JP4074972B2

JP4074972B2 - 耐震建築構造物

Info

Publication number: JP4074972B2
Application number: JP14415599A
Authority: JP
Inventors: 広志村田; 純二橋本; 幸男松本; 雄右高木; 恭夫猪瀬; 亮松野; 寛筑間
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-01-26
Filing date: 1999-05-25
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2019-05-25
Also published as: JP2000282704A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木造住宅等の建築構造物に関し、地震等の振動に対して良好な耐震効果が得られる耐震建築構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の木造住宅等の建築構造物（以下建物という）は、地震等の振動から構造物を守るために、基礎と隣合う２つの柱と梁からなる壁内に、梁から基礎にかけて対角線方向に筋交い（ブレース）を設けている。
【０００３】
しかし、このような筋交いを設けても、震度７を超えるような大きな地震が発生した場合、筋交いの歪み等により建物が揺れ、共振した際には、崩壊してしまう危険性があった。
【０００４】
このような問題点を解決するために、梁と基礎の変位に対し減衰力を与え共振を抑えるブレスダンパが特開平６−２６２３６号の他、種々提案されている。このブレスダンパを複数の壁内に取り付けることにより、効果的に振動を抑えることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の建物、特に一般住宅においては、窓や、扉を多く付ける要望があり、窓や扉のない壁が、非常に少なくなっている。そして、この窓や、扉のない壁内には、建物の強度を保つために筋交いを設ける必要がある。なお、筋交いの装着は、建築基準法によっても義務づけられている。このように、壁には、窓や扉あるいは筋交いが設けられているため、内部空間に何もない壁が殆どない状態にある。
【０００６】
よって、前述のブレースダンパを設けたくとも、従来の設計では、内部空間に何もない壁がほ殆どなく、効果的な個所に、必要な数のブレスダンパを設けることができず、窓や扉を減らす必要があるという問題点があった。
【０００７】
また、ブレースダンパを壁内に設けた時、壁に対し垂直方向の振動に対しては、ブレースダンパが壁板をたたいてしまい、音が出てしまうという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決した耐震建築構造物を提供することを目的とする。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の発明にあっては、基礎と柱と梁からなる建築構造物において、基礎と梁と隣り合う２本の柱とからなる四角形の壁内に設けられ前記基礎と梁とに接続されて該基礎と梁との長手方向の相対変位に対し減衰力を発生するダンパ装置と、該壁内の前記ダンパ装置に対し前記壁の垂直方向一側に設けられ、前記壁を耐力壁とすると共に前記ダンパ装置が前記壁の垂直方向一側へ移動することを規制する少なくとも一つの筋交いと、前記ダンパ装置に対し前記壁の垂直方向他側に前記ダンパ装置が前記壁の垂直方向他側へ移動することを規制する他の筋交いとを設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の第２の発明にあっては、基礎と柱と梁からなる建築構造物において、
基礎と梁と隣り合う２本の柱とからなる四角形の壁内に設けられ前記基礎と梁とに接続されて該基礎と梁との長手方向の相対変位に対し減衰力を発生するダンパ装置と、
該壁内の前記ダンパ装置に対し前記壁の垂直方向一側に設けられ、前記壁を耐力壁とすると共に前記ダンパ装置が前記壁の垂直方向一側へ移動することを規制する少なくとも一つの筋交いと、前記ダンパ装置に対し前記壁の垂直方向他側に前記ダンパ装置が前記壁の垂直方向他側へ移動することを規制する胴縁とを設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の要部を図１乃至図３に示し説明する。
【００１２】
なお、図１は、木造在来工法で建築された建築構造物の１つの壁を示す。また、図２は、図１のＡ−Ａ断面を示し、図３は、図１中のダンパ機構のみを示す図である。
【００１３】
木造在来工法では、コンクリートの土台の上に基礎１となる木材を水平方向に配置する。そして、この基礎１には、柱２，３他が立てられ、柱２，３他の上部には、水平方向に梁４が設けられる。この梁４は、２階建ての場合、２階の基礎となり、さらに、この梁４の上には２階の柱が立てられる。そして、２階の柱の上には２階の梁が設けられ、さらに、その上部に屋根が取り付けられ、大略建物の骨格が形成される。
【００１４】
この基礎１、隣合う柱２，３、梁４により四角形の壁が形成され、この壁には、図示しない内壁（図２中右側）と、外壁（図２中左側）とが取り付けられ、内壁と外壁の間に壁面内部に空間を形成する。また、他に壁には、窓や扉が設けられる。
【００１５】
基礎１と梁４の間の壁内には、対角線方向に筋交い５が設けられており、基礎１と梁４との長手方向（図１中Ｂ方向）の相対変位を防止している。
【００１６】
柱２、３の中間には、間柱６が設けられている。この間柱６の中間付近の前記梁４と重なる位置６Ａは、梁４が嵌まるように削り加工が施されている。
【００１７】
筋交い５の内側（図２中右側）には、梁４にネジや釘で固定された木製の合板からなる上部パネル７と、基礎１にネジや釘で固定された木製の合板からなる下部パネル８が設けられている。この上下パネル７，８の間には、図３に示すダンパ機構９が設けられている。この上下パネル７，８及びダンパ機構９で、本発明のダンパ装置を形成している。
【００１８】
このダンパ機構９は、上部パネル７に取り付けられる上側取付部１０と、下部パネル８に取り付けられる下側取付部１１と、この上下取付部間に取付られたダンパ１２，１３とから構成されている。なお、図中各１４は取付用ネジ、各１５は、ネジ穴である。
【００１９】
前記ダンパ１２，１３は、シリンダ１６，１７と、このシリンダ１６，１７から一端が突出し、他端にピストンが設けられたピストンロッド１８，１９から大略構成され、このピストンロッド１８，１９が伸縮した際、シリンダ内に生じる油液の流れにより減衰力を発生するようになっている。また、シリンダ１６，１７の端部には、取付輪２０，２１が設けられており、また、ピストンロッド１８，１９の一端１８Ａ、１９Ａには、取付用にネジが切ってある。
【００２０】
上部取付部１０の中央には、下方に延びるシリンダ取付部２２が設けられ、この下端側には、孔が設けられており、この孔及び取付輪２０、２１を貫通したボルトをナット２３，２４で止めることにより、シリンダ１６，１７が取付けられる。
【００２１】
また、下部取付部１１には、上方に延びるロッド取付部２５、２６が形成されており、このロッド取付部２５，２６の上端部に設けられた孔にピストンロッド１８，１９の端部が挿入され、ゴムブッシュ２７，２８を挟んで、ナット２９，３０で止めることにより、ロッド側が取付けられている。このゴムブッシュ２７，２８によりピストンロッド１８，１９に軸方向以外の移動を許容するようになっている。
【００２２】
ダンパ機構９の内側（図２中右側）には、柱２、３間をつなぐ、木材からなる胴縁３１が取り付けられ、この木材３１は、上下パネル７，８が、面と平行（図１中Ｂ方向及び上下方向）な動きは許容し、面に垂直な方向へ（図２中Ｃ方向）の動きを規制する役目を果たしている。そして、地震等により内壁を上下パネル７，８やダンパ機構９が叩くことを防止している。さらに、内壁を釘等で止める際の釘等の受けとしての役割も果たす。
【００２３】
なお、上下パネル７，８やダンパ機構９の外方向（図２中左側）への動きは、筋交い５により、抑えられる。
【００２４】
この図１に示すダンパ装置の設けられた壁面は、従来建物で、筋交いが設けられる複数の壁に用いられる。
【００２５】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
【００２６】
地震が発生すると、基礎１と梁４は、長手方向であるＢ方向及び壁面と垂直方向であるＣ方向に相対変位しようとする。このとき、Ｂ方向の変位は、筋交い５により、通常抑えられるが、大きな振動に対しては、筋交い５があっても筋交いの撓みや取付部の緩み等により変位してしまう。なお、神戸地震以降に用いられている補強プレートを筋交いの取付けに用いても、神戸地震程度の地震に対しては、補強プレートと筋交いとの間の変位は発生する。
【００２７】
このとき、基礎１と梁４の変位は、上下パネル７，８により、ダンパ機構９に伝えられ、ダンパ１２，１３のシリンダ１６，１７は、梁４と略同様に変位し、ピストンロッド１８，１９は、基礎１と略同様に変位する。この際、ダンパ１２，１３は減衰力を発生し、基礎１と梁４の相対変位を抑えるので、建物自身が共振し倒れることを防止する。
【００２８】
また、Ｃ方向（壁に対し垂直方向）の変位に対しては、上下パネル７，８や、ダンパ機構９は、筋交い５及び胴縁３１によりＣ方向に移動することが防止され、内壁や外壁をこれらの装置が叩くことがない。
【００２９】
さらに、Ｃ方向の変位は、Ｃ方向に延びる壁面に図１と同様の構造が設けられるので、この構造により共振が防止される。
【００３０】
次に、上記実施の形態の変形例を図４に示し説明する。なお、図１、図２と同様の構成には同一番号を付し、説明を省略する。
【００３１】
図４の変形例は、２本の筋交い４０、４１を上下パネル７，８及びダンパ機構４２を挟むように設けたものである。
【００３２】
さらに、図４の変形例においては、ダンパ機構４２のダンパをダンパ４３の１本とした点である。このダンパ４３は、伸び側、縮み側の減衰係数が略同じになるように構成されている。
【００３３】
この図４の変形例においては、２本の筋交い４０、４１により、壁に対し垂直方向の変位が防止され、上記実施の形態のように胴縁３１を設けなくとも、上下パネル７，８や、ダンパ機構４２が内壁や外壁をこれらの装置が叩くことを防止できる。
【００３４】
また、ダンパを１本にできるので、重量の軽減が図れる。
【００３５】
なお、本発明の筋交いは、基礎１、隣合う柱２，３、梁４により形成される四角形の壁の面方向の変形を防止するいわゆる耐力壁を形成する剛体の筋交いであれば、その形状は特に限定されるものではない。
【００３６】
よって、例えば、柱２，３の間に上下方向に延びる間柱を設け、間柱と柱２または３で形成される四角形の対角線上に木材を設けても良く、さらには、壁内に、Ｗを縦にしたようにジグザグに木材を設けても良い。また、筋交いは、木材でなくとも、金属の棒材等であっても良い。
【００３７】
なお、上記実施の形態においては、本発明のダンパ装置として、上下パネル７，８、ダンパ機構９からなるものを示したが、これに限らず、筋交い５とは別に、２分割した間にダンパを入れた筋交いを設ける等の構成であってもよい。
【００３８】
また、本発明を２階建て以上の構造物に用いる場合は、本発明の基礎は、下の階の梁が基礎となる。
【００３９】
以上の構成により、筋交い５とダンパ装置が同一の壁内に設けられるので、従来構造の窓の位置、扉の数や位置を変えることなく、ダンパ装置を用いることができる。
【００４０】
また、現在建築済みの家で、内部空間に何もない壁がない建物であっても、ダンパ装置を設けることも可能である。
【００４１】
さらに、筋交いとは別にダンパ装置が設けられているので、地震により剛体の筋交いが折れたり、外れたりした場合であっても、ダンパ装置が働き、共振による倒壊を防止することができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明にあっては、窓や扉の数を減らすことなく、耐震性を向上させることができる。さらに、筋交い等によって、ダンパ装置が前記壁に対し垂直方向へ移動することを規制するように設けたことにより、前記ダンパ装置が、内壁や外壁をたたくことを防止し、音の発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の耐震建築構造の外壁及び内壁を外した状態を示した図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図３】図１に示されたダンパ機構９のみ示す図である。
【図４】本発明の実施の形態の変形例を示した図である。
【符号の説明】
１基礎
２柱
３柱
４梁
５筋交い
７上部パネル
８下部パネル
９ダンパ機構

Claims

基礎と柱と梁からなる建築構造物において、
基礎と梁と隣り合う２本の柱とからなる四角形の壁内に設けられ前記基礎と梁とに接続されて該基礎と梁との長手方向の相対変位に対し減衰力を発生するダンパ装置と、
該壁内の前記ダンパ装置に対し前記壁の垂直方向一側に設けられ、前記壁を耐力壁とすると共に前記ダンパ装置が前記壁の垂直方向一側へ移動することを規制する少なくとも一つの筋交いと、前記ダンパ装置に対し前記壁の垂直方向他側に前記ダンパ装置が前記壁の垂直方向他側へ移動することを規制する他の筋交いとを設けたことを特徴とする耐震建築構造物。
基礎と柱と梁からなる建築構造物において、
基礎と梁と隣り合う２本の柱とからなる四角形の壁内に設けられ前記基礎と梁とに接続されて該基礎と梁との長手方向の相対変位に対し減衰力を発生するダンパ装置と、
該壁内の前記ダンパ装置に対し前記壁の垂直方向一側に設けられ、前記壁を耐力壁とすると共に前記ダンパ装置が前記壁の垂直方向一側へ移動することを規制する少なくとも一つの筋交いと、前記ダンパ装置に対し前記壁の垂直方向他側に前記ダンパ装置が前記壁の垂直方向他側へ移動することを規制する胴縁とを設けたことを特徴とする耐震建築構造物。