JP4699115B2 - ブレース型粘弾性ダンパーの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、住宅等の建物の軸組フレーム内に、地震等の外力による震動を減衰させるブレース型粘弾性ダンパーを取り付けるための構造に関する。

住宅等の建物においては、例えば特許文献１に示すように、柱と横架材とから形成される軸組フレーム内に、複数の平行な鋼板プレート間に粘弾性体を接着してなるブレース型粘弾性ダンパーを対角線状に架設して、加振時の鋼板プレートの相反方向への動作に伴う粘弾性体の剪断変形により振動エネルギーの吸収を図る構造がよく知られている。このブレース型粘弾性ダンパーと軸組フレームとの取付は、軸組フレームの仕口部に固定されたガセットプレートに、鋼板プレートを高力ボルトによって摩擦接合する構造となっている。
また、他の取付構造としては、特許文献２に開示の如く、芯材を鋼管内で拘束して座屈拘束した制震部材本体と軸組フレームとの間に補助接合体を介在させ、補助接合体と制震部材本体とをボルトにより、補助接合体と軸組フレームとをピンにより夫々接合する構造も知られている。

特開２００１−１６４７９０号公報 特開２００２−２５６７２８号公報

特許文献１のボルトによる摩擦接合と、特許文献２のピン結合とを比較すると、ボルトでの摩擦接合では、摩擦力を稼ぐために一般的に複数本用いる必要があるのに対し、ピン結合では一本で足り、設計上好ましい。特に特許文献２のようにボルト接合と併用すると、ピン穴とピン穴との芯ずれをボルトとボルト穴との遊びによって吸収できる利点がある。しかし、鋼管のようなスリーブに補助接合体をボルトで接合すると、補助接合体やボルト等の接合部がスリーブの径方向に突出してフレーム面の厚み方向での寸法が大きくなり、フレーム厚み内に納まりにくくなる。

そこで、本発明は、粘弾性ダンパーに剛性の高いスリーブを用いたものにおいて、ボルトの接合部をフレーム面の厚み方向へ突出させることなく、フレーム厚み内でコンパクトに収めることができるブレース型粘弾性ダンパーの取付構造を提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、粘弾性ダンパーを構成する外スリーブと内スリーブとにおける軸組フレーム側への取付端部を、フレーム面との直交方向で厚みが薄くなる偏平形状とすると共に、偏平形状とした各取付端部に夫々ジョイント部材を差し込んでボルト接合して、両ジョイント部材を、少なくとも一方はピン結合によって軸組フレームに夫々連結するようにしたことを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、取付端部を偏平形状としたことによって粘弾性ダンパーのボルト接合部がフレーム面から厚み方向へ突出しないため、軸組フレームの壁厚を厚くしたりする必要がなく、軸組フレームのコンパクト化を維持できる。
また、ジョイント部材を利用したピン結合とボルト接合との併用によってピン穴とピン穴との芯ずれを吸収して迅速且つ確実に取り付け可能となる。
さらに、ジョイント部材の粘弾性ダンパーへの取付がしやすくなる上、取付後のジョイント部材と偏平部との一体性も高まる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の取付構造で用いるブレース型粘弾性ダンパーの一例を示す説明図、図２はその取付構造を示す説明図で、ブレース型粘弾性ダンパー（以下単に「粘弾性ダンパー」という。）１は、横断面矩形状の外スリーブ２と、その外スリーブ２より一回り小さい横断面矩形状で、外スリーブ２に一部が同軸で遊挿される内スリーブ３と、両スリーブ２，３の重合部分で両スリーブ２，３間に介在されて両スリーブ２，３との対向面が接着される粘弾性体（網掛け状に示す）４，４とからなる。

外スリーブ２は、コ字状に折曲形成した一対の金具５，５を向かい合わせにして、長手方向の全長に亘って延設されたフランジ６，６同士をボルトで接合したもので、後述する軸組フレームへの取付端部となる外端部は、横断面の短辺方向で厚みを薄くした偏平部７に形成されている。この偏平部７に、ジョイント部材となる接合金具８の一端を差し込み、偏平部７及び接合金具８の差込部分で外スリーブ２の軸方向に並設されたボルト穴９，９及び１０，１０に二本のボルト１１，１１を夫々貫通させ、ナット１２を夫々締め付けることで、接合金具８を外スリーブ２に固定可能となっている。また、接合金具８の他端には、一対の挟持板１３，１３が偏平部７と平行に形成され、各挟持板１３に、同軸上に位置するピン穴１４が夫々形成されている。

一方、内スリーブ３も、軸組フレームへの取付端部となる外端部は、横断面の短辺方向で厚みを薄くした偏平部１５に形成されている。この偏平部１５に、ジョイント部材となる接合金具１６の一端を差し込み、偏平部１５及び接合金具１６の差込部分で内スリーブ３の軸方向に並設されたボルト穴１７，１７及び１８，１８に二本のボルト１９，１９を夫々貫通させ、ナット２０を夫々締め付けることで、接合金具１６を内スリーブ３に固定可能となっている。また、接合金具１６の他端には、ピン穴２１が直交状に形成されている。

よって、この粘弾性ダンパー１においては、図２に示すように、両端の接合金具８，１６をピン２２，２３によってフレーム内のガセットプレート２４等に結合することができるが、この場合、ガセットプレート２４に設けられたピン穴と接合金具８，１６とに設けられたピン穴１４，２１とが一致せず、ピン２２，２３を圧入できないような場合でも、両端の偏平部７，１５でのボルト１１とボルト穴９，１０、ボルト１９とボルト穴１７，１８との遊びによってピン穴とピン穴との芯ずれを吸収でき、ピン２２，２３間の距離Ｓを微調整可能となる。

図３は、この粘弾性ダンパー１を取り付けた軸組フレーム３０を示す正面図で、軽量鉄骨構造の住宅に用いられる。この軸組フレーム３０は、左右一対の柱３１，３２と、柱３１，３２の上端間及び下端間に架設される一対の横架材３３，３３とを有し、フレーム面内の上下に粘弾性ダンパー１，１を上下軸対称となるように架設したいわゆるＫブレースと称される構造となっている。Ｂ，Ｂは、軸組フレーム３０の上下端が夫々固定される梁である。ここでは、各粘弾性ダンパー１の外スリーブ２側の接合金具８が、左側の柱３１の中間部位に固着された連結板３４に連結され、内スリーブ３側の接合金具１６が、右側の柱３２と横架材３３との上下の仕口部に夫々設けられた平行な二枚のガセットプレート２４，２４を介して連結される。３５は、連結板３４と右側の柱３２の中間部位間に架設されて両者を連結する中桟である。

この軸組フレーム３０に粘弾性ダンパー１，１を取り付ける際、まず接合金具８を外スリーブ２に、接合金具１６を内スリーブ３に夫々ボルト１１，１９で仮止めした状態で、粘弾性ダンパー１をフレーム内で、偏平部７，１５がフレーム面方向と平行となる向きにして上下の分割フレーム内で対角線状に支持する。ここで、外スリーブ２側では、接合金具８の挟持板１３，１３で連結板３４を挟持させて、連結板３４に設けたピン穴にピン穴１４，１４を合わせてピン２２を圧入する。一方、内スリーブ３側でも、接合金具１６の先端をガセットプレート２４，２４間に差し込み、両者のピン穴にピン２３を圧入する。このとき、一方の取付側でピン穴同士が合わないことがあっても、先述のように両偏平部７，１５におけるボルトとボルト穴間の遊びによって接合金具１６を軸方向へ微動させることができるため、ピン穴同士を確実に一致させてピン２２，２３を差し込むことができる。こうして上下端でピン２２，２３を圧入した後、各ボルト１１，１９を本締めすればよい。

このように、上記形態の粘弾性ダンパー１の取付構造によれば、外スリーブ２と内スリーブ３とにおける軸組フレーム３０側への取付端部を、フレーム面との直交方向で厚みが薄くなる偏平部７，１５としたことで、粘弾性ダンパー１のボルト接合部がフレーム面から厚み方向へ突出しないため、壁厚を厚くする必要がなく、軸組フレーム３０のコンパクト化を維持できる。
また、両偏平部７，１５に夫々接合金具８，１６をボルト接合して、接合金具８，１６を、ピン結合によって軸組フレーム３０に夫々連結するようにしたことで、接合金具８，１６を利用したピン結合とボルト接合との併用によって、ピン穴とピン穴との芯ずれを吸収して迅速且つ確実に取り付け可能となる。
特にここでは、接合金具８，１６を偏平部７，１５に夫々差し込んでボルト接合しているため、接合金具８，１６の粘弾性ダンパー１への取付がしやすくなる上、取付後の接合金具８，１６と偏平部７，１５との一体性も高まる。

なお、上記形態では、粘弾性ダンパー１の両端で接合金具８，１６を軸組フレームにピン結合しているが、何れか一方のみをピン結合としてもピン穴とピン穴との芯ずれの吸収は可能である。図４，５はその一例を示すもので、外スリーブ２側では図１，２と同様の接合金具８を利用したピン結合となっているが、内スリーブ３側では、ジョイント部材となる接合金具２５の軸組フレームへの取付側が、内スリーブ３の軸方向にネジ部２６を突設した形態となっている。このネジ部２６を、軸組フレーム側に固定されたコ字状の連結金具２７に貫通させ、軸方向の前後で螺合させたナット２８，２８を連結金具２７へ緊締することで、内スリーブ３の連結を可能としたものである。
よって、この取付構造においても、接合金具８側でピン穴が合わないことがあっても、ボルトとボルト穴との遊びによって芯ずれを吸収してピン穴を一致させることができる。

一方、外スリーブ及び内スリーブは、横断面矩形状に限らず、フレーム面内に納まる偏平部が形成可能であれば、横断面が正方形や多角形、円形等であっても差し支えない。
また、ボルトの数や配列も上記形態に限らず、適宜増減できる。さらに、ボルト穴をスリーブの軸方向へ伸びる長孔として、遊びを大きく設定することも可能である。
その他、軸組フレーム内での粘弾性ダンパーの架設形態も、上記Ｋブレース型に限定するものでなく、フレーム面全体内で対角線状に架設したり、仕口部の近傍で方杖状に架設したり、フレーム面の中央に配置した連結板と四隅の仕口部との間で４つの粘弾性ダンパーを放射状に架設したりしても良い。

粘弾性ダンパーの説明図で、上が正面、下が側面を夫々示す。 図１の粘弾性ダンパーの取付状態を示す説明図で、上が正面、下が側面を夫々示す。 軸組フレームの正面図である。 粘弾性ダンパーの変更例の説明図で、上が正面、下が側面を夫々示す。 図４の粘弾性ダンパーの取付状態を示す説明図で、上が正面、下が側面を夫々示す。

符号の説明

１・・ブレース型粘弾性ダンパー、２・・外スリーブ、３・・内スリーブ、４・・粘弾性体、７，１５・・偏平部、８，１６・・接合金具、９，１０，１７，１８・・ボルト穴、１１，１９・・ボルト、１４，２１・・ピン穴、２２，２３・・ピン、３０・・軸組フレーム、３１，３２・・柱、３３・・横架材。

Claims (1)

1. 外スリーブと、その外スリーブに同軸で遊挿されて部分的に重合する内スリーブと、両スリーブの重合部間にあって前記両スリーブとの対向面が夫々接着される粘弾性体とからなり、前記外スリーブと内スリーブとの相反する軸方向への動作により前記粘弾性体を剪断変形させて減衰作用を生じさせるブレース型粘弾性ダンパーを、柱と横架材とで形成される軸組フレーム内で架設するための取付構造であって、
   前記外スリーブと内スリーブとにおける前記軸組フレーム側への取付端部を、筒状のままフレーム面との直交方向で厚みが薄くなる偏平形状とすると共に、偏平形状とした各取付端部に夫々ジョイント部材を差し込んでボルト接合して、前記両ジョイント部材を、少なくとも一方はピン結合によって軸組フレームに夫々連結するようにしたことを特徴とするブレース型粘弾性ダンパーの取付構造。

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