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JP2514693Y2 - 制震装置の耐火構造 - Google Patents

制震装置の耐火構造

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JP2514693Y2
JP2514693Y2 JP663991U JP663991U JP2514693Y2 JP 2514693 Y2 JP2514693 Y2 JP 2514693Y2 JP 663991 U JP663991 U JP 663991U JP 663991 U JP663991 U JP 663991U JP 2514693 Y2 JP2514693 Y2 JP 2514693Y2
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JP
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seismic
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vibration control
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博臣 佐藤
鐸二 小堀
孝二 石井
義憲 松永
直幹 丹羽
淳 田上
圭一 宮本
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Kajima Corp
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Kajima Corp
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この考案はフレームから切り離さ
れたブレース等の耐震要素とフレームとに跨って設置さ
れ、例えばピストンロッドの移動状態を自由,拘束と切
り替えることによりフレームと耐震要素の接続状態を切
り替える機構の制震装置に耐火被覆を施した、制震装置
の耐火構造に関するものである。
【0002】
【考案が解決しようとする課題】例えば建物内に設置さ
れたモータや工作機械等の振動源が発生する振動を遮断
する、あるいは構造物に入力する地震時等の振動を低減
することを目的とし、振動源の設置フロアの下階、もし
くは居住フロアの壁やブレース等の耐震要素とその直上
の梁との間に、両者の接続状態を固定,解放と切り替え
る制震装置を設置し、この装置のON,OFFの操作により対
象とするフロアのフレームの剛性を変え、振動源や地震
動の振動との共振を避けることにより振動を積極的に抑
制する制震方法を出願人は既に特開昭62−268479号,特
開昭63−114770号,特開昭63−114771号等において、ま
たこの方法に特に適用される制震装置も特願平2-37992
号や特開平2-289769号を始めとして提案している。
【0003】この種の制震装置は切替弁を挟んで2箇所
に分割されて設置される油圧室内の圧油の流れを切替弁
の開放と閉鎖操作により発生させ、あるいは阻止するこ
とにより、シリンダの両側にフレームと耐震要素の相対
変形方向に往復動自在に配置されたピストンロッドの移
動を自由,拘束と切り替え、この切り替えによってフレ
ームと耐震要素との接続状態を切り替えるもので、ピス
トンロッドの移動を自由にすることによりフレームの剛
性を低下させ、拘束することにより高める機能を持って
いる。
【0004】ところで、この制震装置は上記の通り耐震
要素のフレームに対する接続状態を制御する役目より、
フレームから構造的に切り離された耐震要素とフレーム
とに跨り、主としてフレームの梁の部分に組み込まれて
設置されるが、地上階に設置される以上、フレームと同
等の耐火性能を有することが望まれる。
【0005】この考案はこの制震装置の設置に伴う必要
性に着目してなされたもので、制震装置に耐火性能を付
与する構造を加えて提案しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本考案では制震装置を、
フレームを構成する梁の軸方向中間部に形成された、梁
成より小さい高さの格納ボックス内に収納し、この格納
ボックスを含め、梁の幅方向両側にその全長に亘って連
続的に耐火被覆材を配置することにより制震装置を梁成
内に納めると同時に、制震装置を梁と共に保護し、また
耐火被覆材と制震装置との間に距離を隔て、制震装置の
回りに断熱空気層を形成することにより耐火被覆材の外
部からの制震装置への直接的な熱の伝導を回避し、格納
ボックス内の温度を制震装置の使用限度温度以内に保
ち、火災の経験後もこれを継続して使用可能とする。
【0007】制震装置は特に耐火被覆材を受ける鉄骨部
材の下地材とも距離を隔て、下地材と非接触状態に保た
れることにより火災時の、下地材からの制震装置への熱
伝導も防止される。
【0008】耐火被覆材で構築される耐火壁は周知の技
術であるが、これは主に軽量鉄骨間柱に耐火ボード,ま
たはラス貼りした部材に湿式耐火被覆材を吹き付ける、
あるいは耐火ボードの折り返しによる間柱なしの構造が
一般的である。
【0009】これらに対し、本考案の構造は制震装置を
被覆する耐火被覆材をそれのみで自立させ、また鉄骨の
装置やブレースには直接接触しないことを特徴とし、こ
の結果、耐火被覆材を介した熱伝導を直接対象物に到達
させず、制震装置回りの空間の温度上昇は対流だけで生
じさせるものである。
【0010】
【実施例】以下本考案を一実施例を示す図面に基づいて
説明する。
【0011】この考案はフレームFから切り離された耐
震要素RとフレームFとの接続状態を、両者の相対変形
方向に、本体のシリンダ1の両側で往復動するピストン
ロッド2と、本体の片側にピストンロッド2を包囲して
取り付けられるロッドカバー2′のシリンダ1に対する
移動状態の制御により切り替える制震装置Dを耐火被覆
材3で保護するものである。
【0012】制震装置Dは図1に示すようにシリンダ1
と、その両側から往復動するピストンロッド2,及びロ
ッドカバー2′とからなり、耐震要素RとフレームFと
の接続部分に、両者に跨って設置され、フレームFの梁
Bの中間部に確保された空間である、梁成より小さい高
さの格納ボックスb内に収納される。
【0013】格納ボックスbは梁Bの中間部の断面を一
部切り欠くことにより、梁成より小さい高さに形成され
る。
【0014】図1に示す実施例は格納ボックスbを梁B
の成方向の中間部に形成した場合であるが、この場合、
格納ボックスbが位置する部分の梁Bは図2の一部拡大
図である図4に示すように上下に並列する、梁成より小
さい高さの一対の梁部材b1,b1に分割された形となる。
【0015】詳細は図示していないが、制震装置Dは例
えば特願平2-37992号や特開平2-289769号に記載してあ
るような、切替弁で連通し、これを挟んで2箇所に分割
されて設置される油圧室内の圧油の流れを切替弁の開放
と閉鎖操作により発生させ、あるいは阻止することによ
り、シリンダ1の両側に配置されたピストンロッド2,
ロッドカバー2′の移動を自由,拘束と切り替え、この
切り替えによってフレームFと耐震要素Rとの接続状態
を切り替え、ピストンロッド2,ロッドカバー2′の移
動を自由にすることによりフレームFの剛性を低下さ
せ、拘束することにより高める機能を果たすもので、こ
の切り替えをリアルタイムで操作することにより能動的
に構造物の振動を低減する。制震装置Dには他に、特願
平2-280712号中に記載したような、構造物の固有振動モ
ードに従って設定された高い減衰係数を持ち、この減衰
を利用して受動的に構造物の振動を抑制する減衰装置等
が使用される。
【0016】制震装置Dは図1に示すように一方のピス
トンロッド2で耐震要素Rに、他方のロッドカバー2′
でフレームFに、それぞれ自在継手J,Jを介して任意
の軸回りに自由に回転自在に接続されることにより双方
に対する任意の軸回りの相対回転変形を吸収しながら、
耐震要素Rからのピストンロッド2,ロッドカバー2′
の軸方向の力のみをフレームFに伝達可能に設置され
る。
【0017】具体的には耐震要素Rへは図1に示すよう
に直接的に、または図4に示すようにこれに接続したブ
ラケット4に自在継手Jを貫通するピン5により連結さ
れ、梁Bへは格納ボックスbの端部に梁Bに連続して突
設され、自在継手Jを挟んで対向するプレート6,6に
同じくピン5によりそれぞれ連結される。
【0018】そして制震装置Dはピストンロッド2,ロ
ッドカバー2′を固定した状態のときに、耐震要素Rと
フレームFとを接続して両者の相対変形を拘束し、耐震
要素Rの抵抗力を発揮させてフレームFの剛性を上げ、
逆にピストンロッド2,ロッドカバー2′の移動を自由
にした状態で耐震要素RをフレームFから切り離し、相
対変形を許容し、フレームFの剛性を低下させる。
【0019】耐火被覆材3は例えば石膏ボードを2枚張
り,または3枚張りしたもの等であり、図1〜図3,及
び図2の一部拡大図である図4に示すように格納ボック
スbを含め、梁Bの幅方向両側にその全長に亘り、且つ
梁Bの全成に亘って連続的に配置される。耐火被覆材3
が梁Bの全長に亘ることにより制震装置Dと同時に、梁
Bにも耐火被覆が施される。
【0020】実施例では制震装置Dのメインテナンス
や、火災を受けた後の点検のために、その設置部分の耐
火被覆材3を図2,図4に示すように部分的に開閉自在
な納まりとしている。
【0021】耐火被覆材3は図4に示すように、断面
上、梁B,制震装置D及び耐震要素Rから距離を隔てて
架設される下地材7に張り付けられ、耐火被覆材3と制
震装置Dとの間には断熱空気層8が形成される。
【0022】通常の耐火被覆が施された鉄骨部材の表面
温度は 350℃近くまで上昇するため、この鉄骨部材に接
触する部材の温度も同程度まで上がるが、制震装置Dが
下地材7と非接触状態に保たれることにより、鉄骨部材
の場合の下地材7からの制震装置Dへの熱伝導は回避さ
れる。この非接触状態の保持とともに断熱空気層8の存
在によって制震装置Dの回りの温度上昇は抑えられ、空
間の温度は制震装置Dの使用限界温度内に維持される。
このことは2時間加熱後の制震装置Dの表面の温度が 1
00℃以下に保たれる、との図8に示す実験結果によって
裏付けられる。
【0023】実験は図9〜図11に示すような、高さ2950
mm,幅2925mm,厚さ 446mmの鉄製枠の中間に、制震装置
Dを模した鉄製箱(30mm角,長さ600mm,板厚20mm)を据
え付け、その両側に、片面に付き3枚張り合わせた不燃
石膏ボード(厚さ21mm)を配置して鉄製枠にネジで止め
付けた試験体に、昭和44年建設省告示第2999号に規定さ
れる標準加熱温度曲線に従って2時間行ったものであ
る。鉄製箱には温度を測定するための熱電対が20本取り
付けられ、測定は30秒間隔で行った。
【0024】その結果のグラフである図8には2時間の
耐火実験の、加熱温度と装置の最高温度を示してある
が、この結果より、装置に接触させずに不燃石膏ボード
等の耐火被覆材でこれを覆うことにより2時間の火災に
対して装置の性能を保証する温度(100℃)以下に保つこ
とが確認された。
【0025】この温度は制震装置Dが油圧を利用する場
合の油封式装置を構成する部品の通常使用範囲内の数値
であり、この結果、制震装置Dは油封式に限らず、全般
的に機械部品を使用する装置であれば火災を受けた後も
継続して使用可能となる。
【0026】図1〜図4に示す実施例は耐震要素Rとし
てブレースを使用した場合であるが、ブレースの場合、
耐火被覆材3は図2,図4に示すように耐震要素Rの両
面側にも梁B回りの耐火被覆材3から連続し、断熱空気
層8を確保して配置され、耐震要素Rは制震装置Dとと
もに耐火被覆される。図1〜図3には耐火被覆材3を破
線で示してある。
【0027】図5〜図7に示す実施例は耐震要素Rとし
て鉄筋コンクリート造の耐震壁を使用した場合である
が、RC造の耐震壁の場合は耐震要素Rへの耐火被覆が不
要化されるため、耐火被覆材3は梁Bの両側と下側に配
置すれば足り、その結果、図5,図6に示すように耐火
被覆材3を天井内に納めることが可能となる。
【0028】
【考案の効果】この考案は以上の通りであり、制震装置
を梁や耐震要素とともに回りに断熱空気層を形成して耐
火被覆し、特に耐火被覆材を受ける下地材と制震装置と
を非接触状態に置くものであるため、制震装置回りの温
度上昇が抑えられると同時に、熱伝導の発生も防止さ
れ、上記した通り制震装置回りの温度を火災時もその使
用限界温度以下に保つことができ、制震装置を火災後も
継続して使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の実施例を示した立面図である。
【図2】図1の縦断面図である。
【図3】図1の横断面図である。
【図4】図2の一部拡大図である。
【図5】本考案の他の実施例を示した立面図である。
【図6】図5の縦断面図である。
【図7】図5の横断面図である。
【図8】耐火実験の結果を示したグラフである。
【図9】耐火実験に使用された試験体を示した立面図で
ある。
【図10】図9の横断面図である。
【図11】図9の縦断面図である。
【符号の説明】
D……制震装置、1……シリンダ、2……ピストンロッ
ド、J……自在継手、3……耐火被覆材、R……耐震要
素、F……フレーム、B……梁、b……格納ボックス、
b1……梁部材、4……ブラケット、5……ピン、6……
プレート、7……下地材、8……断熱空気層。
フロントページの続き (72)考案者 松永 義憲 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)考案者 丹羽 直幹 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)考案者 田上 淳 東京都調布市飛田給二丁目19番1号 鹿 島建設株式会社技術研究所内 (72)考案者 宮本 圭一 東京都調布市飛田給二丁目19番1号 鹿 島建設株式会社技術研究所内

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 構造物のフレームから切り離された耐震
    要素とフレームとの接続位置,または耐震要素同士の接
    続位置に設置される制震装置を耐火被覆で保護する構造
    であり、制震装置はフレームを構成する梁の軸方向中間
    部に形成された、梁成より小さい高さの格納ボックス内
    に収納され、この格納ボックスを含め、梁の幅方向両側
    にその全長に亘って連続的に耐火被覆材が配置され、こ
    の耐火被覆材と制震装置との間には距離が保たれ、制震
    装置の回りに断熱空気層が形成されていることを特徴と
    する制震装置の耐火構造。
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