JP3209800U

JP3209800U - 制振構造及び制振パネル

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Publication number: JP3209800U
Application number: JP2017000302U
Authority: JP
Inventors: 杉本　文義; 文義杉本
Original assignee: 株式会社杉本建築研究所
Priority date: 2017-01-27
Filing date: 2017-01-27
Publication date: 2017-04-06
Anticipated expiration: 2027-01-27

Abstract

【課題】簡単な構造で、弾性体又は粘弾性体を効果的に機能させ、制振効率の高い制振構造及び制振パネルを提供する。【解決手段】上梁２と下梁３との間の隣接する２本の柱４Ａ、４Ｂ間に配置される中桟５と、上梁と中桟との間に配置される第１柱状部材６と、下梁と中桟との間に配置される第２柱状部材７と、上梁２の第１柱状部材を挟んだ両側部分と、各々の柱の間に配置される一対の第１筋交い２２Ａ、２２Ｂと、下梁３の第２柱状部材を挟んだ両側部分と、各々の柱の間に配置される一対の第２筋交い２３Ａ、２３Ｂと、一対の第１筋交い、一対の第２筋交い、上梁、下梁及び２本の柱の各々の接合部の少なくともいずれか一つに介在する弾性体又は粘弾性体を有する制振ダンパＤ１〜Ｄ４とを備え、下梁が上梁に対して相対移動すると、弾性体又は粘弾性体が鉛直面を作用面とするせん断力を受ける制振構造である。【選択図】図１

Description

本考案は、在来工法である木造軸組工法、及び２Ｘ４工法等の枠組壁工法による木造建築物等の制振を行う制振構造及び制振パネルに関する。

従来、地震、強風、交通振動等による木造建築物等の揺れを抑えるため、種々の制振構造が提案されている。例えば、特許文献１には、粘弾性体を用いた制振構造が提案され、この制振構造によれば、建物に地震等の外力が加わると、粘弾性体が熱を放出しながら弾性変形して地震等の外力を吸収し、制振機能を発揮する。

しかし、上記従来の制振構造は、粘弾性体を含む連結手段の構造が複雑で、機能面でも改善の余地があった。そこで、本出願人は、２つの鉛直面を作用面とするせん断力を受ける弾性体又は粘弾性体を用いた制振構造等を提案した（特許文献２〜４参照）。

特開２００７−１９７９３９号公報特開２００９−１８５５６６号公報特開２０１１−０１７１５３号公報実用新案登録第３２０５３１１号公報

上記特許文献２〜４に記載の制振構造等は有効に機能するが、制振効率をさらに高めることが求められていた。

そこで、本考案は、簡単な構造で、弾性体又は粘弾性体をさらに効果的に機能させ、制振効率の高い制振構造及び制振パネルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本考案に係る制振構造は、上梁と下梁との間の隣接する２本の柱間に配置される中桟と、前記上梁と前記２本の柱のいずれか一方との間に配置される第１筋交いと、前記下梁と前記一方の柱との間に配置される第２筋交いと、前記第１筋交い、前記第２筋交い、前記上梁、前記下梁及び前記一方の柱の各々の接合部の少なくともいずれか一つに介在する弾性体又は粘弾性体とを備え、前記下梁が前記上梁に対して相対移動すると、前記弾性体又は粘弾性体が鉛直面を作用面とするせん断力を受けることを特徴とする。

本考案によれば、該制振構造を有する建物等に地震等の外力が加わると、上記各部材の接合部の弾性体又は粘弾性体がせん断力を受け、熱を放出しながら弾性変形して外力を吸収し、制振機能を発揮する。

ここで、中桟を設けることで、２本の柱の各々が互いに離間することを防止することができるため、弾性体又は粘弾性体に対して鉛直面を作用面とするせん断力が安定して付加され、全体的な吸収エネルギが大きくなる。これにより、例えば、在来工法である木造軸組工法等において、低コストで、効率的な制振を行うことができる。

また、本考案に係る制振構造は、上梁と下梁との間の隣接する２本の柱間に配置される中桟と、前記上梁と前記中桟との間に配置される第１柱状部材と、前記下梁と前記中桟との間に配置される第２柱状部材と、前記上梁の前記第１柱状部材を挟んだ両側部分と、前記２本の柱の各々との間に配置される一対の第１筋交いと、前記下梁の前記第２柱状部材を挟んだ両側部分と、前記２本の柱の各々との間に配置される一対の第２筋交いと、前記一対の第１筋交い、前記一対の第２筋交い、前記上梁、前記下梁及び前記２本の柱の各々の接合部の少なくともいずれか一つに介在する弾性体又は粘弾性体とを備え、前記下梁が前記上梁に対して相対移動すると、前記弾性体又は粘弾性体が鉛直面を作用面とするせん断力を受けることを特徴とする。

本考案によれば、２本の柱の間隔が比較的大きい場合でも、柱状部材と中桟とで２本の柱の各々が互いに離間することを防止し、低コストで、効率的な制振を行うことができる。

さらに、本考案に係る制振パネルは、上繋ぎ材と下繋ぎ材との間の隣接する２本の間柱間に配置される中桟と、前記上繋ぎ材と前記２本の間柱のいずれか一方との間に配置される第１筋交いと、前記下繋ぎ材と前記一方の柱との間に配置される第２筋交いと、前記第１筋交い、前記第２筋交い、前記上繋ぎ材、前記下繋ぎ材及び前記一方の柱の各々の接合部の少なくともいずれか一つに介在する弾性体又は粘弾性体とを備え、前記下繋ぎ材が前記上繋ぎ材に対して相対移動すると、前記弾性体又は粘弾性体が鉛直面を作用面とするせん断力を受けることを特徴とする。

本考案によれば、上記考案と同様に、中桟によって２本の間柱の各々が互いに離間することを防止することで、弾性体又は粘弾性体に対して鉛直面を作用面とするせん断力が安定して付加され、全体的な吸収エネルギを大きくすることができ、２Ｘ４工法等の枠組壁工法等において、低コストで、効率的な制振を行うことができる。

また、本考案に係る制振パネルは、上繋ぎ材と下繋ぎ材との間の隣接する２本の間柱間に配置される中桟と、前記上繋ぎ材と前記中桟との間に配置される第１柱状部材と、前記下繋ぎ材と前記中桟との間に配置される第２柱状部材と、前記上繋ぎ材の前記第１柱状部材を挟んだ両側部分と、前記２本の間柱の各々との間に配置される一対の第１筋交いと、前記下繋ぎ材の前記第２柱状部材を挟んだ両側部分と、前記２本の間柱の各々との間に配置される一対の第２筋交いと、前記一対の第１筋交い、前記一対の第２筋交い、前記上繋ぎ材、前記下繋ぎ材及び前記２本の間柱の各々の接合部の少なくともいずれか一つに介在する弾性体又は粘弾性体とを備え、前記下繋ぎ材が前記上繋ぎ材に対して相対移動すると、前記弾性体又は粘弾性体が鉛直面を作用面とするせん断力を受けることを特徴とする。

本考案によれば、２本の間柱の間隔が比較的大きい場合でも、柱状部材と中桟とで２本の間柱の各々が互いに離間することを防止し、低コストで、効率的な制振を行うことができる。

以上のように、本考案によれば、簡単な構造で、弾性体又は粘弾性体を効果的に機能させることができ、制振効率の高い制振構造及び制振パネルを提供することが可能となる。

本考案に係る制振構造の第１の実施形態を示す全体構成図である。図１に示す制振構造に用いる制振ダンパを示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。図１に示す制振構造に用いる筋交いと柱の接合部を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。本考案に係る制振構造の第２の実施形態を示す全体構成図である。

次に、本考案を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本考案に係る制振構造の第１の実施形態を示し、この制振構造１は、上梁（胴差し）２と土台３との間の隣接する２本の柱４（４Ａ、４Ｂ）間に配置される中桟５と、上梁２と中桟５の間に配置される第１柱状部材６と、土台３と中桟５の間に配置される第２柱状部材７と、第１及び第２筋交い２２（２２Ａ、２２Ｂ）、２３（２３Ａ、２３Ｂ）と、これらの筋交い２２、２３の一端に設けられる制振ダンパＤ１〜Ｄ４と、筋交い２２、２３の他端に設けられる、筋交い２２、２３と柱４との接合部Ｊ１〜Ｊ４とで構成される。

２本の柱４は、上下端にほぞ４ａ、４ｂが形成され、これらほぞ４ａ、４ｂが上梁２及び土台３の上下面に形成されるほぞ穴２ａ、３ａに各々挿入され、２本の柱４と上梁２及び土台３が接合される。

制振ダンパＤ１〜Ｄ４は、すべて同一の構成を有し、そのうちの一つである制振ダンパＤ１を例示する図２を中心に図１も参照しながら説明する。

制振ダンパＤ１は、一対の取付金具１４（１４Ａ、１４Ｂ）と、一対の高減衰ゴム１３（１３Ａ、１３Ｂ）とで構成される。取付金具１４Ａは、板状の基部１４ａと、基部１４ａの上部及び側部から基部１４ａに対して垂直に曲折する曲折部１４ｂ〜１４ｄと、曲折部１４ｂ、１４ｄに穿設された取付穴１４ｅとで構成される。取付金具１４Ｂも取付金具１４Ａと同様に構成される。高減衰ゴム１３Ａ、１３Ｂは、第１筋交い２２Ａと取付金具１４Ａ、１４Ｂの間に貼着され、図２（ａ）にハッチングしたように第１筋交い２２Ａの側面と同様の形状を有する。制振ダンパＤ１〜Ｄ４は、各々釘２４によって上梁２又は土台３に固定される。

接合部Ｊ１〜Ｊ４は、すべて同一の構成を有し、そのうちの一つである接合部Ｊ４を例示する図３を中心に図１も参照しながら説明する。

接合部Ｊ４は、一対の取付金具３４（３４Ａ、３４Ｂ）からなり、取付金具３４Ａは、板状の基部３４ａと、基部３４ａの上部及び側部から基部３４ａに対して垂直に曲折する曲折部３４ｂ〜３４ｄと、曲折部３４ｂ、３４ｄに穿設された取付穴３４ｅとで構成される。取付金具３４Ｂも取付金具３４Ａと同様に構成される。接合部Ｊ１〜Ｊ４は、各々釘２４によって柱４（４Ａ、４Ｂ）に固定される。

上記構成を有する制振構造１において、図１に示す土台３に地震等により矢印Ｘ方向の力が加わると、一対の第１筋交い２２Ａ、２２Ｂと上梁２、及び一対の第２筋交い２３Ａ、２３Ｂと土台３とが相対移動する。

上記相対移動に伴い、例えば、図２に示した制振ダンパＤ１において、第２筋交い２２Ａと取付金具１４Ａ、１４Ｂとが相対移動し、高減衰ゴム１３Ａ、１３Ｂが鉛直面を作用面とするせん断力を受け、振動エネルギを吸収する。また、制振ダンパＤ２〜Ｄ４も同様に機能し、土台３に付加された地震等による振動エネルギを吸収する。

上記制振構造１によれば、中桟５を設けることで、２本の柱４（４Ａ、４Ｂ）の各々が互いに離間することを防止することができるため、高減衰ゴム１３Ａに対して鉛直面を作用面とするせん断力が安定して付加され、全体的な吸収エネルギを大きくすることができる。

図４は、本考案に係る制振構造の第２の実施形態を示し、この制振構造４１は、上記制震構造１よりも２本の柱４（４Ａ、４Ｂ）の間隔が狭い場合に用いられ、２本の柱４の間に配置される中桟４５と、上記第１及び第２筋交い２２Ａ、２３Ａと、これらの筋交い２２Ａ、２３Ａの両端部に設けられる上記制振ダンパＤ１、接合部Ｊ１、制振ダンパＤ４、接合部Ｊ３等で構成される。

この制振構造４１においても、中桟４５を設けることで、２本の柱４（４Ａ、４Ｂ）の各々が互いに離間することを防止することができるため、制振ダンパＤ１及び制振ダンパＤ４の高減衰ゴム１３（１３Ａ、１３Ｂ）に対して鉛直面を作用面とするせん断力が安定して付加され、全体的な吸収エネルギを大きくすることができる。

尚、上記２つの実施の形態においては、第１及び第２筋交い２２、２３の両端部の一方に高減衰ゴム１３を設けた場合について説明したが、第１及び第２筋交い２２、２３の両端部に高減衰ゴム１３を設けてもよい。また、高減衰ゴム１３Ａ、１３Ｂの配置はこれらの場合に限定されず、第１又は第２筋交い２２、２３と他の部材の接合部の少なくともいずれか一つに介在すればよい。また、高減衰ゴム１３を用いて制振構造１、４１を構成したが、通常のゴムを用いることもでき、さらに、弾性体ではなく、高分子フィルム等の粘弾性体を用いることもできる。

また、制振ダンパＤ１〜Ｄ４の構成は、上記のものに限定されず、例えば、図２において、取付金具１４Ａ、１４Ｂの各々に対して相対回転可能な部材をさらに１つ設け、その部材と第１筋交い２２Ａとの間に高減衰ゴム１３Ａ、１３Ｂを貼着し、高減衰ゴム１３Ａ、１３Ｂが取付金具１４Ａ、１４Ｂに対して相対回転移動しながら鉛直面を作用面とするせん断力を受けるような構成でもよい。

また、本考案に係る制振構造を土台３と上梁２との間に適用したが、土台３と上梁２との間以外にも、建物の２階以上の上下梁の間に適用することもできる。

また、本考案に係る制振構造を木造軸組工法に適用した場合を例にとって説明したが、図１において、隣接する２本の柱４を間柱に、土台３及び上梁２を上下繋ぎ材に代えることにより、制振構造１を枠組壁工法に適用し、簡易な構成で、低コストで、効率的な制振を行うことが可能な制振パネルを構成することもできる。

１制振構造
２上梁
２ａほぞ穴
３土台
３ａほぞ穴
４（４Ａ、４Ｂ）柱
４ａ、４ｂほぞ
５中桟
６第１柱状部材
７第２柱状部材
１３（１３Ａ、１３Ｂ）高減衰ゴム
１４（１４Ａ、１４Ｂ）取付金具
１４ａ基部
１４ｂ〜１４ｄ曲折部
１４ｅ取付穴
２２（２２Ａ、２２Ｂ）第１筋交い
２３（２３Ａ、２３Ｂ）第２筋交い
２４釘
３４（３４Ａ、３４Ｂ）取付金具
３４ａ基部
３４ｂ〜３４ｄ曲折部
３４ｅ取付穴
４１制振構造
４５中桟
Ｄ１〜Ｄ４制振ダンパ
Ｊ１〜Ｊ４接合部

Claims

上梁と下梁との間の隣接する２本の柱間に配置される中桟と、
前記上梁と前記２本の柱のいずれか一方との間に配置される第１筋交いと、
前記下梁と前記一方の柱との間に配置される第２筋交いと、
前記第１筋交い、前記第２筋交い、前記上梁、前記下梁及び前記一方の柱の各々の接合部の少なくともいずれか一つに介在する弾性体又は粘弾性体とを備え、
前記下梁が前記上梁に対して相対移動すると、前記弾性体又は粘弾性体が鉛直面を作用面とするせん断力を受けることを特徴とする制振構造。
上梁と下梁との間の隣接する２本の柱間に配置される中桟と、
前記上梁と前記中桟との間に配置される第１柱状部材と、
前記下梁と前記中桟との間に配置される第２柱状部材と、
前記上梁の前記第１柱状部材を挟んだ両側部分と、前記２本の柱の各々との間に配置される一対の第１筋交いと、
前記下梁の前記第２柱状部材を挟んだ両側部分と、前記２本の柱の各々との間に配置される一対の第２筋交いと、
前記一対の第１筋交い、前記一対の第２筋交い、前記上梁、前記下梁及び前記２本の柱の各々の接合部の少なくともいずれか一つに介在する弾性体又は粘弾性体とを備え、
前記下梁が前記上梁に対して相対移動すると、前記弾性体又は粘弾性体が鉛直面を作用面とするせん断力を受けることを特徴とする制振構造。
上繋ぎ材と下繋ぎ材との間の隣接する２本の間柱間に配置される中桟と、
前記上繋ぎ材と前記２本の間柱のいずれか一方との間に配置される第１筋交いと、
前記下繋ぎ材と前記一方の間柱との間に配置される第２筋交いと、
前記第１筋交い、前記第２筋交い、前記上繋ぎ材、前記下繋ぎ材及び前記一方の間柱の各々の接合部の少なくともいずれか一つに介在する弾性体又は粘弾性体とを備え、
前記下繋ぎ材が前記上繋ぎ材に対して相対移動すると、前記弾性体又は粘弾性体が鉛直面を作用面とするせん断力を受けることを特徴とする制振パネル。
上繋ぎ材と下繋ぎ材との間の隣接する２本の間柱間に配置される中桟と、
前記上繋ぎ材と前記中桟との間に配置される第１柱状部材と、
前記下繋ぎ材と前記中桟との間に配置される第２柱状部材と、
前記上繋ぎ材の前記第１柱状部材を挟んだ両側部分と、前記２本の間柱の各々との間に配置される一対の第１筋交いと、
前記下繋ぎ材の前記第２柱状部材を挟んだ両側部分と、前記２本の間柱の各々との間に配置される一対の第２筋交いと、
前記一対の第１筋交い、前記一対の第２筋交い、前記上繋ぎ材、前記下繋ぎ材及び前記２本の間柱の各々の接合部の少なくともいずれか一つに介在する弾性体又は粘弾性体とを備え、
前記下繋ぎ材が前記上繋ぎ材に対して相対移動すると、前記弾性体又は粘弾性体が鉛直面を作用面とするせん断力を受けることを特徴とする制振パネル。