JP2014190112A

JP2014190112A - ブレース補修構造

Info

Publication number: JP2014190112A
Application number: JP2013068408A
Authority: JP
Inventors: Soichi Tamura; 聡一田村; Takeshi Hiramatsu; 平松　　剛
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2014-10-06
Anticipated expiration: 2033-03-28
Also published as: JP6069068B2

Abstract

【課題】ブレースの塑性変形した部分を切除して残存ブレースと添え板とを締結部材で接合し、上記添え板が上記残存ブレースに先行して破壊するのを防止して上記残存ブレースの機能を引き出すことができるブレース補修構造を提供する。
【解決手段】平板ブレース１の塑性変形した部分を切除して残存ブレース１Ａと添え板２とをビス３を用いて接合するブレース補修構造であり、上記添え板２の厚みは上記平板ブレース１の厚みよりも厚くされ、上記ビス３の配置は２列で所定ピッチの千鳥配置とされ、上記添え板２の最も端に近い位置に配置される第１ビス３Ａは上記残存ブレース１Ａの幅方向中央に１個配置されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、ブレースの塑性変形した部分を切除して残存ブレースと添え板とを締結部材を用いて接合するブレース補修構造に関する。

特許文献１には、既存建物の骨組の既存の鋼材製ブレース材に、当該ブレース材の周囲を囲って当該ブレース材の長手方向に延在し当該ブレース材の圧縮時の座屈を拘束する補強材を取付け、既存のブレース材を圧縮ブレース材として機能させる補強構造が開示されている。

また、塑性変形した平鋼ブレースの補修は、図６に示すように、平鋼ブレース１００の塑性変形した部分を切除し、この切除部分を跨いで添え板１０１を溶接することにより行っていた。

特開２０１２−６２６９２号公報

しかしながら、上記従来のブレースの補修構造では、溶接を行うため火災のおそれがあった。また、上記特許文献１に開示された補強方法はブレースの塑性変形した部分を切除し、この切除部分を跨ぐように添え板を接合したものではない。

この発明は、上記の事情に鑑み、ブレースの塑性変形した部分を切除して残存ブレースと添え板とを締結部材で接合し、上記添え板が上記残存ブレースに先行して破壊するのを防止して上記残存ブレースの機能を引き出すことができるブレース補修構造を提供することを課題とする。

この発明のブレース補修構造は、上記の課題を解決するために、ブレースの塑性変形した部分を切除して残存ブレースと添え板とを締結部材を用いて接合するブレース補修構造であり、上記添え板の厚みは上記ブレースの厚みよりも厚くされ、上記締結部材の配置は２列で所定ピッチの千鳥配置とされ、上記添え板の最も端に近い位置に配置される第１締結部材は上記残存ブレースの幅方向中央に１個配置されていることを特徴とする。

上記ブレースの補修箇所での荷重伝達においては、上記添え板の最も端に近い位置に配置される上記第１締結部材が大きな荷重を受けた後、他の締結部材へと荷重が伝わる。上記第１締結部材は上記残存ブレースの幅方向中央に１個配置されたものであり、上記２列の千鳥配置された締結部材における縁あきよりも大きな縁あきを有することになる。そして、上記荷重は上記２列の千鳥配置された締結部材に伝達されて、全締結部材で荷重を受けることになる。これにより、上記縁あきに起因する破壊は生じ難くなり、上記添え板が上記残存ブレースに先行して破壊するのを防止して上記残存ブレースの機能を引き出すことができる。

上記第１締結部材の次に上記添え板の端に近い位置に第２締結部材が配置されており、この第２締結部材の縁あきは、上記千鳥配置されている締結部材の縁あき以上の長さであってもよい。これによれば、上記第２締結部材にも長い縁あきが設定されることになり、上記残存ブレースの破壊は生じ難くなる。

上記第２締結部材は上記２列のうちの一方の列上に位置していてもよい。これによれば、上記第２締結部材の縁あきは上記千鳥配置されている締結部材の縁あきと同一となり、上記第２締結部材から上記千鳥配置における一方の列が開始されることになる。

上記第１締結部材と上記第２締結部材との間隔および上記第２締結部材とこれに最も近い上記千鳥配置されている締結部材との間隔は上記所定ピッチよりも大きくてもよい。これによれば、上記第１締結部材および上記第２締結部材が配置されている箇所の締結部材間の亀裂が生じにくくなり、全締結部材で荷重を受け易くなる。

上記締結部材はビスであってもよい。締結部材としてボルトを用いる場合にはボルト孔による大きな断面欠損が生じるが、上記ビスを用いる場合にはこのような大きな断面欠損が生じるのを回避できる。

本発明であれば、ブレースの塑性変形した部分を切除して残存ブレースと添え板とを締結部材を用いて接合し、上記添え板が上記残存ブレースに先行して破壊するのを防止して上記残存ブレースの機能を引き出すことができるという効果を奏する。

本発明の実施形態にかかるブレース補修構造を示した図であり、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は正面図である。図１のブレース補修構造におけるビス配置寸法例を示した説明図である。図１のブレース補修構造、第１比較例、第２比較例およびブレース単体の引っ張り強度（応力―歪み線図）をそれぞれ示したグラフである。第１比較例におけるビス配置寸法を示した説明図である。第２比較例におけるビス配置寸法を示した説明図である。従来例を示した説明図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示すように、この実施形態のブレース補修構造は、平板ブレース１の塑性変形した部分を切除し、残存ブレース１Ａと添え板２とを締結部材であるビス３を用いて接合した構造である。この実施形態では、上記平板ブレース１の素材と上記添え板２の素材を同じにしている。また、上記平板ブレース１の幅は５０ｍｍであり、上記添え板２の幅も５０ｍｍである。上記添え板２の厚みは、上記平板ブレース１の厚みよりも厚くしている。この実施形態では、上記平板ブレース１の厚みは４．５ｍｍであり、上記添え板２の厚みｔは６．０ｍｍである。

また、一例として、上記ビス３がねじ込まれる上記添え板２の箇所には予め下孔２ａが形成されており、上記下孔２ａに上記ビス３をねじ込むことで当該ビス３の先端側が上記残存ブレース１Ａにねじ込まれる。上記ビス３は例えば鉄製で呼び径６×長さ１９ｍｍのものが用いられる。

図２に示すように、添え板２の端から片方の残存ブレース１Ａに接合する最も奥側のビス３の箇所までの長さは１５２ｍｍに設定されており、添え板２の最も端側のビスである第１ビス３Ａの箇所までの長さは２４ｍｍに設定されている。上記添え板２の長さは、例えば、上記１５２ｍｍを２倍した長さに、上記切除部分の長さと、上記２４ｍｍの２倍の長さとが加算された長さとされる。

上記ビス３の配置は２列で所定ピッチの千鳥配置とされる。この実施形態では、上記ビス３の全個数は１０個であり、上記所定ピッチは１２ｍｍに設定されている。各列での上記ビス３の配置間隔は２４ｍｍとなる。また、上記列の間隔は１６ｍｍに設定されており、各列は幅方向中央から８ｍｍ離れて位置し、各列と残存ブレース１Ａの縁との距離（縁あき）は１７ｍｍに設定されている。上記列の間隔は、上記残存ブレース１Ａの幅の概ね１／３（例えば１／３の±１０パーセント以内）に設定されるようにしてもよい。

上記添え板２の最も端に近い位置に配置される上記第１ビス３Ａは、上記残存ブレース１Ａの幅方向中央に１個配置されている。上記第１ビス３Ａの縁あきは２５ｍｍであり、端あきは２４ｍｍである。

上記第１ビス３Ａの次に上記添え板２の端に近い位置に配置される第２ビス３Ｂの縁あきは、上記千鳥配置されているビス３の縁あき（１７ｍｍ）以上に設定されている。すなわち、この実施形態では、上記第２ビス３Ｂの縁あきは、１７ｍｍ以上で２５ｍｍ以下となり、上記第２ビス３Ｂを上記２列のうちの一方の列上に位置させる場合の縁あきは１７ｍｍとなる。

また、この実施形態では、上記第１ビス３Ａと上記第２ビス３Ｂとの間隔は２２ｍｍであり、所定ピッチ（１２ｍｍ）よりも大きい。また、上記第２ビス３Ｂとこれに最も近い上記千鳥配置されているビス３との間隔も２２ｍｍであり、上記所定ピッチ（１２ｍｍ）よりも大きい。

図４は比較例１の補修構造を示している。この比較例１では、添え板の厚みtがブレースの厚みと同じ４．５ｍｍになっている。また、２列で千鳥配置されたビス（下孔）のピッチは図に示しているように、１２ｍｍに設定されており、各列におけるピッチは２４ｍｍとなっている。そして、上記ビス（下孔）の端あきは２４ｍｍであり、縁あきは１３ｍｍである。上記ビス（下孔）の個数は１２個である。列の間隔は２４ｍｍである。

図５は比較例２の補修構造を示している。この比較例２では、添え板の厚みｔが６．０ｍｍになっている。また、２列で千鳥配置されたビス（下孔）のピッチは図に示しているように、１２ｍｍに設定されており、各列でのピッチは２４ｍｍとなっている。そして、上記添え板２の最も端に近い位置の第１ビスと次に近い位置の第２ビスとの間隔が２２ｍｍに設定されており、上記第２ビスとこれに最も近い上記千鳥配置されているビスとの間隔も２２ｍｍとなっている。また、上記ビス（下孔）の端あきは２４ｍｍであり、縁あきは１３ｍｍである。上記ビス（下孔）の個数は１２個である。

図３に、図１の実施例にかかる補修構造と、上記比較例１と、上記比較例２と、ブレース１自体の引っ張り強度試験結果（応力―歪み線図）を示す。この試験結果によれば、実施例にかかる補修構造は、上記比較例１や上記比較例２に比べて高い強度を得ることが分かった。なお、実施例にかかる補修構造では、図２において点線で示した箇所において上記残存ブレース１Ａのビス部に亀裂が入った。また、上記比較例１では図４において点線で示した箇所において添え板に亀裂が入り、上記比較例２では図５において点線で示した箇所において残存ブレースのビス部に亀裂が入った。換言すると、上記比較例１では残存ブレースが降伏する前に添え板が降伏し、上記比較例２では添え板の最も端に近い位置に配置されるビスの箇所から縁にかけて亀裂が入ることで降伏が生じた。

図１に示した補修構造においては、上記添え板２の最も端に近い位置に配置される上記第１ビス３Ａが大きな荷重を受けた後、他のビス３へと荷重が伝わる。上記第１ビス３Ａは上記残存ブレース１Ａの幅方向中央に１個配置されたものであり、上記２列の千鳥配置されたビス３における縁あきよりも大きな縁あきを有するので、上記縁あきに起因する破壊は生じ難くなる。そして、上記荷重は上記２列の千鳥配置されたビス３に伝達されて全１０個のビス３で荷重を受けることになる。これにより、上記縁あきに起因する破壊は生じ難くなり、上記添え板２が上記残存ブレース１Ａに先行して破壊するのを防止して上記残存ブレース１Ａの機能を引き出す（上記残存ブレース１Ａが十分に塑性伸びを呈する）ことができる。また、この実施形態の補修構造は、上記比較例１、２に比べビス数が１２個から１０個に削減できたものとなる。

上記第１ビス３Ａの次に上記添え板２の端に近い位置に第２ビス３Ｂが配置されており、この第２ビス３Ｂの縁あきが上記千鳥配置されているビス３の縁あき以上であると、上記第２ビス３Ｂにも長い縁あきが設定されることになり、上記残存ブレース１Ａにおいてビス部からの破壊は生じ難くなる。

上記第２ビス３Ｂが上記２列のうちの一方の列上に位置していると、上記第２ビス３Ｂの縁あきは上記千鳥配置されているビス３の縁あきと同一となり、上記第２ビス３Ｂから上記千鳥配置における一方の列が開始されることになる。

上記第１ビス３Ａと上記第２ビス３Ｂとの間隔および上記第２ビス３Ｂとこれに最も近い上記千鳥配置されているビス３との間隔が上記所定ピッチよりも大きいと、上記第１ビス３Ａおよび上記第２ビス３Ｂが配置されている箇所でのビス間の亀裂が生じにくくなり、全てのビス３で荷重を受け易くなる。

締結部材としてボルトを用いてもよいが、この場合にはボルト孔による断面欠損が生じる。上記ビス３を用いる場合にはこのような断面欠損は生じないので、より高い補修強度が得られる。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。また、例えば、引張ブレースに限らず，圧縮ブレース（Ｌ形鋼や山形鋼，角形鋼管，鋼管）においても本発明を適用可能である。

１平板ブレース
１Ａ残存ブレース
２添え板
２ａ下孔
３ビス（締結部材）
３Ａ第１ビス（第１締結部材）
３Ｂ第２ビス（第２締結部材）

Claims

ブレースの塑性変形した部分を切除して残存ブレースと添え板とを締結部材を用いて接合するブレース補修構造であり、
上記添え板の厚みは上記ブレースの厚みよりも厚くされ、
上記締結部材の配置は２列で所定ピッチの千鳥配置とされ、
上記添え板の最も端に近い位置に配置される第１締結部材は上記残存ブレースの幅方向中央に１個配置されていることを特徴とするブレース補修構造。
請求項１に記載のブレース補修構造において、上記第１締結部材の次に上記添え板の端に近い位置に第２締結部材が配置されており、この第２締結部材の縁あきは、上記千鳥配置されている締結部材の縁あき以上の長さであることを特徴とするブレース補修構造。
請求項２に記載のブレース補修構造において、上記第２締結部材は上記２列のうちの一方の列上に位置していることを特徴とするブレース補修構造。
請求項２または請求項３に記載のブレース補修構造において、上記第１締結部材と上記第２締結部材との間隔および上記第２締結部材とこれに最も近い上記千鳥配置されている締結部材との間隔は上記所定ピッチよりも大きいことを特徴とするブレース補修構造。
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のブレース補修構造において、上記締結部材はビスであることを特徴とするブレース補修構造。