(57)【要約】【課題】  特性の異なる２種類のブレースを組み込んでもブレース接合部に過度の応力が発生するようなことがなく、強度と制震の双方の性能の向上を図る。【解決手段】  軸組フレーム１の対角線上の一方に粘弾性ダンパー５を備えた制震ブレース２、他方に鋼材ブレースから成る座屈拘束ブレース３を配置し、制震ブレース２の中央に孔６を設け、その孔６に座屈拘束ブレース３を挿通して交差させた。交差部は、ピン７を双方に挿通して連結した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱と梁から成る住宅用軸組フレームにブレースを配置してなる制震架構体であって、ブレースは前記軸組フレームの対角線上に一対配置してなり、一方のブレースが制震用の制震ブレースであって、他方のブレースが耐力用の座屈拘束ブレースであることを特徴とする制震架構体。
【請求項２】
柱と梁から成る住宅用軸組フレームにブレースをＸ字状に配置してなる制震架構体であって、Ｘ字状ブレースは前記軸組フレーム内に上下２段に配置され、Ｘ字を構成するブレースの一方が制震用の制震ブレース、他方のブレースが耐力用の座屈拘束ブレースであり、同種類のブレースを上下軸対称に配置して２段形成したことを特徴とする制震架構体。
【請求項３】
座屈拘束ブレースが鋼材ブレースである請求項１又は２記載の制震架構体。
【請求項４】
ブレースの交差部は、一方のブレースに設けた孔に他方のブレースを挿通して交差させると共に、その交差部で双方のブレースをピンにより連結して成る請求項１乃至３の何れかに記載の制震架構体。
【請求項５】
ブレースの交差部は、金属プレートを配置してブレースを２分割して接続し、前記金属プレートから個々のブレースを放射状に配置してＸ字状ブレースを構成する請求項１乃至３の何れかに記載の制震架構体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅用鉄骨軸組フレームにブレースを組み込んで耐力壁として使用可能とした制震架構体に関する。
【背景技術】
【０００２】
壁面として使用される住宅用鉄骨軸組フレームは、強度アップや制震特性アップの為にブレースが取り付けられている。このような強度アップを図った耐力フレームとしては、例えば特許文献１に示すように座屈型の鋼材ブレースを交差するように配置して、引っ張り力のみ負担させて強度を上げた構成のものがある。
また、制震特性のアップを図った制震フレームとしては、上述する鋼材ブレースに代えて粘弾性ダンパーを備えたブレース（粘弾性ブレース）を配置して、振動を速やかに減衰するように構成したものがある（例えば、特許文献２参照）。   
【０００３】
このように構成した耐力フレームと制震フレームの双方を使用することで、剛性及び制震性の双方を向上させることが可能であるが、住宅用軸組フレームにおいては、耐力フレームや制震フレームの設置箇所には限りがあり、振動減衰性能を高めるために耐力フレーム設置箇所の一部に制震フレームを組み付けると、住宅の耐震強度が低下してしまう。
そのため、鋼材ブレースと粘弾性ブレースの２種類のブレースを組み合わせて、１つの軸組フレームの中に共存させて強度と振動減衰の双方の両立を図った制震架構体が提案されている（例えば、特許文献３参照）。これは、曲がり難い座屈拘束型の鋼材ブレース（座屈拘束ブレース）と粘弾性ブレースとを１つの軸組フレームに組み付けた構成となっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−２９６５６２号公報
【特許文献２】特開平１１−２５６８７０号公報
【特許文献３】特開２００１−１７３２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、引用文献３の構成の制震架構体を備えた住宅に振動が発生した場合、或いは制震架構体に応力が加わった場合、座屈拘束ブレースと粘弾性ブレースの挙動が異なるにも拘わらず、軸組フレーム上での双方の接合部が重なっているため、この接合部において力のアンバランスによる過度の応力が生じ、この接合部を中心に軸組フレームが曲がりやすかった。
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、特性の異なる２種類のブレースを組み込んでもブレース接合部に過度の応力が発生するようなことがなく、強度と制震の双方の性能の向上を図った制震架構体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する為に、請求項１に記載の発明は、柱と梁から成る住宅用軸組フレームにブレースを配置してなる制震架構体であって、ブレースは前記軸組フレームの対角線上に一対配置してなり、一方のブレースが制震用の制震ブレースであって、他方のブレースが耐力用の座屈拘束ブレースであることを特徴とする。
この構成により、異なる振動特性を有するブレースを同一の軸組フレームに設置しても、軸組フレームとブレースとの接合部に過大なストレスが発生する事がないし、フレーム単位で強度アップと制震を両立させることが可能となる。
【０００７】
請求項２の発明は、柱と梁から成る住宅用軸組フレームにブレースをＸ字状に配置してなる制震架構体であって、Ｘ字状ブレースは前記軸組フレーム内に上下２段に配置され、Ｘ字を構成するブレースの一方が制震用の制震ブレース、他方のブレースが耐力用の座屈拘束ブレースであり、同種類のブレースを上下軸対称に配置して２段形成したことを特徴とする制震架構体。
この構成により、異なる振動特性を有するブレースを同一の軸組フレームに設置しても、軸組フレームとブレースとの接合部に過大なストレスが発生する事がないし、フレーム単位で強度アップと制震を両立させることが可能となる。また、ブレースを２段に設けることで、縦長の軸組フレームに対しても良好に作用し、高い剛性を維持できる。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、座屈拘束ブレースが鋼材ブレースであることを特徴とする。
この構成により、軸組フレームの剛性を更に上げることができ、住宅の耐力壁として良好に使用できる。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明において、ブレースの交差部は、一方のブレースに設けた孔に他方のブレースを挿通して交差させると共に、その交差部で双方のブレースをピンにより連結して成ることを特徴とする。
この構成により、交差部の厚みが増すことがなく、交差したブレースを壁１枚の厚みの中に納めることができる。また、交差部においてブレースを互いに連結することでブレースの強度を上げることができる。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明において、ブレースの交差部は、金属プレートを配置してブレースを２分割して接続し、前記金属プレートから個々のブレースを放射状に配置してＸ字状ブレースを構成する請求項１乃至３の何れかに記載の制震架構体。
この構成により、一方のブレースの中央に孔を開ける必要がないし、他方のブレースを細くする必要も無く、双方のブレースの強度を上げる事ができる。また、交差部を薄く作製でき、壁１枚の厚みの中に交差したブレースを納めることができる。
【発明の効果】
【００１１】
このように、本発明によれば、異なる振動特性を有するブレース同士が軸組フレームの同一部位に接合されることがないので、軸組フレームとブレースとの接合部に無理なストレスを掛ける事無くフレーム単位で強度アップと制震を両立させることが可能となる。
そして、一方のブレースを座屈拘束ブレースにすることで、住宅用軸組フレームの耐力壁を形成る軸組フレームに使用可能となり、剛性を上げると共に効果的に制震を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る制震架構体の第１実施形態を示す正面図であり、１は柱１ａと梁１ｂから成る軸組フレーム、２は制震ブレース、３は座屈拘束ブレースを示している。双方のブレースは、軸組フレーム１の異なる対角線上に設置され、中央で交差してＸ字状に配置され、この交差部を図２に示している。尚、１ｃは軸組フレーム１の中桟を示している。
【００１３】
制震ブレース２は、外筒１２ａと内筒１２ｂの間に粘弾性体４を挟んで形成した円筒状の粘弾性ダンパー５を備えた粘弾性ブレースで構成され、粘弾性ダンパー５が中央を除いて長手方向に対称に設けられている。また、座屈拘束ブレース３は、円筒状に形成された金属棒体から成る鋼材ブレースであり、耐力用で堅牢に形成されている。そして、ブレース交差部は図２（ａ）の正面説明図に示すように、制震ブレース２の中央に座屈拘束ブレース３を挿通するための孔６が設けられ、制震ブレース２に座屈拘束ブレース３を挿通して交差させている。
また、図２（ｂ）の制震ブレース２の中心軸に沿った断面説明図に示すように、ブレース２，３の交差部は、双方のブレース２，３を貫通するピン７が取り付けられている。ピン７は、双方のブレース２，３に直交する方向に設けられ、双方のブレース２，３は軸組フレーム１が形成する面内で回動可能に連結されている。
尚、座屈拘束ブレース３は、制震ブレース２に形成された孔６に挿通できる径で形成されている。
【００１４】
一方、軸組フレーム１と各ブレースの連結は、軸組フレーム１の隅部に設けた接合プレート８にブレース端部を溶接して連結されている。尚、中桟１ｃは、双方のブレース２，３と干渉しない横方向で架設されている。
【００１５】
このように、振動時の挙動が異なる粘弾性ブレースと鋼材ブレースをＸ字状に配置することで、双方のブレースが軸組フレームの同一部位において接合されることがなくなり、軸組フレームとブレースとの接合部に過大なストレスが発生することがなくなって、フレーム単位で強度アップと制震を両立させることが可能となる。そして、座屈拘束ブレースを組み込むことで、剛性を上げると共に効果的に制震を図ることができ、座屈拘束ブレースを鋼材ブレースとすることで、住宅の耐力壁として良好に使用できる。
また、一方のブレースに他方のブレースを挿通して交差させるので、ブレース交差部の厚みが増すことがなく、交差したブレースを壁１枚の厚みの中に納めることができるし、交差部においてピンによりブレースを互いに連結することで制震ブレースの座屈防止を図ることができる。
【００１６】
尚、交差部は、座屈拘束ブレース３側に孔６を設けて、制震ブレース２を挿通しても良く、図３はこのように構成した場合のブレース交差部を示し、（ａ）は正面、（ｂ）は座屈拘束ブレースの中心軸を断面とした断面を示している。この場合、この図に示すように、制震ブレース２の粘弾性ダンパー５を連続して設けることができ、簡易な構造にすることができる。また、制震ブレース２は鋼板の間に板状の粘弾性体をサンドイッチ状に挟み込んだ板状の粘弾性ダンパーを使用しても良いし、座屈拘束ブレース３は断面四角形の角柱とすることもできる。そして、双方をピン７で連結すれば上記実施形態と同様に互いに堅牢にできる。
【００１７】
図４は本発明の第２実施形態を示している。図４において、１０は制震ブレース、１１は座屈拘束ブレースであり、双方のブレースは上記第１実施形態と同様の構成となっている。また、交差部も上記第１実施形態と同様に、制震ブレース１０に孔６を設けて、座屈拘束ブレース１１を挿通して交差させ、更に交差部はピン７により連結されている。
そして、Ｘ字状に配置したブレースを上下２段設け、同一のブレースはく字状に配置し、中桟１ｃを中心に上下軸対称に構成されている。
【００１８】
このように、Ｘ字状ブレースを２段に形成することで、縦長の軸組フレームに対しても良好に作用し、剛性が劣化するようなことがない。また、異なる振動特性を有するブレース同士が軸組フレームの同一部位に接合されることがないので、軸組フレームとブレースとの接合部に無理なストレスを掛ける事無くフレーム単位で強度アップと制震を両立させることが可能となる。
【００１９】
図５は、本発明に係る制震架構体の他の例を示し、（ａ）は軸組フレームの対角線上に１組のブレースを配置した図１の変形例、（ｂ）はブレースをＸ字状に上下に２対配置した図４の変形例を示している。双方とも交差部に金属プレート１３ａ，１３ｂを配置し、この金属プレート１３ａ，１３ｂに上記実施形態と同様に配置した制震ブレース２ａ，１０ａ及び座屈拘束ブレース３ａ，１１ａの一端を連結して交差させている。但し、図示するように上記実施形態に比べて約半分の長さのブレースが用いられ、金属プレート１３ａ，１３ｂから放射状に配置され、金属プレート１３ａ，１３ｂと各ブレースの連結部は溶接されている。
【００２０】
このように、直接双方を交差させずに、金属プレート等を配置して交差させても良く、一方のブレースの他方を挿通する孔を開ける必要がないし、他方のブレースを細くする必要も無く、双方のブレースの強度を上げる事ができる。また、交差部を薄く作製でき、壁１枚の厚みの中に交差したブレースを納めることができる。
【００２１】
図６〜図９は、本発明に係る制震架構体の更に他の例を示し、何れも強度の高い同一の制震ブレース１６（１６ａ〜１６ｄ）同士を交差させて構成した場合を示している。但し、図７は図６の交差部の説明図である。このように、座屈拘束ブレースを使用しなくても、座屈強度の高い制震ブレースを使用することで、強度を維持しながら良好に制震動作させることが可能となり、上記実施形態の何れの構成にも適用できる。
逆に、一対のブレースを鋼材ブレースで構成することも可能であり、一方を耐力限界の高い耐力用、他方を耐力限界の低い制震用とすることで制震性と高強度の両立を図ることができる。
【００２２】
尚、上記実施形態において、制震ブレース２，２ａ，１０，１０ａ，１６を粘弾性ダンパーのみを備えた粘弾性ブレースで構成しているが、摩擦ダンパーを粘弾性ダンパーに直列に配設して、１本のブレースに粘弾性ダンパー、摩擦ダンパーの双方を組み付けて制震ブレースを構成しても良い。こうすることで、一定の力以上にて摩擦ダンパーが機能する（滑り出す）ようにすれば、粘弾性体の破壊を防ぐことも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る制震架構体の第１の実施形態を示す正面図である。
【図２】図１のブレース交差部の説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は一方のブレースの中心軸で切断した説明図である。
【図３】ブレース交差部の他の構成を示す説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は
【図４】本発明に係る制震架構体の第２の実施形態を示す正面図である。一方のブレースの中心軸で切断した説明図である。
【図５】本発明に係る制震架構体の他の例を示す説明図であり、（ａ）はＸ字状ブレースを１組有する場合、（ｂ）はＸ字状ブレースを２組有する場合を示している。
【図６】本発明に係る制震架構体の更に他の例を示す正面図である。
【図７】図６のブレース交差部の説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は一方のブレースの中心軸で切断した説明図である。
【図８】本発明に係る制震架構体の更に他の例を示す正面図である。
【図９】本発明に係る制震架構体の更に他の例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１・・軸組フレーム、１ａ・・柱、１ｂ・・梁、２，２ａ・・制震ブレース、３，３ａ・・座屈拘束ブレース、４・・粘弾性体、５・・粘弾性ダンパー、６・・孔、７・・ピン、１０，１０ａ・・制震ブレース、１１，１１ａ・・座屈拘束ブレース、１３ａ，１３ｂ・・金属プレート、１６・・制震ブレース。
【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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【図７】
2006207144.tif 000009
【図８】
2006207144.tif 000010
【図９】
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