JP2546247Y2 - Brace equipment - Google Patents

Brace equipment

Info

Publication number
JP2546247Y2
JP2546247Y2 JP2116592U JP2116592U JP2546247Y2 JP 2546247 Y2 JP2546247 Y2 JP 2546247Y2 JP 2116592 U JP2116592 U JP 2116592U JP 2116592 U JP2116592 U JP 2116592U JP 2546247 Y2 JP2546247 Y2 JP 2546247Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brace
outer frame
intermediate member
deformation
load
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2116592U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0581462U (en
Inventor
一郎 白石
一郎 栗原
秀男 佐野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kumagai Gumi Co Ltd
Original Assignee
Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kumagai Gumi Co Ltd filed Critical Kumagai Gumi Co Ltd
Priority to JP2116592U priority Critical patent/JP2546247Y2/en
Publication of JPH0581462U publication Critical patent/JPH0581462U/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2546247Y2 publication Critical patent/JP2546247Y2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は、建築物や土木構造物の
ブレース装置に関するものであり、地震や強風等の揺れ
を考慮したブレース装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brace device for a building or a civil engineering structure, and more particularly to a brace device which takes into account a shaking such as an earthquake or a strong wind.

【0002】[0002]

【従来の技術】図17は従来の鉄骨構造を示したもので
あり、鉄骨梁1a,1b間にX形にブレース2a,2b
が張設されている。この他の形式にブレースを設けたも
のもあり、何れの構成も地震や強風等から建築物を保護
するために設けられている。例えば、図17に於いて鉄
骨梁1aに矢印方向に外力Qが作用した場合は、ブレー
ス2aにはその両端方向へ引張力が作用し、ブレース2
bにはその両端から中心方向へ圧縮力が作用する。地震
や強風等の揺れに於いては、鉄骨梁1a及び1bに作用
する外力Qの方向が反転し、交番荷重を受けることにな
る。
2. Description of the Related Art FIG. 17 shows a conventional steel structure, in which X-shaped braces 2a and 2b are provided between steel beams 1a and 1b.
Is stretched. Some other types are provided with braces, and any of the configurations is provided to protect the building from earthquakes, strong winds, and the like. For example, in FIG. 17, when an external force Q acts on the steel beam 1a in the direction of the arrow, a tensile force acts on both ends of the brace 2a, and
A compressive force acts on b from both ends toward the center. In the case of shaking such as an earthquake or a strong wind, the direction of the external force Q acting on the steel beams 1a and 1b is reversed, and an alternating load is applied.

【0003】図18に於いてブレース2aの引張力と変
形との関係を説明すれば、A1 からA2 の間は引張力に
抗しながら、引張力に比例してブレース2aが僅かに弾
性変形する。引張力が一定以上になればA2 で降伏点と
なり、A2 からA3 の間でブレース2aは塑性変形を生
じる。A3 で引張力を解除すればA3 からA4 の間はブ
レース2aが僅かに収縮するが、圧縮力が作用するとA
5 で座屈が生じ、A5からA6 までは圧縮力には抵抗で
きずに、変形のみが増大する。
[0003] When describing the relationship between the tensile force and deformation of the brace 2a at 18, while against the A 1 in the tensile force between the A 2, braces 2a in proportion to the tensile force is slightly resilient Deform. Tension is the yield point A 2 if above a certain, braces 2a between the A 2 A 3 produces a plastic deformation. A If it be released tension in A 3 between A 3 of A 4 are braces 2a is slightly contracted, the compression force acts
5 occurs buckling, from A 5 to A 6 are unable resistance to compressive forces, deformation only increases.

【0004】次に、新たな引張力を付加したときは、破
線で示すようにA6 からA7 に至るまでは、引張に対す
る抵抗力が生じないで単純に伸長する。そして、A7
降は前述と同様の作用を為す。この結果、図19に示し
た構造物の荷重と変形の関係のとおり、復元力特性の履
歴面積は非常に小さく耐震性の劣るものとなる。一方、
特公昭61−2132号公報記載の引張ブレースのよう
に、圧縮方向にはスライドし、引張方向にはスライドし
ない連結装置を介在させたものも知られている。これ
は、図20に示すようにブレース材3に係止用突起と溝
を利用した連結装置4を介在させたもので、夫々ブレー
ス材3の取り付いた二枚のプレート5,6と、両プレー
ト5,6を挟む二枚のカバープレート7,7からなって
いる。又、プレート5はプレート6の凹部8に嵌合する
ようになっている。一方、図21は同公報記載の他の実
施例であり、ブレース9に摩擦を利用した連結装置10
を介在させたもので、この連結装置10は図中左端でネ
ジによりブレース9と取り合っている鋼管11と、テー
パーを有する鋼管12と鋼管12内の二分割されたくさ
び13からなっている。鋼管11と鋼管12はねじによ
り取り合い、鋼管12内にはくさび13を鋼管11及び
図中右側のブレース9に押し付けるコイルスプリング1
4が入っている。
Next, when a new tensile force is applied, as shown by a broken line, from A 6 to A 7 , it simply expands without generating a tensile resistance. Then, A 7 thereafter an action similar to that described above. As a result, as shown in the relationship between the load and the deformation of the structure shown in FIG. 19, the hysteresis area of the restoring force characteristic is very small, and the seismic resistance is poor. on the other hand,
There is also known a tension brace described in Japanese Patent Publication No. Sho 61-2132 in which a connecting device that slides in the compression direction but does not slide in the tension direction is interposed. As shown in FIG. 20, a connecting device 4 using locking projections and grooves is interposed in the brace material 3 as shown in FIG. 20, and two plates 5 and 6 each having the brace material 3 attached thereto, and both plates It consists of two cover plates 7, 7 sandwiching 5, 6 therebetween. The plate 5 fits into the recess 8 of the plate 6. On the other hand, FIG. 21 shows another embodiment described in the publication, in which a connecting device 10 utilizing friction for a brace 9 is used.
The connecting device 10 is composed of a steel pipe 11 connected to the brace 9 by a screw at the left end in the figure, a steel pipe 12 having a taper, and a wedge 13 divided into two parts in the steel pipe 12. The steel pipe 11 and the steel pipe 12 are engaged with each other by screws, and the wedge 13 is pressed into the steel pipe 12 against the steel pipe 11 and the brace 9 on the right side in the drawing.
Contains four.

【0005】[0005]

【考案が解決しようとする課題】図17に示した従来の
ブレース装置は、引張と圧縮との交番荷重を受ける場
合、圧縮力に対して座屈する。又、引張力が作用したと
きに瞬時に抵抗せず、その結果前述したように履歴面積
が極めて小となる。一方、特公昭61−2132号公報
記載のブレースは圧縮方向にはスライドし、引張方向に
は抵抗するので、ブレースが座屈することがなく、「荷
重−変形」関係の履歴面積も増大するように見える。然
し、例えば図21に示した実施例のブレース9,9間に
引張荷重を加えた場合に、ブレース9とくさび13との
摩擦係数が低いとスリップしてしまうという欠陥があ
る。
The conventional brace device shown in FIG. 17 buckles against a compressive force when it receives an alternating load of tension and compression. Further, when a tensile force is applied, there is no instantaneous resistance, and as a result, the hysteresis area becomes extremely small as described above. On the other hand, the brace described in Japanese Patent Publication No. Sho 61-2132 slides in the compression direction and resists in the tension direction, so that the brace does not buckle and the hysteresis area related to "load-deformation" increases. appear. However, for example, when a tensile load is applied between the braces 9 in the embodiment shown in FIG. 21, if the friction coefficient between the brace 9 and the wedge 13 is low, slippage occurs.

【0006】図22に示すように、テーパーを有する鋼
管12と一方のブレース9aとの間にくさび13を介装
して連結装置10を形成し、一方のブレース9aと他方
のブレース9bとの間に交番荷重P(tonf)を加え
て実験をした。尚、一方のブレース9aとくさび13と
の角度θ1 は、特公昭61−2132号公報の実施例に
合わせて0度、一方のブレース9aと鋼管12との傾斜
の角度θ2 (即ちくさび13の片側のテーパー角度)を
20度とした。又、一方のブレース9aと鋼管12並び
にくさび13の表面は特にブラスト等の処理を施さず、
夫々の摩擦係数μは0.29であった。
As shown in FIG. 22, a connecting device 10 is formed by interposing a wedge 13 between a tapered steel pipe 12 and one brace 9a, and a connecting device 10 is provided between one brace 9a and the other brace 9b. The experiment was conducted by applying an alternating load P (tonf) to the. The angle θ 1 between the one brace 9a and the wedge 13 is 0 degree in accordance with the embodiment of Japanese Patent Publication No. 61-2132, and the angle θ 2 of the inclination between the one brace 9a and the steel pipe 12 (that is, the wedge 13). Was set to 20 degrees. Also, the surface of the one brace 9a, the steel pipe 12, and the wedge 13 are not particularly subjected to blasting or the like,
The friction coefficient μ of each was 0.29.

【0007】図23は一方のブレース9aと他方のブレ
ース9bの相対変形、即ち連結装置10のスリップ変形
を示し、図24はブレース全体の変形を示したものであ
るが、何れも引張荷重に対してスリップするのみで殆ど
抵抗できないことが解明された。次に、図22に示した
連結装置10と同一の形状で、ブレース9aと鋼管12
並びにくさび13の表面を粗面にし、夫々の摩擦係数μ
を0.52に高めて同様の交番荷重P(tonf)を加
えて実験をした。
FIG. 23 shows the relative deformation of one brace 9a and the other brace 9b, that is, the slip deformation of the connecting device 10, and FIG. 24 shows the deformation of the whole brace. It was clarified that it was almost impossible to resist simply by slipping. Next, the brace 9a and the steel pipe 12 have the same shape as the connecting device 10 shown in FIG.
And the surface of the wedge 13 is roughened, and the friction coefficient μ
Was increased to 0.52, and the same alternating load P (tonf) was applied to conduct an experiment.

【0008】図25は、そのときの連結装置10のスリ
ップ変形を示し、図26はブレース全体の変形を示した
ものであるが、何れも前回の実験結果と比較すれば、引
張荷重Pに対して抵抗力が生じている。然し、引張力に
対して抵抗力の発生するのが遅れ、且つ、引張荷重Pに
対する抵抗力の変動も多く、荷重と変形の関係の履歴が
乱れている。従って、前記公報記載のブレース装置を実
用化するのは極めて困難であることが解明される。
FIG. 25 shows the slip deformation of the connecting device 10 at that time, and FIG. 26 shows the deformation of the entire brace. Resistance has been created. However, the generation of the resistance to the tensile force is delayed, and the resistance to the tensile load P fluctuates greatly, and the history of the relationship between the load and the deformation is disturbed. Therefore, it is clear that it is extremely difficult to put the brace device described in the above publication into practical use.

【0009】そこで、斯かる欠陥を解消し、簡単な構成
で地震や強風等の振動から建築物を保護するために解決
すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの
課題を解決することを目的とする。
Therefore, there is a technical problem to be solved in order to solve such a defect and to protect the building from vibrations such as earthquakes and strong winds with a simple configuration. The present invention solves this problem. The purpose is to do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するために提案されたものであり、鉄骨梁間に張設す
るブレースを分割し、一方のブレースの分割部に外枠体
を固設し、この外枠体の開口部の中へ他方のブレースの
分割部の先端部を挿入するとともに、前記外枠体の幅寸
法を開口部に向けて先細りのテーパー状に形成し、且
つ、該他方のブレースの分割部の先端部の幅寸法を幅広
にして後方へ向けて幅狭となるテーパー状にし、前記一
方のブレースの外枠体と他方のブレースの先端部との間
隙部に中間部材を介装し、一方のブレースの外枠体の内
側面と他方のブレースの先端部の外側面とを中間部材を
介して対峙させたブレース装置、及び一方のブレースの
外枠体と他方のブレースの先端部との間隙部に介装する
中間部材は、その幅寸法を外枠体の開口部に向けて先細
りのテーパー状にし、圧縮ばねにて中間部材を外枠体の
開口部に向けて押圧するように付勢したブレース装置を
提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to achieve the above-mentioned object. A brace to be stretched between steel beams is divided, and an outer frame is fixed to a divided portion of one of the braces. Then, while inserting the distal end of the split part of the other brace into the opening of the outer frame, the width of the outer frame is formed in a tapered shape toward the opening, and The width of the leading end of the split part of the other brace is widened to be tapered toward the rear, and an intermediate member is provided in a gap between the outer frame of the one brace and the leading end of the other brace. A brace device in which the inner surface of the outer frame of one brace and the outer surface of the tip of the other brace face each other via an intermediate member, and the outer frame of one brace and the other brace The intermediate member interposed in the gap with the tip of the The tapering of the tapered toward law the opening of the outer frame member, in the compression spring towards the intermediate member into the opening of the outer frame member there is provided a brace apparatus biased to press.

【0011】[0011]

【作用】この考案のブレース装置に引張力が作用したと
きは、分割したブレースの一方に設けた外枠体と他方の
ブレースの先端部との間に引張による変形が生じようと
する。然し、前記外枠体の幅方法が開口部に向けて先細
りのテーパー状に形成してあり、且つ、他方のブレース
の分割部の先端部の幅寸法を幅広にして後方へ向けて幅
狭となるテーパー状にしてあるため、一方のブレースの
外枠体と他方のブレースの先端部との間隙部に介装した
中間部材がストッパとして作用し、引張方向に対して大
なる抵抗力が発生してブレース装置のスリップ変形を防
止する。
When a tensile force acts on the brace device of the present invention, a tensile deformation tends to occur between the outer frame provided on one of the divided braces and the tip of the other brace. However, the width method of the outer frame body is formed in a tapered shape tapering toward the opening, and the width dimension of the leading end of the divided portion of the other brace is widened and narrowed rearward. Because of the tapered shape, the intermediate member interposed in the gap between the outer frame of one brace and the tip of the other brace acts as a stopper, generating a large resistance force in the pulling direction. To prevent slip deformation of the brace device.

【0012】ここで、前記中間部材の幅寸法を外枠体の
開口部に向けて先細りのテーパー状にすれば、前記他方
のブレースの先端部をテーパー状に形成したことと相俟
って、部材の摩擦係数を大にすることなく引張力に対し
ての抵抗力が大になる。一方、ブレース装置に圧縮力が
作用したときは、他方のブレースの先端部が前記中間部
材の内側面をスライドしながら外枠体の内部に進入す
る。従って、該ブレース装置は圧縮力には殆ど抵抗せず
に収縮してブレースの全長が短縮し、ブレースが座屈す
ることはない。又、他方のブレースの先端部が外枠体の
内部に進入したときは、該他方のブレースの先端部と外
枠体との間隙部が大となって双方にがたが生じようとす
るが、前記中間部材が圧縮ばねにて外枠体の開口部へ向
けて押圧されているため、他方のブレースの先端部の進
入寸法に応じて前記中間部材が外枠体の開口部に向けて
移動し、双方にがたが発生することはない。
If the width of the intermediate member is tapered toward the opening of the outer frame, the tip of the other brace is formed in a tapered shape. The resistance to the tensile force increases without increasing the friction coefficient of the member. On the other hand, when a compressive force acts on the brace device, the distal end of the other brace slides on the inner surface of the intermediate member and enters the outer frame. Accordingly, the brace device contracts with little resistance to compressive force, shortening the overall length of the brace, and preventing the brace from buckling. Also, when the tip of the other brace enters the inside of the outer frame, the gap between the tip of the other brace and the outer frame becomes large, and there is a tendency for both sides to form. Since the intermediate member is pressed toward the opening of the outer frame by the compression spring, the intermediate member moves toward the opening of the outer frame in accordance with the approach dimension of the tip of the other brace. However, there is no occurrence on both sides.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本考案の一実施例を図1乃至図17に
従って詳述する。図1は建築物の鉄骨構造の要部を示し
たものであり、鉄骨柱21,21…が立設され、鉄骨梁
22と鉄骨梁23とが平行に設けられている。図1に示
した構成は、鉄骨柱21,21…と鉄骨梁22,23の
接続隅部にプレート24,24…を溶着し、之等プレー
ト24,24…間にX形にブレース装置25,25を設
けてある。このほか、特に図示はしないが、他の形にブ
レース装置25,25…を設けてもよい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. FIG. 1 shows a main part of a steel structure of a building. Steel columns 21, 21,... Are erected, and a steel beam 22 and a steel beam 23 are provided in parallel. In the configuration shown in FIG. 1, plates 24, 24,... Are welded to the connection corners between steel columns 21, 21,... And steel beams 22, 23, and an X-shaped brace device 25, 25 are provided. In addition, although not particularly shown, brace devices 25 may be provided in other forms.

【0014】図2及び図3はブレース装置25の要部を
示し、鉄骨梁間に張設するブレースを略中間部で二分割
し、一方のブレース26の分割部に外枠体27の一端を
固設する。該外枠体27の他端に開口部28を設け、外
枠体27の幅寸法を開口部28に向けて先細りのテーパ
ー状に形成する。これと同時にこの外枠体27の開口部
28の中へ他方のブレース29の分割部を挿入する。こ
の他方のブレース29の分割部の先端部29aは、その
幅寸法を幅広にして後方へ向けて幅狭となるテーパー状
に形成し、前記一方のブレース26の外枠体27と他方
のブレースの先端部29aとの間隙部に中間部材30,
30…を介装する。
FIGS. 2 and 3 show a main part of a brace device 25. A brace extending between steel beams is divided into two substantially at an intermediate portion, and one end of an outer frame 27 is fixed to a divided portion of one brace 26. Set up. An opening 28 is provided at the other end of the outer frame 27, and the width of the outer frame 27 is tapered toward the opening 28. At the same time, the split portion of the other brace 29 is inserted into the opening 28 of the outer frame 27. The tip portion 29a of the split portion of the other brace 29 is formed in a tapered shape whose width is widened and narrowed rearward, and the outer frame body 27 of the one brace 26 and the other brace are formed. An intermediate member 30 is provided in a gap with the tip portion 29a.
30 ... is interposed.

【0015】中間部材30,30…は、図2に示すよう
にその幅寸法を外枠体27の開口部28に向けて先細り
のテーパー状に形成され、圧縮ばね31,31…により
該中間部材30,30…を外枠体27の開口部28に向
けて押圧するように付勢してある。本実施例では外枠体
27を中空截頭円錐形とし、且つ、他方のブレースの先
端部29aをテーパー状の円錐形としてあるので、前記
中間部材30,30…は、図3に示すように、外枠体2
7と他方のブレースの先端部29aとの間隙部に放射状
に配置される。然し、図示はしないが、例えば外枠体を
テーパー状の方形の箱形にし、他方のブレースの先端部
をテーパー状の四角錐にしてもよく、その他、平板状或
いは三角錐状の組み合せ等でもよく、本実施例の形状に
限定されるべきではない。
As shown in FIG. 2, the width of the intermediate members 30, 30,... Is tapered toward the opening 28 of the outer frame 27, and the intermediate members 30 are compressed by compression springs 31, 31,. Are urged toward the opening 28 of the outer frame 27. In this embodiment, since the outer frame body 27 has a hollow truncated conical shape and the distal end 29a of the other brace has a tapered conical shape, the intermediate members 30, 30,... , Outer frame 2
7 is radially arranged in the gap between the other brace and the tip 29a of the other brace. However, although not shown, for example, the outer frame body may be formed in a tapered rectangular box shape, and the tip of the other brace may be formed in a tapered quadrangular pyramid, or in a combination of a flat plate or a triangular pyramid. Well, it should not be limited to the shape of this embodiment.

【0016】次に、本考案のブレース装置25に引張力
及び圧縮力を作用させて、「荷重−変形」の関係がどの
ように変化するかを実験してみた。図4に示したブレー
ス装置25は、他方のブレース29と中間部材30との
角度θ1 (即ち、他方のブレースの先端部29aの片側
のテーパー角度)を10度とし、一方のブレース26の
外枠体27の傾斜面と他方のブレースの先端部29aの
傾斜面との角度θ2 (即ち、中間部材30の片側のテー
パー角度)を10度にしてある。尚、外枠体27及び他
方のブレースの先端部29a並びに中間部材30の夫々
の摩擦係数μは0.29であった。
Next, an experiment was conducted on how the "load-deformation" relationship was changed by applying a tensile force and a compressive force to the brace device 25 of the present invention. The brace device 25 shown in FIG. 4 sets the angle θ 1 between the other brace 29 and the intermediate member 30 (that is, the taper angle on one side of the tip portion 29a of the other brace) to 10 degrees, and The angle θ 2 between the inclined surface of the frame body 27 and the inclined surface of the tip portion 29a of the other brace (that is, the taper angle on one side of the intermediate member 30) is set to 10 degrees. The friction coefficient μ of each of the outer frame 27, the tip portion 29a of the other brace, and the intermediate member 30 was 0.29.

【0017】図5は図4に示したブレース装置25に交
番荷重P(tonf)を加えたときのブレース装置25
のスリップ変形を示し、引張荷重に対してはブレース母
材が降伏する8tonf程度の引張に対してまで、僅少
なスリップ変形を生じながら抵抗する。一方、圧縮荷重
に対しては抵抗せずにスリップし、他方のブレースの先
端部29aと外枠体27との端面距離が短縮する。又、
図6はブレース全体の変形量を示し、引張荷重に対して
抵抗しながら変形し、ブレース母材のみが降伏した後に
引張荷重を解除して圧縮荷重を作用させれば、圧縮荷重
に対しては無抵抗に収縮し、ブレース全体の座屈を防止
している。そして、再び引張荷重を加えれば抵抗を開始
している。
FIG. 5 shows the brace device 25 when an alternating load P (tonf) is applied to the brace device 25 shown in FIG.
And resists a tensile load while generating a slight slip deformation up to a tension of about 8 tonf at which the brace base material yields. On the other hand, it slips without resisting the compressive load, and the end face distance between the tip portion 29a of the other brace and the outer frame 27 is reduced. or,
FIG. 6 shows the amount of deformation of the entire brace. The brace deforms while resisting the tensile load, and when only the brace base material yields, the tensile load is released and a compressive load is applied. Shrinks without resistance, preventing buckling of the entire brace. Then, when the tensile load is applied again, the resistance starts.

【0018】図7に示したブレース装置25は、角度θ
2 については図4のものと同じ10度であるが、他方の
ブレース29と中間部材30との角度θ1 を30度にし
てある。尚、各部材の摩擦係数μは図4のものと同様に
μ=0.29である。このブレース装置25に交番荷重
P(tonf)を加えたときのスリップ変形を図8に示
すが、図5に示した結果より更に改善され、引張荷重に
対しては瞬時に抵抗を開始し、ブレース母材が降伏する
8tonf程度の引張に対し、殆どスリップ変形を生じ
ないで抵抗する。一方、圧縮荷重に対しては図4のもの
と同様に抵抗せずにスリップし、他方のブレースの先端
部29aと外枠体27との端面距離が短縮する。又、図
9はブレース全体の変形量を示し、引張荷重に対しては
瞬時に抵抗を開始しながら変形し、ブレース母材のみが
降伏した後に引張荷重を解除して圧縮荷重を作用させれ
ば、圧縮荷重に対しては前述と同様に無抵抗に収縮し、
ブレース全体の座屈を防止している。そして、再び引張
荷重を加えれば抵抗を開始している。
The brace device 25 shown in FIG.
2 is 10 degrees, which is the same as that of FIG. 4, but the angle θ 1 between the other brace 29 and the intermediate member 30 is set to 30 degrees. The friction coefficient μ of each member is μ = 0.29 as in the case of FIG. FIG. 8 shows the slip deformation when an alternating load P (tonf) is applied to the brace device 25. The slip deformation is further improved from the result shown in FIG. It resists to about 8 tonf tension at which the base material yields with almost no slip deformation. On the other hand, as in the case of FIG. 4, slippage occurs without resistance to the compression load, and the end face distance between the distal end portion 29a of the other brace and the outer frame 27 is reduced. FIG. 9 shows the amount of deformation of the entire brace. If the brace deforms while instantaneously starting resistance to the tensile load, and only the brace base material yields, the tensile load is released and a compressive load is applied. , Shrinks without resistance to the compressive load as described above,
Prevents buckling of the entire brace. Then, when the tensile load is applied again, the resistance starts.

【0019】ここで、中間部材30に作用する力と中間
部材30の角度との関係について説明する。図10に示
すように中間部材がくさびTであるとして、前記ブレー
ス装置25に引張荷重Pが作用すれば、くさびTには右
上方へ移動させようとする力PT が作用し、該くさびT
の両すべり面に摩擦抵抗がまったくなければ、くさびT
は右上方へ移動してしまい、ブレース装置25は引張荷
重に抵抗できない。然し、以下に示す摩擦抵抗があれば
くさびTの右上方への移動が拘束され、ブレース装置2
5は引張荷重に抵抗できることになる。くさびTの両す
べり面に作用する直圧力PT とくさびTが移動しないた
めに必要な剪断力PS は次式で求められる。
Here, the relationship between the force acting on the intermediate member 30 and the angle of the intermediate member 30 will be described. Assuming that the intermediate member is a wedge T as shown in FIG. 10, if a tensile load P acts on the brace device 25, a force PT to move the wedge T upward and rightward acts on the wedge T.
If there is no frictional resistance on both sliding surfaces, wedge T
Has moved to the upper right, and the brace device 25 cannot resist the tensile load. However, if there is the following frictional resistance, the movement of the wedge T to the upper right is restricted, and the brace device 2
5 will be able to resist the tensile load. Shear P S required for a straight pressure P T and wedge T applied not move on both sliding surfaces of the wedge T is given by the following equation.

【0020】[0020]

【数1】 (Equation 1)

【0021】従って、くさびTが滑らないために両すべ
り面に必要な摩擦係数μは、(1式)と(2式)との比
により次式で求められる。
Accordingly, the friction coefficient μ required for both sliding surfaces so that the wedge T does not slip can be obtained by the following equation by the ratio of (Equation 1) and (Equation 2).

【0022】[0022]

【数2】 (Equation 2)

【0023】(1式)乃至(3式)から得られる直圧力
T 、剪断力PS 、摩擦係数μと角度θ2 との関係を図
11乃至図13に示す。図11は他方のブレースの先端
部29aのテーパー角度θ1 を0度から50度までの異
なったもの数種類について、中間部材30のテーパー角
度θ2 を−50度から+50度まで変化させた場合の直
圧力PT の大きさを、(1式)の計算結果に基づいてグ
ラフにしたものである。直圧力PT 即ち外枠体27の傾
斜面に垂直に作用する力が大きくなると外枠体27の傾
斜面が外側へ変形するため、他方のブレースの先端部2
9a並びに中間部材30との間にがたが生じてブレース
装置25のスリップ変形が大となる。従って、直圧力P
T を小にした方が良く、他方のブレースの先端部29a
のテーパー角度θ1 を大きくすれば直圧力PT が小とな
り、又、中間部材30のテーパー角度θ2 を大きくすれ
ば直圧力PT は小となる。
FIGS. 11 to 13 show the relationship between the direct pressure P T , the shear force P S , the coefficient of friction μ, and the angle θ 2 obtained from the equations (1) to (3). 11 for different ones several taper angle theta 1 of the other brace of the tip 29a from 0 degrees to 50 degrees, in the case where the taper angle theta 2 of the intermediate member 30 is changed to +50 degrees from -50 degrees The magnitude of the direct pressure PT is plotted on the basis of the calculation result of (Equation 1). When the direct pressure PT, that is, the force acting perpendicular to the inclined surface of the outer frame 27 increases, the inclined surface of the outer frame 27 is deformed outward, so that the other end 2 of the brace is bent.
The back brace 9a and the intermediate member 30 cause a backlash, and the brace device 25 has a large slip deformation. Therefore, the direct pressure P
It is better to make T small, and the tip 29a of the other brace
Next taper angle theta 1 greatly them if linear pressure P T of the small, also linear pressure P T by increasing the taper angle theta 2 of the intermediate member 30 becomes small.

【0024】一方、図12は前記中間部材30のテーパ
ー角度θ2 と摩擦係数μとの関係を、(3式)の計算結
果に基づいてグラフに示したものである。テーパー角度
θ2が小さくなるに伴って、くさびTが移動しないため
に必要な摩擦係数μが小となる。従って、くさびTが移
動しないために必要な摩擦係数μを小さくし、直圧力P
T を小さくするには、テーパー角度θ1 を大きくし、テ
ーパー角度θ2 を小さくすれば良いことがわかる。
On the other hand, FIG. 12 is a graph showing the relationship between the taper angle θ 2 of the intermediate member 30 and the friction coefficient μ based on the calculation result of Equation (3). As the taper angle θ 2 decreases, the friction coefficient μ required for preventing the wedge T from moving decreases. Accordingly, the friction coefficient μ necessary for preventing the wedge T from moving is reduced, and the direct pressure P
It can be seen that T can be reduced by increasing the taper angle θ 1 and decreasing the taper angle θ 2 .

【0025】図13は外枠体27の傾斜面の外側への変
形と中間部材30のスリップ変形について示したもので
あり、外枠体27が外側へ変形した量をΔとすれば、そ
れに起因する中間部材30のスリップ変形Δx は次式で
表される。
FIG. 13 shows the deformation of the outer frame 27 to the outside of the inclined surface and the slip deformation of the intermediate member 30. If the amount of the deformation of the outer frame 27 to the outside is defined as Δ, the reason is as follows. slip deformation delta x of the intermediate member 30 which is represented by the following equation.

【0026】[0026]

【数3】 (Equation 3)

【0027】(4式)により、θ1 +θ2 を大きくすれ
ば、同じ外枠体27の変形量σに対するスリップ変形Δ
x を小さくすることができる。そして、前述したように
中間部材30のテーパー角度θ2 が小であるほど摩擦係
数μが低くなることから、中間部材30のテーパー角度
θ2 はそれほど大きくせず、他方のブレースの先端部2
9aのテーパー角度θ1 を大きくすれば、外枠体27に
作用する直圧力PT を減少させ、且つ、同一の外枠体2
7の変形量Δに対するスリップ変形Δx も減少できると
いう相剰効果が生じる。従って、図7に示したブレース
装置25が、実験の結果によって極めて耐震性に優れた
復元力を有することが解明できた。
According to equation (4), if θ 1 + θ 2 is increased, the slip deformation Δ with respect to the same deformation amount σ of the outer frame 27 is obtained.
x can be reduced. Then, as described above, the smaller the taper angle θ 2 of the intermediate member 30 is, the lower the friction coefficient μ is. Therefore, the taper angle θ 2 of the intermediate member 30 is not so large, and the tip 2
If 9a larger taper angle theta 1 of, reduces the straight pressure P T acting on the outer frame 27, and the same of the outer frame member 2
Slip deformation delta x to the amount of deformation delta 7 also caused a phase Retained effect of decreasing. Therefore, it was found from the results of the experiment that the brace device 25 shown in FIG. 7 has a very strong seismic restoring force.

【0028】尚、前述したように、外枠体27の傾斜面
が変形するとスリップ変形Δx が大きくなるため、外枠
体27にリブ等を設けて補強し、外枠体27の剛性を高
めることも有効な手段であることが実験結果から判明し
た。図14に本考案のブレース装置25が引張荷重を受
けたときの引張力Pと伸びδとの関係を示す。図18に
示した従来型の場合と異なり、引張力によりブレースの
母材のみがA2 で降伏した後にA3 で引張力を解除し、
更に圧縮力が作用したときは、前述したようにブレース
装置25の収縮作用によりA4 での座屈が解消される。
従って、A6 で再び引張力が作用すると瞬時に抵抗を開
始する。
[0028] As described above, since the inclined surface when the deformation slip deformation delta x of the outer frame body 27 is increased, and reinforced by ribs or the like to the outer frame 27, increase the rigidity of the outer frame 27 Experimental results have shown that this is also an effective means. FIG. 14 shows the relationship between the tensile force P and the elongation δ when the brace device 25 of the present invention receives a tensile load. Unlike the conventional type shown in FIG. 18, to release the tension in A 3 after only the base material of the brace is surrendered by A 2 by a tensile force,
Further when the compression force is applied, the buckling at the A 4 is eliminated by contraction of the brace apparatus 25 as described above.
Therefore, starting the instant resistance again pulling force acts in A 6.

【0029】図15は図1に示した建築物が交番荷重を
受けて変形した状態を示し、その変位量をuとすれば、
二つのブレース装置25,25をX形に使用しているた
め、交番荷重Qと変位uとの関係は、図17に示すよう
なグラフとなる。即ち、二つのブレース装置25,25
を使用しているため降伏後の除荷剛性が初期剛性KO
2倍となり、履歴面積が大となって極めて耐震性の高い
ブレースとなる。
FIG. 15 shows a state in which the building shown in FIG. 1 has been deformed by receiving an alternating load.
Since the two brace devices 25, 25 are used in the X-shape, the relationship between the alternating load Q and the displacement u is a graph as shown in FIG. That is, the two brace devices 25, 25
, The unloading rigidity after yielding is twice the initial rigidity K O , the hysteresis area is large, and a brace with extremely high earthquake resistance is obtained.

【0030】尚、本考案は、本考案の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本考案が該
改変されたものに及ぶことは当然である。
The present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and it goes without saying that the present invention extends to the modified one.

【0031】[0031]

【考案の効果】本考案は上記実施例に詳述したように、
ブレース装置を引張力に対しては抵抗し、圧縮力に対し
ては抵抗せずに収縮するようにしたことにより、引張力
と圧縮力との交番荷重に対してエネルギーの吸収が大と
なり、極めて耐振性能が高くなる。従って、耐震性が高
く且つ強風等の振れに強い構造物を建造することが可能
となる。
[Effects of the Invention] The present invention is, as described in detail in the above embodiment,
By making the brace device contract against the tensile force and shrink without resisting the compressive force, the absorption of energy becomes large with respect to the alternating load between the tensile force and the compressive force. Vibration resistance increases. Therefore, it is possible to build a structure that has high earthquake resistance and is resistant to vibration such as strong wind.

【0032】更に、特公昭61−2132号公報の実施
例が摩擦力によってのみ抵抗するのに比較して、本考案
のブレース装置はブレースの先端部にテーパーを設けて
外枠体に係止するため、外枠体等各部材の摩擦係数を高
くすることなく、簡単な構成で安全且つ確実な作動結果
が得られる等、正に実用的価値ある考案である。
Further, the brace device of the present invention is provided with a taper at the tip end of the brace and is engaged with the outer frame body, as compared with the embodiment of Japanese Patent Publication No. Sho 61-2132, which resists only by frictional force. Therefore, the present invention is a practically useful idea in that a safe and reliable operation result can be obtained with a simple configuration without increasing the friction coefficient of each member such as the outer frame.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】X形の鉄骨構造に本考案のブレース装置を備え
た建築物の要部正面図。
FIG. 1 is a front view of a main part of a building provided with a brace device of the present invention in an X-shaped steel structure.

【図2】本考案のブレース装置の縦断正面図。FIG. 2 is a vertical front view of the brace device of the present invention.

【図3】図2のD−D線断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line DD of FIG. 2;

【図4】第1の実験に使用したブレース装置の縦断正面
図。
FIG. 4 is a vertical sectional front view of the brace device used in the first experiment.

【図5】第1の実験結果を示し、交番荷重とブレース装
置のスリップ変形量との関係を示すグラフ。
FIG. 5 is a graph showing a first experimental result and showing a relationship between an alternating load and a slip deformation amount of a brace device.

【図6】第1の実験結果を示し、交番荷重とブレース全
体の変形量との関係を示すグラフ。
FIG. 6 is a graph showing a first experimental result and showing a relationship between an alternating load and a deformation amount of the entire brace.

【図7】第2の実験に使用したブレース装置の縦断正面
図。
FIG. 7 is a longitudinal sectional front view of a brace device used in a second experiment.

【図8】第2の実験結果を示し、交番荷重とブレース装
置のスリップ変形量との関係を示すグラフ。
FIG. 8 is a graph showing a second experimental result and showing a relationship between an alternating load and a slip deformation amount of a brace device.

【図9】第2の実験結果を示し、交番荷重とブレース全
体の変形量との関係を示すグラフ。
FIG. 9 is a graph showing a second experimental result and showing a relationship between an alternating load and a deformation amount of the entire brace.

【図10】中間部材に作用する力と中間部材の角度との
関係についての説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a relationship between a force acting on the intermediate member and an angle of the intermediate member.

【図11】中間部材のテーパー角度と外枠体に対する直
圧力との関係を示すグラフ。
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the taper angle of the intermediate member and the direct pressure on the outer frame.

【図12】中間部材のテーパー角度と摩擦係数との関係
を示すグラフ。
FIG. 12 is a graph showing a relationship between a taper angle of an intermediate member and a friction coefficient.

【図13】外枠体の傾斜面の外側への変形と中間部材の
スリップ変形についての説明図。
FIG. 13 is an explanatory diagram of deformation of the outer frame body to the outside of the inclined surface and slip deformation of the intermediate member.

【図14】本考案のブレース装置に引張荷重を加えたと
きの引張力と伸びとの関係を示すグラフ。
FIG. 14 is a graph showing the relationship between tensile force and elongation when a tensile load is applied to the brace device of the present invention.

【図15】X形の鉄骨構造に本考案のブレース装置を備
えた建築物が変形した状態を示す要部正面図。
FIG. 15 is a main part front view showing a state in which a building provided with the brace device of the present invention in an X-shaped steel structure is deformed.

【図16】本考案のブレース装置に交番荷重を加えたと
きの荷重と変位との関係を示すグラフ。
FIG. 16 is a graph showing the relationship between load and displacement when an alternating load is applied to the brace device of the present invention.

【図17】従来のX形の鉄骨構造にブレース装置を備え
た建築物の要部正面図。
FIG. 17 is a front view of a main part of a building including a conventional X-shaped steel structure and a brace device.

【図18】従来のブレース装置に引張荷重を加えたとき
の引張力と伸びとの関係を示すグラフ。
FIG. 18 is a graph showing the relationship between tensile force and elongation when a tensile load is applied to a conventional brace device.

【図19】従来のブレースを用いた建築物に交番荷重を
加えたときの荷重と変形との関係を示すグラフ。
FIG. 19 is a graph showing the relationship between load and deformation when an alternating load is applied to a building using a conventional brace.

【図20】特公昭61−2132号公報記載のブレース
装置の第1実施例の要部正面図。
FIG. 20 is a front view of a main part of a first embodiment of a brace device described in Japanese Patent Publication No. 61-2132.

【図21】特公昭61−2132号公報記載のブレース
装置の第3実施例の縦断面図。
FIG. 21 is a longitudinal sectional view of a third embodiment of the brace device described in Japanese Patent Publication No. Sho 61-2132.

【図22】「荷重−変位」特性の実験に使用した特公昭
61−2132号公報記載のブレース装置の縦断正面
図。
FIG. 22 is a longitudinal sectional front view of a brace device described in Japanese Patent Publication No. 61-2132 used in an experiment of “load-displacement” characteristics.

【図23】実験結果を示し、交番荷重とブレース装置の
スリップ変形量との関係を示すグラフ。
FIG. 23 is a graph showing experimental results and showing the relationship between the alternating load and the amount of slip deformation of the brace device.

【図24】実験結果を示し、交番荷重とブレース全体の
変形量との関係を示すグラフ。
FIG. 24 is a graph showing experimental results and showing the relationship between the alternating load and the amount of deformation of the entire brace.

【図25】図24に示したブレース装置の摩擦係数を高
めて実験した結果を示し、交番荷重とブレース装置のス
リップ変形量との関係を示すグラフ。
FIG. 25 is a graph showing a result of an experiment in which the friction coefficient of the brace device shown in FIG. 24 is increased, and showing a relationship between an alternating load and a slip deformation amount of the brace device.

【図26】図24に示したブレース装置の摩擦係数を高
めて実験した結果を示し、交番荷重とブレース全体の変
形量との関係を示すグラフ。
26 is a graph showing a result of an experiment in which the friction coefficient of the brace device shown in FIG. 24 is increased, and showing a relationship between an alternating load and a deformation amount of the entire brace.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 鉄骨柱 22,23 鉄骨梁 25 ブレース装置 26 一方のブレース 27 外枠体 28 開口部 29 他方のブレース 29a 他方のブレースの先端部 30 中間部材 31 圧縮ばね θ1 他方のブレースと中間部材との角度(他
方のブレースの先端部の片側のテーパー角度) θ2 一方のブレースの外枠体の傾斜面と他方
のブレースの先端部の傾斜面との角度(中間部材の片側
のテーパー角度)
Reference Signs List 21 steel column 22, 23 steel beam 25 brace device 26 one brace 27 outer frame 28 opening 29 other brace 29a tip of other brace 30 intermediate member 31 compression spring θ 1 angle between other brace and intermediate member angle (the other on one side of the taper angle of the tip portion of the brace) theta 2 one inclined surface and the other inclined surface of the distal end portion of the brace of the outer frame body of the brace (one side of the taper angle of the intermediate member)

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 鉄骨梁間に張設するブレースを分割し、
一方のブレースの分割部に外枠体を固設し、この外枠体
の開口部の中へ他方のブレースの分割部の先端部を挿入
するとともに、前記外枠体の幅寸法を開口部に向けて先
細りのテーパー状に形成し、且つ、該他方のブレースの
分割部の先端部の幅寸法を幅広にして後方へ向けて幅狭
となるテーパー状にし、前記一方のブレースの外枠体と
他方のブレースの先端部との間隙部に中間部材を介装
し、一方のブレースの外枠体の内側面と他方のブレース
の先端部の外側面とを中間部材を介して対峙させたこと
を特徴とするブレース装置。
1. A brace to be stretched between steel beams is divided,
An outer frame body is fixed to the divided portion of one brace, and the leading end of the divided portion of the other brace is inserted into the opening of the outer frame, and the width of the outer frame is adjusted to the opening. The other brace is formed in a tapered shape, and the other brace has a tapered shape in which the width of the leading end of the divided portion is widened and narrowed toward the rear, and the outer frame body of the one brace is formed. An intermediate member is interposed in the gap with the tip of the other brace, and the inner surface of the outer frame of one brace and the outer surface of the tip of the other brace are opposed to each other via the intermediate member. Characteristic brace device.
【請求項2】 一方のブレースの外枠体と他方のブレー
スの先端部との間隙部に介装する中間部材は、その幅寸
法を外枠体の開口部に向けて先細りのテーパー状にし、
圧縮ばねにて中間部材を外枠体の開口部に向けて押圧す
るように付勢した請求項1記載のブレース装置。
2. An intermediate member interposed in a gap between an outer frame of one brace and a tip of the other brace has a width dimension tapered toward an opening of the outer frame, and
2. The brace device according to claim 1, wherein the compression spring urges the intermediate member toward the opening of the outer frame body.
JP2116592U 1992-04-07 1992-04-07 Brace equipment Expired - Fee Related JP2546247Y2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2116592U JP2546247Y2 (en) 1992-04-07 1992-04-07 Brace equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2116592U JP2546247Y2 (en) 1992-04-07 1992-04-07 Brace equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0581462U JPH0581462U (en) 1993-11-05
JP2546247Y2 true JP2546247Y2 (en) 1997-08-27

Family

ID=12047305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2116592U Expired - Fee Related JP2546247Y2 (en) 1992-04-07 1992-04-07 Brace equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2546247Y2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3936621B2 (en) * 2002-04-30 2007-06-27 隆夫 ▲高▼松 Play-filled tension type damping structure
JP6239814B2 (en) * 2012-08-09 2017-11-29 積水化学工業株式会社 Building damping structure and shock absorber
KR101985949B1 (en) * 2018-07-13 2019-06-05 주식회사 태창닛케이 Soundproof tunnel structure
CN108867857A (en) * 2018-09-07 2018-11-23 沈阳建筑大学 A kind of assembly Braced Frames structure with function of seismic resistance

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0581462U (en) 1993-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2021085182A (en) Spring type vibration control damper
CN107366373A (en) A kind of steel plate shear force wall with Self-resetting energy dissipation brace
JP2546247Y2 (en) Brace equipment
US11371241B2 (en) Damper for energy dissipation
Prathuangsit et al. Axial hysteresis behavior with end restraints
US20220290457A1 (en) Self-centering conical friction damper
JP2001336304A (en) Vibration control device and vibration control structure
Akbay et al. Abating earthquake effects on buildings by active slip brace devices
JP3797086B2 (en) Friction damper for seismic equipment
JP3936621B2 (en) Play-filled tension type damping structure
JP2011141026A (en) Tmd mechanism
JP2777839B2 (en) Damper for vibration control by lead viscosity
JP2002088910A (en) Buckling-restrained brace material
CN210369402U (en) Energy consumption device and self-reset node
JPH0564367U (en) Stress limiting mechanism of truss shaft structural material
JP5338382B2 (en) Vibration control panel
JPH081231B2 (en) Multi-stage elasto-plastic damper
JPS6317990B2 (en)
JPH05141119A (en) Brace device
JP3656346B2 (en) Seismic isolation column
EP0366627A1 (en) Mechanical power dissipating and load limiting device for coupling structural elements, in particular for aseismatically protecting bridges, viaducts, buildings and the like
JP3663561B2 (en) Steel beam
Liew et al. Stability functions for second-order inelastic analysis of space frames
JPH0355347A (en) Aseismic element
JPH0723108U (en) Brace device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19970422

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees