(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】
(24)【登録日】2022-01-13
(45)【発行日】2022-01-25
(54)【発明の名称】制振構造、及び制振建物
(51)【国際特許分類】
E04H 9/02 20060101AFI20220118BHJP
F16F 15/023 20060101ALI20220118BHJP
【ＦＩ】
E04H9/02 301
F16F15/023 A
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2017201453
(22)【出願日】2017-10-18
(65)【公開番号】P2019073926
(43)【公開日】2019-05-16
【審査請求日】2020-09-29
(73)【特許権者】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】蟹 慎太郎
(72)【発明者】
【氏名】磯部 共伸
(72)【発明者】
【氏名】青野 英志
【審査官】兼丸 弘道
(56)【参考文献】
【文献】特開２０００－１２９９５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－３２４５５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－１６０８７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０５８１７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－３２８８１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１１４７０１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｈ ９／０２
Ｆ１６Ｆ １５／０２３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
中高層建物の柱梁架構内に設置される制振構造を備えた制振建物であって、前記柱梁架構に一方端が接合された斜材と、
前記柱梁架構を構成する梁部材に並設し、かつ前記柱梁架構を構成する柱部材に一方端が接合された減衰装置と、
一方端が前記梁部材に接合され、吊り下げ支持された鉛直部材と、
前記斜材と前記減衰装置、及び前記鉛直部材の他方端同士が連結された接合部材と、を備え、
前記接合部材は、下方側に突出部を有し、当該突出部を挟み込むように前記梁部材の上面に面外方向移動拘束材が設置されており、
前記柱部材と前記斜材、前記鉛直部材、前記減衰装置で第１の制振手段が構成され、
さらに、前記柱部材間には、前記第１の制振手段と隙間を空けて間柱が設置され、
前記柱梁架構内には、前記第１の制振手段を形成する前記柱部材と前記斜材、前記鉛直部材、前記減衰装置に加えて、前記間柱と、該間柱により形成された短スパン梁部材とで構成された第２の制振手段が設置され、
前記第２の制振手段は、建物中間階の少なくとも下方側の複数階に跨って設置され、前記第１の制振手段が、前記下方側の複数階に連続する前記建物中間階の上方側の複数階に跨がって設置されているとともに、前記第１の制振手段、及び前記第２の制振手段は、前記柱梁架構を構成する其々の各柱部材に添って設置されており、対向する前記斜材間に通路スペースが設けられていることを特徴とする制振建物。
【請求項2】
中高層建物の柱梁架構内に設置される制振構造であって、前記柱梁架構に一方端が接合された斜材と、
前記柱梁架構を構成する梁部材に並設し、かつ前記柱梁架構を構成する柱部材に一方端が接合された減衰装置と、
一方端が前記梁部材に接合され、吊り下げ支持された鉛直部材と、
前記斜材と前記減衰装置、及び前記鉛直部材の他方端同士が連結された接合部材と、を備え、
前記接合部材は、下方側に突出部を有し、当該突出部を挟み込むように前記梁部材の上面に面外方向移動拘束材が設置されており、
前記柱部材と前記斜材、前記鉛直部材、前記減衰装置で第１の制振手段が構成され、
さらに、前記柱部材間には、前記第１の制振手段と隙間を空けて間柱が設置され、
前記柱梁架構内には、前記第１の制振手段を形成する前記柱部材と前記斜材、前記鉛直部材、前記減衰装置に加えて、前記間柱と、該間柱により形成された短スパン梁部材とで構成された第２の制振手段が設置され、
前記第２の制振手段は、建物中間階の少なくとも下方側の複数階に跨って設置され、前記第１の制振手段が、前記下方側の複数階に連続する前記建物中間階の上方側の複数階に跨がって設置されていることを特徴とする制振構造。
【請求項3】
請求項２に記載の制振構造を備えた制振建物であって、前記第１の制振手段、及び前記第２の制振手段は、前記柱梁架構を構成する其々の各柱部材に添って設置されており、対向する前記斜材間に通路スペースが設けられていることを特徴とする制振建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、建物中間階の柱部材間に通路スペースが確保された制振構造と、その制振構造を備えた制振建物に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、ダンパー等の制振部材により地震エネルギーを吸収して、建物重量を支える柱梁架構の損傷を抑制する、制振構造を備える建物が、広く施工されている。
例えば、特許文献１には、図７に示される建物の制振構造１００が開示されている。制振構造１００においては、柱部材１０１及び梁部材１０２によってラーメン構造となる主架構１０３が矩形状に構築され、この主架構１０３に対して、２本の垂直ブレース１０４が、それぞれの下端が下側の梁部材１０２に、互いに間隔１０５を空けて対峙して設けられている。また、それぞれの垂直ブレース１０４には１本の斜方ブレース１０６が設けられ、この斜方ブレース１０６は、垂直ブレース１０４の頂部と、梁部材１０２の各垂直ブレース１０４が隣設する端部角部とに接続されている。２本の垂直ブレース１０４の各頂部と、上側の梁部材１０２との間には、粘性ダンパー１０７と弾塑性ダンパー１０８とが、これの順に直列配置されて結合されている。
特許文献２にも、特許文献１の上記制振構造と同様な制振構造が開示されている。
特許文献３には、図８に示される建築物の制振構造１１０が開示されている。制振構造１１０においては、水平方向及び上下方向に適宜間隔を隔てて配置された柱部材１１１と梁部材１１２とによって矩形状の主架構１１３が構成されている。主架構１１３の一辺の両端角部またはその角部近傍に、それぞれの一端１１４ａが固定されてＶ字状に配置される１対の斜材１１４と、斜材１１４の集合端部１１４ｂを主架構１１３の対向辺に連結するリンク１１５とから制振架構として機能するＹ型ブレース１１６が構成されている。斜材１１４の集合端部１１４ｂと、主架構１１３のリンク１１５が結合される辺を除くいずれかの辺とが、粘性ダンパー１１７を介して接続されている。
例えば、特許文献１には、図７に示される建物の制振構造１００が開示されている。制振構造１００においては、柱部材１０１及び梁部材１０２によってラーメン構造となる主架構１０３が矩形状に構築され、この主架構１０３に対して、２本の垂直ブレース１０４が、それぞれの下端が下側の梁部材１０２に、互いに間隔１０５を空けて対峙して設けられている。また、それぞれの垂直ブレース１０４には１本の斜方ブレース１０６が設けられ、この斜方ブレース１０６は、垂直ブレース１０４の頂部と、梁部材１０２の各垂直ブレース１０４が隣設する端部角部とに接続されている。２本の垂直ブレース１０４の各頂部と、上側の梁部材１０２との間には、粘性ダンパー１０７と弾塑性ダンパー１０８とが、これの順に直列配置されて結合されている。
特許文献２にも、特許文献１の上記制振構造と同様な制振構造が開示されている。
特許文献３には、図８に示される建築物の制振構造１１０が開示されている。制振構造１１０においては、水平方向及び上下方向に適宜間隔を隔てて配置された柱部材１１１と梁部材１１２とによって矩形状の主架構１１３が構成されている。主架構１１３の一辺の両端角部またはその角部近傍に、それぞれの一端１１４ａが固定されてＶ字状に配置される１対の斜材１１４と、斜材１１４の集合端部１１４ｂを主架構１１３の対向辺に連結するリンク１１５とから制振架構として機能するＹ型ブレース１１６が構成されている。斜材１１４の集合端部１１４ｂと、主架構１１３のリンク１１５が結合される辺を除くいずれかの辺とが、粘性ダンパー１１７を介して接続されている。
【0003】
特許文献１の制振構造１００においては、主架構１０３の柱部材１０１間が長スパンとなっており、特に梁部材１０２の、２本の垂直ブレース１０４間の部分に対しては、粘性ダンパー１０７が効果的に変形を吸収できない。
特許文献２も同様である。
特許文献３の制振構造１１０においては、斜材１１４の集合端部１１４ｂがリンク１１５を介して梁部材１１２に接合固定されているため、例えば、リンク１１５が塑性変形しない程度の小規模地震が発生した場合等、粘性ダンパー１１７は効率よく振動エネルギーを吸収することができない場合がある。
したがって、制振部材がより効果的に振動エネルギーを吸収することができる制振構造が望まれている。
特許文献２も同様である。
特許文献３の制振構造１１０においては、斜材１１４の集合端部１１４ｂがリンク１１５を介して梁部材１１２に接合固定されているため、例えば、リンク１１５が塑性変形しない程度の小規模地震が発生した場合等、粘性ダンパー１１７は効率よく振動エネルギーを吸収することができない場合がある。
したがって、制振部材がより効果的に振動エネルギーを吸収することができる制振構造が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０００－１２９９５６号公報
【文献】特開平９－３２４５５７号公報
【文献】特開２０００－１６０８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、全体曲げ変形、層せん断変形のいずれの変形モードに対しても振動エネルギーを吸収することができる、制振構造、及び、これを備えた制振建物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、中高層建物の制振構造として、建物中間階の上方側複数階に、斜材と減衰装置が組み合わされた第１の制振手段を設置し、その第１の制振手段の下方階側に、梁部材の中間部分に間柱を有する第２の制振手段を設けるとともに、対向する制振手段同士の間に通路スペースを設けることで、高い制振性能を有し、かつ居室等に対して配置計画上の自由度の高い中高層建物を実現できる点に着眼して、本発明に至った。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち、本発明は、中高層建物の柱梁架構内に設置される制振構造を備えた制振建物であって、前記柱梁架構に一方端が接合された斜材と、前記柱梁架構を構成する梁部材に並設し、かつ前記柱梁架構を構成する柱部材に一方端が接合された減衰装置と、一方端が前記梁部材に接合され、吊り下げ支持された鉛直部材と、前記斜材と前記減衰装置、及び前記鉛直部材の他方端同士が連結された接合部材と、を備え、前記柱部材と前記斜材、前記鉛直部材、前記減衰装置で第１の制振手段が構成され、さらに、前記柱部材間には、前記第１の制振手段と隙間を空けて間柱が設置され、前記柱梁架構内には、前記第１の制振手段を形成する前記柱部材と前記斜材、前記減衰装置に加えて、前記間柱と、該間柱により形成された短スパン梁部材とで構成された第２の制振手段が設置され、前記第２の制振手段は、建物中間階の少なくとも下方側の複数階に跨って設置され、前記第２の制振手段に連続する上方階側には前記第１の制振手段が設置されているとともに、前記第１の制振手段、及び前記第２の制振手段は、前記柱梁架構を構成する其々の各柱部材に添って設置されており、対向する前記斜材間に通路スペースが設けられていることを特徴とする制振建物を提供する。
上記のような構成によれば、柱梁架構を構成する柱部材に添わせて、斜材と減衰装置とを接合部材で連結されて３角形状を含む第１の制振手段を形成されることで、地震時に柱梁架構に生じる変形を、柱部材に接合された斜材で抑制させつつ、生じた変形量は柱部材と斜材との間に設置した減衰装置で吸収させる。第１の制振手段は、斜材と、斜材に対して上記３角形状の反対側に位置する鉛直部材、梁部材により形成される他の３角形状をも更に含むため、斜材による変形の抑制を更に効果的に奏することができる。
また、柱梁架構を構成する梁部材の中間部に間柱を設置し第２の制振手段を形成することで、柱梁架構内に形成された複数の短スパン梁によって地震時に柱梁架構に生じるせん断変形を効率的に吸収させることができる。また、第２の制振手段は、柱部材と接合された第１の制振手段と、当該第１の制振手段と隙間を空けて設置された間柱で構成されるものであり、第１の制振手段と、間柱、及び短スパン梁が互いに独立した曲げせん断抵抗機構によって、地震時の振動エネルギーを吸収することができる。
更に、中高層建物において、地震時の曲げ変形が比較的小さい建物中間階の少なくとも下方側においては、柱部材間に間柱を設けて短スパン梁を形成する一方で、上層階側においては、斜材、減衰装置、及び、接合部材が、柱梁架構を構成する其々の各柱部材側に対向して設置されている。例えば、中高層建物の場合、特に上層階側においては、地震時に、非常に大きな曲げ変形が作用するため、間柱を設けると、短スパン梁が境界梁となり、応力集中が生じる可能性があるが、上記のように、上層階側においては、間柱を備えない構成（第１の制振手段）とすることにより、応力集中を抑制することができる。また、建物中間階の少なくとも下方階側の連続した複数階に亘って、間柱を備えた第２制振手段を備えることにより、全体曲げ変形、層せん断変形のいずれの変形モードに対しても、効率的に振動エネルギーを吸収することができる。
また、対向する斜材間に通路スペースを設けることにより、高い制振性能を有し、かつ居室等に対して配置計画上の自由度の高い建物を実現できる。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち、本発明は、中高層建物の柱梁架構内に設置される制振構造を備えた制振建物であって、前記柱梁架構に一方端が接合された斜材と、前記柱梁架構を構成する梁部材に並設し、かつ前記柱梁架構を構成する柱部材に一方端が接合された減衰装置と、一方端が前記梁部材に接合され、吊り下げ支持された鉛直部材と、前記斜材と前記減衰装置、及び前記鉛直部材の他方端同士が連結された接合部材と、を備え、前記柱部材と前記斜材、前記鉛直部材、前記減衰装置で第１の制振手段が構成され、さらに、前記柱部材間には、前記第１の制振手段と隙間を空けて間柱が設置され、前記柱梁架構内には、前記第１の制振手段を形成する前記柱部材と前記斜材、前記減衰装置に加えて、前記間柱と、該間柱により形成された短スパン梁部材とで構成された第２の制振手段が設置され、前記第２の制振手段は、建物中間階の少なくとも下方側の複数階に跨って設置され、前記第２の制振手段に連続する上方階側には前記第１の制振手段が設置されているとともに、前記第１の制振手段、及び前記第２の制振手段は、前記柱梁架構を構成する其々の各柱部材に添って設置されており、対向する前記斜材間に通路スペースが設けられていることを特徴とする制振建物を提供する。
上記のような構成によれば、柱梁架構を構成する柱部材に添わせて、斜材と減衰装置とを接合部材で連結されて３角形状を含む第１の制振手段を形成されることで、地震時に柱梁架構に生じる変形を、柱部材に接合された斜材で抑制させつつ、生じた変形量は柱部材と斜材との間に設置した減衰装置で吸収させる。第１の制振手段は、斜材と、斜材に対して上記３角形状の反対側に位置する鉛直部材、梁部材により形成される他の３角形状をも更に含むため、斜材による変形の抑制を更に効果的に奏することができる。
また、柱梁架構を構成する梁部材の中間部に間柱を設置し第２の制振手段を形成することで、柱梁架構内に形成された複数の短スパン梁によって地震時に柱梁架構に生じるせん断変形を効率的に吸収させることができる。また、第２の制振手段は、柱部材と接合された第１の制振手段と、当該第１の制振手段と隙間を空けて設置された間柱で構成されるものであり、第１の制振手段と、間柱、及び短スパン梁が互いに独立した曲げせん断抵抗機構によって、地震時の振動エネルギーを吸収することができる。
更に、中高層建物において、地震時の曲げ変形が比較的小さい建物中間階の少なくとも下方側においては、柱部材間に間柱を設けて短スパン梁を形成する一方で、上層階側においては、斜材、減衰装置、及び、接合部材が、柱梁架構を構成する其々の各柱部材側に対向して設置されている。例えば、中高層建物の場合、特に上層階側においては、地震時に、非常に大きな曲げ変形が作用するため、間柱を設けると、短スパン梁が境界梁となり、応力集中が生じる可能性があるが、上記のように、上層階側においては、間柱を備えない構成（第１の制振手段）とすることにより、応力集中を抑制することができる。また、建物中間階の少なくとも下方階側の連続した複数階に亘って、間柱を備えた第２制振手段を備えることにより、全体曲げ変形、層せん断変形のいずれの変形モードに対しても、効率的に振動エネルギーを吸収することができる。
また、対向する斜材間に通路スペースを設けることにより、高い制振性能を有し、かつ居室等に対して配置計画上の自由度の高い建物を実現できる。
【0007】
また、本発明は、中高層建物の柱梁架構内に設置される制振構造であって、前記柱梁架構に一方端が接合された斜材と、前記柱梁架構を構成する梁部材に並設し、かつ前記柱梁架構を構成する柱部材に一方端が接合された減衰装置と、一方端が前記梁部材に接合され、吊り下げ支持された鉛直部材と、前記斜材と前記減衰装置、及び前記鉛直部材の他方端同士が連結された接合部材と、を備え、前記接合部材は、下方側に突出部を有し、当該突出部を挟み込むように前記梁部材の上面に面外方向移動拘束材が設置されており、前記柱部材と前記斜材、前記鉛直部材、前記減衰装置で第１の制振手段が構成されていることを特徴とする制振構造を提供する。
上記のような構成によれば、柱梁架構を構成する柱部材に添わせて、斜材と減衰装置とを接合部材で連結されて３角形状を含む第１の制振手段を形成されることで、地震時に柱梁架構に生じる変形を、柱部材に接合された斜材で抑制させつつ、生じた変形量は柱部材と斜材との間に設置した減衰装置で吸収させる。第１の制振手段は、斜材と、斜材に対して上記３角形状の反対側に位置する鉛直部材、梁部材により形成される他の３角形状をも更に含むため、斜材による変形の抑制を更に効果的に奏することができる。
また、斜材と減衰装置とを連結する接合部材の下方端側には、面外方向移動拘束材を配置することで、地震発生時に第１の制振手段に加わる面外変形が抑制され、減衰装置には面内水平変形のみが作用するために、効率よく振動エネルギーを吸収することができる。
上記のような構成によれば、柱梁架構を構成する柱部材に添わせて、斜材と減衰装置とを接合部材で連結されて３角形状を含む第１の制振手段を形成されることで、地震時に柱梁架構に生じる変形を、柱部材に接合された斜材で抑制させつつ、生じた変形量は柱部材と斜材との間に設置した減衰装置で吸収させる。第１の制振手段は、斜材と、斜材に対して上記３角形状の反対側に位置する鉛直部材、梁部材により形成される他の３角形状をも更に含むため、斜材による変形の抑制を更に効果的に奏することができる。
また、斜材と減衰装置とを連結する接合部材の下方端側には、面外方向移動拘束材を配置することで、地震発生時に第１の制振手段に加わる面外変形が抑制され、減衰装置には面内水平変形のみが作用するために、効率よく振動エネルギーを吸収することができる。
【0008】
本発明の一態様においては、さらに、前記柱部材間には、前記第１の制振手段と隙間を空けて間柱が設置され、前記柱梁架構内には、前記第１の制振手段を形成する前記柱部材と前記斜材、前記鉛直部材、前記減衰装置に加えて、前記間柱と、該間柱により形成された短スパン梁部材とで構成された第２の制振手段が設置されていることを特徴とする。
上記のような構成によれば、前述の作用効果に加えて、柱梁架構を構成する梁部材の中間部に間柱を設置することで、柱梁架構内に形成された複数の短スパン梁によって地震時に柱梁架構に生じるせん断変形を効率的に吸収させることができる。また、第２の制振手段は、柱部材と接合された第１の制振手段と、当該第１の制振手段と隙間を空けて設置された間柱で構成されるものであり、第１の制振手段と、間柱、及び短スパン梁が互いに独立した曲げせん断抵抗機構によって、地震時の振動エネルギーを吸収することができる。
上記のような構成によれば、前述の作用効果に加えて、柱梁架構を構成する梁部材の中間部に間柱を設置することで、柱梁架構内に形成された複数の短スパン梁によって地震時に柱梁架構に生じるせん断変形を効率的に吸収させることができる。また、第２の制振手段は、柱部材と接合された第１の制振手段と、当該第１の制振手段と隙間を空けて設置された間柱で構成されるものであり、第１の制振手段と、間柱、及び短スパン梁が互いに独立した曲げせん断抵抗機構によって、地震時の振動エネルギーを吸収することができる。
【0009】
本発明の別の態様においては、制振建物であって、前記第２の制振手段は、建物中間階の少なくとも下方側の複数階に跨って設置され、前記第２の制振手段に連続する上方階側には前記第１の制振手段が設置されているとともに、前記第１の制振手段、及び前記第２の制振手段は、前記柱梁架構を構成する其々の各柱部材に添って設置されており、対向する前記斜材間に通路スペースが設けられていることを特徴とする。
上記のような構成によれば、中高層建物において、地震時の曲げ変形が比較的小さい建物中間階の少なくとも下方側においては、柱部材間に間柱を設けて短スパン梁を形成する一方で、上層階側においては、斜材、減衰装置、鉛直部材、及び、接合部材が、柱梁架構を構成する其々の各柱部材側に対向して設置されている。例えば、中高層建物の場合、特に上層階側においては、地震時に、非常に大きな曲げ変形が作用するため、間柱を設けると、短スパン梁が境界梁となり、応力集中が生じる可能性があるが、上記のように、上層階側においては、間柱を備えない構成（第１の制振手段）とすることにより、応力集中を抑制することができる。また、建物中間階の少なくとも下方階側の連続した複数階に亘って、間柱を備えた第２制振手段を備えることにより、全体曲げ変形、層せん断変形のいずれの変形モードに対しても、効率的に振動エネルギーを吸収することができる。
また、対向する斜材間に通路スペースを設けることにより、高い制振性能を有し、かつ居室等に対して配置計画上の自由度の高い建物を実現できる。
上記のような構成によれば、中高層建物において、地震時の曲げ変形が比較的小さい建物中間階の少なくとも下方側においては、柱部材間に間柱を設けて短スパン梁を形成する一方で、上層階側においては、斜材、減衰装置、鉛直部材、及び、接合部材が、柱梁架構を構成する其々の各柱部材側に対向して設置されている。例えば、中高層建物の場合、特に上層階側においては、地震時に、非常に大きな曲げ変形が作用するため、間柱を設けると、短スパン梁が境界梁となり、応力集中が生じる可能性があるが、上記のように、上層階側においては、間柱を備えない構成（第１の制振手段）とすることにより、応力集中を抑制することができる。また、建物中間階の少なくとも下方階側の連続した複数階に亘って、間柱を備えた第２制振手段を備えることにより、全体曲げ変形、層せん断変形のいずれの変形モードに対しても、効率的に振動エネルギーを吸収することができる。
また、対向する斜材間に通路スペースを設けることにより、高い制振性能を有し、かつ居室等に対して配置計画上の自由度の高い建物を実現できる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、全体曲げ変形、層せん断変形のいずれの変形モードに対しても振動エネルギーを吸収することができる、制振構造、及び、これを備えた制振建物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態における制振構造を備えた建物の、柱梁架構の正面図である。
【図5】本発明の実施形態における制振構造の、減衰装置の拡大図である。
【図7】従来の建物の制振構造の説明図である。
【図8】従来の建築物の制振構造の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明は、中高層建物を対象とする、建物中間階の上方側複数階に斜材と減衰装置が組み合わされた第１の制振手段を設置し、その第１の制振手段と連続する建物中間階の下方側複数階に、前記第１の制振手段と隙間を空けて、梁部材の中間部分に間柱を設置した第２の制振手段を設けた制振構造である。
本実施形態では、建物中間間の下方階側に第２の制振手段を設置し、上方階側に第１制振手段を備えた制振建物（図１～６）とである。
本発明の特徴は、曲げ変形が支配的な建物上層階側においては、柱部材に添わせて斜材と減衰装置を組み合わせた第１の制振手段を配置し、せん断変形量が増加する建物下層階側では、梁部材の中間に間柱を設定して短スパン梁を形成させ、短スパン梁と、間柱と、上層階から連続する斜材と減衰装置などが組み合わされた第２の制振手段とを、複数階に亘って連続的に配置することで、特に建物高さが高くなる中高層建物や高層建物にて顕著となる、全体曲げ変形、層せん断変形のいずれの変形モードに対しても、効率的に振動エネルギーを吸収できる点である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態では、建物中間間の下方階側に第２の制振手段を設置し、上方階側に第１制振手段を備えた制振建物（図１～６）とである。
本発明の特徴は、曲げ変形が支配的な建物上層階側においては、柱部材に添わせて斜材と減衰装置を組み合わせた第１の制振手段を配置し、せん断変形量が増加する建物下層階側では、梁部材の中間に間柱を設定して短スパン梁を形成させ、短スパン梁と、間柱と、上層階から連続する斜材と減衰装置などが組み合わされた第２の制振手段とを、複数階に亘って連続的に配置することで、特に建物高さが高くなる中高層建物や高層建物にて顕著となる、全体曲げ変形、層せん断変形のいずれの変形モードに対しても、効率的に振動エネルギーを吸収できる点である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0013】
図１は、本発明の実施形態における制振構造を備えた建物（制振建物）１の、柱梁架構４の正面図である。
建物１は中高層の建物１であり、下層階ＬＦＬ、中間階ＭＦＬ、及び、上層階ＨＦＬを備えている。下層階ＬＦＬは、１階１ＦＬから３階３ＦＬにより構成されている。中間階ＭＦＬは、４階４ＦＬから７階７ＦＬより構成されている下方側階層ＭＬＦＬと、８階８ＦＬから１３階１３ＦＬにより構成されている上方側階層ＭＨＦＬを備えている。上層階ＨＦＬは、１４階１４ＦＬより上方の階層により構成されている。
建物１は、柱部材２と梁部材３によりラーメン構造として構築された柱梁架構４を備えている。下層階ＬＦＬと中間階ＭＦＬの下方側階層ＭＬＦＬにおいては、柱梁架構４の柱部材２間に、柱部材２よりも径が小さな間柱１１が設けられている。例えば、柱部材２のうち、柱梁架構４の内側に位置する２本の柱部材２の間は、２本の間柱１１によって区画されている。この、２本の間柱１１の間においては、梁部材３は、中間階ＭＦＬの上方側階層ＭＨＦＬより上層等の、間柱１１が設けられていない階層の梁部材３に比べると短くなっており、短スパン梁３Ｓが形成されている。
本実施形態においては、柱部材２はコンクリート充填鋼管柱であり、梁部材３と間柱１１は鉄骨である。
建物１は中高層の建物１であり、下層階ＬＦＬ、中間階ＭＦＬ、及び、上層階ＨＦＬを備えている。下層階ＬＦＬは、１階１ＦＬから３階３ＦＬにより構成されている。中間階ＭＦＬは、４階４ＦＬから７階７ＦＬより構成されている下方側階層ＭＬＦＬと、８階８ＦＬから１３階１３ＦＬにより構成されている上方側階層ＭＨＦＬを備えている。上層階ＨＦＬは、１４階１４ＦＬより上方の階層により構成されている。
建物１は、柱部材２と梁部材３によりラーメン構造として構築された柱梁架構４を備えている。下層階ＬＦＬと中間階ＭＦＬの下方側階層ＭＬＦＬにおいては、柱梁架構４の柱部材２間に、柱部材２よりも径が小さな間柱１１が設けられている。例えば、柱部材２のうち、柱梁架構４の内側に位置する２本の柱部材２の間は、２本の間柱１１によって区画されている。この、２本の間柱１１の間においては、梁部材３は、中間階ＭＦＬの上方側階層ＭＨＦＬより上層等の、間柱１１が設けられていない階層の梁部材３に比べると短くなっており、短スパン梁３Ｓが形成されている。
本実施形態においては、柱部材２はコンクリート充填鋼管柱であり、梁部材３と間柱１１は鉄骨である。
【0014】
上記の建物１の、特に中間階ＭＦＬの下方側階層ＭＬＦＬにおいては、柱梁架構４内に、以下に説明する制振構造が設けられている。
まず、制振構造は、柱梁架構４に一方端が接合された斜材６と、柱梁架構４を構成する梁部材３に並設し、かつ柱梁架構４を構成する柱部材２に一方端が接合された減衰装置１３と、一方端が梁部材３に接合され、吊り下げ支持された鉛直部材６１と、斜材６と減衰装置１３、及び鉛直部材６１の他方端同士が連結された接合部材３１と、を備え、接合部材３１は、下方側に突出部を有し、突出部を挟み込むように梁部材３の上面に面外方向移動拘束材が設置されている。このような構成において、柱部材２と斜材６、鉛直部材６１、減衰装置１３で第１の制振手段（制振構造）４０が構成されている。
特に中間階ＭＦＬの下方側階層ＭＬＦＬにおいては、第１の制振手段４０が柱部材２間に設けられ、第１の制振手段４０と隙間を空けて上記のような間柱１１が設置されることで、第２の制振手段１０が設けられている。すなわち、柱梁架構４内には、第１の制振手段４０を形成する柱部材２と斜材６、鉛直部材６１、減衰装置１３に加えて、間柱１１と、間柱１１により形成された短スパン梁部材３Ｓとで構成された第２の制振手段（制振構造）１０が設置されている。
まず、制振構造は、柱梁架構４に一方端が接合された斜材６と、柱梁架構４を構成する梁部材３に並設し、かつ柱梁架構４を構成する柱部材２に一方端が接合された減衰装置１３と、一方端が梁部材３に接合され、吊り下げ支持された鉛直部材６１と、斜材６と減衰装置１３、及び鉛直部材６１の他方端同士が連結された接合部材３１と、を備え、接合部材３１は、下方側に突出部を有し、突出部を挟み込むように梁部材３の上面に面外方向移動拘束材が設置されている。このような構成において、柱部材２と斜材６、鉛直部材６１、減衰装置１３で第１の制振手段（制振構造）４０が構成されている。
特に中間階ＭＦＬの下方側階層ＭＬＦＬにおいては、第１の制振手段４０が柱部材２間に設けられ、第１の制振手段４０と隙間を空けて上記のような間柱１１が設置されることで、第２の制振手段１０が設けられている。すなわち、柱梁架構４内には、第１の制振手段４０を形成する柱部材２と斜材６、鉛直部材６１、減衰装置１３に加えて、間柱１１と、間柱１１により形成された短スパン梁部材３Ｓとで構成された第２の制振手段（制振構造）１０が設置されている。
【0015】
まず、図２乃至図６を用いて、第２の制振手段１０を詳細に説明する。図２は、図１のＡ矢視部分の拡大図である。図３は、図２のＢ矢視部分の拡大図である。図４は、図３のＣ－Ｃ部分の断面図である。図５は、図３のＤ矢視部分の拡大図である。図６は、図３のＥ－Ｅ部分の断面図である。
【0016】
図２、３に示されるように、梁部材３は、梁本体５と、鋼製梁部材１８を備えている。梁本体５は、鉄骨であり、本実施形態においては、Ｈ形鋼である。すなわち、梁本体５は、鉛直面内に位置して水平方向に延在するように設けられたウェブ５ｃと、ウェブ５ｃの上側の端辺に、ウェブ５ｃに対して垂直に接合されている上フランジ５ａ、及び、ウェブ５ｃの下側の端辺に、ウェブ５ｃに対して垂直に接合されている下フランジ５ｂを備えている。梁本体５は、ウェブ５ｃの側面に垂直に、鉛直方向に延在するように設けられて、上フランジ５ａ、下フランジ５ｂ、及び、ウェブ５ｃの各々に接合された、鉛直補剛板５ｆを備えている。
梁本体５は、鋼製梁部材１８を介して、柱部材２に接合されている。鋼製梁部材１８は、梁本体５と略同等の断面形状を備えており、すなわち、図３に示されるように、梁本体５と同様に、上フランジ１８ａ、下フランジ１８ｂ、及び、ウェブ１８ｃを備えている。梁本体５と鋼製梁部材１８は、互いに突き合わされ、各々の表面を跨ぐようにスプライスプレート２０が添えられて、このスプライスプレート２０を介してボルト・ナット２１を緊締することにより接合されている。
鋼製梁部材１８は、ウェブ１８ｃの側面に対して垂直に設けられて、上フランジ１８ａ、下フランジ１８ｂ、及び、ウェブ１８ｃの各々に接合された、鉛直リブ材１８ｆを備えている。
梁本体５は、鋼製梁部材１８を介して、柱部材２に接合されている。鋼製梁部材１８は、梁本体５と略同等の断面形状を備えており、すなわち、図３に示されるように、梁本体５と同様に、上フランジ１８ａ、下フランジ１８ｂ、及び、ウェブ１８ｃを備えている。梁本体５と鋼製梁部材１８は、互いに突き合わされ、各々の表面を跨ぐようにスプライスプレート２０が添えられて、このスプライスプレート２０を介してボルト・ナット２１を緊締することにより接合されている。
鋼製梁部材１８は、ウェブ１８ｃの側面に対して垂直に設けられて、上フランジ１８ａ、下フランジ１８ｂ、及び、ウェブ１８ｃの各々に接合された、鉛直リブ材１８ｆを備えている。
【0017】
柱部材２から一定の距離だけ離れた位置には、鉛直鋼材６１が設けられている。鉛直鋼材（鉛直部材）６１は、例えばＨ形鋼であり、ウェブ６１ｃと、ウェブ６１ｃの長さ方向に延在する２つの端辺に、ウェブ６１ｃに対して垂直に接合されている、２つのフランジ６１ａを備えている。鉛直鋼材６１は、一方の端部（一方端）が梁本体５の下フランジ５ｂの下面に接合されて、鉛直下方に延伸するように設けられている。鉛直鋼材６１は、ウェブ６１ｃが柱梁架構４面内に位置するように設けられている。鉛直鋼材６１の下端は、鉛直鋼材６１の下方に位置する梁部材３よりも上方で終端して、後述する接合部材３１に接合されている。このように鉛直鋼材６１は、一方端が梁部材３に接合され、吊り下げ支持されており、他方端が接合部材３１に連結されている。
【0018】
図２、３に示されるように、斜材６は、斜材本体１２、斜材取付治具１７、及び、斜材接合部材３０を備えている。斜材６は、柱部材２と、鉛直鋼材６１側との間に設けられている。
斜材本体１２は、一方の端部１２ｓが、後述する斜材取付治具１７を介して、柱梁架構４の、柱部材２と、斜材本体１２が設けられる階の天井を構成する梁部材３との接合部に、接合されている。斜材本体１２は、この柱梁架構４に接合されている側の端部１２ｓから、鉛直鋼材６１の下端に向けて斜めに延伸するように設けられている。
本実施形態においては、斜材本体１２は、Ｈ形鋼により形成されている。すなわち、斜材本体１２は、図３に示されるように、ウェブ１２ｃと、ウェブ１２ｃの長さ方向に延在する２つの端辺に、ウェブ１２ｃに対して垂直に接合されている、２つのフランジ１２ａを備えている。斜材本体１２の２つの端部１２ｓ、１２ｔの各々の近傍には、補剛板１２ｆが、ウェブ１２ｃの側面に垂直に設けられて、２つのフランジ１２ａ、及び、ウェブ１２ｃの各々に接合されている。
斜材本体１２は、一方の端部１２ｓが、後述する斜材取付治具１７を介して、柱梁架構４の、柱部材２と、斜材本体１２が設けられる階の天井を構成する梁部材３との接合部に、接合されている。斜材本体１２は、この柱梁架構４に接合されている側の端部１２ｓから、鉛直鋼材６１の下端に向けて斜めに延伸するように設けられている。
本実施形態においては、斜材本体１２は、Ｈ形鋼により形成されている。すなわち、斜材本体１２は、図３に示されるように、ウェブ１２ｃと、ウェブ１２ｃの長さ方向に延在する２つの端辺に、ウェブ１２ｃに対して垂直に接合されている、２つのフランジ１２ａを備えている。斜材本体１２の２つの端部１２ｓ、１２ｔの各々の近傍には、補剛板１２ｆが、ウェブ１２ｃの側面に垂直に設けられて、２つのフランジ１２ａ、及び、ウェブ１２ｃの各々に接合されている。
【0019】
斜材取付治具１７は、図３に示されるように、斜材本体１２と同様に、ウェブ１７ｃと、２つのフランジ１７ａを備えた鋼材である。斜材取付治具１７は、柱梁架構４の、柱部材２と梁部材３の接合部に接合される、柱梁架構４側の端部１７ｓと、斜材本体１２の端部１２ｓに接合される、斜材本体１２側の端部１７ｔを備えている。
斜材取付治具１７は、斜材本体１２側の端部１７ｔにおいては、斜材本体１２と略同等の断面形状を備えている。ウェブ１７ｃは、斜材本体１２側の端部１７ｔから一定の位置から、反対側の端部１７ｓに向かうにつれ、漸次幅が広がるように形成されている。
柱梁架構４側の端部１７ｓは、鋼製梁部材１８の下面１８ｅと、柱部材２の側面２ｍに、柱部材２と鋼製梁部材１８に跨るように接合されており、２つのフランジ１７ａのうち、一方が鋼製梁部材１８の下面１８ｅに、他方が柱部材２の側面２ｍに接合されている。ここで、鋼製梁部材１８の下面１８ｅに接合されているフランジ１７ａにおいては、その上端が、鋼製梁部材１８の鉛直リブ材１８ｆの下端と略同等の水平位置に設けられるように接合されている。これにより、鉛直リブ材１８ｆと、鋼製梁部材１８に接合されているフランジ１７ａは、鋼製梁部材１８の下フランジ１８ｂを挟んで上下方向に連続するように設けられている。
斜材本体１２の端部１２ｓと、斜材取付治具１７の斜材本体１２側の端部１７ｔは、互いに突き合わされ、各々の表面を跨ぐようにスプライスプレート２２が添えられて、このスプライスプレート２２を介してボルト・ナット２３を緊締することにより接合されている。
斜材取付治具１７の斜材本体１２側の端部１７ｔ近傍には、補剛板１７ｆが、ウェブ１７ｃの側面に対して垂直に設けられて、２つのフランジ１７ａ、及び、ウェブ１７ｃの各々に接合されている。
斜材取付治具１７は、斜材本体１２側の端部１７ｔにおいては、斜材本体１２と略同等の断面形状を備えている。ウェブ１７ｃは、斜材本体１２側の端部１７ｔから一定の位置から、反対側の端部１７ｓに向かうにつれ、漸次幅が広がるように形成されている。
柱梁架構４側の端部１７ｓは、鋼製梁部材１８の下面１８ｅと、柱部材２の側面２ｍに、柱部材２と鋼製梁部材１８に跨るように接合されており、２つのフランジ１７ａのうち、一方が鋼製梁部材１８の下面１８ｅに、他方が柱部材２の側面２ｍに接合されている。ここで、鋼製梁部材１８の下面１８ｅに接合されているフランジ１７ａにおいては、その上端が、鋼製梁部材１８の鉛直リブ材１８ｆの下端と略同等の水平位置に設けられるように接合されている。これにより、鉛直リブ材１８ｆと、鋼製梁部材１８に接合されているフランジ１７ａは、鋼製梁部材１８の下フランジ１８ｂを挟んで上下方向に連続するように設けられている。
斜材本体１２の端部１２ｓと、斜材取付治具１７の斜材本体１２側の端部１７ｔは、互いに突き合わされ、各々の表面を跨ぐようにスプライスプレート２２が添えられて、このスプライスプレート２２を介してボルト・ナット２３を緊締することにより接合されている。
斜材取付治具１７の斜材本体１２側の端部１７ｔ近傍には、補剛板１７ｆが、ウェブ１７ｃの側面に対して垂直に設けられて、２つのフランジ１７ａ、及び、ウェブ１７ｃの各々に接合されている。
【0020】
図２、３に示されるように、斜材本体１２の、鉛直鋼材６１側の端部１２ｔには、斜材接合部材３０が接合されている。斜材接合部材３０は、斜材本体１２を挟んで、斜材取付治具１７と略対称的な形状に形成されている。
斜材接合部材３０は、斜材本体１２の鉛直鋼材６１側の端部１２ｔに接合される、斜材本体１２側の端部３０ｓと、後に説明する接合部材３１と鉛直鋼材６１とに接合される、鉛直鋼材６１側の端部３０ｔを備えている。
斜材接合部材３０は、図３に示されるように、斜材本体１２と同様に、ウェブ３０ｃと、２つのフランジ３０ａを備えている。斜材接合部材３０は、斜材本体１２側の端部３０ｓにおいては、斜材本体１２と略同等の断面形状を備えている。ウェブ３０ｃは、斜材本体１２側の端部３０ｓから一定の位置から、反対側の端部３０ｔに向かうにつれ、漸次幅が広がるように形成されている。
斜材本体１２の端部１２ｔと、斜材接合部材３０の斜材本体１２側の端部３０ｓは、互いに突き合わされ、各々の表面を跨ぐようにスプライスプレート２２が添えられて、このスプライスプレート２２を介してボルト・ナット２３を緊締することにより接合されている。
鉛直鋼材６１側の端部３０ｔは、鉛直鋼材６１の柱部材２を向く側のフランジ６１ａに接合されている。
斜材接合部材３０の斜材本体１２側の端部３０ｓ近傍には、補剛板３０ｆが、ウェブ３０ｃの側面に対して垂直に設けられて、２つのフランジ３０ａ、及び、ウェブ３０ｃの各々に接合されている。
斜材接合部材３０は、斜材本体１２の鉛直鋼材６１側の端部１２ｔに接合される、斜材本体１２側の端部３０ｓと、後に説明する接合部材３１と鉛直鋼材６１とに接合される、鉛直鋼材６１側の端部３０ｔを備えている。
斜材接合部材３０は、図３に示されるように、斜材本体１２と同様に、ウェブ３０ｃと、２つのフランジ３０ａを備えている。斜材接合部材３０は、斜材本体１２側の端部３０ｓにおいては、斜材本体１２と略同等の断面形状を備えている。ウェブ３０ｃは、斜材本体１２側の端部３０ｓから一定の位置から、反対側の端部３０ｔに向かうにつれ、漸次幅が広がるように形成されている。
斜材本体１２の端部１２ｔと、斜材接合部材３０の斜材本体１２側の端部３０ｓは、互いに突き合わされ、各々の表面を跨ぐようにスプライスプレート２２が添えられて、このスプライスプレート２２を介してボルト・ナット２３を緊締することにより接合されている。
鉛直鋼材６１側の端部３０ｔは、鉛直鋼材６１の柱部材２を向く側のフランジ６１ａに接合されている。
斜材接合部材３０の斜材本体１２側の端部３０ｓ近傍には、補剛板３０ｆが、ウェブ３０ｃの側面に対して垂直に設けられて、２つのフランジ３０ａ、及び、ウェブ３０ｃの各々に接合されている。
【0021】
以上により、斜材取付治具１７、斜材本体１２、及び、斜材接合部材３０を備えている斜材６は、柱部材２と、鉛直鋼材６１との間に設けられ、一方端１７ｓが柱部材２に接合され、他方の端部（他方端）３０ｔは鉛直鋼材６１に接合されている。
【0022】
図２、３に示されるように、柱梁架構４の、柱部材２と、斜材本体１２が設けられる階の床を構成する梁部材３との接合部には、ダンパー取付治具１６が設けられている。ダンパー取付治具１６は、図３に示されるように、鉛直面内に設けられた略矩形形状のウェブ１６ｃと、ウェブ１６ｃの上端辺に沿ってウェブ１６ｃに対して垂直に接合されたフランジ１６ａを備えている。ダンパー取付治具１６は、柱部材２の鉛直鋼材６１側の側面２ｍに、フランジ１６ａの端部とウェブ１６ｃの側端辺が当接され、かつ、鋼製梁部材１８の上面１８ｄ上に、ウェブ１６ｃの下端辺が当接されるように位置づけられ、これらに接合されている。
ウェブ１６ｃの、柱部材２に接合された端辺とは反対側の側端辺には、ウェブ１６ｃに対して垂直に、かつ鉛直方向に延在するように、鉛直板１６ｇが接合されている。ウェブ１６ｃの、水平方向の長さは、柱部材２の側面２ｍから鋼製梁部材１８の鉛直リブ材１８ｆの上端までの距離と、略同等となるように形成されている。これにより、鉛直板１６ｇと、鉛直リブ材１８ｆは、鋼製梁部材１８の上フランジ１８ａを挟んで上下方向に連続するように設けられている。
以上のような構成により、図２に示されるように、ダンパー取付治具１６と直下階に設置された他の斜材６Ｌ（図２参照）の材端接合部、すなわち斜材取付治具１７は、鉛直リブ材１８ｆが設けられた鋼製梁部材１８を挟んで接合されている構成となっている。
図３に示されるように、ウェブ１６ｃには、ウェブ１６ｃに対して垂直に、かつ水平方向に延在するように、水平補剛板１６ｉが接合されている。水平補剛板１６ｉは、柱部材２の側面２ｍと、鉛直板１６ｇに対しても接合されている。
ダンパー取付治具１６の鉛直板１６ｇの、鉛直鋼材６１側の表面には、ダンパー受け部材３５が接合されている。
ウェブ１６ｃの、柱部材２に接合された端辺とは反対側の側端辺には、ウェブ１６ｃに対して垂直に、かつ鉛直方向に延在するように、鉛直板１６ｇが接合されている。ウェブ１６ｃの、水平方向の長さは、柱部材２の側面２ｍから鋼製梁部材１８の鉛直リブ材１８ｆの上端までの距離と、略同等となるように形成されている。これにより、鉛直板１６ｇと、鉛直リブ材１８ｆは、鋼製梁部材１８の上フランジ１８ａを挟んで上下方向に連続するように設けられている。
以上のような構成により、図２に示されるように、ダンパー取付治具１６と直下階に設置された他の斜材６Ｌ（図２参照）の材端接合部、すなわち斜材取付治具１７は、鉛直リブ材１８ｆが設けられた鋼製梁部材１８を挟んで接合されている構成となっている。
図３に示されるように、ウェブ１６ｃには、ウェブ１６ｃに対して垂直に、かつ水平方向に延在するように、水平補剛板１６ｉが接合されている。水平補剛板１６ｉは、柱部材２の側面２ｍと、鉛直板１６ｇに対しても接合されている。
ダンパー取付治具１６の鉛直板１６ｇの、鉛直鋼材６１側の表面には、ダンパー受け部材３５が接合されている。
【0023】
第２の制振手段１０は、上記のように、柱梁架構４の梁部材３に並設された、すなわち、梁部材３と並ぶように設けられた、減衰装置１３を備えている。減衰装置１３は、例えば、オイルダンパーである。
減衰装置１３は、図５に示されるように、振動エネルギーを吸収して伸縮する本体１３ａと、本体１３ａの両端に設けられた２つの接続端部１３ｓ、１３ｔを備えている。本体１３ａは、伸縮する方向が、梁部材３の延伸方向と一致するように設けられている。
図５に破線で示されるように、接続端部１３ｓ、１３ｔの先端は、球状に形成されている。ダンパー受け部材３５は、減衰装置１３の接続端部１３ｓの球状と略同一の曲率半径を備えるように、球状に形成されている球状凹部３５ａを備えている。減衰装置１３の接続端部１３ｓは、この球状凹部３５ａ内に収容されることにより、減衰装置１３はダンパー受け部材３５に接合されている。
以上のように、減衰装置１３の一方端１３ｓは、ダンパー受け部材３５とダンパー取付治具１６を介して、柱部材２と梁部材３に、ダンパー受け部材３５を支点として回転可能に、ピン接合されている。
減衰装置１３は、図５に示されるように、振動エネルギーを吸収して伸縮する本体１３ａと、本体１３ａの両端に設けられた２つの接続端部１３ｓ、１３ｔを備えている。本体１３ａは、伸縮する方向が、梁部材３の延伸方向と一致するように設けられている。
図５に破線で示されるように、接続端部１３ｓ、１３ｔの先端は、球状に形成されている。ダンパー受け部材３５は、減衰装置１３の接続端部１３ｓの球状と略同一の曲率半径を備えるように、球状に形成されている球状凹部３５ａを備えている。減衰装置１３の接続端部１３ｓは、この球状凹部３５ａ内に収容されることにより、減衰装置１３はダンパー受け部材３５に接合されている。
以上のように、減衰装置１３の一方端１３ｓは、ダンパー受け部材３５とダンパー取付治具１６を介して、柱部材２と梁部材３に、ダンパー受け部材３５を支点として回転可能に、ピン接合されている。
【0024】
図３に示されるように、鉛直鋼材６１の下端（他方端）と、斜材６の、より詳細には、斜材接合部材３０の、鉛直鋼材６１に接合された端部（他方端）３０ｔと、減衰装置１３の、ダンパー受け部材３５を介してダンパー取付治具１６に接合された接続端部１３ｓとは反対側の、すなわち鉛直鋼材６１側の接続端部（他方端）１３ｔは、梁部材３に並設された、すなわち、梁部材３と並ぶように設けられた、接合部材３１で連結されている。
【0025】
接合部材３１は、Ｈ形鋼を基にして製作されている。すなわち、接合部材３１は、鉛直面内に位置して水平方向に延在するように設けられたウェブ３１ｃと、ウェブ３１ｃの上側の端辺に、ウェブ３１ｃに対して垂直に接合されている上フランジ３１ａ、及び、ウェブ３１ｃの下側の端辺に、ウェブ３１ｃに対して垂直に接合されている下フランジ３１ｂを備えている。
接合部材３１は、ウェブ３１ｃの側面に垂直に、鉛直方向に延在するように設けられて、上フランジ３１ａ、下フランジ３１ｂ、及び、ウェブ３１ｃの各々に接合された、鉛直補剛板３１ｆを備えている。接合部材３１は、長さ方向の２つの端部３１ｓ、３１ｔの各々に、上フランジ３１ａ、下フランジ３１ｂ、及び、ウェブ３１ｃの各々に対して垂直に設けられてこれらに接合されている、外側鉛直板３１ｇ、３１ｈを備えている。
ウェブ３１ｃには、ウェブ３１ｃに対して垂直に、かつ水平方向に延在するように、水平補剛板３１ｉが接合されている。水平補剛板３１ｉは、短い方の外側鉛直板３１ｈと、鉛直補剛板３１ｆに対しても接合されている。
接合部材３１は、ウェブ３１ｃの側面に垂直に、鉛直方向に延在するように設けられて、上フランジ３１ａ、下フランジ３１ｂ、及び、ウェブ３１ｃの各々に接合された、鉛直補剛板３１ｆを備えている。接合部材３１は、長さ方向の２つの端部３１ｓ、３１ｔの各々に、上フランジ３１ａ、下フランジ３１ｂ、及び、ウェブ３１ｃの各々に対して垂直に設けられてこれらに接合されている、外側鉛直板３１ｇ、３１ｈを備えている。
ウェブ３１ｃには、ウェブ３１ｃに対して垂直に、かつ水平方向に延在するように、水平補剛板３１ｉが接合されている。水平補剛板３１ｉは、短い方の外側鉛直板３１ｈと、鉛直補剛板３１ｆに対しても接合されている。
【0026】
接合部材３１は、図６に示されるように、下方側に面外方向移動被拘束板（突出部）３１ｊを有している。面外方向移動被拘束板３１ｊは、鋼板であり、下フランジ３１ｂの下面３１ｅに対して、ウェブ３１ｃが部分的に下フランジ３１ｂを超えて下方向に延在するように、下フランジ３１ｂに対して垂直に接合されている。
面外方向移動被拘束板３１ｊの２つの側面の各々には、表面がポリテトラフルオロエチレンによりコーティングされた、金属板である滑り板３１ｋが接合されている。
面外方向移動被拘束板３１ｊの２つの側面の各々には、表面がポリテトラフルオロエチレンによりコーティングされた、金属板である滑り板３１ｋが接合されている。
【0027】
図３に示されるように、接合部材３１は、一方の端部３１ｓが減衰装置１３側を、反対側の端部３１ｔが鉛直鋼材６１側を、それぞれ向くように梁部材３の上方に設けられている。
端部３１ｔ側の、上フランジ３１ａの上面３１ｄには、斜材接合部材３０の端部３０ｔと鉛直鋼材６１の下端が接合されている。
減衰装置１３側の外側鉛直板３１ｈには、ダンパー取付治具１６に設けられているダンパー受け部材３５と対向するように、ダンパー受け部材３２が接合されている。図５に示されるように、ダンパー受け部材３２は、ダンパー受け部材３５と同様に、球状に形成されている球状凹部３２ａを備えている。減衰装置１３の鉛直鋼材６１側の接続端部１３ｔは、ダンパー受け部材３２の球状凹部３２ａ内に収容されることにより、減衰装置１３は接合部材３１に接合されている。
以上のように、減衰装置１３の鉛直鋼材６１側の接続端部１３ｔは、ダンパー受け部材３２を介して、斜材６に接合された接合部材３１に、ダンパー受け部材３２を支点として回転可能に、ピン接合されている。
端部３１ｔ側の、上フランジ３１ａの上面３１ｄには、斜材接合部材３０の端部３０ｔと鉛直鋼材６１の下端が接合されている。
減衰装置１３側の外側鉛直板３１ｈには、ダンパー取付治具１６に設けられているダンパー受け部材３５と対向するように、ダンパー受け部材３２が接合されている。図５に示されるように、ダンパー受け部材３２は、ダンパー受け部材３５と同様に、球状に形成されている球状凹部３２ａを備えている。減衰装置１３の鉛直鋼材６１側の接続端部１３ｔは、ダンパー受け部材３２の球状凹部３２ａ内に収容されることにより、減衰装置１３は接合部材３１に接合されている。
以上のように、減衰装置１３の鉛直鋼材６１側の接続端部１３ｔは、ダンパー受け部材３２を介して、斜材６に接合された接合部材３１に、ダンパー受け部材３２を支点として回転可能に、ピン接合されている。
【0028】
接合部材３１が上記のように位置づけられることにより、面外方向移動被拘束板３１ｊがその下に位置する梁部材３に向かって突出するように設けられている。図６に示されるように、この面外方向移動被拘束板（突出部）３１ｊを挟み込むように、梁部材３の梁本体５の上面５ｄに、面外方向移動拘束材１５が設置されている。
面外方向移動拘束材１５は、基部３３と拘束部３４を備えている。
面外方向移動拘束材１５は、基部３３と拘束部３４を備えている。
【0029】
基部３３は、ウェブ３３ｃ、上フランジ３３ａ、及び、鉛直補剛板３３ｆを備えている。ウェブ３３ｃは、梁本体５の上フランジ５ａの上面５ｄに対して、ウェブ５ｃが部分的に上フランジ５ａを超えて上方向に延在するように、上フランジ５ａに対して垂直に接合されている。上フランジ３３ａは、ウェブ３３ｃの上側の端辺に、略水平となるように接合されている。鉛直補剛板３３ｆは、ウェブ３３ｃの側面に垂直に、鉛直方向に延在するように設けられて、上フランジ３３ａとウェブ３３ｃ、及び、梁本体５の上フランジ５ａの各々に接合されている。
【0030】
拘束部３４は、２つの支持板３４ａを備えている。２つの支持板３４ａは、接合部材３１から下に向かって突出している面外方向移動被拘束板３１ｊを挟んで対向するように、面外方向移動被拘束板３１ｊと略平行に設けられている。各支持板３４ａの、面外方向移動被拘束板３１ｊとは反対側の側面には、補強板３４ｂが、該側面に垂直に、鉛直方向に延在するように設けられて、該側面と基部３３の上フランジ３３ａの上面３３ｄに接合されている。
各支持板３４ａの、面外方向移動被拘束板３１ｊ側の側面には、例えばステンレス等により製作された拘束板３４ｃが接合されている。各支持板３４ａに設けられた拘束板３４ｃの各々は、面外方向移動被拘束板３１ｊの両側面に設けられた２つの滑り板３１ｋを、互いに反対側の側面から圧接して挟むように設けられている。
各支持板３４ａの、面外方向移動被拘束板３１ｊ側の側面には、例えばステンレス等により製作された拘束板３４ｃが接合されている。各支持板３４ａに設けられた拘束板３４ｃの各々は、面外方向移動被拘束板３１ｊの両側面に設けられた２つの滑り板３１ｋを、互いに反対側の側面から圧接して挟むように設けられている。
【0031】
上記のように、図１に下方側階層ＭＬＦＬとして示されるような、建物１の、中間階ＭＦＬの少なくとも下方側の複数階（４階４ＦＬ～７階７ＦＬ）には、柱部材２と斜材６、鉛直部材６１、減衰装置１３で構成された第１の制振手段４０と、その外側に第１の制振手段４０と隙間を空けて設けられた間柱１１と、及び間柱１１間に延在する短スパン梁３Ｓと、によって構成された、第２の制振手段１０が設けられている。
間柱１１間には通路スペースＳが設けられている。
間柱１１間には通路スペースＳが設けられている。
【0032】
第２の制振手段１０が設置された複数階（４階４ＦＬ～７階７ＦＬ）に連続する上方階側、より詳細には、中間階ＭＦＬの上方側階層ＭＨＦＬとして示される複数階（８階８ＦＬ～１３階１３ＦＬ）においては、第１の制振手段４０が設けられている。
すなわち、中間階ＭＦＬの上方側階層ＭＨＦＬにおいては、図１に示されるように、柱梁架構４に一方端が接合された斜材４６と、柱梁架構４を構成する梁部材３に並設し、かつ柱梁架構４を構成する柱部材２に一方端が接合された減衰装置４３と、一方端が梁部材３に接合され、吊り下げ支持された鉛直部材７１と、斜材４６と減衰装置４３、及び鉛直部材７１の他方端同士が連結された接合部材５１と、を備え、接合部材５１は、下方側に突出部を有し、突出部を挟み込むように梁部材３の上面に面外方向移動拘束材が設置されることにより、第１の制振手段（制振構造）４０が構成されている。
中間階ＭＦＬの上方側階層ＭＨＦＬにおいては、間柱１１が設けられておらず第２の制振手段（制振構造）１０が形成されていないため、下方側階層ＭＬＦＬにおいて説明したような短スパン梁３Ｓは形成されておらず、柱部材２間に長く延在する長スパンの梁３となっている。
上方側階層ＭＨＦＬにおいては、このような第１の制振手段（制振構造）４０が、柱梁架構４を構成する其々の各柱部材２側に設置されて互いに対向するように設けられている。これらの第１の制振手段（制振構造）４０の、対向する斜材４２間に、通路スペースＳが設けられている。
すなわち、中間階ＭＦＬの上方側階層ＭＨＦＬにおいては、図１に示されるように、柱梁架構４に一方端が接合された斜材４６と、柱梁架構４を構成する梁部材３に並設し、かつ柱梁架構４を構成する柱部材２に一方端が接合された減衰装置４３と、一方端が梁部材３に接合され、吊り下げ支持された鉛直部材７１と、斜材４６と減衰装置４３、及び鉛直部材７１の他方端同士が連結された接合部材５１と、を備え、接合部材５１は、下方側に突出部を有し、突出部を挟み込むように梁部材３の上面に面外方向移動拘束材が設置されることにより、第１の制振手段（制振構造）４０が構成されている。
中間階ＭＦＬの上方側階層ＭＨＦＬにおいては、間柱１１が設けられておらず第２の制振手段（制振構造）１０が形成されていないため、下方側階層ＭＬＦＬにおいて説明したような短スパン梁３Ｓは形成されておらず、柱部材２間に長く延在する長スパンの梁３となっている。
上方側階層ＭＨＦＬにおいては、このような第１の制振手段（制振構造）４０が、柱梁架構４を構成する其々の各柱部材２側に設置されて互いに対向するように設けられている。これらの第１の制振手段（制振構造）４０の、対向する斜材４２間に、通路スペースＳが設けられている。
【0033】
このように、建物１においては、第２の制振手段１０が、建物中間階の少なくとも下方側の複数階（４階４ＦＬ～７階７ＦＬ）に跨って設置され、第２の制振手段１０に連続する上方階側（８階８ＦＬ～１３階１３ＦＬ）には第１の制振手段４０が設置されている。また、第１及び第２の制振手段１０、４０は、柱梁架構４を構成する其々の各柱部材２に添って設置されており、対向する斜材６、４６間に通路スペースＳが設けられている。
【0034】
次に、上記の制振構造、及び、これを備えた制振建物１の効果について説明する。
【0035】
上記のような構成によれば、柱梁架構４を構成する柱部材２に添わせて、斜材６、４６と減衰装置１３、４３とを接合部材３１、５１で連結されて３角形状を含む第１の制振手段４０を形成されることで、地震時に柱梁架構４に生じる変形を、柱部材２に接合された斜材６、４６で抑制させつつ、生じた変形量は柱部材２と斜材６、４６との間に設置した減衰装置１３、４３で吸収させることができる。第１の制振手段４０は、斜材６、４６とと、斜材６、４６とに対して上記３角形状の反対側に位置する鉛直部材６１、７１、梁部材３により形成される他の３角形状をも更に含むため、斜材６、４６による変形の抑制を更に効果的に奏することができる。
また、中間階ＭＦＬの下方側階層ＭＬＦＬにおいては、柱梁架構４の柱部材２間に間柱１１が設けられて第２の制振手段１０を形成することにより、柱部材２間が短スパンとなって短スパン梁３Ｓが形成されているため、短スパン梁３Ｓのせん断変形により振動エネルギーを吸収しつつ、短スパン梁３Ｓが、間柱１１と柱部材２間に位置する梁部材３と、間柱１１とを介して、制振機構１０に曲げ戻しモーメントを付与することで、曲げ変形を制振機構１０で効率良く吸収させることができる。これにより、建物１のせん断変形、曲げ変形を、効果的に、抑制することができる。
特に、第２の制振手段１０は、柱部材２と接合された第１の制振手段４０と、第１の制振手段４０と隙間を空けて設置された間柱１１で構成されるものであり、第１の制振手段４０と、間柱１１、及び短スパン梁３Ｓが互いに独立した曲げせん断抵抗機構によって、地震時の振動エネルギーを吸収することができる。すなわち、第１及び第２の制振手段１０、４０では、地震時に減衰装置１３、４３に水平力が加わると、減衰装置１３、４３と斜材６、４６が接合される鉛直鋼材６１に軸力が加わり、鉛直鋼材６１が接合された梁部材３に力が作用することになる。この時、梁部材３が変形すると、減衰装置１３、４３のエネルギー吸収効率が悪くなる。そこで、第２の制振手段１０では、間柱１１を取り付けることで梁部材３のスパン長を短くして、剛性を増大させて減衰装置１３、４３のエネルギー吸収効率を高めている。
更に、斜材６と減衰装置１３は、梁部材３に並設された接合部材３１で連結され、接合部材３１は下方側に突出部３１ｊを有しており、突出部３１ｊを挟み込むように梁部材３の上面に面外方向移動拘束材１５が設置されているため、地震時に、斜材６の上記他方端３０ｔが柱梁架構４の面外へ移動するように変形しようとした場合においても、この変形は面外方向移動拘束材１５によって抑制される。これにより、減衰装置１３が効率よく振動エネルギーを吸収することができる。
以上が相乗し、全体曲げ変形、層せん断変形のいずれの変形モードに対しても、減衰装置１３が効果的に振動エネルギーを吸収することができる。
また、中間階ＭＦＬの下方側階層ＭＬＦＬにおいては、柱梁架構４の柱部材２間に間柱１１が設けられて第２の制振手段１０を形成することにより、柱部材２間が短スパンとなって短スパン梁３Ｓが形成されているため、短スパン梁３Ｓのせん断変形により振動エネルギーを吸収しつつ、短スパン梁３Ｓが、間柱１１と柱部材２間に位置する梁部材３と、間柱１１とを介して、制振機構１０に曲げ戻しモーメントを付与することで、曲げ変形を制振機構１０で効率良く吸収させることができる。これにより、建物１のせん断変形、曲げ変形を、効果的に、抑制することができる。
特に、第２の制振手段１０は、柱部材２と接合された第１の制振手段４０と、第１の制振手段４０と隙間を空けて設置された間柱１１で構成されるものであり、第１の制振手段４０と、間柱１１、及び短スパン梁３Ｓが互いに独立した曲げせん断抵抗機構によって、地震時の振動エネルギーを吸収することができる。すなわち、第１及び第２の制振手段１０、４０では、地震時に減衰装置１３、４３に水平力が加わると、減衰装置１３、４３と斜材６、４６が接合される鉛直鋼材６１に軸力が加わり、鉛直鋼材６１が接合された梁部材３に力が作用することになる。この時、梁部材３が変形すると、減衰装置１３、４３のエネルギー吸収効率が悪くなる。そこで、第２の制振手段１０では、間柱１１を取り付けることで梁部材３のスパン長を短くして、剛性を増大させて減衰装置１３、４３のエネルギー吸収効率を高めている。
更に、斜材６と減衰装置１３は、梁部材３に並設された接合部材３１で連結され、接合部材３１は下方側に突出部３１ｊを有しており、突出部３１ｊを挟み込むように梁部材３の上面に面外方向移動拘束材１５が設置されているため、地震時に、斜材６の上記他方端３０ｔが柱梁架構４の面外へ移動するように変形しようとした場合においても、この変形は面外方向移動拘束材１５によって抑制される。これにより、減衰装置１３が効率よく振動エネルギーを吸収することができる。
以上が相乗し、全体曲げ変形、層せん断変形のいずれの変形モードに対しても、減衰装置１３が効果的に振動エネルギーを吸収することができる。
【0036】
また、減衰装置１３と、柱部材２及び梁部材３とを接合するダンパー取付治具１６は、直下階に設置された他の斜材６Ｌ（図２参照）の材端接合部（斜材取付治具１７）と、鉛直リブ材１８ｆが設けられた鋼製梁部材１８を挟んで接合されているため、これらダンパー取付け治具１６、他の斜材６Ｌの材端接合部１７、及び、鋼製梁部材１８が、鉛直リブ材１８ｆにより一体化されている。これにより、減衰装置１３、斜材６、及び、柱梁架構４が、高剛性により接合されているため、減衰装置１３へ確実に振動エネルギーを伝達し、減衰装置１３が伝達された振動エネルギーを効率よく吸収することができる。
【0037】
また、建物１の、地震時の曲げ変形が比較的小さい建物中間階ＭＦＬの少なくとも下方側ＭＬＦＬにおいては、上記のように、柱部材２間に間柱１１を設けて短スパン梁３Ｓを形成する一方で、上層階ＭＨＦＬ側においては、斜材４６、減衰装置４３、鉛直部材７１、及び、接合部材５１が、柱梁架構４を構成する其々の各柱部材２側に対向して設置されている。例えば中高層の建物の、特に上層階側においては、地震時に、非常に大きな曲げ変形が作用するため、間柱を設けると、短スパン梁が境界梁となり、応力集中が生じる可能性があるが、上記のように、上層階ＭＨＦＬ側においては、間柱１１を備えない構成とすることにより、応力集中を抑制することができる。このように、建物中間階ＭＦＬの少なくとも下方側ＭＬＦＬと、上層階ＭＨＦＬ側の各々において、それぞれ適した異なる制振構造１０、４０を複数階に亘って連続的に配置することにより、地震時に建物１に複雑に加わる変形をを効率よく吸収することができる。
また、対向する斜材４２間に通路スペースＳを設けることにより、高い制振性能を有し、かつ居室等に対して配置計画上の自由度の高い建物１を実現できる。
また、対向する斜材４２間に通路スペースＳを設けることにより、高い制振性能を有し、かつ居室等に対して配置計画上の自由度の高い建物１を実現できる。
【0038】
なお、本発明の制振構造、及び、これを備えた制振建物は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において他の様々な変形例が考えられる。
【0039】
例えば、上記実施形態においては、図１に示されるような階層構成の建物に制振構造が設けられていたが、建物は、他の形状、構成、階数を備えていてもよいのは、言うまでもない。下層階、中間階ＭＦＬの下方側階層ＭＬＦＬ、上方側階層ＭＨＦＬ、及び、上層階ＨＦＬに対する各階の割り当てが、図１と異なっていてもよい。
また、上記実施形態においては、減衰装置１３はオイルダンパーであったが、他の種類の減衰装置であっても構わない。
また、上記実施形態においては、減衰装置１３はオイルダンパーであったが、他の種類の減衰装置であっても構わない。
【0040】
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【0041】
１ 建物（制振建物） ３０ 斜材接合部材
２ 柱部材 ３０ｔ 端部（斜材の他方端）
３ 梁部材 ３１、５１ 接合部材
３Ｓ 短スパン梁 ３１ｊ 面外方向移動被拘束板（突出部）
４ 柱梁架構 ３１ｋ 滑り板
５ 梁本体 ３３ 基部
５ｄ 上面 ３４ 拘束部
６、４６ 斜材 ３４ｃ 拘束板
１０ 第２の制振手段（制振構造） ３４ａ 支持板
１１ 間柱 ３５ ダンパー受け部材
１２ 斜材本体 ４０ 第１の制振手段（制振構造）
１３、４３ 減衰装置 ６１ 鉛直鋼材（鉛直部材）
１３ｓ 接続端部（減衰装置の一方端） ＭＦＬ 中間階
１３ｔ 接続端部（減衰装置の他方端） ＭＬＦＬ 下方側階層
１５ 面外方向移動拘束材 ＭＨＦＬ 上方側階層
１６ ダンパー取付治具 Ｓ 通路スペース
１７ 斜材取付治具（材端接合部）
１７ｓ 端部（斜材の一方端）
２ 柱部材 ３０ｔ 端部（斜材の他方端）
３ 梁部材 ３１、５１ 接合部材
３Ｓ 短スパン梁 ３１ｊ 面外方向移動被拘束板（突出部）
４ 柱梁架構 ３１ｋ 滑り板
５ 梁本体 ３３ 基部
５ｄ 上面 ３４ 拘束部
６、４６ 斜材 ３４ｃ 拘束板
１０ 第２の制振手段（制振構造） ３４ａ 支持板
１１ 間柱 ３５ ダンパー受け部材
１２ 斜材本体 ４０ 第１の制振手段（制振構造）
１３、４３ 減衰装置 ６１ 鉛直鋼材（鉛直部材）
１３ｓ 接続端部（減衰装置の一方端） ＭＦＬ 中間階
１３ｔ 接続端部（減衰装置の他方端） ＭＬＦＬ 下方側階層
１５ 面外方向移動拘束材 ＭＨＦＬ 上方側階層
１６ ダンパー取付治具 Ｓ 通路スペース
１７ 斜材取付治具（材端接合部）
１７ｓ 端部（斜材の一方端）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】