JP2007239268A - 制振壁の構造 - Google Patents

Abstract

【課題】地震等による水平２次元方向の振動動作を少数の減衰機構部で性能安定性良く減衰でき、それでいて、制振機構部による室内側への突出をなくして室内をスッキリとしたものにすることができる制振壁の構造を提供する。
【解決手段】壁の十字状交差部において、その床下及び天井裏に、水平２次元方向において減衰作用を行う減衰機構部６，６が設けられ、床側と天井側の水平２次元方向の相対変位動作を前記減衰機構部６，６に伝える伝動機構部７が、壁の前記十字状交差部内から、直交する４つの各壁３…の内部に突出するように備えられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、制振壁の構造に関する。

地震等による水平方向の振動を減衰する制振壁の構造として、方形環状の壁パネルフレームの左右の側枠に脇プレートが側枠と一体化されてパネルフレーム内に突出するように設けられると共に、振り子プレートがパネルフレーム内の左右方向の中央部を上下方向に延ばされ、該振り子プレートの高さ方向中央部における左右両側部が前記各脇プレートに枢着され、地震等によるパネルフレームの上枠側と下枠側の左右方向の水平相対変位動作によって振り子プレートの上下の端部が上枠、下枠に対して左右方向に増幅して水平相対変位動作を行うようになされており、かつ、パネルフレームの上枠と下枠のそれぞれに粘弾性体等の減衰材を用いた減衰機構部が設けられ、振り子プレートの上下の端部の前記左右方向の相対変位動作を上下の減衰機構部で減衰するようにしたものは、従来より提供されている。
特開２００６−１６９５４号公報

しかしながら、上記の制振壁では、確かに、制振機構部を壁内部に収めることができて室内をスッキリしたものにすることができる利点はあるものの、その一方で、壁に沿う水平一方向の変位動作しか有効的に減衰できず、そのため、水平２次元方向において制振機能が発揮されるようにするためには、上記のような制振壁を、直交する２方向に向けて複数設置しなければならず、その結果として、一つの建物に用いられる減衰機構部の数が多くなってしまうという問題がある。

また、上記のように、直交する２方向に制振壁を設置した場合に、地震等による水平振動の方向が、直交するいずれの制振壁にも沿わない方向である場合は、各減衰機構部にはせん断方向の力のほか、圧縮方向や引張り方向にも力が作用してしまい、減衰機構部における減衰性能が不安定なものになってしまいやすいという問題もある。

本発明は、上記のような問題点に鑑み、水平２次元方向の振動動作を少数の減衰機構部によって性能安定性良く減衰することができ、それでいて、制振機構部による室内側への突出を抑え、ないしは、なくして室内をスッキリとしたものにすることができる制振壁の構造を提供することを課題とする。

上記の課題は、互いに直交する方向に延びる壁の交差部において、その床下及び／又は天井裏に、水平２次元方向において減衰作用を行う減衰機構部が設けられると共に、
床側と天井側の水平２次元方向の相対変位動作を前記減衰機構部に伝える伝動機構部が、前記壁の交差部内から、直交する少なくとも２つの各壁の内部に突出するように備えられていることを特徴とする制振壁の構造によって解決される。

この構造では、減衰機構部として、水平２次元方向において減衰作用を行うものを採用しているので、あらゆる水平２次元方向の振動動作に対してそれを性能安定性良く減衰することができると共に、交差部から延びる複数の壁に対して、減衰機構部は、床下か天井裏に一つ、あるいは、床下と天井裏に各一つ備えさせるだけでよく、減衰機構部の数を減らすことができる。

しかも、減衰機構部を、互いに直交する方向に延びる壁の交差部の床下及び／又は天井裏に設けるようにしているので、そのような減衰機構部を、床下及び／又は天井裏に存在する水平２次元方向に広がる空間部を利用して設けることができて、減衰機構部による室内側への突出を抑え、ないしは、なくすことができ、また、伝動機構部も、壁の交差部から、直交する各壁の内部に突出するように備えられているので、伝動機構部による室内側への突出も抑え、ないしは、なくすことができて、室内をスッキリとしたものにすることができる。

加えて、伝動機構部は、壁の交差部から、直交する各壁の内部に突出するように備えられているので、伝動機構部を構成する部材に充分な剛性をもたせることができ、床側と天井側の水平２次元方向の相対変位動作を減衰機構部に的確に伝えることができる。

上記の構造において、伝動機構部が、床側と天井側との水平２次元方向の相対変位動作を増幅して減衰機構部に伝える増幅機能を備えている場合は、伝動機構部の増幅機能と、水平２次元方向において減衰作用を行う減衰機構部との組み合わせで水平２次元方向の振動を効果的に減衰することができる。

本発明は、以上のとおりのものであるから、水平２次元方向の振動動作を少数の減衰機構部によって性能安定性良く減衰することができ、それでいて、制振機構部による室内側への突出を抑え、ないしは、なくして室内をスッキリとしたものにすることができる。

次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。

図１に示す第１実施形態の制振壁は、建物の内部に設けられる十字状交差の間仕切り壁に適用した場合のもので、１は基礎、２は２階床梁、３…は直交する４方向に延びる壁、４は天井ライン、５は床ライン、６，６は減衰機構部、７は伝動機構部であり、各壁３…の内部には、２階床梁２と基礎１を連絡する中柱８が壁３…の交差部から距離をおくようにして設けられている。

減衰機構部６，６は、直交する４方向に延びる壁３…の交差部において、その床下と天井裏に備えられている。各減衰機構部６は、粘性体９を収容した浅底の円形容器１０と、円形容器１０内の粘性体９内に浸けられた円板１１とで構成され、円板１１が円形容器１０の粘性体９内で水平２次元方向に相対移動をすることにより粘性体９にせん断変形をさせて減衰を行うようになされたもので、床下側の減衰機構部６は、円形容器１０が基礎１側に固定されると共に円板１１が伝動機構部７側に連結され、天井裏の減衰機構部６は、円板１１が２階床梁２側に固定されると共に円形容器１０が伝動機構部７側に連結されている。

伝動機構部７は、床側である基礎１と、天井側である２階床梁２の水平２次元方向の相対変位動作を増幅して減衰機構部６，６に伝える増幅機能を備えたもので、振り子１２と脇プレート１３…を備える。

振り子１２は、ポール１４の高さ方向の中央部に外方に張り出すフランジ部１５を一体的に備えたものからなっていて、壁の十字状交差部内に備えられ、ポール１４の下端部は、床下の減衰機構部６の円板１１の上面部に連結されると共に、ポール１４の上端部は、天井裏の減衰機構部６の円形容器１０の下面部に連結されている。

そして、脇プレート１３…は、鋼板などからなっており、壁の十字状交差部から４方に延びる各壁３…内の各中柱８…に、十字状交差部の側に張り出すように中柱８…に一体化されて各壁３…内に備えられ、壁の十字状交差部に備えられた振り子１２のフランジ部１５の外周縁部に回転可能に連結１６…されており、地震等による床梁２側と基礎１側との水平方向の相対変位動作によって、振り子１２の上端部が２階床梁２側に対して増幅して水平方向に相対変位動作を行い、また、振り子１２の下端部が基礎１側に対して増幅して水平方向に相対変位動作を行うようになされて、振り子１２の動作が床下、天井裏の各減衰機構部６，６に伝えられるようになされている。

上記の制振壁では、減衰機構部６，６として、水平２次元方向において減衰作用を行うものを採用しているので、あらゆる水平２次元方向の振動動作に対してそれを性能安定性良く減衰することができ、また、十字状交差部から延びる４つの壁３…に対して、床下側と天井側とにそれぞれ１つの減衰機構部６，６を備えさせるだけでよく、少ない数の減衰機構部で水平２次元方向の振動動作を減衰することができる。

また、減衰機構部６，６を、壁の十字状交差部における床下と天井裏に設けるようにしているので、そのような減衰機構部６，６を、床下と天井裏の水平２次元方向に広がる空間部を利用して設けることができて、減衰機構部６，６による室内１７側への突出をなくすことができ、また、伝動機構部７も、壁の十字状交差部から、直交する４つの各壁３…の内部に突出するように備えられているので、伝動機構部７による室内１７側への突出もなくすことができて、室内１７をスッキリとしたものにすることができる。

更に、伝動機構部７は、壁の十字状交差部から、直交する４つの各壁３…の内部に突出するように備えられているので、伝動機構部を構成する部材、即ち、脇プレート１３…等に充分な剛性をもたせることができ、基礎１側と２階床梁２側の水平２次元方向の相対変位動作を減衰機構部６，６に的確に伝えることができる。

図２に示す第２実施形態の制振壁は、振り子１２として、高さ方向中央部が外方に張り出し、高さ方向の上端側及び下端側に向けて漸次細くなっていく平面視十字状をしたものが用いられ、その各板部１８…の高さ方向中央部の外縁部に、４つの各壁３…内の脇トラス１３…が枢着１６…され、地震等による床梁２側と基礎１側との水平方向の相対変位動作によって、振り子１２の上端部が増幅して２階床梁２側に対して水平相対変位動作を行い、また、振り子１２の下端部が増幅して基礎１側に対して水平相対変位動作を行い、それらの動作が床下、天井裏の各減衰機構部６，６に伝えられるようになされている。このように、振り子１２等の具体的形態に制限はなく、各種形態のものが用いられてもよい。

図３に示す第３実施形態の制振壁は、減衰機構部６が床下側にのみ設けられると共に、伝動機構部７として垂下体１９が用いられている。該垂下体１９は、上端部が外方に張り出し、下端側に向けて漸次細くなっていく平面視十字状をしたものからなっていて、その各板部２０…が壁の十字状交差部内から各壁３…内に突出するように備えられている。そして、垂下体１９の上端部が２階床梁２に一体的に取り付けられると共に、下端部は減衰機構部６の円板１１に連結され、地震等による床梁２側と基礎１側との水平２次元方向の相対変位動作によって、垂下体１９の下端部が基礎１側に対して増幅なく相対変位動作を行い、その動作が床下の減衰機構部６に伝えられるようになされている。

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、第１，第２実施形態では、減衰機構部６を床下と天井裏のそれぞれに設けた場合を示したが、床下側だけであってもよいし、天井裏側だけであってもよい。また、第２実施形態では、伝動機構部を構成する垂下体１９を２階床梁２側に固定し、減衰機構部６を床下側に設けた場合を示したが、伝動機構部としての立ち上がり体を基礎側に固定し、減衰機構部を天井裏の側に設けるようにしてもよい。

また、上記の各実施形態では、減衰機構部として、浅底の円形容器内に収容した粘性体中に円板を浸けた構造のものを用いた場合を示したが、上下のディスク間に粘弾性体を介設したものや、上下ディスクを直接又は摩擦材などを介して接触させ、摩擦力で減衰を行うようになされたものなどが用いられてもよい。

更に、上記の各実施形態では、壁の十字状交差部に適用した場合を示したが、壁のＴ字状交差部やＬ字状交差部に適用することも可能である。また、上記の実施形態では、伝動機構部が、十字状交差部から４つの各壁内に突出するように備えられているが、壁の交差部から、直交する少なくとも２つの各壁の内部に突出するように備えられていればよい。また、上記の各実施形態では、壁の交差部が無柱である場合を示したが、壁の交差部に柱が備えられていてもよい。

第１実施形態の制振壁の構造を示すもので、図（イ）は図（ロ）のＩ−Ｉ線矢視断面平面図、図（ロ）は図（イ）のＩＩ−ＩＩ線矢視断面正面図である。 第２実施形態の制振壁の構造を示すもので、図（イ）は図（ロ）のＩ−Ｉ線矢視断面平面図、図（ロ）は図（イ）のＩＩ−ＩＩ線矢視断面正面図である。 第３実施形態の制振壁の構造を示すもので、図（イ）は図（ロ）のＩ−Ｉ線矢視断面平面図、図（ロ）は図（イ）のＩＩ−ＩＩ線矢視断面正面図である。

符号の説明

１…基礎（床側）
２…２階床梁（天井側）
３…四方に延びる各壁（互い直交する方向に延びる壁）
４…天井ライン
５…床ライン
６…減衰機構部
７…伝動機構部

Claims (2)

1. 互いに直交する方向に延びる壁の交差部において、その床下及び／又は天井裏に、水平２次元方向において減衰作用を行う減衰機構部が設けられると共に、
   床側と天井側の水平２次元方向の相対変位動作を前記減衰機構部に伝える伝動機構部が、前記壁の交差部内から、直交する少なくとも２つの各壁の内部に突出するように備えられていることを特徴とする制振壁の構造。
2. 前記伝動機構部が、床側と天井側との水平２次元方向の相対変位動作を増幅して減衰機構部に伝える増幅機能を備えている請求項１に記載の制振壁の構造。

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