JP5474163B2

JP5474163B2 - 座屈拘束ブレースおよびその製造方法

Info

Publication number: JP5474163B2
Application number: JP2012248665A
Authority: JP
Inventors: 勇紀岡本
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2028-04-02
Also published as: JP2013032701A

Description

この発明は、構造物の骨組みに組み込まれ、地震等の際に振動エネルギーを吸収して振動を減衰させる座屈拘束ブレースに関する。

座屈拘束ブレースとしては、従来より、芯材の周囲を鋼板のみで補剛したもの、ＲＣで補剛したもの、鋼材とモルタルで被覆したもの等、様々な補剛形式が提案され、実用化されている。例えばその一例として、両フランジが不等辺となった溝形断面に鋼板を曲げ加工した溝形鋼材内に、モルタルまたはコンクリートを充填してなる一対の拘束材で、芯材を挟み付けた構成のものが知られている。

特開２００３−２９３４６１号公報

上記構成の座屈拘束ブレースでは、拘束材の製作において、図５（Ａ１），（Ａ２）に平面図および断面図で示す溝形鋼材２４内に、図５（Ｂ１），（Ｂ２）に平面図および断面図で示すようにモルタル（またはコンクリート）２５を充填する。この後、打ち上がり面の不陸を最小限に抑えるために、硬化したモルタル２５の表面をグラインダで平滑に均す作業を行う。
このモルタル２５の表面の均し作業は、広い面を均等に均す必要があり、例えば長い座屈拘束ブレースでは７〜８ｍに渡って均等に均す必要がある。均等に均すために、何度も均し作業を行うことが必要な場合もある。モルタル２５の表面に不陸があると、芯材と拘束材との間の滑りが円滑に生じず、座屈拘束ブレースとしての機能が損なわれるためである。このため均し作業が難しく、作業や天端レベル管理に多くの人工が割かれている。

この発明の目的は、拘束材の滑り接触面の均し作業が不要で、製造の容易な座屈拘束ブレースおよびその製造方法を提供することである。

この発明の座屈拘束ブレースは、芯材と、この芯材の両面に沿って配置した一対の拘束材とを有する座屈拘束ブレースにおいて、前記一対の拘束材は、それぞれ前記芯材側が開口した溝形鋼材と、この溝形鋼材内に充填したモルタルまたはコンクリートと、このモルタルまたはコンクリートの表面を覆いかつこのモルタルまたはコンクリートにその硬化によって接着された板状の蓋部材とを有することを特徴とする。
この構成によると、蓋部材の表面が芯材に接面する拘束材の天端となることから、硬化後のモルタルまたはコンクリートの表面を平滑にする均す作業が不要で、天端レベルの管理も要らず、拘束材を容易に製作できる。これにより、座屈拘束ブレースを容易に製造できる。

前記蓋部材は、プレキャストコンクリート、または合板からなる。

この発明の座屈拘束ブレースの製造方法は、芯材と、この芯材の両面に沿って配置した一対の拘束材とを有する座屈拘束ブレースにおいて、前記一対の拘束材は、それぞれ前記芯材側が開口した溝形鋼材と、この溝形鋼材内に充填したモルタルまたはコンクリートと、このモルタルまたはコンクリートの表面を覆いかつこのモルタルまたはコンクリートにその硬化によって接着された板状の蓋部材とを有する座屈拘束ブレースを製造する方法であって、
溝形鋼材内にモルタルまたはコンクリートを充填する過程と、前記モルタルまたはコンクリートの表面が硬化する前に、その表面に板状の蓋部材を被せて拘束材とする過程と、前記拘束材の一対をそれらの前記蓋部材が芯材に対向するように芯材の両面に沿って配置して座屈拘束ブレースとする過程とを含むことを特徴とする。
この製造方法によると、蓋部材の表面が芯材に接面する拘束材の天端となるが、モルタルまたはコンクリートの表面が硬化する前に蓋部材を被せるため、モルタルまたはコンクリートの硬化に伴う接着力で、蓋部材がモルタルまたはコンクリートに接着される。そのため、硬化後のモルタルまたはコンクリートの表面を平滑にする均す作業が不要で、また蓋部材をモルタルまたはコンクリートに接着する作業も不要となる。このため、天端レベルの管理も要らず、拘束材を容易に製作できる。これにより、座屈拘束ブレースを容易に製造することができる。

この発明の座屈拘束ブレースは、芯材と、この芯材の両面に沿って配置した一対の拘束材とを有する座屈拘束ブレースにおいて、前記一対の拘束材は、それぞれ前記芯材側が開口した溝形鋼材と、この溝形鋼材内に充填したモルタルまたはコンクリートと、このモルタルまたはコンクリートの表面を覆いかつこのモルタルまたはコンクリートにその硬化によって接着された板状の蓋部材とを有、前記蓋部材が、プレキャストコンクリート、または合板からなるため、拘束材の滑り接触面の均し作業が不要で、座屈拘束ブレースを容易に製造することができる。
この発明の座屈拘束ブレースの製造方法は、芯材と、この芯材の両面に沿って配置した一対の拘束材とを有する座屈拘束ブレースにおいて、前記一対の拘束材は、それぞれ前記芯材側が開口した溝形鋼材と、この溝形鋼材内に充填したモルタルまたはコンクリートと、このモルタルまたはコンクリートの表面を覆いかつこのモルタルまたはコンクリートにその硬化によって接着された板状の蓋部材とを有する座屈拘束ブレースを製造する方法であって、溝形鋼材内にモルタルまたはコンクリートを充填する過程と、前記モルタルまたはコンクリートの表面が硬化する前に、その表面に板状の蓋部材を被せて拘束材とする過程と、前記拘束材の一対をそれらの前記蓋部材が芯材に対向するように芯材の両面に沿って配置して座屈拘束ブレースとする過程とを含むので、拘束材の滑り接触面の均し作業が不要で、座屈拘束ブレースを容易に製造することができる。

（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかる座屈拘束ブレースの斜視図、（Ｂ）はその断面図である。同座屈拘束ブレースの分解斜視図である。同座屈拘束ブレースにおける拘束材の製作手順の一例の説明図である。拘束材の参考提案例となる製作手順の説明図である。従来例における拘束材の製作手順の説明図である。

この発明の一実施形態を図１ないし図３と共に説明する。図１（Ａ），（Ｂ）はこの座屈拘束ブレースの斜視図および断面図を、図２はその分解斜視図をそれぞれ示す。この座屈拘束ブレース１は、芯材２と、この芯材２の両面に沿って配置した一対の拘束材３とを有する。芯材２は、図２のように細長い平鋼板で、ＳＮ材（建築構造用圧延鋼材）やＬＹＰ材（極低降伏点鋼材）等の降伏点の低い鉄鋼材料からなる。芯材２の両端部２Ａは、柱や梁等の鉄骨材との継手となる部分であり、その両面の幅方向中央位置からそれぞれ垂直に突出するリブ２ａを有する断面十字状とされている。芯材２の両端部２Ａには複数のボルト孔９が穿設されている。拘束材３は、芯材２の両端部２Ａの先端側部分を除く芯材２の略全体を覆うように配置されている。

前記一対の拘束材３は、図２のように、それぞれ前記芯材２側が開口した溝形鋼材４と、この溝形鋼材４内に充填したモルタル５と、そのモルタル５の表面を覆う板状の蓋部材６とを有する。モルタル５の代わりにコンクリートを充填しても良い。蓋部材６は、プレキャストコンクリート、または合板からなる。溝形鋼材４は、ウエブ４ａの両端から垂直に立ち上がる両フランジ４ｂが不等辺となった溝形断面に鋼板を折り曲げた曲げ加工品である。前記両フランジ４ｂのうち、幅寸法を長くした一方のフランジ４ｂの内面における芯材２の配置される高さ相当位置には、溝形鋼材４の長さ方向に延びて芯材２を幅方向に位置規制する棒状のスペーサ７が溶接等により固定されている。上記幅寸法を長くしたフランジ４ｂは、他方の拘束材３の溝形鋼材４における幅寸法の短い方のフランジ４ｂの外面に被さり、その被さり部分が互いに溶接等で接合されている。

溝形鋼材４の両端部には、それらの端部開口を閉塞する蓋片４ｃがそれぞれ設けられ、これら両蓋片４ｃと、前記ウエブ４ａおよび両フランジ４ｂにより、溝形鋼材４内が方形箱状に囲まれている。前記両蓋片４ｃには、溝形鋼材４内側に延びて芯材２の両端部２Ａのリブ２ａの一部が係合する凹部４ｃａが形成されている。これと同様に、前記蓋部材６の両端部にも、芯材２の両端部２Ａのリブ２ａの一部が係合する切欠部６ａが形成されている。また、芯材２の蓋部材６と対向する表面、または蓋部材６の芯材２と対向する表面には、アンボンド材８が貼り付けられる。アンボンド材８は、例えば板状ないしシート状のブチルゴム等からなる。

図３は、前記拘束材３の製作手順の一例を示す。図３（Ａ１），（Ａ２）に平面図および断面図で示すように、溝形鋼材４のウエブ４ａ、両フランジ４ｂ、および両蓋片４ｃで囲まれた方形箱状の内部に、図３（Ｂ１），（Ｂ２）に平面図および断面図で示すように、モルタル５を充填する。このとき、モルタル５の充填高さは、芯材２の配置高さ（スペーサ７の位置に相当）よりも前記蓋部材６の厚さ相当分だけ低くする。モルタル５の表面は、簡単に締め固めを行っておいても良い。この後、モルタル５が硬化する前に、図３（Ｃ１），（Ｃ２）に平面図および断面図で示すように、モルタル５の表面に蓋部材６を被せる。蓋部材６の芯材２と対向する表面には、アンボンド材８を貼り付けておいても良い。モルタル５が硬化すると、モルタル５の接着力により、モルタル５の表面に蓋部材６が接着されて、拘束材３が完成する。
なお、蓋部材６の裏面は、モルタル５との接着が強固に行えるように、表面を粗くしておくことが好ましく、目粗し程度であれば良い。

このようにして製作された一対の拘束材３で、図１のように芯材２を挟み付けることにより、座屈拘束ブレース１が構成される。芯材２を挟む一対の拘束材３の表面は板状の蓋部材６で構成されているので、従来例の場合のように、拘束材における溝形鋼材内に充填されたモルタルの硬化後の表面を均す作業は不要である。

この構成の座屈拘束ブレース１によると、芯材２を挟み付ける一対の拘束材３が、溝形鋼材４内に充填したモルタル（またはコンクリート）５と、このモルタル５の表面を覆いかつこのモルタル５の硬化によって接着された板状の蓋部材６とを有するものとしているので、蓋部材６の表面が芯材２に接面する拘束材３の天端となり、上記したように硬化後のモルタルの表面を均す作業が不要で、天端レベルの管理も要らず、拘束材３を容易に製作できる。これにより、座屈拘束ブレース１の製造が容易になる。

なお、芯材２と拘束材３との間にアンボンド材８を介在させるが、従来行なわれているように芯材２の両面にアンボンド材８を貼り付けると、芯材２を回転させる作業を要する。しかし、この実施形態の場合、拘束材３の天端となる蓋部材６の表面にアンボンド材８を貼り付けるため、芯材２を回転する作業が不要となり、そのため座屈拘束ブレース１の製造がさらに容易になる。

図４は、前記拘束材３の代わりとなる拘束材の製作手順の参考提案例を示す。図４（Ａ１），（Ａ２）に平面図および断面図で示すように、溝形鋼材４のウエブ４ａ、両フランジ４ｂ、および両蓋片４ｃで囲まれた方形箱状の内部に複数の支持具１０を設け、これらの支持具１０の上に複数の充填用孔１１を有する蓋部材６を配置する。このとき、蓋部材６の天端は、芯材２に接面する高さとする。支持具１０には、例えば鋼製、コンクリート製、木製等のものが用いられ、またその形状は、ピン状、板状、ブロック状など、任意の形状のもので良く、モルタル５の充填の障害にならない形状および配置とされる。
次に、蓋部材６の充填用孔１１から、図４（Ｂ１），（Ｂ２）に平面図および断面図で示すように溝形鋼材４内にモルタル５を充填する。すべての充填用孔１１からモルタル５があふれれば、充填を完了する。あふれたモルタル５は取り除く。この場合も、蓋部材６の芯材２と対向する表面には、予めアンボンド材８を貼り付けておく。このようにして、モルタル５の硬化後には、モルタル５の表面に蓋部材６が接着されて、拘束材が完成する。

１…座屈拘束ブレース
２…芯材
３…拘束材
４…溝形鋼材
５…モルタル（またはコンクリート）
６…蓋部材
１０…支持具
１１…充填用孔

Claims

芯材と、この芯材の両面に沿って配置した一対の拘束材とを有する座屈拘束ブレースにおいて、前記一対の拘束材は、それぞれ前記芯材側が開口した溝形鋼材と、この溝形鋼材内に充填したモルタルまたはコンクリートと、このモルタルまたはコンクリートの表面を覆いかつこのモルタルまたはコンクリートにその硬化によって接着された板状の蓋部材とを有し、前記蓋部材が、プレキャストコンクリート、または合板からなる座屈拘束ブレース。
芯材と、この芯材の両面に沿って配置した一対の拘束材とを有する座屈拘束ブレースにおいて、前記一対の拘束材は、それぞれ前記芯材側が開口した溝形鋼材と、この溝形鋼材内に充填したモルタルまたはコンクリートと、このモルタルまたはコンクリートの表面を覆いかつこのモルタルまたはコンクリートにその硬化によって接着された板状の蓋部材とを有する座屈拘束ブレースを製造する方法であって、
溝形鋼材内にモルタルまたはコンクリートを充填する過程と、前記モルタルまたはコンクリートの表面が硬化する前に、その表面に板状の蓋部材を被せて拘束材とする過程と、前記拘束材の一対をそれらの前記蓋部材が芯材に対向するように芯材の両面に沿って配置して座屈拘束ブレースとする過程とを含むことを特徴とする座屈拘束ブレースの製造方法。