JP7839064B2 - wooden damping wall - Google Patents
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Description
特許法第30条第2項適用 発行者名:一般社団法人日本建築学会、刊行物名:DVD2022年度大会(北海道)学術講演梗概集 建築デザイン発表梗概集、発行年月日:2022年7月20日。 集会名:2022年度日本建築学会大会(北海道)、主催者名:一般社団法人日本建築学会、開催日:2022年9月7日。Applicable to Article 30, Paragraph 2 of the Patent Law. Publisher: Architectural Institute of Japan, Publication: DVD 2022 Annual Conference (Hokkaido) Academic Lecture Abstracts, Architectural Design Presentation Abstracts, Publication Date: July 20, 2022. Conference Name: 2022 Architectural Institute of Japan Annual Conference (Hokkaido), Organizer: Architectural Institute of Japan, Date: September 7, 2022.
本発明は、木質パネルと粘弾性ダンパーが組み合わされた木質制振壁に関する。 This invention relates to a wooden vibration-damping wall that combines a wooden panel with a viscoelastic damper.
粘弾性ダンパーを用い、建物の制振性能を高めることが行われている。粘弾性ダンパーは、風や地震による建物の揺れに対し、制振性能を発揮する。
例えば特許文献1には、構造物の骨組みの一方の部位に取り付けられて軸力が作用する内側部材と、骨組みの他方の部位に取り付けられて軸力が作用する外側部材と、これら内側部材及び外側部材の間に介装された粘弾性体とを備えた制震ダンパーが開示されている。
また、特許文献2には、複数枚の鋼板と、各鋼板間に接着される粘弾性体とからなり、鋼板の一端が建物のフレーム側の連結部材に連結される制震ダンパーが開示されている。
特許文献1、2に開示されたような構成においては、ブレース等として用いられる部材の内部に、粘弾性ダンパーが設けられた構成となっている。このような部材は、線状に細長く延びるような形状となっているため、この内部に粘弾性ダンパーを構築しようとしても、多くの量の粘弾性体を設けることができない。したがって、制振性能を向上させようとしたとしても、限界がある。
Viscoelastic dampers are being used to improve the vibration control performance of buildings. Viscoelastic dampers provide vibration control against building sway caused by wind and earthquakes.
For example, Patent Document 1 discloses a seismic damper comprising an inner member attached to one part of the framework of a structure and subjected to axial force, an outer member attached to the other part of the framework and subjected to axial force, and a viscoelastic body interposed between the inner member and the outer member.
Furthermore, Patent Document 2 discloses a seismic damper consisting of multiple steel plates and a viscoelastic body bonded between each steel plate, with one end of the steel plates connected to a connecting member on the building frame side.
In configurations like those disclosed in Patent Documents 1 and 2, a viscoelastic damper is provided inside a member used as a brace or the like. Because such a member has a long, slender, linear shape, it is not possible to incorporate a large amount of viscoelastic material inside it, even if one attempts to construct a viscoelastic damper. Therefore, there are limitations to how much vibration damping performance can be improved.
これに対し、特許文献3には、建物の上階の梁と下階の基礎又は梁との間に設置され、木質パネルと、摩擦ダンパーである第1のダンパーと、粘弾性ダンパー、粘性ダンパー、又はオイルダンパーである第2のダンパーと、を備え、第1のダンパーと第2のダンパーとは、直列に接続されている構成が開示されている。
特許文献3に開示されたような構成では、壁に粘弾性ダンパーが設けられている。このような構成においては、粘弾性ダンパーを設ける対象の形状が線状ではなく平面状となっているため、特許文献1、2の構成よりも、粘弾性体の量を増やして、制振性能を向上させることができる可能性がある。
しかし、特許文献3のように、木質パネルを用いる構成においては、特に、木質パネルを取り付けるためのボルト等の取付部材と、木質パネルとの間に応力が集中し、取付部材が木質パネルにめり込むことがある。取付部材が木質パネルにめり込むと、接合部分の剛性が低下してしまう。したがって、木質パネルに粘弾性ダンパーを組み合わせて設けたとしても、粘弾性ダンパーの性能を有効に発揮できないことがある。
In contrast, Patent Document 3 discloses a configuration in which a wooden panel is installed between the beams of the upper floor of a building and the foundation or beams of the lower floor, and comprises a first damper which is a friction damper, and a second damper which is a viscoelastic damper, a viscous damper, or an oil damper, with the first damper and the second damper connected in series.
In the configuration disclosed in Patent Document 3, a viscoelastic damper is provided in the wall. In such a configuration, since the shape of the object to which the viscoelastic damper is provided is planar rather than linear, it may be possible to increase the amount of viscoelastic material and improve vibration damping performance compared to the configurations in Patent Documents 1 and 2.
However, in configurations using wood panels, as described in Patent Document 3, stress can concentrate between the mounting members, such as bolts, used to attach the wood panel and the wood panel itself, causing the mounting members to sink into the wood panel. When the mounting members sink into the wood panel, the rigidity of the joint decreases. Therefore, even if a viscoelastic damper is provided in combination with the wood panel, the performance of the viscoelastic damper may not be effectively utilized.
本発明が解決しようとする課題は、木質パネルに粘弾性ダンパーを組み合わせて設けつつも、木質パネルの取付部材の、木質パネルへのめり込みを抑制することができる、木質制振壁を提供することである。 The problem that this invention aims to solve is to provide a wooden vibration-damping wall that can suppress the sinking of mounting members into the wooden panel, even while incorporating viscoelastic dampers into the wooden panel.
本発明者らは、粘弾性ダンパーを有する木質制振壁として、木質パネルと粘弾性ダンパーを高力ボルトによる摩擦接合ではなく、構造用接着剤を用いて接着接合させることで、木質パネルのめり込みを抑制しつつ、粘弾性ダンパーに作用する応力を広範囲に分散できる点に着目して、本発明に至った。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の木質制振壁は、木質パネルと粘弾性ダンパーが組み合わされた木質制振壁であって、上方の梁に固定される上側取付鋼材と、下方の梁または基礎に固定される下側取付鋼材と、壁面を形成する前記木質パネルと、互いに離間して設けられた第1鋼板及び第2鋼板と、前記第1鋼板と前記第2鋼板の間に設けられた粘弾性体と、を備える前記粘弾性ダンパーと、を備え、前記第1鋼板は、前記木質パネルの表裏面に対して固定され、前記第2鋼板は、前記上側取付鋼材と前記下側取付鋼材のいずれか一方に接合され、前記上側取付鋼材と前記下側取付鋼材の他方は、前記木質パネルの前記表裏面に対して固定されていることを特徴とする。
このような構成によれば、粘弾性ダンパーを構成する第1鋼板が、木質パネルの表裏面に対して固定され、第2鋼板が上側取付鋼材と下側取付鋼材のいずれか一方に接合されるようにして、粘弾性ダンパーが設けられている。粘弾性ダンパーの固定される対象が、木質パネルの広い表裏面となっているため、粘弾性ダンパーと木質パネルとの間の、または粘弾性ダンパーと木質パネルの間に介在する部材と木質パネルとの間の接合において、接合面を平面状としつつ、接合面積を大きくして、上側取付鋼材と下側取付鋼材のいずれか一方から木質パネルへと作用する応力を、広範囲に分散させることができる。
また、上側取付鋼材と下側取付鋼材の他方は、木質パネルの表裏面に対して固定されている。上側取付鋼材と下側取付鋼材の他方の固定される対象が、木質パネルの広い表裏面となっているため、上側取付鋼材と下側取付鋼材の他方と木質パネルとの間の、または上側取付鋼材と下側取付鋼材の他方と木質パネルの間に介在する部材と木質パネルとの間の接合において、接合面を平面状としつつ、接合面積を大きくして、上側取付鋼材と下側取付鋼材の他方から木質パネルへと作用する応力を、広範囲に分散させることができる。
このように、木質パネルへと作用する応力を、広範囲に分散させることで、木質パネルに対して局所的に応力が作用することが抑制され、木質パネルに粘弾性ダンパーを組み合わせて設けつつも、木質パネルの取付部材の、木質パネルへのめり込みを抑制する構成を、実現することができる。
The inventors of the present invention focused on the fact that, as a wooden vibration-damping wall having a viscoelastic damper, bonding the wooden panel and the viscoelastic damper using a structural adhesive rather than friction bonding with high-strength bolts suppresses the sinking of the wooden panel while distributing the stress acting on the viscoelastic damper over a wide area, leading to the present invention.
To solve the above problems, the present invention employs the following means.
In other words, the wooden vibration-damping wall of the present invention is a wooden vibration-damping wall that combines a wooden panel and a viscoelastic damper, comprising: an upper mounting steel member fixed to an upper beam; a lower mounting steel member fixed to a lower beam or foundation; the wooden panel forming the wall surface; a viscoelastic damper comprising a first steel plate and a second steel plate provided spaced apart from each other; and a viscoelastic body provided between the first steel plate and the second steel plate, wherein the first steel plate is fixed to the front and back surfaces of the wooden panel, the second steel plate is joined to either the upper mounting steel member or the lower mounting steel member, and the other of the upper mounting steel member and the lower mounting steel member is fixed to the front and back surfaces of the wooden panel.
In this configuration, the viscoelastic damper is provided such that the first steel plate constituting the viscoelastic damper is fixed to the front and back surfaces of the wood panel, and the second steel plate is joined to either the upper mounting steel member or the lower mounting steel member. Because the viscoelastic damper is fixed to the wide front and back surfaces of the wood panel, in the joining between the viscoelastic damper and the wood panel, or between the member interposed between the viscoelastic damper and the wood panel and the wood panel, the joining surface is made planar, and the joining area is increased, thereby distributing the stress acting from either the upper mounting steel member or the lower mounting steel member to the wood panel over a wide area.
Furthermore, the other end of the upper and lower mounting steel members is fixed to the front and back surfaces of the wood panel. Because the other end of the upper and lower mounting steel members is fixed to the wide front and back surfaces of the wood panel, in the joint between the other end of the upper and lower mounting steel members and the wood panel, or between the member interposed between the other end of the upper and lower mounting steel members and the wood panel and the wood panel, the joint surface can be made planar while increasing the joint area, thereby distributing the stress acting from the other end of the upper and lower mounting steel members to the wood panel over a wide area.
In this way, by distributing the stress acting on the wood panel over a wide area, localized stress on the wood panel is suppressed, and a configuration can be achieved that suppresses the sinking of the mounting members of the wood panel into the wood panel, even while incorporating a viscoelastic damper into the wood panel.
本発明の一態様においては、本発明の木質制振壁は、前記上側取付鋼材と前記下側取付鋼材の前記一方に対して、前記粘弾性ダンパーを挟んで設けられる鉛直鋼板を備え、前記第1鋼板は、前記鉛直鋼板に接合され、前記鉛直鋼板の表面と、前記木質パネルの前記表裏面は構造用接着剤により接合されている。
例えば、何らかの部材を木質パネルに接合するに際し、ボルトや釘などの鋼製の接合具を用いると、木質パネルのボルトや釘などが設けられた部分の周辺に応力が集中し、これにより、部材が木質パネルにめり込むことが考えられる。
これに対し、上記のような構成によれば、粘弾性ダンパーを構成する第1鋼板に接合された、鉛直鋼板の表面は、構造用接着剤(例えば、2液アクリル樹脂系の構造用接着剤)により、木質パネルの表裏面に、強固に接合されている。これにより、鉛直鋼板を木質パネルに対してボルトや釘などの鋼製の接合具を用いて接合した場合に比べ、鉛直鋼板の、木質パネルへのめり込みを抑制することができる。
In one embodiment of the present invention, the wooden vibration-damping wall of the present invention comprises a vertical steel plate provided on either the upper mounting steel member or the lower mounting steel member, with the viscoelastic damper in between, the first steel plate being joined to the vertical steel plate, and the surface of the vertical steel plate and the front and back surfaces of the wooden panel being joined by a structural adhesive.
For example, when joining a component to a wooden panel, if steel fasteners such as bolts or nails are used, stress will concentrate around the area where the bolts or nails are installed in the wooden panel. This could cause the component to sink into the wooden panel.
In contrast, with the above-described configuration, the surface of the vertical steel plate, which is joined to the first steel plate constituting the viscoelastic damper, is firmly bonded to the front and back surfaces of the wood panel by a structural adhesive (for example, a two-component acrylic resin-based structural adhesive). This makes it possible to suppress the indentation of the vertical steel plate into the wood panel compared to when the vertical steel plate is joined to the wood panel using steel fasteners such as bolts or nails.
本発明の一態様においては、前記上側取付鋼材と前記下側取付鋼材の前記一方は、前記木質パネルに向けて鉛直面内で延伸する第1鉛直鋼板部を備え、前記第1鉛直鋼板部と前記木質パネルの間に前記粘弾性ダンパーが設けられ、前記第1鉛直鋼板部の表面と、前記第2鋼板が接合され、前記第1鋼板は、前記木質パネルの前記表裏面に構造用接着剤により接合されている。
例えば、何らかの部材を木質パネルに接合するに際し、ボルトや釘などの鋼製の接合具を用いると、木質パネルのボルトや釘などが設けられた部分の周辺に応力が集中し、これにより、部材が木質パネルにめり込むことが考えられる。
これに対し、上記のような構成によれば、粘弾性ダンパーの第1鋼板が、木質パネルの表裏面に、構造用接着剤(例えば、2液アクリル樹脂系の構造用接着剤)により強固に接合されている。これにより、第1鋼板を木質パネルに対してボルトや釘などの鋼製の接合具を用いて接合した場合に比べ、第1鋼板の、木質パネルへのめり込みを抑制することができる。
In one embodiment of the present invention, one of the upper mounting steel member and the lower mounting steel member is provided with a first vertical steel plate portion that extends in a vertical plane toward the wood panel, a viscoelastic damper is provided between the first vertical steel plate portion and the wood panel, the surface of the first vertical steel plate portion and the second steel plate are joined, and the first steel plate is joined to the front and back surfaces of the wood panel with a structural adhesive.
For example, when joining a component to a wooden panel, if steel fasteners such as bolts or nails are used, stress will concentrate around the area where the bolts or nails are installed in the wooden panel. This could cause the component to sink into the wooden panel.
In contrast, with the above-described configuration, the first steel plate of the viscoelastic damper is firmly bonded to the front and back surfaces of the wood panel using a structural adhesive (for example, a two-component acrylic resin-based structural adhesive). This suppresses the indentation of the first steel plate into the wood panel compared to when the first steel plate is bonded to the wood panel using steel fasteners such as bolts or nails.
本発明によれば、木質パネルに粘弾性ダンパーを組み合わせて設けつつも、木質パネルの取付部材の、木質パネルへのめり込みを抑制することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress the penetration of the mounting member of the wood panel into the wood panel, even when a viscoelastic damper is combined with the wood panel.
本発明は、建物の上階梁と下階梁との間に、木質パネルと粘弾性ダンパーが高力ボルトによる摩擦接合ではなく、構造用接着剤により接着接合される木質制振壁である。
第1実施形態では、工場等で粘弾性体の上下面に鋼板が加硫接着された粘弾性ダンパーが、建物の梁に固定される取付鋼材(上側取付鋼材、下側取付鋼材)と一対の木質パネル同士の間に設けられた鉛直鋼板との間に接着接合されている。また、第2実施形態では、粘弾性ダンパーが、建物の梁に固定される取付鋼材(上側取付鋼材、下側取付鋼材)から延びる鉛直鋼板部と木質パネルとの間に接着接合されている。
以下、添付図面を参照して、本発明による木質制振壁を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に係る木質制振壁を示す断面図を図1に示す。図2は、本発明の第1実施形態に係る木質制振壁を、壁厚方向から見た図である。図3は、本発明の第1実施形態に係る木質制振壁の上部に配置された粘弾性ダンパーを示す拡大断面図である。
図1、図2に示されるように、木質制振壁10Aは、建物1の躯体2において、互いに上下に位置する梁3A、3B同士の間に設けられている。木質制振壁10Aは、上側取付鋼材20Aと、下側取付鋼材30Aと、木質パネル40Aと、粘弾性ダンパー50Aと、を備えている。
The present invention relates to a wooden vibration-damping wall in which wooden panels and viscoelastic dampers are bonded together using structural adhesive, rather than frictionally joined with high-strength bolts, between the upper and lower floor beams of a building.
In the first embodiment, a viscoelastic damper, in which steel plates are vulcanized and bonded to the upper and lower surfaces of a viscoelastic body in a factory or the like, is adhesively bonded between mounting steel members (upper mounting steel members, lower mounting steel members) fixed to the beams of a building and a vertical steel plate provided between a pair of wooden panels. In the second embodiment, the viscoelastic damper is adhesively bonded between a vertical steel plate portion extending from the mounting steel members (upper mounting steel members, lower mounting steel members) fixed to the beams of a building and a wooden panel.
The following describes, with reference to the attached drawings, the configuration for implementing the wooden vibration-damping wall according to the present invention.
(First Embodiment)
Figure 1 shows a cross-sectional view of a wooden vibration-damping wall according to the first embodiment of the present invention. Figure 2 is a view of the wooden vibration-damping wall according to the first embodiment of the present invention, viewed from the wall thickness direction. Figure 3 is an enlarged cross-sectional view showing a viscoelastic damper placed on the upper part of the wooden vibration-damping wall according to the first embodiment of the present invention.
As shown in Figures 1 and 2, the wooden vibration-damping wall 10A is installed in the building frame 2 of the building 1 between beams 3A and 3B that are located vertically to each other. The wooden vibration-damping wall 10A comprises an upper mounting steel member 20A, a lower mounting steel member 30A, a wooden panel 40A, and a viscoelastic damper 50A.
上側取付鋼材20Aは、上方の梁3Aに固定されている。上側取付鋼材20Aは、木質制振壁10Aの壁厚方向Dtに間隔をあけて一対が設けられている。各上側取付鋼材20Aは、ベース部21と、取付部22と、リブ23と、を一体に有している。ベース部21は、上方の梁3Aの下面に沿って、梁3Aの延伸方向Daに延びている。ベース部21は、梁3Aの延伸方向Daに間隔をあけて配置された複数本のボルト60により、梁3Aの下面に固定されている。取付部22は、図1のように梁3Aの延伸方向Daから視たときに、ベース部21の、上方の梁3Aの中央側に位置する端部から鉛直下方に延びている。取付部22は、ベース部21と同様に、梁3Aの延伸方向Daに延びている。リブ23は、梁3Aの延伸方向Daに間隔をあけた複数個所に設けられている。リブ23は、梁3Aの延伸方向Daに直交する面に沿って設けられている。リブ23は、ベース部21と、取付部22とに接合されている。
下側取付鋼材30Aは、下方の梁3Bに固定されている。上側取付鋼材20Aと下側取付鋼材30Aとは、上下方向Dvに間隔をあけて設けられている。下側取付鋼材30Aは、ベース部31と、第2鉛直鋼板部32と、リブ33と、を一体に有している。ベース部31は、下方の梁3Bの上面に沿って、梁3Bの延伸方向Daに延びている。ベース部31は、梁3Bの延伸方向Daに間隔をあけて配置された複数本のボルト60により、梁3Bの上面に固定されている。第2鉛直鋼板部32は、図1のように梁3Bの延伸方向Daから視たときに、ベース部31の中央部から、鉛直面内で上方に向かって延伸している。第2鉛直鋼板部32は、ベース部31と同様に、梁3Bの延伸方向Daに延びている。リブ33は、梁3Bの延伸方向Daに間隔をあけた複数個所に設けられている。各リブ33は、梁3Bの延伸方向Daに直交する面に沿って設けられている。各リブ33は、ベース部31と、第2鉛直鋼板部32とに接合されている。後に説明する木質パネル40Aのパネル材41には、鉛直方向に延在するスリットが、壁厚方向Dtにパネル材41を貫通するように形成され、各リブ33はこのスリット内に位置づけられている。
The upper mounting steel members 20A are fixed to the upper beam 3A. A pair of upper mounting steel members 20A are provided at intervals in the wall thickness direction Dt of the wooden vibration damping wall 10A. Each upper mounting steel member 20A integrally has a base portion 21, a mounting portion 22, and a rib 23. The base portion 21 extends along the lower surface of the upper beam 3A in the extension direction Da of the beam 3A. The base portion 21 is fixed to the lower surface of the beam 3A by a plurality of bolts 60 arranged at intervals in the extension direction Da of the beam 3A. The mounting portion 22 extends vertically downward from the end of the base portion 21 located on the central side of the upper beam 3A when viewed from the extension direction Da of the beam 3A as shown in Figure 1. The mounting portion 22 extends in the extension direction Da of the beam 3A, similar to the base portion 21. The ribs 23 are provided at multiple locations on the beam 3A at intervals along the extension direction Da. The ribs 23 are provided along a plane perpendicular to the extension direction Da of the beam 3A. The ribs 23 are joined to the base portion 21 and the mounting portion 22.
The lower mounting steel member 30A is fixed to the lower beam 3B. The upper mounting steel member 20A and the lower mounting steel member 30A are spaced apart in the vertical direction Dv. The lower mounting steel member 30A integrally comprises a base portion 31, a second vertical steel plate portion 32, and a rib 33. The base portion 31 extends along the upper surface of the lower beam 3B in the extension direction Da of the beam 3B. The base portion 31 is fixed to the upper surface of the beam 3B by a plurality of bolts 60 arranged at intervals in the extension direction Da of the beam 3B. As shown in Figure 1, when viewed from the extension direction Da of the beam 3B, the second vertical steel plate portion 32 extends upward in the vertical plane from the center of the base portion 31. The second vertical steel plate portion 32 extends in the extension direction Da of the beam 3B, similar to the base portion 31. The ribs 33 are provided at multiple locations spaced apart in the extension direction Da of the beam 3B. Each rib 33 is provided along a plane perpendicular to the extension direction Da of the beam 3B. Each rib 33 is joined to the base portion 31 and the second vertical steel plate portion 32. In the panel material 41 of the wood panel 40A, which will be described later, vertically extending slits are formed so as to penetrate the panel material 41 in the wall thickness direction Dt, and each rib 33 is positioned within these slits.
木質パネル40Aは、上方の梁3Aと、下方の梁3Bとの間で、壁面を形成する。木質パネル40Aは、上側取付鋼材20Aと、下側取付鋼材30Aとの間に設けられている。本実施形態において、木質パネル40Aは、一対のパネル材41を有している。
一対のパネル材41の各々は、板状に形成されている。一対のパネル材41は、壁厚方向Dtに間隔をあけて設けられている。一対のパネル材41の各々は、パネル材41の長さ方向と幅方向を含む平面として形成される2つの表裏面41f、41gのうち、一方の表裏面41fが互いに対向して設けられ、他方の表裏面41gが外側を向いて壁面を形成するように設けられている。
各パネル材41は、例えば、CLT(Cross Laminated Timber:直交集成材)により形成されている。
The wooden panel 40A forms a wall surface between the upper beam 3A and the lower beam 3B. The wooden panel 40A is installed between the upper mounting steel member 20A and the lower mounting steel member 30A. In this embodiment, the wooden panel 40A has a pair of panel members 41.
Each of the pair of panel materials 41 is formed in the shape of a plate. The pair of panel materials 41 are spaced apart in the wall thickness direction Dt. Each of the pair of panel materials 41 has two front and back surfaces 41f and 41g that are formed as planes including the length direction and width direction of the panel material 41. One front and back surface 41f is provided facing each other, and the other front and back surface 41g is provided facing outwards to form a wall surface.
Each panel material 41 is formed, for example, from CLT (Cross Laminated Timber).
木質制振壁10Aは、一対のパネル材41の間に設けられた鉛直鋼板45Aを備えている。鉛直鋼板45Aは、一対のパネル材41の上部同士の間に挟み込まれている。鉛直鋼板45Aは、一対のパネル材41の上端から上方に突出している。
一対のパネル材41の下部同士の間には、下側取付鋼材30Aの第2鉛直鋼板部32が挟み込まれている。
鉛直鋼板45Aの表面45fと、第2鉛直鋼板部32の表面32fは、それぞれが、木質パネル40Aを構成する一対のパネル材41の、内側を向いて互いに対向して設けられる表裏面41fに対して、当接して設けられている。鉛直鋼板45Aの表面45fの各々は、木質パネル40Aの上部の表裏面41fの各々に対し、構造用接着剤Jにより接合されている。
構造用接着剤Jは、スポット溶接接合、ボルト接合、リベット接合などの接合方法に比べて、2倍以上の接合強度を有すると言われている接着剤である。よって、構造用接着剤Jは、部材同士を連結する接合強度が高く、耐久性に優れている特徴があり、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤などがある。
具体的には、本発明の木質制振壁では、構造用接着剤Jには後に説明する粘弾性ダンパー50Aの粘弾性体53として使用される高減衰ゴムの破断耐力(約2.0N/mm2)に対して、十分な剥離強さ(4.5N/mm以上)、及びせん断強さ(15N/mm2以上)を備えているものを使用するのが望ましい。構造用接着剤Jとしては、表面に多少、不揃い、油やほこりが有る場合でも、接着が可能であり、かつ硬化時間が短い、2液混合型のアクリル樹脂系のものを使用するのが望ましい。例えば、構造用接着剤Jとしては、セメダイン株式会社製の2液アクリル樹脂系のメタルロックシリーズの、「Y618H」または「Y630D」を用いることが可能である。
第2鉛直鋼板部32の表面32fの各々は、木質パネル40Aの下部の表裏面41fの各々に対し、2液アクリル樹脂系の構造用接着剤Jにより接合されている。これにより、下側取付鋼材30Aは、木質パネル40Aの表裏面41fに対して、接合され、固定されている。
The wooden vibration-damping wall 10A includes a vertical steel plate 45A provided between a pair of panel materials 41. The vertical steel plate 45A is sandwiched between the upper parts of the pair of panel materials 41. The vertical steel plate 45A protrudes upward from the upper ends of the pair of panel materials 41.
The second vertical steel plate portion 32 of the lower mounting steel member 30A is sandwiched between the lower parts of the pair of panel materials 41.
The surface 45f of the vertical steel plate 45A and the surface 32f of the second vertical steel plate portion 32 are in contact with the front and back surfaces 41f of a pair of panel materials 41 constituting the wood panel 40A, which are facing inward and opposite to each other. Each of the surfaces 45f of the vertical steel plate 45A is joined to each of the upper front and back surfaces 41f of the wood panel 40A with structural adhesive J.
Structural adhesive J is an adhesive that is said to have more than twice the bonding strength compared to joining methods such as spot welding, bolting, and riveting. Therefore, structural adhesive J is characterized by its high bonding strength in connecting members and its excellent durability, and includes epoxy adhesives, acrylic adhesives, and urethane adhesives.
Specifically, in the wood vibration-damping wall of the present invention, it is desirable to use a structural adhesive J that has sufficient peel strength (4.5 N/mm² or more) and shear strength (15 N/ mm² or more) relative to the rupture strength (approximately 2.0 N/ mm² ) of the high-damping rubber used as the viscoelastic body 53 of the viscoelastic damper 50A, which will be described later. As the structural adhesive J, it is desirable to use a two-component acrylic resin type that can adhere even if the surface is somewhat uneven, oily, or dusty, and has a short curing time. For example, as the structural adhesive J, it is possible to use "Y618H" or "Y630D" from the Metal Lock series of two-component acrylic resin types manufactured by Cemedyne Co., Ltd.
Each of the surfaces 32f of the second vertical steel plate section 32 is joined to each of the front and back surfaces 41f of the lower part of the wood panel 40A with a two-component acrylic resin structural adhesive J. In this way, the lower mounting steel members 30A are joined and fixed to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40A.
図3に示されるように、粘弾性ダンパー50Aは、第1鋼板51と、第2鋼板52と、粘弾性体53と、を一体に有している。
図4A、図4Bは、それぞれ、粘弾性ダンパーの平面図と側面図である。
粘弾性ダンパー50Aは、第1鋼板51と粘弾性体53、及び第2鋼板52が、この順に積層されて一体に形成されている。第1鋼板51と第2鋼板52は、平行に、かつ互いに離間して設けられている。粘弾性体53は、第1鋼板51と第2鋼板52の間に設けられている。本実施形態においては、粘弾性ダンパー50Aは、第1鋼板51と第2鋼板52を互いに離間して設け、これらの間に粘弾性体53を加硫形成することにより、第1鋼板51、第2鋼板52、及び粘弾性体53が一体となるように、製造されている。特に、本実施形態においては、粘弾性ダンパー50Aは、粘弾性ダンパー50Aを厚さ方向から見たときに、その形状が略正方形状となるように形成されて、ユニット化されたものを使用している。
As shown in Figure 3, the viscoelastic damper 50A integrally comprises a first steel plate 51, a second steel plate 52, and a viscoelastic body 53.
Figures 4A and 4B are a plan view and a side view of the viscoelastic damper, respectively.
The viscoelastic damper 50A is integrally formed by laminating a first steel plate 51, a viscoelastic body 53, and a second steel plate 52 in that order. The first steel plate 51 and the second steel plate 52 are provided parallel to each other and spaced apart. The viscoelastic body 53 is provided between the first steel plate 51 and the second steel plate 52. In this embodiment, the viscoelastic damper 50A is manufactured so that the first steel plate 51, the second steel plate 52, and the viscoelastic body 53 become an integral unit by providing the first steel plate 51 and the second steel plate 52 spaced apart from each other and vulcanizing the viscoelastic body 53 between them. In particular, in this embodiment, the viscoelastic damper 50A is formed in such a way that when viewed from the thickness direction, its shape is substantially square, and a unitized version is used.
粘弾性体53としては、温度依存性、振動数依存性が共に小さく、単位面積当たりの減衰能力が大きいことから、高減衰ゴムを使用するのが望ましい。
高減衰ゴムは、硬度が高いゴムである。高減衰ゴムは、粘弾性ダンパーとして使用され得る他の種類のゴムと比較すると、減衰力が大きく、耐震用として使用することが可能である。より具体的には、本実施形態においては、粘弾性体53として使用される高減衰ゴムは、イソブレン系のゴムであり、非線形の特性を有し、許容歪は200%で、限界歪は300%であり、最大ダンパー力は400kNであるものが使用され得る。
本実施形態において粘弾性体53として使用される高減衰ゴムは、温度依存性が0.70(30℃/10℃)と小さい。より具体的には、高減衰ゴムの、温度が例えば0℃から40℃に上昇した場合の吸収エネルギーの低下量は、線形ゴムよりも小さい。このように、高減衰ゴムは温度依存性が小さく、温度が高くなっても大きいエネルギーを吸収できる。また、高減衰ゴムは、せん断応力度と歪の関係をグラフとして表したときに、線形ゴムよりも履歴ループが大きく、したがって、せん断応力が大きくなったとしても、これに対応可能である。これらの点からも、粘弾性体53として高減衰ゴムを使用するのが望ましい。
粘弾性体53としては、例えば、住友ゴム工業株式会社製の「VS4」を用いることが可能である。
As for the viscoelastic material 53, it is desirable to use high-damping rubber because it exhibits small temperature and frequency dependence and has a large damping capacity per unit area.
High-damping rubber is a type of rubber with high hardness. Compared to other types of rubber that can be used as viscoelastic dampers, high-damping rubber has a greater damping force and can be used for seismic resistance. More specifically, in this embodiment, the high-damping rubber used as the viscoelastic body 53 is an isoprene-based rubber with nonlinear properties, an allowable strain of 200%, a limit strain of 300%, and a maximum damping force of 400 kN.
In this embodiment, the high-damping rubber used as the viscoelastic body 53 has a small temperature dependence of 0.70 (30°C/10°C). More specifically, the decrease in absorbed energy of the high-damping rubber when the temperature rises, for example, from 0°C to 40°C, is smaller than that of linear rubber. Thus, the high-damping rubber has a small temperature dependence and can absorb large amounts of energy even at high temperatures. Furthermore, when the relationship between shear stress and strain is represented graphically, the high-damping rubber has a larger hysteresis loop than linear rubber, and therefore can cope even when the shear stress increases. For these reasons as well, it is desirable to use high-damping rubber as the viscoelastic body 53.
For example, "VS4" manufactured by Sumitomo Rubber Industries, Ltd. can be used as the viscoelastic material 53.
本実施形態において、粘弾性ダンパー50Aは、上側取付鋼材20Aと、木質パネル40Aとの間に設けられている。本実施形態において、粘弾性ダンパー50Aは、一対のパネル材41よりも上方に配置されている。粘弾性ダンパー50Aは、鉛直鋼板45Aの、一対のパネル材41の上端から上方に突出して設けられた部分と、一対の上側取付鋼材20Aの取付部22との間にそれぞれ挟み込まれている。図2に示されるように、粘弾性ダンパー50Aは、梁3Aの延伸方向Daに沿って、複数が並べられて設けられている。
各粘弾性ダンパー50Aの第1鋼板51は、その表面が、鉛直鋼板45Aの表面45fに対して当接し、2液アクリル樹脂系の構造用接着剤Jにより、鉛直鋼板45Aの表面45fに接合されている。これにより、第1鋼板51は、木質パネル40Aの表裏面41fに対し、鉛直鋼板45Aを介して固定されている。
各粘弾性ダンパー50Aの第2鋼板52は、その表面が、上側取付鋼材20Aの取付部22の表面に対して当接し、2液アクリル樹脂系の構造用接着剤Jにより、取付部22の表面に接合されている。
In this embodiment, the viscoelastic damper 50A is provided between the upper mounting steel member 20A and the wood panel 40A. In this embodiment, the viscoelastic damper 50A is positioned above the pair of panel members 41. The viscoelastic damper 50A is sandwiched between the portion of the vertical steel plate 45A that protrudes upward from the upper ends of the pair of panel members 41 and the mounting portion 22 of the pair of upper mounting steel members 20A. As shown in Figure 2, a plurality of viscoelastic dampers 50A are arranged in a line along the extension direction Da of the beam 3A.
The first steel plate 51 of each viscoelastic damper 50A has its surface in contact with the surface 45f of the vertical steel plate 45A and is bonded to the surface 45f of the vertical steel plate 45A with a two-component acrylic resin structural adhesive J. In this way, the first steel plate 51 is fixed to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40A via the vertical steel plate 45A.
The second steel plate 52 of each viscoelastic damper 50A has its surface in contact with the surface of the mounting portion 22 of the upper mounting steel material 20A, and is bonded to the surface of the mounting portion 22 with a two-component acrylic resin structural adhesive J.
このような木質制振壁10Aにおいては、粘弾性ダンパー50Aの第1鋼板51が、鉛直鋼板45Aを介して、木質パネル40Aの表裏面41fに対して固定されている。粘弾性ダンパー50Aの第2鋼板52は、上側取付鋼材20Aに接合されている。このようにして、木質パネル40Aは、上側が、鉛直鋼板45A、粘弾性ダンパー50A、上側取付鋼材20Aを介して、上方の梁3Aに固定されている。
また、下側取付鋼材30Aと木質パネル40Aの表裏面41fとが接合されている。このようにして、木質パネル40Aは、下側が、下側取付鋼材30Aを介して、下方の梁3Bに固定されている。
このような構成において、例えば地震や風等により、木質制振壁10Aが設けられた建物1が揺れた場合、上方の梁3Aと下方の梁3Bが、互いに相対変位する。この際に、下側取付鋼材30Aと木質パネル40A、及び鉛直鋼板45Aは、下方の梁3Bと一体に変位し、上側取付鋼材20Aは、上方の梁3Aと一体に変位する。すると、粘弾性ダンパー50Aにおいては、第1鋼板51と第2鋼板52が、互いに相対変位しようとする。この相対変位が、第1鋼板51と第2鋼板52の間に設けられた、粘弾性ダンパー50Aの粘弾性体53により減衰されることにより、建物1の揺れが抑えられる。
In this type of wooden vibration-damping wall 10A, the first steel plate 51 of the viscoelastic damper 50A is fixed to the front and back surfaces 41f of the wooden panel 40A via the vertical steel plate 45A. The second steel plate 52 of the viscoelastic damper 50A is joined to the upper mounting steel member 20A. In this way, the upper side of the wooden panel 40A is fixed to the upper beam 3A via the vertical steel plate 45A, the viscoelastic damper 50A, and the upper mounting steel member 20A.
Furthermore, the lower mounting steel member 30A and the front and back surfaces 41f of the wooden panel 40A are joined together. In this way, the lower side of the wooden panel 40A is fixed to the lower beam 3B via the lower mounting steel member 30A.
In this configuration, if the building 1, which is equipped with a wooden vibration-damping wall 10A, shakes due to, for example, an earthquake or wind, the upper beam 3A and the lower beam 3B will displace relative to each other. At this time, the lower mounting steel member 30A, the wooden panel 40A, and the vertical steel plate 45A will displace together with the lower beam 3B, and the upper mounting steel member 20A will displace together with the upper beam 3A. Then, in the viscoelastic damper 50A, the first steel plate 51 and the second steel plate 52 will attempt to displace relative to each other. This relative displacement is damped by the viscoelastic body 53 of the viscoelastic damper 50A, which is provided between the first steel plate 51 and the second steel plate 52, thereby suppressing the shaking of the building 1.
上述したような木質制振壁10Aによれば、木質パネル40Aと粘弾性ダンパー50Aが組み合わされた木質制振壁10Aであって、上方の梁3Aに固定される上側取付鋼材20Aと、下方の梁3Bに固定される下側取付鋼材30Aと、壁面を形成する木質パネル40Aと、互いに離間して設けられた第1鋼板51及び第2鋼板52と、第1鋼板51と第2鋼板52の間に設けられた粘弾性体53と、を備える粘弾性ダンパー50Aと、を備え、第1鋼板51は、木質パネル40Aの表裏面41fに対して固定され、第2鋼板52は、上側取付鋼材20A(上側取付鋼材20Aと下側取付鋼材30Aのいずれか一方)に接合され、下側取付鋼材30A(上側取付鋼材20Aと下側取付鋼材30Aの他方)は、木質パネル40Aの表裏面41fに対して固定されている。
このような構成によれば、粘弾性ダンパー50Aを構成する第1鋼板51が、木質パネル40Aの表裏面41fに対して固定され、第2鋼板52が上側取付鋼材20Aに接合されるようにして、粘弾性ダンパー50Aが設けられている。粘弾性ダンパー50Aの固定される対象が、木質パネル40Aの広い表裏面41fとなっているため、粘弾性ダンパー50Aと木質パネル40Aの間に介在する部材(鉛直鋼板45A)と木質パネル40Aとの間の接合において、接合面を平面状としつつ、接合面積を大きくして、上側取付鋼材20Aから木質パネル40Aへと作用する応力を、広範囲に分散させることができる。
また、下側取付鋼材30Aは、木質パネル40Aの表裏面41fに対して固定されている。下側取付鋼材30Aの固定される対象が、木質パネル40Aの広い表裏面41fとなっているため、下側取付鋼材30Aと木質パネル40Aとの間の接合において、接合面を平面状としつつ、接合面積を大きくして、下側取付鋼材30Aから木質パネル40Aへと作用する応力を、広範囲に分散させることができる。
このように、木質パネル40Aへと作用する応力を、広範囲に分散させることで、木質パネル40Aに対して局所的に応力が作用することが抑制され、木質パネル40Aに粘弾性ダンパー50Aを組み合わせて設けつつも、木質パネル40Aの取付部材の、木質パネル40Aへのめり込みを抑制する構成を、実現することができる。
The wooden vibration-damping wall 10A described above is a wooden vibration-damping wall 10A in which wooden panels 40A and viscoelastic dampers 50A are combined, and comprises an upper mounting steel member 20A fixed to an upper beam 3A, a lower mounting steel member 30A fixed to a lower beam 3B, wooden panels 40A forming a wall surface, a first steel plate 51 and a second steel plate 52 provided spaced apart from each other, and provided between the first steel plate 51 and the second steel plate 52 The device comprises a viscoelastic damper 50A having a viscoelastic body 53, the first steel plate 51 being fixed to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40A, the second steel plate 52 being joined to the upper mounting steel member 20A (either the upper mounting steel member 20A or the lower mounting steel member 30A), and the lower mounting steel member 30A (the other of the upper mounting steel member 20A or the lower mounting steel member 30A) being fixed to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40A.
In this configuration, the viscoelastic damper 50A is provided such that the first steel plate 51 constituting the viscoelastic damper 50A is fixed to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40A, and the second steel plate 52 is joined to the upper mounting steel member 20A. Since the viscoelastic damper 50A is fixed to the wide front and back surfaces 41f of the wood panel 40A, in the joining between the interposed member (vertical steel plate 45A) between the viscoelastic damper 50A and the wood panel 40A and the wood panel 40A, the joining surface is made planar, the joining area is increased, and the stress acting from the upper mounting steel member 20A to the wood panel 40A can be distributed over a wide area.
Furthermore, the lower mounting steel member 30A is fixed to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40A. Because the lower mounting steel member 30A is fixed to the wide front and back surfaces 41f of the wood panel 40A, the joint between the lower mounting steel member 30A and the wood panel 40A can be made flat while increasing the joint area, thereby distributing the stress acting from the lower mounting steel member 30A to the wood panel 40A over a wide area.
In this way, by distributing the stress acting on the wood panel 40A over a wide area, localized stress on the wood panel 40A is suppressed, and a configuration can be realized that suppresses the sinking of the mounting member for the wood panel 40A into the wood panel 40A, even while a viscoelastic damper 50A is provided in combination with the wood panel 40A.
また、木質制振壁10Aは、上側取付鋼材20A(上側取付鋼材20Aと下側取付鋼材30Aのいずれか一方)に対して、粘弾性ダンパー50Aを挟んで設けられる鉛直鋼板45Aを備え、第1鋼板51は、鉛直鋼板45Aに接合され、鉛直鋼板45Aの表面45fと、木質パネル40Aの表裏面41fは構造用接着剤Jにより接合されている。
例えば、何らかの部材を木質パネルに接合するに際し、ボルトや釘などの鋼製の接合具を用いると、木質パネルのボルトや釘などが設けられた部分の周辺に応力が集中し、これにより、部材が木質パネルにめり込むことが考えられる。
これに対し、上記のような構成によれば、粘弾性ダンパー50Aを構成する第1鋼板51に接合された、鉛直鋼板45Aの表面45fは、構造用接着剤J(例えば、2液アクリル樹脂系の構造用接着剤)により、木質パネル40Aの表裏面41fに、強固に接合されている。これにより、鉛直鋼板45Aを木質パネル40Aに対してボルトや釘などの鋼製の接合具を用いて接合した場合に比べ、鉛直鋼板45Aの、木質パネル40Aへのめり込みを抑制することができる。
Furthermore, the wooden vibration-damping wall 10A is provided with a vertical steel plate 45A sandwiching a viscoelastic damper 50A between the upper mounting steel member 20A (either the upper mounting steel member 20A or the lower mounting steel member 30A), the first steel plate 51 is joined to the vertical steel plate 45A, and the surface 45f of the vertical steel plate 45A and the front and back surfaces 41f of the wooden panel 40A are joined by a structural adhesive J.
For example, when joining a component to a wooden panel, if steel fasteners such as bolts or nails are used, stress will concentrate around the area where the bolts or nails are installed in the wooden panel. This could cause the component to sink into the wooden panel.
In contrast, with the above-described configuration, the surface 45f of the vertical steel plate 45A, which is joined to the first steel plate 51 constituting the viscoelastic damper 50A, is firmly joined to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40A by structural adhesive J (for example, a two-component acrylic resin-based structural adhesive). As a result, compared to the case where the vertical steel plate 45A is joined to the wood panel 40A using steel fasteners such as bolts or nails, the indentation of the vertical steel plate 45A into the wood panel 40A can be suppressed.
また、粘弾性ダンパー50Aの第1鋼板51、及び第2鋼板52は、構造用接着剤Jによって、鉛直鋼板45A、及び上部取付鋼材20Aに接合されている。このため、粘弾性ダンパー50Aを取り付けるためにボルトを用いる必要がなくなる。すると、ボルトを締結するための接合しろを第1鋼板51、第2鋼板52に設ける必要がなくなり、粘弾性ダンパー50Aをコンパクトにすることができる。
あるいは、第1鋼板51、第2鋼板52において、ボルトを締結するための接合しろが設けられるはずであった部分にも粘弾性体を設け、粘弾性体の面積を増やすことができるので、この場合には、粘弾性ダンパー50Aの性能を向上させることができる。特に、本実施形態においては、このようにして増加した面積の全体にわたって、粘弾性体53として、温度依存性・振動数依存性が比較的小さく、かつ負担可能な最大せん断応力度が大きく、大きな減衰力を有する高減衰ゴムを使用することで、耐震性能が向上している。
また、粘弾性ダンパー50Aの第1鋼板51、及び第2鋼板52を、ボルトによって、鉛直鋼板45A、及び上部取付鋼材20Aに接合する場合には、接合部の取り合いが複雑なものとなる。これに対し、本実施形態においては、これらを構造用接着剤Jによって接合することで、接合部の構造を簡潔な構成とすることができる。
Furthermore, the first steel plate 51 and the second steel plate 52 of the viscoelastic damper 50A are joined to the vertical steel plate 45A and the upper mounting steel member 20A by structural adhesive J. Therefore, there is no need to use bolts to attach the viscoelastic damper 50A. As a result, there is no need to provide joining surfaces in the first steel plate 51 and the second steel plate 52 for fastening bolts, and the viscoelastic damper 50A can be made more compact.
Alternatively, a viscoelastic material can be provided in the first steel plate 51 and the second steel plate 52 in the areas where a joining surface for fastening bolts would have been provided, thereby increasing the area of the viscoelastic material. In this case, the performance of the viscoelastic damper 50A can be improved. In particular, in this embodiment, by using a high-damping rubber as the viscoelastic material 53 over the entire increased area in this way, which has relatively little temperature dependence and frequency dependence, a large maximum shear stress it can withstand, and a large damping force, the seismic performance is improved.
Furthermore, when the first steel plate 51 and the second steel plate 52 of the viscoelastic damper 50A are joined to the vertical steel plate 45A and the upper mounting steel member 20A by bolts, the connection of the joint becomes complex. In contrast, in this embodiment, by joining them with a structural adhesive J, the structure of the joint can be made simpler.
また、下側取付鋼材30Aは、木質パネル40Aに向けて鉛直面内で延伸する第2鉛直鋼板部32を備え、第2鉛直鋼板部32の表面32fは、木質パネル40Aの表裏面41fに、構造用接着剤Jにより接合されている。
このような構成によれば、下側取付鋼材30Aの第2鉛直鋼板部32の表面32fと、木質パネル40Aの表裏面41fは、構造用接着剤J(例えば、2液アクリル樹脂系の構造用接着剤)により、これらが強固に接合されている。これにより、第2鉛直鋼板部32を木質パネル40Aに対してボルトや釘などの鋼製の接合具を用いて接合した場合に比べ、第2鉛直鋼板部32の、木質パネル40Aへのめり込みを抑制することができる。
Furthermore, the lower mounting steel member 30A includes a second vertical steel plate portion 32 that extends in a vertical plane toward the wood panel 40A, and the surface 32f of the second vertical steel plate portion 32 is joined to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40A with a structural adhesive J.
With this configuration, the surface 32f of the second vertical steel plate portion 32 of the lower mounting steel member 30A and the front and back surfaces 41f of the wood panel 40A are firmly joined together by a structural adhesive J (for example, a two-component acrylic resin-based structural adhesive). As a result, compared to the case where the second vertical steel plate portion 32 is joined to the wood panel 40A using steel fasteners such as bolts or nails, the indentation of the second vertical steel plate portion 32 into the wood panel 40A can be suppressed.
(第1実施形態の変形例)
なお、本発明の木質制振壁は、図面を参照して説明した上述の第1実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記第1実施形態では、粘弾性ダンパー50Aを、上側取付鋼材20Aと、木質パネル40Aの上部に設けられた鉛直鋼板45との間に配置するようにしたが、これに限られない。
本発明の第1実施形態の変形例に係る木質制振壁を示す断面図を図5に示す。図6は、本発明の第1実施形態に係る木質制振壁を、壁厚方向から見た図である。
本変形例は、上記第1実施形態を、上下方向に逆転させた構成となっている。
木質制振壁10Bは、下側取付鋼材30Bと、上側取付鋼材20Bと、木質パネル40Bと、粘弾性ダンパー50Bと、を備えている。
上側取付鋼材20Bは、上方の梁3Aに固定されている。上側取付鋼材20Bは、ベース部31と、第2鉛直鋼板部32と、リブ33と、を一体に有している。ベース部31は、延伸方向Daに間隔をあけて配置された複数本のボルト60により、梁3Aの下面に固定されている。第2鉛直鋼板部32は、図5のように梁3Aの延伸方向Daから視たときに、ベース部31の中央部から、鉛直面内で下方に向かって延伸している。
下側取付鋼材30Bは、下方の梁3Bに固定されている。下側取付鋼材30Bは、木質制振壁10Bの壁厚方向Dtに間隔をあけて一対が設けられている。各下側取付鋼材30Bは、ベース部21と、取付部22と、リブ23と、を一体に有している。ベース部21は、延伸方向Daに間隔をあけて配置された複数本のボルト60により、下方の梁3Bの上面に固定されている。取付部22は、図5のように梁3Aの延伸方向Daから視たときに、ベース部21の、下方の梁3Bの中央側に位置する端部から鉛直上方に延びている。
(Modified version of the first embodiment)
Furthermore, the wooden vibration-damping wall of the present invention is not limited to the first embodiment described above with reference to the drawings, and various modifications are conceivable within its technical scope.
For example, in the first embodiment described above, the viscoelastic damper 50A is positioned between the upper mounting steel member 20A and the vertical steel plate 45 provided on the upper part of the wooden panel 40A, but the embodiment is not limited to this.
Figure 5 shows a cross-sectional view of a wooden vibration-damping wall according to a modified example of the first embodiment of the present invention. Figure 6 is a view of the wooden vibration-damping wall according to the first embodiment of the present invention, as seen from the wall thickness direction.
This modified example has a configuration in which the first embodiment described above is inverted in the vertical direction.
The wooden vibration-damping wall 10B comprises a lower mounting steel member 30B, an upper mounting steel member 20B, a wooden panel 40B, and a viscoelastic damper 50B.
The upper mounting steel member 20B is fixed to the upper beam 3A. The upper mounting steel member 20B integrally comprises a base portion 31, a second vertical steel plate portion 32, and a rib 33. The base portion 31 is fixed to the lower surface of the beam 3A by a plurality of bolts 60 arranged at intervals in the extension direction Da. As shown in Figure 5, when viewed from the extension direction Da of the beam 3A, the second vertical steel plate portion 32 extends downward in the vertical plane from the center of the base portion 31.
The lower mounting steel members 30B are fixed to the lower beam 3B. A pair of lower mounting steel members 30B are provided at intervals in the wall thickness direction Dt of the wooden vibration-damping wall 10B. Each lower mounting steel member 30B integrally has a base portion 21, a mounting portion 22, and a rib 23. The base portion 21 is fixed to the upper surface of the lower beam 3B by a plurality of bolts 60 arranged at intervals in the extension direction Da. The mounting portion 22 extends vertically upward from the end of the base portion 21 located on the central side of the lower beam 3B when viewed from the extension direction Da of the beam 3A as shown in Figure 5.
図5に示されるように、木質パネル40Bは、一対のパネル材41を有している。一対のパネル材41の各々は、板状に形成されている。一対のパネル材41は、壁厚方向Dtに間隔をあけて設けられている。
木質制振壁10Bは、一対のパネル材41の間に設けられた鉛直鋼板45Bを備えている。鉛直鋼板45Bは、一対のパネル材41の下部同士の間に挟み込まれている。鉛直鋼板45Bは、一対のパネル材41の下端から下方に突出している。
一対のパネル材41の上部同士の間には、上側取付鋼材20Bの第2鉛直鋼板部32が挟み込まれている。
鉛直鋼板45Bの表面45fと、第2鉛直鋼板部32の表面32fは、それぞれが、木質パネル40Bを構成する一対のパネル材41の、内側を向いて互いに対向して設けられる表裏面41fに対して、当接して設けられている。鉛直鋼板45Bの表面45fの各々は、木質パネル40Bの下部の表裏面41fの各々に対し、2液アクリル樹脂系の構造用接着剤Jにより接合されている。
第2鉛直鋼板部32の表面32fの各々は、木質パネル40Bの上部の表裏面41fの各々に対し、2液アクリル樹脂系の構造用接着剤Jにより接合されている。これにより、上側取付鋼材20Bは、木質パネル40Bの表裏面41fに対して、接合され、固定されている。
As shown in Figure 5, the wood panel 40B has a pair of panel materials 41. Each of the pair of panel materials 41 is formed in the shape of a plate. The pair of panel materials 41 are spaced apart in the wall thickness direction Dt.
The wooden vibration-damping wall 10B includes a vertical steel plate 45B provided between a pair of panel materials 41. The vertical steel plate 45B is sandwiched between the lower parts of the pair of panel materials 41. The vertical steel plate 45B protrudes downward from the lower ends of the pair of panel materials 41.
The second vertical steel plate portion 32 of the upper mounting steel member 20B is sandwiched between the upper parts of the pair of panel materials 41.
The surface 45f of the vertical steel plate 45B and the surface 32f of the second vertical steel plate portion 32 are in contact with the front and back surfaces 41f of a pair of panel materials 41 constituting the wood panel 40B, which are facing inward and opposite to each other. Each of the surfaces 45f of the vertical steel plate 45B is joined to each of the lower front and back surfaces 41f of the wood panel 40B with a two-component acrylic resin-based structural adhesive J.
Each of the surfaces 32f of the second vertical steel plate section 32 is joined to each of the upper front and back surfaces 41f of the wood panel 40B with a two-component acrylic resin-based structural adhesive J. As a result, the upper mounting steel members 20B are joined and fixed to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40B.
本変形例において、粘弾性ダンパー50Bは、下側取付鋼材30Bと、木質パネル40Bとの間に設けられている。本変形例において、粘弾性ダンパー50Bは、一対のパネル材41よりも下方に配置されている。粘弾性ダンパー50Bは、鉛直鋼板45Bの、一対のパネル材41の下端から下方に突出して設けられた部分と、一対の下側取付鋼材30Bの取付部22との間にそれぞれ挟み込まれている。
各粘弾性ダンパー50Bの第1鋼板51は、その表面が、鉛直鋼板45Bの表面45fに対して当接し、2液アクリル樹脂系の構造用接着剤Jにより、鉛直鋼板45Bの表面45fに接合されている。これにより、第1鋼板51は、木質パネル40Bの表裏面41fに対し、鉛直鋼板45Bを介して固定されている。
各粘弾性ダンパー50Bの第2鋼板52は、その表面が、下側取付鋼材30Bの取付部22の表面に対して当接し、2液アクリル樹脂系の構造用接着剤Jにより、取付部22の表面に接合されている。
In this modified example, the viscoelastic damper 50B is provided between the lower mounting steel member 30B and the wood panel 40B. In this modified example, the viscoelastic damper 50B is positioned below the pair of panel members 41. The viscoelastic damper 50B is sandwiched between the portion of the vertical steel plate 45B that protrudes downward from the lower ends of the pair of panel members 41 and the mounting portion 22 of the pair of lower mounting steel members 30B.
The surface of the first steel plate 51 of each viscoelastic damper 50B is in contact with the surface 45f of the vertical steel plate 45B and is bonded to the surface 45f of the vertical steel plate 45B with a two-component acrylic resin structural adhesive J. In this way, the first steel plate 51 is fixed to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40B via the vertical steel plate 45B.
The second steel plate 52 of each viscoelastic damper 50B has its surface in contact with the surface of the mounting portion 22 of the lower mounting steel material 30B, and is bonded to the surface of the mounting portion 22 with a two-component acrylic resin structural adhesive J.
上述したような木質制振壁10Bによれば、木質パネル40Bと粘弾性ダンパー50Bが組み合わされた木質制振壁10Bであって、上方の梁3Aに固定される上側取付鋼材20Bと、下方の梁3Bに固定される下側取付鋼材30Bと、壁面を形成する木質パネル40Bと、互いに離間して設けられた第1鋼板51及び第2鋼板52と、第1鋼板51と第2鋼板52の間に設けられた粘弾性体53と、を備える粘弾性ダンパー50Bと、を備え、第1鋼板51は、木質パネル40Bの表裏面41fに対して固定され、第2鋼板52は、下側取付鋼材30B(上側取付鋼材20Bと下側取付鋼材30Bのいずれか一方)に接合され、上側取付鋼材20B(上側取付鋼材20Bと下側取付鋼材30Bの他方)は、木質パネル40Bの表裏面41fに対して固定されている。
また、木質制振壁10Bは、下側取付鋼材30Bに対して、粘弾性ダンパー50Bを挟んで設けられる鉛直鋼板45Bを備え、第1鋼板51は、鉛直鋼板45Bに接合され、鉛直鋼板45Bの表面45fと、木質パネル40Bの表裏面41fは構造用接着剤Jにより接合されている。
また、上側取付鋼材20Bは、木質パネル40Bに向けて鉛直面内で延伸する第2鉛直鋼板部32を備え、第2鉛直鋼板部32の表面32fは、木質パネル40Bの表裏面41fに構造用接着剤Jにより接合されている。
このような構成が、上記第1実施形態と同様な効果を奏することは、言うまでもない。
The wooden vibration-damping wall 10B described above is a wooden vibration-damping wall 10B in which wooden panels 40B and viscoelastic dampers 50B are combined, and comprises an upper mounting steel member 20B fixed to an upper beam 3A, a lower mounting steel member 30B fixed to a lower beam 3B, wooden panels 40B forming a wall surface, a first steel plate 51 and a second steel plate 52 provided spaced apart from each other, and provided between the first steel plate 51 and the second steel plate 52 The device comprises a viscoelastic damper 50B having a viscoelastic body 53, the first steel plate 51 is fixed to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40B, the second steel plate 52 is joined to the lower mounting steel member 30B (either the upper mounting steel member 20B or the lower mounting steel member 30B), and the upper mounting steel member 20B (the other of the upper mounting steel member 20B and the lower mounting steel member 30B) is fixed to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40B.
Furthermore, the wooden vibration-damping wall 10B is provided with a vertical steel plate 45B sandwiching a viscoelastic damper 50B between the lower mounting steel members 30B, the first steel plate 51 is joined to the vertical steel plate 45B, and the surface 45f of the vertical steel plate 45B and the front and back surfaces 41f of the wooden panel 40B are joined by a structural adhesive J.
Furthermore, the upper mounting steel member 20B includes a second vertical steel plate portion 32 that extends in a vertical plane toward the wood panel 40B, and the surface 32f of the second vertical steel plate portion 32 is joined to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40B with a structural adhesive J.
It goes without saying that this configuration will produce the same effects as the first embodiment described above.
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態に係る木質制振壁を示す断面図を図7に示す。図8は、本発明の第2実施形態に係る木質制振壁を、壁厚方向から見た図である。
図7、図8に示されるように、木質制振壁10Cは、上側取付鋼材20Cと、下側取付鋼材30Cと、木質パネル40Cと、粘弾性ダンパー50Cと、を備えている。
上側取付鋼材20Cは、上方の梁3Aに固定されている。上側取付鋼材20Cは、ベース部27と、第1鉛直鋼板部28と、を一体に有している。ベース部27は、上方の梁3Aの下面に沿って、梁3Aの延伸方向Daに延びている。ベース部27は、梁3Aの延伸方向Daに間隔をあけて配置された複数本のボルト60により、梁3Aの下面に固定されている。第1鉛直鋼板部28は、図7のように梁3Aの延伸方向Daから視たときに、ベース部27の中央部から、鉛直面内で下方に向かって延伸している。
下側取付鋼材30Cは、下方の梁3Bに固定されている。上側取付鋼材20Cと下側取付鋼材30Cとは、上下方向Dvに間隔をあけて設けられている。下側取付鋼材30Cは、ベース部31と、第2鉛直鋼板部32と、リブ33と、を一体に有している。ベース部31は、下方の梁3Bの上面に沿って、梁3Bの延伸方向Daに延びている。ベース部31は、梁3Bの延伸方向Daに間隔をあけて配置された複数本のボルト60により、梁3Bの上面に固定されている。第2鉛直鋼板部32は、図7のように梁3Bの延伸方向Daから視たときに、ベース部31の中央部から、鉛直面内で上方に向かって延伸している。第2鉛直鋼板部32は、ベース部31と同様に、梁3Bの延伸方向Daに延びている。リブ33は、梁3Bの延伸方向Daに間隔をあけた複数個所に設けられている。各リブ33は、梁3Bの延伸方向Daに直交する面に沿って設けられている。各リブ33は、ベース部31と、第2鉛直鋼板部32とに接合されている。木質パネル40Cのパネル材41には、鉛直方向に延在するスリットが、壁厚方向Dtにパネル材41を貫通するように形成され、各リブ33はこのスリット内に位置づけられている。
(Second Embodiment)
Figure 7 shows a cross-sectional view of a wooden vibration-damping wall according to a second embodiment of the present invention. Figure 8 is a view of the wooden vibration-damping wall according to the second embodiment of the present invention, viewed from the wall thickness direction.
As shown in Figures 7 and 8, the wooden vibration-damping wall 10C comprises an upper mounting steel member 20C, a lower mounting steel member 30C, a wooden panel 40C, and a viscoelastic damper 50C.
The upper mounting steel member 20C is fixed to the upper beam 3A. The upper mounting steel member 20C integrally comprises a base portion 27 and a first vertical steel plate portion 28. The base portion 27 extends along the lower surface of the upper beam 3A in the extension direction Da of the beam 3A. The base portion 27 is fixed to the lower surface of the beam 3A by a plurality of bolts 60 arranged at intervals in the extension direction Da of the beam 3A. As shown in Figure 7, when viewed from the extension direction Da of the beam 3A, the first vertical steel plate portion 28 extends downward in the vertical plane from the center of the base portion 27.
The lower mounting steel member 30C is fixed to the lower beam 3B. The upper mounting steel member 20C and the lower mounting steel member 30C are spaced apart in the vertical direction Dv. The lower mounting steel member 30C integrally comprises a base portion 31, a second vertical steel plate portion 32, and a rib 33. The base portion 31 extends along the upper surface of the lower beam 3B in the extension direction Da of the beam 3B. The base portion 31 is fixed to the upper surface of the beam 3B by a plurality of bolts 60 arranged at intervals in the extension direction Da of the beam 3B. As shown in Figure 7, when viewed from the extension direction Da of the beam 3B, the second vertical steel plate portion 32 extends upward in the vertical plane from the center of the base portion 31. The second vertical steel plate portion 32 extends in the extension direction Da of the beam 3B, similar to the base portion 31. The ribs 33 are provided at multiple locations spaced apart in the extension direction Da of the beam 3B. Each rib 33 is provided along a plane perpendicular to the extension direction Da of the beam 3B. Each rib 33 is joined to the base portion 31 and the second vertical steel plate portion 32. The panel material 41 of the wood panel 40C has vertically extending slits formed so as to penetrate the panel material 41 in the wall thickness direction Dt, and each rib 33 is positioned within these slits.
木質パネル40Cは、上方の梁3Aと、下方の梁3Bとの間で、壁面を形成する。木質パネル40Cは、上側取付鋼材20Cと、下側取付鋼材30Cとの間に設けられている。本実施形態において、木質パネル40Cは、一対のパネル材41を有している。
一対のパネル材41の各々は、板状に形成されている。一対のパネル材41は、壁厚方向Dtに間隔をあけて設けられている。一対のパネル材41の各々は、パネル材41の長さ方向と幅方向を含む平面として形成される2つの表裏面のうち、一方の表裏面41fが互いに対向して設けられ、他方の表裏面が外側を向いて壁面を形成するように設けられている。
The wooden panel 40C forms a wall surface between the upper beam 3A and the lower beam 3B. The wooden panel 40C is installed between the upper mounting steel member 20C and the lower mounting steel member 30C. In this embodiment, the wooden panel 40C has a pair of panel members 41.
Each of the pair of panel materials 41 is formed in the shape of a plate. The pair of panel materials 41 are spaced apart in the wall thickness direction Dt. Each of the pair of panel materials 41 has two front and back surfaces that are formed as planes including the length direction and width direction of the panel material 41, with one front and back surface 41f facing each other and the other front and back surface facing outward to form a wall surface.
一対のパネル材41の下部同士の間には、下側取付鋼材30Cの第2鉛直鋼板部32が、スペーサ39を介して挟み込まれている。スペーサ39は、粘弾性ダンパー50Cと同等の厚さを有している。スペーサ39の両面は、第2鉛直鋼板部32の表面32fと、パネル材41の表裏面41fとに対して当接して設けられている。スペーサ39の両面は、第2鉛直鋼板部32の表面32fと、木質パネル40Cの下部の表裏面41fとに対し、それぞれ、2液アクリル樹脂系の構造用接着剤Jにより接合されている。これにより、下側取付鋼材30Cは、木質パネル40Cの表裏面41fに対して、スペーサ39を介して、固定されている。構造用接着剤Jとしては、第1実施形態で説明したものと同様なものが使用され得る。 Between the lower parts of the pair of panel materials 41, the second vertical steel plate portion 32 of the lower mounting steel member 30C is sandwiched via a spacer 39. The spacer 39 has a thickness equivalent to that of the viscoelastic damper 50C. Both sides of the spacer 39 are in contact with the surface 32f of the second vertical steel plate portion 32 and the front and back surfaces 41f of the panel material 41. Both sides of the spacer 39 are joined to the surface 32f of the second vertical steel plate portion 32 and the front and back surfaces 41f of the lower part of the wood panel 40C, respectively, using a two-component acrylic resin-based structural adhesive J. As a result, the lower mounting steel member 30C is fixed to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40C via the spacer 39. The structural adhesive J can be the same as that described in the first embodiment.
図7に示されるように、粘弾性ダンパー50Cは、第1鋼板51と、第2鋼板52と、粘弾性体53と、を一体に有している。粘弾性ダンパー50Cは、第1鋼板51と粘弾性体53、及び第2鋼板52が、この順に積層されて一体に形成されている。第1鋼板51と第2鋼板52は、平行に、かつ互いに離間して設けられている。粘弾性体53は、第1鋼板51と第2鋼板52の間に設けられている。本実施形態においては、粘弾性ダンパー50Aは、第1鋼板51と第2鋼板52を互いに離間して設け、これらの間に粘弾性体53を加硫形成することにより、第1鋼板51、第2鋼板52、及び粘弾性体53が一体となって、一つのユニットが形成されるように、製造されている。特に、本実施形態においては、粘弾性ダンパー50Cは、粘弾性ダンパー50Cを厚さ方向から見たときに、その形状が略正方形状となるように形成されて、ユニット化されたものを使用している。 As shown in Figure 7, the viscoelastic damper 50C integrally comprises a first steel plate 51, a second steel plate 52, and a viscoelastic body 53. The viscoelastic damper 50C is integrally formed by laminating the first steel plate 51, the viscoelastic body 53, and the second steel plate 52 in this order. The first steel plate 51 and the second steel plate 52 are provided parallel to each other and spaced apart. The viscoelastic body 53 is provided between the first steel plate 51 and the second steel plate 52. In this embodiment, the viscoelastic damper 50A is manufactured so that the first steel plate 51, the second steel plate 52, and the viscoelastic body 53 are integrated into a single unit by providing the first steel plate 51 and the second steel plate 52 spaced apart from each other and vulcanizing the viscoelastic body 53 between them. In particular, in this embodiment, the viscoelastic damper 50C is formed in such a way that its shape is approximately square when viewed from the thickness direction, and a unitized version is used.
本実施形態において、粘弾性ダンパー50Cは、上側取付鋼材20Cの第1鉛直鋼板部28と、木質パネル40Cの一対のパネル材41との間に設けられている。粘弾性ダンパー50Cは、一対のパネル材41の上端よりも下方において、第1鉛直鋼板部28と、一対のパネル材41との間にそれぞれ挟み込まれている。図8に示されるように、粘弾性ダンパー50Cは、梁3Aの延伸方向Daに沿って、複数が並べられて設けられている。
各粘弾性ダンパー50Cの第1鋼板51は、その表面が、木質パネル40Cを構成するパネル材41の表裏面41fに対して当接し、2液アクリル樹脂系の構造用接着剤Jにより、パネル材41の表裏面41fに接合されている。
各粘弾性ダンパー50Cの第2鋼板52は、その表面が、上側取付鋼材20Cの第1鉛直鋼板部28の表面28fに対して当接し、2液アクリル樹脂系の構造用接着剤Jにより、第1鉛直鋼板部28の表面28fに接合されている。
In this embodiment, the viscoelastic damper 50C is provided between the first vertical steel plate portion 28 of the upper mounting steel member 20C and the pair of panel members 41 of the wood panel 40C. The viscoelastic damper 50C is sandwiched between the first vertical steel plate portion 28 and the pair of panel members 41 below the upper ends of the pair of panel members 41. As shown in Figure 8, a plurality of viscoelastic dampers 50C are arranged in a line along the extension direction Da of the beam 3A.
The first steel plate 51 of each viscoelastic damper 50C has its surface in contact with the front and back surfaces 41f of the panel material 41 that constitutes the wood panel 40C, and is bonded to the front and back surfaces 41f of the panel material 41 with a two-component acrylic resin structural adhesive J.
The second steel plate 52 of each viscoelastic damper 50C has its surface in contact with the surface 28f of the first vertical steel plate portion 28 of the upper mounting steel material 20C, and is bonded to the surface 28f of the first vertical steel plate portion 28 with a two-component acrylic resin structural adhesive J.
第1実施形態においては、粘弾性ダンパー50Aを木質パネル40Aの上方に設けられていた。建物1において、内部空間を大きくするために壁の高さをできるだけ高くしようとすると、木質パネル40Aの上端と上方の梁3Aとの間の距離は小さくなるため、この部分に設けられる粘弾性ダンパー50Aのサイズは、小さなものとなる可能性がある。
これに対し、本実施形態においては、粘弾性ダンパー50Cは、パネル材41と同じ高さ位置に設けられて、パネル材41に直接接合されている。このため、第1実施形態の構成に比べると、図8に示されるように、大きなサイズの各粘弾性ダンパー50Cを使用することが可能となるため、第1実施形態よりも制振性能を向上させることができる可能性がある。
In the first embodiment, the viscoelastic damper 50A was provided above the wooden panel 40A. In building 1, if the height of the walls is made as high as possible in order to increase the interior space, the distance between the upper end of the wooden panel 40A and the upper beam 3A becomes small, so the size of the viscoelastic damper 50A provided in this part may be small.
In contrast, in this embodiment, the viscoelastic damper 50C is provided at the same height as the panel material 41 and is directly bonded to the panel material 41. Therefore, compared to the configuration of the first embodiment, as shown in Figure 8, it is possible to use larger viscoelastic dampers 50C, which may improve vibration damping performance compared to the first embodiment.
このような木質制振壁10Cにおいては、粘弾性ダンパー50Cの第1鋼板51が、木質パネル40Cの表裏面41fに対して接合されている。粘弾性ダンパー50Cの第2鋼板52は、上側取付鋼材20Cに接合されている。このようにして、木質パネル40Cは、上側が、粘弾性ダンパー50C、上側取付鋼材20Cを介して、上方の梁3Aに固定されている。
また、下側取付鋼材30Cと、スペーサ39とが接合されており、スペーサ39と、木質パネル40Cの表裏面41fとが接合されている。このようにして、木質パネル40Cは、下側が、スペーサ39、下側取付鋼材30Cを介して、下方の梁3Bに固定されている。
このような構成において、例えば地震や風等により、木質制振壁10Cが設けられた建物1が揺れた場合、上方の梁3Aと下方の梁3Bが、互いに相対変位する。この際に、下側取付鋼材30Cとスペーサ39、及び木質パネル40Cは、下方の梁3Bと一体に変位し、上側取付鋼材20Cは、上方の梁3Aと一体に変位する。すると、粘弾性ダンパー50Cにおいては、第1鋼板51と第2鋼板52が、互いに相対変位しようとする。この相対変位が、第1鋼板51と第2鋼板52の間に設けられた、粘弾性ダンパー50Cの粘弾性体53により減衰されることにより、建物1の揺れが抑えられる。
In this type of wooden vibration-damping wall 10C, the first steel plate 51 of the viscoelastic damper 50C is joined to the front and back surfaces 41f of the wooden panel 40C. The second steel plate 52 of the viscoelastic damper 50C is joined to the upper mounting steel member 20C. In this way, the upper side of the wooden panel 40C is fixed to the upper beam 3A via the viscoelastic damper 50C and the upper mounting steel member 20C.
Furthermore, the lower mounting steel member 30C and the spacer 39 are joined together, and the spacer 39 and the front and back surfaces 41f of the wood panel 40C are joined together. In this way, the lower side of the wood panel 40C is fixed to the lower beam 3B via the spacer 39 and the lower mounting steel member 30C.
In this configuration, if the building 1, which is equipped with a wooden vibration-damping wall 10C, shakes due to, for example, an earthquake or wind, the upper beam 3A and the lower beam 3B will displace relative to each other. At this time, the lower mounting steel member 30C, the spacer 39, and the wooden panel 40C will displace together with the lower beam 3B, and the upper mounting steel member 20C will displace together with the upper beam 3A. Then, in the viscoelastic damper 50C, the first steel plate 51 and the second steel plate 52 will attempt to displace relative to each other. This relative displacement is damped by the viscoelastic body 53 of the viscoelastic damper 50C, which is provided between the first steel plate 51 and the second steel plate 52, thereby suppressing the shaking of the building 1.
上述したような木質制振壁10Cによれば、木質パネル40Cと粘弾性ダンパー50Cが組み合わされた木質制振壁10Cであって、上方の梁3Aに固定される上側取付鋼材20Cと、下方の梁3Bに固定される下側取付鋼材30Cと、壁面を形成する木質パネル40Cと、互いに離間して設けられた第1鋼板51及び第2鋼板52と、第1鋼板51と第2鋼板52の間に設けられた粘弾性体53と、を備える粘弾性ダンパー50Cと、を備え、第1鋼板51は、木質パネル40Cの表裏面41fに対して固定され、第2鋼板52は、上側取付鋼材20C(上側取付鋼材20Cと下側取付鋼材30Cのいずれか一方)に接合され、下側取付鋼材30C(上側取付鋼材20Cと下側取付鋼材30Cの他方)は、木質パネル40Cの表裏面41fに対して固定されている。
このような構成によれば、粘弾性ダンパー50Cを構成する第1鋼板51が、木質パネル40Cの表裏面41fに対して固定され、第2鋼板52が上側取付鋼材20Cに接合されるようにして、粘弾性ダンパー50Cが設けられている。粘弾性ダンパー50Cの固定される対象が、木質パネル40Cの広い表裏面41fとなっているため、粘弾性ダンパー50Cと木質パネル40Cとの間の接合において、接合面を平面状としつつ、接合面積を大きくして、上側取付鋼材20Cから木質パネル40Cへと作用する応力を、広範囲に分散させることができる。
また、下側取付鋼材30Cは、木質パネル40Cの表裏面41fに対して固定されている。下側取付鋼材30Cの固定される対象が、木質パネル40Cの広い表裏面41fとなっているため、下側取付鋼材30Cと木質パネル40Cの間に介在する部材(スペーサ39)と木質パネル40Cとの間の接合において、接合面を平面状としつつ、接合面積を大きくして、下側取付鋼材30Cから木質パネル40Cへと作用する応力を、広範囲に分散させることができる。
このように、木質パネル40Cへと作用する応力を、広範囲に分散させることで、木質パネル40Cに対して局所的に応力が作用することが抑制され、木質パネル40Cに粘弾性ダンパー50Cを組み合わせて設けつつも、木質パネル40Cの取付部材の、木質パネル40Cへのめり込みを抑制する構成を、実現することができる。
The wooden vibration-damping wall 10C described above is a wooden vibration-damping wall 10C in which wooden panels 40C and viscoelastic dampers 50C are combined, and comprises an upper mounting steel member 20C fixed to an upper beam 3A, a lower mounting steel member 30C fixed to a lower beam 3B, wooden panels 40C that form the wall surface, a first steel plate 51 and a second steel plate 52 provided spaced apart from each other, and provided between the first steel plate 51 and the second steel plate 52 The device comprises a viscoelastic damper 50C having a viscoelastic body 53, the first steel plate 51 being fixed to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40C, the second steel plate 52 being joined to the upper mounting steel member 20C (either the upper mounting steel member 20C or the lower mounting steel member 30C), and the lower mounting steel member 30C (the other of the upper mounting steel member 20C or the lower mounting steel member 30C) being fixed to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40C.
In this configuration, the viscoelastic damper 50C is provided such that the first steel plate 51 constituting the viscoelastic damper 50C is fixed to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40C, and the second steel plate 52 is joined to the upper mounting steel member 20C. Since the viscoelastic damper 50C is fixed to the wide front and back surfaces 41f of the wood panel 40C, the joining surface between the viscoelastic damper 50C and the wood panel 40C is made planar while increasing the joining area, thereby distributing the stress acting from the upper mounting steel member 20C to the wood panel 40C over a wide area.
Furthermore, the lower mounting steel member 30C is fixed to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40C. Since the lower mounting steel member 30C is fixed to the wide front and back surfaces 41f of the wood panel 40C, in the joint between the member (spacer 39) interposed between the lower mounting steel member 30C and the wood panel 40C and the wood panel 40C, the joint surface is made planar, the joint area is increased, and the stress acting from the lower mounting steel member 30C to the wood panel 40C can be distributed over a wide area.
In this way, by distributing the stress acting on the wood panel 40C over a wide area, localized stress on the wood panel 40C is suppressed, and a configuration can be realized that suppresses the sinking of the mounting member for the wood panel 40C into the wood panel 40C, even while a viscoelastic damper 50C is provided in combination with the wood panel 40C.
また、上側取付鋼材20C(上側取付鋼材20Cと下側取付鋼材30Cのいずれか一方)は、木質パネル40Cに向けて鉛直面内で延伸する第1鉛直鋼板部28を備え、第1鉛直鋼板部28と木質パネル40Cの間に粘弾性ダンパー50Cが設けられ、第1鉛直鋼板部28の表面28fと、第2鋼板52が接合され、第1鋼板51は、木質パネル40Cの表裏面41fに構造用接着剤Jにより接合されている。
例えば、何らかの部材を木質パネルに接合するに際し、ボルトや釘などの鋼製の接合具を用いると、木質パネルのボルトや釘などが設けられた部分の周辺に応力が集中し、これにより、部材が木質パネルにめり込むことが考えられる。
これに対し、上記のような構成によれば、粘弾性ダンパー50Cの第1鋼板51が、木質パネル40Cの表裏面41fに、構造用接着剤J(例えば、2液アクリル樹脂系の構造用接着剤)により強固に接合されている。これにより、第1鋼板51を木質パネル40Cに対してボルトや釘などの鋼製の接合具を用いて接合した場合に比べ、第1鋼板51の、木質パネル40Cへのめり込みを抑制することができる。
Furthermore, the upper mounting steel member 20C (either the upper mounting steel member 20C or the lower mounting steel member 30C) is provided with a first vertical steel plate portion 28 that extends in a vertical plane toward the wood panel 40C, a viscoelastic damper 50C is provided between the first vertical steel plate portion 28 and the wood panel 40C, the surface 28f of the first vertical steel plate portion 28 and the second steel plate 52 are joined, and the first steel plate 51 is joined to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40C with structural adhesive J.
For example, when joining a component to a wooden panel, if steel fasteners such as bolts or nails are used, stress will concentrate around the area where the bolts or nails are installed in the wooden panel. This could cause the component to sink into the wooden panel.
In contrast, with the above-described configuration, the first steel plate 51 of the viscoelastic damper 50C is firmly bonded to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40C using a structural adhesive J (for example, a two-component acrylic resin-based structural adhesive). This makes it possible to suppress the first steel plate 51 from sinking into the wood panel 40C compared to when the first steel plate 51 is bonded to the wood panel 40C using steel fasteners such as bolts or nails.
また、粘弾性ダンパー50Cの第1鋼板51、及び第2鋼板52は、構造用接着剤Jによって、木質パネル40C、及び第1鉛直鋼板部28に接合されている。このため、粘弾性ダンパー50Cを取り付けるためにボルトを用いる必要がなくなる。すると、ボルトを締結するための接合しろを第1鋼板51、第2鋼板52に設ける必要がなくなり、粘弾性ダンパー50Cをコンパクトにすることができる。
あるいは、第1鋼板51、第2鋼板52において、ボルトを締結するための接合しろが設けられるはずであった部分にも粘弾性体を設け、粘弾性体の面積を増やすことができるので、この場合には、粘弾性ダンパー50Cの性能を向上させることができる。特に、本実施形態においては、このようにして増加した面積の全体にわたって、粘弾性体53として、温度依存性・振動数依存性が比較的小さく、かつ負担可能な最大せん断応力度が大きく、大きな減衰力を有する高減衰ゴムを使用することで、耐震性能が向上している。
また、粘弾性ダンパー50Cの第1鋼板51、及び第2鋼板52を、ボルトによって、木質パネル40C、及び第1鉛直鋼板部28に接合する場合には、接合部の取り合いが複雑なものとなる。これに対し、本実施形態においては、これらを構造用接着剤Jによって接合することで、接合部の構造を簡潔な構成とすることができる。
Furthermore, the first steel plate 51 and the second steel plate 52 of the viscoelastic damper 50C are joined to the wood panel 40C and the first vertical steel plate section 28 by structural adhesive J. Therefore, there is no need to use bolts to attach the viscoelastic damper 50C. As a result, there is no need to provide joining surfaces in the first steel plate 51 and the second steel plate 52 for fastening bolts, and the viscoelastic damper 50C can be made more compact.
Alternatively, a viscoelastic material can be provided in the first steel plate 51 and the second steel plate 52 in the areas where a joining surface for fastening bolts would have been provided, thereby increasing the area of the viscoelastic material. In this case, the performance of the viscoelastic damper 50C can be improved. In particular, in this embodiment, by using a high-damping rubber as the viscoelastic material 53 over the entire increased area in this way, which has relatively little temperature dependence and frequency dependence, a large maximum shear stress it can withstand, and a large damping force, the seismic performance is improved.
Furthermore, when the first steel plate 51 and the second steel plate 52 of the viscoelastic damper 50C are joined to the wood panel 40C and the first vertical steel plate section 28 by bolts, the connection of the joint becomes complex. In contrast, in this embodiment, by joining them with a structural adhesive J, the structure of the joint can be made simpler.
(第2実施形態の変形例)
なお、本発明の木質制振壁は、図面を参照して説明した上述の第2実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記第2実施形態では、粘弾性ダンパー50Cを、上側取付鋼材20Cの第1鉛直鋼板部28と、木質パネル40Cの上部との間に設けるようにしたが、これに限られない。
本発明の第2実施形態の変形例に係る木質制振壁を示す断面図を図9に示す。図10は、本発明の第2実施形態に係る木質制振壁を、壁厚方向から見た図である。
本変形例は、上記第2実施形態を、上下方向に逆転させた構成となっている。
木質制振壁10Dは、上側取付鋼材20Dと、下側取付鋼材30Dと、木質パネル40Dと、粘弾性ダンパー50Dと、を備えている。
上側取付鋼材20Dは、上方の梁3Aに固定されている。上側取付鋼材20Dは、ベース部31と、第2鉛直鋼板部32と、リブ33と、を一体に有している。ベース部31は、延伸方向Daに間隔をあけて配置された複数本のボルト60により、梁3Aの下面に固定されている。第2鉛直鋼板部32は、図9のように梁3Aの延伸方向Daから視たときに、ベース部31の中央部から、鉛直面内で下方に向かって延伸している。
下側取付鋼材30Dは、下方の梁3Bに固定されている。下側取付鋼材30Dは、ベース部27と、第1鉛直鋼板部28と、を一体に有している。ベース部27は、延伸方向Daに間隔をあけて配置された複数本のボルト60により、下方の梁3Bの上面に固定されている。第1鉛直鋼板部28は、図9のように梁3Aの延伸方向Daから視たときに、ベース部27の中央部から、鉛直面内で上方に向かって延伸している。
(Modification of the second embodiment)
Furthermore, the wooden vibration-damping wall of the present invention is not limited to the second embodiment described above with reference to the drawings, and various modifications are conceivable within its technical scope.
For example, in the second embodiment described above, the viscoelastic damper 50C is provided between the first vertical steel plate portion 28 of the upper mounting steel member 20C and the upper part of the wood panel 40C, but the embodiment is not limited to this.
Figure 9 shows a cross-sectional view of a wooden vibration-damping wall according to a modified example of the second embodiment of the present invention. Figure 10 is a view of the wooden vibration-damping wall according to the second embodiment of the present invention, as seen from the wall thickness direction.
This modified example has a configuration in which the second embodiment described above is inverted in the vertical direction.
The wooden vibration-damping wall 10D comprises an upper mounting steel member 20D, a lower mounting steel member 30D, a wooden panel 40D, and a viscoelastic damper 50D.
The upper mounting steel member 20D is fixed to the upper beam 3A. The upper mounting steel member 20D integrally comprises a base portion 31, a second vertical steel plate portion 32, and a rib 33. The base portion 31 is fixed to the lower surface of the beam 3A by a plurality of bolts 60 arranged at intervals in the extension direction Da. As shown in Figure 9, the second vertical steel plate portion 32 extends downward in the vertical plane from the center of the base portion 31 when viewed from the extension direction Da of the beam 3A.
The lower mounting steel member 30D is fixed to the lower beam 3B. The lower mounting steel member 30D integrally comprises a base portion 27 and a first vertical steel plate portion 28. The base portion 27 is fixed to the upper surface of the lower beam 3B by a plurality of bolts 60 arranged at intervals in the extension direction Da. As shown in Figure 9, when viewed from the extension direction Da of the beam 3A, the first vertical steel plate portion 28 extends upward in the vertical plane from the center of the base portion 27.
木質パネル40Dは、一対のパネル材41を有している。一対のパネル材41の各々は、板状に形成されている。一対のパネル材41は、壁厚方向Dtに間隔をあけて設けられている。
一対のパネル材41の上部同士の間には、上側取付鋼材20Dの第2鉛直鋼板部32が、スペーサ39を介して挟み込まれている。スペーサ39の両面は、第2鉛直鋼板部32の表面32fと、パネル材41の表裏面41fとに対して当接して設けられている。スペーサ39の両面は、第2鉛直鋼板部32の表面32fと、木質パネル40Dの上部の表裏面41fとに対し、それぞれ、2液アクリル樹脂系の構造用接着剤Jにより接合されている。これにより、上側取付鋼材20Dは、木質パネル40Dの表裏面41fに対して、スペーサ39を介して、固定されている。
The wood panel 40D has a pair of panel materials 41. Each of the pair of panel materials 41 is formed in the shape of a plate. The pair of panel materials 41 are spaced apart in the wall thickness direction Dt.
Between the upper parts of the pair of panel materials 41, the second vertical steel plate portion 32 of the upper mounting steel member 20D is sandwiched via a spacer 39. Both sides of the spacer 39 are in contact with the surface 32f of the second vertical steel plate portion 32 and the front and back surfaces 41f of the panel material 41. Both sides of the spacer 39 are joined to the surface 32f of the second vertical steel plate portion 32 and the front and back surfaces 41f of the upper part of the wood panel 40D, respectively, with a two-component acrylic resin-based structural adhesive J. As a result, the upper mounting steel member 20D is fixed to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40D via the spacer 39.
図9に示されるように、本変形例において、粘弾性ダンパー50Dは、下側取付鋼材30Dの第1鉛直鋼板部28と、木質パネル40Dとの間に設けられている。粘弾性ダンパー50Dは、一対のパネル材41の下端よりも上方において、第1鉛直鋼板部28と、一対のパネル材41との間にそれぞれ挟み込まれている。
各粘弾性ダンパー50Dの第1鋼板51は、その表面が、木質パネル40Dを構成するパネル材41の表裏面41fに対して当接し、2液アクリル樹脂系の構造用接着剤Jにより、パネル材41の表裏面41fに接合されている。
各粘弾性ダンパー50Dの第2鋼板52は、その表面が、下側取付鋼材30Dの第1鉛直鋼板部28の表面に対して当接し、2液アクリル樹脂系の構造用接着剤Jにより、第1鉛直鋼板部28の表面に接合されている。
As shown in Figure 9, in this modified example, the viscoelastic damper 50D is provided between the first vertical steel plate portion 28 of the lower mounting steel member 30D and the wood panel 40D. The viscoelastic damper 50D is sandwiched between the first vertical steel plate portion 28 and the pair of panel materials 41, above the lower ends of the pair of panel materials 41.
The first steel plate 51 of each viscoelastic damper 50D has its surface in contact with the front and back surfaces 41f of the panel material 41 that constitutes the wood panel 40D, and is bonded to the front and back surfaces 41f of the panel material 41 with a two-component acrylic resin structural adhesive J.
The second steel plate 52 of each viscoelastic damper 50D has its surface in contact with the surface of the first vertical steel plate portion 28 of the lower mounting steel material 30D, and is bonded to the surface of the first vertical steel plate portion 28 with a two-component acrylic resin structural adhesive J.
上述したような木質制振壁10Dによれば、木質パネル40Dと粘弾性ダンパー50Dが組み合わされた木質制振壁10Dであって、上方の梁3Aに固定される上側取付鋼材20Dと、下方の梁3Bに固定される下側取付鋼材30Dと、壁面を形成する木質パネル40Dと、互いに離間して設けられた第1鋼板51及び第2鋼板52と、第1鋼板51と第2鋼板52の間に設けられた粘弾性体53と、を備える粘弾性ダンパー50Dと、を備え、第1鋼板51は、木質パネル40Dの表裏面41fに対して固定され、第2鋼板52は、下側取付鋼材30D(上側取付鋼材20Dと下側取付鋼材30Dのいずれか一方)に接合され、上側取付鋼材20D(上側取付鋼材20Dと下側取付鋼材30Dの他方)は、木質パネル40Dの表裏面41fに対して固定されている。
また、下側取付鋼材30Dは、木質パネル40Dに向けて鉛直面内で延伸する第1鉛直鋼板部28を備え、第1鉛直鋼板部28と木質パネル40Dの間に粘弾性ダンパー50Dが設けられ、第1鉛直鋼板部28の表面と、第2鋼板52が接合され、第1鋼板51は、木質パネル40Dの表裏面41fに構造用接着剤Jにより接合されている。
このような構成が、上記第2実施形態と同様な効果を奏することは、言うまでもない。
The wooden vibration-damping wall 10D described above is a wooden vibration-damping wall 10D in which wooden panels 40D and viscoelastic dampers 50D are combined, and comprises an upper mounting steel member 20D fixed to an upper beam 3A, a lower mounting steel member 30D fixed to a lower beam 3B, wooden panels 40D forming a wall surface, a first steel plate 51 and a second steel plate 52 provided spaced apart from each other, and provided between the first steel plate 51 and the second steel plate 52 The device comprises a viscoelastic damper 50D having a viscoelastic body 53, the first steel plate 51 being fixed to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40D, the second steel plate 52 being joined to the lower mounting steel member 30D (either the upper mounting steel member 20D or the lower mounting steel member 30D), and the upper mounting steel member 20D (the other of the upper mounting steel member 20D and the lower mounting steel member 30D) being fixed to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40D.
Furthermore, the lower mounting steel member 30D includes a first vertical steel plate portion 28 that extends in a vertical plane toward the wood panel 40D, a viscoelastic damper 50D is provided between the first vertical steel plate portion 28 and the wood panel 40D, the surface of the first vertical steel plate portion 28 and the second steel plate 52 are joined, and the first steel plate 51 is joined to the front and back surfaces 41f of the wood panel 40D with structural adhesive J.
It goes without saying that this configuration will produce the same effects as the second embodiment described above.
(その他の変形例)
また、上記各実施形態及びその変形例では、下側取付鋼材30A~30Dを、下方の梁3Bに固定するようにしたが、下側取付鋼材30A~30Dは、下方の基礎に固定するようにしてもよい。
すなわち、この場合においては、木質制振壁は、木質パネルと粘弾性ダンパーが組み合わされた木質制振壁であって、上方の梁に固定される上側取付鋼材と、下方の基礎に固定される下側取付鋼材と、壁面を形成する木質パネルと、互いに離間して設けられた第1鋼板及び第2鋼板と、第1鋼板と第2鋼板の間に設けられた粘弾性体と、を備える粘弾性ダンパーと、を備え、第1鋼板は、木質パネルの表裏面に対して固定され、第2鋼板は、上側取付鋼材と下側取付鋼材のいずれか一方に接合され、上側取付鋼材と下側取付鋼材の他方は、木質パネルの表裏面に対して固定されている。
このような構成とした場合であっても、上記各実施形態及びその変形例と同様な効果を奏することは、言うまでもない。
(Other forms of torture)
Furthermore, in the above embodiments and their modifications, the lower mounting steel members 30A to 30D are fixed to the lower beam 3B, but the lower mounting steel members 30A to 30D may also be fixed to the lower foundation.
In other words, in this case, the wooden vibration-damping wall is a wooden vibration-damping wall that combines wooden panels and a viscoelastic damper, comprising: an upper mounting steel member fixed to an upper beam; a lower mounting steel member fixed to a lower foundation; wooden panels forming the wall surface; a first steel plate and a second steel plate provided spaced apart from each other; and a viscoelastic damper provided between the first steel plate and the second steel plate, wherein the first steel plate is fixed to the front and back surfaces of the wooden panel, the second steel plate is joined to either the upper mounting steel member or the lower mounting steel member, and the other of the upper mounting steel member and the lower mounting steel member is fixed to the front and back surfaces of the wooden panel.
It goes without saying that even with this configuration, the same effects as those of the above embodiments and their modified versions will be achieved.
また、上記各実施形態及びその変形例では、一対のパネル材41の間に、鉛直鋼板45または第1鉛直鋼板部28と、第2鉛直鋼板部32とが、上下に分割して設けられているが、これらを上下方向に連続して1枚の鋼板により形成してもよい。
また、粘弾性ダンパー50A~50Dは、第1鋼板51、及び第2鋼板52と、その間に配置された粘弾性体53とを備える構成であるが、粘弾性ダンパーは、第1鋼板51、及び第2鋼板52の間に、更に1枚または複数の鋼板を備え、第1鋼板51、及び第2鋼板52を含む各鋼板の間の各々に、粘弾性体が設けられるように構成されていてもよい。
また、上記各実施形態では、一対のパネル材41同を並行に配置し、その間に隙間が設けられているが、隙間部分に所定間隔おきにつづり材を設ける場合、或いは、隙間部分に隙間塞ぎ材を設ける場合であってもよい。パネル材41同士の隙間につづり材、または隙間塞ぎ材を設けることで、木質パネルの軸剛性、せん断剛性が高められるために、木質パネル41が設置された上下階の梁間の相対変形を粘弾性ダンパーにより効率的に吸収させることができる。
また、上記各実施形態及びその変形例では、木質パネル40A~40Dは、一対のパネル材41を備える構成としたが、これに替えて、木質パネル40A~40Dは、パネル材41を、1枚のみ、備える構成としてもよい。すなわち、この場合には、上記各実施形態及びその変形例において、パネル材41の一方が撤去された構成となる。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
Furthermore, in each of the above embodiments and its modifications, a vertical steel plate 45 or a first vertical steel plate portion 28 and a second vertical steel plate portion 32 are provided between a pair of panel materials 41, divided vertically. However, these may also be formed from a single steel plate that is continuous in the vertical direction.
Furthermore, while the viscoelastic dampers 50A to 50D are configured to include a first steel plate 51, a second steel plate 52, and a viscoelastic body 53 disposed between them, the viscoelastic dampers may also be configured to include one or more additional steel plates between the first steel plate 51 and the second steel plate 52, with a viscoelastic body provided between each of the steel plates, including the first steel plate 51 and the second steel plate 52.
Furthermore, in each of the above embodiments, a pair of panel materials 41 are arranged in parallel with a gap between them, but in the case of providing a bridging member at predetermined intervals in the gap, or providing a gap-filling member in the gap, the bridging member or gap-filling member can be provided in the gap. By providing a bridging member or gap-filling member in the gap between the panel materials 41, the axial rigidity and shear rigidity of the wood panel can be increased, so that the relative deformation between the beams of the upper and lower floors on which the wood panel 41 is installed can be efficiently absorbed by the viscoelastic damper.
Furthermore, in the above embodiments and their modifications, the wood panels 40A to 40D are configured to have a pair of panel materials 41. However, instead, the wood panels 40A to 40D may be configured to have only one panel material 41. In other words, in this case, one of the panel materials 41 is removed in the above embodiments and their modifications.
In addition to the above, it is possible to select or replace the configurations listed in the above embodiments, or to change them to other configurations as appropriate, as long as it does not deviate from the spirit of the present invention.
(検討例)
次に、上記各実施形態で示した木質制振壁の制振性能について検討したので、その結果を以下に示す。
上記したような木質制振壁10Aを、建物1に設置した場合について、地震発生時における応答をシミュレーションにより検証した。
図11は、制振性能の確認のために行ったシミュレーション検討の際に用いた、建物の躯体モデルの平面構成を示す図である。
建物1は、地上13階建てとし、図11に示すような躯体2を有する構成とした、躯体2の各階の平面は36.0m×24.8mとした。階高は1階を5.0mとし、その他の階を4.2mとした。
木質制振壁10Aは、最大減衰力を40~100tとしたものを、図11に示すように、各階8台ずつ設け、躯体2全体では、8台×13階の計104台設けた。
このような検討モデルに対し、入力地震動として、告示波×4及び観測波×3のレベル2の7波に対する最大応答値を、シミュレーションにより得た。
また、比較のため、木質制振壁10Aを備えず、躯体2を通常の耐震構造とした場合についても、同様のシミュレーションを行った。
図12は、制振性能の確認のために行ったシミュレーション検討の結果を示す図である。
この図12に示されるように、シミュレーションの結果、木質制振壁10Aを備えない通常の耐震構造に比較し、木質制振壁10Aを設置することで、最大で層間変形角が30%程度低減することが確認された。
(Example of consideration)
Next, we examined the vibration damping performance of the wooden vibration-damping walls shown in each of the above embodiments, and the results are shown below.
The response during an earthquake was verified by simulation when the wooden vibration-damping wall 10A described above was installed in building 1.
Figure 11 shows the planar configuration of the building's structural model used in the simulation study conducted to verify the vibration damping performance.
Building 1 is a 13-story building with a structural frame 2 as shown in Figure 11. The floor plan of each floor of structural frame 2 is 36.0 m x 24.8 m. The floor height is 5.0 m for the first floor and 4.2 m for the other floors.
As shown in Figure 11, eight wooden damping walls 10A, each with a maximum damping force of 40 to 100 tons, were installed on each floor, resulting in a total of 104 walls (8 walls x 13 floors) throughout the entire structure 2.
For this study model, the maximum response values for seven Level 2 seismic waves (four times the officially designated wave and three times the observed wave) were obtained through simulation.
For comparison, a similar simulation was also performed in a case where the wooden vibration-damping wall 10A was not provided and the structural frame 2 was a standard earthquake-resistant structure.
Figure 12 shows the results of a simulation study conducted to verify the vibration damping performance.
As shown in Figure 12, the simulation results confirmed that, compared to a normal earthquake-resistant structure without the wooden damping wall 10A, the installation of the wooden damping wall 10A reduces the inter-story drift angle by up to approximately 30%.
3A 上方の梁 41 パネル材
3B 下方の梁 41f 表裏面
10A~10D 木質制振壁 45A、45B 鉛直鋼板
20A~20D 上側取付鋼材 45f 表面
28 第1鉛直鋼板部 50A~50D 粘弾性ダンパー
28f 表面 51 第1鋼板
30A~30D 下側取付鋼材 52 第2鋼板
32 第2鉛直鋼板部 53 粘弾性体
32f 表面 J 構造用接着剤
40A~40D 木質パネル
3A Upper beam 41 Panel material 3B Lower beam 41f Front and back surfaces 10A-10D Wooden vibration damping wall 45A, 45B Vertical steel plate 20A-20D Upper mounting steel material 45f Surface 28 First vertical steel plate section 50A-50D Viscoelastic damper 28f Surface 51 First steel plate 30A-30D Lower mounting steel material 52 Second steel plate 32 Second vertical steel plate section 53 Viscoelastic material 32f Surface J Structural adhesive 40A-40D Wooden panel
Claims (3)
上方の梁に固定される上側取付鋼材と、
下方の梁または基礎に固定される下側取付鋼材と、
壁面を形成する前記木質パネルと、
互いに離間して設けられた第1鋼板及び第2鋼板と、前記第1鋼板と前記第2鋼板の間に設けられた粘弾性体と、を備える前記粘弾性ダンパーと、を備え、
前記第1鋼板は、前記木質パネルの表裏面に対して固定され、
前記第2鋼板は、前記上側取付鋼材と前記下側取付鋼材のいずれか一方に接合され、
前記上側取付鋼材と前記下側取付鋼材の他方は、前記木質パネルの前記表裏面に対して固定され、
前記上側取付鋼材と前記下側取付鋼材の前記一方に対して、前記粘弾性ダンパーを挟んで設けられる鉛直鋼板を備え、前記第1鋼板は、前記鉛直鋼板に接合され、
前記鉛直鋼板の表面と、前記木質パネルの前記表裏面は構造用接着剤を用いて接着接合されていることを特徴とする木質制振壁。 A wooden vibration-damping wall that combines wooden panels and viscoelastic dampers,
Upper mounting steel members fixed to the upper beam,
Lower mounting steel members fixed to the lower beam or foundation,
The wooden panel that forms the wall surface,
The viscoelastic damper comprises a first steel plate and a second steel plate provided spaced apart from each other, and a viscoelastic body provided between the first steel plate and the second steel plate,
The first steel plate is fixed to the front and back surfaces of the wood panel,
The second steel plate is joined to either the upper mounting steel member or the lower mounting steel member.
The other of the upper mounting steel member and the lower mounting steel member is fixed to the front and back surfaces of the wooden panel .
The upper mounting steel member and the lower mounting steel member are provided with a vertical steel plate sandwiching the viscoelastic damper, and the first steel plate is joined to the vertical steel plate.
A wooden vibration-damping wall characterized in that the surface of the vertical steel plate and the front and back surfaces of the wooden panel are bonded together using a structural adhesive .
前記第2鋼板は、前記構造用接着剤によって、前記上側取付鋼材と前記下側取付鋼材の前記一方に接合され、
前記上側取付鋼材と前記下側取付鋼材の前記他方は、前記木質パネルに向けて延伸する第2鉛直鋼板部を備え、前記第2鉛直鋼板部の表面は、前記木質パネルの前記表裏面に、前記構造用接着剤により接合されている
ことを特徴とする請求項1に記載の木質制振壁。 The first steel plate is joined to the vertical steel plate by the structural adhesive,
The second steel plate is joined to one of the upper mounting steel members and the lower mounting steel members by the structural adhesive.
The other of the upper mounting steel member and the lower mounting steel member is provided with a second vertical steel plate portion extending toward the wood panel, and the surface of the second vertical steel plate portion is joined to the front and back surfaces of the wood panel by the structural adhesive, characterized in that the wood vibration damping wall according to claim 1.
上方の梁に固定される上側取付鋼材と、
下方の梁または基礎に固定される下側取付鋼材と、
壁面を形成する前記木質パネルと、
互いに離間して設けられた第1鋼板及び第2鋼板と、前記第1鋼板と前記第2鋼板の間に設けられた粘弾性体と、を備える前記粘弾性ダンパーと、を備え、
前記第1鋼板は、前記木質パネルの表裏面に対して固定され、
前記第2鋼板は、前記上側取付鋼材と前記下側取付鋼材のいずれか一方に接合され、
前記上側取付鋼材と前記下側取付鋼材の他方は、前記木質パネルの前記表裏面に対して固定され、
前記上側取付鋼材と前記下側取付鋼材の前記一方は、前記木質パネルに向けて鉛直面内で延伸する第1鉛直鋼板部を備え、前記第1鉛直鋼板部と前記木質パネルの間に前記粘弾性ダンパーが設けられ、前記第1鉛直鋼板部の表面と、前記第2鋼板が接合され、前記第1鋼板は、前記木質パネルの前記表裏面に構造用接着剤により接合されていることを特徴とする木質制振壁。 A wooden vibration-damping wall that combines wooden panels and viscoelastic dampers,
Upper mounting steel members fixed to the upper beam,
Lower mounting steel members fixed to the lower beam or foundation,
The wooden panel that forms the wall surface,
The viscoelastic damper comprises a first steel plate and a second steel plate provided spaced apart from each other, and a viscoelastic body provided between the first steel plate and the second steel plate,
The first steel plate is fixed to the front and back surfaces of the wood panel,
The second steel plate is joined to either the upper mounting steel member or the lower mounting steel member.
The other of the upper mounting steel member and the lower mounting steel member is fixed to the front and back surfaces of the wooden panel.
A wooden vibration-damping wall characterized in that one of the upper mounting steel member and the lower mounting steel member is provided with a first vertical steel plate portion that extends in a vertical plane toward the wooden panel, a viscoelastic damper is provided between the first vertical steel plate portion and the wooden panel, the surface of the first vertical steel plate portion and the second steel plate are joined, and the first steel plate is joined to the front and back surfaces of the wooden panel with a structural adhesive.
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