JP2018199920A

JP2018199920A - 制震構造

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Publication number: JP2018199920A
Application number: JP2017104381A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　孝典; Takanori Sato; 孝典佐藤
Original assignee: IDEAL BRAIN KK
Current assignee: IDEAL BRAIN KK
Priority date: 2017-05-26
Filing date: 2017-05-26
Publication date: 2018-12-20
Anticipated expiration: 2037-05-26
Also published as: JP6243074B1

Abstract

【課題】構造物に地震動が作用することで生じる部材間の相対変位等を十分に吸収することのできる制震構造を提供する。【解決手段】構造物で面材６と線材５との接合箇所に適用される制震構造であって、孔６１が形成される面材６と、面材６に接合される線材５と、面材６の孔６１に貫通されるとともに線材５に固定される固定部材４と、面材６と線材５との間に介装される制震材３を備え、制震材３は、粘弾性を有する粘弾性部３１と、粘弾性部３１に設けられて鋭角の粒状に形成される粒状部３２とを有し、粘弾性部３１が面材６と線材５との両方に貼り付けられ、粘弾性部３１と粒状部３２とが面材６と線材５とに固定部材４を介して押圧力が保持された状態で、面材６と線材５とに接触されることを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、構造物で第１部材と第２部材との接合箇所に適用される制震構造に関する。

従来より、揺れの大小に関わりなく優れた制震性能を得ることを目的として、特許文献１に開示される木質材料の摩擦力向上構造が提案されている。

特許文献１に開示される木質材料の摩擦力向上構造は、双方の木質材料である第１嵌合溝及び摩擦減衰部材の摩擦面に例えば剣山などで罫書きして溝状の目荒らし部が形成され、その目荒らしされた表面に木材より硬い砂がばら撒かれた状態で定着剤によって固着されることを特徴とする。これにより、特許文献１に開示される木質材料の摩擦力向上構造は、第１嵌合溝及び摩擦減衰部材よりも硬質な砂が第１嵌合溝及び摩擦減衰部材の木目などに噛み込んで係止した状態となり、摩擦抵抗となることから、第１嵌合溝及び摩擦減衰部材どうしの間の摩擦面における摩擦係数を大きくすることが可能とされる。

特開２０１２−５７３８１号公報

しかし、特許文献１に開示される木質材料の摩擦力向上構造は、第１嵌合溝及び摩擦減衰部材よりも硬質な砂が第１嵌合溝及び摩擦減衰部材の木目などに噛み込んで係止されることにより、木質材料が摩耗されて硬質な砂が木質材料に接触されなくなるため、硬質な砂が摩擦抵抗として作用できず制震性能が低下してしまうという問題点があった。

特許文献１に示すような木質材料の摩擦力向上構造以外に、粘弾性体を用いた制震構造も各種提案されている。しかしながら、このような粘弾性体を用いた制震構造は、地震動による面材の相対変位速度がある程度伴うものでなければ振動を効果的に吸収することができない。このため、このような速度が伴わなくても、僅かな相対変位が伴う場合にその振動を吸収できるような構造が従来より望まれていた。これに加えて、繰り返し振動を効果的に吸収し、粘弾性体を用いた制震構造ではこれを効果的に実現することができないという問題点があった。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、構造物に地震動が作用することで生じる部材間の相対変位等を効果的に吸収することが可能となる制震構造を提供することにある。

第１発明に係る制震構造は、構造物で第１部材と第２部材との接合箇所に適用される制震構造であって、第１部材と第２部材との間に介装される制震材を備え、前記制震材は、鋭角の粒状に形成される粒状部を有し、前記粒状部が前記第１部材と前記第２部材とに作用する押圧力により保持されることを特徴とする。

第２発明に係る制震構造は、第１発明において、前記粒状部は、前記第１部材及び前記第２部材の両方又は何れか一方に付着されることを特徴とする。

第３発明に係る制震構造は、構造物で第１部材と第２部材との接合箇所に適用される制震構造であって、第１部材と第２部材との間に介装される制震材を備え、前記制震材は、粘弾性を有する粘弾性部と、前記粘弾性部に設けられて鋭角の粒状に形成される粒状部とを有し、前記粘弾性部が前記第１部材と前記第２部材との少なくとも一方に貼りつけられ、少なくとも前記粒状部が前記第１部材と前記第２部材とに作用する押圧力により保持されることを特徴とする。

第４発明に係る制震構造は、第１発明〜第３発明の何れかにおいて、前記第１部材の前記孔に貫通されるとともに前記第２部材に固定される固定部材を更に備え、前記制震材は、少なくとも前記粒状部が前記第１部材と前記第２部材とに前記固定部材を介して作用する押圧力により保持されることを特徴とする。

第５発明に係る制震構造は、第３発明又は第４発明において、前記制震材は、前記粘弾性部がテープ状に形成されることを特徴とする。

第６発明に係る制震構造は、第４発明又は第５発明において、前記第１部材と前記固定部材との間に弾性体が介装されることを特徴とする。

第７発明に係る制震構造は、第４発明〜第６発明の何れかにおいて、前記固定部材は、前記第１部材の前記孔に貫通される軸部と、前記軸部の先端側に形成されるネジ部とを有し、前記ネジ部が前記軸部よりも径大とされることを特徴とする。

本発明によれば、構造物に地震動が作用して線材と面材との間に相対変位が生じたとき、粒状部が線材及び面材に対して摺動するものとなる。このため、本発明によれば、粒状部が丸みを帯びることなく鋭角の粒状に形成されるため、線材と粒状部との間及び面材と粒状部との間でより大きな摩擦力が負荷されることとなる。そして、本発明によれば、このような摩擦力が線材と粒状部との間及び面材と粒状部との間において負荷されると、地震動による線材と制震材との間及び面材と制震材との間に生じる相対変位に対して抵抗しようとする力が作用することとなり、結果として地震動を十分に吸収することが可能となる。

本発明を適用した制震構造の第１実施形態を示す斜視図である。（ａ）は、本発明を適用した制震構造の第１実施形態を示す平面断面図であり、（ｂ）は、その正面図である。本発明を適用した制震構造の第１実施形態を示す平面断面図である。本発明を適用した制震構造における制震材を示す平面断面図である。（ａ）は、本発明を適用した制震構造における制震材の第１変形例を示す平面断面図であり、（ｂ）は、その第２変形例を示す平面断面図である。本発明を適用した制震構造における制震材の第３変形例を示す平面断面図である。本発明を適用した制震構造における固定部材の軸部に突出部が形成される形態を示す平面断面図である。図３のＰ部を示す図である。本発明を適用した制震構造の第２実施形態を示す斜視図である。本発明を適用した制震構造の第２実施形態を示す平面断面図である。本発明を適用した制震構造の第３実施形態を示す平面断面図である。建築材を示す斜視図である。図１１のＡ−Ａ断面図を示す。本発明を適用した制震構造の平面断面図であり、建築材と線材との接合を示す。（ａ）は、固定された板材及び可動する板材とに介装された砂の挙動を示す概念図であり、（ｂ）は、固定された板材及び可動する板材とに介装されたコランダムの挙動を示す概念図である。

以下、本発明を適用した制震構造１を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明を適用した制震構造１は、図１に示すように、構造物で構造部材等となる線材５と面材６との接合箇所に適用されるものである。ここで、線材５は、柱材、梁材、土台、筋交い、垂木、棟木、母屋、桁、根太等の木材や、Ｈ型鋼、鋼管等が用いられるとともに、面材６は、木板材、合板、石膏ボード、ベニヤ板、鋼板、プレキャスト板、ＡＬＣ板等が用いられる。

本発明を適用した制震構造１は、第１実施形態において、図２及び図３に示すように、線材５と面材６とに介装される制震材３を備える。

線材５は、主柱１１と、これら主柱１１の上端部８ａに接続された上梁１３、主柱１１の下端部８ｂに接続された下梁１４とを有している。線材５は、主柱１１、上梁１３及び下梁１４により枠体８が形成される。

面材６は、主柱１１、上梁１３、下梁１４により囲まれる線材５に対して一枚割り当てられる。即ちこの面材６は、主柱１１、上梁１３、下梁１４を枠材として、主柱１１の前面側に取り付けられる。面材６は、図３に示すように、固定部材４が貫通される孔６１が形成される。

制震材３は、オレフィン系、ポリエステル系、スチレン系、アクリル系、ブチル系等を材料とする粘弾性を有する粘弾性部３１と、粘弾性部３１に設けられて鋭角の粒状に形成される粒状部３２とを有する。ここでいう、鋭角の粒状とは、粒状とされる粒状部３２が丸みを帯びることなく、粒状部３２の表面が先鋭化された粒状をいうものとする。

制震材３は、図４に示すように、粘弾性部３１が０．１〜５．０ｍｍ程度の厚さ寸法ｔを有するテープ状に形成される。制震材３は、図３に示すように、主柱１１の主柱前面１１ａと、面材６の面材背面６ｂとにテープ状の粘弾性部３１が貼り付けられて固定されることで、主柱１１と面材６との間に介装される。なお、制震材３は、主柱１１の主柱前面１１ａと、面材６の面材背面６ｂとの少なくとも一方にテープ状の粘弾性部３１が貼り付けられて固定されることで、主柱１１と面材６との間に介装されてもよい。なお、粘弾性部３１は、テープ状のものに限らず、繊維シート、紙、フィルム等に接着剤が塗布等されることで、主柱１１の主柱前面１１ａと、面材６の面材背面６ｂとの少なくとも一方に貼り付けられて固定されるものであってもよい。

制震材３は、粒状部３２としてコランダム、ガラス破砕粉体、金属粉体、顔料等が用いられ、その粒径が１０μｍ〜５．０ｍｍ程度とされる。制震材３は、図３及び図４に示すように、テープ状の粘弾性部３１の両面から粒状部３２が突出するように混入され、主柱１１の主柱前面１１ａと、面材６の面材背面６ｂとに粒状部３２が接触される。

なお、制震材３は、図５（ａ）に示すように、粘弾性部３１の片面に鋭角の粒状に形成される粒状部３２が設けられてもよいし、図５（ｂ）に示すように、粘弾性部３１の両面に鋭角の粒状に形成される粒状部３２が設けられてもよい。

また、制震材３は、図６に示すように、粘弾性を有する粘弾性部３１と、粘弾性部３１に設けられて鋭角の粒状に形成される粒状部３２と、粒状部３２が設けられるメッシュ３３とを有するものであってもよい。メッシュ３３は、化学繊維等の繊維が用いられ、横糸３３ａと縦糸３３ｂとが交互に編み込まれ、これら横糸３３ａと縦糸３３ｂとに接着剤や静電気等により、粒状部３２が取り付けられるものとなる。また、粘弾性部３１は、複数の帆布等の表面にそれぞれ接着剤等が塗布されたものが用いられ、メッシュ３３の一方側と他方側とを挟んで例えば２枚で設けられる。制震材３は、２枚の粘弾性部３１の内側に粒状部３２が設けられ、メッシュ３３に設けられた粒状部３２が何れか一方又は両方の粘弾性部３１から突出されるものとなる。

固定部材４は、図３に示すように、例えば、木ネジが用いられるが、ボルト、釘等が用いられてもよい。固定部材４は、面材６の孔６１に貫通されてそのまま主柱１１に螺入される。固定部材４は、面材６の孔６１に貫通される軸部４１の先端側に形成されるネジ部４２と、軸部４１の基端側に形成される頭部４３とを有し、ネジ部４２が軸部４１よりも径大とされる。

固定部材４は、ネジ部４２が軸部４１よりも径大とされるため、ネジ部４２を面材６に螺入させて面材６の孔６１が形成されるものとなる。このため、固定部材４は、ネジ部４２をさらに線材５まで螺入させたとき、軸部４１が面材６の孔６１も径小とすることができる。

固定部材４は、頭部４３と面材６との間に皿バネ４８及びワッシャー４９が設けられる。固定部材４は、主柱１１と面材６との間に押圧力を保持するものとなり、主柱１１と面材６との間に押圧力を保持させることで、制震材３の粘弾性部３１と粒状部３２が主柱１１の主柱前面１１ａと、面材６の面材背面６ｂとに確実に接触されて保持されることとなる。固定部材４は、主柱１１に螺入させる際に、皿バネ４８が押圧されて弾性収縮し、当該皿バネ４８からワッシャー４９を介して面材６に押圧力が伝達されることとなる。この過程で、皿バネ４８が弾性収縮されて、これが復元しようとする力がワッシャー４９に伝達され、さらにワッシャー４９を介してその復元しようとする力が平面的に分散されて面材６へと伝達される。その結果、固定部材４は、面材６をより安定した状態で支持することが可能となる。なお、皿バネ４８は、弾性力を有するものとして、例えば、バネ座金、ゴム等の弾性体に代替することもできる。

固定部材４は、図７に示すように、軸部４１から突出される突出部４４が形成されてもよい。突出部４４は、軸部４１の先端側に向けて傾斜される金属板等が用いられ、軸部４１の周囲に複数に溶接等により取り付けられる。固定部材４は、軸部４１に突出部４４が形成されるため、ネジ部４２を面材６に螺入させて突出部４４により面材６の孔６１が形成されるものとなる。このため、固定部材４は、ネジ部４２をさらに線材５まで螺入させたとき、軸部４１が面材６の孔６１も径小とすることができる。

本発明を適用した制震構造１は、図２に示すように、主柱１１、上梁１３及び下梁１４から形成される線材５の枠体８と、略平板状の面材６との接合箇所に適用されるものである。枠体８は、構造物に地震動が作用することによって、主柱１１、上梁１３及び下梁１４が接合箇所で相対的に傾斜して、面材６が取り付けられる面内方向で大きく傾斜変形するものとなる。これに対して、面材６は、略平板状の板材等が用いられるため、構造物に地震動が作用したときであっても、面内方向での傾斜変形が微小なものとなる。

このとき、制震構造１は、構造物に地震動が作用することで生じる線材５の枠体８と面材６との面内方向における傾斜変形の変位量の相違に粘弾性部３１で追従するように、線材５と面材６とに制震材３が貼り付けられるものとなる。

これにより、制震構造１は、構造物に地震動が作用したとき、線材５の枠体８と面材６との面内方向における傾斜変形の変位量の相違に制震材３の粘弾性部３１が追従するものとなり、線材５と面材６とに制震材３が貼り付けられた状態を維持することができ、構造物が倒壊することを防止することが可能となる。

このように、制震構造１は、線材５と面材６とにテープ状の粘弾性部３１が貼り付けられることによって、線材５と面材６との地震動による相対変位を吸収して、線材５と面材６との間の粘弾性部３１で地震動を吸収することが可能となる。

加えて、制震構造１は、図８に示すように、構造物に地震動が作用して線材５と面材６とに対して制震材３の粘弾性部３１が追従したとき、粘弾性部３１に設けられた粒状部３２が、線材５及び面材６に対して摺動するものとなる。そして、制震構造１は、粒状部３２が丸みを帯びることなく鋭角の粒状に形成されるため、線材５と粒状部３２との間及び面材６と粒状部３２との間でより大きな摩擦力が負荷されることとなる。このため、制震構造１は、このような摩擦力が線材５と粒状部３２との間及び面材６と粒状部３２との間の両方において負荷されると、地震動による線材５と制震材３との間及び面材６と制震材３との間の生じる相対変位に対して抵抗しようとする力が作用することとなり、結果として地震動を十分に吸収することが可能となる。

このように制震構造１は、線材５と面材６とに粒状部３２が接触されることによって、制震材３が線材５と面材６とに対して摺動したとき、線材５と粒状部３２との間及び面材６と粒状部３２との間に生ずる相対変位を鋭角の粒状の粒状部３２が摩擦により低減するものとなるため、粒状部３２で地震動を十分に吸収することが可能となる。特に、制震構造１は、僅かな相対変位が伴う場合であっても、粒状部３２が線材５及び面材６に対して摺動するものとなる。その結果、制震構造１は、僅かな相対変位が伴う場合であっても、効果的に地震動を吸収することが可能となる。

また、制震構造１は、特に線材５と面材６とは互いに固定部材４を介して押圧されているため、上述した摺動をより確実に行うことができ、線材５と粒状部３２との間及び面材６と粒状部３２との間で摩擦力を発現させることが可能となる。

また、制震構造１は、固定部材４が面材６の孔６１よりも径小とされるため、地震動により制震材３が線材５と面材６とに対して相対変位し始めたとしても、線材５に螺入されて固定される固定部材４が面材６の孔６１に接触されることなく、線材５とともに面材６の孔６１内で変位し始めるものとなる。このため、制震構造１は、地震動により制震材３が線材５と面材６とに対して相対変位し始めたとしても、線材５と粒状部３２との間及び面材６と粒状部３２との間に生ずる相対変位を粒状部３２が摩擦により低減するものとなるため、粒状部３２で地震動を十分に吸収することが可能となる。

また、制震構造１は、構造物に地震動が作用することで、線材５に螺入されて固定された固定部材４が例えば１ｍｍ程度緩んだ場合であっても、この皿バネ４８及びワッシャー４９がその緩みを吸収するものとなり、線材５と面材６とに押圧力が保持された状態で制震材３が介装されることとなり、粘弾性部３１と粒状部３２とが線材５と面材６とに接触された状態を保つことが可能となり、その結果、上述した地震動を十分に吸収する効果を発揮することが可能となる。

制震構造１は、図６に示すようなメッシュ３３に粒状部３２が設けられるときであっても、構造物に地震動が作用して線材５と面材６とに対して制震材３の粘弾性部３１が追従したとき、粘弾性部３１から突出された粒状部３２が、線材５及び面材６に対して摺動するものとなる。そして、制震構造１は、粒状部３２が丸みを帯びることなく鋭角の粒状に形成されるため、線材５と粒状部３２との間及び面材６と粒状部３２との間でより大きな摩擦力が負荷されることとなる。このため、制震構造１は、このような摩擦力が線材５と粒状部３２との間及び面材６と粒状部３２との間の両方において負荷されると、地震動による線材５と制震材３との間及び面材６と制震材３との間の生じる相対変位に対して抵抗しようとする力が作用することとなり、結果として地震動を十分に吸収することが可能となる。

次に、本発明を適用した制震構造１の第２実施形態について説明する。なお、上述した構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。第２実施形態では、第１実施形態における固定部材４の構成を省略している。

第２実施形態において、制震構造１は、図９に示すように、特に梁材としての線材５と、線材５に支持される床材又は天井材としての面材６との接合に用いられる。このとき、制震構造１は、線材５と面材６との間に介装される制震材３を備え、線材５に面材６の自重が作用することで、線材５と面材６との間で押圧力が保持された状態とされる。

制震材３は、粘弾性体が用いられる粘弾性部３１と、粘弾性部３１に設けられて鋭角の粒状が用いられる粒状部３２を有する。

制震構造１は、図１０に示すように、構造物に地震動が作用することで生じる線材５の枠体８と面材６との面内方向における傾斜変形の変位量の相違に粘弾性部３１で追従するように、線材５と面材６とに制震材３が貼り付けられるものとなる。

これにより、制震構造１は、構造物に地震動が作用したときに、線材５の枠体８と面材６との面内方向における傾斜変形の変位量の相違に制震材３の粘弾性部３１が変形されて追従するものとなり、線材５と面材６とに制震材３が貼り付けられた状態を維持することができ、構造物が倒壊することを防止することが可能となる。

このように、制震構造１は、線材５と面材６とに粘弾性部３１が貼り付けられることによって、線材５と面材６との地震動による相対変位を吸収して、線材５と面材６との間の粘弾性部３１で地震動を十分に吸収することが可能となる。

加えて、制震構造１は、構造物に地震動が作用して線材５と面材６とに対して制震材３の粘弾性部３１が追従したとき、粘弾性部３１に設けられた粒状部３２が、線材５及び面材６に対して摺動するものとなる。このため、制震構造１は、粒状部３２が丸みを帯びることなく鋭角の粒状に形成されるため、線材５と粒状部３２との間及び面材６と粒状部３２との間でより大きな摩擦力が負荷されることとなる。そして、制震構造１は、このような摩擦力が線材５と粒状部３２との間及び面材６と粒状部３２との間において負荷されると、地震動による線材５と制震材３との間及び面材６と制震材３との間に生じる相対変位に対して抵抗しようとする力が作用することとなり、結果として地震動を十分に吸収することが可能となる。

次に、本発明を適用した制震構造１の第３実施形態について説明する。なお、上述した構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。第３実施形態では、第１実施形態における粘弾性部３１の構成と固定部材４の構成とを省略している。

第３実施形態において、制震構造１は、図１１に示すように、梁材としての線材５と、線材５に支持される床材又は天井材としての面材６との接合に用いられる。このとき、制震構造１は、線材５と面材６との間に介装される制震材３を備え、線材５に面材６の自重が作用することで、線材５と面材６との間で押圧力が保持された状態とされる。

第３実施形態において、制震材３は、鋭角の粒状に形成される粒状部３２を有する。このとき、制震材３は、線材５と面材６との両方に接着剤等により粒状部３２が付着されることで、線材５と面材６とに接触するように介装される。このように、制震材３は、線材５と面材６との両方に粒状部３２が固定されることにより、粒状部３２が線材５や面材６から脱落することなく、現場で線材５と面材６とを接触させる作業を容易に行うことができる。

第３実施形態において、制震構造１は、構造物に地震動が作用して線材５と面材６との間に相対変位が生じたとき、粒状部３２が線材５及び面材６に対して摺動するものとなる。このため、制震構造１は、粒状部３２が丸みを帯びることなく鋭角の粒状に形成されるため、線材５と粒状部３２との間及び面材６と粒状部３２との間でより大きな摩擦力が負荷されることとなる。そして、制震構造１は、このような摩擦力が線材５と粒状部３２との間及び面材６と粒状部３２との間において負荷されると、地震動による線材５と制震材３との間及び面材６と制震材３との間に生じる相対変位に対して抵抗しようとする力が作用することとなり、結果として地震動を十分に吸収することが可能となる。

なお、第３実施形態において、制震構造１は、第１実施形態における粘弾性部３１が省略されて、制震材３と固定部材４とで構成されるものであってもよく、このときであっても、上述した作用効果を奏するものとなる。

次に、建築材１００について説明する。なお、上述した構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。

建築材１００は、構造物に用いられ、図１２に示すように、積層された複数の面材６の間に介装される制震材３を備える。建築材１００は、面材６が４枚積層されて、各々の面材６の間で固定部材４を介して押圧力が保持された状態とされる。なお、建築材１００は、面材６が如何なる枚数で積層されるものであってもよい。

制震材３は、図１３に示すように、テープ状の粘弾性部３１が隣接する２つの面材６にぞれぞれ貼り付けられている。テープ状の粘弾性部３１に孔３１ａが形成され、固定部材４が挿通される。制震材３は、粘弾性部３１と粒状部３２とが面材６に接触されるものとなる。

面材６は、例えば木材板が用いられ、孔６１に固定部材４が挿通される。

固定部材４は、例えば、ボルトが用いられるが、木ネジ、釘等が用いられてもよい。固定部材４は、面材６の孔６１及び粘弾性部３１の孔３１ａに貫通される。固定部材４は、積層された複数の面材６の間に押圧力が保持された状態で、制震材３の粘弾性部３１と粒状部３２が隣接する２枚の面材６に接触されることとなる。なお、固定部材４の構成は省略されてもよい。

建築材１００は、構造物に用いられ、構造物に地震動が作用することによって、隣接する２枚の面材６同士が相対変位したときに、その変位量の相違に粘弾性部３１で追従することができるように、面材６に制震材３が貼り付けられるものとなる。

これにより、建築材１００は、構造物に地震動が作用したときに、隣接する２枚の面材６の面内方向における変位量の相違に制震材３の粘弾性部３１が変形されて追従するものとなり、面材６に制震材３が貼り付けられた状態を維持することができ、構造物が倒壊することを防止することが可能となる。

このように、建築材１００は、面材６にテープ状の粘弾性部３１が貼り付けられることによって、面材６同士の地震動による相対変位を吸収して、隣接する２枚の面材６の間の粘弾性部３１で地震動を十分に吸収することが可能となる。

加えて、建築材１００は、構造物に地震動が作用して線材５と面材６とに対して制震材３の粘弾性部３１が追従したとき、粘弾性部３１に設けられた粒状部３２が、隣接する２枚の面材６に対して摺動するものとなる。そして、制震構造１は、粒状部３２が丸みを帯びることなく鋭角の粒状に形成されるため、面材６と粒状部３２との間でより大きな摩擦力が負荷されることとなる。このため、建築材１００は、このような摩擦力が面材６と粒状部３２との間において負荷されると、地震動による面材６と制震材３との間の生じる相対変位に対して抵抗しようとする力が作用することとなり、結果として地震動を十分に吸収することが可能となる。

このように建築材１００は、面材６に粒状部３２が接触されることによって、制震材３が面材６に対して摺動したとき、面材６と制震材３との間に生ずる相対変位を粒状部３２が摩擦により低減するものとなるため、粒状部３２で地震動を十分に吸収することが可能となる。

また、建築材１００は、特に複数の面材６が固定部材４を介して押圧されているため、上述した摺動をより確実に行うことができ、面材６と粒状部３２との間で摩擦力を発現させることが可能となる。

また、建築材１００は、固定部材４が面材６の孔６１よりも径小とされるため、地震動により制震材３が面材６とに対して相対変位し始めたとしても、固定部材４が面材６の孔６１に接触されることなく、面材６の孔６１内で変位するものとなる。このため、建築材１００は、地震動により制震材３が面材６とに対して相対変位し始めたとしても、面材６と制震材３との間に生ずる相対変位を粒状部３２が摩擦により低減するものとなるため、粒状部３２で地震動を十分に吸収することが可能となる。

なお、本発明を適用した制震構造１は、図１４に示すように、建築材１００と、線材５との接合に用いられてもよい。このとき、制震構造１は、建築材１００と線材５との間に介装される制震材３を備え、制震材３における粒状部３２が建築材１００と線材５とに接触されることとなる。本構成であっても、上述した作用効果を奏するものとなる。なお、この実施形態において、建築材１００と線材５との間に介装される制震材３は、粘弾性部３１及び固定部材４の構成とが省略されてもよい。

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。

発明者は、試験体を作製して制震構造における静止摩擦係数及び動摩擦係数を測定する試験を行った。試験体は、水平方向に平行に固定された２枚の板材の間に、水平方向に可動する１枚の板材を介装し、固定された板材と、可動する板材との間にそれぞれ粒状部を介装して作製されたものである。比較例１は、粒状部として、丸みを帯びた粒状である砂を用いた。砂の最大粒径は、１ｍｍのものを用いた。また、本発明例１及び本発明例２は、粒状部として、鋭角の粒状に形成されたコランダムＦ３０及びコランダムＦ６０を用いた。ここでいうＦ３０及びＦ６０は、ＪＩＳＲ６００１に準拠するものであり、コランダムＦ３０の最大粒径は、コランダムＦ６０の最大粒径よりも大きいものである。

試験体は、固定された板材と、可動する板材には、粒状部が介装され、互いの面同士が接触された状態とされ、いわば２面せん断となっている。試験は、固定された板材に重さ１００ｋｇの重しを載置した上で、可動する板材をワイヤーを介して一定の速度で水平方向に引っ張り、引っ張るのに要した荷重（引張荷重）と、その移動量とに基づいて、静止摩擦係数及び動摩擦係数を測定した。なお、１回の試験につき、可動する板材を１００ｍｍ移動させ、この試験を５回行った。

各試験における静止摩擦係数は、静止した可動板を移動させたときに作用する引張荷重（静止摩擦力）を積載荷重の２倍で除した値とした。各試験における動摩擦係数は、各々の移動量での引張荷重（動摩擦力）を積載荷重の２倍で除した値を算出し、この算出値の平均値とした。各試験における静止摩擦係数及び動摩擦係数並びに５回の試験の平均の静止摩擦係数及び動摩擦係数を、以下の表１に示す。

表１に示すように、本発明例１及び本発明例２の静止摩擦係数は、比較例１の静止摩擦係数よりも大きくなった。このことから、粒状部が鋭角の粒状に形成されることで、丸みを帯びるよりも、静止摩擦係数の向上に寄与することが確認された。

表１に示すように、本発明例１及び本発明例２の動摩擦係数は、比較例１の動摩擦係数よりも大きくなった。このことから、粒状部が鋭角の粒状に形成されることで、丸みを帯びるよりも、動摩擦係数の向上に寄与することが確認された。また、本発明例１及び本発明例２における動摩擦係数は、何れも比較例１における動摩擦係数のおよそ２倍程度の値を示した。

図１５（ａ）は、固定された板材及び可動する板材とに介装された砂Ｓの挙動を示し、図１５（ｂ）は、固定された板材及び可動する板材とに介装されたコランダムＣの挙動を示す。図１５（ａ）に示すように、砂Ｓは丸みを帯びて形成されることから、固定された板材及び可動する板材とに介装された砂Ｓが転がり易いものとなる。一方で、図１５（ｂ）に示すように、コランダムＣは鋭角の粒状に形成されることから、可動する板を移動させたとき、砂Ｓとは異なり転がりにくく、固定された板及び可動する板の何れか一方又は両方に突き刺さるものとなるため、動摩擦係数の向上に寄与する。したがって、丸みを帯びた粒状に形成されるのではなく、鋭角の粒状に形成されることで、動摩擦係数を向上させることができる。その結果、本発明を適用した制震構造によれば、地震動を吸収する効果を高めることが可能となる。

１：制震構造
３：制震材
４：固定部材
５：線材
６：面材
６ｂ：面材背面
８：枠体
８ａ：上端部
８ｂ：下端部
１１：主柱
１１ａ：主柱前面
１３：上梁
１４：下梁
３１：粘弾性部
３１ａ：孔
３２：粒状部
４１：軸部
４２：ネジ部
４３：頭部
４８：皿バネ
４９：ワッシャー
６１：孔
１００：建築材

第１発明に係る制震構造は、構造物で第１部材と第２部材との接合箇所に適用される制震構造であって、第１部材と第２部材との間に介装される制震材を備え、前記制震材は、粘弾性を有する粘弾性部と、前記粘弾性部に設けられて鋭角の粒状に形成される粒状部と、前記粒状部が設けられるメッシュとを有し、前記粘弾性部が前記第１部材と前記第２部材との少なくとも一方に貼りつけられ、少なくとも前記粒状部が前記第１部材と前記第２部材とに作用する押圧力により保持され、前記メッシュは前記粘弾性部に挟まれることを特徴とする。

第２発明に係る制震構造は、第１発明において、前記第１部材に形成される孔に貫通されるとともに前記第２部材に固定される固定部材を更に備え、前記制震材は、少なくとも前記粒状部が前記第１部材と前記第２部材とに前記固定部材を介して作用する押圧力により保持されることを特徴とする。

第３発明に係る制震構造は、第１発明又は第２発明において、前記制震材は、前記粘弾性部がテープ状に形成されることを特徴とする。

Claims

構造物で第１部材と第２部材との接合箇所に適用される制震構造であって、
第１部材と第２部材との間に介装される制震材を備え、
前記制震材は、鋭角の粒状に形成される粒状部を有し、前記粒状部が前記第１部材と前記第２部材とに作用する押圧力により保持されること
を特徴とする制震構造。
前記粒状部は、前記第１部材及び前記第２部材の両方又は何れか一方に付着されること
を特徴とする請求項１記載の制震構造。
構造物で第１部材と第２部材との接合箇所に適用される制震構造であって、
第１部材と第２部材との間に介装される制震材を備え、
前記制震材は、粘弾性を有する粘弾性部と、前記粘弾性部に設けられて鋭角の粒状に形成される粒状部とを有し、前記粘弾性部が前記第１部材と前記第２部材との少なくとも一方に貼りつけられ、少なくとも前記粒状部が前記第１部材と前記第２部材とに作用する押圧力により保持されること
を特徴とする制震構造。
前記第１部材の前記孔に貫通されるとともに前記第２部材に固定される固定部材を更に備え、
前記制震材は、少なくとも前記粒状部が前記第１部材と前記第２部材とに前記固定部材を介して作用する押圧力により保持されること
を特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の制震構造。
前記制震材は、前記粘弾性部がテープ状に形成されること
を特徴とする請求項３又は４記載の制震構造。
前記第１部材と前記固定部材との間に弾性体が介装されること
を特徴とする請求項４又は５記載の制震構造。
前記固定部材は、前記第１部材の前記孔に貫通される軸部と、前記軸部の先端側に形成されるネジ部とを有し、前記ネジ部が前記軸部よりも径大とされること
を特徴とする請求項４〜６の何れか１項記載の制震構造。