JP6178132B2 - 制震装置 - Google Patents
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Description
図1は、制震装置100(建物用制震装置)が取り付けられた建物200の壁の構造を示している。ここで、建物200は、上下に対向した一対の横軸材(例えば、土台60と、梁50)と、一対の横軸材にそれぞれ連結された一対の縦軸材(例えば、柱70a、70b)とで囲まれた矩形の枠組み204を備えている。制震装置100は、かかる矩形の枠組み204内に配置されている。かかる建物200は、例えば、木造軸組工法と、枠組壁工法(ツーバイフォー工法とも称される)のような枠組み工法によって建てられた木造住宅が例示されうる。
例えば、いわゆる木造軸組工法では、一対の柱70a、70bと、土台60と、梁50とで囲まれた矩形の枠組み204が構築される。図1は、木造軸組工法によって建てられた建物が示されている。なお、制震装置100は、いわゆる枠組壁工法によって建てられた建物にも適用される。いわゆる枠組壁工法は、例えば、2インチ×4インチあるいはその整数倍の断面の木材で木枠を作り、その上に合板などを釘打ちで止めつけて壁が組み立てられている。枠組壁工法には、いわゆる2×6、2×10、4×4、2×8などの断面の木材が用いられる場合もあり、必ずしも2インチ×4インチあるいはその整数倍の断面の木材に限定されるものではない。かかる枠組壁工法によって建てられた建物に対しては、ここで提案される制震装置100は、図示は省略するが、枠組壁工法の壁を構築する木枠に取り付けられる。この場合、一対の縦軸材(柱)に相当する竪枠と、一対の横軸材に相当する上枠と、下枠とで囲まれた矩形の枠組みに制震装置100が取り付けられる。
図1は、制震装置100を示している。制震装置100は、図1に示すように、制震ユニット10と、上側伝達部材20と、下側伝達部材30と、補強材66と、締結具67とを備えている。図1に示す例では、制震装置100は、建物200の梁50と、土台60と、柱70a、70bで囲まれた矩形の枠組み204に配置されている。ここで、梁50と土台60と、柱70a、70bは、それぞれ建物200の構造材である。ここで、梁50と土台60は、互いに上下に対向する梁である。
図2は、制震ユニット10を拡大した図である。図2では、ここでは、制震ユニット10は、上側伝達部材20を介して梁50に取り付けられている。また、制震ユニット10には、下側伝達部材30を介して土台60に取り付けられている。ここでは、図2は、図1における制震ユニット10を拡大した正面図である。図3から図5は、制震装置100に取り付けられる前の状態における、制震ユニット10がそれぞれ示されている。図3は、制震ユニット10の正面図である。図4は、制震ユニット10の底面図である。図5は、制震ユニット10の側面図であり、図3の左側面図である。この制震ユニット10は、制震部材(ここでは、粘弾性体18a、18b)と、制震部材(粘弾性体18a、18b)に相対的な変位が入力される一対の取付部(ここでは、一対のプレート(12、13)、14)とを備えている。
この実施形態では、一対のプレート(12、13)、14は、それぞれ矩形の鋼板である。図3から図5に示すように、一対のプレート(12、13)、14の法線方向から見て、プレート14に対して、プレート12、13がそれぞれ対向するように配置されている。プレート12とプレート13は、同形状の長方形の鋼板であり、それぞれ向きを揃えて平行に配置されている。プレート14は、長手方向片側がプレート12とプレート13の間に配置され、反対側がプレート12とプレート13からはみ出るように配置されている。
粘弾性体18a、18bは、例えば、高減衰性を有する粘弾性ゴム(制震ゴム)で構成されている。この実施形態では、粘弾性体18a、18bは、それぞれ矩形の平板状に成形されている。粘弾性体18a、18bは、プレート(12、13)、14の法線方向から見て、プレート(12、13)、14が重なった四角形の領域内にそれぞれ配置されている。ここで、粘弾性体18aは、プレート14とプレート12との間に配置されており、プレート14とプレート12とにそれぞれ接着されている。粘弾性体18bはプレート14とプレート13との間に配置されており、プレート14とプレート13とにそれぞれ接着されている。ここで、粘弾性体18a、18bと、プレート(12、13)、14とは、それぞれ加硫接着によって接着されている。
上側伝達部材20は、図2に示すように、梁側固定部20A(上側固定部)と、第1ユニット側固定部20Bとを備えている。梁側固定部20Aは、建物200の梁50に固定される部位である。第1ユニット側固定部20Bは、制震ユニット10の一対の取付部のうち一方の取付部に固定される部位である。この実施形態では、上側伝達部材20は、制震ユニット10の対向する一対のプレート(12、13)、14のうち、一方のプレート(12、13)と、梁50とに接続される部材である。上側伝達部材20は、図2に示すように、梁側固定部20Aとして機能するベース22と、第1ユニット側固定部20Bとして機能する取付片24a、24bとを備えている。ベース22は、梁50の下面に沿って配置される鋼板部材である。ベース22には、ボルト挿通孔22aが貫通して形成されている。ベース22は、ボルト挿通孔22aにボルト52を挿通して梁50に取り付けられる。
下側伝達部材30は、土台側固定部30A(下側固定部)と、第2ユニット側固定部30Bとを備えている。土台側固定部30Aは、建物200の土台60に固定される部位である。第2ユニット側固定部30Bは、制震ユニット10の一対の取付部のうち他方の取付部に固定される部位である。この実施形態では、下側伝達部材30は、制震ユニット10の対向する一対のプレート(12、13)、14のうち他方のプレート14と、土台60とに接続された部材である。この実施形態では、下側伝達部材30は、図1および図2に示すように、第2ユニット側固定部30Bとして機能するフランジ38が設けられた2本のブレース32a、32bと、土台側固定部30Aとして機能する基部34とを備えている。フランジ38は、2本のブレース32a、32bの一端に設けられている。下側伝達部材30のフランジ38は、制震ユニット10のプレート14の一端に設けられたフランジ15に面を合わせて当接させて、ボルトナット38aによって締結している。フランジ38には、2本のブレース32a、32bを取り付けるための取付片39が、フランジ38から立ち上がった状態(図2では、フランジ38から下側に延在した状態)で溶接されている。
2本のブレース32a、32bは、プレート14に接続された部位から、互いの間隔が徐々に拡がるように延在している。この実施形態では、2本のブレース32a、32bは、プレート14に接続されるフランジ38から立ち上がった取付片39に溶接されている。2本のブレース32a、32bは、フランジ38から互いの間隔が徐々に拡がるように延在している。
この実施形態では、横材36は、2本のブレース32a、32bの中間部分に架け渡されている。横材36は、2本のブレース32a、32bに対してピン係合で取り付けられている。
基部34は、図1に示すように、下側伝達部材30の土台側固定部30Aとして機能する。この実施形態では、基部34は、長尺の部材であり、矩形の枠組み204の内側において、土台60の長手方向に沿って土台60の上に配置される部位である。基部34は、2本のブレース32a、32bの先端(図示した例では下端)33a、33bに架け渡され、当該2本のブレースの両方に取り付けられている。この実施形態では、基部34は、図1に示すように、底板部34aと、側板部34b、34bと、補強板35を備えている。
下側伝達部材30の2本のブレース32a、32bは、底板部34aの幅方向の両側から立ち上がった側板部34b、34bの間(壁の手前側と奥側に配置される側板部34b、34bの間)に入れ込まれて、当該側板部34b、34bに溶接されている。この実施形態では、図1に示すように、2本のブレース32a、32bは、基部34の長手方向の両側の離れた位置にそれぞれ溶接されている。基部34の側板部34b、34bの溶接部位34c、34cは、各ブレース32a、32bに沿ってそれぞれ高くなっている。これにより、基部34と、各ブレース32a、32bとの溶接面積が増え、基部34と各ブレース32a、32bとが強固に固定されている。
補強板35は、基部34の長さ方向の両端部に取り付けられている。補強板35は、矩形の板材であり、基部34の長さ方向の両端部において、底板部34aと、底板部34aの幅方向の両側の側板部34b、34bとで囲まれた内側の空間に装着され、底板部34aと、両側の側板部34b、34bに溶接されている。
基部34は、図1に示すように、矩形の枠組み204の内側において、土台60の上面に沿って配置される。基部34の底板部34aには、基部34を土台60に固定するための複数のビス孔が形成されている。そして、底板部34aは、当該ビス孔に取り付けられた複数のビス120によって、土台60に固定されている。さらに、この実施形態では、基部34の底板部34aは、補強材66と締結具67とによって土台60に固定されている。土台60および基部34には、補強材66および締結具67とが取り付けられる部位にボルト挿通穴が形成されている。
ここで、補強材66は、下側伝達部材30の底板部34aに対向するように、土台60の下面に沿って配置されている。この実施形態では、補強材66は、略長方形の略板状の部材である。ここで、補強材66は、例えば、150mm以上、200mm以上、より好ましくは300mm以上、さらには350mm以上でもよい。また、補強材66は、例えば、土台60の高さよりも長い部材であるとよい。また、より好ましくは、補強材66は、下側伝達部材30の基部34と同じ長さか基部34よりも長い部材であるとよい。
締結具67は、底板部34aと補強材66とを締結する部材である。この実施形態では、締結具67は、補強材66に溶接されたボルト67a、67aと、当該ボルト67a、67aに止められるナット67b、67bとで構成されている。
この制震装置100は、図1に示すように、建物200の梁50と、土台60と、柱70a、70bとによって囲まれた矩形の枠組み204内に配置され、土台60と、梁50と、柱70a、70bに取り付けられている。
12、13、14 プレート
15 フランジ
15a 挿通孔
17 挿通孔
17a ボルトナット
18a、18b 粘弾性体
20 上側伝達部材
20A 梁側固定部(上側固定部)
20B 第1ユニット側固定部
22 ベース
22a ボルト挿通孔
24a、24b 取付片
30 下側伝達部材
30A 土台側固定部(下側固定部)
30B 第2ユニット側固定部
32a、32b ブレース
32c ブレースの基端部
33a、33b ブレースの先端(下端)
34 基部
34a 底板部
34b 側板部
34c 溶接部位
35 補強板
36 横材
38 フランジ
38a ボルトナット
39 取付片
50 梁(天井梁、上側の横軸材)
52 ボルト
60 土台(下側の横軸材)
60a 座彫り
60b ボルト挿通穴
66 補強材
66a 挿通穴
66b 側部
67、67A、67B 締結具
67a ボルト
67b ナット
70a、70b 柱(縦軸材)
70a1、70b1 取付位置
100 制震装置(建物用制震装置)
105 ホールダウンボルト(アンカーボルト)
120 ビス
150 ホールダウン金物
200 建物
202 コンクリート基礎
204 矩形の枠組み
Claims (8)
- 建物の一対の横軸材と一対の縦軸材とで囲まれた矩形の枠組み内に配置され、
制震ユニットと、
上側伝達部材と、
下側伝達部材と、
補強材と、
締結具と
を備え、
前記制震ユニットは、
制震部材と、
前記制震部材に相対的な変位が入力される一対の取付部と
を備え、
前記上側伝達部材は、
前記建物の前記一対の横軸材のうち上側の横軸材に固定される上側固定部と、
前記制震ユニットの一対の取付部のうち一方の取付部に固定される第1ユニット側固定部と
を備え、
前記下側伝達部材は、
前記建物の前記一対の横軸材のうち下側の横軸材に固定される下側固定部と、
前記制震ユニットの一対の取付部のうち他方の取付部に固定される第2ユニット側固定部と
を備え、
前記下側固定部は、前記下側の横軸材の上面に沿って配置される底板部を有し、
前記補強材は、
前記底板部に対向し、前記下側の横軸材の下面に沿って配置され、
前記下側の横軸材の下面において、前記下側伝達部材が配置される矩形の枠組みを構成する一対の縦軸材のうち、少なくとも一方の縦軸材の下まで延びており、
前記締結具は、
前記底板部と前記補強材とを締結する、
建物用制震装置。 - 前記下側の横軸材の下面は、前記補強材が取り付けられる部位に座彫りが形成されている、請求項1に記載された建物用制震装置。
- 前記締結具は、前記補強材の長さ方向に少なくとも2箇所に配置されている、請求項1または2に記載された建物用制震装置。
- 前記締結具は、前記補強材に溶接されたボルトと、当該ボルトに止められるナットとで構成された、請求項1から3までの何れか一項に記載された建物用制震装置。
- 前記補強材は、前記下側の横軸材の側面に沿って延びる側部を有する、請求項1から4までの何れか一項に記載された建物用制震装置。
- 前記下側伝達部材は、前記第2ユニット側固定部から、互いの間隔が徐々に拡がるように延在し、前記底板部に連結された2本のブレースを備えている、請求項1から5までの何れか一項に記載された建物用制震装置。
- 前記締結具は、前記2本のブレースの下端が底板部に取り付けられた部位に配置されている、請求項6に記載された建物用制震装置。
- 前記締結具は、前記ブレースの下端が底板部に取り付けられた部位を挟むように、1本の前記ブレースの下端に対して2つ配置されている、請求項7に記載された建物用制震装置。
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