JP2012241472A - Vibration control structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、既設建物に付加される制震構造に関する。 The present invention relates to a vibration control structure added to an existing building.
耐震性が不十分であると判断された既設建物に対する一般的な補強構造としては、柱と梁とから形成される既設梁柱架構の内面に、補強ブレースや耐震壁を増設する場合がある。
ところが、補強ブレースや耐震壁は、建物内に形成するため、供用中の建物に対して施工を行うのは困難であった。また、補強ブレースや耐震壁は、開口面を遮蔽するように配置されるため、美観上および採光上不利になるという問題点を有していた。
As a general reinforcement structure for an existing building determined to have insufficient earthquake resistance, there is a case where a reinforcement brace or a seismic wall is added to the inner surface of an existing beam column structure formed of columns and beams.
However, since the reinforcing brace and the seismic wall are formed in the building, it is difficult to construct the building in service. Further, since the reinforcing brace and the earthquake-resistant wall are arranged so as to shield the opening surface, there is a problem that it is disadvantageous in terms of aesthetics and lighting.
そのため、近年は、既設建物の外部から補強する耐震補強構造が多数開発されている。
例えば、特許文献1には、既設建物を挟むように壁柱を構築し、これらの壁柱間に桁行方向の大梁を仮設して既設建物を囲む補強用ラーメンを構築する耐震補強構造が開示されている。
For this reason, in recent years, many seismic reinforcement structures have been developed to reinforce from the outside of existing buildings.
For example,
また、特許文献2には、既設建物の既設柱の外側に沿って立設された新設柱と、新設柱と既設柱との間に架設された水平梁および制震ダンパーブレースとからなる制震構造が開示されている。
Further,
特許文献1に記載の耐震補強構造は、大梁が長スパンかつ大断面なため、施工に手間がかかり、費用も嵩むという問題点がある。
また、特許文献2に記載の制震構造は、既設建物の長辺方向(桁行方向)のみに対して補強することを可能としているものの、短辺方向(梁行方向)に対しては補強することができない。
The earthquake-proof reinforcement structure described in
Moreover, although the damping structure of
本発明は、前記の問題点を解決するものであり、既設建物に簡易に付加することが可能で、かつ、多方向から既設建物に作用する地震力に対して制震することを可能とした制震構造を提案することを課題とする。 The present invention solves the above-described problems, can be easily added to an existing building, and can control the seismic force acting on the existing building from multiple directions. The issue is to propose a damping structure.
前記課題を解決するために、本発明は、地震時の多方向からの入力に対する既設建物の応答を抑制する制震構造であって、前記既設建物の外面に沿って形成された平面視L字状の壁柱を備えており、前記壁柱はその脚部が回転可能に支承されていて、前記壁柱の両側端はダンパーを介して前記既設建物または他の壁柱に連結されていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the present invention provides a vibration control structure that suppresses response of an existing building to input from multiple directions during an earthquake, and is an L-shaped plan view formed along an outer surface of the existing building. The wall column has a leg portion rotatably supported, and both side ends of the wall column are connected to the existing building or another wall column via a damper. It is characterized by.
かかる耐震補強構造によれば、平面視L字状に形成された壁柱の両側端にそれぞれ鋼材ダンパーが配設されているため、多方向からの入力に対する応答を1つの壁柱により抑制することを可能としている。
また、大掛かりな梁部材等を構築する必要がないため、比較的簡易に構築することが可能である。
なお、本明細書における壁柱には、鉄筋コンクリート製の壁柱やブレース架構を含むものとする。
According to such a seismic reinforcement structure, since the steel dampers are arranged on both side ends of the L-shaped wall column formed in plan view, the response to input from multiple directions is suppressed by one wall column. Is possible.
In addition, since it is not necessary to construct a large beam member or the like, it can be constructed relatively easily.
In addition, the wall pillar in this specification shall include the wall pillar and brace frame made from reinforced concrete.
前記ダンパーは、低降伏点鋼板と、前記低降伏点鋼板を補剛する横リブおよび縦リブとを備えてなり、前記横リブと前記縦リブは、それぞれ前記低降伏点鋼板の異なる面に配設されたものであってもよい。 The damper includes a low yield point steel plate, and a transverse rib and a longitudinal rib for stiffening the low yield point steel plate, and the transverse rib and the longitudinal rib are respectively arranged on different surfaces of the low yield point steel plate. It may be provided.
かかる耐震補強構造によれば、横リブと縦リブとにより低降伏点鋼板の面外座屈を防ぐことができる。なお、低降伏点鋼板の一面側に横リブを配置し、他面に縦リブを配置すれば、横リブと縦リブとを一面に集約するよりも、ダンパーの製造が容易になる。 According to such a seismic reinforcement structure, the lateral rib and the longitudinal rib can prevent out-of-plane buckling of the low yield point steel plate. In addition, if a horizontal rib is arrange | positioned on the one surface side of a low yield point steel plate and a vertical rib is arrange | positioned on the other surface, manufacture of a damper will become easier rather than consolidating a horizontal rib and a vertical rib on one surface.
前記壁柱は、前記ダンパーの高さレベル近傍に、水平ブレースを備えていれば、既設建物と壁柱との間における水平力の伝達性能が向上する。また、壁柱が地震力により単独で揺れることが防止される。 If the wall pillar is provided with a horizontal brace in the vicinity of the height level of the damper, the transmission performance of the horizontal force between the existing building and the wall pillar is improved. In addition, the wall column is prevented from shaking alone due to the seismic force.
本発明によれば、多方向から既設建物に作用する地震力に対して制震することが可能な制震構造を簡易に構築することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to construct | assemble easily the seismic control structure which can control with respect to the seismic force which acts on the existing building from many directions.
本発明の実施の形態に係る制震構造は、地震時の多方向からの入力に対する既設建物の応答を抑制する制震構造であって、図1に示すように、既設建物1の外面に沿って形成された壁柱2,2を備えて構成されている。
The seismic control structure according to the embodiment of the present invention is a seismic control structure that suppresses the response of an existing building to inputs from multiple directions at the time of an earthquake, and is along the outer surface of the existing
本実施形態では、図2に示すように、既設建物1の一方の妻側に二つの壁柱2,2を新設し、他方の妻側に一つの壁柱2を新設した場合について説明する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a case will be described in which two
壁柱2は、鉄骨鉄筋コンクリート造であって、平面視L字状に形成されている。
壁柱2の脚部は、図3に示すように、角部2cからの張り出し長さが下端に向うに従って短くなるように傾斜している。
The
As shown in FIG. 3, the leg portion of the
図2に示すように、壁柱2の両側端は、ダンパー3(3a,3b)を介して既設建物1または他の壁柱2に連結されている。
As shown in FIG. 2, both side ends of the
一方の妻側に配設された壁柱2,2は、平面視コ字状となるように並設されている。両壁柱2,2は、ダンパー3aを介して互いに連結されているとともに、ダンパー3bを介して既設建物1に連結されている。
また、他方の妻側に配設された壁柱2は、既設建物1の入隅に対向するように配置されており、両側端が既設建物1にダンパー3a,3bを介して連結されている。
The
Moreover, the
壁柱2は、梁行方向Aに平行な第一壁部2aと、桁行方向Bに平行な第二壁部2bとを有する。
一方の妻側では、第一壁部2a,2aの側端同士がダンパー3aを介して連結されており、第二壁部2bの側端がダンパー3bを介して既設建物1に連結されている。
The
On one wife side, the side ends of the
ダンパー3は、上下方向に複数段配置されている。各ダンパー3は、既設建物1の各階層の床スラブ(梁)の高さ位置に配置されている。
A plurality of
ダンパー3は、低降伏点鋼板31を主体に構成されている。
ダンパー3aは、梁行方向Aの地震入力エネルギーを主として吸収することが可能となるように配設されている。一方、ダンパー3bは、桁行方向Bの地震入力エネルギーを主として吸収することが可能となるように配設されている。
The
The
本実施形態のダンパー3は、図4に示すように、低降伏点鋼板31と、低降伏点鋼板31を補剛する複数の横リブ32および複数の縦リブ33とフランジプレート34とにより構成されている。
As shown in FIG. 4, the
横リブ32と縦リブ33は、普通鋼板からなり、互いに直交する向きとなるように低降伏点鋼板31の異なる面に配設されている。
The
複数の横リブ32は低降伏点鋼板31の一面に等間隔で並設されていて、複数の縦リブ33は低降伏点鋼板31の他面に等間隔で並設されている。
The plurality of
フランジプレート34は、普通鋼板からなり、低降伏点鋼板31の上端と下端にそれぞれ固定されている。
The
なお、本実施形態ではダンパー3として、いわゆる鋼材ダンパーを採用したが、ダンパー3の構成はこれに限定されるものではない。例えばオイルダンパーを採用してもよい。
In the present embodiment, a so-called steel damper is used as the
ダンパー3は、壁柱2内に配設された鉄骨に固定する。なお、ダンパー3は、壁柱2の側端面に突設された取付部材を介して壁柱2に固定してもよい。
The
ダンパー3の既設建物1への固定は、既設建物1の妻面に沿って配設された取付鋼材41を介して行う。
取付鋼材41は、既設建物1の図示しない柱や梁にアンカー等を介して固定された部材である。なお、取付鋼材41は必要に応じて配設すればよく、省略してもよい。
The
The mounting
図2に示すように、既設建物1と壁柱2とにより囲まれた空間には、水平ブレース4が配設されている。
As shown in FIG. 2, a
水平ブレース4は、鋼材を組み合わせることにより構成されており、ダンパー3の高さレベル近傍に配設されている。本実施形態では、水平ブレース4を、既設建物1の各階層の床位置(梁の位置)に合わせて複数段配設されている。
The
水平ブレース4は、取付鋼材41を介して既設建物1に固定されるとともに、壁柱2の鉄骨材(図示せず)に固定されている。なお、水平ブレース4の固定方法および構成は限定されるものではない。
The
壁柱2の脚部50は回転可能に支承されている。脚部50は、図5に示すように、複数のアンカー部材5を介して基礎6に固定されている。
壁柱2の脚部50は、高強度グラウトにより形成された嵩上げ部51により高さが調整されている。
The
The height of the
嵩上げ部51の上面には、補強プレート52が配設されている。補強プレート52の下面には、多数の頭付きスタッド53,53,…が突設されている。
A
頭付きスタッド53は、嵩上げ部51を貫通して、基礎6に埋設されていることで、補強プレート52と嵩上げ部51を基礎6の上面に固定している。
The headed
アンカー部材5は、壁柱2の縦鉄骨21の下端に設けた脚部プレート54に頭部が固定されているとともに、下部は基礎6に埋設されている。
アンカー部材5の下端部には、定着版55が配設されている。複数のアンカー部材5,5,…は、1枚の定着版55に下端部が固定されている。
The
A fixing
図6に示すように、アンカー部材5は、脚部50に対して、中央部に集中して配設されている。
このように、アンカー部材5を中央部に集中して配置することで、壁柱2の脚部50を回転可能に支承している。
As shown in FIG. 6, the
In this way, the
脚部プレート54は、平面視円形の部材である。脚部プレート54の周縁部の下面は、外側に向うに従って肉厚が薄くなるように傾斜していて、脚部プレート54の周縁部と補強プレート52との間に隙間が形成されている。
The
壁柱2は、脚部に周縁部に傾斜部を備えた脚部プレート54が配設されているため、脚部の回転変形の自由度がより高められている。
なお、アンカー部材5の配置方法、数等の各構成は限定されるものではない。
Since the
In addition, each structure, such as an arrangement method and the number of
本実施形態の制震構造によれば、既設建物1内に壁等を設置することなく、妻側の外面に沿って形成された壁柱2により既設建物1の耐震補強を行うため、既設建物1が供用中であっても、現状の機能、移動性、操作性、居住性等に影響を及ぼすことがない。
According to the seismic control structure of the present embodiment, the existing
壁柱2の外観を既設建物1の外観に応じて形成すれば、既設建物1や周辺の景観と調和した外観を形成することができる。
また、当該制震構造は、比較的コンパクトな構成なため、既設建物1のデザインへの影響が少ない。
If the external appearance of the
Moreover, since the said damping structure is a comparatively compact structure, there is little influence on the design of the existing
壁柱2およびダンパー3により優れた制震性能を発揮するため、地震時の既設建物1の損傷を抑制することができる。また、大掛かりな梁部材などを構築する必要がないため、比較的簡易かつ安価に制震構造が構築される。
Since the
壁柱2は、平面視L字状に形成されていて、2方向(梁行方向Aおよび桁行方向B)に対してダンパーが延設されているため、地震エネルギーの作用方向に限定されることなく、地震エネルギーに伴う振動を吸収することができる。つまり、本実施形態の壁柱2により、地震時の多方向からの入力に対する既設建物1の応答を抑制することができる。
The
また、壁柱2の脚部50が、面積が縮小されて基礎6との固定度が低減されているとともに、中央部に集中して配設されたアンカー5により回転可能に支承されているため、壁柱2の回転変形が拘束されることを防止して、脚部50付近の変形能力を向上させることができる。そのため、地震エネルギーに起因する既設建物1の揺れを壁柱2により吸収することが可能となり、制震性に優れている。
Further, the
既設建物1と壁柱2との間に、水平ブレース4を備えているため、既設建物1と壁柱2との一体性が保たれ、優れた制震性能を発揮する。既設建物1の水平力を、水平ブレース4により壁柱2へ伝達して、既設建物1の制震性能を向上させる。
Since the
ダンパー3は、横リブ32と縦リブ33とにより低降伏点鋼板31の面外座屈を防ぐことが可能となるように構成されている。また、ダンパー3は、低降伏点鋼板31の一面側に横リブ32を配置し、他面に縦リブ33を配置しているため、一面に横リブ32と縦リブ33とを集約するよりも、製造が容易である。
The
以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described constituent elements can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
例えば、前記実施形態では、既設建物の一方の妻側に対して2つの壁柱、他方の妻側に対しては1つの壁柱を配設するものとしたが、両妻側に配設される壁柱は同数でもよく、壁柱の配置は限定されるものではない。 For example, in the above embodiment, two wall pillars are provided for one wife side of an existing building and one wall pillar is provided for the other wife side. The number of wall pillars may be the same, and the arrangement of the wall pillars is not limited.
また、壁柱の脚部は必ずしも傾斜している必要はないし、アンカー部材も必ずしも中央部に集中して配設されている必要はない。 Moreover, the leg part of the wall column does not necessarily have to be inclined, and the anchor member does not necessarily have to be concentrated on the central part.
また、水平ブレースは必要に応じて配設すればよい。
既設建物の構成や用途等は限定されるものではない。
Further, the horizontal braces may be disposed as necessary.
The configuration and usage of existing buildings are not limited.
1 既設建物
2 壁柱
3 ダンパー
31 低降伏点鋼板
32 横リブ
33 縦リブ
4 水平ブレース
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記既設建物の外面に沿って形成された平面視L字状の壁柱を備えており、
前記壁柱は、その脚部が回転可能に支承されていて、
前記壁柱の両側端は、ダンパーを介して前記既設建物または他の壁柱に連結されていることを特徴とする、制震構造。 A seismic control structure that suppresses the response of existing buildings to inputs from multiple directions during an earthquake,
It comprises a L-shaped wall pillar in plan view formed along the outer surface of the existing building,
The wall column has a leg portion rotatably supported,
The both ends of the said wall pillar are connected with the said existing building or another wall pillar via a damper, The damping structure characterized by the above-mentioned.
前記横リブと前記縦リブは、それぞれ前記低降伏点鋼板の異なる面に配設されていることを特徴とする、請求項1に記載の制震構造。 The damper comprises a low yield point steel plate, and transverse ribs and vertical ribs that stiffen the low yield point steel plate,
2. The vibration control structure according to claim 1, wherein the horizontal rib and the vertical rib are respectively disposed on different surfaces of the low yield point steel plate.
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