JP2018084103A - Buckling restrained brace and earthquake resistant frame - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、座屈拘束ブレース及びそれを用いた耐震フレームに関するものである。 The present invention relates to a buckling restrained brace and a seismic frame using the same.
座屈拘束ブレースは、建築構造物の骨格に構造部材として組み込まれ、地震発生時などに、その骨格に外力からもたらされるエネルギを吸収する役割を果たす。座屈拘束ブレースは、長手方向の引張荷重及び圧縮荷重を受けて伸縮変形する鋼材で形成された芯材と、圧縮荷重を受けた芯材が座屈するのを防止するために、芯材に沿って配置する拘束材とを備えている。 The buckling-restrained brace is incorporated as a structural member in the skeleton of a building structure, and plays a role of absorbing energy generated by external force in the skeleton when an earthquake occurs. The buckling-restraining brace is formed along the core material in order to prevent the core material formed of a steel material that expands and contracts by receiving a tensile load and a compressive load in the longitudinal direction and the core material that receives the compressive load from buckling. And a restraining material to be arranged.
例えば、特許文献1には、芯材として鋼材を用いると共に、拘束材として鋼管及び充填モルタルを用いて、芯材と充填モルタルとの間をアンボンド状態とした制振鉄骨構造物が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a vibration-damping steel frame structure in which a steel material is used as a core material, and a steel pipe and a filling mortar are used as a restraining material, and the space between the core material and the filling mortar is unbonded. .
しかし、特許文献1の制振鉄骨構造物では、鋼管の中にモルタルを充填して拘束材を構成しているため、モルタルの重量が大きく、座屈拘束ブレース全体の重量が大きくなるという問題があった。 However, in the vibration-damping steel structure of Patent Document 1, since the steel pipe is filled with mortar to form a restraint material, there is a problem that the weight of the mortar is large and the weight of the entire buckling restraint brace is large. there were.
かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、軽量化することが可能な座屈拘束ブレース及び耐震フレームを提供することにある。 An object of the present invention made in view of such a point is to provide a buckling restrained brace and an earthquake-resistant frame that can be reduced in weight.
上記課題を解決するため、本発明に係る座屈拘束ブレースは、
平鋼を有する芯材と、
該芯材の長手方向に沿って延び、該芯材を挟持する2つの拘束材と
を備える座屈拘束ブレースであって、
前記2つの拘束材の一の拘束材は、溝形鋼又はH形鋼であり、
前記2つの拘束材の他の一の拘束材は、T形鋼であり、
前記芯材は、前記一の拘束材のウェブ及び前記他の一の拘束材のフランジにより挟持されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a buckling restrained brace according to the present invention is
A core material having flat steel;
A buckling restraint brace that extends along the longitudinal direction of the core material and includes two restraint materials that sandwich the core material,
One restraint material of the two restraint materials is channel steel or H-section steel,
The other restraint material of the two restraint materials is a T-section steel,
The core member is sandwiched between a web of the one restraint member and a flange of the other restraint member.
また、本発明に係る座屈拘束ブレースは、前記芯材の長手方向に直交し且つ前記ウェブに沿う方向における前記芯材の両側に第2拘束材が配置され、該第2拘束材は前記芯材と共に前記一の拘束材及び前記他の一の拘束材により挟持され、
前記フランジに直交する方向の該第2拘束材の厚みは、前記芯材の厚みよりも大きいことがある。
In the buckling restraint brace according to the present invention, second restraint members are disposed on both sides of the core member in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the core member and along the web, and the second restraint member is the core restraint. Sandwiched by the one restraint material and the other restraint material together with the material,
The thickness of the second restraining material in the direction orthogonal to the flange may be larger than the thickness of the core material.
また、本発明に係る座屈拘束ブレースは、前記芯材の少なくとも一部は、薄鋼板によって包囲されていることがある。 In the buckling restrained brace according to the present invention, at least a part of the core material may be surrounded by a thin steel plate.
また、本発明に係る座屈拘束ブレースは、前記芯材、前記一の拘束材、前記他の一の拘束材及び前記第2拘束材の少なくとも1つは、少なくとも一部が摩擦低減用の防錆剤で覆われていることがある。 In addition, the buckling restrained brace according to the present invention includes at least one of the core material, the one restraint material, the other restraint material, and the second restraint material, wherein at least a part thereof is an anti-friction material. May be covered with rusting agent.
また、本発明に係る座屈拘束ブレースは、前記一の拘束材及び前記他の一の拘束材は、係合部材によって連結されていることがある。 In the buckling restraint brace according to the present invention, the one restraint member and the other restraint member may be connected by an engaging member.
また、本発明に係る座屈拘束ブレースは、前記長手方向に直交して延びる束材を更に有することがある。 Moreover, the buckling restraint brace which concerns on this invention may further have the bundle material extended orthogonally to the said longitudinal direction.
また、上記課題を解決するため、本発明に係る耐震フレームは、上記の座屈拘束ブレースを用いたことを特徴とする。 Moreover, in order to solve the said subject, the seismic frame which concerns on this invention uses said buckling restraint brace.
また、本発明に係る耐震フレームは、2本の柱と、該2本の柱の上部を連結する梁とを有し、
前記2本の柱の下端部から前記梁の中央部に向けて、2本の前記座屈拘束ブレースがハの字形に傾斜して固定されていることがある。
The seismic frame according to the present invention has two columns and a beam connecting the upper portions of the two columns.
In some cases, the two buckling-restraining braces are inclined and fixed in a C shape from the lower ends of the two columns toward the center of the beam.
本発明によれば、軽量化することが可能な座屈拘束ブレース及び耐震フレームを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the buckling restraint brace and seismic frame which can be reduced in weight can be provided.
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら詳細に例示説明する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る耐震フレーム150の構成を示す正面図である。本実施形態において、耐震フレーム150は、本発明の第1実施形態に係る座屈拘束ブレース100を用いているが、これに限定されず、後述する他の実施形態に係る座屈拘束ブレースを用いてもよい。本実施形態に係る耐震フレーム150は、図1に示すように、鉛直方向に延び屋根や2階部分の荷重を支持する少なくとも2本の柱120と、水平方向に延び2本の柱120の上部を連結する梁110とを有し、2本の柱120の下端部から梁110の略中央部に向けて2本の座屈拘束ブレース100が「ハの字」形に傾斜して固定されている。図4にも示すように、座屈拘束ブレース100の下端部からは、クレビス型添接板62が長手方向に突出して設けられ、柱120側に溶接されているガセットプレート122に対して締結ボルト64により固定されている。また、座屈拘束ブレース100の上端部に設けられたクレビス型添接板62は、梁110の略中央部に溶接されているガセットプレート112に締結ボルト64で固定されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a front view showing the configuration of the
図1、図4に示すように、座屈拘束ブレース100は、その長手方向に直交する方向に延びる束材102を有している。束材102は、一端が芯材10を包囲する拘束材20に固定され、他端は柱120と梁110とを連結するプレート114に固定されている。束材102は、後述するように、座屈拘束ブレース100が長手方向と直交する方向に変形しないように、中央部で支持する役割を果たしている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the buckling
図2は、図1のA−A断面による断面図であり、本発明の第1実施形態に係る座屈拘束ブレース100の断面図である。なお、座屈拘束ブレース100の断面の説明にあたっては、図2の上下方向、及び左右方向をそれぞれ上下方向、及び左右方向として説明を行う。他の実施形態についても同様である。本実施形態の座屈拘束ブレース100は、図2に示すように、紙面に垂直方向の荷重を受ける、平鋼を有する芯材10と、芯材10を包囲するアンボンド材15と、芯材10を上下から挟持する拘束材20と、芯材10の左右に配置される第2拘束材30と、拘束材20及び第2拘束材30を共締めする締結部材40とを備えている。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and is a cross-sectional view of the buckling restrained
本実施形態において、芯材10は、長辺が左右方向に延びる長方形の断面形状を有し、長手方向(図2の紙面に垂直な方向)に荷重が作用する。すなわち、芯材10は、長手方向の引張荷重及び圧縮荷重が作用したときに同方向に伸縮変形する平鋼である。例えば、図1において梁110が地震等に起因する外力を受け、地面に対して図の右方向に移動した場合、図の左側の座屈拘束ブレース100の長手方向に引張荷重が作用するとともに、右側の座屈拘束ブレース100に圧縮荷重が作用する。座屈拘束ブレース100は、これらの荷重を受けて長手方向に伸縮しつつ梁110に外力からもたらされるエネルギを吸収する。なお、この芯材10の材質には、例えばSN400B等、降伏比が規定され塑性変形性能が明らかな建築用鋼材を使用することが望ましいが、必ずしもこれに限定されるものではない。
In the present embodiment, the
本実施形態において拘束材20は、図2に示すように、芯材10の上方に配置されるT形鋼21と、芯材10の下方に配置される溝形鋼23と、溝形鋼23の更に下方に配置される第2のT形鋼25とを有する。T形鋼21は、ウェブ21bが上方に突出するように配置され、フランジ21aの下面が芯材10の上面と対向するように配置されている。また、溝形鋼23は、フランジ23bが上方に突出するように配置され、ウェブ23aの上面が芯材10の下面に対向するように配置されている。また、第2のT形鋼25は、ウェブ25bが下方に突出するように配置され、フランジ25aの上面が溝形鋼23のウェブ23aの下面に対向するように配置されている。拘束材20を構成するこれらの各部材は、芯材10の左右方向の中心線を基準として左右対称に配置されることがある。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the constraining
T形鋼21は、図2の上下方向の荷重に対して高い剛性を有するものの、図の左右方向の荷重に対して剛性が必ずしも十分ではない。一方、溝形鋼23は、図2の左右方向の荷重に対して高い剛性を有するものの、図の上下方向の荷重に対して剛性が必ずしも十分ではない。そこで、本実施形態では、互いに直交する方向に高い剛性を有するT形鋼21と溝形鋼23とを組み合わせることによって、芯材10の長手方向に直交する、図2の上下左右いずれの方向についても高い剛性が得られるようにした。これによって、芯材10の長手方向に直交する方向への座屈を抑制することができる。
Although the T-
なお、本実施形態を構成するT形鋼21、25は、圧延によりT形状に形成されたロール材であってもよいし、鋼板の溶接によりT形状に形成されたビルト材であってもよい。
The T-shaped
拘束材20を構成する2つのT形鋼21,25及び溝形鋼23は、芯材10に圧縮荷重が作用したときに、芯材10を挟持して座屈を生じさせないだけの強さを有していることが必要である。拘束材20には、例えばSS400等の建築用鋼材を用いることができるが、これに限定されるものではない。
The two T-shaped
本実施形態において、アンボンド材15は、薄鋼板によって形成され、図2に示すように、芯材10の4つの面を覆うように構成されている。すなわち、芯材10は、薄鋼板によって包囲されている。このようにアンボンド材15を芯材10と拘束材20の間に介在させることにより、芯材10と拘束材20とを面内で僅かに滑らせることが可能となり、両者間の摩擦を低減することができる。アンボンド材15の材料には、例えば、防食性能に優れ安価な厚み1.0mm以下のガルバリウム鋼板(登録商標)を用いることができるが、材質や厚みは必ずしもこれに限定されるものではない。
In the present embodiment, the
また、上記のアンボンド状態を得るための手法は、薄鋼板で形成されたアンボンド材15を用いるものに限定されない。例えば、第1実施形態の変形例である図3に示すように、アンボンド材15を用いず、芯材10、並びに芯材10に当接する拘束材20及び第2拘束材30を摩擦を低減するための防錆剤17で覆うことにより、アンボンド状態となるように構成してもよい。ここで、防錆剤17は、防錆効果を有する塗料を塗布することによって芯材10等を覆うようにしてもよいし、例えば高い防錆性能が求められる用途では溶融亜鉛めっき等のめっきを施すことによって芯材10等を覆ってもよい。また、座屈拘束ブレース100は、アンボンド材15及び防錆剤17を用いない構成としてもよい。
Further, the method for obtaining the unbonded state is not limited to using the
第2拘束材30は、芯材10の長手方向に直交し且つフランジ21a及びウェブ23aに沿う方向における芯材10の両側に配置され、芯材10が図2の左右方向に過度に移動するのを抑制するために設けられている。第2拘束材30は、芯材10と共に溝形鋼23及びT形鋼21により挟持されている。また、第2拘束材30のフランジ21a及びウェブ23aに直交する方向(図2の上下方向)の厚みは、芯材10の厚みよりも僅かに大きく設定されている。これによって、芯材10と拘束材20との隙間を所定の値(例えば約1mm)に管理し、その隙間よりも僅かに薄い厚みを有するアンボンド材15を介在させて、芯材10と拘束材20との間の摩擦を低減することができる。なお、第2拘束材30の材料には、例えばSS400等を用いることができる。
The second constraining
本実施形態において、拘束材20であるT形鋼21,25及び溝形鋼23、並びに第2拘束材30は、締結ボルト41及び締結ナット43から成る締結部材40(係合部材)によって共締めされている。ここで、締結ボルト41及び締結ナット43は、引張強さが大きい鋼材で作られた高力ボルト及びナットであり、主に橋梁や鉄骨建築物、構造物等に用いられるものである。この締結ボルト41及び締結ナット43によって、T形鋼21,25及び溝形鋼23、並びに第2拘束材30は、互いに強固に固定される。そして、芯材10が、地震等によって引張荷重又は圧縮荷重を受けて伸縮すると、T形鋼21,25及び溝形鋼23、並びに第2拘束材30に対して僅かに滑りつつ外力からもたらされるエネルギを吸収する。
In the present embodiment, the T-shaped
図4は、本実施形態に係る座屈拘束ブレース100の構成を示す斜視図である。図4において、T形鋼21(25)は、芯材10、溝形鋼23及び第2拘束材30よりも長手方向の長さが短く構成されている。そして座屈拘束ブレース100の長手方向端部には、図4に示すように、芯材10の上面及び下面から垂直方向に突出する芯材端部連結板50と、芯材10の端部を上下から拘束する拘束平板60と、座屈拘束ブレース100を柱120や梁110側のガセットプレート122,112に固定するためのクレビス型添接板62が設けられている。
FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the buckling
芯材端部連結板50は、芯材10の長手方向端部において、芯材10と溶接等により一体化された部材であり、図5に示すように、芯材10の面方向に対して垂直方向に延びる部材である。芯材端部連結板50は、2枚のクレビス型添接板62によって挟持され、そのクレビス型添接板62が、柱120や梁110に溶接固定されているガセットプレート122,112を両側から挟持することによって(図1、図4参照)、座屈拘束ブレース100を柱120及び梁110に固定することができる。
The core material
座屈拘束ブレース100は、図1及び図4に示すように、その長手方向中央部において、当該長手方向に垂直な方向に延びる束材102を有している。束材102は、T形鋼21のウェブ21bに溶接等により固定された連結板21cを介して座屈拘束ブレース100と連結されている。本実施形態の座屈拘束ブレース100は、図2に示すように、モルタル等の充填材を拘束材に使用せず、芯材10を挟持する拘束材20の一方を溝形鋼23とし、他方をT形鋼21とすることによって、芯材10の長手方向に直交する方向への剛性を確保しつつ拘束材20の軽量化を図ったものである。しかし、図2において、T形鋼21を用いてもなお拘束材20の上下方向の剛性が十分ではない場合がある。このため、本実施形態では、図1及び図4に示すように、束材102を、芯材10の長手方向に対して垂直方向となる方向(図1における太線矢印で示す方向)に設けている。ここで、図1の太線矢印で示す方向は、図2の上下方向である。そして、芯材10が図1の太線矢印で示す方向に変形しようとすると、束材102が引張荷重又は圧縮荷重を受けることにより芯材10の変形を抑制することができる。従って、溝形鋼23及びT形鋼21で構成し軽量化を図った拘束材20において、図2の上下方向の剛性が十分ではない場合でも、拘束材20と束材102を組み合わせることにより芯材10の座屈を十分に抑制することができる。
As shown in FIGS. 1 and 4, the buckling
なお、本実施形態の座屈拘束ブレース100は、図1に示すように、長手方向中央部において1本の束材102を有しており、当該束材102の他端が柱120と梁110との連結部に固定されるように構成したが、この態様には限定されない。座屈拘束ブレース100の長手方向の複数箇所に複数の束材102の一端が連結され、これらの束材102の他端がそれぞれ柱120又は梁110に連結されるように構成してもよい。また、座屈拘束ブレース100が束材102を含まない構成としてもよい。
As shown in FIG. 1, the buckling-restraining
また、本実施形態の座屈拘束ブレース100では、束材102がT形鋼21に連結されるように構成したが、この態様には限定されない。例えば、束材102が、芯材10、他の拘束材20又は第2拘束材30等に連結されるように構成してもよい。
Moreover, in the buckling
また、本実施形態の耐震フレーム150では、図1に示すように、座屈拘束ブレース100が左右対称な「ハの字」形状となるように構成したが、この態様には限定されない。例えば、座屈拘束ブレース100が「逆ハの字」形状をなすように構成してもよいし、左右対称ではない略ハの字形状となるように構成してもよい。また「ハの字」形状以外の他の形状をなす配置としてもよい。
Further, in the
また、本実施形態の座屈拘束ブレース100では、締結ボルト41及び締結ナット43によって、T形鋼21,25及び溝形鋼23、並びに第2拘束材30を共締めにより強固に固定するように構成したが、この態様には限定されない。ボルト及びナット以外の係合部材により、上記部材を固定するようにしてもよい。また、共締めに依らず、各部材間を個別の締結部材40によって固定してもよい。
Further, in the buckling
また、本実施形態の座屈拘束ブレース100では、溝形鋼23のフランジ23bが図2の上方に向けて突出するように構成したが、この態様には限定されず、下方に向けて突出するようにしてもよい。
Further, in the buckling
また、本実施形態の座屈拘束ブレース100では、図2の断面図において、芯材10の4つの面を薄鋼板等のアンボンド材15で覆うように構成したが、この態様には限定されない。芯材10の少なくとも一部分がアンボンド材15によって覆われるように構成してもよい。
Further, in the buckling
また、図3に示す本実施形態の変形例では、芯材10、ならびに芯材10に当接する拘束材20及び第2拘束材30を、摩擦を低減するための防錆剤17で覆うことにより、アンボンド状態となるように構成したが、この態様には限定されない。芯材10、拘束材20及び第2拘束材30の少なくともいずれかの部材を、アンボンド状態とするための防錆剤17で部分的に覆うように構成してもよい。
Moreover, in the modification of this embodiment shown in FIG. 3, by covering the
以上述べたように、本実施形態においては、平鋼を有する芯材10と、芯材10の長手方向に沿って延び、芯材10を挟持する2つの拘束材20とを備え、2つの拘束材20の一の拘束材は溝形鋼23であり、他の一の拘束材はT形鋼21であり、芯材10は、溝形鋼23及びT形鋼21の対向するフランジ21a及びウェブ23aにより挟持されるように構成した。これによって、モルタルなどの充填材や質量の大きい鋼材を用いず、汎用的な形鋼を拘束材20として用いることで、芯材10の長手方向の荷重に対して芯材10の座屈を抑制可能とし、軽量、且つ安価な座屈拘束ブレース100を実現することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施形態においては、芯材10の長手方向に直交し且つフランジ21a及びウェブ23aに沿う方向における芯材10の両側に第2拘束材30を配置し、当該第2拘束材30は芯材10と共に溝形鋼23及びT形鋼21により挟持され、フランジ21a及びウェブ23aに直交する方向の第2拘束材30の厚みが芯材10の厚みよりも大きくなるように構成した。これによって、拘束材20に対する芯材10の位置ずれを抑制できると共に、芯材10と拘束材20との隙間を適正値に維持して、芯材10及び拘束材20の摩耗を抑制することができる。
Moreover, in this embodiment, the
また、本実施形態においては、芯材10が薄鋼板であるガルバリウム鋼板(登録商標)によって包囲されるように構成した。これによって、芯材10と拘束材20との間の摩擦係数を低減することができる。
Moreover, in this embodiment, it comprised so that the
また、本実施形態においては、芯材10、溝形鋼23、T形鋼21及び第2拘束材30の表面を、摩擦低減用の防錆剤17で覆うように構成した。これによって、部材間の摩擦係数を低減し、座屈拘束ブレース100の耐久性を向上させることができる。
Moreover, in this embodiment, it comprised so that the surface of the
また、本実施形態においては、溝形鋼23及びT形鋼21が締結ボルト41及び締結ナット43により連結されるように構成した。これによって、座屈拘束ブレース100の組立に際して、溶接等の工数がかかるプロセスを無くして、安価且つ容易に製造することができる。
In the present embodiment, the grooved
また、本実施形態においては、座屈拘束ブレース100が、その長手方向に直交する束材102を更に有するように構成した。これによって、拘束材20(溝形鋼23)が剛性の低い方向に変形しようとした場合でも、束材102が拘束材20の変形を抑制し、拘束材20の座屈を抑止することができる。
In the present embodiment, the buckling
また、本実施形態においては、図2において、溝形鋼23の下方に第2のT形鋼25を更に配設したので、図2の上下方向における拘束材20の剛性を更に高めることができる。
In the present embodiment, since the second T-shaped
また、本実施形態の座屈拘束ブレース100を用いることによって、軽量且つ安価な耐震フレーム150を実現することができる。
Further, by using the buckling
(第2実施形態)
図6は、本発明の第2実施形態に係る座屈拘束ブレース200の断面図である。なお、本実施形態は、第2のT形鋼25を有していない点で第1実施形態と異なる。以下、第1実施形態と同様の要素には同じ符号を付し、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。本実施形態において拘束材20は、図6に示すように、芯材10の上方に配置されるT形鋼21と、芯材10の下方に配置される溝形鋼23とを有する。T形鋼21は、ウェブ21bが上方に突出するように配置され、フランジ21aの下面が芯材10の上面と対向するように配置されている。また、溝形鋼23は、フランジ23bが上方に突出するように配置され、ウェブ23aの上面が芯材10の下面に対向するように配置されている。拘束材20を構成するこれらの各部材は、芯材10の左右方向の中心線を基準として左右対称に配置されることがある。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view of a buckling
本実施形態において、拘束材20であるT形鋼21及び溝形鋼23、並びに第2拘束材30は、締結ボルト41及び締結ナット43から成る締結部材40(係合部材)によって共締めされている。
In the present embodiment, the T-shaped
なお、本実施形態では、溝形鋼23のフランジ23bが図6の上方に向けて突出するように構成したが、この態様には限定されず、下方に向けて突出するようにしてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態において、アンボンド材15は、薄鋼板によって形成され、図6に示すように、芯材10の4つの面を覆うように構成されている。このようにアンボンド材15を芯材10と拘束材20の間に介在させることにより、芯材10と拘束材20とが面内で僅かに滑ることができ、両者間の摩擦を低減することができる。なお、アンボンド材15の代わりに、芯材10等を摩擦を低減するための防錆剤17で覆うことによりアンボンド状態を実現してもよい。
Moreover, in this embodiment, the
以上述べたように、本実施形態によれば、第1実施形態と同様に、平鋼を有する芯材10と、芯材10の長手方向に沿って延び、芯材10を挟持する2つの拘束材20とを備え、2つの拘束材20の一の拘束材は溝形鋼23であり、他の一の拘束材はT形鋼21であり、芯材10は、溝形鋼23及びT形鋼21の対向するフランジ21a及びウェブ23aにより挟持されるように構成した。これによって、モルタルなどの充填材や質量の大きい鋼材を用いず、汎用的な形鋼を拘束材20として用いることで、芯材10の長手方向の荷重に対して芯材10の座屈を抑制可能とし、軽量、且つ安価な座屈拘束ブレース200を実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, as in the first embodiment, the
また、本実施形態において、図示はしていないが、座屈拘束ブレース200が、その長手方向に直交する束材102を更に有するように構成することができる。これによって、拘束材20(特に溝形鋼23)の剛性が低い方向に芯材10が変形しようとした場合でも、束材102が引張荷重又は圧縮荷重を受けることにより芯材10の変形を抑制し、芯材10の座屈を抑止することができる。
In the present embodiment, although not shown, the buckling-restrained
また、図示はしていないが、本実施形態の座屈拘束ブレース200を用いることによって、軽量且つ安価な耐震フレーム150を実現することができる。
Although not shown in the drawings, the use of the buckling
(第3実施形態)
図7は、本発明の第3実施形態に係る座屈拘束ブレース300の断面図である。なお、本実施形態は、溝形鋼23の代わりにH形鋼27を配置している点で第2実施形態と異なる。以下、第1及び第2実施形態と同様の要素には同じ符号を付し、第1及び第2実施形態と異なる点を中心に説明する。本実施形態において拘束材20は、図7に示すように、芯材10の上方に配置されるT形鋼21と、芯材10の下方に配置されるH形鋼27とを有する。T形鋼21は、ウェブ21bが上方に突出するように配置され、フランジ21aの下面が芯材10の上面と対向するように配置されている。また、H形鋼27は、フランジ27bが上下に突出するように配置され、ウェブ27aの上面が芯材10の下面に対向するように配置されている。拘束材20を構成するこれらの各部材は、芯材10の左右方向の中心線を基準として左右対称に配置されることがある。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a cross-sectional view of a buckling
本実施形態において、拘束材20であるT形鋼21及びH形鋼27、並びに第2拘束材30は、締結ボルト41及び締結ナット43から成る締結部材40(係合部材)によって共締めされている。
In this embodiment, the T-shaped
また、本実施形態において、アンボンド材15は、薄鋼板によって形成され、図7に示すように、芯材10の4つの面を覆うように構成されている。このようにアンボンド材15を芯材10と拘束材20の間に介在させることにより、芯材10と拘束材20とが面内で僅かに滑ることができ、両者間の摩擦を低減することができる。なお、アンボンド材15の代わりに、芯材10等を摩擦を低減するための防錆剤17で覆うことによりアンボンド状態を実現してもよい。
Moreover, in this embodiment, the
以上述べたように、本実施形態によれば、平鋼を有する芯材10と、芯材10の長手方向に沿って延び、芯材10を挟持する2つの拘束材20とを備え、2つの拘束材20の一の拘束材はH形鋼27であり、他の一の拘束材はT形鋼21であり、芯材10は、H形鋼27及びT形鋼21の対向するフランジ21a及びウェブ27aにより挟持されるように構成した。これによって、モルタルなどの充填材や質量の大きい鋼材を用いず、汎用的な形鋼を拘束材20として用いることで、芯材10の長手方向の荷重に対して芯材10の座屈を抑制可能とし、軽量、且つ安価な座屈拘束ブレース300を実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、本実施形態において、図示はしていないが、座屈拘束ブレース300が、その長手方向に直交する束材102を更に有するように構成することができる。これによって、拘束材20(特にH形鋼27)の剛性が低い方向に芯材10が変形しようとした場合でも、束材102が引張荷重又は圧縮荷重を受けることにより芯材10の変形を抑制し、芯材10の座屈を抑止することができる。
In the present embodiment, although not shown, the buckling-restrained
また、図示はしていないが、本実施形態の座屈拘束ブレース300を用いることによって、軽量且つ安価な耐震フレーム150を実現することができる。
Although not shown in the drawings, the use of the buckling
本発明を諸図面および実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形または修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形または修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部に含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部を1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。 Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various changes or modifications based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations or modifications are included in the scope of the present invention. For example, functions included in each component can be rearranged so as not to be logically contradictory, and a plurality of components can be combined into one or divided.
10 芯材
15 アンボンド材
17 防錆剤
20 拘束材
21 T形鋼(他の一の拘束材)
21a フランジ
21b ウェブ
21c 連結板
23 溝形鋼(一の拘束材)
23a ウェブ
23b フランジ
25 T形鋼
25a フランジ
25b ウェブ
27 H形鋼(一の拘束材)
27a ウェブ
27b フランジ
30 第2拘束材
40 締結部材(係合部材)
41 締結ボルト
43 締結ナット
50 芯材端部連結板
60 拘束平板
62 クレビス型添接板
64 締結ボルト
100,200,300 座屈拘束ブレース
102 束材
110 梁
112 ガセットプレート
114 プレート
120 柱
122 ガセットプレート
150 耐震フレーム
10
41
Claims (8)
該芯材の長手方向に沿って延び、該芯材を挟持する2つの拘束材と
を備える座屈拘束ブレースであって、
前記2つの拘束材の一の拘束材は、溝形鋼又はH形鋼であり、
前記2つの拘束材の他の一の拘束材は、T形鋼であり、
前記芯材は、前記一の拘束材のウェブ及び前記他の一の拘束材のフランジにより挟持されていることを特徴とする座屈拘束ブレース。 A core material having flat steel;
A buckling restraint brace that extends along the longitudinal direction of the core material and includes two restraint materials that sandwich the core material,
One restraint material of the two restraint materials is channel steel or H-section steel,
The other restraint material of the two restraint materials is a T-section steel,
The buckling-restraining brace, wherein the core material is sandwiched between a web of the one restraining material and a flange of the other restraining material.
前記フランジに直交する方向の該第2拘束材の厚みは、前記芯材の厚みよりも大きい、請求項1に記載の座屈拘束ブレース。 Second constraining materials are disposed on both sides of the core material in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the core material and along the web, and the second constraining material and the one constraining material and the other one are arranged together with the core material. Sandwiched between
The buckling-restraining brace according to claim 1, wherein a thickness of the second restraining material in a direction orthogonal to the flange is larger than a thickness of the core material.
前記2本の柱の下端部から前記梁の中央部に向けて、2本の前記座屈拘束ブレースがハの字形に傾斜して固定されている、請求項7に記載の耐震フレーム。 Two pillars and a beam connecting the tops of the two pillars;
The seismic frame according to claim 7, wherein the two buckling-restraining braces are fixed in a C-shape inclined from the lower ends of the two columns toward the center of the beam.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016228850A JP2018084103A (en) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | Buckling restrained brace and earthquake resistant frame |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109706833A (en) * | 2018-11-10 | 2019-05-03 | 重庆大学 | A kind of damping rigid frame bridge bridge pier containing buckling restrained brace |
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2016
- 2016-11-25 JP JP2016228850A patent/JP2018084103A/en active Pending
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