JPH10131543A - 制震躯体構造 - Google Patents
制震躯体構造Info
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- JPH10131543A JPH10131543A JP28884396A JP28884396A JPH10131543A JP H10131543 A JPH10131543 A JP H10131543A JP 28884396 A JP28884396 A JP 28884396A JP 28884396 A JP28884396 A JP 28884396A JP H10131543 A JPH10131543 A JP H10131543A
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- earthquake
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スペースを犠牲にすることなく、また施工時
にも余計な手間がかからずに高い耐震性を得ることがで
き、さらには地震発生後に速やかに復旧を図ることので
きる制震躯体構造を提供することを課題とする。 【解決手段】 躯体１を構成する柱２，２、梁３，３間
にＫ型のブレース４，４を設け、上方の梁３においてせ
ん断力が最大となるブレース４，４の上端部間に、極軟
鋼からなるダンパー部５を形成し、地震等の水平方向の
外力によってダンパー部５に許容限度以上のせん断力が
作用したときにはこれがせん断降伏する構成となってい
る。また、ダンパー部５を粘弾性体等によって形成する
ことも可能である。さらに、ダンパー部５を梁３に着脱
自在としてもよい。
にも余計な手間がかからずに高い耐震性を得ることがで
き、さらには地震発生後に速やかに復旧を図ることので
きる制震躯体構造を提供することを課題とする。 【解決手段】 躯体１を構成する柱２，２、梁３，３間
にＫ型のブレース４，４を設け、上方の梁３においてせ
ん断力が最大となるブレース４，４の上端部間に、極軟
鋼からなるダンパー部５を形成し、地震等の水平方向の
外力によってダンパー部５に許容限度以上のせん断力が
作用したときにはこれがせん断降伏する構成となってい
る。また、ダンパー部５を粘弾性体等によって形成する
ことも可能である。さらに、ダンパー部５を梁３に着脱
自在としてもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄骨造のビル等に
用いて好適な制震躯体構造に関するものである。
用いて好適な制震躯体構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、近年、ビル等の建物の躯
体には高い耐震性が要求されている。このために、各種
制振性能や免震性能を得るための装置や構造が多種開発
され、実用化されている。
体には高い耐震性が要求されている。このために、各種
制振性能や免震性能を得るための装置や構造が多種開発
され、実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の制震躯体構造においては、制振・免震性
能を得るための装置や部材等を建物の内外に組み込むも
のが大多数であり、これらを組み込むためにスペースが
必要となり、これが建物の設計時に制約を受けることと
なったり、また施工時に制振・免震装置を組み込むため
に別途手間がかかるという問題もある。さらに、大地震
等が発生して制振・免震装置でその効果を発揮した後に
おいては、装置や部材が変形するものもあるが、このよ
うな場合、耐震性能を元通りに戻すには、装置や部材の
一部または全部を交換する必要がある。しかし、装置を
組み込む場所によっては、その交換が非常に困難あるい
は不可能である場合もあり、地震発生後に速やかに建物
を使用することができないこともある。
たような従来の制震躯体構造においては、制振・免震性
能を得るための装置や部材等を建物の内外に組み込むも
のが大多数であり、これらを組み込むためにスペースが
必要となり、これが建物の設計時に制約を受けることと
なったり、また施工時に制振・免震装置を組み込むため
に別途手間がかかるという問題もある。さらに、大地震
等が発生して制振・免震装置でその効果を発揮した後に
おいては、装置や部材が変形するものもあるが、このよ
うな場合、耐震性能を元通りに戻すには、装置や部材の
一部または全部を交換する必要がある。しかし、装置を
組み込む場所によっては、その交換が非常に困難あるい
は不可能である場合もあり、地震発生後に速やかに建物
を使用することができないこともある。
【０００４】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、スペースを犠牲にすることなく、また施工
時にも余計な手間がかからずに高い耐震性を得ることが
でき、さらには地震発生後に速やかに復旧を図ることの
できる制震躯体構造を提供することを課題とする。
れたもので、スペースを犠牲にすることなく、また施工
時にも余計な手間がかからずに高い耐震性を得ることが
でき、さらには地震発生後に速やかに復旧を図ることの
できる制震躯体構造を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
建物の躯体が、柱と、互いに隣接する前記柱間に架設さ
れた鉄骨造の梁と、これら柱および梁間に斜めに架設さ
れた鉄骨造のブレースとを有してなり、前記ブレースの
上端部が接合された前記梁には、該梁に作用するせん断
力が最大となる部分に、該梁自体よりも強度が低い材質
からなるダンパー部が形成されていることを特徴として
いる。
建物の躯体が、柱と、互いに隣接する前記柱間に架設さ
れた鉄骨造の梁と、これら柱および梁間に斜めに架設さ
れた鉄骨造のブレースとを有してなり、前記ブレースの
上端部が接合された前記梁には、該梁に作用するせん断
力が最大となる部分に、該梁自体よりも強度が低い材質
からなるダンパー部が形成されていることを特徴として
いる。
【０００６】請求項２に係る発明は、請求項１記載の制
震躯体構造において、前記ダンパー部が極軟鋼によって
形成されていることを特徴としている。
震躯体構造において、前記ダンパー部が極軟鋼によって
形成されていることを特徴としている。
【０００７】請求項３に係る発明は、請求項１記載の制
震躯体構造において、前記ダンパー部が粘弾性体によっ
て形成されていることを特徴としている。
震躯体構造において、前記ダンパー部が粘弾性体によっ
て形成されていることを特徴としている。
【０００８】請求項４に係る発明は、請求項１ないし３
のいずれかに記載の制震躯体構造において、前記ダンパ
ー部が前記梁に着脱自在に組み込まれていることを特徴
としている。
のいずれかに記載の制震躯体構造において、前記ダンパ
ー部が前記梁に着脱自在に組み込まれていることを特徴
としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る制震躯体構造
の第一ないし第三の実施の形態について、図１ないし図
５を参照して説明する。
の第一ないし第三の実施の形態について、図１ないし図
５を参照して説明する。
【００１０】［第一の実施の形態］まず、本発明に係る
制震躯体構造の第一の実施の形態として、例えば、ダン
パー部に極軟鋼を用いる場合の例を用いて説明する。
制震躯体構造の第一の実施の形態として、例えば、ダン
パー部に極軟鋼を用いる場合の例を用いて説明する。
【００１１】図１に示すものは、ラーメン構造からなる
ビル等の建物の一部を示すもので、符号１に示すものは
本発明に係る制震躯体構造を適用した建物の躯体、２は
躯体１を構成する鉄骨造，鉄骨鉄筋コンクリート造，充
填鋼管コンクリート造等からなる柱、３は互いに隣接す
る柱２，２間に架設されたＨ型鋼からなる鉄骨造の梁、
４は、上方の梁３の中央部と、下方の梁３と柱２との接
合部との間に、いわゆる偏芯Ｋ型に架設されたＨ型鋼か
らなるブレース、をそれぞれ示している。
ビル等の建物の一部を示すもので、符号１に示すものは
本発明に係る制震躯体構造を適用した建物の躯体、２は
躯体１を構成する鉄骨造，鉄骨鉄筋コンクリート造，充
填鋼管コンクリート造等からなる柱、３は互いに隣接す
る柱２，２間に架設されたＨ型鋼からなる鉄骨造の梁、
４は、上方の梁３の中央部と、下方の梁３と柱２との接
合部との間に、いわゆる偏芯Ｋ型に架設されたＨ型鋼か
らなるブレース、をそれぞれ示している。
【００１２】このような躯体１において、梁３のウェブ
３ａの中央部にはダンパー部５が形成されている。ダン
パー部５は、梁３の他の部分を形成する鋼材よりも大幅
に低い強度を有した極軟鋼で形成されている。このよう
な構成のダンパー部５は、この部分の梁３のウェブ３ａ
が切り抜かれ、これに代えて、極軟鋼からなる板状のウ
ェブ材６が上下のフランジ３ｂ，３ｃと両側のウェブ３
ａとに溶接されることによって形成されている。
３ａの中央部にはダンパー部５が形成されている。ダン
パー部５は、梁３の他の部分を形成する鋼材よりも大幅
に低い強度を有した極軟鋼で形成されている。このよう
な構成のダンパー部５は、この部分の梁３のウェブ３ａ
が切り抜かれ、これに代えて、極軟鋼からなる板状のウ
ェブ材６が上下のフランジ３ｂ，３ｃと両側のウェブ３
ａとに溶接されることによって形成されている。
【００１３】そして、ダンパー部５の両側には、各ブレ
ース４の一方のフランジ４ａと対応する位置に、梁３の
軸線と直交する面内に位置するリブプレート７，７が上
下のフランジ３ｂ，３ｃ間に一体に溶接されて設けられ
ている。さらに、梁３の下側のフランジ３ｃには、ブレ
ース４の他方のフランジ４ｂと対応する位置に、ウェブ
３ａの上下方向中間部にまで至るリブプレート８が形成
されている。
ース４の一方のフランジ４ａと対応する位置に、梁３の
軸線と直交する面内に位置するリブプレート７，７が上
下のフランジ３ｂ，３ｃ間に一体に溶接されて設けられ
ている。さらに、梁３の下側のフランジ３ｃには、ブレ
ース４の他方のフランジ４ｂと対応する位置に、ウェブ
３ａの上下方向中間部にまで至るリブプレート８が形成
されている。
【００１４】ここで、前記ダンパー部５は、躯体１に水
平方向の外力が入力されたときに梁３に作用するせん断
力が最大となる位置に形成されている。これについて詳
述すると、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、躯体
１に地震等による水平方向の外力Ｐが作用すると、この
ときの曲げモーメントＭは図に示すような分布となる。
このとき、曲げモーメントＭが最大となるのはブレース
４の梁３への取付部である。ここで、この位置での曲げ
モーメントをＭ1、柱２側の梁３の端部における曲げモ
ーメントをＭ2、互いに隣接する柱２，２のスパンを
Ｌ、梁３に接合された２本のブレース４，４の上端部間
の寸法をＳ、各ブレース４の上端部と柱２との間の寸法
をＳ’とする。すると、梁３においてブレース４，４の
上端部間のせん断力Ｑ1は、 Ｑ1＝２Ｍ1／Ｓ となり、またブレース４，４の両側に作用するせん断力
Ｑ2は、 Ｑ2＝（Ｍ1−Ｍ2）／Ｓ’ となる。ここで、躯体１においてブレース４，４は、Ｓ
＜Ｓ’となるように設けられているので、Ｑ1＞Ｑ2とな
り、梁３においては、ブレース４，４の上端部間、すな
わちダンパー部５を設けた部分でせん断力Ｑが最大とな
るようになっている。
平方向の外力が入力されたときに梁３に作用するせん断
力が最大となる位置に形成されている。これについて詳
述すると、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、躯体
１に地震等による水平方向の外力Ｐが作用すると、この
ときの曲げモーメントＭは図に示すような分布となる。
このとき、曲げモーメントＭが最大となるのはブレース
４の梁３への取付部である。ここで、この位置での曲げ
モーメントをＭ1、柱２側の梁３の端部における曲げモ
ーメントをＭ2、互いに隣接する柱２，２のスパンを
Ｌ、梁３に接合された２本のブレース４，４の上端部間
の寸法をＳ、各ブレース４の上端部と柱２との間の寸法
をＳ’とする。すると、梁３においてブレース４，４の
上端部間のせん断力Ｑ1は、 Ｑ1＝２Ｍ1／Ｓ となり、またブレース４，４の両側に作用するせん断力
Ｑ2は、 Ｑ2＝（Ｍ1−Ｍ2）／Ｓ’ となる。ここで、躯体１においてブレース４，４は、Ｓ
＜Ｓ’となるように設けられているので、Ｑ1＞Ｑ2とな
り、梁３においては、ブレース４，４の上端部間、すな
わちダンパー部５を設けた部分でせん断力Ｑが最大とな
るようになっている。
【００１５】このような構成からなる躯体１では、地震
等により水平方向の外力が作用すると、ブレース４，４
を介して、これらブレース４，４が接合された上方の梁
３の中央部、すなわちダンパー部５に最大のせん断力が
作用する。このせん断力が、ダンパー部５を形成する極
軟鋼からなるウェブ材６の強度よりも低い場合には、通
常の偏芯Ｋ型ブレース構造と同様に、前記水平方向の外
力に抗するようになっている。地震が強大なものであ
り、梁３に作用するせん断力がダンパー部５のウェブ材
６の降伏強度を上回ると、ウェブ材６が降伏して変形す
る。このようにして、梁３に設けたダンパー部５を先行
して降伏させることにより、この部分で地震等によるエ
ネルギーを吸収し、躯体１の他の部分が変形したり損壊
したりするのを防ぐようになっている。ところで、ウェ
ブ材６が降伏した後においても、梁３は、ダンパー部５
が設けられた部分の上下のフランジ３ｂ，３ｃが降伏し
ておらず、躯体１全体としてはラーメン＋ブレース架構
を維持している。
等により水平方向の外力が作用すると、ブレース４，４
を介して、これらブレース４，４が接合された上方の梁
３の中央部、すなわちダンパー部５に最大のせん断力が
作用する。このせん断力が、ダンパー部５を形成する極
軟鋼からなるウェブ材６の強度よりも低い場合には、通
常の偏芯Ｋ型ブレース構造と同様に、前記水平方向の外
力に抗するようになっている。地震が強大なものであ
り、梁３に作用するせん断力がダンパー部５のウェブ材
６の降伏強度を上回ると、ウェブ材６が降伏して変形す
る。このようにして、梁３に設けたダンパー部５を先行
して降伏させることにより、この部分で地震等によるエ
ネルギーを吸収し、躯体１の他の部分が変形したり損壊
したりするのを防ぐようになっている。ところで、ウェ
ブ材６が降伏した後においても、梁３は、ダンパー部５
が設けられた部分の上下のフランジ３ｂ，３ｃが降伏し
ておらず、躯体１全体としてはラーメン＋ブレース架構
を維持している。
【００１６】上述した耐震構造の躯体１では、柱２，
２、梁３，３間にＫ型のブレース４，４が設けられ、上
方の梁３においてせん断力が最大となるブレース４，４
の上端部間に、極軟鋼からなるダンパー部５が形成され
た構成となっている。これにより、地震等の水平方向の
外力によってダンパー部５に降伏強度以上のせん断力が
作用したときには、梁３に組み込まれたダンパー部５が
先行降伏するので、躯体１の他の部分の変形や損壊を防
ぐことができ、これによって躯体１の耐震性を高いもの
とすることができる。しかも、極軟鋼からなるダンパー
部５の降伏は、これを普通鋼材で形成した場合に比較し
て、小さな変形で発生するので、履歴吸収エネルギーを
大きくすることができ、効率の高いせん断降伏型の鋼材
系ダンパーを構築することができる。また、上記したよ
うに、ダンパー部５が、梁３に作用するせん断力が最大
となる部分に設けられているので、地震時等の変形に対
して効率良く地震エネルギーを吸収でき、ダンパー効果
を発揮することができる。さらに、このようなダンパー
部５を備えて躯体１を高い耐震性を有したものとするこ
とによって、地震時の応答が小さくなるため、通常の鉄
骨構造と比較して躯体１を構成する部材断面を小さくす
ることが可能となり、コストダウンに貢献することがで
きる。
２、梁３，３間にＫ型のブレース４，４が設けられ、上
方の梁３においてせん断力が最大となるブレース４，４
の上端部間に、極軟鋼からなるダンパー部５が形成され
た構成となっている。これにより、地震等の水平方向の
外力によってダンパー部５に降伏強度以上のせん断力が
作用したときには、梁３に組み込まれたダンパー部５が
先行降伏するので、躯体１の他の部分の変形や損壊を防
ぐことができ、これによって躯体１の耐震性を高いもの
とすることができる。しかも、極軟鋼からなるダンパー
部５の降伏は、これを普通鋼材で形成した場合に比較し
て、小さな変形で発生するので、履歴吸収エネルギーを
大きくすることができ、効率の高いせん断降伏型の鋼材
系ダンパーを構築することができる。また、上記したよ
うに、ダンパー部５が、梁３に作用するせん断力が最大
となる部分に設けられているので、地震時等の変形に対
して効率良く地震エネルギーを吸収でき、ダンパー効果
を発揮することができる。さらに、このようなダンパー
部５を備えて躯体１を高い耐震性を有したものとするこ
とによって、地震時の応答が小さくなるため、通常の鉄
骨構造と比較して躯体１を構成する部材断面を小さくす
ることが可能となり、コストダウンに貢献することがで
きる。
【００１７】これに加えて、ダンパー部５が梁３のウェ
ブ３ａに形成されているので、このダンパー部５が降伏
した後の状態においても、梁３の上下のフランジ３ｂ，
３ｃによって、躯体１は依然として柱２，梁３，ブレー
ス４からなる架構を保持しており、躯体１全体としては
有害な残留変形を残さずに、その機能を維持することが
できる。
ブ３ａに形成されているので、このダンパー部５が降伏
した後の状態においても、梁３の上下のフランジ３ｂ，
３ｃによって、躯体１は依然として柱２，梁３，ブレー
ス４からなる架構を保持しており、躯体１全体としては
有害な残留変形を残さずに、その機能を維持することが
できる。
【００１８】また、このようなダンパー部５を備えた躯
体１では、ダンパー部５が梁３に組み込まれた構成とな
っているので、これを設けるためにスペースを犠牲にす
ることがない。しかもブレース４，４の上端部がダンパ
ー部５の両側に位置した構成となっているため、これら
ブレース４，４間に、例えば通路等の開口部を形成する
ことができ、建物内のレイアウトへの影響を最小限とす
ることができる。
体１では、ダンパー部５が梁３に組み込まれた構成とな
っているので、これを設けるためにスペースを犠牲にす
ることがない。しかもブレース４，４の上端部がダンパ
ー部５の両側に位置した構成となっているため、これら
ブレース４，４間に、例えば通路等の開口部を形成する
ことができ、建物内のレイアウトへの影響を最小限とす
ることができる。
【００１９】さらに、上記躯体１は、外観上の形態は、
一般的に用いられている偏芯Ｋ型ブレースを有した架構
と同様であり、構造計画や建築計画上に特別な制約を受
けることなく本構造を適用することができる。
一般的に用いられている偏芯Ｋ型ブレースを有した架構
と同様であり、構造計画や建築計画上に特別な制約を受
けることなく本構造を適用することができる。
【００２０】これ以外にも、上記ダンパー部５は、梁３
と一体化して工場で製作することができるので、現場で
のダンパー取り付け作業を行う必要が無く、通常の鉄骨
構造と同様に施工することができ、施工時に余計な手間
を掛けることなく上記耐震構造の躯体１を構築すること
が可能である。
と一体化して工場で製作することができるので、現場で
のダンパー取り付け作業を行う必要が無く、通常の鉄骨
構造と同様に施工することができ、施工時に余計な手間
を掛けることなく上記耐震構造の躯体１を構築すること
が可能である。
【００２１】なお、上記第一の実施の形態において、ブ
レース４をいわゆる偏芯Ｋ型に設ける構成としたが、図
３に示すように、例えば通路等がある場所等で柱２，２
のスパンが小さい場合には、ブレース４’を偏芯ノ型に
設ける構成としてもよい。この場合、梁３’にダンパー
部５’を設置するには、ブレース４’の上端部が接合さ
れた部分と柱２との間に、極軟鋼からなるウェブ材６’
を設ける。このようなダンパー部５’によっても上記と
同様の効果を奏することが可能である。
レース４をいわゆる偏芯Ｋ型に設ける構成としたが、図
３に示すように、例えば通路等がある場所等で柱２，２
のスパンが小さい場合には、ブレース４’を偏芯ノ型に
設ける構成としてもよい。この場合、梁３’にダンパー
部５’を設置するには、ブレース４’の上端部が接合さ
れた部分と柱２との間に、極軟鋼からなるウェブ材６’
を設ける。このようなダンパー部５’によっても上記と
同様の効果を奏することが可能である。
【００２２】［第二の実施の形態］次に、本発明に係る
第二の実施の形態について説明する。ここでは、例え
ば、ダンパー部をユニット化する場合の例を用いて説明
する。以下に説明する第二の実施の形態において、前記
第一の実施の形態と共通する構成については同符号を付
し、その説明を省略する。
第二の実施の形態について説明する。ここでは、例え
ば、ダンパー部をユニット化する場合の例を用いて説明
する。以下に説明する第二の実施の形態において、前記
第一の実施の形態と共通する構成については同符号を付
し、その説明を省略する。
【００２３】図４に示すように、躯体１’を構成する梁
３”には、ブレース４，４の上端部間の、せん断力が最
大に作用する部分にダンパー部１０が設けられている。
このダンパー部１０は、梁３”のウェブ３ａ”に形成さ
れた開口部１１に組み込まれている。ダンパー部１０
は、極軟鋼からなるウェブ材１２と、このウェブ材１２
を梁３”に着脱自在に接続するための取付金具１３とか
ら構成されている。取付金具１３は、断面視Ｌ字状のア
ングル材からなり、高力ボルト等のボルト・ナット１
４，１４，…によって、ウェブ材１２を梁３”の上下の
フランジ３ｂ”，３ｃ”およびリブプレート７に接続す
る構成となっている。
３”には、ブレース４，４の上端部間の、せん断力が最
大に作用する部分にダンパー部１０が設けられている。
このダンパー部１０は、梁３”のウェブ３ａ”に形成さ
れた開口部１１に組み込まれている。ダンパー部１０
は、極軟鋼からなるウェブ材１２と、このウェブ材１２
を梁３”に着脱自在に接続するための取付金具１３とか
ら構成されている。取付金具１３は、断面視Ｌ字状のア
ングル材からなり、高力ボルト等のボルト・ナット１
４，１４，…によって、ウェブ材１２を梁３”の上下の
フランジ３ｂ”，３ｃ”およびリブプレート７に接続す
る構成となっている。
【００２４】上述したようなダンパー部１０を備える躯
体１’においても、上記第一の実施の形態で示した躯体
１と同様の耐震性能を得ることができる。しかも、ダン
パー部１０が、取付金具１３，ボルト・ナット１４を介
して梁３”に着脱自在に取り付けられた構成となってい
る。これにより、地震等によりウェブ材１２がせん断変
形した後に、これを新規のものに容易に交換することが
できるので、地震後の復旧を速やかに行うことができ
る。さらに、将来、よりダンパー性能に優れた材料が新
規に開発された場合、これと交換することも可能であ
る。
体１’においても、上記第一の実施の形態で示した躯体
１と同様の耐震性能を得ることができる。しかも、ダン
パー部１０が、取付金具１３，ボルト・ナット１４を介
して梁３”に着脱自在に取り付けられた構成となってい
る。これにより、地震等によりウェブ材１２がせん断変
形した後に、これを新規のものに容易に交換することが
できるので、地震後の復旧を速やかに行うことができ
る。さらに、将来、よりダンパー性能に優れた材料が新
規に開発された場合、これと交換することも可能であ
る。
【００２５】なお、上記第二の実施の形態において、ダ
ンパー部１０を梁３”に着脱自在とするために取付金具
１３を用いる構成としたが、その形状、材質、構成など
については何ら限定するものではない。
ンパー部１０を梁３”に着脱自在とするために取付金具
１３を用いる構成としたが、その形状、材質、構成など
については何ら限定するものではない。
【００２６】また、上記第一および第二の実施の形態に
おいて、ダンパー部５，１０のせん断強度については、
適宜設定するものであるのは言うまでもない。
おいて、ダンパー部５，１０のせん断強度については、
適宜設定するものであるのは言うまでもない。
【００２７】［第三の実施の形態］次に、本発明に係る
制震躯体構造の第三の実施の形態について説明する。こ
こでは、ダンパー部に粘弾性体を用いる場合の例を用い
て説明する。以下に説明する第三の実施の形態におい
て、前記第一の実施の形態との相違点は、ウェブ材６の
材質のみであるので、相違点のみについて説明し、共通
する構成については同符号を付してその説明を省略す
る。
制震躯体構造の第三の実施の形態について説明する。こ
こでは、ダンパー部に粘弾性体を用いる場合の例を用い
て説明する。以下に説明する第三の実施の形態におい
て、前記第一の実施の形態との相違点は、ウェブ材６の
材質のみであるので、相違点のみについて説明し、共通
する構成については同符号を付してその説明を省略す
る。
【００２８】図５に示すように、躯体１”を構成する梁
３には、ブレース４，４の上端部間の、せん断力が最大
に作用する部分にはダンパー部１５が設けられている。
このダンパー部１５は、超塑性ゴム（エネルギーを吸収
し熱に変換する塑性的性質と、大変形への追随性を与え
るゴム弾性をともに備えている特殊配合のポリマー複合
材；例えば株式会社ブリヂストン製）等、高い減衰性能
を有した粘弾性体からなるウェブ材１６によって形成さ
れている。
３には、ブレース４，４の上端部間の、せん断力が最大
に作用する部分にはダンパー部１５が設けられている。
このダンパー部１５は、超塑性ゴム（エネルギーを吸収
し熱に変換する塑性的性質と、大変形への追随性を与え
るゴム弾性をともに備えている特殊配合のポリマー複合
材；例えば株式会社ブリヂストン製）等、高い減衰性能
を有した粘弾性体からなるウェブ材１６によって形成さ
れている。
【００２９】上述した躯体１”によれば、ダンパー１５
によって躯体１”が粘弾性ダンパーを備えた構成とな
り、これよっても、上記第一の実施の形態と同様の効果
を奏することができる。さらに、耐震性だけでなく、風
荷重に対する建物の居住性の向上を図ることも可能であ
る。
によって躯体１”が粘弾性ダンパーを備えた構成とな
り、これよっても、上記第一の実施の形態と同様の効果
を奏することができる。さらに、耐震性だけでなく、風
荷重に対する建物の居住性の向上を図ることも可能であ
る。
【００３０】なお、上記第三の実施の形態において、粘
弾性体を用いたダンパー部１５を、上記第一，第二の実
施の形態と同様、偏芯ノ型のブレース４（図３参照）に
適用したり、梁３”（図４参照）に着脱自在とすること
も可能である。
弾性体を用いたダンパー部１５を、上記第一，第二の実
施の形態と同様、偏芯ノ型のブレース４（図３参照）に
適用したり、梁３”（図４参照）に着脱自在とすること
も可能である。
【００３１】また、上記第一ないし第三の実施の形態に
おいて、ダンパー部５，１０，１５については、躯体
１，１’，１”の全ての階の全ての梁３，３’，３”に
設けるとは限らず、特定階、あるいはコア部等の特定箇
所に設ける構成としてもよい。
おいて、ダンパー部５，１０，１５については、躯体
１，１’，１”の全ての階の全ての梁３，３’，３”に
設けるとは限らず、特定階、あるいはコア部等の特定箇
所に設ける構成としてもよい。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る制
震躯体構造によれば、梁に作用するせん断力が最大とな
る部分に、梁自体よりも強度が低い材質によって形成さ
れたダンパー部を設ける構成となっている。そして、請
求項２に係る制震躯体構造によれば、ダンパー部を極軟
鋼によって形成した構成となっている。これにより、強
大な地震等が発生した場合に、梁に設けたダンパー部に
降伏強度以上のせん断力が入力されると、これが先行し
てせん断降伏するようになっている。これにより、躯体
の他の部分の変形や損壊を防ぐことができ、これによっ
て、躯体を高い耐震安全性を有するものとすることがで
きる。しかも、極軟鋼等からなるダンパー部の降伏は、
これを普通鋼材で形成した場合に比較して小さな変形で
発生するので、履歴吸収エネルギーを大きくすることが
でき、効率の高いせん断降伏型の鋼材系ダンパーを構築
することができる。また請求項３に係る制震躯体構造に
よれば、ダンパー部を粘弾性体によって形成した構成と
なっている。これにより、躯体に粘弾性ダンパーを備え
た構成とすることができ、耐震性の向上だけでなく、居
住性の向上をも図ることができる。そして、上記のよう
にして躯体の耐震性を高めることによって、通常の鉄骨
構造等と比較して躯体を構成する部材断面を小さくする
ことが可能となり、コストダウンに貢献することができ
る。しかも、上記躯体は、外観上の形態は、一般的に用
いられているブレースを有した架構と同様であり、構造
計画や建築計画上に特別な制約を受けることなく本構造
を適用することができる。また、超軟鋼や粘弾性体等か
らなるダンパー部は梁と一体化して工場で製作すること
ができるので、現場でのダンパー取り付け作業を行う必
要が無く、通常の鉄骨構造と同様に施工することがで
き、施工の手間を掛けることなく上記耐震構造の躯体を
構築することが可能である。
震躯体構造によれば、梁に作用するせん断力が最大とな
る部分に、梁自体よりも強度が低い材質によって形成さ
れたダンパー部を設ける構成となっている。そして、請
求項２に係る制震躯体構造によれば、ダンパー部を極軟
鋼によって形成した構成となっている。これにより、強
大な地震等が発生した場合に、梁に設けたダンパー部に
降伏強度以上のせん断力が入力されると、これが先行し
てせん断降伏するようになっている。これにより、躯体
の他の部分の変形や損壊を防ぐことができ、これによっ
て、躯体を高い耐震安全性を有するものとすることがで
きる。しかも、極軟鋼等からなるダンパー部の降伏は、
これを普通鋼材で形成した場合に比較して小さな変形で
発生するので、履歴吸収エネルギーを大きくすることが
でき、効率の高いせん断降伏型の鋼材系ダンパーを構築
することができる。また請求項３に係る制震躯体構造に
よれば、ダンパー部を粘弾性体によって形成した構成と
なっている。これにより、躯体に粘弾性ダンパーを備え
た構成とすることができ、耐震性の向上だけでなく、居
住性の向上をも図ることができる。そして、上記のよう
にして躯体の耐震性を高めることによって、通常の鉄骨
構造等と比較して躯体を構成する部材断面を小さくする
ことが可能となり、コストダウンに貢献することができ
る。しかも、上記躯体は、外観上の形態は、一般的に用
いられているブレースを有した架構と同様であり、構造
計画や建築計画上に特別な制約を受けることなく本構造
を適用することができる。また、超軟鋼や粘弾性体等か
らなるダンパー部は梁と一体化して工場で製作すること
ができるので、現場でのダンパー取り付け作業を行う必
要が無く、通常の鉄骨構造と同様に施工することがで
き、施工の手間を掛けることなく上記耐震構造の躯体を
構築することが可能である。
【００３３】請求項４に係る制震躯体構造によれば、ダ
ンパー部が梁に着脱自在に組み込まれた構成となってい
る。これにより、地震等によりダンパー部がせん断変形
した後に、これを新規のものに容易に交換することがで
きるので、地震後の復旧を速やかに行うことができる。
さらに、将来、よりダンパー性能に優れた材料が新規に
開発された場合、これと交換することも可能である。
ンパー部が梁に着脱自在に組み込まれた構成となってい
る。これにより、地震等によりダンパー部がせん断変形
した後に、これを新規のものに容易に交換することがで
きるので、地震後の復旧を速やかに行うことができる。
さらに、将来、よりダンパー性能に優れた材料が新規に
開発された場合、これと交換することも可能である。
【図１】 本発明に係る制震躯体構造を適用した建物の
躯体の第一の実施の形態を示す立面図である。
躯体の第一の実施の形態を示す立面図である。
【図２】 前記躯体に作用する曲げモーメントおよびせ
ん断力の分布を示す図である。
ん断力の分布を示す図である。
【図３】 本発明に係る制震躯体構造の他の一例を示す
立面図である。
立面図である。
【図４】 本発明に係る制震躯体構造を適用した建物の
躯体の第二の実施の形態を示す立面図である。
躯体の第二の実施の形態を示す立面図である。
【図５】 本発明に係る制震躯体構造を適用した建物の
躯体の第三の実施の形態を示す立面図である。
躯体の第三の実施の形態を示す立面図である。
１，１’，１” 躯体 ２ 柱 ３，３’，３” 梁 ４，４’ ブレース ５，５’，１０，１５ ダンパー部
Claims (4)
- 【請求項１】 建物の躯体が、柱と、互いに隣接する前
記柱間に架設された鉄骨造の梁と、これら柱および梁間
に斜めに架設された鉄骨造のブレースとを有してなり、 前記ブレースの上端部が接合された前記梁には、該梁に
作用するせん断力が最大となる部分に、該梁自体よりも
強度が低い材質からなるダンパー部が形成されているこ
とを特徴とする制震躯体構造。 - 【請求項２】 請求項１記載の制震躯体構造において、
前記ダンパー部が極軟鋼によって形成されていることを
特徴とする制震躯体構造。 - 【請求項３】 請求項１記載の制震躯体構造において、
前記ダンパー部が粘弾性体によって形成されていること
を特徴とする制震躯体構造。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の制
震躯体構造において、前記ダンパー部が前記梁に着脱自
在に組み込まれていることを特徴とする制震躯体構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28884396A JPH10131543A (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | 制震躯体構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28884396A JPH10131543A (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | 制震躯体構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10131543A true JPH10131543A (ja) | 1998-05-19 |
Family
ID=17735471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28884396A Pending JPH10131543A (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | 制震躯体構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10131543A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008261105A (ja) * | 2007-04-10 | 2008-10-30 | Jfe Steel Kk | 制震パネルおよびそれを用いた骨組構造 |
| JP2010112085A (ja) * | 2008-11-07 | 2010-05-20 | Jfe Steel Corp | 複合制振架構 |
| CN101936044A (zh) * | 2010-08-20 | 2011-01-05 | 沈阳建筑大学 | 灯笼式钢板耗能器 |
| JP2015117535A (ja) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | 大和ハウス工業株式会社 | 耐力壁 |
| JP2015203240A (ja) * | 2014-04-15 | 2015-11-16 | 株式会社免制震ディバイス | 振動抑制装置 |
| CN105839969A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-08-10 | 中船第九设计研究院工程有限公司 | 一种阻尼和约束支撑组合的减震耗能装置 |
| JP2016216905A (ja) * | 2015-05-14 | 2016-12-22 | 株式会社竹中工務店 | 柱梁架構 |
| CN108118939A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-06-05 | 郑州大学 | 一种高强钢弹性控制延性结构 |
| CN110847494A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-02-28 | 大连理工大学 | 一种带u形阻尼器的震后快速恢复的弯曲型钢桁架连梁 |
-
1996
- 1996-10-30 JP JP28884396A patent/JPH10131543A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008261105A (ja) * | 2007-04-10 | 2008-10-30 | Jfe Steel Kk | 制震パネルおよびそれを用いた骨組構造 |
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| CN101936044A (zh) * | 2010-08-20 | 2011-01-05 | 沈阳建筑大学 | 灯笼式钢板耗能器 |
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| CN105839969A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-08-10 | 中船第九设计研究院工程有限公司 | 一种阻尼和约束支撑组合的减震耗能装置 |
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| CN110847494A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-02-28 | 大连理工大学 | 一种带u形阻尼器的震后快速恢复的弯曲型钢桁架连梁 |
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| Date | Code | Title | Description |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040520 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040601 |
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