特開 2023-108472 棟間衝突用発泡緩衝材及び棟間衝突緩衝構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023108472

(43)【公開日】2023-08-04

(54)【発明の名称】棟間衝突用発泡緩衝材及び棟間衝突緩衝構造

(51)【国際特許分類】

   E04H 9/02 20060101AFI20230728BHJP

   F16F 7/00 20060101ALI20230728BHJP

   F16F 7/12 20060101ALI20230728BHJP

【ＦＩ】

E04H9/02 351

F16F7/00 B

F16F7/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022009615

(22)【出願日】2022-01-25

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り （１）公開内容 開催日 ２０２１年１月２８日 集会名 国立大学法人 筑波大学 令和２年度修士論文発表会 開催場所 国立大学法人 筑波大学 （２）公開内容 発行日 ２０２１年５月２６日 刊行物 一般社団法人日本計算工学会 第２６回計算工学講演会論文集Ｖｏｌ．２６ 発行者 一般社団法人日本計算工学会 （３）公開内容 開催日 ２０２１年５月２７日 集会名 一般社団法人日本計算工学会 第２６回計算工学講演会 開催場所 オンライン開催 （４）公開内容 ウェブサイトの掲載日 ２０２１年１２月１１日 ウェブサイトのアドレス（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ ＢＶが運営するホームページ「ＳｃｉｅｎｃｅＤｉｒｅｃｔ」） ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｓｃｉｅｎｃｅｄｉｒｅｃｔ．ｃｏｍ／ｓｃｉｅｎｃｅ／ａｒｔｉｃｌｅ／ｐｉｉ／Ｓ０１４１０２９６２１０１８０９５

(71)【出願人】

【識別番号】504171134

【氏名又は名称】国立大学法人 筑波大学

(71)【出願人】

【識別番号】000002440

【氏名又は名称】積水化成品工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106220

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 正悟

(72)【発明者】

【氏名】磯部 大吾郎

(72)【発明者】

【氏名】渋谷 知弘

(72)【発明者】

【氏名】中村 英輔

【テーマコード（参考）】

2E139

3J066

【Ｆターム（参考）】

2E139AA01

2E139AB03

2E139AB13

2E139AC43

2E139AC80

2E139AD03

2E139AD04

2E139BA22

2E139BC08

2E139BD22

2E139BD33

2E139BD49

3J066AA23

3J066BA03

3J066BC03

3J066BD05

3J066BE08

(57)【要約】

【課題】隣接する建築物どうしの棟間衝突を緩衝する緩衝体とそれを用いる棟間衝突用の緩衝構造を提供する。
【解決手段】隣接する第１の建築物と第２の建築物との揺れによる棟間衝突を緩衝する棟間衝突用発泡緩衝材１は、発泡緩衝板２を備える。発泡緩衝板２は、少なくとも前記第１の建築物における前記第２の建築物との対向部位に設置される板状の発泡樹脂板材によって構成される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

隣接する第１の建築物と第２の建築物との揺れによる棟間衝突を緩衝する棟間衝突用発泡緩衝材であって、発泡緩衝板を備え、
前記発泡緩衝板は、少なくとも前記第１の建築物における前記第２の建築物との対向部位に設置される板状の発泡樹脂板材でなる、
棟間衝突用発泡緩衝材。

【請求項2】

さらに、前記棟間衝突用発泡緩衝材はバックアップ部材を備え、
前記バックアップ部材は、支持部材と固定具とを有し、
前記支持部材は、板状に形成されており、前記第１の建築物に固定する固定片部と、前記固定片部から前記対向部位に沿って伸長しており前記発泡緩衝板を取付ける支持片部とを有し、
前記固定具は、前記発泡緩衝板を前記支持片部に対して取付けるものである、
請求項１記載の棟間衝突用発泡緩衝材。

【請求項3】

前記固定具は、前記支持片部と係止する第１の係止部材と、前記発泡緩衝板と係止する第２の係止部材とを有しており、
前記発泡緩衝板は、前記第１の係止部材と前記第２の係止部材とで押圧状態で挟持することにより前記支持片部に全部又は一部を埋め込ませて取付け可能として構成されている、
請求項２記載の棟間衝突用発泡緩衝材。

【請求項4】

前記発泡緩衝板は、前記固定具を前記発泡緩衝板の板厚内に収容する取付孔を有する、
請求項２又は３記載の棟間衝突用発泡緩衝材。

【請求項5】

前記発泡緩衝板の天端は、前記第１の建築物に向けて下る水勾配を有する、
請求項１～４何れか１項記載の棟間衝突用発泡緩衝材。

【請求項6】

前記固定片部は、前記第１の建築物の屋根における外壁側に位置する立上がり部の天端に沿う形状である、
請求項２～４何れか１項記載の棟間衝突用発泡緩衝材。

【請求項7】

前記発泡緩衝板は、前記第１の建築物の屋根における外壁側に位置する立上がり部に設置したときに、前記立上がり部の天端に設置した笠木の外壁側部位と対向する笠木側突出部を有し、
前記笠木側突出部は、前記笠木の前記外壁側部位を受け入れる凹部を有する、
請求項１～６何れか１項記載の棟間衝突用発泡緩衝材。

【請求項8】

隣接する第１の建築物と第２の建築物との揺れによる棟間衝突を緩衝する棟間衝突緩衝構造であって、棟間衝突用発泡緩衝材を備え、
前記棟間衝突用発泡緩衝材は、前記第１の建築物における前記第２の建築物との対向部位に設置される板状の発泡緩衝板を有する、
棟間衝突緩衝構造。

【請求項9】

複数の前記発泡緩衝板を前記対向部位に横方向に並べて設置する、
請求項８記載の棟間衝突緩衝構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、棟間衝突用発泡緩衝材及び棟間衝突緩衝構造に関する。

【背景技術】

【0002】

市街地では隣接する高層ビルなどの建築物が、例えば１ｍ以下の狭い間隔で立地していることがある。このように隣接する建築物が狭間隔で立地していると、地震の揺れによって棟間衝突を発生するおそれがある。棟間衝突が発生すると、建築物の外観のみならず、梁、柱、床などの外観から視認できない躯体や、室内に設置している什器などの非構造部材が、棟間衝突の衝撃によって損壊するおそれがあることから、被害を低減するために緩衝体を設置することが知られている。そのような緩衝体には、例えば減衰性を有するゴムでなる緩衝部材（特許文献１）やオイルダンパー（特許文献２）を用いるものが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開平６－１２６６４号公報

【特許文献2】特開平９－２５６６７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１のように緩衝体としてゴムを用いる場合、衝突時の反発力が大きいため、却って緩衝体を設置した建築物が隣接する他の建築物に対して大きな衝突力を加えてしまうおそれがある。

【0005】

また、特許文献２のようにオイルダンパーなどのメカニカルダンパーを用いる場合には、それを建築物の外壁を貫通して構造強度の高い躯体に固定する大掛かりな工事が必要であり、またそれを既設建築物に後付けする場合には隣接する建築物との間隔が狭いと設置できないこともある。さらにオイルダンパーのようなメカニカルダンパーは、野晒しにされることから、定期的なメンテナンス作業が必要となる。

【0006】

そこで本開示は、新たな棟間衝突用の緩衝体とその緩衝体を用いる棟間衝突用の緩衝構造を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様は、隣接する第１の建築物と第２の建築物との揺れによる棟間衝突を緩衝する棟間衝突用発泡緩衝材であって、発泡緩衝板を備え、前記発泡緩衝板は、少なくとも前記第１の建築物における前記第２の建築物との対向部位に設置される板状の発泡樹脂板材でなる、棟間衝突用発泡緩衝材である。

【0008】

本開示の他の一態様は、隣接する第１の建築物と第２の建築物との揺れによる棟間衝突を緩衝する棟間衝突緩衝構造であって、棟間衝突用発泡緩衝材を備え、前記棟間衝突用発泡緩衝材は、前記第１の建築物における前記第２の建築物との対向部位に設置される板状の発泡緩衝板を有する、棟間衝突緩衝構造である。

【0009】

本開示の一態様によれば、棟間衝突時の衝撃を緩和することができ、また容易に施工することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、一実施形態による棟間衝突用発泡緩衝材の分解斜視図である。

【図2】図２は、図１の棟間衝突用発泡緩衝材を建築物に設置した状態を示す説明図であり、図２Ａは複数の建築物が隣接する状態を示す説明図、図２Ｂは図２Ａの矢示２Ｂ方向から見た図、図２Ａの矢示２Ｃ方向から見た説明図である。

【図3】図３は、図１の棟間衝突用発泡緩衝材を建築物の立上がり部に設置した状態を示す説明図である。

【図4】図４は、図３のＩＶ部の部分拡大断面図である。

【図5】図５は、図４のＶ部の部分拡大断面図であり、図４Ａは固定具の締結前を示す部分拡大断面図、図４Ｂは固定具の締結後を示す部分拡大断面図である。

【図6】図６は、図１の棟間衝突用発泡緩衝材の第１の変形例を示す断面図である。

【図7】図７は、図１の棟間衝突用発泡緩衝材の第２の変形例を示す断面図である。

【図8】図８は、シミュレーションで使用した建築物モデルの鳥観図である。

【図9】図９は、図８の建築物モデルの平面図である。

【図10】図１０は、図８のＥＷ方向の応答加速度を示すグラフ図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示の一態様を具体的に説明する。しかしながら、その説明は、本開示の範囲を限定することを意図するものではなく、例示的な実施形態を説明する記載として理解すべきものである。以下の説明は、特許請求の範囲を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが課題解決手段として必須であるとは限らない。

【0012】

以下の説明で「上」、「下」、「左」、「右」の方向を示す用語は、説明の便宜のために使用するものであり、使用方法、使用態様を示すものではない。本明細書及び特許請求の範囲に記載する「第１」、「第２」などの用語は、発明や実施形態の異なる構成要素を区別するための識別用語として使用するものであり、特定の順序や優劣などを示すものではない。

【0013】

以下の説明で使用される用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的とし、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。本明細書及び特許請求の範囲に記載する一態様による構成要素は、単数形又は複数形であることを文脈上明確に記載しない限り、複数形も含むことが意図される。用語「及び／又は」は、関連する列挙された要素のうちの１つ以上のいずれか及び全ての考えられる組み合わせを指し、かつこれを含むことが意図される。本明細書及び特許請求の範囲に「含む」、「備える」、「有する」、「構成される」との用語が記載されている場合、その用語は特徴、動作、要素、ステップの存在を特定するものである。しかしながら、１つ以上の他の特徴、動作、要素、ステップ及び／又はそれらのグループの存在又は追加を除外するものではない用語として用いるものである。

【0014】

棟間衝突用発泡緩衝材の説明

【0015】

棟間衝突用発泡緩衝材１は、図１で示すように、発泡緩衝板２とバックアップ部材３とを備えて構成できる。バックアップ部材３は、支持部材４（第１の支持部材４ａ１、４ａ２、第２の支持部材４ｂ１、４ｂ２）と、固定具５と、設置部材６とを備えて構成できる。

【0016】

発泡緩衝板２の説明：
発泡緩衝板２は、発泡樹脂板材により構成できる。発泡樹脂板材は、ブロック状の発泡樹脂材を複数枚の板状に切断することで得られる。発泡樹脂板材をなす発泡合成樹脂としては、例えば、発泡ポリスチレン系樹脂、発泡ポリエチレン系樹脂や発泡ポリプロピレン系樹脂などの発泡オレフィン系樹脂、発泡ポリエチレンテレフタレート係樹脂や発泡ポリエチレンフラノエート系樹脂などの発泡ポリエステル系樹脂などがあげられる。発泡樹脂板材は、それらの発泡合成樹脂を原料とするビーズを発泡させた独立気泡構造体のＥＰＳとして形成することができる。このような発泡緩衝板２とすることで、低密度で軽量な材料とすることができる。そして、棟間衝突用発泡緩衝材１の発泡緩衝板２が軽量であることにより、例えば既設建築物への施工が容易となる。特に高層建築物の場合に施工時の取扱いが容易となるため安全に設置することができる。また、発泡緩衝板２が軽量であることにより、仮に発泡緩衝板２が建築物から地上に落下した場合の危険性を低減することができる。

【0017】

発泡緩衝板２となる発泡樹脂板の発泡倍率は２０倍以上１００倍以下とすることができる。そして発泡倍率が高いほど低密度であり軽量化することができ、前述の利点を享受することができる。

【0018】

ここで上記発泡樹脂板の材料特性、特に応力－ひずみ関係に着目すると、初めに内部構造の破壊が起きずに内壁の曲げ変形が支配的となる「弾性領域」があり、次に内壁の座屈が発生して発泡体セルの破壊を伴いながら進行するために応力変化がなだらかになる「プラトー領域」、最後にほとんどの発泡体セルの内壁が座屈して原料そのものの圧縮特性に近い挙動を示す「緻密化領域」があることが知られている。棟間衝突用発泡緩衝材１は、このような発泡樹脂板の応力－ひずみによる材料の挙動、特にプラトー領域での挙動を衝撃の吸収に利用するものとしている。

【0019】

発泡緩衝板２の形状は、設置対象物とする建築物に応じて任意の形状とすることができる。特に発泡緩衝板２は、前述のように発泡樹脂板材であって発泡後の後加工が容易であるため、特に建築物の設置面に応じた形状にできる点で好適である。一例として、発泡緩衝板２は多角形とすることができ、図１で示す一実施形態では建築物の外観面と平行で外向きに露出する主表面２ａ及び建築物の外観面と対向する裏面２ｂが、ともに横長長方形の板面を有する形状として形成されている。発泡緩衝板２の大きさは、例えば一辺が０．１ｍ以上、２ｍ以下として構成できる。また、発泡緩衝板２の側面、即ち主表面２ａと面方向が交差する右側面２ｃ、左側面２ｄ、天端２ｅ、底面２ｆの奥行長さ（発泡樹脂板材の厚み）は５０ｍｍ以上、５００ｍｍ以下とすることができる。

【0020】

発泡緩衝板２には、取付孔２ｇを有するように構成できる。一実施形態として示す図１では複数（４つ）の取付孔２ｇを例示している。取付孔２ｇは、図１で示すように、後述する支持部材４の貫通孔（第２の貫通孔４ａ４１、第３の貫通孔４ｂ３）と整合する位置に形成されている。取付孔２ｇは、図５で拡大して示すように、座繰り部２ｇ１と挿通孔２ｇ２とを有する。座繰り部２ｇ１の底面は、発泡緩衝板２の厚み方向の中間に位置する段でなる係止部２ｇ３（第２の係止受け部）として形成されている。また、座繰り部４ｃ１は、後述するナット部材５ｂ（第２の係止部材）と皿ねじ５ａの先端とを内側に収容可能な深さで形成されている。このため棟間衝突が発生した際に、建築物がナット部材５ｂ等に直接接触することで大きな衝撃が発生することを抑制している。また、ナット部材５ｂと皿ねじ５ａの先端とを主表面２ａから突出させないことで、外観を損ねないものとしている。

【0021】

発泡緩衝板２は、表面を被覆する保護層（図示略）を有するように構成できる。保護層は、紫外線、風雨、異物に発泡樹脂板材が暴露により劣化するのを抑制するために設けることができ、具体的にはウレタン系塗料の硬化体でなる塗層を例示することができる。したがって、長期にわたって設置しても、メンテナンスの頻度を大幅に低減することができる。

【0022】

バックアップ部材３の説明：
バックアップ部材３は、支持部材４と、固定具５と、設置部材６とを備える。

【0023】

図１で示す一実施形態による支持部材４は、第１の支持部材４ａ１、４ａ２と、第２の支持部材４ｂ１、４ｂ２とを有するように構成できる。これらの支持部材４は、いずれも金属板材で構成されている。

【0024】

第１の支持部材４ａ１、４ａ２は、一例としてＬ字形の金属平板にて構成することができ、これは固定片部４ａ３と支持片部４ａ４とを有する。固定片部４ａ３は、図３，図４の例示では建築物の立上がり部Ｂ１ｄの天端Ｂ１ｅに沿う短冊形の平板形状に形成されている。固定片部４ａ３には、第１の貫通孔４ａ３１が形成されている。第１の貫通孔４ａ３１には、設置部材６であるアンカーボルト６ａが挿通される。

【0025】

支持片部４ａ４は、固定片部４ａ３の一端と連続して形成されており、図３，図４の例示では建築物の立上がり部Ｂ１ｄの外面に沿う短冊形の平板形状に形成されている。支持片部４ａ４は、前述した発泡緩衝板２の高さと同じ長さを有するように形成されている。これにより発泡緩衝板２の全高にわたって発泡緩衝板２に衝突した衝撃を発泡緩衝板２の裏面２ｂの側で支持片部４ａ４が受けることができる。支持片部４ａ４には、第２の貫通孔４ａ４１が形成されている。

【0026】

第２の支持部材４ｂ１、４ｂ２は、一例として短冊形の金属平板にて構成することができる。第２の支持部材４ｂ１、４ｂ２は、一対の第１の支持部材４ａ１、４ａ２に、はしご状に横方向に架設して配置される。そのために第２の支持部材４ｂ１、４ｂ２には、第２の貫通孔４ａ４１が形成されており、ここには固定具５の皿ねじ５ａ（第１の係止部材）が挿通される。第２の貫通孔４ａ４１における皿ねじ５ａの挿通側は、皿ねじ５ａの頭部と係止する漏斗状の傾斜面４ａ４２（第１の係止受け部）が形成されている。

【0027】

棟間衝突用発泡緩衝材１の組立て：
次に、棟間衝突用発泡緩衝材１の組立てを説明する。

【0028】

図１で示すように、第１の支持部材４ａ１、４ａ２と第２の支持部材４ｂ１、４ｂ２とを、第２の貫通孔４ａ４１と第３の貫通孔４ｂ３とを位置合わせした状態として、固定具５の皿ねじ５ａを挿通する。

【0029】

次に、皿ねじ５ａを発泡緩衝板２の取付孔２ｇに挿通してナット部材５ｂと締結する。図５Ａでは、締結し始めた状態を示している。この状態から皿ねじ５ａを締結し続けると、皿ねじ５ａの頭部５ａ１が第２の貫通孔４ａ４１の傾斜面４ａ４２（第１の係止受け部）に対して係止し、皿ねじ５ａの先端側ではナット部材５ｂが取付孔２ｇの係止部２ｇ３（第２の係止受け部）に対して係止することにより、皿ねじ５ａとナット部材５ｂとの間に、第１の支持部材４ａ１、４ａ２と第２の支持部材４ｂ１、４ｂ２と係止部２ｇ３とを挟持する構造が得られることとなる。換言すると、皿ねじ５ａとナット部材５ｂとによって、第１の支持部材４ａ１、４ａ２及び第２の支持部材４ｂ１、４ｂ２と係止部２ｇ３とが相互に押圧される押圧構造が形成される。

【0030】

そして、締結を進めると、図５Ｂで示すように、第２の支持部材４ｂ１、４ｂ２が発泡緩衝板２の裏面２ｂに食い込んで埋め込まれた状態を得ることができる。即ち、発泡緩衝板２には第２の支持部材４ｂ１、４ｂ２の埋込み部２ｂ１が形成される。さらに、皿ねじ５ａとナット部材５ｂとを締結させると、次に第１の支持部材４ａ１、４ａ２が裏面２ｂに食い込んで埋め込まれるような状態を得ることができる（図示略）。即ち、埋込み部２ｂ１の深さが増して第１の支持部材４ａ１、４ａ２も埋め込まれる。このようにすることで裏面２ｂに対するバックアップ部材３の突出量を減らすことができ、立上がり部Ｂ１ｄの外面との間にできる隙間を減らすことができる。裏面２ｂに対するバックアップ部材３の突出量を減らすという点では、皿ねじ５ａの頭部は第２の貫通孔４ａ４１から突出せずに収めることができる。以上のように組立てることで、棟間衝突用発泡緩衝材１が得られる。

【0031】

棟間衝突用緩衝構造：
図２Ａは、例えば市街地で見られるような高層建築物Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３が隣接して立地する状態を示している。なお、本明細書及び特許請求の範囲でいう「建築物」との用語は、このような比較的高層の建築物を指しており、構築物をも含む概念として用いている。隣接する第１の建築物Ｂ１と第２の建築物Ｂ２との棟間間隔ｄ１と、隣接する第２の建築物Ｂ２と第３の建築物Ｂ３との棟間間隔ｄ２は、例えば１ｍ以下となっている。このように隣接する建築物が狭間隔で立地していると、地震の揺れによって棟間衝突を発生するおそれがある。

【0032】

そこで地震による揺れによって互いに衝突するおそれがある建築物の衝突危険部位に、棟間衝突用発泡緩衝材１を設置することにより棟間衝突用緩衝構造を構成することができる。棟間衝突用発泡緩衝材１の第１の緩衝構造としては、例えば、図２Ａで示す低層側の建築物（第１の建築物Ｂ１、第３の建築物Ｂ３）の最上部衝突危険部位Ｂ１ａ、Ｂ３ａに設置することができる。この場合には、例えば図２Ｂで示すように複数の棟間衝突用発泡緩衝材１を横方向に並べて設置することができる。

【0033】

また、第２の緩衝構造としては、高層側の建築物（第２の建築物Ｂ２）における中間衝突危険部位Ｂ２ａに設置することができる。図２Ｃには、第２の建築物Ｂ２の外壁を除いて梁Ｂ２ｂと柱Ｂ２ｃとを示す躯体の骨格構造を模式的に示している。中間衝突危険部位Ｂ２ａとしては、梁Ｂ２ｂと柱Ｂ２ｃとの集合部位Ｂ２ｄに棟間衝突用発泡緩衝材１を設置することができる。集合部位Ｂ２ｄは構造強度が高いからである。

【0034】

さらに、第３の緩衝構造としては、それらの最上部衝突危険部位Ｂ１ａと中間衝突危険部位Ｂ２ａとの双方、最上部衝突危険部位Ｂ３ａと中間衝突危険部位Ｂ２ａとの双方に設置することができる。以下、より具体的な施工例について最上部衝突危険部位Ｂ１ａを例示して説明する。

【0035】

棟間衝突用発泡緩衝材１の施工方法：
図３は、図２Ａで示す最上部衝突危険部位Ｂ１ａの構造を示す説明図である。第１の建築物Ｂ１の屋根部Ｂ１ｂにおける外壁Ｂ１ｃの側には立上がり部Ｂ１ｄが形成されている。この立上がり部Ｂ１ｄはパラペットであり、その天端Ｂ１ｅにアンカーボルト６ａをナット部材６ｂによって棟間衝突用発泡緩衝材１を設置する。このとき棟間衝突用発泡緩衝材１の発泡緩衝板２とバックアップ部材３とを立上がり部Ｂ１ｄの外壁に付けるようにして設置し、隙間がある場合にはコーキングなどによりシーリングをしてもよい。なお、棟間衝突用発泡緩衝材１の取付孔２ｇもコーキングで内部を埋めるようにしてもよい。以上のようにして棟間衝突用発泡緩衝材１を設置することができる。

【0036】

効果：
以下、実施形態から把握可能な技術的構成と効果を例示して説明する。

【0037】

隣接する第１の建築物と第２の建築物との揺れによる棟間衝突を緩衝する棟間衝突用発泡緩衝材１であって、発泡緩衝板２を備え、前記発泡緩衝板２は、少なくとも前記第１の建築物における前記第２の建築物との対向部位に設置される板状の発泡樹脂板材でなる。また、隣接する第１の建築物と第２の建築物との揺れによる棟間衝突を緩衝する棟間衝突緩衝構造であって、棟間衝突用発泡緩衝材１を備え、前記棟間衝突用発泡緩衝材１は、前記第１の建築物における前記第２の建築物との対向部位に設置される板状の発泡緩衝板２を有する。これらによれば、棟間衝突時の衝撃を緩和することができる。また、新築建築物であっても既存建築物であっても、容易に施工することができる。

【0038】

発泡緩衝板２が発泡樹脂板材でなるため、従来のオイルダンパーなどのメカニカルダンパーによる緩衝機構に見られるような、施工の手間と施工コストと施工日数とメンテナンスの頻度が多いという課題を、発泡緩衝板２とバックアップ部材３とでなる簡易な構成によって解決し、それらを低減することができる。また、従来のタイヤのような合成ゴムによる緩衝材に見られるような衝突時の反発力が大きいという課題を、発泡緩衝板２におけるプラトー領域での内部破壊を伴う衝撃吸収性により衝突時の反発力を小さくすることで解決し、衝撃による被害の発生を抑制できる。また、合成ゴムのような重量物に見られる課題を、軽量な発泡緩衝板２により解決し、施工時の取扱い性や落下時の危険性を低減できる。さらに、発泡緩衝板２が発泡樹脂板材であるため薄型化が可能であり、建築物の設置対象面からの突出量を少なくでき、棟間間隔が１ｍ以下であるような狭小な現場であっても使用できる。さらにまた、発泡緩衝板２が発泡樹脂板材であるため、現場合わせで適宜形状や大きさを調整しての設置も容易である。

【0039】

棟間衝突用発泡緩衝材１はバックアップ部材３を備え、前記バックアップ部材３は、支持部材４と固定具５とを有する。したがって、バックアップ部材３が簡易で部品点数の少ない部材構成でありながら、発泡緩衝板２を確実に支持して、棟間衝突の緩衝効果を発揮することができる。また、前記支持部材４は、板状に形成されており、前記第１の建築物に固定する固定片部４ａ３と、前記固定片部４ａ３から前記対向部位に沿って伸長しており前記発泡緩衝板２を取付ける支持片部４ａ４とを有し、前記固定具５は、前記発泡緩衝板２を前記支持片部４ａ４に対して取付けるものである。したがって、簡易で部品点数の少ない部材構成として構成できる。さらに、バックアップ部材３は第１の支持部材４ａ１、４ａ２と第２の支持部材４ｂ１、４ｂ２とをはしご状に組み合わせたラダー構造体であるため変形に強く、風雨や異物や鳥などによる外力を受けても捩れたりすることなく設置当初の状態を維持することができる。

【0040】

前記固定具５は、前記支持片部４ａ４と係止する第１の係止部材（皿ねじ５ａ）と、前記発泡緩衝板２と係止する第２の係止部材（ナット部材５ｂ）とを有しており、前記発泡緩衝板２は、前記第１の係止部材と前記第２の係止部材とで押圧状態で挟持することにより前記支持片部４ａ４に全部又は一部を埋め込ませて取付け可能として構成されている。このため、棟間衝突用発泡緩衝材１の設置面からの突出量を少なくできる。

【0041】

前記発泡緩衝板２は、前記固定具５を前記発泡緩衝板２の板厚内に収容する取付孔２ｇを有する。このため固定具５が発泡緩衝板２から突出しないようにして、棟間衝突用発泡緩衝材１と建築物の美観を損なわないようにすることができる。

【0042】

前記固定片部４ａ３は、前記第１の建築物の屋根部Ｂ１ｂにおける外壁Ｂ１ｃの側に位置する立上がり部Ｂ１ｄの天端Ｂ１ｅに沿う形状である。これによれば、固定片部４ａ３を天端Ｂ１ｅに沿わせて設置できるので、容易に施工できる。また、固定片部４ａ３は天端Ｂ１ｅに対してのみ設置する構成とすることもでき、これによれば外壁Ｂ１ｃに対する固定作業が不要となるので、容易に施工できる。

【0043】

変形例：
以下、前記実施形態の変形例を例示列挙して説明する。

【0044】

前記実施形態の発泡緩衝板２の天端２ｅは、図６で示すように、第１の建築物Ｂ１の屋根部Ｂ１ｂに向けて下る水勾配θを有する傾斜面として形成することができる。これによれば天端２ｅに付着した雨水が屋根部Ｂ１ｂに向けて流れるので、棟間衝突用発泡緩衝材１の構成部材の腐食などによる劣化を抑制できる。また、建築物の外に向けて雨水が流れないので、落下した雨水が飛来して通行人に降りかかるようなことが生じない。

【0045】

前記実施形態では、立上がり部Ｂ１ｄの天端Ｂ１ｅに設置したバックアップ部材３の固定片部４ａ３が露出する例を示したが、図７で示すように、天端Ｂ１ｅに設置した固定片部４ａ３を覆うカバー部材７を備えるように構成することもできる。カバー部材７は、笠木となるものであり、固定片部４ａ３を露出させずに覆うことによって、天端Ｂ１ｅの美観を高めることができる。

【0046】

このようなカバー部材７を備える棟間衝突用発泡緩衝材１にあっては、発泡緩衝板２がカバー部材７の側方に突出する突出部２ｈ（笠木側突出部）を有するように構成できる。そして突出部２ｈには、カバー部材７の外壁側部位を受け入れる凹部２ｉを形成することができる。これによればカバー部材７の外壁側部位を覆うことができるので、カバー部材７と一体性があり良好な外観を呈する棟間衝突用発泡緩衝材１とすることができる。この場合、カバー部材７の外壁側部位と突出部２ｈとの間に隙間ができる場合にはコーキング材によるシーリングを行うことで内部への雨水の流入を防止できる。

【0047】

前記実施形態では、発泡緩衝板２として発泡樹脂板材を１枚構成とする例を示したが、１つのバックアップ部材３に対して複数枚に分割した発泡樹脂板材を用いることもできる。これによれば横方向又は縦方向に発泡緩衝板２の設置領域を長くすることができる。

【0048】

緩衝効果の確認：
棟間衝突用発泡緩衝材１による棟間衝突の緩衝効果についてシミュレーションを行うことで、その有用性を確認したため、以下説明する。なお、解析にはＡＳＩ－Ｇａｕｓｓ法を用いた。

【0049】

本シミュレーションでは異なる固有周期を持つ建築物が隣接している状況を想定した。図８に本シミュレーションで用いた建築物モデルを示す。この建築物モデルは、４．０［ｍ］の階高、ＥＷ方向及びＮＳ方向ともに６．０［ｍ］×３スパンの平面形状については共通とし、階数のみ異なる２棟の建築物をＥＷ方向に並べたものである。この２棟は、８層の建築物モデル（以下「低層モデル」という。）と１２層の建築物モデル（以下「高層モデル」という。）であり、各棟の高さはそれぞれ３２［ｍ］、４８［ｍ］とした。構造部材はすべて線形Ｔｉｍｏｓｈｅｎｋｏはり要素を用いてモデル化を行った。

【0050】

柱部材は角形鋼管、梁部材はＨ形鋼とし、ともにＳＳ４００を用いた。材料定数を表１に、また低層モデルと高層モデルの柱及び梁の断面寸法を表２、表３にそれぞれ示す。

【0051】

【表1】

【0052】

【表2】

【0053】

【表3】

【0054】

この寸法は、各棟のベースシア係数を算出し、その場合における建築物に必要とされる水平体力を満たす断面形状によるものである。ベースシア係数は低層モデルで０．２３２、高層モデルで０．１６７である。梁および柱はともに４要素分割としている。

【0055】

床部材は、図９で示すように十字状のはり要素でモデル化を行った。厚さを３００［ｍｍ］、幅をスパン長の半分と仮定して３０００［ｍｍ］と設定する。材料は圧縮強度２４［ＭＰａ］のコンクリートを用い、密度２．３５×１０^－６［ｋｇ／ｍｍ^３］、弾性係数２２．６［ＧＰａ］、ポアソン比は０．２とした。また、床荷重については、屋上階では３６０［ｋｇｆ／ｍ^２］、それ以外の階では５００［ｋｇｆ／ｍ^２］と設定し、密度の次元に換算して床要素の密度に加えた。

【0056】

低層モデルと高層モデルをそれぞれ単独で構築したものを単体モデルとし、２棟をＥＷ方向に並べて構築したものを隣接モデルとして使用した。各棟の総要素数、総節点数、床要素を除いた全柱・梁素数を表４に、単体モデルに対する自由振動解析によって求められる各棟の固有周期を表５にそれぞれ示す。

【0057】

【表4】

【0058】

【表5】

【0059】

また、以下の数式１で定義されるレイリー減衰を導入し、自由振動における減衰率を低層モデルで３．３［％］、高層モデルで２．０［％］とした。

【0060】

［数１］ ［Ｃ］＝α［Ｍ］＋β［Ｋ］

【0061】

数式１において［Ｃ］は全体減衰マトリクス、［Ｍ］は全体質量マトリクス、［Ｋ］は全体剛性マトリクスを表し、係数α＝０．０４５、β＝０．０とした。

【0062】

さらに隣接モデルには発泡緩衝板を設置しないモデル（以下「緩衝材未設置モデル」という。）と発泡緩衝板を低層モデルの壁面に設置したモデル（以下「緩衝材モデル」という。）の２種類を設定した。発泡緩衝板は２種類のはり要素を用いてモデル化を行った。

【0063】

上記発泡緩衝板の２種類のはり要素の一つ目は緩衝材の設置壁面に対して垂直に伸びている軸要素（以下、ＥＰＳ要素）である。ＥＰＳ要素は緩衝材の材料特性を表現するものである。もう一つは緩衝材の形状を表現している要素（以下、フレーム要素）である。フレーム要素は、他方の建築物との接触判定及び接触力の伝達に用いられ、緩衝材が存在する面をモデル上で表現するための仮想的要素である。したがって、フレーム要素の変形による接触の誤判定及びエネルギ吸収による接触力の過小評価を避ける必要がある。そこで、弾性体かつ硬い材料であるという仮定のもと、曲げ合成及びせん断剛性を確保するために、断面二次モーメントおよび部材断面積を本来の断面積から算出される値よりも大きな値に設定した。

【0064】

ＥＰＳ要素は一端を設置面最上層の柱梁接合部に剛接し、他端を緩衝材面を表すフレーム部の中心に剛接する。

【0065】

隣接モデルにおける棟間距離は２００［ｍｍ］とし、発泡緩衝板は低層モデルの最上層壁面に２個設置とした。発泡緩衝板の大きさは幅５，０００［ｍｍ］、高さ４，０００［ｍｍ］、厚さ１００［ｍｍ］、発泡倍率３３倍のポリスチレン系発泡成形体とした。

【0066】

入力地震波には１９９５年兵庫県南部地震時に神戸海洋気象台（現在の神戸地方気象台）で観測されたＪＭＡ神戸波源波を用いる。本シミュレーションではＥＷ方向のみの１軸加振とし、ＪＭＡ神戸波のＥＷ方向加速波形の最大加速度は６１８［ｇａｌ］、卓越周期は０．３９［ｓ］である。時間増分は１［ｍｓ］で、総ステップ数は４０，９６１である。

【0067】

図１０に緩衝材未設置モデルと緩衝材設置モデルの応答加速度を示す。緩衝材を設置した低層モデルの最大応答加速度はおおよそ２，４００［ｇａｌ］で、緩衝材未設置モデルに対し、およそ１／９と大きく抑制できていることを確認することができた。高層モデルの最大応答加速度でも、およそ１／９に抑制できていることを確認した。よって棟間衝突用発泡緩衝材が棟間衝突の衝撃吸収に有用であることが本シミュレーションにより明らかとなった。

【符号の説明】

【0068】

１ 棟間衝突用発泡緩衝材
２ 発泡緩衝板
２ａ 主表面
２ｂ 裏面
２ｂ１ 埋込み部
２ｃ 右側面
２ｄ 左側面
２ｅ 天端
２ｆ 底面
２ｇ 取付孔
２ｇ１ 座繰り部
２ｇ２ 挿通孔
２ｇ３ 係止部
２ｈ 突出部（笠木側突出部）
２ｉ 凹部
３ バックアップ部材
４ 支持部材
４ａ１、４ａ２ 第１の支持部材
４ａ３ 固定片部
４ａ３１ 第１の貫通孔
４ａ４ 支持片部
４ａ４１ 第２の貫通孔
４ａ４２ 傾斜面
４ｂ１、４ｂ２ 第２の支持部材
４ｂ３ 第３の貫通孔
５ 固定具
５ａ 皿ねじ（第１の係止部材）
５ｂ ナット部材（第２の係止部材）
６ 設置部材
６ａ アンカーボルト
６ｂ ナット部材
７ カバー部材
Ｂ１ 第１の建築物
Ｂ１ａ 最上部衝突危険部位
Ｂ１ｂ 屋根部
Ｂ１ｃ 外壁
Ｂ１ｄ 立上がり部
Ｂ１ｅ 天端
Ｂ２ 第２の建築物
Ｂ２ａ 中間衝突危険部位
Ｂ２ｂ 梁
Ｂ２ｃ 柱
Ｂ２ｄ 集合部位
Ｂ３ 第３の建築物
Ｂ３ａ 最上部衝突危険部位

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】