(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外壁構造の剛性強化により、住宅全体の交通振動等微振動の影響を最小化する構成であって、外壁パネル１０を外壁体１１と外壁裏フレーム１２とを一体的に固着して構成し、該外壁裏フレーム１２の上下端を外壁固定具１３を介して梁５又は基礎２に接続すると共に、更に、該外壁裏フレーム１２の縦桟である上下方向に延出している鉄骨部材１２ａと、該外壁パネル１０が接続されている梁５の下方との間に、ボルト締結によって接続する上下動防振金具４０を介装し、該上下動防振金具４０は、側面視く字型に屈曲している折曲平板部材４０ａと、正面視及び平面視で該折曲平板部材４０ａに固着している補強部材４０ｂとにより構成し、該折曲平板部材４０ａはボルト締結用の長孔を、梁５との接続面、及び縦桟である鉄骨部材１２ａとの接続面に、それぞれ少なくとも一つは穿設することを特徴とする住宅防振構造。
【請求項２】
外壁構造の剛性強化により、住宅全体の交通振動等微振動の影響を最小化する構成であって、外壁パネル１０を外壁体１１と外壁裏フレーム１２とを一体的に固着して構成し、該外壁裏フレーム１２の上下端を外壁固定具１３を介して梁５又は基礎２に接続すると共に、更に、該外壁裏フレーム１２の縦桟である上下方向に延出している鉄骨部材１２ａと、該外壁パネル１０が接続されている梁５間を橋架する柱３の下方との間に、ボルト締結によって接続する上下動防振金具５０を介装し、該上下動防振金具５０は、垂設部材５１と、ボルト締結用の長孔が穿設されている平板部材５２と補強部材５１ｂとから構成され、垂設部材５１は平板部材５２と柱３とに接続し、該平板部材５２の鉄骨部材１２ａの接続面にはボルト締結用の長孔を、少なくとも一つは穿設することを特徴とする住宅防振構造。
【請求項３】
外壁構造の剛性強化により、住宅全体の交通振動等微振動の影響を最小化する構成であって、外壁パネル１０を外壁体１１と外壁裏フレーム１２とを一体的に固着して構成し、該外壁裏フレーム１２の上下端を外壁固定具１３を介して梁５又は基礎２に接続すると共に、更に、該外壁裏フレーム１２の縦桟である上下方向に延出している鉄骨部材１２ａと、該外壁パネル１０が接続している梁５間との間に、ボルト締結によって接続する上下動防振添え柱９０を介装し、該上下動防振添え柱９０は上下に延出している折曲平板部材９０ａと、該折曲平板部材９０ａの底面に固着している底板９０ｂと、該底板に立設し折曲平板部材９０ａにも固着する側面視台形形状の補強部材９０ｃより構成され、該折曲平板部材９０ａには正面視で少なくとも一つの長孔が穿設され、該底板９０ｂにも少なくとも一つの長孔を穿設することを特徴とする住宅防振構造。
【請求項４】
請求項３記載の住宅防振構造において、上下動防振添え柱９０は上下に底板９０ｂが設けられ、上下の梁５と接続することを特徴とする住宅防振構造。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれかの住宅防振構造において、上下動防振金具または上下動防振添え柱と、縦桟である上下方向に延出している鉄骨部材１２ａとの間に緩衝材を配設することを特徴とする住宅防振構造。
【請求項６】
請求項１乃至請求項３のいずれかの住宅防振構造において、上下動防振金具または上下動防振添え柱と、縦桟である上下方向に延出している鉄骨部材１２ａとの間はプラスチックボルトにより締結することを特徴とする住宅防振構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅の躯体構造に取り付けられる外壁パネルによる住宅防振構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の中・低層住宅では、地震や台風等の荷重に対しての安全性確保は考慮されているが、交通振動等の微振動に対する居住性確保のための設計は行われてはいない。例えば特開平８−１３５２５０号の技術のように、低降伏点鋼より構成された制振ブレースを住宅に組み込み、地震エネルギーの吸収を該制振ブレースに負担させることで住宅の損壊を最小化するものがある。しかし該技術には、微振動に対する対応策は含まれていないのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように従来の住宅設計では、交通振動等の微振動に対する対処が行われていない。地震や台風のように、加えられる荷重の大きさによっては躯体構造に致命的な打撃を与え、居住者の生命に関わるようなことがないために、考慮されてこなかったためである。しかし、交通機関の運行等によって生じる交通振動は、居住者に日々毎時に渡って不快感を与えるものである。居住者が休息をとっているときは振動が特に意識されたり、睡眠時には振動のため目を覚まされることになったり、交通振動は居住の快適性を損なうものである。これらの弊害は、高速道路等の振動源に近接する位置に住宅が立地されている場合に、特に著しいのである。
【０００４】
この交通振動による住宅の居住性悪化を防止する方法として、次の二つが考えられる。一つは、住宅全体の振動に対する減衰率を向上させ、地盤から住宅内へ伝播する振動を増幅しないようにすることである。二つ目は、住宅全体の剛性を高めて振動の影響を最小化することである。剛性が低い場合には地盤から伝播する振動によって住宅の構成部材間で回転運動が発生し、大きな揺れが発生するからである。この大きな揺れはゆっくりしており、速い振動と比べて生理的に体感しやすいのである。
【０００５】
構造設計上、住宅全体の剛性は躯体構造によって決定されるものであるが、交通振動等の微振動に関しては、外壁構造やさらに内壁構造による住宅剛性への影響が無視できない。外部振動の振幅が小さい場合は、住宅の剛性による振動抑止効果が外部振動の振幅が大きい場合よりも著しいからである。つまり微振動の抑制に対しては、住宅剛性の強化は効果的な対策なのである。
したがって、本発明においては主に前述の二つ目の方法に従い、外壁構造の剛性強化によって住宅全体の交通振動等の微振動の影響を最小化することを解決すべき課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
請求項１においては、外壁構造の剛性強化により、住宅全体の交通振動等微振動の影響を最小化する構成であって、外壁パネル１０を外壁体１１と外壁裏フレーム１２とを一体的に固着して構成し、該外壁裏フレーム１２の上下端を外壁固定具１３を介して梁５又は基礎２に接続すると共に、更に、該外壁裏フレーム１２の縦桟である上下方向に延出している鉄骨部材１２ａと、該外壁パネル１０が接続されている梁５の下方との間に、ボルト締結によって接続する上下動防振金具４０を介装し、該上下動防振金具４０は、側面視く字型に屈曲している折曲平板部材４０ａと、正面視及び平面視で該折曲平板部材４０ａに固着している補強部材４０ｂとにより構成し、該折曲平板部材４０ａはボルト締結用の長孔を、梁５との接続面、及び縦桟である鉄骨部材１２ａとの接続面に、それぞれ少なくとも一つは穿設するものである。
【０００８】
請求項２においては、外壁構造の剛性強化により、住宅全体の交通振動等微振動の影響を最小化する構成であって、外壁パネル１０を外壁体１１と外壁裏フレーム１２とを一体的に固着して構成し、該外壁裏フレーム１２の上下端を外壁固定具１３を介して梁５又は基礎２に接続すると共に、更に、該外壁裏フレーム１２の縦桟である上下方向に延出している鉄骨部材１２ａと、該外壁パネル１０が接続されている梁５間を橋架する柱３の下方との間に、ボルト締結によって接続する上下動防振金具５０を介装し、該上下動防振金具５０は、垂設部材５１と、ボルト締結用の長孔が穿設されている平板部材５２と補強部材５１ｂとから構成され、垂設部材５１は平板部材５２と柱３とに接続し、該平板部材５２の鉄骨部材１２ａの接続面にはボルト締結用の長孔を、少なくとも一つは穿設するものである。
【０００９】
請求項３においては、外壁構造の剛性強化により、住宅全体の交通振動等微振動の影響を最小化する構成であって、外壁パネル１０を外壁体１１と外壁裏フレーム１２とを一体的に固着して構成し、該外壁裏フレーム１２の上下端を外壁固定具１３を介して梁５又は基礎２に接続すると共に、更に、該外壁裏フレーム１２の縦桟である上下方向に延出している鉄骨部材１２ａと、該外壁パネル１０が接続している梁５間との間に、ボルト締結によって接続する上下動防振添え柱９０を介装し、該上下動防振添え柱９０は上下に延出している折曲平板部材９０ａと、該折曲平板部材９０ａの底面に固着している底板９０ｂと、該底板に立設し折曲平板部材９０ａにも固着する側面視台形形状の補強部材９０ｃより構成され、該折曲平板部材９０ａには正面視で少なくとも一つの長孔が穿設され、該底板９０ｂにも少なくとも一つの長孔を穿設するものである。
【００１０】
請求項４においては、請求項３記載の住宅防振構造において、上下動防振添え柱９０は上下に底板９０ｂが設けられ、上下の梁５と接続するものである。
【００１１】
請求項５においては、請求項１乃至請求項３のいずれかの住宅防振構造において、上下動防振金具または上下動防振添え柱と、縦桟である上下方向に延出している鉄骨部材１２ａとの間に緩衝材を配設するものである。
【００１２】
請求項６においては、請求項１乃至請求項３のいずれかの住宅防振構造において、上下動防振金具または上下動防振添え柱と、縦桟である上下方向に延出している鉄骨部材１２ａとの間はプラスチックボルトにより締結するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
図１は三階建て住宅の躯体構造を示す俯瞰図であり、図２は外壁パネルロッキング構造及び本防振の考え方を示す概念図であり、図３は第一実施例の住宅防振構造を示す正面図であり、図４は同じく側面図であり、図５は第一実施例の住宅防振構造を構成する上下動防振金具を示す三面図であり、図６は第一実施例の住宅防振構造の要部を示す正面図であり、図７は同じく側面図であり、図８は接続個所に木板を配設する第二実施例の水平動防振構造の要部を示す側面図である。
【００１４】
図９は第一乃至第五実施例のいずれかの住宅防振構造を構成する一般部の上下動防振金具を示す正面図であり、図１０は第六実施例の住宅防振構造を構成するラーメン柱横標準形の上下動防振金具を示す三面図であり、図１１は第六実施例の住宅防振構造を構成するラーメン柱横の住宅防振構造の要部を示す正面図であり、図１２は同じく平面図であり、図１３は同じく側面図であり、図１４は第六乃至第八実施例の住宅防振構造を構成するラーメン柱横の上下動防振金具を示す正面図である。
【００１５】
図１５は第九実施例の住宅防振構造を構成するノックダウンフレーム横左形の上下動防振金具を示す三面図であり、図１６は第九実施例の住宅防振構造を構成するノックダウンフレーム横の住宅防振構造の要部を示す正面図であり、図１７は第九実施例の住宅防振構造を構成するノックダウンフレーム横の住宅防振構造の要部を示す側面図であり、図１８は第十一実施例の住宅防振構造を構成するラーメン柱・ノックダウンフレーム横の上下動防振金具を示す正面図であり、図１９は第十二実施例の住宅防振構造を構成する上下動防振添え柱を示す四面図であり、図２０は第十二実施例の住宅防振構造を示す正面図であり、図２１は第十三実施例の住宅防振構造を構成する上下動防振添え柱を示す正面図である。
【００１６】
まず、住宅の躯体構造について説明する。
図１に示すように、三階建て住宅の躯体１は、柱３および梁４・５・６により構成されており、該躯体が基礎２上に立設されるものである。躯体１は梁勝ちラーメン構造で構成されている。梁４・５・６は通し梁であり、柱３は階毎で分断される柱である。この梁勝ちラーメン構造の住宅においては、躯体構造の強度・剛性を維持する範囲内で柱３の配設個所を決定することができ、柱勝ちの住宅と異なり自由度の高い内部構造を実現できる。
【００１７】
基礎２上に柱３・３・・が立設され、該柱３・３・・上にボルトなどの締結によって梁４が固設されている。同様に梁４上にも柱３・３・・が立設され、その上端で梁５が固設され、同様にして梁６が３階の小屋面を構成している。
また、梁４・５・６がそれぞれ構成する梁面には、水平ブレースが配設されており、梁間の剛性を高めると共に、強度としなやかさを有する躯体を構成しているのである。そして梁６の上に束、斜材、あるいはトラスフレーム等を配設し、屋根を構成することができる。
【００１８】
住宅の外壁を構成する外壁パネルについて説明する。
外壁パネル１０は図３、図４、図７に示すように、外壁体１１及び外壁裏フレーム１２によって構成されている。外壁体１１はセラミックパネルであり、外壁裏フレーム１２と固着している。外壁パネル１０は図４に示すように、基礎２と梁４間、及び上下階梁間の住宅外側面に配設され、外壁パネル１０上部で外部より梁を被覆している。
【００１９】
外壁パネル１０は上下端で外壁固定具１３・１３・・を介して梁又は基礎２に接続されている。外壁固定具１３は正面視では上部がボルト締結用にＵ字形状に構成され、側面視ではＴ字形状に構成されている。外壁固定具１３のＴ字の縦軸は外壁裏フレーム１２にボルトで締結され、該Ｔ字の横軸の一方は梁または基礎２の上面にボルトで締結され、他方は別の外壁パネル１０の外壁裏フレーム１２にボルトで締結されている。
【００２０】
外壁裏フレーム１２は、縦桟である上下方向に延出している鉄骨部材１２ａと、横桟である左右方向に延出している上下の鉄骨部材１２ｂ・ｃをそれぞれが長方形の四辺に相当するように相互に固着して枠を構成している。
【００２１】
外壁パネル１０・１０・・は図１に示すように、躯体１の外側面を埋め尽くすように配設される。図２（ａ）では、外壁パネル１０・１０・・が前述のように梁間に固設されるのみで、外壁パネル１０・１０間相互には接続構造が設けられていない場合を示している。次いで図２（ｂ）では、外壁パネル１０の複数枚（図では４枚）が後述する横綴り用のプラスチックボルト１５によって接続されて、一つの外壁ユニット１４を構成している状態を示している。さらに図２（ｃ）では、外壁ユニット１４が後述する上下動防振金具４０によって梁に接続され、外壁パネル１０・１０・・の躯体構造への取付構造がより強化されている状態を示しているのである。図２中の太字の矢印は外力たる振動を表しており、細字の矢印は住宅内の配設部材による抵抗力を示している。
【００２２】
図２（ｂ）に示すような外壁パネル１０・１０間の接続は、次のようにして行われる。図３に示すように、弾性部材であるスプリングスペーサー１６を介してプラスチックボルト１５が、外壁裏フレーム１２・１２間の上下３箇所にわたって締結されているのである。
【００２３】
また図２（ｃ）に示すように、上下動防振金具４０は外壁パネル１０と梁とを接続し、外壁裏フレームの上下動及び水平動を抑止している。
以上構成によって外壁パネル１０・１０・・は相互に接続されて、さらには梁との接続個所が増大して、住宅構造の剛性向上に役立つのである。
【００２４】
これより、本発明の第一実施例の住宅防振構造を構成する上下動防振金具について説明する。
上下動防振金具４０は、図５、図６、図７に示すように、側面視く字型に屈曲している折曲平板部材４０ａと、正面視及び平面視で該折曲平板部材４０ａに垂設している側面視三角形状の補強部材４０ｂが固着して構成されている。なお、図５（ａ）は上下動防振金具４０を示す側面図であり、図５（ｂ）は同じく正面図であり、図５（ｃ）は同じく平面図である。折曲平板部材４０ａにはボルト締結用の長孔が４箇所設けられており、長孔４０ｃ・４０ｃの２箇所が正面視垂直方向に穿設されており、長孔４０ｄ・４０ｄの２箇所が平面視垂直方向に穿設されている。上下動防振金具４０は、梁の下面とは長孔４０ｄに金属ボルト２２を挿通してナット２３によって締結し、該梁に該上下動防振金具４０を固定している。同様に正面視では、隣接する外壁裏フレーム１２・１２を接続するべく、異なる外壁１０の鉄骨部材１２ａ・１２ａに、それぞれ長孔４０ｃを通じて上下二箇所で各座金２１を挟み、プラスチックボルト２４を挿通してナット２５によって締結している。この締結によって、該鉄骨部材１２ａ・１２ａに該上下動防振金具４０を固定しているのである。
【００２５】
第二、第三実施例の住宅防振構造について説明する。
上下動防振金具４０と鉄骨部材１２ａ・１２ａとの間に緩衝材を挟み、振動減衰効果を持たせることもできる。第二実施例の住宅防振構造として図８に示すように緩衝材として木板２６を用いる場合、もしくは第三実施例の住宅防振構造として図８の木板２６に代えて緩衝材として合成樹脂製のシートを用いることができる。該シートに用いる素材としては、シリコンゴム等のゴム、塩化ビニル、ポリエチレン、ウレタン樹脂など減衰性能を持つ合成樹脂を用いるものである。
【００２６】
上下動防振金具４０は、プラスチックボルト２４を挿通する孔がいずれも長孔で構成され、該長孔に沿ってボルトが摺動可能に構成されている。これは、大地震等による梁、柱等の躯体構成部材に弾性変形域を超過するような変形を強いる外力が住宅に加えられた場合の対策である。外壁パネル１０等の躯体構造との接続があまりに強固で大地震等の振動に対して抵抗すると、外壁パネルに力が流れ、外壁パネルが破損したり脱落することを防ぐためである。すなわち、大地震等の発生時にはまず外壁パネル１０等の躯体構造を構成しない部材の剛性が失われるよう、一定以上の外力が加わる場合には他の部材との固着が解除されるように構成しているのである。また、前記プラスチックボルト１５・２４が外壁パネル１０・１０間の接続や、上下動防振金具４０と外壁パネル１０との接続等に利用されている理由も同様のものであり、一定以上の外力が加わる場合には切断されて、躯体構造に負担をかけないための対策である。
【００２７】
上下動防振金具は配設個所によって四つの分類がある。この配設個所による分類は、一般部、ラーメン柱横、ノックダウンフレーム横、ラーメン柱・ノックダウンフレーム横の四つであり、前述の上下動防振金具４０は配設個所が一般部の場合の上下動防振金具である。上下動防振金具を配設する付近に柱３や後述するノックダウン垂れ壁７２などがある場合は、それらの配設部材と外壁裏フレーム１２とを固着させてより強固に住宅躯体へ固定するために、上下動防振金具の形状を変化させているのである。一般部の上下動防振金具４０は、付近に接続可能な他の配設部材がない場合に用いられる一般的な上下動防振金具である。
また、同じ配設個所の上下動防振金具において、さらに対称性による分類がある。左右で対称なものが標準形であり、非対称なものが右形・左形であり、合計三つの分類がある。同じ配設個所の上下動防振金具において、対称性による分類が存在するのは、配設個所によっては内壁等の他の配設部材のために、標準形の上下動防振金具を配設することが出来ないためである。前述の上下動防振金具４０は対称性の分類に関しては、標準形に分類される。
【００２８】
第四及び第五実施例の住宅防振構造を構成する上下動防振金具について説明する。
図９には三つの上下動防振金具の正面図が示されており、これらは一般部の上下動防振金具の対称性による三分類である。図９（ａ）は一般部標準形の上下動防振金具４０であり、図９（ｂ）は一般部右形の上下動防振金具４１であり、図９（ｃ）は一般部左形の上下動防振金具４２である。それぞれ第四、第五実施例の住宅防振構造を構成するのに用いられる上下動防振金具である。上下動防振金具４１・４２も上下動防振金具４０と同様に、側面視く字型に屈曲している折曲平板部材４１ａ・４２ａと、正面視及び平面視で該折曲平板部材４１ａ・４２ａに垂設している側面視三角形状の補強部材４１ｂ・４２ｂが固着して構成されている。補強部材４１ｂ・４２ｂは補強部材４０ｂよりも上下方向で短く構成され、上下動防振金具４０と異なり、該補強部材４１ｂ・４２ｂは折曲平板部材４１ａ・４２ａの下端までは延設されていない。
折曲平板部材４１ａ・４２ａは正面視において、横幅が同一で縦幅の異なる長方形二つを上端位置を揃えて側面で接触させた段形状で構成され、補強部材４１ｂ・４２ｂの上下方向の長さは縦幅の短い方の長方形の縦幅の長さと一致としている。右形の上下動防振金具４１では折曲平板部材４１ａは、補強部材４１ｂの右側で上下方向に長く、左形の上下動防振金具４２ではこの逆の構成となっている。このため、上下動防振金具４１・４２を前記鉄骨部材とボルト締結するための穿設孔の上下幅も補強部材の左右で異なる。右形ではこの穿設孔は長い方から順に、長孔４１ｃ・４１ｅであり、左形では長孔４２ｃ・４２ｅである。
【００２９】
第六乃至第八実施例の住宅防振構造を構成する上下動防振金具について説明する。
第六乃至第八実施例の住宅防振構造を構成する上下動防振金具は、配設個所がラーメン柱横である場合の上下動防振金具である。そしてラーメン柱横標準形の上下動防振金具５０を用いる場合が、第六実施例の住宅防振構造である。
ラーメン柱横標準形の上下動防振金具５０は、図１０に示すように、垂設部材５１及び平板部材５２から構成される。図１０（ａ）は垂設部材５１の側面図であり、図１０（ｂ）は垂設部材５１の正面図であり、図１０（ｃ）は垂設部材５１の平面図である。また、図１０（ｄ）は平板部材５２の正面図である。
垂設部材５１は、平面視く字型に屈曲している折曲平板部材５１ａと正面視及び側面視で該折曲平板部材５１ａに垂設している平面視台形形状の補強部材５１ｂが固着して構成されている。また図１０（ｂ）に示すように、折曲平板部材５１ａには補強部材５１ｂを挟んで長孔５１ｃ・５１ｃが穿設されている。一方平板部材５２には、長孔５２ａ・５２ａがそれぞれ左右に穿設されている。
上下動防振金具５０は後述するように、平板部材５２に垂設部材５１が重ねあわされて用いられる。このとき正面視で垂設部材５１が平板部材５２の前方左部に位置し、垂設部材５１の長孔５１ｃ・５１ｃと平板部材５２の左方の長孔５２ａとが重複するのである。
【００３０】
ラーメン柱横標準形の上下動防振金具５０は、図１１、図１２、図１３に示すように、外壁裏フレーム１２・１２と、梁との間にラーメン構造を構成する柱３とを接続している。外壁裏フレーム１２・１２の隣接する鉄骨部材１２ａ・１２ａ前方に平板部材５２が配設され、その前方には垂設部材５１が配設されている。鉄骨部材１２ａ・１２ａとの接続は、上下動防振金具５０の右側では、平板部材５２の長孔５２ａへ各座金２１を介してプラスチックボルト２４を挿通し、ナット２５により締結固定して行われている。この固定は長孔５２ａの上下方向二箇所で行われる。また上下動防振金具５０の左側では、各座金２１を挟んだプラスチックボルト２４が、まず垂設部材５１の長孔５１ｃを挿通し、次いで平板部材５２の長孔５２ｃを挿通して、最後に鉄骨部材１２ａのボルト穴を挿通し、ナット２５により締結固定して行われている。この左側での締結固定により、上下動防振金具５０と鉄骨部材１２ａ・１２ａとの接続のみならず、垂設部材５１と平板部材５２との固着をも行っているのである。
また、柱３はＨ鋼であり、平面視で該Ｈ字を構成する平行部材３ａ・３ａと該平行部材３ａ・３ａの中央部で双方に垂設される橋架部材３ｂとが固着して構成される。ここで柱３と上下動防振金具５０との接続は、図１２に示すように、取付部材５３に金属ボルト５４を螺設し、前記折曲平板部材５１ａと柱３の平行部材３ａとを右側から該取付部材５３、左側から該金属ボルト５４が挟持固定して行っている。該挟持固定は図１１、図１３に示すように、折曲平板部材５１ａの上下端の二箇所で行われている。
【００３１】
第七及び第八実施例の住宅防振構造を構成する上下動防振金具について説明する。
図１４にはラーメン横の上下動防振金具の対称性による三分類が示されており、図１４（ａ）はラーメン横標準形の上下動防振金具５０であり、図１４（ｂ）はラーメン横右形の上下動防振金具５５であり、図１４（ｃ）はラーメン横左形の上下動防振金具５８である。上下動防振金具５５・５８はそれぞれ第七、第八実施例の住宅防振構造を構成するのに用いられる上下動防振金具である。上下動防振金具５５・５８も上下動防振金具５０と同様に、それぞれ垂設部材５６・５９、平板部材５７・６０から構成されている。垂設部材５６・５９は、平面視く字型に屈曲している折曲平板部材５６ａ・５９ａと正面視及び側面視で該折曲平板部材５６ａ・５９ａに垂設している平面視台形形状の補強部材５６ｂ・５９ｂが固着して構成されている。また折曲平板部材５６ａ・５９ａの平板部材との接続面は補強部材５６ｂ・５９ｂの上方にのみ配設され、該接続面に長孔５６ｃ・５８ｃがそれぞれ穿設されている。一方平板部材５７・６０は正面視において、横幅が同一で縦幅の異なる長方形二つを上端位置を揃えて側面で接触させた段形状で構成されている。右形の上下動防振金具５５では平板部材５７は、垂設部材５６の右側で左側より上下方向に長く、左形の上下動防振金具５８ではこの逆の構成となっている。このため、上下動防振金具５５・５８を前記鉄骨部材とボルト締結するための穿設孔の上下幅も補強部材の左右で異なる。右形ではこの穿設孔は長い方から順に、長孔５７ａ・５７ｂであり、左形では長孔６０ａ・６０ｂである。そして長孔５７ｂ・６０ｂではボルト締結は一箇所でしか行われない。
【００３２】
第九及び第十実施例の住宅防振構造を構成する上下動防振金具について説明する。
第九及び第十実施例の住宅防振構造を構成する上下動防振金具は、配設個所がノックダウンフレーム横である場合の上下動防振金具である。ノックダウンフレーム横左形の上下動防振金具７１は一般部標準形の上下動防振金具４０と同様の構成であり、図１５に示すように、側面視く字型に屈曲している折曲平板部材７１ａと、正面視及び平面視で該折曲平板部材７１ａに垂設している側面視三角形状の補強部材７１ｂが固着して構成されている。
なお、図１５（ａ）は上下動防振金具７１を示す側面図であり、図１５（ｂ）は同じく正面図であり、図１５（ｃ）は同じく平面図である。折曲平板部材７１ａにはボルト締結用の長孔が４箇所設けられており、長孔７１ｃ・７１ｃの２箇所が正面視垂直方向に穿設されており、長孔７１ｄ・７１ｄの２箇所が平面視垂直方向に穿設されている。また、折曲平板部材７１ａの正面視での形状は、長方形の一角を切断して構成される五角形形状であり、補強部材７１ｂを基準とすると該折曲平板部材７１ａは左方より右方により長く延出している。左形の上下動防振金具７１の折曲平板部材７１ａを水平反転させて該折曲平板部材７１ａを右方より左方に長く延出するように配置し、他は上下動防振金具７１と同様に構成すると、ノックダウンフレーム横右形の上下動防振金具を構成することができる。
【００３３】
図１６、図１７に示すように、ノックダウンフレーム横左形の上下動防振金具７１は、梁と、外壁パネル１０の外壁裏フレーム１２、及び該外壁パネル１０に隣接する外壁パネル１０のノックダウン垂れ壁７２とを接続する。ノックダウン垂れ壁７２は組立式垂れ壁であり、外壁体７３と、外壁体７３を環囲する鉄骨部材７４・７４・・によって構成される。外壁パネル１０二枚分の範囲にわたって枠が構成され、上部には外壁パネル一枚分の領域につきノックダウン垂れ壁７２一枚が配設され、中下方の残りの領域には左右に摺動可能なガラス板７５・７５が二枚配設されている。
【００３４】
第十一実施例の住宅防振構造を構成する上下動防振金具について説明する。
第十一実施例の住宅防振構造を構成する上下動防振金具は、配設個所がラーメン柱・ノックダウンフレーム横である場合の上下動防振金具である。該上下動防振金具は、配設個所に柱３及びノックダウン垂れ壁７２の両方が存在する場合に用いられるものであり、ラーメン柱横の上下動防振金具５０・５５・５８及び、ノックダウンフレーム横の上下動防振金具７１等の双方の機能を備えているものである。ラーメン柱・ノックダウンフレーム横の上下動防振金具は、図１８に示すように、ラーメン柱横の上下動防振金具と同じく、垂設部材８１及び平板部材８２から構成される。図１８（ａ）は垂設部材８１の正面図であり、図１８（ｂ）は垂設部材８１の平面図である。また、図１８（ｃ）は平板部材８１の正面図である。垂設部材８１は、平面視く字型に屈曲している折曲平板部材８１ａと正面視及び側面視で該折曲平板部材８１ａに垂設している平面視台形形状の補強部材８１ｂが固着して構成されている。また図１８（ａ）に示すように、折曲平板部材８１ａには補強部材８１ｂを挟んで長孔８１ｃ・８１ｃが穿設されている。一方平板部材８２には、長孔８２ａ・８２ａがそれぞれ左右に上下にわたって穿設されている。また平板部材８２の正面視での形状は、長方形の一角を切断して構成される五角形形状である。上下動防振金具５０は、平板部材５２に垂設部材５１が重ねあわされて用いられる。このとき正面視で垂設部材８１が平板部材８２の一側部に位置し、垂設部材８１の長孔８１ｃ・８１ｃと平板部材８２の該一側の長孔８２ａとが重複するのである。また、ラーメン柱・ノックダウンフレーム横の上下動防振金具では部品状態では右形、左形の区別はない。したがってノックダウンフレーム横の上下動防振金具７１等と同様に、配設時に平板部材８２を水平反転させて、左右のどちらに平板部材８２を延設するかを決定して、該上下動防振金具を二通りに構成することができる。
【００３５】
次に、第十二実施例の住宅防振構造を構成する上下動防振添え柱について説明する。
第十二実施例における上下動防振添え柱９０は、図１９に示すように、コ字形状断面で上下に延出している折曲平板部材９０ａと、該折曲平板部材９０ａの底面に固着している底板９０ｂと、底板９０ｂに立設し折曲平板部材９０ａにも固着する側面視台形形状の補強部材９０ｃ・９０ｃより構成され、該折曲平板部材９０ａには正面視で四箇所にわたって長孔９０ｄ・９０ｄ・・が穿設されている。なお、図１９（ａ）は下面図であり、図１９（ｂ）は正面図であり、図１９（ｃ）は上面図であり、図１９（ｄ）は側面図である。該長孔９０ｄ・９０ｄ・・の穿設個所は該長孔を頂点とする長方形を構成する位置関係にある。加えて底板９０ｂにも二箇所、長孔９０ｅ・９０ｅが穿設されている。また、折曲平板部材９０ａは側面視では台形形状に構成され、上端部は鋭角を有する形状となっている。
【００３６】
上下動防振添え柱９０は、図２０に示すように、底板９０ｂが梁と接触して配設される。つまり、隣接する外壁パネル１０・１０間での配設においては、該外壁パネル１０が固着している上下の梁にそれぞれ立設されるのである。上下動防振添え柱９０も前記までの他の上下動防振金具と同じく、梁と外壁裏フレーム１２とを接続するものであり、底板９０ｂでは長孔９０ｅを挿通する金属ボルト２２によって梁とボルト締結され、折曲平板部材９０ａでは長孔９０ｄを挿通するプラスチックボルト２４によって、隣接する外壁裏フレーム１２の鉄骨部材１２ａ・１２ａとボルト締結されるのである。
【００３７】
第十三実施例の住宅防振構造を構成する上下動防振添え柱について説明する。
第十三実施例における上下動防振添え柱９１は、梁に立設され外壁パネル１０・１０の上下二箇所をそれぞれ接続する上下動防振添え柱９０・９０の代わりに、梁間の上下にわたって外壁パネル１０・１０を接続し、かつ該外壁パネル１０・１０の上下の梁と接続する上下動防振添え柱である。図２１に示すように、上下動防振添え柱９１は、コ字形状断面で上下に延出している折曲平板部材９１ａと、該折曲平板部材９１ａの上下端底面に固着している底板９１ｂ・９１ｂと、該折曲平板部材９１ａのコ字形状端部を橋架する補強部材９１ｆ・９１ｆより構成される。折曲平板部材９１ａはＣ字形状断面としてもよい。折曲平板部材９０ａは正面視で上下にわたって四箇所に長孔９１ｄが穿設され、該四箇所の長孔９１ｄ・９１ｄ・・が左右では二列穿設されて合計八ヶ所に長孔９１ｄが設けられている。また、底板９１ｂには長孔９０ｅ・９０ｅが穿設されている。上下動防振添え柱９１も前述のように梁と外壁裏フレーム１２とを接続するものであり、底板９１ｂでは長孔９１ｅを挿通する金属ボルト２２によって梁とボルト締結され、折曲平板部材９１ａでは長孔９１ｄを挿通するプラスチックボルト２４によって、隣接する外壁裏フレーム１２の鉄骨部材１２ａ・１２ａとボルト締結されるのである。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するものである。
請求項１記載の如く、外壁構造の剛性強化により、住宅全体の交通振動等微振動の影響を最小化する構成であって、外壁パネル１０を外壁体１１と外壁裏フレーム１２とを一体的に固着して構成し、該外壁裏フレーム１２の上下端を外壁固定具１３を介して梁５又は基礎２に接続すると共に、更に、該外壁裏フレーム１２の縦桟である上下方向に延出している鉄骨部材１２ａと、該外壁パネル１０が接続されている梁５の下方との間に、ボルト締結によって接続する上下動防振金具４０を介装したので、外壁パネルが梁の下面でも固定されて梁との固定個所が増加し、より一層外壁パネルが住宅躯体へ強固に固定され、住宅全体の剛性の向上を図ることができる。そのため、住宅全体の交通振動等の微振動に対する抵抗力が増大するのである。
【００３９】
また、該上下動防振金具４０は、側面視く字型に屈曲している折曲平板部材４０ａと、正面視及び平面視で該折曲平板部材４０ａに固着している補強部材４０ｂとにより構成し、該折曲平板部材４０ａはボルト締結用の長孔を、梁５との接続面、及び縦桟である鉄骨部材１２ａとの接続面に、それぞれ少なくとも一つは穿設するので、外壁パネルが住宅躯体へ強固に固定され、交通振動等への微振動に対する抵抗力が増大するのである。
また、ボルトを長孔に挿通して固定し、一定以上の外力が加わる場合にはボルトが上下に摺動可能に構成されているので、大地震等の発生時には外壁パネルと梁との固着が喪失されて躯体構造へ打撃を与えることがない。
【００４１】
請求項２記載の如く、外壁構造の剛性強化により、住宅全体の交通振動等微振動の影響を最小化する構成であって、外壁パネル１０を外壁体１１と外壁裏フレーム１２とを一体的に固着して構成し、該外壁裏フレーム１２の上下端を外壁固定具１３を介して梁５又は基礎２に接続すると共に、更に、該外壁裏フレーム１２の縦桟である上下方向に延出している鉄骨部材１２ａと、該外壁パネル１０が接続されている梁５間を橋架する柱３の下方との間に、ボルト締結によって接続する上下動防振金具５０を介装するので、外壁パネルがラーメン構造を構成する柱にも固定され、より一層外壁パネルが住宅躯体へ強固に固定され、住宅全体の剛性の向上を図ることができる。そのため、住宅全体の交通振動等の微振動に対する抵抗力が増大するのである。
【００４２】
また、該上下動防振金具５０は、垂設部材５１と、ボルト締結用の長孔が穿設されている平板部材５２と補強部材５１ｂとから構成され、垂設部材５１は平板部材５２と柱３とに接続し、該平板部材５２の鉄骨部材１２ａの接続面にはボルト締結用の長孔を、少なくとも一つは穿設するので、取付部材を用いて外壁パネルとラーメン構造を構成する柱とが接続され、より一層外壁パネルが住宅躯体へ強固に固定され、住宅全体の剛性の向上を図ることができる。そのため、住宅全体の交通振動等の微振動に対する抵抗力が増大するのである。
【００４３】
請求項３記載の如く、外壁構造の剛性強化により、住宅全体の交通振動等微振動の影響を最小化する構成であって、外壁パネル１０を外壁体１１と外壁裏フレーム１２とを一体的に固着して構成し、該外壁裏フレーム１２の上下端を外壁固定具１３を介して梁５又は基礎２に接続すると共に、更に、該外壁裏フレーム１２の縦桟である上下方向に延出している鉄骨部材１２ａと、該外壁パネル１０が接続している梁５間との間に、ボルト締結によって接続する上下動防振添え柱９０を介装し、該上下動防振添え柱９０は上下に延出している折曲平板部材９０ａと、該折曲平板部材９０ａの底面に固着している底板９０ｂと、該底板に立設し折曲平板部材９０ａにも固着する側面視台形形状の補強部材９０ｃより構成され、該折曲平板部材９０ａには正面視で少なくとも一つの長孔が穿設され、該底板９０ｂにも少なくとも一つの長孔を穿設するので、外壁パネルが梁の上下面双方で固定されて梁との固定個所が増加し、より一層外壁パネルが住宅躯体へ強固に固定され、住宅全体の剛性の向上を図ることができる。そのため、住宅全体の交通振動等の微振動に対する抵抗力が増大するのである。
【００４４】
請求項４記載の如く、上下動防振添え柱は上下に底板が設けられ、上下の梁と接続するので、外壁パネルが梁の上下面双方で固定されて梁との固定個所が増加し、より一層外壁パネルが住宅躯体へ強固に固定され、住宅全体の剛性の向上を図ることができる。そのため、住宅全体の交通振動等の微振動に対する抵抗力が増大するのである。
【００４５】
請求項５の如く、上下動防振金具または上下動防振添え柱と、縦桟である上下方向に延出している鉄骨部材１２ａとの間に緩衝材を配設したので、外壁パネルの固着強化による住宅全体の剛性強化に繋がるのみならず、振動減衰効果をも発揮し、交通振動等の微振動による影響をより一層減少させることができる。
【００４６】
請求項６の如く、上下動防振金具または上下動防振添え柱と、縦桟である上下方向に延出している鉄骨部材１２ａとの間はプラスチックボルトにより締結したので、大地震時など一定以上の外力が加わる場合には切断されて、躯体構造への負担とならないのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  三階建て住宅の躯体構造を示す俯瞰図。
【図２】  外壁パネルロッキング構造及び本防振の考え方を示す概念図。
【図３】  第一実施例の住宅防振構造を示す正面図。
【図４】  同じく側面図。
【図５】  第一実施例の住宅防振構造を構成する上下動防振金具を示す三面図。
【図６】  第一実施例の住宅防振構造の要部を示す正面図。
【図７】  同じく側面図。
【図８】  接続個所に木板を配設する第二実施例の水平動防振構造の要部を示す側面図。
【図９】  第一乃至第五実施例のいずれかの住宅防振構造を構成する一般部の上下動防振金具を示す正面図。
【図１０】  第六実施例の住宅防振構造を構成するラーメン柱横標準形の上下動防振金具を示す三面図。
【図１１】  第六実施例の住宅防振構造を構成するラーメン柱横の住宅防振構造の要部を示す正面図。
【図１２】  同じく平面図。
【図１３】  同じく側面図。
【図１４】  第六乃至第八実施例の住宅防振構造を構成するラーメン柱横の上下動防振金具を示す正面図。
【図１５】  第九実施例の住宅防振構造を構成するノックダウンフレーム横左形の上下動防振金具を示す三面図。
【図１６】  第九実施例の住宅防振構造を構成するノックダウンフレーム横の住宅防振構造の要部を示す正面図。
【図１７】  第九実施例の住宅防振構造を構成するノックダウンフレーム横の住宅防振構造の要部を示す側面図。
【図１８】  第十一実施例の住宅防振構造を構成するラーメン柱・ノックダウンフレーム横の上下動防振金具を示す正面図。
【図１９】  第十二実施例の住宅防振構造を構成する上下動防振添え柱を示す四面図。
【図２０】  第十二実施例の住宅防振構造を示す正面図。
【図２１】  第十三実施例の住宅防振構造を構成する上下動防振添え柱を示す正面図。
【符号の説明】
１  躯体
２  基礎
３  柱
４・５・６  梁
１０  外壁パネル
１２ａ  鉄骨部材
２２  金属ボルト
２４  プラスチックボルト
２６  木板
４０・４１・４２  上下動防振金具
４０ａ  折曲平板部材
４０ｂ  補助部材
４０ｃ・４０ｄ  長孔
５０  上下動防振金具
５１  垂設部材
５１ａ  折曲平板部材
５１ｂ  補強部材
５１ｃ  長孔
５２  平板部材
５２ａ  長孔
５３  取付部材
５４  金属ボルト
５５・５８・７１  上下動防振金具
７２  ノックダウンフレーム
９０・９１  上下動防振添え柱
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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