JP2669740B2 - 制振骨組構造 - Google Patents
制振骨組構造Info
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- JP2669740B2 JP2669740B2 JP32055891A JP32055891A JP2669740B2 JP 2669740 B2 JP2669740 B2 JP 2669740B2 JP 32055891 A JP32055891 A JP 32055891A JP 32055891 A JP32055891 A JP 32055891A JP 2669740 B2 JP2669740 B2 JP 2669740B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel
- yield point
- point steel
- frame structure
- damping
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉄骨構造、鉄骨鉄筋コン
クリート構造の骨組の梁柱部材に適用され、地震、風そ
の他による振動を低減させる制振骨組構造に係るもので
ある。
クリート構造の骨組の梁柱部材に適用され、地震、風そ
の他による振動を低減させる制振骨組構造に係るもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の構造においては、図８に示
すように壁ａの上部と梁ｂとの間に間隔を設け、同間隔
に摩擦ダンパーや鉛ダンパー等のダンパーｃを介装し
て、建物の層間変形を主に壁ａ上部と梁ｂとの間に生起
させ、その変形を摩擦ダンパーや鉛ダンパーによって減
衰エネルギーとして吸収させる構造、あるいは梁ｂ、柱
ｄ等に制振材を貼着するか、または梁ｂ、柱ｄ等に制振
鋼板を用いた構造が多い。
すように壁ａの上部と梁ｂとの間に間隔を設け、同間隔
に摩擦ダンパーや鉛ダンパー等のダンパーｃを介装し
て、建物の層間変形を主に壁ａ上部と梁ｂとの間に生起
させ、その変形を摩擦ダンパーや鉛ダンパーによって減
衰エネルギーとして吸収させる構造、あるいは梁ｂ、柱
ｄ等に制振材を貼着するか、または梁ｂ、柱ｄ等に制振
鋼板を用いた構造が多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前者の方
法では壁を適切に配設する必要があり、そのため、設計
上の制約を受ける。また後者においては制振材や制振鋼
板の材料特性として減衰性を生している。例えば粘弾性
体の制振材を用いる場合、その粘性によって生じる減衰
エネルギーとして振動エネルギーを吸収する。この減衰
性は音のように周波数の高い振動に対して有効であるこ
とが多く、地震や風のように周波数の低い振動に対して
は有効でないことが多い。
法では壁を適切に配設する必要があり、そのため、設計
上の制約を受ける。また後者においては制振材や制振鋼
板の材料特性として減衰性を生している。例えば粘弾性
体の制振材を用いる場合、その粘性によって生じる減衰
エネルギーとして振動エネルギーを吸収する。この減衰
性は音のように周波数の高い振動に対して有効であるこ
とが多く、地震や風のように周波数の低い振動に対して
は有効でないことが多い。
【０００４】本発明は前記従来技術の有する問題点に鑑
みて提案されたもので、その目的とする処は、低い周波
数で振幅の大きい振動に対しても有効に作用し、制振の
ための壁を設ける必要がなく、設計自由度の高い制振骨
組構造を提供する点にある。
みて提案されたもので、その目的とする処は、低い周波
数で振幅の大きい振動に対しても有効に作用し、制振の
ための壁を設ける必要がなく、設計自由度の高い制振骨
組構造を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る制振骨組構造は、梁、柱のフランジに
ダンパー材として低降伏点鋼を層着し、同低降伏点鋼上
に、同低降伏点鋼が引張側で塑性化した後に圧縮側に歪
が戻ろうとしたときに生起する面外変形を拘束する押え
板を層着して構成されている。
め、本発明に係る制振骨組構造は、梁、柱のフランジに
ダンパー材として低降伏点鋼を層着し、同低降伏点鋼上
に、同低降伏点鋼が引張側で塑性化した後に圧縮側に歪
が戻ろうとしたときに生起する面外変形を拘束する押え
板を層着して構成されている。
【０００６】
【作用】本発明に係る制振骨組構造は前記したように、
壁、柱のフランジにダンパー材として層着された低降伏
点鋼は小さい歪で降伏し、その後塑性変形する。従って
梁や、柱が地震や風で振動する場合、梁や柱が弾性変形
内で振動していても、ダンパー材としての低降伏点鋼は
塑性変形を繰返し、その履歴エネルギーによって建物の
振動エネルギーを吸収し、建物の振動を小さくする。前
記梁、柱が塑性域に至るまで変形した場合でも、同梁、
柱に層着された低降伏点鋼が塑性化して同様な効果を示
す。
壁、柱のフランジにダンパー材として層着された低降伏
点鋼は小さい歪で降伏し、その後塑性変形する。従って
梁や、柱が地震や風で振動する場合、梁や柱が弾性変形
内で振動していても、ダンパー材としての低降伏点鋼は
塑性変形を繰返し、その履歴エネルギーによって建物の
振動エネルギーを吸収し、建物の振動を小さくする。前
記梁、柱が塑性域に至るまで変形した場合でも、同梁、
柱に層着された低降伏点鋼が塑性化して同様な効果を示
す。
【０００７】而して前記低降伏点鋼上に押え板が層着さ
れていない場合、低降伏点鋼が引張側で塑性化した後に
圧縮側に歪が戻ろうとしたとき、面外に変形が出る可能
性があるが、本発明によれば、前記したように前記低降
伏点鋼上に押え板が層着されていることによって、同押
え板によって前記低降伏点鋼の変形が拘束されるもので
ある。
れていない場合、低降伏点鋼が引張側で塑性化した後に
圧縮側に歪が戻ろうとしたとき、面外に変形が出る可能
性があるが、本発明によれば、前記したように前記低降
伏点鋼上に押え板が層着されていることによって、同押
え板によって前記低降伏点鋼の変形が拘束されるもので
ある。
【０００８】
【実施例】以下本発明を図示の実施例について説明す
る。図２はＨ型断面の鉄骨部材１のフランジ１ａに、ダ
ンパー材２としての低降伏点鋼及び同低降伏点鋼よりな
るダンパー材２が後述の如き大変形を生じた場合、面外
変形が生起しないようにするための高張力鋼よりなる押
え板３が層着され、ボルト４で固着されている。
る。図２はＨ型断面の鉄骨部材１のフランジ１ａに、ダ
ンパー材２としての低降伏点鋼及び同低降伏点鋼よりな
るダンパー材２が後述の如き大変形を生じた場合、面外
変形が生起しないようにするための高張力鋼よりなる押
え板３が層着され、ボルト４で固着されている。
【０００９】図３はボックス鋼５の外周面にダンパー材
２としての低降伏点鋼及び同低降伏点鋼が後述の如き大
変形を生起した場合、同低降伏点鋼の面外変形を抑制す
るための高張力鋼よりなる押え板３が層着され、ボルト
４で固着されている。図４はボックス鋼５の内周面に、
ダンパー材２としての低降伏点鋼及び同低降伏点鋼が後
述の如き大変形を生起した場合、面外変形が生起しない
ようにするための高張力鋼よりなる押え板３が重層さ
れ、溶接ｗされている。
２としての低降伏点鋼及び同低降伏点鋼が後述の如き大
変形を生起した場合、同低降伏点鋼の面外変形を抑制す
るための高張力鋼よりなる押え板３が層着され、ボルト
４で固着されている。図４はボックス鋼５の内周面に、
ダンパー材２としての低降伏点鋼及び同低降伏点鋼が後
述の如き大変形を生起した場合、面外変形が生起しない
ようにするための高張力鋼よりなる押え板３が重層さ
れ、溶接ｗされている。
【００１０】図１は本発明に係る制振骨組構造の一実施
例を示し、鉄骨造３階建の各層の柱Ａを構成するＨ型材
１の上側と下側のフランジ１ａに、低降伏点鋼よりなる
ダンパー材２が貼着され、同ダンパー材２上に高張力鋼
よりなる押え板３が層着されている。図中Ｂは梁であ
る。図５は曲げモーメントＭが加った場合の変形状態を
示し、建物が地震や風で振動すると柱Ａを構成するＨ型
材１に曲げ変形を生じ、図５（イ）に示すように上部フ
ランジ１ａに曲げモーメントＭが加えられ、ある程度変
形を生じた場合、図５（ロ）に示すように上部フランジ
１ａは弾性変形するが、上部フランジ１ａのダンパー材
２は塑性変形する。而して前記押え板３がない場合、図
６（ロ）に示すように上部フランジ１ａは塑性変形を
し、押え板３がない場合、図６（イ）に示すように上部
フランジＡ1 が圧縮側になるとダンパー材２は面外に変
形し、図６（ロ）に示すように圧縮力が大きくならない
ことがある。
例を示し、鉄骨造３階建の各層の柱Ａを構成するＨ型材
１の上側と下側のフランジ１ａに、低降伏点鋼よりなる
ダンパー材２が貼着され、同ダンパー材２上に高張力鋼
よりなる押え板３が層着されている。図中Ｂは梁であ
る。図５は曲げモーメントＭが加った場合の変形状態を
示し、建物が地震や風で振動すると柱Ａを構成するＨ型
材１に曲げ変形を生じ、図５（イ）に示すように上部フ
ランジ１ａに曲げモーメントＭが加えられ、ある程度変
形を生じた場合、図５（ロ）に示すように上部フランジ
１ａは弾性変形するが、上部フランジ１ａのダンパー材
２は塑性変形する。而して前記押え板３がない場合、図
６（ロ）に示すように上部フランジ１ａは塑性変形を
し、押え板３がない場合、図６（イ）に示すように上部
フランジＡ1 が圧縮側になるとダンパー材２は面外に変
形し、図６（ロ）に示すように圧縮力が大きくならない
ことがある。
【００１１】しかしながら押え板３がダンパー材２に層
着されていると、同ダンパー材２は面外に変形しないで
安定した履歴ループを描く。正負の繰返し曲げを受ける
場合、正負の塑性変形が生じ、この塑性変形によって履
歴吸収エネルギーとし吸収され、建物の振動は小さくな
る。
着されていると、同ダンパー材２は面外に変形しないで
安定した履歴ループを描く。正負の繰返し曲げを受ける
場合、正負の塑性変形が生じ、この塑性変形によって履
歴吸収エネルギーとし吸収され、建物の振動は小さくな
る。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば前記したように、梁、柱
のフランジにダンパー材として低降伏点鋼を層着し、同
低降伏点鋼を降伏させることによって、建物の振動を履
歴吸収エネルギーとして吸収し、建物の振動を低減させ
るものであって、本発明によれば、梁、柱の構造部材に
ダンパー材として低降伏点鋼を取付けることによって、
平面計画上、制振のための壁を設ける必要がなく、設計
自由度が高くなる。またダンパー材を構成する低降伏点
鋼の量を調整することによって、風、地震等の低い周波
数で振幅の大きい振動に対しても有効に制振効果を発揮
させることができる。
のフランジにダンパー材として低降伏点鋼を層着し、同
低降伏点鋼を降伏させることによって、建物の振動を履
歴吸収エネルギーとして吸収し、建物の振動を低減させ
るものであって、本発明によれば、梁、柱の構造部材に
ダンパー材として低降伏点鋼を取付けることによって、
平面計画上、制振のための壁を設ける必要がなく、設計
自由度が高くなる。またダンパー材を構成する低降伏点
鋼の量を調整することによって、風、地震等の低い周波
数で振幅の大きい振動に対しても有効に制振効果を発揮
させることができる。
【００１３】更に本発明によれば前記したように、前記
低降伏点鋼に押え板を層着することによって、前記低降
伏点鋼が引張側で塑性化したときに生起する面外変形を
拘束し、ダンパー材が安定した履歴ループを描く。正負
の繰返し曲げを受ける場合、正負の塑性変形を生じる
が、この塑性変形によって履歴吸収エネルギーとして吸
収され、建物の振動は小さくなる。
低降伏点鋼に押え板を層着することによって、前記低降
伏点鋼が引張側で塑性化したときに生起する面外変形を
拘束し、ダンパー材が安定した履歴ループを描く。正負
の繰返し曲げを受ける場合、正負の塑性変形を生じる
が、この塑性変形によって履歴吸収エネルギーとして吸
収され、建物の振動は小さくなる。
【図１】本発明に係る制振骨組構造の一実施例を示す正
面図である。
面図である。
【図２】本発明の骨組構造に使用されるＨ型断面鋼の一
実施例を示す縦断面図である。
実施例を示す縦断面図である。
【図３】本発明の骨組構造に使用されるボックス鋼の一
実施例を示す縦断面図である。
実施例を示す縦断面図である。
【図４】前記ボックス鋼の他の実施例を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図５】（イ）（ロ）は夫々Ｈ型断面材の上部フランジ
が曲げモーメントを加えられ、ある程度変形を生じた場
合を示す正面図、並にその際における上部フランジ及び
上側ダンパー材の応力−変形図である。
が曲げモーメントを加えられ、ある程度変形を生じた場
合を示す正面図、並にその際における上部フランジ及び
上側ダンパー材の応力−変形図である。
【図６】（イ）（ロ）は夫々前記Ｈ型断面材の上部フラ
ンジ側が圧縮変形を生じ、上側ダンパー材が面外変形を
生じた場合を示す正面図並に上部フランジ及び上側ダン
パー材の応力−変形図である。
ンジ側が圧縮変形を生じ、上側ダンパー材が面外変形を
生じた場合を示す正面図並に上部フランジ及び上側ダン
パー材の応力−変形図である。
【図７】押え板を具えたＨ型断面材の変形を示す正面図
である。
である。
【図８】従来の制振骨組を示す正面図である。
【符号の説明】 Ａ 柱 Ｂ 梁 １ 鉄骨部材 １ａ フランジ ２ ダンパー材 ３ 押え板 ４ ボルト ５ ボックス鋼 ｗ 溶接
Claims (1)
- 【請求項１】 梁、柱のフランジにダンパー材として低
降伏点鋼を層着し、同低降伏点鋼上に、同低降伏点鋼が
引張側で塑性化した後に圧縮側に歪が戻ろうとしたとき
に生起する面外変形を拘束する押え板を層着してなるこ
とを特徴とする制振骨組構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32055891A JP2669740B2 (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | 制振骨組構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32055891A JP2669740B2 (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | 制振骨組構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05156839A JPH05156839A (ja) | 1993-06-22 |
| JP2669740B2 true JP2669740B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=18122773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32055891A Expired - Fee Related JP2669740B2 (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | 制振骨組構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2669740B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008013957A (ja) * | 2006-07-04 | 2008-01-24 | Fujita Corp | 鋼構造物の耐震補強構造 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3451328B2 (ja) * | 1994-11-30 | 2003-09-29 | 株式会社竹中工務店 | エネルギ吸収機構を備えた柱梁接合部 |
| JP3588731B2 (ja) * | 1996-02-20 | 2004-11-17 | 清水建設株式会社 | 建物の地震エネルギー吸収構造 |
| JP3640195B2 (ja) * | 1997-03-11 | 2005-04-20 | 清水建設株式会社 | 建築物の制振構造 |
| JP4280956B2 (ja) * | 2000-01-31 | 2009-06-17 | 東京鐵鋼株式会社 | 建築構造物の制震構造 |
| JP4552320B2 (ja) * | 2000-12-28 | 2010-09-29 | 株式会社安井建築設計事務所 | 制震構造物 |
| JP3639552B2 (ja) * | 2001-10-22 | 2005-04-20 | 東京電力株式会社 | ラーメン架構用制振構造 |
| JP2006283467A (ja) * | 2005-04-04 | 2006-10-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 減衰構造材 |
| JP6809955B2 (ja) * | 2017-03-27 | 2021-01-06 | 三菱パワー株式会社 | 制震構造物 |
-
1991
- 1991-12-04 JP JP32055891A patent/JP2669740B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008013957A (ja) * | 2006-07-04 | 2008-01-24 | Fujita Corp | 鋼構造物の耐震補強構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05156839A (ja) | 1993-06-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |