TWI689654B - 制震壁 - Google Patents

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TWI689654B
TWI689654B TW107131412A TW107131412A TWI689654B TW I689654 B TWI689654 B TW I689654B TW 107131412 A TW107131412 A TW 107131412A TW 107131412 A TW107131412 A TW 107131412A TW I689654 B TWI689654 B TW I689654B
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佐佐木和彦
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日商翁令司工業股份有限公司
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Abstract

本發明之制震壁1具備：箱體12，其具有一對窄幅側壁板4及5、一對寬幅側壁板6及7、以及藉由焊接而固著於一對窄幅側壁板4及5以及一對寬幅側壁板6及7之底壁板8，且以該底壁板8及位於較該底壁板8更下方之一對窄幅側壁板4及5之下部9及10隔著下部固定機構11而固定於下支持機構2；阻力板16，其配置於箱體12內且隔著上部固定機構15而固定於上支持機構3；及黏性體17，其填充於箱體12內之間隙14。

Description

制震壁
本發明係關於一種使施加於事務所用之樓宇、集合住宅、獨戶住宅等建築物之地震或風、交通振動等振動衰減之制震壁。
先前已知一種制震壁，其具備：箱體，其於上部具有開口且以下部固定於下樑；阻力板，其相對於該箱體具有間隙地配置於該箱體內且以上部固定於上樑；及黏性體，其填充於該間隙；且於地震或風、交通振動等振動時，於基於上樑相對於下樑之相對水平位移之箱體與阻力板間之相同之相對水平位移中使收納於箱體內之黏性體產生黏性剪斷變形，藉由該黏性剪斷變形產生之衰減力使地震或風、交通振動等振動衰減。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2000-73607號公報
於如此之制震壁中，雖將箱體及阻力板分別固定於下樑及上樑之各者，但於由地震等引起而經由下樑及上樑於箱體與阻力板間發生相對水平位移時，於阻力板施加較大之水平力與彎曲力矩，為了可承受基於該水平力與彎曲力矩之剪斷力與拉伸力，通常使用多個螺栓與固定用之鋼板而於下樑及上樑之各者固定箱體及阻力板之各者，但於專利文獻1所記述之制震壁中，於連結箱體與下大樑之連結機構中施加最多彎曲力矩產生之力偶之箱體之側端之部位，使用相對於箱體為獨立體之獨立構件，結果，於相對於施加於阻力板之較大彎曲力矩的箱體之側端之部位之連結機構中之抗拉伸力具有界限，專利文獻1所記述之技術於對預測產生較大彎曲力矩之制震壁之應用具有問題。
本發明係鑑於上述各點而完成者，其目的在於提供一種制震壁，該制震壁相對於由阻力板上之較大彎曲力矩引起而產生之拉伸力具有充足之耐力並將箱體之側端之部位牢固地固定於下大樑等下支持機構，此外，於製造時，可省略超音波探傷試驗等非破壞檢查，並可削減裝配工時。
本發明之制震壁具備：建築物壁之下支持機構及上支持機構；箱體，其具有一對窄幅側壁板、較一對窄幅側壁板更為寬幅之一對寬幅側壁板及底壁板，且以該底壁板及位於較該底壁板更下方之一對窄幅側壁板之下部隔著下部固定機構而固定於下支持機構；阻力板，其相對於該箱體具有間隙地配置於該箱體內且隔著上部固定機構而固定於上支持機構；及黏 性體，其填充於該間隙；且下部固定機構具備：第一角撐板，其固著於箱體之底壁板之下表面及一對窄幅側壁板之下部之側面；第二角撐板，其相對於該第一角撐板配置於同一鉛直面內且固著於下支持機構；至少一對拼接板，其與第一及第二角撐板之各者相向配置；及螺栓，其將該至少一對拼接板共同緊固於第一及第二角撐板之各者。
根據如此之本發明之制震壁，下部固定機構之第一角撐板分別固著於箱體之底壁板之下表面及位於較該底壁板更下方之一對窄幅側壁板之下部之側面，另一方面，藉由螺栓而將至少一對拼接板共同緊固於第一及第二角撐板之各者，故相對於由阻力板上之較大彎曲力矩引起而於箱體之側端之部位產生之拉伸力具有充分之抗拉伸力並將箱體之側端之部位牢固地固定於下大樑等下支持機構，此外，於其製造時，可省略超音波探傷試驗等非破壞檢查，並可削減裝配工時。
本發明之其他制震壁具備：建築物壁之下支持機構及上支持機構；箱體，其具有一對窄幅側壁板、較一對窄幅側壁板更為寬幅之一對寬幅側壁板及底壁板，且以該底壁板及位於較該底壁板更下方之一對窄幅側壁板之下部隔著下部固定機構而固定於下支持機構；阻力板，其相對於該箱體具有間隙地配置於該箱體內且隔著上部固定機構而固定於上支持機構；及黏性體，其填充於該間隙；且下部固定機構具備：第一角撐板，其固著於箱體之底壁板之下表面及一對窄幅側壁板之下部之側面；第二角撐板，其相對於該第一角撐板配置於同一鉛直面內且固著於下支持機構；至少一對拼接板，其與第一及第二角撐板之各者相向配置；螺栓，其將至少一對拼 接板共同緊固於第一及第二角撐板之各者；一側板，其固著於下支持機構及第二角撐板之一側端；另一側板，其固著於下支持機構及第二角撐板之另一側端；第一拼接板機構，其將一對窄幅側壁板中之一窄幅側壁板之下部連結於一側板；及第二拼接板機構，其將一對窄幅側壁板中之另一窄幅側壁板之下部連結於另一側板。
於如此之本發明之其他制震壁中，下部固定機構之第一角撐板固著於箱體之底壁板之下表面及一對窄幅側壁板之下部之一側面，另一方面，藉由螺栓將至少一對拼接板共同緊固於第一及第二角撐板之各者，且藉由第一拼接板機構而將一對窄幅側壁板中之一窄幅側壁板之下部連結於固著於下支持機構及第二角撐板之一側端之一側板，且，藉由第二拼接板機構而將一對窄幅側壁板中之另一窄幅側壁板之下部連結於固著於下支持機構及第二角撐板之另一側端之另一側板，故亦具有進而充足之耐力並將箱體更牢固地固定於下大樑等下支持機構，此外，可省略超音波探傷試驗等非破壞檢查，並可削減裝配工時。
於本發明之其他制震壁中，第一拼接板機構於較佳之例中具備：一對第一側端拼接板，其將第一及第二角撐板置於中間並與一窄幅側壁板之下部及一側板之各者之一側面相向配置；第二側端拼接板，其與一窄幅側壁板之下部及一側板之各者之另一側面相向配置；及其他螺栓，其將一對第一側端拼接板及第二側端拼接板共同緊固於一窄幅側壁板之下部及一側板；且第二拼接板機構於較佳之例中具備：一對第三側端拼接板，其將第一及第二角撐板置於中間並與另一窄幅側壁板之下部及另一側板之各者之 一側面相向配置；第四側端拼接板，其與另一窄幅側壁板之下部及另一側板之各者之另一側面相向配置；及其他螺栓，其將一對第三側端拼接板及第四側端拼接板共同緊固於另一窄幅側壁板之下部及另一側板；且於該等較佳之例中，第二側端拼接板及第四側端拼接板之各者對應於第一側端拼接板及第三側端拼接板，可包含一對，但亦可取代此而為一塊。
根據本發明，可提供一種制震壁，其相對於由阻力板上之較大彎曲力矩引起而產生之拉伸力具有充足之耐力並將箱體牢固地固定於下大樑等下支持機構，此外，於製造時，可省略超音波探傷試驗等非破壞檢查，並可削減裝配工時。
1:制震壁
2:下支持機構
3:上支持機構
4:窄幅側壁板
5:窄幅側壁板
6:寬幅側壁板
7:寬幅側壁板
8:底壁板
9:下部
10:下部
11:下部固定機構
12:箱體
13:開口
14:間隙
15:上部固定機構
16:阻力板
17:黏性體
21:下大樑
22:上凸緣板
23:下凸緣板
24:網板
25:H型鋼
26:補強肋板
31:上大樑
32:上凸緣板
33:下凸緣板
34:網板
35:H型鋼
36:補強肋板
41:下表面
42:側面
43:角撐板(第一角撐板之一例)
44:上表面
45:側板
46:側板
47:側面
48:角撐板(第二角撐板之一例)
49:拼接板
50:拼接板
51:拼接板
52:拼接板
53:螺母
54:螺栓
55:螺栓
61:開口形成構件
62:開口形成構件
63:寬幅內壁板
71:阻力板本體
72:間隙保持構件
73:螺母
74:螺栓
75:上端面
76:上端面
81:下表面
82:側板
83:側板
84:側面
85:下端面
86:角撐板
87:拼接板
88:拼接板
89:拼接板
90:拼接板
91:螺母
92:螺栓
93:螺栓
100:制震壁
101:拼接板機構(第一拼接板機構之一例)
102:拼接板機構(第二拼接板機構之一例)
111:側端拼接板(第一側端拼接板之一例)
112:側端拼接板(第一側端拼接板之一例)
113:側面
114:側面
115:側端拼接板(第二側端拼接板之一例)
116:螺母
117:螺栓
121:側端拼接板(第三側端拼接板之一例)
122:側端拼接板(第三側端拼接板之一例)
123:側面
124:側面
125:側端拼接板(第四側端拼接板之一例)
126:螺母
127:螺栓
131:補強肋部
132:補強肋部
A:鉛直方向(上下方向)
B:面外方向
C:面內方向(橫向)
圖1係本發明之實施形態之較佳具體例之前視說明圖。
圖2係圖1所示之II-II線箭視剖面說明圖。
圖3係圖1所示之III-III線箭視剖面說明圖。
圖4係圖1所示之IV-IV線箭視剖面說明圖。
圖5係圖1所示之V-V線箭視剖面說明圖。
圖6係本發明之實施形態之較佳之其他具體例之前視說明圖。
圖7係圖6所示之VII-VII線箭視剖面說明圖。
圖8係圖6所示之VIII-VIII線箭視剖面說明圖。
圖9係圖6所示之IX-IX線箭視剖面說明圖。
圖10係圖6所示之X-X線箭視剖面說明圖。
接著，參照圖式詳細地說明本發明之實施形態之較佳具體例。本發明一概不受該等具體例限定。
於圖1至圖5，形成於建築物之一對柱間之本例之制震壁1具備：建築物壁之下支持機構2及上支持機構3；箱體12，其具有一對窄幅側壁板4及5、較一對窄幅側壁板4及5寬幅且藉由焊接而固著(焊接固著)於該一對窄幅側壁板4及5之一對寬幅側壁板6及7、以及藉由焊接而固著於一對窄幅側壁板4及5以及一對寬幅側壁板6及7之底壁板8，且以該底壁板8及位於較該底壁板8更下方之一對窄幅側壁板4及5之下部9及10隔著下部固定機構11而固定於下支持機構2；阻力板16，其相對於在上端具有開口13之箱體12具有間隙14地配置於該箱體12內，且隔著上部固定機構15固定於上支持機構3；及瀝青等之黏性體17，其填充於箱體12內之該間隙14。
下支持機構2由建築物之特定樓層之地板側之下大樑21構成，橋接建築物之一對柱並被支持於該建築物之一對柱之下大樑21具備：H型鋼25，其一體地具有上凸緣板22、下凸緣板23及網板24；以及複數個補強肋板26，其等焊接固著於上凸緣板22、下凸緣板23及網板24。
上支持機構3由建築物之特定樓層之天花板側之上大樑31構成，橋接建築物之一對柱並被支持於該建築物之一對柱且於鉛直方向(上下方向)A上相對於下大樑21配置於上方之上大樑31具備：H型鋼35，其一體地具有 上凸緣板32、下凸緣板33及網板34；及複數個補強肋板36，其等焊接固著於上凸緣板32、下凸緣板33及網板34。
下部固定機構11具備：下樑側之角撐板43，其自箱體12之底壁板8之下表面41於鉛直方向A垂下，且分別焊接固著於該下表面41以及下部9及10之一側面42；一對側板45及46，其等於鉛直方向A上對應於下部9及10而配置，且於該下部9及10之下方固著於上凸緣板22之上表面44；下樑側之角撐板48，其相對於角撐板43配置於同一鉛直面內，且焊接固著於上凸緣板22之上表面44以及一對側板45及46之各者之側面47；二對拼接板49及50以及51及52，其等與角撐板43及48之各者相向接觸並於面外方向B夾持角撐板43及48之各者且於面內方向(橫向)C並列配置；及複數個螺栓54及55，其等為了使二對拼接板49及50以及51及52摩擦接合於角撐板43及48之各者並共同緊固，而分別螺合於螺母53之各者。
箱體12具備於水平方向且為面內方向C彼此對向配置之一對窄幅側壁板4及5、橋接窄幅側壁板4及5並焊接固著於該窄幅側壁板4及5且於水平方向且為面外方向B彼此對向配置之一對寬幅側壁板6及7、以及焊接固著於窄幅側壁板4及5以及寬幅側壁板6及7之下端之底壁板8，此外亦具備：開口形成構件61及62，其等包含橋接窄幅側壁板4及5並焊接固著於該窄幅側壁板4及5以及寬幅側壁板6及7之上端之L型鋼且限定開口13；及複數塊即三塊寬幅內壁板63，其等橋接窄幅側壁板4及5並焊接固著於該窄幅側壁板4及5以及底壁板8。
阻力板16具備：複數塊即四塊阻力板本體71，其等配置為於箱體12中相對於一對窄幅側壁板4及5、寬幅側壁板6及7、底壁板8以及寬幅內壁板63具有間隙14；三個間隙保持構件72，其等保持四塊阻力板本體71之彼此之面外方向B之間隔；及複數個螺栓74，其等為了將阻力板本體71及間隙保持構件72共同緊固，而分別螺合於螺母73之各者；且於四塊阻力板本體71中之面外方向B之中央側之二塊阻力板本體71、及三個間隙保持構件72中之於面外方向B被該二塊阻力板本體71夾持且保持該二塊阻力板本體71之面外方向B之間隔之一個間隙保持構件72，分別具有相對於其他剩餘二塊阻力板本體71及二塊間隙保持構件72之上端面75沿鉛直方向A位於更上方的上端面76。
上部固定機構15具備：一對側板82及83，其等固著於下凸緣板33之下表面81；上樑側之角撐板86，其焊接固著於下表面81以及一對側板82及83之各者之側面84且具有與上端面76於鉛直方向A具有間隙地相對之下端面85，且，與具有上端面76之二塊阻力板本體71及一個間隙保持構件72配置於同一鉛直平面內；二對拼接板87及88以及89及90，其等與角撐板86及具有上端面76之阻力板本體71之各者相向接觸並於面外方向B夾持角撐板86及具有上端面76之二塊阻力板本體71之各者且於面內方向C並列配置；及複數個螺栓92及93，其等為了使二對拼接板87及88以及89及90之各者摩擦接合於角撐板86及具有上端面76之二塊阻力板本體71之各者並共同緊固，而分別螺合於螺母91之各者。
以上之制震壁1於地震或風、交通振動等振動時，於箱體12與阻力板 16間之面內方向C之相對水平位移中使收納於箱體12內之黏性體17產生黏性剪斷變形，藉由該黏性剪斷變形產生之衰減力使地震或風、交通振動等振動衰減。
且，於制震壁1中，角撐板43分別以鉛直方向A之其上端面焊接固著於下表面41，且，以面內方向C之其側端面焊接固著於較底壁板8更向下方延伸之一對窄幅側壁板之下部9及10之側面42，另一方面，藉由螺栓54及55將二對拼接板49及50以及51及52共同緊固於角撐板43及48之各者，故相對於由阻力板16上之較大彎曲力矩引起而於箱體12之側端之部位即窄幅側壁板4及5產生之拉伸力具有充分之耐力並將箱體12牢固地固定於下大樑21，並且，於其製造時，可省略角撐板43之鉛直方向A之上端面與下表面41之焊接固著後之超音波探傷試驗等非破壞檢查，可削減裝配工時。另，本發明並非否定為了確認於如此之焊接固著部等之焊接之確實性及可靠性，而對該焊接固著部等進行超音波探傷試驗等非破壞檢查。
於圖1至圖5所示之制震壁1中，將下部固定機構11具備角撐板43及48、一對側板45及46、二對拼接板49及50以及51及52、螺栓54及55而構成，但亦可如圖6至圖10所示之制震壁100所示，將下部固定機構11除具備圖1至圖5所示之角撐板43及48、一對側板45及46、一對拼接板49及50以及螺合於螺母53之螺栓54以外，進而具備以下而構成：拼接板機構101，其將下部9連結於一側板45；及拼接板機構102，其將下部10連結於側板46；至於其他構成可與圖1至圖5所示之制震壁1同樣。
於圖6至圖10所示之制震壁100中，拼接板機構101具備：一對側端拼接板111及112，其等於面外方向B上將角撐板43及48置於中間並與下部9及側板45之各者之一側面42及47相向接觸地配置；側端拼接板115，其與下部9及側板45之各者之另一側面113及114相向接觸地配置並具有與面外方向B上之下部9及側板45之各者之寬度相等之寬度，且，與一對側端拼接板111及112協動夾持下部9及側板45之各者而配置；及複數個螺栓117，其等為了將一對側端拼接板111及112以及側端拼接板115共同緊固於下部9及側板45之各者，而分別螺合於螺母116之各者；且拼接板機構102具備：一對側端拼接板121及122，其等於面外方向B上將角撐板43及48置於中間並與下部10及側板46之各者之一側面42及47相向接觸地配置；側端拼接板125，其與下部10及側板46之各者之另一側面123及124相向接觸地配置且具有與面外方向B上之下部10及側板46之各者之寬度相等之寬度，且，與一對側端拼接板121及122協動夾持下部10及側板46之各者而配置；及複數個螺栓127，其等為了將一對側端拼接板121及122以及側端拼接板125共同緊固於下部10及側板46之各者，而分別螺合於螺母126之各者。
於圖6至圖10所示之制震壁100中，角撐板43固定於底壁板8之下表面41及下部9及10之側面42之各者，另一方面，藉由螺栓54將拼接板49及50共同緊固於角撐板43及48之各者，且藉由拼接板機構101而將下部9連結於固著於下支持機構2及角撐板48之面內方向C之一側端之側板45，且，藉由拼接板機構102而將下部10連結於固著於下支持機構2及角撐板48之面內方向C之另一側端之側板46，故亦具有進而充足之耐力並可將箱體12 牢固地固定於下大樑21，此外，可省略超音波探傷試驗等非破壞檢查，並可削減裝配工時。
另，制震壁1及100可如圖1至圖3及圖6至圖8所示，具備焊接固著於寬幅側壁板6及7以及底壁板8之複數個補強肋部131，又，亦可如圖6至圖8所示，具備焊接固著於底壁板8及角撐板43之複數個補強肋部132。
1‧‧‧制震壁
2‧‧‧下支持機構
3‧‧‧上支持機構
4‧‧‧窄幅側壁板
5‧‧‧窄幅側壁板
6‧‧‧寬幅側壁板
8‧‧‧底壁板
9‧‧‧下部
10‧‧‧下部
11‧‧‧下部固定機構
12‧‧‧箱體
15‧‧‧上部固定機構
16‧‧‧阻力板
21‧‧‧下大樑
22‧‧‧上凸緣板
23‧‧‧下凸緣板
24‧‧‧網板
25‧‧‧H型鋼
26‧‧‧補強肋板
31‧‧‧上大樑
32‧‧‧上凸緣板
33‧‧‧下凸緣板
34‧‧‧網板
35‧‧‧H型鋼
36‧‧‧補強肋板
41‧‧‧下表面
42‧‧‧側面
43‧‧‧角撐板
44‧‧‧上表面
45‧‧‧側板
46‧‧‧側板
47‧‧‧側面
48‧‧‧角撐板
49‧‧‧拼接板
51‧‧‧拼接板
54‧‧‧螺栓
55‧‧‧螺栓
61‧‧‧開口形成構件
71‧‧‧阻力板本體
74‧‧‧螺栓
76‧‧‧上端面
81‧‧‧下表面
82‧‧‧側板
83‧‧‧側板
84‧‧‧側面
86‧‧‧角撐板
87‧‧‧拼接板
89‧‧‧拼接板
92‧‧‧螺栓
93‧‧‧螺栓
131‧‧‧補強肋部
A‧‧‧鉛直方向(上下方向)
C‧‧‧面內方向(橫向)

Claims (3)

  1. 一種制震壁，其具備：建築物壁之下支持機構及上支持機構；箱體，其具有一對窄幅側壁板、較一對窄幅側壁板更為寬幅之一對寬幅側壁板及底壁板，且以該底壁板及位於較該底壁板更下方之一對窄幅側壁板之下部隔著下部固定機構而固定於下支持機構；阻力板，其相對於該箱體具有間隙地配置於該箱體內，且隔著上部固定機構而固定於上支持機構；及黏性體，其填充於該間隙；且下部固定機構具備：第一角撐板，其固著於箱體之底壁板之下表面及一對窄幅側壁板之下部之側面；第二角撐板，其相對於該第一角撐板配置於同一鉛直面內且固著於下支持機構；至少一對拼接板，其與第一及第二角撐板之各者相向配置；及螺栓，其將該至少一對拼接板共同緊固於第一及第二角撐板之各者。
  2. 一種制震壁，其具備：建築物壁之下支持機構及上支持機構；箱體，其具有一對窄幅側壁板、較一對窄幅側壁板更為寬幅之一對寬幅側壁板及底壁板，且以該底壁板及位於較該底壁板更下方之一對窄幅側壁板之下部隔著下部固定機構而固定於下支持機構；阻力板，其相對於該箱體具有間隙地配置於該箱體內，且隔著上部固定機構而固定於上支持機構；及黏性體，其填充於該間隙；且下部固定機構具備：第一角撐板，其固著於箱體之底壁板之下表面及一對窄幅側壁板之下部之一側面；第二角撐板，其相對於該第一角撐板配置於同一鉛直面內且固著於下支持機構；至少一對拼接板，其與第一及第二角撐板之各者相向配置；螺栓，其將該至少一對拼接板共同緊固於第一及第二角撐板之各者；一側板，其固著於下支持機構及第二角撐板之一側端；另一側板，其固著於下支持機構及第二角撐板之另一側端；第一拼接板機構，其將一對窄幅側壁板中之一窄幅側壁板之下部連結於一側板；及第二拼接板機構，其將一對窄幅側壁板中之另一窄幅側壁板之下部連結於另一側板。
  3. 如請求項2之制震壁，其中第一拼接板機構具備：一對第一側端拼接板，其將第一及第二角撐板置於中間並與一窄幅側壁板之下部及一側板之各者之一側面相向配置；第二側端拼接板，其與一窄幅側壁板之下部及一側板之各者之另一側面相向配置；及其他螺栓，其將一對第一側端拼接板及第二側端拼接板共同緊固於一窄幅側壁板之下部及一側板；且第二拼接板機構具備：一對第三側端拼接板，其將第一及第二角撐板置於中間並與另一窄幅側壁板之下部及另一側板之各者之一側面相向配置；第四側端拼接板，其與另一窄幅側壁板之下部及另一側板之各者之另一側面相向配置；及其他螺栓，其將一對第三側端拼接板及第四側端拼接板共同緊固於另一窄幅側壁板之下部及另一側板。
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