JP5316885B2 - 建物の制震構造 - Google Patents

Description

本発明は、建物の制震構造に関するものである。

従来、建物の制震構造として、建物の架構の構面内に所謂座屈拘束ブレースを設けた構造のものがある。この制震構造は、上下に並ぶ梁材と、左右に並ぶ柱材とから構成される四角状の枠体の対角線状に座屈拘束ブレースを設置したものである。

座屈拘束ブレースは、芯となる鋼材と、この鋼材を挿入する鋼管と、鋼材と鋼管との間に充填されるコンクリート（モルタル）とから構成される。コンクリート（モルタル）と鋼材の間には、特殊な緩衝材を使用し、コンクリート（モルタル）及び鋼管に軸力が加わらないようになっている。座屈拘束ブレースは、鋼材部分によって地震のエネルギーを吸収するものであり、この鋼材の座屈を防止するために鋼管とコンクリート（モルタル）を鋼材の周りに設置して鋼材を拘束している。

特開２００６−３３６３３６号公報

しかし、上述のように鋼材の周囲に設置されているコンクリート（モルタル）部分は、鋼材の座屈を防止するための拘束部材として設けられたものでしかなく、地震等の際に発生する水平力を有効に負担するための材料の有効利用という観点からすると非効率的であった。

そこで、本発明はこのような従来の問題に鑑み、より材料を有効利用した建物の制震構造の提供を目的とする。

上述した課題を解決し、所期の目的を達成するための本発明にかかる建物の制震構造は、建物の外周部を構成する柱材と横架材とからなる架構の構面内にブレース材を設けてなる建物の制震構造であって、前記ブレース材を前記柱材に設けられた貫通孔を貫通させ、前記柱材と交差するように設置することを特徴とする。

また、本発明にかかる建物の制震構造は、上記構成に加え、前記貫通孔と前記ブレース材との間に、緩衝材を介在させたことを特徴とする。

また、本発明にかかる建物の制震構造は、上記構成に加え、前記柱材を前記横架材に対して斜めに配設したことを特徴とする。

本発明の建物の制震構造は、柱材は、建物の鉛直荷重を支持すると共にブレース材の座屈補剛を兼用することができるため、ブレース材に従来の拘束部材を設けなくとも従来の拘束部材付きブレースを使用した場合と比較して材料を有効に利用しつつ、地震等の際に発生する水平力を負担することができる。また、柱材とブレース材を交差させているので、建物の外周面に適用した場合、従来の柱材間にブレースを設ける場合と比べて良好な眺望を得ることがで、建物の価値を高めることができる。

図１は、本発明の実施の形態にかかる建物の制震構造を示す正面図である。 図２は、同上の建物の制震構造を示す側面図である。 図３は、同上の建物の制震構造の要部を示す断面図である。 図４は、同上の建物の制震構造を示す斜視図である。

以下に、本発明にかかる建物の制震構造の実施の形態を図１〜図４に基づいて詳細に説明する。この制震構造１は、上下にならぶ少なくとも１対の横架材２（２ａ，２ｂ）と、その間に設けられた少なくとも１つの柱材３（３ａ）及びブレース材４（４ａ）とから構成されている。横架材２は、所謂梁材であり水平に配設され、柱材３によって支持されている。尚、本実施の形態においては、横架材２は上下方向に複数段配設されており、最下段の横架材２は、図示せぬ基礎間に掛け渡され、地面Ａ上に配設されている。

柱材３は、建物の鉛直荷重の支持と、ブレース材４の座屈補鋼とを兼用するものであり、圧縮力を負担するために好適な部材、例えばコンクリート部材によって形成されている。柱材３は、上端部が上側の横架材２と接合され、下端部が下側の横架材２と接合されており、上側の横架材２を支持可能に、上下方向に斜めに配設されている。柱材３は、横架材２の各段に、下側の柱材３の上端部上に上側の柱材３の下端部が載るように配設されている。

柱材３には、貫通孔３１が形成されている。この貫通孔３１は、柱材３の側面であって、横架材２の延伸している方向に開口され、柱材３を貫通するように形成されている。そして、この貫通孔３１にブレース材４が挿通されている。

ブレース材４は、鋼材、例えば角型鋼管によって形成されている。ブレース材４は、一方側端部が上側の横架材２と接合され、中央部が貫通孔３１に挿通され、他方側端部が下側の横架材２に接合され、柱材３とＸ字状に交差するように配設されている。ブレース材４は、地震等の際に発生する水平力を負担するものであり、地震のエネルギーを吸収する所謂ダンパとして機能するものである。また、ブレース材４と貫通孔３１内面との間には、図３に示すように、緩衝材５が配設されており、ブレース材４にかかる軸力が柱材３に加わらないようになっている。

本実施の形態においては、図４に示すように、建物Ｂの外周部に本発明である制震構造１を配設している。建物Ｂは、複数の制震構造１を構成する柱材２とその他の柱材と複数の横架材３とによって外周部の架構が構成されている。ブレース材４は、この架構の構面内に配設されている。建物Ｂの内部には、主柱１２が複数配設されている。そして、これら主柱１２間に掛け渡されるように主梁１１が配設されている。この主梁１１によって、建物Ｂの各階の床を支持している。また、この主梁１１の端部と横架材２が接合され、一体構造となっている。

上述のように構成された建物の制震構造１では、地震などの際に、上下にならぶ横架材２（２ａ，２ｂ）が水平方向であって互いに反対方向に移動した際には、ブレース材４（４ａ）が引き伸ばされるもしくは圧縮されることにより、地震のエネルギーが吸収される。

また、ブレース材４（４ａ）は、その中央部が柱材３（３ａ）の貫通孔３１に挿通され、ブレース材４（４ａ）の側面が緩衝材５を介して貫通孔３１内面によって拘束されているので、地震時などの際に、ブレース材４（４ａ）が座屈することを防止することができる。

また、本発明の建物の制震構造１は、柱材３の貫通孔３１を挿通させているので、ブレース材４に、従来のような専用の拘束部材を設ける必要がなく、従来の専用の拘束部材を有するブレースを使用した制震構造と比較して、材料費を節減することができる。また、本発明の建物の制震構造１は、柱材３とブレース材４を交差させて配置しているので、従来の柱間にブレースを設けた構造と比較して、隣り合う柱材３ａ，３ｂ間に大きなスペースを確保することができ、空間を有効利用することができる。

尚、本実施の形態においては、柱材３は、横架材２に対して斜めに設けているが、通常の柱と同様に横架材２に対して垂直に設けてもよい。即ち、柱材３は、上部構造を支持できれば、どのように配設されてもよい。また、柱材３は、本実施の形態においては、コンクリート製であるが、例えば、鋼管にコンクリートを充填したものであってもよい。また、本実施の形態においては、ブレース材４は、角型鋼管製であったが、地震時のエネルギーを吸収できる部材であればよい。

Ａ 地面
Ｂ 建物
１ 制震構造
２ 横架材
３ 柱材
４ ブレース材
５ 緩衝材
１１ 主梁
１２ 主柱
３１ 貫通孔

Claims (3)

1. 建物の外周部を構成する柱材と横架材とからなる架構の構面内にブレース材を設けてなる建物の制震構造であって、
   前記ブレース材を前記柱材に設けられた貫通孔を貫通させ、前記柱材と交差するように設置することを特徴とする建物の制震構造。
2. 前記貫通孔と前記ブレース材との間に、緩衝材を介在させたことを特徴とする請求項１に記載の建物の制震構造。
3. 前記柱材を前記横架材に対して斜めに配設したことを特徴とする請求項２に記載の建物の制震構造。
   

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