JPH03235856A - 免震鉄骨梁 - Google Patents
免震鉄骨梁Info
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- JPH03235856A JPH03235856A JP3265790A JP3265790A JPH03235856A JP H03235856 A JPH03235856 A JP H03235856A JP 3265790 A JP3265790 A JP 3265790A JP 3265790 A JP3265790 A JP 3265790A JP H03235856 A JPH03235856 A JP H03235856A
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Landscapes
- Building Environments (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、特に長大スパンの構造物に用いて有効な免
震鉄骨梁に関するものである。
震鉄骨梁に関するものである。
[従来の技術」
従来、長大スパンの構造物では、第1O図に示すように
上弦材11下弦材2、ラチス材3により組み立てられた
鉄骨梁4を柱等の構造体5.5間に架は渡し、鉄骨梁4
の側面の両端にガセットプレート6を取り付け、これら
の鉄骨梁4.4.・・・間に屋根材や床材7を架は渡す
構造が一般的である。この鉄骨梁4としては、上弦材と
下弦材との間のウェブにラチス材をジグザグ状に挿入し
たラチス粱や、上弦材と下弦材との間のウェブにラチス
材を三角形状に挿入したトラス梁が代表的なものである
。この鉄骨梁4は、目的に適合した室内空間を自由に構
築でき、増築にも容易に対応できる等の様々の利点を有
することから、イベントホール、体育館、長大橋、生産
施設等の大規模の構造物に広く用いられている。
上弦材11下弦材2、ラチス材3により組み立てられた
鉄骨梁4を柱等の構造体5.5間に架は渡し、鉄骨梁4
の側面の両端にガセットプレート6を取り付け、これら
の鉄骨梁4.4.・・・間に屋根材や床材7を架は渡す
構造が一般的である。この鉄骨梁4としては、上弦材と
下弦材との間のウェブにラチス材をジグザグ状に挿入し
たラチス粱や、上弦材と下弦材との間のウェブにラチス
材を三角形状に挿入したトラス梁が代表的なものである
。この鉄骨梁4は、目的に適合した室内空間を自由に構
築でき、増築にも容易に対応できる等の様々の利点を有
することから、イベントホール、体育館、長大橋、生産
施設等の大規模の構造物に広く用いられている。
鉄骨梁4では、構造設計の段階で長期、短期応力(M、
N、Q)に対する長期、短期強度を求め、さらに床の振
動等を検討し、最適の鉄骨梁の仕様を決定する。ここで
構造物として不具合が生じる可能性があれば、鉄骨梁4
の許容応力を再検討し鉄骨の剛性等の諸特性を改良する
ことになる。
N、Q)に対する長期、短期強度を求め、さらに床の振
動等を検討し、最適の鉄骨梁の仕様を決定する。ここで
構造物として不具合が生じる可能性があれば、鉄骨梁4
の許容応力を再検討し鉄骨の剛性等の諸特性を改良する
ことになる。
ところで、鉄骨梁4は地震等の外部からの加振に対して
構造減衰が小さく、構造物の振動を小さくすることがで
きないという構造状の欠点を有しており、この鉄骨梁4
に地震や暴風等により発生する振動を長期に亙って免震
する対策を施すことは非常に難しく、早急に改善する必
要があった。
構造減衰が小さく、構造物の振動を小さくすることがで
きないという構造状の欠点を有しており、この鉄骨梁4
に地震や暴風等により発生する振動を長期に亙って免震
する対策を施すことは非常に難しく、早急に改善する必
要があった。
そこで、構造物の床面に発生する上下振動を抑制する免
震粱として、最近では、鋼板を略Σ形に折り曲げた形鋼
からなる梁材のフランツの内側面に、振動減衰性能の高
い粘弾性体層を2枚の鋼板で挟持して構成した制振ユニ
ットを取り付けた制振粱や、長尺の矩形状の粘弾性体層
を2本のみぞ形鋼のそれぞれの背面で挾持して断面をH
形とし、一体に構成した制振H型鋼が提供されている。
震粱として、最近では、鋼板を略Σ形に折り曲げた形鋼
からなる梁材のフランツの内側面に、振動減衰性能の高
い粘弾性体層を2枚の鋼板で挟持して構成した制振ユニ
ットを取り付けた制振粱や、長尺の矩形状の粘弾性体層
を2本のみぞ形鋼のそれぞれの背面で挾持して断面をH
形とし、一体に構成した制振H型鋼が提供されている。
上記の制振粱や制振l]型鋼は、構造物の床面に発生す
る振動エネルギーを振動減衰性能の高い粘弾性体層で吸
収することにより、構造物に発生する振動を抑制しよう
とするものである。
る振動エネルギーを振動減衰性能の高い粘弾性体層で吸
収することにより、構造物に発生する振動を抑制しよう
とするものである。
[発明が解決しようとする課題]
ところで、従来の制振粱では、略Σ形に折り曲げた形鋼
に制振ユニットを直接貼着する構成となっているため、
粘弾性体層に加わる変形が小さく、微振動を押さえるこ
とはできるが少し大きな振動になると効果が小さくなる
という欠点があった。
に制振ユニットを直接貼着する構成となっているため、
粘弾性体層に加わる変形が小さく、微振動を押さえるこ
とはできるが少し大きな振動になると効果が小さくなる
という欠点があった。
また、特殊な構造を取らざるを得ないために、通常多用
されるH型鋼や夏型鋼を用いることができ錐<、汎用性
に欠けるという欠点かあった。また、成形や加工が難し
く特殊な技術が必要となる事や、従来多用されているl
]型鋼や夏型鋼の鋼材と断面の形状が異なるために設計
し難い等の様々な問題点かあった。
されるH型鋼や夏型鋼を用いることができ錐<、汎用性
に欠けるという欠点かあった。また、成形や加工が難し
く特殊な技術が必要となる事や、従来多用されているl
]型鋼や夏型鋼の鋼材と断面の形状が異なるために設計
し難い等の様々な問題点かあった。
また、制振H型鋼では、粘弾性体層を2本のみぞ形鋼で
垂直に挾持しているので、粘弾性体層は水平方向の振動
を吸収するには非常に有効であるが、上下方向の振動を
吸収するには不適当である。
垂直に挾持しているので、粘弾性体層は水平方向の振動
を吸収するには非常に有効であるが、上下方向の振動を
吸収するには不適当である。
したがって、水平方向の制振効果は十分期待できるが上
下方向の制振効果はあまり期待することができないとい
う欠点があった。また、加工が難しくなることから、生
産効率か上がらず高価なものとなる等の欠点があった。
下方向の制振効果はあまり期待することができないとい
う欠点があった。また、加工が難しくなることから、生
産効率か上がらず高価なものとなる等の欠点があった。
この発明の目的は、以上の様な様々な問題点を解決する
ことができ、かつ、省スペース、低コストを図ることが
可能で、構造物の水平方向及び上下方向の振動を効果的
に抑制することができる免震鉄骨梁を提供することにあ
る。
ことができ、かつ、省スペース、低コストを図ることが
可能で、構造物の水平方向及び上下方向の振動を効果的
に抑制することができる免震鉄骨梁を提供することにあ
る。
1課題を解決するための手段]
この発明は、上記課題を解決するために、次の様な免震
鉄骨梁を採用した。すなわち、請求項1記載の免震鉄骨
梁としては、上弦材、下弦材、ラチス材により゛組み立
てられた鉄骨梁において、前記上弦材と下弦材のいずれ
か一方に、それら弦材の一部を構成して鉄骨梁の振動を
抑制するためのダンパーを弦材と同軸的に設けてなる構
成としている点に特徴がある。
鉄骨梁を採用した。すなわち、請求項1記載の免震鉄骨
梁としては、上弦材、下弦材、ラチス材により゛組み立
てられた鉄骨梁において、前記上弦材と下弦材のいずれ
か一方に、それら弦材の一部を構成して鉄骨梁の振動を
抑制するためのダンパーを弦材と同軸的に設けてなる構
成としている点に特徴がある。
また、請求項2記載の免震鉄骨梁としては、上弦材、下
弦千オ、ラチス材により組み立てられた鉄骨梁において
、前記上弦材と下弦材のいずれか一方に粘弾性部材を装
着してなる構成としている点に特徴かある。
弦千オ、ラチス材により組み立てられた鉄骨梁において
、前記上弦材と下弦材のいずれか一方に粘弾性部材を装
着してなる構成としている点に特徴かある。
また、請求項3記載の免震鉄骨梁としては、上弦材、下
弦材、ラチス材により組み立てられた鉄骨梁において、
前記上弦材と下弦材のいずれか一方に請求項1記載のダ
ンパーを弦材と同軸的に設け、首記上弦材と下弦材のい
ずれか一方に請求項2記載の粘弾性部材を装着してなる
構成としている点に特徴がある。
弦材、ラチス材により組み立てられた鉄骨梁において、
前記上弦材と下弦材のいずれか一方に請求項1記載のダ
ンパーを弦材と同軸的に設け、首記上弦材と下弦材のい
ずれか一方に請求項2記載の粘弾性部材を装着してなる
構成としている点に特徴がある。
[作用]
この発明に係る免震鉄骨梁においては、地震や機械振動
等の外力により長大スパンの構造物に水平振動や上下振
動が発生した場合、次の様な作用を有する。すなわち、
請求項1記載の免震鉄゛骨粱においては、上弦材と下弦
材のいずれか一方に、弦材と同軸的に設けられたダンパ
ーは、地震等により構造物に発生する水平方向の振動を
強制的に受ける。ダンパーはこの振動を受けて作動する
ことにより、上記の振動エネルギーを吸収し、水平方向
の振動を抑制する。
等の外力により長大スパンの構造物に水平振動や上下振
動が発生した場合、次の様な作用を有する。すなわち、
請求項1記載の免震鉄゛骨粱においては、上弦材と下弦
材のいずれか一方に、弦材と同軸的に設けられたダンパ
ーは、地震等により構造物に発生する水平方向の振動を
強制的に受ける。ダンパーはこの振動を受けて作動する
ことにより、上記の振動エネルギーを吸収し、水平方向
の振動を抑制する。
また、請求項2記載の免震鉄骨梁においては、鉄骨梁の
弦材に装着された粘弾性部材は、床面の」二下振動に伴
って生じる変形を鋼板を介して強制的に受ける。この粘
弾性部材の変形により上記の振動エネルギーを吸収し、
上下方向の振動を抑制する。
弦材に装着された粘弾性部材は、床面の」二下振動に伴
って生じる変形を鋼板を介して強制的に受ける。この粘
弾性部材の変形により上記の振動エネルギーを吸収し、
上下方向の振動を抑制する。
また、請求項3記載の免震鉄骨梁においては、上弦材と
下弦材のいずれか一方に、弦材と同軸的に設けられた請
求項1記載のダンパーは、地震等により構造物に発生す
る水平方向の振動を強制的に受ける。このダンパーはこ
の振動を受けて作動することにより、上記の振動エネル
ギーを吸収し、水平方向の振動を抑制する。また、鉄骨
梁の弦材に装着された請求項1記載の粘弾性部材は、床
面の上下振動に伴って生じる変形を鋼板を介して強制的
に受ける。この粘弾性部材の変形により上記の振動エネ
ルギーを吸収し、上下方向の振動を抑制する。
下弦材のいずれか一方に、弦材と同軸的に設けられた請
求項1記載のダンパーは、地震等により構造物に発生す
る水平方向の振動を強制的に受ける。このダンパーはこ
の振動を受けて作動することにより、上記の振動エネル
ギーを吸収し、水平方向の振動を抑制する。また、鉄骨
梁の弦材に装着された請求項1記載の粘弾性部材は、床
面の上下振動に伴って生じる変形を鋼板を介して強制的
に受ける。この粘弾性部材の変形により上記の振動エネ
ルギーを吸収し、上下方向の振動を抑制する。
[実施例]
以下、この発明の各態様を図面に示す実施例に基づいて
説明する。
説明する。
[第1実施例]
第1図および第2図はこの発明の請求項1記載の一実施
例である第1実施例を示す図である。図において、符号
11はこの発明による免震鉄骨梁である。
例である第1実施例を示す図である。図において、符号
11はこの発明による免震鉄骨梁である。
免震鉄骨梁l!は、長大スパンの構造物の床構造を構成
する鉄骨梁12に適用したものであり、複数の免震鉄骨
梁11.11 ・・・を対向する柱等の構造体13.
13間に掛は渡し、免震鉄骨梁11.11相互間に床材
を掛は渡すことで、構造物の床を構成している。
する鉄骨梁12に適用したものであり、複数の免震鉄骨
梁11.11 ・・・を対向する柱等の構造体13.
13間に掛は渡し、免震鉄骨梁11.11相互間に床材
を掛は渡すことで、構造物の床を構成している。
免震鉄骨梁11は、その要部がH型鋼あるいはCT形鋼
等からなる上弦材14、下弦材15と、これらを連結す
る鋼材(例えば、山形鋼やH形鋼等)からなるラチス材
16によりラチス構造に組まれて構成されている。下弦
材15の端部17にはダンパー18が同軸的に取り付け
られている。
等からなる上弦材14、下弦材15と、これらを連結す
る鋼材(例えば、山形鋼やH形鋼等)からなるラチス材
16によりラチス構造に組まれて構成されている。下弦
材15の端部17にはダンパー18が同軸的に取り付け
られている。
ダンパー18は、下弦材15の端部I7と構造体13の
側面19との間に介装され、下弦材15と構造体13双
方にビン接合で取り付けられ、下弦材15の一部を構成
している。
側面19との間に介装され、下弦材15と構造体13双
方にビン接合で取り付けられ、下弦材15の一部を構成
している。
ダンパー18は、例えば、オイルダンパーからなるもの
で、第2図に示すように円筒状のシリンダ部20と水平
方向へ移動自在なピストン部21とから構成されており
、ピストン部21の一端部22に設けられたオリフィス
23をンリンダ部20内の高粘性の粘性体24が移動す
る際に生じる抵抗力を利用するものである。
で、第2図に示すように円筒状のシリンダ部20と水平
方向へ移動自在なピストン部21とから構成されており
、ピストン部21の一端部22に設けられたオリフィス
23をンリンダ部20内の高粘性の粘性体24が移動す
る際に生じる抵抗力を利用するものである。
シリンダ部20の一端部25には、定オリフィス26が
設けられ、定オリフィス26に隣接して調圧弁27が設
けられている。また、シリンダ部20の他端部28には
第1の逆止弁29が設けられている。また、ピストン部
20の一端部30にも第2の逆止弁31が設けられてい
る。
設けられ、定オリフィス26に隣接して調圧弁27が設
けられている。また、シリンダ部20の他端部28には
第1の逆止弁29が設けられている。また、ピストン部
20の一端部30にも第2の逆止弁31が設けられてい
る。
ここで、免震鉄骨梁11の作用等について説明する。
地震や機械振動等の外力により長大スパンの構造物に水
平振動や上下振動が発生すると、免震鉄骨梁11の下弦
材15に取り付けられたダンパー18は、地震等により
構造物に発生ずる水平方向の振動を強制的に受ける。ダ
ンパー18のシリンダ部20とピストン部2Iは、この
振動により互いに離間する方向と互いに近接する方向へ
の作動を繰り返す。
平振動や上下振動が発生すると、免震鉄骨梁11の下弦
材15に取り付けられたダンパー18は、地震等により
構造物に発生ずる水平方向の振動を強制的に受ける。ダ
ンパー18のシリンダ部20とピストン部2Iは、この
振動により互いに離間する方向と互いに近接する方向へ
の作動を繰り返す。
シリンダ部20がピストン部21と互いに離間しつつあ
る場合には、シリンダ部20とピストン部21の間の空
間部分32に充満した粘性体24が定オリフィス26及
び調圧弁27を通って空間部分32から排出され、同時
にシリンダ部20とピストン部21の間の空間部分33
に第1の逆止弁29を通って粘性体24が侵入する。
る場合には、シリンダ部20とピストン部21の間の空
間部分32に充満した粘性体24が定オリフィス26及
び調圧弁27を通って空間部分32から排出され、同時
にシリンダ部20とピストン部21の間の空間部分33
に第1の逆止弁29を通って粘性体24が侵入する。
また、シリンダ部20がピストン部21と互いに近接し
つつある場合には、空間部分33に充満した粘性体24
がオリフィス23間を通って空間部分32に侵入する。
つつある場合には、空間部分33に充満した粘性体24
がオリフィス23間を通って空間部分32に侵入する。
粘性体24は高粘性のためオリフィス23間を通過する
際に大きな抵抗力を生じ、この抵抗力がシリンダ部20
とピストン部21の近接を阻止する様に働く。したがっ
て、ダンパー18に加えられた振動エネルギーは粘性体
24に吸収され、水平方向の振動が抑制される。
際に大きな抵抗力を生じ、この抵抗力がシリンダ部20
とピストン部21の近接を阻止する様に働く。したがっ
て、ダンパー18に加えられた振動エネルギーは粘性体
24に吸収され、水平方向の振動が抑制される。
ここで、免震鉄骨梁I+に掛かる応力について第3図(
a)〜(b)に基づき説明する。
a)〜(b)に基づき説明する。
柱等の2つの構造体間に掛は渡された免震鉄骨梁11に
、長期応力か発生する場合、免震鉄骨梁11は同図(a
)に示す様に、端部A、Bと中心部I〕の」二下方向の
振動の向きが相反する様に正弦波状の振動をする。
、長期応力か発生する場合、免震鉄骨梁11は同図(a
)に示す様に、端部A、Bと中心部I〕の」二下方向の
振動の向きが相反する様に正弦波状の振動をする。
また、免震鉄骨梁11に地震や機械振動等により応力が
発生する場合、免震鉄骨梁11は同図(b)に示す様に
、端部Aと端部Bの上下方向の振動の向きが相反する様
に振動する。
発生する場合、免震鉄骨梁11は同図(b)に示す様に
、端部Aと端部Bの上下方向の振動の向きが相反する様
に振動する。
また、免震鉄骨梁11に短期応力が発生する場合、免震
鉄骨梁11は同図(c)に示す様に端部Aと端部Bと中
心部Pの上下方向の振動の向きが不揃いな不定形の波動
で振動する。
鉄骨梁11は同図(c)に示す様に端部Aと端部Bと中
心部Pの上下方向の振動の向きが不揃いな不定形の波動
で振動する。
ここで、外部からの振動により免震鉄骨梁11に発生す
る引張力Tと圧縮力Cは、梁の有効酸Jと曲げモーメン
トMを用いて次式で表される。
る引張力Tと圧縮力Cは、梁の有効酸Jと曲げモーメン
トMを用いて次式で表される。
T = −C= M/J
したがって、鉄骨梁に生じる引張力Tと圧縮力Cは、粱
の有効酸Jと曲げモーメントMから計算により求めるこ
とができる。
の有効酸Jと曲げモーメントMから計算により求めるこ
とができる。
以上詳細に説明した様に、免震鉄骨梁11は鉄骨梁12
の下弦材15に、その下弦材!5の一部を構成し鉄骨梁
12の振動を抑制するためのダンパー!8を下弦材15
と同軸的に取り付けた構成としたので、外部からの振動
によりダンパー18のノリレダー20内部の粘性体24
がピストン部21のオリフィス23を移動する際に抵抗
力を生し、この抵抗力か振動の水平方向の成分を打ち消
し振動を有効に抑制することができる。また、タンバー
18はバネ剛性を持たないために微少振幅領域において
も減衰効果を発揮することができ、構造物の水平方向に
対する免震、防振効果を実現することができる。また、
免震鉄骨梁11は、梁成内に納めることができるので、
余分な高さを必要とせず階高を高くしなくて済む。
の下弦材15に、その下弦材!5の一部を構成し鉄骨梁
12の振動を抑制するためのダンパー!8を下弦材15
と同軸的に取り付けた構成としたので、外部からの振動
によりダンパー18のノリレダー20内部の粘性体24
がピストン部21のオリフィス23を移動する際に抵抗
力を生し、この抵抗力か振動の水平方向の成分を打ち消
し振動を有効に抑制することができる。また、タンバー
18はバネ剛性を持たないために微少振幅領域において
も減衰効果を発揮することができ、構造物の水平方向に
対する免震、防振効果を実現することができる。また、
免震鉄骨梁11は、梁成内に納めることができるので、
余分な高さを必要とせず階高を高くしなくて済む。
また、免震鉄骨梁11は、構造物の梁に装備する構造に
なっているので、従来の構造物に対しても容易に適用可
能となり、施工性をたかめ、施工位置の自由度を高める
ことができる。
なっているので、従来の構造物に対しても容易に適用可
能となり、施工性をたかめ、施工位置の自由度を高める
ことができる。
なお、ダンパー18の取り付は位置は、エネルギー吸収
効率の最も良い位置が好ましく、したがって応力の大き
い下弦材の両端とするのが望ましい。
効率の最も良い位置が好ましく、したがって応力の大き
い下弦材の両端とするのが望ましい。
[第2実施例]
第4図ないし第7図はこの発明の請求項2記載の一実施
例である第2実施例を示す図である。図において、符号
41はこの発明による免震鉄骨梁である。
例である第2実施例を示す図である。図において、符号
41はこの発明による免震鉄骨梁である。
この免震鉄骨梁41は、長大スパンの構造物の床構造に
適用したものであり、免震鉄骨梁4Iを柱等の対向す′
る構造体間に掛は渡し、複数の免震鉄骨梁41,41相
互間に床材を掛は渡すことで、構造物の床を構成してい
る。
適用したものであり、免震鉄骨梁4Iを柱等の対向す′
る構造体間に掛は渡し、複数の免震鉄骨梁41,41相
互間に床材を掛は渡すことで、構造物の床を構成してい
る。
免震鉄骨梁41は、第4図に示す様にその要部がH型鋼
からなる上弦材42、下弦材43と、これらを連結する
H型鋼からなるラチス材44によリラチス構造に組まれ
て構成されており、下弦材43の下フランジ45の下面
45aには粘弾性部材46が装着されている。
からなる上弦材42、下弦材43と、これらを連結する
H型鋼からなるラチス材44によリラチス構造に組まれ
て構成されており、下弦材43の下フランジ45の下面
45aには粘弾性部材46が装着されている。
また、第5図に示す様に長尺の鋼板49を2枚のH型鋼
50.50で挾持したものを上弦材51及び下弦材52
とし、上弦材51の鋼板49と下弦材52の鋼板49を
H型鋼からなるラチス材53で連結してラチス構造に組
まれた免震鉄骨梁54もある。この免震鉄骨梁54にお
いても、上記の免震鉄骨梁41と同一の粘弾性部材46
が下弦材52の下フランツ55の下面55aに装着され
ている。
50.50で挾持したものを上弦材51及び下弦材52
とし、上弦材51の鋼板49と下弦材52の鋼板49を
H型鋼からなるラチス材53で連結してラチス構造に組
まれた免震鉄骨梁54もある。この免震鉄骨梁54にお
いても、上記の免震鉄骨梁41と同一の粘弾性部材46
が下弦材52の下フランツ55の下面55aに装着され
ている。
ここで、免震鉄骨梁41に装着された粘弾性部材46に
ついて第6図及び第7図に基づいて説明する。
ついて第6図及び第7図に基づいて説明する。
粘弾性部材46は、振動減衰性能の高い矩形状の板状の
粘弾性体61の両面に矩形状の2枚の金属板62.63
を貼着し一体としたものである。
粘弾性体61の両面に矩形状の2枚の金属板62.63
を貼着し一体としたものである。
金属板62.63は、例えば、鋼板からなるものである
。粘弾性部材46は、下フランジ45の下面45aにそ
れぞれの面の長手方向の向きが一致するように装着され
、金属板62の一端部62aがボルト64及びナツト6
5により、また金属板63の一端部63aがポルト66
及びナツト67により下フランツ45の下面45aにそ
れぞれ固定されている。
。粘弾性部材46は、下フランジ45の下面45aにそ
れぞれの面の長手方向の向きが一致するように装着され
、金属板62の一端部62aがボルト64及びナツト6
5により、また金属板63の一端部63aがポルト66
及びナツト67により下フランツ45の下面45aにそ
れぞれ固定されている。
粘弾性体61としては、金属板62.63が構造物の床
面に発生ずる上下振動により相対移動させられた際に、
それらの相対移動を許容しつつ、かつ、抑制する性質を
もつものであればよく、例えば、アスファルトとゴムと
の混合物、合成ゴム、天然ゴム、軟質樹脂、シリコン系
粘弾性体等が好適に用いられる。また、金属板62.6
3間に介装する粘弾性体61の形状については、施工性
の点から考えると板状にすることが望ましい。
面に発生ずる上下振動により相対移動させられた際に、
それらの相対移動を許容しつつ、かつ、抑制する性質を
もつものであればよく、例えば、アスファルトとゴムと
の混合物、合成ゴム、天然ゴム、軟質樹脂、シリコン系
粘弾性体等が好適に用いられる。また、金属板62.6
3間に介装する粘弾性体61の形状については、施工性
の点から考えると板状にすることが望ましい。
」二足のように構成された免震鉄骨梁4Iの作用等につ
いて説明する。
いて説明する。
地震や機械振動等の外力により長大スパンの構造物の床
面に上下振動が発生した場合、免震鉄骨梁41の下弦材
43が変形することにより粘弾性部材46を取り付けた
2点間に相対移動が生じ、免震鉄骨梁41に装着された
粘弾性部材46の金属板62.63間にも同様の相対移
動が生じる。
面に上下振動が発生した場合、免震鉄骨梁41の下弦材
43が変形することにより粘弾性部材46を取り付けた
2点間に相対移動が生じ、免震鉄骨梁41に装着された
粘弾性部材46の金属板62.63間にも同様の相対移
動が生じる。
粘弾性体61は、この相対移動により上下方向に周期的
に伸縮を繰り返す。粘弾性体61の周期的な変形により
構造物に与えられた振動エネルギーを吸収し、振動を抑
制する。
に伸縮を繰り返す。粘弾性体61の周期的な変形により
構造物に与えられた振動エネルギーを吸収し、振動を抑
制する。
免震鉄骨梁41は、下弦材43の下フランジ45の下面
45aに、粘弾性体6Iの両面に金属板62.63をそ
れぞれ貼着し一体とした粘弾性部材46を装着してなる
構造であるから、梁材に発生する上下振動に対して梁材
の減衰効果を大きくすることができ、粘弾性部材46の
装着面積を変えることにより減衰能の調整が可能となり
、最適な減衰を得ることができる。したがって、梁材に
発生ずる上下振動を速やかに抑制することができる。ま
た、一般に使用される鋼材への適用が容易となり、汎用
性に優れ、設計上の困難も解消される。また、下フラン
ジ45の下面45aは最も変形が大きい部位であるので
、粘弾性部材46の上下方向の制振効果が十分大きくな
る。
45aに、粘弾性体6Iの両面に金属板62.63をそ
れぞれ貼着し一体とした粘弾性部材46を装着してなる
構造であるから、梁材に発生する上下振動に対して梁材
の減衰効果を大きくすることができ、粘弾性部材46の
装着面積を変えることにより減衰能の調整が可能となり
、最適な減衰を得ることができる。したがって、梁材に
発生ずる上下振動を速やかに抑制することができる。ま
た、一般に使用される鋼材への適用が容易となり、汎用
性に優れ、設計上の困難も解消される。また、下フラン
ジ45の下面45aは最も変形が大きい部位であるので
、粘弾性部材46の上下方向の制振効果が十分大きくな
る。
免震鉄骨梁41は、構造物の構造体相互間に架設する構
造となっているので、従来の構造物に対しても容易に適
用可能となる。
造となっているので、従来の構造物に対しても容易に適
用可能となる。
この実施例では板状とした粘弾性体61を用いているの
で、粘弾性体61の形状設定や取り扱いか容易となり、
施工性を高め、施工位置の自由度を高めろことができる
。
で、粘弾性体61の形状設定や取り扱いか容易となり、
施工性を高め、施工位置の自由度を高めろことができる
。
なお、上記の実施例においては、下弦材43の下フラン
ジ45の下面45aに粘弾性部材46をホルトで固定し
た構成としたが、この構成は下弦材43と粘弾性部材4
6とが一体となる構成であればよく、例えば、下弦材4
3に粘弾性部材46を直接貼着したり、プレートを介し
て装着した構成としてもよい。
ジ45の下面45aに粘弾性部材46をホルトで固定し
た構成としたが、この構成は下弦材43と粘弾性部材4
6とが一体となる構成であればよく、例えば、下弦材4
3に粘弾性部材46を直接貼着したり、プレートを介し
て装着した構成としてもよい。
また、上記の実施例では、粘弾性部材46は粘弾性体6
1の両面に金属板62.63をそれぞれ貼着した構成と
したが、粘弾性体61と金属板62.63を、例えば、
金属板62、粘弾性体6【、金属板63、粘弾性体61
、金属板62、・・・の順のように交互に複数枚積み重
ね一体とした構成としてもよい。
1の両面に金属板62.63をそれぞれ貼着した構成と
したが、粘弾性体61と金属板62.63を、例えば、
金属板62、粘弾性体6【、金属板63、粘弾性体61
、金属板62、・・・の順のように交互に複数枚積み重
ね一体とした構成としてもよい。
また、粘弾性部材46の取り付は位置は、エネルギー吸
収効率の最も良い位置が好ましく、したがって下弦材の
長手方向の相対移動の最も大きい下フランジの平坦部の
中心部とするのが望ましい。
収効率の最も良い位置が好ましく、したがって下弦材の
長手方向の相対移動の最も大きい下フランジの平坦部の
中心部とするのが望ましい。
[第3実施例]
第8図及び第9図はこの発明の請求項3記載の一実施例
である第3実施例を示す図である。
である第3実施例を示す図である。
第8図に示す構造物71は、柱等の構造体7272間に
、上記第1実施例記載の鉄骨梁12の下弦材15の両端
部73.73に上記第1実施例記載のダンパー18.1
8をこの下弦材15と同軸的に取り付け、この下弦材1
5の下フランジの下面74の中央部に上記第2実施例記
載の粘弾性部材46を装着した免震鉄骨梁75を掛は渡
したものである。
、上記第1実施例記載の鉄骨梁12の下弦材15の両端
部73.73に上記第1実施例記載のダンパー18.1
8をこの下弦材15と同軸的に取り付け、この下弦材1
5の下フランジの下面74の中央部に上記第2実施例記
載の粘弾性部材46を装着した免震鉄骨梁75を掛は渡
したものである。
また、第9図に示す構造物81は、柱等の構造体82.
82間に、上記の構成からなる免震鉄骨粱75を上下方
向に複数掛は渡し、多層構造としたしのである。
82間に、上記の構成からなる免震鉄骨粱75を上下方
向に複数掛は渡し、多層構造としたしのである。
なお、鉄骨梁12、ダンパー18、粘弾性部材46それ
ぞれの構成、作用、効果等については上記実施例に記載
したものと全く同一であるから、ここでは説明を省略す
る。
ぞれの構成、作用、効果等については上記実施例に記載
したものと全く同一であるから、ここでは説明を省略す
る。
これらの構造物71.81では、免震鉄骨梁75の下弦
材15にこの下弦材I5と同軸的にダンパー18が取り
付けられているので、構造物7181に発生する振動の
水平方向の成分を打ち消し、振動を有効に抑制すること
ができる。また、下弦材15の下フラノンの下面74の
中央部に粘弾性部材46が装着されているので、構造物
に発生する振動の上下方向の成分を打ち消し、振動を有
効に抑制することができる。
材15にこの下弦材I5と同軸的にダンパー18が取り
付けられているので、構造物7181に発生する振動の
水平方向の成分を打ち消し、振動を有効に抑制すること
ができる。また、下弦材15の下フラノンの下面74の
中央部に粘弾性部材46が装着されているので、構造物
に発生する振動の上下方向の成分を打ち消し、振動を有
効に抑制することができる。
したがって、これらの構造物71.81では、発生する
振動の上下方向の成分と水平方向の成分を効率良く抑制
することができ、これらの構造物71.81全体の免震
効果をさらに向上させることができ、大地震が発生した
場合でも、構造物全体が振動し難く耐震性が向上し、ま
た、構造物の振動は速やかに減衰することとなる。よっ
て、窓、壁、屋根材等の二次部材も破壊され難くなり、
人に不安感を与えろことがなく、構造物内部の設備機器
類も損傷を受は難くなる。また、梁の制振効果が向上す
るので、さらに長大なるスパンの構造物を構築すること
が可能になる。
振動の上下方向の成分と水平方向の成分を効率良く抑制
することができ、これらの構造物71.81全体の免震
効果をさらに向上させることができ、大地震が発生した
場合でも、構造物全体が振動し難く耐震性が向上し、ま
た、構造物の振動は速やかに減衰することとなる。よっ
て、窓、壁、屋根材等の二次部材も破壊され難くなり、
人に不安感を与えろことがなく、構造物内部の設備機器
類も損傷を受は難くなる。また、梁の制振効果が向上す
るので、さらに長大なるスパンの構造物を構築すること
が可能になる。
[発明の効果]
この発明の請求項1記載の免震鉄骨梁は、上弦材、下弦
材、ラチス材により組み立てられた鉄骨梁において、前
記上弦材と下弦材のいずれか一方に、それら弦材の一部
を構成して鉄骨梁の振動を抑制するためのダンパーを弦
材と同軸的に設けることとしたので、ダンパーの有する
抵抗力により構造物に発生する振動の水平方向の成分を
打ち消し、振動を有効に抑制することができる。また、
ダンパーはバネ剛性を持たないために微少振幅領域にお
いても減衰効果を発揮することができ、構造物の水平方
向に対する免震、防振効果を実現することができる。ま
た、免震鉄骨梁は、梁成内に納めることかできるので、
余分な高さを必要とせず階高を高くしなくて済む。また
、免震鉄骨梁は、構造物の梁に装備する構造になってい
るので、従来の構造物に対しても容易に適用可能となり
、施工性をたかめ、施工位置の自由度を高めることがで
きる。
材、ラチス材により組み立てられた鉄骨梁において、前
記上弦材と下弦材のいずれか一方に、それら弦材の一部
を構成して鉄骨梁の振動を抑制するためのダンパーを弦
材と同軸的に設けることとしたので、ダンパーの有する
抵抗力により構造物に発生する振動の水平方向の成分を
打ち消し、振動を有効に抑制することができる。また、
ダンパーはバネ剛性を持たないために微少振幅領域にお
いても減衰効果を発揮することができ、構造物の水平方
向に対する免震、防振効果を実現することができる。ま
た、免震鉄骨梁は、梁成内に納めることかできるので、
余分な高さを必要とせず階高を高くしなくて済む。また
、免震鉄骨梁は、構造物の梁に装備する構造になってい
るので、従来の構造物に対しても容易に適用可能となり
、施工性をたかめ、施工位置の自由度を高めることがで
きる。
また、請求項2記載の免震鉄骨梁は、上弦材、下弦材、
ラチス材により組み立てられた鉄骨梁において、前記上
弦材と下弦材のいずれか一方に粘弾性部材を装着するこ
ととしたので、梁材に発生する上下振動に対して梁材の
減衰効果を大きくすることができ、粘弾性部材の装着面
積を変えることにより減衰能の調整が可能となり、最適
な減衰を得ることができる。したがって、梁材に発生す
る上下振動を速やかに抑制することができる。また、一
般に使用される鋼材への適用が容易となり、汎用性に優
れ、設計上の困難も解消される。また、下弦材の下フラ
ンジの下面は最も変形が大きい部位であるので、粘弾性
部材の上下方向の割振効果が十分大きくなる。また、免
震鉄骨梁は、構造物の柱等の構造体相互間に架設する構
造となっているので、従来の構造物に対しても容易に適
用可能となる。
ラチス材により組み立てられた鉄骨梁において、前記上
弦材と下弦材のいずれか一方に粘弾性部材を装着するこ
ととしたので、梁材に発生する上下振動に対して梁材の
減衰効果を大きくすることができ、粘弾性部材の装着面
積を変えることにより減衰能の調整が可能となり、最適
な減衰を得ることができる。したがって、梁材に発生す
る上下振動を速やかに抑制することができる。また、一
般に使用される鋼材への適用が容易となり、汎用性に優
れ、設計上の困難も解消される。また、下弦材の下フラ
ンジの下面は最も変形が大きい部位であるので、粘弾性
部材の上下方向の割振効果が十分大きくなる。また、免
震鉄骨梁は、構造物の柱等の構造体相互間に架設する構
造となっているので、従来の構造物に対しても容易に適
用可能となる。
また、請求項3記載の免震鉄骨梁は、上弦材、下弦材、
ラチス材により組み立てられた鉄骨梁において、前記上
弦材と下弦材のいずれか一方に請求項1記載のダンパー
を弦材と同軸的に設け、前記上弦材と下弦材のいずれか
一方に請求項2記載の粘弾性部材を装着することとした
ので、構造物に発生する振動の上下方向の成分と水平方
向の成分を効率良く抑制することができ、構造物全体の
免震効果をさらに向上させることができる。したがって
、大地震か発生した場合でも、構造物全体が振動し難く
耐震性が向上し、また、構造物の振動は速やかに減衰す
ることとなる。よって、窓、壁、屋根材等の二次部材も
破壊され難くなり、人に不安感を与えることがなく、構
造物内部の設備機器類も損傷を受は難くなる。また、梁
の制振効果が向上するので、さらに長大なるスパンの構
造物を構築することが可能になる。
ラチス材により組み立てられた鉄骨梁において、前記上
弦材と下弦材のいずれか一方に請求項1記載のダンパー
を弦材と同軸的に設け、前記上弦材と下弦材のいずれか
一方に請求項2記載の粘弾性部材を装着することとした
ので、構造物に発生する振動の上下方向の成分と水平方
向の成分を効率良く抑制することができ、構造物全体の
免震効果をさらに向上させることができる。したがって
、大地震か発生した場合でも、構造物全体が振動し難く
耐震性が向上し、また、構造物の振動は速やかに減衰す
ることとなる。よって、窓、壁、屋根材等の二次部材も
破壊され難くなり、人に不安感を与えることがなく、構
造物内部の設備機器類も損傷を受は難くなる。また、梁
の制振効果が向上するので、さらに長大なるスパンの構
造物を構築することが可能になる。
第1図ないし第3図はこの発明の請求項1記載の一実施
例を示す免震鉄骨梁の図であって、第1図は免震鉄骨梁
の部分側面図、第2図はダンパーの一部を破断した側面
図、第3図(a)〜(c)は免震鉄骨梁の振動様式を示
す説明図である。 第4図ないし第7図はこの発明の請求項2記載の一実施
例を示す免震鉄骨梁の図であって、第4図は■]型鋼の
弦材を存する免震鉄骨梁の断面図、第5図はL型鋼から
なる弦材を有する免震鉄骨梁の断面図、第6図は下弦材
の粘弾性部材装着部分の側面図、第7図は第6図の■−
■線に沿う断面図である。 第8図及び第9図はこの発明の請求項3記載の一実施例
を示ず免震鉄骨梁の図であって、第8図は免震鉄骨梁を
適用した構造物の正面図、第9図は免震鉄骨梁を適用し
た多層の構造物の正面図である。 第1O図は従来の鉄骨梁を適用した構造物の正面図であ
る。 ・・・免震鉄骨梁、 鉄骨梁、 14 ・・・・・・上弦材、下弦材、
16 ・・・・・・ラチス材、・・ダンパー ・・・・・免震鉄骨梁、 ・・・上弦材、 43 ・・・・・・下弦材、・・
・ラチス材、 46 ・・ ・・粘弾性部材、・・上
弦材、 52 ・・・ ・ 下弦材、・・・ ラチ
ス材、 ・・・・・免震鉄骨梁、 ・・粘弾性体、 ・・・免震鉄骨梁。
例を示す免震鉄骨梁の図であって、第1図は免震鉄骨梁
の部分側面図、第2図はダンパーの一部を破断した側面
図、第3図(a)〜(c)は免震鉄骨梁の振動様式を示
す説明図である。 第4図ないし第7図はこの発明の請求項2記載の一実施
例を示す免震鉄骨梁の図であって、第4図は■]型鋼の
弦材を存する免震鉄骨梁の断面図、第5図はL型鋼から
なる弦材を有する免震鉄骨梁の断面図、第6図は下弦材
の粘弾性部材装着部分の側面図、第7図は第6図の■−
■線に沿う断面図である。 第8図及び第9図はこの発明の請求項3記載の一実施例
を示ず免震鉄骨梁の図であって、第8図は免震鉄骨梁を
適用した構造物の正面図、第9図は免震鉄骨梁を適用し
た多層の構造物の正面図である。 第1O図は従来の鉄骨梁を適用した構造物の正面図であ
る。 ・・・免震鉄骨梁、 鉄骨梁、 14 ・・・・・・上弦材、下弦材、
16 ・・・・・・ラチス材、・・ダンパー ・・・・・免震鉄骨梁、 ・・・上弦材、 43 ・・・・・・下弦材、・・
・ラチス材、 46 ・・ ・・粘弾性部材、・・上
弦材、 52 ・・・ ・ 下弦材、・・・ ラチ
ス材、 ・・・・・免震鉄骨梁、 ・・粘弾性体、 ・・・免震鉄骨梁。
Claims (3)
- (1)上弦材、下弦材、ラチス材により組み立てられた
鉄骨梁において、前記上弦材と下弦材のいずれか一方に
、それら弦材の一部を構成して鉄骨梁の振動を抑制する
ためのダンパーを弦材と同軸的に設けることを特徴とす
る免震鉄骨梁。 - (2)上弦材、下弦材、ラチス材により組み立てられた
鉄骨梁において、前記上弦材と下弦材のいずれか一方に
粘弾性部材を装着してなることを特徴とする免震鉄骨梁
。 - (3)上弦材、下弦材、ラチス材により組み立てられた
鉄骨梁において、前記上弦材と下弦材のいずれか一方に
請求項1記載のダンパーを弦材と同軸的に設け、前記上
弦材と下弦材のいずれか一方に請求項2記載の粘弾性部
材を装着してなることを特徴とする免震鉄骨梁。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2032657A JP2520038B2 (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | 免震鉄骨梁 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2032657A JP2520038B2 (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | 免震鉄骨梁 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03235856A true JPH03235856A (ja) | 1991-10-21 |
JP2520038B2 JP2520038B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=12364937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2032657A Expired - Lifetime JP2520038B2 (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | 免震鉄骨梁 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2520038B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5462141A (en) * | 1993-05-07 | 1995-10-31 | Tayco Developments, Inc. | Seismic isolator and method for strengthening structures against damage from seismic forces |
US5491938A (en) * | 1990-10-19 | 1996-02-20 | Kajima Corporation | High damping structure |
US5870863A (en) * | 1996-08-08 | 1999-02-16 | Tayco Developments, Inc. | Toggle linkage seismic isolation structure |
US5934028A (en) * | 1996-08-08 | 1999-08-10 | Tayco Developments, Inc. | Toggle linkage seismic isolation structure |
JP2008106574A (ja) * | 2006-10-27 | 2008-05-08 | Takenaka Komuten Co Ltd | 制振構造 |
JP2013124174A (ja) * | 2011-12-15 | 2013-06-24 | Daifuku Co Ltd | 物品収納棚 |
CN110820770A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-02-21 | 安徽工程大学 | 一种预制格构梁及其施工方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102587497B (zh) * | 2012-03-21 | 2014-02-26 | 中国民航大学 | 一种具有荷载缓和作用的张弦桁架结构及实施方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6268949A (ja) * | 1985-09-18 | 1987-03-30 | 積水化学工業株式会社 | 建築構造体 |
-
1990
- 1990-02-14 JP JP2032657A patent/JP2520038B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110820770A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-02-21 | 安徽工程大学 | 一种预制格构梁及其施工方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2520038B2 (ja) | 1996-07-31 |
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