JP2000073495A - 建築物の制震装置及び建築物の制震装置に用いるプレキャスト部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 建築物のＲＣ造からなる部分に於て、地震エ
ネルギーを効果的に吸収し、且つ、維持管理並びに制震
用ダンパーの交換も容易である制震装置を提供する。 【解決手段】 建築物のＲＣ造柱間に、中央部に制震用
のダンパー板１を有するプレキャスト部材１４を介装
し、且つ、該プレキャスト部材の両端部が該柱に剛結す
るようにして該プレキャスト部材を該柱間に架設すると
共に、該プレキャスト部材１４の内側に、床を支える小
梁の両端部を前記柱に剛結せず、係止した状態で該小梁
を該プレキャスト部材と並設した建築物の制震装置であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は建築物のＲＣ造柱間
に設置せられる制震装置及び、該制震装置に用いられる
プレキャスト部材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建築物の耐震技術としては免震構法や制
震構法等が知られている。而して、該制震構法としては
鉄骨梁に制震ダンパーを装着したものがある。該制震ダ
ンパーは鉄骨梁の略中央部に配置され、そして、地震エ
ネルギーを吸収し、損傷を該制震ダンパーに集中させる
ことによって主体構造を保護しようとするものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例の制震ダン
パーを鉄骨梁に結合する方式としては主としてボルト結
合方式が採用されている。

【０００４】而して、ＲＣ建築物に金属製の制震ダンパ
ーを取り付ける場合は、ＲＣ梁の鉄筋を該制震ダンパー
の端部に溶接等の手段で固結するのであるが、この場
合、万一、該制震ダンパーの交換の必要が生じたときに
は、該ＲＣ梁のコンクリート部分を破壊しなければなら
ない。然るときは、交換作業が煩雑となり、且つ、相当
な時間とコストがかゝると同時に、維持管理も容易でな
い。

【０００５】又、従来例は制震梁によって床を直接支え
ているものが多いが、この場合は制震梁の中央部に変形
が集中するため、この変形部分の直上の床にひび割れが
生じ、水漏れや音漏れの原因となる。

【０００６】そこで、地震エネルギーを効果的に吸収
し、且つ、維持管理並びに交換も容易であって、梁によ
って支えられている床にひび割れ又は音漏れ等の欠陥が
生じないようにするための制震装置及び該制震装置に用
いられるプレキャスト部材を提供するために解決せらる
べき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は該課題
を解決することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために請求項１記載の発明として建築物のＲＣ造柱
間に、中央部に制震用のダンパー板を有する部材を介装
し、且つ、該部材の両端部が該柱に剛結するようにして
該部材を該柱間に架設すると共に、該部材の内側に、床
を支える小梁の両端部を前記柱に剛結せず、係止した状
態で該小梁を該部材と並設した建築物のＲＣ造柱間の制
震装置を提供し、更に、請求項２記載の発明として建築
物のＲＣ造柱間に架設せられるプレキャスト部材は中央
部に制震用のダンパー板を有し、且つ、該制震用のダン
パー板は軟鋼あるいはスリットを有する鋼板等からな
り、その両端部に所々にボルト孔を有する鉄板から成る
取付用プレート部を有し、地震時の振動エネルギーを前
記ダンパー板が吸収して塑性変形できるように構成さ
れ、一方、前方部が前記取付用プレート部と合接して前
記ボルト孔と孔心が一致するボルト孔を有する取付用鉄
板の後方部に、アンカー鉄筋等が固設されると共に、前
記柱に剛結せらるべき主鉄筋を一部突設し、更に、該取
付用鉄板の前記後方部にコンクリートを打設して一体的
に固結し、前記ダンパー板の両端部に設れられている前
記取付用プレート部を該取付用鉄板の前方部に合接し、
夫々のボルト孔を合致させてボルト結合した建築物の制
震装置に用いるプレキャスト部材を提供するものであ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１乃至図１０に従って詳述する。尚、説明の都合上、先
に請求項２記載の発明について説明する。図１は軟鋼等
から成り、地震時に塑性変形できるダンパー板１の両端
部に鉄板から成る取付用プレート２，２を溶接等の手段
で固設する。而して、該ダンパー板１は震度V程度の地
震で降伏し、そして、地震エネルギーを吸収できるもの
が採択される。但し、該ダンパー板１は震度VII程度の
地震に３回位遭遇しても交換を要する破損をすることは
ない。因みに、後述の構造部材の柱３，３…及び主梁
４，４…は震度V程度の地震時に於ても損傷することが
ないように構築されている。

【０００９】又、該ダンパー板１は前記塑性変形できる
ようにするために軟鋼等にて所定の板厚を有して略横長
の矩形状に形成されており、そして、このダンパー板１
の両端部に溶接される前記取付用プレート２，２は縦長
の矩形状に形成されてボルト孔５，５…が開穿されてい
る。

【００１０】又、該ダンパー板１の上下両端部及び左右
両側部には前後にリブ６，６，６，６が対峙して設けら
れる。斯くして、該ダンパー板１を主要部とする地震エ
ネルギー吸収部７が形成され、更に、該ダンパー板１は
該リブ６，６，６，６によって平滑面を維持できるよう
にすると共に、前記構造部材が受ける地震エネルギーを
該ダンパー板１が吸収するとき、該ダンパー板１が震度
V程度の地震で降伏するまで耐えられることが可能とな
る。即ち、該ダンパー板１は極低降伏点鋼と称せられる
軟鋼から成り、そして、地震エネルギーを吸収するのに
最適な剛性と降伏耐力及び塑性変形能力を有することが
できるように形成されるのである。

【００１１】一方、該地震エネルギー吸収部７を結合す
るための梁部８，８が形成される。該梁部８は略正方形
状の取付用鉄板９の略前半部に、前記ボルト孔５，５…
と孔心が一致するボルト孔５ａ，５ａ…を有し、更に、
後半部上下にアンカー鉄筋１０，１０を溶接すると共
に、スタットボルト１１，１１…を前後に及んで固設
し、更に、柱３に剛結するための矩形状の主鉄筋１２，
１２を該取付用鉄板９の前記後半部の前後に配設し、そ
の後方部を前記アンカー鉄筋１０，１０の後端部より更
に後方へ突出させる。そして、該アンカー鉄筋１０，１
０及び前記スタットボルト１１，１１…を含み、該取付
用鉄板９の後半部にコンクリート１３を打設して成るも
のである。尚、前記主鉄筋１２，１２には夫々あばら筋
１２ａ，１２ａ…が介装される。

【００１２】そこで、プレキャスト部材１４は、前記地
震エネルギー吸収部７の両端部に設けてある取付用プレ
ート２，２を、該取付用プレート２，２に対峙して両側
に配設される前記梁部８，８に設けてある取付用鉄板
９，９に重ね、そして、夫々の対応するボルト孔５，５
…及び５ａ，５ａ…の各孔心を一致させてボルト１５，
１５…にて締結して構成される。

【００１３】次に、請求項１記載の発明を図８乃至図１
０に従って説明する。図８及び図９は建築物の構造部材
Ｒを示す。該建築物は主としてＲＣ造のマンション等の
高層建築物である。建築物においては、比較的短いスパ
ンの梁に地震エネルギーが集中し、高さ方向においても
変形が大きい階と小さな階があり、従って、比較的スパ
ンの短い柱間で、且つ、変形が集中する階の柱３，３間
に前記プレキャスト部材１４を介装する。そこで、該建
築物の最外端部（図８及び図９に於ては角部）に対峙し
て立設されている柱３，３，３間に、中央部に地震エネ
ルギー吸収部７を有するプレキャスト部材１４，１４を
架設し、そして、該プレキャスト部材１４の両端部の前
記主鉄筋１２，１２…を該柱３，３の主鉄筋（図示せ
ず）間に落とし込み、更に又、該プレキャスト部材１４
の内側であって、該プレキャスト部材１４に並列に床１
６を支える小梁１７が前記柱３，３間に架け渡される。
そして、該プレキャスト部材１４と床下面との隙間を保
持した状態で柱梁接合部及び床コンクリートを打設する
ことにより、該プレキャスト部材１４の両端部が該柱
３，３，３に夫々剛結合されることになる。

【００１４】又、該プレキャスト部材１４の取付位置は
前述せる如く、スパンの最も小なる柱３，３，３間であ
ると同時に、上方の床１６の下面であって、該床１６と
は一定間隔を有して縁切りされ、更に、居住者の専有部
Ｅを避けてバルコニー部Ｆに設置される。依って、該プ
レキャスト部材１４の設置によって居住空間を圧迫した
り、或いは居住者によって任意に取外されるようなこと
はなく、水漏れや音漏れの心配もない。

【００１５】又、該プレキャスト部材１４の取付位置は
前述する通り、専有部Ｅを避けて建物外部に設置される
のであるが、この場合、下層の天井Ｇと上面の床１６と
の間に設置するを可とする。然るときは点検も容易であ
り、該プレキャスト部材１４が直接露出しないので外観
を損うこともない。但し、該天井Ｇが設置されていない
場合は、フレキシブルカバー等を用いて該プレキャスト
部材１４を被蔽してもよい。又、該プレキャスト部材１
４は建築物の概ね全層の１５％程度の層に設置せられる
を可とする。然るときは、地震時に於て隅柱に過大の軸
力変動が加わることはない。更に、設置する建築物の層
は動的解析により変形が最も集中する層を選定するを可
とする。然るときは、制震効果が向上する。該小梁１７
は、その両端部が前記柱３，３に対して剛結せず、係止
された状態で介装される。従って、地震時に於て該地震
エネルギーは該小梁１７の前記柱３，３との係止位置で
曲げモーメントを殆ど負担しないように形成される。依
って、該小梁１７は地震力を受けて変形が生じることが
ないので、該小梁１７に支承されている床１６にひび割
れが発生して下階への音漏れや水漏れなどを心配しなけ
ればならないと云う憂いは解消される。

【００１６】即ち、地震エネルギーは最もスパンの小な
る前記柱３，３間に集中し、そして、その部位に変形が
集中することになるのであるが、このスパンの小なる部
位に前記プレキャスト部材１４が架設され、そして、該
プレキャスト部材１４の両端部は該柱３，３に剛結され
るが、該プレキャスト部材１４は床１６から所定間隔を
有し、該床１６と縁切りされており、そして、該床１６
を支える小梁１７を該プレキャスト部材１４の内側に別
途設けてある。而も、該小梁１７の両端部は柱３，３に
剛結せず、例えば、該柱にほぞ穴（図示せず）と称せら
れる凹部を設け、該ほぞ穴に該小梁１７の両端部に突設
している筋材を嵌挿し、且つ、該筋材は該柱３，３に定
着しない。従って、該小梁１７は特に柱３，３との接合
部に於て地震力を負担しないので、地震発生時に於ても
曲げモーメントが負荷されることがなく、変形もしな
い。斯くして、該小梁１７は床１６を安定的に支承する
ことが可能となる。

【００１７】而して、前記地震発生時に於ては、該小梁
１７と並設してある前記プレキャスト部材１４が該地震
力を負担することになる。即ち、該プレキャスト部材１
４の両端部が柱３，３に剛結されているので、該プレキ
ャスト部材１４の該剛結部に地震力が作用し、そして、
該地震力は該プレキャスト部材１４の中央部に配設され
ているダンパー板１に伝達される。そして、該地震力が
該ダンパー板１の所定の降伏耐力を越えたとき該ダンパ
ー板１は塑性変形し、極めて効率良く該地震力を該ダン
パー板１が吸収して建築物の構造部材の破壊を未然に防
止することができる。

【００１８】又、該ダンパー板１は既に説明したよう
に、震度VII程度の地震に３回程遭遇するまでは交換を
要するまでには破損しないように構成されているが、万
一破損した場合は、該ダンパー板１のみをボルト１５，
１５…の弛緩動作及び緊締動作によって容易に交換でき
るので、コスト節減を計ることができる。

【００１９】又、該プレキャスト部材１４は現場に持ち
運んで前記柱３，３間に架設する作業のみで設置するこ
とが可能となる為、作業性が極めて向上する。

【００２０】尚、本発明の前記ダンパー板１に代え、矩
形状の鉄板にスリットを開穿し、その両端部にボルト孔
を設けた所謂スリット板を用いることもでき、更に、本
発明は、前記プレキャスト部材１４に代えて、ダンパー
と鉄筋組からなる部材を柱間に落とし込み型枠を設置
し、小梁１７、床１６、柱梁接合部と同時にコンクリー
トを打設して、ダンパー付きのＲＣ梁を現場打ちしても
よい。の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことが
でき、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは
当然である。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、上記一実施の形態に於て詳述
する如く、建築物のＲＣ造柱間に、中央部に制震用のダ
ンパー板を配置した梁部材を架設し、且つ、該梁部材の
両端部は該柱に剛結してあるので、地震時に於て、地震
力は建築物のＲＣ造柱間に架設した該梁部材に伝達さ
れ、そして、該地震力が大きくなり、前記ダンパー板の
所定の降伏耐力を越えたとき、該ダンパー板は塑性変形
して該地震力を吸収する。依って、建築物の構造部材
は、このダンパー板の前記塑性変形によって最も効果的
にその破壊が未然に防止される。

【００２２】而も、前記柱間には該梁部材の内側であっ
て、且つ、該梁部材と並列に床を支えるための小梁が架
設されており、且つ、該小梁の両端部は該柱に対して剛
結せず、単に係止された状態で架設されている。即ち、
該小梁は地震力を殆ど負担しないで柱に係止された状態
で床の重量を支持している。従って、地震発生時に於て
は、該地震力は前記梁部材に伝達され、該小梁には殆ど
作用しない。斯くして、地震力は前記梁部材によって効
果的に吸収されて構造部材の破壊を防止すると共に、該
小梁は地震力を受けて変形するようなことがないので、
床に対してひび割れ等の現象を生じさせることは全くな
い。

【００２３】而も、該部材の取付位置は専有部を避けて
建物外部に設置されるため、居住空間を圧迫したり、或
いは音漏れや水漏れについての心配もない。更に又、該
部材は上面の床と下層の天井との間に設置することが可
能であるため、点検及び維持管理も容易となる。

【００２４】更に又、該梁部材をプレキャスト部材とす
れば、予め工場生産しておくことができるので、単に現
場まで運搬し、そして、之を前記ＲＣ造の間に組付ける
作業のみで施工できるので取付の作業性が向上し、コス
トダウンにも寄与することができる等、正に著大なる効
果を奏する発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の態様を示し、地震エネルギー
吸収部の正面図。

【図２】図１の右側面図。

【図３】図１の平面図。

【図４】本発明の一実施の態様を示し、梁部の正面図。

【図５】図４の平面図。

【図６】本発明の一実施の形態を示し、プレキャスト部
材の正面図。

【図７】図６の平面図。

【図８】ＲＣ建築物の主体構造を示す平面図。

【図９】図８の主体構造の隅部に本発明を実施した状態
を示す解説平面図。

【図１０】本発明の一実施の形態を示し、プレキャスト
部材と小梁との取付位置を示す解説側面図。

【符号の説明】

１ ダンパー板 ２ 取付用プレート ３ 柱 ４ 主梁 ５，５ａ ボルト孔 ７ 地震エネルギー吸収部 ８ 梁部 ９ 取付用鉄板 １０ アンカー鉄筋 １２ 主鉄筋 １３ コンクリート １４ プレキャスト部材 １５ ボルト １６ 床 １７ 小梁 Ｒ ＲＣ建築物の構造部材 Ｅ 専有部 Ｆ バルコニー部 Ｇ 下層の天井

フロントページの続き (72)発明者 木崎 朗 東京都新宿区津久戸町２番１号 株式会社 熊谷組東京本社内 Ｆターム(参考） 2E163 FA12 FB01 FB02 FB07 FB22 FB31 FB34 FB46 FB50 FD02 FD03 FD12 FD21 FD23 FD36 FD40 FD42 FD44 FD46 FD48 FD54 FF12 FF13 3J048 AA06 AB01 AC06 BC09 EA38 3J066 AA30 BA03 BB04 BD07 BF01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建築物のＲＣ造柱間に、中央部に制震用
   のダンパー板を有する部材を介装し、且つ、該部材の両
   端部が該柱に剛結するようにして該部材を該柱間に架設
   すると共に、該部材の内側に、床を支える小梁の両端部
   を前記柱に剛結せず、係止した状態で該小梁を該部材と
   並設したことを特徴とする建築物の制震装置。
2. 【請求項２】 建築物のＲＣ造柱間に架設せられる部材
   はプレキャスト部材からなり、中央部に制震用のダンパ
   ー板を有し、且つ、該制震用のダンパー板は軟鋼あるい
   はスリットを有する鋼板等からなり、その両端部に所々
   にボルト孔を有する鉄板からなる取付用プレート部を有
   し、地震時の振動エネルギーを前記ダンパー板が吸収し
   て塑性変形できるように構成され、一方、前方部が前記
   取付用プレート部と合接して前記ボルト孔と孔心が一致
   するボルト孔を有する取付用鉄板の後方部に、アンカー
   鉄筋等が固設されると共に、前記柱に剛結せらるべき主
   鉄筋を一部突設し、更に、該取付用鉄板の前記後方部に
   コンクリートを打設して一体的に固結し、前記ダンパー
   板の両端部に設けられている前記取付用プレート部を該
   取付用鉄板の前方部に合接し、夫々のボルト孔を合致さ
   せてボルト結合したことを特徴とする建築物の制震装置
   に用いるプレキャスト部材。