JP3256026B2 - 弾塑性エネルギー吸収架構体 - 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、高い弾塑性エネルギ
ー吸収能力を備えた弾塑性エネルギー吸収架構体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び解決しようとする課題】一般に、ラー
メン構造は高いエネルギー吸収能力を有し、耐震性に優
れているが、柱及び梁の断面サイズを大きく設定する必
要があるために、この柱及び梁の一部が室内に突出して
部屋が狭められてしまう等の課題があった。また、施工
に際しては、建て方精度が出しにくく、また、地震等で
被害を被った際にその復旧が困難等の課題もあった。

【０００３】一方、ピンブレース構造は前記のようなラ
ーメン構造の欠点は補えるものの、エネルギー吸収能力
は小さく、また、縦横比の関係であまり幅の狭い部分に
は効きが悪く、使えないという課題があった。

【０００４】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、ラーメン構造と同程度の高いエネルギ
ー吸収能力を保持しつつ、柱及び梁のサイズの低減化を
可能にし、かつ、被害後の修復を容易にできるようにし
た弾塑性エネルギー吸収架構を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る弾塑性エ
ネルギー吸収架構体は、鉄骨軸組の架構体の上下梁又は
左右柱間に、この架構体の左右柱又は上下梁に添え付け
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形成して構成され
た弾塑性エネルギー吸収パネルを取り付けて構成されて
いる。

【０００６】

【実施例】

実施例１．図１は、この発明に係る弾塑性エネルギー吸
収架構体の一実施例を示し、図において、符号1,1 は鉄
骨軸組の上下梁、2,2 はこの上下梁1,1 間に建て付けら
れた左右柱、そして、符号３は前記鉄骨軸組の上下梁1,
1 と左右柱2,2 とからなる架構体の構面内に設置された
弾塑性エネルギー吸収パネルである。

【０００７】弾塑性エネルギー吸収パネル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,
4 と、この主枠材4,4 間の中央部に水平に設置された連
結枠材５と、この連結枠材５のほぼ中央部と前記主枠材
4,4 の上下両端部間に斜めに設置された線材からなる複
数本の斜め枠材6,6 とを備えて構成されている。

【０００８】主枠材４、連結枠材５及び斜め枠材６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。

【０００９】また、連結枠材５の中央部5a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5a」という) になっていて、この塑性体5aの材質、長
さ、形状、あるいは径等を適当に変える等して鉄骨軸組
の剛性、降伏耐力が自由に設計できるようになってい
る。

【００１０】このような構成において、鉄骨軸組が大き
な地震力を受けると、この塑性体5a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防止される。ま
た、この弾塑性エネルギー吸収パネル３を新しいものに
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。

【００１１】なお、弾塑性エネルギー吸収パネル３は、
必ずしも左右柱2,2 間に設置する必要はなく、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) 。

【００１２】実施例２．図２は、弾塑性エネルギーパネ
ル３の変形例を示し、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５は主枠材4,4 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５のほぼ中央部と主枠材4,4 間に斜め枠材6,6 がそ
れぞれ設置され、各連結枠材５の中央部が実施例１に示
すような塑性体5a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。

【００１３】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４、連結枠材５及び斜め枠材６の径を小さくできる
等の効果がある。

【００１４】なお、この場合、実施例１に示す弾塑性エ
ネルギー吸収パネル３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）。

【００１５】実施例３．図６(a),(b)(c),(d),(e),(f)
も、弾塑性エネルギー吸収パネルの他の実施例を示し、
図において、符号7,7 は鉄骨軸組の上下梁1,1 又は左右
柱2,2 に添え付けて立て付けられた主枠材、８はこの主
枠材7,7 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９は補剛パネル8,8 間に取り付け
られた塑性体である。

【００１６】補剛パネル８は主枠材7,7 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、塑性体９
は形鋼や鋼管等より形成され、上下又は左右補剛パネル
8,8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９は実施例１の塑性体3a
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９の材
質、長さ、形状、あるいは径等を適当に変える等して鉄
骨軸組の剛性、降伏耐力が自由に設計できるようになっ
ている。

【００１７】なお、補剛パネル８に変えて、補剛パネル
８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】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る弾
塑性エネルギー吸収架構体は、架構体の上下梁間に、架
構体に作用する所定値を越える外力によって最初に降伏
し、塑性変形する塑性体を備えた弾塑性吸収パネルを取
り付けて構成されているので、ラーメン構造と同程度の
高いエネルギー吸収能力を保持しつつ、柱及び梁の断面
サイズの低減化が図れる効果がある。

【００１９】また、仮に地震等で弾塑性エネルギー吸収
パネルが破損したとしても、新しいものと交換すること
により容易に当初の状態に復旧させるこさとができる効
果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る弾塑性エネルギー吸収架構体の
一実施例を示す鉄骨軸組の一部正面図である。

【図２】この発明に係る弾塑性エネルギー吸収架構体の
他の実施例を示す鉄骨軸組の一部正面図である。

【図３】この発明に係る弾塑性エネルギー吸収架構体の
他の実施例を示す鉄骨軸組の一部正面図である。

【図４】この発明に係る弾塑性エネルギー吸収架構体の
他の実施例を示す鉄骨軸組の一部正面図である。

【図５】この発明に係る弾塑性エネルギー吸収架構体の
他の実施例を示す鉄骨軸組の一部正面図である。

【図６】(a),(b)(c),(d),(e),(f)は、弾塑性エネルギー
吸収パネルの変形例を示す正面図である。

【符号の説明】

１…上下梁、２…左右柱、３…弾塑性エネルギー吸収パ
ネル、４…主枠材、５…連結枠材、６…斜め枠材、７…
主枠材、８…補剛パネル、９…塑性体。

Claims (1)

(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間に、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
   形する塑性体を備えた弾塑性エネルギー吸収パネルを取
   り付けてなる弾塑性エネルギー吸収架構において、前記
   弾塑性エネルギー吸収パネルを前記左右柱又は上下梁に
   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形成して
   なることを特徴とする弾塑性エネルギー吸収架構。