JP2004225506A

JP2004225506A - 摩擦減衰機構付きｘ形ブレース

Info

Publication number: JP2004225506A
Application number: JP2003050065A
Authority: JP
Inventors: Mataichi Kojima; 又一児島
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-01-23
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】大地震時においてもブレースの引張り破断、座屈破壊の無い、振動エネルギー吸収の出来る摩擦減衰機構付きブレース架構を提供する。
【解決手段】柱梁架構内に組み込んだＸ字形状ブレース４の交点にエ字形摩擦部３を取り付け、エ字形に組まれた部材５と部材６のボルト孔は円孔に、部材７のボルト孔は部材軸と平行な長円孔にすることで、エ字形摩擦部は自由な変形が可能となり、交点のボルトに締め付け力を与えると変形時に回動と摺動による摩擦力が起きて、Ｘ字形ブレースには締め付け力にみ合う軸力が生じ、同時に振動エネルギーが吸収される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、建物の柱梁架構内に摩擦減衰機構付きＸ形ブレースを組み込み、地震等の振動エネルギー吸収能力を有するブレース構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のブレースは柱梁架構内にＸ字ないしＶ字形状に部材を組み込み、引っ張り、圧縮の軸力で抵抗させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
建物が水平変位した時のブレースの軸力は、水平変位に比例をして増大し、ブレース部材の耐力に比較して過大になりがちで、引っ張り破断や座屈破壊を起こしやすい。
【０００４】
ブレース両端部の取り付けプレート、ボルトは、この部分での破断、座屈を避けるために十分な剛性、耐力を持たせる必要がある。
【０００５】
ブレースを圧縮の軸力に効くように用いた場合、座屈を避けるには細長比の小さい断面にする必要があり、断面２次半径の大きな閉鎖形や幅広の部材を採用しなければならない。
【０００６】
ブレースの組み込まれる柱梁架構には、ブレース軸力に比例した大きな応力が生じることから、剛性、耐力の高いものとしなければならない。
【０００７】
ブレース部材は塑性域での抵抗範囲が狭いことから、振動エネルギーの吸収能力はあまり無く、靭性性能の劣る架構となる。
【０００８】
本発明は、これらの欠点を解決するためになされたもので、Ｘ字形のブレースの交差部に変位吸収と摩擦減衰を兼ね備えた機構を設置することで建物の耐震性能の向上を計った。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
柱梁架構にＸ字形状のブレースを組み込み、Ｘ字の交点に変位吸収と摩擦減衰機能のあるエ字形摩擦部３を取り付け、４本に分かれたブレースを連動させる。
【００１０】
エ字形摩擦部３は縦鋼板（部材５）と、下部水平鋼板（部材６）との交点の回動と、上部水平鋼板（部材７）との交点の回動、摺動とで、柱梁架構の水平変位に追随する。
【００１１】
部材５と部材６，７との交点のボルトは適当な強さで締め付けて、変形時にはこの締め付け力で摩擦力を起こし、振動エネルギーの吸収をし、ブレースに軸力を生じさせる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
柱梁架構内に組み込まれるブレース４は交点にエ字形摩擦部３を取り付け、直線状になるように部材６，７の先端部と柱梁架構の隅とを繋ぐ。
【００１４】
摩擦部は部材５，６，７をエ字形状に組み、各部材の交点はボルト１本で締め付けて、回動と摺動が可能なようにする。
【００１５】
部材５と部材６のボルト孔は円孔として部材相互の回動を可能とし、部材７のボルト孔は部材軸に平行な長円孔にして部材５，７の相互の回動と摺動を可能とする。
【００１６】
部材５と部材６，７交点のボルトに締め付け力を与えないと、柱梁架構に水平変位が起きても、ブレースには軸力が発生しない機構となっている。
【００１７】
部材５と部材６，７交点のボルトに締め付け力を与え、柱梁架構に水平変位が起きると、部材５、６の交点には回動、部材５、７の交点には回動と摺動による摩擦力が生じ、ブレースには締め付け力に比例した軸力が生じる。
【００１８】
地震力等による繰り返しの柱梁架構の水平変位に連動して、エ字形摩擦部３には連続的な回動と摺動が起きることから、連続して振動エネルギーを吸収する。
【００１９】
エ字形摩擦部３のブレース取り付け位置４点を結ぶ四角形と、柱梁架構ブレース取り付け位置４点を結ぶ四角形とは相似形になるが、その比を大きくしていくとエ字形摩擦部の回動と摺動量は大きくなり、振動エネルギーの吸収量は増大する。
【００２０】
部材５，６，７は複数の鋼板を重ねることで摩擦面を多くし、摩擦抵抗力を増大させることが可能である。
【００２１】
エ字形摩擦部３のボルト締め付け力は長期に亘って変動の無いようにする必
要があり、このためバネ座金や皿バネを利用する。
【００２２】
摩擦面は安定した均一な摩擦抵抗力が得られるように、表面処理をしたステンレス材や鍍金金属を採用する。
【００２３】
【発明の効果】
柱梁架構内に組み込まれたブレースは、通常の引っ張りブレースと同様に丸鋼や帯鋼でも可能となる。
【００２４】
Ｘ字形に組まれたブレースは相互が連動することで、繰り返される左右の変形に対してエ字形摩擦部３の振動エネルギーの吸収は連続して生じる。
【００２５】
エ字形摩擦部３のボルトの締め付け力で回動と摺動の摩擦力が調整できることから、ブレースの水平剛性や減衰力が適切な値に決められる。
【００２６】
エ字形摩擦部３の回動と摺動摩擦力で振動エネルギーの吸収をし、建物構造体への地震、暴風による振動に対する減衰力を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の形態を概略的に示したもので、（ａ）は摩擦減衰機構付きＸ形ブレースの概要図、（ｂ）はエ字形摩擦部３の姿図、（ｃ）は孔形状を示す。
【図２】架構が右方向へ水平変位をした時の状態を概略的に示したもので、（ａ）は摩擦減衰機構付きＸ形ブレースの概要図、（ｂ）はエ字形摩擦部１３の変形状態で、部材１５と部材１６、１７のボルト締め付け部の回動と摺動を示している。
【図３】エ字形摩擦部１３とブレース１４との取り合いを示した姿図である。
【符号の説明】
１，１１柱２，１２梁３，１３エ字形摩擦部
４，１４ブレース５，１５縦鋼鈑６，１６下部水平鋼鈑
７，１７上部水平鋼鈑８円孔９長円孔

Claims

Ｘ字形状ブレースと、その交差部に回動と摺動による変位吸収と摩擦減衰機構を設置した、摩擦減衰機構付きＸ形ブレース。