JPH02136476A - 高層建造物の耐震構造 - Google Patents
高層建造物の耐震構造Info
- Publication number
- JPH02136476A JPH02136476A JP28667388A JP28667388A JPH02136476A JP H02136476 A JPH02136476 A JP H02136476A JP 28667388 A JP28667388 A JP 28667388A JP 28667388 A JP28667388 A JP 28667388A JP H02136476 A JPH02136476 A JP H02136476A
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- Japan
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- shear
- flexible
- wall
- earthquake
- shear wall
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はフレーム構造と連層耐震壁とからなる壁・フレ
ーム混合構造の高層建築物の耐震構造に係るものである
。
ーム混合構造の高層建築物の耐震構造に係るものである
。
（従来の技術）
従来、中層以下の特にＲＣＣ造建物物おいては、耐震設
計上、大きな水平力を負担させることを目的とした耐震
壁を有効に配して、建築物の安全性を確保している。
計上、大きな水平力を負担させることを目的とした耐震
壁を有効に配して、建築物の安全性を確保している。
而して前記耐震壁を高さ方向に連続した連層耐震壁と、
純フレーム（ラーメン）とが混在した壁・フレーム混合
構造があるが、高層建築物にこの構造型式が採用された
場合、前記連層耐震壁は、主として梁降伏によって地震
エネルギーを吸収するように設計されている。従ってこ
の場合の大地震での崩壊メカニズムは第５図のように設
定される。
純フレーム（ラーメン）とが混在した壁・フレーム混合
構造があるが、高層建築物にこの構造型式が採用された
場合、前記連層耐震壁は、主として梁降伏によって地震
エネルギーを吸収するように設計されている。従ってこ
の場合の大地震での崩壊メカニズムは第５図のように設
定される。
このような建物が地震力を受けた時の動的挙動は大路次
のようになる。
のようになる。
第６図に示すように、はぼ直線形をした１次モード（規
準モード）に対応した水平方向の加速度を受けた場合、
連層耐震壁の最下層脚部に最大の曲げモーメントとせん
断力とを生じ、この曲げモーメントの大きさに比例して
建物全体の地震エネルギー消費能力が決まる。この場合
、上層にいく程、耐震壁の負担曲げモーメントは小さく
なる。
準モード）に対応した水平方向の加速度を受けた場合、
連層耐震壁の最下層脚部に最大の曲げモーメントとせん
断力とを生じ、この曲げモーメントの大きさに比例して
建物全体の地震エネルギー消費能力が決まる。この場合
、上層にいく程、耐震壁の負担曲げモーメントは小さく
なる。
（第７図参照）
次に第８図に示す如く各層の水平方向の加速度の向きが
同一でない２次以上の高次モードに対応した加速度を受
ける場合、連層耐震壁の最下層脚部に生じる曲げモーメ
ントは相対的に小さくなるが、中間層から上部での負担
曲げモーメントが大きくなる。これは高次モードによる
建造物の中、上層部の変形を小さくする役割を持ってい
ることを意味する。（第９図参照） （発明が解決しようとする課Ｂ） 前記連層耐震壁を用いた耐震構造には、次のような問題
点があった。
同一でない２次以上の高次モードに対応した加速度を受
ける場合、連層耐震壁の最下層脚部に生じる曲げモーメ
ントは相対的に小さくなるが、中間層から上部での負担
曲げモーメントが大きくなる。これは高次モードによる
建造物の中、上層部の変形を小さくする役割を持ってい
ることを意味する。（第９図参照） （発明が解決しようとする課Ｂ） 前記連層耐震壁を用いた耐震構造には、次のような問題
点があった。
（ｉ）中低層建造物においては、耐震壁が負担する長期
軸力が高層建造物に比較して比較的小さく、且つ設計用
の地震力も相対的に小さいため、耐震壁の設計（断面寸
法、配筋）が可能である。
軸力が高層建造物に比較して比較的小さく、且つ設計用
の地震力も相対的に小さいため、耐震壁の設計（断面寸
法、配筋）が可能である。
しかしこの場合でも、高層建造物と同様に耐震壁の水平
剛性が大きいため、連層耐震壁脚部に曲げモーメントの
集中を生じ易く、比較的早期に曲げ降伏を生じる可能性
があり、中小地震時にも曲げ降伏を生じる可能性がある
。
剛性が大きいため、連層耐震壁脚部に曲げモーメントの
集中を生じ易く、比較的早期に曲げ降伏を生じる可能性
があり、中小地震時にも曲げ降伏を生じる可能性がある
。
（ｉｉ）高層建造物においては、長期軸力が大きくなり
、且つ設計用の地震力も大きくなるため、連層耐震壁脚
部の曲げモーメントが相対的に可成り大きくなる。従っ
て断面設計が困難となってくることが多く、仮に設計が
できたとしても、中小地震時での早期の降伏が中低層建
造物に比してより生起し易くなり、大地震時には耐震壁
における圧縮側の付帯柱の軸圧縮力が大きくなり、十分
な圧縮靭性が得られない。
、且つ設計用の地震力も大きくなるため、連層耐震壁脚
部の曲げモーメントが相対的に可成り大きくなる。従っ
て断面設計が困難となってくることが多く、仮に設計が
できたとしても、中小地震時での早期の降伏が中低層建
造物に比してより生起し易くなり、大地震時には耐震壁
における圧縮側の付帯柱の軸圧縮力が大きくなり、十分
な圧縮靭性が得られない。
本発明は前記従来技術の有する問題点に鑑みて提案され
たもので、その目的とする処は、壁・フレーム構造の高
層建造物における連層耐震壁の下層階における地震時の
曲げ応力が軽減され、地震時における建物全体の早期の
損傷が防止されるとともに、塑性歪エネルギー消費能力
が維持される高層建造物の耐震構造を提供する点にある
。
たもので、その目的とする処は、壁・フレーム構造の高
層建造物における連層耐震壁の下層階における地震時の
曲げ応力が軽減され、地震時における建物全体の早期の
損傷が防止されるとともに、塑性歪エネルギー消費能力
が維持される高層建造物の耐震構造を提供する点にある
。
（課題を解決するための手段）
前記の目的を達成するため、本発明に係る高層建造物は
フレーム構造と連層耐震壁とからなる壁・フレーム混合
構造の建造物において、前記フレーム構造の一部の構面
に可撓ブレースまたは可撓耐震壁構面を設けるとともに
、同構面を前記連層耐震壁に連結して構成されている。
フレーム構造と連層耐震壁とからなる壁・フレーム混合
構造の建造物において、前記フレーム構造の一部の構面
に可撓ブレースまたは可撓耐震壁構面を設けるとともに
、同構面を前記連層耐震壁に連結して構成されている。
更に前記可撓ブレースは、所定の耐力とせん断変形能力
を有する構面で、形成されている。
を有する構面で、形成されている。
（作用）
本発明によれば前記したように、連層耐震壁・フレーム
混合構造の高層建造物において、フレーム構造の構面の
一部に、剪断力により生じる剪断変形能力が大きい可撓
ブレースまたは可撓耐震壁構面を設置して前記連層耐震
壁に連結したことによって、地震時における本発明の耐
震構造における連層耐震壁の曲げモーメント分布を従来
の耐震構造と比較したとき、前記可撓ブレースまたは可
撓耐震壁構面の梁による曲げ戻しモーメント効果によっ
て、前記連層耐震壁脚部の曲げモーメントが減少され、
この曲げモーメントの減少分がフレーム構面の柱の軸方
向力の増加分として負担される。
混合構造の高層建造物において、フレーム構造の構面の
一部に、剪断力により生じる剪断変形能力が大きい可撓
ブレースまたは可撓耐震壁構面を設置して前記連層耐震
壁に連結したことによって、地震時における本発明の耐
震構造における連層耐震壁の曲げモーメント分布を従来
の耐震構造と比較したとき、前記可撓ブレースまたは可
撓耐震壁構面の梁による曲げ戻しモーメント効果によっ
て、前記連層耐震壁脚部の曲げモーメントが減少され、
この曲げモーメントの減少分がフレーム構面の柱の軸方
向力の増加分として負担される。
この際、可撓ブレース構面が所定のせん断耐力に達した
後は、一定のせん断強度を保持しつつ、十分なせん断変
形能力を発揮して、建造物全体として梁崩壊メカニズム
に移行して地震エネルギーを消費する。
後は、一定のせん断強度を保持しつつ、十分なせん断変
形能力を発揮して、建造物全体として梁崩壊メカニズム
に移行して地震エネルギーを消費する。
（実施例）
以下本発明を図示の実施例について説明する。
第１図は本発明に係る高層建造物の耐震構造の基本的な
架構を示し、中央部の連層耐震壁（１）と、その両側に
配置されたフレーム構面（２）とから構成され、同フレ
ーム構面（２）の最上階に可撓ブレース構面（３）が設
けられ、同構面（３）が前記連層耐震壁（１）に連結さ
れている。
架構を示し、中央部の連層耐震壁（１）と、その両側に
配置されたフレーム構面（２）とから構成され、同フレ
ーム構面（２）の最上階に可撓ブレース構面（３）が設
けられ、同構面（３）が前記連層耐震壁（１）に連結さ
れている。
なお前記可撓ブレース構面（２）の代りに可撓耐震壁構
面を設置してもよい。
面を設置してもよい。
前記可撓ブレース構面（３）は所定のせん断耐力ｗ Ｑ
ｙに達した後は、第３図に示すようなせん断力、せん
断変形特性を有する可撓構造とされてい図中、δアはせ
ん断降伏変形、。δ工は最大変形を示す。
ｙに達した後は、第３図に示すようなせん断力、せん
断変形特性を有する可撓構造とされてい図中、δアはせ
ん断降伏変形、。δ工は最大変形を示す。
図示の実施例は前記したように構成されているので１、
地震時において前記ブレース構面（３）による曲げ戻し
効果によって、連層耐震壁の負担曲げモーメント分布図
は第２図のａに示す如くなり、可撓ブレース構面のない
従来の耐震壁の負担曲げモーメント分布図すと対比して
明らかなように、連層耐震壁脚部の曲げモーメントが軽
減される。
地震時において前記ブレース構面（３）による曲げ戻し
効果によって、連層耐震壁の負担曲げモーメント分布図
は第２図のａに示す如くなり、可撓ブレース構面のない
従来の耐震壁の負担曲げモーメント分布図すと対比して
明らかなように、連層耐震壁脚部の曲げモーメントが軽
減される。
この曲げモーメントの減少分は、両側のフレーム構面（
２）の柱の軸方向力の増加分によって負担される。
２）の柱の軸方向力の増加分によって負担される。
このように連層耐震壁脚部の曲げモーメントを軽減する
ために配設された前記可撓ブレース構面（３）が、若し
も強度抵抗形の架構であって変形能力がないと、建造物
全体での崩壊メカニズムを形成することができない、し
かるに前記可撓ブレース構面（３）は前掲第３図に示す
ようにせん断変形能力を有し、降伏せん断耐力ｗ Ｑ
ｙに達した後は一定のせん断耐力を保持しつつせん断変
形を生起し、前記可撓ブレース構面（３）が連結された
連層耐震壁（１）にその残存応力が伝達されることによ
り、同連層耐震壁（１）の負担曲げモーメントを減少せ
しめ、各階のフレーム構面（２）への変形を平均に分担
させ、各層に塑性ヒンジを生起せしめ、建造物全体とし
て第４図に示す如き良好な梁崩壊メカニズムに移行せし
め、地震時のエネルギーを吸収するものである。
ために配設された前記可撓ブレース構面（３）が、若し
も強度抵抗形の架構であって変形能力がないと、建造物
全体での崩壊メカニズムを形成することができない、し
かるに前記可撓ブレース構面（３）は前掲第３図に示す
ようにせん断変形能力を有し、降伏せん断耐力ｗ Ｑ
ｙに達した後は一定のせん断耐力を保持しつつせん断変
形を生起し、前記可撓ブレース構面（３）が連結された
連層耐震壁（１）にその残存応力が伝達されることによ
り、同連層耐震壁（１）の負担曲げモーメントを減少せ
しめ、各階のフレーム構面（２）への変形を平均に分担
させ、各層に塑性ヒンジを生起せしめ、建造物全体とし
て第４図に示す如き良好な梁崩壊メカニズムに移行せし
め、地震時のエネルギーを吸収するものである。
か（して前記実施例によれば、従来高層建造物では設計
が困難となる耐震壁の付帯柱脚部の負担圧縮力を軽減す
ることができ、耐震壁脚部の曲げ靭性を向上することが
できる。
が困難となる耐震壁の付帯柱脚部の負担圧縮力を軽減す
ることができ、耐震壁脚部の曲げ靭性を向上することが
できる。
なお前記実施例においては可撓ブレース構面（３）、ま
たは可撓耐震壁構面が、フレーム構面（２）の最上階に
設置されているが、必要に応じて中間階に可撓ブレース
構面、または可撓耐震壁構面を設置し、同構面のせん断
耐力と連層耐震壁（１）の曲げ耐力とを１１節しながら
、各階のフレーム構面（２）への変形を平均に分担させ
ることもできる。
たは可撓耐震壁構面が、フレーム構面（２）の最上階に
設置されているが、必要に応じて中間階に可撓ブレース
構面、または可撓耐震壁構面を設置し、同構面のせん断
耐力と連層耐震壁（１）の曲げ耐力とを１１節しながら
、各階のフレーム構面（２）への変形を平均に分担させ
ることもできる。
（発明の効果）
本発明によれば前記したように、フレーム構造と連層耐
震壁とからなる壁・フレーム混合構造の建造物において
、フレーム構造の一部に設けた可撓ブレース、または可
撓耐震壁構面を連層耐震壁に連結することによって、地
震時に大きな曲げモーメントとせん断力とを負担させ、
建造物各層の変形を小さくして平均に負担させ、建造物
全体として良好な梁崩壊メカニズムに移行し、構造設計
を容易に行なうことができるようにし、中小地震時には
建造物の早期の損傷を防止し、大地震時には耐震壁にお
ける圧縮側付帯柱の負担圧縮力を軽減し、耐震壁曲部の
圧縮靭性を向上し、大地震時には塑性エネルギー吸収能
力を発揮して抵抗し、耐震性能の優れた高層建造物を構
成するものである。
震壁とからなる壁・フレーム混合構造の建造物において
、フレーム構造の一部に設けた可撓ブレース、または可
撓耐震壁構面を連層耐震壁に連結することによって、地
震時に大きな曲げモーメントとせん断力とを負担させ、
建造物各層の変形を小さくして平均に負担させ、建造物
全体として良好な梁崩壊メカニズムに移行し、構造設計
を容易に行なうことができるようにし、中小地震時には
建造物の早期の損傷を防止し、大地震時には耐震壁にお
ける圧縮側付帯柱の負担圧縮力を軽減し、耐震壁曲部の
圧縮靭性を向上し、大地震時には塑性エネルギー吸収能
力を発揮して抵抗し、耐震性能の優れた高層建造物を構
成するものである。
請求項２の発明は前記可撓ブレースまたは可撓耐震壁構
面を、所定のせん断力とせん断変形能力を有する構面で
構成したことによって前記した壁・フレーム混合構造の
高層建造物の耐震機能を発揮せしめるものである。
面を、所定のせん断力とせん断変形能力を有する構面で
構成したことによって前記した壁・フレーム混合構造の
高層建造物の耐震機能を発揮せしめるものである。
第１図は本発明に係る高層建造物の耐震構造の架構を示
す正面図、第２図は本発明の耐震構造と従来構造との地
震時における負担曲げモーメント分布の比較図、第３図
は可撓ブレース構面のせん断力とせん断変形との関係を
示す図表、第４図は本発明に係る耐震構造の崩壊メカニ
ズムを示す説明図、第５図は従来構造の梁崩壊メカニズ
ムを示す説明図、第６図は１次モードに対応した建造物
の各層の応答加速度分布図、第７図は１次モードに対応
した耐震壁の曲げモーメント及びせん断力分布図、第８
図は２次モードに対応した建造物の各層の応答加速度分
布図、第９図は２次モードに対応した耐震壁の曲げモー
メント及びせん断力分布図である。 （＋）−ｍ一連層耐震壁、 （２）−フレーム構面、
（３）−・可撓ブレース構面。 代理人 弁理士 岡 本 重 文 外２名 第１図 第２図 第６図 第７図 ５Ｍ ｕ ４ＩＬ、Ｆυ 第８図 第９図 １３ＶＩ１．Ｌ＋ ５トυ
す正面図、第２図は本発明の耐震構造と従来構造との地
震時における負担曲げモーメント分布の比較図、第３図
は可撓ブレース構面のせん断力とせん断変形との関係を
示す図表、第４図は本発明に係る耐震構造の崩壊メカニ
ズムを示す説明図、第５図は従来構造の梁崩壊メカニズ
ムを示す説明図、第６図は１次モードに対応した建造物
の各層の応答加速度分布図、第７図は１次モードに対応
した耐震壁の曲げモーメント及びせん断力分布図、第８
図は２次モードに対応した建造物の各層の応答加速度分
布図、第９図は２次モードに対応した耐震壁の曲げモー
メント及びせん断力分布図である。 （＋）−ｍ一連層耐震壁、 （２）−フレーム構面、
（３）−・可撓ブレース構面。 代理人 弁理士 岡 本 重 文 外２名 第１図 第２図 第６図 第７図 ５Ｍ ｕ ４ＩＬ、Ｆυ 第８図 第９図 １３ＶＩ１．Ｌ＋ ５トυ
Claims (2)
- （１）フレーム構造と連層耐震壁とからなる壁・フレー
ム混合構造の建造物において、前記フレーム構造の一部
の構面に可撓ブレースまたは可撓耐震壁構面を設けると
ともに、同構面を前記連層耐震壁に連結してなることを
特徴とする高層建造物の耐震構造。 - （２）前記可撓ブレースまたは可撓耐震壁構面は、所定
のせん断耐力に達した後は、一定のせん断強度を保持し
つつせん断変形能力を発揮するように構成された請求項
１記載の高層建造物の耐震構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63286673A JP2514839B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 高層建造物の耐震構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63286673A JP2514839B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 高層建造物の耐震構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02136476A true JPH02136476A (ja) | 1990-05-25 |
| JP2514839B2 JP2514839B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=17707482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63286673A Expired - Lifetime JP2514839B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 高層建造物の耐震構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2514839B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106436905A (zh) * | 2016-07-26 | 2017-02-22 | 东南大学 | 自适应隔震层数的顶部隔震模块建筑结构 |
| CN108222283A (zh) * | 2018-03-15 | 2018-06-29 | 天津城建大学 | 一种填充墙与主体框架的柔性连接结构及其施工方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4854736A (ja) * | 1971-11-08 | 1973-08-01 |
-
1988
- 1988-11-15 JP JP63286673A patent/JP2514839B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4854736A (ja) * | 1971-11-08 | 1973-08-01 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106436905A (zh) * | 2016-07-26 | 2017-02-22 | 东南大学 | 自适应隔震层数的顶部隔震模块建筑结构 |
| CN106436905B (zh) * | 2016-07-26 | 2018-08-21 | 东南大学 | 自适应隔震层数的顶部隔震模块建筑结构 |
| CN108222283A (zh) * | 2018-03-15 | 2018-06-29 | 天津城建大学 | 一种填充墙与主体框架的柔性连接结构及其施工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2514839B2 (ja) | 1996-07-10 |
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Legal Events
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