(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一対の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上下の梁の間に配置して、一方の鋼板の端部を上下の梁のいずれか一方に対して固定するとともに、他方の鋼板の端部をいずれか他方の梁に対して固定することにより、それら鋼板を建物の層間変位により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効果を得るようにした粘弾性壁の設置構造であって、
前記鋼板の端部をほぼその全幅にわたる長さの第１の固定金物を介して梁に対してボルト締結するとともに、該第１の固定金物の端部に近接する位置に第２の固定金物を梁に溶接して固定して、該第２の固定金物と前記鋼板の側部をボルト締結することを特徴とする粘弾性壁の設置構造。
【請求項２】
少なくとも一対の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上下の梁の間に配置して、一方の鋼板の端部を上下の梁のいずれか一方に対して固定するとともに、他方の鋼板の端部をいずれか他方の梁に対して固定することにより、それら鋼板を建物の層間変位により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効果を得るようにした粘弾性壁の設置構造であって、
前記鋼板の端部をその全幅よりも長い第１の固定金物を介して梁に対してボルト締結するとともに、該第１の固定金物の端部に近接する位置に第２の固定金物を梁に溶接して固定して、該第２の固定金物と前記第１の固定金物の端部を添え板を介してボルト締結することを特徴とする粘弾性壁の設置構造。
【請求項３】
前記第１の固定金物としてウエブとフランジを有するＴ形断面の鋼材を用いて、そのウエブを鋼板端部にボルト締結しフランジを梁にボルト締結することを特徴とする請求項１または２記載の粘弾性壁の設置構造。
【請求項４】
前記第２の固定金物として棒状ないし帯板状の鋼材を用いて該第２の固定金物を前記鋼板の側部もしくは前記第１の固定金物の端部に添う位置でその基端部を梁に溶接して固定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに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挟み込んだ構成の粘弾性壁を上下の梁の間に設置するための構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建物に耐震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８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枚の内鋼板２ａと、下側の梁１ｂに固定されて立ち上がる２枚の外鋼板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８に示しているように、内鋼板２ａの上端部に予め水平な固定板４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ともに、外鋼板２ｂの下端部には予めＴ形断面の固定金物５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、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、ボルトの軸方向引張耐力は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った。したがって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ず、それが設計上の制約や粘弾性壁の小型化、軽量化を図る上での障害となっており、ボルトの所要本数を削減し得る有効な改善策が要望されていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記事情に鑑み、本発明は、少なくとも一対の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上下の梁の間に配置して、一方の鋼板の端部を上下の梁のいずれか一方に対して固定するとともに、他方の鋼板の端部をいずれか他方の梁に対して固定することにより、それら鋼板を建物の層間変位により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効果を得るようにした粘弾性壁の設置構造であって、前記鋼板の端部をほぼその全幅にわたる長さの第１の固定金物を介して梁に対してボルト締結するとともに、該第１の固定金物の端部に近接する位置に第２の固定金物を梁に溶接して固定して、該第２の固定金物と前記鋼板の側部をボルト締結するか、あるいは、前記鋼板の端部をその全幅よりも長い第１の固定金物を介して梁に対してボルト締結するとともに、該第１の固定金物の端部に近接する位置に第２の固定金物を梁に溶接して固定して、該第２の固定金物と前記第１の固定金物の端部を添え板を介してボルト締結するようにしたものである。
【０００６】
本発明においては、前記第１の固定金物としてウエブとフランジを有するＴ形断面の鋼材を用いて、そのウエブを鋼板端部にボルト締結し、フランジを梁にボルト締結すれば良い。また、前記第２の固定金物としては棒状ないし帯板状の鋼材を用いて、該第２の固定金物を前記鋼板の側部もしくは前記第１の固定金物の端部に添う位置でその基端部を梁に溶接して固定すれば良い。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図８に示した構成の粘弾性壁の下端部を下側の梁１ｂに対して固定するに際して本発明を適用した場合の実施形態について説明する。
【０００８】
図１〜図３は第１実施形態を示すものであって、これは粘弾性壁の下端部を第１の固定金物１０を介して梁１ｂに対して固定することを基本としている。第１の固定金物１０は図８に示したものにおける固定金物５と同様にウエブ１０ａとフランジ１０ｂとを有するＴ形断面の鋼材からなるもので、そのウエブ１０ａが２枚の外鋼板２ｂの間に挟み込まれてボルト締結され、フランジ１０ｂが梁１ｂのフランジに密着してボルト締結されるものである。
【０００９】
以上の構成は、第１の固定金物１０の全長が外鋼板２ｂの全幅寸法よりやや短くされていることを除いて図８に示した従来の場合と同様であり、粘弾性壁に作用する剪断力Ｑは基本的にこの第１の固定金物１０に対するボルト締結力により十分に抗し得るものであるが、以上の構成に加えて本第１実施形態では、第１の固定金物１０の両端部に近接する位置に、肉厚の棒状ないし帯板状の鋼材からなる第２の固定金物１１をその下端部を梁１ｂのフランジに溶接することで固定し、その第２の固定金物１１を２枚の外鋼板２ｂにより挟み込んだ状態でそれら外鋼板２ｂの下端部の両側部をこの第２の固定金物１１に対して直接的にボルト締結するようにしている。
【００１０】
上記のように、第２の固定金物１１を溶接により梁１ｂに固定することにより、その溶接による固着力はボルト締結力に比較して遙かに大きなものとなるから、この構造では特に第２の固定金物１１により粘弾性壁に作用するモーメントＭに対して十分に抗することができるものとなり、その分、第１の固定金物１０を梁１ｂに対して締結するボルトの所要本数を削減することができる。このため、粘弾性壁のアスペクト比が１程度ないしそれより小さいような場合においてもボルト本数を現実的な程度に留めることが可能となり、それ故に従来においては不可能であった小アスペクト比の粘弾性壁を実現することができ、その結果、設計上の制約を解消し、粘弾性壁の小型化や軽量化を図ることが可能となる。
【００１１】
上記の場合の作業手順としては、第１の固定金物１０を予め粘弾性壁に取り付けておくとともに、第２の固定金物１１を予め梁１ｂに溶接しておき、その第２の固定金物１１に差し込むようにして粘弾性壁を建て込んでそれらをボルト締結すれば良い。あるいは他の手順として、可能であれば第２の固定金物１１を予め粘弾性壁に取り付けておいて、粘弾性壁を建て込んでから第２の固定金物の下端部を梁１ｂに溶接しても良い。
【００１２】
図４〜図６は第２実施形態を示すものである。上記第１実施形態では第２の固定金物１１を外鋼板２ｂに対して直接的に締結したが、本第２実施形態では第２の固定金物２１を第１の固定金物２０に対して締結するようにしている。すなわち、本第２実施形態では第１の固定金物２０の全長を外鋼板２ｂの全幅寸法よりもやや長くするとともに、そのウエブ２０ａの両端部には立ち上げ部２０ｃを形成しておいてその立ち上げ部２０ｃを外鋼板２ｂの外側に露出せしめておき、その立ち上げ部２０ｃと第２の固定金物２１とを添え板２２を介してボルト締結するようにしている。
【００１３】
本第２実施形態では、外鋼板２ｂは第１の固定金物２０、添え板２２を介して間接的に第２の固定金物２１に対して締結されるが、その第２の固定金物２１は溶接により梁１ｂに固定されていることから、その溶接による固着力により外鋼板２ｂに作用するモーメントＭに対する抗力は第１実施形態の場合と同様に発揮される。
【００１４】
また、この場合の作業手順としては、第１の固定金物２０を予め粘弾性壁に取り付けておくとともに、第２の固定金物２１を予め梁１ｂに溶接しておき、それら第２の固定金物２１の間に粘弾性壁を配置して各第２の固定金物２１と第１の固定金物２０の各立ち上げ部２０ｃとを添え板２２を介して締結すれば良く、したがって第１実施形態の場合に比較して粘弾性壁の建て込み作業をより容易に行い得る。
【００１５】
なお、本発明の構造は上記実施形態のように３枚の鋼板からなる粘弾性壁に適用するのみならず、より多数枚の鋼板からなる粘弾性壁に対しても同様に適用できるものである。そして、第１、第２の固定金物の形状や寸法、その設置位置等は、対象とする粘弾性壁の形態や寸法等に対応させて適宜変更すれば良い。要は、第２の固定金物を梁に対してボルト締結ではなく溶接することで十分なモーメント抗力を発揮し得るものとすれば良いのであり、たとえば、図４および図６に示しているように第２の固定金物２１が柱３０に近接して設けられる場合にはそれを柱３０に対して溶接することも考えられる。
【００１６】
また、上記実施形態は外鋼板２ｂの下端部を下側の梁１ｂに固定する場合のものであるが、上記構造の天地を逆にすることで内鋼板２ａの上端部を上側の梁１ａに固定する場合にも本発明を同様に適用することができる。ただし、１枚の内鋼板２ａを梁１ａに対して固定する場合には、本発明によらずとも、たとえば図７に示すように上側の梁１ａのフランジに垂直な固定金物４０を溶接して垂下し、その固定金物４０に対して内鋼板２ａを２枚の添え板４１を介してボルト締結することにより十分なモーメント抗力が確保できる。しかし、図７に示すような構造を、２枚の外鋼板２ｂの下端部を下側の梁１ｂに固定するための構造として採用することは、粘弾性壁の建て込み作業が困難であるので現実的でなく、少なくとも外鋼板２ｂの下端部の固定は本発明によることが最適である。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、鋼板の端部をほぼその全幅にわたる長さの第１の固定金物を介して梁に対してボルト締結するとともに、該第１の固定金物の端部に近接する位置に第２の固定金物を梁に溶接して固定して、該第２の固定金物に対して鋼板の側部をボルト締結するか、あるいは、鋼板の端部をその全幅よりも長い第１の固定金物を介して梁に対してボルト締結するとともに、該第１の固定金物の端部に近接する位置に第２の固定金物を梁に溶接して固定して、該第２の固定金物と第１の固定金物の端部を添え板を介してボルト締結するようにしたので、特に第２の固定金物により粘弾性壁に作用するモーメントに対して十分に抗することができるものとなる。
そのため、本発明によればボルトの所要本数を削減することができ、その結果、粘弾性壁のアスペクト比が小さいような場合においてもボルト本数を現実的な程度に留めることが可能となり、従来においては不可能であった小アスペクト比の粘弾性壁を実現することができ、設計上の制約を解消し、粘弾性壁の小型化や軽量化を図ることが可能となるという格別の効果を奏する。
また、第１の固定金物としてウエブとフランジを有するＴ形断面の鋼材を用いて、そのウエブを鋼板端部にボルト締結しフランジを梁にボルト締結すれば、鋼板および梁に対する第１の固定金物の締結を容易かつ確実に行うことができる。
また、第２の固定金物として棒状ないし帯板状の鋼材を用いてそれを鋼板の側部もしくは第１の固定金物の端部に添う位置でその基端部を梁に溶接して固定すれば、第２の固定金物は最も効率的にモーメント抗力を発揮し得るものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】  同、立断面図である。
【図３】  同、部分平面図である。
【図４】  本発明の第２実施形態を示す分解斜視図である。
【図５】  同、立断面図である。
【図６】  同、部分平面図である。
【図７】  鋼板端部を梁に固定するための他の構造の一例を示す図である。
【図８】  粘弾性壁の設置構造の従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ  梁
２ａ，２ｂ  鋼板
３  粘弾性体
１０  第１の固定金物
１０ａ  ウエブ
１０ｂ  フランジ
１１  第２の固定金物
２０  第１の固定金物
２０ａ  ウエブ
２０ｂ  フランジ
２０ｃ  立ち上がり部
２１  第２の固定金物
２２  添え板
【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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