JPH10102682A - 建物の制振構造 - Google Patents
建物の制振構造Info
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- JPH10102682A JPH10102682A JP25851796A JP25851796A JPH10102682A JP H10102682 A JPH10102682 A JP H10102682A JP 25851796 A JP25851796 A JP 25851796A JP 25851796 A JP25851796 A JP 25851796A JP H10102682 A JPH10102682 A JP H10102682A
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- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
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- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims abstract description 5
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Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 制振効果を発揮するには小耐力部材のリンク
に応力を集中させることが必要であるが、応力を集中さ
せるためにリンク周囲の鉄骨梁の剛性を高めると、断面
向上に伴う鉄骨量の増加により施工コストが高くなる。 【解決手段】 鉄骨梁３ａの長さ方向の一部をリンク４
によって構成した建物の制振構造において、前記リンク
４を除く鉄骨梁３ａの外周をＰＣ版８により包囲すると
ともに、該ＰＣ版８と前記鉄骨梁３ａの空隙に高強度モ
ルタル９を注入充填して鉄骨梁３ａに一体化した。
に応力を集中させることが必要であるが、応力を集中さ
せるためにリンク周囲の鉄骨梁の剛性を高めると、断面
向上に伴う鉄骨量の増加により施工コストが高くなる。 【解決手段】 鉄骨梁３ａの長さ方向の一部をリンク４
によって構成した建物の制振構造において、前記リンク
４を除く鉄骨梁３ａの外周をＰＣ版８により包囲すると
ともに、該ＰＣ版８と前記鉄骨梁３ａの空隙に高強度モ
ルタル９を注入充填して鉄骨梁３ａに一体化した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄骨梁を用いた建
物の制振構造に関し、特に建物外観の意匠性を兼用した
制振構造に関する。
物の制振構造に関し、特に建物外観の意匠性を兼用した
制振構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、建物の制振構造の代表的なものと
しては、Ｙ形ブレース（特公昭５０−３２５３９号公報
参照）や制振間柱（特開昭５−２８７９３３号公報参
照）などが知られている。いずれも、地震の発生時に、
それらに組込まれる小耐力部材（以下リンクと称する）
を早期に降伏させることにより、地震による振動エネル
ギをこれらの部材の塑性エネルギに変換ことで振動応答
を抑え、建物に制振効果を付与するものである。
しては、Ｙ形ブレース（特公昭５０−３２５３９号公報
参照）や制振間柱（特開昭５−２８７９３３号公報参
照）などが知られている。いずれも、地震の発生時に、
それらに組込まれる小耐力部材（以下リンクと称する）
を早期に降伏させることにより、地震による振動エネル
ギをこれらの部材の塑性エネルギに変換ことで振動応答
を抑え、建物に制振効果を付与するものである。
【０００３】しかしながら、Ｙ形ブレース及び間柱は、
上下の梁間に組み込まれるものであるため、出入口や通
路などの開口部の平面計画と、Ｙ形ブレースまたは間柱
の配置計画とを両立させることができないという課題が
ある。加えてこれら制振部材は建物架構全体の剛性に比
べてその剛性が著しく低く、通常の建物で大きな制振効
果を期待するためには、多数を組み込む必要があるた
め、ますます平面計画を阻害する原因となる。
上下の梁間に組み込まれるものであるため、出入口や通
路などの開口部の平面計画と、Ｙ形ブレースまたは間柱
の配置計画とを両立させることができないという課題が
ある。加えてこれら制振部材は建物架構全体の剛性に比
べてその剛性が著しく低く、通常の建物で大きな制振効
果を期待するためには、多数を組み込む必要があるた
め、ますます平面計画を阻害する原因となる。
【０００４】そこで、本出願人は、先に鉄骨梁の長さ方
向の一部をリンクによって代替することを提案した。こ
れによれば、上下の梁間に組み込まれるものではないた
め、開口部の平面計画及び制振構造の配置計画を容易に
行うことができる。
向の一部をリンクによって代替することを提案した。こ
れによれば、上下の梁間に組み込まれるものではないた
め、開口部の平面計画及び制振構造の配置計画を容易に
行うことができる。
【０００５】また、リンクを溶接などによって鉄骨梁に
接合した場合には、地震後のメンテナンスのなどの負担
が大きいため、本出願人は、前記小耐力部材と鉄骨梁と
の間を接続プレートを介して連結するとともに、接続プ
レートに開口された複数のボルト挿通孔にボルトを挿通
し、他端にナットをねじ込むことで前記梁と小耐力部材
とを接合した構造を開発した。
接合した場合には、地震後のメンテナンスのなどの負担
が大きいため、本出願人は、前記小耐力部材と鉄骨梁と
の間を接続プレートを介して連結するとともに、接続プ
レートに開口された複数のボルト挿通孔にボルトを挿通
し、他端にナットをねじ込むことで前記梁と小耐力部材
とを接合した構造を開発した。
【０００６】この構造によれば、地震によってリンクが
変形を受けた後は、ボルトを取外すことによって該当す
るリンク部材を撤去し、新たに作られた、あるいは交換
部品として予め保管されている同一寸法、同一仕様のリ
ンクを梁の間にセットし、接続プレートを介して再度ボ
ルトナットで締結結合することで、復旧が完了する。
変形を受けた後は、ボルトを取外すことによって該当す
るリンク部材を撤去し、新たに作られた、あるいは交換
部品として予め保管されている同一寸法、同一仕様のリ
ンクを梁の間にセットし、接続プレートを介して再度ボ
ルトナットで締結結合することで、復旧が完了する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この種の梁において
は、リンクに応力を集中させることが必要であり、その
ためにはリンク周囲の剛性を高める必要があるが、鉄骨
の板厚を増したり、梁背を大きく取ったり、ボックス型
などに形成したりすると、断面向上に伴う鉄骨量の増加
により施工コストが高くなる。
は、リンクに応力を集中させることが必要であり、その
ためにはリンク周囲の剛性を高める必要があるが、鉄骨
の板厚を増したり、梁背を大きく取ったり、ボックス型
などに形成したりすると、断面向上に伴う鉄骨量の増加
により施工コストが高くなる。
【０００８】また、リンクの配置箇所はその性質上、当
該リンク部材の配置部位では鉛直荷重を負担しない構造
とし、かつリンク部材の交換等のメンテナンスが容易に
行い得る部位であることが望ましく、このような部位と
してゴンドラなどを用いて復旧工事が容易に行える吹き
抜けが挙げられる。
該リンク部材の配置部位では鉛直荷重を負担しない構造
とし、かつリンク部材の交換等のメンテナンスが容易に
行い得る部位であることが望ましく、このような部位と
してゴンドラなどを用いて復旧工事が容易に行える吹き
抜けが挙げられる。
【０００９】しかし、吹き抜け部分に当該リンクを配置
すると、鉄骨梁がむき出しの状態で露出して絶えず目に
触れることになるので、塗装などのメンテナンスを定期
的に行う必要が生じるだけでなく、外観的には未完成で
あるような感じを抱かせてしまい易く、意匠性の面で問
題がある。
すると、鉄骨梁がむき出しの状態で露出して絶えず目に
触れることになるので、塗装などのメンテナンスを定期
的に行う必要が生じるだけでなく、外観的には未完成で
あるような感じを抱かせてしまい易く、意匠性の面で問
題がある。
【００１０】本発明は、以上の問題に鑑みなされたもの
であって、その目的は、リンク周囲の梁材の鉄骨量を増
すことなく、剛性の向上が図れるとともに、外観、意匠
性の向上が図れる建物の制振構造を提供するものであ
る。
であって、その目的は、リンク周囲の梁材の鉄骨量を増
すことなく、剛性の向上が図れるとともに、外観、意匠
性の向上が図れる建物の制振構造を提供するものであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明のうち請求項１記載の発明は、鉄骨梁の長さ
方向の一部を小耐力部材（リンク）によって構成した建
物の制振構造において、前記小耐力部材（リンク）を除
く鉄骨梁の外周をＰＣ版により包囲するとともに、該Ｐ
Ｃ版と前記鉄骨梁の空隙に高強度モルタルを注入充填し
て前記鉄骨梁と一体化したことを特徴とするものであ
る。
め、本発明のうち請求項１記載の発明は、鉄骨梁の長さ
方向の一部を小耐力部材（リンク）によって構成した建
物の制振構造において、前記小耐力部材（リンク）を除
く鉄骨梁の外周をＰＣ版により包囲するとともに、該Ｐ
Ｃ版と前記鉄骨梁の空隙に高強度モルタルを注入充填し
て前記鉄骨梁と一体化したことを特徴とするものであ
る。
【００１２】なお、この発明で言う「 リンク」とは、地
震発生により建物架構に応力が発生すると、他の素材よ
りも早期に降伏して、応力が降伏耐力を上回ったときか
ら、弾塑性挙動による履歴減衰性能を生じ、制振効果を
発揮する小耐力の部材を言い、一般には「ダンパ」、あ
るいはその形状、機能から「ダブルカラムダンパ」など
とも称されているが、いずれも同一機能を発揮する部材
である。
震発生により建物架構に応力が発生すると、他の素材よ
りも早期に降伏して、応力が降伏耐力を上回ったときか
ら、弾塑性挙動による履歴減衰性能を生じ、制振効果を
発揮する小耐力の部材を言い、一般には「ダンパ」、あ
るいはその形状、機能から「ダブルカラムダンパ」など
とも称されているが、いずれも同一機能を発揮する部材
である。
【００１３】リンクの一例として、低降伏点鋼が掲げら
れる。推奨される低降伏点鋼としては、例えばＢＴ−Ｌ
ＹＰ１００またはＢＴ−ＬＹＰ２３５（ともに、新日本
製鐵株式会社製の商品名）及びこれらの同等品を採用す
ることができる。前者の降伏応力σｙは１．０ｔ／ｃｍ
2 破断応力σｕは２．４ｔ／ｃｍ2 であり、後者の降伏
応力σｙは２．４ｔ／ｃｍ2 、破断応力σｕは３．５ｔ
／ｃｍ2 である。
れる。推奨される低降伏点鋼としては、例えばＢＴ−Ｌ
ＹＰ１００またはＢＴ−ＬＹＰ２３５（ともに、新日本
製鐵株式会社製の商品名）及びこれらの同等品を採用す
ることができる。前者の降伏応力σｙは１．０ｔ／ｃｍ
2 破断応力σｕは２．４ｔ／ｃｍ2 であり、後者の降伏
応力σｙは２．４ｔ／ｃｍ2 、破断応力σｕは３．５ｔ
／ｃｍ2 である。
【００１４】またリンクの素材としては、前記低降伏点
鋼のほかに、普通鋼材、アルミなどの金属を使用するこ
とも可能である。
鋼のほかに、普通鋼材、アルミなどの金属を使用するこ
とも可能である。
【００１５】したがって、請求項１記載の発明にあって
は、鉄骨量を増すことなく、リンク周囲の梁剛性を向上
させることが出来、安価に施工できる。また、鉄骨むき
出しでないため、建物の外観的な意匠性も向上できる。
は、鉄骨量を増すことなく、リンク周囲の梁剛性を向上
させることが出来、安価に施工できる。また、鉄骨むき
出しでないため、建物の外観的な意匠性も向上できる。
【００１６】本発明のうち請求項２記載の発明は、前記
リンクを備えた鉄骨梁が、平面的に見て建物の四隅部に
おいて上下階方向に吹抜け状態で整列配置されているこ
とを特徴とするものである。
リンクを備えた鉄骨梁が、平面的に見て建物の四隅部に
おいて上下階方向に吹抜け状態で整列配置されているこ
とを特徴とするものである。
【００１７】したがって、請求項２記載の発明にあって
は、建物の四隅が吹抜け状態となることによる意匠的空
間を構成するほか、各階におけるリンクの補修を建物の
四隅部において、ゴンドラなどを用いて容易に行うこと
が出来る。
は、建物の四隅が吹抜け状態となることによる意匠的空
間を構成するほか、各階におけるリンクの補修を建物の
四隅部において、ゴンドラなどを用いて容易に行うこと
が出来る。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面を参照して説明する。図１〜図３は本発明に
かかる制振構造を備えた高層の建物１を示し、この建物
１は、平面的に見て四角形状であって、地上１６階、地
下２階の高層建物であり、複数の柱２、及び梁３により
建物架構が構成されている。
を添付図面を参照して説明する。図１〜図３は本発明に
かかる制振構造を備えた高層の建物１を示し、この建物
１は、平面的に見て四角形状であって、地上１６階、地
下２階の高層建物であり、複数の柱２、及び梁３により
建物架構が構成されている。
【００１９】そしてこの建物１は、各階の外側の梁３の
隅角部にリンク４を備え、その結果建物の四隅に四角形
状にリンク４を設けて上下階方向に整列配置され、この
配置箇所を吹抜け５とした特有の意匠的外観を構成して
いる。
隅角部にリンク４を備え、その結果建物の四隅に四角形
状にリンク４を設けて上下階方向に整列配置され、この
配置箇所を吹抜け５とした特有の意匠的外観を構成して
いる。
【００２０】図４にその吹抜け部分の架構構造の詳細を
示す。この構造において、リンク４の側面および断面形
状は”王”の字状の形をなし、その両側フランジ６を梁
３の接合端面に形成されたフランジ７部に結合し、ボル
トナットを介して着脱可能に接合されている。
示す。この構造において、リンク４の側面および断面形
状は”王”の字状の形をなし、その両側フランジ６を梁
３の接合端面に形成されたフランジ７部に結合し、ボル
トナットを介して着脱可能に接合されている。
【００２１】また、梁３のフランジ部７から連続する部
位は、図５（ａ）の断面図に示すように、梁本体となる
鉄骨梁を構成するＨ型鋼３ａの外周をＰＣ版８で包囲
し、内部に高強度モルタル９を充填し、一体化すること
によって、ＰＣ版８で包囲された状態で柱２に連結し、
これによってリンク４周囲における梁の剛性を確保して
いる。同時に鉄骨むき出しによる意匠性及び耐久性の低
下を防止している。
位は、図５（ａ）の断面図に示すように、梁本体となる
鉄骨梁を構成するＨ型鋼３ａの外周をＰＣ版８で包囲
し、内部に高強度モルタル９を充填し、一体化すること
によって、ＰＣ版８で包囲された状態で柱２に連結し、
これによってリンク４周囲における梁の剛性を確保して
いる。同時に鉄骨むき出しによる意匠性及び耐久性の低
下を防止している。
【００２２】これに対し、リンク４は図５（ｂ）に示す
ようにむき出しのままの状態であって、必要に応じて直
ちに着脱可能となるよう、そのフランジ６を前記ボルト
１０を介して前記梁３のフランジ部７にねじ込んで締結
結合している。
ようにむき出しのままの状態であって、必要に応じて直
ちに着脱可能となるよう、そのフランジ６を前記ボルト
１０を介して前記梁３のフランジ部７にねじ込んで締結
結合している。
【００２３】このため、建物１の各角部に形成された吹
抜け５を囲う四本の梁３の各中央部分にリンク４が接続
された形態となり、その両側部の梁本体は鉄骨がむき出
しにはならず、リンクが一種のアクセントとなる意匠形
状が形成されることになる。
抜け５を囲う四本の梁３の各中央部分にリンク４が接続
された形態となり、その両側部の梁本体は鉄骨がむき出
しにはならず、リンクが一種のアクセントとなる意匠形
状が形成されることになる。
【００２４】以上の構成における建物１に地震エネルギ
ーが入力されると、リンク４が地震エネルギーを吸収
し、吹抜け部５における柱２と梁３との接合部にかかる
応力を低減でき、柱２と梁３との接合部の破損を未然に
防止する。
ーが入力されると、リンク４が地震エネルギーを吸収
し、吹抜け部５における柱２と梁３との接合部にかかる
応力を低減でき、柱２と梁３との接合部の破損を未然に
防止する。
【００２５】地震後はリンク４の変形度合を診断した
後、必要があれば建物１の四隅部に支保工を組み、ゴン
ドラなどを介してリンク４の交換作業を行えば、建物の
外観の主要部を覆い隠すことなく迅速に修復工事を行う
ことが出来る。
後、必要があれば建物１の四隅部に支保工を組み、ゴン
ドラなどを介してリンク４の交換作業を行えば、建物の
外観の主要部を覆い隠すことなく迅速に修復工事を行う
ことが出来る。
【００２６】なお、リンク４の形状は、図４に図示した
以外に、種々の形状を取り得ることが出来ることは勿論
である。
以外に、種々の形状を取り得ることが出来ることは勿論
である。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる建
物の耐震構造にあっては、鉄骨量を増すことなく、リン
ク周囲の梁剛性を向上させることが出来、安価に施工で
きる。また、梁本体の鉄骨がむき出しにされないため、
建物の外観的な意匠性及び耐久性をも向上できる利点が
ある。
物の耐震構造にあっては、鉄骨量を増すことなく、リン
ク周囲の梁剛性を向上させることが出来、安価に施工で
きる。また、梁本体の鉄骨がむき出しにされないため、
建物の外観的な意匠性及び耐久性をも向上できる利点が
ある。
【００２８】また、請求項２の構成とすることによっ
て、建物の四隅が吹抜けとなることによる意匠的空間を
構成するほか、各階におけるリンクの補修を建物の四隅
部において、ゴンドラなどを用いて容易に行うことが出
来る利点がある。
て、建物の四隅が吹抜けとなることによる意匠的空間を
構成するほか、各階におけるリンクの補修を建物の四隅
部において、ゴンドラなどを用いて容易に行うことが出
来る利点がある。
【図１】本発明にかかる制振構造備えた建物の軸組図で
ある。
ある。
【図２】図１のＡ−Ａ断面における梁伏図である。
【図３】同建物の外観パース図である。
【図４】本発明の要部を拡大して示す姿図である。
【図５】（ａ）は梁の断面図である。（ｂ）はリンクの
断面図である。
断面図である。
１ 建物 ２ 柱 ３ 梁 ３ａ 鉄骨梁（Ｈ型鋼） ４ リンク ８ ＰＣ版 ９ 高強度モルタル
Claims (2)
- 【請求項１】 鉄骨梁の長さ方向の一部を小耐力部材に
よって構成した建物の制振構造において、前記小耐力部
材を除く鉄骨梁の外周をＰＣ版により包囲するととも
に、該ＰＣ版と前記鉄骨梁の空隙に高強度モルタルを注
入充填して前記鉄骨梁と一体化したことを特徴とする建
物の制振構造。 - 【請求項２】 前記小耐力部材を備えた鉄骨梁が、建物
の四隅部において上下階方向に吹抜け状態で整列配置さ
れていることを特徴とする請求項１記載の建物の制振構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25851796A JP3772415B2 (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 建物の制振構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25851796A JP3772415B2 (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 建物の制振構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10102682A true JPH10102682A (ja) | 1998-04-21 |
| JP3772415B2 JP3772415B2 (ja) | 2006-05-10 |
Family
ID=17321317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25851796A Expired - Fee Related JP3772415B2 (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 建物の制振構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3772415B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002115416A (ja) * | 2000-10-11 | 2002-04-19 | Shimizu Corp | 多層建築物 |
| JP2008240513A (ja) * | 2008-04-22 | 2008-10-09 | Ohbayashi Corp | ボルト接合部の制振構造 |
| JP2011236685A (ja) * | 2010-05-12 | 2011-11-24 | Nippon Light Metal Co Ltd | 制震装置 |
| JP2013119513A (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | Ohbayashi Corp | 鉄筋コンクリート部材の耐震補強方法及び修復方法 |
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-
1996
- 1996-09-30 JP JP25851796A patent/JP3772415B2/ja not_active Expired - Fee Related
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