JP2007308940A

JP2007308940A - 制震構造

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Publication number: JP2007308940A
Application number: JP2006138163A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Iriyama; 朋之入山; Katsumune Nagai; 克宗永井; Keiji Shudo; 敬二首藤; Kazunori Tsutsumi; 一徳堤; Tatsuya Toyama; 竜也外山; Hiroshi Isoda; 博五十田; Shunsuke Kato; 俊介加藤; Tatsuji Matsumoto; 達治松本; Katsuyuki Tanaka; 克往田中; Yuichiro Matsutani; 雄一朗松谷
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd; Daiken Trade and Industry Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd; Daiken Trade and Industry Co Ltd
Priority date: 2006-05-17
Filing date: 2006-05-17
Publication date: 2007-11-29
Anticipated expiration: 2026-05-17
Also published as: JP4795114B2

Abstract

【課題】軸材のズレ等による不陸の心配なく施工することができる制震構造を提供する。
【解決手段】制震構造１０は、軸材１１，１２，１３及び面材１５とそれらの間に介設されたゴム組成物で形成された粘弾性ダンパー機能を有する制震部材１７とを備える。制震部材１７は、軸材取付部が軸材１１，１２，１３の面材１５に直交する面に取り付けられていると共に、面材取付部が面材１５の裏面側に取り付けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、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、梁などの軸材と、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、梁などの軸材からなる躯体に、耐火ボードなどの面材を、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、ネジが面材の表面側から通されて粘弾性体を貫通して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という問題もある。
特開２００２−６１３１６号公報

本出願の目的は、軸材のズレ等による不陸の心配なく施工することができる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、軸材及び面材とそれらの間に介設された制震部材とを備えた制震構造であって、
上記制震部材は、軸材取付部が上記軸材の上記面材に直交する面に取り付けられていると共に、面材取付部が上記面材の裏面側に取り付けられていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載された制震構造において、
上記面材は、剛性を有する材料で形成された固定具で上記軸材に固定されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載された制震構造において、
上記制震部材は、複数が単一の受材を介して上記面材に取り付けら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１乃至３のいずれかに記載された制震構造において、
前記制震部材は、主鎖にＣ−Ｃ結合を有するポリマーからなる基材ゴムに、該基材ゴム１００質量部に対して１００〜１５０質量部のシリカと、該シリカの１０〜３０質量％のシラン化合物と、が添加されて架橋されたゴム組成物で形成された粘弾性ダンパーを有することを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、制震部材の軸材取付部が軸材の面材に直交する面に取り付けられていると共に、面材取付部が面材の裏面側に取り付けられており、軸材取付部の取付位置を前後に調節することができるので、軸材のズレ等による不陸の心配なく施工することができる。

請求項２に係る発明によれば、面材が剛性を有する材料で形成された固定具で軸材に固定されており、揺れに対する初期剛性が高いので、小さい地震で揺れが小さい場合には、高い初期剛性により優れた制震性能を得ることができる一方、大きい地震で揺れが大きい場合には、固定具が塑性変形するものの制震部材によるエネルギー吸収により優れた制震性能を得ることができる。つまり、揺れの大小に関係なく、優れた制震性能を得ることができる。

請求項３に係る発明によれば、軸材と面材との間の変形量は各部位で異なり（端部が大きく、中央部が小さい）、複数の制震部材がばらばらに面材に取り付けられていたのでは、各制震部材に加わる変形量が取付位置によって異なるものとなるところ、複数の制震部材が単一の受材を介して面材に取り付けられており、複数の制震部材が一体となって個々の変形量が均等化するので、エネルギー吸収を効率的に行うことができる。

請求項４に係る発明によれば、制震部材が主鎖にＣ−Ｃ結合を有するポリマーからなる基材ゴムに、該基材ゴム１００質量部に対して１００〜１５０質量部のシリカと、該シリカの１０〜３０質量％のシラン化合物と、が添加されて架橋されたゴム組成物で形成された粘弾性ダンパーを有し、制震材用の粘弾性体として好ましい歪依存性、周波数依存性及び温度依存性のいずれをも備えているので、これにより優れた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）
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１〜３は、本発明の実施形態１に係る建物の制震構造１０を示す。

この制震構造１０は、３本の柱１１（軸材）並びに梁１２（軸材）及び土台１３（軸材）の一部分からなる「日」の文字を横にしたような枠状の躯体１４と内装下地材や外装下地材を構成する面材１５とを有する縦長長方形の壁構造に構成されたものである。なお、この制震構造１０は、全ての壁構造に構成されていても、また、一部の壁構造に構成されていてもいずれでもよい。

柱１１は、左右に間隔をおいて並行に延びるように設けられ、各々が梁１２と土台１３との間を連結するように立設されている。柱１１は、例えば、木製の長さ１０００〜７０００ｍｍ、幅２５〜１５０ｍｍ及び厚さ９０〜１５０ｍｍの角材により構成され、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。柱１１の間隔は、例えば、３００〜２０００ｍｍである。

梁１２及び土台１３は、上下に間隔をおいて並行に延びるように設けられている。梁１２及び土台１３のそれぞれは、例えば、木製の長さ１０００〜７０００ｍｍ、幅９０〜１５０ｍｍ及び厚さ９０〜４００ｍｍの角材により構成され、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。梁１２と土台１３との間隔は、例えば、１０００〜２０００ｍｍである。

柱１１と梁１２とは、前者の上端に形成された凸部が後者の下面側に形成された凹部に嵌合して結合している。また、柱１１と土台１３とは、前者の下端に形成された凸部が後者の上面側に形成された凹部に嵌合して結合している。

面材１５は、矩形平板状に形成されており、躯体１４を覆うように設けられている。面材１５は、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、例えば、長さ９００〜３０００ｍｍ、幅９００〜１８２０ｍｍ及び厚さ６〜１３ｍｍに形成されている。建物が地震や風圧によって大きな水平力を受けたとき、この面材１５の持つ剪断剛性が主要な抵抗要素として作用する。

面材１５の裏面側には、左右両辺のそれぞれに沿って細長い上側及び下側の受材１６が上下に大きく間隔をおいて設けられており、また上下両辺のそれぞれに沿って細長い左側及び右側の受材１６が左右に間隔をおいて設けられている。

上側及び下側の受材１６のそれぞれは、金属材料や木質材料等の剛性を有する材料により、例えば、長さ１００〜３５００ｍｍ、幅４０〜１６０ｍｍ及び厚さ４０〜１００ｍｍに形成されている。上側及び下側の受材１６のそれぞれは、面材１５の表側から打ち付けられた釘ｎ（ビス、ピンネイルであってもよい。）によって面材１５に固定されている。

左側及び右側の受材１６のそれぞれは、金属材料や木質材料等の剛性を有する材料により、例えば、長さ１００〜３５００ｍｍ、幅４０〜１００ｍｍ及び厚さ４０〜１００ｍｍに形成されている。左側及び右側の受材１６のそれぞれは、面材１５の表側から打ち付けられた釘ｎ（ビス、ピンネイルであってもよい。）によって面材１５に固定されている。

両側の柱１１のそれぞれと面材１５の裏面側に設けられた上側及び下側の受材１６との間には、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、複数の制震部材１７が介設されている（図４では４個）。つまり、複数の制震部材１７が上側或いは下側の受材１６という単一の受材１６を介して面材１５に取り付けられている。

図５（ａ）〜（ｄ）は、制震部材１７を示す。

この制震部材１７は、シート状の粘弾性ダンパー１８とそれを挟むように設けられた軸材取付部１９及び面材取付部２０とを有する。

粘弾性ダンパー１８は、例えば、縦３０〜２００ｍｍ、横３０〜２００ｍｍ及び厚さ３〜３０ｍｍに形成されている（図５では、縦長長方形）。

粘弾性ダンパー１８は、特に、主鎖にＣ−Ｃ結合を有するポリマーからなる基材ゴムに、該基材ゴム１００質量部に対して１００〜１５０質量部のシリカと、該シリカの１０〜３０質量％のシラン化合物と、が添加されて架橋されたゴム組成物で形成されていることが好ましい。

一般に、粘弾性体は、振幅の増加に連れて剛性が増加して抵抗力が高くなる。振幅が大きくなるに連れて剛性が大きくなる性質を有する粘弾性体の場合、建物の加速度応答や各部応力の過大な上昇が生じる。従って、制震材用の粘弾性体としては、振幅が増加しても剛性の増加が頭打ちになる性質を有する粘弾性材料で形成されたものが好ましい。また、制震材用の粘弾性体としては、交通振動などの環境振動から台風時の風揺れ、或いは、大地震に至るまでの幅広い振動領域で機能する必要があるため、歪み依存性が小さいことが好ましい。つまり、小歪から大歪まで安定した振動エネルギー吸収能力を発揮することが好ましい。

具体的には、制震材用の粘弾性体としては、０．０１≦γ（剪断歪）≦３．５の領域で、Ｈeq（等価粘性減衰定数（等価減衰定数））＞０．２０の安定したエネルギー吸収能力を発揮し、大振幅領域において抵抗力が過大とならないように、γ＞１．０の領域で、γの増加と共にＧeq（等価剪断弾性率）＝Ｋeq／（Ｓ／Ｄ）が減少するものが好ましい。例えば、０．４５≦｛Ｋeq／（Ｓ／Ｄ）₍γ_=3.0)｝／｛Ｋeq／（Ｓ／Ｄ）₍γ_=1.0)｝＜０．８０の粘弾性材料で形成されたものである。

なお、γは剪断歪であり、図６（ａ）に示すように、粘弾性体の剪断変形量を粘弾性体の厚さｔで除したものである。また、Ｈeq及びＧeqは、粘弾性体を剪断変形させる正弦波加振を行い、その際の図６（ｂ）に示す履歴ループ（ヒステリシス曲線）を求め、次式に基づいて算出されるものである。
Ｈeq＝ΔＷ／２πＷ
Ｗ：剪断変形の弾性エネルギー（Ｎ・ｍｍ）（図６（ｂ）中の斜線部分の面積）
ΔＷ：剪断変形により吸収するエネルギーの合計（Ｎ・ｍｍ）（図６（ｂ）中の楕円部分の面積）
Ｇeq＝Ｋeq／（Ｓ／Ｄ）＝Ｆ／Ｕ_BE／（Ｓ／Ｄ）
Ｆ：最大変位を与えるときの荷重（Ｎ）
Ｕ_BE：最大変位（ｍｍ）
Ｓ／Ｄ：試験サンプルの形状係数（サンプル剪断面積／サンプル剪断隙間）
また、一般的な粘弾性体は、振動周波数の増加に伴ってＧeq（Ｎ／ｍｍ²）が著しく大きくなる。例えば、２０℃では、振動周波数０．１Ｈｚのときと２．０ＨｚのときとではＧeqの値が２〜３倍となる。交通振動の卓越周波数は通常４〜７Ｈｚに分布し、地震動は０．１〜２０Ｈｚ程度に分布するので、制震材用の粘弾性体としては、より入力周波数分布領域が広範囲に及ぶ地震動に対して、剛性や減衰性能の点で比較的安定した性質を備えていることが好ましい。

粘弾性体の減衰性能は、概ねその剛性（ここでは、Ｇeq）と減衰定数ここではＨeq）との積で表現することができる。制震材用の粘弾性体としては、一定の温度条件下で、この積の値が、ある周波数を基準として０．１〜２０Ｈｚの範囲で±５０％以内であることが好ましい。

また、一般的な粘弾性体は、低温時に剛性が高くなり、高温時に剛性が低くなる。日本は一年を通じて気温の変化が大きく、制震材用の粘弾性体としては、−１０〜４０℃程度の温度範囲に対して、剛性や減衰性能の点で比較的安定した性質を備えていることが好ましい。

具体的には、制震材用の粘弾性体としては、２０℃でのＧeqを基準として、低温側は−１０℃のときのＧeq（ｔ＝−１０℃）と２０℃のときのＧeq（ｔ＝２０℃）との比
Ｇeq（ｔ＝−１０℃）／Ｇeq（ｔ＝２０℃）≦２．２
であり、且つ、高温側は４０℃のときのＧeq（ｔ＝４０℃）と２０℃のときのＧeq（ｔ＝２０℃）との比
Ｇeq（ｔ＝４０℃）／Ｇeq（ｔ＝２０℃）≧０．６
であることが好ましい。

粘弾性ダンパー１８は、上記のゴム組成物で形成されていると、上記した制震材用の粘弾性体として好ましい歪依存性、周波数依存性及び温度依存性のいずれをも備え、これにより優れた制震性能を発現する。特に、２０℃でＨeq≧０．２、０．３５≦Ｇeq≦０．７５（Ｎ／ｍｍ²）、且つ、Ｇeqの温度依存性がＧeq（ｔ＝−１０℃）／Ｇeq（ｔ＝２０℃）≦２．２、Ｇeq（ｔ＝４０℃）／Ｇeq（ｔ＝２０℃）≧０．６を実現することができる。

ここで、主鎖にＣ−Ｃ結合を有するポリマーからなる基材ゴムとしては、特に限定されることはなく、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン・ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、エチレン・プロピレン共重合ゴム（ＥＰＭ）アクリロニトリル・ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等が挙げられる。そして、基材ゴムとして、これらのうち１種単独のもの、又は、２種以上を混合したものを用いることができる。

シリカとしては、特に限定されることはなく、ゴムの補強材として使用される親水性又は疎水性の種々のものが挙げられる。そして、シリカとして、１種単独のもの、又は、２種以上を混合したものを用いることができる。

シラン化合物は、下記の一般式で表されるものである。

Ｒ¹〜Ｒ⁴のアルコキシ基としては、Ｃ_nＨ_2n+1Ｏで表される種々の炭素数のものが挙げられ、特に、炭素数が１〜２であるメトキシ基やエトキシ基が好ましい。Ｒ¹〜Ｒ⁴のハロゲンとしては、フッ素、塩素、臭素等が挙げられる。アルキル基としては、Ｃ_nＨ_2n+1で表される種々の炭素数のものが挙げられ、炭素数が１〜２０程度であるのが好ましい。かかるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、第２級ブチル基、第３級ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニル基、ｏ−テルフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基等が挙げられる。

具体的には、シラン化合物としては、例えば、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、トリエトキシフェニルシラン、ジエトキシジメチルシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルジクロロシラン等が挙げられる。そして、シラン化合物として、これらのうち１種単独のもの、又は、２種以上を混合したものを用いることができる。

ゴム組成物には、これら以外にも加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤、老化防止剤、シリカ以外の補強材、充填材、軟化剤、可塑剤、粘着性付与剤等の各種添加剤が添加されていてもよい。

加硫剤としては、例えば、硫黄、有機含硫黄化合物、有機過酸化物等が挙げられる。有機含硫黄化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジチオビスモルホリン等が、有機過酸化物としては、例えば、ペンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシド等がそれぞれ挙げられる。

加硫促進剤としては、例えば、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィドなどのチウラム類、ジブチルジチオカーバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカーバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカーバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカーバミン酸テルルなどのジチオカーバミン酸類、２−メルカプトベンゾチアゾール、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドなどのチアゾール類、トリメチルチオ尿素、Ｎ，Ｎ’−ジエチルチオ尿素などのチオウレア類等の有機加硫促進剤、消石灰、酸化マグネシウム、酸化チタン、リサージ（ＰｂＯ）等の無機加硫促進剤が挙げられる。

加硫促進助剤としては、例えば、ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸などの脂肪酸、亜鉛華などの金属酸化物等が挙げられる。

加硫遅延剤としては、例えば、サリチル酸、無水フタル酸、安息香酸などの芳香族有機酸、Ｎ−ニトロソジフェニルアミン、Ｎ−ニトロソ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジハイドキノン、Ｎ−ニトロソフェニル−β−ナフチルアミンなどのニトロソ化合物等が挙げられる。

これらの加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤及び加硫遅延剤は、これらの合計の添加量が基材ゴム１００質量部に対して４〜１５質量部程度であることが好ましい。

老化防止剤としては、例えば、２−メルカプトベンゾイミダゾールなどのイミダゾール類、フェニル−α−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミンなどのアミン類、ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、スチレン化フェノールなどのフェノール類等が挙げられる。老化防止剤は、その添加量が基材ゴム１００質量部に対して１．５〜５質量部程度であることが好ましい。

シリカ以外の補強材としては、例えば、カーボンブラック、ケイ酸塩系のホワイトカーボン、亜鉛華、表面処理沈降性炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、クレーなどの無機系補強材、クマロンインデン樹脂、フェノール樹脂、ハイスチレン樹脂（スチレン含有量の多いスチレン・ブタジエン共重合体）などの有機系補強材が挙げられる。

充填材としては、例えば、炭酸カルシウム、クレー、硫酸バリウム、珪藻土等が挙げられる。

シリカ以外の補強材及び／又は充填材は、その添加量が基材ゴム１００質量部に対して５〜５０質量部程度であることが好ましい。

軟化剤としては、例えば、脂肪酸（ステアリン酸、ラウリン酸など）、綿実油、トール油、アスファルト物質、パラフィンワックスなどの植物油系、鉱物油系、合成系のものが挙げられる。軟化剤は、その添加量が基材ゴム１００質量部に対して１０〜１００質量部程度であることが好ましい。

可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジルフォスフェート等が挙げられる。可塑剤は、その添加量が基材ゴム１００質量部に対して５〜２０質量部程度であることが好ましい。

粘着性付与剤としては、例えば、クマロン・インデン樹脂、芳香族系樹脂、芳香族・脂肪族混合系樹脂、ロジン系樹脂、シクロペンタジエン系樹脂等が挙げられる。粘着性付与剤は、その添加量が基材ゴム１００質量部に対して５〜５０質量部程度であることが好ましい。

ゴム組成物には、さらに、分散剤、溶剤などが適宜添加されていてもよい。

粘弾性ダンパー１８は、以上のような基材ゴム及び添加剤を例えばバンバリーミキサー等の密閉式混練機に投入して混練することにより未架橋のゴム組成物を作製し、それを例えばローラーヘッド押出機等を用いて押出成形し、さらに所定形状になるようにカットした後、それを所定の金型にセットして加熱及び加圧して加硫成形することにより製造され得る。

軸材取付部１９は、鋼板、アルミニウム板、ステンレス板などの金属材料やＡＢＳ樹脂板、アクリル樹脂板などの樹脂材料、木質材料、火山性ガラス質複層板などの無機質材料等の剛性を有する材料により、軸材取付片１９ａとダンパー取付片１９ｂとを有する断面Ｌ字状に形成されている（好ましくは厚さ５ｍｍ以上）。軸材取付片１９ａには複数のビス孔が形成されている（図５では６個）。ダンパー取付片１９ｂは、エポキシ系接着剤やウレタン系接着剤などにより、或いは、加硫接着により粘弾性ダンパー１８に接着している。

面材取付部２０は、金属材料等の剛性を有する材料により、一対の板状の面材取付片２０ａとそれらを連結する連結片２０ｂとを有する断面コの字状に形成されている。各面材取付片２０ａには複数のビス孔が形成されている（図５では３個）。連結片２０ｂは、エポキシ系接着剤やウレタン系接着剤などにより、或いは、加硫接着により粘弾性ダンパー１８に接着している。

制震部材１７は、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、軸材取付部１９の軸材取付片１９ａが柱１１の面材１５に直交する躯体１４内側面に当接し、軸材取付片１９ａに形成されたビス孔にビスｂが通されてビス留めされ、それによって柱１１に取り付けられている。また、制震部材１７は、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、面材取付部２０が面材１５の裏面の上側或いは下側の受材１６に嵌合し、面材取付片２０ａに形成されたビス孔にビスｂが通されてビス留めされ、それによって面材１５に取り付けられている。従って、シート状の粘弾性ダンパー１８は、面材１５に平行に設けられている。

梁１２及び土台１３のそれぞれと面材１５の裏面側に設けられた左側及び右側の受材１６のそれぞれとの間にも複数の制震部材１７が介設されている（図１では２個）。つまり、複数の制震部材１７が左側或いは右側の受材１６という単一の受材１６を介して面材１５に取り付けられている。

制震部材１７は、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、軸材取付部１９の軸材取付片１９ａが梁１２或いは土台１３の面材１５に直交する躯体１４内側面に当接し、軸材取付片１９ａに形成されたビス孔にビスｂ（釘、ボルト、ラグスクリューであってもよい。）が通されてビス留めされ、それによって梁１２或いは土台１３に取り付けられている。また、制震部材１７は、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、面材取付部２０が面材１５の裏面の左側或いは右側の受材１６に嵌合し、面材取付片２０ａに形成されたビス孔にビスｂが通されてビス留めされ、それによって面材１５に取り付けられている。従って、シート状の粘弾性ダンパー１８は、面材１５に平行に設けられている。

なお、制震部材１７が面材１５の中央部よりも端部に多く設けられているのは、中央部よりも端部の方が大きな変位が生じるからである。

面材１５は、周縁に沿って、また、中央を上下方向に沿って、間隔をおいて表側から釘２１（固定具）が打ち付けられ、それによって柱１１並びに梁１２及び土台１３のそれぞれに固定されている。

以上の制震構造１０によれば、制震部材１７の軸材取付部１９が柱１１や梁１２や土台１３の面材１５に直交する躯体１４内側面に取り付けられていると共に、面材取付部２０が面材１５の裏面側に取り付けられており、軸材取付部１９の取付位置を前後に調節することができるので、柱１１や梁１２や土台１３のズレ等による不陸の心配なく施工することができる。しかも、面材１５を躯体１４に固定した後に制震部材１５を裏面側から取り付けることも可能であり、新築だけでなく、既存の構造に対する改修も容易に行うことができる。

また、面材１５が釘２１、つまり、剛性を有する材料で形成された固定具で柱１１や梁１２や土台１３に固定されており、揺れに対する初期剛性が高いので、図８に示すように、この制震構造１０に面材１５に平行な面内で水平力が作用すると、小さい地震で揺れが小さい場合には、高い初期剛性により優れた制震性能を得ることができる一方、大きい地震で揺れが大きい場合には、図９に示すように、釘２１が塑性変形するものの制震部材１７によるエネルギー吸収により優れた制震性能を得ることができる。つまり、揺れの大小に関係なく、優れた制震性能を得ることができる。なお、面材１５は梁１２や土台１３と一緒に動こうとするので、梁１２や土台１３と面材１５との間に設けられた制震部材１７に生じる変位は相対的に小さく、一方、柱１１は梁１２や土台１３とずれようとするので、柱１１と面材１５との間に設けられた制震部材１７に生じる変位は相対的に大きい。

柱１１や梁１２や土台１３と面材１５との間の変形量は各部位で異なり（端部が大きく、中央部が小さい）、複数の制震部材１７がばらばらに面材１５に取り付けられていたのでは、各制震部材１７に加わる変形量が取付位置によって異なるものとなる。しかしながら、上記の制震構造１０によれば、複数の制震部材１７が単一の受材１６を介して面材１５に取り付けられており、複数の制震部材１７が一体となって個々の変形量が均等化するので、エネルギー吸収を効率的に行うことができる。

なお、本実施形態１では、図１０（ａ）に示すように、柱１１と面材１５との間、並びに、梁１２及び土台１３のそれぞれと面材１５との間の両方に制震部材１７を設けた構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、図１０（ｂ）に示すように、柱１１と面材１５との間にのみ制震部材１７を設けた構成であっても、図１０（ｃ）に示すように、梁１２及び土台１３のそれぞれと面材１５との間にのみ制震部材１７を設けた構成であってもよい。面材１５を複数設ける場合には、図１０（ｄ）に示すように、柱１１と各面材１５との間に制震部材１７を設けた構成としてもよく、図１０（ｅ）に示すように、柱１１間に横に介設された受材１６と各面材１５との間に制震部材１７を設けた構成としてもよい。

また、実施形態１では、柱１１を外部に現れないようにした大壁構造としたが、特にこれに限定されるものではなく、図１１に示すように、真壁構造を構成するものであってもよい。

また、実施形態１の構成に加えて、図１２に示すように、土台１３に面材１５の回転を規制する回転規制部材２２が設けられた構成であってもよい。このような構成によれば、回転規制部材２２により面材１５の躯体１４に対する回転が規制されるので、面材１５の自由度が低くなり、躯体１４と面材１５とが相対変位したときには、制震部材１７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、実施形態１では、粘弾性ダンパー１８を有する制震部材１７を用いた構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、図１３に示すように、柱１１や梁１２や土台１３と面材１５の裏面側に設けられた受材１６との間に制震部材１７としてオイルダンパー２３（制震部材）を用いた構成であってもよい。

また、実施形態１では、受材１６を介して複数の制震部材１７を面材１５に取り付けた構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、複数の制震部材１７を個別に受材１６を介して面材１５に取り付けた構成であっても、複数の制震部材１７を個別に直接面材１５に取り付けた構成であってもよい。

また、実施形態１では、面材１５が釘２１で柱１１並びに梁１２及び土台１３のそれぞれに固定された構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、面材１５が制震部材１７のみを介して柱１１並びに梁１２及び土台１３のそれぞれに取り付けられた構成であってもよい。

（実施形態２）
図１４（ａ）及び（ｂ）は、実施形態２に係る制震構造１０を示す。図１５は、制震部材１７を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は実施形態１と同一符号で示す。

この制震構造１０では、制震部材１７は、シート状の粘弾性ダンパー１８とそれを狭持する一対のパネル状のダンパー取付板２４とを備え、一方のダンパー取付板２４がブロック状の受材１６を介して面材１５の裏面側に取り付けられ、他方のダンパー取付板２４が軸材取付具２５を介して柱１１や梁１２や土台１３に取り付けられている。

粘弾性ダンパー１８は、実施形態１のものと同様の構成である。

ダンパー取付板２４は、金属材料等の剛性を有する材料により形成されている。ダンパー取付板２４は、ダンパー取付側と反対側の中央にボルトＢが溶接等により立設されている。ダンパー取付板２４は、エポキシ系接着剤やウレタン系接着剤などにより、或いは、加硫接着により粘弾性ダンパー１８と接着している。

受材１６は、平板ブロック状に形成されている。受材１６は、中央にボルト固定具２６が埋設されており、ボルト孔が背面側に開口するように面材１５の裏面側に設けられている。受材１６は、面材１５の表側から打ち付けられた釘ｎによって面材１５に固定されている。

軸材取付具２５は、金属材料等の剛性を有する材料により、軸材取付片２５ａと部材取付片２５ｂとを有する断面Ｌ字状に形成されている。軸材取付片２５ａ及び部材取付片２５ｂのそれぞれにはボルト孔が形成されている。軸材取付具２５は、軸材取付片２５ａが柱１１や梁１２や土台１３に当接してボルト孔にボルトＢが通されて締め込まれて固定されている。

制震部材１７は、一方のダンパー取付板２４のボルトＢが受材１６のボルト固定具２６に螺合されて取り付けられており、他方のダンパー取付板２４のボルトＢが軸材取付具２５の部材取付片２５ｂのボルト孔に通されてナット留めされて取り付けられている。

この制震構造１０では、制震部材１７が柱１１や梁１２や土台１３及び面材１５のそれぞれにボルトＢを用いて取り付けられているので、構造全体として強度が相対的に高い。

制震部材１７の構成及びその取付構造の構成を除いては実施形態１と同一構成である。また、制震動作も実施形態１と同一である。

（実施形態３）
図１６は、実施形態３に係る制震構造１０を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は実施形態１と同一符号で示す。

この制震構造１０では、軸材取付具２５が長尺に形成されており、複数の制震部材１７がその軸材取付具２５を介して柱１１や梁１２や土台１３にボルトＢを用いて取り付けられている。

その他の構成は実施形態２と同一である。また、制震動作も実施形態１と同一である。

（実施形態４）
図１７及び１８は、実施形態４に係る制震構造１０を示す。図１９（ａ）〜（ｄ）は、制震部材１７を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は実施形態１と同一符号で示す。

この制震構造１０では、制震部材１７は、躯体１４内側面に設けられた軸材側受材２７を介して柱１１や梁１２や土台１３に取り付けられている。

軸材側受材２７は、木質材料等の剛性を有する材料により形成されている。軸材側受材２７は、釘等により柱１１や梁１２や土台１３の躯体１４内側面に取り付けられている。また、軸材側受材２７は、面材１５側の面に制震部材１７を取り付けるための欠き込み部１６ａが形成されている。

制震部材１７は、軸材取付部１９が金属材料等の剛性を有する材料により平板状に形成されている。軸材取付部１９は、粘弾性ダンパー１８よりも広く形成されており、粘弾性ダンパー１８からはみだした部分に取付用のビス孔が形成されている。そして、制震部材１７は、軸材取付部１９が軸材側受材２７の面材１５側の面の欠き込み部２７ａに嵌合されてビス孔にビスｂが通されてビス留めされ、それによって柱１１や梁１２や土台１３に取り付けられている。このように軸材取付部１９が軸材側受材２７に形成された欠き込み部１６ａに嵌合されているので、制震部材１７の取付構造が強固となっている。

その他の構成は実施形態１と同一である。また、制震動作も実施形態１と同一である。

（実施形態５）
図２０は、実施形態５に係る制震構造１０を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は実施形態１と同一符号で示す。

この制震構造１０では、制震部材１７は、シート状の粘弾性ダンパー１８とそれを挟むように設けられた軸材取付部１９及び面材取付部２０とを有し、粘弾性ダンパー１８が面材１５の裏面側の受材１６と柱１１や梁１２や土台１３との間に面材１５に直交するように設けられている。

軸材取付部１９は、平板状に形成されている。軸材取付部１９は、粘弾性ダンパー１８よりも広く形成されており、粘弾性ダンパー１８からはみだした部分に取付用のビス孔が形成されている。そして、制震部材１７は、軸材取付部１９が柱１１や梁１２や土台１３の躯体１４内側面に当設されてビス孔にビスｂが通されてビス留めされ、それによって柱１１や梁１２や土台１３に取り付けられている。軸材取付部１９は、エポキシ系接着剤やウレタン系接着剤などにより、或いは、加硫接着により粘弾性ダンパー１８に接着している。

面材取付部２０は、面材取付片２０ａとダンパー取付片２０ｃとを有する断面Ｌ字状に形成されている。面材取付片２０ａにはビス孔が形成されている。そして、面材取付部２０は、面材取付片２０ａが受材１６の背面側の面に当接すると共にダンパー取付片２０ｃが受材１６の柱１１や梁１２や土台１３に対向する面に当接するように設けられ、面材取付片２０ａのビス孔にビスｂが通されてビス留めされ、それによって面材１５に取り付けられている。ダンパー取付片２０ｃは、エポキシ系接着剤やウレタン系接着剤などにより、或いは、加硫接着により粘弾性ダンパー１８に接着している。

（実施形態６）
図２１は、実施形態６に係る制震構造１０を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は実施形態１と同一符号で示す。

この制震構造１０では、複数の制震部材１７は、各々が面材取付部２０を有しておらず、相互に間隔をおいて、粘弾性ダンパー１８が角型鋼管等で構成された受材１６に直接加硫接着され、それによって面材１５に取り付けられている。

また、複数の制震部材１７が取り付けられた受材１６は、制震構造１０を構成する部品としてのユニットを構成する。

（実施形態７）
図２２は、実施形態７に係る制震構造１０を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は実施形態１と同一符号で示す。

この制震構造１０では、制震部材１７は、軸材取付部１９が受材１６に沿って延びる長尺に形成されており、また、面材取付部２０を有しておらず、軸材取付部１９のダンパー取付片１９ｂに相互に間隔をおいて設けられた複数の粘弾性ダンパー１８のそれぞれが角型鋼管等で構成された受材１６に直接加硫接着され、それによって面材１５に取り付けられている。

本発明は、制震構造について有用である。

実施形態１に係る制震構造の正面図である。図１におけるII-II断面図である。図１におけるIII-III断面図である。実施形態１の制震部材が取り付けられた受材を示す（ａ）正面図、（ｂ）背面図及び（ｃ）底面図である。実施形態１の制震部材の（ａ）正面図、（ｂ）（ｃ）両側面図及び（ｄ）底面図である。 γ、Ｈeq及びＧeqの求め方を示す説明図である。実施形態１に係る制震構造の要部の（ａ）断面図及び（ｂ）側面図である。実施形態１に係る制震構造の制震動作を示す正面図である。実施形態１に係る制震構造の制震動作を示す側面図である。（ａ）実施形態１及び（ｂ）〜（ｅ）その変形例を示す正面図である。実施形態１に係る制震構造を真壁構造とした変形例の要部の断面図である。実施形態１に係る制震構造に回転規制部材を設けた変形例の正面図である。実施形態に係る制震構造に制震部材としてオイルダンパーを設けた変形例の要部の断面図である。実施形態２に係る制震構造の要部の（ａ）断面図及び（ｂ）側面図である。実施形態２の制震部材の側面図である。実施形態３に係る制震構造の斜視図である。実施形態４に係る制震構造の要部の断面図である。実施形態４に係る制震構造の要部の側面図である。実施形態４の制震部材の（ａ）正面図、（ｂ）（ｃ）両側面図及び（ｄ）底面図である。実施形態５に係る制震構造の要部の断面図である。実施形態６に係る制震構造の斜視図である。実施形態７に係る制震構造の斜視図である。

符号の説明

１０制震構造
１１柱（軸材）
１２梁（軸材）
１３土台（軸材）
１５面材
１６受材
１７制震部材
１８粘弾性ダンパー
１９軸材取付部
２０面材取付部
２１釘（固定具）

Claims

軸材及び面材とそれらの間に介設された制震部材とを備えた制震構造であって、
上記制震部材は、軸材取付部が上記軸材の上記面材に直交する面に取り付けられていると共に、面材取付部が上記面材の裏面側に取り付けられていることを特徴とする制震構造。
請求項１に記載された制震構造において、
上記面材は、剛性を有する材料で形成された固定具で上記軸材に固定されていることを特徴とする制震構造。
請求項１又は２に記載された制震構造において、
上記制震部材は、複数が単一の受材を介して上記面材に取り付けられていることを特徴とする制震構造。
請求項１乃至３のいずれかに記載された制震構造において、
前記制震部材は、主鎖にＣ−Ｃ結合を有するポリマーからなる基材ゴムに、該基材ゴム１００質量部に対して１００〜１５０質量部のシリカと、該シリカの１０〜３０質量％のシラン化合物と、が添加されて架橋されたゴム組成物で形成された粘弾性ダンパーを有することを特徴とする制震構造。