JP2002339590A - ブレース型ダンパーの取付け構造 - Google Patents

ブレース型ダンパーの取付け構造

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JP2002339590A JP2002066423A JP2002066423A JP2002339590A JP 2002339590 A JP2002339590 A JP 2002339590A JP 2002066423 A JP2002066423 A JP 2002066423A JP 2002066423 A JP2002066423 A JP 2002066423A JP 2002339590 A JP2002339590 A JP 2002339590A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定した信頼性の高い接合部により、地震や
風などの外乱に対してダンパー機能を十分に発揮させる
ことができ、かつ施工性に優れた合理的なブレース型ダ
ンパーの取付け構造を提供する。 【解決手段】 鉄筋コンクリート造建物の柱１と梁２で
構成される柱梁架構内に、ブレース型ダンパー３を配置
する。そして、ブレース型ダンパー３の一端部は、梁２
を避け、柱１の外周部に一体化したバンド状の補強プレ
ート４に、ガセットプレート５を介してピン６によりピ
ン接合する。また、ブレース型ダンパー３の他端部は梁
２に埋め込んだ定着部材９から突出するガセットプレー
ト１０に対し、ピン６によりピン接合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、建築構造物や土
木構造物などの鉄筋コンクリート構造物において、地震
や風などの外乱に対し抵抗力や減衰力を発生させるため
のブレース型ダンパーの取付け構造に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】建築構造物や土木構造物などの鉄筋コン
クリート構造物において、ブレース型ダンパーを組み込
むための構造としては、従来、鉄骨部材を鉄筋コンクリ
ート造の柱梁接合部に内蔵させ、その鉄骨部材に溶接で
固定されたガセットプレートを介してブレース型ダンパ
ーを取付け、ダンパーから伝達された抵抗力あるいは減
衰力を本体柱梁架構に伝達する構造が知られている。
【０００３】また、このようなブレース型ダンパーは構
面内にＶ字型あるいは逆Ｖ字型に組み込まれる場合が多
いが、その場合、ブレース型ダンパーの一方の端部が梁
中央部に取付けられることになる。そのような構造とし
ては、梁のコンクリートの打設に先立ってアンカーをセ
ットし、アンカーに取付けたガセットプレートにブレー
ス型ダンパーの端部を接合するのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】まず、上述したブレー
ス型ダンパーの柱梁接合部位置での取付け構造について
は、以下のような問題点がある。
【０００５】鉄筋コンクリート造柱梁接合部は柱の鉄
筋並びに梁の鉄筋が縦横無尽に配置される箇所であり、
上述したガセットプレート等をセットすることが非常に
困難な上、そのガセットプレートには数多くの鉄筋を通
すための穴をあけざるを得なくなる。つまり、鉄骨鉄筋
コンクリート造の接合部よりもさらに過酷な状況とな
る。
【０００６】ブレースを取り合わせるためだけに柱お
よび梁に鉄骨を配置することは工期の短縮に逆行し、施
工日数が増加する。
【０００７】柱梁接合部内に鉄骨部材やガセットプレ
ートが埋め込まれていることで、鉄筋を組み立てた後の
コンクリートの充填性にも問題がある。
【０００８】また、柱と梁の両方に跨がって、ガセット
プレートを取付けるような例も知られているが、建物を
設計する際には、梁端（柱との付け根）にヒンジ（塑性
域）を生じさせることで地震等の外乱のエネルギーを吸
収させるように設計を行っており、地震等による損傷が
梁端に発生することから、ブレース型ダンパーを安定的
に取付ける構造としては合理的でない。
【０００９】一方、ブレース型ダンパーの梁中央部での
取付け構造については、取付け作業に手間がかかる他、
ブレース型ダンパーから梁中央部に作用する力に対し、
通常のアンカーでは十分な応力の伝達が期待できないと
いう課題がある。
【００１０】本願発明は、上述のような従来技術におけ
る課題の解決を図ったものであり、安定した信頼性の高
い接合部により、地震や風などの外乱に対してダンパー
機能を十分に発揮させることができ、かつ施工性に優れ
た合理的なブレース型ダンパーの取付け構造を提供する
ことを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１に係る発
明は、鉄筋コンクリート構造物の柱梁架構内に、ブレー
スにダンパーを組み込んだブレース型ダンパーを取付け
るための構造であり、前記柱梁架構を構成する柱の外周
部に梁と切り離して補強プレートを一体化し、前記補強
プレートに前記ブレース型ダンパーの端部を接合してあ
ることを特徴とするものである。
【００１２】ブレース型ダンパーのダンパーとしては、
オイルダンパー、摩擦ダンパーその他、従来の制震用に
開発されている種々のダンパーが利用可能である。な
お、本願発明で言うブレースにダンパーを組み込んだブ
レース型ダンパーというのは、ブレースの中間にダンパ
ーを取付けたものだけでなく、ダンパー全体がブレース
となるものを含むことを意味している。
【００１３】補強プレートは、柱の外周部に一体化され
ることで、柱の配筋に影響を及ぼさない構造としてい
る。この補強プレートを梁と切り離しているのは、地震
時に塑性化する可能性のある梁端にブレース型ダンパー
からのせん断力あるいは軸力が直接作用しないようにす
るためである。従って、例えば、表面仕上げなどとの関
係で一部梁に当接するような部分があっても、力の直接
的な伝達が実質的になされないものであればよい。
【００１４】補強プレートとブレース型ダンパーの端部
との接合は、例えば、補強プレートにガセットプレート
を溶接して、ガセットプレートにブレース型ダンパーの
端部をボルトあるいはピンなどで接合する方法等が一般
的であるが、特に限定されない。
【００１５】ブレース型ダンパーの少なくとも一端が柱
側だけに取付くことにより、柱への付加せん断力、ある
いは付加軸力が大きくならないかという点については、
オイルダンパー等の減衰装置を建物に組み込んだ場合、
建物の応答とダンパーの応答には位相差が生じ、建物の
応答が最大になる時点では、ダンパーの力は必ずしも最
大にはならないため、一般的にはその付加される応力も
小さい。
【００１６】また、例えばオイルダンパー等の場合、弁
の操作等によりリリーフさせることも可能であり、最大
減衰力に制限を加えることができるため、それによって
付加応力を抑えることも可能である。
【００１７】なお、この補強プレートは、請求項２に記
載したように、柱の上端部または下端部において柱と一
体化させることが考えられる。
【００１８】一般的なＶ字型あるいは逆Ｖ字型に配置さ
れるブレース型ダンパーの場合、柱に接合される端部に
ついてはＶ字型の場合には柱の上端部、逆Ｖ字型の場合
には柱の下端部に補強プレートを配置し、これにブレー
ス型ダンパーを接合するのが効率的な配置となる。
【００１９】また、この補強プレートの構成としては、
請求項３または請求項４に記載したものが考えられる。
【００２０】請求項３は、請求項１に係るブレース型ダ
ンパーの取付け構造において、前記補強プレートが、前
記柱の外周面を覆うバンド状の補強プレートである場合
に限定したものである。
【００２１】バンド状の補強プレートを柱の外周面を覆
うように配置することで、リング状に閉じた断面が形成
され、柱と一体化した状態において、それ自体で高い剛
性が得られる。
【００２２】請求項４は、請求項１に係るブレース型ダ
ンパーの取付け構造において、前記補強プレートが、前
記柱の外周部である柱の断面内外周部に配設したバンド
状の補強プレートである場合に限定したものである。
【００２３】これは、例えば、意匠的に、補強プレート
を外周面に露出させたくない場合を想定したものであ
る。
【００２４】請求項５は、請求項３、４に係るブレース
型ダンパーの取付け構造において、前記バンド状の補強
プレートの内側に、前記柱の断面内に位置する中仕切り
プレートが設けられている場合を限定したものである。
【００２５】請求項３、４のようにリング状に閉じた構
造とすることで、補強プレートの変形を抑制することが
できるが、さらに中仕切りプレートで内側をつなぐこと
で、ブレース型ダンパーの取付け位置などでの局部的な
変形を最小限に抑えることができる。
【００２６】本願の請求項６に係る発明は、鉄筋コンク
リート構造物の柱梁架構内に、ブレースにダンパーを組
み込んだブレース型ダンパーを取付けるための構造であ
り、前記柱梁架構を構成する梁に定着部材を埋め込み、
前記定着部材より前記梁の上面または下面に突出させた
接合部材に前記ブレース型ダンパーの端部を接合してあ
ることを特徴とするものである。
【００２７】例えば、この定着部材を梁の軸方向中央部
に埋め込んだ場合は、ブレース型ダンパーの一端が梁の
軸方向中央部に取付けられることになり、前述した一般
的な配置形態として、ブレース型ダンパーを構面内にＶ
字型あるいは逆Ｖ字型に納めることができる。
【００２８】また、この定着部材を梁の柱近傍部に埋め
込んだ場合は、ブレース型ダンパーの端部が梁の柱近傍
部に取付けられることになり、一本のブレース型ダンパ
ーを柱の近傍部に取付けるような形態にすることができ
る。
【００２９】定着部材としては、請求項７のように、形
鋼で構成することが考えられる。短尺のＨ形鋼などが適
するが、その他、溝形鋼やＴ形鋼などでもよい。この形
鋼とした定着部材は、コンクリート中に埋め込まれた状
態での周囲のコンクリートとの付着により、ブレース型
ダンパーからの力を梁にスムーズに伝達できる。
【００３０】また、この請求項７のように、形鋼とした
定着部材は、その形鋼のフランジを梁における前記ブレ
ース型ダンパーの接合面に平行となるようにしている。
この形鋼のフランジは、定着部材を梁の軸線と直交する
方向へ移動させる力に対して抵抗することになる。
【００３１】ブレース型ダンパーは、この定着部材の上
面または下面に突出させたガセットプレートなどの接合
部材にボルトあるいはピンなどで取り付けることができ
る。なお、定着部材と接合部材が一体のものであっても
よい。
【００３２】請求項８は、請求項６に係るブレース型ダ
ンパーの取付け構造において、前記定着部材に、その軸
方向への移動を阻止するためのフランジを取付けてある
場合を限定したものである。
【００３３】梁の軸方向に延びる定着部材のみの場合、
基本的にはコンクリートとの付着によって抵抗する形だ
が、定着部材にフランジを設けることで、フランジから
コンクリートに圧縮力が作用する形で、定着部材を梁断
面内により確実に定着させ、ブレース型ダンパーのダン
パー機能を確実に発揮させることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】図１は、本願発明に係るブレース
型ダンパーの取付け構造全体の概要を示したもので、鉄
筋コンクリート造建物の柱１と梁２で構成される柱梁架
構内に、それぞれ２本のブレース型ダンパー３をＶ字型
に配置している。
【００３５】１つの構面についてみると、Ｖ字型に配置
に配置された２本のブレース型ダンパー３の上端部を、
柱梁接合部（パネルゾーン）の直下である柱１の上端部
外周面に一体化したバンド状の補強プレート４に接合し
ている。
【００３６】なお、本実施形態においては、補強プレー
ト４にガセットプレート５を溶接し、このガセットプレ
ート５にピン６でブレース型ダンパー３の端部をピン接
合している。また、本実施形態では補強プレート４を柱
１の上端部において一体化しているが、柱１の下端部に
おいて一体化する形態も考えられる。
【００３７】図２はこのような補強プレート４のより具
体的な一実施形態を示したもので、本願の請求項１、
２、３、５に対応するものである。図２(a) 中、１ａは
柱１の主筋、１ｂはフープ筋であり、柱１のコンクリー
トは省略している。
【００３８】本実施形態において、柱１の上端部外周面
にバンド状の補強プレート４に設けたガセットプレート
５に、ブレース型ダンパー３をピン６によりピン接合し
ている点は図１と同様であるが、柱１の外周面を一周し
て角筒状となる補強プレート４の内側にさらに中仕切り
プレート７を設け、補強プレート４の内面および中仕切
りプレート７にシアコネクターとしてのスタッド８を溶
植し、柱１のコンクリートとより一体性を高め、補強プ
レート４の変形を防止している。
【００３９】また、図２(b) に示されるように、本実施
形態において梁２はハーフプレキャスト梁部材２ａを用
い、現場打ちコンクリート（図示せず）と一体化するこ
とで梁２が形成されるようになっている。この梁２を構
成するハーフプレキャスト梁部材２ａの下面と補強プレ
ート４は接しておらず、ブレース型ダンパー３からのせ
ん断力あるいは軸力が直接、梁２には作用しない構造と
なっている。
【００４０】なお、補強プレート４を設けた部分におい
ては、補強プレート４ならびに中仕切りプレート７によ
って補強されるので、柱１のフープ筋１ｂはそのまま設
けてもよいが、省略することもできる。このフープ筋１
ｂの省略は、中仕切りプレート７を含む補強プレート４
の設置が容易になる。
【００４１】また、図３において、補強プレート４の内
側に設ける中仕切りプレート７の別形態を示している。
前述した図２(a) の形態では各中仕切りプレート７を平
行に設けているのに対し、この図３の形態では各中仕切
りプレート７を十字状に交差するようにして設けてい
る。
【００４２】詳述すると、図２(a) の実施形態では、補
強プレート４（角筒幅方向）の中央位置に設けたガセッ
トプレート５に連続するようにして、中央に設けた中仕
切りプレート７と、この中央の中仕切りプレート７の両
側に設けた両中仕切りプレート７とが、それぞれ平行と
なるようにして設けられている。
【００４３】これに対し、図３(a) の実施形態では、補
強プレート４（角筒幅方向）の中央位置に設けたガセッ
トプレート５に連続するようにして、中央に設けた中仕
切りプレート７と、この中央の中仕切りプレート７に交
差するようにして、中央に設けた中仕切りプレート７と
が、十字状に交差するようにして設けられている。
【００４４】図４は、補強プレート４の他の実施形態を
示したもので、本願の請求項４に対応したものである。
本実施形態での補強プレート４は、バンド状に形成して
柱１の外周部である柱１の断面内外周部に配設し一体化
している。
【００４５】これは、例えば、意匠的に、補強プレート
４を外周面に露出させたくない場合を想定したものであ
る。
【００４６】この外周面に露出させたくない場合として
は、「前述した柱１の外周面を覆い一体化した構成が、
柱１および梁２を現場打ちで構築することを想定してい
るのに対し、プレキャスト部材である柱および梁を組立
てて構築する場合は、柱１の外周面を覆うように設ける
必要がない。」ということが考えられる。
【００４７】そして、この場合、バンド状の補強プレー
ト４を柱１の断面内外周部に配設（柱１内に埋設）する
ことで、本願発明の補強プレート４の効果を発揮させつ
つ、プレキャスト部材としての体裁を整えることができ
る。
【００４８】一方、図１の実施形態において、ブレース
型ダンパー３の下端部は梁２の中央部に埋め込んだ短尺
のＨ形鋼からなる定着部材９の上面に突出する接合部材
（ガセットプレート１０）に対し、ピン６によりピン接
合している。
【００４９】本実施形態において、接合部材であるガセ
ットプレート１０は定着部材９の上面に突出している
が、２本のブレース型ダンパー３をＶ字型の頂部が上に
なるように配置する場合、当然、ガセットプレート１０
は定着部材９の下面に突出する形態になる。
【００５０】また、この２本のブレース型ダンパー３を
Ｖ字型の頂部が上になるように配置する場合には、当
然、ブレース型ダンパー３の下端部を、柱梁接合部の直
上である柱１の下端部外周面に一体化した補強プレート
４に接合することになる。
【００５１】なお、図１の実施形態では定着部材９を梁
２の中央部分に埋め込んでいるが、図５に示すように、
柱１の近傍部分に埋め込んで、定着部材９（ガセットプ
レート１０）に１本のブレース型ダンパー３をピン接合
する形態も考えられる。
【００５２】図６は定着部材９のより具体的な一実施形
態を示したもので、本願の請求項６、７、８に対応する
ものである。図中、２ａは梁２の上端筋１ｂであり、梁
２のコンクリートは省略している。
【００５３】本実施形態において、定着部材９として短
尺のＨ形鋼を用い、その上フランジの上面にガセットプ
レート１０を一体化し、ブレース型ダンパー３の下端部
をピン６によりピン接合している点は図１と同様であ
る。
【００５４】定着部材９を構成するＨ形鋼のウェブには
シアコネクターとしてのスタッド１１が溶植されてお
り、梁２のコンクリートとの付着性をより高めている。
また、定着部材９を構成するＨ形鋼のフランジは、梁２
におけるブレース型ダンパー３の接合面に平行となるよ
うにしており、定着部材９を梁２の軸線と直交する方向
へ移動させる力に対して抵抗する。
【００５５】さらに、定着部材９の両端部には、円盤状
のフランジ１２を取付けてある。このフランジ１２は、
梁２のコンクリート内で定着部材９を軸方向に移動させ
ようとする力に対し、軸方向のいずれの方向についても
コンクリートに圧縮力を与える形で面で抵抗して、定着
部材９の安定性をより高めている。
【００５６】この他、定着部材９の形態としては、上記
スタッド１１を省略したもの、あるいはスタッド１１を
設ける代わりに定着部材９の端部以外の中間部にも軸方
向の力に抵抗するフランジ１２を設けたものなど種々の
形態が考えられる。
【００５７】例えば、図７に示すような実施形態の定着
部材９が考えられる。なお、図７中、１０ａは、定着部
材９のフランジと平行にして、ガセットプレート１０に
設けた補強リブである。
【００５８】本実施形態での定着部材９は、その両端部
以外の中間部にも、スタッド１１の代わりとして前述し
たフランジ１２を設けていると共に、両端部および中間
部の各フランジ１２を上方へ延ばして、梁２から突出す
る部分を含めたガセットプレート１０の補強材としてい
る。
【００５９】詳述すると、定着部材９の両端部のフラン
ジ１２は、ガセットプレート１０の梁２から突出する部
分まで延びて、ガセットプレート１０の両側端面および
補強リブ１０ａの両側端面に一体化している。また、定
着部材９の中間部のフランジ１２は、ガセットプレート
１０の梁２から突出した部分まで延びて、ガセットプレ
ート１０の中間部分および補強リブ１０ａの中間部分に
一体化している。
【００６０】このような本実施形態にすると、各フラン
ジ１２によって、定着部材９の強度と共に、梁２から突
出する部分を含めたガセットプレート１０の強度を向上
させることができる。
【００６１】
【発明の効果】本願の請求項１〜５に係る発明は、柱梁
架構内へのブレース型ダンパーの取付けについて、地震
等の外乱により損傷を受けることが想定される梁端部で
の取付けを避け、梁に比べて耐力が大きく、耐久性も高
い柱部材の柱頭あるいは柱脚に取付けることにより、合
理的かつシンプルな構造となっている。
【００６２】また、ブレース型ダンパーを柱の外周部に
位置する補強プレートに取付けるため、柱梁接合部に配
される鉄筋群に悪影響を与えることがなく、また施工時
のコンクリートの充填の妨げとならないため、施工性も
よい。
【００６３】ダンパーを組み込んだブレースの取付け構
造であり、通常のダンパーのないブレースのように、せ
ん断力や軸力が直接伝達される構造と異なり、柱端部の
負担が大きくならないため、ブレース型ダンパーの機能
との組み合わせにおいて、合理的な取付け構造となる。
【００６４】本願の請求項６に係る発明は、柱梁架構内
へのブレース型ダンパーの取付けについて、その一端を
梁の断面内構成する断面内に設けた定着部材を利用して
取付けるものであり、単にブレース型ダンパーからの力
が作用する部分を補強するだけでなく、コンクリート断
面内に定着された定着部材とコンクリートとの間でスム
ーズな力の伝達が図れる。
【００６５】また、請求項８に係る発明は、さらに定着
部材にアンカー機能を有するフランジを取付けることで
定着部材の軸方向への移動を阻止するものであるが、フ
ランジは常にコンクリートに圧縮力を作用させる方向に
機能するため、ブレース型ダンパーから梁への軸力がコ
ンクリートの圧縮強度と定着部材とコンクリートとの付
着によってスムーズに伝達される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明に係るブレース型ダンパーの取付け
構造全体の概要を示す斜視図である。
【図２】 本願発明に係るブレース型ダンパーの取付け
構造の一実施形態を示したもので、(a) は水平断面図
で、(b) は鉛直断面図である。
【図３】 本願発明に係るブレース型ダンパーの取付け
構造の一実施形態を示したもので、(a) は水平断面図
で、(b) は鉛直断面図である。
【図４】 本願発明に係るブレース型ダンパーの取付け
構造の一実施形態を示したもので、(a) は水平断面図
で、(b) は鉛直断面図である。
【図５】 本願発明に係るブレース型ダンパーの取付け
構造の一実施形態を示す概略図である。
【図６】 本願発明に係るブレース型ダンパーの取付け
構造における定着部材の一実施形態を示す斜視図であ
る。
【図７】 本願発明に係るブレース型ダンパーの取付け
構造における定着部材の一実施形態を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
１…柱、２…梁、３…ブレース型ダンパー、４…補強プ
レート、５…ガセットプレート、６…ピン、７…中仕切
りプレート、８…スタッド、９…定着部材、１０…ガセ
ットプレート、１１…スタッド、１２…フランジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2E125 AA04 AA14 AA33 AB12 AC07 AG41 AG45 AG57 BB02 BB03 BB22 BB35 BD01 BE03 BE08 BF04 BF08 CA79 CA90

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 鉄筋コンクリート構造物の柱梁架構内
    に、ブレースにダンパーを組み込んだブレース型ダンパ
    ーを取付けるための構造であり、前記柱梁架構を構成す
    る柱の外周部に梁と切り離して補強プレートを一体化
    し、前記補強プレートに前記ブレース型ダンパーの端部
    を接合してあることを特徴とするブレース型ダンパーの
    取付け構造。
  2. 【請求項２】 前記補強プレートは、前記柱の上端部ま
    たは下端部において前記柱に一体化している請求項１記
    載のブレース型ダンパーの取付け構造。
  3. 【請求項３】 前記補強プレートは、バンド状に形成し
    て前記柱の外周部である柱の外周面を覆い一体化してい
    る請求項１記載のブレース型ダンパーの取付け構造。
  4. 【請求項４】 前記補強プレートは、バンド状に形成し
    て前記柱の外周部である柱断面内の外周部に配設し一体
    化している請求項１記載のブレース型ダンパーの取付け
    構造。
  5. 【請求項５】 前記バンド状の補強プレートの内側に
    は、前記柱の断面内に位置する中仕切りプレートを設け
    ている請求項３または４記載のブレース型ダンパーの取
    付け構造。
  6. 【請求項６】 鉄筋コンクリート構造物の柱梁架構内
    に、ブレースにダンパーを組み込んだブレース型ダンパ
    ーを取付けるための構造であり、前記柱梁架構を構成す
    る梁に定着部材を埋め込み、前記定着部材より前記梁の
    上面または下面に突出させた接合部材に前記ブレース型
    ダンパーの端部を接合してあることを特徴とするブレー
    ス型ダンパーの取付け構造。
  7. 【請求項７】 前記定着部材は、形鋼で構成していると
    共に、その形鋼のフランジを前記梁における前記ブレー
    ス型ダンパーの接合面に平行となるようにしている請求
    項６記載のブレース型ダンパーの取付け構造。
  8. 【請求項８】 前記定着部材には、その軸線方向への移
    動を阻止するためのフランジを取付けてある請求項６ま
    たは７記載のブレース型ダンパーの取付け構造。
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