(57)【要約】   【課題】  施工誤差に柔軟に対応しながら躯体フレームと壁パネルの間に設置でき、建物振動に対する減衰性能を十分に発揮できる振動吸収部材と該振動吸収部材を備えた制振建物を提供すること。  【解決手段】  その表面に凹凸部が形成されている振動吸収部材１、または部材内部に空洞部が形成されている振動吸収部材１であって、弾性体や発砲樹脂体からなる振動吸収部材１を使用する。制振建物２を構成する躯体フレーム３には躯体フレーム３に対して可動的に取り付けられた補助フレーム５が備えられており、振動吸収部材１は躯体フレーム３を構成する梁３２に接着されている。壁パネル４を振動吸収部材１および補助フレーム５と接合させることによって制振建物２が構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制振建物を構成する躯体フレームと壁の間に介装させる振動吸収部材であって、
前記振動吸収部材は、その表面に凹凸部が形成されていることを特徴とする、振動吸収部材。
【請求項２】
制振建物を構成する躯体フレームと壁の間に介装させる振動吸収部材であって、
前記振動吸収部材は、部材内部に空洞部が形成されていることを特徴とする、振動吸収部材。
【請求項３】
前記振動吸収部材は弾性体からなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の振動吸収部材。
【請求項４】
前記振動吸収部材は、発砲樹脂体からなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の振動吸収部材。
【請求項５】
前記振動吸収部材は、その一側面が少なくとも粘着性能を備え、その他側面が少なくとも摩擦性能を備えていることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の振動吸収部材。
【請求項６】
躯体フレームに壁が可動的に取り付けられ、躯体フレームと壁の間に請求項１から５のいずれかに記載の振動吸収部材を介装させたことを特徴とする、制振建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制振建物を構成する躯体フレームと壁の間に介装させる振動吸収部材と該振動吸収部材を備えた制振建物に係り、特に、躯体フレームと壁の施工誤差に追従しながら設置することができ、十分に振動吸収性能を発揮することのできる振動吸収部材と該振動吸収部材を備えた制振建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
高層建築物においては、地震や風による該建築物の揺れを低減するために、該建築物と同調するように振動する重錘と減衰材とからなる受動的な制振装置や、機械的に該建築物の振動を制御する積極的な制振装置などが該建築物内に設置されている。受動的な制振装置としては例えばＴＭＤ（Ｔｕｎｅｄ  Ｍａｓｓ  Ｄａｍｐｅｒ）が、積極的な制振装置としては例えばＡＭＤ（Ａｃｔｉｖｅ  Ｍａｓｓ  Ｄａｍｐｅｒ）がそれぞれ一例として挙げられる。また、鉄骨構造のラーメン架構からなる建築物では、一般に主要なフレーム構造部分をなす柱や梁と可動的にパネル（外壁や内壁）を接合させた構成もある。可動的な接合とは、壁パネルをボルトやリベットなどでフレーム構造に接合させたり、フレーム構造にピン結合乃至ピンローラー結合された補助フレームに壁パネルを接合させたり、壁パネルとフレーム構造の間に弾性部材などを介装させてなる接合構造のことをいう。さらには、梁や柱からなるフレーム架構内に粘弾性のブレス材を設置して、建物振動時の振動エネルギーをブレス材にて吸収する構成もある。耐震性能や風などに対する制振性能を備えた上記する建物、すなわち、制振建物は、高層建築物に限定されるものではなく、近時では、階層が２又は３階の木造や鉄骨造のユニット式戸建て住宅もその対象となっている。
【０００３】
制振建物の建設に際し、上記するような受動的な制振装置や積極的な制振装置を設置することは、超高層ビルなどの大規模建築物には容易に適用することはできても、中〜低層建築物、特にユニット式の戸建て住宅などには設置スペースやコストの面から適用し難いのが現状である。
【０００４】
上記の問題に対して、特許文献１では、建物自体の構成部材で該建物の振動を減衰させる制振建物において、建物の躯体フレームと相対的に変位する外壁パネルとの間に振動吸収部材を介装させる発明が開示されている。この振動吸収部材としては、硬化後に弾性性状を示す接着剤や同性状を示す粘着テープを使用し、これらを躯体フレームや外壁パネルに両面固定することにより振動吸収部材の取り付けが行われることとなる。
【０００５】
また、特許文献２では、振動吸収部材として発砲プラスチックやゴム状弾性体からなる制振テープを使用し、該制振テープの一側面は躯体フレームや壁パネルと接着させ、他側面は躯体フレームや壁パネルと接着または高摩擦抵抗状態で圧接させる方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−３４５５号公報
【特許文献２】特開２００１−３２３６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２に開示の振動吸収部材によれば、ユニット式の戸建て住宅などにおいても、比較的低コストで容易に制振性能を具備させることができる。しかし、振動吸収部材がテープ状の部材である場合は、建物の施工誤差を十分に吸収することができない。すなわち、施工誤差によって振動吸収部材の設置部分の空隙が大きくなると該振動吸収部材が
十分に圧着できず、よってその性能を十分発揮することができなくなるし、振動吸収部材の設置部分の空隙が狭くなると、該振動吸収部材が躯体フレームや壁パネルを押し広げることとなって躯体フレームや壁パネルに反りや変形を生じさせる場合がある。
【０００７】
また、振動吸収部材が硬化後に弾性性状を示す接着剤の場合には、硬化によって振動吸収部材の硬度が高くなることがある。振動吸収部材の硬度が高い場合、躯体フレームや壁パネルの変形が大きくなると、振動吸収部材の該変形に対する抵抗力が大きいために（振動吸収部材が壁パネルや躯体フレームを拘束する拘束力が大きいために）、躯体フレームや壁パネルのうち振動吸収部材との接着部分が損傷してしまうといった問題が生じ得る。
【０００８】
本発明の振動吸収部材は、上記する問題に鑑みてなされたものであり、比較的低コストで容易に躯体フレームと壁（壁パネル）との間に介装することができ、建物の施工誤差にも十分に追従でき、設置後にはその振動吸収性能を十分に発揮できる振動吸収部材を提供することを目的としている。また、かかる振動吸収部材を備えることによって、低コストで容易に制振構造を具備し得る制振建物を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成すべく、請求項１に記載の発明による振動吸収部材は、制振建物を構成する躯体フレームと壁の間に介装させる振動吸収部材であって、その表面に凹凸部が形成されていることを特徴とする。ここで、制振建物とは、耐震性能や風などに対する制振性能を備えた建物のことを意味しており、建物の構成は、低層のユニット式戸建て住宅をはじめ、中層〜高層の建物全般を示す広い概念である。また、躯体フレームとは、鉄骨造や木造を問わず、建物の主要な構造である梁や柱からなるフレームを意味している。さらに、壁とは例えば壁パネルを意味し、躯体フレームの内側に取り付く内壁と、外側に取り付く外壁を含んだ概念である。
【００１０】
振動吸収部材は、例えば薄層のシートからなり、その一側面または両側面に凹凸部を備えた部材である。振動吸収部材の層厚は、躯体フレームと壁（壁パネル）との間の所望の隙間に介装でき、かつ躯体フレームおよび壁と確実に接着できる適宜の厚さであればよい。凹凸部の形状は多様な実施形態が考えられるが、例えば、凸部が振動吸収部材の側面において点状に散在することによって凹凸部を形成する場合や、断面視が凸状で一条形態の凸部が複数条設けられていることによって凹凸部を形成する場合などがある。凸部が振動吸収部材の側面において点状に散在するように成形するためには、例えばシートの側面に複数の凸部を突出させた形状に成形したり、シートの側面に複数の凹部を刻設することによって凹凸部が成形される。
【００１１】
かかる凹凸部を振動吸収部材の一側面または両側面に設けることにより、躯体フレームおよび壁の構築に際して生じ得る施工誤差に追従しながら、躯体フレームと壁の間に該振動吸収部材を介装することができる。すなわち、予め、躯体フレームと壁との間の設計上の隙間よりも厚めに成形した振動吸収部材を用意しておき、施工誤差により実際の隙間が設計上の隙間よりも大きな場合にはそのまま振動吸収部材を設置することができる。一方、隙間が設計上の隙間よりも狭い場合には凸部が凹部側に潰れることで振動吸収部材の厚みは自在に変化できるため、振動吸収部材をかかる隙間に容易に設置することができる。このように、振動吸収部材の凸部は凹部側に潰れることによって振動吸収部材の厚みを変化させることができるため、該振動吸収部材が躯体フレームや壁を過度に押圧するといった問題は生じない。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明による振動吸収部材は、部材内部に空洞部が形成されていることを特徴とする。ここで、空洞部とは、球体状の空洞や、一条形態の空洞など適宜の形状を選定できる。かかる空洞部が振動吸収部材の内部に形成されていることによって、
上記の凹凸部と同様に、施工誤差に追従した振動吸収部材の設置が可能となる。上記の凹凸部の場合は、凸部が凹部側に潰れることによって設置される隙間に柔軟に対応することができるが、この空洞部を設けた場合は、該空洞部の体積が減少するように潰されることによって振動吸収部材がその厚さ方向に潰れることができ、隙間に柔軟に対応することができる。
【００１３】
なお、上記する凹凸部と空洞部を組み合わせた構成としてもよい。例えば、一条形態の凸部を備えた振動吸収部材において、該凸部内に、凸部の延伸方向に沿うように一条形態の空洞部を備えた構成とすることなどが考えられる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明による前記振動吸収部材は、弾性体からなる特徴とする。ここでいう弾性体とは、例えばゴム製材料のように弾性性能を備えた材質からなるものをいう。振動吸収部材が弾性性能を備えていることと、上記するような凹凸部や空洞部を備えた形状であることが相俟って、施工誤差に追従した振動吸収部材の設置が可能となり、また躯体フレームと壁にそれぞれ確実に振動吸収部材を接着することができるため、躯体フレームおよび壁の相対変位エネルギーを効果的に該振動吸収部材にて吸収することができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明による前記振動吸収部材は、発砲樹脂体からなることを特徴とする。ここで、発砲樹脂体とは、発砲ポリスチロールや発砲ポリウレタンなどの発砲プラスチックなどをいう。発砲樹脂体は、軽量で多孔質であるために施工性がよく、クッション性（弾性）や断熱性に優れた材料である。かかる発砲樹脂体からなる振動吸収部材を使用することにより、上記の弾性体と同様の効果が期待できる。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明による前記振動吸収部材は、その一側面が少なくとも粘着性能を備え、その他側面が少なくとも摩擦性能を備えていることを特徴とする。例えば、振動吸収部材のうち、粘着性能を備えた一側面を躯体フレームを構成する梁や柱に接着する。一方、摩擦性能を備えた他側面としては、例えば高摩擦抵抗材シール面として壁（壁パネル）に接着したり、高摩擦抵抗材からなる面として壁に圧接する。
【００１７】
かかる構成とすることにより、建物が振動することによって躯体フレームと壁との相対変位が大きくなり、該相対変位によって生じる力が振動吸収部材の摩擦性能を備えた面の摩擦力を超えると、振動吸収部材は一定の摩擦抵抗を発揮しながら所望の減衰性能をも発揮して、建物の変形に追従することができる。すなわち、想定される相対変位量に対応する適宜の最大摩擦力で該摩擦抵抗力はピークカットされるため、該振動吸収部材が過度に壁（または躯体フレーム）を拘束することがなく、したがって壁や躯体フレームを損壊させることもない。
【００１８】
さらに、請求項６に記載の発明による制振建物は、躯体フレームに壁が可動的に取り付けられ、躯体フレームと壁の間に前記振動吸収部材を介装させたことを特徴とする。振動吸収部材は、上記するような凹凸部を備えた形状、その内部に空洞部を備えた形状、凹凸部および空洞部を備えた形状に成形でき、さらにはゴム製または発砲樹脂製の材質でかつ上記形状に成形されることもできる。また、上記形状や上記材質を備えるとともに、その一側面は粘着性能を、その他側面は摩擦性能を少なくとも有した振動吸収部材を使用することができる。かかる実施形態の振動吸収部材を躯体フレームを構成する柱や梁と、外壁や内壁となる壁パネルとの間に適宜介装させることにより、簡易な施工でかつ比較的低コストで制振建物を構築することが可能となる。
【００１９】
ここで、「躯体フレームに壁が可動的に取り付けられ」とは、例えば、柱と梁からなる建物の主要な躯体フレーム内にボルト止め等された間柱（補助フレーム）に、内壁や外壁
をボルトやリベットなどで取り付けることをいう。この補助フレームは、ボルト止めのほか、取り付けられる梁の側面に設けた溝部に、間柱の取り付け端部に設けた突起が嵌装された構成とすることもできるなど多様である。このように、補助フレームは躯体フレームと完全拘束しない状態で取り付けられているため、補助フレームは躯体フレームの変形に容易に追従しながら変形することができる。さらに、躯体フレームと補助フレームの取り付け部は、ピン結合乃至ピンローラー結合を有していることから、かかる取り付け部には過度の断面力（曲げモーメント）が生じることがなく、したがって取り付け部の損壊の可能性は極めて低くなる。
【００２０】
例えば外壁を躯体フレームに取り付ける場合は、外壁の上端部および下端部は躯体フレームを構成する上梁および下梁に振動吸収部材を介してそれぞれ取り付け、外壁の左右端部は補助フレームである間柱にボルトやリベットなどで取り付けることができる。建物が振動して躯体フレームが変形した際には、補助フレームは躯体フレームに対して可動的に追従変形し、外壁は、その左右端において該補助フレームに同調するように変形するとともに、その上下端では振動吸収部材を介して躯体フレームに対して相対変形することとなる。このように、躯体フレームに対して可動的に取り付けられた補助フレームに壁を取り付けることによって、実質的には壁が躯体フレームに可動的に取り付けられていることとなる。
【発明の効果】
【００２１】
以上の説明から理解できるように、本発明の振動吸収部材によれば、施工誤差に柔軟に対応しながら躯体フレームと壁の間に該振動吸収部材を設置することができる。また、本発明の振動吸収部材は、躯体フレームおよび壁と確実に接合されるため、躯体フレームと壁の相対変位エネルギーを確実に吸収しながら建物全体の振動を緩和することができる。さらに、上記する振動吸収部材を備えた本発明の制振建物は、簡易かつ比較的低コストな施工で優れた制振性能を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、躯体フレームおよび補助フレームと壁パネルを取り付ける前の斜視図である。図２〜図５は、本発明の振動吸収部材の実施形態を示した斜視図である。なお、以下の説明では、制振建物２としてユニット式の戸建て住宅を想定し、躯体フレーム３に外壁用の壁パネル４を取り付ける場合について説明するが、制振建物はユニット式戸建て住宅に拘束されるものではなく、また内壁用の壁パネルを取り付ける場合にも本発明が適用されることは勿論である。
【００２３】
図１は、柱３１、３１と梁３２，３２とからなる躯体フレーム３に壁パネル４を取り付ける前の状況を示している。なお、躯体フレーム３は、制振建物２の妻行き方向と桁行き方向にそれぞれ複数連接されるものである。壁パネル４は、制振建物２の重量に対して制振構造を構成するアブソーバー錘をなす適当な重量を有しているのが好ましい。躯体フレーム３を構成する上梁３２と下梁３２の間には、間柱などの補助フレーム５を介在させた構成としておく。この補助フレーム５の端部と梁３２との取り付け方法は、図示しないが、ボルト止めや、梁３２の側面に設けた溝部に、補助フレーム５の端部に設けた突起を嵌装させるなどして取り付けられる。また、プレート金具などを介してボルト止めすることもできる。補助フレーム５の壁パネル４が取り付く面には止め金具６（ボルトやリベットなど）嵌装用の穴５１が刻設してあり、壁パネル４の取り付け時には壁パネル４に設けた穴４１と補助フレーム５の穴５１を止め金具６が嵌装できるようになっている。かかる穴４１，５１は、予め刻設されずに止め金具６を打ち込む際にできる場合もある。
【００２４】
補助フレーム５の端部と梁３２との取り付け部の構造は、制振建物２の振動時に躯体フレーム３が変形を生じた際、かかる取り付け部にて過度の断面力が生じることなく、補助
フレーム５自体がスムーズに躯体フレーム３に追従した変形ができるようなピン結合構造乃至ピンローラー結合構造であればよく、かかる結合構造を満足する補助フレーム５と梁３２との取り付け方法であれば適宜の方法でよい。
【００２５】
一方、上梁３２と下梁３２の壁パネル４が取り付く面にはシート状の振動吸収部材１が接着されている。振動吸収部材１は、例えば、ゴム製材料からなる弾性体、または弾性性能を備えた発砲プラスチック材料などの発砲樹脂体から製作される。振動吸収部材１の実施形態を図２〜図５に示す。
【００２６】
図２ａは、シート部１０の一側面に複数の凸部１１、１１、…を設けた形状の振動吸収部材１Ａを示している。かかる凸部１１，１１…を設けることによって、凸部１１と凸部１１の間には相対的に凹部が形成されることとなる。このシート部１０の厚さや凸部１１の高さ、シート部１０の下面から凸部１１の先端までの全体高さ（すなわち振動吸収部材１Ａの厚み）は、壁パネル４と躯体フレーム３の間の設計上の隙間に対応できる適宜の高さでよい。もっとも、設計上の隙間幅よりも施工誤差によって隙間幅が広がる場合を考慮して、予め全体高さを高めに（すなわち振動吸収部材１Ａの厚みを厚めに）製作しておくのが好ましい。施工誤差によって隙間幅が設計上の隙間幅よりも小さくなった場合でも、弾性性状を有する振動吸収部材１Ａは、凸部１１が凹部側に潰れることによって全体の厚みが小さくなり、容易に隙間内に設置される。なお、凸部１１，１１，…は、シート部１０の一側面のみでなく、両側面に設けることもできる。
【００２７】
図２ｂは、シート部１０の一側面に凹部１２，１２…を刻設した振動吸収部材１Ｂを示している。このように、凹部１２，１２…を設けることによって、凹部１２と凹部１２の間には相対的に凸部が形成される。施工誤差によって振動吸収部材１Ｂを設置する隙間が狭い場合には、上記する実施形態と同様に、凸部が凹部１２側に潰れることによって全体の厚みを小さくすることができる。
【００２８】
図２ｃは、シート部１０の一側面に断面視が凸状で一条形態の凸部１３を複数条設けた振動吸収部材１Ｃが示されている。かかる実施形態も、一条形態の凸部１３、１３で挟まれた部分には相対的に凹部が形成され、凸部１３は凹部側へ容易に潰れることができる。
【００２９】
図３には、シート部１０の内部に複数条の空洞部１４，１４、…が形成されてなる振動吸収部材１Ｄが示されている。なお、空洞部１４は、図示する一条形態のほか、楕円体や球状体であってもよい。振動吸収部材１Ｄを設置する隙間が狭い場合には、空洞部１４が潰されることによって振動吸収部材１Ｄ全体の厚みが小さくなることで施工誤差に追従することができる。
【００３０】
図４には、振動吸収部材１Ｃと振動吸収部材１Ｄを組み合わせたような実施形態（振動吸収部材１Ｅ）が示されている。ずなわち、シート部１０の一側面には一条形態の凸部１３を複数条設け、かかる凸部１３とシート部１０の内部には球状体や一条形態の空洞部１４を設けたものである。かかる実施形態によれば、凸部１３は施工誤差に応じて空洞部１４がない場合よりも潰れ易くなるため、凸部１３の高さをより高く製作しておく（すなわち、振動吸収部材１Ｅの厚みをより厚く製作しておく）ことができ、例えば振動吸収部材１Ｃよりも広範囲の施工誤差に追従することが可能となる。
【００３１】
以上説明した振動吸収部材１は、上記するように、例えばシート部１０のフラットな一側面を上梁３２または下梁３２と接着し、凸部１１，１３や凹部１２を備えた他側面で壁パネル４と圧接または接着されることによって躯体フレーム３と壁パネル４の間に介装される。
【００３２】
図５には、図３に示す振動吸収部材１Ｄの一側面に粘着性能を有する例えば粘着シール層１５を備え、他側面には高摩擦抵抗材層１６を備えてなる振動吸収部材１Ｆを示している。例えば、粘着シール層１５と上梁３２または下梁３２とを接着させ、高摩擦抵抗材層１６を壁パネル４と圧接させる。高摩擦抵抗材層１６は、所定のピーク値まで摩擦抵抗性能を発揮でき、ピーク値を超える外力が作用した際にはピークカットされてそれ以上の摩擦抵抗を発揮しない性能をもっている。かかる性能によって、躯体フレーム３と壁パネル４との間に生じる相対変位に対してはある一定の範囲までは摩擦抵抗によって追従でき、一定の範囲を超えると振動吸収部材１Ｅは壁パネル４をピークの摩擦抵抗でしか拘束しなくなる。したがって、壁パネル４は、躯体フレーム３に可動的に取り付けられた補助フレーム５とともに躯体フレーム３の変形に追従しながら変形することとなる。摩擦抵抗をある一定値でピークカットさせることにより、振動吸収部材１Ｅによって壁パネル４を過度に躯体フレーム３に拘束しないこととなり、一定の摩擦抵抗と振動吸収部材１Ｅによる振動減衰性能を発揮しながら、躯体フレーム３や壁パネル４に損傷を与えることなく制振建物２の振動を緩和または収束させることが可能となる。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】躯体フレームおよび補助フレームと壁パネルを取り付ける前の分解斜視図。
【図２】（ａ）は、本発明の振動吸収部材の一実施形態を示した斜視図。（ｂ）は、本発明の振動吸収部材の他の実施形態を示した斜視図。（ｃ）は、本発明の振動吸収部材の他の実施形態を示した斜視図。
【図３】本発明の振動吸収部材の他の実施形態を示した斜視図。
【図４】本発明の振動吸収部材の他の実施形態を示した斜視図。
【図５】本発明の振動吸収部材の他の実施形態を示した斜視図。
【符号の説明】
【００３５】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ…振動吸収部材、２…制振建物、３…躯体フレーム、４…壁パネル、５…補助フレーム、１１，１３…凸部、１２…凹部、１４…空洞部、１５…粘着シール層、１６…高摩擦抵抗材層
【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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