JP5967438B2 - Brace seismic reinforcement structure - Google Patents
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Description
本発明は、ブレース耐震補強構造であって、とくにブレースと柱梁との接合構造に関する。 The present invention relates to a brace seismic reinforcement structure, and more particularly to a joint structure between a brace and a column beam.
従来、既存構造物の耐震強度を増大させる耐震補強構造として、コンクリート製の柱梁架構内に鉄骨ブレースやダンパーブレースを備えた構成が知られている(例えば、特許文献1参照)
このようなブレースでは、ガセットプレートを柱梁角部の柱に対して溶接により接合し、そのガセットプレートにブレースの一端をボルトで固定することにより、ガセットプレートを介して所定の角度でブレースが配置されているのが一般的である。
Conventionally, as a seismic reinforcement structure that increases the seismic strength of an existing structure, a structure including a steel brace or a damper brace in a concrete column beam structure is known (for example, see Patent Document 1).
In such a brace, the brace is arranged at a predetermined angle via the gusset plate by joining the gusset plate to the column at the corner of the column beam by welding and fixing one end of the brace to the gusset plate with a bolt. It is common that
特許文献1には、ガセットプレートの2辺が柱梁やトラス枠などの互いに交差する2つの軸力部材に溶接により固定され、両軸力部材で挟まれた内側から伸びる構造部材や制振ブレースなど斜材の接合端部がガセットプレートにボルト接合された構成について開示されている。
In
しかしながら、従来のブレース耐震補強構造では、現場溶接によりガセットプレートを柱梁に接合する構造であり、柱梁の接続部などの狭いスペースでの作業や上向き溶接による作業が生じる。そのため、高度な溶接技術が必要となるうえ、手間のかかる作業となることから、作業効率が低下するうえ、溶接部の品質も低下することから、その点で改善の余地があった。 However, in the conventional brace seismic reinforcement structure, the gusset plate is joined to the column beam by on-site welding, and work in a narrow space such as a connection portion of the column beam or work by upward welding occurs. For this reason, a high level of welding technique is required, and the work is laborious, so that the work efficiency is lowered and the quality of the welded part is also lowered, and there is room for improvement in that respect.
また、溶接を用いずに、柱梁のH型鋼のウェブにガセットプレートをボルト接合する方法もあるが、この場合、ウェブの外面座屈などで耐力が決定してしまうことから、ブレースの性能を十分に発揮することができないという問題があった。 There is also a method of bolting the gusset plate to the H-shaped steel web of the column beam without using welding, but in this case the yield strength is determined by the outer surface buckling of the web, etc. There was a problem that it could not be fully demonstrated.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、溶接を用いずにボルト接合のみで柱梁とブレースとを接合することができ、接合作業にかかる手間や時間を少なくすることで、作業効率の向上を図ることができ、しかもブレースの性能を十分に発揮することができるブレース耐震補強構造を提供することを目的とする。 The present invention was made in view of the above-described problems, and can join the column beam and the brace only by bolt joining without using welding, and by reducing the labor and time required for the joining work, It is an object of the present invention to provide a brace seismic reinforcement structure that can improve work efficiency and that can fully exhibit the performance of the brace.
上記目的を達成するため、本発明に係るブレース耐震補強構造では、鉄骨造のH型鋼からなる柱梁と、ブレースと、を連結して構成されるブレースの耐震補強構造であって、柱梁のウェブに対面させてボルト接合により固定される第1支持板と、第1支持板の幅方向の両側に垂設され、互いに対向する一対の第2支持板と、第2支持板より幅方向の外方に向けて張り出す当接板と、を備えた連結治具が設けられ、一対の連結治具は、それぞれの第1支持板によって柱梁のウェブの両側面を挟持してボルト接合により固定されるとともに、当接板が柱梁のフランジ端部に当接され、一対の連結治具のうち、少なくともブレースが連結される連結治具は、第1支持板の一対の第2支持板同士の間にガセットプレートが垂設されるとともに、ガセットプレートにブレースの一端がボルトにより連結されていることを特徴としている。 To achieve the above object, the brace seismic reinforcement structure according to the present invention is a seismic reinforcement structure for braces constituted by connecting a column beam made of steel H-shaped steel and a brace. A first support plate that faces the web and is fixed by bolt joining, a pair of second support plates that are suspended from both sides of the first support plate in the width direction, and that are opposed to each other in the width direction. And a pair of connecting jigs that sandwich the both side surfaces of the column beam web by the respective first support plates by bolt joining. The connection plate is fixed, the contact plate is in contact with the flange end of the column beam, and at least the braces of the pair of connection jigs are connected to the pair of second support plates of the first support plate. A gusset plate is suspended between the two At one end of the brace to the plate it is characterized in that it is connected by a bolt.
本発明では、ブレースに作用する圧縮力と引張力からなる軸力を一対の連結治具を介して柱梁に伝達させることができる。すなわち、ブレースに圧縮力が作用した場合には、ガセットプレートを備えた一方の連結治具の第1支持板から柱梁のウェブに前記圧縮力が伝達され、当該ウェブに連設されるフランジにも前記圧縮力が伝達されるとともに、連結治具の第2支持板に設けられる当接板からフランジに前記圧縮力が伝達される。また、ブレースに引張力が作用した場合には、一対の連結治具が柱梁にウェブを挟持した状態で固定されているので、ガセットプレートを備えていない他方の連結治具の第1支持板から柱梁のウェブに前記引張力が伝達され、当該ウェブに連設されるフランジにも前記引張力が伝達されるとともに、前記他方の連結治具の第2支持板に設けられる当接板からフランジに前記引張力が伝達される。
このように、ブレースの軸力を柱梁のウェブ面のみではなく、フランジにも効率良く伝達することができるので、柱梁とブレースとの接合部分の強度不足を解消することができ、低コストでブレースの軸力に対する耐力を十分に発揮することが可能となる耐震補強構造を実現することができる。
In the present invention, an axial force composed of a compressive force and a tensile force acting on the brace can be transmitted to the column beam via the pair of connecting jigs. That is, when a compressive force is applied to the brace, the compressive force is transmitted from the first support plate of the one connecting jig provided with the gusset plate to the web of the column beam, and the flange connected to the web is connected to the flange. In addition, the compressive force is transmitted, and the compressive force is transmitted from the contact plate provided on the second support plate of the connecting jig to the flange. Further, when a tensile force acts on the brace, the pair of connecting jigs are fixed with the web sandwiched between the column beams, so the first support plate of the other connecting jig that does not include the gusset plate From the contact plate provided on the second support plate of the other connecting jig, the tensile force is transmitted to the web of the beam from the column, and the tensile force is also transmitted to the flange connected to the web. The tensile force is transmitted to the flange.
As described above, since the axial force of the brace can be efficiently transmitted not only to the web surface of the column beam but also to the flange, it is possible to eliminate the insufficient strength of the joint portion between the column beam and the brace, and to reduce the cost. Therefore, it is possible to realize a seismic reinforcement structure that can sufficiently exhibit the proof strength against the axial force of the brace.
また、連結治具は例えば工場などで予め一体的に製造しておくことができるとともに、連結治具と柱梁とが溶接を使用しないボルト接合となるので、溶接を行う場合のように上向き溶接などの作業のし難しい作業を少なくすることができる。そのため、安定した姿勢で効率よく接合作業を行うことができ、工期の短縮を図ることができるうえ、柱梁と連結治具との接合部の品質の低下を抑えることができる。しかも、溶接による接合作業の場合に比べて、騒音や埃の発生を抑えることができる利点もある。 In addition, the connecting jig can be manufactured integrally in advance at a factory, for example, and the connecting jig and the column beam are bolted joints that do not use welding, so that welding is performed upward as in the case of welding. It is possible to reduce the difficult work such as. Therefore, it is possible to efficiently perform the joining work in a stable posture, to shorten the work period, and to suppress deterioration in the quality of the joint portion between the column beam and the connecting jig. In addition, there is an advantage that generation of noise and dust can be suppressed as compared with the joining work by welding.
また、本発明に係るブレース耐震補強構造では、フランジ端部と当接板との間に第1介挿部材が設けられていてもよい。 Moreover, in the brace seismic reinforcement structure according to the present invention, a first insertion member may be provided between the flange end and the contact plate.
本発明によれば、柱梁に連結治具が固定された状態で当接板とフランジ端部との間に隙間がある場合に、その隙間に第1介挿部材を介在させることで、当接板からフランジにブレースの軸力を伝達させることができる。 According to the present invention, when there is a gap between the contact plate and the flange end in a state in which the connecting jig is fixed to the column beam, the first insertion member is interposed in the gap. The axial force of the brace can be transmitted from the contact plate to the flange.
また、本発明に係るブレース耐震補強構造では、ウェブと第1支持板との間に第2介挿部材が設けられていてもよい。 Moreover, in the brace seismic reinforcement structure according to the present invention, a second insertion member may be provided between the web and the first support plate.
本発明によれば、一対の連結治具のそれぞれの当接板をフランジ端部に当接させた状態で、第1支持板とウェブとの間に隙間がある場合に、その隙間に第2介挿部材を介在させることで、第1支持板からウェブにブレースの軸力を伝達させることができる。 According to the present invention, when there is a gap between the first support plate and the web in a state where the contact plates of the pair of connecting jigs are in contact with the flange end portions, the second gap is provided in the gap. By interposing the insertion member, the axial force of the brace can be transmitted from the first support plate to the web.
本発明のブレース耐震補強構造によれば、溶接を用いずにボルト接合のみで柱梁とブレースとを接合することができ、接合作業にかかる手間や時間を少なくすることで、作業効率の向上を図ることができ、しかもブレースの性能を十分に発揮することができる。 According to the brace seismic reinforcement structure of the present invention, the column beam and the brace can be joined only by bolt joining without using welding, and work efficiency can be improved by reducing labor and time required for joining work. In addition, the brace performance can be fully exhibited.
以下、本発明の実施の形態によるブレース耐震補強構造について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, a brace earthquake-proof reinforcement structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、本実施の形態によるブレース耐震補強構造1は、鉄骨造の柱2と梁3からなる架構Rの内側において、風や地震等の水平力に抵抗して架構Rの面内変形を防ぐための鉄骨ブレース4と、その鉄骨ブレース4を架構Rに連結するための連結治具10(10A、10B)と、を備えている。
ここで、柱2は、H型鋼からなり、図2に示すように、ウェブ21と一対のフランジ22、22とを有している。なお、本実施の形態では、柱2のウェブ21の短手方向に沿う方向をウェブ幅方向Xとし、フランジ22の短手方向に沿う方向をフランジ幅方向Yとして以下、説明する。
As shown in FIG. 1, the brace
Here, the
鉄骨ブレース4は、架構Rの内側に斜めに延在させて架設された耐震ブレースであり、本実施の形態では溝型鋼が用いられている。鉄骨ブレース4は、図3に示すように、フランジ4aに対して垂直な方向(ウェブ4bの面方向)が架構Rの構面に平行な面となるような向きで配置されている。そして、鉄骨ブレース4は、架構Rの柱2に対して上述した連結治具10を介して連結されている。
The
図2〜図6に示すように、連結治具10は、柱2のウェブ21の一方面に対面させてボルト接合により固定される第1支持板11と、第1支持板11のウェブ幅方向Xの両側に垂設され、互いに対向する一対の第2支持板12、12と、第2支持板12よりウェブ幅方向Xの外方に向けて張り出す当接板13と、を備えている。
なお、これら第1支持板11、第2支持板12、及び当接板13は、溶接により一体的に形成されている。
As shown in FIGS. 2 to 6, the connecting
The
さらに連結治具10は、一対の該連結治具10A、10Bをそれぞれの第1支持板11によって柱2のウェブ21の両側面を挟持して、ボルト15により接合されている。一対の連結治具10A、10Bのうち、鉄骨ブレース4が連結される第1連結治具10Aには、第1支持板11の一対の第2支持板12、12同士の間に配置されるとともに、第1支持板11のウェブ幅方向Xの中間部にガセットプレート14が垂設され、当接板13が柱2のフランジ端部22aに当接されている。ガセットプレート14は、第1支持板11および第2支持板12に対して溶接により一体化されている。
Further, the connecting
第1支持板11は、ウェブ幅方向Xの寸法が柱2のフランジ22同士の離間よりも小さい鋼板であり、図7に示すようにウェブ幅方向Xの中心を挟んだ両側のそれぞれの位置において、上下に2つずつボルト孔11aが形成されている。そして、柱2の前記ウェブ21にも第1支持板11の取り付けられる位置で、第1支持板11の4つの前記ボルト孔11aに対応する位置にボルト穴(図示省略)が設けられている。
The
第2支持板12は、その面方向をフランジ幅方向Yに向けて配され、第1支持板11に接合される一端とは反対の他端(突出端部12a)が柱2のフランジ端部22aよりもフランジ幅方向Yの外側に張り出している。
The
そして、第1連結治具10Aは、図2、図5、及び図7に示すように、ガセットプレート14と第2支持板12とが第1支持板11に固定されるとともに水平方向に延在する板状の補剛リブ16によって接合されている。一方、第2連結治具10Bは、図2及び図6に示すように、第2支持板12が第1支持板11に固定されるとともに水平方向に延在する板状の補剛リブ16によって接合されている。
As shown in FIGS. 2, 5, and 7, the first connecting
当接板13は、図2に示すように、第2支持板12の突出端部12aからウェブ幅方向Xの外側に向けて突出し、その両側面のうちフランジ幅方向Yの内側に向く当接面13aが柱2のフランジ端部22aに当接している。
As shown in FIG. 2, the
ガセットプレート14は、図3及び図5に示すように、側面視で第1支持板11から鉄骨ブレース4(図1参照)の長手方向に沿う方向に向けて延びる形状をなしている。すなわち、本実施の形態において、第1支持板11に固定される固定端14aから外側に離れるに従い漸次下方に向けて傾斜した形状をなしている。その固定端14aとは反対側の自由端14b側には、鉄骨ブレース4の長手方向の一端をボルト接合により接合するための複数のボルト孔14cが形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
なお、上記では、連結治具10A、10Bの第1支持板11を柱2のウェブ21に固定させた状態で、当接板13が柱2のフランジ端部22aに当接しているが、当接板13とフランジ端部22aとの間に隙間がある場合には、図8(a)に示すように断面視でコ字状の第1介挿部材17Aを介在させることができる。また、図8(b)に示すように、第1支持板11とウェブ21との間に隙間がある場合には、板状の第2介挿部材17Bを介在させることができる。
In the above description, the
次に、上述したブレース耐震補強構造1の作用について、図面に基づいて詳細に説明する。
本実施の形態では、鉄骨ブレース4に作用する圧縮力と引張力からなる軸力を一対の連結治具10A、10Bを介して柱2に伝達させることができる。すなわち、鉄骨ブレース4に圧縮力が作用した場合には、ガセットプレート14を備えた一方の第1連結治具10Aの第1支持板11から柱2のウェブ21に前記圧縮力が伝達され、当該ウェブ21に連設されるフランジ22にも前記圧縮力が伝達されるとともに、連結治具10Aの第2支持板12に設けられる当接板13からフランジ22に前記圧縮力が伝達される。
Next, the effect | action of the brace earthquake-
In the present embodiment, an axial force composed of a compressive force and a tensile force acting on the
また、鉄骨ブレース4に引張力が作用した場合には、一対の連結治具10A、10Bが柱2にウェブ21を挟持した状態で固定されているので、ガセットプレート14を備えていない他方の連結治具10Bの第1支持板11から柱2のウェブ21に前記引張力が伝達され、当該ウェブ21に連設されるフランジ22にも前記引張力が伝達されるとともに、前記他方の連結治具10Bの第2支持板12に設けられる当接板13からフランジ22に前記引張力が伝達される。
Further, when a tensile force is applied to the
このように、鉄骨ブレース4の軸力を柱2のウェブ面のみではなく、フランジ22にも効率良く伝達することができるので、柱2と鉄骨ブレース4との接合部分の強度不足を解消することができ、低コストで鉄骨ブレース4の軸力に対する耐力を十分に発揮することが可能となる耐震補強構造を実現することができる。
Thus, since the axial force of the
また、連結治具10A、10Bは例えば工場などで予め一体的に製造しておくことができる。すなわち、連結治具10を構成する各部材同士は溶接により一体的に固定されるが、例えば工場や現場付近の作業スペースで製作して、現場の取り付け箇所に運搬することができる。そして、連結治具10A、10Bと柱2とが溶接を使用しないボルト接合となるので、溶接を行う場合のように上向き溶接などの作業のし難しい作業を少なくすることができる。そのため、安定した姿勢で効率よく接合作業を行うことができ、工期の短縮を図ることができるうえ、柱2と連結治具10との接合部の品質の低下を抑えることができる。しかも、溶接による接合作業の場合に比べて、騒音や埃の発生を抑えることができる利点もある。
このように溶接による接合がなくなるので、例えば新聞工場のように室内に油が充満しているような工場の場合であっても、現場で容易に接合作業を行うことができる。
Further, the connecting
Since joining by welding is eliminated in this way, for example, even in the case of a factory filled with oil such as a newspaper factory, the joining operation can be easily performed on site.
また、本実施の形態では、図8(a)に示すように、柱2のウェブ21に連結治具10A、10Bが固定された状態で当接板13とフランジ端部22aとの間に隙間がある場合に、その隙間に第1介挿部材17Aを介在させることで、当接板13からフランジ22に鉄骨ブレース4の軸力を伝達させることができる。
Moreover, in this Embodiment, as shown to Fig.8 (a), it is a clearance gap between the
また、本実施の形態では、図8(b)に示すように、一対の連結治具10A、10Bのそれぞれの当接板13をフランジ端部22aに当接させた状態で、第1支持板11とウェブ21との間に隙間がある場合に、その隙間に第2介挿部材17Bを介在させることで、第1支持板11からウェブ21に鉄骨ブレース4の軸力を伝達させることができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 8B, the first support plate is in a state where the
上述のように本実施の形態によるブレース耐震補強構造では、溶接を用いずにボルト接合のみで柱2と鉄骨ブレース4とを接合することができ、接合作業にかかる手間や時間を少なくすることで、作業効率の向上を図ることができ、しかも鉄骨ブレース4の性能を十分に発揮することができる。
As described above, in the brace seismic reinforcement structure according to the present embodiment, the
以上、本発明によるブレース耐震補強構造の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 As mentioned above, although embodiment of the brace seismic reinforcement structure by this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably.
例えば、本実施の形態では、一対の連結治具10A、10Bのうち、一方(第1連結治具10A)のみにガセットプレート14を設けているが、これに限定されることはなく、少なくとも鉄骨ブレース4がある方にガセットプレート14を設けることができる。例えば、柱2の両側、つまり柱2を挟んで両側の架構Rのそれぞれに鉄骨ブレース4が設けられている場合には、前記一対の連結治具10A、10Bの両方にガセットプレート14が設けられたものを用いることができる。
For example, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、連結治具10を柱2に接合しているが、梁3に接合するようにしてもよい。この場合、第1支持板11を梁3のウェブにボルトで固定し、当接板13を梁3のフランジ端部に当接するように設けることで、ブレースの軸力を梁3のウェブとフランジに効率よく伝達することができる。
In this embodiment, the connecting
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。 In addition, it is possible to appropriately replace the components in the above-described embodiments with known components without departing from the spirit of the present invention.
1 ブレース耐震補強構造
2 柱
3 梁
4 鉄骨ブレース
10 連結治具
11 第1支持板
12 第2支持板
13 当接板
13a 当接面
14 ガセットプレート
15 ボルト
16 補剛リブ
17A 第1介挿部材
17B 第2介挿部材
21 ウェブ
22 フランジ
22a フランジ端部
R 架構
X ウェブ幅方向
Y フランジ幅方向
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記柱梁のウェブに対面させてボルト接合により固定される第1支持板と、
該第1支持板の幅方向の両側に垂設され、互いに対向する一対の第2支持板と、
前記第2支持板より前記幅方向の外方に向けて張り出す当接板と、
を備えた連結治具が設けられ、
該一対の連結治具は、それぞれの前記第1支持板によって前記柱梁のウェブの両側面を挟持してボルト接合により固定されるとともに、前記当接板が前記柱梁のフランジ端部に当接され、
前記一対の連結治具のうち、少なくともブレースが連結される連結治具は、
前記第1支持板の前記一対の第2支持板同士の間にガセットプレートが垂設されるとともに、該ガセットプレートに前記ブレースの一端がボルトにより連結されていることを特徴とするブレース耐震補強構造。 A seismic reinforcement structure for braces composed of steel beam-shaped column beams made of H-shaped steel and braces.
A first support plate facing the web of the column beam and fixed by bolting;
A pair of second support plates that are suspended from both sides in the width direction of the first support plate and face each other;
An abutment plate projecting outward from the second support plate in the width direction;
A connecting jig provided with
The pair of connecting jigs are fixed by bolting while sandwiching both side surfaces of the column beam web by the respective first support plates, and the contact plate abuts against the flange end of the column beam. Touched,
Of the pair of connecting jigs, at least the connecting jig to which the braces are connected is
A gusset plate is suspended between the pair of second support plates of the first support plate, and one end of the brace is connected to the gusset plate by a bolt. .
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