JP3791863B2 - 鉄筋コンクリート系建物の制震構造 - Google Patents
鉄筋コンクリート系建物の制震構造 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は鉄筋コンクリート系建物における地震応答制御型の制震構造に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄骨系建物においては、極低降伏点鋼等の制震ダンパーを用い、地震時に主フレームは損傷を受けずに、制震ダンパー部分のみでエネルギーを吸収し、建物の地震応答を制御する技術が確立しつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
鉄筋コンクリート系の建物においても鉄骨系建物で用いられるような制震ダンパーを用いることは可能であるが、鉄筋コンクリート系建物は鉄骨系建物にくらべて剛性が高いため、鉄筋コンクリート系建物の剛性に合わせるには、多くの制震ダンパーが必要となり、コストが非常に高くなるのが現状である。また、鉄筋コンクリート系の建物と剛性のバランスのよい靱性に富む材料もなかった。
【０００４】
本発明はこのような実情に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、鉄筋コンクリート系の建物の地震制御を行う材料として、非常に靱性に富んだセメント系材料（高靱性モルタル）を使用して、鉄筋コンクリート系建物の地震応答を制御しうる制震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、本発明に係る鉄筋コンクリート系建物の制震構造は、柱、梁によって囲繞された耐震壁を有する鉄筋コンクリート系構造の建物において、前記耐震壁の両側面を柱より構造的に分離するとともに、同耐震壁をその高さ方向のほぼ中央位置において、上半部垂れ壁と下半部腰壁とに適宜間隙を存して分離し、同間隙に高靱性モルタルを主たる材料とする制震ダンパー部材を、連続的あるいは離散的に配置するとともに、前記垂れ壁及び腰壁と夫々締結して構成されている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を本発明の好ましい実施の形態を示す図面について説明する。
図１は前掲の高靱性モルタル及び従来の繊維補強モルタルＦＲＣの引張応力−引張歪曲線を夫々破線並びに実線で示したもので、縦軸に引張応力（ＭＰａ）、横軸に引張歪（％）が夫々示されていて、同各軸と前記曲線とによって囲まれた面積が大きい程、靱性が高く、エネルギー吸収能力が大きい。
【０００７】
図２は前記高靱性モルタルダンパーの鉄筋コンクリート系建物に対する適用例を示し、１は柱、２は梁を示し、同柱、梁によって囲繞された耐震壁の両側面が柱１と適宜間隙３を介して構造的に絶縁され、更に耐震壁の高さ方向のほぼ中央位置において、上半部垂れ壁４と下半部腰壁５との間に適宜の間隙６が設けられ、同間隙６に高靱性モルタルダンパー７が連続的又は離散的に挿入され、この部分で地震のエネルギーを吸収する。なお地震時にダンパー部分が損傷を受けた場合、ダンパー部分のみを交換する。
【０００８】
従来の鉄筋コンクリート耐震壁を用いた場合と、高靱性モルタルダンパーを用いた場合とで、有限要素法（ＦＥＭ：ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ）による解析を行った。
図３はせん断力−層間変形の関係を示し、図４（ａ）（ｂ）は夫々鉄筋コンクリート耐震壁のせん断力応力度分布及び高靱性モルタルダンパーを用いた場合のせん断応力度分布を示す。
【０００９】
以上の結果から、従来の鉄筋コンクリート耐震壁は最大耐力は大きいが層間変形５／１０００ｒａｄ．程度で最大耐力に達した後、耐力低下を生起しており、靱性の乏しい結果となっている。これに反して高靱性モルタルダンパーを使用した場合、鉄筋コンクリート耐震壁にくらべて最大耐力は低いものの、層間変形８／１０００ｒａｄ．時でも耐力低下がなく、非常に靱性に優れている。
【００１０】
前述の図４（ａ）（ｂ）に示す鉄筋コンクリート耐震壁のせん断応力度分布及び高靱性モルタルダンパーを用いた場合のせん断応力度分布図の網かけ部分が応力集中個所を示し、これによって柱、梁壁の破損を防止しうることが判る。
【００１１】
【発明の効果】
本発明に係る鉄筋コンクリート系建物の制震構造によれば前記したように、柱、梁に囲繞された耐震壁の両側面を柱より構造的に分離するとともに、同耐震壁をその高さ方向のほぼ中央位置において上半部垂れ壁と下半部腰壁とに適宜間隙を保持して分離し、同間隙に高靱性を有するセメント系材料を主たる材料とする制震ダンパー部材を連続的あるいは離散的に配置して前記各壁に締結したことによって、耐震壁におけるほぼ剛体である垂れ壁と腰壁との間隙に挿入してこの部分で地震のエネルギーを吸収し、地震時においてダンパー部分のみでエネルギーを吸収し、柱、梁、壁の建物本体の損傷を防止し建物の地震応答を制御するものである。
【００１２】
また地震時にダンパー部分が損傷を受けた場合にはダンパー部分のみを交換すればよく、地震による損傷の修復が簡単に行われるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるダンパー材料として使用される高靱性モルタルと繊維モルタルの引張応力と引張歪との関係を示す図表である。
【図２】本発明に係る鉄筋コンクリート系建物の正面図である。
【図３】高靱性モルタルダンパーを耐震壁に組み込んだ場合と従来のＲＣ耐震壁を用いた場合のＦＥＭ解析の結果（層せん断力−層間変形の関係）を示す図表である。
【図４】（ａ）はＦＥＭ解析による、従来の鉄筋コンクリート建物の耐震壁のせん断応力度分布結果を示す説明図、（ｂ）はＦＥＭ解析による、高靱性モルタルダンパーを用いた場合の鉄筋コンクリート建物の耐震壁のせん断応力度分布を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 柱
２ 梁
３ 間隙
４ 垂れ壁
５ 腰壁
６ 間隙
７ 高靱性モルタルダンパー
Claims (1)
- 柱、梁によって囲繞された耐震壁を有する鉄筋コンクリート系構造の建物において、前記耐震壁の両側面を柱より構造的に分離するとともに、同耐震壁をその高さ方向のほぼ中央位置において、上半部垂れ壁と下半部腰壁とに適宜間隙を存して分離し、同間隙に高靱性を有するセメント系材料（以下、「高靱性モルタル」という）を主たる材料とする制震ダンパー部材を、連続的あるいは離散的に配置するとともに、前記垂れ壁及び腰壁と夫々締結してなることを特徴とする鉄筋コンクリート系建物の制震構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17933097A JP3791863B2 (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 鉄筋コンクリート系建物の制震構造 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP17933097A JP3791863B2 (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 鉄筋コンクリート系建物の制震構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1122240A JPH1122240A (ja) | 1999-01-26 |
| JP3791863B2 true JP3791863B2 (ja) | 2006-06-28 |
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| JP17933097A Expired - Fee Related JP3791863B2 (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 鉄筋コンクリート系建物の制震構造 |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP3791863B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1997
- 1997-07-04 JP JP17933097A patent/JP3791863B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH1122240A (ja) | 1999-01-26 |
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