(57)【要約】【課題】施工が容易であり、また、梁間および柱間の双方に利用でき、さらに、ダンパー用鋼材の取り付け、交換が容易に行える制振ダンパー構造を提供する。【解決手段】軸線方向に所定の隙間をもって配置された一対の鉄骨材１,１が、該鉄骨材１,１より降伏耐力の低いダンパー用鋼材５によって接合されている。ダンパー用鋼材５の両側部に、補剛材６,６がそれぞれ固定されており、この補剛材６,６が鉄骨材１,１にボルト接合されることによって、鉄骨材１,１が補剛材６,６を介してダンパー用鋼材５によって接合されている。したがって、制振ダンパー構造の施工が容易となり、また、梁間および柱間の双方に利用でき、ダンパー用鋼材の取り付け、交換が容易に行える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に所定の隙間をもって配置された一対の鉄骨材が、該鉄骨材より降伏耐力の低いダンパー用鋼材によって接合されてなることを特徴とする制振ダンパー構造。 
【請求項２】
ダンパー用鋼材の両側部に、補剛材がそれぞれ固定されており、この補剛材が鉄骨材にボルト接合されることによって、前記一対の鉄骨材が前記補剛材を介してダンパー用鋼材によって接合されていることを特徴とする請求項１に記載の制振ダンパー構造。 
【請求項３】
ダンパー用鋼材に、座屈耐力を向上させる補強リブが固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の制振ダンパー構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート構造物や鉄骨構造物などの柱や梁からなる主架構内に取り付けられる制振ダンパー構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震時において構造物に入力されるエネルギーを塑性変形による履歴エネルギーとして吸収させ、構造物の破壊を防止もしくは低減する制振ダンパー構造の一例として、特許文献１に記載のものが知られている。
これは、Ｈ形断面鋼材のウェブに開口部を設け、該開口部に前記Ｈ形断面鋼材より降伏耐力の低い鋼板からなる小パネルを取付けた複数の主パネルを有し、これら主パネルを横方向に連接してなる鋼製耐震壁であって、前記小パネルの両面に補剛板を配設し、これら補剛板と前記小パネルとをボルト・ナット等により拘束したことを特徴とするものである。
このような構造によれば、大きな地震が発生すると構造物の骨組より先に鋼製耐震壁が降伏して地震エネルギーを吸収するので、構造物の塑性化や疲労損傷を軽減することができる。また、このとき、開口部に取付けた小パネルに補剛板を設けて座屈耐力を向上させたので、小パネルには小さい座屈変形又は小さい局部座屈を生じるだけで局部歪が小さくなり、疲労特性がより向上して耐震性能を高めることができる。
【特許文献１】特開平１１−１８１９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、制振ダンパー構造の一部を構成する前記主パネルは、Ｈ形断面鋼材のウェブに開口部を設け、該開口部に前記Ｈ形断面鋼材より降伏耐力の低い鋼板からなる小パネルを取付けたものであるので、Ｈ形断面鋼材のウェブに開口部を設けるのに手間がかかり、このため制振ダンパー構造の施工に手間がかかる。
また、前記主パネルは、上下の梁間に設けるものであり、上下に長い構造となっているので、短スパンの境界梁の部分における柱間には設けるのは困難である。
さらに、降伏耐力の低い鋼板からなる小パネルを、主パネルの開口部に溶接によって接合しているので、地震によって小パネルが破損した場合、この小パネルを取り外し、再び新たな小パネルを接合するのに手間がかかる。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、施工が容易であり、また、梁間および柱間の双方に利用でき、さらに、ダンパー用鋼材の取り付け、交換が容易に行える制振ダンパー構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、例えば図１〜図３、（図８〜図１０）に示すように、軸線方向に所定の隙間をもって配置された一対の鉄骨材１,１が、該鉄骨材１,１より降伏耐力の低いダンパー用鋼材５（２０）によって接合されてなることを特徴とする。
【０００６】
前記鉄骨材は、水平方向に沿う梁材や鉛直方向に沿う柱材の一部として構成され、水平に配置される場合は、柱や壁に一端部が固定され、鉛直に配置される場合は梁や床スラブに一端部が固定される。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、一対の鉄骨材が、該鉄骨材より降伏耐力の低いダンパー用鋼材によって接合されているので、従来のように、Ｈ形断面鋼材のウェブに開口部を設ける必要がなく、ダンパー用鋼材を一対の鉄骨材にボルト接合や溶接等によって接合すればよい。したがって、制振ダンパー構造の施工が容易となる。
また、短スパンの境界梁の部分における柱間においても、境界梁を左右一対の鉄骨材と、これら鉄骨材を接合するダンパー用鋼材によって構成すればよいので、柱間においても容易に利用できる。また、梁間においても、間柱となる部分を上下一対の鉄骨材と、これら鉄骨材を接合するダンパー用鋼材によって構成すればよいので、梁間においても容易に利用できる。
さらに、ダンパー用鋼材の幅や厚さを調整することによって、制振ダンパー構造の耐力や剛性を容易に最適なものに調整できる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の制振ダンパー構造において、ダンパー用鋼材５の両側部に、補剛材６,６がそれぞれ固定されており、この補剛材６,６が鉄骨材１,１にボルト接合されることによって、前記一対の鉄骨材１,１が補剛材６,６を介してダンパー用鋼材５によって接合されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、ダンパー用鋼材の両側部に固定された補剛材が、鉄骨材にボルト接合されているので、地震によってダンパー用鋼材が破損した場合、このダンパー用鋼材を、補剛材のボルトを外すことによって、容易に取り外し交換できる。また、取り外し交換の際も、ボルト締めであるので、交換に伴う振動・騒音を軽減できる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の制振ダンパー構造において、ダンパー用鋼材５（２０）に、座屈耐力を向上させる補強リブ９,９（２１,２１）が固定されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、ダンパー用鋼材の座屈耐力が補強リブによって向上するので、地震の際に、該ダンパー用鋼材は小さい座屈変形または小さい局部座屈を生じるだけで局部歪が小さくなり、疲労特性がより向上して耐震性能を高めることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、軸線方向に所定の隙間をもって配置された一対の鉄骨材が、該鉄骨材より降伏耐力の低いダンパー用鋼材によって接合されているので、制振ダンパー構造の施工が容易となるとともに、柱間や梁間においても、左右一対の鉄骨材と、これら鉄骨材を接合するダンパー用鋼材によって構成すればよいので、容易に利用できる。
また、ダンパー用鋼材の両側部に固定された補剛材が、鉄骨材にボルト接合されているので、地震によってダンパー用鋼材が破損した場合、このダンパー用鋼材をボルトを外すことによって、容易に取り外し交換できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
図１〜図３は、本発明に係る制振ダンパー構造の第１例を示すものであり、図１は側面図、図２は平面図、図３は図１におけるＡ―Ａ線断面図である。
【００１４】
これらの図において、符号１，１は鉄骨片持ち梁（鉄骨材）を示す。これら鉄骨片持ち梁１,１は、軸線方向に所定の隙間をもって配置されている。また、鉄骨片持ち梁１は、Ｈ形鋼材２と、このＨ形鋼材２の基端部に形成されたブラケット３とを備えており、このブラケット３が柱や壁等に固定されるようになっている。
前記Ｈ形鋼材２,２のウエブ２ａ,２ａどうしは、Ｈ形鋼材２より降伏耐力の低いダンパー用鋼材５によって接合されている。
【００１５】
すなわち、ダンパー用鋼材５は、低降伏点鋼で形成された長方形板状のものであり、その短辺に沿う側端部には、補剛材６が溶接によって固定されている。この補剛材６は、Ｌ字形のアングル材で形成されており、その一片部がダンパー用鋼材５の側端部に溶接によって固定されている。また、補剛材６の他片部はウエブ２ａに当接されたうえで、複数のボルト７とナット８によってボルト接合されている。したがって、前記鉄骨片持ち梁１,１は、補剛材６,６を介してダンパー用鋼材５によって接合されている。
また、前記ダンパー用鋼材５の長辺に沿う両側端部には、座屈耐力を向上させる補強リブ９,９が溶接によって固定されている。この補強リブ９は帯板状に形成されたものであり、その両端部は前記補剛材６の他片部まで延び、該他片部に溶接によって固定されている。
このように、ダンパー用鋼材５、補剛材６,６、補強リブ９,９は一体的に構成されて、制振ダンパー部１０を構成している。例えば、工場等において、これらを溶接によって一体化して制振ダンパー部１０としてもよいし、現場において溶接よって一体化して制振ダンパー部１０としてもよい。
【００１６】
上記のような制振ダンパー構造は、一方の鉄骨片持ち梁１、制振ダンパー部１０、他方の鉄骨片持ち梁１が連続しており、かつ、制振ダンパー部１０がボルトによって鉄骨片持ち梁１,１に接合されているため、比較的高い剛性を有し、水平力を支持すると共に、面内曲げを拘束する。このため、制振ダンパー構造が地震時に大きな水平力を受けると、制振ダンパー部１０の降伏耐力の低いダンパー用鋼材５が鉄骨構造物などの骨組より先に降伏して履歴エネルギーを吸収し、主架構の塑性化や疲労損傷を軽減して健全な状態に維持することができる。
【００１７】
上記のような構成の制振ダンパー構造は、図４に示すように、中廊下タイプの板状建物で、中廊下部分の短スパン境界梁として利用される。
すなわち、図４は、板状建物の概略構成を示す平面図であり、符号１１ａ,１１ｂは柱、符号１２ａ,１２ｂは梁を示す。この板状建物では、柱１１ａと梁１２ａとで構成された第１架構１３と、柱１１ｂと梁１２ｂとで構成された第２架構１４とを備えており、これら第１架構１３と第２架構１４とは所定間隔をもって配置されており、この間隔に中廊下１５が設けられている。
そして、第１架構１３と第２架構１４とが、本発明に係る制振ダンパー構造によって連結されている。
すなわち、中廊下１５の短スパン境界梁となる部分に、制振ダンパー部１０を備えた制振ダンパー構造が配置され、該制振ダンパー構造の前記鉄骨片持ち梁１,１のうちの一方が第１架構１３の柱１１ａに固定され、他方が第２架構１４の柱１１ｂに固定されている。鉄骨片持ち梁１,１を柱１１ａ,１１ｂに固定する場合、鉄骨片持ち梁１のブラケット３（図１参照）を柱１１ａ,１１ｂに当接し、ボルト３ａによって接合することによって行う。
【００１８】
また、前記制振ダンパー構造は、図５に示すように、コア壁タイプの建物で、コア壁とコア壁とをつなぐ短スパン境界梁として利用される。
すなわち、図５は、コア壁タイプの建物の概略構成を示す平面図であり、符号１６は柱、符号１７は梁、符号１８はコア壁を示す。コア壁１８は平面視Ｌ字形に形成されたものであり、建物の略中央部に、平面視正方形状のコアを形成するように、かつ、所定の間隔をもって配置されている。
そして、隣り合うコア壁１８,１８が、本発明に係る制振ダンパー構造によって連結されている。
すなわち、コア壁１８とコア壁１８とをつなぐ短スパン境界梁となる部分に、制振ダンパー部１０を備えた制振ダンパー構造が配置され、該制振ダンパー構造の前記鉄骨片持ち梁１,１のうちの一方が一方のコア壁１８に固定され、他方が他方のコア壁１８に固定されている。鉄骨片持ち梁１,１をコア壁１８,１８に固定する場合、鉄骨片持ち梁１のブラケット３（図１参照）をコア壁１８,１８に当接し、ボルト３ａによって接合することによって行う。
【００１９】
本実施の形態によれば、一対の鉄骨片持ち梁１,１が、これより降伏耐力の低いダンパー用鋼材５によって補剛材６,６を介して接合されているので、従来のように、Ｈ形断面鋼材のウェブに開口部を設ける必要がなく、ダンパー用鋼材５を一対の鉄骨片持ち梁１,１に補剛材６,６を介してボルト接合すればよい。したがって、制振ダンパー構造の施工が容易となる。
また、短スパンの境界梁の部分における柱１１ａ,１１ｂ間においても、境界梁を左右一対の鉄骨片持ち梁１,１と、これら鉄骨片持ち梁１,１を接合するダンパー用鋼材５と、補剛材６,６によって構成すればよいので、柱１１ａ,１１ｂ間においても容易に利用できる。また、梁間においても、間柱となる部分を上下一対の鉄骨材と、これら鉄骨材を接合するダンパー用鋼材５と、補剛材６,６によって構成すればよいので、梁間においても容易に利用できる。
【００２０】
さらに、ダンパー用鋼材５の両側部に固定された補剛材６,６が、鉄骨片持ち梁１,１にボルト接合されているので、地震によってダンパー用鋼材５が破損した場合、このダンパー用鋼材５を、補剛材６,６のボルト７を外すことによって、容易に取り外し交換できる。また、取り外し交換の際も、ボルト締めであるので、交換に伴う振動・騒音を軽減できる。
加えて、ダンパー用鋼材５に、座屈耐力を向上させる補強リブ９,９が固定されているので、ダンパー用鋼材５の座屈耐力が補強リブ９,９によって向上する。したがって、地震の際に、該ダンパー用鋼材５は小さい座屈変形または小さい局部座屈を生じるだけで局部歪が小さくなり、疲労特性がより向上して耐震性能を高めることができる。
【００２１】
また、ダンパー用鋼材５、補剛材６、補強リブ９が一体化された制振ダンパー部１０と、柱や壁等の躯体に固定される鉄骨片持ち梁１,１とが独立した部材となっているので、それらを別々に取付け施工することが可能となり、施工の自由度が増す。
また、ダンパー用鋼材５の幅や厚さを調整することによって、制振ダンパー構造の耐力や剛性を容易に最適なものに調整できる。
また、大地震後の建物変形によって、両側の鉄骨片持ち梁１,１に食い違いが生じた場合、それらの間にプレートを介在させることによって簡単に調節することができる。
さらに、通常、Ｈ形鋼材どうしを接合する場合、ウエブどうし、フランジどうしをそれぞれスプライスプレートによって接合するが、本実施の形態では、Ｈ形鋼材２,２のフランジ２ｂ,２ｂを接合していないので、その分、材料や手間を軽減でき、大幅なコストダウンが図れる。
また、フランジをつながないことでモーメントが一定となって反曲点の移動がなくなり、鉄骨片持ち梁１の部材低減が図れる。
【００２２】
（第２の実施の形態）
図６および図７は、本発明に係る制振ダンパー構造の第２例を示すものであり、図６は平面図、図７は平断面図である。
これらの図に示す制振ダンパー構造が、図１〜図３に示すものと異なる点は、ダンパー用鋼材５、補剛材６、補強リブ９が一体化された制振ダンパー部１０を、鉄骨片持ち梁１,１の両側に配置した点であり、その他の構成は共通であるので、共通部分には同一符号を付してその説明を省略ないしは簡略化する。
【００２３】
ダンパー用鋼材５、補剛材６、補強リブ９が一体化された２つの制振ダンパー部１０,１０は、Ｈ形鋼材２のウエブ２ａ,２ａの両側に配置され、ウエブ２ａを挟んで配置されている補剛材６,６がボルト７とナット８によってウエブ２ａに固定されている。したがって、所定の隙間をもって配置された鉄骨片持ち梁１,１どうしは、２枚のダンパー用鋼材５,５によって補剛材６・・・を介して接合されている。
このように、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる他、ダンパー用鋼材５が２枚であるので、制振ダンパー構造の耐力や剛性を高めることができる。
また、ダンパー用鋼材５,５が鉄骨片持ち梁１,１に対して対称的に配置されているので、構造上のバランス性が優れたものとなる。
【００２４】
（第３の実施の形態）
図８〜図１０は、本発明に係る制振ダンパー構造の第３例を示すものであり、図８は側面図、図９は平面図、図１０は図８におけるＢ―Ｂ線断面図である。
本実施の形態では、軸線方向に所定の隙間をもって配置された一対の鉄骨片持ち梁１,１が、該鉄骨片持ち梁１,１より降伏耐力の低いダンパー用鋼材２０によって直接接合されている。なお、第１の実施の形態と共通部分には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化している。
図１〜図３では、鉄骨片持ち梁１,１を補剛材６,６を介してダンパー用鋼材５によって接合したが、本例では、補剛材６,６を使用することなく、ダンパー用鋼材２０を直接溶接によって、鉄骨片持ち梁１,１のウエブ２ａ,２ａに固定している。
また、ダンパー用鋼材２０は、前記ダンパー用鋼材５より左右の長さが長くなっており、現場でウエブ２ａ,２ａに直接溶接される。また、ダンパー用鋼材２０の長辺に沿う側端部には、座屈耐力を向上させる補強リブ２１,２１が溶接によって固定されている。なお、この補強リブ２１,２１は予め工場によって、ダンパー用鋼材２０に固定されている。
【００２５】
本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、一対の鉄骨片持ち梁１,１が、これより降伏耐力の低いダンパー用鋼材２０によって接合されているので、従来のように、Ｈ形断面鋼材のウェブに開口部を設ける必要がなく、ダンパー用鋼材２０を一対の鉄骨片持ち梁１,１に接合すればよい。したがって、制振ダンパー構造の施工が容易となる。
また、短スパンの境界梁の部分における柱１１ａ,１１ｂ間においても、境界梁を左右一対の鉄骨片持ち梁１,１と、これら鉄骨片持ち梁１,１を接合するダンパー用鋼材２０とによって構成すればよいので、柱１１ａ,１１ｂ間においても容易に利用できる。また、梁間においても、間柱となる部分を上下一対の鉄骨材と、これら鉄骨材を接合するダンパー用鋼材２０によって構成すればよいので、梁間においても容易に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る制振ダンパー構造の第１例を示すものであり、その側面図である。
【図２】同、平面図である。
【図３】同、図１におけるＡ―Ａ線断面図である。
【図４】同、制振ダンパー構造を備えた板状建物の概略構成を示す平面図である。
【図５】同、制振ダンパー構造を備えたコア壁タイプの建物の概略構成を示す平面図である。
【図６】本発明に係る制振ダンパー構造の第２例を示すものであり、その平面図である。
【図７】同、平断面図である。
【図８】本発明に係る制振ダンパー構造の第３例を示すものであり、その側面図である。
【図９】同、平面図である。
【図１０】同、図８におけるＢ―Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  鉄骨片持ち梁（鉄骨材）
５,２０  ダンパー用鋼材
６  補剛材
７  ボルト
９,２１  補強用リブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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