(57)【要約】【課題】横方向の揺れだけでなく上下方向の揺れも有効に吸収することができる制震構造を提供する。【解決手段】制震構造１０は、横方向に間隔をおいて立設された一対の縦軸材１１と、一対の縦軸材１１の上部を連結するように設けられた上側の横軸材１２と、一対の縦軸材１１の下部を連結するように設けられた下側の横軸材１３と、により構成された矩形枠体１４と、矩形枠体１４内にその開口を封じるように設けられた剛体材料で形成された面材１５と、を備える。面材１５は、矩形枠体１４を構成する縦軸材１１に対して固定具ｎを介して固定されていると共に、横軸材１２，１３に対して面材１５の面内のいずれの方向の振動をも吸収する制震ダンパー２０を介して固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
横方向に間隔をおいて立設された一対の縦軸材と、該一対の縦軸材の上部を連結するように設けられた上側の横軸材と、該一対の縦軸材の下部を連結するように設けられた下側の横軸材と、により構成された矩形枠体と、
上記矩形枠体内にその開口を封じるように設けられた剛体材料で形成された面材と、
を備え、
上記面材は、上記矩形枠体を構成する一対の縦軸材並びに上側及び下側の横軸材のうち少なくとも１本の軸材に対して固定具を介して固定されていると共に、他の軸材に対して該面材の面内のいずれの方向の振動をも吸収する制震ダンパーを介して固定されていることを特徴とする制震構造。
【請求項２】
請求項１に記載された制震構造において、
上記面材は上記矩形枠体の少なくとも１つの角部に対応して欠損部が形成されており、該矩形枠体の該角部には、縦軸材と横軸材とを接合する接合部材が設けられていることを特徴とする制震構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は制震構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般住宅に設けられる制震構造として、特許文献１には、上梁に固定した上部伝達部材と下梁に固定した下部伝達部材との間に油圧ダンパーを介設したものが開示されている。
【特許文献１】特開２００７−２３９４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、特許文献１に開示された構造では、油圧ダンパーが横方向の振動しか吸収することができない。その一方、実際の地震では、横方向の揺れだけでなく上下方向の揺れも含まれるため、この仕様では十分に振動を吸収して建物の破壊を防止することはできない。
【０００４】
本発明の目的は、横方向の揺れだけでなく上下方向の揺れも有効に吸収することができる制震構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の制震構造は、
横方向に間隔をおいて立設された一対の縦軸材と、該一対の縦軸材の上部を連結するように設けられた上側の横軸材と、該一対の縦軸材の下部を連結するように設けられた下側の横軸材と、により構成された矩形枠体と、
上記矩形枠体内にその開口を封じるように設けられた剛体材料で形成された面材と、
を備え、
上記面材は、上記矩形枠体を構成する一対の縦軸材並びに上側及び下側の横軸材のうち少なくとも１本の軸材に対して固定具を介して固定されていると共に、他の軸材に対して該面材の面内のいずれの方向の振動をも吸収する制震ダンパーを介して固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、地震等で建物に加わった振動は、固定具を介して面材が固定された軸材から面材に直接伝わり、制震ダンパーにおいて減衰して吸収される。このとき、制震ダンパーは、面材の面内のいずれの方向の振動をも吸収するので、横方向の揺れだけでなく上下方向の揺れも有効に吸収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【０００８】
（実施形態１）
図１〜３は、実施形態１に係る建物の制震構造１０を示す。
【０００９】
この制震構造１０は、一対の柱１１（縦軸材）並びに梁１２（上側の横軸材）及び土台１３（下側の横軸材）により構成された矩形枠体１４内に面材１５が設けられて縦長長方形の壁構造に構成されたものである。なお、この制震構造１０は、全ての壁構造に構成されていてもよく、また、一部の壁構造に構成されていてもよい。
【００１０】
一対の柱１１は、横方向に間隔をおいて並行に延びるように設けられ、各々が梁１２と土台１３との間を連結するように立設されている。
【００１１】
各柱１１は、例えば、木製の長さ１０００〜７０００ｍｍ、幅２５〜１５０ｍｍ、及び厚さ９０〜１５０ｍｍの角材により構成され、耐震強度等が考慮されて、形状や断面積、材質が適宜選択される。一対の柱１１の間隔は例えば３００〜２０００ｍｍである。
【００１２】
梁１２及び土台１３は、上下方向に間隔をおいて並行に延びるように設けられている。
【００１３】
梁１２及び土台１３のそれぞれは、例えば、木製の長さ１０００〜７０００ｍｍ、幅９０〜１５０ｍｍ、及び厚さ９０〜４００ｍｍの角材により構成され、耐震強度等が考慮されて、形状や断面積、材質が適宜選択される。梁１２と土台１３との間隔は例えば１０００〜４０００ｍｍである。
【００１４】
柱１１と梁１２とは、前者の上端に形成された凸部が後者の下面側に形成された凹部に嵌合して結合し、また、角部に設けられたホールダウン金物等の接合部材１６を介して接合されている。また、柱１１と土台１３とは、前者の下端に形成された凸部が後者の上面側に形成された凹部に嵌合して結合し、また、角部に設けられたホールダウン金物等の接合部材１６を介して接合されている。
【００１５】
面材１５は、矩形枠体１４内に、その開口を封じるように設けられている。
【００１６】
面材１５は、矩形の板材を、矩形枠体１４の４つの角部に対応して四隅の角を切断して欠損部１５ａを形成した八角形板で構成されている。このように面材１５に欠損部１５ａが形成されていることにより、接合部材１６を設けるためのスペースを確保することができる。
【００１７】
面材１５は、合板材料、ＯＳＢなどの木質材料、火山性ガラス質複層材料、石膏ボード、珪酸カルシウム板、金属板など、壁を構成したときに耐力要素となる程度の高い剪断剛性を有する材料により、例えば、長さ９００〜３０００ｍｍ、幅９００〜１８２０ｍｍ、及び厚さ６〜２４ｍｍに形成されている。
【００１８】
面材１５の裏面側には、両側辺のそれぞれに沿って上下方向に延びるように受材１７が設けられている。
【００１９】
各受材１７は、例えば、金属材料や木質材料等の剛性を有する材料製の長さ１００〜３５００ｍｍ、幅４０〜１６０ｍｍ、及び厚さ４０〜１００ｍｍの角材により構成されている。各受材１７は、面材１５の表面側から打ち付けられた釘、木ネジ、ビス、ボルト、ラグスクリュー等の剛性を有する材料で形成された固定具ｎによって面材１５の裏面側に固定されている。また、各受材１７は、その裏面が対応する柱１１の裏面と面一になるように位置付けられ、内側面側から打ち付けられた釘、木ネジ、ビス、ボルト、ラグスクリュー等の剛性を有する材料で形成された固定具ｎによって対応する柱１１の内側面側に固定されている。そして、これにより、面材１５が矩形枠体１４内においてその厚さ方向の中央に位置付けられると共に矩形枠体１４を構成する一対の柱１１のそれぞれに対して固定具ｎを介して固定された構成となっている。
【００２０】
一対の柱１１の横方向中間位置には、梁１２と土台１３との間を連結するように半間柱１８が立設されている。
【００２１】
半間柱１８は、例えば、木製の長さ１０００〜７０００ｍｍ、幅２５〜１５０ｍｍ、及び厚さ９０〜１５０ｍｍの角材により構成されている。半間柱１８は、面材１５の裏面に当接するように位置付けられ、面材１５の表面側から打ち付けられた釘、木ネジ、ビス、ボルト、ラグスクリュー等の剛性を有する材料で形成された固定具ｎによって面材１５の裏面側に固定されている。また、半間柱１８は、上端が梁１２の下面側に形成された凹部及び下端が土台１３の上面側に形成された凹部にそれぞれ嵌合して結合している。
【００２２】
面材１５は、上辺及び下辺のそれぞれに一対の制震ダンパー２０が直列に取り付けられ、この一対の制震ダンパー２０を介して梁１２及び土台１３のそれぞれに対して固定されている。
【００２３】
図４（ａ）及び（ｂ）は実施形態１の制震ダンパー２０を示す。
【００２４】
各制震ダンパー２０は、一対の軸材取付部材２１、面材取付部材２２、及び一対のゴムダンパー２３により構成されている。
【００２５】
各軸材取付部材２１は、軸材取付部２１ａとダンパー当接部２１ｂとからなる細長の断面Ｌ字状部材で構成されている。軸材取付部２１ａには、複数の固定具孔２１ｃが長さ方向に間隔をおいて形成されている。
【００２６】
面材取付部材２２は、一対の面材狭持部２２ａとそれらを連結する連結部２２ｂとからなる細長の断面コの字状部材で構成されている。一対の面材狭持部２２ａのそれぞれには、相互に対向して対をなすように複数のボルト孔２２ｃが長さ方向に間隔をおいて形成されている。
【００２７】
各軸材取付部材２１及び面材取付部材２２は、鋼板、アルミニウム板、ステンレス板などの金属材料やＡＢＳ樹脂板、アクリル樹脂板などの樹脂材料、木質材料、無機質材料等の剛性を有する材料により形成されている。
【００２８】
各ゴムダンパー２３は、例えば、縦３０〜４００ｍｍ、横３０〜１００ｍｍ、及び厚さ３〜３０ｍｍのシート状のゴム組成物で構成されている。
【００２９】
各ゴムダンパー２３は、減衰性（特に０．１〜１０Ｈｚの周波数域）を有する材料、具体的には、例えば、シリコン系粘弾性体、ジエン系粘弾性体、イソプレンゴム（ＩＲ）系粘弾性体、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン・ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等をベースとした高減衰性のゴム組成物粘弾性体等により形成されている。ゴムダンパー２３の性能としては、５〜３０℃の温度範囲において、損失係数（ｔａｎδ）が０．４以上で且つ貯蔵弾性率が１．０×１０５Ｐａ以上であることが好ましい。
【００３０】
各ゴムダンパー２３は、軸材取付部材２１のダンパー当接部２１ｂの軸材取付部２１ａが突出した側とは反対側の面と面材取付部材２２の面材狭持部２２ａの外側の面との間に挟まれるように設けられ、エポキシ系接着剤やウレタン系接着剤などにより、或いは、加硫接着によりそれらの両方のそれぞれに接着固定されている。
【００３１】
各制震ダンパー２０は、各軸材取付部材２１の軸材取付部２１ａを梁１２の下面側或いは土台１３の上面側に当接させ、釘、木ネジ、ビス、ボルト、ラグスクリュー等の剛性を有する材料で形成された固定具ｎを固定具孔２１ｃに挿通させて梁１２或いは土台１３に打ち込むことにより梁１２或いは土台１３に固定されている。また、各制震ダンパー２０は、面材取付部材２２の一対の面材狭持部２２ａで面材１５を挟むと共に連結部２２ｂを面材１５の側縁に当接させて、ボルトｂを一方の面材狭持部２２ａのボルト孔２２ｃに挿通させて面材１５を貫通して他方の面材狭持部２２ａのボルト孔２２ｃに挿通させてナット締めすることにより面材１５に固定されている。なお、ボルトｂ及びナットの代わりに、釘、木ネジ、ビス、ラグスクリュー等により固定されていてもよい。
【００３２】
以上のような構成の制震構造１０によれば、図５に示すように、地震等で建物に加わった振動は、固定具ｎを介して面材１５が固定された柱１１から面材１５に直接伝わり、制震ダンパー２０において減衰して吸収される。このとき、制震ダンパー２０は、軸材取付部材２１と面材取付部材２２との間に設けられたゴムダンパー２３により振動エネルギーを熱エネルギーに変換して振動吸収する構成であるので、梁１２或いは土台１３に対して面材１５の面内のいずれの方向の振動をも吸収することができ、横方向の揺れだけでなく上下方向の揺れも有効に吸収することができる。
【００３３】
（実施形態２）
図６は、実施形態２に係る建物の制震構造１０を示す。なお、実施形態１と同一名称の部位については実施形態１と同一符号を用いて示す。
【００３４】
この制震構造１０では、面材１５の裏面側に、上辺及び下辺のそれぞれに沿って半間柱１８を挟んで横方向に延びるように一対の受材１７が設けられている。
【００３５】
各受材１７は、例えば、金属材料や木質材料等の剛性を有する材料製の長さ５０〜９００ｍｍ、幅４０〜１６０ｍｍ、及び厚さ４０〜１００ｍｍの角材により構成されている。各受材１７は、面材１５の表面側から打ち付けられた釘、木ネジ、ビス、ボルト、ラグスクリュー等の剛性を有する材料で形成された固定具ｎによって面材１５の裏面側に固定されている。また、各受材１７は、その裏面が対応する柱１１の裏面と面一になるように位置付けられ、内側面側から打ち付けられた釘、木ネジ、ビス、ボルト、ラグスクリュー等の剛性を有する材料で形成された固定具ｎによって梁１２の下面側或いは土台１３の上面側に固定されている。そして、これにより、面材１５が矩形枠体１４内においてその厚さ方向の中央に位置付けられると共に矩形枠体１４を構成する梁１２及び土台１３のそれぞれに対して固定具ｎを介して固定された構成となっている。
【００３６】
面材１５は、両側辺のそれぞれに一対の制震ダンパー２０が直列に取り付けられ、この一対の制震ダンパー２０を介して一対の柱１１のそれぞれに対して固定されている。
【００３７】
各制震ダンパー２０は、各軸材取付部材２１の軸材取付部２１ａを対応する柱１１の内側に当接させて、釘、木ネジ、ビス、ボルト、ラグスクリュー等の剛性を有する材料で形成された固定具ｎを固定具孔２１ｃに挿通させて柱１１に打ち込むことにより柱１１に固定されている。また、各制震ダンパー２０は、面材取付部材２２の一対の面材狭持部２２ａで面材１５を挟むと共に連結部２２ｂを面材１５の側縁に当接させて、ボルトｂを一方の面材狭持部２２ａのボルト孔２２ｃに挿通させて面材１５を貫通して他方の面材狭持部２２ａのボルト孔２２ｃに挿通させてナット締めすることにより面材１５に固定されている。なお、ボルトｂ及びナットの代わりに、釘、木ネジ、ビス、ラグスクリュー等により固定されていてもよい。
【００３８】
その他の構成は実施形態１と同一である。
【００３９】
以上のような構成の制震構造１０によれば、地震等で建物に加わった振動は、固定具ｎを介して面材１５が固定された梁１２及び土台１３から面材１５に直接伝わり、制震ダンパー２０において減衰して吸収される。このとき、制震ダンパー２０は、軸材取付部材２１と面材取付部材２２との間に設けられたゴムダンパー２３により振動エネルギーを熱エネルギーに変換して振動吸収する構成であるので、柱１１に対して面材１５の面内のいずれの方向の振動をも吸収することができ、横方向の揺れだけでなく上下方向の揺れも有効に吸収することができる。
【００４０】
（その他の実施形態）
上記実施形態１及び２では、固定具ｎを介して面材１５が一対の柱１１のそれぞれに固定され且つ制震ダンパー２０を介して面材１５が梁１２及び土台１３のそれぞれに固定された構成、或いは、固定具ｎを介して面材１５が梁１２及び土台１３のそれぞれに固定され且つ制震ダンパー２０を介して面材１５が一対の柱１１のそれぞれに固定された構成としたが、一対の柱１１、梁１２、及び土台１３のうち少なくとも１つに固定具ｎを介して面材１５が固定され、その他に制震ダンパー２０を介して面材１５が固定された構成であれば、特にこれらに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は制震構造について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施形態１に係る制震構造の正面図である。
【図２】実施形態１に係る制震構造の横断面図である。
【図３】実施形態１に係る制震構造の縦断面図である。
【図４】実施形態１の制震ダンパーの（ａ）正面図、及び（ｂ）側面図である。
【図５】制震構造の制震作用を示す説明図である。
【図６】実施形態２に係る制震構造の正面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  制震構造
１１  柱（縦軸材）
１２  梁（上側の横軸材）
１３  土台（下側の横軸材）
１４  矩形枠体
１５  面材
１５ａ  欠損部
１６  接合部材
２０  制震ダンパー
ｎ  固定具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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