(57)【要約】【課題】鉄筋コンクリート構造物に対して、容易、かつ、経済的に適用できて、鉄筋コンクリート構造物に加わるエネルギーを吸収できるエネルギー吸収装置を提供する。【解決手段】本発明のエネルギー吸収装置１は、棒の軸に沿った方向に連続する多数の凹凸を周面に備えた棒体（異形鉄筋３）と、棒体の周面を取り囲むように設けられて棒体の周面に付着されたエネルギー吸収体（鉛体４）とを備え、棒体が、鉄筋コンクリート構造物の鉄筋として鉄筋コンクリート構造物のコンクリート内に埋め込まれ、エネルギー吸収体が、鉄筋コンクリート構造物の一方の構造部材と他方の構造部材との接合部に設けられる。【選択図】図１
2008240482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒の軸に沿った方向に連続する多数の凹凸を周面に備えた棒体と、棒体の周面を取り囲むように設けられて棒体の周面に付着されたエネルギー吸収体とを備えたことを特徴とするエネルギー吸収装置。
【請求項２】
棒体が、鉄筋コンクリート構造物の鉄筋として鉄筋コンクリート構造物のコンクリート内に埋め込まれ、エネルギー吸収体が、鉄筋コンクリート構造物の一方の構造部材と他方の構造部材との接合部に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー吸収装置。
【請求項３】
棒体とコンクリートとの付着を阻止するための付着阻止管が、棒体の周面を取り囲むように設けられたことを特徴とする請求項２に記載のエネルギー吸収装置。
【請求項４】
棒体のさびを防止する防錆材が、付着阻止管と棒体の周面との間に設けられたことを特徴とする請求項３に記載のエネルギー吸収装置。
【請求項５】
棒体が異形鉄筋であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のエネルギー吸収装置。
【請求項６】
エネルギー吸収体が鉛体であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のエネルギー吸収装置。
【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に対して、容易、かつ、経済的に適用可能なエネルギー吸収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート構造物の純ラーメン構造は、梁端部を降伏させて地震エネルギーを吸収する構造となっている。しかし、梁端部を降伏させる構造では、繰り返し変形を受けると、梁部材の損傷が激しくなり、また、降伏した鉄筋の範囲が柱梁の接合部内へ進展するため、梁部材及び柱梁の接合部の修復に多大な時間と費用がかかる。
一方、筒体の両端の開口が蓋で塞がれた筒状筐体と、筒状筐体の筒体の中心軸に沿って設けられ筒状筐体の筒体の一端に設けられた蓋を貫通して筒状筐体の内部と筒状筐体の外部とに跨って延長する棒体と、筒状筐体の内部に設けられた鉛体とを備え、筒状筐体の内部に位置される棒体には棒体の周面より突出する１つの環状膨出部が設けられた構造のエネルギー吸収装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このエネルギー吸収装置は、互いに相対運動する一対の構造部材のうちの一方の構造部材に筒状筐体の外部に突出する棒体の一端部が連結され、他方の構造部材に筒状筐体が連結され、構造部材に力が加わった場合に棒体の動きが鉛体の塑性流動抵抗により規制されることによって、構造部材に加わった力のエネルギーを吸収する装置である。
従って、当該エネルギー吸収装置を用いて上記梁端部に加わるエネルギーを吸収することが考えられる。
【特許文献１】特開２００３−１９３４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述したエネルギー吸収装置を鉄筋コンクリート構造物に用いる場合、エネルギー吸収装置を鉄筋コンクリート構造物に連結しなければならず、また、エネルギー吸収装置と鉄筋コンクリート構造物とを互いに強固に連結するために頑丈な連結構造が必要となるため、コスト及び作業手間が嵩むといった課題があった。
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、鉄筋コンクリート構造物に対して、容易、かつ、経済的に適用できて、鉄筋コンクリート構造物に加わるエネルギーを吸収できるエネルギー吸収装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のエネルギー吸収装置は、棒の軸に沿った方向に連続する多数の凹凸を周面に備えた棒体と、棒体の周面を取り囲むように設けられて棒体の周面に付着されたエネルギー吸収体とを備えたことを特徴とする。
棒体が、鉄筋コンクリート構造物の鉄筋として鉄筋コンクリート構造物のコンクリート内に埋め込まれ、エネルギー吸収体が、鉄筋コンクリート構造物の一方の構造部材と他方の構造部材との接合部に設けられたことも特徴とする。
棒体とコンクリートとの付着を阻止するための付着阻止管が、棒体の周面を取り囲むように設けられたことも特徴とする。
棒体のさびを防止する防錆材が、付着阻止管と棒体の周面との間に設けられたことも特徴とする。
棒体が異形鉄筋であることも特徴とする。
エネルギー吸収体が鉛体であることも特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のエネルギー吸収装置によれば、構成部材が、棒体とエネルギー吸収体だけなので、コストを安くでき、また、エネルギー吸収装置の棒体を鉄筋コンクリート構造物の鉄筋として用いることができるので、鉄筋コンクリート構造物への連結構造を不要とでき、鉄筋コンクリート構造物に対して、容易、かつ、経済的に適用できるエネルギー吸収装置が得られる。
棒体が、鉄筋コンクリート構造物の鉄筋として鉄筋コンクリート構造物のコンクリート内に埋め込まれ、エネルギー吸収体が、鉄筋コンクリート構造物の一方の構造部材と他方の構造部材との接合部に設けられたので、鉄筋としての棒体が、鉄筋コンクリート構造物への連結構造を不要とし、かつ、エネルギー吸収体が、地震時のエネルギーを吸収するため、接合部の損傷を小さくできる。
付着阻止管が棒体とコンクリートとの付着を阻止したので、エネルギー吸収体に対する棒体のずれ量を多くでき、エネルギー吸収量を多くできる。
防錆材が付着阻止管と棒体の周面との間に設けられたことで、棒体のさびの発生を防止でき、棒体の動きをスムーズにできるので、鉛体に対する棒体のずれ量を多くでき、エネルギー吸収量を多くできる。
棒体として鉄筋コンクリート構造の鉄筋などに使用する異形鉄筋を用いたことにより、専用の棒体を形成する必要がなく、エネルギー吸収装置を経済的に製造できる。
エネルギー吸収体として鉛体を用いたので、エネルギー吸収（減衰）効果が高く、かつ、耐久性に優れたエネルギー吸収装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
最良の形態１
図１及び図２は最良の形態１を示し、図１（ａ）はエネルギー吸収装置の外観を示し、図１（ｂ）はエネルギー吸収装置の断面を示し、図２はエネルギー吸収装置の棒体を鉄筋コンクリート構造物としての鉄筋コンクリート建物のコンクリート内に埋め込み、エネルギー吸収体としての鉛体を柱梁の接合部に設けた例を示す。
【０００７】
図１を参照し、エネルギー吸収装置１の構造を説明する。エネルギー吸収装置１は、棒体としての異形鉄筋３と、エネルギー吸収体としての鉛体４とにより形成される。異形鉄筋３は、鉄筋コンクリート構造物に用いられる鉄筋であって、丸鋼棒の周面に棒の軸に沿った方向に連続する規則的な多数の凹凸を備えた鉄筋である。規則的な多数の凹凸の形態は、異形鉄筋を製造するメーカーによって様々である。鉛体４は、異形鉄筋３の周面を取り囲むように設けられて異形鉄筋３の周面に付着した断面円形状又は断面角形状の筒により形成される。異形鉄筋３は鉛体４の筒の中心軸と同軸に設けられる。鉛体４の筒の径は異形鉄筋３の径の２倍以上、よって、鉛体４の断面積は異形鉄筋３の断面積の４倍以上が好ましい。
【０００８】
エネルギー吸収装置１は、例えば、図外の半割り筒形状の成形型を用いて製造できる。この成形型の筒の両端面の中央にはそれぞれ異形鉄筋３が貫通する孔が形成され、一方の半割りの筒の周面には筒の内外に貫通する鉛充填用の孔が形成される。成形型の筒の径は異形鉄筋３の径の２倍程度である。異形鉄筋３が成形型の筒の両端面の孔を貫通するように成形型の筒の軸心に設置された状態で、鉛充填用の孔から成形型の筒の内側に溶融状態の鉛を充填し、鉛が冷えたら、鉛体４と異形鉄筋３とを成形型より脱型することにより、エネルギー吸収装置１を得ることができる。
【０００９】
最良の形態１のエネルギー吸収装置１は、異形鉄筋３と鉛体４との付着表面積によって異形鉄筋３に対する鉛体４の抵抗力（付着抵抗力）が決まる構造である。この付着表面積は、異形鉄筋３の周長さ×鉛４と接触させる異形鉄筋３の長さ（異形鉄筋３の軸に沿った方向の長さ）で決まる。
【００１０】
図２に示すように、エネルギー吸収装置１の異形鉄筋３を鉄筋コンクリート梁５の鉄筋として用い、エネルギー吸収装置１の鉛体４を梁５と柱６との接合部７に位置させた後に、接合部７にコンクリートを打設して梁５と柱６とを接合することで、鉄筋コンクリート建物１０を構築する。鉛体４は、接合部７において互いに対向する梁端部８１と梁端部８２とに跨る長さに形成される。
【００１１】
以上のように構築された鉄筋コンクリート建物１０によれば、地震の際に鉄筋コンクリート建物１０の梁５と柱６とに力が加わった場合に、異形鉄筋３の動きが鉛体４の抵抗力により規制されることによって、梁５と柱６とに加わった力のエネルギーが吸収（減衰）される。つまり、梁端部８１；８２の鉄筋を降伏させずに、鉛体４の抵抗力によって梁端部８１；８２で地震エネルギーを吸収できる。よって、耐震性能が向上し、梁端部８１；８２及び接合部７の損傷を小さくできる鉄筋コンクリート建物１０を構築できる。
【００１２】
最良の形態１のエネルギー吸収装置１によれば、構成部材が、異形鉄筋３と鉛体４だけなので、コストを安くでき、また、エネルギー吸収装置１の異形鉄筋３を鉄筋コンクリート構造物のコンクリート内に埋め込む鉄筋として用いることができるため、従来のような鉄筋コンクリート構造物への連結構造も不要とできるので、エネルギー吸収効果の高い鉄筋コンクリート構造物を安価に構築できる。即ち、鉄筋コンクリート構造物に対して、容易、かつ、経済的に適用できるエネルギー吸収装置１が得られる。
また、エネルギー吸収装置１の鉛体４を梁５と柱６との接合部７に設けて鉄筋コンクリート構造物１０を構築したので、梁端部８１；８２で地震エネルギーを吸収できる鉄筋コンクリート建物１０が得られる。
また、鉄筋コンクリート構造の鉄筋などに使用する異形鉄筋３を用いるので、従来のエネルギー吸収装置にように専用の棒を形成する必要がなく、エネルギー吸収装置１を経済的に製造できる。
また、エネルギー吸収体として鉛体４を用いたので、エネルギー吸収（減衰）効果が高く、かつ、耐久性に優れたエネルギー吸収装置１を得ることができる。
【００１３】
最良の形態２
図３に示すように、例えば塩化ビニルのような合成樹脂により形成されて異形鉄筋３とコンクリートとの付着を阻止するための付着阻止管１５が、接合部７の梁端部８１；８２に位置する鉛体４の両方の端面１６；１７から鉛体４より離れる方向に延長して異形鉄筋３の周面を取り囲むように設けられた構成とする。
さらに、図３のＡ部拡大図で詳細に示すように、付着阻止管１５と異形鉄筋３との間に例えばグリース（固形潤滑油）のような防錆材２０が充填されて設けられた構成とする。
最良の形態２によれば、付着阻止管１５が、梁端部８１；８２及び梁５においてエネルギー吸収装置１の異形鉄筋３とコンクリートとの付着を阻止したので、鉛体４に対する異形鉄筋３のずれ量を多くでき、エネルギー吸収量を多くできる。
また、防錆材２０を設ければ、異形鉄筋３のさびの発生を防止でき、異形鉄筋３の動きをスムーズにできるので、鉛体４に対する異形鉄筋３のずれ量を多くでき、エネルギー吸収量を多くできる。
【００１４】
最良の形態３
図４に示すように、鉛体４の長さを、接合部７において互いに対向する梁端部８１と梁端部８２とに跨がらない長さ、即ち、梁端部８１と梁端部８２との間の距離よりも短い長さに形成され、かつ、付着阻止管１５が、鉛体４の両方の端面１６；１７から梁端部８１；８２まで延長して異形鉄筋３の周面を取り囲むように設けられ、付着阻止管１５と異形鉄筋３との間に防錆材２０が充填されて設けられた構成とする。
最良の形態４によれば、鉛体４のコストを低減できるので、最良の形態１（図２参照）と同様の効果を低コストで得ることができる。
【００１５】
最良の形態４
図５に示すように、鉛体４の長さを、接合部７において互いに対向する梁端部８１と梁端部８２とに跨がらない長さ、即ち、梁端部８１と梁端部８２との間の距離よりも短い長さに形成され、かつ、付着阻止管１５が、鉛体４の両方の端面１６；１７から鉛体４より離れる方向に梁端部８１；８２を超えて延長して異形鉄筋３の周面を取り囲むように設けられ、付着阻止管１５と異形鉄筋３との間に防錆材２０が充填されて設けられた構成とする。
最良の形態４によれば、鉛体４のコストを低減でき、かつ、付着阻止管１５が、接合部７、梁端部８１；８２、梁５に渡ってエネルギー吸収装置１の異形鉄筋３とコンクリートとの付着を阻止したので、最良の形態２（図３参照）と同様の効果を低コストで得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
上記では、エネルギー吸収装置１の鉛体４を、鉄筋コンクリート構造物の一方の構造部材としての柱６と他方の構造部材としての梁５との接合部７に設置した例を示したが、エネルギー吸収装置１の鉛体４を、鉄筋コンクリート構造物の一方の構造部材としての柱と他方の構造部材としての基礎との接合部や、鉄筋コンクリート構造物の一方の構造部材としての基礎と他方の構造部材としての地中梁との接合部などに設置した場合でも同様な効果が得られる。即ち、異形鉄筋３が、鉄筋コンクリート構造物の鉄筋として鉄筋コンクリート構造物のコンクリート内に埋め込まれ、鉛体４が、鉄筋コンクリート構造物の一方の構造部材と他方の構造部材との接合部に設けられた構成とすればよい。
エネルギー吸収体としては、鉛のほか、錫、亜鉛、アルミニウム、銅などの金属、鉛−錫合金、亜鉛−アルミニウム−銅などの超塑性合金を使用してもよい。これら物質をエネルギー吸収体として使用する場合においては、これらの物質は鉛と同じく異形鉄筋３に対する付着抵抗力によるエネルギー吸収により減衰がなされる。
棒体は、異形鉄筋３でなくても、棒の軸に沿った方向に連続する多数の凹凸を周面に備えたものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）はエネルギー吸収装置の外観を示す斜視図、（ｂ）はエネルギー吸収装置の断面図（最良の形態１）。
【図２】エネルギー吸収装置を用いた鉄筋コンクリート建物を示す断面図（最良の形態１）。
【図３】エネルギー吸収装置を用いた鉄筋コンクリート建物を示す断面図（最良の形態２）。
【図４】エネルギー吸収装置を用いた鉄筋コンクリート建物を示す断面図（最良の形態３）。
【図５】エネルギー吸収装置を用いた鉄筋コンクリート建物を示す断面図（最良の形態４）。
【符号の説明】
【００１８】
１  エネルギー吸収装置、３  異形鉄筋（棒体）、４  鉛体（エネルギー吸収体）、
５  梁、６  柱、７  接合部、１０  鉄筋コンクリート建物、１５  付着阻止管、
２０  防錆材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008240482.tif 000005
【図４】
2008240482.tif 000006
【図５】
2008240482.tif 000007