JP2009256911A - 建物ユニット、及びユニット建物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】地震、風圧等により天井大梁42と床大梁52との間に梁軸方向の相対変位が生じると、制震装置22が該相対変位を抑制して建物ユニット60の揺れを低減する。ここで、天井大梁42に捩れが生ずると、ダンパ74に入力させるべき力がその分減少してしまい、ダンパ74の減衰効果を十分に発揮できなくなる虞があるが、本発明の建物ユニット60では、天井大梁42に対して直接的、又は間接的に連結されたブラケット24、天井小梁30、第1の天井野縁38、第2の天井野縁40、及び石膏ボード46が、天井大梁42の捩れを防止するので、建物ユニット60に揺れが生じた際に、ダンパ74に入力させるべき力を減少させることなくダンパ74へ入力させることができ、ダンパ74による減衰効果を十分に発揮することができるようになる。
【選択図】図2
Description
しかしながら、建物が揺れた際に、上記梁軸方向に垂直な方向の揺れや減衰手段の反力によって梁が捩れ変形すると、梁自体の損傷や減衰手段への荷重(力)伝達の効率が低下し、減衰手段の効果が十分に得られなくなる場合がある。
請求項1に記載の建物ユニットでは、地震、風圧等により建物ユニットに揺れが生じ、互いに離間して配置される一方の梁と他方の梁との間に相対変位が生じると、これらの梁に連結されている減衰手段が該相対変位を抑制するので建物ユニットの揺れを低減できる。
梁捩れ防止手段を梁の外壁側に設けた場合、外壁側が防止手段の分だけ突出することがあるため、外壁側を出っ張らせたくない場合には、梁捩れ防止手段を梁の室内側に設けることが好ましい。梁の室内側は、例えば、梁が床大梁の場合には、床よりも下側に梁捩れ防止手段を配置することができ、室内側に影響を及ぼすことが無い。また、梁が天井大梁の場合には、天井よりも上側に梁捩れ防止手段を配置することができ、梁捩れ防止手段が室内側に影響を及ぼすことが無い。
請求項3に記載の建物ユニットでは、減衰手段と連結された梁が、減衰手段が連結された梁とは異なる他の梁に対して梁捩れ防止手段で連結されて補強されているので、減衰手段と連結された梁の捩れが防止される。
請求項4に記載の建物ユニットでは梁捩れ防止手段が面材または線材であり、面材または線材を、減衰手段と連結された梁と他の梁とに連結することで、減衰手段と連結された梁を補強でき、減衰手段と連結された梁の捩れを防止できる。
減衰手段の連結された梁を梁捩れ防止手段によって他の建物ユニットの他の梁と連結することで、減衰手段の連結された梁が補強されることになり、減衰手段の連結された梁の捩れを防止することが出来る。
減衰手段の連結された梁の室内側を、梁捩れ防止手段によって他の建物ユニットの他の梁と連結することで、減衰手段の連結された梁の捩れを防止するこが出来る。また、一方の建物ユニットの梁と他方の建物ユニットの梁との間に梁捩れ防止手段が配置されることになるので、梁捩れ防止手段が室内側に影響を及ぼすことが無い。
請求項7に記載の建物ユニットでは、梁捩れ防止手段によって、梁の軸線(梁長手方向)周りの捩れを防止することができる。
梁の捩れを防止するには、梁自身を全体的に太くする、型鋼であれば全体的に肉厚を厚くすること等が考えられるが、建物ユニット自体の重量やコストが大幅に上昇する問題がある。
これに対し、請求項8に記載の建物ユニットでは、梁捩れ防止手段は、梁を部分的に補強するので、重量やコスト上昇を最小限に抑えつつ梁の捩れを防止することができる。
請求項9に記載の建物ユニットでは、地震、風圧等により建物ユニットに揺れが生じ、互いに離間して配置される床梁と天井梁との間に相対変位が生じると、これらの梁に連結されている減衰手段が該相対変位を抑制するので建物ユニットの揺れを低減できる。一般的に、建物ユニットに揺れが生じた際には、床梁と、床梁の上方に平行に設けられる天井梁との相対変位が大きいので、この相対変位を抑えることが建物ユニットの揺れを抑えるのに効果的である。
請求項10に記載のユニット建物は、請求項1〜請求項9の何れか1項に記載の建物ユニットを複数連結して構成されているので、ユニット建物として請求項1〜請求項9の作用を奏することができる。
以下、図1〜図5を用いて、本発明に係る建物ユニットの第1の実施形態について説明する。
(本実施形態に係るユニット建物の全体構成)
図1には、複数個(本実施形態では8個)の建物ユニット60からなる2階建てのユニット建物10が示されている。
本実施形態では、天井大梁42、44、及び床大梁52、54に、断面コ字形状のチャンネル鋼(溝形鋼)が用いられている。
同様に、床フレーム64は四隅に床仕口部(柱)68を備えており、この床仕口部68に長さが異なる床大梁52、54の長手方向の端部が溶接されている。
次に、本実施形態の制震構造の要部について詳細に説明する。
図1、及び図2に示すように、本実施形態の建物ユニット60には、床大梁52と天井大梁42との間、及び天井大梁44と床大梁54との間に制震装置22が取り付けられている。
なお、以下に、代表して床大梁52と天井大梁42との間に設置される制震装置22を説明する。本実施形態の制震装置22は、以下に説明する、固定フレーム12、ダンパ74、第2のダンパ取付部材72から構成されている。
固定フレーム12は、鉛直方向に延びる鋼製の第1の柱部材14、及び第1の柱部材14に対して傾斜する第2の柱部材16備えている。第2の柱部材16の上端は、第1の柱部材14の側面上側に溶接されている。なお、固定フレーム12の形状は他の形状であっても良い。
床大梁52の内部には、鋼板で形成された枠形のブラケット26が挿入されており、ブラケット26の上面は床大梁52の上側板部分52A、ブラケット26の下面は床大梁52の下側板部分52Bに密着して床大梁52を補強している。なお、ブラケット26は本発明の補強部材に相当する。
なお、天井大梁42の内部には、床大梁52と同様のブラケット26が挿入されており、ブラケット26の上面は天井大梁42の上側板部分42A、ブラケット26の下面は天井大梁42の下側板部分42Bに密着して天井大梁42を補強している。なお、ブラケット26の上部と天井大梁42の上側板部分42Aとは図示しないボルトで固定され、ブラケット26の下部と天井大梁42の下側板部分42Bと第2のダンパ取付部材72とは図示しないボルトで互いに固定されている。
振れ止めブラケット78は、第1の柱部材14の上端側の一部分を挟み込む格好のコ字形状を呈しており、第1の柱部材14の上端側の一部分は、ガイド部材内に梁長手方向に沿ってスライド自在に挿入されて固定フレーム12が面外方向(図3の矢印B方向)へ倒れることを防止している。なお、面外方向の「面」とは、天井大梁42と床大梁52とを結ぶ仮想の面を意味する。
図5に示すように、建物ユニット60の最外側で互いに平行関係にある一方の天井大梁42と他方の天井大梁42には、各々の内部に鋼製のブラケット24が固定されており、一方の天井大梁42のブラケット24には、互いの天井大梁42を連結するように配置された鋼製(例えば、30mm×10mm×1.6mmのC型鋼)の天井小梁30の一端側が溶接等で固定され、他方の天井大梁42のブラケット24には天井小梁30の他端側が溶接等で固定されている。
次に、本実施形態の建物ユニット60の作用を説明する。
地震、風圧等により建物ユニット60に揺れが生じ、互いに平行に配置された天井大梁42と床大梁52との間に梁軸方向の相対変位が生じると、天井大梁42と床大梁52との間に配置された制震装置22が該相対変位を抑制し、建物ユニット60の揺れを低減する。
また、図示はしないが、天井大梁44の下面には、第1の天井野縁38を介して石膏ボード46が連結されており、これによって天井大梁44の捩れが防止されている。
次に、第2の実施形態に係るユニット建物10を図6にしたがって説明する。なお、第1の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図6(A)に示すように、本実施形態のユニット建物10では、互いに横方向に隣接する一方の建物ユニット60と他方の建物ユニット60との境界部分に鋼製の梁連結部材56が配置され、一方の建物ユニット60の天井大梁42の側面と他方の建物ユニット60の天井大梁42の側面とが、この鋼製の梁連結部材56にボルト58A、及びナット58Bで連結されている。
天井大梁42と梁連結部材56とは、ボルト58A、及びナット58Bで連結することができるが、分解する必要が無ければ溶接しても良い。
また、図示はしないが、天井大梁44に関しても、隣接する他の建物ユニット60の天井大梁44に梁連結部材56を介して連結して捩れを防止することができる。
次に、第3の実施形態に係るユニット建物10を図7にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図7に示すように、本実施形態のユニット建物10では、4つの建物ユニット60の境界部分、即ち、一階の2つの天井大梁42の間、及び2階の2つの床大梁の間に、これら4つの大梁を互いに連結する鋼製の梁連結部材80が配置されている。梁連結部材80は、これら4つの大梁にボルト58A、及びナット58Bで連結されている。
ブラケット82には、鋼製の床小梁84の端部が固着されている。
次に、第4の実施形態に係るユニット建物10を図8にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
例えば、基礎に加速度センサ92を設け、加速度センサ92で検出した地震時の基礎(地面)の加速度の大きさに応じてショックアブソーバ90の減衰力を調整する制御装置94を設けることで、地震時に、制震装置22の取り付けられた天井大梁42の捩れを効果的に抑えることができるようになる。なお、加速度センサ92は、建物ユニット60に取り付けても良い。
なお、第2の実施形態では、一方の建物ユニット60の天井大梁42と、他方の建物ユニット60の天井大梁42との間に隙間があったため、一方の建物ユニット60の天井大梁42と、他方の建物ユニット60の天井大梁42とを梁連結部材56を用いて連結したが、一方の建物ユニット60の天井大梁42と他方の建物ユニット60の天井大梁42とが接する構造であれば、ボルト、ナット等、または溶接等により両者を直接的に連結することも出来る。
また、請求項3における「減衰手段が連結された梁」が、例えば、図9に示す天井フレーム62の図面左側の天井大梁44であるとすると、請求項3における「他の梁」とは、天井小梁30となる。
また、ユニット建物10に吹き抜け等があり、捩れを防止したい天井大梁42に隣接して他の天井大梁42が無い場合、捩れを防止したい天井大梁42が外通り側(外壁側)の場合等では、捩れを防止したい天井大梁42は上階の床大梁52のみと連結して補強しても良い。同様に、天井大梁44は上階の床大梁54のみと連結して補強しても良い。
一方、同一階に隣接して建物ユニット60が無く、上階に隣接する建物ユニット60がある場合には、捩れを防止したい下階の天井大梁42を、上階に隣接する建物ユニット60の床大梁52に連結すれば良い。
22 制震装置(減衰手段)
24 ブラケット(梁捩れ防止手段)
30 天井小梁(線材)
42 天井大梁(梁)
44 天井大梁(梁)
46 石膏ボード(面材)
52 床大梁(梁)
54 床大梁(梁)
56 梁連結部材(梁捩れ防止手段)
60 建物ユニット
80 梁連結部材(梁捩れ防止手段)
96 鋼板(梁捩れ防止手段)
Claims (10)
- 互いに離間して配置される2つの梁を互いに連結し、一方の前記梁と他方の前記梁との相対変位を抑制する減衰手段、を備え、
2つの前記梁の少なくとも一方に、捩じれを防止する梁捩れ防止手段を設けた、ことを特徴とする建物ユニット。 - 前記梁捩れ防止手段を、前記減衰手段に連結された前記梁の室内側に設けた、ことを特徴とする請求項1に記載の建物ユニット。
- 前記減衰手段が連結された前記梁に対して前記減衰手段が連結された梁とは異なる他の梁が平行に設けられ、
前記他の梁と前記減衰手段の連結された前記梁とが前記梁捩れ防止手段によって連結されている、ことを特徴とする請求項2に記載の建物ユニット。 - 前記梁捩れ防止手段は、面材または線材である、ことを特徴とする請求項3に記載の建物ユニット。
- 前記梁捩れ防止手段は、前記減衰手段の連結された前記梁と隣接した他の建物ユニットの他の梁と連結している、ことを特徴とする請求項2に記載の建物ユニット。
- 前記梁捩れ防止手段は、前記減衰手段の連結された前記梁の室内側に連結されている、ことを特徴とする請求項5に記載の建物ユニット。
- 前記梁捩れ防止手段は、前記梁の軸線周りの捩れを防止している、ことを特徴とする請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の建物ユニット。
- 前記梁捩れ防止手段は、前記梁を部分的に補強している、ことを特徴とする請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の建物ユニット。
- 前記減衰手段の連結される2つの前記梁は、一方が天井梁で、他方が床梁である、ことを特徴とする請求項1〜請求項8の何れか1項に記載の建物ユニット。
- 請求項1〜請求項9の何れか1項に記載の建物ユニットが複数連結して構成されたことを特徴とするユニット建物。
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