(57)【要約】【課題】  本発明は、鉄筋コンクリート造の構造物にも低コストかつ簡略な構成で構面内の開口部にブレース状の制震ダンパーを設置できる構造物の制震構造を提供する。【解決手段】  構造物１の構面内の開口部７内にブレース状に設置された該制震ダンパー８は、一端が開口部を構成する一方の梁５ａの中央部近傍、他端が柱２と開口部を構成する他方の梁５ｂの入隅部近傍に位置するように配されて、ハの字を形成するように対をなしてシンメトリーに設置され、開口部７の上方で隣り合う開口部７’の対をなす制震ダンパー８は、開口部７の対をなす制震ダンパー８に対してシンメトリーに設置され、上下に隣接する開口部７、７’に設置されている４体の制震ダンパー８全体でＸの字を構成している。制震ダンパー８が配置された開口部７、７’を形成する柱２には、鋼管３が巻かれており、その外周面に第２の取り付け部材１８が備えられている。【選択図】  図１ 
2005171729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋コンクリート造の柱と梁を備える構造物の制震構造であって、
前記梁及び柱より構成される構面内の開口部に、一端を該開口部を構成する一方の梁の中央部近傍、他端を前記開口部を構成する他方の梁と前記柱との入隅部近傍に位置するようにブレース状に配した制震ダンパーが、ハの字を形成するように対をなしてシンメトリーに設置され、また、対をなす該制震ダンパーが、上下に隣り合う開口部内各々に設置されている対をなす制震ダンパーとシンメトリーに設置されており、
前記制震ダンパーの一端を前記開口部内に取り付けるための第１の取り付け部材が、前記開口部を構成する一方の梁に、該梁の上下端面両者より突出するように埋め込まれるとともに、
前記制震ダンパーを設置した開口部を形成する前記柱が、前記開口部を構成する梁による内法高さに相当する範囲にわたりその外周を鋼管に巻かれて、該鋼管の外周面に、前記制震ダンパーの他端を前記開口部内に取り付けるための第２の取り付け部材が固定され、
該第１の取り付け部材及び第２の取り付け部材に前記制震ダンパーの一端及び他端が締結手段を介して締結されることを特徴とする構造物の制震構造。
【請求項２】
請求項１に記載の構造物の制震構造において、
上下に隣接する前記開口部内各々に設置されている対をなす制震ダンパーが、シンメトリーに代わり同一形状に設置されるとともに、
該制震ダンパーを設置した開口部を形成する前記梁が、該梁の軸線方向に延在する鉄骨梁部材を内包して鉄骨鉄筋コンクリート造に形成されており、
前記第１の取り付け部材が、前記開口部を構成する一方の梁の上端面もしくは下端面より突出するように前記鉄骨梁部材に固定されてることを特徴とする構造物の制震構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の構造物の制震構造において、
前記柱に巻かれている鋼管の内方に、該鋼管の内部を複数に分割するように鋼管の軸線方向に延在して配された板状の鋼管補剛部材が備えられることを特徴とする構造物の制震構造。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の構造物の制震構造において、
前記開口部に設置される制震ダンパーの軸芯延長線が、開口部を構成する柱の軸芯と開口部を構成する他方の梁の上端面もしくは下端面との交点を通過するよう設置されることを特徴とする構造物の制震構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の制震構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、超高層集合住宅のさらなる高層化が進み50階建て以上の構造物が数多く計画されている。このような高層の構造物には商品性向上のため、柱及び梁などの耐震要素をできるだけ小さくすることが求められており、この要求を経済的に満たすためには制震装置を採用することが有効で、特に、50階以上の構造物にとって制震ダンパーは不可欠なものとなっている。
【０００３】
該制震ダンパーの中でも間柱型のパネルダンパーや耐震壁に取り付ける境界梁ダンパーは、鉄筋コンクリート造の構造物に広く利用されている。しかし、間柱型のパネルダンパーは、地震発生時に構造物に作用する地震力をあまり大きく負担することができず、また、境界梁ダンパーは、これを装着する耐震壁の配置位置が限定されることから構造物の平面計画に大きな制約を与えることとなる場合が多い。
【０００４】
このような中、構造物への制約を最小限に抑え、経済的に高い制震性能を付与することのできる制震装置として、構造物を構成する柱と梁からなる構面内の開口部に対してブレース状に配置するアンボンドブレースダンパーや粘弾性ダンパー等の制震ダンパーが提案されている。これらブレース状の制震ダンパーは、鉄骨造の構造物に適用する場合、特許文献１に示すように前記開口部との取り合い部材となるガセットプレートを、前記開口部内の所定の位置に溶接等を用いて固定し、両者を高力ボルト接合することで容易に開口部に取り付けることができる。
【特許文献１】特開２０００−２１３２０１号公報（第２図参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、鉄筋コンクリート造の構造物に対して上述するアンボンドブレースダンパーや粘弾性ダンパー等のブレース状の制震ダンパーを採用する場合、構面内の開口部への取り付けが困難であり、例えば、前記開口部を構成する鉄筋コンクリート造の柱及び梁に鉄骨部材を内蔵させて鉄骨鉄筋コンクリート造とし、該鉄骨部材に前記ガセットプレートを固定する方法が採用される場合が多い。このような構成は、コストを増大させるとともに、前記鉄骨部材と柱もしくは梁を構成する鉄筋との納まりを考慮する必要があるため、施工が煩雑になりやすいといった課題を生じていた。
【０００６】
上記事情に鑑み、本発明は、鉄筋コンクリート造の構造物にも低コストかつ簡略な構成で構面内の開口部にブレース状の制震ダンパーを設置することのできる構造物の制震構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の構造物の制震構造は、鉄筋コンクリート造の柱と梁を備える構造物の制震構造であって、前記梁及び柱より構成される構面内の開口部に、一端を該開口部を構成する一方の梁の中央部近傍、他端を前記開口部を構成する他方の梁と前記柱との入隅部近傍に位置するようにブレース状に配した制震ダンパーが、ハの字を形成するように対をなしてシンメトリーに設置され、また、対をなす該制震ダンパーが、上下に隣り合う開口部内各々に設置されている対をなす制震ダンパーとシンメトリーに設置されており、前記制震ダンパーの一端を前記開口部内に取り付けるための第１の取り付け部材が、前記開口部を構成する一方の梁に、該梁の上下端面両者より突出するように埋め込まれるとともに、前記制震ダンパーを設置した開口部を形成する前記柱が、前記開口部を構成する梁による内法高さに相当する範囲にわたりその外周を鋼管に巻かれて、該鋼管の外周面に、前記制震ダンパーの他端を前記開口部内に取り付けるための第２の取り付け部材が固定され、該第１の取り付け部材及び第２の取り付け部材に前記制震ダンパーの一端及び他端が締結手段を介して締結されることを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の構造物の制震構造は、上下に隣接する前記開口部内各々に設置されている対をなす制震ダンパーが、シンメトリーに代わり同一形状に設置されるとともに、該制震ダンパーを設置した開口部を形成する前記梁が、該梁の軸線方向に延在する鉄骨梁部材を内包して鉄骨鉄筋コンクリート造に形成されており、前記第１の取り付け部材が、前記開口部を構成する一方の梁の上端面もしくは下端面より突出するように前記鉄骨梁部材に固定されてることを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の構造物の制震構造は、前記柱に巻かれている鋼管の内方に、該鋼管の内部を複数に分割するように鋼管の軸線方向に延在して配された板状の鋼管補剛部材が備えられることを特徴としている。
【００１０】
請求項４記載の構造物の制震構造は、前記開口部に設置される制震ダンパーの軸芯延長線が、開口部を構成する柱の軸芯と開口部を構成する他方の梁の上端面もしくは下端面との交点を通過するよう設置されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の構造物の制震構造によれば、前記柱と梁からなる構面内においてブレース状の前記制震ダンパーが設置される開口部を構成する柱の外周面に鋼管が巻かれており、該鋼管に前記制震ダンパーの他端を開口部に取り付けるための第２の取り付け部材が固定され、また、前記制震ダンパーの一端を開口部に取り付けるための第１の取り付け部材が前記鉄筋コンクリート造の梁に埋め込まれて固定される。
【００１２】
これにより、ブレース状の制震ダンパーを構面内の開口部に設置しても、該開口部を構成する柱及び梁に従来の工法で用いられていた鉄骨部材を内蔵する必要がないから、施工時に鉄筋コンクリート造の柱及び梁を構成する鉄筋と前記鉄骨部材との干渉を考慮する必要がないため、従来の施工方法と比較して施工性を大幅に向上することが可能となる。
【００１３】
請求項１及び２に記載の構造物の制震構造によれば、１体の柱に複数の制震ダンパーの他端が取り合う場合においても、必要数の前記第２の取り付け部材を前記鋼管に固定すればよいから、前記柱と梁の接合部となるパネルゾーンに鉄骨部材を内蔵しなくとも容易に対応することが可能となる。
【００１４】
また、開口部内で対をなす制震ダンパーは、上下に隣接する開口部に設置されている対をなす制震ダンパーとシンメトリーに配されて、これら４体の制震ダンパーでＸの字型を構成することから、力の釣り合い条件により開口部を構成する梁の何れに対しても作用する軸力がほぼ無くなるため、前記梁の主筋を小径にする、主筋の本数を減少させる、あるいは梁断面を小さくする等、前記梁の構造規模を小さくすることができ、大幅なコストダウンを図ることが可能となる。
【００１５】
さらに、床位置で上下の柱を打ち継ぐ場合においても、柱どうしの接合部及び柱と梁との接合部の何れのパネルゾーンにも鉄骨部材が存在しないから、鉄筋コンクリート造を構築する場合と同様に施工することができるため、柱や梁をプレキャスト化することも可能であり、施工性をより向上することが可能となる。
【００１６】
また、前記柱が外周面を鋼管で巻かれることによりせん断耐力が大きく変形性能に優れた構成となるから、大地震時においてもほぼ損傷することが無く、安定して制震ダンパーの能力を大変形まで発揮することが可能となる。
【００１７】
このように、鉄筋コンクリート造の構造物に対して減衰力の大きいブレース状の制震ダンパーを簡略な構成で経済的に組むことができ、高い耐震性を確保しながら、住戸内の梁成を小さくしたり無梁にする構成も可能となり、居住性に優れた高層集合住宅等の構造物を経済的に提供することが可能となる。
【００１８】
請求項３に記載の構造物の制震構造によれば、前記鋼管の内方に鋼管補剛部材が備えられることから、大地震時においても鋼管が巻かれている柱の断面変形を抑制してせん断力大きく取れるとともに、柱を構成するコンクリートを効率よく拘束でき、より高いコンファインド効果を得ることが可能となる。
【００１９】
請求項４に記載の構造物の制震構造によれば、前記制震ダンパーの軸芯延長線が、前記開口部を構成する他方の梁の上端面もしくは下端面と前記柱の軸芯との交点を通過するよう設置されることから、前記第２の取り付け部材の突出長さを最小限にすることが可能になる。
【００２０】
また、このような構成は前記制震ダンパーの軸芯延長線が、前記柱の軸芯と前記開口部を構成する他方の梁の軸芯との交点近傍を通過することとなるから、前記開口部を構成する他方の梁の軸芯と制震ダンパーの軸芯延長線との交点であるゲージ位置も、前記開口部を構成する他方の梁の軸芯と柱の軸芯との交点の近傍に位置することとなるため、ゲージ位置との差である偏心量が小さくなり、柱に作用する偏心曲げモーメントを柱の曲げ耐力と比較して無視しても問題がない程度に十分に小さくすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の構造物の制震構造を図１から図７に示す。本発明は、鉄筋コンクリート造の構造物にブレース状の制震ダンパーを設置するにあたり、該制震ダンパーが設置される開口部を構成する鉄筋コンクリート造の柱に鋼管を巻きつけて該柱のせん断耐力及び変形性能を向上させることで、安定して制震ダンパーの能力を大変形まで発揮させる。また、前記制震ダンパーの他端を開口部に設置するための第２の取り付け部材を前記鋼管の外周面に固定することで、簡略な構成で経済的に鉄筋コンクリート造の構造物にブレース状の制震ダンパーを設置するものである。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、構造物１は、所定の離間間隔をもって配置される複数の柱２と、隣り合う柱２に架け渡され、また上下方向に所定の離間間隔をもって配置される複数の梁５を備えてなりラーメン架構を構成している。これら構造物１の構面内、つまり複数の柱２とこれに架け渡される複数の梁５により構成されるある平面骨組みの開口部７、７’には、制震ダンパー８が設置されて、前記構造物１は制震構造を構成している。
【００２３】
なお、第１の実施の形態では、前記制震ダンパー８が以下のように設置されている構成を例に挙げて詳述する。
前記開口部７内にブレース状に設置された該制震ダンパー８は、一端が前記開口部を構成する一方の梁５ａの中央部近傍、他端が前記柱２と前記開口部を構成する他方の梁５ｂの入隅部近傍に位置するように配されて、ハの字を形成するように対をなしてシンメトリーに設置されている。一方、該開口部７の上方で隣り合う開口部７’に設置されている対をなす制震ダンパー８は、前記開口部７に設置された対をなす制震ダンパー８に対してシンメトリーに設置されている。
つまり、制震ダンパー８は、上下に隣接する開口部７、７’に設置されている４体の制震ダンパー８全体でＸの字を構成している。
【００２４】
図１に示すように、前記構造物１は鉄筋コンクリート造により構成されているが、前記制震ダンパー８が配置された開口部７、７’を形成する前記柱２には、同じく開口部７、７’を形成する一方の梁５ａ及び他方の梁５ｂの内法高さＨに該当する範囲の外周面に、鋼管３が巻かれている。
これら柱２の外周面に鋼管３を巻く構成は、該鋼管３を巻いた部位の耐力の上昇及び変形性能の向上が期待できるいわゆるコンファインド効果を得ることができるものであり、前記柱２に作用するせん断力は前記鋼管３で抵抗する。したがって、鉄筋コンクリート造の柱２であっても該鋼管３でコンクリート２ａが拘束されている部位には、帯筋２ｂを必ずしも配筋する必要はない。
【００２５】
また、該鋼管３の外周面には前記制震ダンパー８の他端を高力ボルト等の締結手段２０を介して締結するための第２の取り付け部材１８が、前記開口部７、７’内に位置するように備えられている。第２の取り付け部材１８は、一端側近傍に複数のボルト孔が形成されたいわゆるガセットプレートであり、前記構面と同一平面を形成し一端側が開口部７、７’の入隅部近傍、つまり前記柱２と前記他方の梁５ｂとの入隅部近傍から前記開口部７、７’内に突出するように配置されており、他端側を前記鋼管３の外周面に溶接等の固着手段を介して固着されている。
【００２６】
以下、一方の梁５ａが上方、他方の梁５ｂが下方に位置している開口部７を参照して前記第２の取り付け部材１８の詳細を述べる。
図２（ａ）に示すように、該第２の取り付け部材１８の表裏面には、斜めリブプレート１９が備えられている。該斜めリブプレート１９は、第２の取り付け部材１８と面どうしを直交し、また、前記他方の梁５ｂの上端面と柱２の軸芯Ｏｈとの交点及び前記一方の梁５ａの軸芯ＯＶ上におけるラーメン架構のスパン中心点とを連結した線上に延在するよう配置されて固着手段を介して固着されている。なお、該斜めリブプレート１９も前記第２の取り付け部材１８と同様、複数のボルト孔が形成されたいわゆるガセットプレートである。このような構成の第２の取り付け部材１８は、図１に示すように、前記開口部７を構成する２体の柱２各々にシンメトリーに対をなして配置されている。
【００２７】
なお、前記開口部７’に設置されている対をなす第２の取り付け部材１８は、前記柱２と開口部７’の上方に位置する他方の梁５ｂとの入隅部近傍に位置しており、該第２の取り付け部材１８に備えられている斜めリブプレート１９が、前記他方の梁５ｂの下端面と柱２の軸芯Ｏｈとの交点及び前記開口部７’の下方に位置する一方の梁５ａの軸芯ＯＶ上におけるラーメン架構のスパン中心点とを連結した線上に延在している。
【００２８】
さらに、図１に示すように、前記鋼管３の内方で上下に位置する両端部近傍には鋼管補剛部材４が設置されている。図３（ａ）の柱２の断面図に示すように、平面視で十字状に配置された該鋼管補剛部材４は、前記鋼管３の軸芯方向に延在する４枚の鋼板を、側端面の一方が鋼管３の軸芯上に位置し側端面の他方が鋼管３の内周面に当接するように放射状に配置して、これら側端面及び鋼管３を結合させて一体的に成形したものである。
このような鋼管補剛部材４を前記鋼管３の内方に配置する構成は、前記鋼管３にいずれかの外力が作用した際に生じやすい鋼管３の断面変形を抑制することに伴って柱２の断面変形を抑制し、また、前記柱２を構成するコンクリート２ａを効率よく拘束することで柱２の鋼管３が巻き付けられた部位に、より高いコンファインド効果を得ることを目的としたものである。
【００２９】
したがって、本実施の形態では、図１に示すように、前記鋼管３の開口部近傍と、地震等が発生した際に前記制震ダンパー８より集中的に引張りや圧縮等の外力を作用されることとなる前記第２の取り付け部材１８が固着されている高さ範囲に鋼管補剛部材４を設置している。
なお、前記鋼管３にいずれかの外力が作用した際にも断面変形を生じることのない部材厚が確保されていれば、必ずしも該鋼管補剛部材４を設ける必要はなく、また、鋼管３に十分な部材厚が確保できない場合には、該鋼管３の全長にわたり鋼管補剛部材４を設置すればよい。
また、本実施の形態において第２の取り付け部材１８は、４枚の鋼板を用いて平面視で十字状に成形しているが、必ずしもこれにこだわるものではなく、側端面の一方が鋼管３の軸芯上に位置し側端面の他方が鋼管３の内周面に当接するように放射状に配置して、これら側端面の一方どうしを結合させて一体的に成形されていれば、鋼板の数量や平面視の配置状況は何れでも良い。
【００３０】
このとき、該鋼管補剛部材４の配置形状に応じて柱２の配筋形状も対応させる必要があり、本実施の形態では該鋼管補剛部材４が平面視で十字状に配置されていることから、図３（ａ）に示すように、４体の主筋２ｃと帯筋２ｂよりなる組み合わせを内蔵している。このような鉄筋構成とすることで、火災時の軸力保持機能を確保し、鋼管３への耐火被覆を省略することもできる。
【００３１】
さらに、前記第２の取り付け部材１８が固着されている高さ範囲に設置した鋼管補剛部材４は、図３（ｂ）の柱２の断面図に示すように、該第２の取り付け部材１８と第２の取り付け部材１８とが同一平面を形成するように配置する。これにより、地震等の発生時には、第２の取り付け部材１８を介して前記制震ダンパー８より入力される引張力や押圧力に前記鋼管補剛部材４が抵抗し、鋼管３ひいては柱２の断面変形を効率よく抑制できるものである。
【００３２】
ところで、図１に示すように、前記開口部７、７’を構成する前記一方の梁５ａには、前記制震ダンパー８の一端を高力ボルト等の締結手段２０を介して締結するための第１の取り付け部材１６が、前記開口部７、７’内に突出するように備えられている。
第１の取り付け部材１６は、略Ｘ字状に成形されているとともにその４隅の突出部各々に複数の貫通孔が備えられ、４隅各々がガセットプレートとして機能する構成を有している。これらは、構面と同一平面を形成し複数のボルト孔を有する４隅が、前記一方の梁５ａの中央部近傍の上端面及び下端面の両者から前記開口部７、７’内に突出するように配置されて中央部を前記一方の梁５ａ中に埋設されている。このとき、前記第１の取り付け部材１６の４隅は、開口部７、７’を各々構成する前記他方の梁５ｂと柱２の入隅部近傍に向けて突出している。
【００３３】
また、前記第１の取り付け部材１６の表裏面各々には、図２（ｂ）に示すように、前記一方の梁５ａに埋設した際に、該一方の梁５ａの上端面及び下端面と略同一水平面を形成するように位置する対をなす水平スチフナー１７が備えられている。先にも述べたように前記第１の取り付け部材１６は、構面と同一水平面を形成するように設置されていることから、前記水平スチフナー１７は第１の取り付け部材１６と面どうしで直交するように当接されて溶接等の固着手段を介して固着されるものである。
【００３４】
なお、該第１の取り付け部材１６の表裏面には、斜めリブプレート１９が溶接等の固着手段により固着されている。該斜めリブプレート１９は、第２の取り付け部材１８と同様な構成を有して第１の取り付け部材１６４隅の突出部各々に備えられており、第１の取り付け部材１６と面どうしを直交し、また、図１に示すように、前記他方の梁５ｂの上端面もしくは他端面と柱２の軸芯Ｏｈとの交点及び前記一方の梁５ａの軸芯ＯＶ上におけるラーメン架構のスパン中心点とを連結した線上に延在するよう配置されて固着手段を介して固着されている。
【００３５】
また、前記構面と同一平面を形成するように配置される第１の取り付け部材１６は、中央部を前記一方の梁５ａに埋設するように固定すると一方の梁５ａを構成するあばら筋２４と干渉することとなる。そこで、本実施の形態では図１に示すように、前記一方の梁５ａにおいて第１の取り付け部材１６が位置する部位のあばら筋２４に、一般的な鉄筋に代えてフラットバー２３を用いている。
該フラットバー２３は、図４（ａ）の前記一方の梁５ａの中央部近傍の断面図に示すように、あばら筋２４を鉛直方向に略２分割したものと同様の断面形状を有するようにコの字型に折り曲げ加工されており、対をなして閉合領域を形成して前記一方の梁５ａを構成する複数の主筋２５を囲っている。
このとき、該第１の取り付け部材１６を間に挟むようにして対をなす前記フラットバー２３を対向させ、両者を溶接等の固着手段を介して固着することで、複数の主筋２５を囲う閉合領域を形成しあばら筋２４と同様の機能を持たせている。
【００３６】
一方、図１に示すような構造物１の構面の開口部７、７’に形成された第２の取り付け部材１８及び第１の取り付け部材１６に設置されている前記制震ダンパー８は、図５に示すように、芯材９と、該芯材９の一端９ｂａ及び他端９ｂｂを除く中間部を覆うように設けられた筒状の補剛体１０とを備えた構成となっている。
前記芯材９は、図５（ａ）の制震ダンパー８の平面図に示すように、降伏応力度が通常の鉄骨と比較して低い低降伏点鋼よりなる板材で、中間部９ａが一端９ｂａ及び他端９ｂｂと比較して幅が狭まった形状に成形され、また、一端９ｂａ及び他端９ｂｂには、軸芯方向に延在する芯材リブプレート１４が芯材９と面どうしを直交させるように配されて溶接等の固着手段により固着されている。
【００３７】
前記補剛体１０は、図５（ｂ）の制震ダンパー８の断面図に示すように、二つの溝形鋼１１のウェブを所定の離間間隔をもって向かい合わせ、フランジ１１ａ同士をカバープレート（鋼板）１２及びツヅリボルト１３を介して接合することにより構成されたものであり、内部に断面視矩形状の閉鎖空間１０ａが形成されている。
ここで、前記溝形鋼１１及びツヅリボルト１３は、芯材９と比較して降伏応力度の大きい鋼材により形成されおり、また、二つの溝形鋼１１には、軸芯方向と直交する方向に延在し２つのフランジ１１ａに面を直交させつつ両者を連結するようにリブプレート１１ｂが、少なくとも中央およびその両側に溶接等の固着手段を介して固着されている。なお、隣り合うリブプレート１１ｂの間には、両者を連結するように軸方向に延在するリブプレート１１ｃが前記フランジ１１ａと面どうしを平行に配されて、固着手段を介して固着されている。
【００３８】
このような構成の前記補剛体１０に形成されている閉鎖空間１０ａに、前記芯材９の中央部９ａが挿通され、また、補剛体１０と芯材９の中央部９ａとの間には、ゴムパッキン（押圧材）１５が、芯材９の表裏面に接するように配置されて、前記制震ダンパー８が形成されることとなる。
ここで、前記ゴムパッキン１５は、補剛体１０の長さ寸法と略同一の長さ寸法を有するよう成形されており、前記芯材９は、このゴムパッキン１５を介して補剛体１０側から均等に押圧されるものである。
【００３９】
上述する制震ダンパー８は先にも述べたように、一端つまり芯材９の一端９ｂａを前記梁５の中央部近傍に備えられている第１取り付け部材１６、他端つまり芯材９の他端９ｂｂを前記柱２と梁５の入隅部近傍に備えられている第１の取り付け部材１８に高力ボルト等の締結手段２０を介して締結されている。
具体的には、図１に示すように、前記制震ダンパー８の芯材９が前記第１の取り付け部材１６及び第２の取り付け部材１８と同一水平面上に位置するよう制震ダンパー８を配置した上で、前記芯材９の一端９ｂａと第１の取り付け部材１６、及び他端９ｂｂと第２の取り付け部材１８の各々に跨るようにスプライスプレート２１が配置されて、これらを前記締結手段２０を介して締結する。
【００４０】
これにより、前記制震ダンパー８を構成する芯材９の一端９ｂａ及び他端９ｂｂ各々に備えられている前記芯材リブプレート１４と、第１の取り付け部材１６及び第２の取り付け部材１８各々に備えられている斜めリブプレート１９は、隣接して同一平面を形成するように位置することとなるため、両者に跨るように前記スプライスプレート２１配置し、これらを前記締結手段２０を介して締結する。
【００４１】
なお、これら制震ダンパー８は、必ずしも上述する構成にこだわるものではなく、制震性能を備えた構造物に一般に備えられているアンボンドブレースダンパーや一般的な構成の粘弾性ダンパー等、構造物１の構面の開口部７、７’内に配置されて地震時の振動応答を低減できる制震部材であれば何れを用いても良い。
【００４２】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、構面の開口部７内にハの字状に設置された対をなす制震ダンパー８を上下に隣接する開口部７、７’とシンメトリーに配置し、上下に隣接する開口部７、７’に備えられた４体の制震ダンパー８がＸの字状に配された構成を示したが、前記制震ダンパー８の配置構成は必ずしもこれにこだわるものではない。
以下に、構面の開口部７、７’内に設置された対をなす制震ダンパー８を、上下に隣接する開口部７、７’に対して同一形状に配置した事例を示す。
【００４３】
図６に示すように、前記構面の開口部７内に設置された対をなす制震ダンパー８は、第１の実施の形態と同様に略ハの字型に対をなして配置されており、上下に隣接する開口部７’内に設置された対をなす制震ダンパー８も同一形状に配置されている。
このように、開口部７、７’は同様の構成を有しているため、第２の実施の形態では開口部７を参照してその構造物の制震構造を示す。
【００４４】
前記制震ダンパー８を備える開口部７を構成する柱２は、第１の実施の形態と同様で、同じく開口部７を構成する一方の梁５ａ及び他方の梁５ｂの内法高さに該当する範囲の外周面に、鋼管３が巻かれており、該鋼管３には内周面に前記鋼管補剛部材４、及び外周面に第２の取り付け部材１８が固着手段を介して固着されている。
【００４５】
一方、前記制震ダンパー８を備える開口部７を構成する上方に位置する一方の梁５ａには、鉄骨梁部材２２が内蔵されて鉄骨鉄筋コンクリート造に構成されている。該鉄骨梁部材２２は、図４（ｂ）に示すように、前記梁５を構成するあばら筋２４の内方に配置されて軸芯方向に延在している。
このとき、該鉄骨梁部材２２の両端部は、図６または図７（ａ）に示すように、前記柱２と梁５の接合部となるパネルゾーン６に達することはなく、梁５の内部に収まっている。該鉄骨梁部材２２の両端部各々には、端面を覆うように鋼板よりなる鉛直補剛部材２２ａが溶接等の固着手段を介して固着され、該鉛直補剛部材２２ａに水平方向に突出する複数のアンカーボルト２２ｂがナットや溶接等の固着手段により固着されて前記パネルゾーン６内に突出する構成となっている。
なお、鉄骨梁部材２２の両端部は、必ずしも梁５の内部に収める必要はなく、図７（ｂ）に示すように前記パネルゾーン６内に突出させる構成とし、複数のアンカーボルト２２ｂが鉛直方向に突出するよう鉄骨梁部材２２の上下端面各々にナット等の固着手段により固着しても良い。
【００４６】
また、前記制震ダンパー８の一端が締結手段２０を介して締結される第１の取り付け部材１６は、第１の実施の形態で示したＸの字型の上半を水平切断して上端面に水平切断面１６ａを有する下半のみとし、２つの突出部近傍に複数の貫通孔を設けたガセットプレート状に構成されており、この２つの突出部各々がガセットプレートとして機能する構成を有している。このような構成の第１の取り付け部材１６は、前記構面と同一平面を形成し複数の貫通孔を有する２つの突出部が、前記一方の梁５ａの中央部近傍の下端面から前記開口部７内に突出するように配置され、水平切断面１６ａを前記鉄骨梁部材２２の下面に溶接等の固着手段を介して固着されている。
【００４７】
このような構成は、前記第１の取り付け部材１６が一方の梁５ａを構成するあばら筋２４と干渉することとなる。したがって、第１の実施の形態と同様に、第１の取り付け部材１６が位置する部位のあばら筋２４に、一般的な鉄筋に代えてフラットバー２３を用いることとし、該フラットバー２３をコの字型に折り曲げ加工し、対をなして第１の取り付け部材１６を間に挟むようにして対向させ、両者を溶接等の固着手段を介して固着する。これにより、複数の主筋２５を囲う閉合領域を形成し、フラットバー２３にあばら筋２４と同様の機能を持たせている。
【００４８】
このとき、前記第１の取り付け部材１６の２つの突出部は、前記第２の取り付け部材１８に向けており、その表裏面には前記斜めリブプレート１９が備えられている。これらは、第１の実施の形態と同様で、第１の取り付け部材１６と面どうしを直交し、また、図１に示すように、前記開口部７を構成し下方に位置する他方の梁５ｂの上端面と柱２の軸芯Ｏｈとの交点及び前記一方の梁５ａの軸芯ＯＶ上におけるラーメン架構のスパン中心点とを連結した線上に延在するよう配置されて固着手段を介して固着されている。
また、前記第１の取り付け部材１６の表裏面各々には、第１の実施の形態と同様に、前記梁５にコンクリートを打設した際に、該梁５の下端面と略同一水平面を形成するように位置する対をなす水平スチフナー１７が備えられている。
【００４９】
なお、本実施の形態では、対をなす制震ダンパー８がハの字を形成するように設置されており、一端が前記開口部７を構成する一方の梁５ａに設置される場合を示したが、必ずしもこれにこだわるものではなく、対をなす制震ダンパー８がＶの字型を形成するように設置しても良い。この場合には、前記鉄骨梁部材２２を開口部７の他方の梁５ｂに内蔵させ、前記第１の取り付け部材１６が該他方の梁５ｂの上面に位置するように鉄骨梁部材２２に固着すればよい。
【００５０】
上述する構成からなる構造物の制震構造によれば、第１の実施の形態では、前記柱２と梁５からなる構面内において制震ダンパー８が設置される開口部７を構成する柱２の外周面に鋼管３が巻かれており、該鋼管３に前記制震ダンパー８の他端を前記開口部７に取り付けるための第２の取り付け部材１８が該鋼管３に固定され、また、前記制震ダンパー８の一端を前記開口部７に取り付けるための第１の取り付け部材１６が前記鉄筋コンクリート造の梁５に埋め込まれて固定される。
【００５１】
これにより、ブレース状の制震ダンパー８を構面内の開口部７、７’に設置しても、開口部７、７’を構成する前記柱２及び梁５に従来より用いていた鉄骨部材を内蔵する必要がないから、施工時に前記鉄骨部材と鉄筋コンクリート造の柱２及び梁５を構成する帯筋２ｂやあばら筋２４との干渉を考慮する必要がないため、従来の施工方法と比較して施工性を大幅に向上することが可能となる。
【００５２】
第１の実施の形態及び第２の実施の形態共に、前記第２の取り付け部材１８が前記鋼管３に固定されることから、前記柱２と梁５の接合部となるパネルゾーン６に鉄骨部材を内蔵しなくとも、複数の方向に向けて設置される複数の前記制震ダンパー８の他端各々と締結することが可能となる。
【００５３】
また、開口部７内で対をなす制震ダンパー８は、上下に隣接する開口部７、７’に設置されている対をなす制震ダンパー８とシンメトリーに配されて、これら４体の制震ダンパー８でＸの字型を構成することから、力の釣り合い条件により開口部７、７’を構成する梁５の何れに対しても作用する軸力がほぼ無くなるため、前記梁５の主筋２５を小径にする、主筋２５の本数が減少させる、あるいは梁断面を小さくする等、前記梁５の構造断面を小さくすることができ、大幅なコストダウンを図ることが可能となる。
【００５４】
さらに、床位置で上下の柱２を打ち継ぐ場合においても、柱２どうしの接合部及び柱２と梁５との接合部の何れのパネルゾーン６にも鉄骨部材が存在しないから、鉄筋コンクリート造を構築する場合と同様に施工することができるため、柱２や梁５をプレキャスト化することができ施工性をより向上することが可能となる。
【００５５】
また、前記柱２が外周面を鋼管３で巻かれることによりせん断耐力が大きく変形性能に優れた構成となるから、大地震時においてもほぼ損傷することが無く、安定して制震ダンパー８の能力を大変形まで発揮することが可能となる。
【００５６】
このように、鉄筋コンクリート造の構造物１に対して容易に減衰力の大きいブレース状の制震ダンパー８を経済的に組むことができ、高い耐震性を確保しつつ、住戸内の梁成を小さくする構成や無梁にする構成も可能となり、居住性に優れた集合住宅を経済的に提供することが可能となる。
【００５７】
さらに、前記鋼管３の内方に鋼管補剛部材４が備えられることから、大地震時においても鋼管３が巻かれている柱２の断面変形を抑制することが可能になるとともに、柱２を構成するコンクリート２ａを効率よく拘束でき、より高いコンファインド効果を得ることが可能となる。
【００５８】
前記制震ダンパー８の軸芯延長線が、前記開口部７、７’を構成する他方の梁５ｂの上端面もしくは下端面と前記柱２の軸芯との交点を通過するよう設置されることから、前記第２の取り付け部材１８は突出長さを最小限にすることが可能になる。
【００５９】
また、このような構成は前記制震ダンパー８の軸芯延長線が、前記柱２の軸芯と前記開口部７、７’を構成する他方の梁５ｂの軸芯との交点近傍を通過することとなるから、前記開口部７、７’を構成する他方の梁５ｂの軸芯と制震ダンパー８の軸芯延長線との交点であるゲージ位置も、前記開口部７、７’を構成する他方の梁５ｂの軸芯と柱２の軸芯との交点の近傍に位置することとなるため、ゲージ位置との差である偏心量が小さくなり、柱２に作用する偏心曲げモーメントを柱の曲げ耐力と比較して無視しても問題がない程度に十分に小さくすることが可能となる。
【００６０】
さらに、制震ダンパー８は、芯材９が降伏した後に所定の耐力に達すると負担力が頭打ちとなるから、前記第１の取り付け部材１６や第２の取り付け部材１８は、頭打ちされたときの荷重に耐え得るもので足りるため、経済的な部材を使用することでコストの軽減を図ることが可能となる。
【００６１】
第１の取り付け部材１６および第２の取り付け部材１８には斜めリブプレート１９が各々設けられ、また、前記制震ダンパー８を構成する芯材９の両端部９ｂａ、９ｂｂにも芯材リブプレート１４が各々設けられているから、第１の取り付け部材１６、第２の取り付け部材１８及び芯材９の面外座屈をそれぞれ防止することが可能となる。
また、第１の取り付け部材１６及び第２の取り付け部材１８と芯材９との接合は、十字接合となるから、斜めリブプレート１９及び芯材リブプレート１４は接合機能および補剛機能の両方の機能を果たすこととなり、それぞれ別個に設ける場合に比べ部材の数量を低減することが可能となる。
【００６２】
前記制震ダンパー８は第１の取り付け部材１６および第２の取り付け部材１８に高力ボルト等の締結手段を介して締結されるため、制震ダンパー８の長さ誤差に対して容易に対応することが可能となる。
また、第１の取り付け部材１６および第２の取り付け部材１８に特殊な収まりがなく、各々簡略な構成を有しているため、施工管理も容易にでき、さらに、これらの重量は比較的小さいため、運搬や揚重は容易に行うことが可能となる。
【００６３】
第１の実施の形態では前記第１の取り付け部材１６を、第２の実施の形態では第１の取り付け部材１６及び鉄骨梁部材２２を、各々あらかじめ工場にて前記梁５に埋め込み、また、前記第２の取り付け部材１８あらかじめ工場にて前記鋼管３に固定してプレキャスト部材とすることにより、現場での溶接等の加工作業を大幅に削減することができるから、特別な技能を有する者（溶接作業員等）でなくても通常の作業員で施工することが可能になるとともに、工期短縮および施工精度の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る構造物の制震構造の概略を示す図である。
【図２】本発明に係る構造物の制震構造に係る制震ダンパーを開口部に設置する際に用いる第１の取り付け部材及び第２の取り付け部材を示す図である。
【図３】本発明に係る構造物の制震構造に係る制震ダンパーが設置される開口部を構成する柱の断面を示す図である。
【図４】本発明に係る構造物の制震構造に係る制震ダンパーが設置される開口部を構成する梁の断面を示す図である。
【図５】本発明に係る構造物の制震構造に係る制震ダンパーの詳細を示す図である。
【図６】本発明に係る構造物の制震構造の他の事例を示す図である。
【図７】本発明に係る構造物の制震構造の他の事例のパネルゾーンの詳細を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  構造物
２  柱
３  鋼管
４  鋼管補剛部材
５  梁
６  パネルゾーン
７  開口部
８  制震ダンパー
９  芯材
１０  補剛体
１１  溝形鋼
１２  カバープレート
１３  ツヅリボルト
１４  芯材リブプレート
１５  ゴムパッキン
１６  第１の取り付け部材
１７  水平スチフナー
１８  第２の取り付け部材
１９  斜めリブプレート
２０  締結手段
２１  スプライスプレート
２２  鉄骨梁部材
２３  フラットバー
２４  あばら筋
２５  主筋
【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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