JP2006265848A

JP2006265848A - 支持構造

Info

Publication number: JP2006265848A
Application number: JP2005081748A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Iijima; 俊比古飯嶋; Shigeji Yagi; 茂治八木; Takeshi Munakata; 剛宗像; Tetsuo Ono; 徹郎小野
Original assignee: IIJIMA KENCHIKU JIMUSHO KK; Nagoya Institute of Technology NUC; SUS Corp
Current assignee: IIJIMA KENCHIKU JIMUSHO KK; Nagoya Institute of Technology NUC; SUS Corp
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2005-03-22
Publication date: 2006-10-05

Abstract

【課題】面倒な加工作業を要することなく所望の座屈拘束構造を得ることができ、又、保守・点検作業が容易な支持構造を提供すること。
【解決手段】圧縮力が作用する状態で設置される芯材と、上記芯材の外周に圧縮力が作用しない状態で設置されアルミ合金製の座屈拘束用鞘材と、を具備したものであり、芯材の座屈を効果的に防止することができると共に、その際、所望の形状の座屈拘束用鞘材を容易に加工して得ることができ、又、座屈拘束用鞘材を嵌合構造とすることにより芯材の交換等の保守が容易になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種構造物において圧縮荷重が作用する支持構造に係り、特に、圧縮荷重が作用する芯材の外周にアルミ合金（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金等）製の座屈拘束用鞘材を圧縮荷重が作用しない状態で設置することにより、芯材の座屈を効果的に防止して許容圧縮力を高めることができるように工夫したものに関する。

例えば、各種構造物において、圧縮荷重が作用する部位、例えば、柱材若しくはブレース材等においてはその座屈が懸念される。この種の座屈に対しては、例えば、次のような手段が採用されている。

まず、柱材若しくはブレース材の外周に鋼板製の座屈拘束用鞘材を被覆し、それによって、柱材若しくはブレース材の座屈を防止しようとするものである。
又、それと共に上記鋼板製の座屈拘束用鞘材の内側にモルタルコンクリートを流し込んだ構造もある。いわゆる「湿式」の座屈防止構造である。

この種の座屈防止構造を開示するものとして、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３がある。

特開平０５−９９７６号公報特開平１０−２８０５５９号公報特開２００３−２９３４６１号公報

上記従来の構成によると次のような問題があった。
まず、柱材の外周に鋼板製の座屈拘束用鞘材を被覆する構成であるが、そのような座屈拘束用鞘材の加工が困難であるという問題があった。特に、この種の座屈拘束用鞘材は芯材の形状にある程度合わせた形状である必要があるが、鋼板をそのように任意の形状に加工することは決して容易なことではなかった。
又、座屈拘束用鞘材の内側にモルタルコンクリートを流し込む「湿式」の座屈防止構造構成の場合には、そのモルタルコンクリートの流し込み作業が面倒であるという問題があった。又、モルタルコンクリートによって座屈拘束用鞘材と芯材を一体化させた場合には、例えば、地震によって芯材が破損したような場合には、芯材だけではなく座屈拘束用鞘材を含んだ全てを好感しなければならないという問題もあった。
さらに、別の問題として、鋼板製の座屈拘束用鞘材が容易に着脱できる構成にはなっていないために、芯材の交換等の作業が大きく制限されてしまうという問題があった。又、その適用場所についても制限があった。

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、面倒な加工作業を要することなく所望の座屈拘束構造を得ることができ、又、保守・点検作業が容易な支持構造を提供することにある。

上記目的を達成するべく本願発明の請求項１による支持構造は、圧縮力が作用する状態で設置される芯材と、上記芯材の外周に圧縮力が作用しない状態で設置されアルミ合金製の座屈拘束用鞘材と、を具備したことを特徴とするものである。
又、請求項２による支持構造は、請求項１記載の支持構造において、上記座屈拘束用鞘材は上記芯材に対して着脱可能に取り付けられていることを特徴とするものである。
又、請求項３による支持構造は、請求項２記載の支持構造において、上記座屈拘束用鞘材は二つ割り状に構成されていることを特徴とするものである。

以上述べたように本願発明による支持構造によると、圧縮力が作用する状態で設置される芯材と、上記芯材の外周に圧縮力が作用しない状態で設置されアルミ合金製の座屈拘束用鞘材と、を具備した構成になっているので、芯材の座屈を効果的に防止することができる。又、その際、所望の形状の座屈拘束用鞘材を容易に加工して得ることができる。
又、上記座屈拘束用鞘材を上記芯材に対して着脱可能に取り付けた場合には、芯材の交換等の保守・点検作業が容易になると共に適用場所に対する制限も緩和されることになる。
又、上記座屈拘束用鞘材を二つ割り状に構成した場合には、上記効果をより確実なものとすることができる。

以下、図１及び図２を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は建築物における支持構造１の横断面図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
まず、鋼板製の芯材３があり、この場合には横断面形状が長方形になっている。この芯材３には建築物より圧縮力が作用する構造になっている。

上記芯材３の外周には座屈拘束用鞘材５が隙間を存した状態で被冠・配置されている。この座屈拘束用鞘材５はアルミ合金（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金等）製である。又、この座屈拘束用鞘材５には建築物からの圧縮力が作用しないような構造になっている。又、上記座屈拘束用鞘材５は二つ割り構造になっていて、座屈拘束用鞘材要素５ａ、５ｂとから構成されている。そして、これら座屈拘束用鞘材要素５ａ、５ｂを適宜接合・離脱させることにより、芯材３に対して着脱可能な構成になっている。

上記座屈拘束用鞘材５の内周面は、上記芯材３の形状に対応してその座屈を効果的に防止できるような形状になっている。まず、芯材３の長手方向両側には凸部７、７と凸部９、９が突出・形成されている。上記凸部７、７によって芯材３の長手方向の一端側を非接触な状態で挟むようにしている。同様に、上記凸部９、９によって芯材３の長手方向の他端側を非接触な状態で挟むようにしている。又、芯材３の短手方向両側には一対の凸部１１、１１が突出・形成されている。これら一対の凸部１１、１１によって芯材３の短手方向の両側を非接触な状態で挟むようにしている。

以上本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、座屈拘束用鞘材５によって芯材３の座屈を効果的に防止することができ、それによって、芯材３の許容圧縮応力を高めることができる。
又、座屈拘束用鞘材５をアルミ合金製（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金等）製としているので、まず、座屈拘束用鞘材５の加工が容易であり、芯材３の形状に応じて所望の形状の座屈拘束用鞘材５を容易に提供することができる。
又、従来の「湿式」の座屈拘束構造のように、モルタルコンクリートを流し込むような構造の場合には、仮に地震によって芯材が破損したような場合には、外側の座屈拘束用鞘材を含めた全てを交換する必要があった。これに対して、本実施の形態のように、「乾式」の場合には、座屈拘束用鞘材５を取り外して芯材３のみを交換することができるようになった。
特に、座屈拘束用鞘材５は座屈拘束用鞘材要素５ａ、５ｂの二つ割りの構造になっていて適宜着脱可能な構成になっているので、上記芯材３の交換作業等についてもこれを容易に実施することができる。
又、座屈拘束用鞘材５は座屈拘束用鞘材要素５ａ、５ｂの二つ割りの構造になっていて適宜着脱可能な構成になっているので、芯材３の接合部のような箇所に関しても座屈拘束用鞘材５によって覆うことができるようになった。又、接合部を被覆することになるので仕上げ材としての機能も発揮されることになる。

次に、図３及び図４を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。図３は建築物における支持構造２１の横断面図であり、図４は図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
まず、鋼板製の芯材２３があり、この場合には横断面形状が十字形になっていて４個の突出片２３ａを備えた構成になっている。この芯材２３には建築物より圧縮力が作用する構造になっている。

上記芯材２３の外周には座屈拘束用鞘材２５が隙間を存した状態で被冠・配置されている。この座屈拘束用鞘材２５はアルミ合金製（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金等）製である。又、この座屈拘束用鞘材２５には建築物からの圧縮力が作用しないような構造になっている。又、上記座屈拘束用鞘材２５は長手方向に沿って二つ割り構造になっていて、座屈拘束用鞘材要素２５ａ、２５ｂとから構成されている。そして、これら座屈拘束用鞘材要素２５ａ、２５ｂを適宜接合・離脱すことにより、芯材２３に対して着脱可能な構成になっている。

上記座屈拘束用鞘材２５の内周面は、上記芯材２３の形状に対応してその座屈を効果的に防止できるような形状になっている。すなわち、芯材２３の各突出片２３ａに対応するように凸部２７、２７が突出・形成されている。上記凸部２７、２７によって芯材２３の各突出片２３ａを非接触な状態で挟むようにしている。

そして、このような構成でも前記第１の実施の形態の場合と同様の効果を奏することができる。

尚、本発明は前記第１、第２の実施の形態に限定されるものではない。
まず、芯材、座屈拘束用鞘材の形状等についてはこれを特に限定するものではない。
又、座屈拘束用鞘材を芯材から着脱可能にするための構成としては様々なものが想定され、それを特に限定するものではない。例えば、３つ割り、４つ割りの構造も想定される。
又、座屈拘束用鞘材の内面形状についてもこれを特に限定するものではない。

本発明は、各種構造物において圧縮荷重が作用する支持構造に係り、特に、圧縮荷重が作用する芯材の外周にアルミ合金（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金等）製の座屈拘束用鞘材を圧縮荷重が作用しない状態で設置することにより、芯材の座屈を効果的に防止して許容圧縮力を高めることができるように工夫したものに関し、例えば、各種建築物における柱材若しくはブレース材構造に好適である。

本発明の第１の実施の形態を示す図で、支持構造の横断面図である。本発明の第１の実施の形態を示す図で、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。本発明の第２の実施の形態を示す図で、支持構造の横断面図である。本発明の第２の実施の形態を示す図で、図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。

符号の説明

１支持構造
３芯材
５座屈拘束用鞘材
５ａ座屈拘束用鞘材要素
５ｂ座屈拘束用鞘材要素
７凸部
９凸部
１１凸部

Claims

圧縮力が作用する状態で設置される芯材と、
上記芯材の外周に圧縮力が作用しない状態で設置されアルミ合金製の座屈拘束用鞘財と、
を具備したことを特徴とする支持構造。
請求項１記載の支持構造において、
上記座屈拘束用鞘材は上記芯材に対して着脱可能に取り付けられていることを特徴とする支持構造。
請求項２記載の支持構造において、
上記座屈拘束用鞘材は長手方向に沿って二つ割り状に構成されていることを特徴とする支持構造。