(57)【要約】【課題】粘弾性材を用いた制振部材として汎用性があり、両側から差し出される平坦な伝達板の先端部の平面間を結合しやすい制振部材の提供。【解決手段】平坦な部材の第１のプレート１０と段差を有する部材の第２のプレート１１及び粘弾性材１２とからなる。第１のプレート１０に取付け部２４と接着部２５を設定し、第２のプレート１１の段差による下段側を取付け部２７とし、上段側を接着部２６とする。第１のプレート１０の接着部２５に第２のプレート１１の接着部２６を重ねてその間に粘弾性材１２を接着する。第１のプレート１０の取付け部２４と第２のプレート１１の取付け部２７を面一に配置する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両側から差し出される第１、第２の伝達部材の先端部間をつなぐ制振部材であって、第１の伝達部材に固定される第１プレートと第２の伝達部材に固定される第２プレート及びこれらの平面間に接着された粘弾性材を備え、第１プレートは平坦な部材であって取付け部と接着部が設定され、第２プレートは横断方向の段差部で連続した段差のある部材であり、段差の一方側を接着部に他方側を取付け部に設定され、第１プレートの接着部に第２プレートの接着部を重ね、両者の対向面間に粘弾性材を接着すると共に、第１プレートの取付け部と第２プレートの取付け部とを面一に配置してあることを特徴とした制振部材。
【請求項２】
壁フレームにおける左右の柱あるいは上下の横架材にそれぞれ固定した伝達部材と、これらの先端部における平面間を請求項１に記載の制振部材で連結すると共に、伝達部材と制振部材が構成する制振機構が前後方向に座屈するのを防止する座屈防止部材を、制振機構の伝達部材間又は第１プレートと第２プレート間に取り付けてあることを特徴とした制振補強された壁フレーム。
【請求項３】
壁フレームにおける左右の柱あるいは上下の横架材にそれぞれ固定した伝達部材と、これら伝達部材の表裏両面にこれらの先端部を表裏それぞれに請求項１に記載の制振部材で連結してあることを特徴とした制振補強された壁フレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物に用いる制振部材と壁フレームの制振補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の地震対策として、地震による強い振動を壁フレームに組み込んだ制振部材で減衰させるものがある。制振部材には種々原理のものがあるが、粘弾性材の変位抵抗を利用するものもその一つである。粘弾性材を用いた制振部材は、基本的に第１のプレートと第２のプレート間に粘弾性材を接着したシンプルな構造であるため、これを用いた種々の制振構造が研究されている。例えば；
特許文献１の制振パネルは、矩形枠体１７のひずみを各ブレース１５を通じてインナープレート１９とアウタープレート２４に伝え、これら両プレート１９と２４の間に接着した粘弾性材に地震エネルギーを吸収させるものであり、粘弾性材の効率的な利用を図ったものである。
【０００３】
特許文献２の制振装置１０は、対向して配置される第１板材１１と第２板材１２とに中継板材１３を跨らせ、これら板材間に粘弾性材を第１板材１１と第２板材１２とに分離して配置することにより、制振装置１０が受け入れることができる変位量を大きくしたものである。
特許文献３の制振構造は、いわゆる振り子構造であって、振り子部材６の端部と建物躯体１との間に制振部材１１を配置し、矩形フレーム３の変形を拡大して制振部材１１へ伝達することを特徴としている。制振部材１１（粘弾性材）は横框材２５と振り子部材２６との間に配置されている。
【０００４】
特許文献４の粘弾性ダンパーは、柱・梁架構の仕口部に取り付ける三角形状をなす変位板５，６間に粘弾性材を接着したものである。
特許文献５の制振構造体は、架構（柱２０、梁３０などからなる）に振動吸収体１０Ａを筋交いとして用いた構造である。粘弾性材は、部材３を中央にしてその両側に配置された部材１，２との間に取り付けられている。
特許文献６の制振ダンパーは、粘弾性壁を構成するもので、上側の梁１から立ち下がる２枚の外鋼板３と下側の梁２から立ち上がる内鋼板４との間に粘弾性材５を充填したものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１２６８６８号公報
【特許文献２】特開２００７−４６７２２号公報
【特許文献３】特開２００６−１６９５４号公報
【特許文献４】特開２００１−１４０３４１号公報
【特許文献５】特開２００１−５０３４５号公報
【特許文献６】特開２００１−４９８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献に現れているように、従来の粘弾性材を用いた制振部材は、平坦な第１のプレート（アウタープレート、外鋼板など）と平坦な第２のプレート（インナープレート、内鋼板など）の間に粘弾性材を接着した構造を基本としている。また、特許文献１，３，６に見られるように、粘弾性材を利用した制振部材は壁フレーム（架構）に取り付ける制振機構ともいうべき大掛かりな構造体の一部として構成されており、その壁フレームに専用のものといえる。また、大掛かりな構造体であるために、高価なものとなる。
【０００７】
この点、特許文献２，４，５のものは制振部材としての基本構造あるいは汎用性のある制振部材を提供しているといえる。そして、図１のように、左右の柱１，２と上下の横架材３．４（梁と土台）とからなる基本的な壁フレーム５において、左右の柱１，２から、差し出した左右の伝達板６，７の先端間を結合部材８で結合することは、結合部材が剛性である場合、原理的に壁フレーム５の変形を阻止する上で有効である。また、この結合部材８が粘弾性材を利用した制振部材であるとき、壁フレーム５は、原理的に地震による強い振動が吸収される制振補強された壁フレーム５となる。
【０００８】
しかし、特許文献２，４，５のものはいずれも平坦な面材間を連結できる構造となっていない。つまり、これらの構造をまとめると、図２に示すように、平坦な第１のプレート１０、１１間に粘弾性材１２を接着したものか、あるいは図３のように平行に配置した第１、第２のプレート１１の中央に第３のプレート１２を配置して、第３のプレート１２と第１のプレート１０の間及び第３のプレート１２と第２プレート１１間に粘弾性材１３，１３を接着した構造となる。
これらの構造では、制振部材９の左右両端は第１のプレート１０の平面と第２のプレート１１の平面との間で段差があり、この制振部材を左右から差し出される平坦な左右の伝達板６，７に固定するのが困難である。すなわち、図４，５のように、左右の伝達板６，７の先端部に段差を吸収するための段差加工をするか、図６のように、制振部材の粘弾性材１２の厚さを伝達板６，７の厚さ以下にするなど、粘弾性材の厚さが伝達板の厚さに制限される。しかし、粘弾性材１２の厚さが制限されることは、例えば、粘弾性材が薄すぎるときには、必要な変形性能を得られず、反対に厚すぎると、所要の剛性を確保するために制振部材の面積を大きくしなければならず、コストが嵩むなど、解決の困難な問題が生じる。
【０００９】
そこで、この発明は、制振部材として汎用性があり、両側から差し出される平坦な伝達板の先端部の平面間を結合しやすい粘弾性材を用いた制振部材の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の伝達部材に固定される第１プレートと第２の伝達部材に固定される第２プレート及びこれらの平面間に粘弾性材を接着した制振部材とする。第１プレートは平坦な部材であって取付け部と接着部が設定され、第２プレートは横断方向の段差部で連続した段差のある部材であって、段差部の一方側を接着部、他方側を取付け部に設定される。段差部を利用して、第１プレートの接着部と第２プレートの接着部を重ね、両者の対向面間に粘弾性材を接着する。第２プレートの取付け部と第１プレートの取付け部とは面一にする。
【００１１】
この制振部材は、左右あるいは上下から差し出される（要するに、両側から差し出される）伝達板の先端部において、１個を、これらの片面間（平面間）を結合した構造として利用することもあれば、２個を用いて前記先端部の両面（平面間）を結合した構造として利用することもある。
壁フレームの場合、両側から差し出される伝達板は左右の柱あるいは上下の横架材に一辺縁を固定した伝達板であり、これらの伝達板が制振部材で結合されたとき、壁フレームは制振補強された壁フレームとなる。伝達板の片面間が結合される構造では、壁フレームが変形するときに作用する力の方向とシフトした位置に粘弾性材の抵抗中心があるので、両側の伝達板と制振部材とが構成する制振機構全体が壁フレームの面の前後方向で膨らむような座屈を生じる傾向となるので、この場合は、左右の伝達板あるいは制振部材における第１のプレートと第２のプレート間に座屈防止部材を取り付けることがある。
【発明の効果】
【００１２】
柱の湾曲を防止する補強材として平らな板材が有効であるが、これを伝達板に兼用するなど、平らな板材をそのまま伝達板として利用できる。
伝達板に対して格別な加工なしに、片面から取り付けることができるので、既存建物の耐震改修の場合に屋外側あるいは屋内側の選択した片側の面から施工できる。
制振部材として両側から差し出される伝達板のそれぞれの平面にわたって取り付けられ、粘弾性材の厚さ分が伝達板の面から外側に張り出した格好で位置するので、伝達板の対向した端面間に粘弾性材を配置する場合のように粘弾性材の厚さが伝達板の厚さに制限されることはない。すなわち、第２プレートの段差部の高さを調整することによって必要な厚さを備えた粘弾性材をもつ制振部材を自由に設計することができる。
【００１３】
なお、伝達板は構造用合板や鋼板などで構成する。伝達板は、壁フレームに作用する地震の振動を制振部材へ伝える機能のものであれば、素材と形態は問わない。なお、構造用合板のような木材板を長方形に切出したものであると、梁成（取り付けた梁の上下方向寸法）など現場の状況に応じて一部を切除するなどのことにより伝達板の長辺寸法、短辺寸法を簡単に調整することができ、制振構造を壁フレームの現状に応じた寸法としやすい利点がある。
また、制振部材を用いて壁フレームを制振補強された壁フレームとすることは、新築はもちろん既存建物の地震対策として安価に施工できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図７は、木造住宅における軸組の一部であり、基礎１３に土台４（下横架材）が載置され、土台４に左右の柱１，２を立設し、柱１，２の上端に梁３（上横架材）が架設されている。土台４はアンカーボルト１４で基礎１３に固定されている。左右の柱１，２の柱脚は、土台４を貫通したホールダウン構造１５で基礎１３と緊結され、柱頭は梁３と引寄せ金物構造１６によって緊結されている。
【００１５】
左右の柱１，２と梁３及び土台４とによって壁フレーム５が構成されている。
符合１７は天井、符合１８は床であり、図７は、屋内側から内壁材を取外して施工した改修工事の状況である。
左右の柱１，２の対向面には、それぞれ取付け金物１９（１９ａ，１９ｂ，１９ｃ）及び同２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）が取り付けられている。これらは、断面コ字形で開放側を内側として柱１，２にビスで固定されており、柱脚側の取付け金物１９ａは、基礎側に連結される引寄せボルト２１と共にホールダウン構造１５を構成し、柱頭側の取付け金物１９ｃは梁側に連結される引寄せボルト２２と共にホールダウン構造１５を構成している。
【００１６】
そして、左右の柱１，２の対向面には前記の取付け金物１９、同２０を利用して上下に長い長方形の伝達板６，７が、それぞれの外側辺縁を取付け金物１９，２０に固定されて、取り付けられ、両側から差し出された格好となるこれら伝達板６，７の先端部に制振部材９が上下方向の二箇所で取り付けられている。
【００１７】
伝達板６，７は、厚さ２８ｍｍの構造用合板を長方形に切り出して構成しており、伝達板６，７の長辺は２０００ｍｍ、短辺は３５０ｍｍとしている。長辺の２０００ｍｍは土台４の上面から梁３の下面までの寸法を２８５０ｍｍとした場合、上下４２５ｍｍずつ合計で８５０ｍｍを差し引いた長さであり、短辺の３５０ｍｍは、対向して取り付けた左右の伝達板６，７間に１００ｍｍ程度の間隔を取る寸法である。
壁フレーム５における柱１，２と土台４及び梁３の取付けは、ほぞと引寄せ構造あるいはホールダウン構造のような接合箇所の回動を許容する、いわゆるピンポイント構造である。一方、柱１，２と取付け金物１９，２０との取り付け、取付け金物１９，２０と伝達板６，７との取り付けは、六角スクリューなどを用いて、すべりのないように確実に固定する。
【００１８】
制振部材９（図８、図９）は、第１のプレート１０と第２のプレート１１及びその間に接着された粘弾性材１２とで構成されている。第１のプレート１０と第２のプレート１１は、いずれも厚さ１．６ｍｍの鋼板製であり、第１のプレート１０は長さ４００×幅２０５ｍｍで平坦であるのに対して、第２のプレート１１は平面視において長さ４００×幅２１５ｍｍで中央部に横断方向の段差部２３（幅１０ｍｍ、内面の高さ８．５ｍｍ）が形成された段差のある部材である。第１のプレート１０には取付け部２４と接着部２５が設定され、第２のプレート１１は、これに対応して段差部２３の高い側（一方側）の平端部を接着部２６に、低い側（他方側）を取付け部２７に設定している。
【００１９】
粘弾性材１２は、この実施例において４００×５００×６．９ｍｍの高分子制振材料であり、高減衰ゴム系、ゴムアスファルト系、エポキシ系、イソブチレン系あるいはアクリル系など、種々のものを利用することができる。
粘弾性材１２は、第１のプレート１０の接着部２５に第２のプレート１１の接着部２６を重ね（図９）、両者の対向面間に接着する。このとき、第の１プレート１０の取付け部２４と第２のプレート１１の取付け部２７とは、面一の配置となる。
【００２０】
このように構成された制振部材９は、壁フレーム５において、両側から差し出された格好の伝達板６，７の先端部に、第１のプレート１０の取付け部２４を伝達板６の平面にラグスクリューなどで確実に固定すると共に第２のプレート１１の取付け部２７を伝達板７の平面にラグスクリューなどで確実に固定して壁フレーム５に取り付ける（図１０）。前記の取付け部２４，２７が固定される平面は、この場合、左右の伝達板６，７の表面または裏面である。
制振部材９は、このように取付け部２４，２７が同一の面にあるので（面一の配置なので）両側の伝達板６，７に加工を施すことなく、そのまま、しかも、片面側から固定することができる。この特徴は、屋内側から行う地震対策改修工事にきわめて便利である。
【００２１】
また、この施工例のように、長い長方形に切り出した構造用合板を伝達板６，７としてそのまま利用できるので、施工が簡単であると共に、長方形の構造用合板は、二次断面係数が高く、これの一方の辺縁が固定されている柱１，２は湾曲に関して補強され、壁フレーム５に作用する地震の振動を効果的に制振部材９へ伝達する。
さらに、取り付けた状態で粘弾性材１２は、左右の伝達部材６、７の平面をつなぐ面から外方に張り出して取り付けられるので、粘弾性材１２の厚さが伝達板６，７の厚さによって制限されることがない。
【００２２】
図１０において、符合２８は座屈防止部材であり、頑丈なバーないし平板の一端を一方の伝達板６にラグスクリューで固定し、他端は他方の伝達板７の平面へ単に当接してある。座屈防止部材２８は伝達板６，７の制振部材９を取り付けた平面を表面としたとき裏面側に取り付け、必要に応じて、上下方向で複数段に設けることがある。座屈防止部材２８は、制振部材９を伝達板６，７の表裏いずれか一面に取り付けた構造では、壁フレーム５が変形するときに作用する力の方向と粘弾性材１２の抵抗中心が若干シフトした配置となり、図１０に破線で示すように、両側の伝達板６，７と制振部材９とが構成する制振機構全体が壁フレーム５の面の前後方向で膨らむ座屈の傾向が生じるので、これを防止するためである。
【００２３】
図１１は、第２の施工例であり、第１の場合と同様な壁フレーム５の構造において、実施例１の制振部材９を伝達板６，７の表裏両面に取り付けている。粘弾性材１２の張り出しは相互に外側となり干渉がない。また、制振部材９は全体を薄く構成できるので、両側に取り付けた際の平面視における全体幅も、柱１，２の前後寸法内に納めることができ、後工程の内壁材や外壁材の取り付けに支障とならない。
この場合は、座屈防止部材２８は必要がない。
以上説明した制振部材９は、特定の制振機構の一部として適合したものではなく、制振のための部材として独立して種々な箇所に利用できるものである。しかも、構造が簡単なので安価に提供することができる。
【００２４】
伝達板６，７は金属板のこともある。
壁フレーム５は木造軸組構造のものを説明したが、鉄骨の場合も同様である。
座屈防止部材２８は、制振部材９の第１のプレート１０に一端を固定した溝形チャンネル材とし、他端部の溝を第２のプレート１１にスライド可能に係合させる構造とすることもできる。
伝達板６，７の形態は、平らな面を備えることが必要であるが、他は特に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】壁フレームの制振補強構造を模式的に示した正面図。
【図２】粘弾性材を用いた従来の制振部材の基本的な構造１を示した断面図。
【図３】粘弾性材を用いた従来の制振部材における基本的な構造２を示した断面図。
【図４】従来の制振部材の取付け例１を示す断面図。
【図５】従来の制振部材の取付け例２を示す断面図。
【図６】従来の制振部材の取付け例３を示す断面図。
【図７】実施例を用いた施工例１の正面図。
【図８】制振部材の斜視図。
【図９】制振部材の断面図（実施例）
【図１０】実施例を取り付けた状態１を示す断面図。
【図１１】実施例を取り付けた状態２を示す断面図。
【符号の説明】
【００２６】
１  左柱
２  右柱
３  上横架材（梁）
４  下横架材（土台）
５  壁フレーム
６  左伝達板
７  右伝達板
８  結合部材
９  制振部材
１０  第１のプレート
１１  第２のプレート
１２  粘弾性材
１３  基礎
１４  アンカーボルト
１５  ホールダウン構造
１６  引寄せ金物構造
１７  天井
１８  床
１９（１９ａ，１９ｂ，１９ｃ）  取付け金物
２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）  取付け金物
２１  引寄せボルト（柱脚側）
２２  引寄せボルト（柱頭側）
２３  段差部
２４  取付け部（第１のプレート）
２５  接着部（第１のプレート）
２６  接着部（第２のプレート）
２７  取付け部（第２のプレート）
２８  座屈防止部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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