JP2010024812A - はらみ止めを有するブレース構造 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮力を受けるブレース材に面外方向の変形が生じることを防止又は抑制する。
【解決手段】異なる平面上にブレース材を取付け、かつ圧縮力を受けるブレース材と引張力を受けるブレース材を接続する
【選択図】図１

Description

本発明は、建物の耐震要素の構造に関する。

従来の構造では、柱と柱の間にブレース材設置して耐震要素を構成するブレース構造を採用して地震力や風荷重などの水平力に耐える構造とする場合がある。

従来の構造のうち最も一般的なブレース構造の実施例の姿図を図３に示している。１は柱などの鉛直材、２は梁などの水平材、３はブレース材を示している。
この場合、ブレース材３は、左右両方向の水平力に対して耐震要素とするため、所謂たすき掛けに配置され、その両端は鉛直材１や水平材２に接合される。また、ブレース材３は、ブレース材３相互が干渉しないよう異なる平面上に配置され、それらが相互に接続されることはない。
建物に水平力が掛かった場合、２つのブレースのうち、１つは圧縮力を受け、他方は引張力を受けるが、圧縮力を受けるブレース材は面外方向へ変形してしまう。
圧縮力を受けるブレース材に面外方向へ変形が生じることで、外壁材や屋外側の面材、断熱材など周辺に配置されている部材と接触し、それらの部材を損傷してしまうなどの問題が生じている。さらに大きな水平力が生じるなどして建物の変形が大きくなった場合には、それに応じて圧縮力を受けるブレース材の面外方向への変形も大きくなり、部材に損傷を与えるだけでなく部材の脱落を生じさせ人的被害の原因となることもある。

また、他の従来の構造の実施例として、ブレースの中間にリング状や平板状の接合金物を配置した場合の姿図を図４に示している。１〜３は図３と同様であり、５は接合金物である。
この場合、ブレース材３の端部は、片側は鉛直材１や水平材２に、他方は接合金物５に接合される。また、全てのブレース材と接合金物５は同一平面上に配置されている。
建物に水平力が掛かった場合、引張力を受けるブレース材と圧縮力を受けるブレース材が接合されるため面外方向への変形は抑制されることとなる。
しかし、接合金物５はブレースの中間に位置し、ブレース材３と一体となってブレースを構成しているため、接合されたブレース材３に生じる引張力を他方のブレース材３に伝達する必要がある。このため、接合金物５には大きな断面が必要となり材料費が増加する。また、４つのブレース材３と接合されることやブレース材３との接合部に大きな耐力が必要となることから、形状や配置に制約が生じる。さらには、部材点数や接合箇所が増加するため、設計が煩雑になる、施工箇所が増加する、流通が煩雑となるなどの欠点が生じている。

解決しようとする問題点は、圧縮力を受けるブレース材に面外方向の変形が生じることである。

本発明は、異なる平面上にブレース材を取付け、かつ引張力を受けるブレース材と圧縮力を受けるブレース材を接続することを特徴とする。

建物に水平力が掛かった場合、圧縮力を受けるブレース材は面外方向へ変形を生じることとなるが、引張力を受けるブレース材と接続されることで、引張力を受けるブレース材が負担する引張力が圧縮力を受けるブレース材の面外方向の変形を拘束することとなり、圧縮力を受けるブレース材に面外方向の変形が生じることを防止又は抑止することが可能である。

また、ブレース材の両端は鉛直材と水平材の接合部付近に接合されるため、建物に水平力が掛かった場合でも圧縮力を受けるブレース材と引張力を受けるブレース材の接続箇所ではブレース材に生じる引張力を全て伝達する必要はなく、圧縮材の面外変形を抑える力のみ伝達できれば良く、小さな部材や簡易な方法にて接合することで圧縮力を受けるブレース材に面外方向の変形が生じることを防止又は抑止することが可能である。

異なる平面上にブレース材を取付け、かつ圧縮力を受けるブレース材と引張力を受けるブレース材を接続することで、圧縮力を受けるブレース材に面外方向の変形が生じることを防止又は抑止することを最も容易に実現した。

図１は、本発明の１実施例の水平断面図であって、図中の１は柱などの鉛直材、３はブレース材、４はブレース材３を相互に接続するブレース接続部材である。
ブレース材３の中央でブレース接続部材４によりブレース材相互が接続されているが、このとき、ブレース材３の両端は、鉛直材１や水平材２などに接続されており、ブレース接続部材４はブレースの一部を構成しない。このため、ブレース接続部材４は、圧縮材の面外変形を抑えるのみとなり、小さな断面の部材を採用することができる。

また、図２は、本発明の１実施例の水平断面であって、建物に水平力が生じた際のブレース材の状況を示しており、３ａは引張力を受けるブレース材、３ｂは圧縮力を受けるブレース材、１及び４は図１と同様である。
圧縮力を受けるブレース材３ｂが引張力を受けるブレース材３ａと接続されているため、圧縮力を受けるブレース材の面外方向の変形がブレース材中央にて拘束されており、面外方向の変形が小さくなることがわかる。

本発明におけるブレース材の部材形状及び部材寸法は、ターンバックルの様な鋼線を用いたものや平鋼、Ｌ形鋼など様々な形状及び寸法により利用することが可能であり、その部材寸法についても様々なものにより利用することが可能である。

本発明における圧縮力を受けるブレース材と引張力を受けるブレース材の接続方法は、接続用の金物を用いる方法や圧縮力を受けるブレース材と引張力を受けるブレース材を直接溶接にて接続する方法など、ブレース材の配置状況などによって様々な方法により利用することが可能である。

本発明における圧縮力を受けるブレース材と引張力を受けるブレース材を接続する部材の部材形状及び部材寸法は、平鋼、Ｌ形鋼など様々な形状により利用することが可能であり、その部材寸法についても様々なものにより利用することが可能である。
また、その取付け方法は、平鋼を溶接にて取付ける場合や鋼線をＳ字に曲げたものをブレース材に引っ掛ける方法など、取付けるブレース材などの形状などを考慮して様々なものにより利用することができる。
さらに、その取付け位置についてもブレース材の中央とすることが望ましいが、ブレース材の面外方向の変形が大きくなると予測される場合など状況に応じて様々な位置に取付けることが可能である。

本発明における柱や梁の部材形状及び部材寸法は、角型、Ｃ型、Ｈ型など様々な形状により利用することが可能であり、その寸法についても様々なものにより利用することが可能である。

本発明の実施例を示した説明図である。 本発明の実施例で建物に水平力が生じた際のブレース材の状況を示した説明図である。 従来の構造の実施例を示した説明図である。 従来の構造の実施例を示した説明図である。

符号の説明

１ 鉛直材
２ 水平材
３ ブレース材
３ａ 引張力を受けるブレース材
３ｂ 圧縮力を受けるブレース材
４ ブレース接続部材
５ 接合金物

Claims (1)

1. 異なる平面上にブレース材を取付け、かつ引張力を受けるブレース材と圧縮力を受けるブレース材を接続することを特徴とする耐震要素の構造

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