JP2005307543A - 制震構造 - Google Patents

Abstract

【課題】サッシュ枠内にガラス板などの面材を装着した外装サッシュのようなサッシュ建具に制震性能を付与する場合に、面材一枚当たりに要求される水平変位（地震エネルギー）の吸収量を低減でき、サッシュ建具全体としての制震機能を確実なものにできる制震構造を得る。
【解決手段】サッシュ枠２内にガラスなどの面材３を装着するサッシュ建具１において、前記面材３を少なくとも横方向に分割した複数の分割体４の集合で形成し、各分割体４相互間に粘弾性体５を介装して積層体とし、各分割体４が粘弾性体５を介して単独で水平移動可能なようにサッシュ枠２に装着した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、サッシュ建具における制震構造に関するものである。

従来、木造建物における制震構造としては、地震力に抵抗するためのものとして柱および梁等の横架材で囲まれた筋違や土塗壁・木ずり等を打った壁とその併用などが用いられている。

一方、建物の南面外壁は採光および日照を多く確保するために窓開口が数多く配置されており、北面には通風のためのガラリや小さな窓等が配置されている。このため、北面には筋違や壁等が多く配置されるが、南面には筋違や壁等を多く配置することができず、北面と南面では地震力に抵抗する剛性および耐力に大きな差があり、その結果、地震時には平面的に捩れがおきる傾向にあり、南面から建物が崩壊する現象が発生しやすく、耐震性に問題のある木造建物が多いのが現状である。

このような木造建物を耐震補強するには、従来は、南面に剛性および耐力を有する筋違等の耐震補強材を追加していた。しかし、これらの耐震補強材の追加はこれにより建物の景観が損なわれること、光の透過を妨げること、内部側から庭園など外部の景色が見られなくなるなどのおそれがあり、実際に施工されることは稀である。

そこで、建物外壁面に必ず存在する外装サッシュを耐震部材として利用するものがある（例えば特許文献１参照）。

これは、図２（ｂ）に示すように外装サッシュは、サッシュ枠材２１と粘性体２２とガラス等の透明面材２３とからなり、前記サッシュ枠材２１は、建物外壁面における柱と梁が形成する架構面内に配設され、前記粘性体２２は、前記サッシュ枠材２１が形成する溝内に収容され、前記ガラス等の透明面材２３は、その外周部が前記サッシュ枠材２１が形成する溝内の粘性体２２に、前記サッシュ枠材２１に対して面内方向へ相対移動可能に配置されているものである。

そして、地震などによって水平変位が発生した場合、サッシュ枠材２１は建物の柱梁架構の変形にしたがって変形するが、透明面材２３はサッシュ枠材２１内の粘性体２２により粘性的に固定されているので変形に抵抗する。よって、地震等により発生する水平変位（地震エネルギー）は粘性体２２が変形することによる減衰作用により吸収され、外装サッシュの耐震性が向上する。
特開２００１−１９３３５７号公報

木造建物は、木の力学的特性と仕口部の機構から大地震時には大きな層間変形を起こすことが知られているが、前記特許文献１に記載の発明は、サッシュ枠内に装着されるガラス板による面材は一枚もので構成されているため、この面材には層間変形δまで変形した場合にもこれに追従できるだけの能力が要求される。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、サッシュ枠内にガラス板などの面材を装着した外装サッシュのようなサッシュ建具に制震性能を付与する場合に、面材一枚当たりに要求される水平変位（地震エネルギー）の吸収量を低減でき、サッシュ建具全体としての制震機能を確実なものにできる制震構造を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するものとして、請求項１記載の発明は、サッシュ枠内にガラスなどの面材を装着するサッシュ建具において、前記面材を少なくとも横方向に分割した複数の分割体の集合で形成し、各分割体相互間に粘弾性体を介装して積層体とし、各分割体が粘弾性体を介して単独で水平移動可能なようにサッシュ枠に装着したことを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、地震発生時に水平変位が生じた場合は、面材を分割体とすることで各分割体が独立して地震エネルギーを吸収するから分割体相互間の変形量を少なくでき、分割体単体に要求される地震エネルギーの吸収能力を小さくできる。そして、サッシュ建具全体としては、層間変形に十分追従でき、制震機能が確実に発揮される。

請求項２記載の発明は、前記サッシュ枠は既存の窓枠の内側に取付部材で装着されることを要旨とするものである。

請求項２記載の本発明によれば、サッシュ枠は既存の窓枠の内側に装着可能であるから、既存建物に対しても容易に制震機能を付与できる。

請求項３記載の発明は、前記面材は、分割体ごとに個別に固定金物でサッシュ枠にピン結合されることを要旨とするものである。

請求項３記載の本発明によれば、地震発生時にサッシュ建具全体がゆがんだとき、分割体はピン結合部を介してサッシュ枠に対し別個に回動し、変位する。よって、各分割体が吸収する水平変位（地震エネルギー）は少なくてすむ。

以上述べたように本発明の制震構造は、サッシュ枠内にガラス板などの面材を装着した外装サッシュのようなサッシュ建具に制震性能を付与する場合に、面材を複数の分割体で形成することで、地震発生時には各分割体ごとに独立して別個に変位するから、一枚当たりに要求される水平変位（地震エネルギー）の吸収量を低減でき、分割体ごとの地震エネルギー吸収を確実なものとすることによりサッシュ建具全体としての制震機能を確実なものにできる。

以下、図面について本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の制震構造の実施形態を示す説明図で、図１（ｃ）は本発明が実施される制震機能を備えるサッシュ建具であり、このサッシュ建具１は、図１（ａ）のサッシュ枠２と、このサッシュ枠２の内側に装着される図１（ｂ）に示すガラス板などによる面材３とで構成される。

本発明は、前記面材３は、横方向に細長い短冊状の分割体４の集合で形成し、各分割体４相互間に粘弾性体５を介装させて積層体とした。これにより分割体４間の隙間が粘弾性体５で充填された状態の積層体による面材３が形成され、各分割体４が粘弾性体５を介して単独で水平移動可能にサッシュ枠２に装着される。前記粘弾性体５は材質として、例えばアクリル系ポリマーなどを用いるもので、少ない使用量で大きな減衰を得ることができ、比重１，０と軽く、二重結合を持たない構造のため化学的に非常に安定しており、よって、微小振幅よりダンピングを発揮する性質を有する。また、べた付きがあり、自己接着可能であることから、分割体４を簡単に結合できる。

かかるサッシュ建具１は、図３に示すように既存の窓枠に取付可能なものである。図３（ａ）、図３（ｂ）は、サッシュ建具１を窓枠６である鴨居や敷居に移動可能に取付る場合であり、サッシュ枠２にホゾなどによる突起７を出没自在に設け、他方、窓枠６の側には、サッシュ枠２がスライドする溝状の凹部１０を形成し、この凹部１０に前記突起７が挿入するホゾ穴などによる凹部８をさらに形成する。

そして、図３（ａ）に示すように突起７をサッシュ枠２内に没入させた状態にしておけば、片引きの建具となってサッシュ建具１はサッシュ枠２が窓枠６の凹部１０内を移動する。一方、図３（ｂ）に示すように突起７を凹部８に挿入すれば、その位置でサッシュ建具１を窓枠６に固定でき、制震建具として機能させることができる。

図３（ｃ）は、サッシュ建具１を窓枠６に対して移動しないように固定したままの状態で取り付ける場合で、窓枠６に形成してある溝状の凹部１０に、サッシュ建具１のサッシュ枠２の外縁に取り付けたチャンネル状の建具固定具９を固定する。これにより、サッシュ建具１は窓枠６に固定され、日常、窓を開けないで使用する場合に採用できる。

次に、かかるサッシュ建具１の各分割体４相互の結合構造を図４について説明する。各分割体４は長手方向を横にして高さ方向に縦に並列されて、各分割体４の上下が相互に粘弾性体５で結合されて面材３となる。サッシュ枠２はチャンネル状に形成し、このサッシュ枠２内に面材３の左右および上下の端部が挿入され、固定金物１１でサッシュ枠２に固定される。

この場合、最上段の分割体４の上端と、最下段の分割体４の下端は、それぞれ適宜間隔で複数箇所がピン形状の固定金物１１でサッシュ枠２の横枠にピン結合され、その他の中間部の分割体４は左右両端がサッシュ枠２の縦枠に一箇所ずつ固定金物１１でピン結合される。

図中１２は分割体４の前後面とサッシュ枠２との隙間を充填するシール材、１３は分割体４の端縁とサッシュ枠２との間に介装される緩衝材を示す。

前記のように面材３は分割体４と粘弾性体５との積層体で構成されるものであるが、積層構造を図５〜図８について説明する。図５は積層構造の基本例を示し、横方向に並列させた複数の分割体４の相互を上下で粘弾性体５で接合するものである。粘弾性体５を分割体４に接合する方法としては、接着剤を使用するか、粘弾性体５を溶着により分割体４に直接接合する。

また、各分割体４の高さ方向の長さは、予測されるサッシュ建具１の地震時変形量から分割体４とサッシュ枠２の縦枠部分とのクリアランス等を考慮して、分割体４と縦枠部分が衝突して破損しないようなものに決定する。

分割体４の接合構造としては、前記図５のように粘弾性体５のみで接合するものの他に、図６（ａ）（ｂ）に示すように横桟木１４を分割体４の前後面に配置して桟木固定用板１５と木ネジ１６で横桟木１４を分割体４に固定し、分割体４相互をこの横桟木１４で固定する方法、図６（ｃ）（ｄ）に示すように横桟木１４に加えて縦桟木１７を使用して同様の方法で、横桟木１４と縦桟木１７とで格子状に固定する方法もある。

図７、図８は各分割体４の形状を示し、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す例では、分割体４相互の上下の端部を重合し、この重合部で粘弾性体５を挟み込むようにした。この場合、図８（ｂ）のように上下に位置する分割体４を交互に前後に配置しても、図８（ｃ）のように分割体４を前後に傾斜させ、上端の前面側と下端の後面側との間に粘弾性体５を介装するようにしてもよい。

図８（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す例は、分割体４を相互に上下で突合せ、上下の端面を粘弾性体５で接合するもので、図８（ｂ）は分割体４を平板状に形成し、図８（ｃ）は分割体４を断面コ字形に形成した。

かかるサッシュ建具１を窓枠６に装着すれば、地震発生時には、建物全体が水平変形し、層間変位が生じるが、図２（ａ）に示すように各分割体４は、それぞれの端部がサッシュ枠２と固定金物１１によりピン結合されているので、このピン結合部を介して端部が回動することで単独で水平移動する。この場合、各分割体４相互間の変形量は少ないが、サッシュ建具１全体としては層間変位に対応できる。そして、各分割体４ごとの地震エネルギーの吸収量を小さくできるから、分割体４ごとの地震エネルギー吸収を確実なものとすることによりサッシュ建具全体としての制震機能を確実なものにできる。

また、各分割体４は、相互に結合されて一枚の面材３を構成しているが、結合部材には粘弾性体５を使用しているから、結合部材が、分割体４の別個の変位を妨げることはない。

本発明の制震構造の実施形態を示す正面側の説明図である。 地震時の層間変位の説明図である。 本発明の制震構造の実施形態を示すサッシュ建具と窓枠との結合部の縦断側面図である。 本発明の制震構造の実施形態を示す面材とサッシュ枠との結合部の説明図である。 本発明の制震構造の実施形態を示す分割体相互の接合部の説明図である。 本発明の制震構造の実施形態を示す面材の説明図である。 本発明の制震構造の実施形態を示す分割体の積層構造の説明図である。 本発明の制震構造の実施形態を示す分割体の積層構造の他の例の説明図である。

符号の説明

１ サッシュ建具 ２ サッシュ枠
３ 面材 ４ 分割体
５ 粘弾性体 ６ 窓枠
７ 突起 ８ 凹部
９ 建具固定具 １０ 凹部
１１ 固定金物 １２ シール材
１３ 緩衝材 １４ 横桟木
１５ 桟木固定用板 １６ 木ネジ
１７ 縦桟木 ２１ サッシュ枠材
２２ 粘性体 ２３ 透明面材

Claims (3)

1. サッシュ枠内にガラスなどの面材を装着するサッシュ建具において、前記面材を少なくとも横方向に分割した複数の分割体の集合で形成し、各分割体相互間に粘弾性体を介装して積層体とし、各分割体が粘弾性体を介して単独で水平移動可能なようにサッシュ枠に装着したことを特徴とする制震構造。
2. 前記サッシュ枠は既存の窓枠の内側に取付部材で装着されることを特徴とする請求項１記載の制震構造。
3. 前記面材は、分割体ごとに個別に固定金物でサッシュ枠にピン結合されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の制震構造。
   

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