JP5258106B2 - 鋼製柱梁接合部用の制振補強金物及びその制振補強金物を用いた鋼製柱梁の制振接合構造 - Google Patents

Description

本発明は、鋼製柱と鋼製梁との接合部に適用する鋼製柱梁接合部用の制振補強技術の改良技術に関するものである。

木構造や鉄骨構造、鉄骨鉄筋構造における柱と梁との接合部や柱と土台との接合部に対する制振補強手段として、蛇腹状やコ字状に交互に屈曲形成した波状の制振補強金物が開示されている（特許文献１）。図１０及び図１１は、その特許文献１に開示された蛇腹状に屈曲形成した場合の制振補強金物を示した部分拡大図及びＡ−Ａ断面図である。図示のように、この蛇腹状に屈曲形成した従来の制振補強金物１０１は、柱１０２と梁１０３との接合部などに適用され、その具体的な形状としては、図１１に示したように屈曲部の高さＨが屈曲線Ｌの全長において一定で、屈曲角θが接合部の内側の隅部Ｃに近い方から外側へ向けて漸増する屈曲形状が採用されている。

しかしながら、前記制振補強金物１０１のように屈曲部の高さＨが一定で、屈曲角θが外側へ向けて漸増するという屈曲形状は、その屈曲形状自体の加工が簡単ではなく、製造技術上に大きな難点があった。また、この従来の制振補強金物１０１の場合には、一方で屈曲角θが接合部の隅部Ｃに近い方から外側へ向けて漸増し、他方で地震等の外力によって生じる構面内方向の変形量は隅部Ｃに近い方から外側へ向けて漸増するため、それらが相俟って隅部Ｃ側と外側との屈曲角θに関する差分が益々増長されることから、外力に基づく変形過程に係る性状が隅部Ｃに近い方と外側とでは大きく変動し、屈曲線方向に対する均質な屈曲変形、延いては円滑なエネルギ吸収にも影響するといった問題があった。

特開２００２−２３５４５７号公報

本発明は、上述の従来技術の問題点を解決し、製造がより簡便であって、しかも屈曲線方向に対するより均質な屈曲変形が可能で、延いては円滑なエネルギ吸収が得られる鋼製柱梁接合部用の制振補強技術を提供することを目的とするものである。

本発明は、前記課題を解決するため、鋼製柱と鋼製梁との接合部に対して取付ける両側の取付部を除いた中間部分を、前記接合部の内側の隅部を中心としてほぼ放射状に延びる複数の屈曲線に沿って交互に屈曲して蛇腹状に形成するとともに、それらの各屈曲部における屈曲角を前記屈曲線の全長においてほぼ一定の角度とし、各屈曲部の高さが前記隅部に近い方から外側へ向けて漸増するように構成したことを特徴とする。なお、接合部に対して取付ける両側の取付部を相手側の取付面に対してほぼ垂直になるように形成することにより、鋼製柱や鋼製梁からなる接合部と蛇腹部分との間の力の伝達をより的確かつ安定的に行うことができる。

本発明によれば、次の効果を得ることができる。
（１）制振補強金物の各屈曲部における屈曲角は、前記屈曲線の全長においてほぼ一定の角度としたので、形状が単純化され製造が容易化される。
（２）しかも、屈曲部の高さを接合部の内側の隅部に近い方から外側へ向けて漸増するように構成したので、地震等の外力によって生じる構面内方向の変形量が前記隅部に近い方から外側へ向けて漸増することから派生する屈曲角への影響が緩和され、屈曲線方向に対する屈曲角の変動が抑えられるので、より均質な屈曲変形が可能である。
（３）以上が相俟って、製造がより容易で、かつ円滑なエネルギ吸収が可能な鋼製柱梁接合部用の制振補強金物を提供することができる。
（４）接合部に対して取付ける両側の取付部を相手側の取付面に対してほぼ垂直になるように形成するようにすれば、鋼製柱や鋼製梁からなる接合部と蛇腹部分との間の力の伝達をより的確かつ安定的に行うことができる。

本発明に係る制振補強金物の適用例を示した説明図である。 前記制振補強金物の適用例を示した部分拡大図である。 前記制振補強金物の適用例を示した部分拡大斜視図である。 本発明に係る制振補強金物を例示した正面図である。（実施例１） 前記制振補強金物を示した右側面図である。 前記制振補強金物を示した斜視図である。 本発明に係る制振補強金物の他の適用例を示した部分拡大図である。 前記制振補強金物の適用例を示した部分拡大斜視図である。 本発明に係る他の制振補強金物を例示した斜視図である。（実施例２） 従来技術を示した部分拡大図である。 図１０のＡ−Ａ断面図である。

本発明に係る制振補強技術は、鋼製柱と鋼製梁との接合部に対して広く適用することができる。制振補強金物は鋼製の蛇腹形状からなり、全体的な平面形状は扇状が適当であるが、矩形状や正方形状のものも可能である。蛇腹状に形成される屈曲部分は、接合部の内側の隅部を中心としてほぼ放射状に延びる複数の屈曲線に沿って交互に屈曲することにより形成される。その場合、交互に何回屈曲するかは適宜の設計事項であり、その屈曲部の高さや屈曲角に関しても使用条件に応じて適宜の設定が可能である。

図１〜図６は本発明の第１実施例を示したものである。図中、１は本発明に係る制振補強金物で、図１はその制振補強金物１を各階の鋼製柱２と鋼製梁３との天井側の接合部に対して適用した場合を例示したものであり、接合部に作用する外力に対して制振機能と補強機能を奏する。なお、制振補強金物１は、鋼製柱２と鋼製梁３との床側の接合部に対しても適用することは可能であるが、制振補強金物１の一部がスラブ上面に突出してしまうこともあることから、納り具合に応じて適用することになる。

図２は前記制振補強金物１の適用例の部分拡大図であり、図３はその斜視図を示したものである。図示のように、本実施例では、鋼製柱２及び鋼製梁３に対して制振補強金物１の両側に形成した取付部４，５を介して溶接することにより固着する場合を示した。それらの取付部４，５は、相手側である鋼製柱２と鋼製梁３側の取付面に対してほぼ垂直になるように形成される。なお、図中、Ｌａ，Ｌｂは鋼製柱２と鋼製梁３との接合部の内側の隅部Ｃを中心としてほぼ放射状に延びる屈曲線を例示したものである。

図４〜図６は前記制振補強金物１の正面図、右側面図、斜視図をそれぞれ示したものである。図示のように、この第１実施例に係る制振補強金物１は、両側に鋼製柱２と鋼製梁３側の取付面に対してほぼ垂直になるように前記取付部４，５が形成され、それらの取付部４，５を除いた中間部分を、鋼製柱２と鋼製梁３との接合部の内側の隅部Ｃを中心としてほぼ放射状に延びる前記屈曲線Ｌａ，Ｌｂに沿って交互に屈曲することにより蛇腹状に形成している。なお、図中、６，７はそれぞれ屈曲線Ｌａ，Ｌｂに沿って屈曲した屈曲部を示したものである。

ここで、とりわけ重要な点は、図５及び図６に示したように、各屈曲部６，７における屈曲角θを前記屈曲線Ｌａ，Ｌｂの全長においてほぼ一定の角度とするとともに、それらの屈曲部６，７の高さＨを前記隅部Ｃに近い方から外側へ向けて漸増するように構成する点である。これによって、制振補強金物１の形状が単純化され製造が容易化されるとともに、上述のように外力によって生じる構面内方向の変形量が前記隅部Ｃに近い方から外側へ向けて漸増することから派生する各屈曲部６，７の屈曲角θへの影響が緩和されるので、屈曲線Ｌａ，Ｌｂ方向に対するより均質な屈曲変形が可能となり、両者が相俟って、製造がより容易で、かつ円滑なエネルギ吸収が可能な使い勝手のよい鋼製柱梁接合部用の制振補強金物を提供することが可能となる。

図７〜図９は本発明の第２実施例を示したものである。この第２実施例に係る制振補強金物８では、図９に示したように両側の取付部９，１０の端部に当板１１，１２を溶接しておき、それらの当板１１，１２に形成した挿通孔１３，１４を介して鋼製柱２及び鋼製梁３に対してボルトナット等の固着手段を用いて固着するように構成した点で相違する。その余の点に関しては、前記第１実施例と基本的に相違するところはなく、同様の効果を奏するものである。

１：制振補強金物、２：鋼製柱、３：鋼製梁、４，５：取付部、６，７：屈曲部、８：制振補強金物、９，１０：取付部、１１，１２：当板、１３，１４：挿通孔、Ｃ：隅部、Ｌａ，Ｌｂ：屈曲線、θ：屈曲角、Ｈ：屈曲部の高さ

Claims (3)

1. 鋼製柱と鋼製梁との接合部に適用する制振補強金物であって、前記接合部に対して取付ける両側の取付部を除いた中間部分を、前記接合部の内側の隅部を中心としてほぼ放射状に延びる複数の屈曲線に沿って交互に屈曲して蛇腹状に形成するとともに、それらの各屈曲部における屈曲角を前記屈曲線の全長においてほぼ一定の角度とし、各屈曲部の高さが前記隅部に近い方から外側へ向けて漸増するように構成したことを特徴とする鋼製柱梁接合部用の制振補強金物。
2. 前記接合部に対して取付ける両側の取付部を相手側の取付面に対してほぼ垂直になるように形成したことを特徴とする請求項１に記載の鋼製柱梁接合部用の制振補強金物。
3. 鋼製柱と鋼製梁とを接合する制振接合構造であって、鋼製柱と鋼製梁との接合部に対して取付ける両側の取付部を除いた中間部分を、前記接合部の内側の隅部を中心としてほぼ放射状に延びる複数の屈曲線に沿って交互に屈曲して蛇腹状に形成するとともに、それらの各屈曲部における屈曲角を前記屈曲線の全長においてほぼ一定の角度とし、各屈曲部の高さが前記隅部に近い方から外側へ向けて漸増するように構成した制振補強金物を適用したことを特徴とする鋼製柱梁の制振接合構造。

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