JP6957990B2 - 制震装置および建物 - Google Patents
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Description
制震装置は、制震ユニットと、上側伝達部材と、下側伝達部材と、固定具とを備えている。制震ユニットは、制震部材と、制震部材に相対的な変位を入力する一対の変位部材とを備えている。上側伝達部材は、建物の上梁に固定される上梁側固定部と、制震ユニットの一対の変位部材のうち一方の変位部材に固定される第1ユニット側固定部とを備えている。下側伝達部材は、制震ユニットの一対の変位部材のうち他方の変位部材に固定される第2ユニット側固定部と、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びた2本のブレースと、2本のブレースの先端にそれぞれ設けられた下梁側固定部とを備えている。
下梁側固定部は、下梁の上面に沿って配置される底部と、底部から立ち上がり、ブレースの端部に取り付けられた側板部とを備えている。
底部は、ブレースの端部が側板部に取付けられた部位よりも柱側に延びており、当該柱側に延びた部位は、ブレースの端部が側板部に取付けられた部位よりも幅が広い。
固定具は、下梁側固定部の底部の上に配置される下梁側部と、柱に当てられた状態で配置される柱側部と、下梁側部と柱側部との間に架け渡され、下梁側部に対して柱側部を支承する支承部とを備えている。
下梁側部は、底部の柱側に延びた部位のうち幅が広くなった部分の上に重ねられる部位を備え、幅が広くなった部分に重ねられた部位に、下梁に締結される第1締結部を備えている。柱側部は、柱に締結される第2締結部を備えている。
また、下梁側部は、底部の柱側に延びた部位において、切り欠きの両側にそれぞれ重ねられる底板を有していてもよい。この場合、支承部は、底板から柱に沿ってそれぞれ立ち上がった支承板と、支承板を繋ぐ架橋板とを有しているとよい。また、柱側部は、支承板から柱に沿って延びた取付板を有しているとよい。底板には、第1締結部が設けられており、取付板には、第2締結部が設けられているとよい。さらに支承板と架橋板の少なくとも一方の下縁が、下梁側固定部の側板部の間において底部に当たっているとよい。この場合、固定具の下梁側部、支承部、および柱側部は、一枚のプレート材からなるプレス成形品であってもよい。
ここで、制震装置は、制震ユニットと、上側伝達部材と、下側伝達部材とを備えている。制震ユニットは、制震部材と、制震部材に相対的な変位を入力する一対の変位部材とを備えている。上側伝達部材は、建物の上梁に固定される上梁側固定部と、制震ユニットの一対の変位部材のうち一方の変位部材に固定される第1ユニット側固定部とを備えている。下側伝達部材は、制震ユニットの一対の変位部材のうち他方の変位部材に固定される第2ユニット側固定部と、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びた2本のブレースと、2本のブレースの先端にそれぞれ設けられた下梁側固定部とを備えている。
下梁側固定部は、下梁の上面に沿って配置される底部と、底部から立ち上がり、ブレースの端部に取り付けられた側板部とを備えている。さらに、底部の下面に対向する部位において、下梁の上面にビスがねじ込まれている。
また、底部は、ブレースの端部が側板部に取付けられた部位よりも柱側に延びており、当該柱側に延びた部位は、ブレースの端部が側板部に取付けられた部位よりも幅が広くてもよい。そして、固定具は、底部の、ブレースの端部が側板部に取付けられた部位よりも幅が広い部位の上に重ねられていてもよい。そして、当該幅が広い部位の上に重ねられた部位が、下梁に締結されているとよい。
図1は、建物100に取付けられた制震装置200の正面図である。建物100は、図1に示すように、基礎101と、下梁102と、複数の柱103,104と、上梁105とを備えている。
制震装置200は、建物100の下梁102と、下梁102に立てられた一対の柱103,104と、一対の柱103,104に架け渡された上梁105とで囲まれた矩形の枠組み108内に配置されている。なお、この実施形態では、矩形の枠組み108では、下梁102の上に床合板109が取付けられている。ここで、制震装置200は、制震ユニット201と、上側伝達部材202と、下側伝達部材203と、固定具204とを備えている。
図2は、制震ユニット201の右側面図である。図2では、制震ユニット201が粘弾性体212,213の中心線に沿って部分的に縦断された断面図として図示されている。制震ユニット201は、制震部材と、制震部材に相対的な変位を入力する一対の変位部材とを備えている。
粘弾性体212,213には、高減衰性を有する粘弾性ゴム(制震ゴム)が好適に採用されうる。高減衰性を有する粘弾性ゴム(制震ゴム)には、例えば、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ニトリルブタジエンゴム(NBR)、ブタジエンゴム素材(BR)、イソプレンゴム(IR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(X−IIR)、クロロプレンゴム(CR)、あるいは、これらのゴムのうち複数のゴム素材を混合したゴム素材に、高減衰性を発揮する添加剤を加えて生成された高減衰性ゴム組成物を用いることができる。高減衰性を発揮する添加剤としては、例えば、カーボンブラックなど、種々の添加剤が知られている。中間プレート211と粘弾性体212,213および外側プレート214,215と粘弾性体212,213とは、加硫接着によって接着されているとよい。
上側伝達部材202は、建物100の上梁105に固定される上梁側固定部202aと、制震ユニット201の一対の変位部材のうち一方の変位部材(この実施形態では、一対の外側プレート214,215)に固定される第1ユニット側固定部とを備えている。この実施形態では、上側伝達部材202は、上梁側固定部202aと、第1ユニット側固定部202b,202cとを備えている。上梁側固定部202aは、幅方向の両縁部が同じ向きに折り曲げられた長尺のプレート部材である。上梁側固定部202aには、長さ方向に所定の間隔をあけて、第1ユニット側固定部202b,202cとなる取付片が溶接されている。第1ユニット側固定部202b,202cとしての取付片には、制震ユニット201の一対の外側プレート214,215に取付けるための取付穴が形成されている。
下側伝達部材203は、図1に示されているように、第2ユニット側固定部203aと、2本のブレース203b,203cと、下梁側固定部203d,203eとを備えている。
第2ユニット側固定部203aは、制震ユニット201の一対の変位部材のうち他方の変位部材(この実施形態では、中間プレート211)に固定される部位である。
2本のブレース203b,203cは、第2ユニット側固定部203aから、互いの間隔が徐々に拡がるように延びている。
下梁側固定部203d,203eは、2本のブレース203b,203cの先端にそれぞれ設けられている。
2本のブレース203b,203cは、第2ユニット側固定部203aから下方に延びている。2本のブレース203b,203cの間隔は、下方に延びるにつれて左右に拡がっている。2本のブレース203b,203cの中間部には、横桟203gが取り付けられている。この実施形態では、横桟203gは予め定められた長さを有しており、2本のブレース203b,203cの中間部に溶接されている。2本のブレース203b,203cの間隔は、横桟203gによって維持されている。下梁側固定部203d,203eは、下梁102に取り付けられる部位であり、2本のブレース203b,203cの下端に設けられている。
図3は、図1の左側の下梁側固定部203dを拡大した正面図である。図4は、左側の下梁側固定部203dの平面図である。図3および図4では、アンカーボルト111およびホールダウン金物111aの図示が省略されている。図4では、ブレース203bの端部203b1が破線で示されている。ここでは、図3を参照しつつ、左側の下梁側固定部203dを説明する。右側の下梁側固定部203eは、左側の下梁側固定部203dと同様の構造を有している。また、図5は、左側の下梁側固定部203dを拡大した正面図である。図6は、左側の下梁側固定部203dの平面図である。
なお、下梁側固定部203d,203eの底部203d1,203e1に切り欠きが設けられていることによって、柱103,104にアンカーボルト111,112が取付けられている側にも制震装置200を取付けることができる。このため、建物100に対して制震装置200を取付ける位置の自由度が増す。
図7は、固定具204の平面図である。図8は、固定具204の正面図である。図9は、固定具204の右側面図である。図7から図9において、柱103は2点鎖線で示されている。
下梁側部204aは、下梁側固定部203dの底部203d1の上に配置される部位である。
柱側部204bは、柱103に当てられた状態で配置される部位である。
支承部204cは、下梁側部204aと柱側部204bとの間に架け渡され、下梁側部204aに対して柱側部204bを支承する部位である。
下梁側部204aは、底部203d1の柱103側に延びた部位203d4のうち幅が広くなった部分203d6,203d7(図6参照)の上に重ねられる部位204a1,204a2を備えている。当該部位204a1,204a2には、下梁102に締結される第1締結部204a3,204a4を備えている。さらに、柱側部204bには、柱103に締結される第2締結部204b3,204b4を備えている。
このため、ブレース203bを通じて、下梁側固定部203dは上方に引き上げられるように力が作用する場合に、固定具204の一部が、側板部203d2,203d3の間を押さえているので、下梁側固定部203dが下梁102から浮き上がりにくく、また、底部203d1が変形しにくい。
試験例1の壁は、図1のように制震装置200が取付けられた壁であり、ビス205が下梁102に取付けられている。その余の点は、枠組壁工法耐力壁及びその倍率性能試験・評価業務方法書で規定される方法に準じた構造とした。
試験例2の壁は、固定具204に代えてアンカーボルトによって、制震装置200の下側伝達部材203の下梁側固定部203d,203eの底部203d1,203e1が下梁102(土台)に固定された点を除いて、試験例1と同じ構造とした。
試験例3の壁は、ビス205が下梁102に取付けられていない点を除いて、試験例1と同じ構造とした。
このように、固定具204によって、制震装置200の下側伝達部材203の下梁側固定部203d,203eの底部203d1,203e1を、下梁102に固定する構造は、壁倍率の点では、アンカーボルトで固定する構造と同程度に機能している。
ここで提案される建物100は、図1に示されているように、下梁102と、下梁102に立てられた一対の柱103,104と、一対の柱103,104に架け渡された上梁105とを備えている。さらに、下梁102と、一対の柱103,104と、上梁105とで囲まれた矩形の枠組み108内には、制震装置200が配置されている。
101 基礎
101a 基礎パッキン
102 下梁
102a ほぞ穴
103,104 柱
103a,104a 下部のほぞ
103b,104b 上部のほぞ
105 上梁
105a,105b ほぞ穴
106,107 柱
108 矩形の枠組み
109 床合板
111,112 アンカーボルト
111a,112a ホールダウン金物
113 接合金物
113a,113b ホールダウン金物
113c 両端ネジボルト
200 制震装置
201 制震ユニット
202 上側伝達部材
202a 上梁側固定部
202b,202c 取付片(第1ユニット側固定部)
203 下側伝達部材
203a 第2ユニット側固定部
203a1 ブレース203b,203cの上端に対向する面
203a2,203a3 ブレース203b,203cの上部を前後に挟む面
203b,203c ブレース
203b1 ブレース203bの端部
203c1 ブレース203cの端部
203d,203e 下梁側固定部
203d1,203e1 底部
203d2,203d3,203e2 側板部
203d4 底部203d1の柱103側に延びた部位
203d5 切り欠き
203d6,203d7 幅が広くなった部分
203d8 長穴
203f 補強板
203f1,203f2 底部の幅が広くなった部分に重ねられる部位
203f3 長穴
203f5 側板部が設けられた部位において底部に重なった部位
203g 横桟
204 固定具
204a 下梁側部
204a1,204a2 底板
204a3,204a4 第1締結部
204b 柱側部
204b1,204b2 取付板
204b3,204b4 第2締結部
204c 支承部
204c1,204c2 支承板
204c3 架橋板
204c4 空間
204c5,204c6 リブ
205 ビス
211 中間プレート
211a 取付プレート
212,213 粘弾性体
214,215 外側プレート
301 ボルトナット
302 ボルトナット
321 ラグスクリューボルト
322 ラグスクリューボルト
324 ラグスクリューボルト
326 ラグスクリューボルト
Claims (10)
- 建物の下梁と、前記下梁に立てられた一対の柱と、前記一対の柱に架け渡された上梁とで囲まれた矩形の枠組み内に配置される制震装置であって、
制震ユニットと、
上側伝達部材と、
下側伝達部材と、
固定具と
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を入力する一対の変位部材と
を備え、
前記上側伝達部材は、
前記建物の前記上梁に固定される上梁側固定部と、
前記制震ユニットの前記一対の変位部材のうち一方の変位部材に固定される第1ユニット側固定部と
を備え、
前記下側伝達部材は、
前記制震ユニットの一対の変位部材のうち他方の変位部材に固定される第2ユニット側固定部と、
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びた2本のブレースと、
前記2本のブレースの先端にそれぞれ設けられた下梁側固定部と
を備え、
前記下梁側固定部は、
前記下梁の上面に沿って配置される底部と、
前記底部から立ち上がり、前記ブレースの端部に取り付けられた側板部と
を備え、
前記底部は、
前記ブレースの端部が側板部に取付けられた部位よりも柱側に延びており、当該底部のうち前記ブレースの端部が側板部に取付けられた部位よりも柱側に延びた部位は、前記ブレースの端部が側板部に取付けられた部位よりも幅が広く、
前記固定具は、
前記下梁側固定部の前記底部の上に配置される下梁側部と、
前記柱に当てられた状態で配置される柱側部と、
前記下梁側部と前記柱側部との間に架け渡され、前記下梁側部に対して前記柱側部を支承する支承部と
を備え、
前記下梁側部は、前記底部の前記柱側に延びた部位のうち幅が広くなった部分の上に重ねられる部位を備え、前記幅が広くなった部分に重ねられた部位に、前記下梁に締結される第1締結部を備え、かつ、
前記柱側部は、前記柱に締結される第2締結部を備えた、
制震装置。 - 当該底部には、幅方向の中央部に切り欠きが形成されている、
請求項1に記載された制震装置。 - 前記下梁側部は、
前記底部の前記柱側に延びた部位において、前記切り欠きの両側にそれぞれ重ねられる底板を有し、
前記支承部は、
前記底板から前記柱に沿ってそれぞれ立ち上がった支承板と、
前記支承板を繋ぐ架橋板と
を有し、
前記柱側部は、
前記支承板から前記柱に沿って延びた取付板と
を有しており、
前記底板に、前記第1締結部が設けられており、
前記取付板に、前記第2締結部が設けられており、
さらに前記支承板と前記架橋板の少なくとも一方の下縁が、前記下梁側固定部の前記側板部の間において前記底部に当たっている、
請求項2に記載された制震装置。 - 前記固定具の前記下梁側部、前記支承部、および前記柱側部は、一枚のプレート材からなるプレス成形品である、請求項3に記載された制震装置。
- 前記底部の前記柱側に延びた部位には、前記底部よりも厚い補強板が重ねられており、
前記固定具の前記下梁側部は、前記下梁側固定部の前記底部の上に重ねられた前記補強板の上に重ねられている、請求項1から4までの何れか一項に記載された制震装置。 - 前記補強板は、前記底部に前記側板部が設けられた部位において、前記底部に重なった部位を有している、請求項5に記載された制震装置。
- 前記補強板は、前記底部に溶接されている、請求項5または6に記載された制震装置。
- 前記底部の下面に対向する部位において、前記下梁の上面にねじ込まれたビスを備えた、請求項1から7までの何れか一項に記載された制震装置。
- 下梁と、
前記下梁に立てられた一対の柱と、
前記一対の柱に架け渡された上梁と、
前記下梁と、一対の柱と、前記上梁とで囲まれた矩形の枠組み内に配置された制震装置と
を備え、
前記制震装置は、
制震ユニットと、
上側伝達部材と、
下側伝達部材と、
固定具と
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を入力する一対の変位部材と
を備え、
前記上側伝達部材は、
前記上梁に固定される上梁側固定部と、
前記制震ユニットの前記一対の変位部材のうち一方の変位部材に固定される第1ユニット側固定部と
を備え、
前記下側伝達部材は、
前記制震ユニットの一対の変位部材のうち他方の変位部材に固定される第2ユニット側固定部と、
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びた2本のブレースと、
前記2本のブレースの先端にそれぞれ設けられた下梁側固定部と
を備え、
前記下梁側固定部は、
前記下梁の上面に沿って配置され、前記ブレースの端部が側板部に取付けられた部位よりも柱側に延びた部位を有し、当該柱側に延びた部位は、前記ブレースの端部が側板部に取付けられた部位よりも幅が広い底部と、
前記底部から立ち上がり、前記ブレースの端部に取り付けられた側板部と
を備え、
前記底部の下面に対向する部位において、前記下梁の上面にねじ込まれたビスを備え、
前記固定具は、前記柱に締結され、かつ、前記底部の前記ブレースの端部が側板部に取付けられた部位よりも幅が広い部位の上に重ねられており、当該幅が広い部位の上に重ねられた部位が、下梁に締結されている、
建物。 - 前記底部には、前記底部よりも厚い補強板が重ねられており、
前記固定具は、前記下梁側固定部の前記底部の上に重ねられた前記補強板の上に重ねられた下梁側部を備えている、請求項9に記載された建物。
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