JP2013217133A

JP2013217133A - 制振構造及び制振パネル

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Publication number: JP2013217133A
Application number: JP2012089934A
Authority: JP
Inventors: Fumiyoshi Sugimoto; 文義杉本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-04-11
Filing date: 2012-04-11
Publication date: 2013-10-24

Abstract

【課題】部品点数を削減し、作業性を向上させることで、設置コスト及び製造コストを低減し、容易に建築基準法の仕様規定に適合させることもできる制振構造及び制振パネルを提供する。
【解決手段】下梁（基礎）９に固定され、下梁から上梁８に向かって鉛直方向に突出する第１部材１６と、第１部材と弾性体又は粘弾性体（高減衰ゴム１７）を挟んで重合されると共に、隣接する２本の柱１０、１１の各々に回動可能に結合される第２部材４３とを備え、下梁が上梁に対して相対移動すると、第１部材と第２部材とが相対回転移動し、弾性体又は粘弾性体が２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受ける制振構造４１等。弾性体又は粘弾性体を挟んで重合された部材間の相対回転移動により、弾性体又は粘弾性体が２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受けて制振効果を発揮する。２本の柱の間隔等を所定の寸法とすることで建築基準法の仕様規定に適合させることもできる。
【選択図】図４

Description

本発明は、建築物の制振技術に関し、特に、在来工法である木造軸組工法、及び２Ｘ４工法等の枠組壁工法による木造建築物等の制振を行う制振構造及び制振パネルに関する。

従来、強風や地震等による木造建築物等の揺れを抑えるため、種々の制振構造が提案されている。例えば、特許文献１に記載の制振構造は、下梁（土台）に固定され、下梁から上梁に向かって鉛直方向に突出する第１部材と、第１部材と１点で回動可能に結合されると共に、弾性体又は粘弾性体を挟んで重合される第２部材と、各々の一端が第２部材に回動可能に結合される２本の筋かいとを備え、下梁が上梁に対して相対移動すると、２本の筋かいを介して第１部材と第２部材とが相対回転移動し、弾性体又は粘弾性体が２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受ける。この制振構造を有する建物等に地震等の外力が加わると、第１部材に対して第２部材が相対回転移動するため、筋かいの端部の変形を増幅させることができ、建物の変形が小さくとも粘弾性体等を効果的に機能させる。

また、特許文献２に記載の制振構造は、下梁（土台）に固定され、下梁から上梁に向かって鉛直方向に突出する第１部材と、第１部材と高減衰ゴムを挟んで重合される第２部材と、第２部材と１点で回動可能に結合されると共に、隣接する２本の柱の各々に回動可能に結合される第３部材とを備え、下梁が上梁に対して相対移動すると、第１部材と第２部材、及び第２部材と第３部材とが各々相対回転移動し、高減衰ゴムが２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受ける。この制振構造を有する建物等に地震等の外力が加わると、第１部材に対して第２部材が相対回転移動し、高減衰ゴムの変形を増幅させることができ、建物の変形が小さくとも高減衰ゴムを効果的に機能させる。

特開２００９−１８５５６６号公報特開２０１１−１７１５３号公報

しかし、上記特許文献１に記載の制振構造においては、第１部材と第２部材とが相対回転移動することで高減衰ゴムを効果的に機能させているが、第１部材と第２部材とをボルトナットによって締結するため、ボルトナット、及びこれらを装着するための構造が必要となり、部品点数が増加すると共に、作業性の面でも改良が求められていた。さらに、木造軸組工法や枠組壁工法に関する建築基準法の仕様規定に適合させる必要もあった。

また、上記特許文献２に記載の制振構造においても、第２部材が第１部材及び第３部材に対して相対回転移動することで高減衰ゴムを効果的に機能させているが、第３部材の補強板をボルトナットによって第２部材に締結するため、上記特許文献１と同様の問題があった。

そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、部品点数を削減し、作業性を向上させることで、設置コスト及び製造コストを低減することができると共に、建築基準法の仕様規定に適合させることもできる制振構造及び制振パネルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、制振構造であって、下梁に固定され、該下梁から上梁に向かって鉛直方向に突出する第１部材と、該第１部材と弾性体又は粘弾性体を挟んで重合されると共に、隣接する２本の柱の各々に回動可能に結合される第２部材とを備え、前記下梁が前記上梁に対して相対移動すると、前記第１部材と前記第２部材とが相対回転移動し、前記弾性体又は粘弾性体が２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受けることを特徴とする。

また、本発明は、制振構造であって、上梁に固定され、該上梁から下梁に向かって鉛直方向に突出する第１部材と、該第１部材と弾性体又は粘弾性体を挟んで重合されると共に、隣接する２本の柱の各々に回動可能に結合される第２部材とを備え、前記上梁が前記下梁に対して相対移動すると、前記第１部材と前記第２部材とが相対回転移動し、前記弾性体又は粘弾性体が２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受けることを特徴とする。

さらに、本発明は、制振構造であって、下梁に固定され、該下梁から上梁に向かって鉛直方向に突出する第１部材と、上梁に固定され、該上梁から下梁に向かって鉛直方向に突出する第２部材と、該第１部材及び第２部材の各々と弾性体又は粘弾性体を挟んで重合されると共に、隣接する２本の柱の各々に回動可能に結合される第３部材とを備え、前記上梁が前記下梁に対して相対移動すると、前記第１部材と前記第３部材とが相対回転移動すると共に、前記第２部材と前記第３部材とが相対回転移動し、前記第１部材と前記第３部材との間の弾性体又は粘弾性体、及び前記第２部材と前記第３部材との間の弾性体又は粘弾性体が各々２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受けることを特徴とする。

上記各々の発明によれば、弾性体又は粘弾性体を挟んで重合された部材間の相対回転移動により、弾性体又は粘弾性体が２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受けて制振効果を発揮すると共に、ボルトナット等の締結部材を用いずに２つの部材間に弾性体又は粘弾性体を挟持するため、部品点数を削減し、作業性を向上させることができ、上梁と下梁との間隔、及び２本の柱の間隔を所定の寸法とすることで容易に木造軸組工法に関する建築基準法の仕様規定に適合させることもできる。

また、本発明は、制振パネルであって、下繋ぎ材に固定され、該下繋ぎ材から上繋ぎ材に向かって鉛直方向に突出する第１部材と、該第１部材と弾性体又は粘弾性体を挟んで重合されると共に、隣接する２本の間柱の各々に回動可能に結合される第２部材とを備え、前記下繋ぎ材が前記上繋ぎ材に対して相対移動すると、前記第１部材と前記第２部材とが相対回転移動し、前記弾性体又は粘弾性体が２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受けることを特徴とする。

さらに、本発明は、制振パネルであって、上繋ぎ材に固定され、該上繋ぎ材から下繋ぎ材に向かって鉛直方向に突出する第１部材と、該第１部材と弾性体又は粘弾性体を挟んで重合されると共に、隣接する２本の間柱の各々に回動可能に結合される第２部材とを備え、前記上繋ぎ材が前記下繋ぎ材に対して相対移動すると、前記第１部材と前記第２部材とが相対回転移動し、前記弾性体又は粘弾性体が２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受けることを特徴とする。

また、本発明は、制振パネルであって、下繋ぎ材に固定され、該下繋ぎ材から上繋ぎ材に向かって鉛直方向に突出する第１部材と、上繋ぎ材に固定され、該上繋ぎ材から下繋ぎ材に向かって鉛直方向に突出する第２部材と、該第１部材及び第２部材の各々と弾性体又は粘弾性体を挟んで重合されると共に、隣接する２本の間柱の各々に回動可能に結合される第３部材とを備え、前記上繋ぎ材が前記下繋ぎ材に対して相対移動すると、前記第１部材と前記第３部材とが相対回転移動すると共に、前記第２部材と前記第３部材とが相対回転移動し、前記第１部材と前記第３部材との間の弾性体又は粘弾性体、及び前記第２部材と前記第３部材との間の弾性体又は粘弾性体が各々２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受けることを特徴とする。

上記各々の発明によれば、弾性体又は粘弾性体を挟んで重合された部材間の相対回転移動により、弾性体又は粘弾性体が２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受けて制振効果を発揮すると共に、ボルトナット等の締結部材を用いずに２つの部材間に弾性体又は粘弾性体を挟持するため、部品点数を削減し、作業性を向上させることができ、上繋ぎ材と下繋ぎ材との間隔、及び２本の間柱の間隔を所定の寸法とすることで容易に枠組壁工法に関する建築基準法の仕様規定に適合させることもできる。

以上のように、本発明によれば、部品点数を削減し、作業性を向上させることで、設置コスト及び製造コストを低減することができると共に、容易に建築基準法の仕様規定に適合させることもできる制振構造及び制振パネルを提供することができる。

本発明に係る制振構造の第１の実施形態を示す全体構成図である。図１の制振構造を構成する第１制振ダンパーを示す断面図である。本発明に係る制振構造の第２の実施形態を示す全体構成図である。本発明に係る制振構造の第３の実施形態を示す全体構成図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１及び図２は、本発明にかかる制振構造の第１の実施形態を示し、この制振構造１は、土台９及び上梁８に固定される制振ダンパー３（３Ａ、３Ｂ）を備える。制振ダンパー３Ｂは、制振ダンパー３Ａと同様の構成を有するため、以下の説明においては、制振ダンパー３Ａについて詳細に説明し、制振ダンパー３Ｂについての説明は省略する。

制振ダンパー３Ａは、図２に示すように、矩形状のプレートを折り曲げて形成され、土台９に釘（不図示）によって固定される２枚の第１プレート（第１部材）１６と、矩形状の２枚の高減衰ゴム１７を挟んで第１プレート１６に重合される矩形状の２枚の取付プレート１９と、各々の取付プレート１９に釘（不図示）によって固定される合板（第３部材）１３とで構成される。

合板１３は、上述のように、制振ダンパー３Ａ、３Ｂの構成要素となると共に、柱１０、１１に固定された金具６、７に回動可能に支持される回動部材４、５に取り付けられ、回動部材４、５の金具６、７への取付部（回転軸）４ａ、５ａを中心に回動可能に構成される。

土台９と柱１０、１１、上梁８と柱１０、１１との間には、ホールダウン金物２１が装着される。

上記構成を有する制振構造１において、図１において土台９に地震等により矢印Ｘ方向の力が加わると、土台９の水平方向への移動に伴い、合板１３が土台９に対して相対的に左方に移動しながら取付部４ａ、５ａを中心に回動する。これにより、制振ダンパー３Ａ、３Ｂにおいて、合板１３を固定する取付プレート１９と第１プレート（制振ダンパー３Ｂ側の第１プレート１６が第２部材となる）１６とが相対回転移動し、各々の高減衰ゴム１７が２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受け、制振効果を発揮する。また、制振構造１において、土台９と上梁８との間隔、及び２本の柱１０、１１の間隔を所定の寸法とすることで木造軸組工法に関する建築基準法の仕様規定に適合させることができる。

尚、上記実施の形態においては、高減衰ゴム１７を用いて本発明にかかる制振構造を構成したが、高減衰ゴムに代えて、高分子フィルム等の粘弾性体、弾性体としての通常のゴムを用いることもできる。

次に、本発明にかかる制振構造の第２の実施形態について図３を参照しながら説明する。

この制振構造３１は、土台９及び上梁８に固定される制振ダンパー３（３Ａ〜３Ｄ）を備える。制振ダンパー３Ａ〜３Ｄは、図２に示した制振ダンパー３Ａと同様の構成を有する。

合板（第３部材）３３、３４は、図１及び図２の合板１３と同一の形状で同様の機能を備えるものであって、各々制振ダンパー３Ａ、３Ｂ、及び３Ｃ、３Ｄの構成要素となると共に、柱１０、１１及び間柱３２に固定された金具３９〜４２に回動可能に支持される回動部材３５〜３８に取り付けられ、回動部材３５〜３８の金具３９〜４２への取付部（回転軸）３５ａ〜３８ａを中心に回動可能に構成される。回動部材３５〜３８及び金具３９〜４２は、各々第１の実施形態における回動部材４、５及び金具６、７と同一の形状で同様の機能を備える。

土台９と柱１０、１１、上梁８と柱１０、１１との間には、ホールダウン金物（不図示）が装着される。

上記構成を有する制振構造３１においても、第１の実施形態と同様に、土台９に地震等により矢印Ｘ方向の力が加わると、土台９の水平方向への移動に伴い、合板３３、３４が土台９に対して相対的に左方に移動しながら取付部３５ａ〜３８ａを中心に回動する。これにより、制振ダンパー３Ａ〜３Ｄにおいて、合板３３、３４を固定する取付プレート１９（図２参照）と第１プレート１６（制振ダンパー３Ａ及び３Ｃ側の第１プレート１６が第１部材、制振ダンパー３Ｂ及び３Ｄ側の第１プレート１６が第２部材となる）とが相対回転移動し、各々の高減衰ゴム１７が２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受け、制振効果を発揮する。また、制振構造３１において、土台９と上梁８との間隔、及び２本の柱１０、１１と間柱３２との間隔を所定の寸法とすることで木造軸組工法に関する建築基準法の仕様規定に適合させることもできる。

次に、本発明にかかる制振構造の第３の実施形態について図４を参照しながら説明する。

この制振構造４１は、土台９及び上梁８に固定される制振ダンパー３（３Ａ〜３Ｄ）を備える。制振ダンパー３Ａ〜３Ｄは、図２に示した制振ダンパー３Ａと同様の構成を有する。また、制振ダンパー３Ａ〜３Ｄの周りの構造についても各々同様の構成を有するため、以下では制振ダンパー３Ａ及びその周辺構造について説明し、制振ダンパー３Ｂ〜３Ｄ及びその周辺構造の説明については省略する。

合板（第２部材）４３は、台形状に形成され、上記第１及び第２の実施形態の合板１３、３３、３４と同様の機能を備えるものであって、制振ダンパー３Ａの構成要素となると共に、柱１０及び間柱３２に固定された板状の金具４５、４６に回動可能に支持される回動部材４７、４８に取り付けられ、回動部材４７、４８の金具４５、４６への取付部（回転軸）４７ａ、４８ａを中心に回動可能に構成される。

上記構成を有する制振構造４１において、図４において土台９に地震等により矢印Ｘ方向の力が加わると、土台９の水平方向への移動に伴い、制振ダンパー３Ａ〜３Ｄの各々を構成する合板４３が土台９に対して相対的に左方に移動しながら取付部４７ａ、４８ａを中心に回動する。これにより、制振ダンパー３Ａ〜３Ｄにおいて、合板４３を固定する取付プレート１９（図２参照）と第１プレート（第１部材）１６とが相対回転移動し、各々の高減衰ゴム１７が２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受け、制振効果を発揮する。また、制振構造４１において、土台９と上梁８との間隔、及び２本の柱１０、１１と間柱３２との間隔を所定の寸法とすることで木造軸組工法に関する建築基準法の仕様規定に適合させることができる。

尚、上記実施の形態においては、本発明にかかる制振構造１、３１、４１を、土台９と上梁８との間に適用した場合について説明したが、土台９と上梁８との間以外にも、建物の２階以上の上下梁の間に適用することもできる。

また、上記実施の形態においては、本発明にかかる制振構造１、３１、４１を木造軸組工法に適用した場合を例にとって説明したが、図１、図３及び図４において、隣接する２本の柱１０、１１を間柱に、土台９及び上梁８を上下繋ぎ材に代えることなどにより、制振構造１、３１、４１を枠組壁工法に適用し、設置コスト及び製造コストを低減することが可能な制振パネルを構成することもでき、上繋ぎ材と下繋ぎ材との間隔、及び２本の間柱の間隔等を所定の寸法とすることで枠組壁工法に関する建築基準法の仕様規定に適合させることもできる。

１制振構造
３（３Ａ〜３Ｄ）制振ダンパー
４、５回動部材
４ａ、５ａ取付部（回転軸）
６、７金具
８上梁
９土台
１０、１１柱
１３合板（第３部材）
１６第１プレート（第１部材）
１７高減衰ゴム
１９取付プレート
２１ホールダウン金物
３１制振構造
３２間柱
３３、３４合板（第３部材）
３５〜３８回動部材
３５ａ〜３８ａ取付部（回転軸）
３９〜４２金具
４１制振構造
４３合板（第２部材）
４５、４６金具
４７、４８回動部材
４７ａ、４８ａ取付部（回転軸）

Claims

下梁に固定され、該下梁から上梁に向かって鉛直方向に突出する第１部材と、
該第１部材と弾性体又は粘弾性体を挟んで重合されると共に、隣接する２本の柱の各々に回動可能に結合される第２部材とを備え、
前記下梁が前記上梁に対して相対移動すると、前記第１部材と前記第２部材とが相対回転移動し、前記弾性体又は粘弾性体が２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受けることを特徴とする制振構造。
上梁に固定され、該上梁から下梁に向かって鉛直方向に突出する第１部材と、
該第１部材と弾性体又は粘弾性体を挟んで重合されると共に、隣接する２本の柱の各々に回動可能に結合される第２部材とを備え、
前記上梁が前記下梁に対して相対移動すると、前記第１部材と前記第２部材とが相対回転移動し、前記弾性体又は粘弾性体が２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受けることを特徴とする制振構造。
下梁に固定され、該下梁から上梁に向かって鉛直方向に突出する第１部材と、
上梁に固定され、該上梁から下梁に向かって鉛直方向に突出する第２部材と、
該第１部材及び第２部材の各々と弾性体又は粘弾性体を挟んで重合されると共に、隣接する２本の柱の各々に回動可能に結合される第３部材とを備え、
前記上梁が前記下梁に対して相対移動すると、前記第１部材と前記第３部材とが相対回転移動すると共に、前記第２部材と前記第３部材とが相対回転移動し、前記第１部材と前記第３部材との間の弾性体又は粘弾性体、及び前記第２部材と前記第３部材との間の弾性体又は粘弾性体が各々２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受けることを特徴とする制振構造。
下繋ぎ材に固定され、該下繋ぎ材から上繋ぎ材に向かって鉛直方向に突出する第１部材と、
該第１部材と弾性体又は粘弾性体を挟んで重合されると共に、隣接する２本の間柱の各々に回動可能に結合される第２部材とを備え、
前記下繋ぎ材が前記上繋ぎ材に対して相対移動すると、前記第１部材と前記第２部材とが相対回転移動し、前記弾性体又は粘弾性体が２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受けることを特徴とする制振パネル。
上繋ぎ材に固定され、該上繋ぎ材から下繋ぎ材に向かって鉛直方向に突出する第１部材と、
該第１部材と弾性体又は粘弾性体を挟んで重合されると共に、隣接する２本の間柱の各々に回動可能に結合される第２部材とを備え、
前記上繋ぎ材が前記下繋ぎ材に対して相対移動すると、前記第１部材と前記第２部材とが相対回転移動し、前記弾性体又は粘弾性体が２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受けることを特徴とする制振パネル。
下繋ぎ材に固定され、該下繋ぎ材から上繋ぎ材に向かって鉛直方向に突出する第１部材と、
上繋ぎ材に固定され、該上繋ぎ材から下繋ぎ材に向かって鉛直方向に突出する第２部材と、
該第１部材及び第２部材の各々と弾性体又は粘弾性体を挟んで重合されると共に、隣接する２本の間柱の各々に回動可能に結合される第３部材とを備え、
前記上繋ぎ材が前記下繋ぎ材に対して相対移動すると、前記第１部材と前記第３部材とが相対回転移動すると共に、前記第２部材と前記第３部材とが相対回転移動し、前記第１部材と前記第３部材との間の弾性体又は粘弾性体、及び前記第２部材と前記第３部材との間の弾性体又は粘弾性体が各々２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受けることを特徴とする制振パネル。