JP3193710U

JP3193710U - 制振金物及びそれを用いた制振構造

Info

Publication number: JP3193710U
Application number: JP2014004166U
Authority: JP
Inventors: 建二金井
Original assignee: Arnest One Corp
Current assignee: Arnest One Corp
Filing date: 2014-08-05
Publication date: 2014-10-16
Anticipated expiration: 2024-08-05

Abstract

【課題】壁構造を構成すると共に制振機能を有する制振金物を提供する。
【解決手段】平行する２本の柱材２ａ，２ｂの一方の柱材２ａと、他方の柱材２ｂの上部又は梁３から当該一方の柱材２ａに架ける上筋かい４と、他方の柱材２ｂの下部又は土台５から当該一方の柱材２ａに架ける下筋かい６と、を連結する制振金物１であって、一方の柱材２ａに固定する柱受け部材と、上筋かい４と下筋かい６に固定し柱受け部材に粘弾性体を介して接着する二つの筋かい受け部材と、柱受け部材と筋かい受け部材それぞれに設けた長孔を貫通する変位抑止部材と、からなる。
【選択図】図１

Description

本考案は、木造住宅において、壁構造に追加して用いる事ができる制振金物及びそれを用いた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、柱材や筋かいからなる壁構造に、制振ダンパー等の制振部材を別に設けるものが一般的に知られている。

従来の制振構造に用いる制振部材は、ある一定量変位すると、制振部材の制振機能が喪失してしまうという問題があった。

本考案は、制振機能と耐震機能の両方を有する制振金物及びこの制振金物を用いた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第１考案は、平行する２本の柱材の一方の柱材と、他方の柱材の上部から当該一方の柱材に架ける上筋かいと、他方の柱材の下部から当該一方の柱材に架ける下筋かいと、を連結する制振金物であって、前記一方の柱材に固定する柱受け部材と、前記上筋かいと前記下筋かいに固定し前記柱受け部材に粘弾性体を介して接着する筋かい受け部材と、前記柱受け部材と前記筋かい受け部材それぞれに設けた長孔を貫通する変位抑止部材と、からなることを特徴とする、制振金物を提供する。
本願の第２考案は、第１考案の制振金物において、前記柱受け部材に設けた前記長孔と、前記筋かい受け部材に設けた前記長孔は、互いに直交することを特徴とする、制振金物を提供する。
本願の第３考案は、第１考案又は第２考案の制振金物において、前記柱受け部材又は前記筋かい受け部材の一方の部材に長孔状のスケール孔を設け、他方の部材には、折曲可能なピンを前記スケール孔内に立設することを特徴とする、制振金物を提供する。

本考案は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
（１）小変形〜中変形に対しては、粘弾性体により制振機能が働く。
（２）大変形に対しては、変位抑止部材によって変位が制限されることにより耐震機能が働く。
（３）許容を超える大変形によって粘弾性体の制振機能が喪失する前に変位を制限することにより、耐震機能と合わせて制振機能を維持できる。
（４）柱受け部材、筋かい受け部材のそれぞれに、直交する長孔を設けることにより、筋かい受け部材は回転することができる。回転によって力が分散されることにより、壁構造への影響を軽減することができる。
（５）スケールにより所定以上の変位を検知することで、粘弾性体の損傷を確認することができる。

壁構造（制振構造）の説明図制振金物の斜視図制振金物の分解斜視図制振金物の側面図スケールの説明図制振構造の変形図制振金物の変形の説明図（１）制振金物の変形の説明図（２）

以下、図に示す実施例に基づき、本考案を詳細に説明する。

（１）壁構造
本考案の制振金物１は、壁構造に制振機能を付与し、制振構造とする金物である。
本考案を適用する壁構造は、平行する２本の柱材２ａ、２ｂと、柱材２ｂおよび梁３から柱材２ａに架ける上筋かい４、柱材２ｂおよび土台５（又は床合板）から柱材２ａに架ける下筋かい６からなる。（図１）
上筋かい４の柱材２ｂ側の端部は、柱材２ｂの上端付近や梁３に固定する。下筋かい６の柱材２ｂ側の端部は、柱材２ｂの下端付近や土台５（又は床合板）に固定する。

（２）制振金物
本考案の制振金物１は、一方の柱材２ａの高さ方向の中央に取り付けて、当該柱材２ａと上筋かい４、下筋かい６を連結するものである。（図２）
制振金物１は、柱材２ａと接合する柱受け部材１１と、上筋かい４及び下筋かい６に接合する筋かい受け部材１２と、柱受け部材１１と筋かい受け部材１２とを接着する粘弾性体１３からなる。（図２、３）

（２−１）柱受け部材
柱受け部材１１は断面Ｌ字状の鋼板である。
柱受け部材１１は、Ｌ字の一辺を成す一平面の外側を柱材２ａに当接して、ビス７によって固定する（図２）。平面を当接した状態でビス７により固定するため、容易に取り付けることができる
そして、他平面の内側に、粘弾性体１３を介して筋かい受け部材１２を接着する。
柱受け部材１１の筋かい受け部材１２を接着する面には、横方向に長い横長孔１１１を一つ又は複数個設ける。

（２−２）筋かい受け部材
筋かい受け部材１２は鋼板からなる。
筋かい受け部材１２は、柱受け部材１１と接着した際に、上下共に柱受け部材１１から突出する。また、筋かい受け部材１２の側面と柱受け部材１１や柱材２ａとの間には間隔を設ける。
上筋かい４及び下筋かい６は筋かい受け部材に１２にビスにより固定する。このとき、上筋かい４と下筋かい６は当接していても離れていてもよいが、柱受け部材１１とは所定の間隔を設ける。
筋交い受け部材１２は平板であり、平面を当接した状態でビスにより筋かい４、６を固定するため、容易に取り付けることができる。
筋かい受け部材１２には、柱受け部材１１の横長孔１１１に対応して縦長孔１２１を設ける。
筋かい受け部材１２の縦長孔１２１は縦方向に長い形状とする。ただし、柱受け部材１１の横長孔１１１、筋交い受け部材１２の縦長孔１２１どちらも方向を限定せず、互いに直交する方向に形成すればよい。
そして、横長孔１１１と縦長孔１２１を重ね合わせた状態で、柱受け部材１１と筋かい受け部材１２を貫通するように、変位抑制部材１４となるボルト１４１を両長孔１１１、１２１に挿通してナット１４２を螺合する。

（２−３）粘弾性体
粘弾性体１３は高減衰ゴム、アクリルゴム等からなる。
粘弾性体１３は、一方の面を柱受け部材１１に接着し、他方の面を筋かい受け部材１２に接着して、柱受け部材１１と筋かい受け部材１２とを一体にする。（図４）
粘弾性体１３の両面に柱受け部材１１及び筋かい受け部材１２を接着することにより、粘弾性体１３は、柱受け部材１１と筋かい受け部材１２の相対的な変位に合わせて変形し、制振を行う。

（２−４）スケール
制振金物１には、変位量を目視するためのスケール１５を設ける。
スケール１５は、例えば、筋かい受け部材１２に長孔状のスケール孔１５１と、スケール孔１５１の中央に柱受け部材１１から立設するピン１５２によって構成する。
柱受け部材１１と筋かい受け部材１２の相対的な変位によってピン１５２がスケール孔１５１の長さ方向端部に到達し、さらにそれ以上変位するとピン１５２が折曲するような太さに構成する。折曲するときのピン１５２の変位量Ｌ１は、変位抑制部材１４と筋かい受け部材１２の縦長孔１２１の長さ方向端部との間隔Ｌ２よりも短くする。（図５ａ）
ピン１５２は折曲する太さであれば、柱受け部材１１と一体成形としてもよいしボルトを使用してもよい。

（３）制振機能
（３−１）小変形〜中変形
地震により木造住宅に力が作用すると、柱材２ａ、２ｂに傾きが生じる。そして、柱材２ａと筋かい４、６とが変位し、それに合わせて柱受け部材１１と筋かい受け部材１２とが相対的に変位する。（図６）
筋かい４、６は筋かい受け部材１２に固定されているため、筋かい４、６と筋かい受け部材１２は柱材２ａ及び柱受け部材１１に対して上下方向に変位する（図７）。この変位に合わせて粘弾性体１３が変形し、制振機能が働く。
このとき、筋かい４、６は筋かい受け部材１２に固定されているが、柱材２ａには接触していないため、変位による力は柱材２ａに直接作用せずに分散される。

（３−２）大変形
柱受け部材１１と筋かい受け部材１２には、横長孔１１１、縦長孔１２１が設けられており、それに変位抑制部材１４が挿通されている。
このため、木造住宅に作用する力が大きくなると、柱材２ａと筋かい４、６との変位量が大きくなり、筋かい受け部材１２は、横長孔１１１方向に沿った左右方向の変位と縦長孔１２１に沿った上下方向の変位が合わさり、回転するように変位する（図８）。
この回転変位により、制振機能と合わせて、力が筋かい４、６を介して分散されて、大きな力であっても壁構造が破壊されることがない。
また、大変形の際には筋かい４、６が制振金物１を柱材２ａに固定するビス７の頭部にめり込み、大変形を許容する。
ただし、筋かい受け部材１２の側面と柱受け部材１１や柱材２ａとの間には間隔を設けてあるため、大変形時でも筋かい受け部材１２が柱材２ａにめり込んで柱材２ａを破損することを防止できる。

（３−３）変位の抑制
柱受け部材１１と筋かい受け部材１２が、横長孔１１１、縦長孔１２１の分だけは変位するが、それ以上変位するような大変形の場合には、変位抑制部材１４が横長孔１１１か縦長孔１２１の長さ方向の端部に接触して変位を制限する。
よって、小変形〜中変形の際には、横長孔１１１と縦長孔１２１を合わせた範囲で相対変位し、その際の粘弾性体１３の変形によってエネルギーを吸収し、制振を行う。そして粘弾性体１３の変位量の制限を超えるような大変形に対しては、変位抑制部材１４によって変位が制限されることにより耐震機能が働くととも、粘弾性体１３の破断を防止する。粘弾性体１３は、破断されなければ、制限された変位量の範囲で制振機能を維持することができる。

（３−４）スケールによる変位量の検知
制振金物１にはスケール１５を設けてあるが、このスケール１５は、変位抑制部材１４と筋かい受け部材１２の縦長孔１２１の長さ方向端部との間隔よりも短い変位を検知する。（図５ｂ）
これにより、粘弾性体１３が小〜中変形した際の変位を検知でき、粘弾性体１３の寿命を確認することができる。

１制振金具
１１柱受け部材
１１１横長孔
１２筋かい受け部材
１２１縦長孔
１３粘弾性体
１４変位抑制部材
１４１ボルト
１４２ナット
１５スケール
１５１スケール孔
１５２ピン
２柱材
３梁
４上筋かい
５土台
６下筋かい
７ビス

Claims

平行する２本の柱材の一方の柱材と、他方の柱材の上部から当該一方の柱材に架ける上筋かいと、他方の柱材の下部から当該一方の柱材に架ける下筋かいと、を連結する制振金物であって、
前記一方の柱材に固定する柱受け部材と、
前記上筋かいと前記下筋かいに固定し前記柱受け部材に粘弾性体を介して接着する二つの筋かい受け部材と、
前記柱受け部材と前記筋かい受け部材それぞれに設けた長孔を貫通する変位抑止部材と、からなることを特徴とする、
制振金物。
請求項１に記載の制振金物において、
前記柱受け部材に設けた前記長孔と、前記筋かい受け部材に設けた前記長孔は、互いに直交することを特徴とする、
制振金物。
請求項１又は請求項２に記載の制振金物において、
前記柱受け部材又は前記筋かい受け部材の一方の部材に長孔状のスケール孔を設け、
他方の部材には、折曲可能なピンを前記スケール孔内に立設することを特徴とする、
制振金物。