(57)【要約】【課題】  制震材の設計の自由度が高いパネル状制震ダンパーを提供する。【解決手段】  パネル状制震ダンパー１０は、間隔をおいて立設された一対の軸材２１間に設けられ、各々、相互に対向するように設けられた剛性を有する材料からなる矩形の第１及び第２変位板１１，１２と、それらの間に設けられた粘弾性を有する材料からなる制震材１３と、を備える。パネル状制震ダンパー１０は、第１変位板１１側に、一方の側辺に沿って延びると共に、第１変位板１１を、相対的に広幅の第１変位板本体１１ａと相対的に細幅の第１取付部１１ｂ，１１ｃとに分割するように形成された第１変位板分割部１４，１６が設けられ、第２変位板１２側に、他方の側辺に沿って延びると共に、第２変位板１２を、相対的に広幅の第２変位板本体１２ａと相対的に細幅の第２取付部１２ｂ，１２ｃとに分割するように形成された第２変位板分割部１５，１７が設けられている。【選択図】図２
2007023524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔をおいて設けられた一対の軸材間に設けられるパネル状制震ダンパーであって、
各々、相互に対向するように設けられた剛性を有する材料からなる矩形の第１及び第２変位板と、
上記第１及び第２変位板間に設けられた粘弾性を有する材料からなる制震材と、
を備え、
上記第１変位板側に、一方側の辺に沿って延びると共に、該第１変位板を、相対的に広幅の第１変位板本体と相対的に細幅の第１取付部とに分割するように形成された第１変位板分割部が設けられ、
上記第２変位板側に、他方側の辺に沿って延びると共に、該第２変位板を、相対的に広幅の第２変位板本体と相対的に細幅の第２取付部とに分割するように形成された第２変位板分割部が設けられていることを特徴とするパネル状制震ダンパー。
【請求項２】
間隔をおいて設けられた一対の軸材間にパネル状制震ダンパーが設けられた制震構造であって、
上記パネル状制震ダンパーは、
各々、相互に対向するように設けられた剛性を有する材料からなる矩形の第１及び第２変位板と、
上記第１及び第２変位板間に設けられた粘弾性を有する材料からなる制震材と、
を備え、
上記第１変位板側に、一方側の辺に沿って延びると共に、該第１変位板を、相対的に広幅の第１変位板本体と相対的に細幅の第１取付部とに分割するように形成された第１変位板分割部が設けられ、
上記第２変位板側に、他方側の辺に沿って延びると共に、該第２変位板を、相対的に広幅の第２変位板本体と相対的に細幅の第２取付部とに分割するように形成された第２変位板分割部が設けられており、
上記第１変位板本体が上記第２取付部と共に上記一対の軸材の一方に取付固定され、上記第２変位板本体が上記第１取付部と共に上記一対の軸材の他方に取付固定されていることを特徴とする建物の制震構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、間隔をおいて設けられた一対の軸材間に設けられるパネル状制震ダンパー及びそれを用いた制震構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物に粘弾性を有する材料で形成された制震材を備えた制震ダンパーを取付固定し、建物が地震等によって応力を受けて軸材が水平変位したときには、制震ダンパーの制震材が変形してエネルギーを吸収し、それによって制震効果を発現させることが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、耐震構造物は水平方向平行部材及び垂直方向平行部材で形成した四角形空間の１つの対角点どうしを連結した１つの対角点連結部材を有し、対角点連結部材の端部と、対角点から所定量だけ垂直方向にずらせた垂直方向部材の対向面との間に、粘弾性支持部材を配置し、粘弾性支持部材（制震材）は垂直方向に沿った粘弾性をもつとともに上下の所定の移動限度で制止させるように構成し、対角点連結部材の他端と垂直方向平行部材との間にも同様に粘弾性支持部材を配置してもよく、他の１つの対角点どうしを連結した対角点連結部材を設けた場合には、この対角点連結部材と垂直方向平行部材との間に同様の粘弾性支持部材を配置し、粘弾性支持部材を耐震性連結具として提供することが開示されている。そして、これによれば、垂直方向平行部材と対角点連結部材とを粘弾性的に連結して耐震性を向上した耐震構造物を提供することができる、と記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１８０６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されている制震構造では、仕口ダンパー等と比較すると、制震材の変形が大きく、より高い制震性能を得ることができるが、制震材の大きさが比較的小さいために、制震性能が不十分であったり、十分な制震性能を発現させるための損失正接（ｔａｎδ）や貯蔵弾性率（Ｅ’）や変形能力等の粘弾性特性の範囲が限定されるという問題もある。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、制震材の設計の自由度が高いパネル状制震ダンパー及びそれを用いた建物の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】
【０００６】
上記目的を達成する本出願の請求項１に係る発明は、間隔をおいて設けられた一対の軸材間に設けられるパネル状制震ダンパーであって、
各々、相互に対向するように設けられた剛性を有する材料からなる矩形の第１及び第２変位板と、
上記第１及び第２変位板間に設けられた粘弾性を有する材料からなる制震材と、
を備え、
上記第１変位板側に、一方側の辺に沿って延びると共に、該第１変位板を、相対的に広幅の第１変位板本体と相対的に細幅の第１取付部とに分割するように形成された第１変位板分割部が設けられ、
上記第２変位板側に、他方側の辺に沿って延びると共に、該第２変位板を、相対的に広幅の第２変位板本体と相対的に細幅の第２取付部とに分割するように形成された第２変位板分割部が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、間隔をおいて設けられた一対の軸材間にパネル状制震ダンパーが設けられた制震構造であって、
上記パネル状制震ダンパーは、
各々、相互に対向するように設けられた剛性を有する材料からなる矩形の第１及び第２変位板と、
上記第１及び第２変位板間に設けられた粘弾性を有する材料からなる制震材と、
を備え、
上記第１変位板側に、一方側の辺に沿って延びると共に、該第１変位板を、相対的に広幅の第１変位板本体と相対的に細幅の第１取付部とに分割するように形成された第１変位板分割部が設けられ、
上記第２変位板側に、他方側の辺に沿って延びると共に、該第２変位板を、相対的に広幅の第２変位板本体と相対的に細幅の第２取付部とに分割するように形成された第２変位板分割部が設けられており、
上記第１変位板本体が上記第２取付部と共に上記一対の軸材の一方に取付固定され、上記第２変位板本体が上記第１取付部と共に上記一対の軸材の他方に取付固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、第１及び第２変位板とそれらの間に設けられた制震材とを備えているので、第１及び第２変位板の重なり部分の範囲で制震材の大きさを自在に設定することができ、設計の自由度が高い。また、第１及び第２取付部のそれぞれから制震材までの長さをある程度長くとることができるので、地震等の場合に、軸材の水平変位が制震材に比較的大きな変形量として現れ、それによって効果的にエネルギーが吸収されることとなり、優れた制震性能を得ることができる。
【０００９】
請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明の作用効果が具体的に営まれることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係るパネル状制震ダンパー１０を示す。
【００１２】
このパネル状制震ダンパー１０は、第１及び第２変位板１１，１２とそれらの間に設けられた制震材１３とを備えている。
【００１３】
第１及び第２変位板１１，１２のそれぞれは、例えば、金属材料、セラミック材料、プラスチック材料、木質材料、火山性ガラス質複層材料などの剛性を有する材料により、縦１８００〜３０００ｍｍ、横６００〜１０００ｍｍ及び厚さ０．５〜１０ｍｍの矩形平板状に形成されている。第１及び第２変位板１１，１２は、相互に対向するように設けられている。
【００１４】
制震材１３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）やスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）やブタジエンゴム（ＢＲ）やイソプレンゴム（ＩＲ）やニトリルゴム（ＮＢＲ）やクロロプレンゴム（ＣＲ）等をベースとした高振動減衰性のゴム組成物などの粘弾性を有する材料により、第１及び第２変位板１１，１２の重なり部分と同一の、例えば、縦１８００〜３０００ｍｍ、横６００〜１０００ｍｍ及び厚さ３〜１５ｍｍの矩形平板状に形成されている。
【００１５】
制震材１３を形成する粘弾性を有する材料は、好ましくは、５〜３０℃の温度範囲における動的粘弾性特性として、周波数０．１〜１０Ｈｚの範囲で、損失正接が０．４以上で、且つ、貯蔵弾性率が１×１０5Ｐａ以上である。
【００１６】
制震材１３は、第１及び第２変位板１１，１２の相互に対向する部分に狭持されるように設けられている。なお、第１及び第２変位板１１，１２のそれぞれと制震材１３とは、例えば、エポキシ系接着剤やウレタン系接着剤などにより接着されている。
【００１７】
このパネル状制震ダンパー１０には、第１変位板１１側に、一方の側辺に沿って延びる第１変位板側辺分割溝（第１変位板分割部）１４が設けられている。この第１変位板側辺分割溝１４は、第１変位板１１を、相対的に広横幅の第１変位板本体１１ａと相対的に細横幅の第１側辺取付部（第１取付部）１１ｂとに左右に分割している。同様に、このパネル状制震ダンパー１０には、第２変位板１２側に、一方の側辺に沿って延びる第２変位板側辺分割溝（第２変位板分割部）１５が設けられている。この第２変位板側辺分割溝１５は、第２変位板１２を、相対的に広横幅の第２変位板本体１２ａと相対的に細横幅の第２側辺取付部（第２取付部）１２ｂとに左右に分割している。第１及び第２変位板分割溝１４，１５のそれぞれは、例えば、溝幅が１０〜２０ｍｍに形成されており、第１及び第２側辺取付部１１ｂ，１２ｂのそれぞれは、例えば、幅が３０〜５０ｍｍに形成されている。なお、第１変位板側辺分割溝１４は、第１変位板１１を分割していれば、必ずしも溝底が第２変位板１２に達していなくてもよい。同様に、第２変位板側辺分割溝１５は、第２変位板１２を分割していれば、必ずしも溝底が第１変位板１１に達していなくてもよい。
【００１８】
また、このパネル状制震ダンパー１０には、第１変位板１１側に、上辺に沿って延びる上辺側分割溝（第１変位板分割部）１６が設けられている。この上辺側分割溝１６は、第１変位板１１を、相対的に広縦幅の第１変位板本体１１ａと相対的に細縦幅の上辺取付部（第１取付部）１１ｃとに上下に分割している。同様に、このパネル状制震ダンパー１０には、第２変位板１２側に、下辺に沿って延びる下辺側分割溝（第２変位板分割部）１７が設けられている。この下辺側分割溝１７は、第２変位板１２を、相対的に広縦幅の第１変位板本体１２ａと相対的に細縦幅の下辺取付部（第２取付部）１２ｃとに上下に分割している。上辺及び下辺側分割溝１６，１７のそれぞれは、例えば、溝幅が１０〜２０ｍｍに形成されており、上辺及び下辺取付部１１ｃ，１２ｃのそれぞれは、例えば、幅が３０〜５０ｍｍに形成されている。なお、上辺側分割溝１６は、第１変位板１１を分割していれば、必ずしも溝底が第２変位板１２に達していなくてもよい。同様に、下辺側分割溝１７は、第２変位板１２を分割していれば、必ずしも溝底が第１変位板１１に達していなくてもよい。
【００１９】
従って、このパネル状制震ダンパー１０には、第１変位板１１側に、一方の側辺に沿って延びる第１変位板側辺分割溝１４及び上辺に沿って延びる上辺側分割溝１６によりＬ字を描くように溝が形成され、第２変位板１２側に、他方の側辺に沿って延びる第２変位板側辺分割溝１５及び下辺に沿って延びる下辺側分割溝１７によりＬ字を描くように溝が形成されている。
【００２０】
このようなパネル状制震ダンパー１０は、第１及び第２変位板１１，１２間に制震材１３を狭持した構造体を作製し、その第１変位板１１側に、第１変位板側辺分割溝１４及び上辺側分割溝１６を形成すると共に、第２変位板１２側に、第２変位板側辺分割溝１５及び下辺側分割溝１７を形成することで簡単に製造することができる。
【００２１】
このパネル状制震ダンパー１０は、建物の躯体に取付固定されて壁状の制震構造２０を構成する内装下地材、或いは、外装下地材として用いることができる。
【００２２】
図２及び３は、本発明の実施形態に係る制震構造２０を示す。
【００２３】
この制震構造２０は、間隔をおいて立設された一対の柱（軸材）２１とそれらの上部間に架けられた梁（或いは桁等）の横架材２２とそれらの下部間に架けられた土台の横架材２２とにより形成された縦長矩形の枠状の躯体を覆うように上記パネル状制震ダンパー１０が設けられた壁構造を構成している。
【００２４】
躯体を構成する柱２１及び横架材２２は、例えば、木製の角材により構成されている。これらは、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。
【００２５】
パネル状制震ダンパー１０は、第１変位板本体１１ａが第２側辺取付部１２ｂと共に一方の柱２１に沿って設けられて、第１変位板１１側から例えば釘やビスやピンネイル等の固定具２３が複数打ち付けられて取付固定され、第２変位板本体１２ａが第１側辺取付部１１ｂと共に他方の柱２１に沿って設けられて、第１変位板１１側から固定具２３が複数打ち付けられて取付固定されている。また、第１変位板本体１１ａが下辺取付部１２ｃと共に土台の横架材２２に沿って設けられて、第１変位板１１側から固定具２３が複数打ち付けられて取付固定され、第２変位板本体１２ａが上辺取付部１１ｃと共に梁の横架材２２に沿って設けられて、第１変位板１１側から固定具２３が複数打ち付けられて取付固定されている。
【００２６】
この制震構造２０は、第１及び第２側辺取付部１１ｂ，１２ｂを柱２１に、並びに、上辺及び下辺取付部１１ｃ，１２ｃを横架材２２にそれぞれ取付固定するという簡単な施工により構成することができる。
【００２７】
以上のような構成によれば、第１及び第２変位板１１，１２とそれらの間に設けられた制震材１３とを備えたパネル状制震ダンパー１０であるので、第１及び第２変位板１１，１２の重なり部分の範囲で制震材１３の大きさを自在に設定することができ、設計の自由度が高い。
【００２８】
また、第１及び第２側辺取付部１１ｂ，１２ｂ、或いは、上辺及び下辺取付部１１ｃ，１２ｃのそれぞれから制震材１３までの長さをある程度長くとることができるので、地震等の場合に、軸材の水平変位が制震材１３に比較的大きな変形量として現れ、それによって効果的にエネルギーが吸収されることとなり、優れた制震性能を得ることができる。
【００２９】
さらに、制震材１３を形成する粘弾性を有する材料を、５〜３０℃の温度範囲における動的粘弾性特性として、周波数０．１〜１０Ｈｚの範囲で、損失正接が０．４以上で、且つ、貯蔵弾性率が１×１０5Ｐａ以上のものを用いれば、弾性特性が比較的低く、且つ、粘性特性が比較的高いためにエネルギー吸収性能が高いので、より優れた制震性能を得ることができる。
【００３０】
また、パネル状制震ダンパー１０により面材張り耐力壁が構成され、その特性を生かした優れた制震効果を実現できることに加えて、従来の制震ダンパーのように柱間の壁内に設置する必要がないので、柱２１と横架材２２との接合部にホールダウン金物等の補強金物があっても問題なく施工でき、さらに、制震材１３が壁内に埋設されたような構造ではないので、断熱材を充分に納めることができ、断熱欠損による結露の危険性が低い。
【００３１】
なお、上記実施形態では、制震材１３が第１及び第２変位板１１，１２の重なり部分の全体に設けられた構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、図４に示すように、制震材１３が第１及び第２変位板１１，１２の重なり部分に離散的に制震材１３が設けられた構成であってもよい。なお、低弾性の制震材１３の場合には大型のもの、つまり、上記実施形態のものが用いられ、高弾性の制震材１３の場合には小型のもの、つまり、図４に示すものが用いられる。
【００３２】
また、上記実施形態では、単一の制震材１３の構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、制震材１３の厚さ方向の中間部に、第１及び第２変位板１１，１２と並行に剛体板が狭持された構成であってもよい。粘弾性体の制震材１３は厚さが厚いほど高価であり、また、薄いほど等価剛性が向上して制震性能が高まるので、コストダウンと共に制震性能の向上をも図ることができる。
【００３３】
また、上記実施形態では、一対の柱２１間及び一対の横架材２２間の両方にパネル状制震ダンパー１０が固定された構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、一対の柱２１間のみ、或いは、一対の横架材２０間のみにパネル状制震ダンパー１０が固定されたものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、間隔をおいて立設された一対の軸材間に設けられるパネル状制震ダンパー及びそれを用いた制震構造について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施形態に係るパネル状制震ダンパーの斜視図である。
【図２】実施形態に係る制震構造の斜視図である。
【図３】実施形態に係る制震構造の横断面図である。
【図４】その他の実施形態に係る制震構造の横断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  パネル状制震ダンパー
１１  第１変位板
１１ａ  第１変位板本体
１１ｂ  第１側辺取付部（第１取付部）
１１ｃ  上辺取付部（第１取付部）
１２  第２変位板
１２ａ  第２変位板本体
１２ｂ  第２側辺取付部（第２取付部）
１２ｃ  下辺取付部（第２取付部）
１３  制震材
１４  第１変位板側辺分割溝（第１変位板分割部）
１５  第２変位板側辺分割溝（第２変位板分割部）
１６  上辺側分割溝（第１変位板分割部）
１７  下辺側分割溝（第２変位板分割部）
２０  制震構造
２１  柱（軸材）
２２  横架材（軸材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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