JP5755558B2 - Seismic reinforcement structure and method using compression braces - Google Patents
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Description
この発明は、圧縮ブレースを用いた建物の耐震補強構造および補強方法に関する。 The present invention relates to a seismic reinforcing structure and a reinforcing method for a building using a compression brace.
従来、RC造(鉄筋コンクリート造)建物やSRC造(鉄骨鉄筋コンクリート造)建物の耐震補強方法として、鉄骨枠付ブレースによる補強方法が多く用いられている。この耐震補強方法には、以下のような特徴がある。
・RC壁を増打ちして耐震補強する場合に比べて、閉塞感を低減できる。
・既存躯体に鉄骨枠付ブレースを接合する場合には、後施工アンカーと頭付きスタッドを用いモルタル充填を行う間接接合が多く採用される。
Conventionally, as a seismic reinforcement method for RC structures (steel reinforced concrete structures) and SRC structures (steel reinforced concrete structures), a reinforcement method using braces with a steel frame is often used. This seismic reinforcement method has the following characteristics.
・ The feeling of blockage can be reduced compared to the case where RC walls are reinforced and seismic reinforced.
-When joining braces with steel frames to existing frames, indirect joining is often used in which mortar filling is performed using post-installed anchors and studs with heads.
しかし、上記した従来の耐震補強方法のように、後施工アンカーを用いて既存躯体へ鉄骨枠付ブレースを間接接合するのでは、施工において、以下のような問題が生じる。
・後施工アンカーを打設するときに、騒音、振動、粉塵が発生する。すなわち、ブレースに引っ張り力を負担させる場合、既存建物躯体との応力伝達を確実に行うために、後施工アンカーを多数用いたり、深く埋め込む必要がある。そのため、後施工アンカーを打設するときの、騒音、振動、粉塵発生の問題が大きい。
・型枠組立、無収縮モルタルの充填・養生、型枠解体の各作業を要するので、施工期間が長期化し、コストアップを招く。
However, if the brace with a steel frame is indirectly joined to the existing frame using the post-construction anchor as in the conventional seismic reinforcement method described above, the following problems occur in the construction.
・ Noise, vibration and dust are generated when post-installed anchors are installed. That is, when a tensile force is applied to the brace, it is necessary to use a large number of post-installed anchors or to embed them deeply in order to reliably transmit stress to the existing building frame. Therefore, the problems of noise, vibration, and dust generation when placing post-installed anchors are large.
・ As each work of formwork assembly, filling / curing of non-shrink mortar, and formwork disassembly is required, the construction period becomes longer and costs increase.
これらの課題を解消するものとして、圧縮ブレースを用い、その芯材を、長さ方向の拘束材で拘束されている部分で一対の分割芯材に分割し、一対の分割芯材の間に、長さ方向と垂直な鋼板を、拘束材に渡って介在させたものを提案した(特願2010−279267号)。
しかし、両分割芯材が拘束材に対して長さ方向に移動自在な状態であるため、運搬時や建方時に分割芯材が脱落したり、長さ方向位置のずれによる初期不整が発生する恐れがある。分割芯材は、少しの長さ方向位置のずれがあっても、分割芯材と中央に配置した鋼板の間に隙間が生じれば、その隙間が1mm未満の僅かな隙間であっても、微小変位において圧縮応力が伝達できず、圧縮ブレースの性能が確保できなくなる。そのため、初期不整を戻す手間が必要となる。
As a solution to these problems, using a compression brace, the core material is divided into a pair of split core materials at a portion constrained by a length direction restraint material, and between the pair of split core materials, A steel plate perpendicular to the length direction was proposed over a restraint material (Japanese Patent Application No. 2010-279267).
However, since both split cores are movable in the length direction with respect to the constraining material, the split cores may drop off during transportation or construction, or initial irregularities may occur due to displacement in the length direction. There is a fear. Even if there is a slight displacement in the longitudinal direction of the split core material, if there is a gap between the split core material and the steel plate placed in the center, even if the gap is a slight gap of less than 1 mm, Compressive stress cannot be transmitted at a minute displacement, and the performance of the compression brace cannot be ensured. For this reason, it is necessary to troubleshoot the initial irregularity.
この発明の目的は、引張力を負担させない圧縮ブレースを用いることで、既存建物との接合部を簡素化できて、簡易な施工で短い施工期間により耐震補強が行え、また施工に伴う騒音、振動、粉塵の問題がなく、さらに芯材の芯ずれによる悪影響の防止、並びに運搬時や建方時に芯材の脱落や初期不整が生じることの防止ができる耐震補強構造および耐震補強方法を提供することである。
この発明の他の目的は、鋼材使用量を削減することである。
The object of the present invention is to use a compression brace that does not impose a tensile force, so that the joint with the existing building can be simplified, and seismic reinforcement can be performed with simple construction and a short construction period. To provide a seismic strengthening structure and a seismic strengthening method that are free from dust problems, prevent adverse effects due to misalignment of the core material, and prevent the core material from dropping or initial imperfection during transportation or construction. It is.
Another object of the present invention is to reduce the amount of steel used.
この発明の圧縮ブレースによる耐震補強構造は、既存建物をブレースで補強する構造であって、前記ブレースが、両端が前記既存建物の躯体に接続される芯材と、この芯材の両面に沿って配置されて前記芯材の座屈を拘束する拘束材とを有する圧縮ブレースであり、前記芯材を、長さ方向の拘束材で拘束されている部分で一対の分割芯材に分割し、前記一対の分割芯材の間に、長さ方向と垂直な鋼材を、拘束材に渡って介在させ、前記鋼材をいずれか一方の分割芯材に接合したことを特徴とする。 The seismic reinforcement structure using a compression brace according to the present invention is a structure in which an existing building is reinforced with braces, and the brace extends along both sides of the core material, both ends of which are connected to the frame of the existing building. A compression brace having a constraining material disposed and constraining buckling of the core material, the core material being divided into a pair of split core materials at a portion constrained by a restraining material in a length direction, A steel material perpendicular to the length direction is interposed between the pair of split core materials across the restraint material, and the steel material is joined to one of the split core materials.
ブレースは、通常は引っ張り力の負荷に使用するが、この構成によると、ブレースは、その芯材が長さ方向の途中部分で分割された一対の分割芯材からなる圧縮ブレースであるため、引張力の負担がなくせる。引張力の負担を無くすことで、既存建物の躯体との接合を簡素化できる。すなわち、引張力をブレースに負担させる場合、RC造やSRC造の既存躯体の場合、接合部における応力伝達を確実に行うために、多数のアンカーを用いたり、深くアンカーを設けることが必要となる。しかし、圧縮力のみを負担するブレースであると、支圧により応力伝達が行えるため、少ないアンカー本数でブレースの連結が行える。そのため、既存建物の躯体との接合を簡素化できる。したがって、簡易な施工で短い施工期間により耐震補強が行え、コストも低くて済み、施工に伴う騒音、振動、粉塵の問題も生じない。また、前記ブレースは、芯材とその両面に沿って配置された拘束材とでなるため、拘束材が座屈を生じさせることなく、強い圧縮力を負担することができる。
前記芯材は、途中部分で分割されているが、分割箇所が拘束材が拘束されている部分であるため、圧縮力を受けたときに分割部で曲がることが防止され、強い圧縮力を負担することができる。
また、一対の分割芯材の間に、長さ方向と垂直な鋼材を、拘束材に渡って介在させており、この鋼材の介在によって当接可能な面積を広がるため、芯材の芯ずれによる悪影響を緩和することができる。
The brace is usually used for a load of a tensile force. According to this configuration, the brace is a compression brace composed of a pair of split cores divided in the middle in the length direction. The burden of power can be eliminated. By eliminating the burden of tensile force, it is possible to simplify the joining with the frame of an existing building. That is, when the tensile force is applied to the brace, in the case of an existing structure of RC structure or SRC structure, it is necessary to use a large number of anchors or to provide deep anchors in order to reliably transmit stress at the joint. . However, in the brace that bears only the compressive force, the stress can be transmitted by the bearing pressure, so that the braces can be connected with a small number of anchors. Therefore, it is possible to simplify the joining with the existing building frame. Therefore, earthquake-proof reinforcement can be performed with a simple construction and a short construction period, the cost can be reduced, and the problems of noise, vibration and dust associated with the construction do not occur. Moreover, since the said brace consists of a core material and the restraint material arrange | positioned along the both surfaces, it can bear strong compressive force, without producing a buckling of a restraint material.
The core material is divided in the middle part, but since the divided part is the part where the restraint material is restrained, it is prevented from bending at the split part when receiving the compressive force and bears a strong compressive force. can do.
In addition, a steel material perpendicular to the length direction is interposed between the pair of split core materials over the restraint material, and the area that can be contacted by this steel material increases, so the core material is misaligned. Adverse effects can be mitigated.
前記鋼材はいずれか一方の分割芯材に接合したため、鋼材が接合された分割芯材が圧縮ブレースの端部側に移動することが阻止される。そのため、鋼材が接合された分割芯材が下側となる斜め姿勢ないし立姿勢で圧縮ブレースの運搬や建方を行うことにより、これら運搬や建方時に、分割芯材が脱落することが防止され、また分割芯材が長さ方向にずれて分割芯材と鋼材との間に隙間が生じる初期不整の発生が低減する。そのため、微小変位において圧縮応力が伝達できず、圧縮ブレースの性能が確保できなることが防止され、圧縮ブレースの性能確保の信頼性が向上する。なお、前記鋼材が一方の分割芯材に接合されていても、他方の分割芯材が前記鋼材から離れる方向の移動は自在であるため、芯材分割により引張力の負担をなくす機能が損なわれることがない。 Since the steel material is bonded to any one of the split core materials, the split core material to which the steel materials are bonded is prevented from moving to the end side of the compression brace. Therefore, by transporting and building the compressed braces in an oblique or standing posture with the steel core joined, the split core can be prevented from falling off during transportation and building. In addition, the occurrence of initial irregularities in which the split core material is displaced in the length direction and a gap is generated between the split core material and the steel material is reduced. Therefore, it is prevented that the compressive stress cannot be transmitted in a minute displacement and the performance of the compression brace cannot be secured, and the reliability of securing the performance of the compression brace is improved. In addition, even if the steel material is joined to one split core material, the other split core material can move in a direction away from the steel material, so that the function of eliminating the burden of tensile force is impaired by the core material split. There is nothing.
この発明において、既存建物の躯体における梁と、この梁の両側で梁下方に延びる一対の柱とでなる部分に配置する鉄骨枠として、前記梁に沿う上部鉄骨枠材を設け、前記圧縮ブレースを互いに逆V字状に2本配置し、これら2本の圧縮ブレースの上端を、前記上部鉄骨枠材に接合するのが良い。
このように、鉄骨枠を上部鉄骨枠材だけとすることより、鋼材使用量が削減され、コスト低下が図れる。鉄骨枠を上部鉄骨枠材だけとしても、上記のように、ブレースとして圧縮ブレース用い、その圧縮ブレースを上記のように互いに逆V字状に2本配置することで、必要な耐震補強が行える。
In the present invention, as a steel frame to be arranged in a portion consisting of a beam in a frame of an existing building and a pair of columns extending below the beam on both sides of the beam, an upper steel frame material along the beam is provided, and the compression brace is provided. Two of them may be arranged in an inverted V shape, and the upper ends of these two compression braces may be joined to the upper steel frame member.
Thus, by using only the upper steel frame material as the steel frame material, the amount of steel material used can be reduced and the cost can be reduced. Even if only the upper steel frame material is used as the steel frame, as described above, the compression brace is used as the brace, and two of the compression braces are arranged in an inverted V shape as described above, so that the necessary seismic reinforcement can be performed.
この発明において、前記圧縮ブレースにおける前記一対の分割芯材の分割側端部の表面に補強板を接合しても良い。この補強板の接合により、芯材のずれおよび面外変形を抑制することができる。 In this invention, you may join a reinforcement board to the surface of the division | segmentation side edge part of the said pair of division | segmentation core material in the said compression brace. By the joining of the reinforcing plates, the core material can be prevented from shifting and out-of-plane deformation.
この発明の圧縮ブレースによる耐震補強方法は、既存建物の躯体にブレースの両端を接続して既存建物を補強する方法であって、前記ブレースとして、両端が前記既存建物の躯体に接続される芯材と、この芯材の両面に沿って配置されて前記芯材の座屈を拘束する拘束材とを有し圧縮力を支持する圧縮ブレースを用いる。この圧縮ブレースは、前記芯材を長さ方向の拘束材で拘束されている部分で一対の分割芯材に分割し、かつ前記一対の分割芯材の間に、長さ方向と垂直な鋼材を、拘束材に渡って介在させ、前記鋼材をいずれか一方の分割芯材に接合したものとする。
この耐震補強方法によると、この発明の耐震補強構造につき前述したと同様に、圧縮ブレースを用いるため、既存建物の躯体との接合を簡素化できて、簡易な施工で短い施工期間により耐震補強が行え、コストも低くて済み、施工に伴う騒音、振動、粉塵の問題も生じない。また、芯材の芯ずれによる悪影響の防止、並びに運搬時や建方時に芯材の脱落や初期不整が生じることの防止が行える。
The seismic reinforcement method using a compression brace according to the present invention is a method of reinforcing an existing building by connecting both ends of the brace to a frame of an existing building, and the core material having both ends connected to the frame of the existing building as the brace. And a compression brace that is disposed along both sides of the core material and that has a restraining material that restrains the buckling of the core material and supports the compression force. In this compression brace, the core material is divided into a pair of split core materials at a portion constrained by a length direction restraint material, and a steel material perpendicular to the length direction is interposed between the pair of split core materials. In this case, the steel material is joined to one of the divided core materials.
According to this seismic reinforcement method, the compression brace is used in the same way as described above for the seismic reinforcement structure of the present invention. It can be done at a low cost, and there are no problems with noise, vibration, or dust associated with construction. Further, it is possible to prevent adverse effects due to misalignment of the core material, and prevent the core material from dropping or initial irregularity during transportation or construction.
この発明の圧縮ブレースによる耐震補強構造は、既存建物をブレースで補強する構造であって、前記ブレースが、両端が前記既存建物の躯体に接続される芯材と、この芯材の両面に沿って配置されて前記芯材の座屈を拘束する拘束材とを有する圧縮ブレースであり、前記芯材を、長さ方向の途中部分で一対の分割芯材に分割したため、既存建物との接合部を簡素化できて、簡易な施工で短い施工期間により耐震補強が行え、また施工に伴う騒音、振動、粉塵の問題を生じさせずに耐震補強することができる。さらに、一対の分割芯材の間に、長さ方向と垂直な鋼材を、拘束材に渡って介在させるため、芯材の芯ずれによる悪影響を緩和することができる。前記鋼材はいずれか一方の分割芯材に接合したため、運搬時や建方時に芯材の脱落や初期不整が生じることを防止できる。 The seismic reinforcement structure using a compression brace according to the present invention is a structure in which an existing building is reinforced with braces, and the brace extends along both sides of the core material, both ends of which are connected to the frame of the existing building. A compression brace having a constraining material that is arranged and restrains buckling of the core material, and the core material is divided into a pair of divided core materials in the middle in the length direction, so that a joint portion with an existing building is provided. It can be simplified and can be seismically reinforced with simple construction and a short construction period, and can be reinforced without causing problems of noise, vibration and dust associated with construction. Furthermore, since the steel material perpendicular to the length direction is interposed between the pair of split core materials over the restraint material, adverse effects due to the misalignment of the core material can be mitigated. Since the steel material is joined to any one of the split core materials, it is possible to prevent the core material from falling off or initial imperfection during transportation or construction.
この発明の圧縮ブレースによる耐震補強方法は、既存建物の躯体にブレースの両端を接続して既存建物を補強する方法であって、前記ブレースとして、両端が前記既存建物の躯体に接続される芯材と、この芯材の両面に沿って配置されて前記芯材の座屈を拘束する拘束材とを有し圧縮力を支持する圧縮ブレースを用い、この圧縮ブレースを、前記芯材を長さ方向の途中部分で一対の分割芯材に分割したものとしたため、既存建物との接合部を簡素化できて、簡易な施工で短い施工期間により耐震補強が行え、また施工に伴う騒音、振動、粉塵の問題を生じさせずに耐震補強することができる。さらに、一対の分割芯材の間に、長さ方向と垂直な鋼材を、拘束材に渡って介在させるため、芯材の芯ずれによる悪影響を緩和することができる。前記鋼材はいずれか一方の分割芯材に接合するため、運搬時や建方時に芯材の脱落や初期不整が生じることを防止できる。 The seismic reinforcement method using a compression brace according to the present invention is a method of reinforcing an existing building by connecting both ends of the brace to a frame of an existing building, and the core material having both ends connected to the frame of the existing building as the brace. And a compression brace that is disposed along both surfaces of the core material and restrains buckling of the core material and supports a compressive force, and the compression brace is disposed in the length direction of the core material. Since it was divided into a pair of split cores in the middle of the construction, the joint with the existing building can be simplified, and earthquake-proof reinforcement can be performed with a short construction period with simple construction, and noise, vibration, and dust associated with construction It can be seismically reinforced without causing any problems. Furthermore, since the steel material perpendicular to the length direction is interposed between the pair of split core materials over the restraint material, adverse effects due to the misalignment of the core material can be mitigated. Since the steel material is bonded to any one of the split core materials, it is possible to prevent the core material from dropping or initial irregularity during transportation or construction.
この発明の一実施形態を図1ないし図16と共に説明する。図1は、この実施形態の耐震補強構造を適用した既存建物の躯体構造を示す部分正面図である。この実施形態の耐震補強構造は、既存建物を圧縮ブレース2A,2Bを用いて補強する構造である。同図に示すように、建物躯体は、隣り合う2本の柱20,20間に梁30が横架されていて、この梁30の下面に沿って、両側の柱20,20の間に上部鉄骨枠材1を設ける。この上部鉄骨枠材1の下方に、2本の圧縮ブレース2A,2Bを互いに逆V字状に配置する。すなわち、上部鉄骨枠材1の中間部と一方の柱20の下端との間に渡って第1の圧縮ブレース2Aを設け、上部鉄骨枠材1の中間部と他方の柱20の下端との間に渡って第2の圧縮ブレース2Bが設けている。建物躯体はRC造またはSRC造である。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a partial front view showing a frame structure of an existing building to which the seismic reinforcement structure of this embodiment is applied. The seismic reinforcement structure of this embodiment is a structure that reinforces an existing building using the compression braces 2A and 2B. As shown in the figure, the building frame has a
上部鉄骨枠材1は、図1のA部を拡大して示す図10、および図1のB部の拡大断面図を示す図11のように例えばH形鋼からなり、そのウエブ1aが水平姿勢となるように配置され、両端にはエンドプレート1bが設けられている。柱20および梁30と、上部鉄骨枠材1との間にはモルタル12が充填され、図11のように上部鉄骨枠材1の両端のエンドプレート1bをボルト13およびナット(図示せず)で柱20に接合し、上部鉄骨枠材1のウエブ1aの複数箇所を同様にボルト13およびナットで梁30に接合することにより、上部鉄骨枠材1が建物躯体に接合される。各ボルト13は、例えば梁30や柱20に後施工で設けられたホールインアンカー等のアンカーである。
The upper
第1および第2の圧縮ブレース2A,2Bの一端は、それぞれ連結部材3aを介して各柱20の下端に接合され、これら圧縮ブレース2A,2Bの他端はそれぞれ他の連結部材3bを介して上部鉄骨枠材1の中間部に接合される。
One end of each of the first and second compression braces 2A and 2B is joined to the lower end of each
前記各圧縮ブレース2A,2Bは建物躯体に加わる水平力に抵抗する部材であって、図2に示すように、芯材3とこの芯材3の両面に沿って配置されて芯材3の座屈を拘束する一対の拘束材4,4とを有する。芯材3は、帯状の平鋼板であり、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。
拘束材4は、例えば芯材3に向けて開口する溝形鋼材5内にモルタルまたはコンクリート6を充填して構成される。芯材3と拘束材4との間には粘性弾性体からなるアンボンド材9が介在させてある。芯材3の両側面には、対向する一対の拘束材4,4の間の隙間を確保するスペーサ19が介在させてある。スペーサ19は、線状の鋼材またはゴム材等からなるが、省略しても良い。
芯材3の両端に、前記連結部材3aが設けられている。連結部材3aは板状の部材であり、芯材3に接合されたものであっても、芯材3に一体に形成されたものであっても良い。連結部材3aには、両面に長手方向に沿って補強リブ3aaが設けられ、補強リブ3aaは、拘束材4の溝形鋼材5の端部付近に設けられたスリット部から突出している。
Each of the compression braces 2A and 2B is a member that resists a horizontal force applied to the building frame. As shown in FIG. It has a pair of restraining
The
The connecting
図6に示すように、芯材3は、拘束材4で拘束されている範囲で、長さ方向の途中部分、例えば中央で、一対の分割芯材3A,3Aに分割されている。これら一対の分割芯材3A,3Aの間には、長さ方向と垂直な鋼板7が、拘束材4に渡って介在させてある。図6の例では、前記鋼板7は、拘束材4の外側部材である溝形鋼材5に突き当たる位置まで、縦横とも延ばされている。拘束材4のモルタルまたはコンクリート6の部分は、鋼板7を介して左右に2分割される。
この他に図7のように、溝形鋼材5を突き切って拘束材4の外側に突出する位置まで鋼板7を延ばしても良い。この場合、拘束材4の全体が左右に2分割されることになる。
As shown in FIG. 6, the
In addition to this, as shown in FIG. 7, the
鋼板7は、片方の分割芯材3Aに接合手段31で接合されている。接合手段31は、例えば分割芯材3A,3Aの鋼板7と当接する端面の全周における隅肉溶接等の溶接部とされる。分割芯材3Aの分割側端部の表面に後述の補強板8を接合する場合は、この補強板8に鋼板7を接合手段31で溶接しても良い。接合手段31は、溶接の他に、接着剤による接着や、ボルト等であっても良い。鋼板7は、一対の分割芯材3A,3Aのいずれに接合しても良いが、建方で下側となる分割芯材3Aに接合するのが良い。圧縮ブレース2A,2Bが鋼板7の接合を除いて上下の方向性のないものである場合、つまり天地無用の構成である場合は、いずれが上側または下側であるかめを示す部材方向のマーク32(図2参照)を、圧縮ブレース2A,2Bの外側から目視できる箇所、例えば拘束材4の外面等施すことが好ましい。鋼板7に接合していない分割芯材3Aも、建方の完了時には鋼板7と接触させて隙間を零としておく。
The
両分割芯材3Aの分割側端部の両面には、図8のように補強板8が溶接により接合されている。補強板8を設けた場合、前記アンボンド材9により被覆される部分は、両分割芯材3Aの両面における、前記補強板8の接合部を除く部分とするのが良い。
Reinforcing
図6は、図1における圧縮ブレース2AのVI−VI矢視断面図を、圧縮時および通常時と引張時とに分けて示している。また、図3は圧縮時および通常時の状態を、図4は引張時の状態を示す説明図である。この圧縮ブレース2Aでは、芯材3が長さ方向の途中部分で分割された一対の分割芯材3A,3Aからなるため、図6(A),図3のように圧縮力の作用時には、両分割芯材3A,3Aの端部が鋼板7を介して突き当て状態となり、圧縮力の伝達が可能であるが、図6(B),図4のように引張時には、鋼板7と接合されていない方の分割芯材3Aの端部が鋼板7から引き離され、一対の分割芯材3A,3Aが互いに離れることになって引張力を負担させることがない。
このように一対の分割芯材3A,3Aは、作用荷重によって互いに突き当て状態となったり離れたりするが、両分割芯材3A,3Aの間に鋼板7を介在させているので、分割芯材3A,3Aの端面は鋼板7に当接する。そのため、芯材3に板厚方向等の芯ずれが生じても、その芯ずれによる影響を緩和し、確実な圧縮力の伝達が行える。他方の圧縮ブレース2Bの場合も上記と同様である。また、鋼板7を拘束材4の外部まで突出させた図7の構成例の場合も同様である。
FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI of the
As described above, the pair of divided
また、これらの圧縮ブレース2A,2Bでは、図8のように分割芯材3Aの分割側端部の両面に補強板8を接合しているので、分割芯材3Aの長手方向への変位のガイドとなり、分割芯材3Aの垂直方向への芯ずれ、および端部での面外変形を抑制することができる。ちなみに、分割芯材3Aに前記補強板8が無い場合、図9(A)のように左右の分割芯材3A,3Aの間で芯が一致していたものが、図9(B)のようにアンボンド材9の厚み分だけ芯ずれする可能性がある。分割芯材3Aの分割側端部の両面に補強板8を接合すると、このような芯ずれを抑制できる。
Further, in these compression braces 2A and 2B, the reinforcing
分割部に介在させた鋼板7は、いずれか一方の分割芯材3Aに接合したため、運送時や建方時の問題が次のように解消される。すなわち、鋼板7が接合された分割芯材3Aは、拘束材4に対して圧縮ブレース2A,2Bの端部側に移動することが阻止される。そのため、鋼板7が接合された分割芯材3Aが下側となる斜め姿勢ないし立姿勢で圧縮ブレースの2A,2B運搬や建方を行うことにより、これら運搬や建方時に、分割芯材3Aが脱落することが防止される。
また、建方の完了状態では、鋼板7に接合していない分割芯材3Aを鋼板7と接触させ、鋼板7との隙間を零としておくことが必要であるが、両方の分割芯材3A,3Aが共に拘束材4に対して移動自在であると、建方時に分割芯材3Aが長方向にずれて分割芯材3Aと鋼板7との間に隙間が生じる初期不整が発生することがある。上記隙間が僅かでもあると、図5(B)のように、圧縮側のブレース、例えば圧縮ブレース2Bは、地震が来ても変形の初期状態の微小変位では隙間のために圧縮応力が伝達できず、補強効果が得られない。変形が進み、両分割芯材3A,3Aが互いに接した時点で、圧縮力を伝達し、補強効果を発揮させることになる。この実施形態では、片方の分割芯材3Aが鋼板7と接合されているため、上記の隙間発生の初期不整が防止され、そのため、図5(A)のように地震が来た場合に初期から圧縮力を伝達して補強効果が得られる。したがって、圧縮ブレース2A,2Bの性能確保の信頼性が向上する。なお、鋼板7が一方の分割芯材3Aに接合されていても、上記のように他方の分割芯材3Aが鋼板7から離れる方向の移動は自在であるため、芯材3の分割により引張力の負担をなくすという機能が損なわれることがない。
Since the
In addition, in the completed state of the building method, it is necessary to bring the
両圧縮ブレース2A,2Bの両端の連結部材3a,3bは、芯材3の両端に一体形成された板状部分であり、図10および、図1のC部の拡大断面図を示す図12のように、各連結部材3a,3bにはその端部にエンドプレート10,11が設けられている。エンドプレート10,11は、例えば直角に折れ曲がったL字状とされている。このL字状の曲げ角を2分する線の方向が、圧縮ブレース2A,2Bの長さ方向となる。エンドプレート10,11は、連結部材3a,3bの両面側へ突出しているが、片面側のみに突出するものであっても良い。これらエンドプレート10,11には複数のボルト挿通孔が設けられている。
The connecting
図12のように、柱20および梁30と、両圧縮ブレース2A,2Bの下端の連結部材3aとの間にはモルタル12が充填され、連結部材3aに設けられたエンドプレート10の縦片および横片を、ホールインアンカー等のボルト13とナット(図示せず)で柱20および梁30に接合することにより、両圧縮ブレース2A,2Bの下端が既存建物躯体に接続される。
As shown in FIG. 12, the
図10のように、上部鉄骨枠材1の中間部には、ウエブ部1aから垂直下方に突出する取付用鋼板14が設けられている。両圧縮ブレース2A,2Bの上端の連結部材3bに設けられたエンドプレート11の縦片および横片を、ボルト13で前記取付用鋼板14および上部鉄骨枠材1のウエブ部1aに接合することにより、両圧縮ブレース2A,2Bの上端が上部鉄骨枠材1を介して既存建物躯体に接続される。両圧縮ブレース2A,2Bのエンドプレート11の縦片は、取付用鋼板14と共に重なり状態にボルト13で接合される。
As shown in FIG. 10, a mounting
上記構成の圧縮ブレース2A,2Bを用いた耐震補強構造によると、圧縮ブレース2A,2Bと既存建物躯体との応力伝達を上部鉄骨枠材1を介して支圧で行うことができる。圧縮ブレース2A,2Bを用いることで、支圧による応力伝達とし、圧縮ブレース2A,2Bで引っ張り力を負担しないようにしたため、引っ張り力による既存建物躯体との応力伝達を検討する必要がなく、既存建物の躯体との接合を簡素化できる。これにより、後施工に使用するボルト13等のアンカーの本数も削減きるので、騒音、振動を抑えることができ、工期も短縮できる。
また、圧縮ブレース2A,2Bと複合して用いる鉄骨枠として、上部鉄骨枠材1のみを設けるため、使用鋼材量を削減でき、コストダウンが可能となる。鉄骨枠を全周に設けずに、上部鉄骨枠材1のみとしても、圧縮ブレース2A,2Bと既存建物躯体との応力伝達を上部鉄骨枠材1を介して行うことができ、十分な耐震補強が行える。鉄骨枠が上部鉄骨枠材1のみに削減できることからも、アンカー本数も削減でき、騒音、振動の抑制、工期の短縮に繋がる。モルタル12の充填箇所も限られるので、モルタル削減によるコストダウンが可能となる。
According to the seismic reinforcement structure using the compression braces 2A and 2B having the above-described configuration, the stress transmission between the compression braces 2A and 2B and the existing building frame can be performed by supporting pressure through the upper
Moreover, since only the upper
図13は、この実施形態の耐震補強構造を建物躯体へ適用した一例を示す正面図である。この建物躯体では、下階がピロティとされ、上階に耐力壁40を有しており、下階ピロティに実施形態の耐震補強構造を適用している。この場合、圧縮ブレース2A,2Bを受ける梁30の中央に作用するせん断力Pは、上階の耐力壁で負担できるため、圧縮ブレース2A,2Bによる耐震補強が効果的に行れる。
FIG. 13: is a front view which shows an example which applied the seismic reinforcement structure of this embodiment to the building frame. In this building frame, the lower floor is a piloti, the upper floor has a bearing
図14は、この実施形態の耐震補強構造をさらに他の建物躯体へ適用した一例を示す正面図である。この建物躯体は、図13の建物躯体において耐力壁が無い場合のものであり、下階ピロティに実施形態の耐震補強構造を適用すると共に、図13におけるせん断力Pに対する補強対策として、2階と3階の梁30,30の間に座屈拘束柱15を設置している。この座屈拘束柱15により、梁30の負担を分割させることができる。この場合も、圧縮ブレース2A,2Bによる耐震補強が効果的に行れる。
FIG. 14 is a front view showing an example in which the seismic reinforcement structure of this embodiment is applied to still another building frame. This building case is a case where there is no bearing wall in the building case of FIG. 13, and the seismic reinforcement structure of the embodiment is applied to the lower floor piloti, and as a reinforcing measure against the shearing force P in FIG. A buckling
図15は、この実施形態の耐震補強構造をさらに他の建物躯体へ適用した一例を示す正面図である。この建物躯体も、図13の建物躯体において耐力壁が無い場合のものであり、下階ピロティに実施形態の耐震補強構造を適用すると共に、図13におけるせん断力Pに対する補強対策として、2階の梁30に連続繊維材16を設置している。このように連続繊維材16を設けることで、圧縮ブレース2A,2Bからなのせん断力に対する補強が行える。同図中に示すグラフは、この場合の梁30にかかる曲げモーメント図である。
FIG. 15 is a front view showing an example in which the seismic reinforcement structure of this embodiment is applied to still another building frame. This building frame is also a case where there is no bearing wall in the building frame of FIG. 13, and the seismic reinforcement structure of the embodiment is applied to the lower floor piloti, and as a reinforcing measure against the shearing force P in FIG. A
図16は、この実施形態の耐震補強構造をさらに他の建物躯体へ適用した一例を示す正面図である。この建物躯体も、図13の建物躯体において耐力壁が無い場合のものであり、下階ピロティに実施形態の耐震補強構造を適用すると共に、図13におけるせん断力Pに対する補強対策として、上階に同じ耐震補強構造を上下逆向きに設置している。これにより、せん断力Pを上階の柱20に流すことができる。
FIG. 16 is a front view showing an example in which the seismic reinforcement structure of this embodiment is applied to another building frame. This building frame is also a case where there is no bearing wall in the building frame of FIG. 13, and the seismic reinforcement structure of the embodiment is applied to the lower floor piloti, and as a reinforcement measure against the shearing force P in FIG. The same seismic reinforcement structure is installed upside down. Thereby, the shearing force P can be sent to the
1…上部鉄骨枠材
2A,2B…圧縮ブレース
3…芯材
3A…分割芯材
4…拘束材
7…鋼板
8…補強板
31…接合手段
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