摩擦によって、振動エネルギーの一部は消費されることになる。

【0077】

また、螺旋状のばねで形成されたスライド部５２は、それ自体が伸びて変形し、その変形によっても振動エネルギーの一部は消費されることになる。そして、スライド部５２の底面側が外殻部５１の内周面５１ｂに拘束されて、それ以上には先細り側（ブレース２側）に移動しなくなると、引張力Ｔが外殻部３１と伸びたスライド部５２とを介してブレース２に伝達されることになる。

【0078】

このようにスライド部５２がばねによって形成された緩衝装置５であれば、ばねの伸縮によってブレース２に過大な応力が発生するのを抑えることができるうえに、製作も容易である。

【0079】

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

【実施例2】

【0080】

以下、前記した実施の形態とは別の形態の実施例２について、図７−図９を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一符号又は同一用語を使って説明する。

【0081】

前記実施の形態では隅角部１５Ａ−１５Ｄの梁材側に接合される連結部４Ａについて説明したが、これに限定されるものではないため、別の連結部４Ｂ，４Ｃ，４Ｄの形態について説明する。

【0082】

図７は、隅角部１５の中柱１４に接合される連結部４Ｂの構成を説明する部分拡大図である。この連結部４Ｂは、中柱１４に溶接によって接合されるエンドプレート４２Ｂと、そのエンドプレート４２Ｂに取り付けられるピン接合４１とによって主に構成される。そして、ピン接合４１の端部が、截頭円錐状の緩衝装置３の底面側の端面に接合される。

【0083】

一方、図８は、隅角部１５の天井梁１２に接合される連結部４Ｃの構成を説明する部分拡大図である。この連結部４Ｃは、ピン接合４１が天井梁１２の側面に直接、取り付けられ、ピン接合４１と截頭円錐状の緩衝装置３の底面側の端面とが連結アーム４３によって連結される。

【0084】

そして、図９は、隅角部１５の中柱１４に接合される連結部４Ｄの構成を説明する部分拡大図である。この連結部４Ｄは、ピン接合４１が中柱１４の側面に直接、取り付けられ、ピン接合４１と截頭円錐状の緩衝装置３の底面側の端面とが連結アーム４４によって連結される。

【0085】

このように隅角部１５のいずれの箇所にも連結部４Ｂ，４Ｃ，４Ｄを接合することができる。なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

【実施例3】

【0086】

以下、前記した実施の形態とは別の形態の実施例３について、図１０を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一符号又は同一用語を使って説明する。

【0087】

前記実施の形態では、天井梁１２、中柱１４、床梁１３及び柱１１によって囲まれた長方形の開口部にＸ字状に２本のブレース２Ａ，２Ｂを配置した制振構造について説明したが、この実施例３では開口部にＫ字状に斜材を配置する制振構造について説明する。

【0088】

実施例３では、図１０に示すように左側の柱１１の略中央に開口部側に張り出されるように連結プレート６１を接合する。そして、隅角部１５Ａと連結プレート６１との間に第１の斜材であるブレース６Ａが配置され、連結プレート６１と隅角部１５Ｂとの間に第２の斜材であるブレース６Ｂが配置される。

【0089】

このブレース６Ａの上端は緩衝装置３を介して連結部４Ａに接続され、連結部４Ａは天井梁１２に接合される。一方、ブレース６Ａの下端は連結プレート６１にピン接合６２される。

【0090】

また、ブレース６Ｂの下端は緩衝装置３を介して連結部４Ａに接続され、連結部４Ａは床梁１３に接合される。一方、ブレース６Ｂの上端は連結プレート６１にピン接合６２される。

【0091】

このようにブレース６Ａ，６ＢがＫ形に配置される場合にも緩衝装置３，３を介在させることによって、ブレース６Ａ，６Ｂに過大な圧縮力Ｐを作用させることなく、地震などによって発生するエネルギーを吸収させることができる。

【0092】

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

【実施例4】

【0093】

以下、前記した実施の形態又は他の実施例とは別の形態の実施例４について説明する。なお、前記実施の形態又は他の実施例で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一符号又は同一用語を使って説明する。

【0094】

実施例４では、例えば図１に示したブレース２Ａの両端で異なる形態の緩衝装置又は連結部が設けられる場合について説明する。

【0095】

まず第１例としては、ブレース２Ａの一方の端部には図３に示したような截頭円錐状のスライド部３２を備えた緩衝装置３を設けるとともに、エンドプレート４２Ａを介して隅角部１５Ａの天井梁１２に繋ぐ連結部４Ａを設ける。

【0096】

そして、ブレース２Ａの他方の端部には、図６に示したようなバネスライド部５２を備えた緩衝装置５を設けるとともに、エンドプレート４２Ａを介して隅角部１５Ｃの床梁１３に繋ぐ。このようにブレース２Ａの端部ごとに異なる緩衝装置３，５を配置することができる。

【0097】

また、第２例としては、ブレース２Ａの一方の端部には図３に示したような截頭円錐状のスライド部３２を備えた緩衝装置３を設けるとともに、エンドプレート４２Ａを介して隅角部１５Ａの天井梁１２に繋ぐ連結部４Ａを設ける。

【0098】

そして、ブレース２Ａの他方の端部は、図８に示したような連結アーム４３を介して隅角部１５Ｃの床梁１３に緩衝装置３を直接に繋ぐ連結部４Ｃを設ける。このようにブレース２Ａの端部ごとに異なる連結部４Ａ，４Ｃにすることができる。

【0099】

さらに、第３例としては、図６に示したようなバネスライド部５２を備えた緩衝装置５を設けるとともに、エンドプレート４２Ａを介して隅角部１５Ａの天井梁１２に繋ぐ連結部４Ａを設ける。

【0100】

そして、ブレース２Ａの他方の端部は、図８に示したように連結アーム４３を介して隅角部１５Ｃの床梁１３に緩衝装置３を直接に繋ぐ連結部４Ｃを設ける。このようにブレース２Ａの端部ごとに異なる緩衝装置３，５及び連結部４Ａ，４Ｃにすることができる。

【0101】

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

【0102】

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

【0103】

例えば、前記実施の形態では、ブレース２Ａ（２Ｂ）の両端に緩衝装置３，３を配置したが、これに限定されるものではなく、一方の端部だけに緩衝装置３を配置することができる。他方、前記実施例３では、ブレース６Ａ（６Ｂ）の一端にだけ緩衝装置３を配置したが、これに限定されるものではなく、両方の端部に緩衝装置３，３を配置することができる。

【0104】

また、前記実施の形態では、Ｘ字状にブレース２Ａ，２Ｂを配置する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、いずれか一方のブレース２Ａ（２Ｂ）を配置するだけでもよい。

【0105】

さらに、前記実施の形態及び実施例では、截頭円錐状の外殻部３１，５１とスライド部３２，５２について説明したが、これに限定されるものではなく、四角錐や五角錐などの截頭多角錐状に成形することもできる。

【符号の説明】

【0106】

１ 建物ユニット
１０ 骨組構造体
１１ 柱（柱材）
１２ 天井梁（梁材）
１３ 床梁（梁材）
１４ 中柱（柱材）
１５，１５Ａ−１５Ｄ 隅角部
２，２Ａ，２Ｂ ブレース（斜材）
２１ 端部
３ 緩衝装置
３１ 外殻部
３１ａ 内空
３２ スライド部
４Ａ−４Ｄ 連結部
４１ ピン接合
５ 緩衝装置
５１ 外殻部
５１ａ 内空
５２ スライド部
６Ａ，６Ｂ ブレース（斜材）
６２ ピン接合
Ｐ 圧縮力
Ｔ 引張力

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】