JPH0573170U - 鉄骨構造物用振動抑制梁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 梁せいを大きくすることなく、耐久性に富み
かつメンテナンスが不要である鉄骨構造物用振動抑制梁
を提供する。 【構成】 鉄骨構造物を構成する鉄骨梁１における下部
フランジ２の長手方向中間下部に、下部フランジ２より
も極めて低い降伏点を有する低降伏点鋼材３を固定す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、大スパンで振動が発生し易い構造物の鋼製梁、橋梁の鋼製梁等に用 いられる鉄骨構造物用振動抑制梁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、鉄骨構造物の振動を抑制する手段としては、(1) 梁の断面を大きくして 剛性を高くする手段、(2) 鉄骨構造物の骨組に固着した取付板に、制振装置付き ブレースまたは制振装置付き鋼製壁パネルにおける制振装置の端部を、複数のボ ルトにより連結する手段、(3) 実開平３−９９１５５号公報により公表されてい るように、鉄骨構造物の骨組に固着した取付板に、制振装置付きコンクリート製 壁パネルにおける制振装置の端部を、複数のボルトにより連結する手段が知られ ている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前記従来の(1) の手段の場合は、梁全体の断面が大きくなるので不経済であり 、かつ梁せいも梁全長にわたって大きくなるので、超高層ビルの場合は、ビル全 体の高さが高くなって使用材料が多くなり不経済である。 また前記従来の(2) の手段の場合は、鉄骨工場と別の場所で製作された制振装 置を、鉄骨工場に運搬して鋼製ブレースまたは鋼製壁パネルに多数のボルトによ り取付ける必要があるので、鉄骨構造物の構築工期およびコストの点で不利であ る。 また前記(3) の手段の場合は、コンクリートパネル製造工場と別の工場で製造 された制振装置をコンクリートパネル製造工場に運搬して、制振装置付きコンク リート壁パネルを製作する必要があるので、鉄骨構造物の構築工期およびコスト の点で不利である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】 前述の問題を有利に解決するために、本考案の鉄骨構造物用振動抑制梁におい ては、鉄骨構造物を構成する鉄骨梁１における下部フランジ２の長手方向中間下 部に、下部フランジ２よりも極めて低い降伏点を有する低降伏点鋼材３を固定す る。

【０００５】

【実施例】

図１ないし図３は本考案の第１実施例を示すものであって、高張力鋼からなる Ｈ形断面の鉄骨梁１における下部フランジ２の下面の長手方向中間部に、その下 部フランジ２よりも極めて低い降伏点を有する軟鋼製逆Ｔ形部材からなる低降伏 点鋼材３が配置され、その低降伏点鋼材３におけるウエブ４の上端部は、前記下 部フランジ２の巾方向中央部に溶接により固着され、鉄骨梁１のウエブ５と低降 伏点鋼材３のウエブ４とは同一垂直面上に配置され、かつ低降伏点鋼材３の端部 は鉄骨梁１の端部から距離Ｌだけ離れて配置されている。

【０００６】 図４および図５は本考案の第２実施例を示すものであって、高張力鋼からなる Ｈ形断面の鉄骨梁１における下部フランジ２の下面の長手方向中間部に、その下 部フランジ２よりも極めて低い降伏点を有する軟鋼製帯状板からなる低降伏点鋼 材３が配置され、その低降伏点鋼材３における巾方向の両側縁部は、前記下部フ ランジ２の下面に溶接により固着されている。

【０００７】 前述のように構成された振動抑制梁６の上面に、コンクリートスラブ等の床版 ７が載置され、通常の荷重時においては、低降伏点鋼材３がその材料の降伏点を 超えるように設定される。 したがって、鉄骨構造物に振動が生じると、前記低降伏点鋼材３は降伏点を超 えたところで変動することになるので、低降伏点鋼材３の降伏後の履歴減衰効果 を利用して鉄骨梁の振動エネルギーを吸収し、鉄骨構造物の振動を抑制すること ができる。

【０００８】 大スパンの鉄骨梁１は中央部のモーメントが大きくなり、しかも、そのモーメ ントが大きくなる範囲は、鉄骨梁１の中央から両端側に向かって、かなり広い範 囲にわたる。 本考案は、このモーメントの大きな部分を利用して、低降伏点鋼材３の引張り および圧縮による履歴減衰作用によって、鉄骨構造物の振動を抑制しようとする ものである。振動による低降伏点鋼材３の歪量は極めて少ないが、鉄骨梁１に固 着される低降伏点鋼材３の長さを相当長くできるので、低降伏点鋼材３全体とし てエネルギー吸収効果を発揮させて、鉄骨構造物の振動を抑制することができる 。 また鉄骨梁１に長い低降伏点鋼材３を固着して振動抑制梁６を構成するので、 その振動抑制梁６の剛性を大きくして振動抑制効果を向上させることができる。

【０００９】 高張力鋼からなる鉄骨梁１と低降伏点鋼材３との降伏点の差が大きいほど、塑 性部分の範囲が大きくなるので、振動抑制効果を向上させることができる。また 鉄骨梁１を常時荷重時において弾性限以内に設定することにより、クリープの発 生を防止して、振動抑制梁６全体としての復元力を維持することができる。

【００１０】 図６は梁のモーメントＭを示す図であって、Ｌ１が低降伏点鋼材３を設置する 範囲である。 また図７は、鉄骨梁１を構成する高張力鋼材の剛性と、低降伏点鋼材の剛性と 、振動抑制梁の剛性との関係、および振動抑制梁の振動による鉛直変位δ₁ と最 大振幅との関係、ならびに振動抑制梁により振動エネルギー吸収（履歴減衰）が 行なわれる部分８とを示している。

【００１１】 本考案を実施する場合、鉄骨梁１を構成する鋼材の降伏点は、２００ＭＰａ〜 ６００ＭＰａの範囲のもの、好ましくは２４０ＭＰａ〜５００ＭＰａのものを使 用し、また低降伏点鋼材３の降伏点は、３０ＭＰａ〜２００ＭＰａの範囲のもの 、好ましくは８０ＭＰａ〜１６０ＭＰａのものを使用する。

【考案の効果】

本考案によれば、鉄骨構造物を構成する鉄骨梁１における下部フランジ２の長 手方向中間下部に、下部フランジ２よりも極めて低い降伏点を有する低降伏点鋼 材３を固定したので、簡単な手段によって、鉄骨構造物の振動を抑制することが でき、かつ鉄骨梁１の下部に低降伏点鋼材３を固着して振動抑制梁６を構成する ので、その振動抑制梁６の耐久性が優れていると共にメンテナンスが不要であり 、さらに振動抑制梁６を構成する鉄骨梁１および低降伏点鋼材３は鋼材であるの で、鉄骨工場で振動抑制梁６を製作することができ、そのため鉄骨構造物の構築 工期およびコストの点で有利である。また鉄骨梁１の両端部の下部に低降伏点鋼 材３が設けられていないので、梁せいを大きくすることなく鉄骨構造物の振動を 抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に係る鉄骨構造物用振動抑
制梁を示す側面図である。

【図２】図１に示す鉄骨構造物用振動抑制梁を拡大して
示す一部切欠側面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。

【図４】本考案の第２実施例に係る鉄骨構造物用振動抑
制梁を示す側面図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ線拡大断面図である。

【図６】梁のモーメント図である。

【図７】高張力鋼材の剛性と低降伏点鋼材の剛性と振動
抑制梁の剛性との関係および振動抑制梁の鉛直変位なら
びに振動抑制梁による振動エネルギー吸収部分を示す図
である。

【符号の説明】

１ 鉄骨梁 ２ 下部フランジ ３ 低降伏点鋼材 ４ ウエブ ５ ウエブ ６ 振動抑制梁 ７ 床版

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄骨構造物を構成する鉄骨梁１における
   下部フランジ２の長手方向中間下部に、下部フランジ２
   よりも極めて低い降伏点を有する低降伏点鋼材３を固定
   した鉄骨構造物用振動抑制梁。