JP5467001B2 - ブレースの支持体の構造 - Google Patents

Description

本発明は、ブレースの支持体の構造に関するものである。

建築のＲＣ造、ＳＲＣ造、Ｓ造のラーメン構造の柱部分にブレースを取り付ける構造として各種のものが開発されている。
その場合に、ブレースの端部をどのように柱に取り付けるか、が技術上の問題となる。
その解決策として、柱にバンド状に補強プレートを巻きつけて設置し、このプレート間にダンパーを取り付ける構造が知られている。
その際に、このバンド状の補強プレートをどのように柱に設置するか、がさらに問題となる。
そのため、例えば引用文献１のように、柱と梁の接合部に、上下階に亘りＰＣ鋼棒で締め付けてブレースを固定する方法、あるいは引用文献２のように、柱の４面にプレートを配置し、柱内を貫通させたＰＣ鋼棒で対向面のプレートを締め付けて固定する方法などが知られている。

特開２００３−１３６１４号公報。 特許第３５５９０２５号公報。

前記した従来のブレースの支持体の構造にあっては、次のような問題点がある。
＜１＞引用文献１記載の発明では、施工する階が上下に亘るために工事範囲が大規模になり、経済的、工期的に負担が大きくなる。
またスラブを貫通させたＰＣ鋼棒を締め付けるために、防火区画や建物用途により防水や遮音の問題が生じる。
＜２＞引用文献２記載の発明では、既存柱を貫通して削孔するため、主筋やせん断補強筋を切断してしまう可能性があり、切断してしまうと補強どころか弱点になってしまう。

上記のような課題を解決するために、本発明のブレースの支持体の構造は、柱の対向面に平行に配置する側板と、側板間に、側板と直交する方向に取り付けた受圧体と、側板間に、側板と直交する方向に配置し、対象とする柱を挟む状態で柱の両面に配置する緊張材と、側板の柱側の面に取り付けたアルミ板とより構成し、受圧体においてブレースやダンパーの力を受けるように構成したものである。
さらに本発明のブレースの支持体の構造は、上記の支持体の側板の外部に補強材を取り付けて構成し、その取り付け位置は、前記の緊張材間であって支持体を柱に取り付けた場合にほぼ水平方向となる位置である。

本発明のブレースの支持体の構造は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜１＞ 柱の対向する平行面を両側から側板で押えて、側板と柱との摩擦抵抗によってブレースやダンパーの外力を受ける構造である。
＜２＞ したがって柱を両面から押える力を、柱の強度に適合した大きさに調整してブレースなどの外力を受けることができる。
＜３＞ 支持体の柱への取り付け強度が過度に大きいと、柱の支持体の取り付け部が破壊してしまう可能性がある。しかし本発明の構造では一定以上の外力を受けると側板が滑るように調整できるから、柱を破壊することがない。
＜４＞ 配筋の複雑な柱に削孔するような加工を加えず、その外から取り付ける構造であるから、配筋を切断するような可能性がまったくなく、信頼性の高いものである。
＜５＞ 支持体の取り付けは補強対象の階のみであって上下階にわたることがないから工事範囲が狭く、建物所有者や使用者の負担を最小限度に抑えることができる。

本発明のブレースの支持体の構造の実施例の説明図。 他の実施例の説明図。 支持体とブレースの取り付け状態の説明図。

以下図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

＜１＞本発明の対象。
本発明のブレースやダンパーなどの支持体Ｓは、 建築のＲＣ造、ＳＲＣ造、Ｓ造のラーメン構造の柱Ｃ部分にブレースＢを取り付ける際に使用する部材である。
既存の建物の柱Ｃに取り付けて使用できるだけでなく、新設の建物においても、配筋の複雑な柱Ｃに貫通する部材がない、という利点からそのまま使用することができる。

＜２＞側板。
側板１は、柱Ｃの対向面に平行に配置する鋼製の板である。
２枚の側板１は、同一の形状を呈する。
側板１の一部は、柱固定部１１は柱Ｃへの取り付け部として機能する。
したがって柱固定部１１の長さは、柱Ｃの水平方向の外寸法よりも大きく構成する。
側板１の柱固定部１１以外の残りの部分は、後述する受圧体２を介して外力を受ける受圧部１２として機能させる。

＜３＞受圧体。
２枚の側板１の受圧部１２の間に、側板１と直交する方向に受圧体２を取り付ける。
この受圧体２は例えばＨ型鋼を利用できる。このＨ型鋼の端面を側板１の間にボルトで取り付ける。
この受圧体２の長さ、すなわち側板１と側板１の内寸法は、柱Ｃの水平方向の外寸法よりわずかに長い寸法に設定する。
この受圧体２の外側には、係合板２１を突設する。
この係合板２１にはピン穴を開口し、このピン穴を介してブレースＢやダンパーの端部を係合して取り付ける。

＜４＞緊張材。
側板１の柱固定部１１には、緊張材３を貫通する穴を開口し、この穴に緊張材３を貫通させて設置する。
この緊張材３は、たとえばＰＣ鋼棒を採用し、側板１と直交する方向に配置する。
そして緊張材３は、支持体Ｓの取り付けの対象とする柱Ｃを挟む状態で柱Ｃの両面に配置する。
すなわち、柱Ｃは一組の対向面に位置する側板１と、他の一組の対向面に位置する緊張材３によって包囲する。
そして緊張材３に緊張を与えることによって、側板１を柱Ｃに強固に固定することができる。
このように緊張材３の位置を柱Ｃの外側とすることによって、柱Ｃへの貫通孔の削孔工程が不要となった。
そのために工期が短縮するだけでなく、柱Ｃ内部の鉄筋を切断してしまう可能性もなく信頼性の高い支持方法を提供できる。

＜５＞アルミ板。
本発明の支持体Ｓは、地震時に生じるブレースＢの軸力を、支持体Ｓと柱Ｃの接合面に生じる摩擦力で抵抗することを特徴としている。
そこで支持体Ｓと柱Ｃの摩擦力を向上させるために、側板１の柱Ｃ側の面には、アルミ合金板４を取り付ける。
するとアルミ合金板４を採用しない場合と比較して３３％の摩擦力の向上が図れることが分かった。
また鋼材と鋼材との摩擦係数は０．４５であるのに対し、アルミ合金板４にクロム処理をほどこした場合には０．６０まで向上することが実験によって確認できた。
そこで本発明の側板１の柱Ｃ側の面を赤錆状態とし、一方アルミ合金板４の側板１に面する表面は素地にクロム処理を施す。
さらにアルミ合金板４の柱Ｃ側の面、すなわち摩擦面はグリットブラストＲｚ５０μにクロム処理を施す。
このように構成することによって大きな摩擦抵抗が得られることが実験によって分かった。
このよう大きな摩擦抵抗が得られることによって、側板１を柱Ｃに固定するための緊張材３の直径を小さくしたり、本数を低減でき、施工性の向上とコスト低減を図ることができる。

＜６＞補強材。
側板１を柱Ｃに取り付ける場合には、柱Ｃの両側に位置するＰＣ鋼棒などの緊張材３に緊張を与えて行う。
その場合に側板１の強度が不十分であると、側板１は柱Ｃの両側に位置する緊張材３貫通部分で絞られて、中央部が柱Ｃの表面から離れるような形状に変形する可能性がある。
そこで図２に示すように、側板１の外部表面にＬ型チャンネルやＨ型鋼などの補強材５を取り付ける構成を採用することもできる。
この補強材５の取り付け方向、取り付け位置は、支持体Ｓを柱Ｃに取り付けた場合にほぼ水平方向であり、緊張材３の取り付け位置の間である。

＜７＞支持体Ｓの取り付け方法。
次に上記で説明した支持体Ｓを柱Ｃに取り付ける方法について説明する。

＜８＞アルミ合金板４の取り付け。
側板１の柱Ｃ側の面にアルミ合金板４を取り付ける。
そのための取り付け方法として例えばアルミ合金板４をビス止めし、周辺をテープで止水養生する。
この理由は、側板１の鋼材とアルミ合金板４との間に後から充填材を充填するのであるが、それがモルタルであった場合にはそのモルタルの水分が侵入して電食が生じないようにするためである。

＜９＞側板１と受圧体２の取り付け。
柱Ｃの対向する両面に側板１を仮り設置する。
そして、両側板１の間に受圧体２をボルト止めして取り付ける。
この受圧体２の固定位置は、柱Ｃの断面外であり、ブレースＢの設置位置側である。

＜１０＞側板の固定。
柱Ｃの側板１を取り付けていない他の対向面の両側に、緊張材３を配置する。
その際にはまだ緊張材３に緊張力を与えない。

＜１１＞充填材の充填。
柱Ｃの外面と、側板１の内面との間に充填材を充填する。
この充填材として、たとえばエポキシ樹脂系接着剤や樹脂モルタル、低発熱型無収縮モルタルを採用することができる。

＜１２＞緊張材の緊張。
充填材、たとえば低発熱型無収縮モルタルの圧縮強度が所定の値に達したことを確認したら、緊張材３を緊張する。
こうして本発明の支持体Ｓと柱Ｃを強固に一体化することができる。

＜１３＞ブレース材の取り付け。
図３に示すように、同一の面内において、ひとつの柱Ｃの上端と、他の柱Ｃの下端など対向する位置に支持体Ｓを固定する。
その固定が完了したら、この係合板２１のピン穴を介してブレースＢやダンパーの端部を係合して取り付けて工事は完成する。

１：側板
２：受圧体
３：緊張材
４：アルミ合金板
５：補強材
Ｓ：支持体
Ｃ：柱
Ｂ：ブレース

Claims (2)

1. 柱の対向面に平行に配置する側板と、
   側板間に、側板と直交する方向に取り付けた受圧体と、
   側板間に、側板と直交する方向に配置し、対象とする柱を挟む状態で柱の両面に配置する緊張材と、
   側板の柱側の面に取り付けたアルミ合金板とより構成し、
   受圧体においてブレースやダンパーの力を受けるように構成した、
   ブレースの支持体の構造。
   
2. 請求項１記載のブレースの支持体の構造において、
   その側板の外部に補強材を取り付けて構成し、
   その取り付け位置は、前記の緊張材間であって支持体を柱に取り付ける場合にほぼ水平方向となる位置であるように構成した、
   ブレースの支持体の構造。

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