JP3171092B2 - 建物の制振構造 - Google Patents
建物の制振構造Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば建物の制振
構造に関し、より詳細には、上下方向の吹き抜け部を有
する建物に適用されて、地震の振動エネルギを吸収し揺
れを減少させる制振構造に関する。
構造に関し、より詳細には、上下方向の吹き抜け部を有
する建物に適用されて、地震の振動エネルギを吸収し揺
れを減少させる制振構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、建物の制振構造として代表的なも
のとしては、Ｙ形ブレース（特公昭５０−３２５３９号
公報参照）や制振間柱（特開昭５−２８７９３３号公報
参照）などがある。図５に示されるＹ形ブレース１０１
は、上下の梁部材１０３，１０３間に配設され、下方の
梁部材１０３上に設けられる山形筋違１０５の頂部と上
方の梁部材１０３の中央部との間を比較的多量の歪を許
容し得るリンク部材１０７で結んだものである。一方、
図６に示される制振間柱１０９は、上下の梁部材１０
３，１０３間に配設され、上下の梁１０３，１０３に接
合された一対の本体１１１，１１１間に該本体より耐力
の低い小耐力部材１１３を組み込んでなるものである。
のとしては、Ｙ形ブレース（特公昭５０−３２５３９号
公報参照）や制振間柱（特開昭５−２８７９３３号公報
参照）などがある。図５に示されるＹ形ブレース１０１
は、上下の梁部材１０３，１０３間に配設され、下方の
梁部材１０３上に設けられる山形筋違１０５の頂部と上
方の梁部材１０３の中央部との間を比較的多量の歪を許
容し得るリンク部材１０７で結んだものである。一方、
図６に示される制振間柱１０９は、上下の梁部材１０
３，１０３間に配設され、上下の梁１０３，１０３に接
合された一対の本体１１１，１１１間に該本体より耐力
の低い小耐力部材１１３を組み込んでなるものである。
【０００３】いずれも、地震の発生時に、リンク部材１
０７または小耐力部材１１３を早期に降伏させることに
より、地震による振動エネルギをこれらの部材の塑性エ
ネルギに変換することで振動応答を抑え、建物に制振効
果を付与するものである。
０７または小耐力部材１１３を早期に降伏させることに
より、地震による振動エネルギをこれらの部材の塑性エ
ネルギに変換することで振動応答を抑え、建物に制振効
果を付与するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
Ｙ形ブレース及び間柱は、上下の梁部材間に組み込まれ
るものであるため、出入口や通路などの開口部の平面計
画と、Ｙ形ブレースまたは間柱の配置計画とを両立させ
ることができないという課題がある。加えて、間柱は、
建物架構全体の剛性に比べてその剛性が著しく低く、通
常の建物で大きな制振効果を期待するためには、多数の
間柱を組み込む必要があった。
Ｙ形ブレース及び間柱は、上下の梁部材間に組み込まれ
るものであるため、出入口や通路などの開口部の平面計
画と、Ｙ形ブレースまたは間柱の配置計画とを両立させ
ることができないという課題がある。加えて、間柱は、
建物架構全体の剛性に比べてその剛性が著しく低く、通
常の建物で大きな制振効果を期待するためには、多数の
間柱を組み込む必要があった。
【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、上下の梁部材間に組み込まれるものではな
く、従って、開口部の平面計画及び制振構造の配置計画
を容易に行うことができる建物の制振構造を提供するこ
とを目的とする。
れたもので、上下の梁部材間に組み込まれるものではな
く、従って、開口部の平面計画及び制振構造の配置計画
を容易に行うことができる建物の制振構造を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明のうち請求項１に記載の発明は、上下方向の
吹き抜け部を構成する梁部材の全長または長さ方向の一
部を低降伏要素によって形成したことを特徴とする。
め、本発明のうち請求項１に記載の発明は、上下方向の
吹き抜け部を構成する梁部材の全長または長さ方向の一
部を低降伏要素によって形成したことを特徴とする。
【０００７】請求項２に記載の発明は、前記吹き抜け部
が、平面的にみて建物のねじれの中心点を中心として対
置された４カ所に設けられていることを特徴とする。
が、平面的にみて建物のねじれの中心点を中心として対
置された４カ所に設けられていることを特徴とする。
【０００８】請求項３に記載の発明は、前記吹き抜け部
が、建物の四隅部または建物の内周部に設けられている
ことを特徴とする。
が、建物の四隅部または建物の内周部に設けられている
ことを特徴とする。
【０００９】請求項４に記載の発明は、前記低降伏要素
は、低降伏点鋼からなることを特徴とする。
は、低降伏点鋼からなることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明は、基本的に、上下方向の
吹き抜け部を構成する梁部材の全長または長さ方向の一
部を低降伏要素によって形成したものである（請求項
１）。地震が発生すると、建物架構の変形に伴い、梁部
材が変形して応力が発生する。この応力が低降伏要素
（リンク）の降伏耐力を上回ったときから、低降伏要素
に弾塑性挙動による履歴減衰性能が生じ、制振効果が発
揮される。
吹き抜け部を構成する梁部材の全長または長さ方向の一
部を低降伏要素によって形成したものである（請求項
１）。地震が発生すると、建物架構の変形に伴い、梁部
材が変形して応力が発生する。この応力が低降伏要素
（リンク）の降伏耐力を上回ったときから、低降伏要素
に弾塑性挙動による履歴減衰性能が生じ、制振効果が発
揮される。
【００１１】このような低降伏要素は、梁部材の全長ま
たは長さ方向の一部に形成することができる。「梁部材
の長さ方向の一部を低降伏要素によって形成」とは、梁
部材の中央部のみまたはいずれかの端部のみを低降伏要
素によって形成すること、並びに、梁部材の中央部とい
ずれかの端部を低降伏要素によって形成することを含む
概念である。
たは長さ方向の一部に形成することができる。「梁部材
の長さ方向の一部を低降伏要素によって形成」とは、梁
部材の中央部のみまたはいずれかの端部のみを低降伏要
素によって形成すること、並びに、梁部材の中央部とい
ずれかの端部を低降伏要素によって形成することを含む
概念である。
【００１２】低降伏要素は、吹き抜け部を構成する梁部
材に形成されているので、これが損傷したときには交換
することができ、しかもこの交換は床スラブがない部分
で行われるので作業が容易である。建物の規模は、低層
のものから超高層までいずれにも適合できる。
材に形成されているので、これが損傷したときには交換
することができ、しかもこの交換は床スラブがない部分
で行われるので作業が容易である。建物の規模は、低層
のものから超高層までいずれにも適合できる。
【００１３】また、本発明では、前記吹き抜け部は、平
面的にみて建物の外周部または内側のいずれに形成され
るものであってもよいが、建物のねじれの中心点を中心
として対置された４の倍数カ所に設けられていることが
好ましい（請求項２）。これにより、地震時に建物にね
じれが発生することを防止することができる。低降伏要
素が組み込まれた梁部材は、建物のすべての階に設定す
ることなく、隔階であってもよいが、同一平面内では低
降伏要素が相互に直交している必要がある。ただし、低
降伏要素は、それぞれの吹き抜け部を構成するすべての
梁部材に組み込まれている必要はない。例えば、建物の
四隅に矩形状断面の吹き抜け部がある場合、それぞれの
吹き抜け部の外側に面する二つの梁部材にのみ低降伏要
素を組み込み、内側に位置する二つの梁部材にはこれを
組み込まなくてもよいし、逆に、内側に位置する二つの
梁部材にのみ低降伏要素を組み込んでもよい。
面的にみて建物の外周部または内側のいずれに形成され
るものであってもよいが、建物のねじれの中心点を中心
として対置された４の倍数カ所に設けられていることが
好ましい（請求項２）。これにより、地震時に建物にね
じれが発生することを防止することができる。低降伏要
素が組み込まれた梁部材は、建物のすべての階に設定す
ることなく、隔階であってもよいが、同一平面内では低
降伏要素が相互に直交している必要がある。ただし、低
降伏要素は、それぞれの吹き抜け部を構成するすべての
梁部材に組み込まれている必要はない。例えば、建物の
四隅に矩形状断面の吹き抜け部がある場合、それぞれの
吹き抜け部の外側に面する二つの梁部材にのみ低降伏要
素を組み込み、内側に位置する二つの梁部材にはこれを
組み込まなくてもよいし、逆に、内側に位置する二つの
梁部材にのみ低降伏要素を組み込んでもよい。
【００１４】吹き抜け部が、建物の四隅部または建物の
内周部に設けられていれば（請求項３）、低降伏要素が
損傷したときの交換作業がさらに容易となるし、このよ
うな構造は、既存の建物にも付加することができるとい
った効果を有するだけでなく、建物の外観が見栄えの良
いものとなるといった効果も奏する。吹き抜け部は、建
物の外部あるいは内部のいずれにあるものでもよく、平
面計画上適宜位置に設定することができる。建物の内周
部とは、口字型あるいは日字型など内側にアトリウムを
有する建物のアトリウムの四隅部やこれに面する部分を
含む。
内周部に設けられていれば（請求項３）、低降伏要素が
損傷したときの交換作業がさらに容易となるし、このよ
うな構造は、既存の建物にも付加することができるとい
った効果を有するだけでなく、建物の外観が見栄えの良
いものとなるといった効果も奏する。吹き抜け部は、建
物の外部あるいは内部のいずれにあるものでもよく、平
面計画上適宜位置に設定することができる。建物の内周
部とは、口字型あるいは日字型など内側にアトリウムを
有する建物のアトリウムの四隅部やこれに面する部分を
含む。
【００１５】低降伏要素が、低降伏点鋼からなるもので
あれば（請求項４）、より安定した履歴減衰性能が得ら
れる。低降伏点鋼としては、例えばＢＴ−ＬＹＰ１００
またはＢＴ−ＬＹＰ２３５（ともに、新日本製鐵株式会
社製の商品名）及びこれらの同等品を採用することがで
きる。前者の降伏応力σｙは１．０t/cm2 、破断応力σ
ｕは２．４t/cm2 であり、後者の降伏応力σｙは２．４
t/cm2 、破断応力σｕは３．５t/cm2 である。
あれば（請求項４）、より安定した履歴減衰性能が得ら
れる。低降伏点鋼としては、例えばＢＴ−ＬＹＰ１００
またはＢＴ−ＬＹＰ２３５（ともに、新日本製鐵株式会
社製の商品名）及びこれらの同等品を採用することがで
きる。前者の降伏応力σｙは１．０t/cm2 、破断応力σ
ｕは２．４t/cm2 であり、後者の降伏応力σｙは２．４
t/cm2 、破断応力σｕは３．５t/cm2 である。
【００１６】なお、低降伏要素の材料としては、上記低
降伏点鋼以外に、普通鋼材、アルミニウムなどの金属を
使用することができる。
降伏点鋼以外に、普通鋼材、アルミニウムなどの金属を
使用することができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例につき、添付図
面を参照して詳細に説明する。図１（ａ），（ｂ）及び
図２は本発明にかかる制振構造を備えた建物を示してい
る。
面を参照して詳細に説明する。図１（ａ），（ｂ）及び
図２は本発明にかかる制振構造を備えた建物を示してい
る。
【００１８】同図に示す高層の建物１は、複数の柱３，
３、及び梁５，５によりほぼ直方体状の建物架構が形成
されてなるとともに、その四隅部に、上下方向に貫通す
るチューブ状の吹き抜け部７，７を有している。それぞ
れの吹き抜け部７は、４本の柱９，９と、対向する２本
の柱９，９間を水平方向に連結し各階の床スラブと同レ
ベルに配置された梁１３，１３によって形成されてい
る。
３、及び梁５，５によりほぼ直方体状の建物架構が形成
されてなるとともに、その四隅部に、上下方向に貫通す
るチューブ状の吹き抜け部７，７を有している。それぞ
れの吹き抜け部７は、４本の柱９，９と、対向する２本
の柱９，９間を水平方向に連結し各階の床スラブと同レ
ベルに配置された梁１３，１３によって形成されてい
る。
【００１９】吹き抜け部７を構成する梁１３は、対向す
る２本の柱９，９から水平方向に一体化された梁本体１
５，１５と、対向する梁本体１５，１５の端部間に接合
されて梁１３の長さ方向ほぼ中間部に位置する低降伏要
素たるリンク部材１７とからなっている。梁１３は、例
えば図３（ａ），（ｂ）に示すように、Ｈ型鋼からな
り、リンク部材１７は断面“王”字型となっていて両者
が一体に接合されたものである。この結果、吹き抜け部
７においては、柱９−梁１３（梁本体１５−リンク部材
１７−梁本体１５）−柱９が直列に接合された状態とな
る。４つのリンク部材１７は、水平面内において相互に
直交して配置されているので、あらゆる方向の地震入力
に備える。
る２本の柱９，９から水平方向に一体化された梁本体１
５，１５と、対向する梁本体１５，１５の端部間に接合
されて梁１３の長さ方向ほぼ中間部に位置する低降伏要
素たるリンク部材１７とからなっている。梁１３は、例
えば図３（ａ），（ｂ）に示すように、Ｈ型鋼からな
り、リンク部材１７は断面“王”字型となっていて両者
が一体に接合されたものである。この結果、吹き抜け部
７においては、柱９−梁１３（梁本体１５−リンク部材
１７−梁本体１５）−柱９が直列に接合された状態とな
る。４つのリンク部材１７は、水平面内において相互に
直交して配置されているので、あらゆる方向の地震入力
に備える。
【００２０】リンク部材１７は、例えばＢＴ−ＬＹＰ１
００（新日本製鐵株式会社製の商品名）の同等品からな
り、吹き抜け部７を構成しない他の建物架構に用いられ
る柱３，３及び梁５，５の構造材よりも降伏点が低くな
っている。リンク部材１７の材質、形状などは、当該建
物１の規模その他の設計条件に対応させて種々のものを
採用することができる。
００（新日本製鐵株式会社製の商品名）の同等品からな
り、吹き抜け部７を構成しない他の建物架構に用いられ
る柱３，３及び梁５，５の構造材よりも降伏点が低くな
っている。リンク部材１７の材質、形状などは、当該建
物１の規模その他の設計条件に対応させて種々のものを
採用することができる。
【００２１】上記特徴を有する本実施例に係る発明は、
次のように作用する。
次のように作用する。
【００２２】建物１の四隅部には、上下方向に貫通する
チューブ状の吹き抜け部７，７が形成されているので、
建物の外観が見栄えのよいものとなる。また、建物架構
全体を構成する柱３，３や梁５，５の強度を増して耐震
性能を高めることにより、小規模な地震に耐え、また本
発明の制振効果と相俟って優れた耐震（制振）効果が得
られる。
チューブ状の吹き抜け部７，７が形成されているので、
建物の外観が見栄えのよいものとなる。また、建物架構
全体を構成する柱３，３や梁５，５の強度を増して耐震
性能を高めることにより、小規模な地震に耐え、また本
発明の制振効果と相俟って優れた耐震（制振）効果が得
られる。
【００２３】地震（特に、中規模以上の地震）が発生す
ると、建物架構の変形に伴い、吹き抜け部７を構成する
対向した２本の柱９，９が相対変形する。柱９，９が相
対変形すると、それぞれに接合された梁本体１５，１５
が相対変形して応力が発生する。この応力がリンク部材
１７の降伏耐力を上回ったときから、低降伏要素に弾塑
性挙動による履歴減衰性能が生じ、制振効果が発揮され
る。
ると、建物架構の変形に伴い、吹き抜け部７を構成する
対向した２本の柱９，９が相対変形する。柱９，９が相
対変形すると、それぞれに接合された梁本体１５，１５
が相対変形して応力が発生する。この応力がリンク部材
１７の降伏耐力を上回ったときから、低降伏要素に弾塑
性挙動による履歴減衰性能が生じ、制振効果が発揮され
る。
【００２４】このようなリンク部材１７が設けられてい
ない梁が柱間に架設されていた場合には、図４（ａ）に
示すように、地震により梁の全体が変形する結果、地震
エネルギを吸収する能力が低いとともに、柱と梁との接
合部が破損するおそれがある（実際に、阪神大震災では
このような例が多数みられた）。
ない梁が柱間に架設されていた場合には、図４（ａ）に
示すように、地震により梁の全体が変形する結果、地震
エネルギを吸収する能力が低いとともに、柱と梁との接
合部が破損するおそれがある（実際に、阪神大震災では
このような例が多数みられた）。
【００２５】ところが、本発明によれば、図４（ｂ）に
示すように、リンク部材１７が変形して地震エネルギを
吸収することにより、吹き抜け部７における柱９と梁本
体１５との接合部にかかる応力、並びに、一般部におけ
る各階の柱３と梁５との接合部にかかる応力を低減する
ことができるので、柱９と梁本体１５との接合部、柱３
と梁５との接合部が破損することを防止できる。また、
リンク部材１７を備えた吹き抜け部７は、建物１の四隅
部に形成されており、建物１のねじれの中心点を中心と
して対置されているので、地震時に建物１にねじれが発
生することを防止することができる。
示すように、リンク部材１７が変形して地震エネルギを
吸収することにより、吹き抜け部７における柱９と梁本
体１５との接合部にかかる応力、並びに、一般部におけ
る各階の柱３と梁５との接合部にかかる応力を低減する
ことができるので、柱９と梁本体１５との接合部、柱３
と梁５との接合部が破損することを防止できる。また、
リンク部材１７を備えた吹き抜け部７は、建物１の四隅
部に形成されており、建物１のねじれの中心点を中心と
して対置されているので、地震時に建物１にねじれが発
生することを防止することができる。
【００２６】建物１の地震入力を低減することができる
ので、架構全体の柱３，９、梁５，１３の断面を縮小す
ることができ、もってコストダウンを図ることもでき
る。
ので、架構全体の柱３，９、梁５，１３の断面を縮小す
ることができ、もってコストダウンを図ることもでき
る。
【００２７】地震後は、リンク部材１７が建物１の四隅
部に配置された吹き抜け部７に設けられているので、変
形したリンク部材１７を新たなリンク部材１７と交換す
ることができ、しかもこの交換は床スラブがない部分で
行われるので作業が容易である。
部に配置された吹き抜け部７に設けられているので、変
形したリンク部材１７を新たなリンク部材１７と交換す
ることができ、しかもこの交換は床スラブがない部分で
行われるので作業が容易である。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、地震発生時に梁部材が変形して発生した応力が
低降伏要素の降伏耐力を上回ったときから、低降伏要素
に弾塑性挙動による履歴減衰性能が生じ、建物に制振効
果を付与する。低降伏要素は、吹き抜け部を構成する梁
部材に形成されているので、これが損傷したときには交
換することができ、しかもこの交換は床スラブがない部
分で行われるので作業が容易である。
よれば、地震発生時に梁部材が変形して発生した応力が
低降伏要素の降伏耐力を上回ったときから、低降伏要素
に弾塑性挙動による履歴減衰性能が生じ、建物に制振効
果を付与する。低降伏要素は、吹き抜け部を構成する梁
部材に形成されているので、これが損傷したときには交
換することができ、しかもこの交換は床スラブがない部
分で行われるので作業が容易である。
【００２９】また、請求項２の発明によれば、地震時に
建物にねじれが発生することを防止することができる。
建物にねじれが発生することを防止することができる。
【００３０】さらに、請求項３の発明によれば、低降伏
要素が損傷したときの交換作業がさらに容易となるし、
このような構造は、既存の建物にも付加することができ
るといった効果を有するだけでなく、建物の外観が見栄
えの良いものとなるといった効果も奏する。
要素が損傷したときの交換作業がさらに容易となるし、
このような構造は、既存の建物にも付加することができ
るといった効果を有するだけでなく、建物の外観が見栄
えの良いものとなるといった効果も奏する。
【００３１】さらにまた、請求項４の発明によれば、よ
り安定した履歴減衰性能が得られる。
り安定した履歴減衰性能が得られる。
【図１】（ａ）は本発明にかかる制振構造を備えた建物
の好適な一例を示す梁伏図である。（ｂ）は同軸組図で
ある。
の好適な一例を示す梁伏図である。（ｂ）は同軸組図で
ある。
【図２】図１の要部を拡大した模式的な斜視図である。
【図３】（ａ）は図２の要部側面図である。（ｂ）は図
３（ａ）のｂ−ｂ線縦断面図である。
３（ａ）のｂ−ｂ線縦断面図である。
【図４】（ａ）は従来の作用説明図である。（ｂ）は本
発明の作用説明図である。
発明の作用説明図である。
【図５】従来の制振構造としてＹ形ブレースを示す図で
ある。
ある。
【図６】従来の制振構造として制振間柱を示す図であ
る。
る。
１ 建物 ３ 柱 ５ 梁 ７ 吹き抜け部 ９ 柱 １３ 梁 １５ 梁本体 １７ リンク部材
フロントページの続き (72)発明者 品部 祐児 東京都清瀬市下清戸４丁目640番地 株 式会社大林組技術研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E04B 1/34 E04B 1/24 E04H 9/02 301 F16F 7/12 F16F 15/02
Claims (4)
- 【請求項１】 上下方向の吹き抜け部を構成する梁部材
の全長または長さ方向の一部を低降伏要素によって形成
したことを特徴とする建物の制振構造。 - 【請求項２】 前記吹き抜け部が、平面的にみて建物の
ねじれの中心点を中心として対置された４の倍数カ所に
設けられていることを特徴とする請求項１に記載の建物
の制振構造。 - 【請求項３】 前記吹き抜け部が、建物の四隅部または
建物の内周部に設けられていることを特徴とする請求項
１または２に記載の建物の制振構造。 - 【請求項４】 前記低降伏要素は、低降伏点鋼からなる
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の
建物の制振構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02811596A JP3171092B2 (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | 建物の制振構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02811596A JP3171092B2 (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | 建物の制振構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09221835A JPH09221835A (ja) | 1997-08-26 |
| JP3171092B2 true JP3171092B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=12239821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02811596A Expired - Fee Related JP3171092B2 (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | 建物の制振構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3171092B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3600887B2 (ja) * | 1997-09-01 | 2004-12-15 | 株式会社竹中工務店 | エネルギー吸収機構を備えた柱梁接合部 |
-
1996
- 1996-02-15 JP JP02811596A patent/JP3171092B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09221835A (ja) | 1997-08-26 |
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