JP2021179121A - Vibration control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制震装置に関する。 The present invention relates to a vibration control device.
特開2019−90254号公報には、粘弾性体を備えたいわゆるK型ブレースタイプの制震装置が開示されている。同公報で開示されるK型ブレースタイプの制震装置は、固定金具と、可動金具と、一対のブレースと、粘弾性体とを備えている。固定金具は、フレームを構成する一対の柱のうち、一方の柱の長手方向中央部に固定されている。一対のブレースは、他方の柱の長手方向両端部から一方の柱の長手方向中央部に向けて架設されている。可動金具は、一対のブレースに固定されている。固定金具は、フレーム面に平行な面を有している。可動金具は、フレーム面と直交する方向において、固定金具に対向する面を有している。粘弾性体は、固定金具と可動金具との間に介在されて両金具に接着されている。同公報では、可動金具の少なくとも一部が、柱または固定金具に直接または間接的に接触し、回転するのが防止される構造が開示されている。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-90254 discloses a so-called K-type brace type vibration control device provided with a viscoelastic body. The K-type brace type vibration control device disclosed in the same publication includes a fixing metal fitting, a movable metal fitting, a pair of braces, and a viscoelastic body. The fixing bracket is fixed to the central portion in the longitudinal direction of one of the pair of pillars constituting the frame. The pair of braces are erected from both ends in the longitudinal direction of the other column toward the center in the longitudinal direction of one column. The movable metal fittings are fixed to a pair of braces. The fixing bracket has a surface parallel to the frame surface. The movable metal fitting has a surface facing the fixing metal fitting in a direction orthogonal to the frame surface. The viscoelastic body is interposed between the fixing metal fitting and the movable metal fitting and is adhered to both metal fittings. The publication discloses a structure in which at least a part of a movable metal fitting is in direct or indirect contact with a pillar or a fixing metal fitting to prevent rotation.
ところで、一対の柱と一対の横架材とで囲まれた建物の壁構造に取付けられる、粘弾性体を含むK型ブレースでは、建物の壁構造の動きに対して、粘弾性体にせん断変形が入力される。この際、建物の壁構造の変位に対して粘弾性体に適切にせん断変形が入力されることが望ましい。ここで、かかる観点で、制震装置の新規構造を提案する。 By the way, in a K-shaped brace including a viscoelastic body attached to a building wall structure surrounded by a pair of columns and a pair of horizontal members, the K-shaped brace is shear-deformed into a viscoelastic body with respect to the movement of the building wall structure. Is entered. At this time, it is desirable that the shear deformation is appropriately input to the viscoelastic body with respect to the displacement of the wall structure of the building. Here, from this point of view, we propose a new structure for the vibration control device.
ここで開示される制震装置は、建物の一対の柱と一対の横架材とで囲まれた壁構造に取り付けられる制震装置である。
制震装置は、制震ユニットと、制震ユニットに取り付けられた第1ブレースと、制震ユニットに取り付けられた第2ブレースとを有している。制震ユニットは、壁構造を構成する一対の柱のうち第1柱の内側面に取り付けられる第1プレートと、第1プレートと対向するように配置された第2プレートと、第1プレートと第2プレートとの間に配置され、第1プレートと第2プレートとにそれぞれ接着された粘弾性体とを有している。第2プレートは、第1プレートに対向する側とは反対側の側面に、第1ブレースが取付けられる第1取付部と、第2ブレースが取付けられる第2取付部とを有している。第1ブレースは、第1取付部に取り付けられる第1端部と、第1端部から上方に向けて延びる第1ブレース軸部と、壁構造を構成する一対の柱のうち第1柱と対をなす第2柱に取り付けられる第2端部とを有している。第2ブレースは、第2取付部に取り付けられる第3端部と、第3端部から下方に向けて延びる第2ブレース軸部と、第2柱に取付けられる第4端部とを有している。第1ブレース軸部の軸線と第2ブレース軸部の軸線との交点が、建物の一対の柱と一対の横架材とで囲まれた壁構造において、第1柱の内側面よりも外側にある。
The seismic control device disclosed here is a seismic control device attached to a wall structure surrounded by a pair of columns of a building and a pair of horizontal members.
The vibration control device has a vibration control unit, a first brace attached to the vibration control unit, and a second brace attached to the vibration control unit. The vibration control unit includes a first plate attached to the inner surface of the first pillar of the pair of pillars constituting the wall structure, a second plate arranged so as to face the first plate, and the first plate and the first plate. It has a viscoelastic body arranged between the two plates and adhered to the first plate and the second plate, respectively. The second plate has a first mounting portion to which the first brace is mounted and a second mounting portion to which the second brace is mounted on the side surface opposite to the side facing the first plate. The first brace is paired with a first end portion attached to the first mounting portion, a first brace shaft portion extending upward from the first end portion, and the first pillar of a pair of pillars constituting the wall structure. It has a second end attached to a second pillar forming a. The second brace has a third end attached to the second attachment portion, a second brace shaft portion extending downward from the third end portion, and a fourth end portion attached to the second pillar. There is. The intersection of the axis of the first brace axis and the axis of the second brace axis is outside the inner surface of the first column in the wall structure surrounded by the pair of columns and the pair of horizontal lumber of the building. be.
制震装置によれば、粘弾性体に、壁構造の変形に応じた適切なせん断変形が生じ、壁構造に生じる揺れは小さく抑えられ、かつ、壁構造に生じる揺れは早期に減衰する。 According to the vibration control device, the viscoelastic body undergoes appropriate shear deformation according to the deformation of the wall structure, the shaking generated in the wall structure is suppressed to a small value, and the shaking generated in the wall structure is attenuated at an early stage.
第1プレートと第2プレートは、第1柱の内側面に平行に配置されていてもよい。また、他の形態として、第1プレートと第2プレートは、第1柱の内側面に直交する向きに配置されていてもよい。 The first plate and the second plate may be arranged parallel to the inner surface of the first pillar. Further, as another form, the first plate and the second plate may be arranged in a direction orthogonal to the inner side surface of the first pillar.
以下、ここで開示される制震装置を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。各図面は模式的に描かれており、必ずしも実物を反映していない。また、各図面は、一例を示すのみであり、特に言及されない限りにおいて本発明を限定しない。また、同一の作用を奏する部材・部位には、適宜に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。上、下、左、右、前、後の向きは、図中、U、D、L、R、F、Rrの矢印でそれぞれ表されている。 Hereinafter, the vibration control device disclosed here will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments. Each drawing is drawn schematically and does not necessarily reflect the real thing. Further, each drawing shows only one example, and does not limit the present invention unless otherwise specified. Further, members / parts having the same action are appropriately designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. The up, down, left, right, front, and back directions are represented by the arrows U, D, L, R, F, and Rr in the figure, respectively.
図1は、制震装置100が取付けられた建物10の壁構造20を示す正面図である。ここでは、図1における建物10の壁構造20の上下に応じて、上、下、左、右、前、後が規定されている。建物10の壁構造20は、例えば、図1に示されているように、一対の柱21,22と一対の横架材23,24とで囲まれた構造である。図1では左側の柱を第1柱21とし、右側の柱を第2柱22と、便宜的に称する。第1柱21と第2柱22の配置は、左右で入れ替わってもよい。ここでは、一対の柱21,22のうち制震ユニット120が取付けられる側の柱が「第1柱」とされ、他方の柱が「第2柱」とされる。
FIG. 1 is a front view showing a
制震装置100は、壁構造20に取付けられている、いわゆるK型ブレースタイプの制震装置である。図1では、建物10は、木造住宅である。横架材23は、建物10の一階の天井梁である。横架材24は、建物10の土台である。土台としての横架材24は、建物10のコンクリート基礎30の上に配置され、コンクリート基礎30に埋め込まれたアンカーボルト36に固定されている。コンクリート基礎30と土台24との間には、ゴムパッキン32などが適宜に取付けられる。一対の柱21,22は、それぞれ土台としての横架材24に立てられた状態で設置され、天井梁としての横架材23を支持している。一対の柱21,22は、それぞれホールダウン金具で、土台に固定されている。地震や強風時には、一対の横架材23,24が相対的に変位する。また、一対の横架材23,24の相対的な変位に応じて、一対の柱21,22が平行に傾くように動く。なお、図1に示された例では、制震装置100は、建物10の一階の構造において、取付けられている。制震装置100は、かかる形態に限定されず、建物10の2階、3階などにも設置可能である。ここで開示される制震装置100は、建物10の一対の柱と一対の横架材とで囲まれた任意の壁構造に取り付けられうる。
The
制震装置100は、図1に示されているように、制震ユニット120と、第1ブレース161と、第2ブレース162とを備えている。図2は、制震ユニット120の正面図である。図3は、制震ユニット120の側面図である。図4は、制震ユニット120の平面図である。図2および図3では、図1に示されているように、壁構造20に取付けられた状態で、制震ユニット120の、上、下、左、右、前、後の向きが規定されている。
As shown in FIG. 1, the
制震ユニット120は、図2および図3に示されているように、第1プレート121と、第2プレート122と、第1粘弾性体141とを備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
第1プレート121は、図1に示されているように、壁構造20を構成する一対の柱21,22のうち第1柱21の内側面21aに沿って、プレート面121aを壁構造20の内側に向けて取り付けられる。ここで、第1柱21の内側面21aは、一対の柱21,22と一対の横架材23,24とで囲まれた壁構造20の内側に向いた面である。この実施形態では、第1プレート121は、図3に示されているように、略長方形の平板状の部材である。第1プレート121の短辺は、第1柱21の内側面21aの幅と同じか少し小さいとよい。第1プレート121は、長手方向の中央部に第1粘弾性体141が接着される接着領域を有している。この実施形態では、第1プレート121は、長手方向において、第1粘弾性体141が接着される領域の両側に、第1柱21に取付けられる取付部121b,121cを有している。この実施形態では、第1プレート121は、第1柱21にねじ止めされる。第1プレート121を第1柱21に固定するねじには、例えば、ラグスクリューボルトが用いられるとよい。
As shown in FIG. 1, the
第2プレート122は、図2および図3に示されているように、第1プレート121のプレート面121aと対向するように配置されたプレート部材である。また、第2プレート122は、第1ブレース161が取付けられる第1取付部131と、第2ブレース162が取付けられる第2取付部132とを有している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
この実施形態では、第2プレート122は、図2に示されているように、プレート122aと、プレート122bとを備えている。プレート122aは、第1プレート121に対向するプレートである。プレート122bは、プレート122aに直交したプレートである。プレート122bは、プレート122aのうち第1プレート121に対向する側の側面122a1とは反対側の側面122a2に直交している。
In this embodiment, the
この実施形態では、プレート122aは、略長方形である。プレート122aの短辺は、第1プレート121の短辺と同じ幅とされている。プレート122aは、長手方向において、第1プレート121の第1粘弾性体141が接着される領域に対向しうる長さを有している。なお、第1プレート121は、長手方向において、第1粘弾性体141が接着される領域の両側に、第1柱21に取付けられる取付部を有している。プレート122aは、当該取付部に被らない程度の長さであるとよい。
In this embodiment, the
プレート122aとプレート122bとが直交する部分は、溶接されているとよい。第1ブレース161が取付けられる第1取付部131と、第2ブレース162が取付けられる第2取付部132とは、第2プレート122のプレート122bに設けられている。この実施形態では、第1取付部131は、プレート122bの上下方向の中央よりも上部に設けられている。第2取付部132は、プレート122bの下部に設けられている。第1取付部131と第2取付部132とには、それぞれボルト孔が形成されている。ボルト孔は、例えば、図2に示されているように、第1取付部131と第2取付部132において、それぞれ上下方向に離間した2箇所に形成されている。
The portion where the
第1粘弾性体141は、第1プレート121と第2プレート122との間に配置され、第1プレート121と第2プレート122とにそれぞれ接着されている。ここで、第1粘弾性体141は、いわゆる粘弾性体であるとよい。粘弾性体には、せん断変形に応じて所要の減衰力を発生する材料が用いられている。粘弾性体に用いられる材料としては、例えば、スチレン系、ウレタン系、アクリル系、イソブチレン系、シリコン系、ジエン系、イソプレン系などのエラストマーが好適である。特に、温度依存性の少ない材料がより好ましく、いわゆる高減衰ゴムと称されるゴム材料などが採用されうる。また、第1粘弾性体141には、建物用の制震ゴムとして用いられる粘弾性体が種々採用されうる。
The first
第1粘弾性体141の成形では、例えば、粘弾性体となる未加硫のゴム素材が用意される。そして、例えば、第1プレート121と第2プレート122を予め定められた配置で設置できる金型を用意する。次に、当該金型に配置された第1プレート121と第2プレート122との間に、第1粘弾性体141となる未加硫のゴム素材を配置する。そして、当該金型にて、予め定められた条件で加硫するとともにゴム素材を成形する。これにより、第1プレート121と第2プレート122との間に、第1プレート121と第2プレート122とにそれぞれ加硫接着された第1粘弾性体141が成形される。この実施形態では、第1プレート121と第2プレート122とが対向する領域に収まるように、第1粘弾性体141が成形されている。第1プレート121と第2プレート122とは、略長方形の領域で対向している。第1粘弾性体141は、第1プレート121と第2プレート122とが対向する略長方形の領域よりも、一回り小さい長方形の形状を有している。第1粘弾性体141は、第1プレート121と第2プレート122との間隔に応じた厚さで成形されている。なお、ここでは、粘弾性体に加硫接着できる材料が用いられる場合が例示されている。粘弾性体には、加硫接着できない材料が用いられてもよい。この場合、粘弾性体となるゴム素材が用意され、第1プレート121と第2プレート122との間で成形され、かつ、第1プレート121と第2プレート122に接着されるとよい。
In the molding of the first
第1ブレース161は、図1に示されているように、第2プレート122の第1取付部131に取り付けられる第1端部161aと、第1端部161aから上方に向けて直線状に延びる第1ブレース軸部161bと、第2柱22に取り付けられる第2端部161cとを有している。
As shown in FIG. 1, the
ここで、第1端部161aには、第2プレート122の第1取付部131に重ねられるプレート161a1が設けられている。当該プレート161a1は、第1ブレース軸部161bに溶接されているとよい。プレート161a1には、第2プレート122の第1取付部131のボルト孔に合うにように、ボルト挿通孔161a2が形成されている。ボルト挿通孔161a2は、左右方向に沿って長い長穴で形成されている。壁構造20を構成する一対の柱21,22の間隔は、建物によって異なる。ボルト挿通孔161a2は、かかる間隔の違いを吸収しうる程度の長さの長穴であるとよい。これにより、制震装置100の汎用性が高くなる。
Here, the
この実施形態では、ボルト挿通孔161a2は、第1ブレース軸部161bの軸線161b1に対して直交する方向に長い長穴で形成されている。また、この実施形態では、第1端部161aのプレート161a1は、第2プレート122の第1取付部131に取り付けられた部位から斜め上方に延びている。そして、当該斜め上方に延びた部位161a3に、第1ブレース軸部161bが溶接されている。このため、第1ブレース161の第1ブレース軸部161bは、第2プレート122のより上部に取り付けられている。ここで、第1ブレース軸部161bの軸線161b1は、例えば、第1ブレース軸部161bの横断断面の中心に沿って設定された直線でありうる。第1ブレース軸部161bの横断断面の中心が部分的にずれるような場合には、適切な近似直線が設定されるとよい。後述する第2ブレース軸部162bの軸線162b1も同様に規定されうる。
In this embodiment, the bolt insertion hole 161a2 is formed of a long hole long in a direction orthogonal to the axis 161b1 of the first
第1ブレース軸部161bは、所要の剛性を有する軸材であるとよい。また、第1ブレース軸部161bは、第1端部161aから第2柱22に向けて、理想的には、45度に近い角度で上方に延びているとよい。かかる観点で、第1ブレース軸部161bは、30度以上、より好ましくは40度以上、また、60度以下、より好ましくは50度以下の角度で第1端部161aから第2柱22に向けて上方に延びているとよい。第2端部161cは、第2柱22に取付けられているとよい。この実施形態では、第2端部161cは、第2柱22の内側面22aに沿って取付けられるプレート161c1が、第1ブレース軸部161bに溶接されている。当該プレート161c1には、ボルト孔が形成されているとよい。
The first
第2ブレース162は、第2取付部132に取り付けられる第3端部162aと、第3端部162aから下方に向けて直線状に延びる第2ブレース軸部162bと、第2柱22に取付けられる第4端部162cとを有する。この実施形態では、第2ブレース162は、第1ブレース161と、上下対称となり、各部位において概ね同じ構造を有している。第3端部162aには、第2プレート122の第2取付部132に重ねられるプレート162a1が設けられている。プレート162a1には、ボルト挿通孔162a2が形成されているとよい。ボルト挿通孔162a2は長穴であるとよい。この実施形態では、ボルト挿通孔162a2は、第2ブレース軸部162bの軸線162b1に対して直交する方向に長い長穴で形成されている。また、この実施形態では、第3端部162aのプレート162a1は、第2プレート122の第2取付部132に取り付けられた部位の下部から斜め下方に延びている。そして、当該斜め上方に延びた部位162a3に、第2ブレース軸部162bが溶接されている。このため、第2ブレース162の第2ブレース軸部162bは、第2プレート122のより下部に取り付けられている。
The
第2ブレース162の第2ブレース軸部162bは、第3端部162aから第2柱22に向けて下方に延びているとよい。第4端部162cには、プレート162c1が、第2ブレース軸部162bに溶接されているとよい。プレート162c1は、予め定められた角度で第2ブレース軸部162bに溶接されており、第2柱22の内側面22aに沿って取付けられる。そして、かかるプレート162c1には、ボルト孔が形成されているとよい。
The second
制震装置100は、第1ブレース軸部161bの軸線161b1と第2ブレース軸部162bの軸線162b1との交点c1が、建物10の一対の柱21,22と一対の横架材23,24とで囲まれた壁構造20において、第1柱21の内側面21aよりも外側にある。ここで、第1柱21の内側面21aよりも外側とは、建物10の一対の柱21,22と一対の横架材23,24とで囲まれた壁構造20の内側よりも外側にある。この実施形態では、交点c1は、壁構造20の正面視において、第1柱21の内側面21aよりも外側にある。詳しくは、この実施形態では、交点c1は、第1柱21の内側面21aと、第1柱21の幅方向の中心線21cとの間に設けられている。交点c1は、かかる形態に限定されず、第1柱21の内側面21aと外側面の間、つまり、第1柱21の幅内に配置されていてもよい。
In the
かかる制震装置100は、図1に示されているように、壁構造20の内側において、一対の柱21,22に取付けられる。この制震装置100は、地震時や強風によって、土台24に対して、天井梁23が動かされた場合、換言すると、壁構造20の一対の横架材23,24が水平方向に相対的に変位した場合、それに応じて一対の柱21,22が傾く。このとき、第1柱21に取付けられた制震ユニット120の第1プレート121と、第2柱22に取付けられた第1ブレース161と第2ブレース162とが、一対の柱21,22の傾きに応じて動く。第1ブレース161と第2ブレース162とは、制震ユニット120の第2プレート122に取付けられている。このため、制震ユニット120の第1プレート121と第2プレート122とが相対的に変位する。かかる第1プレート121と第2プレート122との変位に応じて、第1プレート121と第2プレート122とにそれぞれ接着された第1粘弾性体141にせん断変形が生じる。
As shown in FIG. 1, the
第1粘弾性体141は、第1柱21に沿って平行な第1プレート121と第2プレート122との間に挟まれている。このため、建物の壁構造20の動きに応じて、第1粘弾性体141に回転などの変形が生じ難く、第1粘弾性体141に適切なせん断変形が入力されやすい。
The first
例えば、壁構造20の天井梁23が、土台24に対して、図1の矢印a1の方向(左方向)に変位した場合、一対の柱21,22は、それぞれ矢印a2の方向(左方向)に傾く。そして、一対の柱21,22と一対の横架材23,24で囲まれた壁構造20は、全体として一対に柱21,22の傾きに応じて傾く。この際、第1柱21に取付けられた第1プレート121は、図5に示されているように、第2プレート122に対して相対的に矢印a3の方向(上方)に動く。また、第1ブレース161と第2ブレース162に取付けられた第2プレート122は、矢印a4の方向(下方)に動く。図5は、制震ユニット120の第1粘弾性体141に変位が生じた状態を示す正面図である。なお、壁構造20の天井梁23が、土台24に対して、図1の矢印a1の方向とは反対方向に変位した場合には、それぞれ反対に動き、制震ユニット120に第1粘弾性体141に反対方向のせん断変形が生じる。つまり、地震や強風時には、壁構造20の天井梁23が土台24に対して水平方向に揺れ動く。これに応じて、一対の柱21,22が左右に傾く。これに応じて制震ユニット120の第1プレート121と第2プレート122とは、一対の柱21,22の傾きに応じて、上下方向に交互にせん断変位する。第1プレート121と第2プレート122との上下方向のせん断変位に追従して、第1粘弾性体141には、せん断変形が繰り返し生じる。
For example, when the
さらに、制震装置100は、第1ブレース軸部161bの軸線161b1と第2ブレース軸部162bの軸線162b1との交点c1が、建物10の一対の柱21,22と一対の横架材23,24とで囲まれた壁構造20において、第1柱21の内側面21aよりも外側にある。本発明者の研究によれば、この場合には、一対の柱21,22が傾くときに、第1ブレース161と第2ブレース162は、それぞれ第2プレート122は第1柱21の内側面21aに対してより回転しにくい。第2プレート122は第1プレート121に対して距離を保ちつつ変位しやすい。このため、第1粘弾性体141に、壁構造20の変形に応じた適切なせん断変形が生じやすい。
Further, in the
つまり、交点c1が、建物10の一対の柱21,22と一対の横架材23,24とで囲まれた壁構造20において、第1柱21の内側面21a上または第1柱21の内側面21aよりも内側にある場合よりも、第1粘弾性体141に、壁構造20の変形に応じた適切なせん断変形が生じやすい。このことについて、本発明者は、以下のように考えている。
That is, in the
例えば、図6は、他の形態に係る制震装置100の正面図である。図6では、交点c1が、第1柱21の内側面21a上に設定された形態が示されている。第1柱21および第2柱22が剛体として傾く場合、机上の計算では、交点c1は、壁構造20の変形に応じて、第2柱22側に設定される回転中心c0周りに、回転中心c0との距離を半径する円弧cxに沿って移動する。このため、壁構造20の変形が大きくなればなるほど、交点c1は、第1プレート121から離れる方向に移動する。
For example, FIG. 6 is a front view of the
第2プレート122は、交点c1の動きに応じて動く。壁構造20の変形が大きくなればなるほど、第2プレート122は、第1プレート121から離れうる。第2プレート122は、第1プレート121から離れるように動くため、第1粘弾性体141に壁構造20の変形に応じたせん断変形が生じると、第1プレート121は、第1粘弾性体141に引っ張られる。第1プレート121は、長い長方形のプレート状の部材であり、長さ方向の両端が第1柱21にビス留めされている。第1粘弾性体141は、第1プレート121の中間部に接着されている。このため、壁構造20の変形が大きくなり、第1プレート121が、第1粘弾性体141に引っ張られる力が大きくなると、第1プレート121が第1粘弾性体141に引っ張られ、第1柱21から浮き上がる事象が生じうる。これに対して、第1プレート121が十分な剛性を有しているとよいが、第1プレート121の剛性を高めると、コストが割高になる。
The
これに対して、図1に示された形態では、交点c1は、建物10の一対の柱21,22と一対の横架材23,24とで囲まれた壁構造20において、第1柱21の内側面21aよりも外側にある。この場合、交点c1と回転中心c0との距離を半径する交点c1を通る円弧cxは、図5に示されているように、第1柱21の内側面21aよりも外側を通る領域が大きい。壁構造20の変形が大きくなっても、交点c1は、第1柱21の内側面21aよりも外側に留まる。第2プレート122は、交点c1の動きに応じて動く。壁構造20の変形が大きくなっても、第2プレート122は、第1プレート121から離れず、第1プレート121との間で第1粘弾性体141を挟んだ状態で維持される。このため、壁構造20の変形が大きくなっても、第1プレート121が第1柱21から浮き上がりにくい。このため、第1粘弾性体141に、壁構造20の変形に応じた適切なせん断変形が生じやすい。
On the other hand, in the form shown in FIG. 1, the intersection c1 is the
制震装置100は、第1ブレース軸部161bの軸線161b1と第2ブレース軸部162bの軸線162b1との交点c1が、建物10の一対の柱21,22と一対の横架材23,24とで囲まれた壁構造20において、第1柱21の内側面21aよりも外側にある。さらに、交点c1は、建物10の一対の柱21,22と一対の横架材23,24とで囲まれた壁構造20において、想定される壁構造20の変位に対して、交点c1は、第1柱21の内側面21aよりも外側に留まるように、交点c1の位置が設定されているとよい。また、交点c1は、壁構造20の変形に応じた制震ユニット120の動作が阻害されない程度に、適当に第1柱21の内側面21aよりも外側に配置されているとよい。
In the
このとき、第1粘弾性体141は、粘弾性体であり、せん断変形に応じた反力を生じさせる。この際、第1粘弾性体141のせん断変形により、エネルギが消費される。このため、制震装置100が取付けられていない場合に比べて、一対の柱21,22に生じる揺れは小さく抑えられ、かつ、一対の柱21,22に生じる揺れは早期に減衰する。このように、制震装置100は、第1ブレース軸部161bの軸線161b1と第2ブレース軸部162bの軸線162b1との交点c1が、建物10の一対の柱21,22と一対の横架材23,24とで囲まれた壁構造20において、第1柱21の内側面21aよりも外側にある。このため、第1粘弾性体141に、壁構造20の変形に応じた適切なせん断変形が生じる。そして、壁構造20に生じる揺れは小さく抑えられ、かつ、壁構造20に生じる揺れは早期に減衰する。
At this time, the first
このように、壁構造20の正面視において、第1ブレース軸部161bの軸線161b1と第2ブレース軸部162bの軸線162b1との交点c1が、第1柱21の内側面21aよりも外側にあるとよい。例えば、第1ブレース軸部161bの軸線161b1と第2ブレース軸部162bの軸線162b1とが、壁構造20の法線方向に前後にずれている場合がありうる。この場合には、第1ブレース軸部161bの軸線161b1と第2ブレース軸部162bの軸線162b1との交点は、壁構造20の正面視において、特定されるとよい。そして、壁構造20の正面視において、交点c1が第1柱21の内側面21aよりも外側にあるとよい。なお、制震ユニット120は、第1プレート121と第2プレート122の間隔を維持する構造が適宜に付加されてもよい。
As described above, in the front view of the
以下に、制震装置100の変形例を説明する。図7は、制震ユニット120Aを示す側面図である。制震ユニット120Aでは、図7に示されているように、第2プレート122の、第1プレート121に対向する側とは反対側の側面において、第1取付部131と第2取付部132とは、正面側と背面側にずらして設けられている。この場合、第1ブレース161と第2ブレース162(図1参照)とが共通部品であってもよい。つまり、第1ブレース161と第2ブレース162(図1参照)とは、第2プレート122の第1取付部131と第2取付部132とが、同じ側にオフセットされており、上下にひっくり返して取り付けられるように構成されていてもよい。
A modified example of the
図7に示された形態では、第2プレート122の、第1プレート121に対向する側とは反対側の側面に設けられたプレート122bは、上下で前後にずれた2つのプレート122b3,122b4とを備えている。上側のプレート122b3は、プレート122aの前後方向の中央よりも前側にずれて設けられている。かかる上側のプレート122b3には、第1ブレース161の第1端部161a(図1参照)が取付けられる第1取付部131が設けられている。第1ブレース161は、かかる上側のプレート122b3の後面に重ねられて取付けられている。下側のプレート122b4は、プレート122aの前後方向の中央よりも後側にずれて設けられている。かかる下側のプレート122b4には、第2ブレース162の第3端部162a(図1参照)が取付けられる第2取付部132が設けられている。第2ブレース162は、かかる下側のプレート122b4の前面に重ねられて取付けられている。この場合、第1ブレース161を上下にひっくり返すと、第2ブレース162として使えるように、第1ブレース161と第2ブレース162とが共通部品で構成されているとよい。第1ブレース161と第2ブレース162とが共通部品で構成されることによって、製造コストが安価に抑えられる。
In the form shown in FIG. 7, the
上述した実施形態では、制震ユニット120の第1プレート121と第2プレート122は、第1柱21の内側面21aに平行に配置されている。制震ユニット120は、上述した形態に限定されない。
In the above-described embodiment, the
図8は、制震ユニット120Bの正面図である。図9は、制震ユニット120Bの側面図である。制震ユニット120Bは、図1に示された制震装置100の制震ユニット120に適宜に置き換えられうる。なお、第1ブレース161と第2ブレース162の具体的な構造は、制震ユニット120Bに合わせて適宜に変更されるとよい。
FIG. 8 is a front view of the
制震ユニット120Bは、図1に示されているように、第1プレート121Bと、第2プレート122Bと、第2粘弾性体151,152を備えている。
As shown in FIG. 1, the
第1プレート121Bは、ベースプレート121B1と、中間プレート121B2を備えている。ベースプレート121B1は、プレート状の部材であり、第1柱21の内側面に沿って第1柱21に取り付けられている。中間プレート121B2は、ベースプレート121B1の内側面に立ち上がるようにベースプレート121B1に溶接されている。中間プレート121B2は、所要の長さを有する長方形のプレートであり、ベースプレート121B1の内側面の前後の幅方向の中間位置に、上下方向に沿ってベースプレート121B1に溶接されている。換言すると、中間プレート121B2は、第1柱21の内側面に取り付けられたベースプレート121B1から壁構造20に対して内側に向けて延びている。
The
第2プレート122Bは、長方形の一対のプレート122B1,122B2で構成されている。第2プレート122Bを構成する一対のプレート122B1,122B2は、中間プレート121B2を前後に挟み、対向している。一対のプレート122B1,122B2は、それぞれ中間プレート121B2と対向する部位と、中間プレート121B2からはみ出た部位とを有している。中間プレート121B2からはみ出た部位には、第1ブレース161が取付けられる第1取付部131と、第2ブレース162が取付けられる第2取付部132とが設けられている。
The
第2粘弾性体151,152は、それぞれ中間プレート121B2と一対のプレート122B1,122B2とが対向する部位に配置されている。第2粘弾性体151,152は、中間プレート121B2と一対のプレート122B1,122B2とに挟まれており、中間プレート121B2と一対のプレート122B1,122B2とにそれぞれ接着されている。
The second
このように、図8および図9に示された制震ユニット120Bでは、第1プレート121Bと第2プレート122Bは、第1柱21の内側面に直交する向きに配置されている。そして、第1プレート121Bと第2プレート122Bとの間に、粘弾性体151,152が配置され、第1プレート121Bと第2プレート122Bとにそれぞれ接着されている。
As described above, in the
この場合、地震や強風時には、壁構造20の一対の横架材23,24の相対的に変位する(図1参照)。また、一対の横架材23,24の相対的に変位に応じて、一対の柱21,22が平行に傾くように動く。
In this case, in the event of an earthquake or strong wind, the pair of
この際、制震ユニット120Bでは、第1プレート121Bは、第1柱21の傾きに応じて傾く。これに対して、第2プレート122Bは、第2柱22の傾きに応じて、第1ブレース161と第2ブレース162とを通じて変位する。このとき第1プレート121Bに対して、第2プレート122Bが上または下に相対的に変位する。そして、第1プレート121Bに対する第2プレート122Bの変位に応じて、第1プレート121Bの中間プレート121B2と、第2プレート122Bの一対のプレート122B1,122B2とに相対的な変位が生じる。そして、中間プレート121B2と一対のプレート122B1,122B2とに挟まれ、かつ、接着された第2粘弾性体151,152に、中間プレート121B2と一対のプレート122B1,122B2との相対的な変位に応じたせん断変形が生じる。制震ユニット120Bは、第2粘弾性体151,152に生じるせん断変形によって、壁構造20に生じる揺れを小さく抑え、かつ、早期に減衰させることができる。
At this time, in the
この場合でも、制震装置100は、図8に示されているように、第1ブレース軸部161bの軸線161b1と第2ブレース軸部162bの軸線162b1との交点c1が、建物10の一対の柱21,22と一対の横架材23,24とで囲まれた壁構造20において、第1柱21の内側面21aよりも外側にあるとよい。さらに、交点c1は、建物10の一対の柱21,22と一対の横架材23,24とで囲まれた壁構造20において、想定される壁構造20の変位に対して、交点c1は、第1柱21の内側面21aよりも外側に留まるように、交点c1の位置が設定されているとよい。
Even in this case, as shown in FIG. 8, in the
これにより、壁構造20が傾くときに、一対の柱21,22の傾きに応じて、第2プレート122Bは第1プレート121Bに対して距離を保ちつつ変位しやすい。このため、第2粘弾性体151,152に、壁構造20の変形に応じた適切なせん断変形が生じやすい。第2粘弾性体151,152は、せん断変形に応じた反力を生じさせる。また、第2粘弾性体151,152のせん断変形により、エネルギが消費される。このため、制震装置100が取付けられていない場合に比べて、一対の柱21,22に生じる揺れは小さく抑えられ、かつ、一対の柱21,22に生じる揺れは早期に減衰する。このように、制震装置100は、第1ブレース軸部161bの軸線161b1と第2ブレース軸部162bの軸線162b1との交点c1が、建物10の一対の柱21,22と一対の横架材23,24とで囲まれた壁構造20において、第1柱21の内側面21aよりも外側にある。このため、壁構造20に生じる揺れは小さく抑えられ、かつ、壁構造20に生じる揺れは早期に減衰する。
As a result, when the
このように制震装置100の制震ユニット120Bの第1プレート121Bと第2プレート122Bは、第1柱21の内側面に直交する向きに配置されていてもよい。そして、第1プレート121Bと第2プレート122Bとの間に、粘弾性体151,152が配置され、第1プレート121Bと第2プレート122Bとにそれぞれ接着されていてもよい。このように制震ユニットの具体的な構造は、図示例に限定されず、種々の形態が採用されうる。
As described above, the
また、交点c1について、例えば、図1に示された実施形態では、交点c1は、第1柱21の内側面21aと、第1柱21の幅方向の中心線21cとの間に設けられている。壁構造20の変形に応じた適切なせん断変形を第1粘弾性体141に生じさせるとの観点において、交点c1は適切に設定されるとよい。かかる観点において、交点c1は、第1柱21の幅方向の中心線21cよりも外側の適当な位置に設定されるとよい。交点c1は、例えば、制震ユニット120が取り付けられる第1柱21の幅をdとした場合(図1参照)、第1柱21の内側面21aよりも外側、例えば、第1柱21の内側面21aから0.1d以上(例えば、0.2d以上、あるいは0.3d以上)外側の適当な位置に設定されていてもよい。また、交点c1は、壁構造20の変形に応じた制震ユニット120の動作を阻害しないとの観点において、適当な位置に設定されていてもよい。かかる観点において、交点c1は、例えば、第1柱21の幅dとした場合に、第1柱21の内側面21aから3d以下(例えば、2d以下、1.5d以下、あるいは、1.2d以下)の距離離れた適当な位置に設定されていてもよい。
Regarding the intersection c1, for example, in the embodiment shown in FIG. 1, the intersection c1 is provided between the
以上、ここで開示される制震装置について、種々説明したが、ここで開示される制震装置は、特に言及されない限りにおいて、上述した実施形態や変形例に限定されない。また、種々言及した実施形態や変形例の各構成は、互いに阻害しない関係であれば、適宜に組み合わせることができる。 The seismic control device disclosed here has been described in various ways, but the seismic control device disclosed here is not limited to the above-described embodiment or modification unless otherwise specified. In addition, the configurations of the embodiments and modifications described in various ways can be appropriately combined as long as they do not interfere with each other.
10 建物
20 壁構造
21 第1柱
21a 内側面
21c 中心線
22 第2柱
22a 内側面
23 天井梁(横架材)
24 土台(横架材)
30 コンクリート基礎
32 ゴムパッキン
36 アンカーボルト
100 制震装置
120 制震ユニット
120A 制震ユニット
120B 制震ユニット
121,121B 第1プレート
121B1 ベースプレート
121B2 中間プレート
121a プレート面
121b,121c 取付部
122,122B 第2プレート
131 第1取付部
132 第2取付部
141 第1粘弾性体
151,152 第2粘弾性体
161 第1ブレース
161b 第1ブレース軸部
161b1 軸線
162 第2ブレース
162b 第2ブレース軸部
162b1 軸線
c1 軸線161b1と軸線162b1との交点
10
24 Base (horizontal material)
30
Claims (3)
前記制震装置は、
制震ユニットと、
制震ユニットに取り付けられた第1ブレースと、
制震ユニットに取り付けられた第2ブレースと
を有し、
前記制震ユニットは、
前記壁構造を構成する一対の柱のうち第1柱の内側面に取り付けられる第1プレートと、
前記第1プレートと対向するように配置された第2プレートと、
前記第1プレートと前記第2プレートとの間に配置され、前記第1プレートと前記第2プレートとにそれぞれ接着された粘弾性体と
を有し、
前記第2プレートは、
前記第1プレートに対向する側とは反対側の側面に、前記第1ブレースが取付けられる第1取付部と、前記第2ブレースが取付けられる第2取付部と
を有し、
前記第1ブレースは、
前記第1取付部に取り付けられる第1端部と、
前記第1端部から上方に向けて延びる第1ブレース軸部と、
前記壁構造を構成する一対の柱のうち前記第1柱と対をなす第2柱に取り付けられる第2端部と
を有し、
前記第2ブレースは、
前記第2取付部に取り付けられる第3端部と、
前記第3端部から下方に向けて延びる第2ブレース軸部と、
前記第2柱に取付けられる第4端部と
を有し、
前記第1ブレース軸部の軸線と前記第2ブレースの軸線との交点が、前記建物の一対の柱と一対の横架材とで囲まれた壁構造において、前記第1柱の内側面よりも外側にある、
制震装置。 A vibration control device attached to a wall structure surrounded by a pair of pillars and a pair of horizontal timbers in a building.
The vibration control device is
With the vibration control unit,
The first brace attached to the vibration control unit and
Has a second brace attached to the damping unit,
The vibration control unit is
A first plate attached to the inner side surface of the first pillar among the pair of pillars constituting the wall structure,
A second plate arranged to face the first plate and
It has a viscoelastic body arranged between the first plate and the second plate and adhered to the first plate and the second plate, respectively.
The second plate is
A first mounting portion to which the first brace is mounted and a second mounting portion to which the second brace is mounted are provided on a side surface opposite to the side facing the first plate.
The first brace is
The first end portion attached to the first mounting portion and
A first brace shaft portion extending upward from the first end portion,
It has a second end portion attached to a second pillar paired with the first pillar among the pair of pillars constituting the wall structure.
The second brace is
The third end attached to the second attachment and
A second brace shaft portion extending downward from the third end portion,
It has a fourth end attached to the second pillar and has a fourth end.
In a wall structure in which the intersection of the axis of the first brace shaft portion and the axis of the second brace is surrounded by a pair of pillars and a pair of horizontal lumbers of the building, the intersection is higher than the inner surface of the first pillar. On the outside,
Vibration control device.
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