JPH09195416A - 耐震用部材構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 住宅用建家等の柱間の上下の梁材間に連結し
て設置する耐震構造であり、地震による変形において取
替えが容易である耐震用部材構造。 【解決手段】 地震エネルギーを吸収する塑性化部材１
の端部の一方もしくは双方に剛体部材８をネジ構造３に
より結合し、該塑性化部材１と該剛体部材８とを結合し
た組合せ要素の両側の端部を梁材２、２間に固定した耐
震用部材構造。塑性化部材１と剛体部材８とを直接接合
せず、連結部材を介設して接合してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐震用部材構造に
関する。例えば、住宅用建家の柱間の上下の梁材間に連
結して設置し、住宅用建家の耐震構造に役立てることが
できる。

【０００２】

【従来の技術】従来、高層建築物の耐震構造として、図
１１に示す間柱型制振装置が知られている。図１１にお
いて、パネル部２２と剛体部２３の間はスプライスプレ
ート２４と多数の高力ボルト２６により摩擦接合されて
いる。ここで、パネル部２２は地震時に塑性化し、地震
エネルギーを吸収する部位であり、降伏点の低い軟質鋼
によりエネルギーの吸収を図る。また、剛体部２３は塑
性化しない部位である。また、剛体部２３と大梁２５と
の間にはスプライスプレート２４ａと高力ボルト２６に
より摩擦接合されている。かかる間柱型制振装置を設置
した場合、地震が発生すると、図１２に示すように、上
階の大梁２５ａの変形と下階の大梁２５ｂの変形による
両大梁間に変形差δ₁ が起こるが、この装置により剛体
部２３、２３間のパネル部２２をδ₂ だけ変形させ、地
震エネルギーを吸収する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の間柱
型制振装置を建築物に設置し、地震後に、地震により変
形した前記装置を取り外すのに、多数の高力ボルトを使
用して取り付けられているため、時間と手間がかかると
いう難点がある。

【０００４】本発明の目的は、上述の従来技術の問題点
に鑑み、取付けが容易で、しかも地震による変形後にお
いて取外し、取替えが容易な耐震用部材構造を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の耐震用部材構造
は、地震エネルギーを吸収する塑性化部材を梁材間に連
結し、該塑性化部材の端部の一方もしくは双方を該梁材
に対してネジ構造により固定したことにより構成され
る。また、本発明の耐震用部材構造は、地震エネルギー
を吸収する塑性化部材の端部の一方もしくは双方に剛体
部材をネジ構造により結合し、該塑性化部材と該剛体部
材とを結合した組合せ要素の両側の端部を梁材間に固定
したことにより構成される。また、本発明の耐震用部材
構造は、地震エネルギーを吸収する塑性化部材と、該塑
性化部材に梁材からの地震エネルギーを伝達する上部剛
体部材及び下部剛体部材と、該塑性化部材と該上部剛体
部材との間に、及び該塑性化部材と該下部剛体部材との
間に介在して前記の塑性化部材と上部剛体部材とを、及
び前記の塑性化部材と下部剛体部材とをそれぞれ連結す
る連結部材との組合せ要素からなり、塑性化部材、上部
剛体部材、及び下部剛体部材の両端部はフランジ部を有
し、且つ該両端部のフランジ部の一方もしくは双方は塑
性化部材、上部剛体部材、及び下部剛体部材の端部にお
いてネジ構造により螺着可能に設けることにより、該塑
性化部材を該連結部材に対して、該上部剛体部材を該連
結部材及び該梁材に対して、及び該下部剛体部材を該連
結部材及び該梁材に対して固定できるようにしたことに
より構成される。従来技術（図１１）に示されるような
タイプでは高力ボルト接合が多くなるために、取り替え
時に煩雑である。これを簡便化するために制振装置の塑
性化部材（パネル部）そのものにネジ部を設けて施工性
を簡便化する。階高が高い場合には剛体部を設けて塑性
化部とネジで連結して制振装置を構築し、階高が低い場
合には塑性化する部材によって制振装置を構築する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例を併
せ、図面により説明する。図１において、塑性化部材１
を梁材２、２間に連結する。塑性化部材１は、地震時に
塑性化してエネルギーを吸収する部材であり、構造体、
或いは剛性部材より降伏耐力を低く設計した部材であ
る。剛体部、及び制振装置を設置する構造体に対して、
耐力的にコントラストをつけ地震時に確実に塑性化する
ものである。塑性化部材１としては、管状、棒状（内
実）の材料を使用することができる。管状の材料とし
て、例えば外径６０．５ｍｍ、肉厚３．２ｍｍ、材質Ｂ
Ｔ・ＬＹＰ−１００の鋼管を用いることができる。塑性
化部材１の端部は、梁材２に対してネジ構造３により固
定する。図１（イ）において、ネジ構造３は、塑性化部
材１内に切られた内ネジ３ａと、フランジ４の突出部に
突出して設けたネジ部３ｂにより形成される。ネジ部３
ｂは、梁材２の孔７を通り、塑性化部材１内に至る長さ
を有する。下方のフランジ４は、フランジ４を回転する
ための、つかみ部５を有する。塑性化部材１の取付け、
取外しは、塑性化部材１を固定的に把持し、フランジ５
を回転させることにより行う。ネジ構造は他の形態によ
ることができる。図１（ロ）に示すごとく、梁材２にネ
ジ部３ｃを設けてもよい。本例では、ネジ部３ｃを設け
た固定具６を梁材２に固定して取り付け、外ネジ３ｄを
設けた塑性化部材１を装着できるようにしている。図１
（ロ）のように、塑性化部材１の一方の端部を、梁材２
に対して連結する構造の場合、他方の端部については、
取付け、取外しを考慮し、例えば図１（ハ）の構造とす
る。図１（ハ）は塑性化部材１に設けた外ネジ３ｄと、
フランジ４の突出部に設けたネジ部３ｃとで螺着する。
この点は、後述の剛体部材についても同様である。この
ように、塑性化部材１の端部について、ネジ加工を施す
ためには管状の材料を使用することが有利である。な
お、塑性化部材１の一方の端部をネジ構造の方式とし、
他方の端部については、図１（ニ）に示すようなネジ無
しの固定されたフランジ４による構造としてもよい。こ
の場合、上方の梁２の孔７を介して、塑性化部材１を差
し込み、下方の梁材２において塑性化部材１の端部を、
例えば図１（ハ）に示すようなネジ構造により固定す
る。フランジ部の外径は部材の径に応じ充分な押圧力を
梁材に対して確保できる大きさとする。図１の形態は、
床下、橋梁支承部等、階高の低い場合に有利に実施でき
る。

【０００７】図２は、塑性化部材と剛体部材とをネジ構
造により結合した形態の場合を示す。ここで、剛体部材
は、地震力に対して塑性化しない部材であり、地震時に
塑性化部が降伏しても弾性的であり、塑性化部材に比べ
て耐力を高く設計している。管状、棒状の材料を使用す
ることができる。管状の材料として、例えば外径１１
４．３ｍｍ、肉厚６．０ｍｍ、材質ＳＴＫＭ１８の鋼管
を用いることができる。図２において、塑性化部材１と
剛体部材８とをネジ構造３により結合する。ネジ構造３
は、塑性化部材１の内ねじ３ａと剛体部材８の外ねじ３
ｅによる。剛体部材８の梁材２に対する固定は、固定具
９による。固定具９は内ネジ３ｈを設け、剛体部材８の
外ねじ３ｅと螺合可能である。固定具９と剛体部材８と
の螺合には弛み止めナット１０を使用するのが好まし
い。ここで、塑性化部材１の取外しは、塑性化部材１を
固定的に把持し、剛体部材８を回転することにより行
う。図２では、剛体部材８と固定具９を対してネジ構造
により係合させ、剛体部材８の固定具９からの突出長さ
を調整可能とした例を示す。

【０００８】図３において、上方の梁材２について、剛
体部材８に固定具９ａを固着して設け、下方の梁材２に
ついて、図２と同様の方式とする。本例は、図１と図２
に示す折衷方式である。塑性化部材１の取外しは、螺着
している上方のフランジ９ａを塑性化部材１から取外
し、次いで塑性化部材１を固定的に把持し、塑性化部材
１の下端部にネジ構造により内挿している剛体部材８を
回転させて、剛体部材８、フランジ９ｂを塑性化部材１
から下方に離間させることにより行う。フランジ９ａ、
９ｂは、構造的に上、下の梁材２、２に対する位置関係
を逆にし、フランジ９ａを下の梁材２側に、フランジ９
ｂを上の梁材２側に位置させるように取り付けることも
できる。

【０００９】図４において、塑性化部材と剛体部材とを
ネジ結合により係合した他の形態の場合を示す。図４
（イ）においては、塑性化部材１の双方の端部において
剛体部材８が結合し、その結合は塑性化部材１の外ネジ
３ｄと剛体部材８の内ネジ３ｅが螺合する構造による。
塑性化部材１とは反対側の剛体部材８の端部は、剛体部
材８の内ネジ３ｅと螺着するネジ部３ｆを有するフラン
ジ４により、梁材２に対して固定する。塑性化部材１の
取外しは、上と下のフランジ４を回転して取り外して
後、塑性化部材１と剛体部材８、８とを一体的に取り出
し、塑性化部材１を剛体部材８、８から分離するように
して行うことができる。なお、図４（ロ）は塑性化部材
１の両端部のみに、その両端部を外ネジ３ｃ、３ｄを有
するネジ体とした例を示す。

【００１０】図５において、図５の特徴は、階高が低い
場合の制振装置であり、図１に示すような塑性化部位の
みで制振装置を構築する制振装置と同じ考え方である。
図１のタイプの他の例である。塑性化部材１として棒状
の材料（軟鋼）を用い、塑性化部材１の両端をネジ構造
により剛体部材８に取り付け、剛体部材８を梁材２に対
して座板１１とボルト・ナット１２を用いて固定した例
を示す。

【００１１】図６において、取付け具１３に外ネジ３ｇ
を有するネジ体を突出させて設け、取付け具１３と塑性
化部材１との間に剛体部材８を介在させた例を示す。取
付け具１３は、梁材２に対してボルト・ナット１２（座
板１１）により固定する。図５、図６は剛体部材８をボ
ルト・ナット１２により梁材２に対して固定している
が、ワンサイドボルト等を用いて図５の８、ないしは図
６の１３を梁材２に直接固定すれば、本タイプの適用範
囲を拡大できる。

【００１２】次に、図７〜図９により、本発明の耐震用
部材構造は、塑性化部材１、上部剛体部材８ａ、下部剛
体部材８ｂ、及び連結部材１４の部材要素の組合からな
る場合を示す。階高の高い場合により良く対応する。管
端のフランジ部の一方もしくは双方をネジ構造とする簡
潔な組合せ構造により、取付けが容易であり、地震発生
により部材が変形しても、その取外し、取り換えが容易
である。また、前記のように、管状の各部材の両端部の
フランジ部の一方もしくは双方はネジ構造により螺着す
るので、取付けが容易であるだけでなく、部材の長さ方
向の寸法調整が取付け現場で可能である。図７におい
て、耐震部材構造は、地震エネルギーを吸収する管状の
塑性化部材１と、管状の塑性化部材１に梁材（大梁）２
からの地震エネルギーを伝達する管状の上部剛体部材８
ａ及び管状の下部剛体部材８ｂと、管状の塑性化部材１
と管状の上部剛体部材８ａとの間に、及び管状の塑性化
部材１と管状の下部剛体部材８ｂとの間に介在して塑性
化部材１と上部剛体部材８ａとを、及び塑性化部材１と
下部剛体部材８ｂとをそれぞれ連結する板状の連結部材
１４、１４とを組合せ要素とする。管状の各部材は鋼管
を使用するが、管状の塑性化部材１の方は、管状の上部
剛体部材８ａ、及び管状の下部剛体部材８ｂより変形し
易いように管径を小さく、肉厚を薄くする。塑性化部材
と剛体部材は管状の他、棒状（内実）のものを使用して
もよく、また連結部材は板状の他、管状、棒状であって
もよい。管状塑性化部材１、上部剛体部材８ａ、及び下
部剛体部材８ｂの両端部はそれぞれフランジ部１５、１
６、１７を有する。

【００１３】図８で、管状の塑性化部材１のフランジ１
５は両端の双方ともネジ構造３とし、塑性化部材１の管
端内周と螺着可能であり、板状の連結部材１４に取付け
ている例を示す。図８は塑性化部材１の管端内周をネジ
構造３のネジとするが、図１（ハ）のように、塑性化部
材１の管端外周をネジ構造３のネジとしてもよい。上部
剛体部材８ａ、及び下部剛体部材８ｂの両端部のフラン
ジ部１６、１７はそれぞれネジ構造（図示せず）により
上部剛体部材８ａ、及び下部剛体部材８ｂの管端内周に
対して螺着可能としてある。管端外周に対して螺着可能
としてもよい。かかるフランジのネジ構造により、上部
剛体部材８ａは、上部を大梁２のフランジ２ａと、下部
を連結部材１４と連結し、下部管状剛体部材８ｂは、上
部を板状連結部材１４と、下部を大梁２のフランジ２ａ
と連結する。本例では、管状の塑性化部材１、管状の上
部剛体部材８ａ、及び管状の下部剛体部材８ｂのフラン
ジ部の双方をネジ構造としたが、上方のフランジはそれ
ぞれの部材に対して固定し、下方のフランジはネジ部を
設け、ネジ構造によりフランジ部を部材に対して螺着可
能としてもよい。この場合、部材は梁材、或いは連結部
材に設けた孔へ上から差し込み、前記の固定されたフラ
ンジはストッパーとなって部材の上端部は固定される。

【００１４】図９は、板状の連結部材１４に管状の塑性
化部材１を取付けるための孔１８、管状の上部剛体部材
８ａ、又は管状の下部剛体部材８ｂを取付けるための孔
１９を示す。図１０は大梁２と柱２０を構成部材とする
住宅建築物の開口部２１に本発明の耐震用部材構造をＡ
を取り付けた例を示す。図１０の全ての開口部２１に耐
震用部材構造を設置するが、図示としては一つだけを示
す。

【００１５】

【発明の効果】本発明によって、次のような効果を奏す
る。建築構造物に耐震用部材構造を取付け、地震後にお
いて建築構造物から耐震部材構造の全体として取り外し
たり、また地震力により塑性化した管状塑性化部材だけ
を取外し、取り換えることが容易である。耐震用部材構
造を取付け、維持のコストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において塑性化部材を梁間に連結した場
合の実施例を説明する図である。

【図２】本発明において塑性化部材と剛体部材を結合し
て梁間に連結した場合の実施例を説明する図である。

【図３】本発明において塑性化部材と剛体部材を結合し
て梁間に連結した場合の他の実施例を説明する図であ
る。

【図４】本発明において塑性化部材と剛体部材を結合し
て梁間に連結した場合の別の実施例を説明する図であ
る。

【図５】図４とは別の実施例を示す図である。

【図６】図５とは別の実施例を示す図である。

【図７】本発明において塑性化部材、剛体部材、及び連
結部材を組合せ、梁間に連結した場合の実施例を説明す
る図である。

【図８】管状の部材の取付けの例を示す図である。

【図９】本発明における板状の連結部材を示す図であ
る。

【図１０】本発明の耐震用部材構造を、住宅用建家に設
置した状態を示す図である。

【図１１】従来の技術を示す図である。

【図１２】地震による変形の状態を示す図である。

【符号の説明】

１ 塑性化部材 ２ 梁材 ３ ネジ構造 ４ フランジ ５ つかみ部 ６ 固定具 ７ 孔 ８ 剛体部材 ９ 固定具 １０ 弛み止めナット １１ 座板 １２ ボルト・ナット １３ 取付け具 １４ 連結部材 １５ フランジ部 １６ フランジ部 １７ フランジ部 １８ 孔 １９ 孔 ２０ 柱 ２１ 開口部 ２２ パネル部 ２３ 剛体部 ２４ スプライスプレート ２５ 大梁 ２６ 高力ボルト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地震エネルギーを吸収する塑性化部材を
   梁材間に連結し、該塑性化部材の端部の一方もしくは双
   方を該梁材に対してネジ構造により固定したことを特徴
   とする耐震用部材構造。
2. 【請求項２】 地震エネルギーを吸収する塑性化部材の
   端部の一方もしくは双方に剛体部材をネジ構造により結
   合し、該塑性化部材と該剛体部材とを結合した組合せ要
   素の両側の端部を梁材間に固定したことを特徴とする耐
   震用部材構造。
3. 【請求項３】 地震エネルギーを吸収する塑性化部材
   と、該塑性化部材に梁材からの地震エネルギーを伝達す
   る上部剛体部材及び下部剛体部材と、該塑性化部材と該
   上部剛体部材との間に、及び該塑性化部材と該下部剛体
   部材との間に介在して前記の塑性化部材と上部剛体部材
   とを、及び前記の塑性化部材と下部剛体部材とをそれぞ
   れ連結する連結部材との組合せ要素からなり、塑性化部
   材、上部剛体部材、及び下部剛体部材の両端部はフラン
   ジ部を有し、且つ該両端部のフランジ部の一方もしくは
   双方は塑性化部材、上部剛体部材、及び下部剛体部材の
   端部においてネジ構造により螺着可能に設けることによ
   り、該塑性化部材を該連結部材に対して、該上部剛体部
   材を該連結部材及び該梁材に対して、及び該下部剛体部
   材を該連結部材及び該梁材に対して固定できるようにし
   たことを特徴とする耐震用部材構造。