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【発明の名称】 |
座屈拘束ブレース |
| 【発明者】 |
【氏名】久保田 一男
【氏名】福田 浩司 |
【課題】ブレース断面を大型化することなく十分な補剛効果が得られる製作が容易で納まりの良い、軽量、薄型の取扱いが容易な座屈拘束ブレースを提供する。
【解決手段】一枚の平鋼板１からなるブレース芯材端部の両側に、端部での局部座屈を防ぐ目的で、従来の十字状に取り付けられる補強リブに代え、ブレース芯材中心部の板厚と略同程度の板厚の補強鋼板２を接合する。ブレース芯材両端の補強鋼板２に一部かかるようにして鉄筋６を配筋し、コンクリート５を打設して、鉄筋コンクリート製の座屈拘束材でブレース芯材を取り囲む。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 平鋼板からなるブレース芯材と、前記ブレース芯材の軸と直角方向の変形を拘束するように前記ブレース芯材の断面周囲に設けた座屈拘束材とからなる座屈拘束ブレースにおいて、前記ブレース芯材の軸方向両端に板厚を中央部の板厚より厚くした増厚部を設けたことを特徴とする座屈拘束ブレース。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、構造物の主要骨組の層間に組み込まれ、大きな層間変形が生じた際に芯材となる鋼材が塑性変形することでエネルギーを吸収し、揺れを減衰させる座屈拘束ブレースに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の座屈拘束ブレースとしては、例えば実開昭５６−８７６８号公報に記載されるように、ブレース芯材に形鋼あるいは平鋼を用い、その周囲を鉄筋コンクリートで補剛したものがある。
【０００３】同公報記載のものでは、ブレース芯材の外周面に付着防止材を塗布してコンクリートとの付着を切り、コンクリートの端部を帯材で補強するなどして、コンクリートの剥落を防止している。
【０００４】また、実公平４−１９１２１号公報には、ブレース芯材となる鋼材の座屈を拘束するための座屈拘束用コンクリート部材を鋼材で補強したものが記載されており、ブレース芯材の周囲に鋼管を配し、コンクリートを充填して製作される。
【０００５】さらに、実開平５−３４０２号公報には、座屈拘束ブレースを細く、かつ軽量にするとともに、低コストで迅速に製作する目的で、座屈拘束材として各種形鋼を用い、鋼製のブレース芯材を鋼材のみで座屈拘束した構造が示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】平鋼板からなるブレース芯材の断面周囲を鉄筋コンクリートや鋼材からなる座屈拘束材で取り囲む形式の座屈拘束ブレースにおいては、柱梁架構等への接続部となる端部が局部座屈しやすいという問題があり、従来は上述した実公平４−１９１２１号公報に記載されているように、補強リブを平鋼板の端部に断面十字状になるように取り付けて対処している。
【０００７】図６は、ブレース芯材としての平鋼板１の断面周囲を、コンクリート５および鉄筋６からなる鉄筋コンクリート製の座屈拘束材で取り囲んだ場合の従来例を示したもので、この場合も平鋼板１の端部に補強リブ４を十字状に取り付け、拘束区間が両端の補強リブ４の一部にかかるように、座屈拘束材を設けている。
【０００８】しかし、補強リブを取り付けたものは、中心圧縮材であるブレース芯材がスリムであるにも関わらず、端部に十字状に存在する補強リブも拘束区間に収めるためには、座屈拘束材を厚くする必要がある。
【０００９】また、ブレース断面の大型化を嫌い、座屈拘束材端部に切込み等の加工を施すことは、大きな補剛力の必要な座屈拘束材端部の強度を下げ、その結果、十分な拘束効果が得られない恐れがある。
【００１０】さらに、このような問題を避けるために、別途、座屈拘束材端部に補強を施すことは、座屈拘束材端部の形状を複雑にし、加工工数の増大につながる。
【００１１】本願発明は従来技術における上述のような課題の解決を図ったものであり、ブレース断面を大型化することなく十分な補剛効果が得られる製作が容易で納まりの良い、軽量、薄型の取扱いが容易な座屈拘束ブレースを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本願発明は、平鋼板からなるブレース芯材と、前記ブレース芯材の軸と直角方向の変形を拘束するように前記ブレース芯材の断面周囲に設けた座屈拘束材とからなる座屈拘束ブレースにおいて、前記ブレース芯材の軸方向両端に板厚を中央部の板厚より厚くした増厚部を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】すなわち、ブレース芯材に用いる平鋼板端部の板厚を増すことで、端部に十字状の補強リブがある場合と同等の断面性能を与えつつ、平鋼板端部の補強リブをなくし、ブレース断面の大型化を抑制することができる。
【００１４】ブレース芯材の製作にあたっては、一枚物の厚板から削り出すとコストが嵩むことから、平鋼板の両側に別の鋼板を貼り合わせるのが良い。貼り合わせる鋼板の厚さは、必要に応じ選択可能であるが、芯材の平鋼板の厚み程度、すなわちブレース端部の板厚がブレース中央部の板厚に対し、３倍程度とするのが適当である。
【００１５】座屈拘束材としては、鉄筋コンクリート、鋼管コンクリート、鋼材等が利用でき、前記座屈拘束材による拘束区間が両端の増厚部にかかるようにすることで、ブレース芯材端部での局部座屈を防止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は、本願発明の座屈拘束ブレース芯材の一例を示したもので、一枚の平鋼板１からなるブレース芯材端部の両側に、端部での局部座屈を防ぐ目的で、ブレース芯材中心部の板厚と略同程度の板厚の補強鋼板２が接合されている。
【００１７】また、ブレース芯材の端部は、構造物の骨組を構成する柱や梁に接合される部分であり、そのための複数のボルト孔３が穿設されている。
【００１８】図２は、本願発明の座屈拘束ブレースの一実施形態を示したもので、図１の平鋼板１からなるブレース芯材を、座屈拘束材としての鉄筋コンクリートで補剛した場合である。
【００１９】すなわち、ブレース芯材両端の補強鋼板２に一部かかるようにして鉄筋６を配筋し、コンクリート５を打設して、鉄筋コンクリート製の座屈拘束材でブレース芯材を取り囲むことで座屈拘束ブレースを形成している。なお、図示を省略しているが、平鋼板１および補強鋼板２からなるブレース芯材には通常、付着防止材が塗布される。
【００２０】図中、符号１５はゴム等からなる変形吸収材であり、補強鋼板２の内側端部位置に設置され、ブレース芯材とともにコンクリート５中に埋設される。
【００２１】図３は、本願発明の座屈拘束ブレースの他の実施形態として、鋼管コンクリートで補剛した場合を示したものである。
【００２２】この場合も、鋼管７がブレース芯材両端の補強鋼板２に一部かかるように配置してコンクリート５を打設してあり、ブレース芯材増厚部が鋼管コンクリート内に食い込んでいることで、座屈拘束の効果が発揮される。
【００２３】図４は、本願発明の座屈拘束ブレースのさらに他の実施形態として、鋼材で補剛した場合を、すなわち座屈拘束材を全て鋼製にした場合を示したものである。
【００２４】上述した図２の鉄筋コンクリート製の座屈拘束材の場合、図３の鋼管コンクリート製の座屈拘束材の場合と同様、座屈拘束区間にブレース芯材増厚部が含まれている。また、ブレース芯材の平鋼板１と座屈拘束材の鋼板８との隙間をなくすために、スペーサー９を介在させてある。
【００２５】図５は、本願発明の座屈拘束ブレースの使用状態の一例を示したものであり、座屈拘束ブレース２１は、鉄骨構造物における柱梁接合部と梁に溶接されたガセットプレート１２に、スプライスプレート１３を介しボルト１４により連結されている。
【００２６】
【発明の効果】
■平鋼板からなるブレース芯材に十字状に取り付けられる補強リブがなくなったことで、ブレースを薄肉にすることができ、壁の厚みがないところでも収まりが良い。
【００２７】■座屈拘束材端部の加工が不要であることから、製作にかかる工数が削減でき、製作コストの低減につながる。
【００２８】■ブレース芯材の補強リブに合わせた切り込み等を加工する必要がないため、座屈拘束材端部での強度の低下はなく、補剛区間全長にわたって健全に座屈拘束された座屈拘束ブレースの提供が可能である。
【００２９】■従来の座屈拘束ブレースでは、ブレース芯材の補強リブ部分も座屈拘束材内部に収めようとすると、ブレース断面が必要以上に大きくなってしまうが、本願発明の座屈拘束ブレースでは、ブレース断面を小さく抑えることが可能である。
【００３０】■ブレース芯材からの補強リブの飛び出しがないこと、座屈拘束ブレースが薄くなったことから、上下に重ねやすく、場所をとらず、運送効率も良い。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２１１８
【氏名又は名称】住友金属工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）４月３０日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】久門 知
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| 【公開番号】 |
特開平１０−３０６４９８ |
| 【公開日】 |
平成１０年（１９９８）１１月１７日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１１２３１９ |
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