JP2016130587A - Remodeling method of vibration stop structure - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for remodeling an existing vibration stop structure to a structure exhibiting stable plastic deformation and energy absorption performance in an earthquake.SOLUTION: A prevention stop element 30 includes: a web 11 vertically provided to a base part 5; a pair of flanges 33a, 33b provided at both ends of the web 11; auxiliary rigid plates 34a, 34b provided on the front surface and back surface of the web 11, and bridged between the pair of flanges 33a, 33b. A constraint part 37 is provided at the roots of the flanges 33a, 33b. The constraint part 37 is provided on the front surface side and back surface side of the respective flanges 33a, 33b so as to avoid a portion corresponding to a web 31.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、既存の振れ止め構造を改修する工法に関する。   The present invention relates to a method for repairing an existing steady rest structure.
プラントなどの鉄骨からなる支持構造体にすでに設けられている既存ブレースを座屈拘束させて耐震補強(耐震改修、制震補強など)する場合、既存ブレースを制震ブレースに取り替えることが最も一般的である。しかし、これらのブレースの取替え、補修ができない場合には、耐震性能を向上させることができない。
一方で、新設の支持構造体に振れ止め構造を設置して地震応答レベルを低減できるようにする提案は、これまでも数多くなされている(例えば、特許文献1〜特許文献3)。これらの提案は、振れ止め構造として、弾塑性、摩擦、粘性系などの種々のものを設置する、あるいは、特殊な振れ止め構造を採用する、といったものである。
When existing braces that are already installed on a steel structure such as a plant are to be buckled and subjected to seismic reinforcement (seismic retrofit, seismic reinforcement, etc.), it is most common to replace the existing braces with seismic braces. It is. However, if these braces cannot be replaced or repaired, the seismic performance cannot be improved.
On the other hand, many proposals have been made to install an anti-rest structure on a new support structure so as to reduce the earthquake response level (for example, Patent Documents 1 to 3). These proposals are to install various types of anti-rest structures such as elasto-plastic, friction and viscous systems, or to adopt special anti-rest structures.
特開平5−157206号公報JP-A-5-157206 特開平10−38207号公報JP-A-10-38207 特開昭62−066005号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-066005
要求される耐震性能のレベルによっては、例えば機器と鉄骨からなる支持構造体との間にすでに設置される既存の振れ止め構造にエネルギーを吸収させて耐震性を向上させることが可能である。
そこで本発明は、既存の振れ止め構造に改修を施すことによって、単なる弾性的な振れ止め、あるいは過大外力が作用した場合に損傷するのではなく、地震時に安定した塑性変形、エネルギー吸収性能を発揮させる構造に改修する工法を提供することを目的とする。
Depending on the level of seismic performance required, for example, it is possible to improve the seismic performance by absorbing energy in an existing anti-rest structure already installed between the equipment and the support structure made of steel.
Therefore, the present invention provides a stable plastic deformation and energy absorption performance in the event of an earthquake, by modifying an existing steady rest structure, so that it will not be damaged when a simple elastic steady rest or excessive external force is applied. The purpose is to provide a method for repairing the structure.
振れ止め構造は、メス側の振れ止め要素(以下、メス要素と略記することがある)とオス側の振れ止め要素(以下、オス要素と略記することがある)との二つの要素を備えていることを前提とする。例えば、メス要素が鉄骨構造の本体部分と一体となり非常に強固なものとなっている場合もある。このメス要素は、剛性の高い一対の鉄骨からなる場合もあれば、剛性の高い一対の壁からなる場合もある。逆に、オス要素が鉄骨構造の大きく強固な柱で構成される場合もある。これらの剛性の高いオス要素及びメス要素を改修することは困難を伴うことがある。そこで、本発明では、改修できる部位を選択し、既存のオス要素又はメス要素を構成する既存部材をエネルギー吸収部材として有効利用する改修工法を提案する。   The steady-rest structure includes two elements, a female-side steady-state element (hereinafter sometimes abbreviated as female element) and a male-side steady-state element (hereinafter sometimes abbreviated as male element). It is assumed that For example, the female element may be integrated with the main part of the steel structure to be very strong. The female element may be composed of a pair of highly rigid steel frames or a pair of highly rigid walls. Conversely, the male element may be composed of a large and strong column with a steel structure. It can be difficult to modify these rigid male and female elements. Therefore, the present invention proposes a repair method for selecting a site that can be repaired and effectively using an existing member constituting an existing male element or female element as an energy absorbing member.
すなわち本発明は、メス要素とオス要素を備える既存の振れ止め構造の改修工法であって、オス要素とメス要素の少なくとも一方の振れ止め要素を構成し、外力が作用すると弾性変形できる既存部材に対して、弾塑性変形性能、エネルギー吸収性能を向上させ、構造物全体系の耐震性能を向上させることを特徴とする。   That is, the present invention is a modification method of an existing steadying structure including a female element and a male element, and constitutes a steadying element of at least one of the male element and the female element, and is an existing member that can be elastically deformed when an external force is applied. On the other hand, it is characterized by improving the elastic-plastic deformation performance and energy absorption performance and improving the seismic performance of the entire structure.
以下、本発明の具体的な改修工法を、曲げ変形を主体に受ける場合、及び、軸変形を主体に受ける場合の順に説明する。   Hereinafter, a specific repair method according to the present invention will be described in the order of receiving bending deformation mainly and axial deformation mainly.
始めに、少なくとも一方の振れ止め要素の既存部材が曲げ変形を主体として受ける場合の工法は、曲げ変形に伴い局部座屈を生ずるのに対応する場合(前者)と、曲げ変形を受ける断面の幅厚比が小さく局部座屈が生じない場合(後者)によって対応が異なる。なお、オス要素とメス要素の少なくとも一方に対応する既存部材は、ウェブと、ウェブの両端に設けられる一対のフランジと、を備えるH型鋼からなり、ウェブの幅方向に荷重を受けることで、フランジに曲げ変形が生じる。   First, the construction method when the existing member of at least one steady rest element mainly receives bending deformation corresponds to the case where local buckling occurs due to bending deformation (the former), and the width of the cross section subjected to bending deformation. The response varies depending on the case where the thickness ratio is small and local buckling does not occur (the latter). The existing member corresponding to at least one of the male element and the female element is made of H-shaped steel including a web and a pair of flanges provided at both ends of the web, and receives a load in the width direction of the web. Bending deformation occurs.
前者は、既存部材の選択された所定領域に、局部座屈を拘束する曲げ拘束部材を宛がうというものである。
また、後者は、既存部材の特定部位を切除して水平耐力を下げることで、特定部位において曲げ塑性が生じるように調整するというものである。この場合、切除された特定部位の周囲に座屈拘束材を設けることができる。
In the former, a bending restraining member that restrains local buckling is assigned to a selected predetermined region of an existing member.
In the latter, the specific part of the existing member is cut to reduce the horizontal proof stress, thereby adjusting the bending plasticity to occur in the specific part. In this case, a buckling restraining material can be provided around the excised specific part.
次に、少なくとも一方の振れ止め要素が、既存部材が軸変形を主体として受ける場合の改修工法は、既存部材に座屈拘束部材を設けるとともに、振れ止め要素に面外拘束部材を設ける、というものである。
この改修工法において、オス要素とメス要素の少なくとも一方に対応する既存部材は、基部から立設される柱と、柱と基部の間に掛け渡されるブレースと、を備え、水平方向の荷重を受けることで、ブレースに軸変形が生じる。
Next, when at least one of the steady rest elements is subjected to axial deformation by the existing member, the repair method is to provide a buckling restraining member on the existing member and an out-of-plane restraining member on the steady rest element. It is.
In this renovation method, the existing member corresponding to at least one of the male element and the female element includes a column erected from the base and a brace spanned between the column and the base, and receives a horizontal load. This causes axial deformation of the brace.
本発明によれば、曲げ変形、軸変形などに対して安定した弾塑性挙動を呈し、安定したエネルギー吸収性能を有する新規な部材をオス要素とメス要素の少なくとも一方に設けるとともに、他方については既存の部材を流用することで、工事コストを低減した状態で効率的に耐震性能を向上させることができる。   According to the present invention, a new member that exhibits stable elastic-plastic behavior against bending deformation, axial deformation, and the like and has stable energy absorption performance is provided in at least one of the male element and the female element, and the other is existing. By diverting the member, it is possible to efficiently improve the earthquake resistance performance while reducing the construction cost.
第1実施形態に係る振れ止め構造の改修工法を示す図であり、(a)はその概念図、(b)はメス要素の剛性が高い例を示し、(c)はオス要素の剛性が高い例を示し、(d)及び(e)は要素の接合手段を示している。It is a figure which shows the repair method of the steady rest structure which concerns on 1st Embodiment, (a) is the conceptual diagram, (b) shows the example with high rigidity of a female element, (c) has high rigidity of a male element. An example is shown and (d) and (e) show the joining means of an element. 第2実施形態に改修工法を示す図であり、(a)は改修前を示し、(b)は改修後を示し、(c)は改修前後の効果の相違を示している。It is a figure which shows the repair construction method in 2nd Embodiment, (a) shows before repair, (b) shows after repair, (c) has shown the difference of the effect before and after repair. 第2実施形態に係る改修工法に補強材を設ける例を示す図であり、(a)、(b)は補強材を溶接により接合する例を示し、(c),(d)は補強材をボルトにより接合する例を示している。It is a figure which shows the example which provides a reinforcing material in the repair construction method which concerns on 2nd Embodiment, (a), (b) shows the example which joins a reinforcing material by welding, (c), (d) shows a reinforcing material. An example of joining with bolts is shown. 第3実施形態に係る改修工法を示す図であり、(a)は改修前を示し、(b)は追加鋼板を溶接により接合する例を示し、(c)は追加鋼板をボルトにより接合する例を示し、(d)は改修前後の効果の相違を示している。It is a figure which shows the repair construction method which concerns on 3rd Embodiment, (a) shows before repair, (b) shows the example which joins an additional steel plate by welding, (c) shows the example which joins an additional steel plate with a volt | bolt. (D) shows the difference in the effect before and after the renovation. 第3実施形態に係る他の改修工法を示す図であり、(a),(c)は追加鋼板をウェブから離して溶接により接合する例を示し、(b),(d)は追加鋼板をウェブから離して溶接によりボルトにより接合する例を示している。It is a figure which shows the other repair construction method which concerns on 3rd Embodiment, (a), (c) shows the example which separates an additional steel plate from a web, and joins by welding, (b), (d) shows an additional steel plate. It shows an example in which it is separated from the web and joined by bolts by welding. 第4実施形態に係る振れ止め構造に関し、(a),(b)は改修前の構成及び変形の様子を示し、(c)は改修前後の効果の相違を示している。With regard to the steady rest structure according to the fourth embodiment, (a) and (b) show the configuration before modification and the state of deformation, and (c) shows the difference in effect before and after the modification. 第4実施形態に係る振れ止め構造の改修工法を示す図であり、(a)は全体図、(b)は拘束部材の種々の接合形態を示す図である。It is a figure which shows the repair method of the steadying structure which concerns on 4th Embodiment, (a) is a general view, (b) is a figure which shows the various joining forms of a restraint member. 第5実施形態に係る振れ止め構造の改修工法を示し、(a)は改修前を示し、(b)〜(d)は改修後を示し、(e)は改修の効果を示している。The repair method of the steady state structure concerning 5th Embodiment is shown, (a) shows before repair, (b)-(d) shows after repair, (e) has shown the effect of repair. 第5実施形態に係る振れ止め構造の他の改修工法を示す図である。It is a figure which shows the other repair construction method of the steady rest structure which concerns on 5th Embodiment. 第6実施形態に係る振れ止め構造の改修工法を示す図である。It is a figure which shows the repair construction method of the steady rest structure which concerns on 6th Embodiment.
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
[第1実施形態]
第1実施形態は、第2実施形態〜第6実施形態に共通する振れ止めの改修工法の概念を示すものである。この改修方法は、図1(a)に示すように、鉄骨により構成される支持体2と、支持体2により支持される機器3と、を備える支持構造体1において、支持体2と機器3の間に設けられる振れ止め構造4に適用される。振れ止め構造4は、水平方向xの振れ止めを行う振れ止め構造4xと、鉛直方向yの振れ止めを行う振れ止め構造4yと、を備えている。支持構造体1は、水平方向x及び鉛直方向yに荷重fを受けて振動する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
[First Embodiment]
1st Embodiment shows the concept of the repair method of the steady rest common to 2nd Embodiment-6th Embodiment. As shown in FIG. 1 (a), the repair method is performed by using a support structure 1 including a support body 2 made of steel and an apparatus 3 supported by the support body 2. This is applied to the steady rest structure 4 provided between the two. The steady-rest structure 4 includes a steady-state structure 4x that prevents the steady-state in the horizontal direction x and a steady-state structure 4y that prevents the steady-state in the vertical direction y. The support structure 1 receives a load f in the horizontal direction x and the vertical direction y and vibrates.
各々の振れ止め構造4は、メス要素4fとオス要素4mの2種類の構成部材を備えるが、図1(b)に示すようにメス要素4fが強固な場合と、図1(c)に示すようにオス要素4mが強固な場合とがあるが、いずれかに、本発明を適用することができる。つまり、この既存のメス要素4f又はオス要素4mであって、地震時の作用外力に対して弾性変形する要素を流用して、構造的な改修を行い、当該要素(構成部材)の弾塑性変形性能を向上させることで、さらにエネルギー吸収性能を向上させ、構造物全体系の耐震性能を向上させることで、振れ止めの改修を行う。   Each steady rest structure 4 includes two types of constituent members, a female element 4f and a male element 4m. As shown in FIG. 1 (b), the case where the female element 4f is strong and the case shown in FIG. 1 (c). As described above, the male element 4m may be strong, but the present invention can be applied to any of them. In other words, the existing female element 4f or male element 4m, which is elastically deformed by using an element that is elastically deformed against an external force during an earthquake, is subjected to structural modification, and the elastic deformation of the element (component) By improving the performance, the energy absorption performance will be further improved, and the seismic performance of the entire structure will be improved.
既存のメス要素4f,オス要素4mに対して行なう構造的な改修の例としては、弾性変形が期待できる既存要素の一部を切削などにより部分的に除去する。そして、この除去した部分に、曲げ、せん断、軸変形などに対して安定した弾塑性挙動を呈し、安定したエネルギー吸収性能を有する追加部材を宛がう。追加部材6を宛がうに際しては、図1(d)に示すように完全溶け込み溶接W、または、部分溶け込み溶接Wにより基部5に接合することができる。また、完全溶け込み溶接W、又は、部分溶け込み溶接Wによりベースプレート7に接合された、曲げ、せん断、軸変形などに対して安定した弾塑性挙動を呈し、安定したエネルギー吸収性能を有した新規部材をボルトBにより基部5に接合して設置することもできる。そうすることにより、接合部分が、短期すべり耐力を超えるすべり耐力を有するように、既存構造に対して設置することができる。以下で説明する第2実施形態〜第6実施形態においても、接合手段として、溶接又はボルト接合のいずれかを適用することができる。なお、以降では、溶接Wの図示を省略することがある。   As an example of the structural modification performed on the existing female element 4f and the male element 4m, a part of the existing element that can be expected to be elastically deformed is partially removed by cutting or the like. Then, an additional member that exhibits a stable elasto-plastic behavior against bending, shearing, axial deformation, and the like and has a stable energy absorption performance is assigned to the removed portion. When the additional member 6 is addressed, it can be joined to the base portion 5 by complete penetration welding W or partial penetration welding W as shown in FIG. In addition, a new member having a stable energy absorption performance, exhibiting a stable elasto-plastic behavior against bending, shearing, axial deformation, etc., joined to the base plate 7 by full penetration welding W or partial penetration welding W. It can also be installed by being joined to the base 5 by the bolt B. By doing so, it can install with respect to the existing structure so that a junction part may have a slip strength exceeding a short-term slip strength. Also in 2nd Embodiment-6th Embodiment described below, either welding or bolt joining is applicable as a joining means. Hereinafter, the illustration of the weld W may be omitted.
以上説明したように、第1実施形態によると、工事コストを低減しながら、構造全体系としての耐震性能を効率的に向上させることができる。
加えて、曲げ、せん断、軸変形などに対して安定した弾塑性挙動を呈し、安定したエネルギー吸収性能を有した追加部材をメス要素4f及びオス要素4mのいずれか一方に設置する一方で、他方の振れ止め構造については既存の状態でそのまま流用することで、工事コストを低減した上で、耐震性能を効率的に向上させることができる。
As described above, according to the first embodiment, it is possible to efficiently improve the seismic performance as the entire structure system while reducing the construction cost.
In addition, an additional member exhibiting a stable elasto-plastic behavior against bending, shearing, axial deformation, etc. and having a stable energy absorption performance is installed on either the female element 4f or the male element 4m, while the other The existing anti-rest structure can be used as it is, reducing the construction cost and improving the seismic performance efficiently.
以下では、第1実施形態から派生するより具体的な改修工法を説明するが、この工法は、せん断変形に対応する振れ止め構造に関する形態(第2実施形態,第3実施形態)、曲げ断変形に対応する振れ止め構造に関する形態(第4実施形態,第5実施形態)、軸変形に対応する振れ止め構造に関する形態(第6実施形態)に区分することができる。以下、順に説明する。   In the following, a more specific repair method derived from the first embodiment will be described. This method relates to a steady state structure corresponding to shear deformation (second embodiment, third embodiment), bending break deformation. Can be divided into a form related to a steady rest structure (fourth embodiment, fifth embodiment) and a form related to a steady rest structure corresponding to axial deformation (sixth embodiment). Hereinafter, it demonstrates in order.
[第2実施形態]
第2実施形態は、せん断変形が主体として生じる既存の振れ止め構造の一部を切削により除去し、除去した箇所に追加部材を宛がう改修工法である。第2実施形態は、既存の振れ止め構造の耐力が大きすぎて、変形が容易でない場合に適用される。
[Second Embodiment]
The second embodiment is a renovation method in which a part of an existing steady rest structure that is mainly caused by shear deformation is removed by cutting, and an additional member is assigned to the removed portion. The second embodiment is applied in the case where the existing steady rest structure has a too high yield strength and is not easily deformed.
第2実施形態は、図2に示すように、H型鋼を用いた振れ止め要素10を例にして説明する。振れ止め要素10は、図2(a)に示すように、ウェブ11の幅方向に荷重fを受けることで、ウェブ11にせん変形が生じる。なお、図2(a)の下段が正面図、上段が平面図である。
振れ止め要素10は、図2(a)に示すように、基部5に垂設するウェブ11と、ウェブ11の両端に設けられる一対のフランジ13a,13bと、ウェブ11のおもて面及びうら面の両面であって、一対のフランジ13a,13bの間に架け渡される補剛板14a,14bと、を備えている。補剛板14a,14bは、幅方向の一方の縁部がウェブ11と接合され、また、長手方向の両端が各々フランジ13a,13bと接合されている。
In the second embodiment, as shown in FIG. 2, a description will be given of a steady-state element 10 using H-shaped steel as an example. As shown in FIG. 2A, the steady rest element 10 receives a load f in the width direction of the web 11, so that the web 11 undergoes a helical deformation. In addition, the lower stage of Fig.2 (a) is a front view, and the upper stage is a top view.
As shown in FIG. 2A, the steady rest element 10 includes a web 11 suspended from the base portion 5, a pair of flanges 13 a and 13 b provided at both ends of the web 11, a front surface and a back surface of the web 11. And stiffening plates 14a and 14b spanning between the pair of flanges 13a and 13b. The stiffening plates 14a and 14b have one edge in the width direction joined to the web 11, and both ends in the longitudinal direction joined to the flanges 13a and 13b, respectively.
第2実施形態の改修工法は、以上の既存の振れ止め要素10に対して、図2(b)に示すように、ウェブ11の一部の矩形領域を表裏が貫通するように除去して空隙12を形成する。空隙12を設けることにより、ウェブ11の耐力を下げることができる。
第2実施形態の改修工法は、空隙12を覆うように追加鋼板(第1追加部材)17を宛がう。平面視した形状が矩形の追加鋼板17は、空隙12の開口面積よりも、接合代の分だけ表面積が大きく形成されている。追加鋼板17は、空隙12よりも外側の接合代の領域を溶接することにより、ウェブ11に接合される。
追加鋼板17は、図2(b)の中段に示すように、ウェブ11のおもて面及びうら面の一方又は双方に設けることができるが、おもて面及びうら面の双方に設けると、せん断応力に対する偏心がなく、安定した性能を得やすくなる。
追加鋼板17は、大きなせん断変形に対しても安定したせん断座屈特性が発揮できるように厚さ等の諸元が定められる。追加鋼板17に使用する鋼材は、炭素鋼(SS400,SM490,SN400,SN490など)でもよく、また伸び性能に優れた低降伏点鋼(LY225など)でもよい。
As shown in FIG. 2 (b), the renovation method of the second embodiment removes a part of the rectangular region of the web 11 so that the front and back penetrate the existing steadying element 10 as shown in FIG. 12 is formed. By providing the gap 12, the proof stress of the web 11 can be lowered.
In the repair method according to the second embodiment, the additional steel plate (first additional member) 17 is applied so as to cover the gap 12. The additional steel plate 17 having a rectangular shape in plan view has a surface area larger than the opening area of the gap 12 by the amount of the joining margin. The additional steel plate 17 is joined to the web 11 by welding the region of the joining margin outside the gap 12.
The additional steel plate 17 can be provided on one or both of the front surface and the back surface of the web 11 as shown in the middle of FIG. There is no eccentricity with respect to shear stress, and stable performance is easily obtained.
The additional steel plate 17 has specifications such as thickness so that stable shear buckling characteristics can be exhibited even with large shear deformation. The steel material used for the additional steel plate 17 may be carbon steel (SS400, SM490, SN400, SN490, etc.) or low yield point steel (LY225, etc.) excellent in elongation performance.
以上の第2実施形態の改修工法によると、図2(c)の線図に示すように、安定した繰り返し変形性能が確保できるとともに、全体構造系としての耐震性を最適化するように狙った荷重で塑性化させることが可能となる。これに対して、改修前は、図2(c)に示すように過大な荷重により座屈に到る。
また、第2実施形態の改修工法によると、振れ止め要素10の全体を取り換えるよりも、現場での施工工数が少なくてすむ。
According to the repair method of the second embodiment described above, as shown in the diagram of FIG. 2 (c), stable repetitive deformation performance can be ensured and the earthquake resistance as the entire structural system is optimized. It becomes possible to plasticize with a load. On the other hand, before the repair, buckling occurs due to an excessive load as shown in FIG.
Moreover, according to the repair method of 2nd Embodiment, the construction man-hour at the field can be reduced rather than exchanging the whole steady rest element 10.
第2実施形態は、以下に示す変更を加えることができる。
図3(a)に示すように、既存の補剛板14a,14bの各々に平行に、つまり、荷重fの作用方向に沿って、ウェブ11のおもて面側とうら面側の両側に補剛板15a,15bを設けることができる。補剛板15a,15bは、追加鋼板17と隙間を空けて配置されており、各々の長手方向の両端が各々フランジ13a,13bと接合されている。なお、ここに示す例では、補剛板15a,15bは、各々間隔を空けて、2枚ずつ設けられている。また、補剛板15a,15bは、後述する座屈拘束効果を発揮するために、ウェブ11の両側に設けることを基本とする。
また、図3(b)に示すように、一対のフランジ13a,13bに平行に、つまり、荷重fの作用方向に直交する方向に沿って、ウェブ11のおもて面側とうら面側の両側に補剛板16a,16bを設けることができる。補剛板16a,16bも、追加鋼板17と隙間を空けて配置されており、各々の長手方向の両端が各々基部5,補剛板14a,14bと接合されている。なお、ここに示す例では、補剛板16a,16bは、各々間隔を空けて、2枚ずつ設けられている。また、図3(b)は、補剛板15a,15bをも備えているが、これを省いて補剛板16a,16bだけを設けることもできる。補剛板16a,16bもウェブ11の両側に設けることを基本とする。
The second embodiment can be modified as follows.
As shown in FIG. 3A, parallel to each of the existing stiffening plates 14a and 14b, that is, on both the front surface side and the back surface side of the web 11 along the action direction of the load f. Stiffening plates 15a and 15b can be provided. The stiffening plates 15a and 15b are disposed with a gap from the additional steel plate 17, and both ends in the longitudinal direction are joined to the flanges 13a and 13b, respectively. In the example shown here, two stiffening plates 15a and 15b are provided at intervals. The stiffening plates 15a and 15b are basically provided on both sides of the web 11 in order to exhibit a buckling restraining effect described later.
Further, as shown in FIG. 3 (b), the front surface side and the back surface side of the web 11 are parallel to the pair of flanges 13a and 13b, that is, along the direction orthogonal to the acting direction of the load f. Stiffening plates 16a and 16b can be provided on both sides. The stiffening plates 16a and 16b are also arranged with a gap from the additional steel plate 17, and both ends in the longitudinal direction are joined to the base 5 and the stiffening plates 14a and 14b, respectively. In the example shown here, two stiffening plates 16a and 16b are provided at intervals. FIG. 3B also includes stiffening plates 15a and 15b. However, it is possible to omit this and provide only the stiffening plates 16a and 16b. The stiffening plates 16 a and 16 b are basically provided on both sides of the web 11.
図3に示す補剛板15a,15b,16a,16bを設けることにより、追加鋼板17に大きなせん断変形が生じた際に発生するせん断座屈を拘束できるので、さらに安定した繰り返し変形性能を発揮させることが可能となる。   By providing the stiffening plates 15a, 15b, 16a, and 16b shown in FIG. 3, it is possible to constrain the shear buckling that occurs when a large shear deformation occurs in the additional steel plate 17, thereby exhibiting more stable repeated deformation performance. It becomes possible.
第2実施形態において、追加鋼板17のウェブ11への接合、補剛板15a,15bのフランジ13a,13bへの接合は、溶接に限らず、図3(c),(d)に示すように、ボルトBによって行ってもよい。   In the second embodiment, the joining of the additional steel plate 17 to the web 11 and the joining of the stiffening plates 15a and 15b to the flanges 13a and 13b are not limited to welding, as shown in FIGS. 3 (c) and 3 (d). The bolt B may be used.
また、以上で説明した空隙12の形態はあくまで一例であり、開口形状は矩形に限るものでなく、例えば円形、三角形、矩形を除く多角形、十字形、星形など、必要に応じて任意に設定することができる。また、空隙12のように大きな開口寸法とするのに代えて、複数の比較的小さな開口寸法の空隙を複数設けることもできる。さらに、第2実施形態では、ウェブ11の表裏を貫通する空隙12を例示したが、耐力を落とす調整ができるのであれば、空隙12に相当する部位の厚さを薄くする減肉加工を施してもよい。
また、以上で説明した追加鋼板17は、空隙12の開口の全域を覆っているが、これもあくまで一例であり、開口の一部が追加鋼板17から露出してもよい。
The form of the air gap 12 described above is merely an example, and the opening shape is not limited to a rectangle, and may be arbitrarily selected as necessary, for example, a circle, a triangle, a polygon excluding a rectangle, a cross, a star, or the like. Can be set. Further, instead of a large opening size such as the gap 12, a plurality of gaps having a relatively small opening size can be provided. Furthermore, in 2nd Embodiment, although the space | gap 12 which penetrates the front and back of the web 11 was illustrated, if the adjustment which reduces proof stress can be performed, the thickness reduction process which thins the thickness of the site | part corresponding to the space | gap 12 will be given. Also good.
Moreover, although the additional steel plate 17 demonstrated above has covered the whole region of the opening of the space | gap 12, this is an example to the last, and a part of opening may be exposed from the additional steel plate 17. FIG.
[第3実施形態]
第3実施形態に係る振れ止め要素20は、せん断変形が生じる既存の振れ止め構造の改修に関するものである。しかし、第2実施形態とは逆に、既存の振れ止め構造の耐力が小さすぎて、すぐに損傷してしまうおそれがある場合に、適切な荷重で、かつ変形性能に優れる振れ止め構造に改修することを目的とする。以下、図4及び図5を参照して、第3実施形態を説明する。
[Third Embodiment]
The steady rest element 20 according to the third embodiment relates to a modification of an existing steady rest structure in which shear deformation occurs. However, on the contrary to the second embodiment, when the proof strength of the existing steady rest structure is too small and may be damaged immediately, it is modified to a steady rest structure with an appropriate load and excellent deformation performance. The purpose is to do. Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
振れ止め要素20は、ウェブ11に空隙12を設けないところを除けば、振れ止め要素10と基本的には同じ構成を備えている。したがって、振れ止め要素10と同じ構成については図2及び図3と同じ符号を付けるとともに、以下では、振れ止め要素10との相違点を中心に説明する。   The steady rest element 20 has basically the same configuration as the steady rest element 10 except that the web 11 is not provided with the gap 12. Therefore, the same components as those of the steady rest element 10 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 2 and 3, and hereinafter, differences from the steady rest element 10 will be mainly described.
振れ止め要素20は、既存の状態として、図4(a)に示すように、ウェブ11と、一対のフランジ13a,13bと、ウェブ11のおもて面及びうら面に設けられる補剛板14a,14bと、を備えている。   As shown in FIG. 4A, the steady rest element 20 is, as shown in FIG. 4A, a web 11, a pair of flanges 13 a and 13 b, and a stiffening plate 14 a provided on the front surface and the back surface of the web 11. , 14b.
第3実施形態の改修工法は、以上の既存の振れ止め要素20に対して、図4(b),(c)に示すように、追加鋼板(第2追加部材)17を宛がう。追加鋼板17は、ウェブ11のおもて面及びうら面の一方又は双方に設けることができるが、おもて面及びうら面の双方に設けると、せん断応力に対する偏心がなく、安定した性能を得やすくなる。図4(b),(c)は、おもて面及びうら面の双方に追加鋼板17を設けている。また、追加鋼板17は、図4(b)に示す溶接によってウェブ11に接合してもよく、また、図4(c)に示すボルトBによってウェブ11に接合してもよい。
追加鋼板17の厚さ等の諸元、追加鋼板17に使用する鋼材は、第2実施形態と同様の指針に基づいて定めることができる。
In the repair method according to the third embodiment, an additional steel plate (second additional member) 17 is assigned to the above-described existing steady rest element 20 as shown in FIGS. The additional steel plate 17 can be provided on one or both of the front surface and the back surface of the web 11. However, when the additional steel plate 17 is provided on both the front surface and the back surface, there is no eccentricity with respect to shear stress and stable performance is achieved. It becomes easy to obtain. 4B and 4C, the additional steel plate 17 is provided on both the front surface and the back surface. Further, the additional steel plate 17 may be joined to the web 11 by welding shown in FIG. 4 (b), or may be joined to the web 11 by the bolt B shown in FIG. 4 (c).
Specifications such as the thickness of the additional steel plate 17 and the steel material used for the additional steel plate 17 can be determined based on the same guidelines as in the second embodiment.
以上の第3実施形態の改修工法によると、振れ止め要素20の荷重、剛性を増加させるとともに、図4(d)に示すように、安定した繰り返し変形性能が確保でき、全体構造系としての耐震性を最適化するように狙った荷重で塑性化させることが可能となる。
また、第3実施形態の改修工法によると、振れ止め要素20を取り換えるよりも、現場での施工工数が少なくて済む。
According to the repair method of the third embodiment described above, the load and rigidity of the steady rest element 20 are increased, and as shown in FIG. 4 (d), stable repeated deformation performance can be secured, and the earthquake resistance as the entire structural system. It is possible to plasticize with a load aimed at optimizing the performance.
In addition, according to the repair method of the third embodiment, the number of construction man-hours at the site is less than when the steady rest element 20 is replaced.
第3実施形態は、以下に示す変更を加えることができる。
第3実施形態は、追加鋼板17をウェブ11に接触させて設ける以外に、図5(a),(b)に示すように、ウェブ11と隙間を空けて設けることもできる。この追加鋼板17によっても、図4に示したのと同じ効果を享受することができるのに加えて、せん断変形するウェブ11に直接、溶接、孔開け加工を施さないため、地震時の繰り返しを想定した場合の疲労性能が向上することが期待できる。
追加鋼板17をウェブ11と隙間を空けて設ける場合には、追加鋼板17の両端をフランジ13a,13bに接合することになるので、図5(a),(b)に示すように、追加鋼板17はフランジ13aとフランジ13bの間隔に相当する長さを有することになる。
追加鋼板17とフランジ13a,13bの接合は、図5(a)に示す溶接によってもよいし、図5(b)に示すボルトBによってもよい。
なお、図5(a),(b)は、ウェブ11のおもて面側及びうら面側の両方に設けた例を示しているが、いずれか一方の面側にだけ設けることもできる。
The third embodiment can be modified as follows.
In the third embodiment, in addition to providing the additional steel plate 17 in contact with the web 11, as shown in FIGS. 5A and 5B, it is also possible to provide the web 11 with a gap. In addition to being able to enjoy the same effect as shown in FIG. 4 with this additional steel plate 17, the web 11 undergoing shear deformation is not directly welded or punched, so that the repetition at the time of an earthquake is possible. It can be expected that the fatigue performance when assumed is improved.
When the additional steel plate 17 is provided with a gap from the web 11, both ends of the additional steel plate 17 are joined to the flanges 13a and 13b. Therefore, as shown in FIGS. 17 has a length corresponding to the interval between the flange 13a and the flange 13b.
The additional steel plate 17 and the flanges 13a and 13b may be joined by welding shown in FIG. 5 (a) or bolt B shown in FIG. 5 (b).
5A and 5B show an example in which the web 11 is provided on both the front surface side and the back surface side, but the web 11 may be provided only on one surface side.
次に、第3実施形態は、図5(c),(d)に示すように、追加鋼板17を、一対のフランジ13a,13bと、補剛板15a,15bと、基部5との間に囲まれる全領域に亘って宛がうことができる。この追加鋼板17によっても、図5(a),(b)に示したのと同じ効果を享受することができるのに加えて、四辺支持条件となるため、大変形時のせん断変形性状が安定する効果が期待できる。
図5(c),(d)に示す例においても、追加鋼板17とフランジ13a,13bの接合は、溶接によっても、また、ボルトBによってもよい。また、追加鋼板17は、ウェブ11のおもて面側及びうら面側の一方の又は両方に設けることもできる。さらに、第2実施形態にて用いた補剛板15a,15bを設けてもよい。
Next, in the third embodiment, as shown in FIGS. 5C and 5D, the additional steel plate 17 is disposed between the pair of flanges 13 a and 13 b, the stiffening plates 15 a and 15 b, and the base portion 5. It can be addressed over the entire enclosed area. In addition to being able to enjoy the same effects as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), this additional steel plate 17 also has four-side support conditions, so that the shear deformation property during large deformation is stable. Can be expected.
In the example shown in FIGS. 5C and 5D, the additional steel plate 17 and the flanges 13a and 13b may be joined by welding or by the bolt B. Further, the additional steel plate 17 can be provided on one or both of the front surface side and the back surface side of the web 11. Further, stiffening plates 15a and 15b used in the second embodiment may be provided.
[第4実施形態]
第4実施形態は、曲げ変形が主体として生じる既存の振れ止め構造において、曲げ変形に伴い局部座屈を生じ得る部位に、局部座屈を拘束する部材を追加して設ける改修工法に関する。以下、図6及び図7を参照して、第4実施形態を説明する。
[Fourth Embodiment]
The fourth embodiment relates to a refurbishing method in which, in an existing steady rest structure in which bending deformation mainly occurs, a member that restrains local buckling is additionally provided at a site where local buckling can occur due to bending deformation. Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
第4実施形態は、図6に示すように、H型鋼を用いた振れ止め要素30を例にして説明する。振れ止め要素30は、図6(a),(b)に示すように、ウェブ31の幅方向の荷重fを受けることで、一対のフランジ33a,33bの基部5との接合部分の近傍(以下、根元という)に局部座屈に到る曲げ変形が生じ得る。
振れ止め要素30は、図6(a)に示すように、基部5に垂設するウェブ31と、ウェブ31の両端に設けられる一対のフランジ33a,33bと、ウェブ11のおもて面及びうら面の両面であって、一対のフランジ33a,33bの間に架け渡される補剛板34a,34bと、を備えている。補剛板34a,34bは、幅方向の一方の縁部がウェブ31と接合され、また、長手方向の両端が各々フランジ33a,33bと接合されている。補剛板34a,34bは、この例では、所定の間隔を空けて、各々3枚設けられている。
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 6, a description will be given of a steady element 30 using H-shaped steel as an example. As shown in FIGS. 6A and 6B, the steady rest element 30 receives a load f in the width direction of the web 31, and thereby is in the vicinity of a joint portion between the pair of flanges 33 a and 33 b and the base portion 5 (hereinafter, referred to as “fade”). Bending deformation leading to local buckling may occur at the root).
As shown in FIG. 6A, the steady rest element 30 includes a web 31 suspended from the base 5, a pair of flanges 33 a and 33 b provided at both ends of the web 31, a front surface and a back surface of the web 11. And stiffening plates 34a and 34b spanning between the pair of flanges 33a and 33b. The stiffening plates 34a and 34b have one edge in the width direction joined to the web 31 and both ends in the longitudinal direction joined to the flanges 33a and 33b, respectively. In this example, three stiffening plates 34a and 34b are provided at predetermined intervals.
第4実施形態の改修工法は、以上の既存の振れ止め要素30に対して、図7(a)に示すように、拘束部材37をフランジ33a,33bの根元に設ける。拘束部材37は、フランジ33a,33bの各々のおもて面側及びうら面側に設けられるが、ウェブ31に対応する部分を避けて設けられる。   In the repair method according to the fourth embodiment, the restraining member 37 is provided at the base of the flanges 33a and 33b as shown in FIG. The restraining member 37 is provided on the front surface side and the back surface side of each of the flanges 33 a and 33 b, but is provided so as to avoid a portion corresponding to the web 31.
拘束部材37は、図7(b),(c)に示すように、溶接Wにより基部5に接合することができるし、図7(d),(e)に示すように、ボルトBにより基部5に接合することができる。また、拘束部材37は、図7(b),図7(d)に示すように、肉厚の鋼材により構成することができるし、図7(c),図7(e)に示すように、リブ37aを含んで構成することもできる。   As shown in FIGS. 7B and 7C, the restraining member 37 can be joined to the base portion 5 by welding W, and the base portion by the bolt B as shown in FIGS. 7D and 7E. 5 can be joined. Further, the restraining member 37 can be made of a thick steel material as shown in FIGS. 7B and 7D, and as shown in FIGS. 7C and 7E. The rib 37a may be included.
以上の第4実施形態の改修工法によると、フランジ33a,33bに作用する曲げ圧縮力に対して局部座屈を拘束するため、図6(c)に示すように、フランジ33a,33bの降伏荷重で塑性化する安定した特性とすることができる。
なお、曲げ変形とせん断変形がともに同等に生じる振れ止め構造の場合には、第3実施形態、第4実施形態に示したせん断変形に対応する改修を合わせて行なうことがきることは言うまでもない。以下説明する第5実施形態、第6実施形態も同様である。
According to the repair method of the fourth embodiment described above, since the local buckling is restrained against the bending compression force acting on the flanges 33a and 33b, as shown in FIG. 6C, the yield load of the flanges 33a and 33b. It can be set as the stable characteristic which plasticizes.
Needless to say, in the case of the steady rest structure in which both bending deformation and shear deformation occur equally, the modification corresponding to the shear deformation shown in the third embodiment and the fourth embodiment can be performed together. The same applies to the fifth and sixth embodiments described below.
[第5実施形態]
第5実施形態は、曲げ変形が主体として生ずる既存の振れ止め構造において、曲げ変形に伴い塑性化する部位を限定するように、部分的に削除し、削除した部位で曲げ変形に伴う塑性化を生じさせる改修工法に関する。以下、図8を参照して、第5実施形態を説明する。
[Fifth Embodiment]
In the existing steady rest structure in which bending deformation mainly occurs, the fifth embodiment is partially deleted so as to limit the portion that plasticizes with bending deformation, and plasticization that accompanies bending deformation is performed at the deleted portion. It relates to the repair method to be generated. The fifth embodiment will be described below with reference to FIG.
第5実施形態は、第4実施形態と同様に、H型鋼を用いた振れ止め要素40を例にして説明する。したがって、振れ止め要素30と同じ構成については図6及び図7と同じ符号を付けるとともに、以下では、振れ止め要素30との相違点を中心に説明する。   As in the fourth embodiment, the fifth embodiment will be described using an anti-skid element 40 using H-shaped steel as an example. Therefore, the same components as those of the steady rest element 30 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 6 and FIG. 7, and hereinafter, differences from the steady rest element 30 will be mainly described.
第5実施形態の改修工法は、図8(a)〜(d)に示すように、既存の振れ止め要素40のフランジ33a,33bの一部を切削して切除部分36を形成する。ここでは、下から一番目の補剛板34a,34bと下から二番目の補剛板34a,34bの間における、フランジ33a,33bの幅方向の両端縁を除去した例を示している。   In the repair method according to the fifth embodiment, as shown in FIGS. 8A to 8D, a part of the flanges 33 a and 33 b of the existing steadying element 40 is cut to form a cut portion 36. Here, an example is shown in which both edges in the width direction of the flanges 33a and 33b are removed between the first stiffening plates 34a and 34b from the bottom and the second stiffening plates 34a and 34b from the bottom.
次に、図8(e)を参照して、第5実施形態の作用及び効果について説明する。
塑性化する際の水平力は、塑性化する部位の曲げモーメントで設定できる。部材の基部で塑性化させる場合には、基部断面の曲げ耐力/高さ(基部から荷重作用点までの距離)で塑性化する水平荷重が決まる。したがって、水平耐力を低減させたい場合には、荷重作用点までの距離を大きくするか、又は、曲げ耐力を低下させればよい。本実施形態は、後者を採用する。
基部断面を部分的に切削すれば、水平耐力を小さくできる。また、部材の中間部分を断面切削して、その部位の曲げ耐力/高さ(対象部位から荷重作用点までの距離)にて水平耐力を算定し、それが基部の曲げ耐力/高さよりも小さければ、中間部分で塑性化させることができる。
以上を前提にして図8(e)を参照する。改修前には、断面耐力分布(YD)とモーメント分布(MD)を比較すれば判るように、振れ止め要素40の基部5との接合部分において、モーメントが耐力を上回っている。したがって、改修前には、この接合部分で塑性化が起こる。一方で、改修後には、切除部分36を設けているので、当該部分はモーメントが耐力を上回り、この中間部分で塑性化させることができる。
Next, with reference to FIG.8 (e), the effect | action and effect of 5th Embodiment are demonstrated.
The horizontal force when plasticizing can be set by the bending moment of the plasticizing part. When plasticizing at the base of the member, the horizontal load to be plasticized is determined by the bending strength / height (distance from the base to the load application point) of the base cross section. Therefore, when it is desired to reduce the horizontal yield strength, the distance to the load application point may be increased or the bending strength may be reduced. This embodiment employs the latter.
If the base section is partially cut, the horizontal strength can be reduced. In addition, the middle part of the member is cut in cross section, and the horizontal yield strength is calculated from the bending strength / height (distance from the target site to the load application point) of the portion, which should be smaller than the bending strength / height of the base. For example, it can be plasticized at the intermediate portion.
Based on the above, reference is made to FIG. Before the repair, the moment exceeds the proof stress at the joint portion with the base 5 of the steady rest element 40, as can be seen by comparing the sectional proof stress distribution (YD) and the moment distribution (MD). Therefore, before renovation, plasticization occurs at this joint. On the other hand, since the cut portion 36 is provided after the repair, the moment exceeds the proof stress, and the portion can be plasticized at this intermediate portion.
振れ止め要素40において中間部分で塑性化させるメリットは、以下の通りである。振れ止め要素40は基部5と溶接により接合されており、この場合、地震時に繰り返し変形を受けると溶接による接合部分から疲労亀裂が生じることになるため、振れ止め要素40の繰り返し変形性能が悪くなる可能性がある。一方で、中間部分で塑性化させる場合には、そこには溶接部がないため、亀裂が発生する可能性が少なく、振れ止め要素40の繰り返し変形性能を向上できる。   The merit of plasticizing at the intermediate portion in the steady rest element 40 is as follows. The steady rest element 40 is joined to the base portion 5 by welding. In this case, if it undergoes repeated deformation during an earthquake, a fatigue crack will be generated from the welded joint portion, so that the repeat deformation performance of the steady rest element 40 deteriorates. there is a possibility. On the other hand, when plasticizing at the intermediate portion, since there is no welded portion, there is little possibility of cracking, and the repeated deformation performance of the steady rest element 40 can be improved.
第5実施形態は、以下に示す変更を加えることができる。
つまり、第5実施形態は、図9に示すように、フランジ33a,33bの切除部分36の周りに、座屈拘束部材38を設けることができる。この座屈拘束部材38は、切除部分36を除くフランジ33a,33bの幅と厚さの比率(幅厚比)が大きいために局部座屈が発生するおそれがある場合に有効である。
The fifth embodiment can be modified as follows.
That is, in the fifth embodiment, as shown in FIG. 9, a buckling restraining member 38 can be provided around the cut portion 36 of the flanges 33a and 33b. This buckling restraining member 38 is effective when there is a possibility that local buckling may occur because the ratio of the width and thickness (width / thickness ratio) of the flanges 33a and 33b excluding the cut portion 36 is large.
座屈拘束部材38は、フランジ33a,33bの各々のおもて面側及びうら面側に設けられるパネル38a,38bと、パネル38a,38bの幅方向の両端部分に挟まれるスペーサ38c,38dと、がボルトBにより接合されている。   The buckling restraining member 38 includes panels 38a and 38b provided on the front surface side and the back surface side of the flanges 33a and 33b, and spacers 38c and 38d sandwiched between both end portions in the width direction of the panels 38a and 38b. Are joined by a bolt B.
座屈拘束部材38を設ける場合も、水平耐力の設定は上述と同じであるが、切削した断面のフランジ33a,33bの幅厚比が大きくなると、フランジ33a,33bに局部座屈が発生するおそれがある。そこで、切除部分36の周りに隙間をあけて座屈拘束部材38を設置することによって、フランジ33a,33bの局部座屈変形を拘束することが好ましい。
また、仮に改修後の振れ止め要素40において、設計的には局部座屈が発生しないと想定される場合でも、初期不整、残留応力などの影響で、万一、局部座屈が生じた場合でも座屈拘束して安定した繰り返し変形性能を確保できるので、より信頼性を向上できる。
When the buckling restraining member 38 is provided, the setting of the horizontal proof stress is the same as described above. However, if the width-thickness ratio of the flanges 33a and 33b having the cut cross section is increased, local buckling may occur in the flanges 33a and 33b. There is. Therefore, it is preferable to restrain the local buckling deformation of the flanges 33a and 33b by installing a buckling restraining member 38 with a gap around the cut portion 36.
In addition, even if it is assumed that local buckling does not occur in design in the anti-rest element 40 after the repair, even if local buckling occurs due to the effects of initial irregularities, residual stress, etc. Since stable repeated deformation performance can be secured by restraining buckling, the reliability can be further improved.
[第6実施形態]
第6実施形態は、軸変形が主体として生ずる既存の振れ止め要素50において、圧縮力により座屈するおそれのある部材に対して、座屈拘束するとともに、振れ止め要素50の面外変形を抑制する改修工法に関する。
[Sixth Embodiment]
According to the sixth embodiment, in the existing steadying element 50 that mainly undergoes axial deformation, buckling is restrained against a member that may be buckled by a compressive force, and the out-of-plane deformation of the steadying element 50 is suppressed. It relates to the repair method.
振れ止め要素50は、図10(a)に示すように、基部5から立設される柱51と、柱51と基部5の間に掛け渡されるブレース53a,53bと、を備える。ブレース53a,53bは、柱51を中心に線対称の位置に配置される。柱51と基部5の接合、柱51とブレース53a,53bの接合などは、溶接によって行われている。   As shown in FIG. 10A, the steady rest element 50 includes a column 51 erected from the base 5 and braces 53 a and 53 b that are spanned between the column 51 and the base 5. The braces 53a and 53b are arranged at positions symmetrical with respect to the column 51. The joining of the column 51 and the base 5 and the joining of the column 51 and the braces 53a and 53b are performed by welding.
第6実施形態の改修工法は、以上の既存の振れ止め要素50に対して、図10(b)に示すように、ブレース53a,53bの周囲を覆う座屈拘束部材55a,55bを設ける。ブレース53aと座屈拘束部材55aの間、ブレース53bと座屈拘束部材55bの間には、ブレース53a,53bの所定の変形を許容する隙間が設けられている。そうすることにより、ブレース53a,53bは、安定した圧縮変形性能を保有することになる。   In the repair method according to the sixth embodiment, as shown in FIG. 10B, buckling restraining members 55a and 55b covering the periphery of the braces 53a and 53b are provided for the above-described existing steady rest element 50. Between the brace 53a and the buckling restraining member 55a and between the brace 53b and the buckling restraining member 55b, there are provided gaps that allow predetermined deformation of the braces 53a and 53b. By doing so, the braces 53a and 53b have stable compression deformation performance.
一方で、振れ止め要素50は、柱51には、上端部及び下端部の一方又は双方に塑性ヒンジが発生して、単なるトラス平面を構成するための部材となり、水平耐力はほとんど負担しなくなるおそれがある。
この状態で水平方向に荷重が作用すると、トラス構造の面外方向にトラス構造が倒れる向きの変形が発生することになる。そこで本実施形態の改修工法は、この面外方向の不安定な変形を抑制し、トラス構造面を保持するための面外拘束部材57a,57bを設けることで、トラス構造全体としての安定した変形性能を確保することができる。
第6実施形態は、図10(c),(d)に示すように、ブレース53が一方の側だけに設けられる場合にも適用可能である。
On the other hand, the steady rest element 50 has a plastic hinge at one or both of the upper end portion and the lower end portion of the column 51 and becomes a member for constituting a simple truss plane, and there is a risk that the horizontal proof stress is hardly borne. There is.
When a load is applied in the horizontal direction in this state, a deformation in a direction in which the truss structure falls in an out-of-plane direction of the truss structure occurs. Therefore, the renovation method of this embodiment suppresses the unstable deformation in the out-of-plane direction, and provides the out-of-plane restraining members 57a and 57b for holding the truss structure surface, so that the entire truss structure can be stably deformed. Performance can be ensured.
The sixth embodiment can also be applied to the case where the brace 53 is provided only on one side as shown in FIGS. 10 (c) and 10 (d).
第6実施形態の改修工法によれば、ブレース53a,53bの座屈を拘束することで圧縮力に対して安定した変形性能が確保できるとともに、トラス構造としての不安定な変形も抑制可能となる。
なお、第6実施形態のトラス構造において、柱51に生じる変形がせん断変形を主体とする場合には、第2実施形態、第3実施形態の改修工法を併用してもよいし、曲げ変形を主体とする場合には、第4実施形態、第5実施形態の改修工法を併用してもよい。その場合には、ブレース53a,53bの安定性のみでなく、柱51の安定性を向上させることができる。
According to the repair method of the sixth embodiment, by restraining the buckling of the braces 53a and 53b, it is possible to secure a stable deformation performance against the compressive force, and it is also possible to suppress unstable deformation as the truss structure. .
In addition, in the truss structure of the sixth embodiment, when the deformation generated in the column 51 is mainly shear deformation, the repair method of the second embodiment and the third embodiment may be used in combination, or bending deformation may be performed. In the case of the main body, the repair method of the fourth embodiment and the fifth embodiment may be used in combination. In that case, not only the stability of the braces 53a and 53b but also the stability of the column 51 can be improved.
以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
例えば、振れ止め構造は、必ずオス要素4mとメス要素4fの対で構成される。したがって、以上で説明した振れ止め要素10,20,30,40,50は、オス側の構造として用いられる場合もあるし、メス側の構造として用いられる場合もある。オス側及びメス側の両方の構造に適用することもできる。
また、以上では、既存の振れ止め構造を改修することを前提に説明したが、同様の工法を新設の振れ止め構造に対して適用しても問題ないことはいうまでもない。
As described above, the present invention has been described based on the embodiment. However, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to another configuration as appropriate without departing from the gist of the present invention. .
For example, the steady rest structure is always composed of a pair of a male element 4m and a female element 4f. Therefore, the steady rest elements 10, 20, 30, 40, and 50 described above may be used as a male-side structure or a female-side structure. It can also be applied to both male and female structures.
In addition, although the above description has been made on the assumption that the existing steadying structure is modified, it is needless to say that the same construction method can be applied to the new steadying structure.
1 支持構造体
2 支持体
3 機器
4,4x,4y 振れ止め構造
4f メス要素
4m オス要素
5 基部
6 追加部材
7 ベースプレート
10,20,30,40,50 振れ止め要素
11,31 ウェブ
12 空隙
13a,13b,33a,33b フランジ
14a,14b,15a,15b,16a,16b,34a,34b 補剛板
17 追加鋼板
36 切除部分
37 拘束部材
37a リブ
38 座屈拘束部材
38a,38b パネル
38c,38d スペーサ
51 柱
53,53a,53b ブレース
55a,55b 座屈拘束部材
57a,57b 面外拘束部材
B ボルト
W 溶接
f 荷重
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Support structure 2 Support body 3 Equipment 4, 4x, 4y Stabilizing structure 4f Female element 4m Male element 5 Base 6 Additional member 7 Base plate 10, 20, 30, 40, 50 Stabilizing element 11, 31 Web 12 Cavity 13a, 13b, 33a, 33b Flange 14a, 14b, 15a, 15b, 16a, 16b, 34a, 34b Stiffening plate 17 Additional steel plate 36 Cutting portion 37 Restraining member 37a Rib 38 Buckling restraining member 38a, 38b Panel 38c, 38d Spacer 51 Column 53, 53a, 53b Braces 55a, 55b Buckling restraint members 57a, 57b Out-of-plane restraint member B Bolt W Welding f Load

Claims (7)

  1. オス要素とメス要素を備える既存の振れ止め構造の改修工法であって、
    前記オス要素と前記メス要素の少なくとも一方の振れ止め要素を構成し、外力が作用すると弾性変形できる既存部材が曲げ変形を主体として受ける場合に、
    前記オス要素と前記メス要素の少なくとも一方に対応する前記既存部材は、
    ウェブと、前記ウェブの両端に設けられる一対のフランジと、を備えるH型鋼からなり、前記ウェブの幅方向に荷重を受けることで、前記フランジに曲げ変形が生じ、
    前記既存部材の選択された所定領域に、局部座屈を拘束する曲げ拘束部材を宛がうか、又は、
    前記既存部材の特定部位を切除して水平耐力を下げることで、当該特定部位において曲げ塑性が生じるように調整する、ことにより、
    弾塑性変形性能、エネルギー吸収性能を向上させ、構造物全体系の耐震性能を向上させることを特徴とする振れ止め構造の改修工法。
    A renovation method for an existing steady-state structure comprising a male element and a female element,
    In the case where an existing member that can be elastically deformed when an external force acts is mainly subjected to bending deformation, constituting at least one steadying element of the male element and the female element,
    The existing member corresponding to at least one of the male element and the female element is:
    It consists of a H-shaped steel provided with a web and a pair of flanges provided at both ends of the web, receiving a load in the width direction of the web, causing bending deformation in the flange,
    A bending restraining member that restrains local buckling is applied to a selected predetermined region of the existing member, or
    By adjusting the specific part of the existing member so that bending plasticity occurs in the specific part by reducing the horizontal proof stress by cutting out the specific part,
    A method for repairing steady rests that improves elasto-plastic deformation performance and energy absorption performance, and improves seismic performance of the entire structure.
  2. 前記曲げ拘束部材は、
    基部に立設する一対の前記フランジの根元であって、一対の前記フランジの各々のおもて面側及びうら面側に、前記ウェブに対応する部分を避けて設けられる、
    請求項1に記載の振れ止め構造の改修工法。
    The bending restraint member is
    It is the base of the pair of flanges erected on the base, and is provided on the front surface side and the back surface side of each of the pair of flanges so as to avoid the portion corresponding to the web.
    A method for repairing the steady rest structure according to claim 1.
  3. 切除される前記特定部位は、
    一対の前記フランジの幅方向の両端縁である、
    請求項1に記載の振れ止め構造の改修工法。
    The specific site to be excised is
    A pair of edges of the flange in the width direction;
    A method for repairing the steady rest structure according to claim 1.
  4. 切除された前記特定部位の周囲に座屈拘束部材を設ける、
    請求項1又は請求項4に記載の振れ止め構造の改修工法。
    Providing a buckling restraining member around the excised specific site;
    A method for repairing the steady rest structure according to claim 1.
  5. 一対の前記フランジの間に架け渡される単数又は複数の補剛板を備え、
    前記補剛板は、幅方向の一方の縁部が前記ウェブと接合され、また、長手方向の両端の各々が一対の前記フランジと接合される、
    請求項2〜請求項4のいずれか一項に記載の振れ止め構造の改修工法。
    Comprising one or more stiffening plates spanned between the pair of flanges;
    The stiffener plate has one edge in the width direction joined to the web, and both ends in the longitudinal direction joined to the pair of flanges.
    A method for repairing the steady rest structure according to any one of claims 2 to 4.
  6. 一対の前記フランジの間に架け渡される複数の補剛板を備え、
    前記補剛板は、幅方向の一方の縁部が前記ウェブと接合され、また、長手方向の両端の各々が一対の前記フランジと接合され、
    隣接する前記補剛板の間において、一対の前記フランジの幅方向の両端縁が切除される、
    請求項4に記載の振れ止め構造の改修工法。
    A plurality of stiffening plates spanned between the pair of flanges;
    The stiffener plate has one edge in the width direction joined to the web, and both ends in the longitudinal direction joined to the pair of flanges,
    Between the adjacent stiffening plates, both end edges in the width direction of the pair of flanges are cut off,
    A method for repairing the steady rest structure according to claim 4.
  7. オス要素とメス要素を備える既存の振れ止め構造の改修工法であって、
    前記オス要素と前記メス要素の少なくとも一方の振れ止め要素を構成し、外力が作用すると弾性変形できる既存部材が軸変形を主体として受ける場合に、
    前記オス要素と前記メス要素の少なくとも一方に対応する前記既存部材は、
    基部から立設される柱と、前記柱と前記基部の間に掛け渡されるブレースと、を備え、
    水平方向の荷重を受けることで、前記ブレースに軸変形が生じ、
    前記既存部材に座屈拘束部材を設けるとともに、
    前記振れ止め要素に面外拘束部材を設ける、
    ことを特徴とする振れ止め構造の改修工法。
    A renovation method for an existing steady-state structure comprising a male element and a female element,
    When constituting an at least one steadying element of the male element and the female element, and an existing member that can be elastically deformed when an external force is applied, mainly undergoes axial deformation,
    The existing member corresponding to at least one of the male element and the female element is:
    A column erected from a base, and a brace spanned between the column and the base,
    By receiving a load in the horizontal direction, axial deformation occurs in the brace,
    While providing a buckling restraining member on the existing member,
    Providing the anti-rest element with an out-of-plane restraining member;
    Renovation method of steady rest structure characterized by that.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09221852A (en) * 1996-02-16 1997-08-26 Ohbayashi Corp Vibration control device for building
JP2003213815A (en) * 2002-01-24 2003-07-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Aseismatic structure of steel construction, and aseismatic repair method
JP2005213964A (en) * 2004-02-02 2005-08-11 Nippon Steel Corp Vibration damping joint structure for column leg part and upper member
JP2007191912A (en) * 2006-01-19 2007-08-02 Yokogawa Bridge Corp Shear panel form seismic response control blade latch
JP2008223225A (en) * 2007-03-08 2008-09-25 Kajima Corp Column member, ufc-made precast form and earthquake resisting reinforcement method for column member using the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09221852A (en) * 1996-02-16 1997-08-26 Ohbayashi Corp Vibration control device for building
JP2003213815A (en) * 2002-01-24 2003-07-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Aseismatic structure of steel construction, and aseismatic repair method
JP2005213964A (en) * 2004-02-02 2005-08-11 Nippon Steel Corp Vibration damping joint structure for column leg part and upper member
JP2007191912A (en) * 2006-01-19 2007-08-02 Yokogawa Bridge Corp Shear panel form seismic response control blade latch
JP2008223225A (en) * 2007-03-08 2008-09-25 Kajima Corp Column member, ufc-made precast form and earthquake resisting reinforcement method for column member using the same

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