JP4808098B2

JP4808098B2 - 建築物の制振構造および制振機能付き胴縁

Info

Publication number: JP4808098B2
Application number: JP2006191395A
Authority: JP
Inventors: 金男秋田; 茂己沼田
Original assignee: Asahi Kasei Construction Materials Corp
Current assignee: Asahi Kasei Construction Materials Corp
Priority date: 2006-07-12
Filing date: 2006-07-12
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2026-07-12
Also published as: JP2008019598A

Description

本発明は、制振機能付き胴縁およびこれを用いた建築物の制振構造に関する。

これまで、建築物の制振を目的として、躯体フレーム側と壁パネルの間に粘弾性体を介在させた構造として、特開２００１−３２３６８５（特許文献１）、特開２００２−６１３１６（特許文献２）、特開２００５−２９０８１９（特許文献３）に記載された技術がある。

特許文献１に記載された建築物の制振構造は、躯体フレーム側と壁パネルの間に粘弾性体を介在させ、粘弾性体を躯体フレームと壁パネルに直接粘着あるいは接着する構造である。

また、特許文献２に記載された建築物の制振構造は、躯体フレームに粘弾性体テープを介して壁パネルを木ネジ等によって固定する技術である。

さらに、特許文献３に記載された建築物の制振構造は、躯体フレーム側と壁パネルの間に２枚の金属板で挟まれた粘弾性体を介在させ、躯体フレームおよび壁パネルに金属板を接着剤により接合した技術である。

特開２００１−３２３６８５特開２００２−６１３１６特開２００５−２９０８１９

しかし、特許文献１及び３の技術では、壁パネルに面外力が作用する場合、粘弾性体あるいは粘弾性体と他部材との接着部分に全ての面外力が作用するため接着性に不安があった。

また、特許文献２の技術では、粘弾性体テープの長さ方向にわたって、複数の木ネジ等によって壁パネルを躯体フレームに固定するため、面外力に対して粘弾性体テープ等が面外力を負担しないものの、地震時に、躯体フレームと壁パネルとの間に相対変位が生じると、複数の木ネジ等に力が作用し、それによって粘弾性体テープに振動エネルギーが伝達されにくく、十分な制振効果が得られにくいという問題があった。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、壁パネルに作用する面外力に対して粘弾性シートおよびその接着部分に多大な力を負担させず、かつ粘弾性シートに地震による振動エネルギーを有効に伝達させる制振機能付き胴縁および建築物の制振構造を提供するものである。

前記課題を達成するための本発明の内容は以下の通りである。

（１）総厚が略同じである２つの断面略Ｌ型の帯板を、Ｚ状隙間を形成するように幅方向に組合せ、幅方向の表面に対して平行な隙間部分に粘弾性シートを介在させ接着した複数の制振機能付き胴縁を、躯体フレームと壁パネルの間に互いに平行に配し、一方の帯板の幅狭面を躯体フレーム側に固定し、他方の帯板の幅狭面を壁パネルに固定することで、壁パネルが粘弾性シートを介して間接的に躯体フレームに固定されたことを特徴とする建築物の制振構造。

（２）前記制振機能付き胴縁の一方の帯板が割付けられ、該制振機能付き胴縁の長手方向と壁パネルの長さ方向が直交するように配した壁パネルが該割付けられた帯板に固定され、割付けられた帯板１枚に１枚の壁パネルのみが少なくとも面内方向に固定されることを特徴とする（１）記載の建築物の制振構造。

（３）前記壁パネルが、壁パネルの目地内に収まる留付金具によって面外方向に拘束されている構造において、前記割付けられた帯板の各端部から中間部の範囲で少なくとも各々１箇所、壁パネルを面内方向に拘束したことを特徴とする（２）記載の建築物の制振構造。

（４）壁パネルに固定した断面略Ｌ型の帯板の幅広面が、躯体フレームに接触または近接していることを特徴とする（１）から（３）記載の建築物の制振構造。

（５）総厚が略同じである２つの断面略Ｌ型の帯板を、Ｚ状隙間を形成するように幅方向に組合せ、幅方向の表面に対して平行な隙間部分に粘弾性シートを介在させ接着した制振機能付き胴縁。

（６）一方の帯板が割付けられてなる（５）記載の制振機能付き胴縁。

本発明の請求項１に係る制振構造によれば、総厚が略同じである２つの断面略Ｌ型の帯板をＺ状隙間を形成するように幅方向に組合せ、幅方向の表面に対して平行な隙間部分に粘弾性シートを介在させ接着した複数の制振機能付き胴縁を、躯体フレームと壁パネルの間に互いに平行に配し、一方の帯板の幅狭面を躯体フレーム側に固定し、他方の帯板の幅狭面を壁パネルに固定することで、壁パネルが粘弾性シートを介して間接的に躯体フレームに固定されることとなり、地震時に、躯体フレームと壁パネルの間に相対変位が生じた際、粘弾性シートに振動エネルギーが有効に伝達され、制振効果を十分に発揮することが可能となる。

また、風等により、正方向の面外力が生じた際、壁パネルが躯体フレームと固定されている帯板に押し付けられることで、また負方向の面外力が生じた際、壁パネルと固定されている帯板が粘弾性シートを介して躯体フレームと固定されている帯板に押し付けられることで、粘弾性シートおよびその接着部分に多大な力を負担させず、面外力を躯体フレームへ伝達することが可能となる。

さらに、通気胴縁の代替として外壁材の下地に施工することで、施工手間を増加させず施工が可能となり、さらに通気胴縁の機能も付与することが可能となる。

また、請求項２に係る制振構造によれば、壁パネルと固定されている帯板が割付けられているため、例えばサイディングのように複数枚の壁パネルにより構成された壁体の場合、割付けられた帯板１枚に１枚の壁パネルのみを少なくとも面内方向に固定することで、地震時に、躯体フレームと壁パネルの間に相対変位が壁パネル単位で生じた際でも、粘弾性シートに振動エネルギーが有効に伝達され、制振効果を十分に発揮することが可能となる。もちろん、請求項１の制振構造と同様に、粘弾性シートおよびその接着部分に多大な力を負担させず、面外力を躯体フレームへ伝達することも可能となり、さらに、通気胴縁の代替として外壁材の下地に施工することで、施工手間を増加させず施工が可能となり、通気胴縁の機能も付与することが可能となる。

また、請求項３に係る制振構造によれば、例えば厚物サイディングのように、留付金具によって面外方向に拘束されているが、面内方向には拘束されていない構造であっても、別途面内方向への拘束を行うことで、地震時に、躯体フレームと壁パネルの間に相対変位が生じた際、粘弾性シートに振動エネルギーが有効に伝達され、制振効果を十分に発揮することが可能となる。この、面内方向への拘束方法としては、無頭釘、隠し釘等の他、壁パネル目地部に収まる断面ハット型、断面L型等の金具等がある。

また、請求項４に係る制振構造によれば、壁パネルに固定した断面略Ｌ型の帯板の幅広面が、躯体フレームに接触または近接しているため、負方向の面外力により壁パネルと固定されている帯板が回転しようとする動きを止めることが可能となる。

また、請求項５に係る制振機能付き胴縁によれば、総厚が略同じである２つの断面略Ｌ型の帯板を、Ｚ状隙間を形成するように幅方向に組合せ、幅方向の表面に対して平行な隙間部分に粘弾性シートを介在させ接着しているため、請求項１あるいは４の制振構造に用いることで、粘弾性シートに振動エネルギーが有効に伝達され、制振効果を十分に発揮することが可能となり、さらに、粘弾性シートおよびその接着部分に多大な力を負担させず、面外力を躯体フレームへ伝達することが可能となる。

また、請求項６に係る制振機能付き胴縁によれば、一方の帯板が割付けられているため、請求項２から４の制振構造に用いることで、例えばサイディングのように複数枚の壁パネルにより構成された壁体であっても、粘弾性シートに振動エネルギーが有効に伝達され、制振効果を十分に発揮することが可能となり、さらに、粘弾性シートおよびその接着部分に多大な力を負担させず、面外力を躯体フレームへ伝達することが可能となる。

図により本発明に係る建築物の制振構造および制振機能付き胴縁の実施形態を具体的に説明する。

図１には本発明に係る制振機能付き胴縁の４種類の実施例を水平断面図で示す。

図１（ａ）に示す制振機能付き胴縁３は、総厚が略同じである断面略Ｌ型の２つの帯板３ａ、３ｂが、粘弾性シート３ｃを介在して接着され、一体的に構成される。胴縁３は、躯体フレーム１および壁パネル２の間に挿入される。そして、躯体フレーム１と帯板３ａが釘４等によって固定され、壁パネルと帯板３ｂは釘５等によって固定される。

帯板３ａと帯板３ｂの間には、クリアランス（Ｚ状の隙間）３ｅが設けられ、粘弾性シート３ｃのせん断変形を妨げないように構成する。このように、躯体フレーム１と壁パネル２が粘弾性シート３ｃを介して間接的に固定されているため、地震時に、躯体フレーム１と壁パネル２の間に相対変位が生じた場合、粘弾性シート３ｃに振動エネルギーが有効に伝達される。これにより、制振効果を十分に発揮することが可能となる。

図１（ｃ）に示す制振機能付き胴縁３は、２部材を組み合わせて帯板３ａとした例である。このように、構成材料の加工性等を鑑みて、複数の部材を組み合わせて帯板を構成することも可能である。

図１（ｂ）及び（ｄ）に示す制振機能付き胴縁３は、壁パネルの板間部等に用いられる例である。図１（ａ）及び（ｃ）の制振機能付き胴縁３を線対称の形で組み合わせたものである。この構成によると、２本の制振機能付き胴縁を用いるよりも部材数を減らすことが可能となる。

なお、帯板の素材としては、鋼製材料、プラスチック材料等が適応可能だが、壁パネルの固定部材として釘、木ねじが多く用いられることから、木質材料を用いることが好適である。また、制振機能付き胴縁の帯板、粘弾性シートの厚みを特に規定するものではないが、帯板１０ｍｍ〜５０ｍｍ、粘弾性シート０．５ｍｍ〜４ｍｍ程度が好適な範囲と考えられる。特に、制振機能付き胴縁に通気胴縁の機能を付与させることも可能であり、その際には、帯板厚を１８ｍｍ程度とすることが好ましい。

次に図２乃至図４によって、本発明に係る建築物の制振構造の実施例を斜視図で説明する。いずれの図も、木造建築物の外壁部分への適用例であり、間柱部分に図１（ａ）の制振機能付き胴縁３を、柱部分に図１（ｂ）の制振機能付き胴縁３を採用している。

図２では、躯体フレーム１と帯板３ａが釘４等によって固定され、壁パネル２と帯板３ｂが釘５等によって固定されていることで、制振機能付き胴縁３が設置されている。通常、この個所には通気胴縁がほぼ同様の施工方法で設置されており、この通気胴縁を制振機能付き胴縁３に変更するだけで、施工手間もかからずに建築物を制振構造とすることができる。もちろん、制振機能付き胴縁３に通気効果を期待することも可能である。

また、風等により、正方向の面外力が生じた際、壁パネル２が帯板３ａに押し付けられることで、また負方向の面外力が生じた際、帯板３ｂが粘弾性シート３ｃを介して帯板３ａに押し付けられることで、粘弾性シートおよびその接着部分に多大な力を負担させず、面外力を躯体フレームへ伝達することが可能となる。

本実施形態においては、帯板３ｂが躯体フレームと近接している。このため、負方向の面外力が働くことによる帯板３ｂの回転を予防することが可能となる。即ち、図５に示すように、壁パネルと胴縁３との間に隙間があると、負方向の面外力が働いた場合に、帯板３ｂが図中時計回りに回動してしまうおそれがあるが、本実施形態によれば、このようなことを防止することができる。

図３では、帯板３ｂが所定寸法に割付けられ、割付けられた１枚の帯板３ｂに１枚の壁パネル２を固定している。また、割付けられた帯板３ｂ間には、クリアランス３ｄが設けられる。このため、粘弾性シート３ｃのせん断変形を妨げない。

例えば、サイディングのように複数枚の壁パネルにより構成された壁体の場合、地震時に、躯体フレームと壁パネルの間に相対変位が壁パネル単位で生じる。ここで、帯板３ｂが図３のごとく割付けられ且つ壁パネル２と固定されていれば、図４のように割付けられた帯板３ｂの各々が、壁パネル２の単位ごとに生じる相対変位に追随する。これによって、粘弾性シートに振動エネルギーが有効に伝達され、制振効果を十分に発揮することが可能となる。

本発明は、制振機能付き胴縁およびこれを用いた建築物の制振構造に適用することができる。

本実施形態に係る制振機能付き胴縁の４種類の実施例の水平断面図。本実施形態に係る建築物の制振構造の斜視図。本実施形態に係る建築物の制振構造の帯板を割付けた場合の斜視図。本実施形態に係る建築物の制振構造の面内変形時の状態を示す斜視図。壁パネルと胴縁との間に隙間がある場合の説明のための水平断面図。

符号の説明

１…躯体フレーム、２…壁パネル、３…制振機能付き胴縁、３ａ…（躯体フレームと固定される）帯板、３ｂ…（壁パネルと固定される）帯板、３ｃ…粘弾性体、３ｄ…（割付けられた帯板３ｂ間の）クリアランス、３ｅ…（帯板３ａ、３ｂ間の）クリアランス、４…（躯体フレーム１と帯板３ａを固定する）釘、５…（壁パネル２と帯板３ｂを固定する）釘

Claims

総厚が略同じである２つの断面略Ｌ型の帯板を、Ｚ状隙間を形成するように幅方向に組合せ、幅方向の表面に対して平行な隙間部分に粘弾性シートを介在させ接着した複数の制振機能付き胴縁を、躯体フレームと壁パネルの間に互いに平行に配し、一方の帯板の幅狭面を躯体フレーム側に固定し、他方の帯板の幅狭面を壁パネルに固定することで、壁パネルが粘弾性シートを介して間接的に躯体フレームに固定されたことを特徴とする建築物の制振構造。
前記制振機能付き胴縁の一方の帯板が割付けられ、該制振機能付き胴縁の長手方向と壁パネルの長さ方向が直交するように配した壁パネルが該割付けられた帯板に固定され、割付けられた帯板１枚に１枚の壁パネルのみが少なくとも面内方向に固定されることを特徴とする請求項１記載の建築物の制振構造。
前記壁パネルが、壁パネルの目地内に収まる留付金具によって面外方向に拘束されている構造において、前記割付けられた帯板の各端部から中間部の範囲で少なくとも各々１箇所、壁パネルを面内方向に拘束したことを特徴とする請求項２に記載の建築物の制振構造。
壁パネルに固定した断面略Ｌ型の帯板の幅広面が、躯体フレームに接触または近接していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の建築物の制振構造。
総厚が略同じである２つの断面略Ｌ型の帯板を、Ｚ状隙間を形成するように幅方向に組合せ、幅方向の表面に対して平行な隙間部分に粘弾性シートを介在させ接着した制振機能付き胴縁。
一方の帯板が割付けられてなる請求項５に記載の制振機能付き胴縁。