JP2002173977A - 制震機構を備えた鉄骨造柱梁接合部 - Google Patents
制震機構を備えた鉄骨造柱梁接合部Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】地震等のエネルギーを吸収する制震機構を備え
た鉄骨造柱梁接合部を提供する。 【解決手段】鉄骨梁１の上フランジ８及び鉄骨柱２のフ
ランジ６は接合金物とそれぞれ高力ボルト４で締結さ
れ、同鉄骨梁１の下フランジ８が鉄骨柱２のフランジ６
から離間する挙動を拘束しない程度のルーズ孔をあけた
接合金物と鉄骨梁１のウェブとが梁の材軸方向に滑るこ
とが可能に高力ボルト４で止められ、同接合金物と鉄骨
柱２のフランジ６とは高力ボルト４で緊結され、鉄骨梁
１の下フランジ８と鉄骨柱２とはダンパー１１を介して
繋がれていることを特徴とする。
た鉄骨造柱梁接合部を提供する。 【解決手段】鉄骨梁１の上フランジ８及び鉄骨柱２のフ
ランジ６は接合金物とそれぞれ高力ボルト４で締結さ
れ、同鉄骨梁１の下フランジ８が鉄骨柱２のフランジ６
から離間する挙動を拘束しない程度のルーズ孔をあけた
接合金物と鉄骨梁１のウェブとが梁の材軸方向に滑るこ
とが可能に高力ボルト４で止められ、同接合金物と鉄骨
柱２のフランジ６とは高力ボルト４で緊結され、鉄骨梁
１の下フランジ８と鉄骨柱２とはダンパー１１を介して
繋がれていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、建築の鉄骨造柱
梁接合部の技術分野に属し、特には地震等のエネルギー
を吸収する制震機構を備えた鉄骨造柱梁接合部に関す
る。
梁接合部の技術分野に属し、特には地震等のエネルギー
を吸収する制震機構を備えた鉄骨造柱梁接合部に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、鉄骨造建築物における柱梁接合部
は剛接接合を基本としている。そのため、鉄骨造柱梁接
合部としては、図３に示すブラケット形式、図４に示す
現場溶接形式、及び図５に示すスプリットティー形式な
どが一般的に採用実施されている。
は剛接接合を基本としている。そのため、鉄骨造柱梁接
合部としては、図３に示すブラケット形式、図４に示す
現場溶接形式、及び図５に示すスプリットティー形式な
どが一般的に採用実施されている。
【０００３】なお、特許第２７５０３６０号公報に記載
された免震建築構造物は、ボルトで締結する構造材と接
合金物との間に減衰材を挟持させ、それらを一体的にボ
ルト結合した機構である。
された免震建築構造物は、ボルトで締結する構造材と接
合金物との間に減衰材を挟持させ、それらを一体的にボ
ルト結合した機構である。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】図３に示す「ブラケ
ット形式」による鉄骨造柱梁接合部は、鉄骨梁の接合個
所が、柱ａとブラケットｂの溶接接合部と、高力ボルト
摩擦接合または溶接接合による梁・ブラケット継手部の
２ヶ所となり、施工工数が多くなり、コストが割高とな
る欠点がある。
ット形式」による鉄骨造柱梁接合部は、鉄骨梁の接合個
所が、柱ａとブラケットｂの溶接接合部と、高力ボルト
摩擦接合または溶接接合による梁・ブラケット継手部の
２ヶ所となり、施工工数が多くなり、コストが割高とな
る欠点がある。
【０００５】図４に示す「現場溶接形式」による鉄骨造
柱梁接合部は、現場溶接の作業が天候によって多大な影
響を受けること、そして、完全溶け込み溶接部を超音波
探傷試験により許容欠陥範囲内にあること（溶接の品
質）を確認する必要があり、工程が延びること、並びに
コスト高となるほか、溶接縮みに対する梁部材ｃの寸法
等の高度な管理が要求されることなどに問題がある。
柱梁接合部は、現場溶接の作業が天候によって多大な影
響を受けること、そして、完全溶け込み溶接部を超音波
探傷試験により許容欠陥範囲内にあること（溶接の品
質）を確認する必要があり、工程が延びること、並びに
コスト高となるほか、溶接縮みに対する梁部材ｃの寸法
等の高度な管理が要求されることなどに問題がある。
【０００６】図５に示す「スプリットティー形式」によ
る鉄骨造柱梁接合部は、ダイアフラムｄが存在しない
と、図６に示すように、柱ａのフランジに面外変形が生
ずる。そのため補強プレート等による補強を行わなけれ
ば、柱梁接合部を剛接接合とする設計条件を満足できな
いという問題がある。
る鉄骨造柱梁接合部は、ダイアフラムｄが存在しない
と、図６に示すように、柱ａのフランジに面外変形が生
ずる。そのため補強プレート等による補強を行わなけれ
ば、柱梁接合部を剛接接合とする設計条件を満足できな
いという問題がある。
【０００７】次に、上記特許第２７５０３６０号公報に
記載された免震建築構造物の場合は、その実施例による
と、接合金物は接合板と減衰材とフランジ板を貫通した
複数の高力ボルトにより梁に一体化されるので、減衰材
が地震時に変形して接合部に生じた応力の一部を減衰材
に吸収させるためには、高力ボルトが曲げ変形すること
になる。また、柱のフランジ板と減衰材と接合金物の基
板は、貫通した高力ボルトで接合されているが、基板か
ら高力ボルトへ引張力が作用する場合には、柱のフラン
ジが図６のように面外変形を生ずるという欠点、問題点
がある。
記載された免震建築構造物の場合は、その実施例による
と、接合金物は接合板と減衰材とフランジ板を貫通した
複数の高力ボルトにより梁に一体化されるので、減衰材
が地震時に変形して接合部に生じた応力の一部を減衰材
に吸収させるためには、高力ボルトが曲げ変形すること
になる。また、柱のフランジ板と減衰材と接合金物の基
板は、貫通した高力ボルトで接合されているが、基板か
ら高力ボルトへ引張力が作用する場合には、柱のフラン
ジが図６のように面外変形を生ずるという欠点、問題点
がある。
【０００８】従って、本発明の目的は、鉄骨梁の上フラ
ンジの上面にはスラブがスタッドを介して締結され、下
フランジが引張りとなる方向の地震力が作用する時の梁
材軸方向の中立軸位置は上フランジ近傍にあることを考
慮して、柱のフランジとの離間変位が最も大きくなる鉄
骨梁端部の下フランジ位置にダンパーによる制震機構を
設置して成る鉄骨造柱梁接合部を提供することである。
ンジの上面にはスラブがスタッドを介して締結され、下
フランジが引張りとなる方向の地震力が作用する時の梁
材軸方向の中立軸位置は上フランジ近傍にあることを考
慮して、柱のフランジとの離間変位が最も大きくなる鉄
骨梁端部の下フランジ位置にダンパーによる制震機構を
設置して成る鉄骨造柱梁接合部を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めの手段として、請求項１に記載した発明に係る制震機
構を備えた鉄骨造柱梁接合部は、鉄骨柱の梁位置に鉄骨
梁を接合して成る鉄骨造柱梁接合部において、鉄骨梁の
上フランジ及び鉄骨柱のフランジは接合金物とそれぞれ
高力ボルトで締結され、同鉄骨梁の下フランジが鉄骨柱
のフランジから離間する挙動を拘束しない程度のルーズ
孔をあけた接合金物と鉄骨梁のウェブとが梁の材軸方向
に滑ることが可能に高力ボルトで止められ、同接合金物
と鉄骨柱のフランジとは高力ボルトで緊結され、鉄骨梁
の下フランジと鉄骨柱とはダンパーを介して繋がれてい
ることを特徴とする。
めの手段として、請求項１に記載した発明に係る制震機
構を備えた鉄骨造柱梁接合部は、鉄骨柱の梁位置に鉄骨
梁を接合して成る鉄骨造柱梁接合部において、鉄骨梁の
上フランジ及び鉄骨柱のフランジは接合金物とそれぞれ
高力ボルトで締結され、同鉄骨梁の下フランジが鉄骨柱
のフランジから離間する挙動を拘束しない程度のルーズ
孔をあけた接合金物と鉄骨梁のウェブとが梁の材軸方向
に滑ることが可能に高力ボルトで止められ、同接合金物
と鉄骨柱のフランジとは高力ボルトで緊結され、鉄骨梁
の下フランジと鉄骨柱とはダンパーを介して繋がれてい
ることを特徴とする。
【００１０】請求項２に記載した発明は、請求項１に記
載した鉄骨柱の梁位置に鉄骨梁を接合して成る鉄骨造柱
梁接合部において、鉄骨梁の下フランジの上面に粘体性
ダンパー又は摩擦ダンパーの本体部分が固定され、前記
ダンパーの可動部は鉄骨柱のフランジに固定されている
ことを特徴とする。
載した鉄骨柱の梁位置に鉄骨梁を接合して成る鉄骨造柱
梁接合部において、鉄骨梁の下フランジの上面に粘体性
ダンパー又は摩擦ダンパーの本体部分が固定され、前記
ダンパーの可動部は鉄骨柱のフランジに固定されている
ことを特徴とする。
【００１１】請求項３に記載した発明は、請求項１に記
載した制震機構を備えた鉄骨造柱梁接合部において、ダ
ンパーとして、極低降伏点鋼などの降伏応力度の低い鋼
材を略アングル形状とした接合金物が使用され、鉄骨梁
の下フランジと接合金物、及び鉄骨柱のフランジと接合
金物とがそれぞれ高力ボルトで緊結されていることを特
徴とする。
載した制震機構を備えた鉄骨造柱梁接合部において、ダ
ンパーとして、極低降伏点鋼などの降伏応力度の低い鋼
材を略アングル形状とした接合金物が使用され、鉄骨梁
の下フランジと接合金物、及び鉄骨柱のフランジと接合
金物とがそれぞれ高力ボルトで緊結されていることを特
徴とする。
【００１２】請求項４に記載した発明は、請求項１に記
載した制震機構を備えた鉄骨造柱梁接合部において、鉄
骨梁の端面と鉄骨柱のフランジ外面との間に隙間調整材
が設置され、鉄骨柱の両フランジ間にダイヤフラムが設
置されていることを特徴とする。
載した制震機構を備えた鉄骨造柱梁接合部において、鉄
骨梁の端面と鉄骨柱のフランジ外面との間に隙間調整材
が設置され、鉄骨柱の両フランジ間にダイヤフラムが設
置されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施形態及び実施例】請求項１記載の発明に係
る制震機構を備えた鉄骨造柱梁接合部の実施形態を図１
と図２に示した。
る制震機構を備えた鉄骨造柱梁接合部の実施形態を図１
と図２に示した。
【００１４】Ｈ形鋼による鉄骨梁１の上フランジ５と接
合金物３とは高力ボルト４で緊結され、同じくＨ形鋼に
よる鉄骨柱２のフランジ６と前記接合金物３も高力ボル
ト４で緊結されている。そして、鉄骨梁１の上フランジ
５の上面にはスラブ７が図示省略のスタッドを介して緊
結されている。このため鉄骨梁１の下フランジ８が引張
りとなる方向の地震力が作用する時の梁材軸方向の中立
軸の位置Ｎは、図１中に応力図を付記したように、上フ
ランジ５の近傍にある。図中のδｔは引張応力、δｃは
圧縮応力を示す。
合金物３とは高力ボルト４で緊結され、同じくＨ形鋼に
よる鉄骨柱２のフランジ６と前記接合金物３も高力ボル
ト４で緊結されている。そして、鉄骨梁１の上フランジ
５の上面にはスラブ７が図示省略のスタッドを介して緊
結されている。このため鉄骨梁１の下フランジ８が引張
りとなる方向の地震力が作用する時の梁材軸方向の中立
軸の位置Ｎは、図１中に応力図を付記したように、上フ
ランジ５の近傍にある。図中のδｔは引張応力、δｃは
圧縮応力を示す。
【００１５】次に、鉄骨梁１は、その下フランジ８が鉄
骨柱２のフランジ６から離間する挙動を拘束しない程度
に長いルーズ孔９aをあけたＬ形状の接合金物９とウェ
ブとが高力ボルト４により鉄骨梁１を材軸方向へ滑らせ
ることが可能に止められ、同接合金物９の脚部は鉄骨柱
２のフランジ６と高力ボルト４で緊結されている。
骨柱２のフランジ６から離間する挙動を拘束しない程度
に長いルーズ孔９aをあけたＬ形状の接合金物９とウェ
ブとが高力ボルト４により鉄骨梁１を材軸方向へ滑らせ
ることが可能に止められ、同接合金物９の脚部は鉄骨柱
２のフランジ６と高力ボルト４で緊結されている。
【００１６】以上の構成を前提として、鉄骨梁１の下フ
ランジ８と鉄骨柱２のフランジ６とがダンパーを介して
繋がれている（以上、請求項１記載の発明）。
ランジ８と鉄骨柱２のフランジ６とがダンパーを介して
繋がれている（以上、請求項１記載の発明）。
【００１７】図１の実施形態は、、鉄骨梁１の下フラン
ジ８の上面に粘体性ダンパー又は摩擦ダンパーの如きダ
ンパー１１の本体部分が固定され、同ダンパー１１の可
動部１１ａの先端部が、鉄骨柱２のフランジ６を貫通し
てその内側面に固定されている(請求項２の記載の発
明)。
ジ８の上面に粘体性ダンパー又は摩擦ダンパーの如きダ
ンパー１１の本体部分が固定され、同ダンパー１１の可
動部１１ａの先端部が、鉄骨柱２のフランジ６を貫通し
てその内側面に固定されている(請求項２の記載の発
明)。
【００１８】従って、鉄骨梁１の下フランジ８が引張り
により鉄骨柱２のフランジ６から離れる挙動のときは、
可動部１１ａがダンパー１１から引き出されるので、そ
の間にダンパー１１がエネルギーを吸収する。逆に、鉄
骨梁１の下フランジ８が引張りから圧縮に移ると、可動
部１１ａは原位置（元の状態）まで納まっていき、その
間にもダンパー１１はエネルギーを吸収する。
により鉄骨柱２のフランジ６から離れる挙動のときは、
可動部１１ａがダンパー１１から引き出されるので、そ
の間にダンパー１１がエネルギーを吸収する。逆に、鉄
骨梁１の下フランジ８が引張りから圧縮に移ると、可動
部１１ａは原位置（元の状態）まで納まっていき、その
間にもダンパー１１はエネルギーを吸収する。
【００１９】かくして鉄骨梁１の下フランジ８が鉄骨柱
２のフランジ６の外面に面タッチすると、以後は圧縮力
が鉄骨柱２のフランジ６からウェブへと伝達される。そ
の際、鉄骨柱２のウェブが局所板曲げ変形を生ずるおそ
れのある場合には、図３〜図５に示した従来技術と同様
に内ダイヤフラム１４を設けて柱の損傷を防止する。
２のフランジ６の外面に面タッチすると、以後は圧縮力
が鉄骨柱２のフランジ６からウェブへと伝達される。そ
の際、鉄骨柱２のウェブが局所板曲げ変形を生ずるおそ
れのある場合には、図３〜図５に示した従来技術と同様
に内ダイヤフラム１４を設けて柱の損傷を防止する。
【００２０】次に、図２に示した鉄骨造柱梁接合部の場
合は、ダンパーとして履歴系ダンパー、図示例では極低
降伏点鋼のように降伏応力度の低い鋼材をアングル形状
に成形した接合金物１５を使用している。即ち、鉄骨梁
１の下フランジ８と接合金物１５、及び接合金物１５と
鉄骨柱２のフランジ６とがそれぞれを高力ボルト１７で
緊結されている（請求項３記載の発明）。
合は、ダンパーとして履歴系ダンパー、図示例では極低
降伏点鋼のように降伏応力度の低い鋼材をアングル形状
に成形した接合金物１５を使用している。即ち、鉄骨梁
１の下フランジ８と接合金物１５、及び接合金物１５と
鉄骨柱２のフランジ６とがそれぞれを高力ボルト１７で
緊結されている（請求項３記載の発明）。
【００２１】従って、鉄骨梁１の下フランジ８が引張り
により鉄骨柱２のフランジ６から離れる挙動のときは、
ダンパーである接合金物１５が引張り伸び変形を生じて
エネルギーを吸収する。逆に、引張りから圧縮に移る
と、接合金物１５は元の形状にまで納まってゆき、その
間にもエネルギーを吸収する。
により鉄骨柱２のフランジ６から離れる挙動のときは、
ダンパーである接合金物１５が引張り伸び変形を生じて
エネルギーを吸収する。逆に、引張りから圧縮に移る
と、接合金物１５は元の形状にまで納まってゆき、その
間にもエネルギーを吸収する。
【００２２】かくして、鉄骨梁１の下フランジ８が鉄骨
柱２のフランジ６の外面に面タッチすると、圧縮力は鉄
骨柱２のフランジ６からウェブへと伝達される。このと
き、鉄骨柱２のウェブが局所板曲げ変形を生ずるおそれ
のある場合には、やはり内ダイヤフラム１４を設けて柱
の損傷を防止する必要のあることは、図１の実施例と同
じである。
柱２のフランジ６の外面に面タッチすると、圧縮力は鉄
骨柱２のフランジ６からウェブへと伝達される。このと
き、鉄骨柱２のウェブが局所板曲げ変形を生ずるおそれ
のある場合には、やはり内ダイヤフラム１４を設けて柱
の損傷を防止する必要のあることは、図１の実施例と同
じである。
【００２３】本発明は、上記したように、鉄骨梁１の特
に下フランジ８が鉄骨柱２のフランジ６に対して離間し
たり面タッチする材軸方向の挙動を呈することを前提と
するので、鉄骨梁１の端面と鉄骨柱２のフランジ６との
間には、図２Ｂに拡大して詳示したように隙間調整材１
０を設置しておくのが好都合である（請求項４の記載の
発明）。
に下フランジ８が鉄骨柱２のフランジ６に対して離間し
たり面タッチする材軸方向の挙動を呈することを前提と
するので、鉄骨梁１の端面と鉄骨柱２のフランジ６との
間には、図２Ｂに拡大して詳示したように隙間調整材１
０を設置しておくのが好都合である（請求項４の記載の
発明）。
【００２４】
【本発明が奏する効果】請求項１〜４に記載した発明に
係る制震機構を備えた鉄骨造柱梁接合部は、柱梁架構を
高力ボルト接合により構築するので、施工性が向上す
る。また、梁端部にダンパーによる制震機構を組み込ん
だので、建物の地震応答を低減できる。さらにダンパー
としての接合金物１５には既製の鋼材（アングル材、Ｃ
Ｔ鋼等）を使用でき、これを冷間成形や溶接組立て等に
より製作する場合も、比較的小さな部分を規格化して大
量に造ることが可能であるから、経済性が高い。
係る制震機構を備えた鉄骨造柱梁接合部は、柱梁架構を
高力ボルト接合により構築するので、施工性が向上す
る。また、梁端部にダンパーによる制震機構を組み込ん
だので、建物の地震応答を低減できる。さらにダンパー
としての接合金物１５には既製の鋼材（アングル材、Ｃ
Ｔ鋼等）を使用でき、これを冷間成形や溶接組立て等に
より製作する場合も、比較的小さな部分を規格化して大
量に造ることが可能であるから、経済性が高い。
【図１】本発明に係る制震機構を備えた鉄骨造柱梁接合
部の正面図である。
部の正面図である。
【図２】Ａは低降伏点鋼ダンパーによる制震機構を備え
た鉄骨造柱梁接合部の正面図、Ｂは柱梁接合部の拡大図
である。
た鉄骨造柱梁接合部の正面図、Ｂは柱梁接合部の拡大図
である。
【図３】従来のブラケット形式の柱梁接合部を示す斜視
図である。
図である。
【図４】従来の現場溶接形式の柱梁接合部を示す斜視図
である。
である。
【図５】従来のスプリットティ形式の柱梁接合部を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図６】スプリットティ形式におけるＨ形鋼柱フランジ
の面外変形を示す説明図である。
の面外変形を示す説明図である。
１ 鉄骨梁 ２ 鉄骨柱 ３ 接合金物 ４、１７ 高力ボルト ５ 梁の上フランジ ６ 柱のフランジ ８ 梁の下フランジ ９ 接合金物 １１ 粘性／摩擦ダンパー １４ ダイヤフラム １５ 接合金物（低降伏点鋼ダンパー）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣重 隆明 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式会 社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 樋口 満 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式会 社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 谷口 元 千葉県印西市大塚一丁目５番地１ 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 春日 康博 千葉県印西市大塚一丁目５番地１ 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 小野 喜信 千葉県印西市大塚一丁目５番地１ 株式会 社竹中工務店技術研究所内 Ｆターム(参考） 2E125 AA13 AB01 AC15 AG12 AG32 AG45 BA55 BB05 BB37 BD01 BE02 BE05 BF04 CA05 CA06 CA90 EA25 EB06
Claims (4)
- 【請求項１】鉄骨柱の梁位置に鉄骨梁を接合して成る鉄
骨造柱梁接合部において、 鉄骨梁の上フランジ及び鉄骨柱のフランジは接合金物と
それぞれ高力ボルトで締結され、同鉄骨梁の下フランジ
が鉄骨柱のフランジから離間する挙動を拘束しない程度
のルーズ孔をあけた接合金物と鉄骨梁のウェブとが梁の
材軸方向に滑ることが可能に高力ボルトで止められ、同
接合金物と鉄骨柱のフランジとは高力ボルトで緊結さ
れ、鉄骨梁の下フランジと鉄骨柱とはダンパーを介して
繋がれていることを特徴とする、制震機構を備えた鉄骨
造柱梁接合部。 - 【請求項２】鉄骨梁の下フランジの上面に粘体性ダンパ
ー又は摩擦ダンパーの本体部分が固定され、前記ダンパ
ーの可動部は鉄骨柱のフランジに固定されていることを
特徴とする、請求項１に記載した制震機構を備えた鉄骨
造柱梁接合部。 - 【請求項３】ダンパーとして、極低降伏点鋼など降伏応
力度の低い鋼材を略アングル形状とした接合金物が使用
され、鉄骨梁の下フランジと接合金物、及び鉄骨柱のフ
ランジと接合金物とがそれぞれ高力ボルトで緊結されて
いることを特徴とする、請求項１に記載した制震機構を
備えた鉄骨造柱梁接合部。 - 【請求項４】鉄骨梁の端面と鉄骨柱のフランジ外面との
間に隙間調整材が設置され、鉄骨柱の両フランジ間にダ
イヤフラムが設置されていることを特徴とする、請求項
１に記載した制震機構を備えた鉄骨造柱梁接合部。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000374097A JP4664484B2 (ja) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | 制震機構を備えた鉄骨造柱梁接合部 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000374097A JP4664484B2 (ja) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | 制震機構を備えた鉄骨造柱梁接合部 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002173977A true JP2002173977A (ja) | 2002-06-21 |
| JP4664484B2 JP4664484B2 (ja) | 2011-04-06 |
Family
ID=18843358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000374097A Expired - Fee Related JP4664484B2 (ja) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | 制震機構を備えた鉄骨造柱梁接合部 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (8)
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