(57)【要約】【課題】  境界梁ダンパーの構造を簡略化し、その施工を容易とする。【解決手段】  構造物における躯体７の間に短スパンの梁の形態で架設することにより、躯体間に相対変位が生じた際に制震ダンパーとして機能して振動エネルギーを吸収する境界梁ダンパーとして、中空の鋼管１を主体としてその長さ方向中央部を塑性変形可能なダンパー部３とし、鋼管の両端部をその内部にコンクリート６を充填することで高剛性のブラケット部８として躯体に一体に接合する。ダンパー部３の周面に塑性変形性能の調整のための開口部４を形成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物における躯体の間に短スパンの梁の形態で架設することにより、前記躯体間に相対変位が生じた際に制震ダンパーとして機能して振動エネルギーを吸収する境界梁ダンパーであって、
中空の鋼管を主体としてその長さ方向中央部を塑性変形可能なダンパー部とし、該鋼管の両端部をその内部にコンクリートを充填することで高剛性のブラケット部とし、該ブラケット部をそれぞれ躯体に一体に接合したことを特徴とする境界梁ダンパー。
【請求項２】
請求項１記載の境界梁ダンパーであって、
ダンパー部の周面に塑性変形性能の調整のための開口部を形成したことを特徴とする境界梁ダンパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は構造物に設置される制震ダンパーに係わり、特に短スパンの梁の形態で設置される境界梁ダンパーに関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物に設置される制震ダンパーとしては各種のものが提案され実用化されているが、特許文献１には鋼材の塑性変形を利用した境界梁ダンパーが提案されている。これは、たとえば超高層のＲＣ造建物における耐震壁としてのコアウォールの間、あるいはコアウォールと他の躯体との間に短スパンの梁の形態で設置されるもので、Ｈ形鋼を主体としてその両端部をコンクリートにより根巻きして躯体に対して一体に接合することにより、地震時に両側の躯体が相対変形した際にはＨ形鋼の中央部を塑性変形せしめて振動減衰効果を得るようにしたものである。
【特許文献１】特開２００３−９００８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１に示される境界梁ダンパーは、Ｈ形鋼の両端部を頑強な鉄筋コンクリート造のブラケット部として施工する必要があることから、ブラケット部での所要配筋量が多大であるし、場合によってはブラケット部をさらに鋼板で被覆したり、ブラケット部にプレストレスを導入する必要もあり、したがって構造が複雑に過ぎるしその施工も必ずしも容易ではない。
【０００４】
上記事情に鑑み、本発明は構造が簡略で施工も容易な境界梁ダンパーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、構造物における躯体の間に短スパンの梁の形態で架設することにより、前記躯体間に相対変位が生じた際に制震ダンパーとして機能して振動エネルギーを吸収する境界梁ダンパーであって、中空の鋼管を主体としてその長さ方向中央部を塑性変形可能なダンパー部とし、該鋼管の両端部をその内部にコンクリートを充填することで高剛性のブラケット部とし、該ブラケット部をそれぞれ躯体に一体に接合したことを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明の境界梁ダンパーにおいて、ダンパー部の周面に塑性変形性能の調整のための開口部を形成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の発明の境界梁ダンパーによれば、鋼管の中央部がそれ自体でダンパーとして機能して優れた制震効果が得られることはもとより、鋼管の両端部にコンクリートを充填することのみで高剛性のブラケット部が形成され、したがってＨ形鋼を主体とする従来の境界梁ダンパーに較べて構成が簡略化され、特にブラケット部に対する配筋工事や型枠工事を省略できることから遙かに容易に施工することが可能である。
【０００８】
請求項２の発明の境界梁ダンパーは、ダンパー部とした鋼管の周面に開口部を形成することにより、その開口部の大きさを調整することでダンパーとしての塑性変形性能を容易にかつ自由に調整することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１〜図３に本発明の一実施形態である境界梁ダンパーを示す。本実施形態の境界梁ダンパーは、前述した特許文献１に示されるものと同様に、たとえば超高層のＲＣ造建物におけるコアウォールの間、あるいはコアウォールと他の躯体との間に短スパンの梁の形態で架設されるものであるが、従来の境界梁ダンパーはＨ形鋼を主体としてその両端部を鉄筋コンクリートにより根巻きすることでブラケット部を形成していたのに対し、本実施形態の境界梁ダンパーはほぼ正方形断面の角形鋼管を主体としてその両端部の内部にコンクリートを充填することでブラケット部を形成したものである。
【００１０】
すなわち、本実施形態の境界梁ダンパーは、たとえば長さが２ｍ程度、断面寸法が７５０ｍｍ×７５０ｍｍ程度の鋼管１を採用し、その中央部付近の内部に２枚の隔壁２を設けることで、それら隔壁２の間の中央部をそのままダンパー部３として機能せしめるものである。
【００１１】
ダンパー部３としての鋼管１の中央部には、４面の周面のうち上面３ａおよび下面３ｂにそれぞれ開口部４が形成されており、それら開口部４の大きさの調整によりこのダンパー部３の剛性、換言すればダンパーとして要求される適切な塑性変形性能が確保されている。つまり、そのような開口部４を形成することなく単なる閉鎖断面の鋼管１のままでは、ダンパー部３での剛性が過大であってダンパーとして有効に機能し得ない場合があるので、鋼管１の上面３ａおよび下面３ｂの一部を切除して適切な大きさの開口部４を形成してそこでの剛性を適度に低下させ、それにより想定される地震時にダンパーとして有効に機能し得るような所望の塑性変形性能を与えるものとしている。そして、そのような開口部４を形成することにより、それら開口部４の両側にリブ状に残された部分がＨ形鋼におけるフランジに相当するとともに、ダンパー部３の両側の側面３ｃはそれぞれＨ形鋼におけるウェブに相当するものとなり、したがって本実施形態の境界梁ダンパーは特にそれら側面３ｃが塑性変形することで従来のＨ形鋼を主体とする境界梁ダンパーと同様の制震効果が得られるものとなっている。
【００１２】
また、鋼管１の両端部上面にはそれぞれコンクリートの充填口５が円形の開口部として形成されており、それら充填口５から鋼管１の両端部内にコンクリート６をコアウォール等の躯体７と一体となるように打設充填することにより、鋼管１の両端部に頑強なコンクリート充填鋼管構造のブラケット部８を形成するものとしている。そして、コンクリート６中に埋設したアンカー筋９を躯体７に定着することによって、それらアンカー筋９およびコンクリート６を介して鋼管１の両端部が躯体７と確実強固に一体化し、それによりこの境界梁ダンパーは躯体７間に短スパンの梁として架設されたものとなっている。
【００１３】
本実施形態の境界梁ダンパーにあっては、地震時に両側の躯体７が相対変位した際には両端部のブラケット部８がそれぞれ躯体７とともに一体に挙動し、それに伴い、上述したようにブラケット部８間のダンパー部３、特にその両側面３ｃが塑性変形して振動エネルギーを吸収し、優れた制震効果が得られる。
【００１４】
また、前述した従来の境界梁ダンパーはＨ形鋼の両端部外側に鉄筋コンクリートを根巻きすることによってブラケット部を形成することから、ブラケット部に対する配筋作業と型枠作業が必要であるが、本実施形態の境界梁ダンパーは鋼管１の両端部内にコンクリート６を充填することのみで良く、それにより鋼管１自体が引っ張り強度と剪断強度を有するばかりでなく内部のコンクリート６の変形を拘束するコンファインド効果を発揮するという頑強なコンクリート充填鋼管構造のブラケット部８を形成できるものである。したがって本実施形態の境界梁ダンパーの施工の際にはアンカー筋９以外には配筋を必要としないし、鋼管１自体が型枠となるので型枠工事も不要であり、従来の境界梁ダンパーに比較してその施工を遙かに簡略化することができる。
【００１５】
なお、上記実施形態ではダンパー部３の上面３ａおよび下面３ｂに開口部４を形成することでその塑性変形性能を調整するようにしたが、そのような開口部４を形成することに代えて、あるいはそれに加えて、ダンパー部３の素材や肉厚、形状を調整することで塑性変形性能を調整することも可能であり、たとえばダンパー部３の両側面３ｃにも開口部やスリットを形成したり、あるいはその素材として軟鋼や極軟鋼を採用することも考えられる。
【００１６】
また、上記実施形態における鋼管１の断面形状や寸法はあくまで一例に過ぎず、境界梁ダンパーとして要求される性能や設置位置、これを接合するべき躯体７の構造やその施工手順等の諸条件に応じて、各部の形状や寸法、躯体７に対する接合の形態等、細部の具体的な構成は適宜の設計的変更が可能であることはいうまでもなく、たとえば上記実施形態における隔壁２やコンクリートの打設口５を設けずとも施工が可能な場合にはそれらを省略しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態である境界梁ダンパーを示す側断面図である。
【図２】同、平面図（図１におけるII−II線視図）である。
【図３】同、正断面図であり、（ａ）はブラケット部の正断面図（図１におけるIIIａ−IIＩａ線視図）、（ｂ）はダンパー部の正断面図（図１におけるIIIｂ−IIＩｂ線視図）である。
【符号の説明】
【００１８】
１  鋼管
２  隔壁
３  ダンパー部
３ａ  上面（周面）
３ｂ  下面（周面）
３ｃ  側面（周面）
４  開口部
５  充填口
６  コンクリート
７  躯体
８  ブラケット部
９  アンカー筋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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