JP3244453B2

JP3244453B2 - 制振壁

Info

Publication number: JP3244453B2
Application number: JP13109597A
Authority: JP
Inventors: 茂中村
Original assignee: Toda Corp
Current assignee: Toda Corp
Priority date: 1997-05-21
Filing date: 1997-05-21
Publication date: 2002-01-07
Anticipated expiration: 2017-05-21
Also published as: JPH10317712A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、風や地震などによ
り、土木、建築等の構造物に発生する振動を低減吸収さ
せるための制振壁の改良に関し、更に詳しくは、組立、
運搬が頗る容易である他、隣接する制振ユニットの角部
同士を一度に止着できる、作業能率の良い制振壁に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】昨今では、風や地震などにより、土木、
建築等の構造物に発生する振動を低減吸収させる制振工
法や耐震設計技術の発展により、制振・耐震補強構造の
開発と実用化が急速に進んでいる。

【０００３】就中、地震による耐震補強対象建物への入
力エネルギー（振動エネルギー）を特定の部位（例え
ば、エネルギー吸収デバイス、ダンパーなど）に吸収さ
せ、その建物の耐震性能を確保すると共に、主要構造で
ある柱梁の損傷を防止する制振壁等の設計技術が注目さ
れている。

【０００４】従来、斯かる制振壁としては、例えば、図
７に示すものが従来例として知られている。この従来の
制振壁は、建物１０の各階を構成する柱２，２…と梁
３，３…とで囲まれた空間部（以下、単に柱梁間スペー
スという）１１，１１…に、三点支持の制振竿１２ａを
備えたオイルダンパー１２を取り付けることにより柱梁
２，３の（地震動による）損傷を防止している。

【０００５】また、図８に示すものも従来例として知ら
れている。この従来の制振壁は、降伏点強度の低い鉄板
から構成された鉄骨パネル（以下、単に低降伏点鋼パネ
ルという）１３が、建物の柱梁間スペース１１内に組み
込まれると共に、鉄骨枠１３ａの外面に適宜間隔毎に突
設されたスタッドボルト１４と、柱２及び梁３から突設
されたアンカー筋１５とを介して止着されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例のうち、先例のオイルダンパー１２を用いた制
振壁（図７参照）にあっては、コストが高く、設備も大
がかりになってしまうといった問題を有すると共に、保
守管理にも手間がかかるものであった。

【０００７】また、後例の低降伏点鋼パネルを用いた制
振壁（図８参照）にあっては、制振対象構造物の規模に
もよるが、十分な振動抑制効果を得るには非常に大きな
低降伏点鋼パネル１３が必要になるなどの問題があると
共に、一枚の大きさが広大で、かつ、重量になるため、
施工、運搬にも余儀なくされるといった問題をも有する
ものであった。

【０００８】しかも、斯かる制振壁にあっては、降伏点
鋼パネル１３で柱梁間スペース１１を閉鎖してしまうた
め、ダクトや配管の取付スペースが確保しづらいといっ
た欠点をも有すると共に、剪断方向等に合わせてエネル
ギー吸収能力を自由に変えることができず、また、大き
くて施工に手間がかかるため、既存建物の補強工事（耐
震補強改修工事）にも適するものではなかった。

【０００９】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、低コストで、保守管理にも手間がかか
らず、組立、運搬が頗る容易である他、隣接する制振ユ
ニットの角部同士を一度に止着できる、作業能率の良い
制振壁とその施工方法を提供することを目的としたもの
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の如き従来の問題点
を解決し、所期の目的を達成するため本発明の要旨とす
る構成は、中空の断面多角形状に形成された少なくとも
一以上の制振ユニットと、該制振ユニット内に配設され
る振動エネルギー吸収材と、前記制振ユニットの隣接す
る角部同士が外接することでその中心にボルト挿通孔を
形成すべく設けられた凹部と、前記ボルト挿通孔にボル
トを介して同制振ユニットの角部同士を一度に嵌め付け
る分割カプラーとを備えてなる制振壁において、前記分
割カプラーは、制振ユニットの前後両面側から角部に嵌
入できるように解放端側に切り欠かれた差込スリット
と、前記ボルト挿通孔と連通すべく形成されたボルト連
結孔とを備えてなる制振壁に存する。

【００１１】このように構成される本発明の制振壁は、
前記分割カプラーが、制振ユニットの前後両面側から角
部に嵌入できるように解放端側に切り欠かれた差込スリ
ットと、前記ボルト挿通孔と連通すべく形成されたボル
ト連結孔とを備えてなることによって、分割カプラーを
制振ユニットの前後両面より各角部に嵌め合わせ（図３
参照）、かつ、前記ボルト連結孔及びボルト挿通孔にボ
ルトを挿着して前記分割カプラーを締着するだけで（図
４参照）、隣接する制振ユニットの角部同士を一度に止
着し得ることとなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る制振壁の実施
の一例を図１乃至図６を参照しながら説明する。図中Ａ
は、本発明に係る制振壁であり、この制振壁Ａは、図１
に示すように、中空状に形成された複数の制振ユニット
１，１…から組み立てられている。

【００１３】この制振ユニット１，１…は、鋼板等の適
宜素材により断面六角形状に成形されているものであ
り、複数の制振ユニット１，１…を耐震補強対象構造物
の柱２，２と梁３，３とで区画されるスペース４内に間
断なく互いを整合させることにより、簡単かつ正確にハ
ニカム構造の壁面に組み立てられる。

【００１４】また、この各制振ユニット１，１…は、図
２に示すように、上下左右に隣接する制振ユニット１，
１…同士を止着部材８，８…で締着することにより、互
いが簡単に離れないよう堅固に止着されている。

【００１５】この止着部材８，８…は、図３に示すよう
に、制振ユニット１，１…の角部三辺を一度に嵌め付け
る分割カプラー８ａ，８ａと、該分割カプラー８ａ，８
ａを連結するボルト８ｂ及びナット８ｃとから構成され
ている。

【００１６】前記分割カプラー８ａ，８ａは、図４に示
すように、制振ユニット１，１…の角部三辺に嵌入でき
るように解放端側に切り欠かれた三方の差込スリット８
ｄ，８ｄ…と、前記ボルト８ｂを連結するためのボルト
連結孔８ｅとが形成されている。

【００１７】一方、前記制振ユニット１，１…は、図５
(ａ)(ｂ)に示すように、隣接する三つの角部同士が外接
することでその中心にボルト挿通孔９が形成できるよう
に凹部１ａが連設されている。

【００１８】また、所定の制振ユニット１，１…内に
は、エネルギー吸収材７，７…が介在されている。この
エネルギー吸収材７，７…は、超低降伏点鋼等の可撓性
材からなり、主として制振壁の剪断方向に配置するのが
好ましい。

【００１９】このように構成される本発明の制振壁は、
複数の制振ユニット１，１…を耐震補強対象構造物の柱
２，２と梁３，３とで区画されるスペース４内に間断な
く互いを整合させるだけで、簡単にハニカム構造の壁面
になすことができ、しかも、前記分割カプラー８ａ，８
ａを制振ユニット１，１…の前後両面より角部三辺に嵌
め合わせた後（図３参照）、前記ボルト連結孔８ｅ及び
ボルト挿通孔９に前記ボルト８ｂを挿着してナット８ｃ
（図４参照）を締着するだけで、隣接する制振ユニット
１，１…同士を一度に止着でき、仮令、風又は地震など
により建物に繰り返し振動が発生した場合でも、互いが
簡単に外れないように堅固に連結できるのである。

【００２０】また、各制振ユニット１，１…がコンパク
トで、かつ、ユニット毎の移動、組立、分離、保管がで
きるため、軽量で、運搬も容易に行えると共に、柱梁間
のスペースに組み付けるだけで、既存建物にも頗る簡単
に取り付けでき、しかも、各制振ユニット１，１…の中
空開口部をダクト（図示せず）や配管（図示せず）等の
取付スペースとして有効利用することができる。

【００２１】更に、本発明の制振壁Ａは、制振ユニット
１，１…の寸法、配置パターンにより、地震等による振
動エネルギーの吸収能力を自由に変化させることができ
るため、例えば、局部的な補強や耐震強度等の諸条件に
応じた耐震施工が可能となる。

【００２２】しかも、前記制振ユニット１，１…内に
は、低降伏点鋼からなる振動エネルギー吸収材７，７…
が剪断方向に配設されているため、制振ユニット１，１
…を構成する鋼板よりも先に前記振動エネルギー吸収材
７，７…が降伏して地震等の振動を吸収し、柱２，２や
梁３，３の割裂、崩壊を有効的に防止することができる
など、耐震性能を向上させることができる。

【００２３】尚、本発明の制振壁は本実施例に限定され
ることなく、本発明の目的の範囲内で自由に設計変更し
得るものであり、本発明はそれらの全てを包摂するもの
である。例えば、本実施例では、六角形状の制振ユニッ
トを組み付けることによりハニカム構造の耐震壁に構築
しているが、これに限定されることなく、中空開口であ
れば、例えば、四角形などの如何なる形状の制振ユニッ
トを使用しても良い。

【００２４】また、制振ユニット１，１…の成形材料を
適宜選択することにより、同制振ユニット１，１…の全
部又は一部（例えば、制振壁の剪断方向に配置される制
振ユニットのみ）をエネルギー吸収材７，７…として兼
用できることは云うまでもない。

【００２５】次に、本発明に係る制振壁の施工方法（構
築方法）について説明する。尚、理解を容易にするた
め、前述した制振壁の実施例と同一部分は同一符号で示
し、構成の異なる処のみを新たな番号を付して以下に説
明する。

【００２６】まず、本発明方法の第１工程について説明
する。鋼板等の適宜素材にて中空状の制振ユニット１を
成形する。この制振ユニットの素材としては、例えば、
鋼板、超低降伏点鋼等の金属材、硬質合成樹脂材、木材
等が挙げられ、耐震補強対象構造物に応じて適宜素材が
選定される。

【００２７】また、この制振ユニット１の形状として
は、荷重が分散しやすい断面多角形状のものが良く、就
中、全体をしてハニカム状に組み付けできるように断面
六角形状に成形するのが好ましい。

【００２８】尚、制振ユニットの大きさ（外径）、厚み
（奥行幅）は、全て統一したものが使用され、取り付け
場所に応じてサイズ、数量が変わることは云うまでもな
い。

【００２９】次に、本発明方法の第２工程について説明
する。前工程で得た少なくとも一以上の制振ユニット
１，１…を耐震補強対象構造物の柱梁間スペース内に面
状に組み付ける。例えば、耐震補強対象構造物が建物の
場合は、建物の主要構造である柱２と梁３とで囲まれた
空間部内に、各制振ユニット１，１…の開口面が手前
（前後）になるように、換言すれば、同開口面が柱梁
２，３に対し平行になるように配置すると共に、少なく
ともその表面が面一になるように互いを間断なく整合配
列することにより、面状（壁面状）に組み付けられるの
である（図１参照）。

【００３０】また、本発明の制振壁は、制振ユニットに
よる単位組立方式であるため、必要に応じて制振ユニッ
トの寸法、配置パターンを変えることにより、地震等に
よる振動エネルギーの吸収能力を自由に設定、変更する
ことができるのである。

【００３１】次に、本発明方法の第３工程について説明
する。隣接する各制振ユニット１，１…同士を止着す
る。この制振ユニットの止着手段としては、ボルトとナ
ットで締着しても良いものであるが、作業能率を考慮す
ると、前述した制振ユニットの角部三辺を一度に嵌め付
ける分割カプラー８ａ（図３乃至図４参照）を使用する
のが好ましい。

【００３２】また、斯かる制振ユニットをより堅固に柱
梁間スペース内に固定する方法として、図６(ａ)(ｂ)に
示すように、半端スペースＳ，Ｓ…と整合すべく同形同
大に形成された別体の端部取付ユニット１０，１０…を
同半端スペースＳ，Ｓ…内に嵌合させ、アンカーボルト
５にて各柱２及び梁３に止着せしめる工程を付加させて
も良い。

【００３３】次に、本発明方法の第４工程について説明
する。必要に応じて制振ユニット１内に、振動エネルギ
ー吸収材７を配設せしめる。この振動エネルギー吸収材
としては低降伏点鋼の他、鉛、高減衰ゴム、合成樹脂等
の可撓性材又はダンパーが好ましく、これにより、鋼板
からなる制振ユニット１よりも先に前記振動エネルギー
吸収材７が降伏して地震等の振動を吸収するなど耐震性
能を向上させることができる。

【００３４】尚、この振動エネルギー吸収材７は、全て
の制振ユニット内に配設しても良いものであるが、少な
くとも剪断方向に入れて置くだけでも地震等の振動を効
果的に吸収できるため、主要構造である柱梁の損傷を有
効的に防止できる。

【００３５】また、同吸収材を配設する時期としては、
面状に組み付ける前（第１工程の際）でも、面状に組み
付けた後（第２工程又は第３工程の際）でも良く、更
に、本発明に係る耐震壁は、次工程で柱梁間スペース内
に無収縮モルタル又は高流動コンクリートなどが充填さ
れて柱及び梁と一体化されることは云うまでもない。

【００３６】因に、制振ユニット１，１…が、可撓性材
等の適宜材料にて成形されることにより、エネルギー吸
収材７，７…として兼用若しくは併用できることは前述
したとおりである。

【００３７】

【発明の効果】本発明では、前記分割カプラーが、制振
ユニットの前後両面側から角部に嵌入できるように解放
端側に切り欠かれた差込スリットと、前記ボルト挿通孔
と連通すべく形成されたボルト連結孔とを備えてなるこ
とによって、分割カプラーを制振ユニットの前後両面よ
り角部に嵌め合わせ、かつ、前記ボルト連結孔及びボル
ト挿通孔にボルトを挿着して前記分割カプラーを締着す
るだけで、隣接する制振ユニットの角部同士を一度に止
着できるため、作業能率が良く、また、仮令、風又は地
震などにより建物に繰り返し振動が発生した場合でも、
互いが簡単に外れないように堅固に連結できるといった
効果を奏するものである。

【００３８】このように本発明の制振壁は、従来の如き
保守管理に一切の手間がかからず、軽量で運搬、組立、
施工が頗る容易であると共に、既存建物の耐震補強改修
工事にも適することができ、更には、構成が単純である
ため大量生産に適し、価格も低廉なものとして需要者に
供給することができる他、従来の制振壁に比して施工費
用も削減され、一般建築構造物を含めた幅広い構造物へ
の適用性を有するなど、本発明を実施することは実益的
価値が甚だ大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る制振壁を示す説明図である。

【図２】分割カプラーを使用した制振ユニットの止着状
態を示す説明図である。

【図３】分割カプラーでの連結状態を示す説明図であ
る。

【図４】本実施例で使用する分割カプラーの組立分解斜
視図である。

【図５】図５(ａ)は同分割カプラーの連結状態を示す要
部断面図、図５(ｂ)は同分割カプラーの他の連結状態を
示す要部断面図である。

【図６】図６(ａ)は端部取付ユニットを使用した制振ユ
ニットと柱との固定法を示す説明図、図６(ｂ)は同制振
ユニットと梁との固定法を示す説明図である。

【図７】従来の制振壁を示す説明図である。

【図８】従来の制振壁を示す説明図である。

【符号の説明】

１制振ユニット１ａ凹部２柱３梁４柱梁間スペース５ボルト又はアンカーボルト７振動エネルギー吸収材８ジョイント８ａ分割カプラー８ｂボルト８ｃナット８ｄ差込スリット８ｅボルト連結孔９ボルト挿通孔１０端部取付ユニットＡ制振壁Ｓ半端スペース

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04H 9/02 321 E04B 2/56 605 E04B 1/60 503

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】中空の断面多角形状に形成された少なくと
も一以上の制振ユニットと、該制振ユニット内に配設さ
れる振動エネルギー吸収材と、前記制振ユニットの隣接
する角部同士が外接することでその中心にボルト挿通孔
を形成すべく設けられた凹部と、前記ボルト挿通孔にボ
ルトを介して同制振ユニットの角部同士を一度に嵌め付
ける分割カプラーとを備えてなる制振壁において、前記分割カプラーは、制振ユニットの前後両面側から角
部に嵌入できるように解放端側に切り欠かれた差込スリ
ットと、前記ボルト挿通孔と連通すべく形成されたボル
ト連結孔とを備えてなることを特徴とする制振壁。