JP2002303351A - エネルギー吸収体 - Google Patents
エネルギー吸収体Info
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Abstract
エネルギー吸収部材の変形領域を規制することが出来る
地震エネルギーの吸収体を提供する。 【解決手段】上下の梁1,2の間に一対の柱3,4を配
置すると共に両端を梁1,2に固定して架構体を構成す
る。柱3,4の対向する面3a,4aに取付部材5,6
をボルト8により、または溶接により取り付け、この取
付部材5,6に複数のエネルギー吸収部材7を着脱可能
に取り付ける。エネルギー吸収部材7は低降伏点鋼から
なり、規制部材11と取付部材5,6とに挟持されて面外
方向への変形を拘束され、面方向に作用する地震エネル
ギーを吸収する。さらに、低降伏点鋼からなるエネルギ
ー吸収部材7の両端部を規制部材11によって拘束するこ
とで、エネルギー吸収部材7の変形領域を規制する。
Description
に鉄骨系中低層住宅の架構体に作用する地震エネルギー
を吸収することが出来、且つエネルギー吸収部材の両端
部を規制部材で拘束することが出来るエネルギー吸収体
に関するものである。
を吸収するエネルギー吸収体として、例えば特開平6-33
0653号公報に開示された技術がある。この技術(第1公
知例)は、図8に示すように、上下に設けた梁51の間に
一対の左右柱52を設けることによって架構体を構成し、
夫々の柱52に添えて立て付けられる主枠材53と、水平に
設置される連結枠材54と、主枠材53と連結枠材54の間に
斜めのに設置される斜め材55とを備え、更に、連結枠材
54の中央部に塑性体56を配置して構成されている。前記
斜め材55は、塑性体56を柱52に取り付けると共に地震時
に作用する力を伝達する機能を有するものである。
き、塑性体56が最初に降伏し、塑性変形を起こすことで
地震エネルギーを吸収することが出来る。また斜め材55
に変えて三角形や菱形の補剛パネルを用い、この補剛パ
ネルを柱52の間に取り付けると共に補剛パネルの間に塑
性体を取り付けて地震力を伝達すると共に地震エネルギ
ーを吸収し得るように構成されたものもある。更に、塑
性変形した塑性体を交換することで、速やかに当初の状
態に復帰させることが出来るように構成したものもある
(特開平9-273329号公報)。
に複数のスリット57aを形成したスリット板57を取り付
けて構成された技術(第2公知例)もある。この技術で
は、ウエブが塑性変形することで地震エネルギーを吸収
することが出来る。
では、高いエネルギー吸収効率を示すものの、斜め材や
補剛パネルが必須であり、柱間を狭くするために、この
補剛パネルを小さくして数を増やすことが考えられる。
しかし、数が増えることによって柱への取付加工や部品
点数の増加が発生するなど、現実的ではない。このた
め、幅寸法(左右柱の間隔)が大きくならざるを得ない
という問題がある。
ての適切な耐力,剛性及び充分な変形能力等の条件を全
て満足させるようにスリット板に形成するスリットの
幅,高さ,板厚等を設定するのは極めて困難であるとい
う問題がある。
くすることが出来、さらにエネルギー吸収部材の両端部
を規制部材で拘束することで、エネルギー吸収部材の変
形領域を規制することが出来るエネルギー吸収体の技術
を提供することにある。
に本発明に係るエネルギー吸収体は、上下に配置された
梁と、前記梁の間に隣接して配置された一対の柱と、前
記一対の柱の対向する面に取り付けられた縦長材と、前
記縦長材に対し着脱可能に取り付けられた複数のエネル
ギー吸収部材とを有して構成されるものである。
れた梁の間に一対の柱を配置して取り付けることで架構
体を構成し、この架構体を構成する柱の対向する面に夫
々縦長材を取り付け、更に、この縦長材に複数のエネル
ギー吸収部材を着脱可能に取り付けることによって、地
震時に架構体に作用する水平力によってエネルギー吸収
部材が塑性変形することで、地震エネルギーを吸収する
ことが出来る。従って、縦長材は、エネルギー吸収部材
を柱に取り付けると共に地震時に作用する力を伝達する
機能を有する。
複数のエネルギー吸収部材を取り付けることによって、
地震時にエネルギー吸収部材に力が作用したとき、この
力は縦長材によって緩和され、柱にはエネルギー吸収部
材の取付部位毎に力が集中して作用することがない。こ
のため、柱の強度等の性能は特別に高くする必要がな
く、架構体としての一定の性能が確保されていれば良
い。
離を狭くし、この柱間に複数のエネルギー吸収部材を配
置すると共に個々のエネルギー吸収部材を夫々補剛パネ
ルに取り付けた場合、エネルギー吸収部材に作用する力
は、補剛パネルの取付部位毎に柱に伝達されることとな
り、柱の強度や曲げ剛性を高くする必要が生じる。
複数のエネルギー吸収部材を取り付けることによって、
柱の性能を一定の値に保持して柱間の寸法を小さくする
ことが出来る。
付けた縦長材に対し着脱可能に取り付けられているの
で、塑性変形したエネルギー吸収部材を縦長材から取り
外して新たなエネルギー吸収部材を取り付けることで、
初期の状態に復帰させて地震に対応することが出来る。
特に、架構体に取り付けるエネルギー吸収部材の数を適
宜設定することで、吸収し得る地震時のエネルギーを調
整することが出来る。
取り付けた1つの縦長材に取り付けられるので、架構体
を構成する一対の柱の間隔を狭くすることが出来、小形
で吸収すべき地震エネルギーに高い適応性を持ったエネ
ルギー吸収体を構成することが出来る。尚、縦長材に対
するエネルギー吸収部材の取付間隔は必ずしも等間隔で
ある必要はない。
エネルギー吸収部材の両端部を規制部材によって拘束す
ることによって、該エネルギー吸収部材の変形領域を規
制部材の間にのみ規制することが出来る。
ましい実施形態について図を用いて説明する。図1は第
1実施例に係るエネルギー吸収体の構成を説明する図で
ある。図2はエネルギー吸収体の構成を説明する図であ
り図1のII−II矢視図である。図3は架構体に対してエ
ネルギー吸収部材を取り付けた状態を説明する図であ
る。図4はエネルギー吸収部材の構成を説明する三面図
である。図5は規制部材の構成を説明する図である。図
6は第2実施例に係るエネルギー吸収体の構成を説明す
る図である。図7は第3実施例に係るエネルギー吸収体
の構成を説明する図である。
の柱を有する架構体に取り付けた縦長材に複数のエネル
ギー吸収部材を着脱可能に取り付けて構成したものであ
り、エネルギー吸収部材の取付数を適宜設定することに
よって吸収し得るエネルギーを調整することが可能であ
り、柱からなる架構体に取り付けた縦長材を介してエネ
ルギー吸収部材を取り付けることで、架構体の幅寸法、
即ち、柱間の寸法を小さくすることが可能である。
の心間寸法は300mm程度に設定されており、最大寸法で
あっても450mm程度に納めるように構成されている。
エネルギー吸収体Aの構成について説明する。図に於い
て、上下の梁1,2が所定の間隔を持って配置されてお
り、これらの梁1,2の間に一対の柱3,4が配置さ
れ、夫々上下両端部が梁1,2に固定されている。前記
柱3,4は、梁1,2と共に架構体を構成するものであ
り、予め設定された強度と剛性を持って構成されてい
る。柱3,4の夫々対向する面3a,4aには縦長材
5,6が取り付けられ、この縦長材5,6に夫々2個、
合計4個のエネルギー吸収部材7が略等間隔に配置され
て取り付けられている。
限定するものではない。即ち、エネルギー吸収体Aが1
階の壁に構成される場合、梁1は鉄骨造の梁からなる2
階の床梁や1階の天井梁が利用され、梁2としては1階
の床梁が利用される。そして1階の床梁は必ずしも鉄骨
造の梁である必要はなく、鉄筋コンクリート造の梁2で
あっても良い。
ルギー吸収部材7に伝達することが可能なように充分に
高い強度と剛性を持って構成されている。これらの柱
3,4は、上下に配置された梁1,2との接続部分は断
面が十字状に形成された接続部材3b,4bとして構成
され、長手方向の中央部分は角形の構造用管からなる本
体部3c,4cとして構成されている。
に取り付けられて複数(少なくとも2個)のエネルギー
吸収部材7を着脱可能に取り付けるものであり、柱3,
4の本体部3c,4cに沿った長尺状の部材によって構
成されている。
ットバーを柱3,4の面3a,4aに溶接して構成して
も良く、本実施例のように取付部5a,6aと接続部5
b,6bからなるT型の部材として構成し、この部材を
柱3,4の面3a,4aにボルト8を利用して締結する
ことで取り付けても良い。
c,4cの長さの略半分の長さを持って形成し、この部
材を2本、柱3,4の面3a,4aに取り付けて構成
(図1,ず6参照)しても良く、また本体部3c,4c
の長さと略等しい長さを持って形成し、この部材を面3
a,4aに取り付けて構成しても良い。
さと略等しい1本の部材によって構成しても、柱3,4
の長さを分割して複数の部材によって構成しても、更
に、フラットバーであっても、T型或いはL型であって
も良い。何れにしても、縦長材5,6は、エネルギー吸
収部材7を複数個取り付けることが可能であれば良い。
のエネルギー吸収部材7を取り付けることによって、地
震時に作用する水平力を負担する際に、この力が縦長材
5,6を介して柱3,4に伝達される。このとき、縦長
材5,6が所定の長さを有しているので、柱3,4に対
して過度の負担をかけることがない。この結果柱3,4
の性能を低くすることが可能となる。このため、柱3,
4に於ける力の作用点の回転を防止することが可能とな
り、固定度の向上をはかることが可能となる。
ことがなく、従って、該柱3,4に局部的な歪みや捩れ
等が発生することを防止して合理的に力を伝達すること
が可能である。
すように、両端側の幅が広く且つ幅方向の両側が中央付
近で外側に向けて凹となる円弧状のくびれ部が形成され
た板材からなる本体部7aと、中央部に形成された円弧
状のくびれ部に形成された屈折部7bとによって構成さ
れており、本体部7aの両端側には夫々2つのボルト穴
7cが形成されており、これらのボルト穴7cよりも内
側に1つのボルト穴7dが形成されている。
れ部の形状及び寸法等(円弧の半径、及び半径の中心位
置、屈折部7bの高さ等)の条件は設計段階で設定さ
れ、個々のエネルギー吸収部材7に於ける吸収可能なエ
ネルギーが設定される。
実施例では2個)を縦長材5,6に当接させ、ボルト穴
7cに夫々ボルト9aを挿通してナット9bを締結する
と共にボルト穴7dに規制部材11を当接させてボルト10
aを挿通してナット10bを締結することで、エネルギー
吸収部材7を縦長材5,6に着脱可能に取り付けること
が可能である。
て構成することが好ましい。この低降伏点鋼は、炭素の
含有量を減らしてより純鉄に近づけたり、結晶粒子を大
きくしたり、或いはニオブ(Nb)等の元素を微量添加
して製造され、一般の軟鋼と比較して降伏点が約半分程
度の値に低下しており、伸び特性を高めて引張強度を低
くしたものである。このため、一般の軟鋼が弾性限度内
の変形量であっても、塑性変形が生起し、このとき歪み
に要するエネルギーに相当する地震エネルギーを吸収す
ることが可能である。
エネルギー吸収部材7を規制部材11によって縦長材5,
6に締結して拘束することで、該エネルギー吸収部材7
の変形領域を規制部材11の間に規制し、矢印方向以外の
方向の変形を抑制することが可能である。
すように、エネルギー吸収部材7に於ける規制部材11を
取り付けるべき位置の平面形状と略一致した形状を有
し、且つエネルギー吸収部材7よりも高い降伏点と高い
強度を有する鋼材によって形成され、更に、高い曲げ剛
性を発揮し得るように構成されている。
では、建物の地震力が作用したとき、この地震力は梁
1,2から架構体を構成する柱3,4に伝達され、縦長
材5,6を介してエネルギー吸収部材7に伝達される。
このとき、エネルギー吸収部材7は伝達された力の大き
さに応じて弾性限度内の変形、或いは弾性限度を越えた
塑性変形し、これらの変形に必要なエネルギーを吸収す
る。
い場合、エネルギー吸収部材7が塑性変形して該地震エ
ネルギーを吸収することが可能である。また各エネルギ
ー吸収部材7には、長尺状の縦長材5,6を介して地震
力が伝達されるため、柱3,4には大きな集中荷重が作
用することがなく、該柱3,4の曲げ変形を少なくして
合理的にエネルギー吸収部材7の機能を発揮させること
が可能である。
材7を確認し、塑性変形している吸収部材7を縦長材
5,6から取り外し、新たなエネルギー吸収部材7を取
り付けることで、初期の状態に復帰させることが可能で
ある。
た縦長材5,6を取り付けると共に4個のエネルギー吸
収部材7を取り付けてエネルギー吸収体Aを構成した例
を説明したが、エネルギー吸収部材7の数は、4個に限
定するものではなく、吸収すべき地震エネルギーに対応
させて適宜設定することが可能である。
吸収体Aの構成を説明する図である。本実施例では、架
構体を構成する一対の柱3,4に夫々2つに分割した縦
長材5,6をボルト8によって取り付けると共に、該縦
長材5,6を介して6個のエネルギー吸収部材7を略等
間隔に配置して取り付けている。またエネルギー吸収部
材7とボルト8の間隔は、エネルギー吸収部材7間の間
隔の略1/2倍である。このような間隔を持ってエネル
ギー吸収部材7を縦長材5に配置することにより、エネ
ルギー吸収体A全体としての剛性を高めることが可能で
ある。
場合であっても、第1実施例と同様にして地震エネルギ
ーを吸収することが可能である。しかし、本実施例で
は、エネルギー吸収部材7の数が多い分だけ、第1実施
例の場合と比較してより大きい地震エネルギーを吸収す
ることが可能である。
Aに関するものである。図に於いて、縦長材5,6は、
柱3,4の本体部3c,4cと略等しい長さを有してお
り、面3a,4aに溶接等の手段で取り付けられてい
る。またエネルギー吸収部材7は7個が略等間隔に配置
され、夫々縦長材5,6に着脱可能に取り付けられてい
る。
であっても、前述した第1,第2実施例と同様にして地
震エネルギーを吸収することが可能である。
エネルギー吸収体では、上下梁の間に配置した一対の柱
に縦長材を取り付けると共に該縦長材に複数のエネルギ
ー吸収部材を配置したので、地震エネルギーを吸収する
ことが出来る。
ることで、吸収し得るエネルギーを所望の値に調整する
ことが出来、且つエネルギー吸収体に必要な耐力,剛性
を容易に得ることが出来る。
着脱可能なエネルギー吸収部材とによって構成されるた
め、幅の狭い柱間であっても容易に構成することが出来
る。このため、建物に於ける耐震要素の振り付けの自由
度を向上することが出来る。
形したエネルギー吸収部材が他の部材とは独立して構成
されるため、地震後の補修の際にも単にエネルギー吸収
部材のみを交換することで良く、低いコストでの補修を
実現することが出来る。
は、幅の狭い部位であっても容易に構成出来、地震後の
修復が容易であるので、特に土地の狭い都市型の鉄骨系
中低層住宅であって、車庫や開口を大きく取った場合に
設置して地震エネルギーを吸収するものとして極めて有
効である。
エネルギー吸収部材の両端部を規制部材によって拘束す
るように構成したので、該エネルギー吸収部材の変形領
域を規制部材の間にのみ規制することが出来る効果を有
している。
制部材をボルトにより取付けた場合には、ボルトの着脱
により簡単に取り外しが出来る効果を有している。か
つ、前記規制部材は、取付けるべき前記エネルギー吸収
体の位置の平面形状と略一致した形状として構成した場
合には、両者を相互に密接せしめて、規制部材によりエ
ネルギー吸収体の両端部が確実に拘束されて、規制をよ
り効果的にすることが出来る。
明する図である。
1のII−II矢視図である。
た状態を説明する図である。
ある。
明する図である。
明する図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 エネルギー吸収部材の両端部が規制部材
によって拘束されて構成されることを特徴とするエネル
ギー吸収体。 - 【請求項2】 前記エネルギー吸収部材及び前記規制部
材はボルトにより取り外し可能に固定されて構成される
ことを特徴とする請求項1のエネルギー吸収体。 - 【請求項3】 前記規制部材は取付けるべき前記エネル
ギー吸収体の位置の平面形状と略一致した形状として構
成されることを特徴とした請求項1又は請求項2のエネ
ルギー吸収体。 - 【請求項4】 前記エネルギー吸収部材は低降伏点鋼よ
りなることを特徴とする請求項1乃至請求項3のエネル
ギー吸収体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002021698A JP4386234B2 (ja) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | エネルギー吸収体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002021698A JP4386234B2 (ja) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | エネルギー吸収体 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07706999A Division JP3286611B2 (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 弾塑性エネルギー吸収体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002303351A true JP2002303351A (ja) | 2002-10-18 |
JP4386234B2 JP4386234B2 (ja) | 2009-12-16 |
Family
ID=19192199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002021698A Expired - Lifetime JP4386234B2 (ja) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | エネルギー吸収体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4386234B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009024435A (ja) * | 2007-07-23 | 2009-02-05 | Jutaku Kozo Kenkyusho:Kk | 制振補強された壁フレーム構造 |
JP2011032777A (ja) * | 2009-08-04 | 2011-02-17 | Jutaku Kozo Kenkyusho:Kk | 建物の制振機構に用いる制振ダンパー |
JP2019065516A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 住友ゴム工業株式会社 | 制震装置 |
JP2019082031A (ja) * | 2017-10-30 | 2019-05-30 | 旭化成ホームズ株式会社 | 免震構造用ダンパー機構、免震構造用ダンパー機構の配置構造、免震構造用トリガー機構、免震構造用トリガー機構の配置構造、免震構造用すべり支承機構、及び建物 |
-
2002
- 2002-01-30 JP JP2002021698A patent/JP4386234B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009024435A (ja) * | 2007-07-23 | 2009-02-05 | Jutaku Kozo Kenkyusho:Kk | 制振補強された壁フレーム構造 |
JP2011032777A (ja) * | 2009-08-04 | 2011-02-17 | Jutaku Kozo Kenkyusho:Kk | 建物の制振機構に用いる制振ダンパー |
JP2019065516A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 住友ゴム工業株式会社 | 制震装置 |
JP2019082031A (ja) * | 2017-10-30 | 2019-05-30 | 旭化成ホームズ株式会社 | 免震構造用ダンパー機構、免震構造用ダンパー機構の配置構造、免震構造用トリガー機構、免震構造用トリガー機構の配置構造、免震構造用すべり支承機構、及び建物 |
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