JP2022076139A

JP2022076139A - 制振構造

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Publication number: JP2022076139A
Application number: JP2020186419A
Authority: JP
Inventors: 建二金井; Kenji Kanai
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-11-09
Filing date: 2020-11-09
Publication date: 2022-05-19

Abstract

【課題】幅狭な柱間隔に対応することができる制振構造を提供する。【解決手段】平行する２本の縦材と、２本の前記縦材の上端及び下端に接合した２本の平行な横架材と、それぞれの前記縦材に沿って固定する２本の固定材と、２本の前記固定材間に亘って設ける制振ダンパーと、からなる、制振構造。【選択図】図１

Description

本発明は、木造住宅における制振構造に関するものである。

戸建の木造住宅の制振構造として、柱や筋かいの構造材からなる壁構造に制振ダンパーを設けるものが一般的に知られている。
制振ダンパーとしては、例えば特許文献１や特許文献２に記載の制振ダンパーが知られている。
特許文献１には、高さ方向に並列した複数の振動吸収フィンにより制振を行う鋼製ダンパーが記載されている。
また、特許文献２には、粘弾性体により制振を行う粘弾性ダンパーが記載されている。

特開２０１０－１２１３４８号公報実用新案登録第３２０４２５０号公報

これらの制振構造は、いずれも柱間隔が９１０ｍｍである尺モジュールの壁構造に対応したものである。
しかし、近年は狭小な土地に住宅を建てた場合等に、縦材間隔が４５５ｍｍの壁構造に制振構造を適応することが求められている。
このように幅の狭い壁構造に従来の制振構造を適用する場合、以下のような問題がある。
（１）狭い柱間に種々の制振部材を収めることができず、制振構造を適用できないおそれがある。
（２）縦材間隔が狭いと、構造材同士の地震等による相対変位量が小さくなるため、制振ダンパーの変形量が小さくなり、その機能を発揮できないおそれがある。

本発明は、幅狭な柱間隔に対応することができる制振構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本願の制振構造は、平行する２本の縦材と、２本の前記縦材の上端及び下端に接合した２本の平行な横架材と、それぞれの前記縦材に沿って固定する一対の固定材と、一対の前記固定材間に亘って設ける制振ダンパーと、からなる。
前記縦材に沿って配置する補強材を有し、前記補強材を介して前記固定材を前記縦材に固定してもよい。
前記固定材は、平板状、平面視Ｌ字状、又は平面視Ｔ字状の鋼材であってもよい。
前記固定材は、平面視矩形の木材であってもよい。
一対の前記固定材の一方は、平板状、平面視Ｌ字状、又は平面視Ｔ字状の鋼材であり、他方は平面視矩形の木材であってもよい。
制振ダンパーは縦方向に所定の間隔で複数個設けてもよい。

（１）縦材の長さ方向に沿って固定材を設けることにより、固定材が縦材に追従して変位する。このため、縦材の変位がロスを生じることなく制振ダンパーの変形となる。
（２）縦材の間隔が狭いと、相対変位量が小さくなるが、変位のロスがなく制振ダンパーに伝えられるため、例えば縦材の間隔が４５５ｍｍの壁構造でも制振を行うことができる。
（３）縦材に沿った固定材と、固定材に取り付ける制振ダンパーのみを縦材間に収めるため、縦材が幅狭な場合でも制振構造とすることができる。

実施例１の制振構造の説明図実施例１の固定材と制振ダンパーの斜視図制振ダンパーの断面図制振ダンパーの変位の説明図実施例２の制振構造の説明図実施例３の制振構造の説明図実施例３の固定材と制振ダンパーの斜視図実施例４の制振構造の説明図（１）実施例４の制振構造の説明図（２）

図面を参照しながら本発明について詳細に説明する。

［実施例１］
＜１＞制振構造の概要
本発明の制振構造は、柱やスタッド等の平行する２本の縦材１と、縦材１の上下の梁や土台、上枠、下枠等の平行する横材２で構成された壁構造に制振ダンパー４を取り付けて制振機能を付与したものである（図１）。
制振ダンパー４は、２本の縦材１の長さ方向に沿って設けた一対の固定材３の高さ方向中央で、固定材３間に亘って設ける。本実施例においては、それぞれの縦材１に補強材５を設け、補強材５に固定材３を固定するが、縦材１の強度が高ければ、固定材３を直接縦材１に固定してもよい。また、補強材５は、縦材１の外側に設けてもよい。補強材５は縦材１と断面略同形にする等、規格により定められたサイズであれば、縦材１に対する各部材の配置位置の算定や各部材のサイズの選定が容易となる。

＜２＞固定材
固定材３は、平面視Ｌ字状の鋼材である（図２）。なお、Ｌ字状に限定されず、Ｔ字状であってもよい。また、平板状とし、縦材１の表面から他方の縦材１側に突出するように固定してもよい。
固定材３は、一本の縦材１に対して一本の長尺の部材としてもよいし、高さ方向で複数に分割してもよい。複数に分割することにより、運搬や現場での取り扱いが容易となる。
固定材３は、地震等により壁構造が変形したときに固定した縦材１に追従して変位するように、縦方向に所定の間隔でビス等により補強材５もしくは縦材１に強固に固定する。
固定材３には、高さ方向に所定の間隔でボルト孔３１を設ける。

＜３＞制振ダンパー
制振ダンパー４は、鋼板からなる第１プレート４１と第２プレート４２に、高減衰ゴムやアクリルゴム等からなる粘弾性体４３を接着したものである。
第２プレート１２は、固定材３に固定する平板である。

＜３．１＞第１プレートの形状
第１プレート４１は、鋼板を折曲したものであり、一方の端部から固定部４１１、第１段差部４１２、プレート接合部４１３、第２段差部４１４、粘弾性体接着部４１５の順に形成する（図３）。
固定部４１１は固定材３に固定するものであり、第２プレート４２と同一平面上にある。
そして、第１段差部４１２により第２プレート４２の厚さだけ立ち上げ、プレート接合部４１３を第２プレート４２と接する。
次に、第２段差部４１４により粘弾性体４３の厚さだけ立ち上げて粘弾性体接着部４１５を形成して粘弾性体４３を接着し、第１プレート４１と第２プレート４２を一体とする。
第１プレート４１に第１段差部４１２とプレート接合部４１３を形成することにより、プレート接合部４１３の部分で固定材３、第２プレート４２、第１プレート４１が重合されて一体となっており、制振ダンパー４の壁構造に対する面外方向への変形が防止される。

＜３．２＞固定材への固定
第１プレート４１、第２プレート４２にはボルト孔４１６、４２１を設け、これらのボルト孔４１６、４２１と、固定材３に設けたボルト孔３１に固定ボルト４４を挿通し、固定ナット４５を螺合することで、制振ダンパー４を固定材３に固定する。
このとき、固定材３のボルト孔３１や、制振ダンパー４のボルト孔４１６、４２１を横長の長孔状とすることで、異なる柱間隔（縦材１の間隔）の壁構造にも同一の固定材３、制振ダンパー４を適用することができる。

＜３．３＞粘弾性体
粘弾性体４３は高減衰ゴム、アクリルゴム等からなる。
粘弾性体４３の両面に第１プレート４１と第２プレート４２を接着することにより、粘弾性体４３は、第１プレート４１と第２プレート４２の相対的な変位に合わせて変形し、振動吸収を行う。

＜４＞制振機能
地震により木造住宅に力が作用すると、縦材１に傾きが生じる。一方の縦材１ａには補強材５ａ、固定材３ａを介して第１プレート４１が固定されており、他方の縦材１ｂには補強材５ｂ、固定材３ｂを介して第２プレート４２が固定されている。
そして、縦材１ａ、１ｂが傾くと、それに合わせて第１プレート４１と第２プレート４２が相対的に変位し、この変位に合わせて第１プレート４１と第２プレート４２に接着した粘弾性体４３が変形し、制振機能が働く（図４）。

本発明の制振構造は、縦材１の長さ方向に沿って固定材３を設けることにより、固定材３が縦材１に追従して変位する。このため、縦材１の変位がロスを生じることなく制振ダンパー４の粘弾性体４３の変形となる。
縦材１の間隔が狭いと、相対変位量が小さくなるが、変位のロスがなく粘弾性体４３に伝えられるため、例えば縦材１の間隔が４５５ｍｍの壁構造でも制振ダンパー４により制振を行うことができる。
また、縦材１に沿った固定材３と、固定材３に取り付ける制振ダンパー４のみを縦材１間に収めるため、縦材１が幅狭な場合でも制振構造とすることができる。

［実施例２］
上述の実施例１においては、固定材３間には高さ方向中央に一つの制振ダンパー４を設けたが、制振ダンパー４は一つに限らず、高さ方向に所定の間隔で複数個設けて、制振機能を高めてもよい（図５）。固定材３が複数に分割される場合には、連結材３２により連結する。

［実施例３］
上述の実施例１、２においては、固定材３を鋼材としたが、木製の角材としてもよい（図６）。
固定材３を木製とすることにより、コストが安くなり、現場での調達も容易となる。
固定材３を木製とする場合には、制振ダンパー４のボルト孔４１６、４２１に代えてビス孔４６を設け、固定ビス４７により固定材３に固定する。
また、一対の固定材３のうち、一方を鋼材、他方を木製とすることもできる。

［実施例４］
本発明の制振構造は、複数を並列して設けることもできる（図８、９）。
例えば尺モジュールの壁構造に対して、幅方向の中間に縦材１や補強材５を追加し、その両側に固定材３や制振ダンパー４を設ける。
このとき、縦方向の制振ダンパー４の取り付け高さを左右で変えてもよい。
左右の制振ダンパー４の高さが同じ場合、中央の縦材１にかかるせん断力が集中するが、制振ダンパー４を上下に分散して配置することで、中央の縦材１にかかるせん断力が相殺され、中央の縦材１に作用するせん断力を小さくすることができる。

１縦材
２横材
３固定材、３１ボルト孔
４制振ダンパー、４１第１プレート、４１１固定部、４１２第１段差部、４１３プレート接合部、４１４第２段差部、４１５粘弾性体接着部、４１６ボルト孔、４２第二プレート、４２１ボルト孔、４３粘弾性体、４４固定ボルト、４５固定ナット、４６ビス孔、４７固定ビス
５補強材

Claims

平行する２本の縦材と、
２本の前記縦材の上端及び下端に接合した２本の平行な横架材と、
それぞれの前記縦材に沿って固定する一対の固定材と、
一対の前記固定材間に亘って設ける制振ダンパーと、からなる、制振構造。
前記縦材に沿って配置する補強材を有し、
前記補強材を介して前記固定材を前記縦材に固定する、請求項１に記載の制振構造。
前記固定材は、平板状、平面視Ｌ字状、又は平面視Ｔ字状の鋼材である、請求項１又は２に記載の制振構造。
前記固定材は、平面視矩形の木材である、請求項１又は２に記載の制振構造。
一対の前記固定材の一方は、平板状、平面視Ｌ字状、又は平面視Ｔ字状の鋼材であり、他方は平面視矩形の木材である、請求項１又は２に記載の制振構造。
制振ダンパーを縦方向に所定の間隔で複数個設ける、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の制振構造。