JP5122781B2 - ユニット建物及びユニット建物用制振装置 - Google Patents

Description

本発明は、耐震性を備えたユニット建物及びユニット建物用制振装置に関する。

近年、建物をユニット工法によって建築することが広く行われている。ユニット工法によって建築されるユニット建物は、複数の建物構成用ユニットを上下左右に組み合わせて構成される。各建物構成用ユニットは、予め工場内で生産され、これらの建物構成用ユニットを工場から現場へと搬送した後、クレーン等を用いて各建物構成用ユニットを連結等することにより、ユニット建物を完成する。したがって、ユニット工法により建物を建築する場合には、工期を短縮することができ、品質管理を向上させることができる。

このようなユニット建物について、耐震性を向上させるための技術が特許文献１に開示されている。この技術は、建物構成用ユニットに斜め補強材と弾性部材とを連結させて耐震性を向上させている。この斜め補強材は、床梁と天井梁との間に立設された２本の機械的強度の大きい縦材に、溶接して取り付けた連結片を介して、差し渡されて取り付けられている。
特開平１１−２００４８７号公報

上述した特許文献１に開示されたユニット建物では、耐震構造を備えさせるために、建物構成用ユニットに、連結片を溶接して縦材に取り付けたり、連結片に斜め補強材を取り付けたり、斜め補強材に弾性部材を取り付けたりと、手間がかかるとともに、部材数が増加すること等により製造コストが増加してしまうという問題があった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、容易に耐震性能を向上させることができるユニット建物、及び、容易に取り付けが可能であるユニット建物用制振装置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、本発明のユニット建物は、
複数の柱材及び複数の梁材をそれぞれ有する複数の建物構成用ユニットの該柱材及び該梁材を集合させて、該複数の建物構成用ユニットが組み立てられたユニット建物であって、
隣り合う前記柱材の上端面間及び下端面間に架け渡されるように、端面に取り付けられた設置プレートを介して前記柱材に固定され、前記柱材の延伸方向に沿って、対向する端面間が所定の離れを有するように上下に配置された一対の帯状の板状部材と、上下端が前記一対の帯状の板状部材間の端面に連結固定され、前記一対の帯状の板状部材間に生じた変位差により変形する板状の制振部材とを有する制振装置を備えたことを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明の他のユニット建物は、
複数の柱材及び複数の梁材をそれぞれ有する複数の建物構成用ユニットの該柱材及び該梁材を集合させて、該複数の建物構成用ユニットが組み立てられたユニット建物であって、
上方の隣り合う梁材間、及び下方の隣り合う梁材間に架け渡されるように、端面に取り付けられた設置プレートを介して上方の隣り合う前記梁材間と下方の隣り合う前記梁材間との間に架設固定され、前記柱材の延伸方向に沿って、対向する端面間が所定の離れを有するように上下に配置された一対の帯状の板状部材と、上下端が前記一対の帯状の板状部材間の端面に連結固定され、前記一対の帯状の板状部材間に生じた変位差により変形する板状の制振部材とを有する制振装置を備えたことを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明のユニット建物用制振装置は、
複数の柱材及び複数の梁材をそれぞれ有する複数の建物構成用ユニットの該柱材及び該梁材を集合させて、該複数の建物構成用ユニットが組み立てられたユニット建物に用いられるユニット建物用制振装置であって、隣り合う前記柱材の上端面間及び下端面間に架け渡されるように、端面に取り付けられた設置プレートを介して前記柱材に固定され、前記柱材の延伸方向に沿って、対向する端面間が所定の離れを有するように上下に配置された一対の帯状の板状部材と、上下端が前記一対の帯状の板状部材間の端面に連結固定され、前記一対の帯状の板状部材間に生じた変位差により変形する板状の制振部材とを有することを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明の他のユニット建物用制振装置は、
複数の柱材及び複数の梁材をそれぞれ有する複数の建物構成用ユニットの該柱材及び該梁材を集合させて、該複数の建物構成用ユニットが組み立てられたユニット建物に用いられるユニット建物用制振装置であって、
上方の隣り合う梁材間、及び下方の隣り合う梁材間に架け渡されるように、端面に取り付けられた設置プレートを介して上方の隣り合う前記梁材間と下方の隣り合う前記梁材間との間に架設固定され、前記柱材の延伸方向に沿って、対向する端面間が所定の離れを有するように上下に配置された一対の帯状の板状部材と、上下端が前記一対の帯状の板状部材間の端面に連結固定され、前記一対の帯状の板状部材間に生じた変位差により変形する板状の制振部材とを有することを特徴とする。

本発明によれば、容易に耐震性能を向上させることができるユニット建物、及び、容易に取り付けが可能であるユニット建物用制振装置を提供することができる。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態に係るユニット建物について、以下図面を参照して説明する。ユニット建物１は、図１に示すように、４個の建物構成用ユニット１０ａ〜１０ｄ等により構成されている。なお、屋根及び基礎については、図示を省略している。建物構成用ユニット１０ａ〜１０ｄは、基礎上に相互に隣接して配置されている。これらの建物構成用ユニット１０ａ〜１０ｄ上に、屋根が取り付けられる。各建物構成用ユニット１０ａ〜１０ｄは、柱１１ａ〜１１ｄ(図２)、天井梁１２ａ〜１２ｄ(図２)、図示しない床梁、天井梁、天井野縁、床小梁、間柱、床材、天井材、壁パネル等により構成されている。なお、各建物構成用ユニット１０ａ〜１０ｄは、それぞれ４本の柱１１ａ〜１１ｄ、４本の天井梁１２ａ〜１２ｄ及び図示しない床梁を有している。

ユニット建物１の中央部分が、図２及び図３に示されている。ユニット建物１の中央部分では、各建物構成用ユニット１０ａ〜１０ｄのそれぞれの柱である４本の柱１１ａ〜１１ｄが集合して隣接している。なお、これらの４本の柱１１ａ〜１１ｄは、図示しない連結部材により連結される。各柱１１ａ〜１１ｄの柱頭部の上端の側面には天井梁１２ａ〜１２ｄが接合されている。天井梁１２ａ〜１２ｄは、断面コ字状の長尺体からなる。

隣り合う柱１１ａ〜１１ｄの各隙間等には、図４及び図５に示す制振装置２０ａ（２０ｂ〜２０ｅ）が配置されている。制振装置２０ａ（２０ｂ〜２０ｅ）は、一対の間柱形状である板状（帯状）部材２０１ａ（２０１ｂ〜２０１ｅ），２０２ａ（２０２ｂ〜２０２ｅ）と、一対の板状部材２０１ａ（２０１ｂ〜２０１ｅ），２０２ａ（２０２ｂ〜２０２ｅ）の間に配置された制振部材２０３ａ（２０３ｂ〜２０３ｅ）により構成されている。

一対の板状部材２０１ａ〜２０１ｅ，２０２ａ〜２０２ｅは、それぞれ断面が長方形である例えばスチール等の材料から形成されている。制振部材２０３ａ〜２０３ｅは、減衰性能を有する部材である。制振部材２０３ａ〜２０３ｅには、例えば粘弾性体等が用いられる。制振部材２０３ａ〜２０３ｅは、地震の力によってせん断変形する際に減衰力を発揮する。

図５には、図４におけるＸ方向、Ｙ方向のそれぞれの視点から見た、制振装置２０ａ〜２０ｅの制振部材２０３ａ〜２０３ｅが弾性変形した状態が示されている。図５からわかるように、制振装置２０ａ〜２０ｅは、全体として間柱形状を構成するので、３６０度方向に減衰力を発揮することができる。

制振装置２０ａ〜２０ｄは、図１に示すように、柱１１ａ〜１１ｄの延伸方向の全長に沿って配置されている。なお、図１においては、図をわかりやすくするために、柱１１ａ〜１１ｄ等の骨格の記載を省略している。

ユニット建物１では、側壁部分Ａ〜Ｄにおいて、図１に示すように、４本の柱１１ａ〜１１ｄのうち２本の柱１１ａ〜１１ｄのみが集合して隣り合う。隣り合う２本の柱１１ａ〜１１ｄの隙間に、図６に示すように、制振装置２０ｅが配置されている。なお、図６では、柱１１ａ及び柱１１ｂの間に配置される制振装置２０ｅを図示したが、他の２つの柱間においても同様に制振装置２０ｅが図１に示すように配置されている。

制振装置２０ａ〜２０ｅは、建物構成用ユニット１０ａ〜１０ｄを相互に隣接して配置する際に、上側の板状部材２０１ａ〜２０１ｅの上方、及び、下側の板状部材２０２ａ〜２０２ｅの下方を例えばボルト等により２本の各柱１１ａ〜１１ｄ間に接合して取り付ける。２本の各柱１１ａ〜１１ｄの隙間にはさみ込まれた制振装置２０ａ〜２０ｅは、建物構成用ユニット１０ａ〜１０ｄを構成するフレームの変形時にダンパーとして変形することにより減衰力を発揮する。

このように本実施の形態では、建物構成用ユニット１０ａ〜１０ｄを隣接して配置して相互に連結する際に、制振装置２０ａ〜２０ｅを柱１１ａ〜１１ｄの隙間に容易に取り付けることができるようにしたので、容易に耐震性能を向上させたユニット建物を組み立てることができる。

このようにユニット建物の耐震性能を向上させることによって、大きな地震が起こった場合でも住宅の安全性を容易に向上させることができる。

また、本実施の形態では、ユニット建物に耐震性をもたせるために、制振装置２０ａ〜２０ｅ以外には、接合のためのボルト等を除いて、補強材や連結片などの特別な取り付けのための部材を必要としないので、製造コストが増大してしまうことはない。

さらに、制振装置２０ａ〜２０ｅは、柱１１ａ〜１１ｄの隙間に配置すればよいので、特別な配置場所を必要とせずにすむ。

［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態に係るユニット建物について、以下図面を参照して説明する。本実施の形態のユニット建物２は、制振装置２０a〜２０ｅを上方の天井梁１２ａ〜１２ｄと下方の床梁１３ａ〜１３ｄ（図９）との間に架設したものである。以下、第１の実施の形態と異なる点についてのみ説明し、その他の説明は省略する。なお、図７〜図９においては第１の実施の形態と同様な構成については同一の符号を付して表すこととする。

制振装置２０ａ〜２０ｅの上側の板状部材２０１ａ〜２０１ｅの上端面には、図７〜図９に示すように、設置部材（設置プレート）２２がそれぞれ固定されている。設置プレート２２は制振装置２０ａ〜２０ｅの延伸方向と直交する面を有する正方形の板状部材である。また、制振装置２０ａ〜２０ｅの下側の板状部材２０２ａ〜２０２ｅの下端面にも、図９に示すように、設置プレート２２がそれぞれ固定されている。設置プレート２２は、例えばスチール等の材料から形成されている。

制振装置２０ａ〜２０ｅは、建物構成用ユニット１０ａ〜１０ｄを相互に隣接して配置する際に、図９に示すように、上側の設置プレート２２を隣り合う２本の天井梁１２ａ〜１２ｄ間に架け渡し、かつ、下側の設置プレート２２を隣り合う２本の床梁１３ａ〜１３ｄ間に架け渡し、ボルト２３によって、天井梁１２ａ〜１２ｄ及び床梁１３ａ〜１３ｄに、設置プレート２２及び板状部材２０１ａ〜２０１ｅ，２０２ａ〜２０２ｅをそれぞれ接合することにより取り付ける。

天井梁１２ａ〜１２ｄの隙間及び床梁１３ａ〜１３ｄの隙間との間に架設された制振装置２０ａ〜２０ｄは、建物構成用ユニット１０ａ〜１０ｄを構成するフレームの変形時にダンパーとして変形することにより減衰力を発揮する。

このように本実施の形態では、制振装置２０ａ〜２０ｄを天井梁１２ａ〜１２ｄと床梁１３ａ〜１３ｄとの間に架設することにより、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。

例えば、本実施の形態では、梁材に制振装置２０ａ〜２０ｅを配置する場合に設置プレート２２を用いる例について説明したが、柱１１ａ〜１１ｄの間に制振装置２０ａ〜２０ｅを配置する場合に設置プレートを用いるようにしてもよい。この場合には、隣り合う２本の柱１１ａ〜１１ｄの上端面間及び下端面間に設置プレートが架け渡されることになる。

また、本実施の形態では、正方形の設置プレート２２を用いる例について説明したが、必ずしも正方形である必要はなく、梁材間等を架け渡せる形状であればよく、例えば矩形であってもよい。

また、本実施の形態では、集合する２本の柱１１ａ〜１１ｄまたは４本の柱１１ａ〜１１ｄの隙間に制振装置２０ａ〜２０ｅを配置する例について説明したが、集合する３本の柱の隙間に制振装置を配置することも可能である。

また、本実施の形態では、建物構成用ユニット１０ａ〜１０ｄは４個からなる例について説明したが、３個以下の建物構成用ユニットでもよく、５個以上の建物構成用ユニットであってもよい。

また、本実施の形態では、１階だけからなる構造のユニット建物について説明したが、二階以上からなる構造のユニット建物についても本発明は適用できる。

また、本実施の形態では、４本の柱１１ａ〜１１ｄの隙間すべてに制振部装置２０ａ〜２０ｅを配置する例について説明したが、必ずしもすべての柱１１ａ〜１１ｄの隙間に制振装置２０ａ〜２０ｅを配置する必要はなく、一部の柱１１ａ〜１１ｄの隙間に制振装置２０ａ〜２０ｅを配置してもよい。

また、本実施の形態では、４本の天井梁１２ａ〜１２ｄ及び床梁１３ａ〜１３ｄの隙間すべてに制振装置２０ａ〜２０ｅを配置する例について説明したが、必ずしもすべての天井梁１２ａ〜１２ｄ等の隙間に制振装置２０ａ〜２０ｅを配置する必要はなく、一部の天井梁１２ａ〜１２ｄ等の隙間に制振装置２０ａ〜２０ｅを配置してもよい。

また、本実施の形態では、天井梁１２ａ〜１２ｄ及び床梁１３ａ〜１３ｄについて断面がコ字状である例について説明したが、必ずしも断面はコ字状でなくともよく、断面の形状は限定されない。また、柱１１ａ〜１１ｄの断面形状についても、制振装置２０ａ〜２０ｅを配置可能な形状であればよい。

また、本実施の形態では、制振装置２０ａ〜２０ｅを柱１１ａ〜１１ｄの延伸方向の全長に沿って配置した例について説明したが、柱１１ａ〜１１ｄの延伸方向の一部に配置するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、柱１１ａ〜１１ｄ間、または、梁材間に制振装置２０ａ〜２０ｅを取り付ける例について説明したが、柱１１ａ〜１１ｄ間、及び、梁材間に制振装置２０ａ〜２０ｅ取り付けるようにしてもよい。

また、本実施の形態では、制振装置２０ａ〜２０ｅをボルトにより接合する例について説明したが、ボルトにより接合することには限定されず、溶接等を用いて接合するようにしてもよい。

本発明の第１の実施形態に係るユニット建物の概略構成を表す斜視図である。 図１に示したユニット建物の中央部分を表す斜視図である。 図１に示したユニット建物の中央部分を表す断面図である。 図１に示したユニット建物が備えた制振装置の構成を表す斜視図である。 （Ａ）は図４に示したＸ方向から見た制振装置の制振部材が変形した様子を表す図であり、（Ｂ）は図４に示したＹ方向から見た制振装置の制振部材が変形した様子を表す図である。 図１に示したユニット建物の側壁の中央部分を表す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るユニット建物の中央部分を表す斜視図である。 図７に示したユニット建物の中央部分を表す平面図である。 図７に示したユニット建物に制振装置を取り付けた状態を表す断面図である。

符号の説明

１，２ ユニット建物
１０ａ〜１０ｄ 建物構成用ユニット
１１ａ〜１１ｄ 柱
１２ａ〜１２ｄ 天井梁
１３ａ〜１３ｄ 床梁
２０ａ〜２０ｅ 制振装置
２０１ａ〜２０１ｅ 上側の板状部材
２０２ａ〜２０２ｅ 下側の板状部材
２０３ａ〜２０３ｅ 制振部材
２２ 設置プレート
２３ ボルト

Claims (4)

1. 複数の柱材及び複数の梁材をそれぞれ有する複数の建物構成用ユニットの該柱材及び該梁材を集合させて、該複数の建物構成用ユニットが組み立てられたユニット建物であって、
   隣り合う前記柱材の上端面間及び下端面間に架け渡されるように、端面に取り付けられた設置プレートを介して前記柱材に固定され、前記柱材の延伸方向に沿って、対向する端面間が所定の離れを有するように上下に配置された一対の帯状の板状部材と、上下端が前記一対の帯状の板状部材間の端面に連結固定され、前記一対の帯状の板状部材間に生じた変位差により変形する板状の制振部材とを有する制振装置を備えたことを特徴とするユニット建物。
2. 複数の柱材及び複数の梁材をそれぞれ有する複数の建物構成用ユニットの該柱材及び該梁材を集合させて、該複数の建物構成用ユニットが組み立てられたユニット建物であって、
   上方の隣り合う梁材間、及び下方の隣り合う梁材間に架け渡されるように、端面に取り付けられた設置プレートを介して上方の隣り合う前記梁材間と下方の隣り合う前記梁材間との間に架設固定され、前記柱材の延伸方向に沿って、対向する端面間が所定の離れを有するように上下に配置された一対の帯状の板状部材と、上下端が前記一対の帯状の板状部材間の端面に連結固定され、前記一対の帯状の板状部材間に生じた変位差により変形する板状の制振部材とを有する制振装置を備えたことを特徴とするユニット建物。
3. 複数の柱材及び複数の梁材をそれぞれ有する複数の建物構成用ユニットの該柱材及び該梁材を集合させて、該複数の建物構成用ユニットが組み立てられたユニット建物に用いられるユニット建物用制振装置であって、隣り合う前記柱材の上端面間及び下端面間に架け渡されるように、端面に取り付けられた設置プレートを介して前記柱材に固定され、前記柱材の延伸方向に沿って、対向する端面間が所定の離れを有するように上下に配置された一対の帯状の板状部材と、上下端が前記一対の帯状の板状部材間の端面に連結固定され、前記一対の帯状の板状部材間に生じた変位差により変形する板状の制振部材とを有することを特徴とするユニット建物用制振装置。
4. 複数の柱材及び複数の梁材をそれぞれ有する複数の建物構成用ユニットの該柱材及び該梁材を集合させて、該複数の建物構成用ユニットが組み立てられたユニット建物に用いられるユニット建物用制振装置であって、
   上方の隣り合う梁材間、及び下方の隣り合う梁材間に架け渡されるように、端面に取り付けられた設置プレートを介して上方の隣り合う前記梁材間と下方の隣り合う前記梁材間との間に架設固定され、前記柱材の延伸方向に沿って、対向する端面間が所定の離れを有するように上下に配置された一対の帯状の板状部材と、上下端が前記一対の帯状の板状部材間の端面に連結固定され、前記一対の帯状の板状部材間に生じた変位差により変形する板状の制振部材とを有することを特徴とするユニット建物用制振装置。

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