JP3176820U

JP3176820U - 制震装置

Info

Publication number: JP3176820U
Application number: JP2012002428U
Authority: JP
Inventors: 欣浩三吉
Original assignee: 欣浩三吉
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2012-04-24
Publication date: 2012-07-05
Anticipated expiration: 2022-04-24

Abstract

【課題】過大な応力が構成部材に発生することがなく、構成部材に押し潰し変形等が生ずるのを防止できるようになる制震装置を提供する。
【解決手段】建物躯体の一部に矩形枠状の矩形フレーム３を含み、この矩形フレームの中心点に対してその長手方向の対向する部位に摺動可能に設けられた第１及び第２のレシーバ１４，１５と、１端を第１のレシーバに、他端を第２のレシーバにそれぞれ揺動可能に固定された振り子部材１６と、１端を第１及び第２のレシーバに回動可能に固定され、制振装置を含む第１及び第２のブレース１８，１９とを備え、振り子部材は、その長手方向に離間して形成された少なくとも２つの貫通孔を有し、該貫通孔の１つは短手方向よりも長手方向に長く形成され、第１及び第２のレシーバは略平行に配置される。
【選択図】図１

Description

本考案は、木造戸建住宅などの建築物に用いられる制震装置に関し、例えば、住宅等の建物の壁に配置され、揺れが上階へ伝播するのを抑制する制震装置に関する。

柱と梁を接合したラーメンフレームからなる建物において、建物のラーメンフレームの梁にスタッドを立設し、このスタッドに制振装置を含んだブレースを水平方向に対して斜めに配置して取付け、建物のラーメンフレームを構成する梁のスタッド立設部を下部構造体に固定するものがある（特許文献１参照）。

この制振装置では、地震時の横揺れにより建物のスタッドが傾斜したとき、スタッドに取付けられている制振装置を含んだブレースは水平方向に対して斜め配置されており、スタッドによる制振装置を含んだブレースの斜め方向に沿う取付間隔を大きく変化するため、スタッドに取付けられている制振装置の変形量は大きく、制振装置に発生する減衰力は大きく、制振効果は高いといわれている。

図６に示すように、建物躯体１に一対の支持部５７，５７が対向して設けられ、この一対の支持部５７，５７によって振り子部材５８が支持され、振り子部材５８の端部と矩形フレーム３との間に制振部材６０が設けられている制振構造が開発されている（特許文献２参照）。

特許文献２では、建物躯体の小さな変形から制振機能を有効に働かせるために、てこ機構を用いて建物躯体の変形を増幅して制振部材６０に伝達する。つまり、建物躯体に地震等の横揺れ震動によって変形が生じると、建物躯体の一部を構成している矩形フレームが、略平行四辺形状に変形し、矩形フレームの短辺部が左右にずれるようにして移動するとともに、長辺部が横方向に傾斜することによって矩形フレームが略平行四辺形状に変形する。このことによって、一対の支持部５７が斜め上下に互いに離間するようにして変位するので、振り子部材５８が一対の支持部間の略中央部を中心として振り子のように振れ、この振り子部材５８の端部は振れが増幅され、これによって、前記一対の支持部５７の変位が増幅される。したがって、振り子部材５８の端部と矩形フレームとの間に設けられている制振部材６０の変形を増幅でき、矩形フレームの小さな変形、つまり建物躯体の小さな変形から制振機能を有効に働かせることができるといわれている。

特開２００６−２３６４号公報特開２００８−１４４５８１号公報

しかしながら、上記特許文献１の発明では、左右それぞれから同じ運動で上下にあるダンパーへと伝え吸収し、構造体全体が大きく揺れ、上記特許文献２の発明では、左右からの真横からと真上真下からの揺れは歪みにくいという課題がある。

本考案は、上記従来の課題を解決するものであり、過大な応力が構成部材に発生することがなく、構成部材に押し潰し変形等が生ずるのを防止できるようになる制震装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本考案は、建物躯体の一部に矩形枠状の矩形フレーム（３）を含み、この矩形フレームの中心点に対してその長手方向の対向する部位に摺動可能に設けられた１対の第１のレシーバ（１４）及び第２のレシーバ（１５）と、１端を前記第１のレシーバに、他端を前記第２のレシーバにそれぞれ揺動可能に固定された振り子部材（１６）と、１端を前記第１のレシーバに回動可能に固定され、制振装置を含む第１のブレース（１８）と、１端を前記第２のレシーバに回動可能に固定され、制振装置を含む第２のブレース（１９）とを備え、前記振り子部材は、その長手方向に離間して形成された少なくとも２つの貫通孔を有し、該貫通孔の１つは短手方向よりも長手方向に長く形成され、前記第１のレシーバと前記第２のレシーバは略平行に配置されることを特徴とする制震装置を提供する。

本考案に係る制震装置によれば、建物躯体の一部に矩形枠状に形成された矩形フレームの中心点に対してその長手方向の対向する部位に摺動可能に設けられた１対のレシーバに、振り子部材が両端を各レシーバに揺動可能に固定され、該振り子部材に、離間して形成された１対の貫通孔の１つは長手方向に長い長穴となっている。そして、１対のブレースが各１端を１対のレシーバにそれぞれ揺動可能に固定された構造であるので、過大な応力が構成部材に発生することがなく、構成部材に押し潰し変形等が生ずるのを防止できる。

好ましい態様では、前記矩形フレーム（３）の中心点に対してその長手方向の対向する部位に固着された１対の第１の支持部（６２）及び第２の支持部（６３）を有し、前記第１のブレース（１８）は、その他端を前記第１の支持部に回動可能に固定され、前記第２のブレース（１９）は、その他端を前記第２の支持部に回動可能に固定されることを特徴とする。上記構成によれば、１対のブレースが矩形フレームの長手方向に固着された１対の支持部に各他端をそれぞれ回動可能に固定して設けられるので、より震度の大きい地震等に対しても、過大な応力が構成部材に発生することがなく、構成部材に押し潰し変形等が生ずるのを防止できる。

上記態様では、前記第１の支持部（４２）及び前記第２の支持部（４３）はそれぞれ前記矩形フレームの外部に設けられるのが好ましい。このような構成によれば、１対のブレースが矩形フレームの外部に設けられた、例えば柱に設けられるので、構造体が特に弱い場合には効率的に、より震度の大きい地震等に対しても、過大な応力が構成部材に発生することがなく、構成部材に押し潰し変形等が生ずるのを防止できる。

上記態様では、柱と梁を接合したラーメンフレーム（３０ａ）からなる建物において、該建物のラーメンフレームの梁（３２，３４）に２本のスタッド（３７，３８）を立設し、前記梁と前記スタッドで形成された矩形枠状を建物躯体の矩形フレームとして、請求項１ないし３のいずれか１項記載の制震装置を配置して取り付け、建物のラーメンフレームを構成する前記梁（３２）のスタッド立設部を下部構造体に固定することが好ましい。このような構成によれば、大きな地震に対して耐えうる建物をつくることができる。

以上のように、本考案に係る制震装置によれば、過大な応力が構成部材に発生することがなく、構成部材に押し潰し変形等が生ずるのを防止できる制震装置を提供することができる。

実施例１に係る制震装置を模式的に示す正面図である。実施例２に係る制震装置を模式的に示す正面図である。実施例３に係る制震装置を備える建物ユニットを示す模式正面図である。実施例３に係る建物ユニットの基礎個体構造を示す断面図である。実施例４に係る制震装置を備える建物ユニットを示す模式正面図である。従来例を示す説明図である。

以下、図に示す実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

−実施例１−
図１は、実施例１に係る制震装置１０を模式的に示す正面図である。図１に示すように、制震装置１０は、建物躯体の一部に矩形枠状の矩形フレーム３と１対のレシーバ（第１及び第２のレシーバ）１４，１５と、振り子部材１６と、１対のブレース（第１及び第２のブレース）１８，１９とを有する。第１のレシーバ１４と第２のレシーバ１５は、矩形フレーム３の中心点に対してその長手方向６，６の対向する部位にそれぞれ摺動可能に設けられている。１対のレシーバ１４，１５は、いずれも粘弾性ゴムによって伸縮できる構造となっている。
振り子部材１６は、矩形フレーム３内に１端を第１のレシーバ１４に、他端を第２のレシーバ１５にそれぞれ揺動可能に固定されている。

第１のブレース１８と第２のブレース１９は、それぞれ粘弾性ゴムによって伸縮できる制振装置（図示せず）を有し、両ブレース１８，１９は矩形フレーム３内に略平行、かつ各１端を第１のレシーバ１４及び第２のレシーバ１５、他端を矩形フレーム３の中心点に対してその短手方向５，５の対向する部位に溶接された１対の第１の支持部１２及び第２の支持部１３にそれぞれ回動可能に固定されている。振り子部材１６には、その長手方向６，６に２つの貫通孔２２，２３が離間して形成されている。これら２つの貫通孔２２，２３のうちの１の貫通孔２２は振り子部材１６の短手方向よりも長手方向に長い長穴となっており、他の貫通孔２３は断面円形である。

以下、制震装置１０の作用について説明する。制震装置１０は、矩形フレーム３に揺れによって水平方向での歪みが生じると、地震時の変形や横揺れなどを吸収しながら揺れを軽減し逃す制震装置である。
まず、地震が発生するとその揺れのエネルギーによって矩形フレーム３はゆがみを生じようとする。上下斜めに２本ある１対のブレース１８，１９は、その揺れを抑えようと伸縮によって直ちに吸収し始める。

第１のブレース１８及び第２のブレース１９の伸縮をそれぞれ第１のレシーバ１４及び第２のレシーバ１５で調節し、押引に因る力も働いて第１のレシーバ１４及び第２のレシーバ１５も更に上下に吸収する。それに連動して振り子部材１６がどちらかにエネルギーが弱まった状態で回転を始める。

２つの貫通孔２２，２３のうち、断面円形の貫通孔２３を支点、長手方向に長い長穴となっている貫通孔２２を作用点として、揺れによるエネルギーでの歪みはブレース１８，１９へと渡り、そのどこかが力点となる。支点は、回転しながらのスウェーによって力をそらし、作用点へ伝えた時は、力点と支点より支点と作用点の方が長いので軽減される。

−実施例２−
図２は、実施例２に係る制震装置２０を模式的に示す正面図である。図２に示すように、本実施例では、１対のブレース（第１及び第２のブレース）１８，１９が矩形フレーム３の中心点に対してその長手方向の対向する部位に溶接された１対の第１の支持部２２及び第２の支持部２３に各他端をそれぞれ回動可能に固定されている。また、振り子部材１６には、１対の貫通孔が振り子部材１６の長手方向に離間して形成されている。これら１対の貫通孔のいずれもが振り子部材１６の短手方向よりも長手方向に長い長穴となっている。
その他は、実施例１に係る制震装置１０と同様な構成である。

制震装置２０の作用は、上記制震装置１０の場合と同様であるが、本実施例では、１対のブレース（第１及び第２のブレース）１８，１９が矩形フレーム３の中心点に対してその長手方向６，６の対向する部位に溶接された１対の第１の支持部６２及び第２の支持部６３に各他端をそれぞれ回動可能に固定されているので、矩形フレーム３の長手方向６，６の横揺れに対して、同様に長手方向６，６に設けられている第１及び第２のレシーバ１４，１５に連動して作用しやすい。

また、振り子部材１６には、その長手方向６，６に２つの貫通孔２２，２３が離間して形成されている。これら２つの貫通孔２２，２３のいずれについても振り子部材１６の短手方向よりも長手方向に長い長穴となっているので、それぞれは一方が支点となれば他方は作用点となり、揺れによるエネルギーでの歪みはブレースへと渡り、そのどこかが力点となる。

−実施例３−
図３は、実施例３に係る制震装置を備える建物ユニット３０を示す模式正面図である。
図３に示すように、柱（図示せず）と梁３２，３４を接合したラーメンフレーム３０ａからなる建物に、ラーメンフレーム３０ａの梁３２，３４にスタッド３７，３８が立設されている。そして、梁３２，３４とスタッド３７，３８で囲まれたフレームを矩形フレームとして、実施例２の制震装置（図示せず）が配置して取り付けられている。

図４は、実施例３に係る建物ユニット３０の基礎個体構造を示す断面図である。図４に示すように、建物のラーメンフレーム（図示せず）を構成する梁３２のスタッド３７，３８の立設部は下部構造体（基礎）５６に固定されている。建物ユニット１０の床梁３２におけるスタッド３７，３８の立設部はアンカーボルト５８により基礎５６に固定される。上下のフランジ間に渡る開き防止プレート５２Ａは、スタッド３７，３８の立設部で、床梁３２に溶接されて取り付けられる。

建物ユニット３０のラーメンフレームは、第１のブレース１８及び第２のブレース１９（１対の粘弾性ダンパー）での伸縮できるブレースの様な機能を持つ。力を吸収したり、逃がしながら梁３２，３４とスタッド３７，３８で囲まれたフレームに隣接する壁構造に歪みが生じるのも吸収する。

−実施例４−
図５は、実施例４に係る制震装置を備える建物ユニット４０を示す模式正面図である。
図５に示すように、柱３５，３６と梁３２，３４を接合したラーメンフレーム３０ａからなる建物に、ラーメンフレーム３０ａの梁３２，３４にスタッド３７，３８が立設されている。そして、梁３２，３４とスタッド３７，３８で囲まれたフレームを矩形フレームとして、実施例２の制震装置（図示せず）が配置して取り付けられている。
しかしながら、本実施例ではラーメンフレーム３０ａの梁３２，３４にスタッド３７，３８の他にスタッド３９が立設され、第１の支持部４２及び第２の支持部４３は、それぞれスタッド３９の上部及び柱３５ａの下部に溶接し取り付けられている。

第１のブレース４８と第２のブレース４９は、それぞれ粘弾性ゴムによって伸縮できる制振装置（図示せず）を有し、両ブレース４８，４９は各１端を第１のレシーバ４４及び第２のレシーバ４５、他端を第１の支持部４２及び第２の支持部４３に各他端をそれぞれ回動可能に固定されている。第１のブレース４８及び第２のブレース４９は、略平行、かつそれぞれスタッド３７，３８とその前面を交差している。

その他の構成は実施例１に係る制震装置１０と同様である。また、建物のラーメンフレーム（図示せず）を構成する梁３２のスタッド３７，３８，３９の立設部は下部構造体（基礎）に固定されているが、その構成は実施例３にて示したとおりである。
本実施例に係る制震装置を備える建物ユニット４０は、建物の構造体が弱い場合に外取り付けすることができるので有用である。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、本発明に係る制震装置では、ダンパーに用いるゴムは、粘弾性だけではなく、高減衰ゴム等に類するものであり、建物の構造によれば、それが鉄筋コンクリートであるなどの場合は、ゴムの代わりにオイルダンパー類を使用することができる。
また、実施例２に係る制震装置２０は、木造や軽量鉄骨での建物での軸組み工法で特に有効に働き、実施例１に係る制震装置１０は、歪みの少ない建物ではパッシブ効果を高める。

本発明に係る制震装置は、取り付けが簡単な外壁の外付け、あるいは部屋の壁にも取り付けることができ、新築時に最初から組み込むこともリフォームによって組み込むこともできる制震構造として利用できる。

３矩形フレーム
１０，２０制震装置
１２，４２，６２第１の支持部
１３，４３，６３第２の支持部
１４，４４第１のレシーバ
１５，４５第２のレシーバ
１６振り子部材
１８，４８第１のブレース
１９，４９第２のブレース
２２，２３貫通孔
３０，４０建物ユニット
３０ａラーメンフレーム
３２梁，床梁
３４梁
３５，３６柱
３７，３８，３９スタッド
５２Ａ開き防止プレート
５６基礎
５８アンカーボルト

Claims

建物躯体の一部に矩形枠状の矩形フレーム（３）を含み、この矩形フレームの中心点に対してその長手方向の対向する部位に摺動可能に設けられた１対の第１のレシーバ（１４）及び第２のレシーバ（１５）と、１端を前記第１のレシーバに、他端を前記第２のレシーバにそれぞれ揺動可能に固定された振り子部材（１６）と、１端を前記第１のレシーバに回動可能に固定され、制振装置を含む第１のブレース（１８）と、１端を前記第２のレシーバに回動可能に固定され、制振装置を含む第２のブレース（１９）とを備え、前記振り子部材は、その長手方向に離間して形成された少なくとも２つの貫通孔を有し、該貫通孔の１つは短手方向よりも長手方向に長く形成され、前記第１のレシーバと前記第２のレシーバは略平行に配置されることを特徴とする制震装置。
前記矩形フレーム（３）の中心点に対してその長手方向の対向する部位に固着された１対の第１の支持部（２２）及び第２の支持部（２３）を有し、前記第１のブレース（１８）は、その他端を前記第１の支持部に回動可能に固定され、前記第２のブレース（１９）は、その他端を前記第２の支持部に回動可能に固定されることを特徴とする請求項１記載の制震装置。
前記第１の支持部（２２）及び前記第２の支持部（２３）はそれぞれ前記矩形フレームの外部に設けられることを特徴とする請求項１又は２記載の制震装置。
柱と梁を接合したラーメンフレーム（３０ａ）からなる建物において、該建物のラーメンフレームの梁（３２，３４）に２本のスタッド（３７，３８）を立設し、前記梁と前記スタッドで形成された矩形枠状を建物躯体の矩形フレームとして、請求項１ないし３のいずれか１項記載の制震装置を配置して取り付け、建物のラーメンフレームを構成する前記梁（３２）のスタッド立設部を下部構造体に固定することを特徴とする制震装置。