(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】2024-03-29
(45)【発行日】2024-04-08
(54)【発明の名称】支承及び制振システム
(51)【国際特許分類】
E04H 9/02 20060101AFI20240401BHJP
E04H 9/14 20060101ALI20240401BHJP
F16F 15/02 20060101ALI20240401BHJP
F16F 15/023 20060101ALI20240401BHJP
【ＦＩ】
E04H9/02 321F
E04H9/02 321B
E04H9/14 F
E04H9/02 311
F16F15/02 E
F16F15/023 Z
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2020112662
(22)【出願日】2020-06-30
(65)【公開番号】P2022011490
(43)【公開日】2022-01-17
【審査請求日】2023-05-31
(73)【特許権者】
【識別番号】593063161
【氏名又は名称】株式会社ＮＴＴファシリティーズ
(74)【代理人】
【識別番号】110001634
【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中川 明徳
(72)【発明者】
【氏名】北原 進之介
(72)【発明者】
【氏名】杉村 義文
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 幹夫
【審査官】伊藤 昭治
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－２１８８５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１３２３１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０６４０２４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｈ ９／００ － ９／１６
Ｆ１６Ｆ１５／０２ － １５／０２３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
構造物の第一部材に設けられた第一支持部及び前記構造物の第二部材に設けられた第二支持部を相対揺動可能に接続した仲介部材と、前記第一支持部に設けられていて前記仲介部材の一端部を低摩擦で相対回転可能に支持する第一軸と、
前記第二支持部に設けられていて前記仲介部材の他端部を低摩擦で相対回転可能に支持する第二軸と、
前記第一支持部に設けられていて前記仲介部材を滑り可能に押圧する第一拘束部材と、
前記第二支持部に設けられていて前記仲介部材を滑り可能に押圧する第二拘束部材と、
を備えたことを特徴とする支承。
【請求項2】
前記第一軸は前記仲介部材を相対回転可能に支持する第一軸受を有しており、前記第二軸は前記仲介部材を相対回転可能に支持する第二軸受を有している請求項１に記載された支承。
【請求項3】
前記第一拘束部材及び前記第二拘束部材は前記仲介部材の表裏面をそれぞれ押圧している請求項１または２に記載された支承。
【請求項4】
前記仲介部材の表裏面には前記第一拘束部材及び前記第二拘束部材によってそれぞれ押圧される低摩擦のすべり部材が設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載された支承。
【請求項5】
前記第一拘束部材及び第二拘束部材は、前記第一支持部及び第二支持部にそれぞれ螺合されていて進退調整可能な位置調整部材と、前記仲介部材に押圧される低摩擦のすべり部と、をそれぞれ有している請求項１から４のいずれか１項に記載された支承。
【請求項6】
層を成す建造物の制振システムであって、前記建造物の層における層間に設けられた前記第一部材と、
前記第一部材に連結される前記第二部材と、
前記第二部材に設置されているブレース部材と、
前記第二部材に対向する梁と前記ブレース部材との間に設けられていて水平方向の振動を減衰させる制振ダンパーと、
請求項１から５のいずれか１項に記載された前記支承と、
を備えたことを特徴とする制振システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば鉛直支持力が大きく水平抵抗が小さい支承及びこれを備えた制振システムに関する。
【背景技術】
【0002】
一般に建物や橋等の構造物を支持する支承には、例えば球座等を用いたピン支承、水平方向の抵抗が小さい積層ゴム支承、水平方向の抵抗が極めて小さい（ほとんど０になる）すべり支承や転がり支承等がある。これらの支承は目的や用途に応じて使い分けされている。
【0003】
例えば特許文献１に記載された制振装置では、建造物の層の空間を形成して対向する一対の柱にそれぞれ設置された制振構造の間に接合材が架け渡されている。これらの制振構造は、柱の側面に取り付けられた柱側の取り付け部材と接合材側の取り付け部材との間に、これら取り付け部材を相互に連結する制振材が挟み込まれて互いに接着されている。
この制振材は接合材側取り付け部材と柱側取り付け部材が水平軸線回りに相対回転可能となるよう粘弾性体で形成され、地震発生時等には相対回転に伴うねじれ変形によって建物の振動エネルギーを吸収できる。
この制振材は接合材側取り付け部材と柱側取り付け部材が水平軸線回りに相対回転可能となるよう粘弾性体で形成され、地震発生時等には相対回転に伴うねじれ変形によって建物の振動エネルギーを吸収できる。
【0004】
特許文献１に記載された制振装置では、制振材が粘弾性体であるため、相対回転したりねじれ変形したりする。この場合、制振材は柱側取り付け部材と接合材側取付け部材に接着されているため、水平抵抗が大きかった。
一般に、水平方向の抵抗を極力小さくする場合には、すべり支承や転がり支承が採用されることが多かった。
一般に、水平方向の抵抗を極力小さくする場合には、すべり支承や転がり支承が採用されることが多かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１１－６４０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、すべり支承は、大きな圧縮力が作用する場合にはすべり板の面積が大きくなる上に、すべり板の離間(引張り)に対して抵抗がないという問題がある。また、転がり支承は、レール長さに応じた設置面積が必要になる上に、レールの離間(引張り)に対して抵抗力が小さいという問題がある。しかも、レール方向以外の方向の施工誤差を吸収することができないという問題があった。
【0007】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、荷重作用点からの距離に比例して大きくなる付加曲げモーメントを軽減することができる上に、構造がコンパクトで施工性に優れている支承及び制振システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明による支承は、構造物の第一部材に設けられた第一支持部及び構造物の第二部材に設けられた第二支持部を相対揺動可能に接続した仲介部材と、第一支持部に設けられていて仲介部材の一端部を低摩擦で相対回転可能に支持する第一軸と、第二支持部に設けられていて仲介部材の他端部を低摩擦で相対回転可能に支持する第二軸と、第一支持部に設けられていて仲介部材を滑り可能に押圧する第一拘束部材と、第二支持部に設けられていて仲介部材を滑り可能に押圧する第二拘束部材と、を備えたことを特徴とする。
地震や強風等によって構造物が振動した際、第一部材及び第二部材が仲介部材を介して相対揺動しても第一軸及び第二軸と仲介部材との水平方向の摩擦抵抗が極めて小さく、第一拘束部材及び第二拘束部材の揺動を滑りによって第一部材に伝達することを抑制できる。しかも、第一部材から第一軸までの距離と第二部材から第二軸までの距離を短くすることで付加曲げモーメントを小さくできるためコンパクトな支承を実現できる。
地震や強風等によって構造物が振動した際、第一部材及び第二部材が仲介部材を介して相対揺動しても第一軸及び第二軸と仲介部材との水平方向の摩擦抵抗が極めて小さく、第一拘束部材及び第二拘束部材の揺動を滑りによって第一部材に伝達することを抑制できる。しかも、第一部材から第一軸までの距離と第二部材から第二軸までの距離を短くすることで付加曲げモーメントを小さくできるためコンパクトな支承を実現できる。
【0009】
また、第一軸は仲介部材を相対回転可能に支持する第一軸受を有しており、第二軸は仲介部材を相対回転可能に支持する第二軸受を有していることが好ましい。
第一軸及び第二軸と仲介部材との摩擦抵抗が極めて小さいため水平抵抗が小さい。
第一軸及び第二軸と仲介部材との摩擦抵抗が極めて小さいため水平抵抗が小さい。
【0010】
また、第一拘束部材及び第二拘束部材は仲介部材の表裏面をそれぞれ押圧していることが好ましい。
第一支持部に設けられた第一拘束部材と第二支持部に設けられた第二拘束部材によって仲介部材の表裏面を滑り可能に押圧しているため、構造物の振動時における摩擦抵抗を低減して水平方向に相対移動するため水平抵抗を低減できる。
第一支持部に設けられた第一拘束部材と第二支持部に設けられた第二拘束部材によって仲介部材の表裏面を滑り可能に押圧しているため、構造物の振動時における摩擦抵抗を低減して水平方向に相対移動するため水平抵抗を低減できる。
【0011】
また、仲介部材の表裏面には第一拘束部材及び第二拘束部材によってそれぞれ押圧される低摩擦のすべり部材が設けられていることが好ましい。
第一部材及び第二部材が仲介部材を介して相対振動しても、仲介部材と第一拘束部材及び第二拘束部材とが相対的にすべるため、水平方向の抵抗を一層低減できる。
第一部材及び第二部材が仲介部材を介して相対振動しても、仲介部材と第一拘束部材及び第二拘束部材とが相対的にすべるため、水平方向の抵抗を一層低減できる。
【0012】
また、第一拘束部材及び第二拘束部材は、第一支持部及び第二支持部にそれぞれ螺合されていて進退調整可能な位置調整部材と、仲介部材に押圧される低摩擦のすべり部と、をそれぞれ有していることが好ましい。
構造物に寸法誤差や施工誤差等があっても、第一拘束部材及び第二拘束部材の位置調整部材によって仲介部材の位置調整が容易で寸法誤差や施工誤差を吸収できるため、仲介部材の変形や座屈を抑制できる。
構造物に寸法誤差や施工誤差等があっても、第一拘束部材及び第二拘束部材の位置調整部材によって仲介部材の位置調整が容易で寸法誤差や施工誤差を吸収できるため、仲介部材の変形や座屈を抑制できる。
【0013】
本発明による制振システムは、層を成す建造物の制振システムであって、建造物の層における層間に設けられた第一部材と、第一部材に連結された第二部材と、第二部材に設置されているブレース部材と、第二部材に対向する梁とブレース部材との間に設けられていて水平方向の振動を減衰させる制振ダンパーと、上述したいずれかに記載された支承と、を備えたことを特徴とする。
本発明による制振システムによれば、構造物に振動が発生したとしても、制振ダンパーの反力を仲介部材の可動域の範囲内で吸収できて、第一支持部及び第二支持部を介して第一部材に水平方向の反力を伝達しない。
本発明による制振システムによれば、構造物に振動が発生したとしても、制振ダンパーの反力を仲介部材の可動域の範囲内で吸収できて、第一支持部及び第二支持部を介して第一部材に水平方向の反力を伝達しない。
【発明の効果】
【0014】
本発明による支承及び制振システムによれば、第一部材及び第二部材の間で仲介部材を第一軸及び第二軸で相対回転可能に支持するため鉛直支持力が大きく水平抵抗が極めて小さい。しかも、第一部材及び第二部材から第一軸及び第二軸までの距離を短く設定できるため付加曲げモーメントを軽減できる。
また、第一拘束部材及び第二拘束部材によって仲介部材を押圧しているため、構造物の位置調整や施工誤差の吸収を行うことができて仲介部材の座屈を防止できる上に施工性に優れている。
また、第一拘束部材及び第二拘束部材によって仲介部材を押圧しているため、構造物の位置調整や施工誤差の吸収を行うことができて仲介部材の座屈を防止できる上に施工性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施形態による制振システムを建造物の層間の架構に取り付けた状態の要部説明図である。
【図5】支承の基本構成を示す図である。
【図6】支承の水平方向の変位を示す図である。
【図7】支承の水平方向の変位を示す図である。
【図8】（ａ）、（ｂ）は支承の基本構成を示す断面図である。
【図9】（ａ）、（ｂ）は支承に対する水平方向の施工誤差を示す断面図である。
【図10】（ａ）、（ｂ）は支承に対する水平方向の施工誤差を示す断面図である。
【図11】支承の周辺に生じる付加曲げモーメントを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態による支承Ｓを備えた制振装置１（制振システム）について添付図面により説明する。
図１乃至図４は実施形態による制振装置１を示すものである。図１に示す制振装置１は、例えば鉄筋コンクリート造の建造物ＢＬの下層部の層間の架構に取り付けられている。なお、制振装置１の設置箇所は下層部に限らず上層部等、任意の層(階)に設置してもよい。制振装置１は、建造物ＢＬの架構の相対変位可能な任意の二層間の空間（開口部)２に配設されている。この建造物ＢＬは、例えば１フロアの左右の柱Ｐ１及び柱Ｐ２と上下の梁Ｑ１及び梁Ｑ２とで仕切られた空間２を上下左右に多数有している。
図１乃至図４は実施形態による制振装置１を示すものである。図１に示す制振装置１は、例えば鉄筋コンクリート造の建造物ＢＬの下層部の層間の架構に取り付けられている。なお、制振装置１の設置箇所は下層部に限らず上層部等、任意の層(階)に設置してもよい。制振装置１は、建造物ＢＬの架構の相対変位可能な任意の二層間の空間（開口部)２に配設されている。この建造物ＢＬは、例えば１フロアの左右の柱Ｐ１及び柱Ｐ２と上下の梁Ｑ１及び梁Ｑ２とで仕切られた空間２を上下左右に多数有している。
【0017】
例えば図1に示す空間２内において、対向する柱Ｐ１、柱Ｐ２の各上端部の内面３には第一支持部５が締結ボルト(図示せず)等で固定されている。第一支持部５は、例えば断面略角筒状に形成され、上側の梁Ｑ１に向けて斜めに切り欠いて開口５ａを形成する断面略コの字状をなす傾斜部５ｂが上向きに形成されている。
また、空間２の上側の梁Ｑ１における下側の梁Ｑ２に対向する面(下面)は第１構面６とされ、下側の梁Ｑ２の上側の面(上面)は第２構面４とされている。上側の梁Ｑ１の第１構面(下面)６側には、例えば断面略ロの字状をなす棒状の鋼材からなる補強部材７が配設されている。第１構面６の長手方向中央部には断面略コの字状の上受け部８が固定されている。補強部材７はその一部が第１構面６側に拡幅する拡幅部７ａを形成し、この拡幅部７ａが上受け部８内に収納されている。補強部材７は拡幅部７ａによって上受け部８に設けた上部ピン１０を中心に揺動可能に支持されている。
また、空間２の上側の梁Ｑ１における下側の梁Ｑ２に対向する面(下面)は第１構面６とされ、下側の梁Ｑ２の上側の面(上面)は第２構面４とされている。上側の梁Ｑ１の第１構面(下面)６側には、例えば断面略ロの字状をなす棒状の鋼材からなる補強部材７が配設されている。第１構面６の長手方向中央部には断面略コの字状の上受け部８が固定されている。補強部材７はその一部が第１構面６側に拡幅する拡幅部７ａを形成し、この拡幅部７ａが上受け部８内に収納されている。補強部材７は拡幅部７ａによって上受け部８に設けた上部ピン１０を中心に揺動可能に支持されている。
【0018】
補強部材７の両端部には第一支持部５に対向する位置に第二支持部１１が固定されている。第二支持部１１は例えば断面略角筒状に形成され、下側の梁Ｑ２に向けて斜めに切り欠いて開口１１ａを形成する断面略コの字状をなす傾斜部１１ｂが下向きに形成されている。しかも、第一支持部５の傾斜部５ｂと第二支持部１１の傾斜部１１ｂは互いに対向して所定幅の間隙ｋを開けて配設されて、開口５ａ、１１ａをそれぞれ形成している。第一支持部５及び第二支持部１１は表面５ｃ、１１ｃ、背面５ｄ、１１ｄ、及び側面５ｅ、１１ｅとで断面略π形状または略コの字状に形成されている。
これら開口５ａ、１１ａを通して第一支持部５及び第二支持部１１の内部に延びる仲介部材１３が配設されている。仲介部材１３は例えば長方形板状に形成されている。
これら開口５ａ、１１ａを通して第一支持部５及び第二支持部１１の内部に延びる仲介部材１３が配設されている。仲介部材１３は例えば長方形板状に形成されている。
【0019】
仲介部材１３は、図３に示すように、一端部が第一軸１４によって第一支持部５に回転可能に支持され、他端部が第二軸１５によって第二支持部１１に回転可能に支持されている。第一軸１４はその長手方向中央部に略球面状の第一軸受１６が設けられ、第一軸受１６に仲介部材１３の一方の端部が相対揺動可能に支持されている。第二軸１５はその長手方向中央部に略球面状の第二軸受１７が設けられ、第二軸受１７に仲介部材１３の他方の端部が相対揺動可能に支持されている。
球面状の第一軸受１６、第二軸受１７によって第一軸１４及び第二軸１５と仲介部材１３との摩擦抵抗を極めて小さく設定することができる。そのため、第一軸受１６、第二軸受１７に支持された仲介部材１３は第一支持部５及び第二支持部１１の相対変位に対応して低摩擦で揺動可能とされ、Ｈ１方向の水平抵抗が極めて小さい。
球面状の第一軸受１６、第二軸受１７によって第一軸１４及び第二軸１５と仲介部材１３との摩擦抵抗を極めて小さく設定することができる。そのため、第一軸受１６、第二軸受１７に支持された仲介部材１３は第一支持部５及び第二支持部１１の相対変位に対応して低摩擦で揺動可能とされ、Ｈ１方向の水平抵抗が極めて小さい。
【0020】
仲介部材１３は、図２及び図４に示すように、長方形板状の基板１９とその長手方向中央部の表裏面にそれぞれ接着されたテフロン(登録商標)板等からなるすべり板２０(すべり部材)とで構成されている。仲介部材１３は、第一支持部５の表面５ｃ及び背面５ｄに螺合された第一拘束部材２２、第二支持部１１の表面１１ｃ及び背面１１ｄに螺合された第二拘束部材２３によって表裏両面から押圧されている。
第一拘束部材２２は、第一支持部５の表面５ｃ及び背面５ｄに形成されたねじ穴２４に螺合された雄ねじ部を有する位置調整部材２５Ａと位置調整部材２５Ａの先端に設けられた摩擦係数の小さい拘束板２６Ａとを備えている。同様に、第二拘束部材２３も、第二支持部１１の表面１１ｃ及び背面１１ｄに形成されたねじ穴２４に螺合された雄ねじ部を有する位置調整部材２５Ｂと位置調整部材２５Ｂの先端に設けられた摩擦係数の小さい拘束板２６Ｂとを備えている。これら拘束板２６Ａ、２６Ｂ(すべり部)もテフロン等の低摩擦材で形成されていることが好ましい。
第一拘束部材２２は、第一支持部５の表面５ｃ及び背面５ｄに形成されたねじ穴２４に螺合された雄ねじ部を有する位置調整部材２５Ａと位置調整部材２５Ａの先端に設けられた摩擦係数の小さい拘束板２６Ａとを備えている。同様に、第二拘束部材２３も、第二支持部１１の表面１１ｃ及び背面１１ｄに形成されたねじ穴２４に螺合された雄ねじ部を有する位置調整部材２５Ｂと位置調整部材２５Ｂの先端に設けられた摩擦係数の小さい拘束板２６Ｂとを備えている。これら拘束板２６Ａ、２６Ｂ(すべり部)もテフロン等の低摩擦材で形成されていることが好ましい。
【0021】
しかも、第一拘束部材２２、第二拘束部材２３の各拘束板２６Ａ、２６Ｂと仲介部材１３のすべり板２０とでスウェイ機構を構成している。第一支持部５及び第二支持部１１を介して振動が第一拘束部材２２及び第二拘束部材２３と仲介部材１３に伝達された場合には、拘束板２６Ａ、２６Ｂとすべり板２０が互いに低摩擦であるため相対的に摺動することで振動を吸収することができる。
また、柱Ｐ１、Ｐ２、梁Ｑ１、Ｑ２や第一支持部５、第二支持部１１等に製造誤差や施工誤差等が生じた場合にも、位置調整部材２５Ａ、位置調整部材２５Ｂの捻じ込み位置を調整することで仲介部材１３を平面状に保持でき、揺動時の座屈を阻止できる。また、第一拘束部材２２、第二拘束部材２３の各位置調整部材２５Ａ、２５Ｂの捻じ込み位置を調整した状態で、緩み止め用のナット２８を締め込むことで位置調整部材２５Ａ、２５Ｂを適宜位置で固定できる。
また、柱Ｐ１、Ｐ２、梁Ｑ１、Ｑ２や第一支持部５、第二支持部１１等に製造誤差や施工誤差等が生じた場合にも、位置調整部材２５Ａ、位置調整部材２５Ｂの捻じ込み位置を調整することで仲介部材１３を平面状に保持でき、揺動時の座屈を阻止できる。また、第一拘束部材２２、第二拘束部材２３の各位置調整部材２５Ａ、２５Ｂの捻じ込み位置を調整した状態で、緩み止め用のナット２８を締め込むことで位置調整部材２５Ａ、２５Ｂを適宜位置で固定できる。
【0022】
図１において、補強部材７の下面には空間２内の梁Ｑ２の第２構面４方向に延びるフレームとして例えばＶ字ブレース３０が連結されている。Ｖ字ブレース３０は補強部材７から下方に延びる第一縦枠３１と第二縦枠３２とが略Ｖ字状に形成され、第一縦枠３１は例えば第二縦枠３２より長い辺を形成している。
しかも、Ｖ字ブレース３０の下端部の頂部３０ａは下側の梁Ｑ２の第２構面４の近傍に延びており、その近傍には梁Ｑ２の第２構面４に固定された下受け部３４が設けられている。下受け部３４は断面視略コの字状に形成され、下側の梁Ｑ２の第２構面４における長手方向中央に締結ボルト等で固定されている。下受け部３４とＶ字ブレース３０の頂部３０ａとの間には制振ダンパー３５が連結されている。制振ダンパー３５は第２構面４の長手方向中央に配設されている。
しかも、Ｖ字ブレース３０の下端部の頂部３０ａは下側の梁Ｑ２の第２構面４の近傍に延びており、その近傍には梁Ｑ２の第２構面４に固定された下受け部３４が設けられている。下受け部３４は断面視略コの字状に形成され、下側の梁Ｑ２の第２構面４における長手方向中央に締結ボルト等で固定されている。下受け部３４とＶ字ブレース３０の頂部３０ａとの間には制振ダンパー３５が連結されている。制振ダンパー３５は第２構面４の長手方向中央に配設されている。
【0023】
制振ダンパー３５は例えばオイルダンパー、摩擦ダンパーまたは粘弾性体(高減衰ゴム)等の任意のダンパーを採用可能である。制振ダンパー３５は例えばオイルや粘性体等を内蔵したシリンダ３５ａが下受け部３４に設けた下部ピン３６に固定され、シリンダ３５ａ内に進退して振動を減衰させるピストンロッド３５ｂがＶ字ブレース３０の頂部３０ａに固定されている。
制振ダンパー３５はＶ字ブレース３０の頂部３０ａと下受け部３４の下部ピン３６との間で水平方向に配設されており、柱Ｐ１、Ｐ２及び梁Ｑ１、Ｑ２間に生じる水平方向の振動を制振ダンパー３５によって減衰させることができる。
制振ダンパー３５はＶ字ブレース３０の頂部３０ａと下受け部３４の下部ピン３６との間で水平方向に配設されており、柱Ｐ１、Ｐ２及び梁Ｑ１、Ｑ２間に生じる水平方向の振動を制振ダンパー３５によって減衰させることができる。
【0024】
Ｖ字ブレース３０の頂部３０ａは下部ピン３６に対して揺動可能とされている。柱Ｐ１、Ｐ２が水平方向に揺動した際に下部ピン３６に対してＶ字ブレース３０が揺動可能とされている。なお、上受け部８及び上部ピン１０と下受け部３４及び下部ピン３６の取り付け位置は、梁Ｑ１、Ｑ２の材軸に直交する方向の反力が生じないように例えば梁Ｑ１、Ｑ２の長手方向中央部に設置することが好ましい。本実施形態では、下受け部３４の両側部間に装着された締結ボルト等の下部ピン３６は上受け部８の上部ピン１０に対してわずかに水平方向に位置ずれしている。
【0025】
本実施形態による制振装置１では、建造物ＢＬの層間の空間２を構成する柱Ｐ１、Ｐ２、梁Ｑ１、Ｑ２に対して、柱Ｐ１、Ｐ２間の上部に補強部材７を取り付けた。補強部材７をＶ字ブレース３０の底辺として第一縦枠３１、第二縦枠３２を連結して三角形枠状を構成している。更に、補強部材７の拡幅部７ａを上受け部８の上部ピン１０で支持し、Ｖ字ブレース３０の頂部３０ａを下受け部３４の下部ピン３６との間で制振ダンパー３５を介して連結した。
そのため、地震時や強風時等に水平方向Ｈ１、Ｈ２の振動が生じても、第一拘束部材２２及び第二拘束部材２３によって仲介部材１３が底摩擦で表裏面から押圧されているため、制振ダンパー３５の反力が補強部材７を介して柱Ｐ１、Ｐ２に伝達されない。
そのため、地震時や強風時等に水平方向Ｈ１、Ｈ２の振動が生じても、第一拘束部材２２及び第二拘束部材２３によって仲介部材１３が底摩擦で表裏面から押圧されているため、制振ダンパー３５の反力が補強部材７を介して柱Ｐ１、Ｐ２に伝達されない。
【0026】
このように上部ピン１０、下部ピン３６で、補強部材７及びＶ字ブレース３０を制振ダンパー３５を介して支持するため、第１構面６及び第２構面４に伝達される応力を、各構面に沿った応力(梁Ｑ１，Ｑ２の材軸方向の軸力)のみにすることができる。そのため、上下階での梁Ｑ１、Ｑ２の補強工事が不要で建造物ＢＬの補強工事を空間２内のみで施工できる。
また、柱Ｐ１、Ｐ２の第一支持部５と補強部材７の両端の第二支持部１１とについて、第一軸１４と第二軸１５を介して接続し支持しているため、補強部材７について鉛直方向の支持力が大きい。しかも、水平方向の振動は第一軸１４の第一軸受１６及び第二軸１５の第二軸受１７で受けるため水平抵抗が極めて小さく、コンパクトな支承Ｓが得られる。
また、柱Ｐ１、Ｐ２の第一支持部５と補強部材７の両端の第二支持部１１とについて、第一軸１４と第二軸１５を介して接続し支持しているため、補強部材７について鉛直方向の支持力が大きい。しかも、水平方向の振動は第一軸１４の第一軸受１６及び第二軸１５の第二軸受１７で受けるため水平抵抗が極めて小さく、コンパクトな支承Ｓが得られる。
【0027】
本実施形態による支承Ｓを備えた制振装置１は上述した構成を備えている。次に地震や強風等で生じる振動に対して建造物ＢＬの振動減衰方法について説明する。
地震発生時や強風発生時等に基礎等の支持構造物が水平方向に振動すると、支持構造物に支持された建造物ＢＬが応答して水平方向に振動する。建造物ＢＬが地震等で振動して変形すると、架構の各空間２の上層と下層とに水平方向の層間変位が生じる。即ち、建造物ＢＬの振動により、空間２を構成する柱Ｐ１、Ｐ２と梁Ｑ１、Ｑ２がそれぞれ水平方向に往復運動する。
地震発生時や強風発生時等に基礎等の支持構造物が水平方向に振動すると、支持構造物に支持された建造物ＢＬが応答して水平方向に振動する。建造物ＢＬが地震等で振動して変形すると、架構の各空間２の上層と下層とに水平方向の層間変位が生じる。即ち、建造物ＢＬの振動により、空間２を構成する柱Ｐ１、Ｐ２と梁Ｑ１、Ｑ２がそれぞれ水平方向に往復運動する。
【0028】
図５において、補強部材７の両端の第二支持部１１が各柱Ｐ１、Ｐ２の第一支持部５に仲介部材１３を介して第一軸１４及び第二軸１５で支持されている。地震や強風等によって、建造物ＢＬが水平方向に揺動して上側の梁Ｑ１の第１構面６の上受け部８の上部ピン１０を中心に補強部材７が揺動する。
また、図６及び図７において、仲介部材１３及びその両端の第一軸１４及び第二軸１５による補強部材７の可動域は、一方の第一支持部５と第二支持部１１が接近する領域ではｔ１であり、他方の離間する領域ではｔ２とされている。
また、図６及び図７において、仲介部材１３及びその両端の第一軸１４及び第二軸１５による補強部材７の可動域は、一方の第一支持部５と第二支持部１１が接近する領域ではｔ１であり、他方の離間する領域ではｔ２とされている。
【0029】
図６において、地震時等に補強部材７が水平方向Ｈ１に揺動して一方の第二支持部１１が柱Ｐ２側に接近すると、補強部材７の一方の端部で第二支持部１１と第一支持部５が可動域ｔ１まで接近し、他方の端部では第一支持部５から第二支持部１１が可動域ｔ２まで離間する。すると、仲介部材１３は第一軸１４及び第二軸１５を中心にそれぞれ時計回りに回動する。第一軸１４及び第二軸１５は第一軸受１６及び第二軸受１７を介して仲介部材１３の両端部を支持するため、この部分の摩擦抵抗が極めて小さい。
【0030】
そして、仲介部材１３の揺動は第一支持部５に保持された第一軸１４及び第二支持部１１に保持された第二軸１５の仲介部材１３に対する相対回転によってなされる。しかも仲介部材１３の表裏面のすべり板２０上を第一拘束部材２２、第二拘束部材２３の拘束板２６Ａ、２６Ｂが小さい摩擦係数で相対的に摺動し、仲介部材１３が可動する。水平方向Ｈ１に揺動する補強部材７により、図１に示すように、制振ダンパー３５のピストンロッド３５ｂがシリンダ３５ａから引き出される際に反力が働き、振動が抑制される。
しかも、第一支持部５と第二支持部１１の間にｔ１からｔ２の範囲で可変の可動域を設けているため、可動域の範囲内で補強部材７が追随して変位する。補強部材７の水平方向の反力は、仲介部材１３と第一軸１４及び第二軸１５により柱Ｐ１、Ｐ２への伝達を阻止する。
しかも、第一支持部５と第二支持部１１の間にｔ１からｔ２の範囲で可変の可動域を設けているため、可動域の範囲内で補強部材７が追随して変位する。補強部材７の水平方向の反力は、仲介部材１３と第一軸１４及び第二軸１５により柱Ｐ１、Ｐ２への伝達を阻止する。
【0031】
次に、補強部材７が水平方向Ｈ１から水平方向Ｈ２側に反転して揺動して柱Ｐ１側に接近すると、補強部材７の一方の端部で第二支持部１１と第一支持部５が接近し、他方の端部では、図７に示すように、第一支持部５から第二支持部１１が離間する。すると、仲介部材１３は第一軸１４及び第二軸１５を中心にそれぞれ反時計回りに回動する。第一軸１４及び第二軸１５は第一軸受１６及び第二軸受１７を介して仲介部材１３の両端部を支持するため、この部分の摩擦抵抗が極めて小さい。
【0032】
そして、仲介部材１３の揺動は第一支持部５の第一軸１４及び第二支持部１１の第二軸１５の仲介部材１３に対する相対回転によってなされ、しかも仲介部材１３の表裏面のすべり板２０上を第一拘束部材２２、第二拘束部材２３の拘束板２６Ａ、２６Ｂが小さい摩擦係数で相対的に摺動し、仲介部材１３が可動する。水平方向Ｈ２に揺動する補強部材７により、図１に示すように、制振ダンパー３５のピストンロッド３５ｂがシリンダ３５ａ内に押し込まれる際に反力が働き、振動が抑制される。
しかも、第一支持部５と第二支持部１１の間に可変の可動域ｔ１～ｔ２を設けているため、可動域の範囲内で補強部材７が追随して変位する。補強部材７の水平方向の反力は、仲介部材１３と第一軸１４及び第二軸１５により柱Ｐ１、Ｐ２への伝達を阻止する。
しかも、第一支持部５と第二支持部１１の間に可変の可動域ｔ１～ｔ２を設けているため、可動域の範囲内で補強部材７が追随して変位する。補強部材７の水平方向の反力は、仲介部材１３と第一軸１４及び第二軸１５により柱Ｐ１、Ｐ２への伝達を阻止する。
【0033】
また、水平方向Ｈ１、Ｈ２に直交する水平方向Ｖ１、Ｖ２における建造物ＢＬや補強部材７の寸法誤差や施工誤差に対する位置調整の方法について、図８乃至図１０により説明する。
図８（ａ）、（ｂ）において、仲介部材１３は第一軸１４に設けた第一軸受１６と、第二軸１５に設けた第二軸受１７を介して第一支持部５及び第二支持部１１に支持されている。しかも、仲介部材１３は第一拘束部材２２、第二拘束部材２３の各位置調整部材２５Ａ、２５Ｂによって表裏面側から位置調整可能に押圧支持されている。そのため、第一支持部５、第二支持部１１、仲介部材１３の寸法誤差や施工誤差等があっても、位置調整部材２５Ａ、２５Ｂによる第一支持部５及び第二支持部１１のねじ穴２４に対する捻じ込み量を調整することで吸収することができる。
図８（ａ）、（ｂ）において、仲介部材１３は第一軸１４に設けた第一軸受１６と、第二軸１５に設けた第二軸受１７を介して第一支持部５及び第二支持部１１に支持されている。しかも、仲介部材１３は第一拘束部材２２、第二拘束部材２３の各位置調整部材２５Ａ、２５Ｂによって表裏面側から位置調整可能に押圧支持されている。そのため、第一支持部５、第二支持部１１、仲介部材１３の寸法誤差や施工誤差等があっても、位置調整部材２５Ａ、２５Ｂによる第一支持部５及び第二支持部１１のねじ穴２４に対する捻じ込み量を調整することで吸収することができる。
【0034】
例えば、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、柱Ｐ１、Ｐ２に対して補強部材７の設置位置に水平方向Ｖ１に相対誤差があったとしても、仲介部材１３に対する第一拘束部材２２、第二拘束部材２３の各位置調整部材２５Ａ、２５Ｂの締め込み位置を水平方向Ｖ１に前後調整する。これにより、仲介部材１３の固定位置に傾きや撓み等を生じることなく第一支持部５及び第二支持部１１に固定することができる。この状態でナット２８を位置調整部材２５Ａ、２５Ｂに締め込み固定できる。
【0035】
また、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、柱Ｐ１、Ｐ２に対して補強部材７の設置位置に水平方向Ｖ２に相対誤差があったとしても、仲介部材１３に対する第一拘束部材２２、第二拘束部材２３の各位置調整部材２５Ａ、２５Ｂの締め込み量を水平方向Ｖ２に前後調整する。これにより、仲介部材１３の固定位置に傾きや撓み等を生じることなく第一支持部５及び第二支持部１１に固定することができる。この状態でナット２８を位置調整部材２５Ａ、２５Ｂに締め込み固定できる。
【0036】
また、図１１において、建造物ＢＬの自重や地震等の外乱による荷重をＮとして、第一支持部５の第一軸１４に作用する荷重がＮ１、第二支持部１１の第二軸１５に作用する逆方向の荷重がＮ２となり、Ｎ１＝Ｎ２＝Ｎである。しかも、第一支持部５の荷重作用点（第一軸１４）から柱Ｐ１、Ｐ２(建造物ＢＬ)までの距離をＬ１、第二支持部１１の荷重作用点（第二軸１５）から補強部材７(建造物ＢＬ)までの距離をＬ２とする。柱Ｐ１、Ｐ２における第一軸１４(支承Ｓ)周辺に生じる付加曲げモーメントＭ１と補強部材７における第二軸１５(支承Ｓ)周辺に生じる付加曲げモーメントＭ２は次のようになる。
Ｍ１＝Ｎ１×Ｌ１
Ｍ２＝Ｎ２×Ｌ２
そのため、所定量の荷重Ｎ１、Ｎ２に対して距離Ｌ１、Ｌ２を短く設定することで付加曲げモーメントＭ１、Ｍ２を小さくできる。
Ｍ１＝Ｎ１×Ｌ１
Ｍ２＝Ｎ２×Ｌ２
そのため、所定量の荷重Ｎ１、Ｎ２に対して距離Ｌ１、Ｌ２を短く設定することで付加曲げモーメントＭ１、Ｍ２を小さくできる。
【0037】
上述のように本実施形態による支承Ｓ及び制振装置１によれば、建造物ＢＬの既存の柱Ｐ１、Ｐ２の第一支持部５と梁Ｑ１に設けた補強部材７の第二支持部１１とを接続する仲介部材１３を第一軸１４に設けた第一軸受１６、第二軸１５に設けた第二軸受１７で支持している。そのため、鉛直支持力が大きく水平抵抗が極めて小さいコンパクトな支承Ｓが得られる。
しかも、仲介部材１３を支持する第一軸１４及び第二軸１５にそれぞれ設けた第一軸受１６及び第二軸受１７によって仲介部材１３の両端を支持したため、仲介部材１３の摩擦抵抗及び水平抵抗が極めて小さい。
よって、第一支持部５及び第二支持部１１の間に設けられた可動域ｔ１～ｔ２の範囲内で水平方向の変位に補強部材７を追随できる。
しかも、仲介部材１３を支持する第一軸１４及び第二軸１５にそれぞれ設けた第一軸受１６及び第二軸受１７によって仲介部材１３の両端を支持したため、仲介部材１３の摩擦抵抗及び水平抵抗が極めて小さい。
よって、第一支持部５及び第二支持部１１の間に設けられた可動域ｔ１～ｔ２の範囲内で水平方向の変位に補強部材７を追随できる。
【0038】
しかも、仲介部材１３の表裏面のすべり板２０は第一拘束部材２２及び第二拘束部材２３の拘束板２６Ａ、２６Ｂによって低摩擦で押圧されているため、スムーズにスライド可能なスウェイ機構を得られる。そのため、地震や強風等の振動時に補強部材７から柱Ｐ１、Ｐ２に制振ダンパー３５の反力を伝達しない。
第一支持部５及び第二支持部１１に摩擦抵抗の小さい第一拘束部材２２及び第二拘束部材２３を設けて仲介部材１３を押圧支持し、位置調整部材２５Ａ、２５Ｂの調整代の範囲内で仲介部材１３の挟持位置を調整可能としたため座屈を防止できる。しかも、仲介部材１３を位置調整することで建造物ＢＬの寸法誤差や施工誤差を吸収できる。
第一支持部５及び第二支持部１１に摩擦抵抗の小さい第一拘束部材２２及び第二拘束部材２３を設けて仲介部材１３を押圧支持し、位置調整部材２５Ａ、２５Ｂの調整代の範囲内で仲介部材１３の挟持位置を調整可能としたため座屈を防止できる。しかも、仲介部材１３を位置調整することで建造物ＢＬの寸法誤差や施工誤差を吸収できる。
【0039】
なお、本発明は上述した実施形態による支承Ｓ及び制振装置１に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜の変更や置換等が可能であり、これらはいずれも本発明に含まれる。以下に、本発明の変形例等について説明するが、上述した実施形態と同一または同様な部分や部材には同一の符号を用いて説明を省略する。
【0040】
例えば、上述した実施形態では、建造物ＢＬの各層の空間２内で上側の梁Ｑ１の上受け部８の上部ピン１０に補強部材７を支持させ、その両端の第二支持部１１に仲介部材１３を介して既存の柱Ｐ１、Ｐ２の第一支持部５を連結させた。そして、梁Ｑ２に設けた下受け部３４の下部ピン３６に制振ダンパー３５を設け、補強部材７に設けたＶ字ブレース３０の頂部３０ａに制振ダンパー３５を連結させた。
しかし、本発明は上述した構成に限定されない。変形例として、図１２に示すように、下側の梁Ｑ２に補強部材７を設けてその両端の第二支持部１１を、柱Ｐ１、Ｐ２の下部にそれぞれ設けた第一支持部５に仲介部材１３を介して連結してもよい。この場合、補強部材７に設けたＶ字ブレース３０と梁Ｑ１に設けた上受け部８の上部ピン１０との間に制振ダンパー３５を接続することができる。
しかし、本発明は上述した構成に限定されない。変形例として、図１２に示すように、下側の梁Ｑ２に補強部材７を設けてその両端の第二支持部１１を、柱Ｐ１、Ｐ２の下部にそれぞれ設けた第一支持部５に仲介部材１３を介して連結してもよい。この場合、補強部材７に設けたＶ字ブレース３０と梁Ｑ１に設けた上受け部８の上部ピン１０との間に制振ダンパー３５を接続することができる。
【0041】
なお、補強部材７と制振ダンパー３５との間に接続するＶ字ブレース３０に代えて略四角形枠状のブレース等を接続してもよい。これらＶ字ブレース３０や略四角形枠状のブレース等はブレース部材に含まれる。また、柱Ｐ１、Ｐ２は第一部材に含まれる。補強部材７は第二部材に含まれる。
また、制振装置１及び支承Ｓは建造物ＢＬの任意の場所に設置することができ、かつ設置数も適宜選択できる。また、上述した実施形態では建造物ＢＬに装着した支承Ｓ及び制振装置１について説明したが、本発明は建造物ＢＬに限定されるものではなく、建造物ＢＬ以外に各種の施設や設備等を含む構造物にも適用できる。
また、制振装置１及び支承Ｓは建造物ＢＬの任意の場所に設置することができ、かつ設置数も適宜選択できる。また、上述した実施形態では建造物ＢＬに装着した支承Ｓ及び制振装置１について説明したが、本発明は建造物ＢＬに限定されるものではなく、建造物ＢＬ以外に各種の施設や設備等を含む構造物にも適用できる。
【符号の説明】
【0042】
１ 制振装置
４ 第２構面
５ 第一支持部
６ 第１構面
７ 補強部材
８ 上受け部
１０ 上部ピン
１１ 第二支持部
１３ 仲介部材
１４ 第一軸
１５ 第二軸
１６ 第一軸受
１７ 第二軸受
２０ すべり板
２２ 第一拘束部材
２３ 第二拘束部材
２４ ねじ穴
２５Ａ、２５Ｂ 位置調整部材
２６Ａ、２６Ｂ 拘束板
２８ ナット
３０ Ｖ字ブレース
３４ 下受け部
３５ 制振ダンパー
３６ 下部ピン
Ｐ１、Ｐ２ 柱
Ｑ１、Ｑ２ 梁
４ 第２構面
５ 第一支持部
６ 第１構面
７ 補強部材
８ 上受け部
１０ 上部ピン
１１ 第二支持部
１３ 仲介部材
１４ 第一軸
１５ 第二軸
１６ 第一軸受
１７ 第二軸受
２０ すべり板
２２ 第一拘束部材
２３ 第二拘束部材
２４ ねじ穴
２５Ａ、２５Ｂ 位置調整部材
２６Ａ、２６Ｂ 拘束板
２８ ナット
３０ Ｖ字ブレース
３４ 下受け部
３５ 制振ダンパー
３６ 下部ピン
Ｐ１、Ｐ２ 柱
Ｑ１、Ｑ２ 梁
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】