JP3733499B2

JP3733499B2 - Seismic structure of building structure

Info

Publication number: JP3733499B2
Application number: JP13727197A
Authority: JP
Inventors: 和夫田村
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1997-05-27
Filing date: 1997-05-27
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2017-05-27
Also published as: JPH10325264A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、隣接して構築された建築構造物の耐震構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
連層耐震壁や連層ブレース構造といった技術は、地震の揺れに耐えるいわゆる耐力構造のひとつであり、隣接して構築された建築構造物に対する耐震補強手段である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の連層耐震壁や連層ブレース構造においては、大規模な地震に対しては壁の一部がエネルギー吸収材として構成されたものがある。これは地震によって作用する振動エネルギーを壁自体を破壊させることで吸収するものであるが、建築構造物の一部として一体に構築された壁体を元の状態に修復するには多大な補修費が必要になるといった問題があった。
また、隣接して構築された建築構造物の対向する側面に耐震壁を設け、この耐震壁間に鉄筋コンクリート製の梁を設けて建築構造物どうしを連結し、梁の塑性変形により地震時のエネルギー吸収を行う方式（ＣｏｕｐｌｅｄＳｈｅａｒＴｙｐｅ）もあるが、鉄筋コンクリート製の梁では地震時の損傷がひどく、地震後に補修する必要が生じるといった問題があった。
【０００４】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、地震によって建築構造物に作用する振動エネルギーを効果的に吸収するとともに、大規模な地震による被害の補修に要するコストを安価に抑えることができる建築構造物の耐震構造を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、隣接して構築された建築構造物の上層部において対向する側面にそれぞれ設置された耐震壁の間に、内蔵されたブレースが接着されずに長さ方向に移動可能に設けられたブレース非接着型のプレキャスト壁体を介装し、このプレキャスト壁体のブレースの両端を、耐震壁に半ば埋設されたガセットプレートを介して、対向する耐震壁にそれぞれ固定し、ガセットプレートの上下にあたる部分に、ブレースの変位を許容するための空間をそれぞれ設けることで建築構造物どうしを連結する。そして、地震時には双方の建築構造物の相対変位の差からブレースに長さ方向の変形を生じさせて地震のエネルギーを吸収する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る建築構造物の耐震構造の実施形態を図１および図２に示して説明する。
図１には隣接して構築された２つの建築構造物の対向する側面に沿ってそれぞれ設置された耐震壁１０間に、ブレース１１、１２がプレキャスト版１３に接着されない方式が採用された壁体、すなわちアンボンドブレースプレキャスト壁体（以下、単にプレキャスト壁体とする）１４が介装された状態が示されている。
【０００９】
このプレキャスト壁体１４は、内蔵されたブレース１１、１２がプレキャスト版１３に接着されずその内部で長さ方向に移動可能に構成されたもので、耐震壁１０間に交叉して架設されたブレース１１、１２の両端が対向する耐震壁１０、１０にそれぞれ固定されることで建築構造物どうしを連結している。
【００１０】
ブレース１１、１２はプレキャスト版１３の両側縁間に貫通して設けられた空間１３ａ、１３ｂに挿通された状態に配設され、その両端は両側の耐震壁１０にそれぞれボルト・ナットや溶接等により固定されている。耐震壁１０にはブレース１１、１２の端部を固定するためのガセットプレート１５が半ば埋設され内部のアンカー筋に接着されており、このガセットプレート１５の上下にあたる部分には、ブレース１１、１２の変位を許容するための空間１６がそれぞれ設けられている。
【００１１】
このプレキャスト壁体１４は、隣接する建築構造物に揺れが生じた場合、双方の建築構造物の相対変位が最も大きくなる箇所、すなわち建築構造物の上層部に設置されている。
【００１２】
上記のような地震対策が講じられた建築構造物に地震等によって揺れが生じると、それに伴ってプレキャスト壁体１４には鉛直方向のせん断力が作用して変形が生じる。このときプレキャスト壁体１４は、図２に示すようにプレキャスト版１３には変形を生じず交叉したブレース１１、１２はその一方１１が圧縮力を受けて縮み、他方１２が引張力を受けて伸びる。
【００１３】
すなわちこのプレキャスト壁体１４においては、ブレース１１、１２が鋼材ダンパーの役割を果たして振動エネルギーを吸収する。これにより、隣接して構築された建築構造物の地震応答を低減させることができる。鋼材ダンパーは、その利点として、１）力学的に機構が単純である、２）減衰性能が大きい、３）比較的安価に調達可能である、４）復元力特性の設定が容易に行える、等が挙げられ、これらのことから耐震構造を構成する上で、性能的にもコスト的にも非常に有効な機構であることが解る。
【００１４】
また、耐震機構をなすプレキャスト壁体１４を隣接する建築構造物の上層部に設置したことにより、建築構造物各階の変形がなめらかなままでエネルギー吸収が可能であり、変形が特定の階層に集中することを防止することができる。
【００１５】
さらに、地震の規模が大きくブレース１１、１２の鋼材ダンパーとしての機能だけでは建築構造物に作用する振動エネルギーを吸収できない場合には、プレキャスト壁体１４そのものが破壊されて振動エネルギーを吸収するが、破壊されたプレキャスト壁体１４を交換することにより耐震構造の復元が可能であり、プレキャスト壁体１４の構成が単純で安価に製作でき容易に調達可能なので、復旧にかかる工期の短縮とコストの削減を図ることができる。
【００１６】
次に、本発明に係る建築構造物の耐震構造の参考例を図３および図４に示して説明する。なお、前記実施形態にて既に説明した構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
図３には隣接する建築構造物の耐震壁２０間に介装された耐震機構を示している。この耐震機構は、建築構造物を側方視したとき断面矩形の開口をなす鋼製筒状の枠体２１が、その対向する２側面２１ａ、２１ｂを両側の耐震壁２０にそれぞれ固定され、さらに枠体２１の内側にほぼ垂直に配置された鋼板２２が枠体を塞ぐ膜のように周囲を溶接して接合されたものである。
【００１７】
枠体２１には、その対向する２側面２１ａ、２１ｂに鋼板２２と同一面内に存在するような舌片２３がそれぞれ設けられており、これら舌片２３が両側の耐震壁２０からそれぞれ突設されて片持ち梁を構成する連結部材２４にボルト・ナットや溶接等により接合されている。連結部材２４は、耐震壁２０に半ば埋設されて内部のアンカー筋（図示せず）に接着されている。
【００１８】
上記のような地震対策が講じられた建築構造物に地震等によって揺れが生じると、それに伴って耐震機構に鉛直方向にせん断力が作用して変形が生じる。このとき耐震機構を構成する鋼板２２はせん断方向に変形し、図４に示すように一方の対角線方向（図中矢印Ａの方向）に引張力を受けて伸び、他方の対角線方向（図中矢印Ｂの方向）に圧縮力を受けて縮む。
【００１９】
すなわちこの耐震機構では、鋼板が鋼材ダンパーの役割を果たして振動エネルギーを吸収することにより、隣接して構築された建築構造物の地震応答を低減させることができる。
【００２０】
地震の規模が大きく鋼板の鋼材ダンパーとしての機能だけでは建築構造物に作用する振動エネルギーを吸収できない場合には、耐震機構そのものが破壊されて振動エネルギーが吸収されるが、破壊された耐震機構を交換することにより復元が可能であり、しかも耐震機構の構成が単純で容易に調達可能なので、復旧にかかる工期の短縮とコストの削減を図ることができる。
【００２１】
次に、本発明に係る建築構造物の耐震構造の他の参考例を図５および図６に示して説明する。なお、前記実施形態にて既に説明した構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
図５には隣接する建築構造物の耐震壁３０間に介装された耐震機構を示している。この耐震機構は、複数の鋼板３１がそれぞれ平行に離間して略水平に配置され、これら鋼板３１の両端には側面鋼板３２が配されてすべての鋼板３１が一体に溶接されており、さらにこれら側面鋼板３２が両耐震壁３０にそれぞれ固定されたものである。
【００２２】
側面鋼板３２には、各鋼板３１および側面鋼板３２自体に対してそれぞれ９０゜の角度をなして舌片３３が溶接されており、これら舌片３３が両側の耐震壁３０からそれぞれ突設されて片持ち梁を構成する連結部材３４にボルト・ナットや溶接等により接合されている。連結部材３４は、耐震壁３０に半ば埋設されて内部のアンカー筋（図示せず）に接着されている。
【００２３】
上記のような地震対策が講じられた建築構造物に地震等によって揺れが生じると、それに伴って耐震機構に鉛直方向にせん断力が作用して変形が生じる。このとき耐震機構を構成する各鋼板３１は一様に変形し、図６に示すように、両側の側面鋼板を相対的に上下に変位させて側方視Ｓ字型に湾曲する。
【００２４】
すなわちこの耐震機構では、各鋼板３１が鋼材ダンパーの役割を果たして振動エネルギーを吸収することにより、隣接して構築された建築構造物の地震応答を低減させることができる。
【００２５】
地震の規模が大きく鋼板３１の鋼材ダンパーとしての機能だけでは建築構造物に作用する振動エネルギーを吸収できない場合には、耐震機構そのものが破壊されて振動エネルギーが吸収されるが、破壊された耐震機構を交換することにより復元が可能であり、しかも耐震機構の構成が単純で容易に調達可能なので、復旧にかかる工期の短縮とコストの削減を図ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る建築構造物の耐震構造によれば、隣接する建築構造物間に架設されたアンボンドブレースプレキャスト壁体が鋼材ダンパーの役割を果たして振動エネルギーを吸収する。これにより、隣接して構築された建築構造物の地震応答を低減させることができる。
【００２７】
また、プレキャスト壁体を隣接する建築構造物の上層部に設置したことにより、建築構造物各階の変形がなめらかなままでエネルギー吸収が可能であり、変形が特定の階層に集中することを防止することができる。
【００２８】
地震の規模が大きく鋼材ダンパーとしての機能だけでは建築構造物に作用する振動エネルギーを吸収できない場合には、プレキャスト壁体そのものが破壊されて振動エネルギーが吸収されるが、破壊された部位を交換することにより耐震構造の復元が可能であり、しかもプレキャスト壁体は構成が単純で安価に製作でき容易に調達可能なので、復旧にかかる工期の短縮とコストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる建築構造物の耐震構造の実施形態を示す側面図である。
【図２】図１に示した耐震構造の作動状態を示す概略説明図である。
【図３】本発明にかかる建築構造物の耐震構造の参考例を示す斜視図である。
【図４】図３に示した耐震構造の作動状態を示す概略説明図である。
【図５】本発明にかかる建築構造物の耐震構造の他の参考例を示す斜視図である。
【図６】図５に示した耐震構造の作動状態を示す概略説明図である。
【符号の説明】
１０耐震壁
１１、１２ブレース
１３プレキャスト版
１４プレキャスト壁体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an earthquake resistant structure of a building structure constructed adjacently.
[0002]
[Prior art]
Technologies such as multi-story shear walls and multi-story brace structures are one of so-called load-bearing structures that can withstand earthquake shaking, and are means of seismic reinforcement for building structures built adjacent to each other.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In conventional multi-story shear walls and multi-story brace structures, some of the walls are configured as energy absorbers for large-scale earthquakes. This is to absorb the vibration energy acting by the earthquake by destroying the wall itself, but it takes a lot of repair costs to restore the wall body built as a part of the building structure to its original state. There was a problem that was necessary.
In addition, a seismic wall is provided on the opposite side of a building structure that is built adjacent to it, and reinforced concrete beams are provided between the seismic walls to connect the building structures together. Although there is a method of performing absorption (Coupled Shear Type), there is a problem that a reinforced concrete beam is severely damaged during an earthquake and needs to be repaired after the earthquake.
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and effectively absorbs vibration energy acting on a building structure due to an earthquake and suppresses the cost required for repairing damage caused by a large-scale earthquake at a low cost. The purpose is to provide a seismic structure for building structures.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the above-mentioned problems, the built-in braces are not adhered between the seismic walls installed on the opposite side surfaces in the upper layer part of the building structure constructed adjacent to each other in the longitudinal direction. A brace non-adhesive precast wall that is movably mounted on the wall is fixed , and both ends of the brace of the precast wall are fixed to the opposing earthquake resistant walls via gusset plates that are half-embedded in the earthquake resistant wall. The building structures are connected to each other by providing spaces for allowing the displacement of the braces in the upper and lower portions of the gusset plate. In the event of an earthquake, the brace undergoes longitudinal deformation due to the difference in relative displacement between the two building structures, thereby absorbing the earthquake energy.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of seismic structure of the building structure according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a wall body in which braces 11 and 12 are not bonded to a precast plate 13 between earthquake-resistant walls 10 installed along opposing side surfaces of two adjacent building structures. That is, a state in which an unbonded brace precast wall body (hereinafter simply referred to as a precast wall body) 14 is interposed is shown.
[0009]
The precast wall body 14 is configured such that the built-in braces 11 and 12 are not bonded to the precast plate 13 and are movable in the longitudinal direction inside the brace 11, and the braces are installed crossing between the earthquake resistant walls 10. The building structures are connected to each other by fixing both ends of 11 and 12 to the earthquake-resistant walls 10 and 10 facing each other.
[0010]
The braces 11 and 12 are arranged in a state of being inserted through spaces 13a and 13b provided between both side edges of the precast plate 13, and both ends of the braces 11 and 12 are respectively attached to the seismic walls 10 on both sides by bolts, nuts, welding, or the like. It is fixed. A half of the gusset plate 15 for fixing the ends of the braces 11 and 12 is embedded in the earthquake-resistant wall 10 and bonded to the anchor bars inside the gusset plate 15. Spaces 16 for allowing displacement are provided.
[0011]
The precast wall body 14 is installed at a location where the relative displacement of both building structures becomes the largest, that is, the upper layer portion of the building structure when the adjacent building structure shakes.
[0012]
When a building structure that has been subjected to earthquake countermeasures as described above is shaken by an earthquake or the like, a vertical shearing force acts on the precast wall 14 to cause deformation. At this time, as shown in FIG. 2, the precast wall body 14 is deformed without causing deformation in the precast plate 13, and one of the crossed braces 11 and 12 is contracted by receiving a compressive force and the other 12 is stretched by receiving a tensile force. .
[0013]
That is, in the precast wall body 14, the braces 11 and 12 function as steel dampers and absorb vibration energy. Thereby, the earthquake response of the building structure constructed adjacently can be reduced. The advantages of steel dampers are as follows: 1) mechanically simple mechanism, 2) large damping performance, 3) procurement at a relatively low cost, 4) easy setting of restoring force characteristics, etc. From these, it can be understood that this is a very effective mechanism in terms of performance and cost in constructing an earthquake-resistant structure.
[0014]
In addition, by installing the precast wall 14 that is an earthquake-resistant mechanism in the upper layer of the adjacent building structure, the energy can be absorbed while the deformation of each floor of the building structure is smooth, and the deformation is concentrated on a specific level. Can be prevented.
[0015]
Furthermore, if the magnitude of the earthquake is large and the vibration energy acting on the building structure cannot be absorbed only by the function as the steel damper of the braces 11 and 12, the precast wall 14 itself is destroyed and absorbs the vibration energy. The earthquake-resistant structure can be restored by replacing the destroyed precast wall body 14, and the construction of the precast wall body 14 is simple and inexpensive to manufacture and can be procured easily. Can be achieved.
[0016]
Next, a reference example of a seismic structure for a building structure according to the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component already demonstrated in the said embodiment , and description is abbreviate | omitted.
FIG. 3 shows an earthquake-resistant mechanism interposed between the earthquake-resistant walls 20 of adjacent building structures. In this seismic mechanism, when the building structure is viewed from the side, a steel cylindrical frame body 21 having an opening having a rectangular cross section is fixed to the seismic walls 20 on both sides of the opposing two side surfaces 21a and 21b. A steel plate 22 arranged substantially vertically inside the frame body 21 is joined by welding the periphery like a film that closes the frame body.
[0017]
The frame body 21 is provided with tongue pieces 23 which are present on the two opposite side surfaces 21a and 21b in the same plane as the steel plate 22, and these tongue pieces 23 project from the seismic walls 20 on both sides, respectively. Then, it is joined to the connecting member 24 constituting the cantilever by bolts / nuts, welding or the like. The connecting member 24 is partially embedded in the earthquake-resistant wall 20 and bonded to an internal anchor bar (not shown).
[0018]
When a building structure with earthquake countermeasures as described above is shaken by an earthquake or the like, a shearing force acts on the seismic mechanism in the vertical direction, causing deformation. At this time, the steel plate 22 constituting the earthquake-resistant mechanism is deformed in the shear direction, and as shown in FIG. 4, is stretched by receiving a tensile force in one diagonal direction (the direction of arrow A in the figure), and the other diagonal direction (the arrow in the figure). In the direction of B), it receives a compressive force and shrinks.
[0019]
That is, in this seismic mechanism, the steel plate plays the role of a steel damper and absorbs vibration energy, so that the seismic response of a building structure constructed adjacently can be reduced.
[0020]
If the magnitude of the earthquake is large and the vibration energy acting on the building structure cannot be absorbed only by the steel damper function, the seismic mechanism itself is destroyed and the vibration energy is absorbed. It can be restored by replacement, and the structure of the earthquake-resistant mechanism is simple and can be easily procured. Therefore, it is possible to shorten the construction period and cost for restoration.
[0021]
Next, another reference example of the earthquake-resistant structure of the building structure according to the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component already demonstrated in the said embodiment , and description is abbreviate | omitted.
FIG. 5 shows an earthquake-resistant mechanism interposed between the earthquake-resistant walls 30 of adjacent building structures. In this seismic mechanism, a plurality of steel plates 31 are arranged in parallel and spaced apart from each other in parallel, side steel plates 32 are arranged at both ends of these steel plates 31, and all the steel plates 31 are welded together. Side steel plates 32 are respectively fixed to the two seismic walls 30.
[0022]
A tongue piece 33 is welded to the side steel plate 32 at an angle of 90 ° with respect to each steel plate 31 and the side steel plate 32 itself, and these tongue pieces 33 project from the seismic walls 30 on both sides. The connecting member 34 constituting the cantilever is joined by bolts, nuts, welding or the like. The connecting member 34 is partially embedded in the earthquake-resistant wall 30 and bonded to an internal anchor bar (not shown).
[0023]
When a building structure with earthquake countermeasures as described above is shaken by an earthquake or the like, a shearing force acts on the seismic mechanism in the vertical direction, causing deformation. At this time, each steel plate 31 constituting the earthquake-resistant mechanism is uniformly deformed, and as shown in FIG. 6, the side surface steel plates on both sides are relatively displaced up and down to bend in a side-view S-shape.
[0024]
That is, in this seismic mechanism, each steel plate 31 plays the role of a steel damper and absorbs vibration energy, so that the seismic response of a building structure constructed adjacently can be reduced.
[0025]
If the magnitude of the earthquake is large and the vibration energy acting on the building structure cannot be absorbed only by the function of the steel plate 31 as the steel damper, the seismic mechanism itself is destroyed and the vibration energy is absorbed. It is possible to restore by exchanging the structure, and since the structure of the earthquake-resistant mechanism is simple and can be procured easily, it is possible to shorten the construction period and cost for restoration.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the earthquake-resistant structure of a building structure according to the present invention, the unbonded brace precast wall provided between adjacent building structures serves as a steel damper and absorbs vibration energy. Thereby, the earthquake response of the building structure constructed adjacently can be reduced.
[0027]
In addition, by installing precast walls on the upper layer of adjacent building structures, energy can be absorbed while the deformation of each floor of the building structure is smooth, preventing deformation from concentrating on a specific level. be able to.
[0028]
If the magnitude of the earthquake is large and the vibration energy acting on the building structure cannot be absorbed only by the function as a steel damper, the precast wall itself is destroyed and the vibration energy is absorbed, but the damaged part is replaced. Thus, the earthquake-resistant structure can be restored, and the precast wall body is simple in structure, can be manufactured at low cost, and can be procured easily. Therefore, it is possible to shorten the construction period and cost for restoration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an embodiment of a seismic structure for a building structure according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic explanatory view showing an operating state of the earthquake resistant structure shown in FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a reference example of a seismic structure of a building structure according to the present invention.
4 is a schematic explanatory view showing an operating state of the earthquake-resistant structure shown in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a perspective view showing another reference example of a seismic structure for a building structure according to the present invention.
6 is a schematic explanatory view showing an operating state of the earthquake resistant structure shown in FIG. 5. FIG.
[Explanation of symbols]
10 Seismic walls 11, 12 Brace 13 Precast version 14 Precast wall

Claims

隣接して構築された建築構造物の上層部において対向する側面にそれぞれ設置された耐震壁の間に、内蔵されたブレースが接着されずに長さ方向に移動可能に設けられたブレース非接着型のプレキャスト壁体が介装され、ブレースの両端が、耐震壁に半ば埋設されたガセットプレートを介して、対向する耐震壁にそれぞれ固定され、ガセットプレートの上下にあたる部分に、ブレースの変位を許容するための空間がそれぞれ設けられていることを特徴とする建築構造物の耐震構造。Brace non-adhesive type in which the built-in braces are movable between the seismic walls installed on the opposite side surfaces in the upper layer of the building structure built adjacent to each other without being bonded. A precast wall is installed, and both ends of the brace are fixed to the opposing earthquake-resistant wall via gusset plates that are half-embedded in the earthquake-resistant wall, allowing the brace displacement in the upper and lower parts of the gusset plate A seismic structure for building structures, characterized by a space for each.