JP7497762B2

JP7497762B2 - Wooden structure

Info

Publication number: JP7497762B2
Application number: JP2023011169A
Authority: JP
Inventors: 昌之山中; 浩之榎本; 悌子野口; 直弘木村
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2019-03-20
Filing date: 2023-01-27
Publication date: 2024-06-11
Anticipated expiration: 2039-03-20
Also published as: JP7275712B2; JP2020153453A; JP2023052702A

Description

本発明は、木質構造に関する。 The present invention relates to a wooden structure.

一対の梁と一対の柱で構成される架構の構面内に、粘弾性体を介して板材（面材）を設け、粘弾性体によって振動エネルギーを吸収させるようにした制振構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。 A vibration control structure is known in which a plate material (surface material) is placed via a viscoelastic material within the structural surface of a frame consisting of a pair of beams and a pair of columns, and vibration energy is absorbed by the viscoelastic material (see, for example, Patent Document 1).

特開２００２－３０９７９８号公報JP 2002-309798 A

木質の梁と柱で構成される木質構造に上記技術を適用した場合、粘弾性体の初期剛性が低いため、建物としての水平剛性を向上させる効果が低く、荷重が小さいとき（例えば、小地震や中地震時、風荷重時など）に揺れを抑制することが困難である。 When the above technology is applied to a wooden structure consisting of wooden beams and columns, the initial rigidity of the viscoelastic material is low, so the effect of improving the horizontal rigidity of the building is low, and it is difficult to suppress shaking when the load is small (for example, during small or medium earthquakes, wind loads, etc.).

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、地震時のエネルギー吸収に加えて、小地震時、中地震時及び風荷重時の揺れを効果的に抑制することにある。 The present invention was made in consideration of these problems, and its purpose is to effectively suppress shaking during small earthquakes, medium earthquakes, and wind loads in addition to absorbing energy during earthquakes.

かかる目的を達成するため、本発明の木質構造は、互いに対向する一対の木質横材と、互いに対向する一対の木質縦材とを有する木質架構と、前記一対の木質横材と前記一対の木質縦材とによって囲まれた構面内に設けられた面材と、前記一対の木質横材の少なくとも一方と前記面材との間に設けられた制振部材であって、所定値未満の荷重に対しては一次剛性を有し、前記所定値以上の荷重に対しては前記一次剛性よりも低い二次剛性を有する制振部材と、を備え、水平外力によって前記一対の木質横材が相対変位する際に前記一対の木質縦材が各々前記面材と接触しないように、前記一対の木質縦材と前記面材との間にそれぞれ隙間が設けられており、前記面材は、フロート板ガラスである、ことを特徴とする。
このような木質構造によれば、水平外力による荷重が小さいとき（例えば、小地震や中地震時、風荷重時など）には、制振部材の剛性が高いので揺れを抑えることができる（耐力壁としての効果が期待できる）。また、水平外力による荷重が大きいとき（例えば大地震時）には制振部材の剛性が低いので振動エネルギー吸収効果が得られる。また、一対の木質縦材と面材との間にそれぞれ隙間が設けられているので、一対の木質縦材が各々前記面材と接触しない。よって、地震時のエネルギー吸収に加えて、小地震時、中地震時及び風荷重時の揺れを効果的に抑制することができる。 In order to achieve this object, the wooden structure of the present invention comprises a wooden frame having a pair of opposing wooden horizontal members and a pair of opposing wooden vertical members, a panel provided within a structural surface enclosed by the pair of wooden horizontal members and the pair of wooden vertical members, and a vibration-damping member provided between at least one of the pair of wooden horizontal members and the panel, the vibration-damping member having primary stiffness against loads less than a predetermined value and secondary stiffness lower than the primary stiffness against loads equal to or greater than the predetermined value, wherein a gap is provided between each of the pair of wooden vertical members and the panel so that the pair of wooden vertical members do not come into contact with the panel when the pair of wooden horizontal members are displaced relative to each other by a horizontal external force, and the panel members are float glass sheets .
With such a wooden structure, when the load due to horizontal external force is small (e.g., during small or medium earthquakes, wind loads, etc.), the high rigidity of the vibration-damping members can suppress shaking (the effect as a load-bearing wall can be expected). Also, when the load due to horizontal external force is large (e.g., during a large earthquake), the low rigidity of the vibration-damping members can absorb vibration energy. Also, because there is a gap between each pair of wooden vertical members and the surface members, the pair of wooden vertical members do not come into contact with the surface members. Therefore, in addition to absorbing energy during earthquakes, shaking during small earthquakes, medium earthquakes, and wind loads can be effectively suppressed.

かかる木質構造であって、前記制振部材は、せん断歪γが０．５０≦γ≦３．０の領域において、等価粘性減衰定数ｈｅｑがｈｅｑ≧０．２０であり、測定振動数０．１Ｈｚにおいて、前記せん断歪γがγ≦３．０であり、かつ、等価せん断弾性係数ＧｅｐがＧｅｐ≧ ０．２（Ｎ／ｍｍ２）であることが望ましい。
このような木質構造によれば、荷重が大きいときのエネルギー吸収に大きな効果を発揮することができる。 In such a wooden structure, it is desirable that the vibration-damping member has an equivalent viscous damping constant heq that satisfies heq≧0.20 in the region where the shear strain γ is 0.50≦γ≦3.0, and that at a measurement frequency of 0.1 Hz, the shear strain γ is γ≦3.0 and the equivalent shear elastic modulus Gep is Gep≧0.2 (N/mm2).
Such a wooden structure can be very effective in absorbing energy when the load is large.

かかる木質構造であって、前記制振部材は、前記測定振動数０．１Ｈｚにおいて、前記せん断歪γが０．５０≦γ≦３．０の領域において、切片荷重時平均せん断応力度ＣｄがＣｄ≧０．１（Ｎ／ｍｍ２）であることが望ましい。
このような木質構造によれば、荷重が小さいときの揺れをより抑制することができ耐力壁を実現できる。 In such a wooden structure, it is desirable that the vibration-damping member has an average shear stress intensity Cd at intercept load of Cd≧0.1 (N/mm2) in the region where the shear strain γ is 0.50≦γ≦3.0 at the measurement frequency of 0.1 Hz.
With this type of wooden structure, shaking when the load is small can be further suppressed, making it possible to realize a load-bearing wall.

かかる木質構造であって、前記一対の木質横材の間隔をＬとし、前記隙間をδとしたとき、Ｌ／δ≦３０であることが望ましい。
このような木質構造によれば、木質構造の倒壊を抑制することができる。 In such a wooden structure, when the distance between the pair of wooden cross members is L and the gap is δ, it is desirable that L/δ≦30.
Such a wooden structure can prevent the wooden structure from collapsing.

かかる木質構造であって、前記面材は、前記一対の木質横材の一方に固定されており、前記制振部材は、前記一対の木質横材の他方と前記面材との間に設けられていることが望ましい。
このような木質構造によれば、変形を集中させることができ、効率化を図ることができる。 In such a wooden structure, it is desirable that the panel is fixed to one of the pair of wooden cross members, and the vibration-damping member is provided between the other of the pair of wooden cross members and the panel.
Such a wooden structure allows deformation to be concentrated, improving efficiency.

かかる木質構造であって、前記制振部材は、前記面材に対して固定された第１板状部材と、前記木質横材に対して固定された第２板状部材と、前記第１板状部材と前記第２板状部材の間に設けられたゴム部材と、を有し、前記ゴム部材の厚さをｄとし、前記ゴム部材の水平方向への変形量をｘとしたとき、ｘ≦ｄ×３００％であることが望ましい。
このような木質構造によれば、ゴム部材の性能を担保できる。 In such a wooden structure, the vibration-damping member has a first plate-shaped member fixed to the face material, a second plate-shaped member fixed to the wooden cross member, and a rubber member provided between the first plate-shaped member and the second plate-shaped member, and when the thickness of the rubber member is d and the amount of horizontal deformation of the rubber member is x, it is desirable that x≦d×300%.
Such a wooden structure can ensure the performance of the rubber members.

かかる木質構造であって、前記面材はガラス製であり、前記ゴム部材及び前記第２板状部材は、前記第１板状部材の両側にそれぞれ設けられており、前記第１板状部材の一方の面側には、前記面材の一方の面に接着された板材が固定されており、前記第１板状部材の他方の面側には、前記面材の他方の面と接触した緩衝材が固定されていることが望ましい。
このような木質構造によれば、面材と板材との接着部分が剥離しても面材が倒れないようにすることができる。 In such a wooden structure, it is desirable that the panel is made of glass, the rubber member and the second plate-shaped member are respectively provided on both sides of the first plate-shaped member, a plate member glued to one side of the panel is fixed to one side of the first plate-shaped member, and a cushioning material in contact with the other side of the panel is fixed to the other side of the first plate-shaped member.
With such a wooden structure, even if the adhesive between the surface material and the board material peels off, the surface material will not fall over.

かかる木質構造であって、前記一対の木質横材のうちの下側の木質横材と、前記一対の木質縦材とによって開口部が形成されていてもよい。
このような木質構造によれば、制振部材が設けられていない耐力壁と比較して、下側の木質横材と一対の木質縦材との交点部分が破損することを抑制でき、エネルギー吸収もより効果的である。 In such a wooden structure, an opening may be formed by a lower one of the pair of wooden horizontal members and the pair of wooden vertical members.
With this type of wooden structure, damage to the intersection between the lower wooden horizontal member and a pair of wooden vertical members can be prevented more effectively than with a load-bearing wall that does not have vibration-damping members, and energy absorption is also more effective.

かかる木質構造であって、前記木質縦材は、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ～３００ｍｍ×３００ｍｍの角材であり、前記制振部材は、厚さ１５ｍｍの高減衰ゴムを有し、前記高減衰ゴムの総面積は、１５０cm２～５０００cm２であることが望ましい。 In such a wooden structure, it is desirable that the wooden vertical members are square timbers measuring 150 mm x 150 mm to 300 mm x 300 mm, the vibration-damping members have high-damping rubber with a thickness of 15 mm, and the total area of the high-damping rubber is 150 cm2 to 5,000 cm2.

このような木質構造によれば、伝統木造建築物の倒壊を抑制することができる。 This type of wooden structure can help prevent traditional wooden buildings from collapsing.

本発明によれば、地震時のエネルギー吸収に加えて、小地震時、中地震時及び風荷重時の揺れを効果的に抑制することができる。 In addition to absorbing energy during earthquakes, the present invention can effectively suppress shaking during small earthquakes, medium earthquakes, and wind loads.

図１Ａは、本実施形態の木質構造１の正面図である。図１Ｂは、図１ＡのＡ－Ａ矢視図である。Fig. 1A is a front view of a wooden structure 1 according to this embodiment, and Fig. 1B is a view taken along the line AA in Fig. 1A. 図１Ｂの一対の木質梁１４の間の拡大図である。FIG. 1C is an enlarged view of the space between a pair of wooden beams 14 in FIG. 1B. 図３Ａは高減衰ゴムダンパー３０の正面図であり、図３Ｂは、図３Ａの高減衰ゴムダンパー３０をＡから見た側面図であり、図３Ｃは、図３Ａの高減衰ゴムダンパー３０をＢから見た側面図である。3A is a front view of the high-damping rubber damper 30, FIG. 3B is a side view of the high-damping rubber damper 30 of FIG. 3A as seen from A, and FIG. 3C is a side view of the high-damping rubber damper 30 of FIG. 3A as seen from B. 内部ゴム３２ａ（高減衰ゴム）の履歴特性を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the hysteresis characteristics of the internal rubber 32a (high damping rubber). ゴム部材３２の許容変形についての説明図である。5 is an explanatory diagram of allowable deformation of a rubber member 32. FIG. 本実施形態の木質構造１に水平方向の外力Ｐが加えられた場合の概略図である。1 is a schematic diagram of a wooden structure 1 according to this embodiment when a horizontal external force P is applied thereto.

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
＝＝＝実施形態＝＝＝
＜＜木質構造の構成について＞＞
図１Ａは、本実施形態の木質構造１の正面図である。また、図１Ｂは、図１ＡのＡ－Ａ矢視図である。また、図２は、図１Ｂの一対の木質梁１４の間の拡大図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
====Embodiment===
<<About the composition of wooden structures>>
Fig. 1A is a front view of a wooden structure 1 according to this embodiment, Fig. 1B is a view taken along the line A-A in Fig. 1A, and Fig. 2 is an enlarged view of the space between a pair of wooden beams 14 in Fig. 1B.

本実施形態の木質構造１は、木質架構１０と、板ガラス２０と、高減衰ゴムダンパー３０と、上側固定部４０と、下側固定部５０とを備えている。 The wooden structure 1 of this embodiment comprises a wooden frame 10, a glass plate 20, a high-damping rubber damper 30, an upper fixing part 40, and a lower fixing part 50.

木質架構１０は、一対の木質柱１２と一対の木質梁１４を有している。 The wooden structure 10 has a pair of wooden columns 12 and a pair of wooden beams 14.

木質柱１２（木質縦材に相当）は、木質梁１４や床（不図示）などの鉛直荷重を支える木質の構造部材であり、上下方向（鉛直方向）に沿って立設されている。一対の木質柱１２は、互いに対向するように水平方向に間隔を空けて設けられている。 The wooden columns 12 (corresponding to wooden vertical members) are wooden structural members that support the vertical load of the wooden beams 14 and floors (not shown), and are erected in the up-down direction (vertical direction). A pair of wooden columns 12 are installed facing each other with a horizontal gap between them.

木質梁１４（木質横材に相当）は、木質柱１２同士を水平方向につなぐ木質の構造部材である。一対の木質梁１４は、互いに対向するように、上下方向に間隔を空けて設けられている。また、木質架構１０には、一対の木質柱１２と一対の木質梁１４によって囲まれた構面が形成されている。なお、下側の木質梁１４は、上下方向において、一対の木質柱１２のほぼ中央に設けられている。このため、下側の木質梁１４より下側には、当該木質梁１４と一対の木質柱１２とによって開口部１００が形成されている。 The wooden beams 14 (corresponding to wooden cross members) are wooden structural members that connect the wooden columns 12 horizontally. The pair of wooden beams 14 are arranged facing each other with a gap in the vertical direction. The wooden frame 10 has a structural surface surrounded by the pair of wooden columns 12 and the pair of wooden beams 14. The lower wooden beam 14 is arranged approximately in the center of the pair of wooden columns 12 in the vertical direction. Therefore, below the lower wooden beam 14, an opening 100 is formed by the wooden beam 14 and the pair of wooden columns 12.

板ガラス２０（面材に相当）は、ガラス製の板状部材であり、木質架構１０の構面内（より詳しくは、木質架構１０の奥行寸法内）に設けられている。板状の板ガラス２０の面のうち一方の面を表面２０ａとし、他方の面を裏面２０ｂとする。なお、本実施形態では、板ガラス２０として、フロート板ガラスが用いられている。板ガラス２０は、地震等による木質架構１０の変形を許容すべく、構面の面積よりも小さく形成されており、一対の木質柱１２と板ガラス２０との間には隙間が設けられている。また、板ガラス２０は、一対の木質梁１４の一方（ここでは上側の木質梁１４）に固定されるとともに、一対の木質梁１４の他方（ここでは下側の木質梁１４）には高減衰ゴムダンパー３０を介して接続されている。 The glass sheet 20 (corresponding to a surface material) is a plate-like member made of glass, and is provided within the structural surface of the wooden structure 10 (more specifically, within the depth dimension of the wooden structure 10). One of the surfaces of the plate-like glass sheet 20 is the front surface 20a, and the other surface is the back surface 20b. In this embodiment, float glass sheet is used as the glass sheet 20. The glass sheet 20 is formed smaller than the structural surface area to allow deformation of the wooden structure 10 due to earthquakes, etc., and a gap is provided between the pair of wooden columns 12 and the glass sheet 20. The glass sheet 20 is fixed to one of the pair of wooden beams 14 (here, the upper wooden beam 14), and is connected to the other of the pair of wooden beams 14 (here, the lower wooden beam 14) via a high-damping rubber damper 30.

高減衰ゴムダンパー３０（制振部材に相当）は、外力（ここでは水平外力）を受けた場合に変形することにより振動エネルギーを吸収する部材である。高減衰ゴムダンパー３０は、板ガラス２０と下側の木質梁１４との間に２つ（２箇所）設けられている。 The high-damping rubber dampers 30 (corresponding to vibration-damping members) are members that absorb vibration energy by deforming when subjected to an external force (here, a horizontal external force). Two high-damping rubber dampers 30 (two locations) are provided between the glass panes 20 and the wooden beams 14 below.

仮に、高減衰ゴムダンパー３０を設けずに板ガラス２０を一対の木質梁１４にそれぞれ完全に固定すると、大きい水平外力を受けた場合（大地震時など）に、例えば、板ガラス２０が破損したり、下側の木質梁１４と一対の木質柱１２との接続部分などが破損したりするおそれがある。また、仮に板ガラス２０と木質梁１４との間に通常の粘弾性体を設けると、粘弾性体の初期剛性が低いため、建物としての水平剛性を向上させる効果が低く、例えば、小地震や中地震などの地震時や風荷重時の揺れに対して揺れを抑制することが困難である。 If the glass panes 20 were completely fixed to the pair of wooden beams 14 without the high-damping rubber dampers 30, there would be a risk that, for example, the glass panes 20 or the connections between the lower wooden beams 14 and the pair of wooden columns 12 would be damaged when subjected to a large horizontal external force (such as during a major earthquake). Furthermore, if a normal viscoelastic body were provided between the glass panes 20 and the wooden beams 14, the initial rigidity of the viscoelastic body would be low, making it less effective at improving the horizontal rigidity of the building, and making it difficult to suppress shaking during earthquakes such as small and medium earthquakes or during wind loads.

これに対し本実施形態では、板ガラス２０と木質梁１４との間に高減衰ゴムダンパー３０を設けている。高減衰ゴムダンパー３０は、加えられた荷重が大きいときには剛性が低い（後述する二次剛性）。これにより、振動エネルギーを吸収でき破損を防止できる。また、加えられた荷重が小さい時には剛性が高い（後述する一次剛性）。これにより、振動を抑制できる。なお、高減衰ゴムダンパー３０の詳細については後述する。 In contrast, in this embodiment, a high-damping rubber damper 30 is provided between the glass sheet 20 and the wooden beam 14. The high-damping rubber damper 30 has low rigidity when a large load is applied (secondary rigidity, described below). This allows it to absorb vibration energy and prevent damage. Also, when a small load is applied, it has high rigidity (primary rigidity, described below). This allows it to suppress vibration. Details of the high-damping rubber damper 30 will be described later.

上側固定部４０は、上側の木質梁１４と板ガラス２０を固定するための部位であり、Ｌ型アングル４１とＬ型アングル４２と、緩衝材４３とを有している。 The upper fixing part 40 is a part for fixing the upper wooden beam 14 and the glass plate 20, and has an L-shaped angle 41, an L-shaped angle 42, and a cushioning material 43.

Ｌ型アングル４１は、断面がＬ字状の金属（例えばステンレス鋼）製の部材であり、板ガラス２０の表面２０ａ側に設けられている。Ｌ型アングル４１は、図２に示すように、木質梁１４の下面にビス（不図示）などで固定されるとともに、板ガラス２０の表面２０ａに接着剤で接着されている。 The L-shaped angle 41 is a metal (e.g., stainless steel) member with an L-shaped cross section, and is provided on the front surface 20a side of the glass sheet 20. As shown in FIG. 2, the L-shaped angle 41 is fixed to the underside of the wooden beam 14 with screws (not shown) or the like, and is also bonded to the front surface 20a of the glass sheet 20 with an adhesive.

Ｌ型アングル４２は、Ｌ型アングル４１よりも小さい金属製の部材であり、板ガラス２０の裏面２０ｂ側に設けられている。Ｌ型アングル４１は、図２に示すように、木質梁１４の下面にビス（不図示）などで固定されている。 The L-shaped angle 42 is a metal member smaller than the L-shaped angle 41, and is provided on the rear surface 20b side of the glass sheet 20. As shown in FIG. 2, the L-shaped angle 41 is fixed to the underside of the wooden beam 14 with a screw (not shown) or the like.

緩衝材４３は、Ｌ型アングル４２と板ガラス２０の裏面２０ｂとの間に設けられている。緩衝材４３は、高硬度のゴム部材（例えばネオプレンゴム）である。緩衝材４３は、Ｌ型アングル４２に接着されているが、板ガラス２０の裏面２０ｂとは接着されていない。すなわち、Ｌ型アングル４２は、緩衝材４３を板ガラス２０の裏面２０ｂに接触した状態で保持している。 The cushioning material 43 is provided between the L-shaped angle 42 and the back surface 20b of the glass sheet 20. The cushioning material 43 is a high-hardness rubber member (e.g., neoprene rubber). The cushioning material 43 is adhered to the L-shaped angle 42, but is not adhered to the back surface 20b of the glass sheet 20. In other words, the L-shaped angle 42 holds the cushioning material 43 in contact with the back surface 20b of the glass sheet 20.

このように、Ｌ型アングル４２及び緩衝材４３を設けていることにより、万が一、板ガラス２０の表面２０ａ側の接着部分（Ｌ型アングル４１と板ガラス２０との接着部分）が剥離した場合に、板ガラス２０が倒れることを抑制できる。 In this way, by providing the L-shaped angle 42 and the cushioning material 43, in the unlikely event that the adhesive portion on the front surface 20a side of the glass sheet 20 (the adhesive portion between the L-shaped angle 41 and the glass sheet 20) peels off, the glass sheet 20 can be prevented from falling over.

下側固定部５０は、下側の木質梁１４と高減衰ゴムダンパー３０の側板３３（後述）を固定する第１固定部５０Ａと、高減衰ゴムダンパー３０の中板３１（後述）と板ガラス２０とを固定する第２固定部５０Ｂとを有している。 The lower fixing part 50 has a first fixing part 50A that fixes the lower wooden beam 14 and the side plate 33 (described later) of the high-damping rubber damper 30, and a second fixing part 50B that fixes the middle plate 31 (described later) of the high-damping rubber damper 30 and the glass plate 20.

第１固定部５０Ａは、固定部材５１と、ボルト５２と、ナット５３とを有している。 The first fixing part 50A has a fixing member 51, a bolt 52, and a nut 53.

固定部材５１は、断面矩形の金属製の部材であり、ビス（不図示）などにより下側の木質梁１４の上面に固定されている。また、固定部材５１には、ボルト５２を通すためのボルト穴（不図示）が水平方向に間隔を空けて複数（本実施形態では３つ）設けられている。図２に示すように、固定部材５１の両面には、高減衰ゴムダンパー３０の一対の側板３３（後述）がそれぞれ配置されている。 The fixing member 51 is a metal member with a rectangular cross section, and is fixed to the upper surface of the lower wooden beam 14 with screws (not shown) or the like. The fixing member 51 also has a plurality of bolt holes (not shown) (three in this embodiment) spaced horizontally apart for passing bolts 52 through. As shown in FIG. 2, a pair of side plates 33 (described below) of the high-damping rubber damper 30 are disposed on both sides of the fixing member 51.

ボルト５２は、固定部材５１のボルト穴（不図示）、及び、一対の側板３３のボルト穴３３ａに挿通されている。これにより、ボルト５２は、固定部材５１及び一対の側板３３を貫通している。 The bolt 52 is inserted through a bolt hole (not shown) in the fixing member 51 and the bolt hole 33a in the pair of side plates 33. As a result, the bolt 52 penetrates the fixing member 51 and the pair of side plates 33.

ナット５３は、ボルト５２に螺合する部材である。このボルト５２とナット５３との螺合によって、高減衰ゴムダンパー３０の一対の側板３３が、それぞれ、固定部材５１に固定されている。換言すると、高減衰ゴムダンパー３０の一対の側板３３は、固定部材５１を介して、下側の木質梁１４に固定されている。 The nut 53 is a member that screws onto the bolt 52. By screwing the bolt 52 into the nut 53, the pair of side plates 33 of the high-damping rubber damper 30 are each fixed to the fixing member 51. In other words, the pair of side plates 33 of the high-damping rubber damper 30 are fixed to the lower wooden beam 14 via the fixing member 51.

第２固定部５０Ｂは、固定板５４と、固定板５５と、緩衝材５６と、ボルト５７と、ナット５８とを有している。 The second fixing part 50B has a fixing plate 54, a fixing plate 55, a buffer material 56, a bolt 57, and a nut 58.

固定板５４（板材に相当）及び固定板５５は、金属製の板状部材（例えば、ステンレス鋼）である。固定板５４は、板ガラス２０の表面２０ａ側に配置されており、板ガラス２０（表面２０ａ）と接着剤で接着されている。固定板５５は、板ガラス２０の裏面２０ｂ側に配置されている。なお、固定板５４及び固定板５５には、ボルト穴（不図示）が水平方向に間隔を空けて複数（本実施形態では３つ）設けられている。 The fixing plate 54 (corresponding to a plate material) and the fixing plate 55 are plate-shaped members made of metal (e.g., stainless steel). The fixing plate 54 is disposed on the front surface 20a side of the glass plate 20, and is adhered to the glass plate 20 (front surface 20a) with an adhesive. The fixing plate 55 is disposed on the rear surface 20b side of the glass plate 20. The fixing plate 54 and the fixing plate 55 have a plurality of bolt holes (not shown) spaced apart horizontally (three in this embodiment).

緩衝材５６は、固定板５５と板ガラス２０の裏面２０ｂとの間に設けられている。緩衝材５６は、緩衝材４３と同様の高硬度のゴム部材（例えばネオプレンゴム）である。緩衝材５６は、固定板５５に接着されているが、板ガラス２０の裏面２０ｂとは接着されていない。すなわち、固定板５５は、緩衝材４６を板ガラス２０の裏面２０ｂに接触した状態で保持している。このように、固定板５５と緩衝材５６を設けていることにより、万が一、板ガラス２０の表面２０ａ側の接着部分（固定板５４と板ガラス２０との接着部分）が剥離した場合に、板ガラス２０が倒れることを抑制できる。 The cushioning material 56 is provided between the fixed plate 55 and the back surface 20b of the glass plate 20. The cushioning material 56 is a high-hardness rubber material (e.g., neoprene rubber) similar to the cushioning material 43. The cushioning material 56 is adhered to the fixed plate 55, but is not adhered to the back surface 20b of the glass plate 20. In other words, the fixed plate 55 holds the cushioning material 46 in contact with the back surface 20b of the glass plate 20. In this way, by providing the fixed plate 55 and the cushioning material 56, it is possible to prevent the glass plate 20 from falling over in the unlikely event that the adhesive portion on the front surface 20a side of the glass plate 20 (the adhesive portion between the fixed plate 54 and the glass plate 20) peels off.

ボルト５７は、固定板５４と固定板５５のボルト穴（不図示）及び高減衰ゴムダンパー３０の中板３１のボルト穴３１ａ（後述）に挿通されている。これにより、ボルト５７は、固定板５４と中板３１と固定板５５を貫通している。 The bolt 57 is inserted through the bolt holes (not shown) of the fixed plate 54 and the fixed plate 55 and the bolt hole 31a (described later) of the middle plate 31 of the high-damping rubber damper 30. As a result, the bolt 57 penetrates the fixed plate 54, the middle plate 31, and the fixed plate 55.

ナット５８は、ボルト５７に螺合する部材である。ボルト５７とナット５８との螺合によって、固定板５４及び固定板５５が、高減衰ゴムダンパー３０の中板３１に固定されている。換言すると、高減衰ゴムダンパー３０の中板３１は、固定板５４及び固定板５５（及び緩衝材５６）を介して、板ガラス２０に固定されている。 The nut 58 is a member that screws onto the bolt 57. The fixing plate 54 and the fixing plate 55 are fixed to the middle plate 31 of the high-damping rubber damper 30 by screwing the bolt 57 into the nut 58. In other words, the middle plate 31 of the high-damping rubber damper 30 is fixed to the glass plate 20 via the fixing plate 54 and the fixing plate 55 (and the buffer material 56).

＜＜高減衰ゴムダンパーについて＞＞
図３Ａは高減衰ゴムダンパー３０の正面図であり、図３Ｂは、図３Ａの高減衰ゴムダンパー３０をＡから見た側面図であり、図３Ｃは、図３Ａの高減衰ゴムダンパー３０をＢから見た側面図である。 <<About high-damping rubber dampers>>
3A is a front view of the high-damping rubber damper 30, FIG. 3B is a side view of the high-damping rubber damper 30 of FIG. 3A as seen from A, and FIG. 3C is a side view of the high-damping rubber damper 30 of FIG. 3A as seen from B.

高減衰ゴムダンパー３０は、中板３１と、ゴム部材３２と、一対の側板３３とを備えている。 The high-damping rubber damper 30 comprises a middle plate 31, a rubber member 32, and a pair of side plates 33.

中板３１（第１板状部材に相当）は、高減衰ゴムダンパー３０の厚さ方向の中央部に設けられた金属製の板状部材（鋼板）である。中板３１は、ゴム部材３２よりも上側に突出しており、その部分にボルト穴３１ａが複数（ここでは３つ）設けられている。ボルト穴３１ａには、第２固定部５０Ｂのボルト５７が挿通される。 The middle plate 31 (corresponding to the first plate-like member) is a metal plate-like member (steel plate) provided in the center of the thickness direction of the high-damping rubber damper 30. The middle plate 31 protrudes upward from the rubber member 32, and multiple bolt holes 31a (three in this case) are provided in that portion. The bolts 57 of the second fixing part 50B are inserted into the bolt holes 31a.

側板３３（第２板状部材に相当）は、高減衰ゴムダンパー３０の厚さ方向の両端部に設けられた金属製の板状部材（鋼板）である。側板３３は、ゴム部材３２よりも下側に突出しており、その部分にボルト穴３３ａが複数（ここでは３つ）設けられている。ボルト穴３３ａには、第１固定部５０Ａのボルト５２が挿通される。 The side plate 33 (corresponding to the second plate-like member) is a metal plate-like member (steel plate) provided at both ends of the high-damping rubber damper 30 in the thickness direction. The side plate 33 protrudes downward from the rubber member 32, and multiple bolt holes 33a (three in this example) are provided in that portion. The bolts 52 of the first fixing portion 50A are inserted into the bolt holes 33a.

ゴム部材３２は、中板３１と一対の側板３３の間にそれぞれ設けられており、内部ゴム３２ａと外被ゴム３２ｂを有している。 The rubber members 32 are provided between the middle plate 31 and the pair of side plates 33, and have an inner rubber 32a and an outer rubber covering 32b.

内部ゴム３２ａは、粘弾性体の天然ゴム系（例えば、イソプレンゴム系）の高減衰ゴムであり、中板３１及び側板３３にそれぞれ加硫接着されている。 The internal rubber 32a is a viscoelastic, high-damping rubber of the natural rubber type (e.g., isoprene rubber type) and is vulcanization-bonded to the middle plate 31 and the side plate 33.

外被ゴム３２ｂは、内部ゴム３２ａを保護するゴムであり、内部ゴム３２ａの外側に設けられている。また、外被ゴム３２ｂは難燃性を有している。 The outer rubber cover 32b is a rubber that protects the inner rubber 32a and is provided on the outside of the inner rubber 32a. The outer rubber cover 32b is also flame retardant.

本実施形態の高減衰ゴムダンパー３０の各部位の材質を表１に示す。また、ゴム材料の物性規格を表２に示す。 The materials used for each part of the high-damping rubber damper 30 of this embodiment are shown in Table 1. The physical property standards of the rubber materials are shown in Table 2.

＜＜板ガラス２０と木質柱１２との隙間について＞＞
本実施形態の木質構造１は、伝統木造建築物を対象としており、特に伝統木造建築物の改修を対象としている。伝統木造建築物を対象とする場合、木質柱１２（木質縦材）として１５０ｍｍ×１５０ｍｍ～３００ｍｍ×３００ｍｍの角材が用いられる。本実施形態では、一対の木質柱１２に１５０ｍｍ×１５０ｍｍの角材を用いている。また、上側の木質梁１４には１８０ｍｍ×１８０ｍｍの角材、下側の木質梁１４には１５０ｍｍ×１５０ｍｍの角材を用いている。 <<Regarding the gap between the glass sheet 20 and the wooden column 12>>
The wooden structure 1 of this embodiment is intended for traditional wooden buildings, and in particular for the renovation of traditional wooden buildings. When intended for traditional wooden buildings, square timbers measuring 150 mm x 150 mm to 300 mm x 300 mm are used as the wooden columns 12 (vertical wooden members). In this embodiment, square timbers measuring 150 mm x 150 mm are used for a pair of wooden columns 12. In addition, square timbers measuring 180 mm x 180 mm are used for the upper wooden beam 14, and square timbers measuring 150 mm x 150 mm are used for the lower wooden beam 14.

また、図１Ａ中のＨ１で示す部分の長さ（高さ）は１５１５ｍｍであり、図１Ａ中のＨ２で示す部分の長さ（高さ）は１２４５ｍｍである。つまり、木質架構１０の高さは約２７６０ｍｍである。また、木質架構１０のスパン（図１中Ｓで示す部分の長さ）は１８００ｍｍである。 The length (height) of the portion indicated by H1 in FIG. 1A is 1515 mm, and the length (height) of the portion indicated by H2 in FIG. 1A is 1245 mm. In other words, the height of the wooden structure 10 is approximately 2760 mm. The span of the wooden structure 10 (the length of the portion indicated by S in FIG. 1) is 1800 mm.

また、図１Ａ中のＬで示す部分の長さ（一対の木質梁１４の間隔）は１０８０ｍｍであり、板ガラス２０のサイズは、１５７０ｍｍ×８８０ｍｍ、厚さ１２ｍｍである。つまり、木質柱１２と板ガラス２０（面材）との隙間δは、
δ＝（１８００－１５０－１５７０）／２＝４０（ｍｍ）
となる。 1A (the distance between the pair of wooden beams 14) is 1080 mm, and the size of the glass sheet 20 is 1570 mm x 880 mm and 12 mm thick. In other words, the gap δ between the wooden column 12 and the glass sheet 20 (face material) is
δ = (1800 - 150 - 1570) / 2 = 40 (mm)
It becomes.

ここで、大地震時に倒壊しない木造建築の目安として、「大地震時の層間変形角１／３０以下」が知られている（重要文化財（建造物）耐震基礎診断実施要領のＰ．５参照）。この目安によれば、以下の式（１）を満たせばよい。 The standard for wooden buildings that will not collapse in a major earthquake is known to be "a story drift angle of 1/30 or less during a major earthquake" (see page 5 of the Guidelines for Basic Seismic Inspections of Important Cultural Properties (Structures)). According to this standard, it is sufficient to satisfy the following formula (1).

Ｌ／δ≦３０・・・・（１）
本実施形態の木質構造１では、前述したように、Ｌが１０８０（ｍｍ）、δが４０（ｍｍ）である。この場合Ｌ／δ＝１０８０／４０＝２７であり、式（１）を満たしている。これにより、大地震時においても木質構造１の倒壊を抑制することができる。 L / δ≦30 (1)
In the wooden structure 1 of this embodiment, as described above, L is 1080 (mm) and δ is 40 (mm). In this case, L/δ=1080/40=27, which satisfies formula (1). This makes it possible to prevent the wooden structure 1 from collapsing even during a major earthquake.

＜＜ゴム部材３２（主に内部ゴム３２ａ）について＞＞
本実施形態の内部ゴム３２ａには、所要の性能を有するゴムが用いられる。例えば、制振部材として種々採用されている公知の高減衰ゴムを採用することができる。 <<Regarding the rubber member 32 (mainly the inner rubber 32a)>>
The inner rubber 32a of the present embodiment is made of rubber having a required performance, for example, a known high-damping rubber that is variously used as a vibration-damping member.

図４は、内部ゴム３２ａ（高減衰ゴム）の履歴特性の一例を示す図である。図において、横軸は変形量（せん断歪）であり、縦軸は、水平外力の大きさ（せん断応力度）である。 Figure 4 shows an example of the hysteresis characteristics of the internal rubber 32a (high damping rubber). In the figure, the horizontal axis represents the amount of deformation (shear strain) and the vertical axis represents the magnitude of the horizontal external force (shear stress intensity).

本実施形態の内部ゴム３２ａ（高減衰ゴム）に力（水平外力）を加えた時の荷重と変位の関係は、荷重が所定値よりも小さいときはほぼ比例関係にあり、弾性挙動を示す。このときの荷重と変位の関係（傾き）のことを一次剛性（Ｋｕ）という。また、荷重が大きくなると比例関係が崩れ（降伏し）、変形の度合いが増す塑性状態になる。このときの荷重と変位の関係（傾き）のことを二次剛性（Ｋｄ）という。このように本実施形態の内部ゴム３２ａ（高減衰ゴム）は、一次剛性と二次剛性を有する。なお、図４の履歴特性で囲まれた部分の面積は減衰性能を示しており、この面積が大きいほど減衰性能が大きい。本実施形態の内部ゴム３２ａは、一次剛性と二次剛性を有しているため、この面積（すなわち減衰性能）が大きくなっている。これにより、内部ゴム３２ａは、大地震時における大変形に追従可能であり、大きな減衰性能を有するため、振動エネルギーの吸収に大きな効果を発揮する。また、高い剛性（一次剛性）を有しているため、風揺れ等の微小変形において、揺れを抑制する効果を発揮する。 When a force (horizontal external force) is applied to the internal rubber 32a (high damping rubber) of this embodiment, the relationship between the load and the displacement is almost proportional when the load is smaller than a predetermined value, and the rubber exhibits elastic behavior. The relationship (slope) between the load and the displacement at this time is called the primary stiffness (Ku). When the load increases, the proportional relationship collapses (yields), and the rubber enters a plastic state in which the degree of deformation increases. The relationship (slope) between the load and the displacement at this time is called the secondary stiffness (Kd). Thus, the internal rubber 32a (high damping rubber) of this embodiment has primary stiffness and secondary stiffness. Note that the area of the part surrounded by the hysteresis characteristic in FIG. 4 indicates the damping performance, and the larger this area, the greater the damping performance. The internal rubber 32a of this embodiment has primary stiffness and secondary stiffness, so this area (i.e., damping performance) is large. As a result, the internal rubber 32a can follow large deformations during a large earthquake and has a large damping performance, which is very effective in absorbing vibration energy. In addition, because it has high stiffness (primary stiffness), it has the effect of suppressing shaking during small deformations such as wind shaking.

また、高減衰ゴムとしては、せん断歪γが０．５０≦γ≦３．０の領域において等価粘性減衰定数ｈｅｑがｈｅｑ≧０．２０であるとよい。また、測定振動数０．１Ｈｚにおいて、上記せん断歪γがγ≦３．０であり、かつ、等価せん断弾性係数ＧｅｐがＧｅｐ≧０．２（Ｎ／ｍｍ２）であるとよい。これにより、荷重が大きい時のエネルギー吸収に大きな効果を発揮することができる。 In addition, for high damping rubber, it is preferable that the equivalent viscous damping constant heq is heq≧0.20 when the shear strain γ is in the range of 0.50≦γ≦3.0. It is also preferable that the shear strain γ is γ≦3.0 and the equivalent shear modulus Gep is Gep≧0.2 (N/mm2) at a measurement frequency of 0.1 Hz. This allows for a significant effect in absorbing energy when the load is large.

さらに、測定振動数０．１Ｈｚにおいて、せん断歪γが０．５０≦γ≦３．０の領域において、切片荷重時平均せん断応力度ＣｄがＣｄ≧０．１（Ｎ／ｍｍ２）であるとよい。これにより、荷重が小さいときの揺れをより抑制することができ耐力壁を実現できる。 Furthermore, at a measurement frequency of 0.1 Hz, in the region where the shear strain γ is 0.50≦γ≦3.0, it is preferable that the average shear stress intensity Cd at intercept load is Cd≧0.1 (N/mm2). This makes it possible to further suppress shaking when the load is small, and to realize a load-bearing wall.

以下、これらの各パラメータ（ｈｅｑ、Ｇｅｐ、Ｃｄ）について説明する。 Each of these parameters (heq, Gep, Cd) is explained below.

＜等価粘性減衰定数ｈｅｑ＞
粘弾性体の非線形復元力特性を、等価な線形の復元力と減衰力に置換えたときの減衰を等価粘性減衰定数ｈｅｑという。等価粘性減衰定数ｈｅｑは、以下の式（２）に基づき、吸収エネルギーと歪エネルギーの面積比で表される。 <Equivalent viscous damping constant heq>
The damping force when the nonlinear restoring force characteristic of a viscoelastic body is replaced with an equivalent linear restoring force and damping force is called the equivalent viscous damping constant heq. The equivalent viscous damping constant heq is expressed as the area ratio of absorbed energy to strain energy based on the following formula (2).

ｈｅｑ＝（１／４π）×（ΔＷ／Ｗ）・・・・・（２）
ここで、ΔＷは吸収エネルギー（Ｎ・ｍ）であり、履歴ループの面積である。 h = (1/4π) × (ΔW / W) (2)
Here, ΔW is the absorbed energy (N·m) and is the area of the hysteresis loop.

また、Ｗは歪エネルギー（Ｎ・ｍ）であり、履歴ループの最大変位と最大荷重と等価剛性Ｋｅｑで囲まれる部分の面積である。なお、等価剛性Ｋｅｑとは、粘弾性体の非線形復元力特性を、等価な線形の復元力と減衰力に置き換えた時の剛性のことであり、変位最大点における履歴ループの傾きである。 W is the strain energy (Nm) and is the area of the part surrounded by the maximum displacement, maximum load, and equivalent stiffness Keq of the hysteresis loop. Note that the equivalent stiffness Keq is the stiffness when the nonlinear restoring force characteristics of a viscoelastic body are replaced with an equivalent linear restoring force and damping force, and is the slope of the hysteresis loop at the maximum displacement point.

＜等価せん断弾性係数Ｇｅｐ＞
粘弾性体の形状に関わらず、材料の特性を示す係数であり、最大変位と最大荷重より得られる等価剛性（Ｋｅｑ）をＳ／ｄ（粘弾性体の断面積／粘弾性体の厚さ）で除したもの（換言するとｄ／Ｓを乗じたもの）を等価せん断弾性係数Ｇｅｐ（Ｎ／ｍｍ２）という。すなわち、等価せん断弾性係数Ｇｅｐは以下の式（４）にて求められる。 <Equivalent shear modulus Gep>
Regardless of the shape of the viscoelastic body, the equivalent shear modulus Gep (N/mm2) is a coefficient that indicates the characteristics of the material, and is calculated by dividing the equivalent stiffness (Keq) obtained from the maximum displacement and maximum load by S/d (cross-sectional area of the viscoelastic body/thickness of the viscoelastic body) (in other words, multiplying by d/S). That is, the equivalent shear modulus Gep can be calculated by the following formula (4).

Ｇｅｐ＝Ｋｅｑ×（ｄ／Ｓ）・・・・・（４）
ここで、Ｋｅｑ：等価剛性
ｄ：粘弾性体の厚さ（ｍｍ）
Ｓ：粘弾性体の断面積（ｍｍ２） Gep=Keq×(d/S) (4)
Where, Keq: equivalent stiffness
d: thickness of viscoelastic body (mm)
S: Cross-sectional area of the viscoelastic body (mm2)

＜切片荷重時平均せん断応力度Ｃｄ＞
粘弾性体の形状に関わらず、材料の特性を示す係数であり、切片荷重を粘弾性体の断面積で除したものを切片荷重時平均せん断応力度Ｃｄ（Ｎ／ｍｍ２）という。すなわち、切片荷重時平均せん断応力度Ｃｄは、以下の式（６）にて求められる。 <Average shear stress intensity Cd at intercept load>
Regardless of the shape of the viscoelastic body, this is a coefficient that indicates the characteristics of the material, and the intercept load divided by the cross-sectional area of the viscoelastic body is called the average shear stress intensity Cd (N/mm2). In other words, the average shear stress intensity Cd at intercept load can be calculated by the following formula (6).

Ｃｄ＝Ｑｄ／Ｓ・・・・・（６）
ここで、Ｑｄ：切片荷重
Ｓ：粘弾性体の断面積（ｍｍ２）
なお切片荷重Ｑｄとは、横軸に水平変位、縦軸に水平力をとった履歴曲線から得られる縦軸（ｙ軸）との交点である。例えば、履歴ループの＋ｙ切片と－ｙ切片の絶対値の平均で求められる。 Cd = Qd / S (6)
Where, Qd: Intercept load
S: Cross-sectional area of the viscoelastic body (mm2)
The intercept load Qd is the intersection point with the vertical axis (y-axis) obtained from a hysteresis curve with horizontal displacement on the horizontal axis and horizontal force on the vertical axis. For example, it can be calculated as the average of the absolute values of the +y intercept and -y intercept of the hysteresis loop.

図５は、ゴム部材３２の許容変形についての説明図である。
図５に示すようにゴム部材３２の厚さをｄ（本実施形態では１５ｍｍ）とし、変形量をｘとする。 FIG. 5 is an explanatory diagram of the allowable deformation of the rubber member 32. As shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the thickness of the rubber member 32 is d (15 mm in this embodiment), and the deformation amount is x.

大地震時（層間変形角が１／３０のとき）のゴム部材３２の変形量ｘ（最大値）は、１０８０／３０＝３６（ｍｍ）となる。 The deformation amount x (maximum value) of the rubber member 32 during a large earthquake (when the story drift angle is 1/30) is 1080/30 = 36 (mm).

本実施形態ではゴム部材３２の厚さｄが１５ｍｍであるので、上記の変形量ｘの値は、ゴム厚ｄの２４０％（＝３６／１５×１００）となる。 In this embodiment, the thickness d of the rubber member 32 is 15 mm, so the value of the deformation amount x is 240% (= 36/15 x 100) of the rubber thickness d.

ゴム部材３２の特性により、ゴム厚ｄに対して３００％以下（ｘ≦ｄ×３００％）まではゴム部材３２の性能を担保できる、よって、本実施形態では、ゴム部材３２の性能を担保できる領域にある。 Due to the characteristics of the rubber member 32, the performance of the rubber member 32 can be guaranteed up to 300% of the rubber thickness d (x≦d×300%). Therefore, in this embodiment, the performance of the rubber member 32 is guaranteed in this range.

次に、ゴム部材３２に必要な面積（断面積Ｓ）の算定方法について説明する。
図６は、本実施形態の木質構造１に水平方向の外力Ｐが加えられた場合の概略図である。なお、図５に示したように高減衰ゴムダンパー３０のゴム部材３２（高減衰ゴム）は２枚１組で用いられている。 Next, a method for calculating the area (cross-sectional area S) required for the rubber member 32 will be described.
Fig. 6 is a schematic diagram of the wooden structure 1 of this embodiment when a horizontal external force P is applied to the wooden structure 1. As shown in Fig. 5, the rubber members 32 (high damping rubber) of the high damping rubber damper 30 are used in pairs.

図においてＰは外力、ＣＱＵは木質柱１２の上部にかかるせん断力、ＣＱLは木質柱１２の下部にかかるせん断力、Ｑはゴム部材３２にかかるせん断力である。ＣＱＵ、ＣＱL、Ｑはそれぞれ以下の式（７）、（８）、（９）で示される。 In the figure, P is the external force, CQU is the shear force acting on the upper part of the wooden column 12, CQL is the shear force acting on the lower part of the wooden column 12, and Q is the shear force acting on the rubber member 32. CQU, CQL, and Q are respectively expressed by the following equations (7), (8), and (9).

ＣＱＵ＝Ｐ／２（本）×１５１５／１２４５＝０．６０８Ｐ・・・（７）
ＣＱL＝Ｐ／２（本）＝０．５Ｐ・・・（８）
Ｑ＝（ＣＱＵ＋ＣＱL）／２（枚）＝（０．５＋０．６０８）Ｐ／２
＝０．５５４Ｐ・・・・（９）
また、前述したように、本実施形態では、伝統木造建築物を対象とした場合を想定しており、木質柱１２（木質縦材）は１５０ｍｍ×１５０ｍｍ～３００ｍｍ×３００ｍｍの角材である。 CQU = P / 2 (pieces) × 1515 / 1245 = 0.608P ... (7)
CQL = P / 2 (books) = 0.5P ... (8)
Q = (CQU + CQL) / 2 (pieces) = (0.5 + 0.608) P / 2
= 0.554P (9)
As described above, this embodiment is intended for use in traditional wooden buildings, and the wooden columns 12 (wooden vertical members) are square timbers measuring 150 mm x 150 mm to 300 mm x 300 mm.

＜木質柱１２が３００ｍｍ×３００ｍｍの角材の場合＞
木質柱１２の曲げ強度４０Ｎ／ｍｍ２を想定し、ＣＱL＝（柱の断面係数）×（曲げ強度）／Ｈ１より、
ＣＱL＝３００×３００２／６×４０（Ｎ／ｍｍ２）／１５１５＝１１８．８（ｋＮ）
式（８）より、Ｐ＝ＣＱL×２＝２３７．６（ｋＮ）
式（９）より、Ｑ＝０．５５４×Ｐ＝１３２（ｋＮ）
ゴム部材３２の必要面積（断面積Ｓ）は、式（４）より、
Ｓ＝Ｋｅｑ／Ｇｅｐ×ｄ
ここで、等価剛性Ｋｅｑ＝Ｑ／ｘであり、２００％変形時（ゴム厚ｄが１５ｍｍを想定）の変形量ｘ＝３０（ｍｍ）である。また、等価せん断弾性係数Ｇｅｐ＝０．３０（Ｎ／ｍｍ２）とすると、
Ｓ＝（Ｑ／ｘ）／Ｇｅｐ×ｄ
＝（１３２×１０００／３０）／０．３０×１５
＝２．２２×１０５（ｍｍ２）≒２２００（ｃｍ２）
となる。よって、ゴム部材３２として、例えば、２００ｍｍ×１１００ｍｍ（面積２２００ｃｍ２）で厚さ１５ｍｍのものを用いればよい。なお、適正なゴム部材３２（高減衰ゴム）の面積としてはこれよりもやや大きくてもよく、例えば、片側で３００ｍｍ×８３０ｍｍ＝２４９０ｃｍ２程度（合計５０００ｃｍ２程度）であってもよい。 <When the wooden pillar 12 is a square timber of 300 mm x 300 mm>
Assuming that the bending strength of the wooden column 12 is 40 N/mm2, CQL = (section modulus of column) × (bending strength) / H1,
CQL = 300 x 3002 / 6 x 40 (N/mm2) / 1515 = 118.8 (kN)
From equation (8), P = CQL × 2 = 237.6 (kN)
From equation (9), Q = 0.554 × P = 132 (kN)
The required area (cross-sectional area S) of the rubber member 32 is calculated from the formula (4):
S = Keq/Gep x d
Here, the equivalent stiffness Keq = Q/x, and the deformation amount x at 200% deformation (assuming the rubber thickness d is 15 mm) is 30 (mm). In addition, assuming that the equivalent shear modulus Gep = 0.30 (N/mm2),
S = (Q/x)/Gep x d
= (132 x 1000/30)/0.30 x 15
= 2.22 × 105 (mm2) ≒ 2200 (cm2)
Therefore, for example, a rubber member 32 having dimensions of 200 mm x 1100 mm (area 2200 cm2) and a thickness of 15 mm may be used. Note that the area of an appropriate rubber member 32 (high damping rubber) may be slightly larger than this, for example, about 300 mm x 830 mm = 2490 cm2 on one side (about 5000 cm2 in total).

＜木質柱１２が１５０ｍｍ×１５０ｍｍの角材の場合＞
木質柱１２の曲げ強度２０Ｎ／ｍｍ２を想定し、ＣＱL＝（柱の断面係数）×（曲げ強度）／Ｈ１より、
ＣＱL＝１５０×１５０２／６×２０（Ｎ／ｍｍ２）／１５１５＝７．５（ｋＮ）
式（８）より、Ｐ＝ＣＱL×２＝１５（ｋＮ）
式（９）より、Ｑ＝０．５５４×Ｐ＝８．３１（ｋＮ）
上記と同様に、ゴム部材３２の必要面積（断面積Ｓ）は、式（４）より、
Ｓ＝Ｋｅｑ／Ｇｅｐ×ｄ＝（Ｑ／ｘ）／Ｇｅｐ×ｄ
＝（８．３１×１０００／３０）／０．３０×１５
＝１３．８５×１０３（ｍｍ２）≒１３８（ｃｍ２）
となる。よって、ゴム材３２として、例えば、８０ｍｍ×１８０ｍｍ（面積１４４ｃｍ２）で厚さ１５ｍｍのサイズのものを用いればよい。なお、適正なゴム部材３２（高減衰ゴム）の面積としてはこれよりもやや小さくてもよく、例えば、片側で８０ｍｍ×１００ｍｍ＝８０ｃｍ２程度（合計１５０ｃｍ２程度）であってもよい。 <When the wooden pillar 12 is a square timber of 150 mm x 150 mm>
Assuming that the bending strength of the wooden column 12 is 20 N/mm2, CQL = (section modulus of column) × (bending strength) / H1,
CQL = 150 x 1502 / 6 x 20 (N/mm2) / 1515 = 7.5 (kN)
From equation (8), P = CQL × 2 = 15 (kN)
From equation (9), Q = 0.554 × P = 8.31 (kN)
Similarly to the above, the required area (cross-sectional area S) of the rubber member 32 is calculated from the formula (4):
S = Keq/Gep x d = (Q/x)/Gep x d
= (8.31 x 1000/30)/0.30 x 15
= 13.85 × 103 (mm2) ≒ 138 (cm2)
Therefore, for example, a rubber member 32 having a size of 80 mm x 180 mm (area 144 cm2) and a thickness of 15 mm may be used. Note that the area of an appropriate rubber member 32 (high damping rubber) may be slightly smaller than this, for example, about 80 mm x 100 mm = 80 cm2 on one side (total of about 150 cm2).

このように、木質柱１２（木質縦材）として１５０ｍｍ×１５０ｍｍ～３００ｍｍ×３００ｍｍの角材を用いる場合、ゴム部材３２の総面積（合計面積）は１５０cm２～５０００cm２であるとよい。これにより、木質構造１（伝統木造建築物）の倒壊を抑制することができる。 In this way, when square timbers measuring 150 mm x 150 mm to 300 mm x 300 mm are used as the wooden columns 12 (wooden vertical members), the total area (total surface area) of the rubber members 32 should be 150 cm2 to 5,000 cm2. This makes it possible to prevent the wooden structure 1 (traditional wooden building) from collapsing.

以上説明したように、本実施形態の木質構造１は、木質架構１０と、板ガラス２０と、高減衰ゴムダンパー３０とを備えている。木質架構１０は、互いに対向する一対の木質梁１４と、互いに対向する一対の木質柱１２とを有している。板ガラス２０は、一対の木質梁１４と一対の木質柱１２とによって囲まれた構面内に設けられている。高減衰ゴムダンパー３０は、下側の木質梁１４と板ガラス２０との間に設けられており、所定値未満の荷重に対しては一次剛性を有し、所定値以上の荷重に対しては一次剛性よりも低い二次剛性を有している。そして、水平外力によって一対の木質梁１４が相対変位する際に一対の木質柱１２が各々板ガラス２０と接触しないように、一対の木質柱１２と板ガラス２０との間にそれぞれ隙間δが設けられている。 As described above, the wooden structure 1 of this embodiment includes a wooden frame 10, a glass plate 20, and a high-damping rubber damper 30. The wooden frame 10 includes a pair of wooden beams 14 facing each other and a pair of wooden columns 12 facing each other. The glass plate 20 is provided within a structural surface surrounded by the pair of wooden beams 14 and the pair of wooden columns 12. The high-damping rubber damper 30 is provided between the lower wooden beam 14 and the glass plate 20, and has a primary stiffness against loads less than a predetermined value, and a secondary stiffness lower than the primary stiffness against loads equal to or greater than a predetermined value. A gap δ is provided between each pair of wooden columns 12 and the glass plate 20 so that the pair of wooden columns 12 do not come into contact with the glass plate 20 when the pair of wooden beams 14 are displaced relative to each other by a horizontal external force.

これにより、水平外力を受けることによる荷重が所定値未満のときには、高減衰ゴムダンパー３０（内部ゴム３２ａ）が一次剛性である（剛性が高い）ので、揺れを抑えることができ、荷重が所定値以上のときには、高減衰ゴムダンパー３０が二次剛性である（剛性が低い）ので、変形して振動エネルギーを吸収できる。また、一対の木質柱１２と板ガラス２０との間にそれぞれ隙間δが設けられているので、一対の木質柱１２が各々板ガラス２０と接触しない。よって、地震時のエネルギー吸収に加えて、小地震時、中地震時及び風荷重時の揺れを効果的に抑制することができる。 As a result, when the load caused by a horizontal external force is less than a predetermined value, the high-damping rubber damper 30 (internal rubber 32a) has primary rigidity (high rigidity) and can suppress shaking, and when the load is equal to or greater than a predetermined value, the high-damping rubber damper 30 has secondary rigidity (low rigidity) and can deform to absorb vibration energy. Also, because a gap δ is provided between each pair of wooden columns 12 and the glass panes 20, the pair of wooden columns 12 do not come into contact with the glass panes 20. Therefore, in addition to absorbing energy during earthquakes, shaking during small earthquakes, medium earthquakes, and wind loads can be effectively suppressed.

＝＝＝その他の実施形態について＝＝＝
上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。 ===Other embodiments===
The above-mentioned embodiment is for facilitating understanding of the present invention, and is not intended to limit the present invention. The present invention may be modified or improved without departing from the spirit of the present invention, and it goes without saying that the present invention includes equivalents. In particular, the following embodiment is also included in the present invention.

前述の実施形態では、木質架構１０に設けられる板ガラス２０（面材）としてフロート板ガラスが用いられていたが、これには限られない。例えば、強化ガラスや防音ガラスなどであってもよい。なお、フロート板ガラスを用いると、コストの低減を図ることができる。また、ガラス製以外の部材（例えば、木質板、鋼板など）であってもよい。この場合、接着剤を用いずに（例えば、ボルトとナット、溶接などにより）、上側固定部４０や第２固定部５０Ｂと接合するようにしてもよい。 In the above embodiment, float glass was used as the glass plate 20 (surface material) provided in the wooden frame 10, but this is not limited to this. For example, tempered glass or soundproof glass may be used. The use of float glass can reduce costs. Furthermore, materials other than glass (for example, wood boards, steel plates, etc.) may also be used. In this case, the upper fixing part 40 and the second fixing part 50B may be joined without using adhesive (for example, by bolts and nuts, welding, etc.).

また、前述の実施形態では、板ガラス２０の下側のみに高減衰ゴムダンパー３０（制振部材）を設けていたが、これには限られない。例えば、板ガラス２０を下側の木質梁１４に固定して、板ガラス２０と上側の木質梁１４との間に高減衰ゴムダンパー３０を設けてもよい。本実施形態では、木質架構１０に開口部１００が設けられているので、高減衰ゴムダンパー３０を設けることにより、高減衰ゴムダンパー３０が設けられていない耐力壁と比較して、下側の木質梁１４と一対の木質柱１２との交点部分が破損することを抑制でき、エネルギー吸収もより効果的である。 In the above-mentioned embodiment, the high-damping rubber damper 30 (vibration control member) is provided only on the underside of the glass sheet 20, but this is not limited thereto. For example, the glass sheet 20 may be fixed to the lower wooden beam 14, and the high-damping rubber damper 30 may be provided between the glass sheet 20 and the upper wooden beam 14. In this embodiment, the wooden frame 10 has an opening 100, and by providing the high-damping rubber damper 30, damage to the intersection between the lower wooden beam 14 and the pair of wooden columns 12 can be suppressed and energy absorption is more effective than in a load-bearing wall that does not have the high-damping rubber damper 30.

また、例えば、下側の木質梁１４を木質柱１２の下端部に設けた場合（すなわち木質架構１０に開口部１００を設けない場合）、Ｌが大きくなるので前述した内部ゴム３２ａ（高減衰ゴム）の許容変形を満たすことが出来なくなるおそれがある。このような場合、板ガラス２０の上下両側に高減衰ゴムダンパー３０を設けてもよい。なお、高減衰ゴムダンパー３０の配置を板ガラス２０の上下何れか一方にすると、その部分に変形を集中させることができ、効率化を図ることができる。 For example, if the lower wooden beam 14 is provided at the lower end of the wooden column 12 (i.e., if no opening 100 is provided in the wooden frame 10), L becomes large and there is a risk that the allowable deformation of the internal rubber 32a (high damping rubber) described above will not be satisfied. In such a case, high damping rubber dampers 30 may be provided on both the top and bottom of the glass sheet 20. Note that if the high damping rubber dampers 30 are located either above or below the glass sheet 20, the deformation can be concentrated in that area, improving efficiency.

また、前述の実施形態では、制振部材として内部ゴム３２ａ（高減衰ゴム）を有する高減衰ゴムダンパー３０を用いていたが、これには限られず、他の制振部材（但し、一次剛性と二次剛性を有するもの）を用いても良い。 In addition, in the above-described embodiment, a high-damping rubber damper 30 having internal rubber 32a (high-damping rubber) was used as the vibration-damping member, but this is not limited thereto, and other vibration-damping members (provided they have primary and secondary stiffness) may also be used.

１木質構造
１０木質架構
１２木質柱（木質縦材）
１４木質梁（木質横材）
２０板ガラス（面材）
２０ａ表面
２０ｂ裏面
３０高減衰ゴムダンパー（制振部材）
３１中板（第１板状部材）
３２ゴム部材
３２ａ内部ゴム
３２ｂ外被ゴム
３３側板（第２板状部材）
４０上側固定部
４１Ｌ型アングル
４２Ｌ型アングル
４３緩衝材
５０下側固定部
５０Ａ第１固定部
５０Ｂ第２固定部
５１固定部材
５２ボルト
５３ナット
５４固定板（板材）
５５固定板
５６緩衝材
５７ボルト
５８ナット
１００開口部 1 Wooden structure 10 Wooden frame 12 Wooden column (wooden vertical member)
14 Wooden beam (wooden cross member)
20. Plate glass (surface material)
20a: front surface 20b: back surface 30: high-damping rubber damper (vibration-damping member)
31 Middle plate (first plate-like member)
32 Rubber member 32a Internal rubber 32b Outer rubber cover 33 Side plate (second plate-shaped member)
40 Upper fixing portion 41 L-shaped angle 42 L-shaped angle 43 Cushioning material 50 Lower fixing portion 50A First fixing portion 50B Second fixing portion 51 Fixing member 52 Bolt 53 Nut 54 Fixing plate (plate material)
55 Fixing plate 56 Cushioning material 57 Bolt 58 Nut 100 Opening

Claims

互いに対向する一対の木質横材と、互いに対向する一対の木質縦材とを有する木質架構と、
前記一対の木質横材と前記一対の木質縦材とによって囲まれた構面内に設けられた面材と、
前記一対の木質横材の少なくとも一方と前記面材との間に設けられた制振部材であって、所定値未満の荷重に対しては一次剛性を有し、前記所定値以上の荷重に対しては前記一次剛性よりも低い二次剛性を有する制振部材と、
を備え、
水平外力によって前記一対の木質横材が相対変位する際に前記一対の木質縦材が各々前記面材と接触しないように、前記一対の木質縦材と前記面材との間にそれぞれ隙間が設けられており、
前記面材は、フロート板ガラスである、
ことを特徴とする木質構造。 A wooden frame having a pair of wooden horizontal members facing each other and a pair of wooden vertical members facing each other;
A surface material provided within a structural surface surrounded by the pair of wooden horizontal members and the pair of wooden vertical members;
a vibration-damping member provided between at least one of the pair of wooden cross members and the face member, the vibration-damping member having a primary stiffness against a load less than a predetermined value and a secondary stiffness lower than the primary stiffness against a load equal to or greater than the predetermined value;
Equipped with
A gap is provided between the pair of wooden vertical members and the surface member so that the pair of wooden vertical members do not come into contact with the surface member when the pair of wooden horizontal members are displaced relative to each other by a horizontal external force,
The surface material is a float glass sheet.
A wooden structure characterized by

請求項１に記載の木質構造であって、
前記制振部材は、
せん断歪γが０．５０≦γ≦３．０の領域において、等価粘性減衰定数ｈｅｑがｈｅｑ≧０．２０であり、
測定振動数０．１Ｈｚにおいて、前記せん断歪γがγ≦３．０であり、かつ、等価せん断弾性係数ＧｅｐがＧｅｐ≧ ０．２（Ｎ／ｍｍ２）である、
ことを特徴とする木質構造。 The wooden structure according to claim 1,
The vibration damping member is
In the region where the shear strain γ is 0.50≦γ≦3.0, the equivalent viscous damping constant heq is heq≧0.20,
At a measurement frequency of 0.1 Hz, the shear strain γ is γ≦3.0, and the equivalent shear modulus Gep is Gep≧0.2 (N/mm2).
A wooden structure characterized by

請求項２に記載の木質構造であって、
前記制振部材は、
前記測定振動数０．１Ｈｚにおいて、前記せん断歪γが０．５０≦γ≦３．０の領域において、切片荷重時平均せん断応力度ＣｄがＣｄ≧０．１（Ｎ／ｍｍ２）である、
ことを特徴とする木質構造。 The wooden structure according to claim 2,
The vibration damping member is
At the measurement frequency of 0.1 Hz, in the region where the shear strain γ is 0.50≦γ≦3.0, the average shear stress intensity Cd at intercept load is Cd≧0.1 (N/mm2);
A wooden structure characterized by

請求項１乃至請求項３の何れかに記載の木質構造であって、
前記一対の木質横材の間隔をＬとし、前記隙間をδとしたとき、
Ｌ／δ≦３０
であることを特徴とする木質構造。 The wooden structure according to any one of claims 1 to 3,
When the distance between the pair of wooden cross members is L and the gap is δ,
L/δ≦30
A wooden structure characterized in that:

請求項１乃至請求項４の何れかに記載の木質構造であって、
前記面材は、前記一対の木質横材の一方に固定されており、
前記制振部材は、前記一対の木質横材の他方と前記面材との間に設けられている、
ことを特徴とする木質構造。 The wooden structure according to any one of claims 1 to 4,
The face material is fixed to one of the pair of wooden cross members,
The vibration-damping member is provided between the other of the pair of wooden cross members and the face member.
A wooden structure characterized by

請求項１乃至請求項５の何れかに記載の木質構造であって、
前記制振部材は、前記面材に対して固定された第１板状部材と、前記木質横材に対して固定された第２板状部材と、前記第１板状部材と前記第２板状部材の間に設けられたゴム部材と、を有し、
前記ゴム部材の厚さをｄとし、前記ゴム部材の水平方向への変形量をｘとしたとき、ｘ≦ｄ×３００％である
ことを特徴とする木質構造。 The wooden structure according to any one of claims 1 to 5,
the vibration-damping member includes a first plate-shaped member fixed to the panel, a second plate-shaped member fixed to the wooden cross member, and a rubber member provided between the first plate-shaped member and the second plate-shaped member;
A wooden structure characterized in that, when the thickness of the rubber member is d and the amount of deformation of the rubber member in the horizontal direction is x, x≦d×300%.

請求項６に記載の木質構造であって、
前記面材はガラス製であり、
前記ゴム部材及び前記第２板状部材は、前記第１板状部材の両側にそれぞれ設けられており、
前記第１板状部材の一方の面側には、前記面材の一方の面に接着された板材が固定されており、
前記第１板状部材の他方の面側には、前記面材の他方の面と接触した緩衝材が固定されている、
ことを特徴とする木質構造。 The wooden structure according to claim 6,
The face material is made of glass,
the rubber member and the second plate-like member are provided on both sides of the first plate-like member,
A plate material bonded to one surface of the face material is fixed to one surface side of the first plate-shaped member,
A cushioning material is fixed to the other surface of the first plate-like member in contact with the other surface of the face material.
A wooden structure characterized by

請求項１乃至請求項７の何れかに記載の木質構造であって、
前記一対の木質横材のうちの下側の木質横材と、前記一対の木質縦材とによって開口部が形成されている、
ことを特徴とする木質構造。 The wooden structure according to any one of claims 1 to 7,
An opening is formed by the lower wooden horizontal member of the pair of wooden horizontal members and the pair of wooden vertical members.
A wooden structure characterized by

請求項１乃至請求項８の何れかに記載の木質構造であって、
前記木質縦材は、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ～３００ｍｍ×３００ｍｍの角材であり、
前記制振部材は、厚さ１５ｍｍの高減衰ゴムを有し、
前記高減衰ゴムの総面積は、１５０cm２～５０００cm２である、
ことを特徴とする木質構造。 The wooden structure according to any one of claims 1 to 8,
The wooden vertical members are square members measuring 150 mm x 150 mm to 300 mm x 300 mm,
The vibration-damping member has a high-damping rubber having a thickness of 15 mm,
The total area of the high damping rubber is 150 cm2 to 5000 cm2.
A wooden structure characterized by