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公開番号2025103527
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023220972
出願日2023-12-27
発明の名称耐風装置
出願人清水建設株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F16F 15/02 20060101AFI20250702BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】小規模な構成で上部構造と下部構造との相対変位を拘束できる耐風装置を提供する。
【解決手段】下部構造11と上部構造12との間の免震層13に免震装置とともに設けられ、上部構造12に軸線周りの回転を拘束された状態に取り付けられたボールねじ2と、下部構造11に軸線周りの回転を許容された状態に取り付けられ、ボールねじ2に螺合するボールナット3と、ボールナット3の回転運動を拘束可能なブレーキ6と、上部構造12に作用する風外力に応じてブレーキ6を制御するブレーキ制御部7と、を有する。
【選択図】図3

特許請求の範囲【請求項１】
下部構造と上部構造との間の免震層に免震装置とともに設けられ、
前記下部構造と前記上部構造のいずれか一方の構造に軸線周りの回転を拘束された状態に取り付けられたボールねじと、
前記下部構造と前記上部構造の他方の構造に軸線周りの回転を許容された状態に取り付けられ、前記ボールねじに螺合するボールナットと、
前記ボールナットの回転運動を拘束可能なブレーキと、
前記上部構造に作用する風外力に応じて前記ブレーキを制御するブレーキ制御部と、を有する耐風装置。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
前記ブレーキ制御部は、前記上部構造に作用する風外力が所定値以下、または所定値未満である場合に前記ブレーキをＯＦＦとし、前記上部構造に作用する風外力が所定値以上、または所定値を超えると判断した場合に前記ブレーキをＯＮとする請求項１に記載の耐風装置。
【請求項３】
前記ボールねじは、前記一方の構造への取り付け位置を通る鉛直軸線周り、および前記一方の構造への取り付け位置を通りかつ軸線に直交する水平軸線周りに回転可能に取り付けられ、
前記ボールナットは、前記他方の構造への取り付け位置を通る鉛直軸線周り、および前記他方の構造への取り付け位置を通りかつ軸線に直交する水平軸線周りに回転可能に取り付けられている請求項１または２に記載の耐風装置。
【請求項４】
前記ボールナットに固定されて前記ボールナットの外周から突出し、前記ボールナットとともに軸線周りに回転する回転部材を有し、
前記ブレーキは、前記回転部材の回転運動を拘束可能である請求項１または２に記載の耐風装置。
【請求項５】
前記ブレーキは、前記回転部材の回転運動を拘束するディスクブレーキまたはドラムブレーキである請求項４に記載の耐風装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐風装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
中間階免震構造は、地盤上に建つ下部構造の上に、免震層を介して、上部構造が設けられている。免震層が高層階に設けられ下部構造が数秒の固有周期を有する場合には、免震層を含めた上部構造の固有周期を、下部構造の固有周期と適宜同調させることにより、大きな質量比をもったＴＭＤ（同吸振器）の実現が可能となる。一方、中間階免震構造の構造物が強風を受ける場合、構造物の規模によっては、外力が大きく、また、強風が作用する時間は一般に地震に比べて長いため、免震装置の他に、強風時の上部構造の振動を抑制する耐風装置を設けることがある。
特許文献１に開示された耐風装置は、上部構造（建物）と下部構造（建物の基礎）との間の免震層に、上部構造と下部構造とを固定し所定の荷重によってせん断破壊するシアピンを設けている。この耐風装置は、想定される風外力など比較的小さな外力に対しては、シアピンが上部構造と下部構造とを固定しているため上部構造の振動を抑制し、大地震などの大きな外力に対しては、シアピンがせん断破壊して上部構造と下部構造との固定が解除し、免震層の免震効果を発揮できるように構成されている。
特許文献２に開示された免震システムは、上部構造と下部構造との相対変位を拘束する摩擦ブレーキが設けられ、風速に応じて摩擦ブレーキを制御するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－８４６２４号公報
特開２００１－１２１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
建物の規模が大きく、風外力も大きい場合には、上部構造と下部構造との相対変位を拘束するために大きな力が必要となるため、大規模な耐風装置が必要となる。大規模な耐風装置を設置する場合、その反力を負担する建物側の設計にも支障が生じることがある。
【０００５】
そこで、本発明は、小規模な構成で上部構造と下部構造との相対変位を拘束できる耐風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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る耐風装置は、下部構造と上部構造との間の免震層に免震装置とともに設けられ、前記下部構造と前記上部構造のいずれか一方の構造に軸線周りの回転を拘束された状態に取り付けられたボールねじと、前記下部構造と前記上部構造の他方の構造に軸線周りの回転を許容された状態に取り付けられ、前記ボールねじに螺合するボールナットと、前記ボールナットの回転運動を拘束可能なブレーキと、前記上部構造に作用する風外力に応じて前記ブレーキを制御するブレーキ制御部と、を有する。
【０００７】
本発明では、ボールねじおよびボールナットによって、下部構造と上部構造との軸線方向の相対変位（並進運動）が回転運動に変換され、この回転運動を上部構造に作用する風外力に応じてブレーキで拘束することによって下部構造と上部構造との軸線方向の相対変位を拘束している。例えば、ブレーキ制御部は、予測、または実測された上部構造に作用する風外力が所定値以下、または所定値未満である場合にブレーキをＯＦＦとし、予測、または実測された上部構造に作用する風外力が所定値以上、または所定値を超えると判断した場合にブレーキをＯＮとする。
下部構造と上部構造との並進運動が変換された回転運動を拘束するために必要な力は、下部構造と上部構造との並進運動を直接拘束するために必要な力よりも小さいため、本発明では、並進運動を直接拘束する場合と比べて、小さい力で下部構造と上部構造との相対変位を拘束できる。これにより、耐風装置を小規模な構成にできる。
【０００８】
本発明に係る耐風装置では、前記ブレーキ制御部は、前記上部構造に作用する風外力が所定値以下、または所定値未満である場合に前記ブレーキをＯＦＦとし、前記上部構造に作用する風外力が所定値以上、または所定値を超えると判断した場合に前記ブレーキをＯＮとしてもよい。
【０００９】
このような構成とすることにより、上部構造に作用する風外力が所定値以上、または所定値を超える場合、すなわち強風時には、下部構造に対する上部構造の変位を固定し、上部構造に作用する風外力が所定値以下、または所定値未満である場合、すなわち強風がないときには、下部構造に対する上部構造の変位を許容し、免震装置の免震効果を発揮させることができる。
【００１０】
本発明に係る耐風装置では、前記ボールねじは、前記一方の構造への取り付け位置を通る鉛直軸線周り、および前記一方の構造への取り付け位置を通りかつ軸線に直交する水平軸線周りに回転可能に取り付けられ、前記ボールナットは、前記他方の構造への取り付け位置を通る鉛直軸線周り、および前記他方の構造への取り付け位置を通りかつ軸線に直交する水平軸線周りに回転可能に取り付けられていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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