JP2008038559A - Vibration control wall - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、柱梁から構成される建築架構に設けられる制震壁に関する。 The present invention relates to a vibration control wall provided in a building frame composed of column beams.
従来、建築構造で用いられてきた制振ダンパーを大別すると、概ね、履歴型、粘性型及び粘弾性型の3種類に分けることができる(例えば、非特許文献1。)。 Conventionally, vibration damping dampers that have been used in building structures can be roughly divided into three types: a hysteresis type, a viscous type, and a viscoelastic type (for example, Non-Patent Document 1).
履歴型ダンパーは、低降伏点鋼等を用いるものであって、ある一定の力が作用すると降伏性状を示しその後も耐力低下を生じず材料の塑性化に伴う履歴エネルギーの消費により、建物の振動エネルギーを低減させようとするものである。履歴型ダンパーでは、一度塑性化した場合は取り替える必要がある。 Hysteresis type dampers use low-yield point steel, etc., which shows yield properties when a certain force is applied, and does not cause a subsequent decrease in yield strength. It is intended to reduce energy. The hysteretic damper must be replaced once it is plasticized.
粘性型ダンパーは、オイルダンパーと粘性ダンバーに大別される。オイルダンパーは作動油、粘性ダンパーは高分子化合物を用いるものであって、速度或いは速度の指数乗に比例する抵抗力により建物の振動エネルギーを低減させようとするものである。形状としては、筒型、面型、多層型がある。これらのダンパーは、一般的に建物の初期剛性には寄与しない。 Viscous dampers are roughly classified into oil dampers and viscous dampers. The oil damper uses hydraulic oil, and the viscous damper uses a polymer compound, and attempts to reduce the vibration energy of the building by a resistance force proportional to speed or an exponential power. The shape includes a cylindrical type, a surface type, and a multilayer type. These dampers generally do not contribute to the initial stiffness of the building.
粘弾性型ダンパーは、アクリル系化合物、ジエン系化合物、アスファルト系化合物、スチレン系化合物等の粘弾性材料を鋼板の間に挟み込んで、そのせん断抵抗力により建物の振動エネルギーを低減させようとするものである。多少の剛性は有しているが、建物の剛性に較べると極めて小さい。 Viscoelastic dampers are intended to reduce the vibration energy of buildings by sandwiching viscoelastic materials such as acrylic compounds, diene compounds, asphalt compounds, styrene compounds between steel plates and using their shear resistance. It is. Although it has some rigidity, it is extremely small compared to the rigidity of the building.
以上の各ダンパーを用いた場合の制振壁(制振ダンパーおよび主架構への取付け部材)は、地震時における建物の変形に伴うエネルギーを効果的に消費するが、建物の剛性を著しく改善し、かつ、建物の変形に伴う損傷が残らないようにすることは難しかった。 Damping walls (damping dampers and attachment members to the main frame) when using each of the above dampers effectively consume energy associated with the deformation of the building during an earthquake, but significantly improve the building rigidity. In addition, it was difficult to prevent damage caused by the deformation of the building.
このため、建物を構成する柱梁架構に対して効果的に付加剛性を与え、かつ、地震時に制震壁自体に損傷がなく、地震エネルギーを有効に消費させるような制震壁が望まれている。 For this reason, there is a demand for a damping wall that effectively adds additional rigidity to the column beam frame that makes up the building, and that does not damage the damping wall itself during an earthquake and that effectively consumes seismic energy. Yes.
また、圧縮変形により減衰を生じる複合材料として、例えば直径1mm程度のガラス繊維強化プラスチックロッドを立方体の対角4方向に配置して等方に組合せ、可撓性エポキシ樹脂で固めた複合材料がある(例えば、非特許文献2参照。)。 In addition, as a composite material that attenuates due to compression deformation, for example, there is a composite material in which glass fiber reinforced plastic rods having a diameter of about 1 mm are arranged in four diagonal directions of a cube and are combined in an isotropic manner and hardened with a flexible epoxy resin. (For example, refer nonpatent literature 2.).
本発明者らは、さきに、柱梁架構に必要な水平剛性を付加でき、柱梁架構の水平変形と連動して架構全体の変形エネルギーを消費させ、架構に水平変形を与えても、ダメージが残らない制震壁を提供した(特許文献1参照)。 The present inventors can add the necessary horizontal rigidity to the column beam frame and consume the deformation energy of the entire frame in conjunction with the horizontal deformation of the column beam frame. A damping wall that does not remain is provided (see Patent Document 1).
この技術は、スパンを結合する上下階の横梁間に設置され、水平方向に一定幅の目地を設け、目地の両端近辺に、変形エネルギーを消費する材料からなる制震材を介在させ、この制震材は一定の圧縮力と圧縮変形を付与して設置され、制震壁を上下階の梁と縦PC緊張材で結合する技術である。この技術は制震材が特殊なものである。
本発明者らは、建物の柱梁架構における耐震性能を効果的に改善するための制震壁の技術開発をさらに行っている。 The inventors of the present invention are further developing the technology of the damping wall for effectively improving the seismic performance in the column beam frame of the building.
本発明が解決しようとする制震壁の課題は、柱梁架構に必要な水平剛性を付加でき、柱梁架構の水平変形と連動して架構全体の変形エネルギーを消費させることができ、架構に水平変形を与えても、制震壁にダメージが残らないような制震壁を提供することである。 The problem of the damping wall to be solved by the present invention is that the necessary horizontal rigidity can be added to the column beam frame, and the deformation energy of the entire frame can be consumed in conjunction with the horizontal deformation of the column beam frame. The purpose is to provide a damping wall that does not leave any damage to the damping wall even if it is subjected to horizontal deformation.
また、上記非特許文献1や特開2006−83546号公報に示されるような特殊な材料を用いる技術とは異なる技術を提供する。 In addition, a technique different from the technique using a special material as disclosed in Non-Patent Document 1 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-83546 is provided.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、次の技術的手段を講じたことを特徴とする制震壁である。すなわち、本発明は、柱梁から構成される建築架構に設けられる壁であって、該壁はスパンを結合する上下階横梁間に、上下梁と該壁の上下端との間に一定幅の目地を設けて介装され、該目地の両端近辺に減衰装置を介在させると共に、上下階の梁と縦PC緊張材で結合してなることを特徴とする制震壁である。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a vibration control wall characterized by taking the following technical means. That is, the present invention is a wall provided in a building frame composed of column beams, the wall having a constant width between the upper and lower floor horizontal beams connecting the spans, and between the upper and lower beams and the upper and lower ends of the wall. The damping wall is characterized by being provided with joints, interposing damping devices in the vicinity of both ends of the joints, and being joined by beams on the upper and lower floors and vertical PC tendons.
この制震壁は架構の水平剛性および水平変形に伴う耐力が不足しがちな柱梁架構において、上下階の横梁間の中央部付近に介装されるものであって、PC緊張材で結合して架構と一体化し建物全体の水平剛性と水平耐力を向上させる。 This seismic control wall is installed near the center between the horizontal beams on the upper and lower floors in a column beam structure that tends to lack the horizontal rigidity and strength of horizontal deformation of the frame. To improve the horizontal rigidity and strength of the entire building.
また、本発明の制震壁の上下端と梁の間には一定幅の目地を設けて、上下梁と制震壁との目地の両端近辺に高減衰ゴムを用いた減衰装置を組込む。架構の水平変形により制震壁に曲げ変形および回転変形が生じ制震壁の目地が離間する。この変形により、制震壁に組込まれた減衰装置が伸縮することにより架構の変形エネルギーを消費するようにした。 Further, a joint having a certain width is provided between the upper and lower ends of the damping wall of the present invention and the beam, and a damping device using high damping rubber is incorporated in the vicinity of both ends of the joint between the upper and lower beams and the damping wall. The horizontal deformation of the frame causes bending deformation and rotation deformation in the damping wall, and the joints of the damping wall are separated. Due to this deformation, the damping device built in the damping wall expands and contracts to consume the deformation energy of the frame.
本発明の制震壁は、柱梁架構に必要な水平剛性を付加することできができ、柱梁架構の水平変形と連動して架構全体の変形エネルギーを消費させることができ、架構に水平変形を与えても、制震壁にダメージが残らないというすぐれた効果を奏する。 The damping wall of the present invention can add the horizontal rigidity necessary for the column beam frame, and can consume the deformation energy of the entire frame in conjunction with the horizontal deformation of the column beam frame. Even if it is given, it has an excellent effect that no damage remains on the damping wall.
以下図面を参照して本発明の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施例の制震壁1を示す正面図、図2は図1のA−A矢視図である。 FIG. 1 is a front view showing a damping wall 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view taken along the line AA in FIG.
図1に示すように、制震壁1はプレキャストプレストコンクリート造壁(PCaPC壁)10と減衰装置20とから成り、PCaPC壁10は目地モルタル30を介して上下の梁40とPC鋼棒(PC緊張材)50によって結合されている。
As shown in FIG. 1, the damping wall 1 is composed of a precast prestressed concrete wall (PCaPC wall) 10 and a
PCaPC壁10の形状は、例えば幅2000mm×高さ2400mm×厚さ300mm程度とし、四隅に減衰装置20を設置するための欠き込み11(幅600mm×高さ730mm)を設けた十字形をなしている。制震壁1は、このPCaPC壁10と幅600mm×せい900mmの梁40とを、25mm厚の目地モルタル30を介して、4本のPC鋼棒50で圧着している。
The shape of the PCaPC
減衰装置20の例を図3に示した。減衰装置20は減衰材料21(高減衰ゴム)2枚を挟み込んだ3枚の取付部材22から成っている。ただし、減衰材料21は何層になってもよい。図4は減衰材料21が4枚の例を示している。取付部材22と減衰材料21との接合面にはショットブラスト処理が施されている。
An example of the
減衰装置20の寸法は、例えば、図3に示す寸法H=200mm,W=200mm,ゴム厚3mm,取付部材22はそれぞれ厚さ9mmである。減衰装置20は図1,図2に示すように、PCaPC壁10の四隅に配設されている。減衰装置20は、PCaPC壁10と梁40中に結合されている。例えば、梁40から突出したプレート23及びPCaPC壁10から突出したプレート24に、取付部材22(図3、4参照)が取付ボルト26によって結合されている。
The dimensions of the
図5はPCaPC壁10の荷重変位関係(復元力特性)(計算値)の曲線61を示すグラフ、図8は減衰装置20の荷重変位関係(水平換算)(復元力特性)の曲線62を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a
制震壁1は、PCaPC壁10と減衰装置20とで構成されており、制震壁1の荷重変位関係(復元力特性)は、図7と図8とを組合わせた図9に示す曲線63の通りである。
The damping wall 1 is composed of the
1 制震壁
10 PCaPC壁
11 欠き込み
20 減衰装置
21 減衰材料(積層ゴム)
22 取付部材
26 取付ボルト
30 目地モルタル
40 梁
50 PC鋼棒
61,62,63 曲線
1 Damping
22 Mounting
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CN109610695A (en) * | 2018-12-28 | 2019-04-12 | 北京工业大学 | A kind of not damaged function of anti-buckling support energy consumption can restore shear wall |
JP2021032078A (en) * | 2019-08-21 | 2021-03-01 | ▲広▼州大学 | Replaceable high energy dissipative prefabricated prestressed shear wall with built-in steel braces |
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