JP3256025B2 - 架構体の弾塑性エネルギー吸収体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、上下梁と、この上下
梁間に設置される左右柱とからなる鉄骨架構体に作用す
る地震エネルギーを減衰するようした架構体の弾塑性エ
ネルギー吸収体に関する。

【０００２】

【従来の技術及び解決しようとする課題】従来、建物の
架構体の設計方法として、比較的大きな外力によって降
伏する場所を具体的に設定し、その降伏耐力をコントロ
ールすることによってエネルギー吸収量を明確化するこ
とにより、架構体全体の崩壊をくいとめるようにした弾
塑性設計が一般に知られているが、そのような降伏する
場所を具体的に設定し、その降伏耐力をコントロールす
るのは必ずしも容易でなく、また、地震等で破損した場
合に、復旧が容易でない等の課題があった。

【０００３】この発明は、以上の課題を解決するために
なされたもので、降伏する場所を容易に設定し、その降
伏耐力のコントロールも容易に行うことができ、さら
に、地震等で破損した場合に、容易に復旧できることを
可能にした弾塑性エネルギー吸収体を提供することを目
的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項第
１項記載の架構体の弾塑性エネルギー吸収体は、架構体
の上下梁又は前記左右柱にそれぞれ添え付けて設置され
る主枠材と、この主枠材間に設置される連結枠材と、こ
の連結枠材と前記主枠材間にそれぞれ斜めに設置される
複数本の斜め枠材とを備え、かつ、前記連結枠材の中央
部を前記架構体に作用する、所定値を越える外力によっ
て降伏し、塑性変形するように形成することにより構成
されている。

【０００５】この発明に係る請求項第２項記載の架構体
の弾塑性エネルギー吸収体は、架構体の上下梁間又は左
右柱に設置される複数の補剛パネル若しくは補剛線材
と、この補剛パネル若しくは補剛線材間に設置される塑
性体とを備え、かつ、この塑性体を前記架構体に作用す
る、所定値を越える外力によって降伏し、塑性変形する
ように形成することにより構成されている。

【０００６】

【実施例】

実施例１．図１は、この発明に係る架構体の弾塑性エネ
ルギー吸収体の一実施例を示し、図において、符号１は
鉄骨軸組の上下梁、２はこの上下梁1,1 間に立て付けら
れた左右柱、３は上下梁1,1 間に左右柱2,2 に添え付け
て立て付けられた主枠材、４はこの主枠材3,3 間の中央
部に水平に設置された連結枠材、そして、符号５はこの
連結枠材４のほぼ中央部と前記主枠材3,3 の上下両端部
間にそれぞれ斜めに設置された斜め枠材である。

【０００７】主枠材３、連結枠材４及び斜め枠材５は、
いづれもＨ形鋼等の形鋼、あるいは円形鋼管や角形鋼管
等より形成され、互いに溶接若しくは接合ボルトによっ
て一体的に組み立てられている。

【０００８】また、連結枠材４の中央部4aは鉄骨軸組に
作用する、所定値を越える外力を受けると、最初に降伏
し、塑性変形するように設計された塑性体（以下「塑性
体4a」という) になっていて、この塑性体4aの材質、長
さ、形状、あるいは径等を適当に変える等してエネルギ
ー吸収量が明確になるように降伏耐力が設計されてい
る。

【０００９】このような構成において、鉄骨軸組が大き
な地震力をうけると、この塑性体4aが最初に降伏し、塑
性変形することにより鉄骨軸組の崩壊が阻止される。ま
た、この弾塑性エネルギー吸収体を新しいものに交換す
ることにより、鉄骨軸組を当初の状態に容易に復帰させ
ることができる。

【００１０】なお、この発明に係る弾塑性エネルギー吸
収体は鉄骨軸組の上下梁1,1 間に設置されることもある
（図省略）。

【００１１】実施例２．図２は、この発明に係る弾塑性
エネルギー吸収体の他の実施例を示し、図において、実
施例１と同一部分には同一符号を付す。連結枠材４は主
枠材3,3 間にその上下方向に水平に所定間隔おきに設置
され、この各連結枠材４のほぼ中央部と主枠材3,3 間に
斜め枠材5,5 がそれぞれ設置され、各連結枠材４の中央
部が実施例１に示すような塑性体4aになっている。その
他の構成は実施例１と全く同じである。

【００１２】この実施例は、主に上下梁1,1 間の距離
（横架材間距離）が大きい場合に適用されるもので、主
枠材３、連結枠材４及び斜め枠材５の径を小さくできる
等の効果がある。

【００１３】なお、この場合、実施例１に示す弾塑性エ
ネルギー吸収体を上下梁1,1 間に複数段に設置しても同
様の効果を得る（図3,4,5 参照) 。

【００１４】実施例３．図６(a),(b)(c),(d),(e),(f)
は、この発明に係る請求項第２項記載の弾塑性エネルギ
ー吸収体の一実施例を示し、図において、符号6,6 は鉄
骨軸組の上下梁1,1 または左右柱2,2 に添え付けて立て
付けられた主枠材、７はこの主枠材6,6 間に設置された
三角形若しくは菱形をなす補剛パネル、そして、符号８
は補剛パネル7,7 間に取り付けられた塑性体である。

【００１５】補剛パネル７は上下梁1,1 若しくは左右柱
2,2 に溶接若しくはボルト止めすることにより一体的に
連結されている。

【００１６】また、塑性体８は上下補剛パネル7,7 （図
(a),(b),(c) 参照）又は左右補剛パネル7,7 （図(d),
(e),(f) 参照）に溶接若しくはボルト止めすることよっ
て一体的に連結されている。また、塑性体８は実施例１
の塑性体4aと同様に所定値を越える外力を受けると、最
初に降伏し、塑性変形するように設計され、この塑性体
８の材質、長さ、形状、あるいは径等を適当に変える等
することにより、鉄骨軸組の剛性、降伏耐力を自由に設
計できるようになっている。

【００１７】なお、補剛パネル７に変えて、補剛パネル
７と同様の材料特性を有する補剛線材（図省略）を使用
してもよい。

【００１８】また、この発明に係る弾塑性エネルギー吸
収体は、必ずしも左右柱2,2 間に設置する必要はなく、
上下梁1,1 間に設置しても同様の効果を得る。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係る請求
項第１項及び第２項記載の架構体の弾塑性エネルギー吸
収体は、架構体に作用する、所定値を越える外力によっ
て塑性体が最初に降伏し、塑性変形するように構成され
ているので、この弾塑性エネルギー吸収体を架構体に設
置することにより、架構体の降伏する場所を容易に設定
することができ、また、そのコントロールも容易に行う
ことができ、さらに、地震時に弾塑性エネルギー吸収体
が破損したときには、新規なものに交換することによ
り、当初の状態に容易に復帰させることができる効果が
ある。

【００２０】さらに、弾塑性エネルギー吸収体は左右柱
に添え付けて立て付けられる主枠材と、この主枠材間に
設置される連結枠材と、この連結枠材と前記主枠材間に
斜めに設置される複数本の斜め枠材とを備え、かつ、前
記連結枠材の中央部を前記架構体に作用する、所定値を
越える外力によって降伏し、塑性変形するように構成さ
れているので、容易に製作できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る請求項第１項記載の弾塑性エネ
ルギー吸収体の一実施例の正面図である。

【図２】この発明に係る請求項第１項記載の弾塑性エネ
ルギー吸収体の他の実施例の正面図である。

【図３】この発明に係る請求項第１項記載の弾塑性エネ
ルギー吸収体の他の実施例の正面図である。

【図４】この発明に係る請求項第１項記載の弾塑性エネ
ルギー吸収体の取付状態を示す分解斜視図である。

【図５】この発明に係る請求項第１項記載の弾塑性エネ
ルギー吸収体の取付状態を示す分解斜視図である。

【図６】(a),(b)(c),(d),(e),(f)は、この発明に係る請
求項第２項記載の弾塑性エネルギー吸収体の一実施例を
示す正面図である。

【符号の説明】

１…上下梁、２…左右柱、３…主枠材、４…連結枠材、
５…斜め枠材、６…主枠材、７…補剛パネル、８…塑性
体。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下梁と、この上下梁間に設置される左
   右柱とからなる架構体の前記上下梁又は前記左右柱に添
   え付けて立て付けられる主枠材と、この主枠材間に設置
   される連結枠材と、この連結枠材と前記主枠材間にそれ
   ぞれ斜めに設置される複数本の斜め枠材とを備え、か
   つ、前記連結枠材の中央部を前記架構体に作用する、所
   定値を越える外力によって降伏し、塑性変形するように
   形成してなることを特徴とする架構体の弾塑性エネルギ
   ー吸収体。
2. 【請求項２】 上下梁と、この上下梁間に設置される左
   右柱とからなる架構体の上下梁間又は前記左右柱に設置
   される複数の補剛パネル若しくは補剛線材と、この補剛
   パネル若しくは補剛線材間に設置される塑性体とを備
   え、かつ、この塑性体を前記架構体に作用する、所定値
   を越える外力によって降伏し、塑性変形するように形成
   してなることを特徴とする架構体の弾塑性エネルギー吸
   収体。