特許 7650153 制振構造

(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】2025-03-13

(45)【発行日】2025-03-24

(54)【発明の名称】制振構造

(51)【国際特許分類】

   F16F 15/02 20060101AFI20250314BHJP

   E04H 9/02 20060101ALI20250314BHJP

【ＦＩ】

F16F15/02 C

E04H9/02 341E

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021005884

(22)【出願日】2021-01-18

(65)【公開番号】P2022110464

(43)【公開日】2022-07-29

【審査請求日】2023-12-21

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 耕司

【審査官】山田 康孝

(56)【参考文献】

【文献】特開平０２－２２５７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１５５８０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｆ １５／００－１５／３６

Ｅ０４Ｈ ９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の階層で形成された建物と、
異なる前記階層における柱梁架構の構面内に、複数階層に亘ってそれぞれ配置され、高さの違いにより質量を異ならせた複数の質量体と、
前記構面内に配置され、複数の前記質量体をそれぞれ揺動可能に吊り下げる複数の吊り材と、
を有し、
高さが高い前記質量体を吊り下げる前記吊り材は、高さが低い前記質量体を吊り下げる前記吊り材よりも長い、
制振構造。

【請求項2】

前記質量体の移動方向を前記柱梁架構の構面内に制限する制限部材を備えている、請求項１に記載の制振構造。

【請求項3】

前記質量体は、前記建物における複数の振動モードにおいて振幅が最大となる階層にそれぞれ配置されると共に、
異なる振動モードに対応する前記質量体及び前記吊り材がそれぞれ配置された階層を有し、
同一階層にそれぞれ配置された、異なる振動モードに対応する前記質量体及び前記吊り材は、平面位置をずらして配置され、かつ、平面視で偏りが生じないように配置されている、
請求項１又は２に記載の制振構造。

【請求項4】

低次振動モードにおいて振幅が最大となる階層に設置された前記吊り材の長さは、高次振動モードにおいて振幅が最大となる階層に設置された前記吊り材の長さより長い、
請求項３に記載の制振構造。

【請求項5】

低次振動モードにおいて振幅が最大となる階層に設置された前記質量体の質量は、高次振動モードにおいて振幅が最大となる階層に設置された前記質量体の質量より大きい、
請求項３に記載の制振構造。

【請求項6】

前記質量体は、前記建物における複数の振動モードにおいて振幅が最大となる階層にそれぞれ配置されている、
請求項１に記載の制振構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制振構造に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、小さな振幅の振動に対応できるだけでなく、大きな振幅の振動にも対応できる吊り曲げ支持によるＴＭＤ（Ｔｕｎｅｄ Ｍａｓｓ Ｄａｍｐｅｒ）が示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－１７２３９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１のＴＭＤは、質量体を支持架構から吊り下げて形成されている。そして、このＴＭＤは、建物の上部に配置され、強風時の建物の揺れを低減している。ここで、地震による振動を抑制するためには、風による振動を抑制する場合と比較して、質量体の質量を大きくしなければならない。しかしながら、質量が大きい質量体を備えたＴＭＤ（制振装置）を一つの階に設置すると、その制振装置の体積が大きくなるため、設置された一つの階が平面的、空間的に狭くなる虞がある。

【0005】

本発明は、制振装置を一つの階だけに設置する場合と比較して、制振装置が設置された階が他の階に対して極端に狭くなることを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１の制振構造は、複数の階層で形成された建物と、
異なる前記階層における柱梁架構の構面内に、複数階層に亘ってそれぞれ配置され、高さの違いにより質量を異ならせた複数の質量体と、
前記構面内に配置され、複数の前記質量体をそれぞれ揺動可能に吊り下げる複数の吊り材と、
を有し、
高さが高い前記質量体を吊り下げる前記吊り材は、高さが低い前記質量体を吊り下げる前記吊り材よりも長い。

【0007】

請求項１の制振構造では、建物の異なる階層の柱梁架構の構面内にそれぞれ質量体が配置され、この質量体は、吊り材で揺動可能に吊り下げられている。これにより、地震時には質量体が揺れることで制振装置として機能する。

【0008】

また、質量体を一つの階だけに設置する制振構造と比較して、質量体一つあたりの質量を小さくできる。このため、制振装置が設置された階が他の階に対して極端に狭くなることを抑制できる。
一態様の制振構造は、少なくとも１つの前記質量体は、他の前記質量体と質量が異なる。

【0009】

請求項２の制振構造は、請求項１に記載の制振構造において、前記質量体の移動方向を前記柱梁架構の構面内に制限する制限部材を備えている。

【0010】

請求項２の制振構造では、制限部材を設けることで、質量体が地震時に揺動した際に、質量体が柱梁架構の構面外に移動することが抑制される。このため、質量体を壁体の中に収めることができる。また、柱梁架構の構面外に質量体の可動域を確保する必要がない。このため、質量体が設置された階が狭くなることを抑制できる。

【0011】

一態様の制振構造は、複数の前記質量体の少なくとも一個は、前記建物の複数階層に亘って配置されている。

【0012】

一態様の制振構造では、質量体が建物の複数階層に亘って配置されている。このため、質量体が一つの階層だけに配置されている場合と比較して、一つの階層あたりに配置される質量体を小さくできる。

【0013】

請求項３の制振構造は、請求項１又は２に記載の制振構造において、前記質量体は、前記建物における複数の振動モードにおいて振幅が最大となる階層にそれぞれ配置されている。

【0014】

請求項３の制振構造では、建物における複数の振動モードにおいて振幅が最大となる階層にそれぞれ質量体が配置されている。このため、様々な振動モードにおける建物の揺れを効率的に制振できる。
請求項４の制振構造は、請求項３に記載の制振構造において、低次振動モードにおいて振幅が最大となる階層に設置された前記吊り材の長さは、高次振動モードにおいて振幅が最大となる階層に設置された前記吊り材の長さより長い。
請求項５の制振構造は、請求項３に記載の制振構造において、低次振動モードにおいて振幅が最大となる階層に設置された前記質量体の質量は、高次振動モードにおいて振幅が最大となる階層に設置された前記質量体の質量より大きい。
請求項６の制振構造は、請求項１に記載の制振構造において、複数の階層で形成された建物と、異なる前記階層における柱梁架構の構面内にそれぞれ配置された複数の質量体と、前記構面内に配置され、複数の前記質量体をそれぞれ揺動可能に吊り下げる複数の吊り材と、を有し、前記質量体は、前記建物における複数の振動モードにおいて振幅が最大となる階層にそれぞれ配置されている。

【発明の効果】

【0015】

本発明によると、制振装置を一つの階だけに設置する場合と比較して、制振装置が設置された階が他の階に対して極端に狭くなることを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】（Ａ）は本発明の実施形態に係る制振構造を示す立面図であり、（Ｂ）は１次振動モード、２次振動モード及び３次振動モードにおける建物の変形状態を示した模式図である。

【図2】（Ａ）は建物１０における制振装置２０の平面配置の一例を示した平面図であり、（Ｂ）は別の一例を示した平面図である。

【図3】本発明の実施形態に係る制振装置を示した立面図である。

【図4】図３におけるＡ－Ａ線断面図である。

【図5】本発明の実施形態に係る制振構造の変形例を示す立面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態に係る制振構造について、図面を参照しながら説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。但し、明細書中に特段の断りが無い限り、各構成要素は一つに限定されず、複数存在してもよい。

【0018】

また、各図面において重複する構成及び符号については、説明を省略する場合がある。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において構成を省略する又は異なる構成と入れ替える等、適宜変更を加えて実施することができる。

【0019】

各図において矢印Ｘ、Ｙで示す方向は水平面に沿う方向であり、互いに直交している。また、矢印Ｚで示す方向は鉛直方向（上下方向）に沿う方向である。各図において矢印Ｘ、Ｙ、Ｚで示される各方向は、互いに一致するものとする。

【0020】

＜制振構造＞
本発明の実施形態に係る制振構造５０は、図１（Ａ）に示す建物１０と、建物１０に設置された複数の制振装置２０と、を備えた制振機構である。また、制振構造５０は、図３に示すように、制限部材１４Ｃ、ダンパー３６及び緩衝材３８を備えている。図１（Ａ）に示す建物１０は複数の階層で形成された高層建築物であり、低層建築物と比較して、強風時や地震時などにおける振動が大きい。このため、この振動を抑制するために制振装置２０が用いられる。

【0021】

建物１０は、柱１２及び梁１４を用いて形成された柱梁架構の建築物である。また、制振装置２０は、質量体３０と、吊り材４０と、を備えて形成されている。以下の説明においては、柱１２及び梁１４を鉄骨製のものとして説明しているが、これらの柱１２及び梁１４は鉄筋コンクリート製や鉄骨鉄筋コンクリート製としてもよい。

【0022】

＜制振装置の配置の概略＞
制振装置２０は複数設けられており、それぞれの制振装置２０（制振装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ）は、建物１０の異なる階層において、柱１２及び梁１４で形成される柱梁架構の構面Ｈ（構面ＨＡ、ＨＢ、ＨＣ）内に配置されている。

【0023】

なお、「柱梁架構の構面Ｈ」とは、柱１２及び梁１４で囲まれた鉛直面であり、本実施形態においては、図１（Ａ）に示すＸ方向及びＺ方向に沿う面である。また、構面Ｈは、図２（Ａ）、（Ｂ）に示す梁１４の中心線（Ｘ方向に沿う中心線）ＣＬ１上の面である。

【0024】

なお、構面Ｈには、図１（Ａ）に示すＸ方向と直交する紙面前後方向（Ｙ方向）及びＺ方向に沿う面であり、かつ、図２（Ａ）、（Ｂ）に示す梁１４の中心線（Ｙ方向に沿う中心線）ＣＬ２上の面も含まれる。

【0025】

さらに、「柱梁架構の構面Ｈ内に配置されている」とは、それぞれの制振装置２０が、平面視で構面Ｈと重ねて配置されることを示している。なお、本実施形態においては、制振装置２０は、平面視で梁１４より外側（梁１４の軸方向と交わる方向の外側）へ突出しないように配置されている。

【0026】

＜制振装置の構成＞
図３に示すように、制振装置２０は、構面Ｈ内に配置された質量体３０と、構面Ｈ内に配置され、質量体３０を梁１４から揺動可能に吊り下げる吊り材４０と、を備えたダイナミックダンパ（動吸振器、所謂ＴＭＤ）である。

【0027】

（吊り材）
吊り材４０は、上端部が梁１４にピン接合され、下端部が質量体３０にピン接合された鋼棒である。

【0028】

ここで、吊り材４０が吊り下げられる梁１４は、Ｈ形鋼を用いて形成され、下フランジの下面に、下向きに突出した鋼製のガセットプレート１４Ａが、２枚溶接されている。ガセットプレート１４Ａには、接合ピンＰ１を、梁１４の軸方向と直交する方向へ挿通可能な貫通孔が形成されている。なお、接合ピンＰ１及び後述する接合ピンＰ２は、構面Ｈと直交する方向に沿って配置される鋼棒である。

【0029】

ガセットプレート１４Ａの上方において、梁１４の上下フランジ間には、補強プレート１４Ｂが設けられている。補強プレート１４Ｂは、梁１４のウェブ及び上下フランジに溶接されている。

【0030】

吊り材４０の上端部には、クレビス４２が固定されている。クレビス４２は、ガセットプレート１４Ａを挟んで配置される略Ｕ字形状（Ｘ方向に沿う方向から見てＵ字形状）の部材である。

【0031】

クレビス４２には、ガセットプレート１４Ａと同様に、接合ピンＰ１を梁１４の軸方向と直交する方向へ挿通可能な貫通孔が形成されている。そして、クレビス４２は、接合ピンＰ１を用いて、ガセットプレート１４Ａに固定されている。これにより、吊り材４０は、梁１４にピン接合され、また、接合ピンＰ１を中心に回転することができる。

【0032】

同様に、吊り材４０の下端部にも、クレビス４２が固定されている。また、吊り材４０に吊り下げられる質量体３０の上面には、上向きに突出したプレート３０Ａが、２枚固定されている。

【0033】

２枚のプレート３０Ａは、梁１４における２枚のガセットプレート１４Ａと、Ｘ方向における位置が等しい。換言すると、２枚のプレート３０ＡのＸ方向における間隔は、梁１４における２枚のガセットプレート１４ＡのＸ方向における間隔と等しい。

【0034】

吊り材４０の下端部に固定されたクレビス４２は、接合ピンＰ２を用いて、プレート３０Ａに固定されている。これにより、質量体３０は吊り材４０にピン接合され、吊り材４０及び質量体３０は、接合ピンＰ２を中心に相対的に回転することができる。また、質量体３０は、吊り材４０から揺動可能に吊り下げられる。

【0035】

なお、吊り材４０の上端部及び下端部は、クレビス４２を用いずに、それぞれ梁１４及び質量体３０に剛接合又は半剛接合してもよい。すなわち、吊り材４０の梁１４及び質量体３０に対する固定度は任意に選択することができる。

【0036】

（質量体）
質量体３０は、構面Ｈに沿って配置された平板状のマスであり、図４に示すように、コンクリートで形成されたマス本体３２と、マス本体３２の両面に固定された鋼板３４と、を備えている（所謂ＳＣ構造）。なお、鋼板３４は、鋼板３４に溶接された頭付きスタッド（不図示）等によってマス本体３２に固定されている。

【0037】

質量体３０の厚みＷ１は、梁１４の幅Ｗ２より小さい。質量体３０は、吊り材４０（図３参照）に吊り下げられた状態で、梁１４の軸方向と交わる方向（図４ではＹ方向）において、梁１４から突出しないように配置される。

【0038】

図３に示すように、質量体３０の上面には、２枚のプレート３０Ａが固定されている。それぞれのプレート３０Ａは、下端部がマス本体３２（図４参照）に埋設され、頭付きスタッド（不図示）等によってマス本体３２に固定されている。このプレート３０Ａには、上述したように、吊り材４０が相対的に回転可能に固定されている。

【0039】

また、質量体３０の下面には、２枚のプレート３０Ｂが固定されている。それぞれのプレート３０Ｂは、梁１４の軸方向（図３ではＸ方向）及びＺ方向に沿う鋼製の平板であり、上端部がマス本体３２に埋設され、頭付きスタッド（不図示）等によってマス本体３２に固定されている。なお、プレート３０Ｂは１枚でもよい。

【0040】

（制限部材）
質量体３０の直下に配置される梁１４は、Ｈ形鋼を用いて形成され、上フランジの上面に、上向きに突出した制限部材１４Ｃが固定されている。

【0041】

制限部材１４Ｃは、質量体３０の可動域を制限するスライダーである。制限部材１４Ｃは、梁１４の軸方向（図３ではＸ方向）及びＺ方向に沿う鋼製の平板であり、図４に示すように、梁１４の軸方向から見てプレート３０Ｂを挟んで配置される２枚を一組として用いられる。

【0042】

なお、プレート３０Ｂと制限部材１４Ｃとの間及びプレート３０Ｂと梁１４との間には、隙間が設けられている。プレート３０Ｂと制限部材１４Ｃとの隙間には、プレート３０Ｂと制限部材１４Ｃとの接触を抑制するためのスペーサを配置してもよい。このスペーサとしては、摩擦係数が鋼材より少ない樹脂材料等を用いることが好適である。

【0043】

制限部材１４Ｃには、梁１４の軸方向と交わる方向（図４ではＹ方向）に沿う補強プレート１４Ｄが溶接されている。補強プレート１４Ｄは梁１４における上フランジの上面にも溶接されたリブ材である。

【0044】

補強プレート１４Ｄの下方において、梁１４の上下フランジ間には、補強プレート１４Ｅが設けられている。補強プレート１４Ｅは、梁１４のウェブ及び上下フランジに溶接されている。

【0045】

（ダンパー）
質量体３０と柱１２との間には、ダンパー３６が設けられている。このダンパー３６としては、例えばオイルダンパーが用いられる。ダンパーの一端は質量体３０の側面に固定され、他端は柱１２の側面に固定されている。地震時や強風時に質量体３０が構面Ｈに沿って揺れた際、ダンパー３６はＸ方向に沿って伸縮し、この揺れを減衰させる。

【0046】

（緩衝材）
質量体３０と柱１２との間には、緩衝材３８が設けられている。緩衝材３８は、ゴムなどを用いて形成され、質量体３０の側面に固定されている。緩衝材３８は、地震時や強風時に質量体３０が揺れた際、質量体３０が柱１２に衝突した際の衝撃を低減する。また、緩衝材３８は、塑性変形することで衝突エネルギーを吸収するものとしてもよい。

【0047】

＜制振装置の配置＞
（立面配置）
図３に示すように、制振装置２０は、建物１０において上下に隣り合う複数の階層に亘って配置することができる。図３では、一例として、制振装置２０を２階層に亘って配置した例を示している。

【0048】

また、図１（Ａ）に示すように、建物１０において制振装置２０は複数設けられており、それぞれの制振装置２０（制振装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ）は、建物１０の異なる階層に配置されている。

【0049】

ここで、図１（Ｂ）には、建物１０の１次振動モード、２次振動モード及び３次振動モードにおける変形状態が、曲線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３によって模式的に示されている。振動モードの次数が大きくなると、振幅が最大になる箇所数が多くなる一方、最大振幅は小さくなる。また、次数が大きくなると、短周期の振動となる。

【0050】

具体的には、曲線Ｌ１で示される１次振動モードにおいて、建物１０は、高さＨ１の階層において振幅が最大となる。

【0051】

曲線Ｌ２で示される２次振動モードにおいて、建物１０は、高さＨ１、Ｈ２の階層において振幅が最大となる。２次振動モードの最大振幅は、１次振動モードの最大振幅より小さく、２次振動モードの振動周期は、１次振動モードの振動周期より短い。

【0052】

曲線Ｌ３で示される３次振動モードにおいて、建物１０は、高さＨ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４の階層において振幅が最大となる。３次振動モードの最大振幅は、２次振動モードの最大振幅より小さく、３次振動モードの振動周期は、２次振動モードの振動周期より短い。

【0053】

なお、本実施形態においては、高さＨ１において、各振動モードでの振幅が最大となっている。しかし、各振動モードにおいて振幅が最大になる高さ及び最大振幅は、建物１０の構造条件によって異なる。このため、必ずしも各振動モードにおいて振幅が最大になる高さが一致するとは限らない。

【0054】

本実施形態においては、１次振動モードの振幅が最大となる高さＨ１の階層に、制振装置２０Ａが設置されている。また、２次振動モードの振幅が最大となる高さＨ２の階層に、制振装置２０Ｂが設置されている。さらに、３次振動モードの振幅が最大となる高さＨ３の階層に、制振装置２０Ｃが設置されている。

【0055】

なお、制振装置２０が設置されている階層とは、制振装置２０における吊り材４０の上端部が固定される梁１４を床梁とする階層である。

【0056】

制振装置２０Ａにおける吊り材４０の長さＴ（図３参照。長さＴは、接合ピンＰ１、Ｐ２間の距離）は、１次振動モードの振動周期によって決定される。長さＴを長くすると、質量体３０が揺れる周期が長くなる。

【0057】

そこで、制振装置２０Ａにおける質量体３０が揺れる周期は、１次振動モードの振動周期と略一致させることが好適である。１次振動モードの振動周期は、２次、３次振動モードの振動周期より長い。このため、制振装置２０Ａにおける吊り材４０の長さＴは、制振装置２０Ｂ、２０Ｃにおける吊り材４０の長さＴより長くすることが好適である。

【0058】

また、制振装置２０Ａにおける質量体３０の質量は、１次振動モードの振動エネルギーによって決定される。質量体３０の質量を大きくすると、質量体３０の揺動エネルギーが大きくなる。これにより、大きな振動エネルギーを吸収し、揺れを低減できる。

【0059】

１次振動モードの振動時において振幅が最大となる高さＨ１の階層に作用する振動エネルギーは、２次、３次振動モードの振動時において振幅が最大となる高さＨ２、Ｈ３の階層に作用する振動エネルギーより大きい。このため、制振装置２０Ａにおける質量体３０の質量は、制振装置２０Ｂ、２０Ｃにおける質量体３０の質量より大きくすることが好適である。

【0060】

質量体３０の質量は、質量体３０の幅や厚みによって調整できるが、本実施形態においては、質量体３０の高さによって調整されている。

【0061】

以上の構成から、制振装置２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃを比較すると、吊り材４０の長さは、制振装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの順に長く、また、質量体３０の高さは、制振装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの順に高い。この構成を成立させるために、制振装置２０Ａは４階層に亘って配置され、制振装置２０Ｂは３階層に亘って配置され、制振装置２０Ｃは２階層に亘って配置されている。

【0062】

なお、制振装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃが跨って配置される階層数は、１階層当たりの階高、各振動モードの振動周期、振動エネルギー等に応じて、適宜変更される。このため、それぞれの階層数は、４階層、３階層、２階層に限定されるものではなく、例えば１階層でもよい。

【0063】

（平面配置）
制振装置２０は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、平面視で偏りが生じないように配置することが好ましい。具体的には、Ｘ方向に沿う質量体３０及びＹ方向に沿う質量体３０の双方を、建物１０の重心である点Ｏに対して点対称となる位置に配置している。これにより、建物１０の捩じれを抑制する。

【0064】

（立面配置の変形例）
上記の実施例においては、３次振動モードにおいて、制振装置２０Ｃを高さＨ３の階層のみに配置しているが、本発明の実施形態はこれに限らない。

【0065】

例えば図５に示すように、制振装置２０Ｃは、３次振動モードにおいて振幅が最大となる高さＨ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４の階層の全てに配置してもよい。この場合、例えば高さＨ１の階層において、制振装置２０Ｃは、制振装置２０Ａと平面位置をずらして配置する。また、この場合においても、制振装置２０Ｃは、平面視で偏りが生じないように配置することが好ましい。

【0066】

また、高さＨ４の階層において制振装置２０Ｃは、制振装置２０Ｂと平面位置をずらして配置する。この場合においても、制振装置２０Ｃは、平面視で偏りが生じないように配置することが好ましい。

【0067】

さらに、図示は省略するが、制振装置２０Ｂを、２次振動モードにおいて振幅が最大となる高さＨ１、Ｈ２の階層のそれぞれに配置してもよい。

【0068】

またさらに、４次以上の振動モードにおいて振幅が最大となる高さの各階層にも、制振装置を配置してもよい。このように、制振装置を配置する階数を増やすことで、制振効果を高めることができる。

【0069】

＜作用及び効果＞
本発明の実施形態に係る制振構造５０では、図１（Ａ）に示すように、建物１０の異なる階層の柱梁架構の構面ＨＡ、ＨＢ、ＨＣ内にそれぞれ質量体３０が配置され、この質量体３０は、吊り材４０で梁１４から揺動可能に吊り下げられている。これにより、地震時には質量体３０が揺れることで制振装置２０として機能する。

【0070】

また、質量体３０を一つの階だけに設置する制振構造と比較して、質量体３０一つあたりの質量を小さくできる。このため、制振装置が設置された階が他の階に対して極端に狭くなることを抑制できる。

【0071】

また、本発明の実施形態に係る制振構造５０では、図３、図４に示すように、制限部材１４Ｃを設けることで、質量体３０が地震時に揺動した際に、質量体３０が柱梁架構の構面外に移動することが抑制される。

【0072】

このため、質量体３０を壁体の中に収めることができる。また、柱梁架構の構面外に質量体３０の可動域を確保する必要がない。これにより、質量体３０が設置された階が狭くなることを抑制できる。

【0073】

なお、本実施形態においては、質量体３０の厚みＷ１を、梁１４の幅Ｗ２より小さく形成して質量体３０を壁体の中に収めているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば質量体３０の厚みＷ１を、梁１４の幅Ｗ２より大きく形成してもよい。

【0074】

質量体３０をこのように形成しても、制限部材１４Ｃを設ければ、質量体３０の可動域を制限することができる。

【0075】

さらに、制限部材１４Ｃは、適宜省略することもできる。制限部材１４Ｃを省略しても、吊り材４０がクレビス４２を備えているため、質量体３０の移動方向を、構面Ｈの面内方向に規制することができる。

【0076】

また、本実施形態においては、質量体３０を、コンクリートで形成されたマス本体３２と、マス本体３２の両面に固定された鋼板３４と、で形成している。これにより、コンクリートのみで形成した質量体と比較して、比重を大きくすることができる。また、鋼板３４はコンクリートを打設する際の型枠を兼用することができるので、型枠の撤去等にかかる手間を削減できる。

【0077】

また、鋼板のみで質量体を形成する場合、質量体の厚みを薄くできる一方、鋼板同士をボルト固定する作業が必要になる場合が多く、施工手間がかかる。これに対して、質量体３０では、鋼板３４とマス本体３２とが頭付きスタッドで固定されるため、鋼板３４同士をボルト固定する必要がない。

【0078】

また、本発明の実施形態に係る制振構造５０では、図１に示すように、質量体３０が建物１０の複数階層に亘って配置されている。このため、質量体３０が一つの階層だけに配置されている場合と比較して、一つの階層あたりに配置される質量体３０を小さくできる。

【0079】

また、本発明の実施形態に係る制振構造５０では、建物における複数の振動モードにおいて振幅が最大となる高さ（高さＨ１、Ｈ２、Ｈ３）の階層にそれぞれ質量体３０が配置されている。このため、様々な振動モードにおける建物１０の揺れを効率的に制振できる。

【0080】

なお、質量体３０が配置される階層は、必ずしも、ある振動モードにおいて振幅が最大となる高さ（高さＨ１、Ｈ２、Ｈ３等）の階層である必要はない。例えば、ある振動モードにおいて振幅が最大となる高さから１層～３層程度ずらした高さの階層に配置してもよい。

【0081】

このような配置においても、振幅が「最小」となる高さの階層に配置するより、制振効果を得ることができる。質量体３０の立面上の配置については、地震の振幅は必ずしも考慮する必要はなく、建物１０の構造計画によって適宜変更することができる。

【符号の説明】

【0082】

１０ 建物
３０ 質量体
４０ 吊り材
１４Ｃ 制限部材
５０ 制振構造

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】