JP2003129565A - ラーメン架構用制振構造 - Google Patents

ラーメン架構用制振構造

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JP2003129565A
JP2003129565A JP2001323046A JP2001323046A JP2003129565A JP 2003129565 A JP2003129565 A JP 2003129565A JP 2001323046 A JP2001323046 A JP 2001323046A JP 2001323046 A JP2001323046 A JP 2001323046A JP 2003129565 A JP2003129565 A JP 2003129565A
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Yasushi Nukui
泰 貫井
Haruo Yokoyama
治男 横山
Hitoshi Kamiyama
等 上山
Takayuki Aoyanagi
隆之 青柳
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Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低降伏点の補強材を用いることなく、梁の補
強が可能である、ラーメン架構用制振構造を提供する。 【解決手段】 鉄骨製柱１と梁３を備えたラーメン架構
のための制振構造において、柱１の近くの梁部分に板状
の補強材４を備え、この補強材４の一端が柱に１固定連
結され、他端が柱１から離れたところで梁３に固定連結
され、補強材４の両端の間の中間範囲が梁の長手方向で
拘束されないようにかつ梁の長手方向に対して横方向お
よび垂直方向で拘束されるように梁３に保持されてい
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、鉄骨製柱と梁を備
えたラーメン架構のための制振構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】アンボンドブレースをはじめ、ブレー
ス、間柱、壁タイプの制振部材が数多く開発されてい
る。これらはバランスを考え配置しなければならないた
め、平面計画上支障を及ぼすことも少なくない。また将
来の模様替え等の自由度を制約することも考えられる。
【０００３】そのような平面計画上の理由から純ラーメ
ン架構が多く採用されているが、純ラーメン架構での制
振工法であればこれらの制約を受けることなく構造計画
が可能となり、意匠・構造の両者にとって計画上のメリ
ットが得られる。
【０００４】特開平１０−３７３０１号公報により、梁
よりも降伏点の小さな材料からなるエネルギー吸収部材
を梁端部に接合・分離可能に接合することが知られてい
る。この場合、低降伏点のエネルギー吸収部材を正しく
機能させるには、エネルギー吸収部材の降伏点を、梁の
降伏点よりもかなり低く設定する必要があり、その結果
エネルギー吸収が少なく、制震効果が少ないという欠点
がある。更に、このエネルギー吸収部材は梁と柱の間の
隅部に三角形状に形成配置されているので、柱または梁
から出張るため、邪魔になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、低降伏点の補強材を用いることなく、梁の補強が可
能である、ラーメン架構用制振構造を提供することであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】この課
題は、柱の近くの梁部分に板状の梁と同一の降伏点を有
する補強材を備え、この補強材の一端が柱に固定連結さ
れ、他端が柱から離れたところで梁に固定連結され、補
強材の両端の間の中間範囲が梁の長手方向で拘束されな
いようにかつ梁の長手方向に対して横方向および垂直方
向で拘束されるように梁に保持されていることによって
解決される。
【０００７】地震時に梁に曲げ応力が生じると、先ず最
初に梁の柱側端部が降伏し、塑性変形が増大してエネル
ギー吸収を行う。このとき、補強材の中間範囲は梁と相
対的に梁の長手方向に移動可能であるのでほとんど変形
しない。そして、梁の塑性変形がさらに増大すると、補
強材の中間範囲が抵抗し、梁のそれ以上の変形を防止す
る。よって、建物の過大な変形が抑止されると同時に大
きなエネルギー吸収が期待できる。
【０００８】補強材の両端の間の中間範囲を梁の長手方
向で拘束されないようにかつ梁の長手方向に対して横方
向および垂直方向で拘束されるように梁に保持するため
に、補強材または梁に多数の長手方向ルーズホールが形
成され、このルーズホールに座屈補剛ボルトが挿入され
ていると有利である。
【０００９】更に、梁がＨ形鋼であり、補強材がこのＨ
形鋼のフランジの側面または内側に取付けられている
と、補強材が梁から出張らず、邪魔になることがない。
【００１０】更に、補強材の端部は溶接によってまたは
ボルトによって梁または柱に固定連結可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、図を参照して本発明の実施
の形態を詳しく説明する。図１，２，３は、本発明によ
るラーメン架構の制振構造の第１の実施の形態を示して
いる。ラーメン架構は柱１と、この柱１に例えばシェア
プレート２によって連結された鉄骨製の梁３とからなっ
ている。梁３はＨ形鋼からなり、水平な２つのフランジ
３ａと、このフランジの間に位置する垂直なウェブプレ
ート３ｂとを有する。柱１の近くにおいて梁３は、上下
のフランジ３ａの外側に板状の補強材４を備えている。
この補強材４は一端４ａが柱１に溶接され、他端４ｂが
柱１から離れたところで梁３のフランジ３ａに溶接され
ている。
【００１２】補強材４は両端４ａ，４ｂの間の中間範囲
において、中ボルトからなる多数の座屈補剛ボルト５に
よって梁３のフランジ３ａに保持されている。この座屈
補剛ボルト５は補強材４に形成されたルーズホール６
と、フランジ３ａに形成された図示していない穴に挿通
され、ナットで止められている。フランジ３ａに接触す
る補強材４の面は滑らかに形成され、小さな摩擦係数を
有する。補強材４の中間範囲は座屈補剛ボルト５によっ
て梁の長手方向に対して横方向（水平方向）および垂直
方向（上下方向）では拘束されるがしかし、ルーズホー
ル６と補強材４の滑らかな面により、水平方向では拘束
されない。
【００１３】補強材４とフランジ３ａの間の摩擦係数を
更に小さくするために、フランジ３ａ側の補強材４の面
を、その一部だけがフランジ３ａに接触するように形成
することができる。これは例えばフランジ３ａ側の補強
材４の面に窪みを形成することによって行われる。更
に、補強材の面を滑らかに形成する代わりに、アンボン
ド材をフランジ３ａと補強材４の中間範囲の間に配置し
てもよい。
【００１４】例えば地震時に梁３に曲げ応力が生じる
と、先ず最初に梁３の柱側端部が降伏し、塑性変形が増
大してエネルギー吸収を行う。このとき、補強材４の中
間範囲はルーズホール６の作用により梁３と相対的に梁
３の長手方向に移動可能であるのでほとんど変形せず降
伏もしない。そして、更に梁３の塑性変形が増大する
と、それに伴い補強材４の変形も増大し、荷重の分担が
大きくなり、梁３のそれ以上の変形を防止する。よっ
て、建物の過大な変形が抑止されると同時に梁３の塑性
変形が増大することによる大きなエネルギー吸収が期待
できる。
【００１５】図４，５，６は、本発明によるラーメン架
構の制振構造の第２の実施の形態を示している。この実
施の形態は、補強材４の端部が溶接されないで、高力ボ
ルト７によって梁３に剛接されている点が前述の第１の
実施の形態と異なっている。そのほかは第１の実施の形
態と同じである。
【００１６】図７，８，９は、本発明によるラーメン架
構の制振構造の第３の実施の形態を示している。この実
施の形態では、補強材４が梁３のフランジ３ａの側面に
取付けられ、座屈補剛ボルトの代わりに座屈補剛用ガセ
ットまたは座屈補剛用アングルが設けられている。
【００１７】図１０，１１，１２は、本発明によるラー
メン架構の制振構造の第４の実施の形態を示している。
この実施の形態では、補強材４が梁３のフランジ３ａの
内面に取付けられ、座屈補剛ボルトの代わりに座屈補剛
用ガセットまたは座屈補剛用アングルが設けられてい
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるラーメン架構
用制振構造の正面図である。
【図２】図１のラーメン架構用制振構造の右側面図であ
る。
【図３】図１のラーメン架構用制振構造の平面図であ
る。
【図４】本発明の第２の実施の形態によるラーメン架構
用制振構造の正面図である。
【図５】図４のラーメン架構用制振構造の右側面図であ
る。
【図６】図４のラーメン架構用制振構造の平面図であ
る。
【図７】本発明の第３の実施の形態によるラーメン架構
用制振構造の正面図である。
【図８】図７のラーメン架構用制振構造の右側面図であ
る。
【図９】図７のラーメン架構用制振構造の平面図であ
る。
【図１０】本発明の第４の実施の形態によるラーメン架
構用制振構造の正面図である。
【図１１】図１０のラーメン架構用制振構造の右側面図
である。
【図１２】図１０のラーメン架構用制振構造の平面図で
ある。
【符号の説明】
１ 柱 ２ シェアプレート ３ 梁 ３ａ フランジ ３ｂ ウェブプレート ４ 補強材 ４ａ，４ｂ 補強材の端部 ５ 座屈補剛ボルト ６ ルーズホール ７ 高力ボルト ８ 座屈補剛用ガセット ９ 座屈補剛用アングル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 治男 東京都千代田区内幸町１−１−８ 東京電 力株式会社建設部内 (72)発明者 上山 等 東京都千代田区内幸町２−１−４ 東電設 計株式会社建築本部内 (72)発明者 青柳 隆之 東京都千代田区内幸町２−１−４ 東電設 計株式会社建築本部内 Ｆターム(参考） 2E001 DG01 FA01 FA02 FA71 GA52 GA66 GA74 HB02 LA18 2E125 AA03 AA13 AB01 BB02 BB37 BD01 BE02 CA06

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 鉄骨製柱と梁を備えたラーメン架構のた
    めの制振構造において、柱の近くの梁部分に板状の補強
    材を備え、この補強材の一端が柱に固定連結され、他端
    が柱から離れたところで梁に固定連結され、補強材の両
    端の間の中間範囲が梁の長手方向で拘束されないように
    かつ梁の長手方向に対して横方向および垂直方向で拘束
    されるように梁に保持されていることを特徴とするラー
    メン架構のための制振構造。
  2. 【請求項２】 補強材または梁に多数の長手方向ルーズ
    ホールが形成され、このルーズホールに挿入された座屈
    補剛ボルトによって、補強材が梁に保持されていること
    を特徴とする、請求項１記載のラーメン架構のための制
    振構造。
  3. 【請求項３】 梁がＨ形鋼であり、補強材がこのＨ形鋼
    のフランジの外側または内側に取付けられている、請求
    項１または２記載のラーメン架構のための制振構造。
  4. 【請求項４】 補強材の端部が溶接またはボルトによっ
    て梁または柱に固定連結されていることを特徴とする、
    請求項１〜３のいずれか一つに記載のラーメン架構のた
    めの制振構造。
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