(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘弾性体を接着状態で挟み込んで重ね合わせてなる対の鋼板を建物の上下の梁に対してそれぞれ固定することで、建物が層間変位を生じた際に各鋼板を面内で相対変位せしめて前記粘弾性体の粘性抵抗力により減衰力を得る構成の粘弾性壁を建物に設置するための構造であって、
前記各鋼板の高さ寸法をそれぞれ建物の２層分にわたるものとして、それら各鋼板の高さ方向中央部を梁に対して１層おきに固定することで各鋼板の上半部および下半部をそれぞれ梁の上下の階に配置するとともに、双方の鋼板を固定する梁を互いに１層分ずらすことにより、各階において双方の鋼板の下半部と上半部とを重ね合わせてそれらの間に前記粘弾性体を接着状態で挟み込んでなることを特徴とする粘弾性壁の設置構造。
【請求項２】
前記対の鋼板として１枚の内鋼板と２枚の外鋼板を用い、前記内鋼板の上半部および下半部の両面側にそれぞれ前記外鋼板の下半部および上半部を重ね合わせてなることを特徴とする請求項１記載の粘弾性壁の設置構造。
【請求項３】
前記内鋼板の高さ方向中央部を内鋼板連結材により挟持し、かつ、前記２枚の外鋼板の高さ方向中央部の間に外鋼板連結材を挟持し、それら内鋼板連結材および外鋼板連結材をそれぞれ梁として架設してなることを特徴とする請求項２記載の粘弾性壁の設置構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板の間に粘弾性体を接着状態で挟み込んだ構成の粘弾性壁を建物に設置するための構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建物に制振ダンパーとして設置する粘弾性壁が開発され、実用化されている。これは、図５に示すように上下の梁１ａ、１ｂの間に壁として設置されるもので、上側の梁１ａに固定されて立ち下がる１枚の鋼板（内鋼板）２ａと、下側の梁１ｂに固定されて立ち上がる２枚の鋼板（外鋼板）２ｂとの間に、アスファルト等の粘弾性体３を接着状態で挟み込んだもので、地震時に建物が層間変位した際に双方の鋼板２ａ、２ｂが面内で相対変位し、その際に生じる粘弾性体３の粘性抵抗力によって振動エネルギーを吸収して建物の振動を減衰させるものである。
【０００３】
そのような粘弾性壁を上下の梁１ａ，１ｂの間に設置するには、図５に示しているように、外鋼板２ｂの下端部に予め逆Ｔ形断面の固定金物４をボルト締結しておいてそれを下側の梁１ｂの上フランジにボルト締結し、内鋼板２ａの上端部には予め水平な固定板５を溶接しておいてそれを上側の梁１ａの下フランジにボルト締結する、という構造が採用されることが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような粘弾性壁には、建物の層間変位により大きな剪断力ＱとモーメントＭが作用するものであり、この粘弾性壁を梁１ａ，１ｂに対して締結しているボルトは当然にそのような剪断力ＱとモーメントＭに抗し得るものでなければならない。この場合、上記のモーメントＭは固定金物４や固定板５を梁１ａ，１ｂから引き剥がすように作用するが、それらを締結しているボルトの軸方向引張耐力は径方向剪断耐力に比較して劣ることが通常であることから、ボルトの所要本数はモーメントＭにより決定されるものである。そして、粘弾性壁に作用するモーメントＭは粘弾性壁のアスペクト比Ｗ／Ｈが小さくなるほど、つまり縦長の形状になるほど大きくなり、それに伴いボルトの所要本数も増大し、アスペクト比が１程度以上（つまりほぼ正方形からそれよりも縦長）の場合にはボルトピッチが非現実な程度にまで細かくなるほど多数のボルトが必要となるものであり、それがために従来においてはアスペクト比が２〜３程度の横長の粘弾性壁を採用せざるを得ないものであった。
【０００５】
上記事情に鑑み、本発明は、粘弾性壁の鋼板に作用するモーメントに対して十分に抗し得る形態で鋼板を梁に対して固定することを可能とし、それにより小アスペクト比の粘弾性壁の採用を可能とする有効な粘弾性壁の設置構造を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、粘弾性体を接着状態で挟み込んで重ね合わせてなる対の鋼板を建物の上下の梁に対してそれぞれ固定することで、建物が層間変位を生じた際に各鋼板を面内で相対変位せしめて前記粘弾性体の粘性抵抗力により減衰力を得る構成の粘弾性壁を建物に設置するための構造であって、前記各鋼板の高さ寸法をそれぞれ建物の２層分にわたるものとして、それら各鋼板の高さ方向中央部を梁に対して１層おきに固定することで各鋼板の上半部および下半部をそれぞれ梁の上下の階に配置するとともに、双方の鋼板を固定する梁を互いに１層分ずらすことにより、各階において双方の鋼板の下半部と上半部とを重ね合わせてそれらの間に前記粘弾性体を接着状態で挟み込むようにしたものである。
【０００７】
本発明においては、前記対の鋼板として１枚の内鋼板と２枚の外鋼板を用い、前記内鋼板の上半部および下半部の両面側にそれぞれ前記外鋼板の下半部および上半部を重ね合わせることが好適である。その場合、内鋼板の高さ方向中央部を内鋼板連結材により挟持し、かつ、前記２枚の外鋼板の高さ方向中央部の間に外鋼板連結材を挟持し、それら内鋼板連結材および外鋼板連結材をそれぞれ梁として架設すれば良い。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１〜図４に本発明の実施形態を示す。本実施形態における粘弾性壁の基本構成は、図５に示したものと同様に、１枚の内鋼板１０ａの両側に２枚の外鋼板１０ｂを重ね合わせてそれらの間にアスファルト等の粘弾性体１１を接着状態で挟み込むものではあるが、従来の粘弾性壁は各階にそれぞれ設置されるものであるのに対し、本実施形態では２層に跨るような構成の粘弾性壁を採用している。
【０００９】
すなわち、本実施形態における内鋼板１０ａおよび外鋼板１０ｂは、いずれもそれらの高さ寸法が建物の２層分にわたるものとされ、それらの高さ方向中央部が梁１２ａ、１２ｂに対して１層おきに固定されることで、各鋼板１０ａ、１０ｂの上半部および下半部がそれぞれ梁１２ａ，１２ｂの上下の階に配置されるようになっている。そして、双方の鋼板１０ａ，１０ｂは同一の梁に対して固定されるのではなく１層分ずれた梁１２ａ，１２ｂに交互に固定され、したがって、各階においては内鋼板１０ａの上半部と外鋼板１０ｂの下半部、もしくは内鋼板１０ａの下半部と外鋼板１０ｂの上半部とが重ね合わせられることになり、それらの間に粘弾性体１１が接着状態で挟み込まれるようにされている。
【００１０】
梁１２ａに対する内鋼板１０ａの固定は、図３に示すように内鋼板連結材１３を用いて行うようにしている。内鋼板連結材１３は２本のＣ型鋼１４からなるもので、それらＣ形鋼１４を背中合わせとしてそれらの間に内鋼板１０ａを挟持してボルト締結し、内鋼板連結材１３の両端を柱１５に対して溶接することでこの内鋼板連結材１３自体が梁１２ａとして機能するように架設されるものである。
【００１１】
また、梁１２ｂに対する外鋼板１０ｂの固定は、図４に示すように外鋼板連結材１６を用いて行うようにしている。外鋼板連結材１６は、梁ブラケット１７のウエブを挟む込む２枚のプレート１８とウエブ厚に相当するスペーサ１９からなるもので、この外鋼板連結材１６を２枚の外鋼板１０ｂの間に挟持してボルト締結し、その外鋼板連結材１６の両端部を梁ブラケット１７に対してボルト締結することで、この外鋼板連結材１６自体が梁１２ｂとして機能するように架設されている。
【００１２】
以上の構造によれば、内鋼板１０ａと外鋼板１０ｂのいずれもが梁１２ａ、１２ｂとして機能する内鋼板連結材１３と外鋼板連結材１６に対するボルト締結により強固に固定され、かつ、それらを締結しているボルトは内鋼板１０ａと外鋼板１０ｂに作用するモーメントＭに対して剪断耐力により抗するものであるから自ずと十分なモーメント耐力を確保できるものとなり、したがってボルト所要本数は少なくて済み、その結果、アスペクト比が小さい粘弾性壁も採用することが可能である。
【００１３】
なお、上記の粘弾性壁は鉄骨建方時に現場にて組み立てることになるが、その作業は、柱１５や梁１２ａ，１２ｂとしての内鋼板連結材１３および外鋼板連結材１６の架設と並行して各鋼板１０ａ、１０ｂを組み立てた後に、各鋼板１０ａ，１０ｂ間に液状の粘弾性体１１を注入するか、もしくはシート状の粘弾性体１１を挟み込みながら鋼板１０ａ，１０ｂを組み立てるといった手法により支障なくしかも安価に実施することが可能である。
【００１４】
また、上記の内鋼板連結材１３や外鋼板連結材１６の構成は任意に変更可能であり、たとえば、内鋼板連結材１３の両端を柱１５に対して直接的に溶接することに代えて上記の外鋼板連結材１６と同様に梁ブラケット１７に対してボルト締結したり、逆に、外鋼板連結材１６の両端部を梁ブラケット１７にボルト締結することに代えて上記の内鋼板連結材１３と同様に梁ブラケット１７を省略して柱１５に対して直接的に溶接することが考えられる。さらに、各鋼板１０ａ、１０ｂを梁幅方向のボルトにより締結するか、可能であれば溶接その他の接合手段等により十分なモーメント抗力を確保し得る形態で固定し得る場合には、連結材１３，１６を省略して各鋼板１０ａ，１０ｂを本来の梁に対して直接的に固定することも妨げるものではない。
【００１５】
勿論、粘弾性壁の構成も上記のように１枚の内鋼板１０ａと２枚の外鋼板１０ｂによるものに限らず、必要とする減衰力に応じて各鋼板１０ａ，１０ｂの積層枚数や面積、粘弾性体１１の種類や厚みは適宜調節すれば良い。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、各鋼板の高さ寸法をそれぞれ建物の２層分にわたるものとして、それら各鋼板の高さ方向中央部を梁に対して１層おきに固定することで各鋼板の上半部および下半部をそれぞれ梁の上下の階に設置するとともに、双方の鋼板を固定する梁を互いに１層分ずらすことにより、各階において双方の鋼板の下半部と上半部とを重ね合わせてそれらの間に前記粘弾性体を接着状態で挟み込むようにしたから、各鋼板の梁に対する固定を容易に、しかも粘弾性壁に作用するモーメントに十分に抗し得る形態で合理的に行うことが可能となり、その結果、ボルト締結による場合にはその所要本数を十分に軽減することができ、小アスペクト比の粘弾性壁の採用も可能となる。
【００１７】
特に、対の鋼板として１枚の内鋼板と２枚の外鋼板を用いて、内鋼板の上半部および下半部の両面側にそれぞれ外鋼板の下半部および上半部を重ね合わせることが最適であり、その場合に、内鋼板の高さ方向中央部を２本の内鋼板連結材により左右より挟持し、かつ、２枚の外鋼板の高さ方向中央部の間に外鋼板連結材を挟持し、それら内鋼板連結材および外鋼板連結材をそれぞれ梁として架設すれば、鋼板の固定を簡便かつ合理的に行い得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の設置構造の実施形態を示す正面図である。
【図２】  図１におけるII−II線視立断面図である。
【図３】  図１におけるIII−III線視平断面図である。
【図４】  図１におけるIV−IV線視平断面図である。
【図５】  従来一般の粘弾性壁の設置構造を示す図である。
【符号の説明】
１０ａ  内鋼板（鋼板）
１０ｂ  外鋼板（鋼板）
１１  粘弾性体
１２ａ，１２ｂ  梁
１３  内鋼板連結材
１６  外鋼板連結材
【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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