JP2018197429A - 構造体の制振構造 - Google Patents

Abstract

【課題】意匠性を確保しつつ、中小地震から大地震までの広い範囲の地震に対抗できる構造体の制振構造を提供すること。【解決手段】上下方向に沿い、上下方向と交差する横方向に間隔を空けて配された二つの縦材と、前記横方向に沿い、前記上下方向に間隔を空けて配された二つの横材と、前記二つの縦材と前記二つの横材とで囲まれた空間に配され、且つ、前記上下方向及び前記横方向に沿う面材と、前記面材を支持する枠材と、を有する構造体の制振構造であって、摩擦ダンパーを備え、前記上下方向及び前記横方向に交差する見込み方向において、前記縦材の一対の面よりも内側に、前記面材及び前記摩擦ダンパーが納まっている構造体の制振構造。【選択図】図３

Description

本発明は、構造体の制振構造に関する。

構造体の制振構造として、摩擦ダンパーを備えるものが知られている。特許文献１には、柱梁架構のブレースを構成するＨ形鋼の途中に摩擦ダンパーが設けられたものが開示されている。

特開２０１２−１０２８８０号公報

また、住宅や社寺等の地震対策として、一対の梁と一対の柱で構成された柱梁架構の小壁部分に、構造用合板を張り付けたり、板壁を組み込んだりする方法が知られている。これらの方法は中小地震時には有効である。しかし、柱頭固定度が上がることで、大地震時には柱が損傷する恐れがある。
一方、特許文献１に開示されている摩擦ダンパーは大型の鉄骨構造体に用いられることが多く、上記摩擦ダンパーを木造建物にそのまま適用すると、弾性挙動を示して摩擦ダンパーの効果を発揮しないことに加え、金属部材が露出する等して、意匠性が良くない。

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、意匠性を確保しつつ、中小地震から大地震までの広い範囲の地震に対抗できる構造体の制振構造を提供することである。

かかる目的を達成するために本発明は、上下方向に沿い、上下方向と交差する横方向に間隔を空けて配された二つの縦材と、前記横方向に沿い、前記上下方向に間隔を空けて配された二つの横材と、前記二つの縦材と前記二つの横材とで囲まれた空間に配され、且つ、前記上下方向及び前記横方向に沿う面材と、前記面材を支持する枠材と、を有する構造体の制振構造であって、摩擦ダンパーを備え、前記上下方向及び前記横方向に交差する見込み方向において、前記縦材の一対の面よりも内側に、前記面材及び前記摩擦ダンパーが納まっていること、を特徴とする構造体の制振構造である。

このような構造体の制振構造によれば、面材で摩擦ダンパーを覆うことができ、また、見込み方向における縦材と面材の段差（ちり）を設けることができ、意匠性の低下を防止できる。また、中小地震時には、フレーム（縦材及び横材）、摩擦ダンパー（ブレース部）、面材、及び、枠材が耐震要素として機能し、大地震時には、摩擦ダンパーにより地震エネルギーを吸収できる。よって、広い範囲の地震に対抗できる。

かかる構造体の制振構造であって、前記摩擦ダンパーは、前記横材又は前記縦材に取り付けられ、前記構造体に作用する外力に伴って摺動する圧接板同士の摩擦力により前記外力によるエネルギーを吸収する摺動部と、前記縦材と前記横材の交差部から前記摺動部までの間に架け渡されたブレース部と、を有することを特徴とする構造体の制振構造である。

このような構造体の制振構造によれば、中小地震時には、フレーム（縦材及び横材）、ブレース部、面材、及び、枠材が耐震要素として機能し、大地震時には、摺動部により地震エネルギーを吸収できる。また、ブレース部と摺動部を分けて配置することで、例えばブレース部の途中に摺動部を設ける場合に比べて、見込み方向における摩擦ダンパーの大きさを小さくできる。また、ブレース部の途中に摺動部を設けた場合、摺動部の摩擦力の水平方向成分がブレース勾配分減じられるのに対して、本発明は摺動部を水平に配置することにより効率的に耐震性が得られる。

かかる構造体の制振構造であって、前記ブレース部は鋼管であることを特徴とする構造体の制振構造である。

このような構造体の制振構造によれば、見込み方向におけるブレース部の大きさを小さくしつつ、ブレース部の剛性を確保でき、ブレース部の見込み方向外側への変形を抑制できる。

かかる構造体の制振構造であって、前記摺動部は、摺動する方向に間隔を空けて配された第１摺動部、及び、第２摺動部を有し、前記第１摺動部、及び、前記第２摺動部は、共通の接続部材を介して前記ブレース部に接続されており、前記摺動する方向における前記第１摺動部と前記第２摺動部の間であり、前記見込み方向において前記第１摺動部及び前記第２摺動部と重複する位置に、前記枠材が配されていること、を特徴とする構造体の制振構造である。

このような構造体の制振構造によれば、第１摺動部、及び、第２摺動部の滑り耐力（圧接力）を小さくでき、見込み方向の大きさを小さくできる。かつ、複数個の摺動部を設置することで、摺動部の滑り耐力のばらつきも平均化される。また、第１摺動部、及び、第２摺動部と、枠材との接触を防止できる。

かかる構造体の制振構造であって、中小地震による外力が前記構造体に作用すると、前記二つの縦材、前記二つの横材、前記ブレース部、前記面材、及び、前記枠材が前記外力に対抗し、大地震による外力が前記構造体に作用すると、前記摺動部が摺動すること、を特徴とする構造体の制振構造である。

このような構造体の制振構造によれば、広い範囲の地震に対抗できる。

かかる構造体の制振構造であって、前記ブレース部は、前記交差部に固定された他の接続部材を介して前記縦材及び前記横材に接続されており、前記面材を前記枠材に固定する隣り合う第１貫入部材の間隔は、前記他の接続部材を前記縦材及び前記横材に固定する隣り合う第２貫入部材の間隔よりも広いこと、を特徴とする構造体の制振構造である。

このような構造体の制振構造によれば、面材が枠材に強固に固定され過ぎてしまうことを防止できる。よって、大地震時には、面材が枠材から外れ易く、面材により摺動部の摺動が阻害されてしまうことを防止できる。

かかる構造体の制振構造であって、前記枠材は、その平坦面が、前記縦材と前記横材の少なくとも一方の平坦面に当接しつつ、前記縦材と前記横材の少なくとも一方に固定されており、前記面材は、前記枠材に固定されており、前記縦材及び前記横材に直接固定されていないこと、を特徴とする構造体の制振構造である。

このような構造体の制振構造によれば、枠材が縦材及び横材に強固に固定され過ぎてしまうことを防止できる。よって、大地震時には、枠材が面材と共に縦材及び横材から外れ易く、面材により摺動部の摺動が阻害されてしまうことを防止できる。

かかる構造体の制振構造であって、前記面材は、複数の部材に分割されており、前記複数の部材は、互いに固定されていないこと、を特徴とする構造体の制振構造である。

このような構造体の制振構造によれば、面材の剛性が高まり過ぎてしまうことを防止できる。よって、大地震時には、面材が損傷し易く、面材により摺動部の摺動が阻害されてしまうことを防止できる。

本発明によれば、意匠性を確保しつつ、中小地震から大地震までの広い範囲の地震に対抗できる構造体の制振構造を提供することができる。

面材４が設けられていない木造構造体の制振構造１の正面図である。 面材４が設けられた木造構造体の制振構造１の正面図である。 図３Ａは図２のＩ−Ｉ線矢視図であり、図３Ｂは図２のＩＩ−ＩＩ線矢視図である。 図４Ａは摺動部１１の断面図であり、図４Ｂは摺動部１１の正面図である。

以下、本発明に係る「構造体の制振構造」として、例えば、住宅や社寺等の木造構造体を制振する制振構造を例に挙げて実施形態を説明する。ただし、上記に限らず、本発明に係る構造体の制振構造は、例えば、鉄骨構造体を制振する場合にも利用可能である。

図１は、面材４が設けられていない木造構造体の制振構造１の正面図である。図２は、面材４が設けられた木造構造体の制振構造１の正面図である。図３Ａは、図２のＩ−Ｉ線における概略矢視図であり、図３Ｂは、図２のＩＩ−ＩＩ線における概略矢視図である。図４Ａは、摺動部１１の断面図であり、図４Ｂは、摺動部１１の正面図である。

図示するように、木造構造体の制振構造１（以下「制振構造１」ともいう）において、互いに直交（交差）する３方向のことを、上下方向、横方向、及び、見込み方向（奥行き方向）という。また、図３Ａ及び図３Ｂは、制振構造１における横方向左側部分を示す図である。本実施形態の制振構造１は横方向の中心に対して対称な構造であるため、制振構造１における横方向右側部分の図面は省略する。

制振構造１は、図１や図２に示すように、上下方向に沿い、横方向に間隔を空けて配された二つの木製の縦材２と、横方向に沿い、上下方向に間隔を空けて配された二つの木製の横材３と、二つの縦材２と二つの横材３とで囲まれた空間Ｓに配され、且つ、上下方向及び横方向に沿う一対の面材４と、一対の面材４を支持する複数の枠材５と、摩擦ダンパー１０とを有する。

摩擦ダンパー１０は、上横材３ａの横方向の中央部に取り付けられた摺動部１１と、縦材２と横材３の交差部から摺動部１１までの間に架け渡されたブレース部１２と、摺動部１１とブレース部１２を接続する接続部材１３（共通の接続部材）とを有する。

ブレース部１２は、第１ブレース部１２１と、第２ブレース部１２２と、一対の端部接続部材１２３とを有する。第１ブレース部１２１及び第２ブレース部１２２は、縦材２及び横材３の交差部に固定された端部接続部材１２３（他の接続部材）を介して、縦材２及び横材３に接続されている。

詳しく説明すると、第１ブレース部１２１は、横方向左側の縦材２ａと下横材３ｂとの交差部から摺動部１１までの間に架け渡されている。第２ブレース部１２２は、横方向右側の縦材２ｂと下横材３ｂとの交差部から摺動部１１までの間に架け渡されている。また、端部接続部材１２３は、上下方向及び横方向に沿い、第１ブレース部１２１又は第２ブレース部１２２が接続される部位１２３Ａと、横方向に貫入された木ねじや釘等の貫入部材１２４により縦材２に固定される部位１２３Ｂと、下方に貫入された貫入部材１２４により下横材３ｂに固定されている部位１２３Ｃとを有する。

摺動部１１は、木造構造体１’に作用する外力に伴って摺動する圧接板同士の摩擦力により地震エネルギーを吸収するものであり、第１摺動部１１１と第２摺動部１１２とを有する。第１摺動部１１１及び第２摺動部１１２は横方向に間隔を空けて配されている。

第１摺動部１１１及び第２摺動部１１２はそれぞれ、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、一対の取り付け部材１４と、取り付け部材１４及び接続部材１３の間の第１中間部材１５及び一対の第２中間部材１６と、一対の滑動板１７と、一対の摩擦板１８と、ボルトセット１９とを有する。

滑動板１７としては、表面が滑らかなステンレス板等を例示できる。摩擦板１８は、滑動板１７との間で適当な摩擦力を発生するものであればよい。例えば、滑動板１７がステンレス板の場合には、摩擦板１８は、熱硬化性樹脂を結合材としてアラミド繊維、ガラス繊維、ビニロン繊維、カーボンファイバー等の繊維材料と、カシューダスト、鉛などの摩擦調整材と、硫酸バリューム等の充填剤とから主に構成される摩擦材料で形成される。摩擦板１８には、上述の摩擦材料を単独で用いても良いし、摩擦材料に鋼板等を裏打ちして強度を高めたものを用いてもよい。また、接続部材１３、取り付け部材１４、第１，第２中間部材１５，１６としては、ＳＳ４００等の鉄鋼板を例示できる。

取り付け部材１４は、図４Ａに示すように断面逆Ｌ字形状であり、水平部１４ａと上下部１４ｂとを有する。図１に示すように、取り付け部材１４は、水平部１４ａの上面が上横材３ａの下面に当接した状態で、木ねじや釘等の貫入部材１４１が貫入され、上横材３ａに固定されている。また、一対の取り付け部材１４は、それぞれの有する上下部１４ｂが見込み方向に間隔を空けて位置するように上横材３ａに固定されている。また、見込み方向における上下部１４ｂの内側面には、摩擦板１８が固定して取り付けられている。

第１中間部材１５は、一対の摩擦板１８の間に配されている。第１中間部材１５のうち摩擦板１８と対向する位置に、一対の滑動板１７が固定して取り付けられている。

一対の第２中間部材１６は、第１中間部材１５、及び、その下方に配された接続部材１３を見込み方向の両外側から挟み込んでいる。そして、ボルト及びナット等の複数の締結部材１６１により、一対の第２中間部材１６、第１中間部材１５、及び、接続部材１３は一体化されている。

ボルトセット１９は、高力ボルト１９１と、ナット１９２と、一対の座金１９３と、皿ばね１９４とを有する。高力ボルト１９１は、見込み方向において、一対の取り付け部材１４と、一対の摩擦板１８と、一対の滑動板１７と、第１中間部材１５とを貫通している。そして、高力ボルト１９１の先端部にナット１９２が締め付けられることにより、高力ボルト１９１の頭部とナット１９２の間の上記部材は、見込み方向に圧接される。なお、高力ボルト１９１の頭部と取り付け部材１４との間、及び、ナット１９２と取り付け部材１４との間に、座金１９３や皿ばね１９４が介装されている。皿ばね１９４の弾発力により圧接力の大きさの安定化が図られている。

一対の滑動板１７及び第１中間部材１５には、図４Ｂに示すように、横方向に延びた長孔ｈ１が形成されている。一方、一対の摩擦板１８及び一対の取り付け部材１４には、高力ボルト１９１の軸部との隙間が小さい正円の孔（不図示）が形成されている。よって、長孔ｈ１の長さ分だけ、一対の滑動板１７及び第１中間部材１５と、一対の摩擦板１８及び一対の取り付け部材１４とは、横方向に相対移動可能となっている。

そのため、地震時に木造構造体１’に外力が作用すると、滑動板１７と摩擦板１８（圧接板同士）が横方向に摺動し、滑動板１７と摩擦板１８の間に摩擦力が生じる。この摩擦力により、木造構造体１’に作用する地震エネルギーが吸収される。

枠材５は、図１に示すように、上下方向に延びた角型棒形状である複数の縦枠材５１と、縦枠材５１よりも上下方向の長さが短く直方体形状である複数の横枠材５２とを有する。本実施形態では、二本の縦枠材５１が二つの縦材２に沿いつつ、木ねじや釘等の貫入部材５３により縦材２に固定されている。その二本の縦枠材５１の間において、三本の縦枠材５１が横方向に間隔を空けて配されている。これらの縦枠材５１は貫入部材５３により上横材３ａ及び下横材３ｂに固定されている。複数の横枠材５２は、貫入部材５３により上横材３ａ又は下横材３ｂに固定されている。

一対の面材４は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、摩擦ダンパー１０（摺動部１１及びブレース部１２）よりも見込み方向の両外側に設けられている。図２に示すように、面材４は、二つの縦材２と二つの横材３とで囲まれた空間Ｓの全面を覆っており、木ねじや釘等の貫入部材５４により枠材５に固定されている。また、見込み方向各側の面材４は、複数の部材（小面材４１）に分割されている。本実施形態では、４枚の小面材４１が横方向に並んで設けられている。

そして、本実施形態の制振構造１では、図３Ａ及図３Ｂに示すように、見込み方向において、縦材２の一対の面２Ａ，２Ｂよりも内側に、面材４、及び、摩擦ダンパー１０（摺動部１１、ブレース部１２、接続部材１３）が納まっている。

そのため、面材４により摩擦ダンパー１０を覆うことができる。よって、本実施形態のように木造構造体１’において、金属部材である摩擦ダンパー１０が露出し、意匠性が低下してしまうことを防止できる。また、一般に、木造構造体では、柱よりも壁が見込み方向の内側に引っ込んだ段差（ちり）が設けられている。本実施形態の制振構造１でも同様に、縦材２よりも面材４が見込み方向の内側に引っ込み、段差Ｓ２（ちり）を設けることができる。そのため、耐震補強を施した空間Ｓが目立ち難く、他の部位との違和感が生じ難い。

また、中小地震時には、フレーム（二つの縦材２及び二つの横材３）、摺動しない摩擦ダンパー１０（主にブレース部１２）、面材４、及び、枠材５が耐震要素として機能し、木造構造体１’の損傷を抑制できる。一方、大地震時には、摩擦ダンパー１０の摺動により地震エネルギーを吸収でき、木造構造体１’の損傷を抑制できる。

以上のように、本実施形態の制振構造１によれば、意匠性を確保しつつ、中小地震から大地震までの広い範囲の地震に対抗できる。

特に、社寺等の伝統木造建築や既存の木造住宅においては、意匠性や構造上の問題から、柱脚から天井までの全面壁を補強できないことがある。その場合、横長の小壁部分（鴨居（長押）から天井までの壁）に、本実施形態の制振構造１を採用するとよい。また、既存建物に木ねじや釘等で枠材５等を固定するだけであり、既存建物をあまり傷付けることなく、容易に耐震補強を行える。また、小壁部分に本実施形態の制振構造１を採用する場合、図１に示すように、横材３の横方向の中央部に摺動部１１を設けることで、横長の小壁部分にブレース部１２をＶ字に配することができる。よって、中小地震時はブレース部１２が抵抗し、大地震時には摺動部１１が滑ることによってエネルギーを吸収し、構造体１’の損傷をより確実に抑制できる。

また、面材４としては、例えば、ケイカル板等の耐火性の板材に、漆喰塗り層を施したものを例示できる。この場合、社寺や木造住宅において、耐震補強を施した空間Ｓがより目立ち難くなり、意匠性を確保できる。

また、前述のように、中小地震による外力が木造構造体１’に作用すると、フレーム（二つの縦材２及び二つの横材３）、ブレース部１２、面材４、及び、枠材５が外力に対抗し、大地震による外力が木造構造体１’に作用すると、摺動部１１が摺動するように、摺動部１１の滑り耐力を設定するとよい。

滑り耐力は、摺動部１１が滑り始める荷重であり、「滑動板１７と摩擦板１８との摩擦係数×圧接力」である。よって、滑動板１７や摩擦板１８の材質、高力ボルト１９１や皿ばね１９４の締結力を調整することにより、滑り耐力を調整するとよい。なお、大地震による外力としては、例えば、平成十三年国土交通省告示第三八八号にて告示されている「極めて稀に発生する地震動」、震度６以上の地震動等を例示できる。

また、小規模伝統木造建築では、１５０ｍｍ角の柱（縦材２）が多い。そこで、見込み方向における１５０ｍｍ角の柱の内側に面材４及び摩擦ダンパー１０が納まるように、本実施形態の摩擦ダンパー１０の見込み方向の長さを１００ｍｍ程度とする。

具体的には、図３Ａ，図４Ａに示すように、摺動部１１の見込み方向の最大長さＷ１を１００ｍｍとし、図３Ｂに示すように、ブレース部１２の見込み方向の最大長さＷ２を１００ｍｍとする。また、面材４の厚さを１１ｍｍ程度（ケイカル板６ｍｍ、漆喰塗り層５ｍｍ）とする。この場合、摩擦ダンパー１０と面材４との間に隙間を設けつつ、５ｍｍ〜１０ｍｍ程度の段差Ｓ２（ちり）を設けることができる。

そのために、本実施形態の摩擦ダンパー１０（摺動部１１）では、接続部材１３、取り付け部材１４、第１，第２中間部材１５，１６等の板厚を例えば６ｍｍ程度と薄くして、鉄骨構造体で使用する摩擦ダンパーの構成部材の板厚よりも薄くする。木造構造体１で使用する摩擦ダンパー１０は、大型の鉄骨構造体で使用する摩擦ダンパー程に剛性を高めなくとも変形等の問題が生じ難いため、上記のように板厚を薄くできる。

また、木造構造体１で使用する摩擦ダンパー１０（摺動部１１）は、鉄骨構造体で使用する摩擦ダンパーよりも滑り耐力を小さくする必要がある（例えば１５ｋＮ〜２０ｋＮ）。そのため、本実施形態の摩擦ダンパー１０（摺動部１１）では、鉄骨構造体の摩擦ダンパーよりも圧接力を小さくする。圧接力を小さくするためには、高力ボルト１９を小型化したり（例えばＭ１２，全長９０ｍｍのボルトを使用したり）、皿ばね１９４の枚数を減らして薄くしたりするとよい。その結果、摩擦ダンパー１０の見込み方向の長さを短くできる。

また、木造構造体１で使用するブレース部１２は、大型の鉄骨構造体で使用するブレース部のように縦材２及び横材３に強固に固定しなくとも外れる等の問題が生じ難い。そのため、図３Ｂに示すように、ブレース部１２の端部接続部材１２３の見込み方向の長さＷ２を１００ｍｍとし、鉄骨構造体で使用する接続部材よりも小型化するとよい。

また、大型の鉄骨構造体で使用する摺動部は、ブレースを構成するＨ形鋼の途中（分断部分）に設けられることが多い。これに対して、本実施形態の制振構造１では、横材３に摺動部１１が取り付けられ、縦材２と横材３の交差部から摺動部１１までの間にブレース部１２が架け渡されている。こうして、摺動部１１及びブレース部１２を分けて配置することで、例えばＨ形鋼の途中に摺動部を設ける場合に比べて、摩擦ダンパー１０の見込み方向の長さを短くできる。また、Ｈ形鋼の途中に摺動部を設ける場合、摺動部の摩擦力の水平方向成分がブレース勾配分減じられるのに対して、本発明は摺動部１１を水平に配置することにより効率的に耐震性が得られる。

また、その場合、ブレース部１２は鋼管であることが好ましい。そうすることで、例えばブレース部１２にＨ形鋼や山形鋼等を用いる場合に比べて、見込み方向におけるブレース部１２の長さを短くしつつ、つまり、ブレース部１２を縦材２内に納めつつ、ブレース部１２の剛性を確保できる。よって、ブレース部１２の見込み方向外側への変形を抑制でき、摩擦ダンパー１０の長期的な使用が可能となる。ブレース部１２としては、例えば、材質ＳＴＫＲ４００、６０ｍｍ×３０ｍｍ×３．２ｍｍ（ｔ）の角型鋼管を例示できる。ただし、これに限らず、例えばブレース部１２は丸型鋼管でもよい。

また、摺動部１１は、第１摺動部１１１及び第２摺動部１１２を有し、第１摺動部１１１及び第２摺動部１１２は、共通の接続部材１３を介して、第１ブレース部１２１及び第２ブレース部１２２に接続されている。

そのため、木造構造体１’に作用した外力は、第１ブレース部１２１又は第２ブレース部１２２を介して、第１摺動部１１１及び第２摺動部１１２に伝達され、両摺動部１１１，１１２にて地震エネルギーが吸収される。

そして、第１摺動部１１１及び第２摺動部１１２の一つ当たりの滑り耐力を、摺動部１１全体の滑り耐力の半分にできる。したがって、第１摺動部１１１及び第２摺動部１１２の各圧接力を小さくでき、高力ボルト１９を小型化したり、皿ばね１９４の枚数を減らして薄くしたりできる。その結果、摩擦ダンパー１０の見込み方向の長さを短くできる。また、複数個の摺動部１１を設置することで、摺動部１１の滑り耐力のばらつきも平均化される。

また、第１摺動部１１１及び第２摺動部１１２は横方向（摺動する方向）に間隔を空けて配されている。つまり、図１に示すように、上横材３ａへの第１摺動部１１１の取り付け部材１４（１４Ａ）と、上横材３ａへの第２摺動部１１２の取り付け部材１４（１４Ｂ）とが、別部材となっている。

そのため、図３Ａに示すように、横方向における第１摺動部１１１と第２摺動部１１２の間であり、見込み方向において第１摺動部１１１及び第２摺動部１１２と重複する位置に、縦枠材５１Ａが配されていても、摺動部１１と縦枠材５１Ａとの接触を防止できる。換言すると、第１摺動部１１１と第２摺動部１１２の間に枠材５を配置可能とすることで、複数に分割された小面材４１の配置の自由度が増す。

また、前述のように、本実施形態の制振構造１では、大地震による外力が木造構造体１’に作用すると、摺動部１１が摺動するものとしている。そのため、大地震時には、面材４が摺動部１１の摺動を阻害してしまうことを防ぐために、面材４が木造構造体１’から外れたり損傷したりすることが好ましい。

そこで、本実施形態の制振構造１では、枠材５は、その平坦面が、縦材２と横材３の少なくとも一方の平坦面に当接しつつ、縦材２と横材３の少なくとも一方に固定されている。

具体的には、図１に示すように、横方向中央の三つの縦枠材５１は、その平坦な上面が上横材３ａの平坦な下面に当接しつつ、貫入部材５３により上横材３ａに固定されており、且つ、その平坦な下面が下横材３ｂの平坦な上面に当接しつつ、貫入部材５３により下横材３ｂに固定されている。貫入部材５３は、縦枠材５１の横方向の両外側から、横方向の内側、且つ、上方又は下方を向いた斜め方向に貫入され、上横材３ａ又は下横材３ｂに到達している。

横方向両端の二つの縦枠材５１は、その平坦な側面が縦材２の平坦な側面に当接しつつ、横方向に沿って貫入された貫入部材５３により縦材２に固定されている。

また、横枠材５２は、その平坦な上面が上横材３ａの平坦な下面に当接しつつ、上方に向かって貫入された貫入部材５３により上横材３ａに固定されているか、或いは、その平坦な下面が下横材３ｂの平坦な上面に当接しつつ、下方に向かって貫入された貫入部材５３により下横材３ｂに固定されている。

そうすることで、例えば、枠材５に突起を設け、その突起部分を縦材２や横材３に設けた溝に嵌め込んだ状態で、枠材５を縦材２や横材３に固定する場合に比べて、枠材５の固定強度が弱くなる。そのため、通常時や中小地震時には、面材４を支持する枠材５が縦材２や横材３に固定されつつ、大地震時には、面材４と共に枠材５が縦材２や横材３から外れ易い。よって、面材４により摺動部１１の摺動が阻害されてしまうことを防止でき、木造構造体１’の制振効果を発揮させることができる。

さらに、面材４は、枠材５に固定されており、縦材２及び横材３に直接固定されていない。図２に示すように、面材４は、見込み方向に貫入された貫入部材５４により枠材５に固定されているだけである。

そのため、面材４が枠材５に加えて縦材２や横材３にも固定されている場合に比べて、大地震時には、面材４は縦材２や横材３から外れ易い。よって、面材４により摺動部１１の摺動が阻害されてしまうことを防止でき、木造構造体１’の制振効果を発揮させることができる。

また、面材４を枠材５に固定する隣り合う貫入部材５４（第１貫入部材）の間隔を、端部接続部材１２３を縦材２及び横材３に固定する隣り合う貫入部材１２４（第２貫入部材）の間隔よりも広くするとよい。換言すると、面材４を枠材５に固定する貫入部材５４の間隔は、通常時及び中小地震時において、面材４の見込み方向外側への変形や、面材４の脱落を防ぐことのできる最低の間隔とするとよい。

具体的には、図２に示すように、小面材４を固定する貫入部材５４の上下方向の間隔Ｌ１を、端部接続部材１２３を固定する貫入部材１２４の上下方向の間隔Ｌ２よりも大きくするとよい。また、小面材４１を固定する貫入部材５４の横方向の間隔Ｌ３を、端部接続部材１２３を固定する貫入部材１２４の横方向の間隔Ｌ４よりも大きくするとよい。

そうすることで、端部接続部材１２３を固定する貫入部材１２４と同程度の間隔Ｌ２，Ｌ４で面材４を枠材５に固定してしまう場合に比べて、面材４が枠材５に強固に固定され過ぎてしまうことを防止できる。よって、大地震時には、面材４は枠材５から外れ易く、面材４により摺動部１１の摺動が阻害されてしまうことを防止でき、木造構造体１’の制振効果を発揮させることができる。

また、面材４は、複数の部材（小面材４１）に分割されており、複数の小面材４１は、互いに固定されていない。そうすることで、例えば面材が一枚ものである場合に比べて、分割された小面材４１の剛性が高まり過ぎてしまうことを防止でき、大地震時には面材４が損傷し易い。よって、面材４により摺動部１１の摺動が阻害されてしまうことを防止でき、木造構造体１’の制振効果を発揮させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。

例えば、上記の実施形態では、上横材３ａに摺動部１１が設けられていたが、下横材３ｂに摺動部１１が設けられていてもよいし、縦材２に摺動部１１が設けられていてもよい。また、上記の実施形態では、横方向に間隔を空けて二つの摺動部１１１，１１２が設けられているが、摺動部１１は一つでもよいし、三つ以上でもよい。また、上記の実施形態では、摺動部１１が横材３の横方向の中央部に設けられ、二本のブレース部が逆Ｖ字状に設けられているが、例えば、摺動部１１が横方向の端部に設けられ、空間Ｓ内に一本のブレース部が設けられる構造でもよい。

１ 木造構造体の制振構造（構造体の制振構造）、１’ 木造構造体（構造体）
２ 縦材、３ 横材、４ 面材、４１ 小面材、
５ 枠材、５１ 縦枠材、５２ 横枠材、
５３ 貫入部材、５４ 貫入部材（第１貫入部材）、
１０ 摩擦ダンパー、１１ 摺動部、１１１ 第１摺動部、１１２ 第２摺動部、
１２ ブレース部、１２１ 第１ブレース部、１２２ 第２ブレース部、
１２３ 端部接続部材（他の接続部材）、１２４ 貫入部材（第２貫入部材）、
１３ 接続部材（共通の接続部材）、
１４ 取り付け部材、１５ 第１中間部材、１６ 第２中間部材、
１７ 滑動板、１８ 摩擦板、１９ ボルトセット、
１９１ 高力ボルト、１９２ ナット、１９３ 座金、１９４ 皿ばね、

Claims (8)

1. 上下方向に沿い、上下方向と交差する横方向に間隔を空けて配された二つの縦材と、
   前記横方向に沿い、前記上下方向に間隔を空けて配された二つの横材と、
   前記二つの縦材と前記二つの横材とで囲まれた空間に配され、且つ、前記上下方向及び前記横方向に沿う面材と、
   前記面材を支持する枠材と、を有する構造体の制振構造であって、
   摩擦ダンパーを備え、
   前記上下方向及び前記横方向に交差する見込み方向において、前記縦材の一対の面よりも内側に、前記面材及び前記摩擦ダンパーが納まっていること、を特徴とする構造体の制振構造。
2. 請求項１に記載の構造体の制振構造であって、
   前記摩擦ダンパーは、
   前記横材又は前記縦材に取り付けられ、前記構造体に作用する外力に伴って摺動する圧接板同士の摩擦力により前記外力によるエネルギーを吸収する摺動部と、
   前記縦材と前記横材の交差部から前記摺動部までの間に架け渡されたブレース部と、を有することを特徴とする構造体の制振構造。
3. 請求項２に記載の構造体の制振構造であって、
   前記ブレース部は鋼管であることを特徴とする構造体の制振構造。
4. 請求項２又は請求項３に記載の構造体の制振構造であって、
   前記摺動部は、摺動する方向に間隔を空けて配された第１摺動部、及び、第２摺動部を有し、
   前記第１摺動部、及び、前記第２摺動部は、共通の接続部材を介して前記ブレース部に接続されており、
   前記摺動する方向における前記第１摺動部と前記第２摺動部の間であり、前記見込み方向において前記第１摺動部及び前記第２摺動部と重複する位置に、前記枠材が配されていること、を特徴とする構造体の制振構造。
5. 請求項２から請求項４の何れか１項に記載の構造体の制振構造であって、
   中小地震による外力が前記構造体に作用すると、前記二つの縦材、前記二つの横材、前記ブレース部、前記面材、及び、前記枠材が前記外力に対抗し、
   大地震による外力が前記構造体に作用すると、前記摺動部が摺動すること、を特徴とする構造体の制振構造。
6. 請求項２から請求項５の何れか１項に記載の構造体の制振構造であって、
   前記ブレース部は、前記交差部に固定された他の接続部材を介して前記縦材及び前記横材に接続されており、
   前記面材を前記枠材に固定する隣り合う第１貫入部材の間隔は、前記他の接続部材を前記縦材及び前記横材に固定する隣り合う第２貫入部材の間隔よりも広いこと、を特徴とする構造体の制振構造。
7. 請求項１から請求項６の何れか１項に記載の構造体の制振構造であって、
   前記枠材は、その平坦面が、前記縦材と前記横材の少なくとも一方の平坦面に当接しつつ、前記縦材と前記横材の少なくとも一方に固定されており、
   前記面材は、前記枠材に固定されており、前記縦材及び前記横材に直接固定されていないこと、を特徴とする構造体の制振構造。
8. 請求項１から請求項７の何れか１項に記載の構造体の制振構造であって、
   前記面材は、複数の部材に分割されており、
   前記複数の部材は、互いに固定されていないこと、を特徴とする構造体の制振構造。

Images