特許ウォッチ

公開番号2025073628
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-13
出願番号2023184573
出願日2023-10-27
発明の名称制振装置
出願人清水建設株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類E04H 9/02 20060101AFI20250502BHJP(建築物)
要約【課題】高い制振性能を維持しつつ、形状の小型化を図ることができる制振装置を提供することを目的とする。
【解決手段】構造物の設置面12の上に設置され、構造物の水平方向の振動に同調して構造物の水平方向の振動を抑制する制振装置1において、上下方向に直列に配列された複数の錘2と、上下方向に直列に配列され、上下方向に隣り合う錘2の間および最下に設置される錘2と設置面12との間それぞれに設けられ、上下に隣り合う錘2および最下に配置される錘2と構造物とを水平方向に相対変位可能に支持する複数の積層ゴム支承3と、を有し、上下方向隣り合う積層ゴム支承3は、錘2を介して連結され、複数の積層ゴム支承3それぞれの水平剛性は、複数の錘2を質点とする制振装置の1次の変形モードにおける質点それぞれの変位量が、制振装置の1次の変形モードが直線モードであると仮定した場合の変位量の±10%の範囲内の値になるように設定されている。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
構造物の設置面の上に設置され、前記構造物の水平方向の振動に同調して前記構造物の水平方向の振動を抑制する制振装置において、
上下方向に直列に配列された複数の錘と、
上下方向に直列に配列され、上下方向に隣り合う前記錘の間および最下に設置される前記錘と前記設置面との間それぞれに設けられ、上下に隣り合う前記錘および最下に配置される前記錘と前記構造物とを水平方向に相対変位可能に支持する複数の積層ゴム支承と、を有し、
上下方向隣り合う前記積層ゴム支承は、前記錘を介して連結され、
前記複数の積層ゴム支承それぞれの水平剛性は、前記複数の錘を質点とする前記制振装置の１次の変形モードにおける前記質点それぞれの変位量が、前記制振装置の１次の変形モードが直線モードであると仮定した場合の変位量の±１０％の範囲内の値になるように設定されている制振装置。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
前記複数の錘それぞれの重量は、前記複数の錘の総重量の１／１０以上の値である請求項１に記載の制振装置。
【請求項３】
上下に隣り合う前記錘の水平方向の相対変位量および最下に配置される前記錘と前記構造物との水平方向の相対変位量を規制させる規制部を有する請求項１または２に記載の制振装置。
【請求項４】
上下に隣り合う前記錘の水平方向の相対変位および最下に配置される前記錘と前記構造物との水平方向の相対変位を減衰させる減衰材を有する請求項１または２に記載の制振装置。
【請求項５】
前記複数の錘のうち、配列の上側にある錘の平面形状は、配列の下側にある錘の外形よりも小さく、鉛直方向から見て前記配列の下側にある錘の外形の内側に配置されている請求項１または２に記載の制振装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、制振装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
超高層建物に採用される制振装置として、建物の頂部などに錘を付加し、その揺れで建物の揺れを相殺するチューンドマスダンパー（以降、ＴＭＤ）と呼ばれる制振装置が知られている。近年では、従来の風揺れ抑制を目的とした耐風用のＴＭＤから、地震動のように大きく建物が変形する場合にも効果を発揮する耐震用のＴＭＤも開発され、既に多くの建物に採用されている。なお、耐風用のＴＭＤでは建物の等価質量（Ｍ）に対する錘の質量（Ｍ
ＴＭＤ
）の比、いわゆる質量比（μ）が１％未満であるのに対し、耐震用のＴＭＤでは応答低減効果に加えロバスト性も考慮し、質量比（μ）を２％以上確保することが多い。
【０００３】
ＴＭＤは、質量比（μ）が大きくなるほど、制振効果も高くなるという性質がある。建物にＴＭＤを設置したことによる付加減衰定数ｈ
ａ
は、質量比μを用いて以下の式（１）で略算でき、ｈ
ａ
はμの平方根に概ね比例する関係がある。
ｈ
ａ
≒０．３√（μ）・・・（１）
【０００４】
一方、超高層建物は、建物質量が大きいことに加え建物周期も長いことから、ＴＭＤを同調させるためには長周期化する必要がある。ＴＭＤの長周期化を実現するために、例えば、ＴＭＤの錘を支持する積層ゴム支承を高さ方向に多段に配列している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平１－１０５８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
付加減衰定数ｈ
ａ
は質量比μの平方根に概ねに比例するため、付加減衰定数ｈ
ａ
を大きくするには、ＴＭＤの錘の質量を大きくする必要がある。これにより、付加減衰定数ｈ
ａ
の大きいＴＭＤは、大型化し、広い設置スペースが必要になる。さらに、積層ゴム支承を高さ方向に多段に配列するＴＭＤでは、複数の積層ゴム支承が上下に配列されるとともに、上下に隣り合う積層ゴム支承の間に鋼材などで形成されたフレームが設けられるため、高さ方向にもスペースが必要となる。
しかしながら、一般的にＴＭＤが設置される屋上などは、他の設備や装置が設置されている場合が多く、ＴＭＤを設置可能な置スペースが制限され、さらに、建物の最高高さの制限から、ＴＭＤの高さ寸法についても制限されることがある。
【０００７】
そこで、本発明は、高い制振性能を維持しつつ、形状の小型化を図ることができる制振装置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】
上記目的を達成するため、本発明に係る制振装置は、構造物の設置面の上に設置され、前記構造物の水平方向の振動に同調して前記構造物の水平方向の振動を抑制する制振装置において、上下方向に直列に配列された複数の錘と、上下方向に直列に配列され、上下方向に隣り合う前記錘の間および最下に設置される前記錘と前記設置面との間それぞれに設けられ、上下に隣り合う前記錘および最下に配置される前記錘と前記構造物とを水平方向に相対変位可能に支持する複数の積層ゴム支承と、を有し、上下方向隣り合う前記積層ゴム支承は、前記錘を介して連結され、前記複数の積層ゴム支承それぞれの水平剛性は、前記複数の錘を質点とする前記制振装置の１次の変形モードにおける前記質点それぞれの変位量が、前記制振装置の１次の変形モードが直線モードであると仮定した場合の変位量の±１０％の範囲内の値になるように設定されている。
【０００９】
積層ゴム支承が上下方向に直列に配列され、最上部の積層ゴム支承の上部のみに錘を設置する従来の制振装置では、上下方向に隣り合う積層ゴム支承の間にこれらを連結するためのフレームが設けられている。本発明では、錘が上下方向に分散されて配置され、上下方向に隣り合う積層ゴム支承は、錘を介して連結されている。このため、本発明では、上記の従来の制振装置と比べて、最上部の錘を縮小できるため、高い制振性能を維持しつつ、制振装置の小型化を図ることができる。
複数の積層ゴム支承それぞれの水平剛性は、制振装置の１次の変形モードが、直線モードまたは略ほぼ直線モードとなるため、積層ゴム支承の変形を均一化させることができ、制振装置の変形性能を直線モードまたは略ほぼ直線モードとならない場合と比べて向上できる。
【００１０】
本発明に係る制振装置では、前記複数の錘それぞれの重量は、前記複数の錘の総重量の１／１０以上の値であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許