JP3864363B2 - 粘性系制震壁の取付構造及びその取付方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粘性系制震壁の取付構造及びその取付方法に関し、特に本体構造との取付構造を改良して、接合構造が簡潔で十分な耐力を有しながら安価に製造し迅速に装備できる粘性系制震壁の取付構造及びその取付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築構造物の耐震安全性を高め、風その他の動的外力に対する構造物の居住性能を改善するために、構造物の減衰性能を高める対策が古くから講じられてきている。その具体的な解決策として粘性系の制震壁が実用化され、近年、その採用実績も増加の傾向にある。
粘性系の耐震壁は、ベースプレートの上に置く鋼製の側板とその両脇にあるフランジプレートで構成される上面の開いた箱体を下階の梁と一体化し、その中に上階の梁と一体化した中板を挿入して、両者の間に粘性体もしくは粘弾性体を所定の厚さだけ挟み込んだものである。
制震壁を建物内に組み込むためには本体構造との取り合いが必要になってくるが、現状での粘性系制震壁と取り合わせる本体構造からの接合金物は、多数のリブプレートを含めて接合部を複雑にしたものになっており、コストアップの要因になっていた。
【０００３】
従来の粘性系制震壁と本体構造との取り合いを図８に基づいて説明すると、制震壁３０を構成する箱体３１のベースプレート３２は、下階大梁３３に設けられた嵩上げ金物３４のフランジ面にボルト締めされ、制震壁の中板３５はその先端にトッププレート３６を溶接しており、上階大梁３７に設けられた取付金物３８のフランジ面にボルト締めされていた。
この状態で、制震壁３０が外力による水平力を負担すると、上下端のトッププレート３６とベースプレート３２には負担せん断力による曲げモーメントが発生していた。
接合部に作用する応力は、接合面のボルトに対して水平方向のせん断力として作用すると同時に、曲げモーメントによって接合面のボルトには制震壁３０の縁部分で大きな分布となる鉛直方向の軸力が生じる。これにより水平に配置されているボルト孔を有するトッププレート３６とベースプレート３２には大きな曲げ応力が生じることになり、各プレートに対して対応処置が必要になってくる。
【０００４】
この結果、図示のように、ベースプレート３２、トッププレート３６とこれに対応している嵩上げ金物３４、取付金物３８に多数の鉛直方向のリブプレート３９、４０を設置し、特に制震壁の縁部分には多大な補強を施すことになり、膨大なコストアップが生じると共に梁に直交する部材との取り合いや設備スリーブ貫通孔への障害になっていた。
構造物に付加できる減衰性能は、配置する制震壁の数量に比例するところから多くの採用が望まれるところであるが、装備に要するコストも又使用数量に比例するので、制震壁構法のコストを低減し他の施工作業に悪影響を与えないようにすることは重要な課題である。
【０００５】
この問題を解決するために、図９に示すように、上下のフランジ部分を全て撤去してしまう構法も提案されている。（特開平１０−４６８６５号参照）
この提案では、図示のように上階側梁下に固定しようとする制震壁５０の内壁鋼板５１もしくはこれを補強した部分と同じ板厚のボルト固定用鋼板５２を設け、その直下に制震壁内壁鋼板５１を配置して、その両面にボルト固定用添板５３、５３を配置し３枚の鋼板を高力ボルト５４で締結して一体化している。
又、下階側は、制震壁外壁鋼板５５の下にボルト固定用下部鋼板５６を溶接付けしておき、下階側梁上にボルト固定用下部鋼板５６と同様の板厚の鋼板５７を設けて上側と同じく一体化している。
以上の如く、上下各部におけるフランジ結合を排除した構成によって、応力の伝達機構を合理化すると同時に制震壁自体の製作と固定部を共に簡易化できるので、制震壁構法全体に要するコストを大幅に削減できると主張している。
【０００６】
しかし、この提案の制震壁では、制震壁自体にボルト固定用下部鋼板を特別に設けると同時に内壁鋼板には上部補強部を設けており、接合のための高力ボルト摩擦接合も制震壁の端部側に多数のボルトを配置する構造を採っている。これらの構成は、制震壁に発生する曲げモーメントに対してボルト固定用下部鋼板や内壁鋼板がせん断力と引張り力の両方に同時に耐える必要があるための当然の結果であり、ボルト固定用下部鋼板も相当の厚さを確保することになって、制震壁自体のコストは従来のものと比較して大して変わらないものになっている。
又、制震壁の取り扱いに関しても、自立できない構造であるために、運搬、保管、現場セットの各状況下で安全性と作業性において特別の配慮が必要になってくる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、粘性系制震壁を本体構造に取り付ける際の接合構造を改良して、簡潔で十分な耐力を有しながら、安価に製造でき、迅速に装備できる粘性系制震壁の取付構造及びその取付方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による粘性系制震壁の取付構造は、基本的に、ベースプレートの上に鋼製側板を立てその両脇にフランジプレートを配置して上端を開放した箱体とし、該箱体の中に中板を挿入して間隙部分に粘性体もしくは粘弾性体を挟み込んで構成した粘性系制震壁の取付構造であって、下階大梁のフランジに嵩上げ金物を設置し、嵩上げ金物の上部表面に設けたベースプレート接合孔と側面に配備したフランジ接合ガセットプレートに上記ベースプレートとフランジプレートとを接合し、上階大梁のフランジに取り付けたガセットプレートに上記中板を直接接合することを特徴としており、具体的には、フランジプレートとフランジ接合ガセットプレートとの接合はフランジ接合ガセットプレートを介した高力ボルト１面摩擦接合であり、中板とガセットプレートとの直接接合は、高力ボルト１面摩擦接合あるいはスプライスプレートを１枚もしくは分割して用いた高力ボルト２面摩擦接合であることを特徴としている。
上記構造によって、制震壁構法に用いていた各部位のトッププレートやブラケット及び補強用リブプレートを不要にし、ベースプレートの板厚やボルト本数の低減を図っており、自立安定することから工事の安全性と作業性を向上させている。
【０００９】
又、本発明による粘性系制震壁の取付方法は、設置した嵩上げ金物にベースプレート接合孔とフランジ接合ガセットプレートとを備えた下階大梁を取り付け、次いで、中板を備えたガセットプレートに接合すると共に箱体を仮設吊りピースで結合して粘性系制震壁を一体化した上階大梁を所定の位置にセットし、ベースプレートとフランジプレートとを下階大梁のベースプレート接合孔及びフランジ接合ガセットプレートに高力ボルト摩擦接合してから仮設吊りピースを撤去することを特徴としているので、取り扱いが簡潔で、迅速な装備を実施しながら粘性系材料のせん断変形を防止し、制震壁の可動化も防止している。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明による粘性系制震壁を本体構造に取り付けた状態の立面図及び矢視断面図である。
粘性系制震壁１は、柱２、２と下階大梁３及び上階大梁４で構成されている構面５の中に配置され、下階大梁３と上階大梁４の嵩上げ金物６にそれぞれ接合されている。
下階大梁３のフランジ面に溶接された嵩上げ金物６は、その上部表面にベースプレート接合孔９を設け、側面にフランジ接合ガセットプレート７を溶接で取り付けて下階大梁３と一体化している。嵩上げ金物６の採用は下階大梁３の母材をボルト孔等で傷めず、粘性系制震壁１の高力ボルト摩擦接合の作業面を床スラブの上にするもので、万一の際に粘性系制震壁１を取り替える必要に迫られた時に取替作業を容易にする効果がある。
【００１１】
粘性系制震壁１は、嵩上げ金物６の上に載置され、粘性系制震壁のベースプレート８と嵩上げ金物６のベースプレート接合孔９とを高力ボルト１０で１面摩擦接合している。同じく粘性系制震壁の両側にあるフランジプレート１１とフランジ接合ガセットプレート７とをフランジ接合プレート１２を介在させて高力ボルト１０で１面摩擦接合させることで、粘性系制震壁１と下階大梁３とを一体に接合している。
【００１２】
フランジ接合ガセットプレート７は、粘性系制震壁１が地震時に負担するせん断力によって発生する曲げモーメントが、粘性系制震壁の両側にあるフランジプレート１１の部分では鉛直方向の力になるのを利用して、高力ボルトのせん断力として処理しており、ベースプレートの浮き上がり力及び粘性系制震壁の縁部分に大きく発生する鉛直力を抑え減衰させている。
従って、粘性系制震壁１のベースプレート８と嵩上げ金物６のベースプレート接合孔９は、従来と同様のベースプレート型になっているが、従来の粘性系制震壁とは異なってその接合ボルトに引張り力が生じないために、図示のように補強用リブプレートも薄い板厚で小型少数の簡潔な接合状態を形成している。
【００１３】
上階大梁４の下方フランジ面には、同大梁のウェブと同列にガセットプレート１３が溶接で取り付けられている。
粘性系制震壁１の中板１４は、ガセットプレート１３と共に２枚のスプライスプレート１５で挟み込まれて高力ボルト１０で２面摩擦接合されて直接接合していると共に、両側の端部部分においてはフランジプレート１６を設けて上階大梁４から垂下するガセットプレート１３のフランジプレート１７と２枚のスプライスプレート１８で挟み込まれて高力ボルト１０で２面摩擦接合して直接接合しており、粘性系制震壁１と上階大梁４とはこれらによって一体に接合する。
中板１４とガセットプレート１３との直接接合は、従来の中板に設けるトッププレートと上階大梁から吊り下げるブラケットとを除去するものであるから、粘性系制震壁の高さを大にして粘性系制震材料のせん断面積を増大させて減衰性能を向上させるのを可能にしている。
【００１４】
粘性系制震壁１について中板１４を１枚の例に基づいて説明しているが、粘性系制震壁の中には中板を複数にして地震力に対する減衰力を強めているものも存在することは周知のことであるから、本発明による粘性系制震壁の取付構造及びその取付方法においても中板の数も含めて特定の粘性系制震壁に限定されるものでない。
【００１５】
図２は、粘性系制震壁の斜視図である。
粘性系制震壁１は、図示のようにベースプレート８の上に鋼製側板１９を立てその両脇にフランジプレート１１を配置して上端を開放した箱体２０を形成し、箱体２０の中に中板１４を挿入してある。箱体２０と中板１４との間隙部には、粘性体もしくは粘弾性体を挟み込んであり、ベースプレート８と中板１４との間で外部から加えられる水平力を減衰させるように構成してある。
ベースプレート方式は、運搬、保管、現場セットの際に安定して自立でき、軽量なことから工事の安全性を高め、現場作業を容易にしている。
【００１６】
ベースプレート８は、外観上は従来の粘性系制震壁と変わりないように見えるが、上述した如く、鉛直方向力に耐える必要がないことから補強用リブプレートも小型で板厚も薄くて済む簡潔な形状になっている。
ベースプレート８及びフランジプレート１１には、嵩上げ金物に設けたベースプレート接合孔及びフランジ接合ガセットプレートと１面摩擦接合をするための高力ボルト用のボルト孔２１，２２が設けてあり、中板１４の先端部には、上記ガセットプレート１３と直接接合する際にスプライスプレート１５と２面摩擦接合するための高力ボルト用のボルト孔２３が設けられている。
【００１７】
図３は、中板とガセットプレートとを接合する実施の形態を示している。
本実施の形態では、ガセットプレート１３と中板１４とは、直接接合している。即ち、ガセットプレート１３と中板１４とを２枚のスプライスプレート１５で挟み込み、スプライスプレート１５に並行に配列された高力ボルト１０で２面摩擦接合することで接合されており、粘性系制震壁１と上階大梁４とは、これによって一体に接合することになる。
【００１８】
ガセットプレート１３と中板１４との直接接合は、必ずしもスプライスプレート１５を必要にするものではなく、上階大梁のウェブの芯と中板の芯とが一致するようにガセットプレートの溶接位置を上階大梁のウェブ芯からずらしておくことで、ガセットプレート１３と中板１４とを直接接合させて高力ボルトによる１面摩擦接合でも実施できる。
この１面摩擦接合の採用は、スプライスプレートの使用をなくしていることからコストダウンに貢献するものである。
【００１９】
図４は、中板とガセットプレートとを接合するための他の実施形態を示している。
本例では、中板には特別の変更はないが、スプライスプレートを中央部２４と側部２５，２５に分割している点が異なっている。スプライスプレートの中央部２４には１列にボルト孔を配置しており、側部のスプライスプレート２５，２５には上下２列のボルト孔を配置して分担するせん断応力に対処している。
スプライスプレートの分割は、応力分担に合理的であるばかりでなく、現場での建て方精度から来るガセットプレートと中板との目違いに対しても柔軟に対応できる効果もあり、一カ所当たりの重量低減も図れることから特別の重機や装置を使用せずに、作業員の人力で充分に作業できる利便さも発揮できる。
【００２０】
図５は、本発明による粘性系制震壁の取付方法を説明するための分解図である。
取り付け作業は、嵩上げ金物６を溶接して一体化した下階大梁３を図では省略されている柱に取り付けることから始まる。
一方、上階大梁４には仮設吊りピース２６を介在させて粘性系制震壁１の箱体２０を取り付け、同時にガセットプレート１３と中板１４に、スプライスプレート１５を用いて高力ボルトによる２面摩擦接合を施して直接接合させている。
なお、スプライスプレートを用いない高力１面摩擦接合の直接接合は前述の通りである。
粘性系制震壁１と一体化した上階大梁４は、吊り上げられて所定の位置にセットされるが、仮設吊りピース２６の使用で、粘性系制震壁の自重によって粘性系材料がせん断変形するのを防止できると共に、粘性系制震壁が可動状態にならないように固定し、吊り込み時の梁軸廻りの回転を抑制できる。
【００２１】
粘性系制震壁１を嵩上げ金物６の上に設置させるために吊り込みが行われ、粘性系制震壁１の座りが完全でない場合にはフィラープレート等の間隙調整部材を使用して、粘性系制震壁１が嵩上げ金物６の上に正確かつ安定的に収まるようにしている。
位置決めが終了すると、ベースプレート８とベースプレート接合孔９及びフランジプレート１１とフランジ接合ガセットプレート７との間に高力ボルト１０を用いた１面摩擦接合を行って、本体構造への粘性系制震壁１の取り付けを完了する。
この段階に至って、上述の仮設吊りピース２６を撤去すると、粘性系制震壁１は本来の制震機能を発揮できる可動状態になって施工が完了する。
【００２２】
図６は、本発明による粘性系制震壁を並列に配置した状態の立面図である。
粘性系制震壁１、１は、柱２、２と下階大梁３及び上階大梁４で構成されている構面５の中に並列に配置され、下階大梁３と上階大梁４とに一体となって接合されている。
下階大梁３のフランジ面に溶接された嵩上げ金物６は、２個の粘性系制震壁１、１を載置できる長さで下階大梁３と一体化しており、フランジ接合ガセットプレート７を図１の例と同様に嵩上げ金物６の両側に取り付けてある。
【００２３】
粘性系制震壁１、１は、お互いに対峙する片側のフランジプレート１１、１１の間を高力ボルト１０で１面摩擦接合させてあり、一体化した状態で嵩上げ金物６の上に載置している。
粘性系制震壁１、１は、各ベースプレート８と嵩上げ金物６のベースプレート接合孔９とを高力ボルト１０で１面摩擦接合し、粘性系制震壁の両側にあるフランジプレート１１とフランジ接合ガセットプレート７とをフランジ接合プレート１２を介在させて高力ボルト１０で１面摩擦接合させることで、下階大梁３と一体に接合している。
フランジ接合ガセットプレート７は、一体に接合された粘性系制震壁１、１が地震時に負担するせん断力による曲げモーメントを高力ボルトのせん断力として受けることで、ベースプレートの浮き上がり力及び粘性系制震壁の縁部分に生じる鉛直力を処理している。
【００２４】
上階大梁４の下方フランジ面には、前記例と同様に同大梁のウェブと同列に２個のガセットプレートが取り付けられている。
各粘性系制震壁１の中板は、ガセットプレートと共に２枚のスプライスプレート１５で挟み込まれて高力ボルト１０による２面摩擦接合されており、粘性系制震壁１、１と上階大梁４とは、これによって一体に接合する。
【００２５】
図７は、複数の粘性系制震壁を互いに接合する他の実施形態を示している。
粘性系制震壁１の対峙している各フランジプレート１１には、上下階大梁と並行にガセットプレート２７を配備して高力ボルト孔を設けてある。
両粘性系制震壁１、１を一体にする時は、図示のように、両ガセットプレート２７、２７を近接させて２枚のスプライスプレート２８によって挟み込み、高力ボルト１０で２面摩擦接合して併置する粘性系制震壁を一体的に接合する。
本実施の形態の場合には、図６で説明した例のように嵩上げ金物６を一体の鋼材で構築することなく、個々の粘性系制震壁１に対応させて互いに分割した状態で構成することも可能である。このように、嵩上げ金物６の形状については適宜各種の形態からの選択が可能である。
本実施の形態の場合は、接合作業を粘性系制震壁に対して直角方向の姿勢で実施できるので、フランジプレート１１を直接接合する場合に比較して動作に自由度があり、楽な姿勢で簡潔に施工できる効果がある。
【００２６】
以上のように、本発明による粘性系制震壁の取付構造は、単独の粘性系制震壁の取付に限定されるものでなく、複数の粘性系制震壁を並列に設置する場合にも適用可能なものである。併置する粘性系制震壁は、幾つであっても互いに対峙する側のフランジプレート同志を高力ボルト１面摩擦接合することで全体を１個の粘性系制震壁として取り扱うことができ、上階大梁との取り付けに際しても仮設吊りピースを外側のフランジプレートに取り付けるだけで上階大梁との一体化が確保できるものである。
【００２７】
【発明の効果】
本発明による粘性系制震壁の取付構造は、ベースプレートの上に鋼製側板を立てその両脇にフランジプレートを配置して上端を開放した箱体とし、箱体の中に中板を挿入して間隙部分に粘性体もしくは粘弾性体を挟み込んで構成した粘性系制震壁を取り付けるのに、下階大梁のフランジに設置した嵩上げ金物の上部表面に設けたベースプレート接合孔と側面に配備したフランジ接合ガセットプレートにベースプレートとフランジプレートとを接合し、上階大梁のフランジに取り付けたガセットプレートに中板を直接接合することを特徴としているので、制震壁構法に用いていた各部位のトッププレートやブラケット及び補強用リブプレートを小型軽量なものにし、ベースプレートの板厚やボルト本数の低減を図ってコストを低減できる効果を奏しており、さらに、自立安定することから工事の安全性と作業性を向上させる効果も発揮できる。
又、本発明による粘性系制震壁の取付方法は、設置した嵩上げ金物にベースプレート接合孔とフランジ接合ガセットプレートとを備えた下階大梁を取り付け、次いで中板を上記ガセットプレートに接合すると共に箱体を仮設吊りピースで一体化した上階大梁を所定の位置にセットし、ベースプレートとフランジプレートとを下階大梁のベースプレート接合孔及びフランジ接合ガセットプレートに高力ボルト摩擦接合してから仮設吊りピースを撤去することを特徴としているので、取 り扱いが簡単で、粘性系材料のせん断変形を防止でき、制震壁の可動化も防止できる効果を奏している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による粘性系制震壁を本体構造に取り付けた状態図
【図２】本発明による粘性系制震壁の斜視図
【図３】上階大梁への粘性系制震壁の取付状態図
【図４】上階大梁に対する他の粘性系制震壁の取付状態図
【図５】本発明による粘性系制震壁の取付分解図
【図６】本発明によって複数の粘性系制震壁を本体構造に併置する取付状態図
【図７】複数の粘性系制震壁を接合する他の取付状態図
【図８】従来の粘性系制震壁の取付状態図
【図９】従来の他の粘性系制震壁取付状態図
【符号の説明】
１ 粘性系制震壁
５ 構面
６ 嵩上げ金物
７ フランジ接合ガセットプレート
８ ベースプレート
９ ベースプレート接合孔
１０ 高力ボルト
１１ フランジプレート
１２ フランジ接合プレート
１３ ガセットプレート
１４ 中板
１５ スプライスプレート
１６ 中板のフランジプレート
１７ ガセットプレートのフランジプレート
１８ スプライスプレート
１９ 鋼製側板
２０ 箱体
２１、２２、２３ 高力ボルト孔
２４ スプライスプレート中央部
２５ スプライスプレート側部
２６ 仮設吊りピース
２７ ガセットプレート
２８ スプライスプレート
３０ 制震壁
３１ 箱体
３２ ベースプレート
３３ 下階大梁
３４ 嵩上げ金物
３５ 中板
３６ トッププレート
３７ 上階大梁
３８ 取付金物
３９、４０ リブプレート
５０ 制震壁
５１ 内壁鋼板
５２ ボルト固定用鋼板
５３ ボルト固定用添板
５４ 高力ボルト
５５ 制震壁外壁鋼板
５６ ボルト固定用下部鋼板
５７ 鋼板
【発明の属する技術分野】
本発明は、粘性系制震壁の取付構造及びその取付方法に関し、特に本体構造との取付構造を改良して、接合構造が簡潔で十分な耐力を有しながら安価に製造し迅速に装備できる粘性系制震壁の取付構造及びその取付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築構造物の耐震安全性を高め、風その他の動的外力に対する構造物の居住性能を改善するために、構造物の減衰性能を高める対策が古くから講じられてきている。その具体的な解決策として粘性系の制震壁が実用化され、近年、その採用実績も増加の傾向にある。
粘性系の耐震壁は、ベースプレートの上に置く鋼製の側板とその両脇にあるフランジプレートで構成される上面の開いた箱体を下階の梁と一体化し、その中に上階の梁と一体化した中板を挿入して、両者の間に粘性体もしくは粘弾性体を所定の厚さだけ挟み込んだものである。
制震壁を建物内に組み込むためには本体構造との取り合いが必要になってくるが、現状での粘性系制震壁と取り合わせる本体構造からの接合金物は、多数のリブプレートを含めて接合部を複雑にしたものになっており、コストアップの要因になっていた。
【０００３】
従来の粘性系制震壁と本体構造との取り合いを図８に基づいて説明すると、制震壁３０を構成する箱体３１のベースプレート３２は、下階大梁３３に設けられた嵩上げ金物３４のフランジ面にボルト締めされ、制震壁の中板３５はその先端にトッププレート３６を溶接しており、上階大梁３７に設けられた取付金物３８のフランジ面にボルト締めされていた。
この状態で、制震壁３０が外力による水平力を負担すると、上下端のトッププレート３６とベースプレート３２には負担せん断力による曲げモーメントが発生していた。
接合部に作用する応力は、接合面のボルトに対して水平方向のせん断力として作用すると同時に、曲げモーメントによって接合面のボルトには制震壁３０の縁部分で大きな分布となる鉛直方向の軸力が生じる。これにより水平に配置されているボルト孔を有するトッププレート３６とベースプレート３２には大きな曲げ応力が生じることになり、各プレートに対して対応処置が必要になってくる。
【０００４】
この結果、図示のように、ベースプレート３２、トッププレート３６とこれに対応している嵩上げ金物３４、取付金物３８に多数の鉛直方向のリブプレート３９、４０を設置し、特に制震壁の縁部分には多大な補強を施すことになり、膨大なコストアップが生じると共に梁に直交する部材との取り合いや設備スリーブ貫通孔への障害になっていた。
構造物に付加できる減衰性能は、配置する制震壁の数量に比例するところから多くの採用が望まれるところであるが、装備に要するコストも又使用数量に比例するので、制震壁構法のコストを低減し他の施工作業に悪影響を与えないようにすることは重要な課題である。
【０００５】
この問題を解決するために、図９に示すように、上下のフランジ部分を全て撤去してしまう構法も提案されている。（特開平１０−４６８６５号参照）
この提案では、図示のように上階側梁下に固定しようとする制震壁５０の内壁鋼板５１もしくはこれを補強した部分と同じ板厚のボルト固定用鋼板５２を設け、その直下に制震壁内壁鋼板５１を配置して、その両面にボルト固定用添板５３、５３を配置し３枚の鋼板を高力ボルト５４で締結して一体化している。
又、下階側は、制震壁外壁鋼板５５の下にボルト固定用下部鋼板５６を溶接付けしておき、下階側梁上にボルト固定用下部鋼板５６と同様の板厚の鋼板５７を設けて上側と同じく一体化している。
以上の如く、上下各部におけるフランジ結合を排除した構成によって、応力の伝達機構を合理化すると同時に制震壁自体の製作と固定部を共に簡易化できるので、制震壁構法全体に要するコストを大幅に削減できると主張している。
【０００６】
しかし、この提案の制震壁では、制震壁自体にボルト固定用下部鋼板を特別に設けると同時に内壁鋼板には上部補強部を設けており、接合のための高力ボルト摩擦接合も制震壁の端部側に多数のボルトを配置する構造を採っている。これらの構成は、制震壁に発生する曲げモーメントに対してボルト固定用下部鋼板や内壁鋼板がせん断力と引張り力の両方に同時に耐える必要があるための当然の結果であり、ボルト固定用下部鋼板も相当の厚さを確保することになって、制震壁自体のコストは従来のものと比較して大して変わらないものになっている。
又、制震壁の取り扱いに関しても、自立できない構造であるために、運搬、保管、現場セットの各状況下で安全性と作業性において特別の配慮が必要になってくる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、粘性系制震壁を本体構造に取り付ける際の接合構造を改良して、簡潔で十分な耐力を有しながら、安価に製造でき、迅速に装備できる粘性系制震壁の取付構造及びその取付方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による粘性系制震壁の取付構造は、基本的に、ベースプレートの上に鋼製側板を立てその両脇にフランジプレートを配置して上端を開放した箱体とし、該箱体の中に中板を挿入して間隙部分に粘性体もしくは粘弾性体を挟み込んで構成した粘性系制震壁の取付構造であって、下階大梁のフランジに嵩上げ金物を設置し、嵩上げ金物の上部表面に設けたベースプレート接合孔と側面に配備したフランジ接合ガセットプレートに上記ベースプレートとフランジプレートとを接合し、上階大梁のフランジに取り付けたガセットプレートに上記中板を直接接合することを特徴としており、具体的には、フランジプレートとフランジ接合ガセットプレートとの接合はフランジ接合ガセットプレートを介した高力ボルト１面摩擦接合であり、中板とガセットプレートとの直接接合は、高力ボルト１面摩擦接合あるいはスプライスプレートを１枚もしくは分割して用いた高力ボルト２面摩擦接合であることを特徴としている。
上記構造によって、制震壁構法に用いていた各部位のトッププレートやブラケット及び補強用リブプレートを不要にし、ベースプレートの板厚やボルト本数の低減を図っており、自立安定することから工事の安全性と作業性を向上させている。
【０００９】
又、本発明による粘性系制震壁の取付方法は、設置した嵩上げ金物にベースプレート接合孔とフランジ接合ガセットプレートとを備えた下階大梁を取り付け、次いで、中板を備えたガセットプレートに接合すると共に箱体を仮設吊りピースで結合して粘性系制震壁を一体化した上階大梁を所定の位置にセットし、ベースプレートとフランジプレートとを下階大梁のベースプレート接合孔及びフランジ接合ガセットプレートに高力ボルト摩擦接合してから仮設吊りピースを撤去することを特徴としているので、取り扱いが簡潔で、迅速な装備を実施しながら粘性系材料のせん断変形を防止し、制震壁の可動化も防止している。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明による粘性系制震壁を本体構造に取り付けた状態の立面図及び矢視断面図である。
粘性系制震壁１は、柱２、２と下階大梁３及び上階大梁４で構成されている構面５の中に配置され、下階大梁３と上階大梁４の嵩上げ金物６にそれぞれ接合されている。
下階大梁３のフランジ面に溶接された嵩上げ金物６は、その上部表面にベースプレート接合孔９を設け、側面にフランジ接合ガセットプレート７を溶接で取り付けて下階大梁３と一体化している。嵩上げ金物６の採用は下階大梁３の母材をボルト孔等で傷めず、粘性系制震壁１の高力ボルト摩擦接合の作業面を床スラブの上にするもので、万一の際に粘性系制震壁１を取り替える必要に迫られた時に取替作業を容易にする効果がある。
【００１１】
粘性系制震壁１は、嵩上げ金物６の上に載置され、粘性系制震壁のベースプレート８と嵩上げ金物６のベースプレート接合孔９とを高力ボルト１０で１面摩擦接合している。同じく粘性系制震壁の両側にあるフランジプレート１１とフランジ接合ガセットプレート７とをフランジ接合プレート１２を介在させて高力ボルト１０で１面摩擦接合させることで、粘性系制震壁１と下階大梁３とを一体に接合している。
【００１２】
フランジ接合ガセットプレート７は、粘性系制震壁１が地震時に負担するせん断力によって発生する曲げモーメントが、粘性系制震壁の両側にあるフランジプレート１１の部分では鉛直方向の力になるのを利用して、高力ボルトのせん断力として処理しており、ベースプレートの浮き上がり力及び粘性系制震壁の縁部分に大きく発生する鉛直力を抑え減衰させている。
従って、粘性系制震壁１のベースプレート８と嵩上げ金物６のベースプレート接合孔９は、従来と同様のベースプレート型になっているが、従来の粘性系制震壁とは異なってその接合ボルトに引張り力が生じないために、図示のように補強用リブプレートも薄い板厚で小型少数の簡潔な接合状態を形成している。
【００１３】
上階大梁４の下方フランジ面には、同大梁のウェブと同列にガセットプレート１３が溶接で取り付けられている。
粘性系制震壁１の中板１４は、ガセットプレート１３と共に２枚のスプライスプレート１５で挟み込まれて高力ボルト１０で２面摩擦接合されて直接接合していると共に、両側の端部部分においてはフランジプレート１６を設けて上階大梁４から垂下するガセットプレート１３のフランジプレート１７と２枚のスプライスプレート１８で挟み込まれて高力ボルト１０で２面摩擦接合して直接接合しており、粘性系制震壁１と上階大梁４とはこれらによって一体に接合する。
中板１４とガセットプレート１３との直接接合は、従来の中板に設けるトッププレートと上階大梁から吊り下げるブラケットとを除去するものであるから、粘性系制震壁の高さを大にして粘性系制震材料のせん断面積を増大させて減衰性能を向上させるのを可能にしている。
【００１４】
粘性系制震壁１について中板１４を１枚の例に基づいて説明しているが、粘性系制震壁の中には中板を複数にして地震力に対する減衰力を強めているものも存在することは周知のことであるから、本発明による粘性系制震壁の取付構造及びその取付方法においても中板の数も含めて特定の粘性系制震壁に限定されるものでない。
【００１５】
図２は、粘性系制震壁の斜視図である。
粘性系制震壁１は、図示のようにベースプレート８の上に鋼製側板１９を立てその両脇にフランジプレート１１を配置して上端を開放した箱体２０を形成し、箱体２０の中に中板１４を挿入してある。箱体２０と中板１４との間隙部には、粘性体もしくは粘弾性体を挟み込んであり、ベースプレート８と中板１４との間で外部から加えられる水平力を減衰させるように構成してある。
ベースプレート方式は、運搬、保管、現場セットの際に安定して自立でき、軽量なことから工事の安全性を高め、現場作業を容易にしている。
【００１６】
ベースプレート８は、外観上は従来の粘性系制震壁と変わりないように見えるが、上述した如く、鉛直方向力に耐える必要がないことから補強用リブプレートも小型で板厚も薄くて済む簡潔な形状になっている。
ベースプレート８及びフランジプレート１１には、嵩上げ金物に設けたベースプレート接合孔及びフランジ接合ガセットプレートと１面摩擦接合をするための高力ボルト用のボルト孔２１，２２が設けてあり、中板１４の先端部には、上記ガセットプレート１３と直接接合する際にスプライスプレート１５と２面摩擦接合するための高力ボルト用のボルト孔２３が設けられている。
【００１７】
図３は、中板とガセットプレートとを接合する実施の形態を示している。
本実施の形態では、ガセットプレート１３と中板１４とは、直接接合している。即ち、ガセットプレート１３と中板１４とを２枚のスプライスプレート１５で挟み込み、スプライスプレート１５に並行に配列された高力ボルト１０で２面摩擦接合することで接合されており、粘性系制震壁１と上階大梁４とは、これによって一体に接合することになる。
【００１８】
ガセットプレート１３と中板１４との直接接合は、必ずしもスプライスプレート１５を必要にするものではなく、上階大梁のウェブの芯と中板の芯とが一致するようにガセットプレートの溶接位置を上階大梁のウェブ芯からずらしておくことで、ガセットプレート１３と中板１４とを直接接合させて高力ボルトによる１面摩擦接合でも実施できる。
この１面摩擦接合の採用は、スプライスプレートの使用をなくしていることからコストダウンに貢献するものである。
【００１９】
図４は、中板とガセットプレートとを接合するための他の実施形態を示している。
本例では、中板には特別の変更はないが、スプライスプレートを中央部２４と側部２５，２５に分割している点が異なっている。スプライスプレートの中央部２４には１列にボルト孔を配置しており、側部のスプライスプレート２５，２５には上下２列のボルト孔を配置して分担するせん断応力に対処している。
スプライスプレートの分割は、応力分担に合理的であるばかりでなく、現場での建て方精度から来るガセットプレートと中板との目違いに対しても柔軟に対応できる効果もあり、一カ所当たりの重量低減も図れることから特別の重機や装置を使用せずに、作業員の人力で充分に作業できる利便さも発揮できる。
【００２０】
図５は、本発明による粘性系制震壁の取付方法を説明するための分解図である。
取り付け作業は、嵩上げ金物６を溶接して一体化した下階大梁３を図では省略されている柱に取り付けることから始まる。
一方、上階大梁４には仮設吊りピース２６を介在させて粘性系制震壁１の箱体２０を取り付け、同時にガセットプレート１３と中板１４に、スプライスプレート１５を用いて高力ボルトによる２面摩擦接合を施して直接接合させている。
なお、スプライスプレートを用いない高力１面摩擦接合の直接接合は前述の通りである。
粘性系制震壁１と一体化した上階大梁４は、吊り上げられて所定の位置にセットされるが、仮設吊りピース２６の使用で、粘性系制震壁の自重によって粘性系材料がせん断変形するのを防止できると共に、粘性系制震壁が可動状態にならないように固定し、吊り込み時の梁軸廻りの回転を抑制できる。
【００２１】
粘性系制震壁１を嵩上げ金物６の上に設置させるために吊り込みが行われ、粘性系制震壁１の座りが完全でない場合にはフィラープレート等の間隙調整部材を使用して、粘性系制震壁１が嵩上げ金物６の上に正確かつ安定的に収まるようにしている。
位置決めが終了すると、ベースプレート８とベースプレート接合孔９及びフランジプレート１１とフランジ接合ガセットプレート７との間に高力ボルト１０を用いた１面摩擦接合を行って、本体構造への粘性系制震壁１の取り付けを完了する。
この段階に至って、上述の仮設吊りピース２６を撤去すると、粘性系制震壁１は本来の制震機能を発揮できる可動状態になって施工が完了する。
【００２２】
図６は、本発明による粘性系制震壁を並列に配置した状態の立面図である。
粘性系制震壁１、１は、柱２、２と下階大梁３及び上階大梁４で構成されている構面５の中に並列に配置され、下階大梁３と上階大梁４とに一体となって接合されている。
下階大梁３のフランジ面に溶接された嵩上げ金物６は、２個の粘性系制震壁１、１を載置できる長さで下階大梁３と一体化しており、フランジ接合ガセットプレート７を図１の例と同様に嵩上げ金物６の両側に取り付けてある。
【００２３】
粘性系制震壁１、１は、お互いに対峙する片側のフランジプレート１１、１１の間を高力ボルト１０で１面摩擦接合させてあり、一体化した状態で嵩上げ金物６の上に載置している。
粘性系制震壁１、１は、各ベースプレート８と嵩上げ金物６のベースプレート接合孔９とを高力ボルト１０で１面摩擦接合し、粘性系制震壁の両側にあるフランジプレート１１とフランジ接合ガセットプレート７とをフランジ接合プレート１２を介在させて高力ボルト１０で１面摩擦接合させることで、下階大梁３と一体に接合している。
フランジ接合ガセットプレート７は、一体に接合された粘性系制震壁１、１が地震時に負担するせん断力による曲げモーメントを高力ボルトのせん断力として受けることで、ベースプレートの浮き上がり力及び粘性系制震壁の縁部分に生じる鉛直力を処理している。
【００２４】
上階大梁４の下方フランジ面には、前記例と同様に同大梁のウェブと同列に２個のガセットプレートが取り付けられている。
各粘性系制震壁１の中板は、ガセットプレートと共に２枚のスプライスプレート１５で挟み込まれて高力ボルト１０による２面摩擦接合されており、粘性系制震壁１、１と上階大梁４とは、これによって一体に接合する。
【００２５】
図７は、複数の粘性系制震壁を互いに接合する他の実施形態を示している。
粘性系制震壁１の対峙している各フランジプレート１１には、上下階大梁と並行にガセットプレート２７を配備して高力ボルト孔を設けてある。
両粘性系制震壁１、１を一体にする時は、図示のように、両ガセットプレート２７、２７を近接させて２枚のスプライスプレート２８によって挟み込み、高力ボルト１０で２面摩擦接合して併置する粘性系制震壁を一体的に接合する。
本実施の形態の場合には、図６で説明した例のように嵩上げ金物６を一体の鋼材で構築することなく、個々の粘性系制震壁１に対応させて互いに分割した状態で構成することも可能である。このように、嵩上げ金物６の形状については適宜各種の形態からの選択が可能である。
本実施の形態の場合は、接合作業を粘性系制震壁に対して直角方向の姿勢で実施できるので、フランジプレート１１を直接接合する場合に比較して動作に自由度があり、楽な姿勢で簡潔に施工できる効果がある。
【００２６】
以上のように、本発明による粘性系制震壁の取付構造は、単独の粘性系制震壁の取付に限定されるものでなく、複数の粘性系制震壁を並列に設置する場合にも適用可能なものである。併置する粘性系制震壁は、幾つであっても互いに対峙する側のフランジプレート同志を高力ボルト１面摩擦接合することで全体を１個の粘性系制震壁として取り扱うことができ、上階大梁との取り付けに際しても仮設吊りピースを外側のフランジプレートに取り付けるだけで上階大梁との一体化が確保できるものである。
【００２７】
【発明の効果】
本発明による粘性系制震壁の取付構造は、ベースプレートの上に鋼製側板を立てその両脇にフランジプレートを配置して上端を開放した箱体とし、箱体の中に中板を挿入して間隙部分に粘性体もしくは粘弾性体を挟み込んで構成した粘性系制震壁を取り付けるのに、下階大梁のフランジに設置した嵩上げ金物の上部表面に設けたベースプレート接合孔と側面に配備したフランジ接合ガセットプレートにベースプレートとフランジプレートとを接合し、上階大梁のフランジに取り付けたガセットプレートに中板を直接接合することを特徴としているので、制震壁構法に用いていた各部位のトッププレートやブラケット及び補強用リブプレートを小型軽量なものにし、ベースプレートの板厚やボルト本数の低減を図ってコストを低減できる効果を奏しており、さらに、自立安定することから工事の安全性と作業性を向上させる効果も発揮できる。
又、本発明による粘性系制震壁の取付方法は、設置した嵩上げ金物にベースプレート接合孔とフランジ接合ガセットプレートとを備えた下階大梁を取り付け、次いで中板を上記ガセットプレートに接合すると共に箱体を仮設吊りピースで一体化した上階大梁を所定の位置にセットし、ベースプレートとフランジプレートとを下階大梁のベースプレート接合孔及びフランジ接合ガセットプレートに高力ボルト摩擦接合してから仮設吊りピースを撤去することを特徴としているので、取 り扱いが簡単で、粘性系材料のせん断変形を防止でき、制震壁の可動化も防止できる効果を奏している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による粘性系制震壁を本体構造に取り付けた状態図
【図２】本発明による粘性系制震壁の斜視図
【図３】上階大梁への粘性系制震壁の取付状態図
【図４】上階大梁に対する他の粘性系制震壁の取付状態図
【図５】本発明による粘性系制震壁の取付分解図
【図６】本発明によって複数の粘性系制震壁を本体構造に併置する取付状態図
【図７】複数の粘性系制震壁を接合する他の取付状態図
【図８】従来の粘性系制震壁の取付状態図
【図９】従来の他の粘性系制震壁取付状態図
【符号の説明】
１ 粘性系制震壁
５ 構面
６ 嵩上げ金物
７ フランジ接合ガセットプレート
８ ベースプレート
９ ベースプレート接合孔
１０ 高力ボルト
１１ フランジプレート
１２ フランジ接合プレート
１３ ガセットプレート
１４ 中板
１５ スプライスプレート
１６ 中板のフランジプレート
１７ ガセットプレートのフランジプレート
１８ スプライスプレート
１９ 鋼製側板
２０ 箱体
２１、２２、２３ 高力ボルト孔
２４ スプライスプレート中央部
２５ スプライスプレート側部
２６ 仮設吊りピース
２７ ガセットプレート
２８ スプライスプレート
３０ 制震壁
３１ 箱体
３２ ベースプレート
３３ 下階大梁
３４ 嵩上げ金物
３５ 中板
３６ トッププレート
３７ 上階大梁
３８ 取付金物
３９、４０ リブプレート
５０ 制震壁
５１ 内壁鋼板
５２ ボルト固定用鋼板
５３ ボルト固定用添板
５４ 高力ボルト
５５ 制震壁外壁鋼板
５６ ボルト固定用下部鋼板
５７ 鋼板
Claims (6)
- ベースプレートの上に鋼製側板を立てその両脇にフランジプレートを配置して上端を開放した箱体とし、該箱体の中に中板を挿入して間隙部分に粘性体もしくは粘弾性体を挟み込んで構成した粘性系制震壁の取付構造であって、下階大梁のフランジに嵩上げ金物を設置し、該嵩上げ金物の上部表面に設けたベースプレート接合孔と側面に配備したフランジ接合ガセットプレートに上記ベースプレートとフランジプレートとを接合し、上階大梁のフランジに取り付けたガセットプレートに上記中板を直接接合することを特徴とする粘性系制震壁の取付構造。
- フランジプレートとフランジ接合ガセットプレートとの接合が、フランジ接合ガセットプレートを介した高力ボルト１面摩擦接合であることを特徴とする請求項１に記載の粘性系制震壁の取付構造。
- 中板と上階大梁のフランジから垂下したガセットプレートとの直接接合が、高力ボルト１面摩擦接合であることを特徴とする請求項１、２に記載の粘性系制震壁の取付構造。
- 中板とガセットプレートとの直接接合が、スプライスプレートを用いた高力ボルト２面摩擦接合であることを特徴とする請求項１、２に記載の粘性系制震壁の取付構造。
- スプライスプレートが、中央部と縁部とに分割されることを特徴とする請求項４に記載の粘性系制震壁の取付構造。
- 嵩上げ金物を設置し、該嵩上げ金物にベースプレート接合孔とフランジ接合ガセットプレートとを備えた下階大梁を取り付け、次いで、中板をフランジから垂下させたガセットプレートに接合すると共に箱体を仮設吊りピースで結合して粘性系制震壁を一体化した上階大梁を所定の位置にセットし、ベースプレートとフランジプレートとを下階大梁のベースプレート接合孔及びフランジ接合ガセットプレートに高力ボルト摩擦接合してから仮設吊りピースを撤去することを特徴とする請求項１〜５に記載の粘性系制震壁の取付構造に適用する取付方法。
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