JP2002004634A - 制震構造及び制震装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種の金物との干渉を避けつつ接合部に容易
に設けることができると共に、安価で効率良く耐震性能
を向上させることのできる制震構造を提供する。 【解決手段】 交差する方向に接合される上梁１１と柱
１３の接合部２１に設けられる制震構造であって、粘弾
性材料１６を挟み込んで重ね合わせた一対のプレート部
材１７を、接合部２１の角部２２に近接する部位におい
て、角部２２を挟んだ上梁１１の内側側面２３と柱１３
の内側側面２４に各々片持ち状態で互い違いに固定する
ことにより構成される。一対のプレート部材１７は、角
部２２から離れて固定されることにより、プレート部材
１７の重ね合わせ部２５と角部２２との間に開口２６が
形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、交差する方向に接
合される一対の軸組部材の接合部に設けられる制震構
造、及び該制震構造に用いられる制震装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】軸組部
材は、建物の骨組み構造を構成する部材である。各軸組
部材は交差する方向に互いに接合されて、フレームやそ
の他の枠組を形成する。このような骨組み構造は、地震
時等において建物を変形させる荷重を受ける場合には、
接合部に大きな変形が生じやすい。このような変形に対
処するために、接合部を剛接合として変形を抑えること
が考えられるが、特に木造建物においては、仕口による
接合部を剛接合とすることが困難である。

【０００３】一方、変形し易い接合部の構造を利用した
ものとして、当該接合部にダンパーを取り付けることに
よって所定の剛性と減衰性を付与し、地震時の振動力を
建物全体に分散させると共に建物の構造減衰を増加さる
ことにより、耐震性能を向上させた制震構造が採用され
ている。

【０００４】かかる制震構造に用いられるダンパーとし
て、三角形形状をしたプレート部材とプレート部材との
間に粘弾性体を挟み込んでなる粘弾性ダンパーが知られ
ている。この粘弾性ダンパーによれば、三角形形状の角
部を一対の軸組部材による接合部の角部に配置しつつ当
該接合部に取り付けられ、粘弾性体をせん断変形させる
ことにより、地震荷重や風荷重による大振幅から小振幅
までの振動エネルギーを安定して吸収することが可能に
なる。

【０００５】しかしながら、軸組部材の接合部の角部付
近には柱脚金物や筋交い金物等の各種の金物が取り付け
られる場合が多いため、従来の粘弾性ダンパーを用いた
制震構造によれば、これらの金物との干渉を避けるため
の工夫が必要であった。また、粘弾性ダンパーは高価な
部材であることから、安価で効率良く耐震性能を向上さ
せる制震構造の開発が望まれていた。

【０００６】本発明は、これらの従来の課題に着目して
なされたもので、各種の金物との干渉を避けつつ接合部
に容易に設けることができると共に、安価で効率良く耐
震性能を向上させることのできる制震構造及び該制震構
造に用いられる制震装置を提供することを目的とするも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、三角形形状
をした粘弾性ダンパーを、これの角部を一対の軸組部材
による接合部の角部に配置しつつ当該接合部に設置した
場合、粘弾性ダンパーの角部に近い部分は、耐震性能に
有効に寄与していないことを知見した。

【０００８】本発明は、このような知見に基づいてなさ
れたもので、交差する方向に接合される一対の軸組部材
の接合部に設けられる制震構造であって、粘弾性材料を
挟み込んで重ね合わせた複数枚のプレート部材を、前記
接合部の角部に近接する部位において、前記角部を挟ん
だ前記一対の軸組部材の内側側面に各々片持ち状態で互
い違いに固定することにより構成され、かつ前記複数枚
のプレート部材は、前記角部から離れて固定されること
により、前記複数枚のプレート部材の重ね合わせ部と前
記角部との間に開口が形成されていることを特徴とする
制震構造を提供することにより、上記目的を達成したも
のである（請求項１記載の発明）。

【０００９】本発明の制震構造は、粘弾性材料を挟み込
んで重ね合わせた一対のプレート部材を、前記接合部の
角部に近接する部位において、前記一対の軸組部材に各
々片持ち状態で固定することにより構成されることが好
ましい（請求項２記載の発明）。

【００１０】また、本発明は、上記いずれかの制震構造
に用いられる制震装置であって、粘弾性材料を挟み込み
んで重ね合わせた複数枚のプレート部材からなり、各プ
レート部材は、屈曲又は湾曲した平面形状を有する帯状
重ね合わせプレート部と、該帯状重ね合わせプレート部
の一端部を垂直に折り曲げることにより形成されると共
に、固定孔が設けられた固定プレート部とからなること
を特徴とする制震装置を提供することにより、上記目的
を達成したものである（請求項３記載の発明）。

【００１１】本発明の制震装置は、前記固定孔の周囲を
囲む環状突起を前記固定プレート部の外側面に突出させ
て形成することが好ましい（請求項４記載の発明）。

【００１２】ここで、上記記載におけるプレート部材
は、例えばステンレス等による鋼板プレートや、樹脂プ
レート等からなるものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態を添付
図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態の制震構
造１０は、図１に示すように、例えば木造建物におい
て、軸組部材である上梁１１、下梁１２及び柱１３によ
って構成される４角形状のフレーム構造１４の耐震性能
を向上させるべく採用されたものである。上梁１１、下
梁１２及び柱１３は、各々矩形断面を有する角材であっ
て、柱１３の上下の両端面を上梁１１又は下梁１２の下
面又は上面に当接させた状態で、互いに垂直に交差する
方向に接合することによって、４角形状の骨組であるフ
レーム構造１４が形成される。本実施形態の制震構造１
０は、フレーム構造１４の４隅に位置する軸組部材１
１，１２，１３の接合部２１に後述する制震装置１５を
設置することにより構成される。

【００１４】本実施形態によれば、図２及び図３に示す
ように、制震装置１５は、粘弾性材料１６を挟み込みん
で重ね合わせた一対の鋼製プレート部材１７からなり、
各鋼製プレート部材１７は、屈曲した平面形状を有する
帯状重ね合わせプレート部１８と、帯状重ね合わせプレ
ート部１８の一端部を垂直に折り曲げることにより形成
されると共に、複数の固定孔１９が設けられた固定プレ
ート部２０とからなる。

【００１５】そして、粘弾性材料１６を挟み込んで重ね
合わせた一対の鋼製プレート部材１７を、例えば上梁１
１と柱１３との接合部２１の角部２２に近接する部位に
おいて、角部２２を挟んだ上梁１１の内側側面２３と柱
１３の内側側面２４に各々片持ち状態で互い違いに固定
することによって、本実施形態の制震構造１０が構成さ
れる。また、本実施形態の制震構造１０によれば、一対
の鋼製プレート部材１７は、角部２２から離れて固定さ
れていることにより、一対の鋼製プレート部材１７の重
ね合わせ部２５と角部２２との間には開口２６が形成さ
れる。

【００１６】一対の鋼製プレート部材１７は、対称な同
一形状を有し、厚さ２〜１０ｍｍ程度の例えばステンレ
スプレートを加工して形成される。各鋼製プレート部材
１７の帯状重ね合わせプレート部１８は、先端側の略３
／４の部分が４５度の角度で屈曲した帯状プレートであ
って、その屈曲部分は幅１００〜１０００ｍｍ程度の帯
状の重ね合わせ部２５を構成する。各鋼製プレート部材
１７の固定プレート部２０は、帯状重ね合わせプレート
部１８の基端部を２５〜３００ｍｍの幅で垂直に折り曲
げることにより、基端部に沿って１００〜１０００ｍｍ
の長さで形成される。固定プレート部２０には、その中
央部に例えばラグスクリュー２７等の固定用金具を打ち
込んで固定するための固定孔１９が３箇所に形成されて
いる。

【００１７】また、本実施形態によれば、固定孔１９の
周囲を囲む環状突起２９が固定プレート部２０の外側面
に突出して形成されている（図３参照）。さらに、本実
施形態によれば、固定プレート部２０の側縁部と帯状重
ね合わせプレート部１８の側縁部とを接続するようにし
て、直角三角形状の補強リブ２８が、帯状重ね合わせプ
レート部１８の基端部の両側に一体として設けられてい
る。この補強リブ２８によって、垂直に折れ曲がった状
態の固定プレート部２０を強固に支持して地震時におけ
る振動力を軸組部材１１，１３から制震装置１５に一層
スムースに伝達させることが可能になり、また作用する
方向に対して垂直な方向に制震装置１５が振動するのを
効果的に防止することが可能になる。

【００１８】一対の鋼製プレート部材１７に挟まれる粘
弾性材料１６は、例えば粘弾性ゴムやアクリル系等の高
分子材料による粘弾性体からなる。粘弾性材料１６は、
例えば１〜１０ｍｍ程度の厚さで、両面を各鋼製プレー
ト部材１７に密着接合させた状態で挟み込まれ、一対の
鋼製プレート部材１７のせん断方向のズレに応じてせん
断変形することにより、地震荷重や風荷重等による振動
エネルギーを効果的に吸収する。

【００１９】上述の構成を有する制震装置１５は、工場
で予め製造され、建設現場に搬入して、例えば上梁１１
と柱１３との接合部２１に設置される。すなわち、角部
２２に近接する部位において、角部２２を挟んだ上梁１
１の内側側面２３と柱１３の内側側面２４に対して、固
定プレート部２０の先端縁部が例えば各内側側面２３，
２４の中心線に沿うように位置決めしつつ、一対の鋼製
プレート部材１７を各々片持ち状態で上梁１１と柱１３
に固定する。かかる固定作業は、位置決めした後、固定
プレート部２０の外側面に突出する環状突起２９を上梁
１１や柱１３の内側側面２３，２４に食い込ませつつ、
ラグスクリュー２７をねじ込むようにして固定孔１９に
打ち込むことにより行われる。これにより鋼製プレート
部材１７は位置ズレを生じることなく各々強固に固定さ
れて、本実施形態の制震構造１０が設けられることにな
る。

【００２０】本実施形態の制震構造１０によれば、一対
の鋼製プレート部材１７の各帯状重ね合わせプレート部
１８は４５度の角度で角部２２側に屈曲するものであ
り、固定プレート部２０は、上梁１１や柱１３の内側側
面２３，２４において角部２２から例えば１００〜４０
０ｍｍ離れて固定される。これによって、一対の鋼製プ
レート部材１７の重ね合わせ部２５と角部２２との間に
は相当の大きさの開口２６が形成されることになり、こ
の開口２６には、例えば筋交い金物３０等の各種の金物
を制震装置１５と干渉させることなく取り付けることが
可能になる。

【００２１】また、本実施形態の制震構造１０によれ
ば、地震荷重や風荷重による振動力を受けた場合に、一
対の鋼製プレート部材１７がズレるのに伴って粘弾性材
料１６がせん断変形することにより、エネルギーを効果
的に吸収すると共にこれらの荷重を建物全体に分散させ
る。ここで、一対の鋼製プレート部材１７の重ね合わせ
部２５と角部２２との間には相当の大きさの開口２６が
形成されているが、角部２２に近い部分においては、粘
弾性材料１６を挟み込んだ重ね合わせ部２５を配置して
も、この部分は耐震性能に有効に寄与しないことから、
この部分を開口２６としても、効率良く耐震性能を向上
させることが可能である。したがって、本実施形態によ
れば、角部２２に近い部分を開口２６とすることによ
り、粘弾性材料１６の使用面積、及び鋼製プレート部材
１７を構成するプレートの使用量を少なくして施工コス
トを低減できると共に、制震装置１５の軽量化によって
施工性を向上させることも可能になる。

【００２２】すなわち、本実施形態の制震構造１０及び
制震装置１５によれば、各種の金物３０との干渉を避け
つつ接合部２１に容易に設けることができると共に、安
価で効率良く耐震性能を向上させることができる。

【００２３】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ことなく種々の変更が可能である。例えば、本発明の制
震構造及び制震装置は、図４に示すように３枚又は４枚
のプレート部材３１を粘弾性材料３２を挟み込みつつ重
ね合わせて構成することもできる。また、図５（ａ），
（ｂ）に示すように、プレート部材３３，３４の帯状重
ね合わせプレート部３５，３６の平面形状を、例えば角
部３７を中心として円弧状に湾曲する形状としたり
（（ａ））、直角に屈曲する形状（（ｂ））とすること
もできる。円弧状に湾曲する形状とすることによって、
振動力に対して特に効率の良い制震構造とすることが可
能になる。直角に屈曲する形状とすることにより、プレ
ート部材の製造を効率良く行うことが可能になる。さら
に、本発明の制震構造及び制震装置は、梁と柱の接合部
だけでなく、その他の軸組部材の接合部に設けることも
できる。さらにまた、本発明は木造建物の軸組部材に限
定されることなく鋼製の軸組部材等に対しても採用する
ことができる。

【００２４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の制
震構造及び制震装置によれば、各種の金物との干渉を避
けつつ接合部に容易に設けることができると共に、安価
で効率良く耐震性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る制震構造が設けられ
る軸組部材の接合部を説明する正面図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る制震構造の構成を示
す正面図である。

【図３】本発明の一実施形態に係る制震構造の構成を示
す斜視図である。

【図４】３枚のプレート部材を重ね合わせて構成した制
震装置の略示断面図である。

【図５】（ａ）及び（ｂ）は、帯状重ね合わせプレート
部の他の形状を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 制震構造 １１ 上梁（軸組部材） １２ 下梁（軸組部材） １３ 柱（軸組部材） １４ フレーム構造 １５ 制震装置 １６ 粘弾性材料 １７ 鋼製プレート部材（プレート部材） １８ 帯状重ね合わせプレート部 １９ 固定孔 ２０ 固定プレート部 ２１ 接合部 ２２ 角部 ２３ 上梁の内側側面 ２４ 柱の内側側面 ２５ 重ね合わせ部 ２６ 開口 ２７ ラグスクリュー ２８ 補強リブ ２９ 環状突起 ３０ 筋交い金物

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交差する方向に接合される一対の軸組部
   材の接合部に設けられる制震構造であって、粘弾性材料
   を挟み込んで重ね合わせた複数枚のプレート部材を、前
   記接合部の角部に近接する部位において、前記角部を挟
   んだ前記一対の軸組部材の内側側面に各々片持ち状態で
   互い違いに固定することにより構成され、かつ前記複数
   枚のプレート部材は、前記角部から離れて固定されるこ
   とにより、前記複数枚のプレート部材の重ね合わせ部と
   前記角部との間に開口が形成されていることを特徴とす
   る制震構造。
2. 【請求項２】 粘弾性材料を挟み込んで重ね合わせた一
   対のプレート部材を、前記接合部の角部に近接する部位
   において、前記一対の軸組部材に各々片持ち状態で固定
   することにより構成される請求項１記載の制震構造。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の制震構造に用い
   られる制震装置であって、粘弾性材料を挟み込みんで重
   ね合わせた複数枚のプレート部材からなり、各プレート
   部材は、屈曲又は湾曲した平面形状を有する帯状重ね合
   わせプレート部と、該帯状重ね合わせプレート部の一端
   部を垂直に折り曲げることにより形成されると共に、固
   定孔が設けられた固定プレート部とからなることを特徴
   とする制震装置。
4. 【請求項４】 前記固定孔の周囲を囲む環状突起を前記
   固定プレート部の外側面に突出させて形成したことを特
   徴とする請求項３記載の制震装置。
5. 【請求項５】 前記固定プレート部の側縁部と前記帯状
   重ね合わせプレート部の側縁部とを接続する補強リブ
   が、帯状重ね合わせプレート部の基端部の両側に一体と
   して設けられていることを特徴とする請求項３又は４に
   記載の制震装置。