JP4176917B2

JP4176917B2 - 建物

Info

Publication number: JP4176917B2
Application number: JP15164199A
Authority: JP
Inventors: 淳竹内; 和貴二川; 近雄寺島
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2019-05-31
Also published as: JP2001003455A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地震に対する制振構造を備えた建物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高層建築物などでは、地震による揺れを低減するために、従来より、建築物駆体内に、建築物と同様の振動特性を持つ錘を配して振動を吸収させる受動的な制振装置や、機械的に振動を制御する積極的な制振装置を組み込むことが行われている。
戸建て住宅用のユニット式建物では、外壁パネルによって外壁を構成されるようになっており、外壁パネルは、外壁パネル固定用小柱（スタッド）との間に防水性を有するポリエチレン発泡体を挟んで外壁パネル固定用小柱に固定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
建築物駆体内に、受動的制振装置や、機械的制振装置を組み込むことは、大規模な高層建築物等に適用できても、建物構造体として必要なもの以外の装置が必要であることから、設置スペース、コスト等の観点から、中〜小規模の中〜低層建築物、特に戸建て住宅用のユニット式建物等には適用しにくいことがある。
【０００４】
ポリエチレン発泡体は弾性変形により制振性を有しているが、従来の建物では、ポリエチレン発泡体の外壁パネルに対する接合面には摩擦抵抗が非常に低いポリエチレンフィルムが貼り合わされているため、地震時に、外壁パネルと外壁パネル固定用小柱との間に相対変位が生じても、外壁パネルはポリエチレン発泡体表面のポリエチレンフィルムに対して滑り、ポリエチレン発泡体に振動エネルギーが伝達されないため、ポリエチレン発泡体は防水効果のみ発揮し、制振効果を奏さない。
【０００５】
そこで、本発明は、上記のような問題に着目し、特別な受動的制振装置や機械的制振装置を組み込むことなく、建物構造体自体の構造で建物振動を減衰することができ、また、外壁パネルと外壁パネル固定用小柱との間に挟まれる防水材によって制振効果を得ることができる建物を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、内壁、天井または床を構成しているパネル同士の継ぎ目を覆い隠す化粧材が室内の入隅部に沿って設けられている建物において、前記化粧材が制振性を発揮する接着剤により前記パネルに固定されている構造とした。
【０００７】
この構成によれば、化粧材が制振性を発揮する接着剤によりパネルに固定されていることで、化粧材のパネルに対する固定強度が高くなり、パネル同士が化粧材で連結されることによって、外力による内壁、天井または床の変形に対する剛性を高めて建物全体の揺れを抑制することができ、しかも化粧材のパネルの固定部に存在する接着材層による防振ゴム的に作用によって振動を減衰する制振（防振）効果を得ることができる。
【０００８】
また、本発明では、躯体鉄骨フレームに外壁パネルが取付けられた鉄骨ラーメン構造の建物において、前記外壁パネルが、アブソーバ重りをなす重量を有し、上部あるいは下部を可動な状態で、建物の振動の固有周期に呼応して振動するよう、前記躯体鉄骨フレームの柱に両側縁を取り付けられ、壁パネルをアブソーバ重り、躯体鉄骨フレームをばねとした制振装置が構成されて、前記外壁パネルの変位に伴う前記躯体鉄骨フレームの弾性変形により建物振動を減衰する構成としてもよい。
【０００９】
この構成によれば、外壁パネルをアブソーバ重り、躯体鉄骨フレームをばねとした制振装置が構成され、建物の振動によって外壁パネルが変位すると、これを支持する躯体鉄骨フレームが弾性変形し、この弾性変形によって振動エネルギの吸収が行われ、建物の振動を減衰させることができる。さらに、本発明では、躯体鉄骨フレームに壁パネルが取付けられた建物において、前記壁パネルが両方の側縁をボルト又はリベットによって完全拘束しない態様で柱に固定され、上縁又は下縁と梁との間には振動吸収部材が設置されている構成とした。
【００１０】
この構成によれば、建物の振動によって壁パネルが躯体鉄骨フレームに対して変位すると、振動吸収部材が、その変位を減衰し、建物の揺れを低減する。そして、本発明では、前記振動吸収部材が硬化後に弾性性状を示す接着剤により構成されているものとした。この構成によれば、建物の振動によって壁パネルが躯体鉄骨フレームに対して変位すると、振動吸収部材をなす接着剤の弾性変形（内部摩擦）により、その変位が減衰され、建物の揺れが低減する。
【００１１】
また、本発明では、前記振動吸収部材が弾性性状を示す粘着テープである構成とした。この構成によれば、建物の振動によって壁パネルが躯体鉄骨フレームに対して変位すると、振動吸収部材をなす粘着テープの弾性変形（内部摩擦）により、その変位が減衰され、建物の揺れが低減する。
【００１２】
さらに、本発明では、前記壁パネルがアブソーバ重りをなす重量を有し、建物の振動の固有周期に呼応して振動するよう、前記躯体鉄骨フレームに取り付けられている構成とした。この構成では、壁パネルが建物の振動の固有周期に呼応して振動し、その振動が振動吸収部材によって減衰され、建物の揺れが低減する。
【００１３】
そして、本発明の建物は、外壁パネルを有する建物において、前記外壁パネルと当該外壁パネルの固定用の柱との間に防水性を有する制振材製のテープが挟まれ、前記テープは、一方の面にて前記柱に粘着あるいは接着され、他方の面を粗面加工、高摩擦抵抗剤の塗布又は高摩擦抵抗材シールの貼り付けにより高摩擦抵抗面として前記外壁パネルの裏面に高摩擦抵抗状態で圧接している構造とした。この構成では、地震時に、外壁パネルと外壁パネル固定用の柱との間に相対変位が生じると、テープに振動エネルギーが伝達され、テープが制振効果を発揮する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図１４に基づき、実施の形態の建物について詳述する。
図１は建物の室内部にある内壁パネル５と天井パネル６間の連結構造を示す断面図で、図中、７は廻り縁である。廻り縁７は、内壁パネル５と天井パネル６とで形成される入隅に沿って、そのほぼ全長に亘って設けられており、内壁パネル５、天井パネル６に対する接合面の全体に塗布された制振性を発揮する高接着力の接着剤７２により、内壁パネル５と天井パネル６間の継ぎ目を覆い隠すようにして、内壁パネル５と天井パネル６に接着固定されている。
【００１５】
これにより、内壁パネル５と天井パネル６との連結強度が増し、外力による変形に対する剛性を高められ、建物全体の揺れが抑制される。また、中小規模の地震や交通振動や風程度の外力では、内壁パネル５と天井パネル６との間に隙間やずれが生じることもなくなるので、その表面に貼設された内装仕上げ材に亀裂が生じたりすることもなくなる。
【００１６】
しかも、接着剤７２は、防振ゴム的な作用による制振効果を奏し、内壁パネル５と天井パネル６との間で変位が生じても、これを緩衝し、振動を低減する。また、接着剤７２の使用だけであるから、材積や施工性への影響に比して大きい効果を得ることができ、安価な工法であると共に、固定強化は内装に対するもので、建物躯体とはつなぎ目部分によるものであり、建物の構造に対する影響も抑えることができる。
【００１７】
また、廻り縁７と内壁パネル５、廻り縁７と天井パネル６とを各々充分に接着することは、その部分での気密性や遮音性を向上されることについても有効である。
図２は外壁パネルの取付構造を示す斜視図であり、図中、２０は柱等の躯体鉄骨フレーム、３０は外壁パネルであり、外壁パネル３０は躯体鉄骨フレーム２０に取り付けられている。
【００１８】
外壁パネル３０は、アブソーバ重りをなす適当な重量を有し、上部あるいは下部を完全拘束しない可動な状態で、建物の振動の固有周期に呼応して振動するよう、躯体鉄骨フレーム２０に取り付けられており、外壁パネル３０の変位に伴う躯体鉄骨フレーム２０の弾性変形により建物振動を減衰するよう構成されている。
【００１９】
これにより、外壁パネル３０をアブソーバ重り、躯体鉄骨フレーム２０をばねとした制振装置が構成され、建物の振動の固有周期に呼応して外壁パネル３０が変位する。そして、建物が大きく振動すると、これに伴い外壁パネル３０も大きく変位し、これを支持する躯体鉄骨フレーム２０が弾性変形し、この弾性変形によって振動エネルギの吸収が行われ、別途の制振装置を必要することなく建物の振動が減衰する。
【００２０】
図３〜図５はこの発明による建物の他の実施の形態を示している。この建物の躯体鉄骨フレーム１００は、梁１０１及び柱１０２からなるラーメン構造をなしており、風その他の外力に対して変形することで柔軟に対応する建物躯体（構造体）をなしている。外壁パネル１１０は、ボルト・リベットなどのファスナ１２０によって、完全拘束しない態様で、躯体鉄骨フレーム１００に変位可能に取り付けられている。外壁パネル１１０は、アブソーバ重りをなす重量を有し、建物の振動の固有周期に呼応して躯体鉄骨フレーム１００に対して相対的に振動する。なお、外壁パネル１１０は、別途工場などで製造され、現場で躯体鉄骨フレーム１００は取り付けられるパネルである。
【００２１】
躯体鉄骨フレーム１００と外壁１１０との間には、目地材１３０が配置されており、目地材１３０の配置により躯体鉄骨フレーム１００と外壁１１０との間にできる溝部に、硬化後に弾性性状を示す接着剤１４０が流し込まれる。接着剤１４０は、硬化により躯体鉄骨フレーム１００と外壁１１０の双方に十分に付着し、躯体鉄骨フレーム１００と外壁１１０との間の振動吸収部材として機能する。
【００２２】
上述の構成によれば、外力によって躯体鉄骨フレーム１００が加振されると、振動エネルギが外壁パネル１１０に移行して共振し、接着剤１４０の弾性変形による内部摩擦により吸収、消散され、建物自体の振動が低減する。
なお、接着剤１４０は、加振力が小さい場合には、変形に対する抵抗力により建物の剛性を高め、建物の高剛性化による揺れ低減効果を生じる。また、大地震などの過大な変位が加わる場合には、破壊して構造体への影響（躯体鉄骨フレーム１００の変形）を回避する。
【００２３】
接着剤１４０による振動吸収部材の設置は、外壁パネル１１０を通常通り取り付けた後に接着剤１４０を流し込む型式とすることができ、施工の簡便化を図ることができる。
躯体鉄骨フレーム１００と外壁パネル１１０との間に配置する振動吸収部材は、上述のような接着剤１４０に限られることはなく、図６、図７に示されいるように、弾性性状を示す粘着テープ１５０で構成することもできる。
【００２４】
この場合には、外壁パネル１１０の取付時に外壁パネル１１０あるいは躯体鉄骨フレーム１００の一方の被着面に粘着テープ１５０を貼り付け、外壁パネル１１０の躯体鉄骨フレーム１００に対する取り付けにより、躯体鉄骨フレーム１００と外壁パネル１１０との間に粘着テープ１５０を挟み込む。
これのより、外力によって躯体鉄骨フレーム１００が加振されると、振動エネルギが外壁パネル１１０に移行して共振し、粘着テープ１５０の弾性変形による内部摩擦により吸収、消散され、建物自体の振動が低減する。
【００２５】
なお、この場合も、粘着テープ１５０は、加振力が小さい場合には、変形に対する抵抗力により建物の剛性を高め、建物の高剛性化による揺れ低減効果を生じる。また、大地震などの過大な変位が加わる場合には、破壊して構造体への影響を回避する。また、外壁パネル１１０、躯体鉄骨フレーム１００の一方の被着面に粘着テープ１５０を貼り付けるだけでよいから、施工の簡便化を図ることができる。
【００２６】
図８〜図１０はこの発明による建物の他の実施の形態を示している。この実施の形態は、主に、戸建て住宅用のユニット建物に適用されるものであり、外壁パネル１６０と外壁パネル固定用小柱１７０との間に防水性を有する制振材製のテープ１８０が挟まれている。
【００２７】
テープ１８０は、ポリエチレン発泡体、アルリルゴム、その他、ゴム弾性体により構成された基材１８１と、基材１８１の一方の面に形成された外壁パネル固定用小柱１７０に対する粘着層１８２と、基材１８１の他方の面、すなわち外壁パネル１６０との対向面に形成された防水層を兼ねた粘着層１８３とを有する防水性の両面粘着テープ状をなしている。
【００２８】
テープ１８０は、一方の粘着層１８２によって外壁パネル固定用小柱１７０の外壁パネル側の表面に貼着され、他方の粘着層１８３に外壁パネル１６０を貼り付けられている。外壁パネル１６０がリベット（図示省略）等によって外壁パネル固定用小柱１７０に固定されることにより、テープ１８０は外壁パネル固定用小柱１７０と外壁パネル１６０の双方に貼着固定された状態で、外壁パネル固定用小柱１７０と外壁パネル１６０との間に挟まれる。
【００２９】
この構成により、地震時に、図９に例示されているように、外壁パネル１６０と外壁パネル固定用小柱１７０との間に相対変位が生じると、テープ１８０に振動エネルギーが伝達され、テープ１８０の基材１８１が弾性変形し、制振効果を発揮する。これにより、外壁パネル１６０と外壁パネル固定用小柱１７０との間に挟まれる防水性のテープ１８０によって制振効果を得ることができ、地震時の建物の層間変位量が低減する。
【００３０】
外壁パネル１６０とテープ１８０との間の振動エネルギーの伝達は粘着層１８３による両者の貼着固定以外に、テープ１８０の基材１８１の外壁パネル１６０の側の面を粗面加工あるいは高摩擦抵抗材の塗布、高摩擦抵抗材シールの貼り付け等により、高摩擦抵抗面とし、摩擦抵抗によって外壁パネル１６０とテープ１８０との間の振動エネルギーの伝達が行われるようにすることもできる。
【００３１】
以上、本発明の実施の形態を図面に用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更等があっても本発明に含まれる。
また、非免震の実施の形態を示したが、免震建物にしてもよい。その場合には、風揺れ防止のための免震ロック時（非免震状態）の振動防止の効果がある。
また、幅木の取付も制振性を発揮する接着剤により行うことができ、廻り縁や幅木等の化粧材の固定に使用される接着剤の種類も特定されるものでない。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の建物にあっては、外壁パネル、躯体鉄骨フレーム等の建物構造体自体の構造で、別途に制振装置を設けることなく、非常に容易に、しかも安価に建物振動を減衰することができ、設置スペース、コスト等の観点から、中〜小規模の中〜低層建築物等には適用にも容易に適用できる。
また、外壁パネルと外壁パネル固定の小柱との間に挟まれる防水性のテープによって制振効果を得ることができ、地震時の建物の層間変位量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による建物の廻り縁の取付構造を示す斜視図である。
【図２】この発明による建物の外壁パネルの取付構造を示す正面図である。
【図３】この発明による建物の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図４】この発明による建物の他の実施の形態を示す水平方向断面図である。
【図５】この発明による建物の他の実施の形態を示す鉛直方向断面図である。
【図６】この発明による建物の他の実施の形態の変形例を示す鉛直方向断面図である。
【図７】この発明による建物の他の実施の形態の変形例を示すパネル平面図である。
【図８】この発明による建物の外壁パネルの取付構造を示す正面図である。
【図９】この発明による建物の外壁パネルの取付構造の相対変位時の正面図である。
【図１０】この発明による建物の外壁パネルの取付構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
５内壁パネル
６天井パネル
７廻り縁（化粧材）
７２接着剤
２０躯体鉄骨フレーム
３０外壁パネル
１００躯体鉄骨フレーム
１０１梁
１０２柱
１１０外壁パネル
１２０ファスナ
１３０目地材
１４０接着剤
１５０粘着テープ
１６０外壁パネル
１７０外壁パネル固定用小柱
１８０テープ
１８１基材
１８２粘着層
１８３粘着層

Claims

躯体鉄骨フレームに壁パネルが取付けられた建物において、
前記壁パネルが、両方の側縁をボルト又はリベットによって完全拘束しない態様で柱に固定され、上縁又は下縁と梁との間には振動吸収部材が設置されていることを特徴とする建物。
前記振動吸収部材が硬化後に弾性性状を示す接着剤により構成されていることを特徴とする請求項１記載の建物。
前記振動吸収部材が弾性性状を示す粘着テープであることを特徴とする請求項２記載の建物。
前記壁パネルがアブソーバ重りをなす重量を有し、建物の振動の固有周期に呼応して振動するよう、前記躯体鉄骨フレームに取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載の建物。
外壁パネルを有する建物において、前記外壁パネルと当該外壁パネルの固定用の柱との間に防水性を有する制振材製のテープが挟まれ、前記テープは、一方の面にて前記柱に粘着あるいは接着され、他方の面を粗面加工、高摩擦抵抗剤の塗布又は高摩擦抵抗材シールの貼り付けにより高摩擦抵抗面として前記外壁パネルの裏面に高摩擦抵抗状態で圧接していることを特徴とする建物。