JP5270478B2

JP5270478B2 - 建築物の制振構造

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Publication number: JP5270478B2
Application number: JP2009162750A
Authority: JP
Inventors: 博光石川; 良成河合; 学服部
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd; Nippon Light Metal Co Ltd; Nikkeikin Aluminum Core Technology Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd; Nippon Light Metal Co Ltd; Nikkeikin Aluminum Core Technology Co Ltd
Priority date: 2009-07-09
Filing date: 2009-07-09
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2029-07-09
Also published as: JP2011017195A

Description

本発明は、木造住宅等の建築物の揺れを抑える建築物の制振構造に関する。

地震や台風などによる建築物の揺れを抑制する技術として、地震時等の振動エネルギーを吸収する粘弾性ダンパーを木造建築物の筋交に組み込んで建築物の揺れを抑える技術が特許文献１に開示されているが、特許文献１に開示された粘弾性ダンパーは粘弾性材をプレート状に成形してなる振動吸収体と、この振動吸収体の両面に相対向する表面同士が接着された一対の板状剛性部材とで構成されている。このため、粘弾性ダンパーの振動吸収能力を大きくするためには、幅の広い板状剛性部材を用いて板状剛性部材に接着する振動吸収体の表面積を大きくする必要があり、幅の広い板状剛性部材を用いると粘弾性ダンパーが大型化し、筋交に組み込むことが困難となる。

そこで、建築物の揺れを抑える制振構造として、図１１に示すように、建築物の土台１１と柱１２ａ，１２ｂおよび梁、桁等の横架材１３とで形成された矩形の空間部１４にその対角方向に沿って架設された筋交１５の下端部に粘弾性ダンパー１６の一方の端部を第１の連結金具１７ａにより連結し、粘弾性ダンパー１６の他方の端部を第２の連結金具１７ｂにより土台１１に連結したものが提案されている（特願２００８−１２３９９６号明細書参照）。

図１２に示した制振構造によると、粘弾性ダンパー１６が、図１２に示すように、粘弾性材をプレート状に成形してなる複数の振動吸収体１８と板状剛性部材１９とを交互に積層し且つ互いに密着させて形成されているため、振動吸収体１８の数を増やすだけで粘弾性ダンパー１６の振動吸収能力を大きくすることができる。また、土台１１がアルミニウムまたはアルミニウム合金を中空状に押出成形して形成されているため、土台１１の軽量化、耐食性、耐白蟻性等の向上を図ることができる。

特開２０００−１１０３９９号公報

しかしながら、上述した制振構造では、第２の連結金具１７ｂに形成された連結板２０ａ，２０ｂを土台１１の内部に差し込むためのほぞ穴２１を土台１１の上面に形成したり、連結板２０ａ，２０ｂと土台１１とを接合ピン２２により接合するためのピン通し孔を土台１１や第２の連結金具１７ｂに形成したりする必要があるため、粘弾性ダンパー１６の取付けに多くの時間と手間を要するなどの難点があった。

本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、建築物の土台と筋交の下端部との間に粘弾性ダンパーを多くの時間と手間を要することなく組み込むことのできる建築物の制振構造を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は、建築物の土台と柱および横架材とで形成される矩形の空間部に筋交を前記空間部の対角方向に沿って架設し、粘弾性材をプレート状に成形してなる複数の振動吸収体と板状剛性部材とを交互に積層し且つ互いに密着させて形成された粘弾性ダンパーの一方の端部を前記筋交の下端部に第１の連結金具により連結するとともに、前記土台に前記粘弾性ダンパーの他方の端部を第２の連結金具により連結して構成され、前記土台がアルミニウムまたはアルミニウム合金を中空状に押出成形して形成される建築物の制振構造であって、前記土台の上面に複数の連結溝が一体に形成され、かつ前記第２の連結金具に前記連結溝と嵌合する凸条部が一体に形成されていることを特徴とするものである。

このような構成によると、第２の連結金具を土台上に固定するためのほぞ穴を土台の上面に形成したり、第２の連結金具と土台とを接合ピンにより接合するためのピン通し孔を土台や第２の連結金具に形成したりする必要がないので、建築物の土台と筋交の下端部との間に粘弾性ダンパーを多くの時間と手間を要することなく組み込むことができる。
本発明に係る建築物の制振構造において、前記連結溝は前記土台の幅方向に沿う断面が逆Ｔ字状またはＬ字状に形成されていることが好ましい。また、前記土台は該土台の側面と平行な複数の補強リブを前記土台の上面と下面との間に有し、前記連結溝は前記補強リブの真上に形成されていることが好ましく、このような構成によると連結用突起部を介して連結溝に加わる荷重を補強リブで受けることができるため、土台の圧縮変形等を防止することができる。

また、前記板状剛性部材に、前記第１の連結金具と前記第２の連結金具に形成された複数の連結溝と嵌合する連結部を設けることが好ましく、このような構成によるとボルト等を使用せずに粘弾性ダンパーと連結金具とを連結することができ、これにより、部品点数等の削減を図ることができる。
また、前記板状剛性部材、前記第１の連結金具および前記第２の連結金具はアルミニウムまたはアルミニウム合金から形成されていることが好ましく、このような構成によると粘弾性ダンパーと前記第１の連結金具および前記第２の連結金具とで構成される制振装置の軽量化を図ることができ、これにより、筋交と土台との間に制振装置を容易に組み付けることができる。

また、前記筋交はアルミニウムまたはアルミニウム合金の中空押出材からなり、前記筋交の中空部に前記第１の連結金具が挿入されることが好ましく、このような構成によると建築物の土台と柱および横架材とで形成された矩形の空間部に粘弾性ダンパーを壁材や窓枠との干渉を招くことなく組み込むことができる。また、筋交が木材から形成されているものと比較して、圧縮力に対する筋交の座屈強度を高めることができる。

本発明に係る建築物の制振構造によれば、建築物の土台と筋交の下端部との間に粘弾性ダンパーを多くの時間と手間を要することなく組み込むことができる。

本発明の建築物の制振構造に係る第１の実施形態を示す正面図である。図１のＡ−Ａ断面を示す図である。本発明の第１の実施形態を図１に示す矢印Ｂに沿う方向から視た図である。図１のＣ−Ｃ断面を示す図である。図１のＤ−Ｄ断面を示す図である。本発明の建築物の制振構造に係る第２の実施形態を示す正面図である。図６のＥ−Ｅ断面を示す図である。本発明の第２の実施形態を図１に示す矢印Ｆに沿う方向から視た図である。図６のＧ−Ｇ断面を示す図である。図６のＨ−Ｈ断面を示す図である。従来の建築物の制振構造を示す正面図である。図１１のＩ−Ｉ断面を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本発明の建築物の制振構造に係る第１の実施形態を図１〜図５に示す。本発明の第１の実施形態は、図１に示すように、建築物の土台１１と柱１２ａ，１２ｂおよび梁、桁等の横架材１３とで形成される矩形の空間部１４に筋交１５を空間部１４の対角方向に沿って架設し、粘弾性ダンパー１６の一方の端部を第１の連結金具１７ａにより筋交１５の下端部に連結するとともに、粘弾性ダンパー１６の他方の端部を第２の連結金具１７ｂにより土台１１に連結して構成されるものであり、粘弾性ダンパー１６は、図２に示すように、粘弾性材をプレート状に成形してなる複数の振動吸収体１８と板状剛性部材１９とを交互に積層し且つ互いに密着させて形成されている。

第１の連結金具１７ａは、アルミニウムまたはアルミニウム合金を押出成形して形成されている。また、第１の連結金具１７ａは左右一対のプレート部２３ａ，２３ｂ（図２参照）をそれぞれ有し、これらのプレート部２３ａ，２３ｂは片面同士を対向させて第１の連結金具１７ａに形成されている。
粘弾性ダンパー１６の板状剛性部材１９は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から形成されている。また、板状剛性部材１９は第１の連結金具１７ａと第２の連結金具１７ｂにそれぞれ形成された複数の連結溝２４と嵌合する連結部２５を有している。この連結部２５は板状剛性部材１９の表面から厚さ方向に突出しており、連結溝２４と板状剛性部材１９の幅方向から嵌合するようになっている。

筋交１５は、第１の連結金具１７ａに片面同士を対向させて形成されたプレート部２３ａ，２３ｂの外側面と嵌合するようにアルミニウムまたはアルミニウム合金を角筒状に押出成形して形成されている。また、筋交１５は互いに対向する左右一対の内側面２６ａ，２６ｂ（図２参照）を有し、第１の連結金具１７ａのプレート部２３ａ，２３ｂは筋交１５の外側面側から打ち込まれた複数のビス２７により筋交１５の内側面２６ａ，２６ｂに固定されている。

第１の連結金具１７ａにより粘弾性ダンパー１６と連結される筋交１５の上端部は、アルミニウムまたはアルミニウム合金をＬ字状に押出成形して形成された左右一対の筋交連結用金具２８ａ，２８ｂ（図３参照）により横架材１３の下面と柱１２ａの側面上部に連結されている。これらの筋交連結用金具２８ａ，２８ｂのうち筋交連結用金具２８ａは複数の固定用ネジ２９により筋交１５の右側面と横架材１３の下面に固定され、筋交連結用金具２８ｂは複数の固定用ネジ３０により筋交１５の左側面と柱１２ａの側面上部に固定されている。

土台１１はアルミニウムまたはアルミニウム合金を中空状に押出成形して形成されている。また、土台１１は補強リブ３１ａ，３１ｂ（図２参照）を有し、これらの補強リブ３１ａ，３１ｂは土台１１の上面と下面との間に土台１１の側面と平行に形成されている。
第２の連結金具１７ｂは第１の連結金具１７ａと同様にアルミニウムまたはアルミニウム合金を押出成形して形成され、土台１１の上面に土台１１と一体に押出成形により形成された連結溝３２ａ，３２ｂ（図２参照）と土台１１の長手方向から嵌合する連結用の凸条部３３ａ，３３ｂを有している。

連結溝３２ａ，３２ｂは、土台１１の幅方向に断面が逆Ｔ字状に形成されている。また、連結溝３２ａ，３２ｂは補強リブ３１ａ，３１ｂの真上に位置するように土台１１の上面に形成されている。
柱１２ａ，１２ｂは、図４及び図５に示すように、柱固定用ブラケット３４ａ．３４ｂにより土台１１の上面に固定されている。これらの柱固定用ブラケット３４ａ．３４ｂはアルミニウムまたはアルミニウム合金を逆Ｔ字状に押出成形して形成され、土台１１の上面に形成された連結溝３２ａ，３２ｂと土台１１の長手方向から嵌合する突起部３５ａ，３５ｂをそれぞれ有している。

また、柱固定用ブラケット３４ａ．３４ｂは柱１２ａ，１２ｂの下端部に形成されたほぞ溝３６と嵌合する垂直プレート部３７をそれぞれ有し、柱１２ａ，１２ｂの下端部は垂直プレート部３７を貫通する複数のドリフトピン３８により柱固定用ブラケット３４ａ．３４ｂの垂直プレート部３７に固定されている。
上述した第１の実施形態では、土台１１の上面に押出成形によって形成された連結溝３２ａ，３２ｂと土台１１の長手方向から嵌合する連結用の凸条部３３ａ，３３ｂを第２の連結金具１７ｂに設けたことで、前述した従来例のように、第２の連結金具を土台上に固定するためのほぞ穴を土台の上面に形成したり、第２の連結金具と土台とを接合ピンにより接合するためのピン通し孔を土台や第２の連結金具に形成したりする必要がないので、建築物の土台１１と筋交１５の下端部との間に粘弾性ダンパー１６を多くの時間と手間を要することなく組み込むことができる。

また、連結溝３２ａ，３２ｂを補強リブ３１ａ，３１ｂの真上に形成したことで、凸条部３３ａ，３３ｂを介して連結溝３２ａ，３２ｂに加わる荷重を補強リブ３１ａ，３１ｂで受けることができるため、土台１１の圧縮変形等を防止することができる。
また、筋交１５がアルミニウムまたはアルミニウム合金を角筒状に押出成形して形成されているため、筋交１５が木材から形成されているものと比較して、圧縮力に対する筋交１５の座屈強度を高めることができる。

また、第１の連結金具１７ａと第２の連結金具１７ｂに形成された複数の連結溝２４と板状剛性部材１９の幅方向から嵌合する連結部２５を板状剛性部材１９に設けたことにより、ボルト等を使用せずに粘弾性ダンパー１６と連結金具１７ａ，１７ｂとを連結することができ、これにより、部品点数等の削減を図ることができる。
また、粘弾性ダンパー１６の板状剛性部材１９と連結金具１７ａ，１７ｂをアルミニウムまたはアルミニウム合金から形成したことにより、粘弾性ダンパー１６と連結金具１７ａ，１７ｂとで構成される制振装置の軽量化を図ることができ、これにより、筋交１５と土台１１との間に制振装置を容易に組み付けることができる。

なお、上述した第１の実施形態では建築物の土台１１と柱１２ａ，１２ｂおよび梁、桁等の横架材１３とで形成される矩形の空間部１４にその対角方向に沿って架設される筋交１５として、アルミニウムまたはアルミニウム合金を角筒状に押出成形して形成されたものを例示したが、筋交１５は木材から形成されていてもよい。
また、土台１１の上面に形成される連結溝３２ａ，３２ｂとして、土台１１の幅方向に断面が逆Ｔ字状のものを例示したが、連結溝３２ａ，３２ｂは土台１１の幅方向に断面がＬ字状に形成されていてもよい。

次に、本発明の建築物の制振構造に係る第２の実施形態を図６〜図１０に示す。本発明の第２の実施形態は、図６に示すように、建築物の土台１１と柱１２ａ，１２ｂおよび梁、桁等の横架材１３とで形成された矩形の空間部１４に筋交１５ａ，１５ｂを空間部１４の対角方向に沿って架設するとともに、粘弾性ダンパー１６を筋交１５ａと筋交１５ｂとの間に空間部１４の対角方向に沿って配置し、かつ筋交１５ａ，１５ｂと粘弾性ダンパー１６とを第１の連結金具１７ａと第２の連結金具１７ｂとにより連結して構成されるものであり、粘弾性ダンパー１６は、図７に示すように、粘弾性材をプレート状に成形してなる複数の振動吸収体１８と板状剛性部材１９とを交互に積層し且つ互いに密着させて形成されている。

連結金具１７ａ，１７ｂは、アルミニウムまたはアルミニウム合金を押出成形して形成されている。また、連結金具１７ａ，１７ｂは左右一対のプレート部２３ａ，２３ｂをそれぞれ有し、これらのプレート部２３ａ，２３ｂは片面同士を対向させて連結金具１７ａ，１７ｂに形成されている。
粘弾性ダンパー１６の板状剛性部材１９は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を押出成形して形成されている。また、板状剛性部材１９は筋交１５ａ，１５ｂの長手方向に沿って矩形状に形成され、連結金具１７ａ，１７ｂに形成された複数の連結溝２４と嵌合する連結部２５を長手方向の一端部に有している。この連結部２５は板状剛性部材１９の表面から厚さ方向に突出しており、連結溝２４と板状剛性部材１９の幅方向から嵌合するようになっている。

筋交１５ａ，１５ｂは、連結金具１７ａ，１７ｂに片面同士を対向させて形成されたプレート部２３ａ，２３ｂの外側面と嵌合するようにアルミニウムまたはアルミニウム合金を角筒状に押出成形して形成されている。また、筋交１５ａ，１５ｂは互いに対向する左右一対の内側面２６ａ，２６ｂ（図７参照）をそれぞれ有し、連結金具１７ａ，１７ｂのプレート部２３ａ，２３ｂは筋交１５ａ，１５ｂの外側面側から打ち込まれた複数のビス２７により筋交１５ａ，１５ｂの内側面２６ａ，２６ｂに固定されている。

第１の連結金具１７ａにより粘弾性ダンパー１６と連結される筋交１５ａの上端部は、アルミニウムまたはアルミニウム合金をＬ字状に押出成形して形成された左右一対の筋交連結用金具２８ａ，２８ｂ（図８参照）により横架材１３の下面と柱１２ａの側面上面に連結されている。これらの筋交連結用金具２８ａ，２８ｂのうち筋交連結用金具２８ａは複数の固定用ネジ２９により筋交１５の右側面と横架材１３の下面に固定され、筋交連結用金具２８ｂは複数の固定用ネジ３０により筋交１５の左側面と柱１２ａの側面上部に固定されている。

土台１１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を中空状に押出成形して形成されている。また、土台１１は補強リブ３１ａ，３１ｂ（図９及び図１０参照）を有し、これらの補強リブ３１ａ，３１ｂは土台１１の上面と下面との間に土台１１の側面と平行に形成されている。

第２の連結金具１７ｂにより粘弾性ダンパー１６と連結される筋交１５ｂの下端部は、筋交連結用金具４０（図６参照）により土台１１の上面に連結されている。この筋交連結用金具４０はアルミニウムまたはアルミニウム合金を逆Ｔ字状に押出成形して形成され、土台１１の上面に押出成形により形成された連結溝３２ａ，３２ｂと土台１１の長手方向から嵌合する連結用突起部４１ａ，４１ｂ（図９及び図１０参照）を有している。

連結溝３２ａ，３２ｂは、土台１１の幅方向に断面が逆Ｔ字状に形成されている。また、連結溝３２ａ，３２ｂは補強リブ３１ａ，３１ｂの真上に位置するように土台１１の上面に形成されている。
また、筋交連結用金具４０は柱１２ｂの下端部に形成されたほぞ溝４２（図１０参照）と嵌合する垂直プレート部４３を有し、この垂直プレート部４３に筋交１５ｂの下端部が垂直プレート部４３を貫通するボルト４４ａ，４４ｂ（図９参照）とボルト４４ａ，４４ｂに螺合するナット４５ａ，４５ｂにより固定されているとともに、垂直プレート部４３を貫通する複数のドリフトピン４６（図１０参照）により柱１２ｂの下端部が垂直プレート部４３に固定されている。

上述した本発明の第２の実施形態では、土台１１の上面に押出成形により形成された連結溝３２ａ，３２ｂと土台１１の長手方向から嵌合する連結用突起部４１ａ，４１ｂを筋交連結用金具４０に設けたことにより、土台１１がアルミニウムまたはアルミニウム合金を中空状に押出成形して形成されていても筋交１５ｂの下端部を筋交連結用金具４０により土台１１の上面に連結することができる。

また、柱１２ｂの下端部に形成されたほぞ溝４２と嵌合する垂直プレート部４３を筋交連結用金具４０に設けたことにより、垂直プレート部４３を貫通する複数のドリフトピン４６により柱１２ｂの下端部を筋交連結用金具４０に固定することができる。
また、筋交連結用金具４０の垂直プレート部４３が図５に示した柱固定用ブラケット３４ｂに相当し、この垂直プレート部４３を利用して柱１２ｂの下端部を土台１１の上面に固定できるため、作業能率が向上するだけでなく、筋交連結用金具４０と柱固定用ブラケット３４ｂが別体のものと比較して、筋交連結用金具４０の取付強度を向上させることができる。

１１…土台１１、１２ａ，１２ｂ…柱、１３…横架材、１４…空間部、１５，１５ａ，１５ｂ…筋交、１６…粘弾性ダンパー、１７ａ…第１の連結金具、１７ｂ…第２の連結金具、１８…振動吸収体、１９…板状剛性部材、２３ａ，２３ｂ…プレート部、２４…連結溝、２５…連結部、２６ａ，２６ｂ…筋交の内側面、２７…ビス、２９，３０…固定用ネジ、２８ａ，２８ｂ，４０…筋交連結用金具、３１ａ，３１ｂ…補強リブ、３２ａ，３２ｂ…連結溝、３３ａ，３３ｂ…凸条部、３４ａ，３４ｂ…柱固定用ブラケット、３５ａ，３５ｂ…突起部、３６…ほぞ溝、３７，４３…垂直プレート部、３８…ドリフトピン、４１ａ，４１ｂ…連結用突起部、４２…ほぞ溝、４４ａ，４４ｂ…ボルト、４５ａ，４５ｂ…ナット。

Claims

建築物の土台と柱および横架材とで形成される矩形の空間部に筋交を前記空間部の対角方向に沿って架設し、粘弾性材をプレート状に成形してなる複数の振動吸収体と板状剛性部材とを交互に積層し且つ互いに密着させて形成された粘弾性ダンパーの一方の端部を前記筋交の下端部に第１の連結金具により連結するとともに、前記土台に前記粘弾性ダンパーの他方の端部を第２の連結金具により連結して構成され、前記土台がアルミニウムまたはアルミニウム合金を中空状に押出成形して形成される建築物の制振構造であって、
前記土台の上面に複数の連結溝が一体に形成され、かつ前記第２の連結金具に前記連結溝と嵌合する凸条部が一体に形成されていることを特徴とする建築物の制振構造。
前記連結溝は前記土台の幅方向に沿う断面が逆Ｔ字状またはＬ字状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の建築物の制振構造。
前記土台は該土台の側面と平行な複数の補強リブを前記土台の上面と下面との間に有し、前記連結溝は前記補強リブの真上に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の建築物の制振構造。
前記板状剛性部材に、前記第１の連結金具と前記第２の連結金具に形成された複数の連結溝と嵌合する連結部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の建築物の制振構造。
前記板状剛性部材と前記連結金具をアルミニウムまたはアルミニウム合金から形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の建築物の制振構造。
前記筋交はアルミニウムまたはアルミニウム合金の中空押出材からなり、前記筋交の中空部に前記第１の連結金具が挿入されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の建築物の制振構造。