JP2000054679A - 建築物の制振構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】建築物を構成する壁パネルに、地震または風圧
等による建築物の揺れを減少および減衰させる制振機能
を持たせた建築物の制振構造を提供する。 【構成】振動エネルギーを吸収する粘性体を用いて建築
物の振動を減衰させる制振構造において、前記粘性体を
保持する保持部材が、前記建築物を構成するパネルの目
地部または該パネルとその躯体との間を跨ぐように設け
られているとともに、前記粘性体が前記保持部材と前記
パネル表面または前記躯体の表面との間に狭持されてい
る建築物の制振構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物を構成する
壁パネルに、地震または風圧等による建築物の揺れを減
衰させる制振機能を持たせた建築物の制振構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】地震あるいは風圧等による高層建築物の
振動を抑制するための建築物の制振構造が、従来から種
々提案され、また採用されている。そしてその代表的な
構造として図９及び図１０に示すように、建築物の柱３
と壁部材２０との間、あるいは隣り合う壁部材２０間に
介在させる制振装置２１およびそれを用いた制振構造が
提案されている（特開平１−２６３３７２号公報）。こ
の制振装置２１は、相対移動可能に重畳させた作動片２
１ｂの端部を突出させ、かつこれらの作動片２１ｂの間
に粘性体２１ａを介装させた構造である。そして作動片
２１ｂの両端部を建築物の柱３あるいは壁部材２０の長
辺小口面に固定して、建築物の揺れに伴い建物構造体同
士あるいは作動片２１ｂ同士の相対移動により発生する
振動エネルギーを、粘性体２１ａの変形によって吸収さ
せて建築物を制振させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のような
型の制振装置は以下の問題点があった。 １）制振装置２１は壁部材２０の長辺小口面に設置され
るため、制振装置２１の上下には開口部２３ができてし
まう。このため制振装置２１を建物内部に設置しただけ
では壁としての機能が果せないとともに、開口部２３を
隠す内装を施したとしても、不要な間仕切り壁が追加さ
れることになる。 ２）建物内部に新たな制振装置２１が追加されるため、
室内において邪魔になったり、床面積が減少させられた
りする。 ３）制振装置２１を間隔の狭い長辺小口面間に固定しな
がら壁部材の固定作業を順次しなければならないため非
常に施工効率が悪い。 ４）狭い床面積で建物の制振機能を果たさせるため、制
振装置自体が大型で複雑なものとなる。

【０００４】また制振装置２１を建築物の外壁に転用し
ようとしても次の問題点がある。制振装置２１は壁部材
２０の長辺小口面に設置されるため、制振装置２１の上
下には開口部２３ができてしまう。そのため開口部２３
を塞ぐとともに、制振装置２１が建築物の外側から見え
ないように覆い隠す新たな施工が必要となる。そこで、
本発明の課題は上記問題点を解決して、構造が簡単でし
かも特別な場所を必要としなくて容易に施工でき、さら
に建築物の外壁にも適用できる制振構造を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために振動エネルギーを吸収する粘性体を用いて
建築物の振動を減衰させる制振構造において、前記粘性
体を保持する保持部材が、前記建築物を構成するパネル
の目地部または該パネルとその躯体との間を跨ぐように
設けられているとともに、前記粘性体が前記保持部材と
前記パネル表面または前記躯体の表面との間に狭持され
ている制振構造とした。

【０００６】以下に本発明の作用を説明する。地震や風
圧等のよって建築物が揺れた際に、隣接するパネル同
士、あるいは隣接するパネルと躯体との間で相対移動が
発生する。この時、粘性体を保持する保持部材が、建築
物を構成するパネルの目地部またはパネルとその躯体と
の間を跨ぐように設けられているとともに、粘性体が保
持部材とパネル表面または躯体の表面との間に狭持され
ていることにより、この相対移動による振動エネルギー
が粘性体の変形および抵抗力によって吸収される。また
制振用の新たなパネルを設定する必要がなく、簡単な構
造の保持部材を介して外壁あるいは間仕切り壁等のパネ
ルそのものに制振機能を持たせることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１〜
図８に基づいて説明する。なお、符号は従来例と同一の
ものは同一符号を付した。本発明は、種々の素材のパネ
ルに適用可能であるが、好適なＡＬＣパネルに適用した
実施形態について述べる。図１はＡＬＣパネル１（以
下、パネル１と称す。）の外壁裏側に構成された制振構
造を示す斜視図である。図１において、パネル１は梁２
に溶接された定規アングル９の立片にイナズマプレート
および平プレート、自重受けプレート（図示せず。）を
用いてＡＬＣパネル１の上下２点支持で固定されるロッ
キング構法によって建て込まれている。図１および図２
に示すように、粘性体５は一方のパネル１の表面と木製
合板によって保持されており、その保持部材４はパネル
１の目地部１０を跨ぐようにタッピンネジ６と接着剤
（図示せず。）とを併用して他方のＡＬＣパネル１上に
固定されている。

【０００８】他方のパネル１の表面に固定させた状態で
粘性体を狭持させる保持部材４としては、図２に示すよ
うなプレート状の構造が単純なため好適でありさらに少
し撓む材質が好ましい。例えば木製、プラスチック、金
属等のプレートがある。また、図５は保持部材４と粘性
体５との種々の設置例を示す説明図であるが、保持部材
４はその形状を大きくしたり、小さくしたりまた数の増
減により制振性能を調整することができる。さらに、粘
性体５の位置も種々変更可能である。

【０００９】また、粘性体５がパネル１の表面または躯
体の表面に直接接している構造は、一枚の保持部材によ
って簡単に制振構造を構成することができるため、施工
が容易となり好ましい。また、ＡＬＣパネル１の場合、
表面に下地処理材をを施した後に粘性体５を狭持させる
と、ＡＬＣパネル１表面への粘着性が良くなり、さらに
好ましい。

【００１０】さらに図１、図２、図４、図５に示すよう
に、隣接するパネル１のいずれか一方のパネル１の表面
に粘性体が設けられていると、より少ない粘性体で効果
的な制振構造を構成することができる。また図５の中間
部とその右例に示す設置例は、隣接するパネル１間の目
地部１０に保持部材が複数個設けられているとともに、
その内の少なくとも一対の保持部材によって保持されて
いる粘性体がそれぞれ反対側のパネル表面に相対して設
けられている。このようにすると隣接するパネル１の面
外方向の出入りが矯正されて一直線上にパネルが並ぶよ
うになり、パネルの面外方向への粘性体５に対する保持
力のバランスが良いため、すべての粘性体５がパネル１
の表面と離れることがなく十分に密着するようになり、
好ましい。

【００１１】また一般に厚みが均一ではない粘性体５で
あっても、小型の保持部材４と粘性体５とを用いること
により、粘性体５の全面がパネル１表面に十分に密着さ
れて振動エネルギーが効率良く吸収されるようになり、
望ましい。

【００１２】本発明に適用される粘性体５としては、そ
の材質がアスファルトを主成分とし、これに有機ポリマ
ーが混入されているものが良く、（株）ガルコンの製品
（商標「ユレピタ」）に使用されている粘性体５等があ
る。また、粘性体５の厚みは２〜５ｍｍ程度で良い。さ
らに、この粘性体５は２０℃のもとで軟化点が１１０℃
±３℃、比重が１．７±０．２、針入度が７３±２のも
のが好ましい。

【００１３】図４（イ）、（ロ）に示すように、パネル
１上下の取付部７を支点にしてロッキングするようにパ
ネル１を躯体（梁２）に固定すると、躯体に層間変形が
生じた際にパネル1がロッキングして追従するロッキン
グ構法となる。そしてそのようなパネル１において、図
４に示すように、パネル目地部１０に保持部材４と粘性
体５等から成る制振構造が適用された場合、すべての粘
性体５の変形および抵抗力が、パネル１の相対移動によ
る振動エネルギーを吸収して、全体として大きな制振効
果を発揮するようになる。このためパネル１が相対移動
しないスウェイ構法よりも、ロッキング構法によりパネ
ル１が建て込まれた建築物にこの制振構造を活用するこ
とは、建築物の制振が効果を十分に発揮されるため、よ
り望ましい。

【００１４】本発明の構造は、ＡＬＣパネル以外にも適
用可能であるが、大型のＰＣ板等と異なりＡＬＣパネル
はパネル幅が一般に６０ｃｍと狭いため、壁の目地部１
０の数が多くなるとともに、図４に示すように、建築物
躯体に上下２点で支持をするロッキング構法を採用する
ことも多い。従って、ＡＬＣパネルが外壁あるいは間仕
切り壁等に用いられるロッキング構法のよる建築物に、
パネル目地部１０を跨ぐ保持部材４を数多く設置するこ
とにより制振性能を向上させることができ、より好適で
ある。また一般に外壁にＡＬＣパネルが用いられない高
層建築物であっても、間仕切り壁にＡＬＣパネルが採用
されることが多く、それらのパネルに対して制振機能を
直接付加することにより、床面積が減少することなく建
築物の制振が可能となり好適である。

【００１５】保持部材４のパネル１または躯体（梁９ま
たは柱３）への係止部材６としては、タッピンネジ、木
ねじ、釘等がある。また、これら係止部材６に接着剤あ
るいは粘着材を併用することにより、固定強度が増し
て、より好ましい。

【００１６】図３に示すように、保持部材４を２枚の相
対する段付きプレート４ａと平プレート４ｂとから構成
した場合には、図２に示すような１枚のプレートのみの
保持部材４の場合と比較して、保持部材４が粘性体５を
狭持させるたわみ力を必要としないため、保持部材をさ
らに薄いプレートにより構成することができる。さらに
段付きプレート４ａと平プレート４ｂおよび粘性体５を
予め組み立てておくことにより、持ち運びおよび取り扱
いが容易になり、またプレート４ａ、４ｂのパネル１へ
の取付けが容易になるとともに確実に固定されるように
なる。さらに、プレート４ａ、４ｂを介して粘性体５が
パネル１間に介在されているため、粘性体５がパネル１
の表面をずれることなく確実に振動を吸収するようにな
って、より好ましい。

【００１７】また、保持部材４をパネル１の目地部１０
を跨いで設置することにより、施工時に隣同士のパネル
１の面外方向の凹凸（出入り）を矯正して揃える別の効
果も得られる。

【００１８】図６または図７は、本発明の他の実施態様
を示すもので、その保持部材４として、パネル取付け下
地鋼材９またはそのパネル取付け下地鋼材９に固定され
たパネル取付け金具８も用いた例である。この実施態様
ではパネル１とパネル取付け下地鋼材９またはパネル取
付け金具８との間に粘性体５が介在するように設置され
た例であり、このような構造でもパネル１と躯体（梁
２）との平行移動または回転移動等の相対移動による振
動エネルギーが粘性体５に吸収されて、制振作用を発揮
する。

【００１９】さらに、目地部にのみ粘性体が介在されて
いる連続したパネルの両最端パネル支持部に発生する縦
方向の荷重についても、両最端のパネルにこの制振構造
を適用することによって、この縦方向の荷重に対する抵
抗力をこの両最端のパネルに設置される粘性体に持たせ
ることができるようになり好ましい。すなわち両最端の
パネルにおいて、そのパネルが係止されているパネルの
支持部よりパネル最端部側（目地部に粘性体が介在しな
い側）にそれぞれ重点的に粘性体を設置することによ
り、隣接するパネルとの目地部の粘性体により生じるパ
ネル内の反力を打ち消す抵抗力が働くようになるため、
両最端パネルの支持部には大きな荷重がかかることがな
くなり好ましい。

【００２０】また、図６または図７に示すように、パネ
ル取付け下地鋼材９またはパネル取付け金具８とパネル
１との間に粘性体５が介在するように設置されている場
合に、パネル１がロッキングする支点（図６においてボ
ルト１１の位置）に対して対称になるように粘性体５が
設置されると、この支点を中心とした周囲の粘性体５に
バランス良く振動エネルギーが吸収されるようになる。
また、目地部にのみ粘性体が介在されている連続した壁
パネルの構造ではないため、前記両最端パネル支持部で
発生する縦方向の荷重が支点にかかることが無くなり、
ロッキングの支点の支持強度が小さいものに対しても適
用可能となり好ましい。パネル１がロッキングする支点
から粘性体設置位置までの距離に比例して粘性体５に加
わる相対移動量が変化するため、粘性体設置位置によっ
て制振効果を調整することができる。

【００２１】さらに粘性体５はその厚みを薄くすると追
従できる相対移動量は小さくなるが、より大きな抵抗力
が得られるようになる。従って、図６または図７に示す
粘性体５をパネル取付け下地鋼材９またはパネル取付け
金具８に付着させる際に、外周から相対移動量が小さく
なる支点に向かって粘性体５の厚みを薄くして設置する
ことにより、より少ない粘性体の使用量で最大の効果を
得ることが得られるようになり望ましい。

【００２２】なお、パネル取付け下地鋼材９またはパネ
ル取付け金具８とパネル１との間に粘性体５が介在する
ように設置されている制振構造は、１枚のパネル１に対
しても単独に設定可能となる。さらに通常のパネル取付
け部に粘性体５等が設置されるため、視覚的障害物とな
らないとともに内装を省略してパネル裏面が屋内に露出
する場合に好適である。

【００２３】パネル取付け下地鋼材９には、図６または
図７に示すように、一般に用いられる定規アングルがあ
り、またパネル取付け金具８にはイナズマプレート、サ
ンダープレート、あるいは平プレート等がある。なお、
本発明における保持部材は、以上のようにパネル取付用
の部材と兼用しても良いが、躯体に固定された場合にお
いては、パネル取付けに係わる部材と別の粘性体専用の
保持部材にすることにより、パネルの取付け作業の終了
後にも設置が可能となる。

【００２４】また図８に示すように、パネル１と躯体
（梁２または柱３）との間に粘性体５を介在させて保持
部材４を躯体に固定した構造においても、パネル１と躯
体との相対移動による振動エネルギーが粘性体５に吸収
されて、十分制振機能を果たしすようになる。なお、こ
の躯体付設部材（保持部材４）としては、躯体に当接す
る垂直片と、パネル表面に当接する水平片を備えていれ
ば良く、その躯体付設部材の断面形状はＴ字型あるいは
Ｌ字型等があるが、図８に示すように、粘性体５を付着
させるのに十分な大きさのＬ字型断面のアングルピース
あるいは板金を曲げたものが好適である。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、隣接するパネル同士、
あるいは隣接するパネルと躯体との間の相対移動によっ
て発生する振動エネルギーを、粘性体が吸収して建築物
全体の振動を減衰させる。さらに建築物の外壁または間
仕切り壁等のパネルそのものに制振機能を持たせること
ができるため、制振用の新たなパネルを設定する必要が
ない。

【００２６】本発明は、パネル同士あるいはパネルと躯
体とが相対移動をするロッキング構法、あるいは一体と
なった複数のパネルと躯体とが相対移動をするスウェイ
取付け構法等によってパネルが建て込まれたそれぞれの
建築物に対する制振構造として適用できる。また、ロッ
キング構法によって建て込まれた各パネル目地部に本発
明が適用された場合は、壁面全体として、より大きな制
振性能を発揮することができる。

【００２７】さらに、本発明は構造が単純であるため施
工が非常に容易であるとともにコストも低く、さらに後
施工も可能なため、建築物の既存パネルに対して制振機
能を追加施工することもできる。また、建築物全体の外
壁または間仕切り等の各々のパネルそのものに制振機能
を個別に付加できるため、揺れの減衰率及びその方向
性、平面バランスを自由に設定して建築物の制振性能を
いかようにも調整することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明をＡＬＣパネル外壁に適用した一実施例
を示す斜視図。

【図２】本発明に係る粘性体が保持部材とパネル表面と
の間に狭持されている状態を示す断面図。

【図３】本発明に係る粘性体が対面する保持部材の間に
狭持されている状態を示す断面図。

【図４】（イ）本発明に係る保持部材が、パネル目地部
に取付けられた状態を示す正面図。

【図４】（ロ）本発明に係る保持部材がパネル目地部に
取付けられて、パネルがロッキングした状態を示す正面
図。

【図５】本発明において、保持部材および粘性体の設置
例を示す説明図。

【図６】本発明において、パネル取付け下地鋼材あるい
はパネル取付け金具とパネルとの間に粘性材が介在して
いる状態示す斜視図。

【図７】本発明において、パネル取付け金具とパネルと
の間に粘性材が介在している状態を示す斜視図。

【図８】本発明において、躯体とパネルとの間に粘性材
が介在している状態を示す斜視図。

【図９】従来例における制振構造を示す正面図。

【図１０】従来例における制振装置を示す断面図。 １ パネル（ＡＬＣパネル） ２ 梁 ３ 柱 ４ 保持部材 ４ａ 段付きプレート ４ｂ 平プレート ５ 粘性体 ６ タッピンネジ（係止部材） ７ 取付部 ８ パネル取付け金具 ９ パネル取付け下地鋼材 １０ 目地部 １１ ボルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2E002 EA01 EA02 EB13 FA02 FB02 GA00 GA01 GA06 GA14 GA16 HA03 HB00 HB14 HB16 JC02 JC03 JD00 JD02 JD03 JD14 JD16 MA12 MA13 NA01 NB06 PA04 PA08 RA00 RB01 RB03 RB06 TA02 WA01 XA03 XA16

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】振動エネルギーを吸収する粘性体を用いて
   建築物の振動を減衰させる制振構造において、 前記粘性体を保持する保持部材が、前記建築物を構成す
   るパネルの目地部または該パネルとその躯体との間を跨
   ぐように設けられているとともに、前記粘性体が前記保
   持部材と前記パネル表面または前記躯体の表面との間に
   狭持されていることを特徴とする建築物の制振構造。
2. 【請求項2】前記粘性体は、前記パネルの表面または前
   記躯体の表面に直接接している請求項１記載の建築物の
   制振構造。
3. 【請求項３】前記粘性体は、隣接するパネルのいずれか
   一方のパネルの表面または該パネルとその躯体のいずれ
   か一方の表面に設けられている請求項１または２記載の
   建築物の制振構造。
4. 【請求項４】前記目地部または前記パネルと躯体との間
   に、前記保持部材が複数個設けられているとともに、少
   なくとも一対の該保持部材が保持している前記粘性体は
   相対して設けられている請求項３記載の建築物の制振構
   造。
5. 【請求項５】前記粘性体は、アスファルトと複数種類の
   有機ポリマーから成る請求項１から４のいずれか１項記
   載の建築物の制振構造。
6. 【請求項６】前記パネルは、前記躯体の層間変形に対し
   てロッキングして追従するように構成されている請求項
   １から５のいずれか１項記載の建築物の制振構造。
7. 【請求項７】前記パネルは軽量気泡コンクリートパネル
   から成る請求項１から６のいずれか１項記載の建築物の
   制振構造。
8. 【請求項８】前記保持部材は、前記パネルまたは前記躯
   体に係止部材または接着剤によって固定されているプレ
   ートである請求項１から７のいずれか１項記載の建築物
   の制振構造。
9. 【請求項９】前記保持部材は対面するプレートから成る
   とともに前記粘性体が該プレート間に狭持されている請
   求項１、３、４、５、６、７または８記載の建築物の制
   振構造。
10. 【請求項１０】前記保持部材は、パネル取付け下地鋼材
    またはそのパネル取付け下地鋼材に固定されたパネル取
    付け金具、または躯体に固定された躯体付設部材である
    請求項１から８のいずれか１項記載の建築物の制振構
    造。