JPH10311160A - ダンパーウオール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 施工性の向上を図りつつ、耐震安全性確保に
必要な減衰性、剛性、並びにじん性の向上を有効に図る
ことができるダンパーウオールを提供する。 【解決手段】 建物の耐震性向上のために、柱１０、梁
１１で囲まれた空間αに配置して構成するものであっ
て、相互に連結した複数のウオールピース２０から成
る。各ウオールピース２０は、多角形の筒状に形成した
本体部分２１と、本体部分２１の外周面に設けた弾性材
層２２とを有する。そして、隣り合うウオールピース２
０の弾性材層２２どうしが互いに接触する形態となるよ
うに各ウオールピース２０を連結している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建物の耐震性向上
のために、柱・梁に囲まれた空間に配置して構成するダ
ンパーウオールに関し、特に、施工性の向上を図りつ
つ、耐震設計に必要な減衰性、剛性、並びにじん性の向
上を有効に図ることができるダンパーウオールに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】建物の耐震安全性確保の観点から、減衰
性の増加、剛性の増加、並びにじん性の増加を図ること
が必要である。その場合、新築の建物では、設計段階か
ら要求される必要充分な耐震設計として施工することが
できるので、特別な問題は生じない。

【０００３】しかし、既存の建物の場合には、補強のた
めの改修又は改築などの大がかりな工事となるので、施
工上の種々の問題が生じるだけでなく、要求される減衰
性、剛性、じん性を充分に満足させることができない場
合も多々ある。

【０００４】図１０は、減衰性増加の目的で、ダンパー
１を設置した既存の補強方法を示している。同図から理
解できるように、このダンパー１は、左右の柱２、２と
上下の梁３、３で囲まれた空間内に、いわゆるＸ形ブレ
ースを張設する形態となるように架設したものである。
この補強方法では、ブレースの中にダンパーを取り込む
構造としているので、効率的な減衰性向上を図ることが
できる。同図において、４は床を示している。

【０００５】図１１は、耐震壁５の剛性増加の目的で、
鉄筋コンクリート等の補強壁６を増設施工した既存の補
強方法を示している。この補強壁６の増設に際しては、
内部にブレースを埋め込む構造とする場合もある。これ
により、補強壁６を含めた耐震壁５の剛性は大幅に向上
する。７は床を示している。

【０００６】じん性対策については、耐震壁や柱を鉄
板、炭素繊維で巻くことにより、じん性向上を図る補強
方法が知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来の補強方法では、何れも以下に述べるような問題
がある。まず、図１０に示したように、減衰性増加のた
めにダンパー１を設置する方法では、確かに比較的簡単
な工事で、装置も外部で製作でき、施工期間も短い利点
があるものの、ダンパー１の一つあたりの性能が小さ
く、しかもこれを多数配置する場所もとれないという問
題がある。したがって、減衰性を大きく向上させること
ができない。

【０００８】図１１に示す補強壁６を増設する方法で
は、既存の耐震壁５や外壁等に沿わせて施工することが
可能であるが、工事が大がかりとなり、騒音、振動など
の問題が発生する上に、施工期間も長くなる問題があ
る。さらに、厚い補強壁６を増設するため、その分、部
屋の有効スペースを小さくしてしまう問題もある。

【０００９】じん性向上のために耐震壁や柱を鉄板、炭
素繊維で巻く方法では、既存の壁や柱を利用又は再生で
きる利点があるものの、耐震壁の両面、あるいは壁付き
柱に対する施工が極めて難しく、施工性が悪いという問
題がある。

【００１０】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、施工性の向上を図りつつ、耐震安全性確保
に必要な減衰性、剛性、並びにじん性の向上を有効に図
ることができるダンパーウオールを提供することを目的
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、建物の耐震性向上のために、柱・梁に
囲まれた空間に配置して構成するダンパーウオールであ
って、相互に連結した複数のウオールピースから成り、
各ウオールピースは多角形の筒状に形成した本体部分
と、本体部分の外周面に設けた弾性材層とを有し、隣り
合うウオールピースの弾性材層どうしが互いに接触する
形態となるように各ウオールピースを連結する構成とし
た。その場合、各ウオールピースの少なくとも一部のウ
オールピースを内部中空に構成することもできる。ま
た、ウオールピースの本体部分を金属製又は鉄筋コンク
リート製とすることもできる。さらに、各ウオールピー
スの壁厚方向の厚さを薄くし、既存の壁に沿わせて配置
することもできる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付の図１ないし図９を参照して説明する。
図１は、本実施の形態に係るダンパーウオールの正面図
であり、図２はウオールピースの斜視図、図３はウオー
ルピース相互の連結構造を示す斜視図を示している。

【００１３】これらの図から理解できるように、本実施
の形態によるダンパーウオールＤは、建物の耐震性向上
のために、柱１０、梁１１で囲まれた空間に配置して構
成するものであって、相互に連結した複数のウオールピ
ース２０から成る。各ウオールピース２０は、多角形の
筒状に形成した本体部分２１と、本体部分２１の外周面
に設けた弾性材層２２とを有する。そして、隣り合うウ
オールピース２０の弾性材層２２どうしが互いに接触す
る形態となるように各ウオールピース２０を連結してい
る。

【００１４】次いで、これらの詳細について説明する
と、図１の例では鉄骨造の左右の柱１０、１０及び上下
の梁１１、１１で囲まれた空間αに多数のウオールピー
ス２０を、いわゆるハニカム状に規則正しく配置してダ
ンパーウオールＤを構成している。各ウオールピース２
０の本体部分２１は、ここでは正六角形の筒状に形成し
てあり、鋼製又は鉄筋コンクリート製としている。本体
部分２１の軸方向の長さ、即ち、建物の壁厚方向の厚さ
Ｔは、施工すべき壁として必要な厚さとほぼ同程度、若
しくは後述する理由から若干薄目に設定している。

【００１５】そして、この本体部分２１の外周面全体
に、一様な厚さの弾性材層２２を設けている。弾性材層
２２は、建物の振動減衰材としての機能を与えるために
設けているもので、ゴム系樹脂、高分子材料などのよう
に、適度の弾性と粘性及び充分な耐久性をもつ板状の弾
性材からなる。

【００１６】この弾性材層２２を本体部分２１の外周面
全体に設ける方法については、種々の方法が考えられる
が、例えば６枚に分割した矩形板状の単位弾性材を準備
し、それらを接着剤にて貼り付けても良いし、弾性材層
２２の部分を本体部分２１と同様の筒状に形成し、これ
に本体部分２１を嵌め込む構成としても良い。固定には
接着剤が好適であるが、後述する連結用ボルトで兼用す
ることもできる。

【００１７】各ウオールピース２０には、図２及び図３
に示すように、その周壁部分に内外（周壁の厚さ方向）
に貫通する連結用のボルト孔２３をそれぞれ設けてい
る。このボルト孔２３は、一つのウオールピース２０が
六角形の筒状となっていて六面あるので、それぞれの面
の中央部分に一カ所づつ、合計六カ所設けている。

【００１８】したがって、隣り合うウオールピース２０
の弾性材層２２どうしが互いに接触する形態となるよう
に各ウオールピース２０を配置した状態で、図３に示す
ようにボルト３１、ナット３２からなる締結手段を用い
て連結している。これにより、弾性材層２２が、隣り合
うウオールピース２０の本体部分２１間に挟まれて位置
する構造となる。

【００１９】各ウオールピース２０のうち、床１２及び
天井側の梁１１に接するウオールピース２０について
は、それらに面接触するように配置している。これによ
り、柱１０に接触するウオールピース２０は、それ自体
が六角形の筒状であるので、稜線部分で線接触する形態
となる。したがって、このように外側に配置するウオー
ルピース２０を柱１０、梁１１及び床１２に取り付ける
場合には、面接触する部分に接着剤を用いて固定すれば
良い。勿論、ボルト・ナット等の締結手段を用いて固定
することもできる。ただ、接着剤を利用する方が作業性
の点で好ましい。

【００２０】このような構成のダンパーウオールＤによ
れば、壁面全体がダンパーのような構造となるので、方
向性のない大きな減衰性能を発揮させることができる。
例えば、地震等による加振時においては、柱・梁のラー
メン構造となっている部分を菱形に変形させようとする
力等が働くが、ダンパーウオールＤは柱１０・梁１１間
に囲まれた空間に位置してその変形を抑制又は拘束しつ
つ、弾性材層２２の作用により変形エネルギー（振動エ
ネルギー）を吸収する。

【００２１】そして、このように多数のウオールピース
２０の各々が減衰材としての弾性材層２２を備えている
ので、壁全体に減衰材を設置したような構造とすること
ができ、これにより減衰材を設置するための面積を充分
に確保することができる。

【００２２】また、各ウオールピース２０は鋼製あるい
は鉄筋コンクリート製としているので、それ自体剛性が
あり、これにより、ダンパーウオールＤ全体も大きな剛
性を発揮する。したがって、壁面全体で大きな剛性の増
加が期待できる。

【００２３】さらに、ダンパーウオールＤは、多数のウ
オールピース２０を単に連結して配置する構成としてあ
り、しかも、各ウオールピース２０を工場、あるいは施
工現場近くで容易に製作できるので、施工性も極めて良
好であり、施工時の騒音や振動などの問題も発生しな
い。加えて、美観も大変良好な形態となる。

【００２４】図４では、ダンパーウオールＤを構成する
ための各ウオールピース２０の壁厚方向の厚さＴを薄く
し、既存の壁５に沿わせて配置した例を示している。即
ち、各ウオールピース２０の一端側を既存の壁５の表面
に接触させる形態で配置したものである。このようにし
ても、先の実施の形態で述べた作用効果とほぼ同様の作
用効果が得られる他、既存の壁や柱を利用または再生で
きる利点がある。

【００２５】図５〜図７は、ウオールピース２０のそれ
ぞれ他の実施の形態を示している。図５の場合、本体部
分２１を正三角形の筒状に形成し、その外周面に弾性材
層２２を設けた例である。

【００２６】図６の場合、本体部分２１を正四角形の筒
状に形成し、その外周面に弾性材層２２を設けた例であ
る。なお、図７の場合、図１で示した正六角形の筒状と
同じ形状であるが、稜線部分を上下配置として柱１０に
面接触させる考え方を示した例である。勿論、これら図
５、図６、図７に示す例においても、先の実施の形態の
ウオールピース２０と同様に、それぞれの周壁部分にボ
ルト孔２３を設けている。

【００２７】図５及び図６に示す例では角数が少ない分
だけ、製作性が良く、しかもボルト孔２３も少なくてす
む利点があり、図６のように正四角形の筒状とした場合
には、柱１０、梁１１の両方に面接触させて配置するこ
とができる。

【００２８】ところで、ウオールピース２０の強度向上
及び軽量化を図るという観点からすれば、このように両
端が開いた筒状に限らず、例えば図８に示すように一端
側のみを開口させたり、図９に示すように一端側又は両
端側に手を入れることができる程度の作業用の小径開口
２５を設けた内部中空に形成しても良い。

【００２９】図８のように一端側のみを開口させた場
合、その開口を利用して隣り合うウオールピース２０ど
うしをボルト・ナットにより連結することができるの
で、連結作業に支障をきたすことはないし、本体部分２
１をプレキャストの鉄筋コンクリート製として製造する
際にも抜き型（中子）を利用することができるので特別
に問題ない。しかし、図９のように作業用の小径開口２
５を設けて内部中空とする場合には、製作上の点から、
本体部分２１を鋼製とするのが望ましい。

【００３０】なお、各ウオールピース２０は外周面が同
一の輪郭形状のものであれば、開口の有無、あるいは鋼
製、鉄筋コンクリート製に拘わらず、必要に応じて組み
合わせて用いることも可能である。

【００３１】また、上記実施の形態においては、ウオー
ルピース２０の外周面の輪郭形状について、正三角形、
正四角形、正六角形とした例を示したが、正八角形以上
の多角形とすることもできる。さらに、本体部分を構成
する材質についても、他の金属製、樹脂製その他の構造
材を用いることができる。また、各ウオールピースの本
体部分２１を筒状又は内部中空としたが、特に鉄筋コン
クリート造の場合には充実（むく）の構造とすることも
できる。その場合には、より大きな剛性向上、及び製作
性向上などに寄与する。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、相互に
連結した複数のウオールピースから成り、各ウオールピ
ースは多角形の筒状に形成した本体部分と、本体部分の
外周面に設けた弾性材層とを有し、隣り合うウオールピ
ースの弾性材層どうしが互いに接触する形態となるよう
に各ウオールピースを連結してある構成としたので、施
工性の向上を図りつつ、耐震安全性確保に必要な減衰
性、剛性、並びにじん性の向上を有効に図ることができ
る。

【００３３】また、各ウオールピースの少なくとも一部
のウオールピースを内部中空に構成することによって、
ウオールピース自体の強度向上、及び軽量化の両方を同
時に図ることができる。

【００３４】また、ウオールピースの本体部分を金属製
又は鉄筋コンクリート製とすることによって、特に剛性
向上を図ることができ、しかも製作容易で製作コストも
低減することができる。

【００３５】さらに、各ウオールピースの壁厚方向の厚
さを薄くし、既存の壁に沿わせて配置することによっ
て、既存の壁・柱を利用または再生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるダンパーウオールの正面図

【図２】 本発明によるウオールピースの斜視図

【図３】 本発明によるウオールピースどうしの連結状
態を示す斜視図

【図４】 本発明によるダンパーウオールの他の実施の
形態を示す縦断面図

【図５】 正三角形の筒状としたウオールピースの実施
の形態を示す斜視図

【図６】 正四角形の筒状としたウオールピースの実施
の形態を示す斜視図

【図７】 正六角形ウオールピースの他の配置形態を示
す斜視図

【図８】 一端部を開口したウオールピースの実施の形
態を示す断面図

【図９】 小径開口を設けたウオールピースの実施の形
態を示す断面図

【図１０】 ダンパーを用いた従来例の正面図

【図１１】 補強壁を施工した従来の耐震構造を示す断
面図

【符号の説明】

１ ダンパー ２ 柱 ３ 梁 ４、７ 床 ５ 既存の耐震壁 ７ 補強壁 １０ 柱 １１ 梁 １２ 床 α 空間 ２０ ウオールピース ２１ 本体部分 ２２ 弾性材層 ２３ ボルト孔 ２５ 小径開口 ３１ ボルト ３２ ナット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｅ０４Ｂ 2/56 ６４３ Ｅ０４Ｂ 2/56 ６４３Ａ Ｆ１６Ｆ 15/02 Ｆ１６Ｆ 15/02 Ｋ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物の耐震性向上のために、柱・梁に囲
   まれた空間に配置して構成するダンパーウオールであっ
   て、相互に連結した複数のウオールピースから成り、各
   ウオールピースは多角形の筒状に形成した本体部分と、
   本体部分の外周面に設けた弾性材層とを有し、隣り合う
   ウオールピースの弾性材層どうしが互いに接触する形態
   となるように各ウオールピースを連結してあることを特
   徴とする、ダンパーウオール。
2. 【請求項２】 各ウオールピースの少なくとも一部のウ
   オールピースを内部中空に構成してあることを特徴とす
   る、請求項１に記載のダンパーウオール。
3. 【請求項３】 ウオールピースの本体部分を金属製又は
   鉄筋コンクリート製としたことを特徴とする、請求項１
   又は２に記載のダンパーウオール。
4. 【請求項４】 各ウオールピースの壁厚方向の厚さを薄
   くし、既存の壁に沿わせて配置してあることを特徴とす
   る、請求項１〜３の何れかに記載のダンパーウオール。