JP4660810B2 - 境界梁ダンパー - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物内の空間を阻害することなく、合理的にＲＣ造構造物における振動を抑制することの可能な境界梁ダンパーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、超高層ＲＣ集合住宅は、高品質化のために天井を高く、しかも天井から梁型を出さない構造とすることが一般的になりつつある。階高を抑えつつ、天井高を確保するためには、梁成を小さく抑える必要がある。
【０００３】
その解決策の一つとして、ＲＣコアウォールを用いた構造が一般に採用されている。超高層ＲＣ集合住宅へのＲＣコアウォールの採用は、建物の耐震性能を高めるとともに、ＲＣコアウォールに境界梁タイプの制震ダンパーを組み込むことで、建物のエネルギー吸収能力を向上させるといった効果をもたらすものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなＲＣコアウォールに境界梁タイプの制震ダンパーを組み込むといった手法は、施工が困難であるとともに、コスト高となる場合が多い。
【０００５】
上記事情に鑑み、本発明は、ローコストで施工性がよく、建築物内の空間を阻害することなく、合理的にＲＣ造構造物における振動を抑制することの可能な境界梁ダンパーを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の境界梁ダンパーは、隣り合う鉛直部材間に架け渡される制震ダンパーを組み込んだ短スパンの境界梁ダンパーであって、鉛直部材に対して直交するように配され、両端部に対をなす端部部材を配するとともにそれら端部部材の間に他の部位に比べて降伏点の低い鋼材を配したＨ形鋼と、該Ｈ形鋼における前記端部部材と前記降伏点の低い鋼材との境界部から、前記鉛直部材の側部との取り合い部を覆うように設けられた鉄筋コンクリートとより構成され、前記Ｈ形鋼の両端部が各々隣り合う前記鉛直部材の内部に収められていることを特徴としている。
【０００７】
請求項２記載の境界梁ダンパーは、前記鉄筋コンクリートが、プレストレスを与えられていることを特徴としている。
【０００８】
請求項３記載の境界梁ダンパーは、隣り合う鉛直部材間に架け渡される制震ダンパーを組み込んだ短スパンの境界梁ダンパーであって、鉛直部材に対して直交するように配され、両端部に対をなす端部部材を配するとともにそれら端部部材の間に他の部位に比べて降伏点の低い鋼材を配したＨ形鋼と、該Ｈ形鋼における前記端部部材と前記降伏点の低い鋼材との境界部から、前記鉛直部材の側部との取り合い部を覆うように設けられた鉄筋コンクリートと、一方の面には前記Ｈ形鋼の端部が接合されているベースプレートと、より構成され、該ベースプレートの他方の面には鉄筋の端部が複数取り付けられて、複数の該鉄筋が前記鉛直部材内に収められることを特徴としている。
【０００９】
請求項４記載の境界梁ダンパーは、前記ベースプレートに取り付けられた鉄筋には、頭部付き鉄筋が用いられることを特徴としている。
【００１０】
請求項５記載の境界梁ダンパーは、前記ベースプレートには、前記Ｈ形鋼の端部が対向しない箇所に複数のボルト孔が設けられるとともに、前記鉛直部材の側部には、境界梁ダンパーを設けたい所望位置で、前記ベースプレートのボルト孔と対向するようにボルト孔が取り付けられ、ボルトを介して前記Ｈ形鋼と前記鉛直部材が緊結されることを特徴としている。
【００１１】
請求項６記載の境界梁ダンパーは、前記鉄筋コンクリートに用いられる主筋には、頭部付き鉄筋が用いられることを特徴としている。
【００１２】
請求項７記載の境界梁ダンパーは、前記鉄筋コンクリートが、その外周を鋼板により覆われていることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る境界梁ダンパーの実施形態について、図１から図９を用いて説明する。
【００１４】
本発明の境界梁ダンパー１は、隣り合う鉛直部材間のスパンが短いような部位において、短スパン梁として有効に用いられるものである。設置例としては、図１及び図２に示すように、ＲＣコアウォール３を用いた超高層ＲＣ集合住宅において、ＲＣコアウォール３同士に挟まれた区間Ｓ1、ＲＣコアウォール３と柱２に挟まれた区間Ｓ2、もしくは柱２同士に挟まれた区間を連結するような短スパン梁として用いている。本実施の形態では、ＲＣコアウォール３同士Ｓ1に適用されている場合を例に挙げて、詳述する。
【００１５】
なお、該境界梁ダンパー１が架け渡される柱２、及びＲＣコアウォール３は、鉄筋コンクリート等によりなるもので、境界梁ダンパー１が設けられる位置には主筋の間隔があらかじめ大きく設けられて、境界梁ダンパー１の端部が収まるように配筋されている。
【００１６】
また、前記境界梁ダンパー１の基本的な構成（後述する各実施の形態において共通する基本構成）は、以下に示すとおりである。該境界梁ダンパー１は、Ｈ形鋼４と、該Ｈ形鋼４とＲＣコアウォール３との取り合い部を覆う鉄筋コンクリート６と、より構成される。前記Ｈ形鋼４は、両端部に高張力鋼等の強度の高い部材よりなる対をなす端部部材４ａと、中央部に極軟鋼パネル５と、が用いられている。これらは、Ｈ形鋼４における極軟鋼パネル５を配置したい中央部のウェブをくりぬいて開口部を設け、該開口部のウェブ側の両側面に上下フランジと略同一の巾と上下フランジ間の高さとを有するリブプレート５ａを配設し、リブプレート５ａ間と上下フランジ間の開口部に、極軟鋼パネル５をその面がウェブ面と一致するように配置してはめ込み、溶接等の緊結手段により剛となるように結合し、一体化したものである。このような構成によるＨ形鋼４の極軟鋼パネル５は、地震等が生じた際に、せん断変形を起こしてエネルギー吸収することにより、制震ダンパーの機能を果たすものである（図３〜図１１参照）。
【００１７】
なお、ダンパーとして用いられる該極軟鋼パネル５は、Ｈ形鋼４の端部部材４ａよりも降伏点の低い鋼材であれば極軟鋼にこだわるものではなく、軟鋼や一般鋼等によるパネルを用いても良い。
【００１８】
また、前記鉄筋コンクリート６は、主筋６ａと、あばら筋６ｂと、コンクリート６ｃとよりなり、前記Ｈ形鋼４における極軟鋼パネル５と端部部材４ａとの境界部から、ＲＣコアウォール３との取り合い部までを（すなわち、図３〜図１１に示されるように、リブプレート５ａの位置からＲＣコアウォール３までの範囲全体を）根巻きして、前記境界梁ダンパー１とＲＣコアウォール３とを剛となるよう結合している。
【００１９】
このとき、鉄筋コンクリート６を構成する主筋６ａは、前記Ｈ形鋼４と平行に配置されているが、該主筋６ａの前記ＲＣコアウォール３側の端部は、ＲＣコアウォール３の内部に収まるように配設されている。
【００２０】
なお、該主筋６ａは一般的に用いられる棒鋼を用いているが、ＲＣコアウォール３側にコブ状の頭部が設けられた頭付き鉄筋を適用すれば、主筋６ａにおけるＲＣコアウォール３への収まり長さを短くできるとともに、これらの定着強度はさらに増すものである。また、境界梁ダンパー１側の端部にもコブ上の頭部が設けられた頭付き鉄筋を適用すれば、主筋６ａの定着強度が増し境界梁ダンパー１の効果を向上することができる。
なお、頭部付き鉄筋における両端部の形状はこれにこだわるものではなく、鉄筋径より断面の大きい部位が両端部に設けられる等、固まったコンクリートの中から抜けにくい端部を有する鉄筋であればよい。
【００２１】
（第１の本発明の実施の形態）
図３に境界梁ダンパー１の第１の実施の形態を示す。該境界梁ダンパー１は、本発明において、もっとも基本的な構成を示したもので、境界梁ダンパー１を構成するＨ形鋼４が、隣り合う前記ＲＣコアウォール３のスパンよりも十分長い部材長を有しているものである。
【００２２】
このような構造による境界梁ダンパー１は、前記Ｈ形鋼４の端部（端部部材４ａの先端部）がＲＣコアウォール３の内部に収められるとともに、鉄筋コンクリート６により前記Ｈ形鋼４の端部部材４ａの全体が覆われ、ＲＣコアウォール３との取り合い部が根巻きされていることから、境界梁ダンパー１とＲＣコアウォール３との取り合い部には、ＳＲＣ造（鉄骨鉄筋コンクリート構造）が形成されるものである。これにより、境界梁ダンパー１における端部の曲げ耐力、及びせん断耐力が大きくなるため、前記極軟鋼パネル５より構成されるダンパー機能の容量を大きくできるものである。
【００２３】
（第２の本発明の実施の形態）
図４に境界梁ダンパー１の第２の実施の形態を示す。基本的な構成は第１の実施の形態と同様であるが、前記Ｈ形鋼４の端部付近とＲＣコアウォール３との取り合い部に設けられる前記鉄筋コンクリート６には、前記Ｈ形鋼４と平行に複数本のＰＣ鋼材７が張られ、前記Ｈ形鋼４と前記ＲＣコアウォール３との取り合い部を根巻きする鉄筋コンクリート６にプレストレスが与えられている。なお、ここで用いられるＰＣ鋼材７は、ＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼線等、何れを用いても良い。
【００２４】
前記鉄筋コンクリート６にプレストレスを与えることは、前記境界梁ダンパー１の端部における曲げひび割れを遅らせる機能を有することとなり、前記極軟鋼パネル５により構成されるダンパーの制震効果を向上させるものである。
【００２５】
このように、第１及び第２の実施の形態における境界梁ダンパー１は、該境界梁ダンパー１の端部がＲＣコアウォール３の内部に埋め込まれる構造となる。したがって、境界梁ダンパー１はＲＣコアウォール３の施工と同時に、隣り合うＲＣコアウォール３間に架け渡されることとなる。
【００２６】
（第３の本発明の実施の形態）
図５に境界梁ダンパー１の第３の実施の形態を示す。前記境界梁ダンパー１を構成するＨ形鋼４は、隣り合う前記ＲＣコアウォール３のスパンと同じ長さの部材長を有しており、その両端部にはベースプレート８が取り付けられている。
【００２７】
該ベースプレート８は、一方の面８ａがＨ形鋼４の端部に溶接等の緊結手段により固着されるとともに、他方の面８ｂには複数の鉄筋９の一方の端部が溶接等により緊結されている。なお、該鉄筋９とベースプレート８の他方の面８ｂとは溶接に限ることなく、鉄筋９をあらかじめ前記ＲＣコアウォール３内に頭部を突出した状態で埋設するとともに、ベースプレート８に鉄筋９を貫通する孔を設けておき、鉄筋９をアンカーボルトとしてベースプレート８に緊結しても良い。
【００２８】
また、図６に示すように、前記Ｈ形鋼４の端部近傍にジョイント部４ｂを設けて、上述する方法によりベースプレート８側をＲＣコアウォール３に固着しておき、該ＲＣコアウォール３の施工後に、前記極軟鋼パネル部５を含むＨ形鋼４を緊結しても良い。
【００２９】
このような構成による前記ベースプレート８は、他方の面８ｂに設けられた複数の鉄筋９が前記ＲＣコアウォール３の内部に突出しており、一方の面８ａはＲＣコアウォール３の側面と同一平面を形成する状態でＲＣコアウォール３に埋設されている。また、前記Ｈ形鋼４の端部と前記ＲＣコアウォール３との取り合い部は、鉄筋コンクリート６により根巻きされている。
【００３０】
なお、前記ベースプレート８の他方の面８ｂに取り付けられた鉄筋９は、一般的に用いられる棒鋼が採用されているが、これにこだわるものではなく、前記ＲＣコアウォール３に埋設される側の端部、境界梁ダンパー側の端部、またはその両方に頭部のついた、頭部付き鉄筋等の定着強度の高い部材を用いても良い。
【００３１】
（第４の本発明の実施の形態）
図７に境界梁ダンパー１の第４の実施の形態を示す。前記境界梁ダンパー１の構成は、第３の実施の形態と同様であるが、前記鉄筋コンクリート６の外周面には鋼板１０が巻かれている。これら鋼板１０等は、表面に凹凸を設けたチェッカードプレートを裏曲げ加工して用いると良い。なお、ここで用いる鋼板１０はこれに限るものではなく、鋼管等を用いても良い。
このとき前記鉄筋コンクリート６には、あばら筋６ｂが配設されていない。
【００３２】
このような前記鉄筋コンクリート６を補強する鋼板１０は、境界梁ダンパー１の端部におけるせん断補強筋の役割を果たすこととなり、ダンパー５の容量を大きくすることができる。
【００３３】
（第５の本発明の実施の形態）
図８に境界梁ダンパー１の第５の実施の形態を示す。基本的な構成は第３、４の実施の形態と同様であるが、前記Ｈ形鋼４の両端部に設けられるベースプレート８は、一方の面８ａにガセットプレート１１が垂直に取り付けられている。前記Ｈ形鋼４の両端部は、このガセットプレート１１を介してボルト１２によりベースプレート８と緊結される。また、該ベースプレート８の他方の面８ｂには、鉄筋９の端部が溶接等により固着されており、前記ＲＣコアウォール３の内部に突出している。
【００３４】
このような構成のベースプレート８は、ＲＣコアウォール３を施工する際に、あらかじめ境界梁ダンパー１を設けたい位置に対して、該ＲＣコアウォール３のコンクリート打設時に同時に他方の面８ｂに固着された鉄筋９を埋め込むようにして取り付けるもので、前記境界梁ダンパー１は、該ＲＣコアウォール３の施工後に取り付けられることとなる。
なお、前記ベースプレート８は、上述する構成に限ることなく、図８（ｄ）に示すように、ＲＣコアウォール３に雌ネジ１４を埋設するとともに、ベースプレート８には対向する位置に孔を設けておき、ボルト１２を用いて所望位置に固定する方法や、（ｅ）に示すように、ＲＣコアウォール３にアンカーボルト１６を埋設するとともに、ベースプレート８には対向する位置に孔を設けておき、ナット１７を用いて所望位置に固定する方法等により、取り付けても良い。
【００３５】
このような構造による第３〜５の実施の形態に示す境界梁ダンパー１は、前記Ｈ形鋼４の両端部に鉄筋９が突出したベースプレート８が設けられ、鉄筋９等がＲＣコアウォール３に埋設されるようにしてベースプレート８が前記ＲＣコアウォール３の側部に固着される構造となる。これにより、Ｈ形鋼４に発生する曲げ応力を前記鉄筋９に振り替えることが可能となる。したがって、設計上、前記鉄筋コンクリート６の曲げ耐力にＨ形鋼４の曲げ耐力を加算することができ、前記極軟鋼パネル５が構成するダンパーの容量を大きくすることができる。
【００３６】
なお、第３〜５の実施の形態における前記ベースプレート８の他方の面８ｂに取り付けられた鉄筋９は、一般的に用いられる棒鋼が採用されているが、これにこだわるものではなく、前記ＲＣコアウォール３に埋設される側の端部、境界梁ダンパー１側の端部、またはその両方に頭部のついた、頭部付き鉄筋等の定着強度の高い部材を用いても良い。
【００３７】
（第６の本発明の実施の形態）
図９に境界梁ダンパー１の第６の実施の形態を示す。基本的な構成は第３〜５の実施の形態と同様であるが、前記Ｈ形鋼４の両端部に溶接により固着されたベースプレート８には、前記Ｈ形鋼４の端部と対向しない面に複数の図示しないボルト孔が設けられている。
一方、前記ＲＣコアウォール３には、境界梁ダンパー１を設けたい位置で、前記ベースプレート８のボルト孔と対向するように、袋ナット等によりあらかじめ雌ネジ１４等を埋め込むなどしてボルト孔１３を設けておき、これらにボルト１２を緊結することにより、ＲＣコアウォール３にＨ形鋼４を緊結するものである。
【００３８】
このような構成は、前記ベースプレート８のボルト孔を貫通し、ＲＣコアウォール３に緊結されるボルト１２が前記Ｈ形鋼４の端部に生じるせん断力を負担するものである。なお、施工時にはボルト１２にせん断耐力を期待するが、境界梁ダンパー１完成時には、両端部が鉄筋コンクリート６で根巻きされるため、ボルト１２のせん断耐力を期待する必要はなくなる。
【００３９】
図１０に境界梁ダンパー１の第６の実施の形態の変形例を示す。基本的な構成は第６の実施の形態と同様であり、前記Ｈ形鋼４の両端部に溶接により固着されたベースプレート８には、前記Ｈ形鋼４の端部と対向しない面に複数の図示しないボルト孔が設けられている。
一方、前記ＲＣコアウォール３には、境界梁ダンパー１を設けたい位置で、前記ベースプレート８のボルト孔と対向するように、袋ナットを埋め込んでボルト孔１３を設けておき、前記ＲＣコアウォール３とベースプレート８の間にボルト貫通孔を有する間隔保持プレート１８を挟み込んだ上で、アンカーボルト１６を介して、ＲＣコアウォール３にＨ形鋼４を緊結するものである。
【００４０】
図１０に示した前記ベースプレート８は、４本のアンカーボルト１６によりＲＣコアウォール３にＨ形鋼４を緊結するものであるが、さらに施工の容易な２本のアンカーボルトによる例を図１１に示す。この２本のアンカーボルト１６による境界梁ダンパー１について、その施工方法を以下に示す。
【００４１】
まず、前記ＲＣコアウォール３を先行して施工する。該ＲＣコアウォール３へコンクリートを打設する際には、該ＲＣコアウォール３には、主筋６ａを配設する位置にねじ込み用金物１５を取り付けるとともに、前記境界梁ダンパー１を取り付ける位置には、前記ボルト孔１３として袋ナットを取り付けておく。
コンクリートの硬化後、ＲＣコアウォール３の型枠を脱型し、前記Ｈ形鋼４をＲＣコアウォール３に固定する。該Ｈ形鋼４を取り付けたい高さ位置まで吊り込んだ状態で、前記ボルト孔１３にアンカーボルト１６を図示しないベースプレートの前記アンカーボルト１６の貫通孔を通してねじ込み、ＲＣコアウォール３と前記Ｈ形鋼４のベースプレート８の隙間に前記間隔保持プレート１８を配置する。前記アンカーボルト１６にナット１７を締め付けることにより、Ｈ形鋼４は、ＲＣコアウォール３に固定される。
【００４２】
なお、前記アンカーボルト１６とナット１７は、一体の頭付きボルトとすることも可能である。また、アンカーボルト１６の本数は、前記Ｈ形鋼４のベースプレート８に各々２本ずつとしたが、荷重の大きい場合には、図１０に示すように４本としても良い。
【００４３】
次に、主筋６ａを、前記ＲＣコアウォール３内にあらかじめ設けた前記ねじ込み用金物１５にねじこみ、ＲＣコアウォール３内の鉄筋と一体化させておく。その後、せん断補強筋６ｂを主筋６ａの直交方法周囲に配設し、型枠を立て込み、コンクリート６ｃを打設する。前記せん断補強筋６ｂは、取り付け前は前記Ｈ形鋼４に預けることが可能であり、前記型枠をＨ形鋼４から吊り支持することもできる。
【００４４】
このような施工方法では、施工時には図１２（ａ）に示すように、前記Ｈ形鋼４が鉄骨造の単純梁として、コンクリート打設時の荷重をＨ形鋼４によりＲＣコアウォール３に伝達する。前記Ｈ形鋼４の両端部が鉄筋コンクリート６により根巻きされると、ＲＣコアウォールとＨ形鋼４のベースプレート８との隙間にもコンクリート６ｃが充填され、前記鉄筋コンクリート６とＨ形鋼４が一体化する。
完成時には図１２（ｂ）に示すように、中央部が鉄骨造で端部が鉄骨鉄筋コンクリート造の境界梁ダンパー１として、地震時（水平荷重時）の曲げモーメント及びせん断力をＲＣコアウォール３に伝達することができる。
【００４５】
（第１〜第６の本発明における実施の形態の説明のまとめ）
上述する構成によれば、前記境界梁ダンパー１は、前記Ｈ形鋼４が、隣り合うＲＣコアウォール３のスパンより部材長が長く、その端部がＲＣコアウォール３の内部に収められるとともに、鉄筋コンクリート６により前記Ｈ形鋼４の端部部材４ａが覆われ、ＲＣコアウォール３との取り合い部が根巻きされることから、前記Ｈ形鋼４とＲＣコアウォール３との取り合い部にＳＲＣ造（鉄骨鉄筋コンクリート構造）が形成されるため、該境界梁ダンパー１における端部の曲げ耐力、及びせん断耐力が大きくなり、前記極軟鋼パネル５より構成されるダンパー機能の容量を大きくすることが可能となる。
【００４６】
また、前記鉄筋コンクリート６にプレストレスを持たせることにより、境界梁ダンパー１の曲げひび割れを遅らせ、ダンパー機能の制震効果を向上させることが可能となる。
【００４７】
さらに、前記鉄筋コンクリート６の外周を鋼板１０を用いて補強することにより、境界梁ダンパー１の端部におけるせん断補強がなされ、ダンパー機能の容量を大きくすることが可能となる。
【００４８】
一方、前記Ｈ形鋼４の部材長が、隣り合うＲＣコアウォール３のスパンと同じ場合においても、その両端部に鉄筋９が取り付けられたベースプレート８を設け、該鉄筋９及びベースプレート８が前記ＲＣコアウォール３に埋設される構造とすることにより、Ｈ形鋼４に発生する曲げ応力を前記鉄筋９に振り替えることができ、前記鉄筋コンクリート６の曲げ耐力にＨ形鋼４の曲げ耐力を加算することが可能となるため、前記境界梁ダンパー１の端部をＳＲＣ造（鉄骨鉄筋コンクリート構造）にする場合と同じように、ダンパー機能の容量を大きくすることが可能となる。
【００４９】
また、前記Ｈ形鋼４の部材長が、隣り合うＲＣコアウォール３のスパンより小さい場合においては、前記ベースプレート８のボルト孔を貫通し、ＲＣコアウォール３に緊結されるボルト１２が前記Ｈ形鋼４の端部に生じるせん断力を負担するものである。なお、施工時にはボルト１２にせん断耐力を期待するが、境界梁ダンパー１完成時には、両端部が鉄筋コンクリート６で根巻きされるため、ボルト１２のせん断耐力を期待する必要はなくなる。
【００５０】
該境界梁ダンパー１に用いられる鉄筋コンクリート６の主筋６ａや、前記ベースプレート８の他方の面８ｂに取り付けられる鉄筋９に頭部付き鉄筋を用いることにより、一般に用いられる棒鋼を用いる場合に比べて、コンクリートとの定着強度を向上させることが可能となるとともに、部材長を短くすることができ、施工性が向上するとともに、工期短縮、コスト縮減を図ることが可能となる。
【００５１】
また、境界梁ダンパー１は構成が簡略で合理的なためプレキャスト化が可能であり、これにより現場における境界梁ダンパー１の施工は前記ＲＣコアウォール３に接合するのみでよく、現場施工が簡略化され施工性を向上することが可能となる。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１記載の境界梁ダンパーによれば、隣り合う鉛直部材間に架け渡される制震ダンパーを組み込んだ短スパンの境界梁ダンパーであって、鉛直部材に対して直交するように配され、両端部に対をなす端部部材を配するとともにそれら端部部材の間に他の部位に比べて降伏点の低い鋼材を配したＨ形鋼と、該Ｈ形鋼における前記端部部材と前記降伏点の低い鋼材との境界部から、前記鉛直部材の側部との取り合い部を覆うように設けられた鉄筋コンクリートとより構成され、前記Ｈ形鋼の両端部が各々隣り合う前記鉛直部材の内部に収められていることから、境界梁ダンパーの端部にＳＲＣ造（鉄骨鉄筋コンクリート構造）が形成されるため、該境界梁ダンパーにおける端部の曲げ耐力、及びせん断耐力が大きくなり、前記極軟鋼パネルより構成されるダンパー機能の容量を大きくすることが可能となる。
【００５３】
請求項２記載の境界梁ダンパーによれば、前記鉄筋コンクリートが、プレストレスを与えられていることから、境界梁ダンパー端部の曲げひび割れを遅らせ、ダンパー機能の制震効果を向上させることが可能となる。
【００５４】
請求項３記載の境界梁ダンパーによれば、隣り合う鉛直部材間に架け渡される制震ダンパーを組み込んだ短スパンの境界梁ダンパーであって、鉛直部材に対して直交するように配され、両端部に対をなす端部部材を配するとともにそれら端部部材の間に他の部位に比べて降伏点の低い鋼材を配したＨ形鋼と、該Ｈ形鋼における前記端部部材と前記降伏点の低い鋼材との境界部から、前記鉛直部材の側部との取り合い部を覆うように設けられた鉄筋コンクリートと、一方の面には前記Ｈ形鋼の端部が接合されているベースプレートと、より構成され、該ベースプレートの他方の面には鉄筋の端部が複数取り付けられて、複数の該鉄筋が前記鉛直部材内に収められることから、Ｈ形鋼に発生する曲げ応力を前記鉄筋に振り替えることができ、前記鉄筋コンクリートの曲げ耐力にＨ形鋼の曲げ耐力を加算することが可能となるため、前記境界梁ダンパーの端部をＳＲＣ造（鉄骨鉄筋コンクリート構造）にする場合と同じように、ダンパー機能の容量を大きくすることが可能となる。また、Ｈ形鋼が柱やＲＣコアウォール内に貫通しないため、柱やＲＣコアウォールを構成する鉄筋コンクリートの主筋との干渉を防止することができる。
【００５５】
請求項４記載の境界梁ダンパーによれば、前記ベースプレートに取り付けられた鉄筋には、頭部付き鉄筋が用いられることから、一般に用いられる棒鋼を用いる場合に比べて、コンクリートとの定着強度を向上させることが可能となるとともに、部材長を短くすることができ、施工性が向上するとともに、工期短縮、コスト縮減を図ることが可能となる。
【００５６】
請求項５記載の境界梁ダンパーによれば、前記ベースプレートには、前記Ｈ形鋼の端部が対向しない箇所に複数のボルト孔が設けられるとともに、前記鉛直部材の側部には、境界梁ダンパーを設けたい所望位置で、前記ベースプレートのボルト孔と対向するようにボルト孔が取り付けられ、ボルトを介して前記Ｈ形鋼と前記鉛直部材が緊結されることから、前記境界梁ダンパーの端部をＳＲＣ造（鉄骨鉄筋コンクリート構造）にする場合と同じような効果を確保しながら、現場施工を簡略化することが可能となる。また、Ｈ形鋼が柱やＲＣコアウォール内に貫通しないため、柱やＲＣコアウォールを構成する鉄筋コンクリートの主筋との干渉を防止することができる。
【００５７】
請求項６記載の境界梁ダンパーによれば、前記鉄筋コンクリートに用いられる主筋には、頭部付き鉄筋が用いられることから、一般に用いられる棒鋼を用いる場合に比べて、コンクリートとの定着強度を向上させることが可能となるとともに、部材長を短くすることができ、施工性が向上するとともに、工期短縮、コスト縮減を図ることが可能となる。
【００５８】
請求項７記載の境界梁ダンパーによれば、前記鉄筋コンクリートが、その外周を鋼板により覆われていることから、境界梁ダンパーの端部におけるせん断補強がなされ、ダンパー機能の容量を大きくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る境界梁ダンパーの設置例を示す図である。
【図２】 本発明に係る境界梁ダンパーの設置例を示す図である。
【図３】 本発明に係る境界梁ダンパーの第１の実施の形態を示す図である。
【図４】 本発明に係る境界梁ダンパーの第２の実施の形態を示す図である。
【図５】 本発明に係る境界梁ダンパーの第３の実施の形態を示す図である。
【図６】 本発明に係る境界梁ダンパーの第３の実施の形態の変形例を示す図である。
【図７】 本発明に係る境界梁ダンパーの第４の実施の形態を示す図である。
【図８】 本発明に係る境界梁ダンパーの第５の実施の形態を示す図である。
【図９】 本発明に係る境界梁ダンパーの第６の実施の形態を示す図である。
【図１０】 本発明に係る境界梁ダンパーの第６の実施の形態の変形例を示す図である。
【図１１】 本発明に係る境界梁ダンパーの第６の実施の形態の変形例を示す図である。
【図１２】 本発明に係る境界梁ダンパーの第６の実施の形態の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１ 境界梁ダンパー
２ 柱
３ ＲＣコアウォール
４ Ｈ形鋼
４ａ 端部部材
４ｂ ジョイント部
５ 極軟鋼パネル
５ａ リブプレート
６ 鉄筋コンクリート
６ａ 主筋
６ｂ あばら筋
６ｃ コンクリート
７ ＰＣ鋼材
８ ベースプレート
８ａ 一方の面
８ｂ 他方の面
９ 鉄筋
１０ 鋼板
１１ ガセットプレート
１２ ボルト
１３ ボルト孔
１４ 雌ネジ
１５ ねじ込み用金物
１６ アンカーボルト
１７ ナット
１８ 間隔保持プレート
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物内の空間を阻害することなく、合理的にＲＣ造構造物における振動を抑制することの可能な境界梁ダンパーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、超高層ＲＣ集合住宅は、高品質化のために天井を高く、しかも天井から梁型を出さない構造とすることが一般的になりつつある。階高を抑えつつ、天井高を確保するためには、梁成を小さく抑える必要がある。
【０００３】
その解決策の一つとして、ＲＣコアウォールを用いた構造が一般に採用されている。超高層ＲＣ集合住宅へのＲＣコアウォールの採用は、建物の耐震性能を高めるとともに、ＲＣコアウォールに境界梁タイプの制震ダンパーを組み込むことで、建物のエネルギー吸収能力を向上させるといった効果をもたらすものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなＲＣコアウォールに境界梁タイプの制震ダンパーを組み込むといった手法は、施工が困難であるとともに、コスト高となる場合が多い。
【０００５】
上記事情に鑑み、本発明は、ローコストで施工性がよく、建築物内の空間を阻害することなく、合理的にＲＣ造構造物における振動を抑制することの可能な境界梁ダンパーを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の境界梁ダンパーは、隣り合う鉛直部材間に架け渡される制震ダンパーを組み込んだ短スパンの境界梁ダンパーであって、鉛直部材に対して直交するように配され、両端部に対をなす端部部材を配するとともにそれら端部部材の間に他の部位に比べて降伏点の低い鋼材を配したＨ形鋼と、該Ｈ形鋼における前記端部部材と前記降伏点の低い鋼材との境界部から、前記鉛直部材の側部との取り合い部を覆うように設けられた鉄筋コンクリートとより構成され、前記Ｈ形鋼の両端部が各々隣り合う前記鉛直部材の内部に収められていることを特徴としている。
【０００７】
請求項２記載の境界梁ダンパーは、前記鉄筋コンクリートが、プレストレスを与えられていることを特徴としている。
【０００８】
請求項３記載の境界梁ダンパーは、隣り合う鉛直部材間に架け渡される制震ダンパーを組み込んだ短スパンの境界梁ダンパーであって、鉛直部材に対して直交するように配され、両端部に対をなす端部部材を配するとともにそれら端部部材の間に他の部位に比べて降伏点の低い鋼材を配したＨ形鋼と、該Ｈ形鋼における前記端部部材と前記降伏点の低い鋼材との境界部から、前記鉛直部材の側部との取り合い部を覆うように設けられた鉄筋コンクリートと、一方の面には前記Ｈ形鋼の端部が接合されているベースプレートと、より構成され、該ベースプレートの他方の面には鉄筋の端部が複数取り付けられて、複数の該鉄筋が前記鉛直部材内に収められることを特徴としている。
【０００９】
請求項４記載の境界梁ダンパーは、前記ベースプレートに取り付けられた鉄筋には、頭部付き鉄筋が用いられることを特徴としている。
【００１０】
請求項５記載の境界梁ダンパーは、前記ベースプレートには、前記Ｈ形鋼の端部が対向しない箇所に複数のボルト孔が設けられるとともに、前記鉛直部材の側部には、境界梁ダンパーを設けたい所望位置で、前記ベースプレートのボルト孔と対向するようにボルト孔が取り付けられ、ボルトを介して前記Ｈ形鋼と前記鉛直部材が緊結されることを特徴としている。
【００１１】
請求項６記載の境界梁ダンパーは、前記鉄筋コンクリートに用いられる主筋には、頭部付き鉄筋が用いられることを特徴としている。
【００１２】
請求項７記載の境界梁ダンパーは、前記鉄筋コンクリートが、その外周を鋼板により覆われていることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る境界梁ダンパーの実施形態について、図１から図９を用いて説明する。
【００１４】
本発明の境界梁ダンパー１は、隣り合う鉛直部材間のスパンが短いような部位において、短スパン梁として有効に用いられるものである。設置例としては、図１及び図２に示すように、ＲＣコアウォール３を用いた超高層ＲＣ集合住宅において、ＲＣコアウォール３同士に挟まれた区間Ｓ1、ＲＣコアウォール３と柱２に挟まれた区間Ｓ2、もしくは柱２同士に挟まれた区間を連結するような短スパン梁として用いている。本実施の形態では、ＲＣコアウォール３同士Ｓ1に適用されている場合を例に挙げて、詳述する。
【００１５】
なお、該境界梁ダンパー１が架け渡される柱２、及びＲＣコアウォール３は、鉄筋コンクリート等によりなるもので、境界梁ダンパー１が設けられる位置には主筋の間隔があらかじめ大きく設けられて、境界梁ダンパー１の端部が収まるように配筋されている。
【００１６】
また、前記境界梁ダンパー１の基本的な構成（後述する各実施の形態において共通する基本構成）は、以下に示すとおりである。該境界梁ダンパー１は、Ｈ形鋼４と、該Ｈ形鋼４とＲＣコアウォール３との取り合い部を覆う鉄筋コンクリート６と、より構成される。前記Ｈ形鋼４は、両端部に高張力鋼等の強度の高い部材よりなる対をなす端部部材４ａと、中央部に極軟鋼パネル５と、が用いられている。これらは、Ｈ形鋼４における極軟鋼パネル５を配置したい中央部のウェブをくりぬいて開口部を設け、該開口部のウェブ側の両側面に上下フランジと略同一の巾と上下フランジ間の高さとを有するリブプレート５ａを配設し、リブプレート５ａ間と上下フランジ間の開口部に、極軟鋼パネル５をその面がウェブ面と一致するように配置してはめ込み、溶接等の緊結手段により剛となるように結合し、一体化したものである。このような構成によるＨ形鋼４の極軟鋼パネル５は、地震等が生じた際に、せん断変形を起こしてエネルギー吸収することにより、制震ダンパーの機能を果たすものである（図３〜図１１参照）。
【００１７】
なお、ダンパーとして用いられる該極軟鋼パネル５は、Ｈ形鋼４の端部部材４ａよりも降伏点の低い鋼材であれば極軟鋼にこだわるものではなく、軟鋼や一般鋼等によるパネルを用いても良い。
【００１８】
また、前記鉄筋コンクリート６は、主筋６ａと、あばら筋６ｂと、コンクリート６ｃとよりなり、前記Ｈ形鋼４における極軟鋼パネル５と端部部材４ａとの境界部から、ＲＣコアウォール３との取り合い部までを（すなわち、図３〜図１１に示されるように、リブプレート５ａの位置からＲＣコアウォール３までの範囲全体を）根巻きして、前記境界梁ダンパー１とＲＣコアウォール３とを剛となるよう結合している。
【００１９】
このとき、鉄筋コンクリート６を構成する主筋６ａは、前記Ｈ形鋼４と平行に配置されているが、該主筋６ａの前記ＲＣコアウォール３側の端部は、ＲＣコアウォール３の内部に収まるように配設されている。
【００２０】
なお、該主筋６ａは一般的に用いられる棒鋼を用いているが、ＲＣコアウォール３側にコブ状の頭部が設けられた頭付き鉄筋を適用すれば、主筋６ａにおけるＲＣコアウォール３への収まり長さを短くできるとともに、これらの定着強度はさらに増すものである。また、境界梁ダンパー１側の端部にもコブ上の頭部が設けられた頭付き鉄筋を適用すれば、主筋６ａの定着強度が増し境界梁ダンパー１の効果を向上することができる。
なお、頭部付き鉄筋における両端部の形状はこれにこだわるものではなく、鉄筋径より断面の大きい部位が両端部に設けられる等、固まったコンクリートの中から抜けにくい端部を有する鉄筋であればよい。
【００２１】
（第１の本発明の実施の形態）
図３に境界梁ダンパー１の第１の実施の形態を示す。該境界梁ダンパー１は、本発明において、もっとも基本的な構成を示したもので、境界梁ダンパー１を構成するＨ形鋼４が、隣り合う前記ＲＣコアウォール３のスパンよりも十分長い部材長を有しているものである。
【００２２】
このような構造による境界梁ダンパー１は、前記Ｈ形鋼４の端部（端部部材４ａの先端部）がＲＣコアウォール３の内部に収められるとともに、鉄筋コンクリート６により前記Ｈ形鋼４の端部部材４ａの全体が覆われ、ＲＣコアウォール３との取り合い部が根巻きされていることから、境界梁ダンパー１とＲＣコアウォール３との取り合い部には、ＳＲＣ造（鉄骨鉄筋コンクリート構造）が形成されるものである。これにより、境界梁ダンパー１における端部の曲げ耐力、及びせん断耐力が大きくなるため、前記極軟鋼パネル５より構成されるダンパー機能の容量を大きくできるものである。
【００２３】
（第２の本発明の実施の形態）
図４に境界梁ダンパー１の第２の実施の形態を示す。基本的な構成は第１の実施の形態と同様であるが、前記Ｈ形鋼４の端部付近とＲＣコアウォール３との取り合い部に設けられる前記鉄筋コンクリート６には、前記Ｈ形鋼４と平行に複数本のＰＣ鋼材７が張られ、前記Ｈ形鋼４と前記ＲＣコアウォール３との取り合い部を根巻きする鉄筋コンクリート６にプレストレスが与えられている。なお、ここで用いられるＰＣ鋼材７は、ＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼線等、何れを用いても良い。
【００２４】
前記鉄筋コンクリート６にプレストレスを与えることは、前記境界梁ダンパー１の端部における曲げひび割れを遅らせる機能を有することとなり、前記極軟鋼パネル５により構成されるダンパーの制震効果を向上させるものである。
【００２５】
このように、第１及び第２の実施の形態における境界梁ダンパー１は、該境界梁ダンパー１の端部がＲＣコアウォール３の内部に埋め込まれる構造となる。したがって、境界梁ダンパー１はＲＣコアウォール３の施工と同時に、隣り合うＲＣコアウォール３間に架け渡されることとなる。
【００２６】
（第３の本発明の実施の形態）
図５に境界梁ダンパー１の第３の実施の形態を示す。前記境界梁ダンパー１を構成するＨ形鋼４は、隣り合う前記ＲＣコアウォール３のスパンと同じ長さの部材長を有しており、その両端部にはベースプレート８が取り付けられている。
【００２７】
該ベースプレート８は、一方の面８ａがＨ形鋼４の端部に溶接等の緊結手段により固着されるとともに、他方の面８ｂには複数の鉄筋９の一方の端部が溶接等により緊結されている。なお、該鉄筋９とベースプレート８の他方の面８ｂとは溶接に限ることなく、鉄筋９をあらかじめ前記ＲＣコアウォール３内に頭部を突出した状態で埋設するとともに、ベースプレート８に鉄筋９を貫通する孔を設けておき、鉄筋９をアンカーボルトとしてベースプレート８に緊結しても良い。
【００２８】
また、図６に示すように、前記Ｈ形鋼４の端部近傍にジョイント部４ｂを設けて、上述する方法によりベースプレート８側をＲＣコアウォール３に固着しておき、該ＲＣコアウォール３の施工後に、前記極軟鋼パネル部５を含むＨ形鋼４を緊結しても良い。
【００２９】
このような構成による前記ベースプレート８は、他方の面８ｂに設けられた複数の鉄筋９が前記ＲＣコアウォール３の内部に突出しており、一方の面８ａはＲＣコアウォール３の側面と同一平面を形成する状態でＲＣコアウォール３に埋設されている。また、前記Ｈ形鋼４の端部と前記ＲＣコアウォール３との取り合い部は、鉄筋コンクリート６により根巻きされている。
【００３０】
なお、前記ベースプレート８の他方の面８ｂに取り付けられた鉄筋９は、一般的に用いられる棒鋼が採用されているが、これにこだわるものではなく、前記ＲＣコアウォール３に埋設される側の端部、境界梁ダンパー側の端部、またはその両方に頭部のついた、頭部付き鉄筋等の定着強度の高い部材を用いても良い。
【００３１】
（第４の本発明の実施の形態）
図７に境界梁ダンパー１の第４の実施の形態を示す。前記境界梁ダンパー１の構成は、第３の実施の形態と同様であるが、前記鉄筋コンクリート６の外周面には鋼板１０が巻かれている。これら鋼板１０等は、表面に凹凸を設けたチェッカードプレートを裏曲げ加工して用いると良い。なお、ここで用いる鋼板１０はこれに限るものではなく、鋼管等を用いても良い。
このとき前記鉄筋コンクリート６には、あばら筋６ｂが配設されていない。
【００３２】
このような前記鉄筋コンクリート６を補強する鋼板１０は、境界梁ダンパー１の端部におけるせん断補強筋の役割を果たすこととなり、ダンパー５の容量を大きくすることができる。
【００３３】
（第５の本発明の実施の形態）
図８に境界梁ダンパー１の第５の実施の形態を示す。基本的な構成は第３、４の実施の形態と同様であるが、前記Ｈ形鋼４の両端部に設けられるベースプレート８は、一方の面８ａにガセットプレート１１が垂直に取り付けられている。前記Ｈ形鋼４の両端部は、このガセットプレート１１を介してボルト１２によりベースプレート８と緊結される。また、該ベースプレート８の他方の面８ｂには、鉄筋９の端部が溶接等により固着されており、前記ＲＣコアウォール３の内部に突出している。
【００３４】
このような構成のベースプレート８は、ＲＣコアウォール３を施工する際に、あらかじめ境界梁ダンパー１を設けたい位置に対して、該ＲＣコアウォール３のコンクリート打設時に同時に他方の面８ｂに固着された鉄筋９を埋め込むようにして取り付けるもので、前記境界梁ダンパー１は、該ＲＣコアウォール３の施工後に取り付けられることとなる。
なお、前記ベースプレート８は、上述する構成に限ることなく、図８（ｄ）に示すように、ＲＣコアウォール３に雌ネジ１４を埋設するとともに、ベースプレート８には対向する位置に孔を設けておき、ボルト１２を用いて所望位置に固定する方法や、（ｅ）に示すように、ＲＣコアウォール３にアンカーボルト１６を埋設するとともに、ベースプレート８には対向する位置に孔を設けておき、ナット１７を用いて所望位置に固定する方法等により、取り付けても良い。
【００３５】
このような構造による第３〜５の実施の形態に示す境界梁ダンパー１は、前記Ｈ形鋼４の両端部に鉄筋９が突出したベースプレート８が設けられ、鉄筋９等がＲＣコアウォール３に埋設されるようにしてベースプレート８が前記ＲＣコアウォール３の側部に固着される構造となる。これにより、Ｈ形鋼４に発生する曲げ応力を前記鉄筋９に振り替えることが可能となる。したがって、設計上、前記鉄筋コンクリート６の曲げ耐力にＨ形鋼４の曲げ耐力を加算することができ、前記極軟鋼パネル５が構成するダンパーの容量を大きくすることができる。
【００３６】
なお、第３〜５の実施の形態における前記ベースプレート８の他方の面８ｂに取り付けられた鉄筋９は、一般的に用いられる棒鋼が採用されているが、これにこだわるものではなく、前記ＲＣコアウォール３に埋設される側の端部、境界梁ダンパー１側の端部、またはその両方に頭部のついた、頭部付き鉄筋等の定着強度の高い部材を用いても良い。
【００３７】
（第６の本発明の実施の形態）
図９に境界梁ダンパー１の第６の実施の形態を示す。基本的な構成は第３〜５の実施の形態と同様であるが、前記Ｈ形鋼４の両端部に溶接により固着されたベースプレート８には、前記Ｈ形鋼４の端部と対向しない面に複数の図示しないボルト孔が設けられている。
一方、前記ＲＣコアウォール３には、境界梁ダンパー１を設けたい位置で、前記ベースプレート８のボルト孔と対向するように、袋ナット等によりあらかじめ雌ネジ１４等を埋め込むなどしてボルト孔１３を設けておき、これらにボルト１２を緊結することにより、ＲＣコアウォール３にＨ形鋼４を緊結するものである。
【００３８】
このような構成は、前記ベースプレート８のボルト孔を貫通し、ＲＣコアウォール３に緊結されるボルト１２が前記Ｈ形鋼４の端部に生じるせん断力を負担するものである。なお、施工時にはボルト１２にせん断耐力を期待するが、境界梁ダンパー１完成時には、両端部が鉄筋コンクリート６で根巻きされるため、ボルト１２のせん断耐力を期待する必要はなくなる。
【００３９】
図１０に境界梁ダンパー１の第６の実施の形態の変形例を示す。基本的な構成は第６の実施の形態と同様であり、前記Ｈ形鋼４の両端部に溶接により固着されたベースプレート８には、前記Ｈ形鋼４の端部と対向しない面に複数の図示しないボルト孔が設けられている。
一方、前記ＲＣコアウォール３には、境界梁ダンパー１を設けたい位置で、前記ベースプレート８のボルト孔と対向するように、袋ナットを埋め込んでボルト孔１３を設けておき、前記ＲＣコアウォール３とベースプレート８の間にボルト貫通孔を有する間隔保持プレート１８を挟み込んだ上で、アンカーボルト１６を介して、ＲＣコアウォール３にＨ形鋼４を緊結するものである。
【００４０】
図１０に示した前記ベースプレート８は、４本のアンカーボルト１６によりＲＣコアウォール３にＨ形鋼４を緊結するものであるが、さらに施工の容易な２本のアンカーボルトによる例を図１１に示す。この２本のアンカーボルト１６による境界梁ダンパー１について、その施工方法を以下に示す。
【００４１】
まず、前記ＲＣコアウォール３を先行して施工する。該ＲＣコアウォール３へコンクリートを打設する際には、該ＲＣコアウォール３には、主筋６ａを配設する位置にねじ込み用金物１５を取り付けるとともに、前記境界梁ダンパー１を取り付ける位置には、前記ボルト孔１３として袋ナットを取り付けておく。
コンクリートの硬化後、ＲＣコアウォール３の型枠を脱型し、前記Ｈ形鋼４をＲＣコアウォール３に固定する。該Ｈ形鋼４を取り付けたい高さ位置まで吊り込んだ状態で、前記ボルト孔１３にアンカーボルト１６を図示しないベースプレートの前記アンカーボルト１６の貫通孔を通してねじ込み、ＲＣコアウォール３と前記Ｈ形鋼４のベースプレート８の隙間に前記間隔保持プレート１８を配置する。前記アンカーボルト１６にナット１７を締め付けることにより、Ｈ形鋼４は、ＲＣコアウォール３に固定される。
【００４２】
なお、前記アンカーボルト１６とナット１７は、一体の頭付きボルトとすることも可能である。また、アンカーボルト１６の本数は、前記Ｈ形鋼４のベースプレート８に各々２本ずつとしたが、荷重の大きい場合には、図１０に示すように４本としても良い。
【００４３】
次に、主筋６ａを、前記ＲＣコアウォール３内にあらかじめ設けた前記ねじ込み用金物１５にねじこみ、ＲＣコアウォール３内の鉄筋と一体化させておく。その後、せん断補強筋６ｂを主筋６ａの直交方法周囲に配設し、型枠を立て込み、コンクリート６ｃを打設する。前記せん断補強筋６ｂは、取り付け前は前記Ｈ形鋼４に預けることが可能であり、前記型枠をＨ形鋼４から吊り支持することもできる。
【００４４】
このような施工方法では、施工時には図１２（ａ）に示すように、前記Ｈ形鋼４が鉄骨造の単純梁として、コンクリート打設時の荷重をＨ形鋼４によりＲＣコアウォール３に伝達する。前記Ｈ形鋼４の両端部が鉄筋コンクリート６により根巻きされると、ＲＣコアウォールとＨ形鋼４のベースプレート８との隙間にもコンクリート６ｃが充填され、前記鉄筋コンクリート６とＨ形鋼４が一体化する。
完成時には図１２（ｂ）に示すように、中央部が鉄骨造で端部が鉄骨鉄筋コンクリート造の境界梁ダンパー１として、地震時（水平荷重時）の曲げモーメント及びせん断力をＲＣコアウォール３に伝達することができる。
【００４５】
（第１〜第６の本発明における実施の形態の説明のまとめ）
上述する構成によれば、前記境界梁ダンパー１は、前記Ｈ形鋼４が、隣り合うＲＣコアウォール３のスパンより部材長が長く、その端部がＲＣコアウォール３の内部に収められるとともに、鉄筋コンクリート６により前記Ｈ形鋼４の端部部材４ａが覆われ、ＲＣコアウォール３との取り合い部が根巻きされることから、前記Ｈ形鋼４とＲＣコアウォール３との取り合い部にＳＲＣ造（鉄骨鉄筋コンクリート構造）が形成されるため、該境界梁ダンパー１における端部の曲げ耐力、及びせん断耐力が大きくなり、前記極軟鋼パネル５より構成されるダンパー機能の容量を大きくすることが可能となる。
【００４６】
また、前記鉄筋コンクリート６にプレストレスを持たせることにより、境界梁ダンパー１の曲げひび割れを遅らせ、ダンパー機能の制震効果を向上させることが可能となる。
【００４７】
さらに、前記鉄筋コンクリート６の外周を鋼板１０を用いて補強することにより、境界梁ダンパー１の端部におけるせん断補強がなされ、ダンパー機能の容量を大きくすることが可能となる。
【００４８】
一方、前記Ｈ形鋼４の部材長が、隣り合うＲＣコアウォール３のスパンと同じ場合においても、その両端部に鉄筋９が取り付けられたベースプレート８を設け、該鉄筋９及びベースプレート８が前記ＲＣコアウォール３に埋設される構造とすることにより、Ｈ形鋼４に発生する曲げ応力を前記鉄筋９に振り替えることができ、前記鉄筋コンクリート６の曲げ耐力にＨ形鋼４の曲げ耐力を加算することが可能となるため、前記境界梁ダンパー１の端部をＳＲＣ造（鉄骨鉄筋コンクリート構造）にする場合と同じように、ダンパー機能の容量を大きくすることが可能となる。
【００４９】
また、前記Ｈ形鋼４の部材長が、隣り合うＲＣコアウォール３のスパンより小さい場合においては、前記ベースプレート８のボルト孔を貫通し、ＲＣコアウォール３に緊結されるボルト１２が前記Ｈ形鋼４の端部に生じるせん断力を負担するものである。なお、施工時にはボルト１２にせん断耐力を期待するが、境界梁ダンパー１完成時には、両端部が鉄筋コンクリート６で根巻きされるため、ボルト１２のせん断耐力を期待する必要はなくなる。
【００５０】
該境界梁ダンパー１に用いられる鉄筋コンクリート６の主筋６ａや、前記ベースプレート８の他方の面８ｂに取り付けられる鉄筋９に頭部付き鉄筋を用いることにより、一般に用いられる棒鋼を用いる場合に比べて、コンクリートとの定着強度を向上させることが可能となるとともに、部材長を短くすることができ、施工性が向上するとともに、工期短縮、コスト縮減を図ることが可能となる。
【００５１】
また、境界梁ダンパー１は構成が簡略で合理的なためプレキャスト化が可能であり、これにより現場における境界梁ダンパー１の施工は前記ＲＣコアウォール３に接合するのみでよく、現場施工が簡略化され施工性を向上することが可能となる。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１記載の境界梁ダンパーによれば、隣り合う鉛直部材間に架け渡される制震ダンパーを組み込んだ短スパンの境界梁ダンパーであって、鉛直部材に対して直交するように配され、両端部に対をなす端部部材を配するとともにそれら端部部材の間に他の部位に比べて降伏点の低い鋼材を配したＨ形鋼と、該Ｈ形鋼における前記端部部材と前記降伏点の低い鋼材との境界部から、前記鉛直部材の側部との取り合い部を覆うように設けられた鉄筋コンクリートとより構成され、前記Ｈ形鋼の両端部が各々隣り合う前記鉛直部材の内部に収められていることから、境界梁ダンパーの端部にＳＲＣ造（鉄骨鉄筋コンクリート構造）が形成されるため、該境界梁ダンパーにおける端部の曲げ耐力、及びせん断耐力が大きくなり、前記極軟鋼パネルより構成されるダンパー機能の容量を大きくすることが可能となる。
【００５３】
請求項２記載の境界梁ダンパーによれば、前記鉄筋コンクリートが、プレストレスを与えられていることから、境界梁ダンパー端部の曲げひび割れを遅らせ、ダンパー機能の制震効果を向上させることが可能となる。
【００５４】
請求項３記載の境界梁ダンパーによれば、隣り合う鉛直部材間に架け渡される制震ダンパーを組み込んだ短スパンの境界梁ダンパーであって、鉛直部材に対して直交するように配され、両端部に対をなす端部部材を配するとともにそれら端部部材の間に他の部位に比べて降伏点の低い鋼材を配したＨ形鋼と、該Ｈ形鋼における前記端部部材と前記降伏点の低い鋼材との境界部から、前記鉛直部材の側部との取り合い部を覆うように設けられた鉄筋コンクリートと、一方の面には前記Ｈ形鋼の端部が接合されているベースプレートと、より構成され、該ベースプレートの他方の面には鉄筋の端部が複数取り付けられて、複数の該鉄筋が前記鉛直部材内に収められることから、Ｈ形鋼に発生する曲げ応力を前記鉄筋に振り替えることができ、前記鉄筋コンクリートの曲げ耐力にＨ形鋼の曲げ耐力を加算することが可能となるため、前記境界梁ダンパーの端部をＳＲＣ造（鉄骨鉄筋コンクリート構造）にする場合と同じように、ダンパー機能の容量を大きくすることが可能となる。また、Ｈ形鋼が柱やＲＣコアウォール内に貫通しないため、柱やＲＣコアウォールを構成する鉄筋コンクリートの主筋との干渉を防止することができる。
【００５５】
請求項４記載の境界梁ダンパーによれば、前記ベースプレートに取り付けられた鉄筋には、頭部付き鉄筋が用いられることから、一般に用いられる棒鋼を用いる場合に比べて、コンクリートとの定着強度を向上させることが可能となるとともに、部材長を短くすることができ、施工性が向上するとともに、工期短縮、コスト縮減を図ることが可能となる。
【００５６】
請求項５記載の境界梁ダンパーによれば、前記ベースプレートには、前記Ｈ形鋼の端部が対向しない箇所に複数のボルト孔が設けられるとともに、前記鉛直部材の側部には、境界梁ダンパーを設けたい所望位置で、前記ベースプレートのボルト孔と対向するようにボルト孔が取り付けられ、ボルトを介して前記Ｈ形鋼と前記鉛直部材が緊結されることから、前記境界梁ダンパーの端部をＳＲＣ造（鉄骨鉄筋コンクリート構造）にする場合と同じような効果を確保しながら、現場施工を簡略化することが可能となる。また、Ｈ形鋼が柱やＲＣコアウォール内に貫通しないため、柱やＲＣコアウォールを構成する鉄筋コンクリートの主筋との干渉を防止することができる。
【００５７】
請求項６記載の境界梁ダンパーによれば、前記鉄筋コンクリートに用いられる主筋には、頭部付き鉄筋が用いられることから、一般に用いられる棒鋼を用いる場合に比べて、コンクリートとの定着強度を向上させることが可能となるとともに、部材長を短くすることができ、施工性が向上するとともに、工期短縮、コスト縮減を図ることが可能となる。
【００５８】
請求項７記載の境界梁ダンパーによれば、前記鉄筋コンクリートが、その外周を鋼板により覆われていることから、境界梁ダンパーの端部におけるせん断補強がなされ、ダンパー機能の容量を大きくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る境界梁ダンパーの設置例を示す図である。
【図２】 本発明に係る境界梁ダンパーの設置例を示す図である。
【図３】 本発明に係る境界梁ダンパーの第１の実施の形態を示す図である。
【図４】 本発明に係る境界梁ダンパーの第２の実施の形態を示す図である。
【図５】 本発明に係る境界梁ダンパーの第３の実施の形態を示す図である。
【図６】 本発明に係る境界梁ダンパーの第３の実施の形態の変形例を示す図である。
【図７】 本発明に係る境界梁ダンパーの第４の実施の形態を示す図である。
【図８】 本発明に係る境界梁ダンパーの第５の実施の形態を示す図である。
【図９】 本発明に係る境界梁ダンパーの第６の実施の形態を示す図である。
【図１０】 本発明に係る境界梁ダンパーの第６の実施の形態の変形例を示す図である。
【図１１】 本発明に係る境界梁ダンパーの第６の実施の形態の変形例を示す図である。
【図１２】 本発明に係る境界梁ダンパーの第６の実施の形態の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１ 境界梁ダンパー
２ 柱
３ ＲＣコアウォール
４ Ｈ形鋼
４ａ 端部部材
４ｂ ジョイント部
５ 極軟鋼パネル
５ａ リブプレート
６ 鉄筋コンクリート
６ａ 主筋
６ｂ あばら筋
６ｃ コンクリート
７ ＰＣ鋼材
８ ベースプレート
８ａ 一方の面
８ｂ 他方の面
９ 鉄筋
１０ 鋼板
１１ ガセットプレート
１２ ボルト
１３ ボルト孔
１４ 雌ネジ
１５ ねじ込み用金物
１６ アンカーボルト
１７ ナット
１８ 間隔保持プレート
Claims (7)
- 隣り合う鉛直部材間に架け渡される制震ダンパーを組み込んだ短スパンの境界梁ダンパーであって、
鉛直部材に対して直交するように配され、両端部に対をなす端部部材を配するとともにそれら端部部材の間に他の部位に比べて降伏点の低い鋼材を配したＨ形鋼と、
該Ｈ形鋼における前記端部部材と前記降伏点の低い鋼材との境界部から、前記鉛直部材の側部との取り合い部を覆うように設けられた鉄筋コンクリートとより構成され、
前記Ｈ形鋼の両端部が各々隣り合う前記鉛直部材の内部に収められていることを特徴とする境界梁ダンパー。 - 請求項１記載の境界梁ダンパーにおいて、
前記鉄筋コンクリートが、プレストレスを与えられていることを特徴とする境界梁ダンパー。 - 隣り合う鉛直部材間に架け渡される制震ダンパーを組み込んだ短スパンの境界梁ダンパーであって、
鉛直部材に対して直交するように配され、両端部に対をなす端部部材を配するとともにそれら端部部材の間に他の部位に比べて降伏点の低い鋼材を配したＨ形鋼と、
該Ｈ形鋼における前記端部部材と前記降伏点の低い鋼材との境界部から、前記鉛直部材の側部との取り合い部を覆うように設けられた鉄筋コンクリートと、
一方の面には前記Ｈ形鋼の端部が接合されているベースプレートと、より構成され、
該ベースプレートの他方の面には鉄筋の端部が複数取り付けられて、複数の該鉄筋が前記鉛直部材内に収められることを特徴とする境界梁ダンパー。 - 請求項３記載の境界梁ダンパーにおいて、
前記ベースプレートに取り付けられた鉄筋には、頭部付き鉄筋が用いられることを特徴とする境界梁ダンパー。 - 請求項３記載の境界梁ダンパーにおいて、
前記ベースプレートには、前記Ｈ形鋼の端部が対向しない箇所に複数のボルト孔が設けられるとともに、
前記鉛直部材の側部には、境界梁ダンパーを設けたい所望位置で、前記ベースプレートのボルト孔と対向するようにボルト孔が取り付けられ、ボルトを介して前記Ｈ形鋼と前記鉛直部材が緊結されることを特徴とする境界梁ダンパー。 - 請求項１から５のいずれかに記載の境界梁ダンパーにおいて、
前記鉄筋コンクリートに用いられる主筋には、頭部付き鉄筋が用いられることを特徴とする境界梁ダンパー。 - 請求項１から６のいずれかに記載の境界梁ダンパーにおいて、
前記鉄筋コンクリートが、その外周を鋼板により覆われていることを特徴とする境界梁ダンパー。
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