JPH0941481A - 柱梁架構の制振部材 - Google Patents

柱梁架構の制振部材

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JPH0941481A
JPH0941481A JP19496895A JP19496895A JPH0941481A JP H0941481 A JPH0941481 A JP H0941481A JP 19496895 A JP19496895 A JP 19496895A JP 19496895 A JP19496895 A JP 19496895A JP H0941481 A JPH0941481 A JP H0941481A
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JP
Japan
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steel pipe
column
concrete
vibration damping
frame
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Pending
Application number
JP19496895A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuyoshi Fujisawa
Junji Hashimoto
Kazuhiro Inoue
Nobuo Nakayama
Michihiko Ota
Takanori Shimizu
信雄 中山
一博 井ノ上
道彦 太田
順次 橋本
孝憲 清水
一善 藤澤
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Takenaka Komuten Co Ltd
川崎製鉄株式会社
株式会社竹中工務店
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Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp, Takenaka Komuten Co Ltd, 川崎製鉄株式会社, 株式会社竹中工務店 filed Critical Kawasaki Steel Corp
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Publication of JPH0941481A publication Critical patent/JPH0941481A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉄骨造又は鉄骨鉄筋コンクリート造建物にお
いて、地震等に対する制振要素として柱梁架構に使用さ
れる柱梁架構の制振部材を提供する。 【解決手段】 柱1と梁2の架構の面内に接合部材3を
介して制振部材4を連結する制振部材であって、前記制
振部材4は、極低降伏点鋼材で構成した鋼管5と、その
内部に充填したコンクリート6から成り、両者はアンボ
ンド処理によって絶縁し、前記鋼管5の端部を接合部材
3に連結し、軸力は鋼管5にのみ伝達させ充填コンクリ
ート6は補剛材とした。 【効果】 鋼管5が早期に降伏して大きく塑性変形する
ので、地震等のエネルギーを吸収して優れた制振効果が
発揮される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、鉄骨造又は鉄骨
鉄筋コンクリート造建物において、地震や強風などに対
する制振要素として柱梁架構に使用される制振部材に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、柱梁架構の制振要素として種々な
形状、構造のブレース等の制振部材が採用されている。
とりわけ、近年では、鋼製ブレースの座屈を防止し、架
構の塑性変形能力を高める目的で、鋼製ブレースをアン
ボンド処理しコンクリート等の座屈補剛材で補剛したコ
ンクリート充填鋼管が多用されるようになってきてい
る。例えば、特開昭64−80641号公報には、図5
に示したように、柱aと梁bの架構に接合金物cを介し
てブレースdが設けられている。当該ブレースdは鋼管
eの中空部内に分離層を形成した上でコンクリートfを
充填した構成であり、一方、接合金物cの穴gの底部に
は前記コンクリートfの端部が当接し軸力を伝達する凸
部hが形成されている。
【0003】
【本発明が解決しようとする課題】上記の特開昭64−
80641号に係るブレースdは、圧縮力は充填コンク
リートfにのみ働き、この場合、鋼管eはコンクリート
fの補剛材でしかないが、曲げ及び引張力は当該鋼管e
が抵抗する。しかし、そのようにブレースdに作用する
圧縮力と引張力に抵抗する材料が異なるので、設計が複
雑であるし、エネルギー吸収効果を狙った機構となって
いない。
【0004】近年、地震、風等のエネルギーをより効果
的に吸収できる優れた制振構造(部材)の研究、開発が
進められている。その1つとして、極低降伏点鋼材を利
用したパッシブ型制振システムが注目を浴びている。そ
の理由は、従来の粘性体や鉛のダンパーに比べて低コス
トであることや、大地震に対する搖れ(応答加速度、変
位)を低減させる場合、アクティブ型制振よりも効率よ
く制御できるためであると考えられている。
【0005】したがって、本発明の目的は、充填コンク
リートを補剛材としてのみ利用し、軸力(圧縮力及び引
張力)は塑性変形する極低降伏点鋼材で処理し、もっ
て、地震、強風等のエネルギーを効果的に吸収して制振
性能に優れた柱梁架構の制振部材を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、本発明に係る柱梁架構の制振部材は、
柱と梁の架構面内に接合部材を介して制振部材を連結す
る制振部材であって、前記制振部材は、極低降伏点鋼材
で構成した鋼管と、その内部に充填したコンクリートと
から成り、両者はアンボンド処理によって絶縁し、前記
鋼管の端部を接合部材に連結し、軸力は鋼管にのみ伝達
させ、充填コンクリートは補剛材とする構成とした。
【0007】また、前記鋼管の内部における充填コンク
リートの両端には、緩衝材を設けたことも特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明は、柱1と梁2の架構面内
に接合部材3を介して制振部材4を連結する制振部材に
ついて実施される。本発明の制振部材4は、塑性変形す
る極低降伏点鋼材で構成された鋼管5と、その内部に充
填された補剛材としてのコンクリート6とから成り、両
者はアンボンド処理によって絶縁され、鋼管5のみが接
合部材3に連結され、軸力は鋼管5にのみ伝達させ充填
コンクリート6は補剛材として構成されている。したが
って、柱梁架構に負荷される地震等の水平入力は、軸力
(圧縮力、引張力)として前記鋼管5にのみ伝達され、
当該鋼管5が早期に降伏して大きく塑性変形するので、
地震等のエネルギーを効果的に吸収して優れた制振性能
を発揮する。
【0009】本発明は、請求項2のように、鋼管5内の
充填コンクリート6の両端に緩衝材7が設けられてい
る。したがって、軸力が当該コンクリート6に伝達され
ることは確実に防止される。しかも、この充填コンクリ
ート6の補剛効果によって、鋼管5の座屈の発生を防ぐ
ことができる。
【0010】
【実施例】次に、図面にしたがって制振部材を建物の柱
梁架構におけるブレースに適用した実施例を説明する。
図1と図2は、柱1と梁2とより成る柱梁架構の内隅部
に取付けられた接合部材3を介してブレース(制振部
材)4が連結された状態を示している。
【0011】ブレース4は、軸力を伝達する鋼管5と、
その内部に充填され鋼管5を補剛するコンクリート6か
ら成るコンクリート充填鋼管として構成されている。鋼
管5とコンクリート6の接触面間は、図示を省略したポ
リエチレンフィルム等を使用したアンボンド処理が施さ
れ、もって両者は絶縁され、摩擦が生じないアンボンド
ブレースとして構成されている。
【0012】前記鋼管5は極低降伏点鋼材で構成されて
いる。極低降伏点鋼材は、降伏点を一般の鋼材の約1/
3に低減した純鉄に近く、一般的な建築用鋼材に添加さ
れるC,Si,Mnといった元素を極力減らした柔らかな
鋼材であり、よって、大きな塑性変形をして安定した粘
り強い特性を有している。充填コンクリート6として
は、図3A〜Cに示したように、鋼管5の補剛力に応じ
て種々のものが適宜使用される。図3Aは通常の無筋コ
ンクリートであり、図3Bはスティールファイバー7等
が混入されたファイバー強化コンクリートであり、図3
Cは鉄筋8が組込まれた鉄筋コンクリートである。な
お、鋼管5の内部における、当該充填コンクリート6の
両端位置には、押出発泡ポリスチレン等の緩衝材7が設
けられている。充填コンクリート6の端部が接合部材3
から軸圧縮力を受ける場合に、当該緩衝材7の変形の限
度において力を伝達させないためである。よって、同様
の作用を奏する限り、緩衝材7の種類、材質は押出発泡
ポリスチレンの限りではないし、極端な場合は何も設け
ない空隙部として実施することも可能である。
【0013】前記構成のブレース4の鋼管5の端部だけ
が、上記柱1、梁2の内隅部に取付けられた接合部材3
に連結され軸力を負担する構成とされている。接合部材
3は、鋼管取付け用の鋼板3aとブラケット3bとから
成り、両者はボルト9で締付け固定され、ブラケット3
bが柱1、梁2の側に接合されている。当該接合部材3
の鋼板3aに鋼管5の先端が差し込まれ、軸力の伝達が
可能なように鋼板3aに溶接されている。なお、鋼管5
の先端には鋼製の蓋体10が取付けられている。
【0014】したがって、柱梁架構に負荷される地震等
の水平入力は、軸圧縮力及び引張力として前記鋼管5に
だけ伝達され、同鋼管5は早期に降伏して大きく塑性変
形してエネルギーを吸収し、優れた制振効果を発揮す
る。また、たとえ大きな軸力が働いても、コンクリート
6の両端に緩衝材7が設けられているから、充填コンク
リート6に力が伝達されることがなく、しかも、当該充
填コンクリート6の補剛効果によって、鋼管5に座屈を
生じさせない。
【0015】なお、当該制振部材4は、図4に説明した
ように、全長を短く形成し、柱梁架構面内において、所
謂方杖の態様でも使用され、上記のようにブレースとし
て実施した場合と同様に優れた制振の作用、効果を奏す
る。
【0016】
【本発明が奏する効果】本発明による柱梁架構の制振部
材は、柱梁架構に負荷される地震等の水平入力を軸力と
して極低降伏点鋼材より成る鋼管5にのみ伝達させ、当
該鋼管5が早期に降伏して大きく塑性変形するので、地
震等のエネルギーを吸収して優れた制振効果が発揮され
る。鋼管5は安価に製作でき、その分のコストダウンに
も貢献する。
【図面の簡単な説明】
【図1】制振部材を示した全体図である。
【図2】制振部材を拡大して示した一部切欠断面図であ
る。
【図3】A〜Cは、充填コンクリートの種々の態様を示
した断面図である。
【図4】制振部材を方杖として実施した場合を示した全
体図である。
【図5】従来例を示した拡大図である。
【符号の説明】
1 柱 2 梁 3 接合部材 4 制振部材 5 鋼管 6 コンクリート 7 緩衝材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井ノ上 一博 東京都中央区銀座八丁目21番1号 株式会 社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 中山 信雄 東京都中央区銀座八丁目21番1号 株式会 社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 藤澤 一善 東京都千代田区内幸町二丁目2番3号 川 崎製鉄株式会社内 (72)発明者 橋本 順次 東京都千代田区内幸町二丁目2番3号 川 崎製鉄株式会社内 (72)発明者 清水 孝憲 東京都千代田区内幸町二丁目2番3号 川 崎製鉄株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】柱、梁架構の面内に接合部材を介して連結
    される制振部材であって、前記制振部材は、極低降伏点
    鋼材で構成された鋼管と、その内部に充填されたコンク
    リートとから成り、両者はアンボンド処理によって絶縁
    され、前記鋼管の端部が接合部材に連結され、軸力は鋼
    管にのみ伝達させ充填コンクリートは補剛材として構成
    されていることを特徴とする、柱梁架構の制振部材。
  2. 【請求項2】請求項1に記載した鋼管の内部における充
    填コンクリートの両端には、緩衝材が設けられているこ
    とを特徴とする、柱梁架構の制振部材。
JP19496895A 1995-07-31 1995-07-31 柱梁架構の制振部材 Pending JPH0941481A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101974940A (zh) * 2010-11-24 2011-02-16 沈阳建筑大学 约束屈曲支撑与混凝土梁节点
JP2011074732A (ja) * 2009-10-02 2011-04-14 Asahi Kasei Homes Co 架構の補強構造
JP2016191189A (ja) * 2015-03-30 2016-11-10 株式会社熊谷組 ブレース

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