JP2017115427A - Vibration control stud structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上下階の躯体同士の間に設けられた制震間柱構造に関する。 The present invention relates to a seismic control pillar structure provided between upper and lower frame bodies.
柱梁架構内に設けられる制震間柱として、水平方向の力が作用した際に塑性変形することでエネルギーを吸収し、他の構造体への影響を抑制する制震間柱が知られている。
一方、制震間柱は、高い圧縮軸力や地震発生時の引張軸力が作用すると、振動抑制効果が減少するとともに、座屈が発生するおそれがあった。
そのため、軸力を負担しない制震間柱が開発されている。
例えば、本出願人は、所定の水平荷重が作用した際に塑性化する鉄骨部材によって構成された制震間柱を開示している(例えば、特許文献1または特許文献2参照)。この制震間柱では、上階の梁から垂設された上部ブラケットと、下階の梁に立設された下部ブラケットとの間において間隙を有した不連続部が形成されており、この不連続部を囲う拘束部材によって水平方向の移動が拘束されている。拘束部材は、下部ブラケットに固定されている。
As a seismic control column provided in a column beam structure, a seismic control column that absorbs energy by plastic deformation when a horizontal force is applied and suppresses the influence on other structures is known.
On the other hand, when a high compression axial force or a tensile axial force at the time of occurrence of an earthquake is applied to the seismic control column, the vibration suppressing effect is reduced and buckling may occur.
Therefore, seismic control columns that do not bear the axial force have been developed.
For example, the present applicant has disclosed a seismic control column constituted by a steel member that is plasticized when a predetermined horizontal load is applied (see, for example, Patent Document 1 or Patent Document 2). In this seismic control column, a discontinuity with a gap is formed between the upper bracket suspended from the beam on the upper floor and the lower bracket standing on the beam on the lower floor. The movement in the horizontal direction is constrained by a constraining member surrounding the part. The restraining member is fixed to the lower bracket.
前記従来の制震間柱では、上部ブラケットを構成する鋼製部材のフランジまたはウェブを覆うように、上部ブラケットの外径寸法より大きな下部ブラケットを配置し、その下部ブラケットの上面に複数の鋼材(拘束部材)を配置させる必要があるため、下部ブラケットが大型になる傾向にある。下部ブラケットが大型になると、建物の利用可能空間に影響をおよぼすおそれがある。また、複数の鋼材(拘束部材)を配置するため、施工時に高い精度管理が必要となる。
また、従来の制震間柱では、上部ブラケットまたは下部ブラケットを構成する鉄骨部材のウエブ部分にはリブ材を備えない板状の極低降伏点鋼が接合され、その極低降伏点鋼が塑性化することで地震エネルギーが吸収されていた。よって、大地震によって極低降伏点鋼に大変形が生じた際には、極低降伏点鋼の一部に変形が集中することで、極低降伏点鋼の本来の制震効果が発揮されないまま、局所的に塑性化する惧れがあった。そのため、従来の制震間柱は、地震エネルギーに対する制震設計が難解であり、手間がかかる。また、従来の制震間柱は、極低降伏点鋼が鉄骨部材に組み込まれているため、塑性化した極低降伏点鋼の交換が困難であった。
そのため、本発明は、居住空間に影響を及ぼすことなく、かつ、簡易に構築することが可能で、なおかつ、軸力を伝達させることのない高い制震効果を発現する制震間柱構造を提案することを課題とする。
In the conventional seismic control column, a lower bracket larger than the outer diameter of the upper bracket is disposed so as to cover the flange or web of the steel member constituting the upper bracket, and a plurality of steel materials (restraints) are arranged on the upper surface of the lower bracket. Member) needs to be arranged, and therefore the lower bracket tends to be large. If the lower bracket is large, it may affect the usable space of the building. Moreover, in order to arrange | position several steel materials (restraint member), high precision management is needed at the time of construction.
In addition, in conventional seismic control columns, a plate-shaped ultra-low yield point steel without ribs is joined to the web part of the steel member that constitutes the upper bracket or lower bracket, and the ultra-low yield point steel is plasticized. The earthquake energy was absorbed. Therefore, when large deformation occurs in the extremely low yield point steel due to a large earthquake, the original seismic control effect of the ultra low yield point steel is not exhibited by concentrating the deformation on a part of the extremely low yield point steel. As it was, there was a risk of local plasticization. For this reason, conventional seismic control columns are difficult to control seismic energy and require a lot of work. Further, in the conventional seismic control column, since the ultra-low yield point steel is incorporated in the steel member, it is difficult to replace the plasticized ultra-low yield point steel.
Therefore, the present invention proposes a seismic control stud structure that can be easily constructed without affecting the living space and that exhibits a high seismic control effect without transmitting axial force. This is the issue.
本発明者らは、柱梁架構に設ける制震間柱構造として、制震間柱に軸力が加わらない様に、間柱の中間部に水平スリットを設け、その水平スリットを挟んだ上部側鉛直材と下部側鉛直材とにそれぞれ支圧プレートを形成し、これらの支圧プレートの端部同士を水平方向に係合させることで、制震間柱に座屈を生じさせることなく、鉛直部材を構成する低降伏点鋼材により地震エネルギーが吸収される耐力と剛性を容易に調整可能な高い制震効果を備えた制震間柱構造の発明に至った。 The present inventors have provided a horizontal slit in the middle part of the intermediate column, and an upper vertical material sandwiching the horizontal slit so that axial force is not applied to the vibration control column as a vibration control column structure provided in the column beam frame. By forming bearing plates on the lower vertical members and engaging the ends of these bearing plates in the horizontal direction, a vertical member is formed without causing buckling of the seismic control columns. The invention has led to the invention of a seismic control column structure with a high seismic control effect that can easily adjust the proof stress and rigidity of the seismic energy absorbed by the low yield point steel.
前記課題を解決するために、本発明は、柱梁架構内において上側の梁に接続された上部連結部材と、前記柱梁架構内において下側の梁に接続された下部連結部材と、前記上部連結部材または前記下部連結部材に設けられたエネルギー吸収部材と、前記上部連結部材の下端面から下向きに突出する第一支圧部材と、前記下部連結部材の上端面から上向きに突出する第二支圧部材とを備える制震間柱構造であって、前記第一支圧部材および前記第二支圧部材のうちのいずれか一方は他方を挟むように形成されており、前記第一支圧部材と前記第二支圧部材との間、前記第一支圧部材と前記下部連結部材の上端面との間および前記第二支圧部材と前記上部連結部材の下端面との間に隙間が形成されていることを特徴としている。
かかる制震間柱構造によれば、水平方向の隙間によって軸力が伝達されないために、柱梁架構に大きな軸力が生じた場合であっても、各連結部材に座屈が生じることを防止できる。また、上下連結部材間に水平スリットを設けることで、柱梁架構の面外方向に生じる変形または応力に対して、変形を拘束しないとともに応力も伝達されないために構造安全性が確保できる。具体的には、柱梁架構に水平方向の力が作用した場合には、第一支圧部材と第二支圧部材とが水平方向にて係合されることで、予め配置したエネルギー吸収部材に水平方向の力が伝達されるので、効率的に地震エネルギーが吸収される。さらに、第一支圧部材および第二支圧部材は、上部連結部材または下部連結部材を形成するフランジ間の間に設置されているために、部材の大型化を抑制することができる。
In order to solve the above problems, the present invention provides an upper connecting member connected to an upper beam in a column beam frame, a lower connecting member connected to a lower beam in the column beam frame, and the upper An energy absorbing member provided on the connecting member or the lower connecting member; a first support member projecting downward from the lower end surface of the upper connecting member; and a second support projecting upward from the upper end surface of the lower connecting member. A seismic isolation pillar structure including a pressure member, wherein one of the first support member and the second support member is formed to sandwich the other, and the first support member and A gap is formed between the second supporting member, between the first supporting member and the upper end surface of the lower connecting member, and between the second supporting member and the lower end surface of the upper connecting member. It is characterized by having.
According to such a seismic control inter-column structure, since axial force is not transmitted by the gap in the horizontal direction, it is possible to prevent buckling of each connecting member even when a large axial force is generated in the column beam frame. . Further, by providing a horizontal slit between the upper and lower connecting members, structural safety can be ensured because deformation is not restrained and stress is not transmitted with respect to deformation or stress generated in the out-of-plane direction of the column beam frame. Specifically, when a horizontal force is applied to the column beam frame, the first and second support members are engaged in the horizontal direction, so that the energy absorbing member disposed in advance is arranged. Since the horizontal force is transmitted to the seismic energy, the seismic energy is efficiently absorbed. Furthermore, since the 1st bearing member and the 2nd bearing member are installed between the flanges which form an upper connection member or a lower connection member, the enlargement of a member can be suppressed.
なお、前記エネルギー吸収部材は、低降伏点鋼板からなり、当該低降伏点鋼板には縦横に補剛材が添設されていることで、大きな水平力が加わった場合であっても、局所的にせん断変形が集中することはなく、略一様にせん断変形を生じて、地震エネル−を吸収することができる。また、前記エネルギー吸収部材は、一方の面に縦向きの補剛材が添設され、他方の面に横向きの補剛材が添設されていることで、上部連結部材または下部連結部材を構成する主要鉄骨鋼材とエネルギー吸収部材との接合を容易かつ高精度に行うことができる。
また、長期的に維持管理していく際には、前記上部連結部材が上部材と下部材とをボルト接合にて接合されているとともに、下部材に記エネルギー吸収部材が設置されていることで、柱梁架構から其々の上部材を取り外すことなく、エネルギー吸収部材を備えた下部材のみを交換することで、設置した当時の制震間柱構造が維持できる。
The energy absorbing member is made of a low yield point steel plate, and the low yield point steel plate is provided with stiffeners vertically and horizontally, so that even when a large horizontal force is applied, In this case, the shear deformation is not concentrated on the surface, and the shear deformation is generated almost uniformly to absorb the seismic energy. In addition, the energy absorbing member includes an upper connecting member or a lower connecting member by attaching a vertical stiffener on one surface and a horizontal stiffener on the other surface. The main steel frame material and the energy absorbing member can be easily and accurately joined.
Further, when maintaining and managing for a long time, the upper connecting member is joined to the upper member and the lower member by bolt joining, and the energy absorbing member is installed in the lower member. By replacing only the lower member provided with the energy absorbing member without removing the respective upper members from the column beam frame, the seismic control column structure at the time of installation can be maintained.
本発明の制震間柱構造によれば、居住空間に影響を及ぼすことなく、かつ、簡易に構築することが可能で、なおかつ、軸力を伝達させることのない高い制震効果を有する制振間柱構造を備えた構造物を構築することが可能となる。 According to the seismic control column structure of the present invention, the seismic control column can be easily constructed without affecting the living space and has a high seismic control effect without transmitting axial force. It becomes possible to construct a structure having a structure.
本発明は、柱梁架構内に設ける制震間柱構造として、水平方向の力が作用した際に塑性変形することで地震エネルギーを吸収して他の構造体への影響を抑制する制震間柱構造であって、間柱の中間部に水平スリットを設け、その水平スリットを挟んだ上下の鉛直部材同を水平方向に係合させることで、軸力が伝達されることのない高い制震効果を有する制震間柱構造を実現した。
具体的には、本発明は、上部連結部材と下部連結部材との間に水平スリットが設けられるとともに、上部連結部材内に低降伏点鋼材を備えた制震間柱構造(第1の実施形態)と、上部連結部材が当該階の梁に接合される上部材と低降伏点鋼材を備えた下部材で構成され、上部材と下部材はフランジ及びウェブ同士を跨る接合プレートで一体化された制震間柱構造(第2の実施形態)と、上部連結部材が第2の実施形態と同様に、上下部材で構成され、上部材と下部材が上下に配設された連結板で接合された制震間柱構造(第3の実施形態)にて具現化される。以下、各実施形態の構成とその作用効果を述べる。
The present invention provides a seismic control column structure that suppresses the influence on other structures by absorbing the seismic energy by plastic deformation when a horizontal force is applied, as a seismic control column structure provided in a column beam structure. In addition, by providing a horizontal slit in the middle part of the stud and engaging the upper and lower vertical members sandwiching the horizontal slit in the horizontal direction, it has a high vibration control effect in which axial force is not transmitted. A seismic interphase structure was realized.
Specifically, according to the present invention, a horizontal slit is provided between the upper connecting member and the lower connecting member, and the seismic control columnar structure including a low yield point steel material in the upper connecting member (first embodiment). The upper connecting member is composed of an upper member to be joined to the beam on the floor and a lower member having a low yield point steel material, and the upper member and the lower member are integrated by a joining plate straddling the flange and the web. As in the second embodiment, the seismic column structure (second embodiment) and the upper connecting member are composed of upper and lower members, and the upper member and the lower member are joined by connecting plates arranged vertically. It is embodied in the seismic column structure (third embodiment). Hereinafter, the configuration and operational effects of each embodiment will be described.
<第一の実施形態>
本実施形態は、本発明の骨子を構成するもので、各連結部材の材端面に支圧プレートを備えるとともに、上部連結部材にエネルギー吸収部材を備えた制震間柱構造である。
第一の実施形態の制震間柱構造1は、図1に示すように、上部連結部材2、下部連結部材3、エネルギー吸収部材4、第一支圧部材5および第二支圧部材6を備えている。
上部連結部材2および下部連結部材3は、柱梁架構7内において、同軸上に配設されている。本実施形態では、柱梁架構7の矩形状の内側空間において、上下の梁71,72の長さ方向中間部に制震間柱構造1が形成されている。なお、制震間柱構造1の形成箇所は限定されない。
図2に示すように、上部連結部材2の下端と下部連結部材3の上端との間には、隙間S(水平スリット)が形成されている。
ここで、本実施形態では、コンクリート部材からなる柱梁架構7に制震間柱構造1を設置する場合について説明する。なお、柱梁架構7は、コンクリート構造に限定されるものではなく、例えば、鋼構造であってもよい。
<First embodiment>
The present embodiment constitutes the essence of the present invention, and is a seismic control column structure in which a supporting plate is provided on the material end face of each connecting member, and an energy absorbing member is provided on the upper connecting member.
As shown in FIG. 1, the seismic control column structure 1 of the first embodiment includes an upper connecting
The upper connecting
As shown in FIG. 2, a gap S (horizontal slit) is formed between the lower end of the upper connecting
Here, this embodiment demonstrates the case where the seismic-control interlining structure 1 is installed in the
上部連結部材2の上端は、図1に示すように、柱梁架構7内において上側の梁71に接続されている。
上部連結部材2は、ウェブ21と、ウェブ21の左右の端部に配設された一対のフランジ22,22とを備えた断面視H形状の部材により構成されている。
また、上部連結部材2の上端には取付板23が配設されていて、上部連結部材2の下端には底板24が配設されている。さらに、上部連結部材2の高さ方向中間部には、中間板25が配設されている。
なお、ウェブ21、フランジ22、取付板23、底板24および中間板25は、いわゆる普通鋼により構成する。
As shown in FIG. 1, the upper end of the upper connecting
The upper connecting
A
The
ウェブ21は、上部連結部材2の上端から高さ方向中間までの高さを有した鋼板により構成されている。ウェブ21は、一対のフランジ22,22、取付板23および中間板25により形成された空間を遮蔽している。
フランジ22は、上部連結部材2の上端から下端までの高さ(長さ)を有した鋼板により構成されている。一対のフランジ22,22は左右の柱73,73と平行である。
取付板23は、ウェブ21およびフランジ22,22の上端に固定された鋼板である。取付板23は、ウェブ21およびフランジ22,22の外形状よりも大きな面積を有している。すなわち、取付板23は、一方のフランジ22の外面から他方のフランジ22の外面までの距離よりも大きな横幅と、フランジ22の幅よりも大きな奥行き幅を有している。取付板23の縁部には、複数の貫通孔が形成されている。取付板23は、上面が梁71の下面に当接した状態で、貫通孔を挿通したボルトB1,B1,…を介して梁71に固定されている。なお、取付板23と梁71との間には、間詰材(モルタル等)を介設してもよい。
The
The
The mounting
ボルトB1は、梁71を貫通していて、梁71の上下に配設された制震間柱構造1同士を連結している。なお、ボルトB1は、梁71を貫通することなく梁71に固定されていてもよい。例えば、梁71がコンクリート部材の場合には、梁71に埋め込まれたアンカーボルトをボルトB1として使用してもよいし、梁71がH形鋼により構成されている場合には、梁71のフランジに固定されたボルトB1を使用してもよい。
The bolt B1 penetrates the
底板24は、上部連結部材2の下端部において、一対のフランジ22,22の間に横架された鋼板である。本実施形態では、フランジ22,22の下端から間隔をあけた位置に底板24が固定されている。なお、底板24は、フランジ22,22の下端に配設されていてもよい。底板24は、フランジ22の幅と同等の奥行き幅を有していて、上部連結部材2の下端部を遮蔽している。
中間板25は、上部連結部材2の高さ方向中間部において一対のフランジ22,22の間に横架されている。なお、中間板25の高さ位置は限定されるものではない。中間板25は、フランジ22の幅と同等の奥行き幅を有している。中間板25は、ウェブ21とエネルギー吸収部材4の間に介設されている。
本実施形態の上部連結部材2の下部には、エネルギー吸収部材4が設けられている。
The
The
An
エネルギー吸収部材4は、低降伏点鋼板により構成された履歴型の地震エネルギー吸収材である。本実施形態では、低降伏点鋼材として、一般の鋼材に比べて伸び率が約40%程度の塑性変形能力に富んだ鋼材を使用する。なお、エネルギー吸収部材4を構成する低降伏点鋼板の伸び率は限定されない。
エネルギー吸収部材4は、左右のフランジ22,22、底板24および中間板25に囲まれた空間を遮蔽するように配設されている。
図2および図3(a)に示すように、エネルギー吸収部材4の一方の面には、縦向きの補剛材(縦法剛材)41が添設されている。本実施形態では、エネルギー吸収部材4の横幅を3等分するように、2枚の縦補剛材41,41が並設されている。なお、縦補剛材41の枚数および配置は限定されない。
また、エネルギー吸収部材4の他方の面には、横向きの補剛材(横補剛材)42が添設されている。本実施形態では、エネルギー吸収部材4の縦方向中間部に1枚の横補剛材42が設置されている。なお、横補剛材42の枚数および配置は限定されない。
縦補剛材41および横補剛材42は、いずれも低降伏点鋼板により構成されている。
The
The
As shown in FIG. 2 and FIG. 3A, a vertical stiffener (vertical stiffener) 41 is attached to one surface of the
Further, a lateral stiffener (lateral stiffener) 42 is attached to the other surface of the
The
下部連結部材3の下端は、図1に示すように、柱梁架構7内において下側の梁72に接続されている。
下部連結部材3は、ウェブ31と、ウェブ31の左右の端部に配設された一対のフランジ32,32とを備えた断面視H型状の部材により構成されている。
また、下部連結部材3の下端には取付板33が配設されていて、下部連結部材3の上端には天板34が配設されている。
なお、ウェブ31、フランジ32、取付板33および天板34は、いわゆる普通鋼により構成する。
As shown in FIG. 1, the lower end of the lower connecting
The lower connecting
A mounting
The
ウェブ31は、下部連結部材3の上端から下端に至る鋼板により構成されている。ウェブ31は、一対のフランジ32,32、取付板33および天板34により形成された空間を遮蔽している。
フランジ32は、下部連結部材3の上端から下端に至る鋼板により構成されている。一対のフランジ32,32は左右の柱73,73と平行である。
取付板33は、ウェブ31およびフランジ32,32の下端に固定された鋼板である。取付板33は、ウェブ31およびフランジ32,32の外形状よりも大きな面積を有している。すなわち、取付板33は、一方のフランジ32の外面から他方のフランジ32の外面までの距離よりも大きな横幅と、フランジ32の幅よりも大きな奥行き幅を有している。取付板33の縁部には、複数の貫通孔が形成されている。取付板33は、下面が梁72の上面に当接した状態で、貫通孔を挿通したボルトB1,B1,…を介して梁72に固定されている。なお、取付板33と梁72との間には、間詰材(モルタル等)を介設してもよい。
The
The
The
ボルトB1は、梁72を貫通していて、梁72の上下に配設された制震間柱構造1同士を連結している。なお、ボルトB1は、梁72を貫通することなく梁72に固定されていてもよい。例えば、梁72がコンクリート部材の場合には、梁72に埋め込まれたアンカーボルトをボルトB1として使用してもよいし、梁72がH形鋼により構成されている場合には、梁72のフランジに固定されたボルトB1を使用してもよい。
The bolt B <b> 1 passes through the
天板34は、下部連結部材3の上端部において、一対のフランジ32,32の間に横架された鋼板である。天板34は、フランジ32の幅と同等の奥行き幅を有していて、下部連結部材3の上端部を遮蔽している。本実施形態では、天板34の下面とウェブ31との角部にリブ35,35が配設されている。
リブ35は、ウェブ31の前面と背面にそれぞれ2枚ずつ設けられている。なお、リブ35の数および配置は限定されない。また、リブ35は必要に応じて設ければよい。
The
Two
第一支圧部材5は、図2に示すように、上部連結部材2の下端面に設けられている。第一支圧部材5は、直方体状の鋼製部材であって、底板24の下面に溶接されていて、底板24から下向きに突出している。第一支圧部材5の側面のうち、他方の第一支圧部材5に対する側面の反対側の側面は、フランジ22に当接している。すなわち、第一支圧部材5は、フランジ22と底板24の角部に当接している。また、第一支圧部材5は、図3(a)に示すように、底板24の奥行きの中間部に配設されている。
第一支圧部材5の高さ(上下の長さ)は、図2に示すように、上部連結部材2の底板24の下面から下部連結部材3の天板34の上面までの距離(底板24と天板34との間隔)の1/2以上となっているが、第一支持部材5の下端面と、下部連結部材3の天板34(上端面)との間には隙間Sが形成されている。本実施形態では、第一支圧部材5の下面が、フランジ22の下端面と同じ平面上に位置している。
また、一対の第一支圧部材5,5が間隔をあけて配設されている。第一支圧部材5,5同士の間隔は、第二支圧部材6の幅(左右の長さ)よりも大きい。
The
As shown in FIG. 2, the height (vertical length) of the
Moreover, a pair of
第二支圧部材6は、図2に示すように、下部連結部材3の上端面に設けられている。第二支圧部材6は、直方体状の鋼製部材であって、天板34の上面に溶接されていて、天板34から上向きに突出している。第二支圧部材6は、下部連結部材3の天板34の中央部に固定されている。すなわち、第二支圧部材6は、天板34の左右の幅方向中間部(図2参照)であって、天板34の奥行き方向中間部(図3(a)参照)に位置している。
第二支圧部材6の高さ(上下の長さ)は、図2に示すように、上部連結部材2の底板24の下面から下部連結部材3の天板34の上面までの距離(底板24と天板34との間隔)の1/2以上となっているが、第二支持部材6の上端面と、上部連結部材2の底板24(下端面)との間には隙間Sが形成されている。本実施形態では、上部連結部材2の下端部に形成されたフランジ22の下端面から底板24の下面までの隙間の中間部に、第二支圧部材6の上面が位置している。
The
As shown in FIG. 2, the height (vertical length) of the
図2に示すように、第二支圧部材6は、一対の第一支圧部材5,5によって左右から挟まれた状態となっている。図3(b)に示すように、第一支圧部材5と第二支圧部材6との間には、隙間Sが形成されている。
なお、第一支圧部材5の第二支圧部材6側の側面には、摩擦低減材51が設置されている。本実施形態では、板状の摩擦低減材51を第一支圧部材5の側面に設置している。なお、第一支圧部材5の側面には、摩擦低減剤を塗布してもよい。
同様に、第二支圧部材6の左右の側面(第一支圧部材5側の側面)には、摩擦低減材61が設置されている。
なお、摩擦低減材(摩擦低減剤)51,61は、必要に応じて設置すればよい。
また、第一支持部材5および第二支持部材6は、いわゆる普通鋼により構成する。
As shown in FIG. 2, the
A
Similarly, the
In addition, what is necessary is just to install the friction reducing materials (friction reducing agent) 51 and 61 as needed.
Moreover, the
本実施形態の制震間柱構造1は、第一支圧部材5の下端面と下部連結部材3(天板34)の上端面との間、および、第二支圧部材6の上端面と上部連結部材2(底板24)の下端面との間に隙間S(水平スリット)が形成されているため、軸力を負担しない。そのため、制震間柱構造1によれば、柱梁架構7に大きな軸力が生じた場合であっても、上部連結部材2および下部連結部材3に座屈が生じることを防止できる。
また、第一支圧部材5と第二支圧部材6との間にも隙間Sが形成されているため、第一支圧部材5および第二支圧部材6を介して上部連結部材2と下部連結部材3との間で軸力が伝達されない。さらに、第一支圧部材5および第二支圧部材6には、互いの対向する面に摩擦低減材51,61が設けられているため、地震時等の横方向の力によって第一支圧部材5と第二支圧部材6とが接した場合であっても、上部連結部材2と下部連結部材3との間で軸力が伝達されることが抑制されている。
また、柱梁架構2に水平方向の力が作用した場合には、第一支圧部材5と第二支圧部材6とが水平方向で係合する。そのため、柱梁架構2に地震時等の大きな水平方向の力が作用した際には、上部連結部材2に配置されたエネルギー吸収部材4に水平方向の力が伝達され、水平エネルギーが効率的に吸収される。
The seismic control column structure 1 of the present embodiment includes a lower end surface of the
Further, since a gap S is also formed between the
Further, when a horizontal force is applied to the
エネルギー吸収部材4には、縦補剛材41,41が添設されているため、底板24および中間板25に接合しやすい。また、エネルギー吸収部材4には、横補剛材42が添設されているため、左右のフランジ22,22に接合しやすい。
また、エネルギー吸収部材4の縦補剛材41が配置されているため、せん断変形領域を変更することができる。せん断変形領域を変形すれば、必要な耐力と剛性の調整が容易になる。すなわち、エネルギー吸収材4を縦補剛材41によって3分割することで、必要な耐力と剛性を確保している。
Since the
Moreover, since the
また、第一支圧部材5および第二支圧部材6は、それぞれ上部連結部材2の底板24および下部連結部材3の天板34に形成されているため、部材の大型化を抑制することができる。すなわち、第一支圧部材5および第二支圧部材6は、それぞれ上部連結部材2および下部連結部材3の外形寸法内に収まっているため、制震間柱構造1の横方向の大きさが必要最小限に抑えられている。したがって、建物の居住空間への影響を最小限に抑えることができる。
第一支圧部材5がフランジ22に当接しているため、フランジ22よって拘束されて強固な反力材として機能する。
Moreover, since the
Since the
<第二の実施形態>
本実施形態は、エネルギー吸収部材が容易に交換可能な制震間柱構造の1例である。
第二の実施形態の制震間柱構造1は、図4に示すように、上部連結部材2、下部連結部材3、エネルギー吸収部材4、第一支圧部材5および第二支圧部材6を備えている。
上部連結部材2および下部連結部材3は、柱梁架構内において、同軸上に配設されている。本実施形態では、柱梁架構の矩形状の内側空間において、上下の梁71,72の長手方向中間部に制震間柱構造1が形成されている。なお、制震間柱構造1の形成箇所は限定されない。
上部連結部材2の下端と下部連結部材3の上端との間には、隙間S(水平スリット)が形成されている。
なお、下部連結部材3、第一支圧部材5および第二支圧部材6の詳細は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
<Second Embodiment>
This embodiment is an example of a seismic interphase structure in which the energy absorbing member can be easily replaced.
The damping structure 1 of the second embodiment includes an upper connecting
The upper connecting
A gap S (horizontal slit) is formed between the lower end of the upper connecting
In addition, since the detail of the
上部連結部材2の上端は、上側の梁71に接続されている。
上部連結部材2は、上部材2aと下部材2bとを有している。上部材2aと下部材2bは、上下に配設されており、接合プレート26を介してボルト接合されている。本実施形態の上部材2aと下部材2bとの境界は、上部連結部材2の高さに対して上から1/4程度の位置とする。なお、上部材2aと下部材2bとの境界位置は限定されない。
上部材2aは、ウェブ21aと、ウェブ21aの左右の端部に配設された一対のフランジ22a,22aとを備えた断面視H形状の部材により構成されている。
また、上部材2aの上端には取付板23が配設されている。取付板23の構成は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
The upper end of the upper connecting
The upper connecting
The
A mounting
下部材2bは、ウェブ21bと、ウェブ21bの左右の端部に配設された一対のフランジ22b,22bとを備えた断面視H形状の部材により構成されている。下部材2bの下端には底板24が配設されている。底板24の構成は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
下部材2bの下部には、エネルギー吸収部材4が設けられている。なお、エネルギー吸収部材4の詳細は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
エネルギー吸収部材4とウェブ21bとの間には、中間板25が配設されている。
中間板25は、上部連結部材2の高さ方向中間部付近に配設されている。なお、中間板25の高さ位置は限定されない。また、この他の中間板25の構成は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
The
An
An
The
接合プレート26は、上部材2aおよび下部材2bのウェブ21a,21b同士または、フランジ22a,22b同士に跨って配設された状態で、他の取付板23とともに当該ウェブ21a,21bまたはフランジ22a,22bを挟んでいる。そして、接合プレート26は、ウェブ21a,21aまたはフランジ22a,22bを貫通したボルトB2を締着することで、地上部材2aと下部材2bとを連結している。
The joining
第二の実施形態の制震間柱構造1は、下部材2bが上部材2aにボルト接合されているとともに、下部連結部材3との間に隙間Sが形成されているため、下部材2bのみを交換することができる。そのため、地震時等の横方向の力によりエネルギー吸収部材4が変形した場合に、下部材2bを交換することで、制震間柱構造1を元の状態に戻すことができる。この他の第二の実施形態の制震間柱構造1の作用効果は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
In the seismic control column structure 1 of the second embodiment, the
<第三の実施形態>
本実施形態は、第二実施形態と同様に、エネルギー吸収部材が容易に交換可能な制震間柱構造である。
第三の実施形態の制震間柱構造1は、図5に示すように、上部連結部材2、下部連結部材3、エネルギー吸収部材4、第一支圧部材5および第二支圧部材6を備えている。
上部連結部材2および下部連結部材3は、柱梁架構内において、同軸上に配設されている。本実施形態では、柱梁架構の矩形状の内側空間において、上下の梁71,72の長手方向中間部に制震間柱構造1が形成されている。なお、制震間柱構造1の形成箇所は限定されない。
上部連結部材2の下端と下部連結部材3の上端との間には、隙間S(水平スリット)が形成されている。
なお、下部連結部材3、第一支圧部材5および第二支圧部材6の詳細は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
<Third embodiment>
As in the second embodiment, the present embodiment is a seismic control column structure in which the energy absorbing member can be easily replaced.
As shown in FIG. 5, the seismic control column structure 1 of the third embodiment includes an upper connecting
The upper connecting
A gap S (horizontal slit) is formed between the lower end of the upper connecting
In addition, since the detail of the
上部連結部材2の上端は、上側の梁71に接続されている。
上部連結部材2は、上部材2aと下部材2bとを有している。上部材2aと下部材2bは、上下に配設されており、連結板27a,27bを介してボルト接合されている。本実施形態の上部材2aと下部材2bとの境界は、上部連結部材2の高さに対して上から1/2程度の位置とする。なお、上部材2aと下部材2bとの境界位置は限定されない。
上部材2aは、ウェブ21aと、ウェブ21aの左右の端部に配設された一対のフランジ22a,22aとを備えた断面視H形状の部材により構成されている。
上部材2aの上端には取付板23が配設されている。取付板23の構成は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
また、上部材2aの下端には、連結板27aが配設されている。
連結板27aは、ウェブ21aおよびフランジ22a,22aの下端に固定された鋼板である。連結板27aは、ウェブ21aおよびフランジ22a,22aの外形状よりも大きな面積を有している。すなわち、連結板27aは、一方のフランジ22aの外面から他方のフランジ22aの外面までの距離よりも大きな横幅と、フランジ22aの幅よりも大きな奥行き幅を有している。連結板27aの縁部には、複数の貫通孔(図示せず)が形成されている。
The upper end of the upper connecting
The upper connecting
The
A mounting
A connecting
The connecting
下部材2bは、エネルギー吸収材4と、エネルギー吸収材4の左右の端部に配設された一対のフランジ22b,22bとを備えた断面視H形状の部材により構成されている。下部材2bの下端には底板24が配設されている。底板24の構成は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
エネルギー吸収部材4は、左右のフランジ22b,22b、底板24および連結板27bに囲まれた空間を遮蔽するように配設されている。この他のエネルギー吸収部材4の構成は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
連結板27bは、エネルギー吸収材4およびフランジ22b,22bの上端に固定された鋼板である。連結板27bは、エネルギー吸収材4およびフランジ22b,22bの外形状よりも大きな面積を有している。すなわち、連結板27bは、一方のフランジ22bの外面から他方のフランジ22bの外面までの距離よりも大きな横幅と、フランジ22bの幅よりも大きな奥行き幅を有している。連結板27bの縁部には、複数の貫通孔(図示せず)が形成されている。
上部材2aと下部材2bとの接合は、上部材2aの連結板27aと下部材2bの連結板27bとを上下に重ね合わせた状態で、両連結板27a,27bの貫通孔を貫通させたボルトB2にナットNを締着することにより行う。
The
The
The connecting
The
第三の実施形態の制震間柱構造1によれば、第二の実施形態の制振柱構造1と同様の作用効果を得ることができる。 According to the damping column structure 1 of the third embodiment, the same effects as those of the damping column structure 1 of the second embodiment can be obtained.
以上、本発明の実施形態について説明したが本発明は、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。
例えば、エネルギー吸収部材4は、下部連結部材2に設けてもよい。また、上部連結部材と下部連結部材は、其々梁に接続されているが、スラブに接続することで、制震間柱構造を建物の柱梁架構内に限定することなく、配置することが可能となる。
また、前記実施形態では、エネルギー吸収部材4として、1枚の板状部材を採用する場合について説明したが、エネルギー吸収部材4は、複数枚の板材を組み合わせることにより形成してもよい。エネルギー吸収部材4を小割化すれば、必要なエネルギー吸収性に対応することができる。
また、上部連結部材2と下部連結部材3との間に形成された隙間Sを低弾性材で充填してもよい。低弾性材には、例えば、低弾性樹脂が使用できる。
前記実施形態では、第一支圧部材によって第二支圧部材を挟むものとしたが、第二支圧部材によって第一支圧部材を挟んでもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the above-described constituent elements can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
For example, the
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where one plate-shaped member was employ | adopted as the
Further, the gap S formed between the upper connecting
In the embodiment, the second support member is sandwiched by the first support member, but the first support member may be sandwiched by the second support member.
1…制震間柱構造、2…上部連結部材、2a…上部材、2b…下部材、
3…下部連結部材、4…エネルギー吸収部材、41…縦補剛材(縦向きの補剛材)、
42…横補剛材(横向きの補剛材)5…第一支圧部材、6…第二支圧部材、
7…柱梁架構、71…上側の梁、72…下側の梁、B1,B2…ボルト、N…ナット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Damping pillar structure, 2 ... Upper connection member, 2a ... Upper member, 2b ... Lower member,
3 ... lower connecting member, 4 ... energy absorbing member, 41 ... vertical stiffener (vertical stiffener),
42 ... Lateral stiffener (lateral stiffener) 5 ... First bearing member, 6 ... Second bearing member,
7 ... Column beam frame, 71 ... Upper beam, 72 ... Lower beam, B1, B2 ... Bolt, N ... Nut
Claims (3)
前記柱梁架構内において下側の梁に接続された下部連結部材と、
前記上部連結部材または前記下部連結部材に設けられたエネルギー吸収部材と、
前記上部連結部材の下端面から下向きに突出する第一支圧部材と、
前記下部連結部材の上端面から上向きに突出する第二支圧部材と、を備える制震間柱構造であって、
前記第一支圧部材および前記第二支圧部材のうちのいずれか一方は他方を挟むように形成されており、
前記第一支圧部材と前記第二支圧部材との間、前記第一支圧部材と前記下部連結部材の上端面との間および前記第二支圧部材と前記上部連結部材の下端面との間に隙間が形成されていることを特徴とする制震間柱構造。 An upper connecting member connected to the upper beam in the column beam;
A lower connecting member connected to a lower beam in the column beam frame;
An energy absorbing member provided on the upper connecting member or the lower connecting member;
A first bearing member protruding downward from the lower end surface of the upper connecting member;
A second bearing member projecting upward from the upper end surface of the lower connecting member,
Either one of the first bearing member and the second bearing member is formed so as to sandwich the other,
Between the first supporting member and the second supporting member, between the first supporting member and the upper end surface of the lower connecting member, and the lower end surface of the second supporting member and the upper connecting member A seismic interphase structure characterized by a gap formed between them.
前記エネルギー吸収部材の一方の面には縦向きの補剛材が添設されており、他方の面には横向きの補剛材が添設されていることを特徴とする、請求項1に記載の制震間柱構造。 The energy absorbing member is made of a low yield point steel plate,
The vertical stiffener is attached to one surface of the energy absorbing member, and the horizontal stiffener is attached to the other surface. Seismic control column structure.
前記エネルギー吸収部材が、前記下部材に設けられていることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の制震間柱構造。 The upper connecting member has an upper member and a lower member which are bolted,
The seismic response stud structure according to claim 1 or 2, wherein the energy absorbing member is provided on the lower member.
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