JP4113828B2 - 制震壁構造 - Google Patents

Description

本発明は、互いに平行にかつ対向して配置された一対の柱部材及び梁とにより形成されたフレームと、フレームに囲まれた平面内に配置された板材等の平板状の剛体と、フレームと剛体側縁部との間を剪断変形可能状態で連結する制震部材とを備えた制震壁構造に関する。

従来、この種の制震壁構造としては、例えば特許文献１に示すように、隣接する２本の柱と、それらの間に架け渡された上下２本の梁と、柱及び梁によって形成される構面に設けられる板材と、この板材を柱及び梁に支持するための支持部材と、支持部材と板材との間に介在される制震部材をなす粘弾性体とで構成されたものが知られている。粘弾性体は、板材の４つの縁部においてそれぞれ長手方向の中間部に設けられている。また、支持部材は、一対のＬ型鋼材でなり、Ｌ型をなす一方の板部が粘弾性体によって板材に接着され、他方の板部が柱及び梁にそれぞれボルト等の周知の手段により固定されるようになっている。この制震壁構造によれば、地震等により住宅等の建物に振動が入力されると、上下の梁が層間変位して構面水平方向に剪断変形し、板材が上下方向に回動する。このとき、柱及び梁に設けられた支持部材と板材との間に介在された粘弾性体が剪断方向に履歴変形して振動エネルギを吸収するため、振動を減衰させることができる。
特開２００２−３０９７９８号公報（第２頁、図１、図２）

ところで、一般住宅の場合、柱及び梁に囲まれた開口部が縦長の傾向であり、柱が座屈しやすい枠形状になっているため、枠が剪断変形すると、柱に対して両側の粘弾性体を介して取り付けられた板状の剛体が回動して上下方向に変形しようとする。この場合、剛体の上下に設けられた粘弾性体は変形が生じ難く、かえって剛体の回動が妨げられるような結果となっている。また、上記従来例のように、粘弾性体を剛体の長手方向中間あるいは全体に設けた場合、粘弾性体の単位体積当りの剪断変形が少なく、粘弾性体による制震効率が不十分となる。そのため、制震部材の配設長さを長くする必要があるが、それにより制震壁構造の組み付けの作業性が悪くなり、組み付けコストが高くなると共に、制震部材のコストも高価になる。また、支持部材は、Ｌ型をなす一方の板部を粘弾性体によって板材に接着されるものであり、その場で接着固定する場合は、位置決めが容易ではなく取り付けの手間が大きく、さらに支持部材の取り外しの手間も煩雑であった。

本発明は上記した問題を解決しようとするもので、粘弾性体の無駄がなく、効率よく制震効果が得られ、しかも組み付け作業性が良好な制震壁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、本発明の構成上の特徴は、互いに平行にかつ対向して配置された一対の柱部材と、一対の柱部材間に延びた平面内に配置された板状の剛体と、一対の柱部材とそれぞれ対向する剛体の両側縁部と一対の柱部材間に剪断変形可能な状態で配設されて両者間を連結する粘弾性体を有する制震部材とを備えた制震壁構造であって、制震部材が、剛体の側縁部の少なくとも長手方向両端側にそれぞれ配設されており、剛体の上下方向には、制震部材が設けられていなく、空間部を有し、制震部材が、柱部材に取り付けられる横板部と該横板部に垂直に一体で取り付けられた縦板部とにより略Ｔ字状に形成された取付具と、縦板部の両面に接着固定された一対の粘弾性体層と、一対の粘弾性体層に接着されると共に縦板部の反対方向に突出して剛体を挟持することにより剛体を支持する一対の支持板部材とにより構成され、支持板部材が、その内面に剛体と接触するように設けられた位置決め手段を有することにある。

上記のように構成した本発明においては、互いに平行にかつ対向して配置された一対の柱部材とその間に延びた平面内に配置された板状の剛体の両側縁部との間にて、制震部材が、剛体の縁部の少なくとも長手方向両端側にそれぞれ配設されているため、制震部材が中央に配設されている場合と比較して、制震部材に対してより多くの変形を加えることができる。さらに、住宅においては、柱部材に制震部材を設けた方が、振動入力をより効率よく減衰させることができる。また、制震部材の配設長さを長くする必要もないので、制震壁構造の組みつけの作業性が良好にされて組み付けコストも安価にされると共に、制震部材のコストも安価にされる。なお、ここでいう長手方向とは、板状剛体側面の厚み方向ではなく、延出方向であることを意味するものとする。

また、上記制震壁構造は、剛体の上下方向には、制震部材が設けられていなく、空間部を有していることにより、一般住宅のように一対の柱部材間が縦長であっても、一対の柱部材が振動入力によって剪断変形したとき、柱部材に対して両側の制震部材を介して取り付けられた板状の剛体が上下方向に容易に回動することができる。さらに、剛体の上下に制震部材を設ける必要がないので、そのコストがさらに削減される。

また、制震部材が、略Ｔ字状に形成された取付具と、一対の粘弾性体層と、剛体を支持する一対の支持板部材とにより構成されたことにより、柱部材への制震部材の取り付けが取付具により容易に行われ、また剛体の組み付けも容易になる。そのため、制震壁構造の現場での組み付け作業性が高められ、組み付けコストが安価にされる。また、取り外した制震部材の再利用が可能である。

また、支持板部材の内面に設けた位置決め手段によって剛体を拘束することにより、取付孔とボルトによる固定のように遊びがあっても、遊びによる悪影響を受けることなく、柱部材のわずかな変形に対してもこれを効率よく粘弾性体へ伝えることができる。

また、上記制震壁構造において、制震部材は、剛体の側縁部の長手方向中央部も含めた３箇所以上に設けられてもよい。このように、両端側に加えて中間部も含めた側縁部の複数箇所に制震部材が配設されたことにより、粘弾性体による振動減衰効果がさらに高められると共に、柱部材自体の剛性も高められる。

また、上記制震壁構造において、制震部材が、支持板部材によって剛体に取り外し可能に固定されることができる。ここで、制震部材が剛体に取り外し可能に固定される手順としては、例えば支持板部材と剛体とを直接ボルト等の着脱自在な手段を用いて締結固定することができる。これにより、制震部材が後から取り付け可能であるため、あらゆる配置パターンに対応できると共に、制震壁構造の現場での組み付け性が高められ、組み付けコストが安価にされる。また、取り外した制震部材の再利用が可能である。

本発明においては、制震壁構造は、制震部材が剛体の長手方向両端側に設けられているため、制震部材の粘弾性体による制震作用が十分発揮される。さらに、制震部材の配設長さを長くする必要もないので、制震壁構造の組みつけの作業性が良好にされて組み付けコストも安価にされると共に、材料コストも安価にされる。また、剛体の上下縁部側に制震部材を設けないことにより、その組み付けコスト及び部材コストが削減される。さらに、制震部材が、剛体に取り外し可能に固定されることにより、制震部材が後から自由に取り付け可能であるため、あらゆる配置パターンに対応できると共に、制震壁構造の現場での組み付け性が高められ、組み付けコストが安価にされる。また、この制震壁構造によれば、取り外した制震部材の再利用が可能で資源の有効利用が可能になる。さらに、柱部材のわずかな変形に対しても効率よく粘弾性体へ伝えることができ、制震作用が良好に発揮される。

以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明する。図１及び図２は、同実施例である制震壁構造を正面図及びＩＩ−ＩＩ線方向の部分断面図により概略的に示したものである。制震壁構造１０は、隣接して立設された２本の柱部材１１と、それらの間に架け渡された上下２本の梁１２，１３と、柱部材１１及び梁１２，１３によって形成される構面に設けられる長方形で厚板状の剛体１５と、剛体１５を柱部材１１及び梁１２，１３に弾性的に連結して支持するための制震部材２１とにより構成されている。

制震部材２１は、略Ｔ字状を呈する金属製，樹脂製等の取付具２２と、その縦板部２４の両面に接着固定された一対の粘弾性体層２５と、両粘弾性体層２５に接着されると共に縦板部２４の反対方向に突出した支持板部材２６とにより構成されている。取付具２２は、横板部２３とそれに垂直に取り付けられた縦板部２４とを一体で有しており、横板部２３にて一対の柱部材１１の対向面にボルト等の取付具や接着剤等を用いて取り付けられる。縦板部２４の先端側の両面には、粘弾性体層２５が接着形成されている。縦板部２４とこれを挟む一対の粘弾性体層２５を合わせた厚さが、剛体１５の厚さに略等しくされている。

さらに、一対の粘弾性体層２５の表面側には、一対の支持板部材２６が両粘弾性体層２５を挟んだ状態で接着固定されて、縦板部２４の先端からわずかに突出している。両支持板部材２６の突出部分の間が隙間になっている。支持板部材２６の内面には剛体１５の位置決め手段となる凸部２７が設けられており、剛体１５と接触するようにされている。

支持板部材２６の縦板部２４からの突出部分には、取付孔（図示しない）が設けられており、取付孔にはボルトナットからなる取付具２８が挿嵌されている。そして、４つの制震部材２１が、一対の柱部材１１の対向面の上下２箇所にそれぞれ互いに対向した状態で横板部２３にて取り付けられている。この４つの制震部材２１の各一対の支持板部材２６の隙間に剛体１５が挿嵌されることにより、剛体１５の両側縁部の上下端に４つの制震部材２１が配設され、取付具２８で締付けることにより、剛体１５が制震部材２１によって柱部材１１に支持される。一方、剛体１５と梁１２，１３の間には制震部材２１が設けられておらず、両者の間が空間になっている。

上記構成の実施例においては、互いに平行にかつ対向して配置された一対の柱部材１１と梁１２，１３に囲まれた平面内に配置された長方形厚板状の剛体１５が、剛体１５の左右両側縁部の長手方向両端側（上下端側）に配設された制震部材２１によって柱部材１１に連結されている。そのため、縦長の柱部材１１と梁１２，１３からなる枠が、振動入力を受けて剪断変形すると、梁１２，１３側に枠の粘弾性体がなく空間になっているため、柱部材１１に対して両側縁部の制震部材２１を介して取り付けられた板状の剛体１５が上下方向に容易に回動することができる。さらに、この制震壁構造１０は、粘弾性体層２５が剛体１５の長手方向両端側に設けられているため、粘弾性体層２５による制震作用が十分発揮される。その結果、この制震壁構造１０により、振動入力を効率よく減衰させることができる。

また、剛体１５の上下縁部側には制震部材２１を設ける必要がないので、制震部材２１組み付けのためのコスト及び部材コストが削減される。さらに、制震部材２１の配設長さを長くする必要もないので、制震壁構造１０の組み付けの作業性が良好にされ、組み付けコストが安価にされると共に、制震部材２１の価格も安価にされる。また、制震部材２１が、剛体１５に取り外し可能に固定されているため、制震部材２１が後から取り付け可能であり、制震壁構造１０の現場での組み付け性が高められ、組み付けコストが安価にされる。

さらに、上記制震壁構造１０において、制震部材２１が、略Ｔ字状を呈する取付具２２と、縦板部の両面に接着固定された一対の粘弾性体層２５と、粘弾性体層２５に接着されて突出した支持板部材２６とにより構成されているため、柱部材１１への取り付けが容易であり、剛体１５の支持も簡易に行われるため、制震壁構造１０の現場での組み付け性が高められ、組み付けコストが安価にされる。また、制震壁構造１０から取り外された制震部材２１の再利用が可能である。

また、一対の支持板部材２６の内面に上記凸部２７が設けられることで、剛体１５が支持板部材２６によって緊密に拘束される。そのため、支持板部材２６の取付孔（図示しない）と取付具２８による固定の際の遊びがあっても、制震部材２１は、遊びによる悪影響を受けることなく、柱部材１１のわずかな変形に対してもこれを効率よく粘弾性体層２５へ伝えることができる。

つぎに、上記実施例の変形例として、図３に示すように、制震部材２１を、剛体１５の側縁部の上下両側のみではなく、中間位置にも設けたものである。このように、剛体１５の両端側に加えて中間部にも制震部材２１が配設されたことにより、制震部材２１による振動減衰効果がさらに高められると共に、柱部材１１自体の剛性も高められる。なお、制震部材２１の配設位置については、これに限らず、剛体１５側縁部の他の箇所に設けることも可能である。

なお、上記実施例においては、上記構造の制震部材２１が用いられているが、これに限らず、必要に応じて従来のように一対のＬ型鋼材を用いて粘弾性体で剛体を支持するようにしてもよい。さらに、制震部材２１の柱部材１１及び剛体１５への取付部分についても、実施例の形態に限らない。本実施例では、柱部材と上下の梁により枠が形成された壁構造になっているが、これに代えて、柱部材が土台や板材に固定されて枠が形成された壁構造であってもよい。その他、上記実施例に示した制震壁構造については一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲においてに、種々変更して実施することが可能である。

本発明の制震壁構造は、制震部材の無駄がなく、効率よく制震効果が得られ、しかも組み付け作業性が良好であるため、特に一般住宅用の簡易な制震壁構造として有用である。

本発明の一実施例である制震壁構造を概略的に示す正面図である。 同制震壁構造を示す平面図である。 変形例である制震壁構造を概略的に示す正面図である。

符号の説明

１０…制震壁構造、１１…柱部材、１２，１３…梁、１５…剛体、２１…制震部材、２２…取付具、２３…横板部、２４…縦板部、２５…粘弾性体層、２６…支持板部材、２７…凸部（位置決め手段）。

Claims (3)

1. 互いに平行にかつ対向して配置された一対の柱部材と、該一対の柱部材間に延びた平面内に配置された板状の剛体と、該一対の柱部材とそれぞれ対向する該剛体の両側縁部と該一対の柱部材間に剪断変形可能な状態で配設されて両者間を連結する粘弾性体を有する制震部材とを備えた制震壁構造であって、
   前記制震部材が、前記剛体の側縁部の少なくとも長手方向両端側にそれぞれ配設されており、前記剛体の上下方向には、前記制震部材が設けられていなく、空間部を有し、
   前記制震部材が、前記柱部材に取り付けられる横板部と該横板部に垂直に一体で取り付けられた縦板部とにより略Ｔ字状に形成された取付具と、該縦板部の両面に接着固定された一対の粘弾性体層と、該一対の粘弾性体層に接着されると共に該縦板部の反対方向に突出して前記剛体を挟持することにより該剛体を支持する一対の支持板部材とにより構成され、
   前記支持板部材が、その内面に前記剛体と接触するように設けられた位置決め手段を有することを特徴とする制震壁構造。
2. 前記制震部材は、前記剛体の側縁部の長手方向中央部も含めた３箇所以上に設けられたことを特徴とする前記請求項１に記載の制震壁構造。
3. 前記制震部材が、前記支持板部材によって前記剛体に取り外し可能に固定されていることを特徴とする前記請求項１又は２に記載の制震壁構造。

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