WO2015045384A1 - 制震壁構造 - Google Patents

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Abstract

建築物に地震や風等による振動が作用した場合であっても、制震壁体の面内方向における変位を吸収しながら、振動を減衰させることのできる制震壁構造を提供する。建築物の壁部に導入される制震壁構造に関する。壁部に設けられる壁枠と、壁枠に設けられる制震壁体と、壁枠と制震壁体との間に設けられる制震ダンパーとを備える。制震壁体は、面材3の上端部及び下端部の何れか一方並びに両側端部が枠材に固定されて、壁枠の内側で複数の面材を幅方向に枠材を介して連結させて設けられるとともに、建築物に作用する振動を制震ダンパーで減衰させるときに生じる面内方向の変位を吸収するものとして、制震壁体の両側部と壁枠とを離間させた間隙部を形成させるものである。

Description

制震壁構造
 本発明は、建築物の壁部に導入される制震壁構造に関する。
 従来より、建物内に確実に設置できるとともに、階下への圧迫感を軽減することを目的として、特許文献1に開示される手摺壁が提案されている。
 特許文献1に開示される手摺壁は、建物内の床の開口側縁部に立設されており、ガラス等の透明板材を鉛直に配置してなる透明壁部と、少なくとも一方が透明壁部と略等しい高さに設定された二つの壁部と、透明壁部の上端部と少なくとも一方の壁部の上端部とにわたって設けられる笠木部材と、透明板材の上端部を保持し、笠木部材の取付下地となる補強フレームとを備えるものである。
特開2012-77574号公報
 しかし、特許文献1に開示される手摺壁は、建築物に地震や風等による振動が作用した場合に、透明壁部の上端部が笠木部材の内側でクッション材に押し付けるようにして固定材で固定されることから、振動を十分に減衰させることができないものとなるという問題点があった。
 また、特許文献1に開示される手摺壁は、壁部と透明壁部とが離間しないように設けられることから、建築物に振動が作用することによる透明壁部の面内方向の変位が許容されないものとなり、透明壁部が振動による応力集中で破損するおそれがあるという問題点があった。
 そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、建築物に地震や風等による振動が作用した場合であっても、制震壁体の面内方向における変位を吸収しながら、振動を減衰させることのできる制震壁構造を提供することにある。
 第1発明に係る制震壁構造は、建築物の壁部に導入される制震壁構造であって、壁部に設けられる壁枠と、前記壁枠に設けられる制震壁体と、前記壁枠と前記制震壁体との間に設けられる制震ダンパーとを備え、前記制震壁体は、面材の上端部及び下端部の何れか一方並びに両側端部が枠材に固定されて、前記壁枠の内側で複数の前記面材を幅方向に前記枠材を介して連結させて設けられるとともに、建築物に作用する振動を前記制震ダンパーで減衰させるときに生じる面内方向の変位を吸収するものとして、前記制震壁体の両側部と前記壁枠とを離間させた間隙部を形成させるものであることを特徴とする。
 第2発明に係る制震壁構造は、第1発明において、前記制震壁体は、前記面材の正面部及び背面部の何れか一方又は両方に、スペーサーを介在させた弾性接着材で前記枠材が取り付けられることによって、前記面材の上端部及び下端部の何れか一方並びに両側端部が前記枠材に固定されることを特徴とする。
 第3発明に係る制震壁構造は、第1発明において、前記制震壁体は、前記枠材に形成された嵌入部の内側に設けられた弾性緩衝材に前記面材の端面を当接させながら、前記面材の上端部及び下端部の何れか一方並びに両側端部が前記嵌入部に嵌め込まれることによって、前記面材の上端部及び下端部の何れか一方並びに両側端部が前記枠材に固定されることを特徴とする。
 第4発明に係る制震壁構造は、第1発明において、前記制震壁体は、前記面材の正面部から背面部まで貫通して形成された貫通孔に緩衝リングが取り付けられるとともに、前記面材の正面部及び背面部の何れか一方又は両方に、前記貫通孔及び前記緩衝リングに挿通された締結部材で前記枠材が固定されることによって、前記面材の上端部及び下端部の何れか一方並びに両側端部が前記枠材に固定されることを特徴とする。
 第5発明に係る制震壁構造は、第1発明~第4発明の何れかにおいて、前記枠材は、隣り合う複数の前記面材の側端部間で、隣り合う複数の前記面材から作用する上下方向の力が釣り合わなかったときの浮き上がる変位を防止するものとして、前記枠材の上端及び下端の何れか一方を前記壁枠に固定するアンカー部材が設けられることを特徴とする。
 第6発明に係る制震壁構造は、第1発明~第5発明の何れかにおいて、前記制震ダンパーは、前記面材の正面部及び背面部の何れか一方又は両方に取り付けられる第1部材と、前記第1部材に当接させて設けられる第2部材とを有し、建築物に作用する振動を減衰させるものとして、前記第1部材と前記第2部材とを異種材料接触状態で摺動させて、前記制震壁体を面内方向に変位させるものであることを特徴とする。
 第7発明に係る制震壁構造は、第1発明~第5発明の何れかにおいて、前記制震ダンパーは、前記制震壁体の面内方向に突出して設けられる減衰部と、前記減衰部の側方に設けられる支持部とを有し、建築物に作用する振動を減衰させるために前記減衰部を変形させるときに、前記減衰部を前記支持部に当接させることによって、前記減衰部を所定の振動減衰性能を維持した状態で変形させることができるように、前記減衰部と前記支持部とが当接される当接部が所定の角度で傾斜するように設定されることを特徴とする。
 第1発明~第7発明によれば、制震壁体の幅方向の両側部と壁枠とを離間させて形成された間隙部において、複数の面材を一体化させた制震壁体を変位させて、建築物に作用する振動を制震ダンパーで減衰させるときに生じる制震壁体の面内方向の変位が吸収される。これにより、第1発明~第7発明によれば、複数の面材を枠材に固定した状態で、複数の面材を一体化させた制震壁体を変位させて、建築物に作用する振動を制震ダンパーで減衰させながら、制震壁体の面内方向の変位を確実に吸収することが可能となる。
 第1発明~第7発明によれば、軽量小型の各々の面材を容易に運搬して、建築物の横方向で確実に連結された複数の面材が設置されるため、一体化して振動減衰性能が付与された制震壁体を建築物に容易に構築することが可能となる。第1発明~第7発明によれば、一体化して振動減衰性能が付与された制震壁体が容易に構築されるため、短い工期で低コストに建築物の壁部に制震機能を導入することが可能となる。
 特に、第2発明によれば、スペーサーを介在させた弾性接着材を用いて面材に枠材が取り付けられることで、面材から枠材を所定の間隔で離間させることができるため、建築物に地震や風等による振動が作用した場合に、スペーサーを介在させて所定の間隔で離間させて設けられた弾性接着材で、面材と枠材との相対変位を吸収して、建築物に作用する振動を減衰させることが可能となる。
 特に、第3発明によれば、枠材に形成された嵌入部の内側に、ゴム等の弾性緩衝材が設けられることで、面材の端面が枠材に直接接触しないものとなるため、建築物に地震や風等による振動が作用した場合に、枠材の弾性緩衝材で面材と枠材との相対変位を吸収して、建築物に作用する振動を減衰させることが可能となる。
 特に、第4発明によれば、面材の貫通孔の内側に略筒形状の緩衝リングが取り付けられることで、面材の貫通孔と締結部材との間で緩衝リングが緩衝材として設けられて、面材に締結部材が直接接触しないものなるため、建築物に地震や風等による振動が作用した場合に、面材の緩衝リングで面材と枠材との相対変位を吸収して、建築物に作用する振動を減衰させることが可能となる。
 特に、第5発明によれば、隣り合う複数の面材の間で、枠材が幅方向に傾斜して変位することを防止するものとして、枠材にアンカー部材が設けられることで、振動による枠材の緩みや変形を防止することができるため、建築物に地震や風等による振動が作用した場合に、隣り合う複数の面材を確実に一体化させて、複数の面材の下端部又は上端部で、制震壁体を強固に固定することが可能となる。
 特に、第6発明によれば、第1部材と第2部材とが異種材料接触状態で摺動するときに、鉄板、鋼板等とアルミニウム板等との間で、アルミニウム等が鉄板、鋼板等に部分的に溶け込むものとなり、各々の金属粒子が一体化されて界面を形成させることなく、金属流動する部位が形成されるものとなるため、界面を形成する摩擦抵抗と比較して、著しく高い摩擦係数を得ることができ、建築物に作用する振動に対する吸収性能を著しく向上させて、建築物の倒壊や面材の崩落を確実に防止することが可能となる。第6発明によれば、制震壁体の幅方向が長手方向となる長孔が第2部材に形成されて、この長孔に締結部材が挿通されるため、第1部材及び第2部材が長孔で制震壁体の幅方向に相対的に摺動することで、建築物に作用する振動を摩擦減衰によって吸収することが可能となる。
 特に、第7発明によれば、減衰部の先端部と基端部とを幅方向に相対的に安定して変位させて、減衰部を所定の振動減衰性能を維持した状態で変形させるものとなるため、建築物に作用する振動を制震ダンパーに効率的に吸収させて、建築物の倒壊や面材の崩落を確実に防止することが可能となる。
本発明を適用した制震壁構造を示す正面図である。 (a)は、本発明を適用した制震壁構造の第1実施例の制震壁体を示す一部拡大平面図であり、(b)は、その一部拡大正面図である。 (a)は、本発明を適用した制震壁構造の第2実施例の制震壁体を示す一部拡大平面図であり、(b)は、その一部拡大正面図である。 (a)は、本発明を適用した制震壁構造の第3実施例の制震壁体を示す一部拡大平面図であり、(b)は、その一部拡大正面図である。 (a)は、本発明を適用した制震壁構造の第1実施例の制震ダンパーを示す一部拡大正面図であり、(b)は、その一部拡大側面図である。 (a)は、本発明を適用した制震壁構造の第2実施例の制震ダンパーを示す一部拡大正面図であり、(b)は、その一部拡大側面図である。 (a)は、本発明を適用した制震壁構造の第3実施例の制震ダンパーを示す一部拡大正面図であり、(b)は、その一部拡大側面図である。 (a)は、本発明を適用した制震壁構造の第4実施例の制震ダンパーを示す一部拡大正面図であり、(b)は、その一部拡大側面図である。 (a)は、本発明を適用した制震壁構造の第5実施例の制震ダンパーを示す一部拡大正面図であり、(b)は、その一部拡大側面図である。
 以下、本発明を適用した制震壁構造1を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
 本発明を適用した制震壁構造1は、図1に示すように、建築物の壁部6に導入されるものであり、壁部6に設けられる壁枠2と、壁枠2に設けられる制震壁体3と、壁枠2と制震壁体3との間に設けられる制震ダンパー5とを備える。
 壁枠2は、建築物の構造耐力の基礎となる構造部材等として構築される。壁枠2は、例えば、建築物の横方向に所定の間隔で離間させて設けられる複数の柱材21と、建築物の縦方向に所定の間隔で離間させて設けられる複数の梁材22とを備え、複数の柱材21と、複数の梁材22とが、建築物の壁部6を略矩形状に開口させるようにして組み合わされる。
 制震壁体3は、例えば、建築物の構造耐力を負担しないガラス壁のカーテンウォールとして構築される。制震壁体3は、これに限らず、建築物の構造耐力の基礎となる構造部材等として構築されてもよい。制震壁体3は、略矩形状に開口された壁枠2の内側で、建築物の横方向が制震壁体3の幅方向となるようにして、複数の面材31を幅方向に連結させて設けられる。
 面材31は、複数の略矩形状のガラス、鋼板又はシャッター等が用いられる。面材31は、下端部31a及び両側端部31cが制震壁体3の枠材32で固定されることで、隣り合う面材31と制震壁体3の幅方向に連結されるものとなる。面材31は、これに限らず、上端部31b及び両側端部31cが制震壁体3の枠材32によって3辺固定とされてもよい。
 枠材32は、所定の固定強度QFIXで複数の面材31を連結するものであり、建築物に
地震や風等による振動が作用した場合に、隣り合う面材31が互いに離間することのないように、相対変位を抑制するものとなる。枠材32は、隣り合う複数の面材31の間で、隣り合う面材31を所定の固定強度QFIXで連結するものとなり、複数の面材31を一体
化させた制震壁体3が構築されるものとなる。
 制震壁体3は、図2に示すように、第1実施例において、面材31の両側端部31cや下端部31a又は上端部31bで、建築物の内側に配置される正面部31d、及び、建築物の外側に配置される背面部31eの何れか一方又は両方に、金属帯板33が枠材32として取り付けられる。
 金属帯板33は、面材31の周縁に沿って延びて形成される略帯形状の板材が用いられる。金属帯板33は、面材31の正面部31d及び背面部31eに取り付けられることによって、面材31に一対となって設けられるものとなる。金属帯板33は、面材31に取り付けられる取付部33aと、取付部33aから面材31の面内方向に延びる連結部33bとを有し、複数の連結孔部33cが連結部33bに形成される。
 金属帯板33は、シリコンシーラントやシリコン製の両面テープ等の弾性接着材34により、面材31の正面部31d及び背面部31eと金属帯板33の取付部33aとが接着されて、弾性接着材34の乾燥固結等によって固定される。金属帯板33は、ガラス球等のスペーサー35が弾性接着材34に混ぜ入れられることで、面材31と金属帯板33との間にスペーサー35を介在させた弾性接着材34が塗布されるものとなり、面材31か

ら1~3mm程度離間させた状態で固定されるものとなる。
 金属帯板33は、連結部33bに形成された連結孔部33cにボルト等が挿通されて、このボルト等がナット等で締結されることで、隣り合う面材31の金属帯板33や、壁枠2の梁材22に鋼板等を介して固定されるものとなり、複数の面材31が一体化して設けられるものとなる。
 制震壁体3は、第1実施例において、スペーサー35を介在させた弾性接着材34を用いて面材31に枠材32が取り付けられることで、面材31から金属帯板33を所定の間隔で離間させることができる。これにより、本発明を適用した制震壁構造1は、建築物に地震や風等による振動が作用した場合に、スペーサー35を介在させて所定の間隔で離間させて設けられた弾性接着材34で、面材31と金属帯板33との相対変位を吸収して、建築物に作用する振動を減衰させることが可能となる。
 制震壁体3は、図3に示すように、第2実施例において、面材31の両側端部31cや下端部31a又は上端部31bが嵌め込まれる嵌入部37が枠材32に形成される。制震壁体3は、枠材32に形成された嵌入部37に嵌め込まれることによって、面材31の両側端部31cや下端部31a又は上端部31bが枠材32に固定されて、複数の面材31を幅方向に一体化させたものとなる。
 枠材32は、面材31の正面部31dと背面部31eとを挟み込むように嵌入部37が形成される。枠材32は、嵌入部37の内側にゴム等の弾性緩衝材38が設けられて、弾性緩衝材38に面材31の端面を当接させながら、面材31の両側端部31cや下端部31a又は上端部31bが固定されるものとなる。
 制震壁体3は、第2実施例において、枠材32に形成された嵌入部37の内側に、ゴム等の弾性緩衝材38が設けられることで、面材31の端面が枠材32に直接接触しないものとなる。これにより、本発明を適用した制震壁構造1は、建築物に地震や風等による振動が作用した場合に、枠材32の弾性緩衝材38で面材31と枠材32との相対変位を吸収して、建築物に作用する振動を減衰させることが可能となる。
 制震壁体3は、図4に示すように、第3実施例において、面材31の正面部31dから背面部31eまで貫通して形成された貫通孔41の内側に、面材31よりも僅かに厚く形成された緩衝リング42が取り付けられる。制震壁体3は、鉛製等の緩衝リング42が用いられて、面材31の正面部31d及び背面部31eの何れか一方又は両方に、貫通孔41及び緩衝リング42に挿通された締結部材43で、枠材32が固定される。制震壁体3は、面材31の両側端部31cや下端部31a又は上端部31bが枠材32に固定されて、複数の面材31を幅方向に一体化させたものとなる。
 枠材32は、面材31の正面部31d及び背面部31eの何れか一方又は両方で、金属帯板33が用いられて、金属帯板33の連結部33bにボルト等が用いられることによって、隣り合う面材31の金属帯板33や、壁枠2の梁材22に固定される。枠材32は、金属帯板33で複数の面材31を一体化させて、複数の面材31の下端部31a又は上端部31bで、制震壁体3を梁材22に固定させるものとなる。
 制震壁体3は、第3実施例において、面材31の貫通孔41の内側に略筒形状の緩衝リング42が取り付けられることで、面材31の貫通孔41と締結部材43との間で緩衝リング42が緩衝材として設けられて、面材31に締結部材43が直接接触しないものなる。これにより、本発明を適用した制震壁構造1は、建築物に地震や風等による振動が作用した場合に、面材31の緩衝リング42で面材31と枠材32との相対変位を吸収して、

建築物に作用する振動を減衰させることが可能となる。
 制震壁体3は、第1実施例~第3実施例の何れにおいても、図1に示すように、枠材32の上端及び下端の何れか一方を、壁枠2の梁材22に固定するアンカー部材36が必要に応じて設けられる。このとき、アンカー部材36は、上部の梁材22又は下部の梁材22に埋め込まれること等によって設けられるものとなる。
 制震壁体3は、第1実施例~第3実施例の何れにおいても、建築物に地震や風等による振動が作用することで、制震壁体3の幅方向で隣り合う面材31が相対的に上下方向に移動しようとして、隣り合う面材31から枠材32に幅方向で異なる大きさのせん断力が作用する。このとき、枠材32は、異なる大きさのせん断力が幅方向の両側で作用して、枠材32の幅方向に傾斜等するものとなる。枠材32は、隣り合う複数の面材31の側端部間で、隣り合う複数の面材31から作用する上下方向の力が釣り合わなかったときに、壁枠2の梁材22から離間して浮き上がる変位を生じさせるものとなる。枠材32は、この浮き上がる変位を防止するものとして、アンカー部材36で固定されるものとなる。
 枠材32は、隣り合う複数の面材31の側端部間で、隣り合う複数の面材31から作用する上下方向の力が釣り合わなかったときの浮き上がる変位を防止するものとしてアンカー部材36が設けられることで、振動による枠材32の緩みや変形を防止することができる。これにより、本発明を適用した制震壁構造1は、建築物に地震や風等による振動が作用した場合に、隣り合う複数の面材31を確実に一体化させて、複数の面材31の下端部31a又は上端部31bで、制震壁体3を強固に固定することが可能となる。
 制震ダンパー5は、図1に示すように、枠材32で梁材22に固定されていない面材31の下端部31a又は上端部31bにおいて、壁枠2と制震壁体3との間に設けられる。
 制震ダンパー5は、図5に示すように、第1実施例において、制震壁体3の面材31の正面部31d及び背面部31eの何れか一方又は両方に取り付けられる第1部材51と、第1部材51に挟み込まれた状態で第1部材51に当接させて設けられる第2部材52とを備える。
 第1部材51は、鉄板、鋼板や金属帯板33等が用いられて、制震壁体3の面材31の正面部31d及び背面部31eの何れか一方又は両方に、スペーサー35を介在させた弾性接着材34等で取り付けられる。第2部材52は、アルミニウム板、ステンレス板、真鍮板、樹脂板等が用いられて、上部の梁材22又は下部の梁材22に上端又は下端が固定される。
 第1部材51と第2部材52とは、面材31の正面側又は背面側に皿バネ53を介在させた状態で、締結部材43で固定されるものとなることから、建築物に作用する振動を減衰させるものとして、第1部材51と第2部材52とを異種材料接触状態で摺動させて、制震壁体3を面内方向に変位させるものとなる。
 ここで、異種材料接触状態とは、鉄材又は鋼材とアルミニウムとが接触する異種金属接触状態や、鉄材又は鋼材と真鍮とが接触する異種金属接触状態、鉄材又は鋼材とステンレスとが接触する異種金属接触状態、鉄材又は鋼材と金属粉を含有する樹脂とが接触する異種材料接触状態、鉄材又は鋼材と金属粉を含有しない樹脂とが接触する異種材料接触状態等をいう。
 制震ダンパー5は、制震壁体3の幅方向が長手方向となる長孔54が、第2部材52に形成されて、この長孔54に締結部材43が挿通される。制震ダンパー5は、第1実施例

において、第1部材51及び第2部材52が長孔54で制震壁体3の幅方向に相対的に摺動することで、建築物に作用する振動を摩擦減衰によって吸収することが可能となる。
 制震ダンパー5は、図6に示すように、第2実施例において、制震壁体3の面材31の正面部31d及び背面部31eの何れか一方又は両方に取り付けられる第1部材51と、第1部材51を挟み込んだ状態で第1部材51に当接させて設けられる第2部材52とを備える。
 第1部材51は、アルミニウム板、ステンレス板、真鍮板、樹脂板等が用いられて、制震壁体3の面材31の正面部31d及び背面部31eの何れか一方又は両方に、スペーサー35を介在させた弾性接着材34等で取り付けられる。第2部材52は、鉄板、鋼板や金属帯板33等が用いられて、上部の梁材22又は下部の梁材22に上端又は下端が固定される。
 第1部材51と第2部材52とは、面材31の正面側又は背面側に皿バネ53を介在させた状態で、締結部材43で固定されるものとなることから、建築物に作用する振動を減衰させるものとして、第1部材51と第2部材52とを異種材料接触状態で摺動させて、制震壁体3を面内方向に変位させるものとなる。
 制震ダンパー5は、制震壁体3の幅方向が長手方向となる長孔54が、第2部材52に形成されて、長孔54の内側に緩衝リング42が取り付けられた状態で、長孔54に締結部材43が挿通される。制震ダンパー5は、第2実施例においても、第1部材51及び第2部材52が長孔54で制震壁体3の幅方向に相対的に摺動することで、建築物に作用する振動を摩擦減衰によって吸収することが可能となる。
 制震ダンパー5は、第1実施例及び第2実施例において、略平板状の第1部材51又は第2部材52の平滑度を向上させることで、第1部材51と第2部材52とが異種材料接触状態で摺動するときに、鉄板、鋼板等とアルミニウム板等との間でアルミニウム等が鉄板、鋼板等に部分的に溶け込むものとなり、各々の金属粒子が一体化されて界面を形成させることなく、金属流動する部位が形成されるものとなる。これにより、本発明を適用した制震壁構造1は、界面を形成する摩擦抵抗と比較して、著しく高い摩擦係数を得ることができ、建築物に作用する振動に対する吸収性能を著しく向上させて、建築物の倒壊や面材31の崩落を確実に防止することが可能となる。
 制震ダンパー5は、図7に示すように、第3実施例において、制震壁体3の面内方向に突出して設けられる減衰部55と、減衰部55の側方に設けられる一対の支持部56とを有する。
 減衰部55は、上部の梁材22又は下部の梁材22に基端部55cが固定され、制震壁体3の面材31の正面部31d及び背面部31eの何れか一方又は両方に取り付けられる第1部材51に挟み込まれた状態で、第1部材51に先端部55aが締結部材43で固定される。減衰部55は、建築物に地震や風等による振動が作用して制震壁体3が面内方向に変位するときに、幅方向に傾斜して当接部55bを支持部56に当接させながら変形するものとなる。
 減衰部55は、先端部55aにおける制震壁体3の幅方向の変形量が大きくなるにつれて、減衰部55の板厚tと鋼材の降伏点強度σyとから算出されるモーメント耐力Mpが
低下するものとなるように、減衰部55の幅Bが設定される。なお、モーメント耐力Mpは、Mp=t×B2/4×σyで算出されるものであり、減衰部55の高さ方向で基端部55cから離間するにしたがって、モーメント耐力Mpが低下するものとなるように減衰部

55の幅Bが設定されることで、減衰部55の当接部55bが所定の角度で傾斜するように設定されるものとなる。
 制震ダンパー5は、支持部56及び減衰部55の当接部55bが所定の角度で傾斜するように設定されることで、減衰部55のモーメント耐力Mpを低下させることができ、建築物に作用する振動による荷重Qをバイリニアとしながら減衰部55の先端部55aの安定した変位量を確保して、減衰部55を所定の振動減衰性能を維持した状態で変形させることができるものとなる。
 制震ダンパー5は、図8に示すように、第4実施例において、制震壁体3の面内方向に突出して設けられる減衰部55を有する。
 減衰部55は、上部の梁材22又は下部の梁材22に基端部55cが固定され、制震壁体3の面材31の正面部31d及び背面部31eの何れか一方又は両方に取り付けられる第1部材51に挟み込まれた状態で、第1部材51に先端部55aが締結部材43で固定される。減衰部55は、建築物に地震や風等による振動が作用して制震壁体3が面内方向に変位するときに、幅方向に傾斜しながら変形するものとなる。
 減衰部55は、先端部55aにおける制震壁体3の幅方向の変形量が大きくなるにつれて、減衰部55の板厚tと鋼材の降伏点強度σyとから算出されるモーメント耐力Mpが
低下するものとなるように、減衰部55の幅Bが設定される。なお、モーメント耐力Mpは、Mp=t×B2/4×σyで算出されるものであり、減衰部55の高さ方向で先端部55a及び基端部55cから離間するにしたがってモーメント耐力Mpが低下するものとなるように、減衰部55の幅Bが高さ方向で異なるものとなるように設定されるものとなる。
 制震ダンパー5は、減衰部55の幅Bが高さ方向で異なるものとなるように設定されることで、減衰部55のモーメント耐力Mpを低下させることができ、建築物に作用する振動による荷重Qをバイリニアとしながら減衰部55の先端部55aの安定した変位量を確保して、減衰部55を所定の振動減衰性能を維持した状態で変形させることができるものとなる。
 制震ダンパー5は、第3実施例及び第4実施例において、減衰部55の先端部55aと基端部55cとを幅方向に相対的に安定して変位させて、減衰部55を所定の振動減衰性能を維持した状態で変形させるものとなる。これにより、本発明を適用した制震壁構造1は、建築物に作用する振動を制震ダンパー5に効率的に吸収させて、建築物の倒壊や面材31の崩落を確実に防止することが可能となる。
 制震ダンパー5は、図9に示すように、第5実施例において、面材31の正面部31d及び背面部31eの何れか一方又は両方に取り付けられる第1部材51と、スペーサー35を介在させた弾性接着材34で第1部材51に取り付けられる第2部材52とを備える。
 第1部材51は、制震壁体3の面材31の正面部31d及び背面部31eの何れか一方又は両方にスペーサー35を介在させた弾性接着材34で取り付けられる。第2部材52は、上部の梁材22又は下部の梁材22に上端又は下端が固定され、第1部材51に挟み込まれた状態で、締結部材43で固定される。
 制震壁体3は、第5実施例において、スペーサー35を介在させた弾性接着材34を用いて第1部材51に第2部材52が取り付けられることで、第1部材51から第2部材5

2を所定の間隔で離間させることができる。これにより、本発明を適用した制震壁構造1は、建築物に地震や風等による振動が作用した場合に、スペーサー35を介在させて所定の間隔で離間させて設けられた弾性接着材34で、第1部材51と第2部材52との相対変位を吸収して、建築物に作用する振動を減衰させることが可能となる。
 本発明を適用した制震壁構造1は、図1に示すように、枠材32による面材31の固定強度QFIXよりも、建築物に作用する振動によって制震ダンパー5が変位するときの降伏
強度Qyの方が小さいものとなる。これにより、本発明を適用した制震壁構造1は、複数
の面材31を枠材32に固定した状態で、複数の面材31を一体化させた制震壁体3を変位させて、建築物に作用する振動を制震ダンパー5で確実に減衰させることが可能となる。
 本発明を適用した制震壁構造1は、制震壁体3の幅方向の両側部3aと壁枠2の柱材21とを離間させて間隙部4を形成させるものである。本発明を適用した制震壁構造1は、間隙部4において、複数の面材31を一体化させた制震壁体3を変位させて、建築物に作用する振動を制震ダンパー5で減衰させるときに生じる制震壁体3の面内方向の変位が吸収される。これにより、本発明を適用した制震壁構造1は、複数の面材31を枠材32に固定した状態で、複数の面材31を一体化させた制震壁体3を変位させて、建築物に作用する振動を制震ダンパー5で減衰させながら、制震壁体3の面内方向の変位を確実に吸収することが可能となる。
 本発明を適用した制震壁構造1は、軽量小型の各々の面材31を容易に運搬して、建築物の横方向で確実に連結された複数の面材31が設置されるため、一体化して振動減衰性能が付与された制震壁体3を建築物に容易に構築することが可能となる。本発明を適用した制震壁構造1は、一体化して振動減衰性能が付与された制震壁体3が容易に構築されるため、短い工期で低コストに建築物の壁部6に制震機能を導入することが可能となる。
 以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。
1    :制震壁構造
2    :壁枠
21   :柱材
22   :梁材
3    :制震壁体
3a   :両側部
31   :面材
31a  :下端部
31b  :上端部
31c  :両側端部
31d  :正面部
31e  :背面部
32   :枠材
33   :金属帯板
33a  :取付部
33b  :連結部
33c  :連結孔部
34   :弾性接着材

35   :スペーサー
36   :アンカー部材
37   :嵌入部
38   :弾性緩衝材
4    :間隙部
41   :貫通孔
42   :緩衝リング
43   :締結部材
5    :制震ダンパー
51   :第1部材
52   :第2部材
53   :皿バネ
54   :長孔
55   :減衰部
55a  :先端部
55b  :当接部
55c  :基端部
56   :支持部
6    :壁部

Claims (7)

  1.  建築物の壁部に導入される制震壁構造であって、
     壁部に設けられる壁枠と、前記壁枠に設けられる制震壁体と、前記壁枠と前記制震壁体との間に設けられる制震ダンパーとを備え、
     前記制震壁体は、面材の上端部及び下端部の何れか一方並びに両側端部が枠材に固定されて、前記壁枠の内側で複数の前記面材を幅方向に前記枠材を介して連結させて設けられるとともに、建築物に作用する振動を前記制震ダンパーで減衰させるときに生じる面内方向の変位を吸収するものとして、前記制震壁体の両側部と前記壁枠とを離間させた間隙部を形成させるものであること
     を特徴とする制震壁構造。
  2.  前記制震壁体は、前記面材の正面部及び背面部の何れか一方又は両方に、スペーサーを介在させた弾性接着材で前記枠材が取り付けられることによって、前記面材の上端部及び下端部の何れか一方並びに両側端部が前記枠材に固定されること
     を特徴とする請求項1記載の制震壁構造。
  3.  前記制震壁体は、前記枠材に形成された嵌入部の内側に設けられた弾性緩衝材に前記面材の端面を当接させながら、前記面材の上端部及び下端部の何れか一方並びに両側端部が前記嵌入部に嵌め込まれることによって、前記面材の上端部及び下端部の何れか一方並びに両側端部が前記枠材に固定されること
     を特徴とする請求項1記載の制震壁構造。
  4.  前記制震壁体は、前記面材の正面部から背面部まで貫通して形成された貫通孔に緩衝リングが取り付けられるとともに、前記面材の正面部及び背面部の何れか一方又は両方に、前記貫通孔及び前記緩衝リングに挿通された締結部材で前記枠材が固定されることによって、前記面材の上端部及び下端部の何れか一方並びに両側端部が前記枠材に固定されること
     を特徴とする請求項1記載の制震壁構造。
  5.  前記枠材は、隣り合う複数の前記面材の側端部間で、隣り合う複数の前記面材から作用する上下方向の力が釣り合わなかったときの浮き上がる変位を防止するものとして、前記枠材の上端及び下端の何れか一方を前記壁枠に固定するアンカー部材が設けられること
     を特徴とする請求項1~4の何れか1項記載の建築物の制震壁構造。
  6.  前記制震ダンパーは、前記面材の正面部及び背面部の何れか一方又は両方に取り付けられる第1部材と、前記第1部材に当接させて設けられる第2部材とを有し、建築物に作用する振動を減衰させるものとして、前記第1部材と前記第2部材とを異種材料接触状態で摺動させて、前記制震壁体を面内方向に変位させるものであること
     を特徴とする請求項1~5の何れか1項記載の制震壁構造。
  7.  前記制震ダンパーは、前記制震壁体の面内方向に突出して設けられる減衰部と、前記減衰部の側方に設けられる支持部とを有し、建築物に作用する振動を減衰させるために前記減衰部を変形させるときに、前記減衰部を前記支持部に当接させることによって、前記減衰部を所定の振動減衰性能を維持した状態で変形させることができるように、前記減衰部と前記支持部とが当接される当接部が所定の角度で傾斜するように設定されること
     を特徴とする請求項1~5の何れか1項記載の制震壁構造。
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