JP6854225B2

JP6854225B2 - 制震壁

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Publication number: JP6854225B2
Application number: JP2017182374A
Authority: JP
Inventors: 佐々木　和彦; 和彦佐々木
Original assignee: Oiles Corp
Current assignee: Oiles Corp
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2017-09-22
Publication date: 2021-04-07
Anticipated expiration: 2037-09-22
Also published as: KR20200014407A; KR102305259B1; JP2019056275A; TW201920821A; TWI689654B; WO2019059073A1

Description

本発明は、事務所用のビル、集合住宅、戸建住宅等の建物に加わる地震や風、交通振動等の振動を減衰させる制震壁に関する。

上部に開口を有していると共に下部で下梁に固定される箱体と、この箱体に対して隙間をもって当該箱体内に配されていると共に上部で上梁に固定される抵抗板と、該隙間に充填された粘性体とを具備し、地震や風、交通振動等の振動に際して、下梁に対する上梁の相対的水平変位に基づく箱体と抵抗板との間の同じく相対的水平変位において箱体内に収容された粘性体に粘性剪断変形を生じさせて、この粘性剪断変形による減衰力により地震や風、交通振動等の振動を減衰させる制震壁は、従来知られている。

特開２０００−７３６０７号公報

斯かる制震壁においては、箱体及び抵抗板を夫々下梁及び上梁の夫々に固定しているが、地震等に起因する下梁及び上梁を介する箱体と抵抗板との間の相対的水平変位に際しては、抵抗板には大きな水平力と曲げモーメントとが加わり、この水平力と曲げモーメントとに基づく剪断力と引っ張り力とに耐え得るために、通常、多数のボルトと固定用の鋼板とを用いて下梁及び上梁の夫々に箱体及び抵抗板の夫々を固定するようになっているが、特許文献１に記載の制震壁では、箱体と下大梁とを連結する連結機構において曲げモーメントによる偶力のもっとも加わる箱体の側端の部位には、箱体に対して別体となる別部材が用いられている結果、抵抗板に加わる大きな曲げモーメントに対しての箱体の側端の部位での連結機構における引張耐力には限界があり、特許文献１に記載の技術は、大きな曲げモーメントが生じることが予測される制震壁への適用には問題がある。

本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、抵抗板での大きな曲げモーメントに起因して生じる引張力に対して十分な耐力をもって下大梁等の下支持手段に箱体の側端の部位が強固に固定されており、加えて、製造に当たっては、超音波探傷試験等の非破壊検査を省き得て、組み立て工数を削減し得る制震壁を提供することにある。

本発明の制震壁は、建物壁における下支持手段及び上支持手段と、一対の狭幅側壁板、一対の狭幅側壁板よりも幅広の一対の幅広側壁板及び底壁板を有すると共に当該底壁板及び当該底壁板よりも下方に位置した一対の狭幅側壁板の下部で下支持手段に下部固定手段を介して固定された箱体と、この箱体に対して隙間をもって当該箱体内に配されていると共に上支持手段に上部固定手段を介して固定された抵抗板と、該隙間に充填された粘性体とを具備しており、下部固定手段は、箱体の底壁板の下面及び一対の狭幅側壁板の下部の側面に固着された第一のガセットプレートと、この第一のガセットプレートに対して同一鉛直面内に配されると共に下支持手段に固着された第二のガセットプレートと、第一及び第二のガセットプレートの夫々に対面して配された少なくとも一対のスプライスプレートと、この少なくとも一対のスプライスプレートを第一及び第二のガセットプレートの夫々に共締めするボルトとを具備している。

斯かる本発明の制震壁によれば、下部固定手段の第一のガセットプレートが箱体の底壁板の下面及び当該底壁板よりも下方に位置した一対の狭幅側壁板の下部の側面に夫々固着されている一方、少なくとも一対のスプライスプレートがボルトにより第一及び第二のガセットプレートの夫々に共締めされているために、抵抗板での大きな曲げモーメントに起因して箱体の側端の部位で生じる引張力に対して十分な引張耐力をもって下大梁等の下支持手段に箱体の側端の部位が強固に固定されており、加えて、その製造に当たっては、超音波探傷試験等の非破壊検査を省き得て、組み立て工数を削減し得る。

本発明の他の制震壁は、建物壁における下支持手段及び上支持手段と、一対の狭幅側壁板、一対の狭幅側壁板よりも幅広の一対の幅広側壁板及び底壁板を有すると共に当該底壁板及び当該底壁板よりも下方に位置した一対の狭幅側壁板の下部で下支持手段に下部固定手段を介して固定された箱体と、この箱体に対して隙間をもって当該箱体内に配されていると共に上支持手段に上部固定手段を介して固定された抵抗板と、該隙間に充填された粘性体とを具備しており、下部固定手段は、箱体の底壁板の下面及び一対の狭幅側壁板の下部の側面に固着された第一のガセットプレートと、この第一のガセットプレートに対して同一鉛直面内に配されると共に下支持手段に固着された第二のガセットプレートと、第一及び第二のガセットプレートの夫々に対面して配された少なくとも一対のスプライスプレートと、少なくとも一対のスプライスプレートを第一及び第二のガセットプレートの夫々に共締めするボルトと、下支持手段及び第二のガセットプレートの一方の側端に固着された一方の側板と、下支持手段及び第二のガセットプレートの他方の側端に固着された他方の側板と、一対の狭幅側壁板のうちの一方の狭幅側壁板の下部を一方の側板に連結する第一のスプライスプレート機構と、一対の狭幅側壁板のうちの他方の狭幅側壁板の下部を他方の側板に連結する第二のスプライスプレート機構とを具備している。

斯かる本発明の他の制震壁でも、下部固定手段の第一のガセットプレートが箱体の底壁板の下面及び一対の狭幅側壁板の下部の一方の側面に固着されている一方、少なくとも一対のスプライスプレートがボルトにより第一及び第二のガセットプレートの夫々に共締めされている上に、一対の狭幅側壁板のうちの一方の狭幅側壁板の下部が下支持手段及び第二のガセットプレートの一方の側端に固着された一方の側板に第一のスプライスプレート機構により連結されており、そして、一対の狭幅側壁板のうちの他方の狭幅側壁板の下部が下支持手段及び第二のガセットプレートの他方の側端に固着された他方の側板に第二のスプライスプレート機構により連結されているために、更に十分な耐力をもって下大梁等の下支持手段により強固に箱体が固定されており、加えて、超音波探傷試験等の非破壊検査を省き得て、組み立て工数を削減し得る。

本発明の他の制震壁において、第一のスプライスプレート機構は、好ましい例では、第一及び第二のガセットプレートを間にして一方の狭幅側壁板の下部及び一方の側板の夫々の一方の側面に対面して配された一対の第一の側端スプライスプレートと、一方の狭幅側壁板の下部及び一方の側板の夫々の他方の側面に対面して配された第二の側端スプライスプレートと、一対の第一の側端スプライスプレート及び第二の側端スプライスプレートを一方の狭幅側壁板の下部及び一方の側板に共締めする他のボルトとを具備しており、第二のスプライスプレート機構は、好ましい例では、第一及び第二のガセットプレートを間にして他方の狭幅側壁板の下部及び他方の側板の夫々の一方の側面に対面して配された一対の第三の側端スプライスプレートと、他方の狭幅側壁板の下部及び他方の側板の夫々の他方の側面に対面して配された第四の側端スプライスプレートと、一対の第三の側端スプライスプレート及び第四の側端スプライスプレートを他方の狭幅側壁板の下部及び他方の側板に共締めする他のボルトとを具備しており、これらの好ましい例において、第二の側端スプライスプレート及び第四の側端スプライスプレートの夫々は、第一の側端スプライスプレート及び第三の側端スプライスプレートに対応して、一対からなっていてもよいが、これに代えて、一枚でもよい。

本発明によれば、抵抗板での大きな曲げモーメントに起因して生じる引張力に対して十分な耐力をもって下大梁等の下支持手段に箱体が強固に固定されており、加えて、製造に当たっては、超音波探傷試験等の非破壊検査を省き得て、組み立て工数を削減し得る制震壁を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態の好ましい具体例の正面説明図である。図２は、図１に示すＩＩ−ＩＩ線矢視断面説明図である。図３は、図１に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面説明図である。図４は、図１に示すＩＶ−ＩＶ線矢視断面説明図である。図５は、図１に示すＶ−Ｖ線矢視断面説明図である。図６は、本発明の実施の形態の好ましい他の具体例の正面説明図である。図７は、図６に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視断面説明図である。図８は、図６に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視断面説明図である。図９は、図６に示すＩＸ−ＩＸ線矢視断面説明図である。図１０は、図６に示すＸ−Ｘ線矢視断面説明図である。

次に、本発明の実施の形態の好ましい具体例を図面を参照して詳細に説明する。本発明は、これら具体例に何等限定されないのである。

図１から図５において、建物の一対の柱間に形成されている本例の制震壁１は、建物壁における下支持手段２及び上支持手段３と、一対の狭幅側壁板４及び５、一対の狭幅側壁板４及び５よりも幅広であって当該一対の狭幅側壁板４及び５に溶接により固着（溶接固着）された一対の幅広側壁板６及び７並びに一対の狭幅側壁板４及び５並びに一対の幅広側壁板６及び７に溶接により固着された底壁板８を有すると共に当該底壁板８及び当該底壁板８よりも下方に位置した一対の狭幅側壁板４及び５の下部９及び１０で下支持手段２に下部固定手段１１を介して固定された箱体１２と、上端に開口１３を有する箱体１２に対して隙間１４をもって当該箱体１２内に配されていると共に上支持手段３に上部固定手段１５を介して固定された抵抗板１６と、箱体１２内の該隙間１４に充填された瀝青等の粘性体１７とを具備している。

下支持手段２は、建物の所定階の床側の下大梁２１からなっており、建物の一対の柱を橋絡して当該建物の一対の柱に支持される下大梁２１は、上フランジプレート２２、下フランジプレート２３及びウエブプレート２４を一体に有したＨ型鋼２５と、上フランジプレート２２、下フランジプレート２３及びウエブプレート２４に溶接固着された複数の補強リブプレート２６とを具備している。

上支持手段３は、建物の所定階の天井側の上大梁３１からなっており、建物の一対の柱を橋絡して当該建物の一対の柱に支持されると共に鉛直方向（上下方向）Ａにおいて下大梁２１に対して上方に配される上大梁３１は、上フランジプレート３２、下フランジプレート３３及びウエブプレート３４を一体に有したＨ型鋼３５と、上フランジプレート３２、下フランジプレート３３及びウエブプレート３４に溶接固着された複数の補強リブプレート３６とを具備している。

下部固定手段１１は、箱体１２の底壁板８の下面４１から鉛直方向Ａにおいて垂下されていると共に当該下面４１並びに下部９及び１０の一方の側面４２に夫々溶接固着された下梁側のガセットプレート４３と、鉛直方向Ａにおいて下部９及び１０に対応して配されていると共に当該下部９及び１０の下方において上フランジプレート２２の上面４４に固着された一対の側板４５及び４６と、ガセットプレート４３に対して同一鉛直面内に配されると共に上フランジプレート２２の上面４４並びに一対の側板４５及び４６の夫々の側面４７に溶接固着された下梁側のガセットプレート４８と、ガセットプレート４３及び４８の夫々に対面接触してガセットプレート４３及び４８の夫々を面外方向Ｂにおいて挟持していると共に面内方向（横方向）Ｃにおいて並んで配された二対のスプライスプレート４９及び５０並びに５１及び５２と、二対のスプライスプレート４９及び５０並びに５１及び５２をガセットプレート４３及び４８の夫々に摩擦接合させて共締めするべく、ナット５３の夫々に夫々螺合した複数個のボルト５４及び５５とを具備している。

箱体１２は、水平方向であって面内方向Ｃにおいて互いに対向して配された一対の狭幅側壁板４及び５、狭幅側壁板４及び５を橋絡して当該狭幅側壁板４及び５に溶接固着されていると共に水平方向であって面外方向Ｂに互いに対向して配された一対の幅広側壁板６及び７並びに狭幅側壁板４及び５並びに幅広側壁板６及び７の下端に溶接固着された底壁板８に加えて、狭幅側壁板４及び５を橋絡して当該狭幅側壁板４及び５並びに幅広側壁板６及び７の上端に溶接固着されたＬ型鋼からなると共に開口１３を規定する開口形成部材６１及び６２と、狭幅側壁板４及び５を橋絡して当該狭幅側壁板４及び５並びに底壁板８に溶接固着された複数枚である三枚の幅広内壁板６３とを具備している。

抵抗板１６は、箱体１２内において一対の狭幅側壁板４及び５、幅広側壁板６及び７、底壁板８並びに幅広内壁板６３に対して隙間１４をもって配された複数枚である四枚の抵抗板本体７１と、四枚の抵抗板本体７１の相互の面外方向Ｂの間隔を保持する三個の隙間保持部材７２と、抵抗板本体７１及び隙間保持部材７２を共締めするべく、ナット７３の夫々に夫々螺合した複数個のボルト７４とを具備しており、四枚の抵抗板本体７１のうちの面外方向Ｂにおいて中央側の二枚の抵抗板本体７１及び三個の隙間保持部材７２のうちの当該二枚の抵抗板本体７１に面外方向Ｂにおいて挟持されて当該二枚の抵抗板本体７１の面外方向Ｂの間隔を保持する一個の隙間保持部材７２は、他の残りの二枚の抵抗板本体７１及び二枚の隙間保持部材７２の上端面７５に対して鉛直方向Ａにおいて上方に位置する上端面７６を夫々有している。

上部固定手段１５は、下フランジプレート３３の下面８１に固着された一対の側板８２及び８３と、下面８１並びに一対の側板８２及び８３の夫々の側面８４に溶接固着されていると共に上端面７６に鉛直方向Ａにおいて隙間をもって対峙した下端面８５を有し、しかも、上端面７６を有している二枚の抵抗板本体７１及び一個の隙間保持部材７２と同一鉛直平面内に配されている上梁側のガセットプレート８６と、ガセットプレート８６及び上端面７６を有した抵抗板本体７１の夫々に対面接触してガセットプレート８６及び上端面７６を有した二枚の抵抗板本体７１の夫々を面外方向Ｂにおいて挟持していると共に面内方向Ｃにおいて並んで配された二対のスプライスプレート８７及び８８並びに８９及び９０と、二対のスプライスプレート８７及び８８並びに８９及び９０の夫々をガセットプレート８６及び上端面７６を有した二枚の抵抗板本体７１の夫々に摩擦接合させて共締めすべく、ナット９１の夫々に夫々螺合した複数個のボルト９２及び９３とを具備している。

以上の制震壁１は、地震や風、交通振動等の振動に際して、箱体１２と抵抗板１６との間の面内方向Ｃの相対的水平変位において箱体１２内に収容された粘性体１７に粘性剪断変形を生じさせて、この粘性剪断変形による減衰力により地震や風、交通振動等の振動を減衰させるようになっている。

そして、制震壁１では、ガセットプレート４３が鉛直方向Ａのその上端面で下面４１に、そして、面内方向Ｃのその側端面で底壁板８よりも更に下方に伸びた一対の狭幅側壁板の下部９及び１０の側面４２に夫々に溶接固着されている一方、二対のスプライスプレート４９及び５０並びに５１及び５２がボルト５４及び５５によりガセットプレート４３及び４８の夫々に共締めされているために、抵抗板１６での大きな曲げモーメントに起因して箱体１２の側端の部位である狭幅側壁板４及び５で生じる引張力に対して十分な耐力をもって下大梁２１に箱体１２が強固に固定されており、加えて、その製造に当たっては、ガセットプレート４３の鉛直方向Ａの上端面と下面４１との溶接固着後の超音波探傷試験等の非破壊検査を省き得て、組み立て工数を削減し得る。なお、本発明は、斯かる溶接固着部等での溶接の確実性及び信頼性を確認するために、当該溶接固着部等に対して超音波探傷試験等の非破壊検査を行うことを否定するものではない。

図１から図５に示す制震壁１では、下部固定手段１１を、ガセットプレート４３及び４８と、一対の側板４５及び４６と、二対のスプライスプレート４９及び５０並びに５１及び５２と、ボルト５４及び５５とを具備して構成したが、図６から図１０に示す制震壁１００のように、下部固定手段１１を、図１から図５に示すガセットプレート４３及び４８、一対の側板４５及び４６、一対のスプライスプレート４９及び５０並びにナット５３に螺合したボルト５４に加えて、下部９を一方の側板４５に連結するスプライスプレート機構１０１と、下部１０を側板４６に連結するスプライスプレート機構１０２とを更に具備して、その他については図１から図５に示す制震壁１と同様にして構成してもよい。

図６から図１０に示す制震壁１００において、スプライスプレート機構１０１は、面外方向Ｂにおいてガセットプレート４３及び４８を間にして下部９及び側板４５の夫々の一方の側面４２及び４７に対面接触して配された一対の側端スプライスプレート１１１及び１１２と、下部９及び側板４５の夫々の他方の側面１１３及び１１４に対面接触して配されていると共に面外方向Ｂにおける下部９及び側板４５の夫々の幅に等しい幅を有し、しかも、一対の側端スプライスプレート１１１及び１１２と協働して下部９及び側板４５の夫々を挟持して配された側端スプライスプレート１１５と、一対の側端スプライスプレート１１１及び１１２並びに側端スプライスプレート１１５を下部９及び側板４５の夫々に共締めするべく、ナット１１６の夫々に夫々螺合した複数個のボルト１１７とを具備しており、スプライスプレート機構１０２は、面外方向Ｂにおいてガセットプレート４３及び４８を間にして下部１０及び側板４６の夫々の一方の側面４２及び４７に対面接触して配された一対の側端スプライスプレート１２１及び１２２と、下部１０及び側板４６の夫々の他方の側面１２３及び１２４に対面接触して配されていると共に面外方向Ｂにおける下部１０及び側板４６の夫々の幅に等しい幅を有し、しかも、一対の側端スプライスプレート１２１及び１２２と協働して下部１０及び側板４６の夫々を挟持して配された側端スプライスプレート１２５と、一対の側端スプライスプレート１２１及び１２２並びに側端スプライスプレート１２５を下部１０及び側板４６の夫々に共締めするべく、ナット１２６の夫々に夫々螺合した複数個のボルト１２７とを具備している。

図６から図１０に示す制震壁１００においても、ガセットプレート４３が底壁板８の下面４１及び下部９及び１０の側面４２の夫々に固着されている一方、スプライスプレート４９及び５０がボルト５４によりガセットプレート４３及び４８の夫々に共締めされている上に、下部９が下支持手段２及びガセットプレート４８の面内方向Ｃの一方の側端に固着された側板４５にスプライスプレート機構１０１により連結されており、そして、下部１０が下支持手段２及びガセットプレート４８の面内方向Ｃの他方の側端に固着された側板４６にスプライスプレート機構１０２により連結されているために、更に十分な耐力をもって下大梁２１に箱体１２を強固に固定でき、加えて、超音波探傷試験等の非破壊検査を省き得て、組み立て工数を削減し得る。

なお、制震壁１及び１００は、図１から図３及び図６から図８に示すように、幅広側壁板６及び７並びに底壁板８に溶接固着された複数の補強リブ１３１を具備していてもよく、また、図６から図８に示すように、底壁板８及びガセットプレート４３に溶接固着された複数の補強リブ１３２を具備していてもよい。

１、１００制震壁
２下支持手段
３上支持手段
４、５狭幅側壁板
６、７幅広側壁板
８底壁板
９、１０下部
１１下部固定手段
１２箱体
１３開口
１４隙間
１５上部固定手段
１６抵抗板
１７粘性体
４２、４７、１１３、１１４、１２３、１２４側面
１０１、１０２スプライスプレート機構
１１１、１１２、１２１、１２２側端スプライスプレート
１１５、１２５側端スプライスプレート
１１６、１２６ナット
１１７、１２７ボルト

Claims

建物壁における下支持手段及び上支持手段と、一対の狭幅側壁板、一対の狭幅側壁板よりも幅広の一対の幅広側壁板及び底壁板を有すると共に当該底壁板及び当該底壁板よりも下方に位置した一対の狭幅側壁板の下部で下支持手段に下部固定手段を介して固定された箱体と、この箱体に対して隙間をもって当該箱体内に配されていると共に上支持手段に上部固定手段を介して固定された抵抗板と、該隙間に充填された粘性体とを具備しており、下部固定手段は、箱体の底壁板の下面及び一対の狭幅側壁板の下部の側面に固着された第一のガセットプレートと、この第一のガセットプレートに対して同一鉛直面内に配されると共に下支持手段に固着された第二のガセットプレートと、第一及び第二のガセットプレートの夫々に対面して配された少なくとも一対のスプライスプレートと、この少なくとも一対のスプライスプレートを第一及び第二のガセットプレートの夫々に共締めするボルトとを具備した制震壁。
建物壁における下支持手段及び上支持手段と、一対の狭幅側壁板、一対の狭幅側壁板よりも幅広の一対の幅広側壁板及び底壁板を有すると共に当該底壁板及び当該底壁板よりも下方に位置した一対の狭幅側壁板の下部で下支持手段に下部固定手段を介して固定された箱体と、この箱体に対して隙間をもって当該箱体内に配されていると共に上支持手段に上部固定手段を介して固定された抵抗板と、該隙間に充填された粘性体とを具備しており、下部固定手段は、箱体の底壁板の下面及び一対の狭幅側壁板の下部の一方の側面に固着された第一のガセットプレートと、この第一のガセットプレートに対して同一鉛直面内に配されると共に下支持手段に固着された第二のガセットプレートと、第一及び第二のガセットプレートの夫々に対面して配された少なくとも一対のスプライスプレートと、この少なくとも一対のスプライスプレートを第一及び第二のガセットプレートの夫々に共締めするボルトと、下支持手段及び第二のガセットプレートの一方の側端に固着された一方の側板と、下支持手段及び第二のガセットプレートの他方の側端に固着された他方の側板と、一対の狭幅側壁板のうちの一方の狭幅側壁板の下部を一方の側板に連結する第一のスプライスプレート機構と、一対の狭幅側壁板のうちの他方の狭幅側壁板の下部を他方の側板に連結する第二のスプライスプレート機構とを具備した制震壁。
第一のスプライスプレート機構は、第一及び第二のガセットプレートを間にして一方の狭幅側壁板の下部及び一方の側板の夫々の一方の側面に対面して配された一対の第一の側端スプライスプレートと、一方の狭幅側壁板の下部及び一方の側板の夫々の他方の側面に対面して配された第二の側端スプライスプレートと、一対の第一の側端スプライスプレート及び第二の側端スプライスプレートを一方の狭幅側壁板の下部及び一方の側板に共締めする他のボルトとを具備しており、第二のスプライスプレート機構は、第一及び第二のガセットプレートを間にして他方の狭幅側壁板の下部及び他方の側板の夫々の一方の側面に対面して配された一対の第三の側端スプライスプレートと、他方の狭幅側壁板の下部及び他方の側板の夫々の他方の側面に対面して配された第四の側端スプライスプレートと、一対の第三の側端スプライスプレート及び第四の側端スプライスプレートを他方の狭幅側壁板の下部及び他方の側板に共締めする他のボルトとを具備した請求項２に記載の制震壁。