JP5124146B2 - 制震建物 - Google Patents
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例えば、図6に示す制震における境界梁として、X型配筋bによるRC梁aを設置した構成があるが、この境界梁はRC梁aによるX型配筋bの効果で、高い耐震性能を発揮できることを特徴としている。しかし、前記RC梁aは、剛性や耐力が非常に大きく、地震時に建物に水平力が作用すると、RC梁aへ応力が集中してしまう。応力が集中したRC梁aは、早期に塑性化し、塑性率が大きくなるので、早期に崩壊し、耐力を失うことになる。RC梁aへの応力集中を避けるための手段として、断面を小型化して部材剛性を小さくし、早期に塑性化することを回避させて、架構全体の安定した性能を確保する方法もある。しかし、この場合は他の梁へ応力が集中してしまうので、同他の梁の剛性(部材断面)を大きくしなければならなず、空間が狭くなり建築計画に問題が生じる。
また、図7は、境界梁としてH形鋼dを使用した構成を示している。この境界梁は、鉄筋コンクリートと同等の剛性を確保するために、H形鋼dの部材断面を大きくする必要があり、柱又は耐震壁cとの取合いが難しくなり接合が困難となる。
しかし、制震部材の枠体(図3及び図4を参照)、或いは側面鋼板(図5及び図6を参照)に設けられた舌片と、耐震壁から突設された片持ち梁とを溶接接合又はボルト接合した構成では、同接合部分の耐力を十分な大きさに確保し難く、力の伝達が難しい。
一対の鋼製端板3a、3aの間に、上下に平行に相対峙する配置とした鋼製フランジ3b、3bと、前記上下の鋼製フランジ3b、3bの間に間隔をあけて垂直に配置された複数の鋼製ウェブ3c…とが組み込まれ、前記鋼製端板3aと鋼製フランジ3b及び鋼製ウェブ3cが一体的に接合されて成り、前記鋼製ウェブ3cが、鋼製フランジ3bの弾性域内で先行して降伏する構成とされた制震部材3が、建物の柱1と柱1又は耐震壁8と柱1等の耐震要素を結合する鉄筋コンクリート造もしくは鉄骨鉄筋コンクリート造境界梁2の中間部2aに、前記鋼製ウェブ3cが垂直な向きに配置され、梁主筋6と鋼製端板3aとを接合して設置されていることを特徴とする。
制震部材3を構成する鋼製ウェブ3cの強度、板厚若しくは枚数を変化させて、上下の鋼製フランジ3b、3bの弾性域内で、鋼製ウェブ3cが先行して降伏する構成としたことを特徴とする。
制震部材3の両側の鉄筋コンクリート造もしくは鉄骨鉄筋コンクリート造境界梁2は、現場打ちコンクリートで構成されていることを特徴とする。
制震部材3の両側の鉄筋コンクリート造もしくは鉄骨鉄筋コンクリート造境界梁2は、プレキャストコンクリートで構成されていることを特徴とする。
更に、境界梁2は両端部での曲げモーメントが大きく、中央のモーメントが小さくなるので、正面方向に見た鋼製ウェブ3cの形状を正方形に近い矩形とする条件で制震部材3のスパンを最短化した構成とし、前記制震部材3を境界梁2の中央に設置することにより、応力の小さいところで鉄骨とRC部材を接合できる。
本実施例の制震建物は、図1及び図2に示すように、建物に作用する水平力や架構の変形に合わせて自在に履歴特性を調整可能に構成した制震部材3を、柱1と柱1(図1を参照)、又は耐震壁8と柱1等(図2を参照)の耐震要素を結合するRC造もしくはSRC造境界梁2の中間部2aに設置した構成である。なお、図2に示す耐震壁8は、鉄筋コンクリート造で、建物の下層部から最上階まで貫く建物中央部にあるコアウォールを表している。
制震部材3の両側のRC造もしくはSRC造の境界梁2を現場打ちコンクリートにより構築する場合には、先ず、境界梁2の梁鉄筋5を現場で組み立て、又は現場で鉄骨と梁鉄筋5を組み立てる。次に、梁鉄筋5における梁主筋6を利用して境界梁2の中間部2aに制震部材3を設置する。具体的には、前記制震部材3における鋼製端板3aの孔3d…へ前記梁主筋6を通し、該梁主筋6のねじ切りした先端へナット7を締め付けて、梁主筋6と鋼製端板3aとを接合し、制震部材3を設置する。最後に、梁型枠を組み立て、コンクリートを打設する。梁主筋6を利用して接合し設置した制震部材3は、境界梁2へ必要十分に力を伝達することができる。また、境界梁2の中間部2aに設置した制震部材3の分だけ鉄筋、又は鉄骨と鉄筋を省略できるので、経済性に優れている。
更に、境界梁2は両端部での曲げモーメントが大きく、中央でモーメントが小さくなるので、正面方向に見た鋼製ウェブ3cの形状を正方形に近い矩形とする条件で制震部材3のスパンを最短化した構成とし、前記制震部材3を境界梁2の中央に設置することにより、応力の小さいところで鉄骨とRC部材を接合できる。
2 境界梁
2a 境界梁の中間部
3 制震部材
3a 鋼製端板
3b 鋼製フランジ
3c 鋼製ウェブ
8 耐震壁
Claims (4)
- 一対の鋼製端板の間に、上下に平行に相対峙する配置とした鋼製フランジと、前記上下の鋼製フランジの間に間隔をあけて垂直に配置された複数の鋼製ウェブとが組み込まれ、前記鋼製端板と鋼製フランジ及び鋼製ウェブが一体的に接合されて成り、前記鋼製ウェブが、鋼製フランジの弾性域内で先行して降伏する構成とされた制震部材が、建物の柱と柱又は耐震壁と柱等の耐震要素を結合する鉄筋コンクリート造もしくは鉄骨鉄筋コンクリート造境界梁の中間部に、前記鋼製ウェブが垂直な向きに配置され、梁主筋と鋼製端板とを接合して設置されていることを特徴とする、制震建物。
- 制震部材を構成する鋼製ウェブの強度、板厚若しくは枚数を変化させて、上下の鋼製フランジの弾性域内で、鋼製ウェブが先行して降伏する構成としたことを特徴とする、請求項1に記載した制震建物。
- 制震部材の両側の鉄筋コンクリート造もしくは鉄骨鉄筋コンクリート造境界梁は、現場打ちコンクリートで構成されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載した制震建物。
- 制震部材の両側の鉄筋コンクリート造もしくは鉄骨鉄筋コンクリート造境界梁は、プレキャストコンクリートで構成されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載した制震建物。
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