JP2007002508A

JP2007002508A - 制震部材及びそれを用いた制震構造

Info

Publication number: JP2007002508A
Application number: JP2005183244A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Iriyama; 朋之入山; Katsumune Nagai; 克宗永井; Kazunori Tsutsumi; 一徳堤; Keiji Shudo; 敬二首藤
Original assignee: Daiken Trade and Industry Co Ltd
Current assignee: Daiken Trade and Industry Co Ltd
Priority date: 2005-06-23
Filing date: 2005-06-23
Publication date: 2007-01-11

Abstract

【課題】簡単な施工により優れた制震性能を得ることができる制震部材を提供する。
【解決手段】躯体２１と面材２２との間に設けられる制震部材１０は、各々、剛性を有する材料で形成された一対の取付材１１と、それらの一対の取付材１１間に設けられた粘弾性を有する材料で形成された制震材１２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、躯体と面材との間に設けられる制震部材及びそれを用いた制震構造に関する。

住宅やビルなどの建物の耐震性を向上させて地震被害を軽減させる方法として、地震時のエネルギーを吸収するダンパーを建物の構造躯体に設置し、建物の振動を小さくさせるというものがある。ビルなどの大型の建物では、油圧ダンパーや鋼製ダンパーが使用されることが一般的であるが、これらのダンパーは、大型であるために変形をさせるのに相当な速度・力が必要であるので、住宅などの小型の建物には適用しにくい。

そこで、住宅などの小型の建物には適用可能な制震構造として、特許文献１には、柱、間柱、梁などの線材と、耐火ボードなど面材との組み合わせにより形成された建物において、柱および間柱と耐火ボードとのなす接合面に粘弾性体を介在させた状態で、これらを固定するようにすることが開示されている。そして、これによれば、変形能力の大きい材料で建築した場合においても優れた制震性能を発揮することが可能である、と記載されている。

しかしながら、特許文献１に開示された制震構造では、柱、間柱、梁などの線材の躯体に、耐火ボードなど面材の面材を、粘弾性体を介在させてではあるが、直接固定するので、不陸や波打が生じる危険が懸念される。また、面材の表面側から通されて粘弾性体を貫通したネジにより面材が躯体に固定されているので、粘弾性体が効果的に剪断変形し難く、そのエネルギー吸収性能を十分に発揮させられない。
特開２００２−６１３１６号公報

本出願の目的は、簡単な施工により優れた制震性能を得ることができる制震部材及びそれを用いた制震構造を提供することである。

上記目的を達成する本出願の請求項１に係る発明は、躯体と面材との間に設けられる制震部材であって、
各々、剛性を有する材料で形成された一対の取付材と、該一対の取付材間に設けられた粘弾性を有する材料で形成された制震材と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、躯体と面材との間に制震部材が設けられた制震構造であって、
上記制震部材は、一方が上記躯体に取り付けられ且つ他方が上記面材に取り付けられ、各々、剛性を有する材料で形成された一対の取付材と、該一対の取付材間に設けられた粘弾性を有する材料で形成された制震材と、を備えたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載された制震構造において、
上記面材は、各々、該面材の表面側から通されて該面材に係合すると共に上記制震部材に非貫通状態に設けられた複数の固定具により該制震部材に固定されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項２に記載された制震構造において、
上記制震部材は、細長く形成されて、相互に並行に延びるように複数設けられていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項２に記載された制震構造において、
上記面材の上記躯体に対する対向方向を回転軸方向とした回転を規制する回転規制手段が設けられていることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、一方の取付材を躯体に取り付けると共に、他方の取付材を面材に取り付けるという簡単な施工により、躯体と面材との間に粘弾性を有する材料で形成された制震材が介され、それによってそれらの相対的な変位に基づくエネルギーが吸収されることとなり、優れた制震性能を得ることができる。

請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明の作用効果が具体的に営まれることとなる。

請求項３に係る発明によれば、躯体と面材とが直接的に結合していないので、制震材によるエネルギー吸収が効果的に営まれることとなる。

請求項４に係る発明によれば、制震部材が胴縁のように機能する。これによれば、面材張り耐力壁の特性を生かした優れた制震効果を実現できる。また、面材が躯体表面側の制震部材に取り付けられるので、躯体の接合部にホールダウン金物や羽子板ボルト等の補強金物があっても、それらと干渉することなく施工できる。さらに、制震部材が壁内に埋設された構造ではないので、壁内に断熱材を十分充填することができ、断熱欠損による結露の危険性が低い。

請求項５に係る発明によれば、回転規制手段によって面材の躯体に対する回転が規制されるので、面材の自由度が低くなり、躯体と面材とが相対変位したときには、制震部材の制震材に大きな変形が生じることとなり、より高い制震性能を得ることができる。特に、横胴縁として用いれば、縦胴縁として用いた場合に比較して、制震部材の制震材に大きな変形が生じるので、さらにより高い制震性能を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る建物の制震部材１０を示す。

この制震部材１０は、一対の取付材１１とそれらの間に設けられた制震材１２とを備え、例えば、長さ９００〜２０００ｍｍ、幅４５〜１０５ｍｍ及び厚さ１８〜３０ｍｍの細長の長尺板状に形成されている。

一対の取付材１１のそれぞれは、例えば、金属材料、セラミック材料、プラスチック材料、木質材料、火山性ガラス質複層材料などの剛性を有する材料により、制震部材１０それ自体と同様に長尺板状に形成されている。一対の取付材１１は、一方が躯体２１に取り付けられて、他方が面材２２に取り付けられるが、前者よりも後者の方が幅狭に形成されていると共に厚肉に形成されている。取付材１１の厚さは、例えば、躯体取付側の方が２〜５ｍｍ、面材取付側の方が９〜１２ｍｍである。

制震材１２は、例えば、シリコン系粘弾性体、ジエン系粘弾性体、イソプレンゴム（ＩＲ）系粘弾性体、天然ゴム（ＮＲ）やスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）やブタジエンゴム（ＢＲ）やイソプレンゴム（ＩＲ）やニトリルゴム（ＮＢＲ）やクロロプレンゴム（ＣＲ）等をベースとした高振動減衰性のゴム組成物などの粘弾性を有する材料により、面材取付側の取付材１１と同幅の長尺板状に形成されている。制震材１２は、特に、０．１〜１０Ｈｚの周波数域における振動減衰性能が高いことが好ましい。制震材１２は、例えば、厚さが３〜１５ｍｍであり、一対の取付材１１のいずれよりも厚肉に形成されている。

一対の取付材１１のそれぞれと制震材１２とは、例えば、エポキシ系接着剤やウレタン系接着剤などにより接着されている。

次に、この制震部材１０を用いた制震構造２０について説明する。

図２は、本発明の実施形態１に係る制震構造２０を示す。

この制震構造２０は、躯体２１に制震部材１０を介して面材２２である内装下地材、或いは、外装下地材が設けられたものである。

躯体２１は、複数の柱２１ａとそれらの上下それぞれを連結するように掛け渡された梁や桁などの横架材２１ｂとで組み立てられた構成となっており、そして、一対の柱２１ａと一対の横架材２１ｂとによって、例えば、柱間隔９００〜２０００ｍｍ及び横架材間隔１０００〜２０００ｍｍの縦長長方形の枠状体が形成されている。

躯体２１を構成する柱２１ａ及び横架材２１ｂは、例えば、木製の角材により構成されている。これらは、耐震強度等が考慮されて、形状や断面積、材質が適宜選択される。

面材２２を構成する内装下地材や外装下地材は、例えば、合板材料、ＯＳＢなどの木質材料、火山性ガラス質複層材料、石膏ボード、珪酸カルシウム板など、壁を構成したときに耐力要素となる程度の高い剪断剛性を有する材料により、躯体２１を構成する枠状体を覆うような縦長長方形の板状に形成されている。内装下地材や外装下地材の寸法は、例えば、長さ９００〜３０００ｍｍ、幅９００〜１８２０ｍｍ及び厚さ６〜１３ｍｍである。

この制震構造２０では、制震部材１０は、各柱２１ａに、上下方向に延びるように設けられて、その幅広の取付材１１により取付固定され、また、面材２２の裏面に、幅狭の取付材１１により取付固定されている。つまり、制震部材１０は、相互に並行に延びるように複数設けられて、縦胴縁と同様の機能を果たしている。

このような構成の制震構造２０であれば、一方の取付材１１を躯体２１に取り付けると共に、他方の取付材１１を面材２２に取り付けるという簡単な施工により、躯体２１と面材２２との間に粘弾性を有する材料で形成された制震材１２が介され、それによってそれらの相対的な変位に基づくエネルギーが吸収されることとなり、優れた制震性能を得ることができる。

また、制震部材１０が胴縁のように機能するので、面材張り耐力壁の特性を生かした優れた制震効果を実現できることに加えて、面材２２が制震部材１０に取り付けられるので、躯体２１の接合部にホールダウン金物や羽子板ボルト等の補強金物があっても、それらと干渉することなく施工でき、さらに、制震部材１０が壁内に埋設された構造ではないので、壁内に断熱材を十分充填することができ、断熱欠損による結露の危険性が低い。

面材２２と制震部材１０との取付固定は、制震部材１０の長手方向に沿って間隔をおいて、面材２２の表面側から固定具２３を複数打ち付けることによって行われている。また、これに例えば、エポキシ系接着剤やウレタン系接着剤などによる接着を組み合わせてもよい。

ここで、固定具２３は、面材２２に係合する頭部２３ａとそれに連続して面材２２に通される本体部２３ｂとを備えた例えば釘やビスやピンネイル等で構成されている。固定具２３は、本体部２３ｂの長さが制震部材１０に非貫通状態に設けられるものとなっている。このような構成であると、躯体２１と面材２２とが直接的に結合していないので、制震材１２によるエネルギー吸収が効果的に営まれることとなる。従って、固定具２３は、図３（ａ）に示すように、先端が躯体取付側の取付材１１の層にまで達していてもよいものの、好ましくは、図３（ｂ）に示すように、先端が制震材１２の層にあるのがよく、さらに好ましくは、図３（ｃ）に示すように、先端が面材取付側の取付材１１の層にあるのがよい。

柱２１ａと制震部材１０との取付固定は、例えば、エポキシ系接着剤やウレタン系接着剤などによる接着によって、また、取付材１１の側方に張り出した部分の上から釘等の固定具２３を打ち付けることによって、或いは、それらの両方を併用することによってのいずれでもよい。

（実施形態２）
図４は、本発明の実施形態２に係る建物の制震構造２０を示す。なお、実施形態１のものと同一名称の部分は、実施形態１と同一の符号で示す。

この制震構造２０では、制震部材１０は、柱２１ａ間を掛け渡すように、横方向に延びるように設けられていると共に、横架材２１ｂ上にも、それらに沿うように設けられており、その幅広の取付材１１により取付固定され、また、面材２２の裏面に、幅狭の取付材１１により取付固定されている。つまり、制震部材１０は、相互に並行に延びるように複数設けられて、横胴縁と同様の機能を果たしている。

制震部材１０の構成及びその他の制震構造２０の構成については、実施形態１と同一である。

その他の作用効果は実施形態１と同一である。

（実施形態３）
図６は、本発明の実施形態３に係る建物の制震構造２０を示す。なお、実施形態１のものと同一名称の部分は、実施形態１と同一の符号で示す。

また、この制震構造２０では、下側の横架材２１ｂに、制震部材１０の下端を受けるように設けられた受け材２４が取り付けられている。受け材２４は、横架材２１ｂよりも細い角材により構成されており、これにより面材２２の躯体２１に対する対向方向を回転軸方向とした回転を規制する。つまり、受け材２４は、面材２２の回転軸方向とした回転を規制する回転規制手段を構成している。

このような構成の制震構造２０であれば、図７に示すように、躯体２１に水平変位するような変形が生じたとき、図５に示す実施形態２の場合に比較して、受け材２４によって面材２２の躯体２１に対する回転が規制されるので、面材２２の自由度が低くなり、躯体２１と面材２２とが相対変位したときには、制震部材１０の制震材１２に大きな変形が生じることとなり、より高い制震性能を得ることができる。

また、制震部材１０を横胴縁として用いているので、縦胴縁として用いた場合に比較して、制震部材１０の制震材１２に大きな変形が生じ、より高い制震性能を得ることができる。

その他の作用効果は実施形態２と同一である。

本発明は、躯体と面材との間に設けられる制震部材及びそれを用いた制震構造について有用である。

実施形態１に係る制震部材を示す斜視図である。実施形態１に係る制震構造を示す斜視図である。固定具の取付状態を示す説明図である。実施形態２に係る制震構造を示す斜視図である。実施形態２に係る制震構造の躯体の変形時の状態を示す説明図である。実施形態３に係る制震構造を示す斜視図である。実施形態３に係る制震構造の躯体の変形時の状態を示す説明図である。

符号の説明

１０制震部材
１１取付材
１２制震材
２０制震構造
２１躯体
２２面材
２３固定具
２４受け材

Claims

躯体と面材との間に設けられる制震部材であって、
各々、剛性を有する材料で形成された一対の取付材と、該一対の取付材間に設けられた粘弾性を有する材料で形成された制震材と、を備えたことを特徴とする制震部材。
躯体と面材との間に制震部材が設けられた制震構造であって、
上記制震部材は、一方が上記躯体に取り付けられ且つ他方が上記面材に取り付けられ、各々、剛性を有する材料で形成された一対の取付材と、該一対の取付材間に設けられた粘弾性を有する材料で形成された制震材と、を備えたことを特徴とする制震構造。
請求項２に記載された制震構造において、
上記面材は、各々、該面材の表面側から通されて該面材に係合すると共に上記制震部材に非貫通状態に設けられた複数の固定具により該制震部材に固定されていることを特徴とする制震構造。
請求項２に記載された制震構造において、
上記制震部材は、細長く形成されて、相互に並行に延びるように複数設けられていることを特徴とする制震構造。
請求項２に記載された制震構造において、
上記面材の上記躯体に対する対向方向を回転軸方向とした回転を規制する回転規制手段が設けられていることを特徴とする制震構造。