(57)【要約】      （修正有）【課題】適度な剛性を持ちつつ地震などに際して確実に変形して建物の振動を減衰させる。【解決手段】弾性材３によって第１面状体１と第２面状体２を貼り合わせることにより、全体形状が矩形に構成され、地震などの外力を受けた際に、弾性材３が弾性変形して、第１板材１ａ及び第２板材２ａの交差角度を変化させるように回転移動することにより、全体形状が矩形から平行四辺形に変形して、外力を熱エネルギーに変えて建物の振動が減衰される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の第１板材を並べることで矩形の平面状に形成される第１面状体と、
前記第１面状体における前記第１板材の配列方向と交差する方向に複数枚の第２板材を並べることで矩形の平面状に形成される第２面状体と、
前記第１面状体及び前記第２面状体の両面間を貼り合わせる弾性変形可能な弾性材とを備え、
前記第１板材同士の対向する端面相互及び前記第２板材同士の対向する端面相互がそれぞれ移動自在であって、外力を受けた際に前記弾性材の弾性変形を利用して、前記第１板材及び前記第２板材の交差角度が変化するように構成したことを特徴とする構造パネル。
【請求項２】
前記第１板材及び前記第２板材が帯状に形成され、前記第１面状体及び前記第２面状体として、前記第１板材及び前記第２板材をそれぞれ平行に配置するとともに、前記外力を受けた際に前記第１板材及び前記第２板材の前記端面同士が互いに摺接するように配置したことを特徴とする請求項１記載の構造パネル。
【請求項３】
請求項１又は２記載の構造パネルを、建物の躯体に対し、固定具で前記第１面状体、前記第２面状体及び前記弾性材を貫通するように取り付け固定したことを特徴とする制耐震構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅を含む建物などの構造物に用いられる、制震（制振）機能や耐震性能を有した構造パネルと、この構造パネルを建物などの躯体に用い、柱や梁又は土台などの軸材に構造パネルを取り付け固定することで構成される制耐震構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の構造パネル及び制耐震構造として、間隔をおいて立設された一対の柱と、それらの上部間に架けられた梁或いは桁等の横架材と、それらの下部間に架けられた土台の横架材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、パネル状制震ダンパーが例えば釘やビスやピンネイル等の固定具を打ち付け取付固定されて、壁状の制震構造を構成しているものがある（例えば、特許文献１参照）。
このパネル状制震ダンパーは、剛性材料により矩形平板状に形成される第１及び第２変位板と、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とを備え、第１変位板側には、一方の側辺に沿って延びる第１変位板側辺分割溝及び上辺に沿って延びる上辺側分割溝がＬ字形に形成され、第２変位板側には、他方の側辺に沿って延びる第２変位板側辺分割溝及び下辺に沿って延びる下辺側分割溝がＬ字形に形成されている。
そして、地震等の発生により柱や梁或いは桁等の横架材が水平変位したときには、第１変位板及び第２変位板の重なり部分の範囲で制震材が変形してエネルギーを吸収するように構成されている。またパネル状制震ダンパーにより面材張り耐力壁が構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の構造パネル及び制耐震構造では、地震により第１変位板及び第２変位板の重なり部分を制震材の変形で移動させている。しかし、第１変位板及び第２変位板の重なり部分が、柱と横架材とにより形成された縦長矩形の枠状の躯体を覆う程度まで大きくなってしまうと、地震の発生により第１変位板及び第２変位板の重なり部分が部分的に撓み変形して、それぞれを平面状に保持できず、地震に対応してスムーズに移動できないおそれがある。
このような状況では、パネル状制震ダンパーと柱や横架材との取り付け固定部位に集中して荷重がかかるため、第１変位板及び第２変位板や釘などの固定具が破損して、制震効果が確実に得られないという問題があった。
ところで、木造の建築物では、地震や強風などに耐える耐力壁を作る方法として、現在は筋交いよりも、構造用合板の外周部及び中間部を、柱・梁・土台及び間柱に対し、規定の釘を用い所定間隔で直接打ち付けることにより、剛性の高い一つの面を構成している。
しかし、粘弾性の制震材を挟んで一体化される第１変位板及び第２変位板が木質材料である場合には、それ自体に剛性が不足する。これを解消するために、第１変位板及び第２変位板の重なり部分に釘を打ち付けると、制震材を挟んで第１変位板と第２変位板の重なり部分が変形移動すると、釘が曲がったり、釘穴が大きくなって釘が抜け易くなり、壁強度が低下するという問題もあった。
【０００５】
本発明は、このような問題に対処することを課題とするものであり、適度な剛性を持ちつつ地震などに際して確実に変形して建物の振動を減衰させることが可能な構造パネルを提供すること、第１板材及び第２板材や固定具の損傷を軽減することが可能な制耐震構造を提供すること、などを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的を達成するために本発明による構造パネルは、複数枚の第１板材を並べることで矩形の平面状に形成される第１面状体と、前記第１面状体における前記第１板材の配列方向と交差する方向に複数枚の第２板材を並べることで矩形の平面状に形成される第２面状体と、前記第１面状体及び前記第２面状体の両面間を貼り合わせる弾性変形可能な弾性材とを備え、前記第１板材同士の対向する端面相互及び前記第２板材同士の対向する端面相互がそれぞれ移動自在であって、外力を受けた際に前記弾性材の弾性変形を利用して、前記第１板材及び前記第２板材の交差角度が変化するように構成したことを特徴とする。
【０００７】
また本発明による制耐震構造は、前記構造パネルを、建物の躯体に対し、固定具で前記第１面状体、前記第２面状体及び前記弾性材を貫通するように取り付け固定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
前述した特徴を有する本発明による構造パネルは、弾性材によって第１面状体と第２面状体を貼り合わせることにより、全体形状が矩形に構成され、地震などの外力を受けた際に、弾性材が弾性変形して、第１板材及び第２板材の交差角度を変化させるように回転移動することにより、全体形状が矩形から平行四辺形に変形して、外力を熱エネルギーに変えて建物の振動が減衰されるので、適度な剛性を持ちつつ地震などに際して確実に変形して建物の振動を減衰させることができる。
その結果、地震により第１変位板及び第２変位板の大きな重なり部分全体を制震材の変形で移動させる必要がある従来のものに比べ、比較的に小さな板材を個別に移動させるため、平面状に保持できて地震に対応してスムーズに移動でき、第１板材及び第２板材の損傷を軽減できる。
さらに、第１変位板及び第２変位板の重なり部分が、柱と横架材とにより形成された縦長矩形の枠状の躯体を覆う程度まで大きい従来のものに比べ、第１面状体の板材及び第２面状体の板材は比較的に小さいため、その組み立て製造が容易であるとともに、第１板材及び第２板材として間伐材などを利用することができ、製造コストの低減化が図れる。
【０００９】
また、前述した特徴を有する本発明による制耐震構造は、建物の躯体が地震などの外力を受けた際に、構造パネルの弾性材が弾性変形して第１面状体の第１板材と第２面状体の第２板材が、固定具を中心として第１板材及び第２板材の交差角度を変化させるように回転移動し、構造パネルの全体形状が矩形から平行四辺形に変形して、その変形に伴って発生する摩擦などで外力を熱エネルギーに変えて建物の振動が減衰されるので、第１板材及び第２板材や固定具の損傷を軽減することができる。
その結果、釘などの固定具に対して無理な荷重がかからないため、釘などの固定具が曲がったり、釘穴が大きくなることがなく、釘などの固定具の抜けによる壁強度の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る構造パネル及び制耐震構造の全体構成を示す説明図（部分的な斜視図）である。
【図２】（ａ）が同横断平面図、（ｂ）が正面図である。
【図３】地震などの外力を受けた時の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
本発明の実施形態に係る構造パネルＡは、図１〜図３に示すように、多数の第１板材１ａ，２ａが弾性変形可能な弾性材３を挟んでそれぞれ所定方向へ並べられ、弾性材３で相互に固着することで、矩形の平板状に一体的に形成される適度な剛性を持ちつつ一定の変形を受入れることが可能な構造用合板であり、外壁下地や床下地や屋根下地などとして用いられる。
詳しく説明すれば、構造パネルＡは、複数枚の第１板材１ａを並べることで矩形の平面状に形成される第１面状体１と、第１面状体１における第１板材１ａの配列方向と交差する方向に複数枚の第２板材２ａを並べることで矩形の平面状に形成される第２面状体２と、第１面状体１及び第２面状体２の間に設けられて両面間を貼り合わせる弾性変形可能な弾性材３を備えている。
さらに、構造パネルＡは、建物の躯体Ｂにおいて柱や梁などの軸材をフレーム状に組むことで形成された矩形の枠状を覆うように、例えば釘やビスやピンネイルなどの固定具Ｃで取り付け固定されることにより、耐力壁を構成して、地震などが起きても建物の振動を減衰させる制耐震構造が得られる。
【００１２】
第１面状体１は、図１及び図２（ａ）（ｂ）に示されるように、例えば木質材料やその他の剛性材料からなる第１板材１ａを一方向へ略平行に並べ、隣り合う第１板材１ａの端面１ｂ同士が対向するとともにその配列方向と交差する方向へ相対的に移動自在となるように配置することで、矩形の平板状に形成されている。
第１板材１ａの具体例としては、例えば杉などの間伐材を帯状に製材した単板を用いることが好ましい。
【００１３】
第２面状体２は、第１面状体１の第１板材１ａと同様に、例えば木質材料やその他の剛性材料からなる第２板材２ａを、第１板材１ａの配列方向と交差する方向（好ましくは直交する方向）へ略平行に並べ、隣り合う第２板材２ａの端面２ｂ同士が対向するとともにその配列方向と交差（直交）する方向へ相対的に移動自在となるように配置することで、矩形の平板状に形成されている。
第２板材２ａの具体例としては、例えば杉などの間伐材を帯状に製材した単板を用いることが好ましい。
【００１４】
弾性材３は、例えばブチルゴムやそれ以外のゴム材か又はその他の弾性変形可能で且つ劣化し難くて耐久性に優れた弾性材料で、所定厚さ寸法のシート状に形成されるか、或いは第１面状体１の第１板材１ａか又は第２面状体２の第２板材２ａのいずれか一方の内面、若しくは、第１面状体１の第１板材１ａ及び第２面状体２の第２板材２ａの両方の内面に、所定厚さに塗布されることで構成される。
弾性材３によって、第１面状体１の第１板材１ａと第２面状体２の第２板材２ａを、第１板材１ａ及び第２板材２ａの軸線方向がそれぞれ交差（直交）するとともに、第１板材１ａ同士の対向する端面１ｂ相互が第１板材１ａの軸線方向へ相対的に移動自在となり、且つ第２板材２ａ同士の対向する端面２ｂ相互が第２板材２ａの軸線方向へ相対的に移動自在となるように貼り合わせて一体化することにより、全体形状が矩形で板状の構造パネルＡが構成される。
弾性材３の具体例としては、シートの表裏両面に粘着材や接着剤などが予め塗布されたものを用い、第１面状体１及び第２面状体２の第１板材１ａ及び第２板材２ａを当接されるだけで一体的に固着されるように構成することが好ましい。
図１〜図３に示される例では、弾性材３が第１面状体１及び第２面状体２と略同じ大きさの矩形に形成している。
また、その他の例として図示しないが、弾性材３を帯状に形成して、第１面状体１及び第２面状体２に対し所定間隔毎に配置することも可能である。さらに、帯状の弾性材３として両面粘着テープや両面接着テープなどを使用することも可能である。
【００１５】
構造パネルＡの取り付け例としては、図１〜図３に示されるように、構造パネルＡの裏面が建物の躯体Ｂとなる梁や桁や土台などの横架材Ｂ１と柱Ｂ２に当接され、構造パネルＡの外周部及び中間部が横架材Ｂ１及び柱Ｂ２に対し、釘やビスやピンネイルなどの固定具Ｃで、第１面状体１、第２面状体２及び弾性材３を貫通するように取り付け固定され、それにより耐力壁を構成している。
さらに、構造パネルＡは、図３に示されるように、例えば地震や強風などの外力を受けて、建物の躯体Ｂとなる横架材Ｂ１及び柱Ｂ２が矩形から平行四辺形に変形した際には、これに追随するように弾性材３の弾性変形を利用して、第１板材１ａ及び第２板材２ａの交差角度が変化するように構成されている。
つまり、建物の躯体Ｂが地震や強風などの外力を受けると、構造パネルＡの弾性材３が弾性変形して第１面状体１の第１板材１ａと第２面状体２の第２板材２ａが、釘などの固定具Ｃを中心として第１板材１ａ及び第２板材２ａの交差角度を変化させるように回転移動し、構造パネルＡの全体形状が矩形から平行四辺形に変形し得るように構成されている。
その変形に伴って発生する摩擦などにより、地震や強風などの外力を熱エネルギーに変えて建物の振動を減衰させる。
【００１６】
このような本発明の実施形態に係る構造パネルＡ及びそれを用いた制耐震構造によると、通常状態では耐力壁を構成して適度な剛性を持ちつつ、地震や風などの外力を受けた際には構造パネルＡが確実に変形して建物の振動を減衰させることができる。
したがって、第１板材１ａ及び第２板材２ａや釘などの固定具Ｃの損傷を軽減することができる。
さらに、釘などの固定具Ｃに対して無理な荷重がかからないため、釘などの固定具Ｃが曲がったり、釘穴が大きくなることがなく、釘などの固定具Ｃの抜けによる壁強度の低下を防止できる。
次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１７】
この実施例は、図１〜図３に示すように、第１面状体１の第１板材１ａ及び第２面状体２の第２板材２ａとして帯状の単板を用い、第１板材１ａ及び第２板材２ａをそれぞれ平行に配置するとともに、構造パネルＡが外力を受けた際に、第１板材１ａ及び第２板材２ａの対向する端面１ｂ，２ｂ同士が、第１板材１ａ及び第２板材２ａの軸線方向へ互いに摺接するように配置したものである。
第１板材１ａ及び第２板材２ａにおいてそれぞれの配列方向に対向する端面１ｂ，２ｂは、平行な平滑面に形成されている。
【００１８】
図１〜図３に示される例では、第１板材１ａ及び第２板材２ａの対向する端面１ｂ，２ｂの間に僅かな隙間を形成して、地震や強風などの外力で構造パネルＡの全体形状が矩形から平行四辺形に変形することにより、端面１ｂ，２ｂ同士が徐々に接近して、構造パネルＡの変形角度が所定角度に達したときに摺接するように配置している。
さらに、構造パネルＡを、梁や土台などの横架材Ｂ１と柱Ｂ２だけでなく、柱Ｂ２の間に立設された間柱Ｂ３や、横架材Ｂ１の間で柱Ｂ２と間柱Ｂ３に亘って横設された振れ止め用の横桟Ｂ４に対しても、釘などの固定具Ｃで取り付け固定している。
その具体例を挙げると、第１板材１ａ及び第２板材２ａとして約８０〜９０ｍｍ×約２９６０〜３０００ｍｍ×約９〜１２ｍｍの単板を用い、構造パネルＡの定尺寸法を、短辺が約８８０〜９１０ｍｍ、長辺が約２９６０〜３０００ｍｍ、厚さが約１８〜２５ｍｍとしている。構造パネルＡを、横架材Ｂ１や柱Ｂ２に対し、固定具ＣとしてＮ−７５釘を約８０ｍｍピッチで打ち込み、間柱Ｂ３に対し、固定具ＣとしてＮ−７５釘を約８０ｍｍピッチで打ち込んでいる。
また、その他の例として図示しないが、第１板材１ａ及び第２板材２ａの対向する端面１ｂ，２ｂを予め当接するように配置したり、振れ止め用の横桟Ｂ４が設けられず柱Ｂ２の間に間柱Ｂ３のみを配置したり、間柱Ｂ３が設けられずに柱Ｂ２に亘って振れ止め用の横桟Ｂ４のみを配置したり、間柱Ｂ３や振れ止め用の横桟Ｂ４が設けられず横架材Ｂ１と柱Ｂ２だけに構造パネルＡを取り付け固定することも可能である。
【００１９】
このような本発明の実施例に係る構造パネルＡ及び制耐震構造によると、地震や風などの外力を受けた際には、第１板材１ａ及び第２板材２ａの対向する端面１ｂ，２ｂ同士が互いに摺接することで、第１板材１ａ及び第２板材２ａの移動範囲が徐々に制動され、地震や強風などの外力を熱エネルギーに変えて、建物の振動が減衰される。
それにより、簡単な構造でありながら第１板材１ａ及び第２板材２ａを更に破損し難くすることができるという利点がある。
【００２０】
なお、前示実施例では、第１板材１ａ及び第２板材２ａにおいてそれぞれの配列方向に対向する端面１ｂ，２ｂが平行な平滑面に形成される場合を示したが、これに限定されず、端面１ｂ，２ｂのいずれか一方に他方と嵌合する凹凸部を第１板材１ａ及び第２板材２ａの軸線方向へ形成して両者を移動自在に嵌合させても良い。この場合も前述した実施例と同様な作用効果が得られる。
【符号の説明】
【００２１】
Ａ  構造パネル                        １  第１面状体
１ａ  第１板材                        １ｂ  端面
２  第２面状体                        ２ａ  第２板材
２ｂ  端面                            ３  弾性材
Ｂ  躯体                              Ｃ  固定具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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