JP2003049558A - 制振間柱 - Google Patents

制振間柱

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JP2003049558A
JP2003049558A JP2001238654A JP2001238654A JP2003049558A JP 2003049558 A JP2003049558 A JP 2003049558A JP 2001238654 A JP2001238654 A JP 2001238654A JP 2001238654 A JP2001238654 A JP 2001238654A JP 2003049558 A JP2003049558 A JP 2003049558A
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studs
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和彦 笠井
Hiroshi Nakamura
博志 中村
Yasuhiro Nakada
安洋 中田
Takashi Shirai
貴志 白井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 制振間柱と上下階梁との接合部の強度を補強
することで、大規模地震の水平力に対して十分な耐力強
度を発揮できる制振間柱を提供する。 【解決手段】 柱１と梁３で構成される建築構造物の制
振間柱１４であって、Ｈ形鋼製の上下一方の制振間柱１
４ｂに固定された内鋼板７ｂと、他方の制振間柱１４ａ
に固定された外鋼板７ａが交互に単層又は複層に積層し
て配置され、これらの間に粘弾性体１５を挟持して粘弾
性ダンパー１７が構成され、上下方向に向う間柱部材１
４ａ、１４ｂの各接合端面が上下階梁３ａ、３ｂに固定
され、さらに、上下各制振間柱１４ａ、１４ｂ（つま
り、連結部材１３ａ、１３ｂ）の両側又は一側と上下階
梁３ａ、３ｂの間は方杖１９で結合されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築物の構造骨組
みその他各種建設物の構造体において、入力振動エネル
ギー、特に水平力を吸収することを目的とした制振構造
物における制振間柱に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の従来技術として、次の〜が
あり、その技術内容は次のとおりである。
【０００３】特開２０００−２７４１０８は、上下階
梁に直接連結される粘弾性ダンパーの構造に関する。
特開２０００−５４６８０は、粘弾性ダンパーの上下階
梁への詳細な設置構造に関する。特開２０００−７３
６０５は、粘弾性ダンパーの積層鋼板表面形状に関す
る。特開２０００−７３６０８は、粘弾性ダンパーの
連結手法に関する。特開２０００−７３６０９は、粘
弾性ダンパーの連結手法に関する。特開２０００−７
３６１０は、粘弾性ダンパーの連結手法に関する。特
開２０００−７３６１１は、粘弾性ダンパーの周辺の補
強に関する。
【０００４】前記従来例のうち、上下階の梁に作用する
水平方向の振動を間柱を介して粘弾性ダンパーに伝えて
減衰させる例を、図２３によって説明する。同図におい
て、上下階の梁３ａ、３ｂと柱１が柱・梁接合部２で接
合されていると共に、上下階の梁３ａ、３ｂ間を、粘弾
性ダンパー６を中間に設けた制振間柱４で連結して建築
物の構造骨組みが構築されている。
【０００５】すなわち、制振間柱４の中間部は上下に分
断されて、上階の梁３ａに上端が固定された上部制振間
柱４ａと、下階の梁３ｂに下端が固定された下部制振間
柱４ｂとからなっており、かつ、上下部の制振間柱４
ａ、４ｂにはそれぞれ内外鋼板５ａ、５ｂが固着されて
いて、互いに平行間隔をあけて重なり合っており、この
重なり合った平行間隔部に所定厚の板状の粘弾性体５が
配置され、上下部の制振間柱４ａ、４ｂでこれを挟持
し、接着材で固着することで粘弾性ダンパー６を構成し
ている。
【０００６】前記の制振間柱４によると、地震により建
築物の構造骨組みが振動し、梁３ａ、３ｂに図２３
（Ｂ）の矢印の水平力が作用したとき、その水平力は梁
３から上下の制振間柱４ａ、４ｂを介して粘弾性体５に
伝わり、この粘弾性体５で水平力が減衰されながら、柱
１と、上下の梁３ａ、３ｂと、制振間柱４は図２３
（Ｂ）のの点線のように変形することで徐々に振動が減
衰される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】間柱に粘弾性ダンパー
を組み込んで建築物の構造骨組みを設計するときは、想
定した所定規模の地震による水平力の大きさと、その
際、建築物の制振能力を計算して決め、その条件に見合
うよう、粘弾性体の材質、大きさ、厚み（断面積）等で
決まる所期値の減衰能力を有する粘弾性ダンパーを製作
し、前記間柱に組み込むのである。しかし、従来の制振
間柱の上下端部と上下階梁との接合構造では、地震によ
る水平力が建物に作用した際の制振間柱４と上下階の梁
３ａ、３ｂとの接合部の耐力強度が不足し、次の問題が
あった。
【０００８】すなわち、図２３（Ｂ）において、粘弾性
ダンパー６による制振作用は、制振間柱４→梁３ａ、３
ｂ→柱・梁接合部２の経路で伝わって建築物の揺れを制
振するものであるが、制振間柱４の上下端部は上下階の
梁３ａ、３ｂに溶接または、ボルト接合で固着されるだ
けであるので、比較的大規模の地震による水平力に対し
ては接合部強度が十分でなく、そのため、制振機能を発
揮する前に制振間柱４と梁３との接合部９ａが破断され
る不具合があった。
【０００９】本発明は、従来のこの問題点を解決した新
規な制振間柱を提供するものである。
【００１０】
【問題を解決するための手段】前記の問題点を解決する
ために、本発明に係る制振間柱は、次のように構成す
る。
【００１１】第１の発明は、柱、梁で構成される構造物
の制振間柱であって、上下方向に向うＨ形鋼製の一方の
制振間柱に固定された内鋼板と、他方の制振間柱に固定
された外鋼板が交互に単層又は複層に積層して配置さ
れ、この内外鋼板の間に粘弾性体を挟持して振動エネル
ギー吸収部が構成され、前記上下方向に向う制振間柱の
各接合端面が上下階梁に溶接又はボルト等で固定される
と共に、上下各制振間柱又はこれに結合するＨ形鋼製の
連結部材の両側又は一側と上下階梁の間は方杖で結合さ
れていることを特徴とする。
【００１２】第２の発明は、柱、梁で構成される構造物
の制振間柱であって、上下方向に向う制振間柱のうち、
下部の制振間柱を、粘性体が収容された上部開口の制振
ボックスで構成すると共に、上部の制振間柱を構成する
制振鋼材を、前記制振ボックスの粘性体中に挿入して振
動エネルギー吸収部が構成され、前記上下方向に向う制
振間柱の各接合端面が上下階梁に溶接又はボルト等で固
定されると共に、上下各制振間柱又はこれに結合するＨ
形鋼製の連結部材の両側又は一側と上下階梁の間は方杖
で結合されていることを特徴とする。
【００１３】第３の発明は、第１又は第２の発明におけ
る方杖に代えて補強リブを設け、間柱部材の両側又は一
側と前記補強リブの一辺を固着し、補強リブの他辺と上
下階梁を固着したことを特徴とする。
【００１４】第４の発明は、第１または第２の発明にお
ける方杖に代えて補強リブを設け、前記Ｈ形鋼製の連結
部材のフランジに前記補強リブの一辺を固着し、補強リ
ブの他辺とＨ形鋼製の梁フランジを固着したことを特徴
とする。
【００１５】第５の発明は、第１又は第２の発明におけ
る方杖に代えて補強リブを設け、前記Ｈ形鋼製制振間柱
又は連結部材の側部フランジに前記補強リブの一辺を固
着すると共に、補強リブの他辺をＨ形鋼製の梁フランジ
に固着したことを特徴とする。
【００１６】第６の発明は、第１〜第５の何れかの発明
における制振間柱が、隣合う柱間において複数組併設さ
れていることを特徴とする。
【００１７】
【作用】本発明によると、制振間柱を上下階の梁に溶接
やボルトで固定してなる接合部に加えて、当該制振間柱
（或いは連結部材）の両側または一側と上下階梁の間が
方杖または補強リブで結合されることで、制振間柱と梁
との接合部の全体的接合強度が向上されているので、大
規模地震時等、建物に作用する大きな水平力に対して十
分な耐力強度を比較的容易に発揮させることができる。
また、方杖又は、補強リブで結合されることで、粘弾性
体のせん断変形が大きくなり、より多くの振動エネルギ
ーを吸収させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図を参
照して詳細に説明する。
【００１９】図１〜図４は実施形態１を示し、図１
（Ａ）、（Ｂ）は、粘弾性ダンパーを組み込んだ制振間
柱の配置構造の概要と、建築物の構造骨組の減衰作用の
説明図で、従来例として示す図２３（Ａ）、（Ｂ）に対
応するものである。
【００２０】図１において、建築物の構造骨組は、角鋼
管にコンクリートを充填してなる柱１と、Ｈ形鋼製の梁
３とが柱・梁接合部２で接合され構成される。また、上
下階の梁３ａ、３ｂの間に粘弾性ダンパー１７を中間に
設けた制振間柱１４が配設されられており、この制振間
柱１４と梁３との固定構造が従来技術と異なっている。
【００２１】図２〜図４は実施形態１の詳細構造を示
し、図２は、粘弾性ダンパーの取付け態様を示す拡大正
面図、図３は、図２のＡ−Ａ断面図、図４は粘弾性ダン
パーの取付け部の拡大図である。
【００２２】各図において、Ｈ形鋼材からなる制振間柱
１４は分断されていて、分断された上部制振間柱１４ａ
と下部制振間柱１４ｂの外端には接合プレート２７が固
着されていて、この接合プレート２７と、上下の連結部
材１３ａ、１３ｂの内端に固着された接合プレート２７
が固定ボルト２８で固着されている。連結部材１３ａ、
１３ｂはＨ形鋼材からなり、上下階の梁３ａ、３ｂに直
接、溶接９で接合されている（これを接合部９ａとい
う）。なお、前記連結部材１３ａ、１３ｂの外端に端部
接合プレートを溶接して、この端部接合プレートは、上
下階の梁３ａ、３ｂの内フランジ２１に固定ボルトで固
着してもよい（図示省略）。制振間柱１４の長手方向延
長線上において、上下階の梁３ａ、３ｂのそれぞれの内
外フランジ２１、２１ａ間には、補強プレート８が溶接
されている。
【００２３】粘弾性ダンパー１７の構成は、図４に断面
で示されている。上下に分断された上部制振間柱１４ａ
と下部制振間柱１４ｂのそれぞれの先端部１６は図示の
位置で接近している。上部制振間柱１４ａと下部制振間
柱１４ｂの両側面には、それぞれの先端から突出するよ
うにして内外鋼板７ａ、７ｂが、制振間柱１４のウェブ
２２と平行に設けられ、かつ固定ボルト１８で固着され
ている。上下方向から反対に向う各内外鋼板７ａ、７ｂ
は、間隙を介して櫛歯が噛合った態様であって、各内外
鋼板７ａと７ｂ間に形成される複数層の間隙には、矩形
で所定の板厚、例えば、矩形の大きさ２．０m2、板厚５
ｍｍの固形体からなる複数の粘弾性体１５が挟持され、
その両側面が内外鋼板７ａ、７ｂの側面に固着されてい
る。上下の各内外鋼板７ａ、７ｂを交互に間隙を介して
積層するため、下側の内鋼板７ｂは下部制振間柱１４ｂ
の両側面にスペーサ２６ａを介して固着され、上側の外
鋼板７ａは、上部制振間柱１４ａの両側面にスペーサ２
６を介して固着されている。
【００２４】矩形の粘弾性体１５および内外鋼板７ａ、
７ｂの幅は、Ｈ形鋼製の上部制振間柱１４ａの両側のフ
ランジ１０間の寸法よりも小さく、両フランジ１０間に
納まる大きさである。また、矩形の粘弾性体１５は、外
側に位置する外鋼板７ａで被覆されており、この外鋼板
７ａが被覆鋼板として内側層の粘弾性体１５を保護して
いる。外鋼板７ａには補剛板２０を設けてもよい。
【００２５】本発明の実施形態１では、連結部材１３
ａ、１３ｂと、上下階の梁３ａ、３ｂとが前述の直接、
溶接９で接合され（これを接合部９ａという）又は、図
示しないフランジを介して固定ボルトで固着されるのに
加え、連結部材１３ａ、１３ｂの両側と上下階の梁３
ａ、３ｂの間が方杖１９で結合されており、結果、制振
間柱１４ａ、１４ｂと上下階梁３ａ、３ｂとの接合部９
ａの耐力強度が補強されている。
【００２６】方杖１９の材料は、所定板厚の鋼板、Ｈ形
鋼など座屈強度を有するものであれば断面構造は図５に
示すように任意である。すなわち、図５（Ａ）では、Ｈ
形鋼製の方杖１９ｃを示し、図（Ｂ）では、溝形鋼を背
中合わせに結合した方杖１９ｄを示し、図（Ｃ）では、
角形鋼製の方杖１９ｅを示し、図（Ｄ）では、鋼管製の
方杖１９ｆを示し、図（Ｅ）では、アングルを４本背中
合わせに結合した方杖１９ｇの例を図示している。そし
て、図２の方杖１９は、図５（Ｂ）の方杖９ｄと同じ断
面で、その両端を、Ｈ形鋼製の連結部材１３ａ、１３ｂ
の側面フランジ３０と、梁３ａ、３ｂの内側フランジ２
１に固定したガセットプレート１９ａ、１９ｂに固定ボ
ルト３１で固定している。
【００２７】実施形態１の作用を説明する。実施形態１
において、地震発生時には、構造躯体の上下部の梁３
ａ、３ｂに作用する水平力が、上下の制振間柱１４ａ、
１４ｂを介して粘弾性体１５にせん断力として伝達され
てこれが変形する。その減衰作用は粘弾性体１５→上下
の制振間柱１４ａ、１４ｂ→梁３ａ、３ｂの両端部→柱
・梁接合部２へと伝達されて建物の振動が減衰される。
【００２８】この場合、従来構造では、地震規模が大き
くて過大な水平力が建物に作用したときは、粘弾性体１
５が減衰作用を発揮する前に、制振間柱１４ａ、１４ｂ
（つまり、連結部材１３ａ、１３ｂ）と梁３ａ、３ｂと
の固定ボルト１２（溶接でもよい）による接合部９ａに
局部的に過大なせん断力が作用し、接合部９ａの固定ボ
ルト１２をせん断する（溶接の場合はこれを破壊する）
ことがあった。しかるに、本実施形態１によると、連結
部材１３ａ、１３ｂと梁３ａ、３ｂとの接合部に作用す
る応力は、座屈耐力の大きい方杖１９で受けられるの
で、前述の固定ボルト１２（または溶接）による接合部
９ａのみに応力が集中せず、したがって、大規模地震に
も制振間柱１４ａ、１４ｂは確実に減衰作用を発揮でき
る。加えて、粘弾性体１５のせん断変形も大きくなるた
め、より多くの振動エネルギーを吸収することができ
る。
【００２９】実施形態１において、図示例では、方杖１
９を連結部材１３ａ、１３ｂの両側に設けた例を示す
が、実施形態２として図６、図７に示すように方杖１９
を左側のみに設けてもよいし、または、実施形態３とし
て図８に示すように方杖１９を右側のみに設けてもよ
い。さらに、実施形態４として図９に示すように左右側
の方杖１９を上部のみに設けてもよいし、または、実施
形態５として図１０に示すように左右側の方杖１９を下
部のみに設けてもよい。また、実施形態６として図１１
に示すように、左右側の方杖１９の配置角度を図２の実
施形態１よりも急勾配に設けてもよい。さらに、実施形
態７として図１２に示すように方杖１９の両端を、連結
部材１３ａ、１３ｂの両側フランジ３０と上下階の梁３
ａ、３ｂの内フランジ２１に溶接９で固定してもよい。
【００３０】なお、方杖１９は連結部材１３ａ、１３ｂ
の側面フランジ３０でなく、制振間柱１４ａ、１４ｂの
側面フランジ１０に固着してもよい（但し、図示省略す
る）。この場合は、方杖１９の配置の傾斜角度が変わる
と共に長さも長くなる。さらに、連結部材１３ａ、１３
ｂを省略する場合がある。この場合は制振間柱１４ａ、
１４ｂを長く設けて、その端部を直接上下階の梁３ａ、
３ｂの内フランジ２１に固定する。この場合も、方杖１
９は上下制振間柱１４ａ、１４ｂの側面フランジ１０に
ボルトで固着する。
【００３１】図１３、図１４は実施形態８を示し、図１
３は、制振間柱１４の取付け態様を示す正面図、図１４
は、図１３のＣ−Ｃ断面図である。実施形態８が実施形
態１〜７と相違する点は、前記の各実施形態における方
杖１９に代えて補強リブ２３を設けている点である。補
強リブ２３は、図に示すように所定板厚の鋼板を直角３
角形に形成し、直角をなす２つの辺に取付けプレート２
３ａ、２３ｂを設けた点である。図に示すように、補強
リブ２３の一辺の取付けプレート２３ａを連結部材１３
ａ、１３ｂの側部フランジ３０に当てがい、両部材間を
固定ボルト２４で締結すると共に、補強リブ２３の他の
一辺の取付けプレート２３ｂを上下の梁３ａ、３ｂの内
側フランジ２１に当てがい、両部材間を固定ボルト２４
で締結する。実施形態８において、上下の連結部材１３
ａ、１３ｂと上下梁３ａ、３ｂの内フランジ２１との接
合部９ａは溶接９によって接合されている。その他の構
成は、実施形態１と同じであるので説明を省略する。
【００３２】図１５、図１６は実施形態９を示し、図１
５は、制振間柱１４の取付け態様を示す正面図、図１６
は、図１５のＤ−Ｄ断面図である。実施形態９が実施形
態８と相違する点は、連結部材１３ａ、１３ｂの外端に
端部接合プレート１１が溶接してあって、この端部接合
プレート１１を、Ｈ形鋼からなる上下部の梁３ａ、３ｂ
の内側フランジ２１に当てがい、その当接した各部材を
挿通する固定ボルト１２にナットを締結することで、上
下部の制振間柱１４ａ、１４ｂをそれぞれ上下の梁３
ａ、３ｂに固定している点である。他の構成は実施形態
８と同じであるので、説明を省略する。
【００３３】実施形態８、９においても、連結部材１３
ａ、１３ｂと梁３ａ、３ｂとの接合部９ａに作用する応
力は、座屈耐力の大きい補強リブ２３で受けられるの
で、溶接または固定ボルトによる連結部材１３ａ、１３
ｂと梁３ａ、３ｂとの接合部９ａのみに応力が集中せ
ず、したがって、規模が大きい地震にも上下制振間柱１
４ａ、１４ｂは確実に減衰作用を発揮できる。加えて、
より多くの振動エネルギーを吸収することを可能にして
いる。
【００３４】図１７、図１８は実施形態１０を示し、図
１７は、制振間柱１４の取付け態様を示す正面図、図１
８は、図１７のＥ−Ｅ断面図である。実施形態１０が実
施形態１〜９と相違する点は、２組の制振間柱１４を若
干の間隔をあけて併設している点である。そして、隣接
する柱１の間における上下の梁３ａ、３ｂに隣接する制
振間柱１４間には、矩形鋼板製の補強リブ２５が配置さ
れ、その一辺の取付けプレート２５ａと上下制振間柱１
４ａ、１４ｂにおける連結部材１３ａ、１３ｂの側部フ
ランジ３０間がボルト２６で結合され、他の一辺の取付
けプレート２５ｂと上下梁３ａ、３ｂの内側フランジ２
１間がボルト２６結合されている。連結部材１３ａ、１
３ｂの外側部のフランジ３０と梁３ａ、３ｂの内側のフ
ランジ２１との間が直角３角形の補強リブ２３でボルト
結合されている点は、実施形態８、９と同じである。
【００３５】このように実施形態１０では、２組（又は
複数組でもよい）の制振間柱１４を併設することで、こ
れを合計した制振機能を発揮させることができる。した
がって、１組当たりの制振間柱１４の構造規模は小さく
てすみ、大きな制振間柱に比べ生産、運搬、施工時取扱
などの点で有利であり、特に、大地震対応の制振装置組
み込みの建築物へ適用する上で有利である。また、実施
形態１０においても、連結部材１３ａ、１３ｂと梁３
ａ、３ｂとの接合部９ａに作用する応力は、座屈耐力の
大きい補強リブ２３、２５で受けられるので、溶接また
は固定ボルトによる連結部材１３ａ、１３ｂと梁３ａ、
３ｂとの接合部９ａのみに応力が集中せず、したがっ
て、大規模地震にも制振間柱１４ａ、１４ｂは確実に減
衰作用を発揮できる点は実施形態１〜４と同じである。
【００３６】図１９は、実施形態１１を示す。この実施
形態１１では、粘弾性ダンパー１７を構成する部材とし
て、実施形態１〜１０における固形の粘弾性体１５に代
えて半液状の粘性体３３を用いた例が示されている。す
なわち、実施形態１１では、下部の制振間柱１４ｂを兼
ねる制振ボックス３２に半液状の粘性体３３が収容され
ており、この半液状の粘性体３３の中に上部の制振間柱
１４ａを兼ねる制振鋼材３４が水平方向に可動的に上方
から挿入されており、これにより制振間柱１４を構成し
た例が示されている。
【００３７】制振ボックス３２は扁平な矩形状であり、
上端は開放されていて、かつ補強つば３６が固着されて
いると共に、底板３５は下部梁３ｂの内側フランジ２１
に固定ボルト３７で固定されている。他方、制振鋼材３
４に固定された取付け板３８は、上部梁３ａの内側フラ
ンジ２１に固定ボルト３７で固定されている。さらにこ
の実施形態１１において、上下部の制振間柱１４ａ、１
４ｂの側部と上下の梁３ａ、３ｂの間は直角３角形の補
強リブ２３で結合されており、この点は実施形態８、４
と同じである。なお、実施形態１１において、補強リブ
２３に代えて、実施形態１、２と同様に方杖１９を設け
てもよい（但し、図示省略する）。その他の構成は、実
施形態８、９等と同じである。
【００３８】実施形態１１の構成においても、地震発生
時、梁３に水平力が作用したとき、梁３の両端部におい
て、制振鋼材３４は制振ボックス３２内で、半液状の粘
性体３３に抵抗されながら水平方向に可動することで制
振作用が奏される。
【００３９】［実施形態の作用］本発明の実施形態によ
ると、例えば振動数ｆ＝０．５Ｈｚの地震等の外力が作
用した場合、図２０〜図２２に示すように、粘弾性ダン
パー（振動エネルギー吸収体）１７の剛性をＫｄ、これ
に直列に接合された制振間柱１４ａ、１４ｂ、連結部材
１３ａ、１３ｂ、梁３ａ、３ｂ、方杖１９（又は補強リ
ブ２３）の結合体としての剛性をＫｃとすると、図２１
に示すようにＫｃ／Ｋｄが温度２０℃で０．５から４と
なる制振間柱１４の最大せん断力を図２０に示す。ま
た、制振間柱１４ａ、１４ｂ、連結部材１３ａ、１３
ｂ、梁３ａ、３ｂ、方杖１９（又は補強リブ２３）の剛
性を考慮した粘弾性ダンパー１７の減衰係数を図２２に
示す。
【００４０】図２０は、前述した直列バネ剛性Ｋｃを変
化させたときの制振間柱１４のせん断力を示したもので
ある。５種類の直列バネ剛性Ｋｃの異なるケースを示し
ており、Ｋｃ＝Ｒｉｇｉｄ（Ｋｃ／Ｋｄ＝∞）、Ｋｃ＝
１４５ＫＮ／ｍｍ（Ｋｃ／Ｋｄ＝３．７３）、Ｋｃ＝１
０８ＫＮ／ｍｍ（Ｋｃ／Ｋｄ＝２．７２）、Ｋｃ＝７３
ＫＮ／ｍｍ（Ｋｃ／Ｋｄ＝１．７６）、Ｋｃ＝３６ＫＮ
／ｍｍ（Ｋｃ／Ｋｄ＝０．８）である。Ｋｃ＝Ｒｉｇｉ
ｄ（Ｋｃ／Ｋｄ＝∞）は、直列バネ剛性Ｋｃが極めて剛
である場合であり、粘弾性ダンパー１７が直接構造体の
柱・梁接合部２に接合されたものに相当する。図中の層
間変位の部位については図１に示す。また、前記のＫｃ
／Ｋｄの比は粘弾性体温度が２０℃のときのものであ
る。同図２０より、直列バネ剛性Ｋｃを高めることで制
振間柱１４のせん断力、すなわち減衰力が上昇すること
がわかる。このように制振間柱１４の減衰性能は直列バ
ネ剛性Ｋｃに著しく影響される。方杖１９又は補強リブ
２３を取付けることで直列バネ剛性Ｋｃを容易に高める
ことができ、より高い減衰性能を得たいときに効果的で
ある。また、方杖１９又は補強リブ２３の取付けは極め
て簡単であるため施工が容易であり、コストを抑えるこ
とが可能である。
【００４１】図２２は、前述した直列バネ剛性Ｋｃを変
化させたときの制振間柱１４の減衰係数を示したもので
ある。せん断力と同様に直列バネ剛性Ｋｃを高めるこ
で、より効果的な減衰性能を得られることがわかる。こ
れは方杖１９又は補強リブ２３を設けることで比較的容
易に実現することができる。
【００４２】本発明の実施形態に適用される制振間柱１
４では、方杖１９又は補強リブ２３を設けることで、容
易により高い減衰性能を得ることでき、また、制振間柱
１４と梁３との接合部の補強効果があり、コスト的に経
済的な制振間柱１４が実現されている。
【００４３】
【発明の効果】本発明によると、制振間柱の接合端部が
上下階梁に直接固定されるだけでなく、当該制振間柱の
両側または一側と、上下階梁の間を方杖または補強リブ
で結合したことにより、制振間柱と梁との接合部の全体
的接合強度が向上されているので、大規模地震等による
水平力に十分な耐力強度を発揮でき、制振機能を発揮す
る前に制振間柱と梁との接合部が破断される従来の不具
合が解消された。また、直列バネ剛性が高められるた
め、より大きな振動減衰能力が得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）は、実施形態１に係る制振間柱
の配置構造の概要図と、その地震発生時の建築物の構造
骨組の減衰作用の説明図である。
【図２】図１の制振間柱の拡大正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図３の粘弾性ダンパーの拡大断面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｅ）方杖の断面形状の５例を示す断
面図である。
【図６】実施形態２に係る制振間柱の配置構造の詳細図
である。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】実施形態３に係る制振間柱の配置構造の詳細図
である。
【図９】実施形態４に係る制振間柱の配置構造の詳細図
である。
【図１０】実施形態５に係る制振間柱の配置構造の詳細
図である。
【図１１】実施形態６に係る制振間柱の配置構造の詳細
図である。
【図１２】実施形態７に係る制振間柱の配置構造の詳細
図である。
【図１３】実施形態８に係る制振間柱の配置構造の詳細
図である。
【図１４】図１３のＣ−Ｃ断面図である。
【図１５】実施形態９に係る制振間柱の配置構造の詳細
図である。
【図１６】図１５のＤ−Ｄ断面図である。
【図１７】実施形態１０に係る制振間柱の配置構造の詳
細図である。
【図１８】図１７のＥ−Ｅ断面図である。
【図１９】（Ａ）、（Ｂ）は、実施形態１１に係る制振
間柱の配置構造の正面図と側面図、（Ｃ）、（Ｄ）は、
図（Ｂ）の部分拡大図である。
【図２０】本発明における制振間柱のせん断力と温度と
の関係を示す説明図である。
【図２１】本発明における粘弾性ダンパーと間柱４ａ、
４ｂの剛性（Ｋｃ）との割合と温度との関係を示す説明
図である。
【図２２】本発明における制振間柱の減衰係数と温度と
の関係を示す説明図である。
【図２３】（Ａ）、（Ｂ）は、従来例に係る粘弾性ダン
パーを組み込んだ制振間柱の配置構造の概要図と、その
地震発生時の建築構造骨組の減衰作用の説明図である。
【符号の説明】
１ 柱 ２ 柱・梁接合部 ３ 梁 ３ａ 上階梁 ３ｂ 下階梁 ４ 制振間柱 ４ａ 上部制振間柱 ４ｂ 下部制振間柱 ５ 粘弾性体 ５ａ 外鋼板 ５ｂ 内鋼板 ６ 粘弾性ダンパー ７ 接合プレート ７ａ 内鋼板 ７ｂ 外鋼板 ８ 補強プレート ９ 溶接 ９ａ 接合部 １０ 側部フランジ １１ 端部接合プレート １２ 固定ボルト １３ａ 上部連結部材 １３ｂ 下部連結部材 １４ 制振間柱 １４ａ 上部制振間柱 １４ｂ 下部制振間柱 １５ 粘弾性体 １７ 粘弾性ダンパー（振動エネルギー吸収部） １８ 固定ボルト １９ 方杖 １９ａ 取付けプレート １９ｂ 取付けプレート ２０ 補剛板 ２１ 内フランジ ２１ａ 外フランジ ２２ ウェブ ２３ 補強リブ ２３ａ 取付けプレート ２３ｂ 取付けプレート ２４ 固定ボルト ２５ 矩形補強リブ ２５ａ 一辺の取付けプレート ２５ｂ 他辺の取付けプレート ２６ スペーサ ２６ａ スペーサ ２７ 接合プレート ２８ 固定ボルト ２９ 固定ボルト ３０ フランジ ３１ 固定ボルト ３３ 半液状の粘性体 ３４ 制振鋼材 ３５ 底板 ３６ 補強つば ３７ 固定ボルト ３８ 取付け板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 博志 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 中田 安洋 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 白井 貴志 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 Ｆターム(参考） 3J048 AA02 AC05 BD08 EA38

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 柱、梁で構成される構造物の制振間柱で
    あって、上下方向に向うＨ形鋼製の一方の制振間柱に固
    定された内鋼板と、他方の制振間柱に固定された外鋼板
    が交互に単層又は複層に積層して配置され、この内外鋼
    板の間に粘弾性体を挟持して振動エネルギー吸収部が構
    成され、前記上下方向に向う制振間柱の各接合端面が上
    下階梁に溶接又はボルト等で固定されると共に、上下各
    制振間柱又はこれに結合するＨ形鋼製の連結部材の両側
    又は一側と上下階梁の間は方杖で結合されていることを
    特徴とする制振間柱。
  2. 【請求項２】 柱、梁で構成される構造物の制振間柱で
    あって、上下方向に向う制振間柱のうち、下部の制振間
    柱を、粘性体が収容された上部開口の制振ボックスで構
    成すると共に、上部の制振間柱を構成する制振鋼材を、
    前記制振ボックスの粘性体中に挿入して振動エネルギー
    吸収部が構成され、前記上下方向に向う制振間柱の各接
    合端面が上下階梁に溶接又はボルト等で固定されると共
    に、上下各制振間柱又はこれに結合するＨ形鋼製の連結
    部材の両側又は一側と上下階梁の間は方杖で結合されて
    いることを特徴とする制振間柱。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の方杖に代えて補強
    リブを設け、間柱部材の両側又は一側と前記補強リブの
    一辺を固着し、補強リブの他辺と上下階梁を固着したこ
    とを特徴とする制振間柱。
  4. 【請求項４】 請求項１又は２記載の方杖に代えて補強
    リブを設け、前記Ｈ形鋼製の連結部材のフランジに前記
    補強リブの一辺を固着し、補強リブの他辺とＨ形鋼製の
    梁フランジを固着したことを特徴とする制振間柱。
  5. 【請求項５】 請求項１又は２記載の方杖に代えて補強
    リブを設け、前記Ｈ形鋼製制振間柱又は連結部材の側部
    フランジに前記補強リブの一辺を固着すると共に、補強
    リブの他辺をＨ形鋼製の梁フランジに固着したことを特
    徴とする制振間柱。
  6. 【請求項６】 請求項１〜５の何れか１項記載の制振間
    柱が、隣合う柱間において複数組併設されていることを
    特徴とする制振間柱。
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