JP2001065190A - 振動減衰機能を有する外壁パネルフレーム - Google Patents

振動減衰機能を有する外壁パネルフレーム

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JP2001065190A
JP2001065190A JP24093099A JP24093099A JP2001065190A JP 2001065190 A JP2001065190 A JP 2001065190A JP 24093099 A JP24093099 A JP 24093099A JP 24093099 A JP24093099 A JP 24093099A JP 2001065190 A JP2001065190 A JP 2001065190A
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panel frame
building
frame
vibrations
vibration damping
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Toshiyuki Mori
俊之 森
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Daiwa House Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 特別の専用設置スペースを要さず、建物の振
動を効果的に減衰できるようにすること。 【解決手段】 振動に伴って往復相対変位動作をするパ
ネルフレーム構成材5,6に固着状態に取り付けられた
扇板7,8間に粘性体層9が挟み込まれている外壁パネ
ルフレームである。このパネルフレームを用いた複数枚
ないしは多数枚の外壁パネルで建物の外壁を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、振動減衰機能を有
する外壁パネルフレームに関する。
【0002】
【従来の技術及び課題】地震などによる建物の水平振動
を減衰する制振装置として、従来より、様々なものが提
供されているが、それらは、別途に専用の制振装置を建
物に設置して構成されるものであるため、設備的に大規
模なものになり、制振装置設置のための特別のスペース
を必要とするという問題があった。
【0003】本発明は、このような問題点に鑑み、特別
の専用設置スペースを要さず、建物の振動を効果的に減
衰できるようにすることを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、外壁面材
の背面に備えられる外壁パネルフレームであって、振動
に伴って往復相対変位動作をするパネルフレーム構成材
同士が、振動減衰手段を介して連結されていることを特
徴とする振動減衰機能を有する外壁パネルフレームによ
って解決される。
【0005】即ち、本発明は、建物の外壁を構成するた
めにそもそも建物に備えられている外壁パネルのパネル
フレームを制振装置としたものであり、制振装置のため
の特別の専用設置スペースを必要としない。
【0006】しかも、振動時、このパネルフレームのフ
レーム構成材同士が往復相対変位動作をするという点に
着目し、パネルフレーム構成材同士を、振動減衰手段を
介して連結するという構造としているので、建物の振動
を効果的に減衰することができる。
【0007】とりわけ、外壁パネルは、建物の側面にそ
れらを囲むように多数枚設置されるものであり、それら
の外壁パネルの多くに又はすべてに本発明のパネルフレ
ームを採用することで、制振要素を建物に分散配置する
ことができ、建物の振動を効果的に減衰することが可能
となる。
【0008】上記の外壁パネルフレームにおいて、振動
減衰手段が粘性体からなり、往復相対変位動作をするフ
レーム構成材の一方又はこの一方のフレーム部材に剛性
一体的に接合された追加材と、フレーム構成材のもう一
方又はこのもう一方のフレーム部材に剛性一体的に接合
された追加材とが、前記粘性体を介して連結されている
場合は、振動減衰手段がパネルフレームからはみ出した
り、突出したりすることがなく、振動減衰手段をパネル
フレームに非常に薄型コンパクトに組み込むことが可能
となる。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
【0010】図1及び図2に示す第1実施形態の外壁パ
ネルフレーム1において、2,2は左右の縦枠、3は上
枠、4は下枠である。左右の縦枠2,2は、高さ方向の
中間部上下2箇所において、上下の横桟5,5で連結さ
れており、また、上枠3と下枠4とは、中央の縦桟6に
て連結されている。
【0011】そして、縦桟6と横桟5,5との各交差部
において、交差部で区画される4つの隅部のそれぞれ
に、中心角度が90°より小さい鋼板などからなる扇板
7,8が、追加材として備えられている。
【0012】各隅部には、図1及び図2(イ)に示すよ
うに、3枚の扇板7,8,7が、その面方向をパネル面
方向に向けて備えられている。そのうちの2枚の扇板
7,7は、パネル厚さ方向に互いに所定の間隔をおき、
中心角を挟む一方の辺が縦桟6に溶接などで接合され
て、縦桟6に剛性一体的に取り付けられている。また、
残る1枚の扇板8は、上記の2枚の扇板7,7間に介在
させるようにして、中心角を挟むもう一方の辺が横桟5
に溶接などで接合されて、横桟5に剛性一体的に取り付
けられている。そして、各扇板7,8,7間に高粘性材
料からなる振動減衰手段としての粘性体層9,9が挟み
込まれている。
【0013】上記のようなパネルフレーム1を取り付け
た外壁パネルを多数枚用いて、建物の外壁を形成する。
【0014】このパネルフレーム1では、図2(ロ)
(ハ)(ニ)に示すように、地震などにより、建物に水
平方向の振動が起こると、縦横の桟5,5,6がそれら
の交差部を中心として往復相対回転変位動作をし、それ
に従うようにして、中央の扇板8と、それを挟む両側の
扇板7,7とが、往復相対変位動作をし、粘性体層9,
9に剪断力が作用し、粘性体9,9は、この剪断力に抵
抗するように変形を繰り返し、振動を減衰させていく。
【0015】この振動減衰作用が、パネルフレーム1の
縦桟6と横桟5の交差部の周囲4箇所で行われ、また、
縦桟6と横桟5,5の各交差部において行われ、更に、
建物の側面を形成する多くのないしはすべての外壁パネ
ルにおいて行われて、建物の振動は、効果的に減衰され
ていく。にもかかわらず、建物に、制振装置を設置する
特別のスペースは不要である。
【0016】図3に示す第2実施形態の外壁パネルフレ
ーム1は、左右の縦枠2,2と上枠3、下枠4により構
成された方形枠の内部に、ブレース10,10がX字状
に交差されて備えられているものである。両ブレース1
0,10は、帯板鋼板などからなり、それらの交差部に
おいて、ブレース10,10間に、高粘性材料からなる
振動減衰手段としての粘性体層9が挟み込まれている。
【0017】このパネルフレーム1では、図3(ロ)
(ハ)に示すように、地震などにより、建物に水平方向
の振動が起き、一方のブレース10が引張りを受けて伸
張状態になると、もう一方のブレース10は圧縮力を受
けて面外座屈するという動作が繰り返され、両ブレース
10,10は、それらの交差部において、往復相対接近
離反変位動作をする。この往復相対接近離反変位動作に
より、粘性体層9に伸縮力が作用し、粘性体層9は、こ
の伸縮力に抵抗するようにして変形を繰り返し、振動を
減衰させていく。
【0018】図4に示す第3実施形態の外壁パネルフレ
ーム1は、左右の縦枠2,2と上枠3、下枠4により構
成された方形枠の内部に、ブレース10,10がX字状
に交差されて備えられると共に、これらブレース10,
10がそれらの交差部において面外座屈変位を起こさな
いように、中央横桟11が左右の縦枠2,2に渡して取
り付けられている。そして、中央横桟11と上枠3との
間の中央高さ位置、及び、中央横桟11と下枠4との中
央高さ位置に、それぞれ、左右の縦枠2,2にわたし
て、帯板鋼板12,12が取り付けられており、これら
上下の帯板鋼板12,12とブレース10,10との4
つの交差部において、ブレース10と帯板鋼板12との
間に、高粘性材料からなる振動減衰手段としての粘性体
層9が挟み込まれている。
【0019】このパネルフレーム1では、図4(ロ)
(ハ)に示すように、地震などにより、建物に水平方向
の振動が起き、一方のブレース10が圧縮力を受ける
と、このブレース10は、その長手方向の2箇所におい
て面外変形を起こし、また、もう一方のブレース10が
圧縮力を受けると、このブレース10も、その長手方向
の2箇所において面外変形を起こし、面外変形箇所を4
箇所に増やすことができて、振動をより効果的に減衰す
ることができる。
【0020】図5に示す第4実施形態の外壁パネルフレ
ーム1は、左右の縦枠2,2と上枠3、下枠4により構
成された方形枠の内部に、ブレース10,10が横向き
V字状に備えられている。そして、一方のブレース10
に、追加材として平面三角形の鋼板14の一辺が溶接等
により剛性一体的に取り付けられると共に、もう一方の
ブレース10にも、追加材としての平面三角形状の鋼板
14が溶接等により剛性一体的に取り付けられ、これら
鋼板14,14は重なり状にされ、それらの間に、高粘
性材料からなる振動減衰手段としての粘性体層9が挟み
込まれている。
【0021】このパネルフレーム1では、図5(ロ)に
示すように、地震などにより、建物に水平方向の振動が
起きると、両鋼板14,14が往復相対変位動作をし、
粘性体層9に剪断力が作用し、粘性体9は、この剪断力
に抵抗するようにして変形を繰り返し、振動を減衰させ
ていく。特に、本実施形態の構造では、粘性体層9を広
面積に存在させることができて、振動を非常に効果的に
減衰することができる。
【0022】以上に、本発明の実施形態を示したが、本
発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱し
ない範囲で、各種の変更が可能である。例えば、フレー
ム構成材に剛性一体化された追加材と、他のフレーム構
成材との間に粘性体層を挟み込む構造としてもよい。ま
た、上記の実施形態では、振動減衰手段として、粘性体
を用いた場合を示しているが、その他の振動減衰手段が
用いられてもよい。
【0023】
【発明の効果】上述の次第で、本発明は、上記のような
構成を有するものであるから、制振装置のための特別の
設置スペースを必要とせず、しかも、建物の振動を効果
的に減衰することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態のパネルフレームを示すもので、
図(イ)は正面図、図(ロ)は図(イ)のI−I線断面
矢視図である。
【図2】同実施形態を示すもので、図(イ)は制振作用
を行う部分を拡大して示す分解斜視図、図(ロ)は振動
時の作動状態を示す正面図、図(ハ)及び図(ニ)はそ
れぞれその要部拡大図である。
【図3】第2実施形態のパネルフレームを示すもので、
図(イ)は正面図、図(ロ)は振動時の作動状態を示す
正面図、図(ハ)は同側面図である。
【図4】第3実施形態のパネルフレームを示すもので、
図(イ)は正面図、図(ロ)は振動時の作動状態を示す
正面図、図(ハ)は同側面図である。
【図5】第4実施形態のパネルフレームを示すもので、
図(イ)は正面図、図(ロ)は振動時の作動状態を示す
正面図である。
【符号の説明】
1…外壁パネルフレーム 5,6…横桟(フレーム構成材) 7,8…扇板(追加材) 9…粘性体層(振動減衰手段) 10…ブレース 12…帯板鋼板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) E04B 2/56 643 E04B 2/56 643B 2/00 E04C 2/46 E

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外壁面材の背面に備えられる外壁パネル
    フレームであって、振動に伴って往復相対変位動作をす
    るパネルフレーム構成材同士が、振動減衰手段を介して
    連結されていることを特徴とする振動減衰機能を有する
    外壁パネルフレーム。
  2. 【請求項2】 振動減衰手段が粘性体からなり、 往復相対変位動作をするフレーム構成材の一方又はこの
    一方のフレーム部材に剛性一体的に接合された追加材
    と、フレーム構成材のもう一方又はこのもう一方のフレ
    ーム部材に剛性一体的に接合された追加材とが、前記粘
    性体を介して連結されている請求項1に記載の振動減衰
    機能を有する外壁パネルフレーム。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の外壁パネ
    ルフレームを用いた複数枚ないしは多数枚の外壁パネル
    で、建物の外壁が形成されていることを特徴とする振動
    減衰機能を有する建物。
JP24093099A 1999-08-27 1999-08-27 振動減衰機能を有する外壁パネルフレーム Pending JP2001065190A (ja)

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