JP2006138170A - Boundary beam damper - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は構造物に設置される制震ダンパーに係わり、特に短スパンの梁の形態で設置される境界梁ダンパーに関する。 The present invention relates to a damping damper installed in a structure, and more particularly to a boundary beam damper installed in the form of a short span beam.
構造物に設置される制震ダンパーとしては各種のものが提案され実用化されているが、特許文献1には鋼材の塑性変形を利用した境界梁ダンパーが提案されている。これは、たとえば超高層のRC造建物における耐震壁としてのコアウォールの間、あるいはコアウォールと他の躯体との間に短スパンの梁の形態で設置されるもので、H形鋼を主体としてその両端部をコンクリートにより根巻きして躯体に対して一体に接合することにより、地震時に両側の躯体が相対変形した際にはH形鋼の中央部を塑性変形せしめて振動減衰効果を得るようにしたものである。
しかし、特許文献1に示される境界梁ダンパーは、H形鋼の両端部を頑強な鉄筋コンクリート造のブラケット部として施工する必要があることから、ブラケット部での所要配筋量が多大であるし、場合によってはブラケット部をさらに鋼板で被覆したり、ブラケット部にプレストレスを導入する必要もあり、したがって構造が複雑に過ぎるしその施工も必ずしも容易ではない。 However, since the boundary beam damper shown in Patent Document 1 needs to be constructed as a strong reinforced concrete bracket part at both ends of the H-shaped steel, the required amount of reinforcement in the bracket part is great. In some cases, it is necessary to further cover the bracket portion with a steel plate or to introduce prestress into the bracket portion. Therefore, the structure is too complicated and its construction is not always easy.
上記事情に鑑み、本発明は構造が簡略で施工も容易な境界梁ダンパーを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a boundary beam damper that is simple in structure and easy to construct.
請求項1の発明は、構造物における躯体の間に短スパンの梁の形態で架設することにより、前記躯体間に相対変位が生じた際に制震ダンパーとして機能して振動エネルギーを吸収する境界梁ダンパーであって、中空の鋼管を主体としてその長さ方向中央部を塑性変形可能なダンパー部とし、該鋼管の両端部をその内部にコンクリートを充填することで高剛性のブラケット部とし、該ブラケット部をそれぞれ躯体に一体に接合したことを特徴とするものである。 The invention according to claim 1 is a boundary that absorbs vibration energy by functioning as a damping damper when relative displacement occurs between the housings by erection in the form of a short span beam between the housings in the structure. It is a beam damper, a hollow steel pipe as a main body, and a longitudinally central part as a damper part that can be plastically deformed, and both ends of the steel pipe as a highly rigid bracket part by filling concrete inside thereof, Each of the bracket portions is integrally joined to the housing.
請求項2の発明は、請求項1の発明の境界梁ダンパーにおいて、ダンパー部の周面に塑性変形性能の調整のための開口部を形成したことを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the boundary beam damper according to the first aspect of the present invention, an opening for adjusting the plastic deformation performance is formed on the peripheral surface of the damper portion.
請求項1の発明の境界梁ダンパーによれば、鋼管の中央部がそれ自体でダンパーとして機能して優れた制震効果が得られることはもとより、鋼管の両端部にコンクリートを充填することのみで高剛性のブラケット部が形成され、したがってH形鋼を主体とする従来の境界梁ダンパーに較べて構成が簡略化され、特にブラケット部に対する配筋工事や型枠工事を省略できることから遙かに容易に施工することが可能である。 According to the boundary beam damper of the first aspect of the invention, the center portion of the steel pipe functions as a damper by itself and an excellent vibration control effect is obtained, and it is only necessary to fill both ends of the steel pipe with concrete. A highly rigid bracket part is formed, so the configuration is simplified compared to conventional boundary beam dampers mainly made of H-shaped steel, and it is much easier because bar arrangement and formwork for the bracket part can be omitted. It is possible to construct it.
請求項2の発明の境界梁ダンパーは、ダンパー部とした鋼管の周面に開口部を形成することにより、その開口部の大きさを調整することでダンパーとしての塑性変形性能を容易にかつ自由に調整することが可能である。 The boundary beam damper according to the second aspect of the present invention is such that an opening is formed in the peripheral surface of the steel pipe as the damper portion, and the plastic deformation performance as the damper is easily and freely adjusted by adjusting the size of the opening. It is possible to adjust to.
図1〜図3に本発明の一実施形態である境界梁ダンパーを示す。本実施形態の境界梁ダンパーは、前述した特許文献1に示されるものと同様に、たとえば超高層のRC造建物におけるコアウォールの間、あるいはコアウォールと他の躯体との間に短スパンの梁の形態で架設されるものであるが、従来の境界梁ダンパーはH形鋼を主体としてその両端部を鉄筋コンクリートにより根巻きすることでブラケット部を形成していたのに対し、本実施形態の境界梁ダンパーはほぼ正方形断面の角形鋼管を主体としてその両端部の内部にコンクリートを充填することでブラケット部を形成したものである。 1 to 3 show a boundary beam damper according to an embodiment of the present invention. The boundary beam damper of this embodiment is a short-span beam, for example, between core walls in an ultra-high-rise RC building or between a core wall and another frame, similar to that shown in Patent Document 1 described above. However, the conventional boundary beam damper has a H-shaped steel as a main component and its both ends are wound with reinforced concrete to form a bracket portion, whereas the boundary of this embodiment The beam damper has a square steel pipe with a substantially square cross section as a main component, and a bracket portion is formed by filling concrete inside both ends.
すなわち、本実施形態の境界梁ダンパーは、たとえば長さが2m程度、断面寸法が750mm×750mm程度の鋼管1を採用し、その中央部付近の内部に2枚の隔壁2を設けることで、それら隔壁2の間の中央部をそのままダンパー部3として機能せしめるものである。
That is, the boundary beam damper of the present embodiment employs, for example, a steel pipe 1 having a length of about 2 m and a cross-sectional dimension of about 750 mm × 750 mm, and by providing two
ダンパー部3としての鋼管1の中央部には、4面の周面のうち上面3aおよび下面3bにそれぞれ開口部4が形成されており、それら開口部4の大きさの調整によりこのダンパー部3の剛性、換言すればダンパーとして要求される適切な塑性変形性能が確保されている。つまり、そのような開口部4を形成することなく単なる閉鎖断面の鋼管1のままでは、ダンパー部3での剛性が過大であってダンパーとして有効に機能し得ない場合があるので、鋼管1の上面3aおよび下面3bの一部を切除して適切な大きさの開口部4を形成してそこでの剛性を適度に低下させ、それにより想定される地震時にダンパーとして有効に機能し得るような所望の塑性変形性能を与えるものとしている。そして、そのような開口部4を形成することにより、それら開口部4の両側にリブ状に残された部分がH形鋼におけるフランジに相当するとともに、ダンパー部3の両側の側面3cはそれぞれH形鋼におけるウェブに相当するものとなり、したがって本実施形態の境界梁ダンパーは特にそれら側面3cが塑性変形することで従来のH形鋼を主体とする境界梁ダンパーと同様の制震効果が得られるものとなっている。
また、鋼管1の両端部上面にはそれぞれコンクリートの充填口5が円形の開口部として形成されており、それら充填口5から鋼管1の両端部内にコンクリート6をコアウォール等の躯体7と一体となるように打設充填することにより、鋼管1の両端部に頑強なコンクリート充填鋼管構造のブラケット部8を形成するものとしている。そして、コンクリート6中に埋設したアンカー筋9を躯体7に定着することによって、それらアンカー筋9およびコンクリート6を介して鋼管1の両端部が躯体7と確実強固に一体化し、それによりこの境界梁ダンパーは躯体7間に短スパンの梁として架設されたものとなっている。
Further,
本実施形態の境界梁ダンパーにあっては、地震時に両側の躯体7が相対変位した際には両端部のブラケット部8がそれぞれ躯体7とともに一体に挙動し、それに伴い、上述したようにブラケット部8間のダンパー部3、特にその両側面3cが塑性変形して振動エネルギーを吸収し、優れた制震効果が得られる。
In the boundary beam damper of the present embodiment, when the
また、前述した従来の境界梁ダンパーはH形鋼の両端部外側に鉄筋コンクリートを根巻きすることによってブラケット部を形成することから、ブラケット部に対する配筋作業と型枠作業が必要であるが、本実施形態の境界梁ダンパーは鋼管1の両端部内にコンクリート6を充填することのみで良く、それにより鋼管1自体が引っ張り強度と剪断強度を有するばかりでなく内部のコンクリート6の変形を拘束するコンファインド効果を発揮するという頑強なコンクリート充填鋼管構造のブラケット部8を形成できるものである。したがって本実施形態の境界梁ダンパーの施工の際にはアンカー筋9以外には配筋を必要としないし、鋼管1自体が型枠となるので型枠工事も不要であり、従来の境界梁ダンパーに比較してその施工を遙かに簡略化することができる。
In addition, since the conventional boundary beam damper described above forms a bracket portion by wrapping reinforced concrete around both ends of the H-shaped steel, rebar placement work and formwork work for the bracket portion are necessary. The boundary beam damper of the embodiment only needs to fill the both ends of the steel pipe 1 with the
なお、上記実施形態ではダンパー部3の上面3aおよび下面3bに開口部4を形成することでその塑性変形性能を調整するようにしたが、そのような開口部4を形成することに代えて、あるいはそれに加えて、ダンパー部3の素材や肉厚、形状を調整することで塑性変形性能を調整することも可能であり、たとえばダンパー部3の両側面3cにも開口部やスリットを形成したり、あるいはその素材として軟鋼や極軟鋼を採用することも考えられる。
In the above embodiment, the plastic deformation performance is adjusted by forming the
また、上記実施形態における鋼管1の断面形状や寸法はあくまで一例に過ぎず、境界梁ダンパーとして要求される性能や設置位置、これを接合するべき躯体7の構造やその施工手順等の諸条件に応じて、各部の形状や寸法、躯体7に対する接合の形態等、細部の具体的な構成は適宜の設計的変更が可能であることはいうまでもなく、たとえば上記実施形態における隔壁2やコンクリートの打設口5を設けずとも施工が可能な場合にはそれらを省略しても良い。
Moreover, the cross-sectional shape and dimension of the steel pipe 1 in the said embodiment are only examples, and it is in various conditions, such as the performance and installation position requested | required as a boundary beam damper, the structure of the
1 鋼管
2 隔壁
3 ダンパー部
3a 上面(周面)
3b 下面(周面)
3c 側面(周面)
4 開口部
5 充填口
6 コンクリート
7 躯体
8 ブラケット部
9 アンカー筋
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
3b Lower surface (circumferential surface)
3c Side surface (circumferential surface)
4
Claims (2)
中空の鋼管を主体としてその長さ方向中央部を塑性変形可能なダンパー部とし、該鋼管の両端部をその内部にコンクリートを充填することで高剛性のブラケット部とし、該ブラケット部をそれぞれ躯体に一体に接合したことを特徴とする境界梁ダンパー。 A boundary beam damper that functions as a vibration control damper and absorbs vibration energy when a relative displacement occurs between the casings by erection in the form of a short span beam between the casings in the structure,
A hollow steel pipe is the main part, and the lengthwise central part is a plastically deformable damper part, and both ends of the steel pipe are filled with concrete inside to form a highly rigid bracket part. Boundary beam damper characterized by being joined together.
ダンパー部の周面に塑性変形性能の調整のための開口部を形成したことを特徴とする境界梁ダンパー。 The boundary beam damper according to claim 1,
A boundary beam damper characterized in that an opening for adjusting plastic deformation performance is formed on the peripheral surface of the damper portion.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100940554B1 (en) | 2009-06-26 | 2010-02-10 | 임펙트디엔씨 주식회사 | Composite damper and its strengthening techniques using concrete parts, elastic parts, gel typed filler, elastic plates, steel tube with slots |
KR101098688B1 (en) | 2010-03-29 | 2011-12-23 | 서울대학교산학협력단 | Reinforced Concrete Frame Structure having High Flexibility in Beam-Column Joint |
KR101697753B1 (en) * | 2016-07-12 | 2017-01-18 | 주식회사 힐 엔지니어링 | Rigidity control type hysteresis damper with protect cover |
KR101840022B1 (en) | 2017-08-29 | 2018-03-19 | 전남대학교 산학협력단 | Vibration control damper system using concrete filled three-dimensional truss structure |
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