(57)【要約】【課題】ブレースダンパーのより一層の小型化を実現し、その設置スペースを充分に節約する。【解決手段】帯鋼板からなるブレース本体１８が壁１３の表面に重ねられた状態でその両端部がフレーム１４に対して固定され、ブレース本体１８に拘束部材１９が被着されて壁１３に固定され、拘束部材１９と壁１３とによってブレース本体１８の面外座屈が防止される。ブレース本体１８は極軟鋼または軟鋼からなり、その長さ方向中央部に降伏部が形成されている。上記のブレースダンパー１７を用いる制震補強構造は、建物のフレーム１４の内側に補強枠１５を固定し、フレーム１４と一体に設けられている壁１３にブレース本体１８を重ねた状態でその両端部を補強枠１５に固定し、ブレース本体１８に拘束部材１９を被着して壁１３に固定する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱と梁とによるフレームの内側にブレースの形態で設置されて、そのフレームと一体に設けられている壁に組み付けられる構成のブレースダンパーであって、帯鋼板からなるブレース本体が壁の表面に重ねられた状態でその両端部がフレームに対して固定されることによりフレームの層間変形によって軸方向に変形可能とされ、かつそのブレース本体に拘束部材が被着されて壁に固定されることにより、その拘束部材と壁とによってブレース本体の面外方向への変形が拘束されてブレース本体の面外座屈が防止される構成とされていることを特徴とするブレースダンパー。
【請求項２】
ブレース本体は極軟鋼または軟鋼からなり、その長さ方向中央部における幅寸法が両端部よりも小さくされることで降伏部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のブレースダンパー。
【請求項３】
請求項１または２記載のブレースダンパーを用いる制震補強構造であって、建物のフレームの内側に補強枠を固定し、フレームと一体に設けられている壁にブレース本体を重ねた状態でその両端部を補強枠に固定し、ブレース本体に拘束部材を被着して壁に固定することを特徴とする制震補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の壁に組み付けられる形態で設置されるブレースダンパー、およびそのブレースダンパーを用いる制震補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既存建物の耐震性を向上させるための補強構造として、たとえば特許文献１に示されるように、柱と梁とによるフレームの内側に鉄骨ブレースあるいは鉄骨材からなる鉛直部材や水平部材を設けることで既存建物の剛性を高めることが行われている。
【０００３】
上記のような補強構造では、既存建物の耐力が増強されて耐震安全性を向上させることはできるが、地震時の振動を抑制したり減衰させるという制震効果は得られるものではない。そのため、単に耐力を向上させるための補強に留まらず、制震効果を得るための制震補強構造として、既存建物に制震ダンパーを付加することも行われ、そのための各種の制震ダンパーが提案されているが、なかでも特許文献２に示されるようなブレースダンパーが有効であると考えられている。
【０００４】
特許文献２に示されるブレースダンパーは、図３〜図４に示すように、帯鋼板からなるブレース本体１の外側に、溝形鋼２およびカバープレート３からなる拘束部材を装着し、ブレース本体１の軸方向変形を許容しつつその面外方向への変形を拘束して面外座屈を防止するように構成したものである。ブレース本体１は極軟鋼あるいは軟鋼からなるもので、その中央部には幅寸法が両端部よりも小さくされることで降伏部１ａが形成され、所定軸力を受けた際には降伏部１ａが軸方向に変形して降伏し、それにより優れた制震効果が得られるようになっている。符号４はブレース本体１の両端部を建物に接合するためのリブプレート、５はブレース本体１と溝形鋼２との間に介装されてブレース本体１の軸方向変形を許容するための絶縁材（たとえばクロロプレンゴム等のシート材）であり、６は溝形鋼２の面外剛性を確保するために必要に応じて設けられる補強リブである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−６７９４０号公報
【特許文献２】
特開２００２−２３５３８０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献２に示される上記のブレースダンパーは、優れた制震効果が得られるばかりでなく、他の形式のダンパーに較べて充分に小型軽量とでき、建物に対する設置も容易であり、安価に製作できるという利点があり、広く普及する気運にあるが、これを既存建物に設置する場合にはさらなる小形化が必要ともされている。
【０００７】
すなわち、上記のブレースダンパーは、拘束部材として対の溝形鋼２を背中合わせに組み合わせて使用しており、したがって全体の断面形状はほぼＨ形となり、またブレース本体１の側部にはリブプレート３が張り出しているので、その幅寸法Ｗは少なくとも２５０ｍｍ程度にはなるものである。したがって、これを既存建物に設置する場合には、一般的には仕上げスペースも含めて４００〜５００ｍｍ程度の設置スペースを必要とし、その分、既存建物の有効床面積の減少は不可避であった。
【０００８】
上記事情に鑑み、本発明は、この種のブレースダンパーのより一層の小型化を実現し、既存建物のみならず新設建物に対して設置する場合にもその設置スペースを充分に節約することのできる有効なブレースダンパーとそれを用いる有効な制震補強構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、柱と梁とによるフレームの内側にブレースの形態で設置されて、そのフレームと一体に設けられている壁に組み付けられる構成のブレースダンパーであって、帯鋼板からなるブレース本体が壁の表面に重ねられた状態でその両端部がフレームに対して固定されることによりフレームの層間変形によって軸方向に変形可能とされ、かつそのブレース本体に拘束部材が被着されて壁に固定されることにより、その拘束部材と壁とによってブレース本体の面外方向への変形が拘束されてブレース本体の面外座屈が防止される構成とされていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明のブレースダンパーにおいて、ブレース本体は極軟鋼または軟鋼からなり、その長さ方向中央部における幅寸法が両端部よりも小さくされることで降伏部が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明のブレースダンパーを用いる制震補強構造であって、建物のフレームの内側に補強枠を固定し、フレームと一体に設けられている壁にブレース本体を重ねた状態でその両端部を補強枠に固定し、ブレース本体に拘束部材を被着して壁に固定することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のブレースダンパーおよび制震補強構造を鉄筋コンクリート造の既存建物に適用した場合の一実施形態を図１〜図２を参照して説明する。
【００１３】
図中符号１１は既存建物における既存の柱、１２は既存の梁、１３はそれら柱１１と梁１２とにより構成されているフレーム１４に対して一体に設けられている既存の壁であり、本実施形態はフレーム１４の内側にアングル鋼材からなる補強枠１５をアンカー１６により固定し、その補強枠１５の内側に１対２本のブレースダンパー１７をブレースの形態で設置するとともに、それらブレースダンパー１７を既存の壁１３に対して一体に組み付けたものとなっている。
【００１４】
本実施形態におけるブレースダンパー１７は、ブレース本体１８と拘束部材１９とにより構成されている。ブレース本体１８は図３〜図４に示した従来のブレースダンパーにおけるブレース本体１と同様のものであり、極軟鋼または軟鋼からなる帯鋼板の中央部に幅寸法が小さくされて降伏部１８ａが形成され、壁１３に重ねられた状態でその両端部が接合プレート２０を介して補強枠１５に固定されたものである。このブレース本体１８は、地震時にフレーム１４が層間変形を生じた際には軸方向に変形し、所定軸力を受けた際には降伏部１８ａが降伏することで制震効果が得られるものとなっている。
【００１５】
拘束部材１９は、図２（ａ）に示すように、ブレース本体１８を収納し得る扁平な溝形鋼にフランジ２１を設けた断面形状のもので、ブレース本体１８に被着された状態でそのフランジ２２が壁１３に対してアンカー２２により固定されるようになっている。
【００１６】
そして、ブレース本体１８と拘束部材１９および壁１３との間には絶縁材２３が介装され、ブレース本体１８は拘束部材１９および壁１３に対して軸方向に相対変形可能とされているが、ブレース本体１８の面外方向への変形は拘束部材１９および壁１３により拘束されて面外座屈は確実に防止されるようになっている。絶縁材２３としては、従来のブレースダンパーと同様にたとえばクロロプレンゴム等のシート材が好適に採用可能である。なお、必要に応じて、図２に破線で示しているように、拘束部材１９の外側に補剛材としての補強リブ２４を設けて、拘束部材１９自体の面外変形を確実に防止するようにしても良い。
【００１７】
上記のブレースダンパー１７を設置するには、まず既存のフレーム１４の内側において補強枠１５を組み立ててアンカー１６により固定するとともに、補強枠１５とフレーム１４との間の隙間に充填材２５を充填して確実に一体化せしめる。そして、補強枠１５の内側に接合プレート２０を溶接し、ブレース本体１８を絶縁材２３を介して壁１３に重ねてその両端部を接合プレート２０に溶接した後、ブレース本体１８の表面にさらに絶縁材２３を積層し、拘束部材１９をブレース本体１８に被着し、その拘束部材１９のフランジ２１をアンカー２２により壁１３に固定する。なお、絶縁材２３としてシート材を用いることに代えて流動性材料を採用し、拘束部材１９を被着した後にその内部に充填して硬化させることも考えられる。
【００１８】
以上のように、本実施形態のブレースダンパー１７は、既存の壁１３を利用してその壁１３と拘束部材１９との間にブレース本体１８を直接的に挟み込んで組み付けた形態のものであるので、その厚み寸法Ｗはブレース本体１８と拘束部材１９と絶縁材２３の厚みを合計したわずか数十ｍｍ程度で済むし、補強枠１５や補強リブ２４を見込んでも１５０ｍｍ程度で納めることができ、したがってこれを設置するに要するスペースは仕上げ分を見込んでも２００ｍｍ程度で充分であり、図３〜図４に示した従来のブレースダンパーを設置する場合に比較して所要スペースを大幅に節約でき、有効床面積の減少を最小限に抑えることができる。
【００１９】
勿論、上記のブレースダンパー１７は、従来のブレースダンパーに比較して構成が簡略化されているとはいえ機能的には同等のものであって、優れた制震効果が得られることはもとより、安価に製作でき、上述したように壁１３に組み付ける形態で建物に設置する作業も簡単に行い得るものであるから、既存建物を対象とするのみならず広く一般の建物に設置するものとして最適である。
【００２０】
なお、上記実施形態は既存建物への適用例であるが、本発明は新設建物にも適用できることは言うまでもない。また、上記実施形態では一対２本のブレースダンパーをフレーム内に「ハ」状に設けたが、ブレースダンパーの設置の形態はブレースの形態で設ける限りにおいて任意であるし、ブレース本体や拘束部材の形状や寸法、壁に対する組み付けの形態等、各部の具体的な構成については適宜の設計的な変更が可能である。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１の発明のブレースダンパーは、建物の壁を利用してその壁と拘束部材とによりブレース本体を挟み込んだ構成のものであるので、壁と拘束部材とによりブレース本体の面外座屈を防止できて制震効果を得られることはもとより、従来のこの種のブレースダンパーに比較して充分な小型化を実現できてその設置スペースを大幅に節約でき、特に既存建物に設置するものとして最適である。
【００２２】
請求項２の発明のブレースダンパーは、ブレース本体として極軟鋼または軟鋼を採用して、その長さ方向中央部に降伏部を形成したので、降伏部を確実に降伏させて確実かつ効率的に制震効果が得られる。
【００２３】
請求項３の発明の制震補強構造は、上記のブレースダンパーを採用し、建物のフレームの内側に補強枠を固定し、フレームと一体に設けられている壁にブレース本体を重ねた状態でその両端部を補強枠に固定し、ブレース本体に拘束部材を被着して壁に固定した構造であるので、ブレースダンパーにより優れた制震効果が得られることはもとより、ブレースダンパーの設置スペースを節約でき、特に既存建物に適用して最適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるブレースダンパーとそれによる制震補強構造を示す図である。
【図２】同、要部断面図である。
【図３】従来のブレースダンパーの一例を示す図である。
【図４】同、断面図である。
【符号の説明】
１１  柱
１２  梁
１３  壁
１４  フレーム
１５  補強枠
１６  アンカー
１７  ブレースダンパー
１８  ブレース本体
１９  拘束部材
２０  接合プレート
２１  フランジ
２２  アンカー
２３  絶縁材
２４  補強リブ
２５  充填材
【図１】
2004285680.tif 000003
【図２】
2004285680.tif 000004
【図３】
2004285680.tif 000005
【図４】
2004285680.tif 000006