JP6053485B2 - Installation structure of studs in existing building - Google Patents

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Description

本発明は、梁が鉄骨造である既存建物の柱梁架構に、耐震補強として間柱ダンパ等を増設する際に用いられる既存建物への間柱の設置構造に関するものである。 The present invention relates to beam-column Frames of existing buildings beam is Steel relates installation structure studs to existing buildings that used when installing additional studs damper such as earthquake-proof reinforcement.

近年、耐震あるいは制振対策が施されていない建物に対して、地震発生時に発生する大きな架構の変形を抑制するため、新たに当該架構面内に耐震手段や制振手段を増設する各種の工法が採用されている。   In recent years, for buildings that have not been seismically or vibration-suppressed, various construction methods have been added to add seismic and vibration control means to the building surface in order to suppress large deformation of the frame that occurs when an earthquake occurs. Is adopted.

ところで、上記制振手段を増設する従来の工法の一種である間柱ダンパを設置する工法によれば、大地震時に上記架構が水平方向に変形した際に、上記ダンパが変形エネルギーを吸収することにより当該架構に伝わる揺れを抑制することができるとともに、鉄骨ブレースを設置する場合のように、架構面内の通行を妨げて既存建物の使用勝手に新たな制約が生じることが無いという利点がある。   By the way, according to the construction method of installing a stud damper, which is a kind of conventional construction method to add the vibration damping means, when the frame is deformed in the horizontal direction during a large earthquake, the damper absorbs the deformation energy. As well as being able to suppress shaking transmitted to the frame, there is an advantage that, as in the case of installing a steel brace, there are no restrictions on the use of existing buildings by preventing the passage in the frame.

しかしながら、従来の間柱ダンパの設置構造においては、増設する間柱を既存建物の梁に溶接するとともに、さらに梁にも補強部材を溶接しているために、全体としての溶接作業に多大の手間と施工工期とを要するという問題点があり、加えて当該現場溶接箇所が各所にわたるために、既に使用されている室内に、上記溶接の火花に起因する火災が発生しないように、広範囲にわたる防火対策や養生が必要になるという問題点もあった。   However, in the conventional installation structure of stud dampers, the additional studs are welded to the beams of the existing building, and the reinforcing members are also welded to the beams, so it takes a lot of labor and work for the entire welding work. In addition, there is a problem in that it requires a work period, and in addition, since the site welds are in various places, a wide range of fire prevention measures and curing are performed so that fires due to the welding sparks do not occur in the rooms that are already in use. There was also a problem that it was necessary.

そこで、本発明者等は、先に下記特許文献1において、上記問題点を解決し得る既存建物への間柱の設置構造を提案した。
この既存建物への間柱の設置構造は、図10〜図13に示すように、鋼管柱1間に、H形鋼からなる梁2が架設され、梁2上にスラブ3が形成された既存建物の上下の梁2間に間柱4を設置するための構造であって、間柱4の上下端部にベースプレート5を一体的に設け、間柱4の上方に位置するスラブ3上にベースプレート6を設置し、かつ間柱4の下方に位置する梁2の下部フランジ2bの下面にベースプレート7を設置し、これらベースプレート5〜7およびスラブ3に、それぞれ上下方向に連通する孔部8を穿設し、間柱4の上端部において、緊張材9をスラブ3の孔部を通してベースプレート5、6の孔部8に挿入し、その上下端部をそれぞれ定着具9aによってベースプレート5、6に固定することにより間柱4を上側の梁2に固定し、間柱4の下端部において、緊張材9をスラブ3の孔部を通してベースプレート5、7の孔部8に挿入し、その上下端部をそれぞれ定着具9aによってベースプレート5、7に固定することにより間柱4を下側の梁2に固定したものである。
Therefore, the present inventors previously proposed a structure for installing studs in an existing building that can solve the above-mentioned problems in Patent Document 1 below.
As shown in FIGS. 10 to 13, the installation structure of the studs in the existing building is an existing building in which a beam 2 made of H-shaped steel is installed between steel pipe columns 1 and a slab 3 is formed on the beam 2. The base plate 5 is provided between the upper and lower beams 2, and the base plate 5 is integrally provided at the upper and lower ends of the intermediate column 4, and the base plate 6 is installed on the slab 3 positioned above the intermediate column 4. The base plate 7 is installed on the lower surface of the lower flange 2b of the beam 2 positioned below the stud 4, and holes 8 communicating with the base plates 5 to 7 and the slab 3 in the vertical direction are drilled. At the upper end of the slab, the tension member 9 is inserted into the hole 8 of the base plates 5 and 6 through the hole of the slab 3, and the upper and lower ends are fixed to the base plates 5 and 6 by the fixing tool 9a, respectively, thereby To beam 2 The tension member 9 is inserted into the hole 8 of the base plates 5 and 7 through the hole of the slab 3 at the lower end of the inter-column 4, and the upper and lower ends thereof are fixed to the base plates 5 and 7 by the fixing tool 9a, respectively. The spacer 4 is fixed to the lower beam 2 by.

ここで、上記間柱の設置構造においては、緊張材9に張力を付与してベースプレート5、6を上側の梁2に圧接させて固定するとともに、ベースプレート5、7を下側の梁2に圧接させて固定する際に、梁2の上下部フランジ2a、2bが面外方向へ変形することを防止するために、当該上下部フランジ2a、2b間に補強部材10が介装されている。   Here, in the installation structure of the stud, the base plate 5 and 6 is fixed to the upper beam 2 by applying tension to the tension member 9 and the base plate 5 and 7 is pressed to the lower beam 2. In order to prevent the upper and lower flanges 2a and 2b of the beam 2 from being deformed in the out-of-plane direction, the reinforcing member 10 is interposed between the upper and lower flanges 2a and 2b.

この補強部材10は、例えば角鋼管からなるもので、上下部フランジ2a、2bの面外方向の変形を効果的に防止すべく、ベースプレート5、6の長手方向の両端部間およびベースプレート5、7の長手方向の両端部間に位置する上下部フランジ2a、2b間に、ウエブを間に挟んで配置されている。   The reinforcing member 10 is made of, for example, a square steel pipe. In order to effectively prevent the upper and lower flanges 2a and 2b from being deformed in the out-of-plane direction, the reinforcing members 10 are formed between the longitudinal ends of the base plates 5 and 6 and the base plates 5 and 7. Between the upper and lower flanges 2a and 2b located between both ends in the longitudinal direction.

上記従来の既存建物への間柱の設置構造によれば、緊張材9に張力を与えることにより、梁2の上下部フランジ2a、2bと補強部材10とを一体化することができるため、間柱4と梁2との溶接や、梁2の補強プレート10等の溶接を無くすことが可能になるために、上記溶接の火花に対する防火対策や養生といった作業も無くすことが可能になり、よって間柱4の設置に要する手間を大幅に低減することができるとともに、所要工期も大幅に短縮することができる、といった優れた効果が得られる。   According to the conventional installation structure of the studs in the existing building, since the upper and lower flanges 2a and 2b of the beam 2 and the reinforcing member 10 can be integrated by applying tension to the tension member 9, the stud 4 Since it is possible to eliminate welding between the beam 2 and the beam 2 and the welding of the reinforcing plate 10 of the beam 2, it is possible to eliminate work such as fire prevention measures and curing against the welding sparks. It is possible to obtain an excellent effect that the labor required for installation can be greatly reduced and the required work period can be greatly shortened.

特開2007−126830号公報JP 2007-126830 A

ところで、一般に既存建物の上下の梁間に間柱を増設した場合には、図9(a)、(b)に対比して示すように、地震時に、新設された間柱から作用する応力によって、梁と間柱との接合部パネル(既存の鉄骨梁のウエブ)のせん断耐力が不足する虞があった。   By the way, in general, when the studs are added between the upper and lower beams of the existing building, as shown in FIG. 9 (a) and (b), the beams and There was a possibility that the shear strength of the panel (joint steel beam web) with the stud would be insufficient.

他方、上記従来の既存建物への間柱の設置構造においては、梁2の上下部フランジ2a、2b間に補強部材10を設けているものの、当該補強部材10は、もっぱら上下部フランジ2a、2bの面外方向への変形を防止するために介装されたものであって、接合部パネル(既存の鉄骨梁のウエブ)のせん断耐力を増加させることは出来ないことから、その改善が望まれていた。   On the other hand, in the conventional installation structure of the studs in the existing building, although the reinforcing member 10 is provided between the upper and lower flanges 2a and 2b of the beam 2, the reinforcing member 10 is exclusively formed by the upper and lower flanges 2a and 2b. It is installed to prevent deformation in the out-of-plane direction, and the shear strength of the joint panel (existing steel beam web) cannot be increased. It was.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、鉄骨造の既存建物に間柱を増設するに際して、溶接作業やそれに起因する付帯作業を無くすことが可能になるとともに、既存の梁と新設の間柱との接合部パネルにおけるせん断耐力も向上させることができる既存建物への間柱の設置構造を提供することを課題とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to eliminate welding work and incidental work resulting from it when adding a stud to an existing steel-frame building, and to replace an existing beam and a new stud. it is an object of the present invention to provide an installation structure of a stud to existing buildings shear strength at the junction panels Ru can be improved with.

上記課題を解決するため、請求項に記載の発明は、H形断面の鉄骨造の梁を有する既存建物の上下の上記梁間に間柱を設置するための構造であって、上記間柱の上下端部に第1のベースプレートを一体的に設け、これら第1のベースプレートの上方および下方に上記梁を間に挟んで第2のベースプレートを設けるとともに、上記間柱が位置する上記梁の上下部フランジ間に補強部材を介装し、これら第1および第2のベースプレートに挿通した緊張材を緊張させることにより、上記間柱を上下の上記梁に固定してなり、かつ上記補強部材は、上記上下部フランジ間の高さ寸法に形成されるとともに上記間柱のせい以上の幅寸法に形成された鋼板と、この鋼板に鉛直方向に配置されて一体化されたリブ鋼板とを備え、上記梁のウエブを間に挟んだ両側に介装されていることを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 is a structure for installing a stud between upper and lower beams of an existing building having steel beams having an H-shaped cross section. A first base plate is provided integrally with the first base plate, a second base plate is provided above and below the first base plate with the beam interposed therebetween, and between the upper and lower flanges of the beam on which the stud is located. By interposing a reinforcing member and tensioning the tension members inserted through the first and second base plates, the studs are fixed to the upper and lower beams, and the reinforcing member is provided between the upper and lower flanges. And a rib steel plate that is vertically arranged on the steel plate and integrated with the steel plate, and has the web of the beam in between. Pinch It is characterized in that it is interposed on both sides.

請求項1に記載の発明によれば、既存の梁の上下部フランジ間に、上下部フランジ間の高さ寸法を有し、かつ間柱のせい以上の幅寸法を有する鋼板と、上記鋼板に鉛直方向に接合されたリブ鋼板を備えた補強部材を、ウエブを間に挟んだ両側に設けているために、緊張材によって既存の梁と一体化させた際に、当該補強部材の鋼板によって接合部パネル(梁のウエブ)を増厚した場合と同様の効果を得ることができる。 According to the invention described in claim 1, between the upper and lower flanges of the existing beam, a steel plate having a height dimension between the upper and lower flanges and having a width dimension greater than or equal to the width of the stud, and perpendicular to the steel sheet Since the reinforcing members with rib steel plates joined in the direction are provided on both sides with the web sandwiched between them, when the reinforcing members are integrated with the existing beams by the tension material, the reinforcing members are joined by the steel plates. The same effect as when the panel (beam web) is thickened can be obtained.

これにより、増設した間柱と既存の梁との接合部パネルにおけるせん断耐力を向上させることができる。加えて、リブ鋼板によって、緊張材に張力を付与してベースプレートを梁に圧接させた際の上下部フランジの面外方向への変形も防止することができる。しかも、上記補強部材は、既存の梁に溶接することなく、上記緊張材によって梁と一体化させることができるために、溶接作業やそれに起因する付帯作業を無くすことも可能になる。   Thereby, the shear strength in the junction panel of the added stud and an existing beam can be improved. In addition, the rib steel plate can also prevent deformation of the upper and lower flanges in the out-of-plane direction when tension is applied to the tendon and the base plate is pressed against the beam. In addition, since the reinforcing member can be integrated with the beam by the tension material without being welded to the existing beam, it is possible to eliminate welding work and incidental work resulting therefrom.

本発明に係る間柱の設置構造の一実施形態を示す正面図である。It is a front view which shows one Embodiment of the installation structure of the stud which concerns on this invention. 図1のA−A線視した側断面図である。It is the sectional side view seen from the AA line of FIG. 図1のB−B線視断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1. 図1のC−C線視断面図である。It is CC sectional view taken on the line of FIG. 図1の補強部材を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the reinforcement member of FIG. 図5の補強部材の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of the reinforcement member of FIG. 図6の補強部材の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of the reinforcement member of FIG. 本発明の実施例の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the Example of this invention. (a)は、地震時に一般的な既存架構に作用するモーメント分布を示すグラフであり、(b)は、上記間柱設置後のモーメント分布を示すグラフである。(A) is a graph which shows the moment distribution which acts on a common existing frame at the time of an earthquake, (b) is a graph which shows the moment distribution after the said stud post installation. 従来の間柱の設置構造の一実施形態を示す正面図である。It is a front view which shows one Embodiment of the installation structure of the conventional stud. 図10のA−A線視した側断面図である。It is the sectional side view seen in the AA line of FIG. 図10のB−B線視断面図である。It is the BB sectional view taken on the line of FIG. 図10のC−C線視断面図である。It is CC sectional view taken on the line of FIG. 本発明の実施例において比較に用いた補強部材の形状および配置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the shape and arrangement | positioning of the reinforcement member used for the comparison in the Example of this invention.

図1〜図5は、本発明に係る既存建物への間柱の設置構造の一実施形態を示すもので、鋼管柱11とH形鋼からなる梁12とによって鉄骨造の柱梁架構が構成されるとともに、梁12上に床スラブ13が打設された既存建物に、間柱ダンパ(間柱)14を増設した状態を示すものである。ここで、間柱ダンパ14は、柱11間の中間位置において上下の梁12間に配置されており、さらに上下階方向に向けて連続するように設置されている。 Figures 1-5, show an embodiment of the installation structure of the studs into engagement Ru existing buildings to the invention, the steel structure by a beam 12 made of the steel pipe column 11 and the H-shaped steel Column Frame It shows a state where an inter-column damper (inter-column) 14 is added to an existing building in which a floor slab 13 is placed on the beam 12. Here, the inter-column damper 14 is disposed between the upper and lower beams 12 at an intermediate position between the columns 11, and is further installed so as to be continuous toward the upper and lower floor directions.

これら上下方向に連続するように設置された間柱ダンパ14は、いずれも高さ方向の中間部が切り欠かれることにより上部間柱14aと下部間柱14bとに分離されるとともに、これら上下部間柱14a、14b間に、水平方向の変位を減衰させる油圧ダンパ15が介装されたものである。そして、油圧ダンパ15は、その一端側15aが上部間柱14aと一体化されるとともに他端部15bが下部間柱14bと一体的に連結されている。   The inter-column dampers 14 installed so as to be continuous in the vertical direction are separated into an upper inter-column 14a and a lower inter-column 14b by cutting out an intermediate portion in the height direction, and the upper and lower inter-columns 14a, Between 14b, a hydraulic damper 15 for interposing a horizontal displacement is interposed. The hydraulic damper 15 has one end side 15a integrated with the upper stud 14a and the other end 15b integrally connected with the lower stud 14b.

さらに、上側の梁12の下部フランジ12bおよび下側の梁12上のスラブ13と対向する間柱ダンパ14の上下端部には、それぞれ長方形板状のベースプレート16a、16bが一体的に接合されている。ここで、これらベースプレート16a、16bは、長辺が上下部間柱14a、14bのせいWよりも大きく、かつ短辺が上下部間柱14a、14bのフランジ幅より大きい長方形状に形成されている。   Further, rectangular plate-like base plates 16a and 16b are integrally joined to the lower flange 12b of the upper beam 12 and the upper and lower ends of the stud damper 14 facing the slab 13 on the lower beam 12, respectively. . Here, these base plates 16a and 16b are formed in a rectangular shape whose long side is larger than the width W of the upper and lower inter-columns 14a and 14b and whose short side is larger than the flange width of the upper and lower inter-columns 14a and 14b.

そして、これらベースプレート16a、16bの外周部の複数箇所(図では、長辺側外周部の角隅部に各2箇所、合計8箇所)に孔部17が穿設されている(図3参照)。また、下端側のベースプレート16bが載置される床スラブ13にも、上記孔部17と連通する孔部が穿設されている。   Then, holes 17 are formed at a plurality of locations on the outer peripheral portions of these base plates 16a and 16b (in the drawing, two at each corner of the long-side outer peripheral portion, a total of eight locations) (see FIG. 3). . The floor slab 13 on which the base plate 16b on the lower end side is placed also has a hole communicating with the hole 17.

そして、梁12の上下部フランジ12a、12b間に、補強部材20が介装されている。この補強部材20は、図5に示すように、梁12の上下部フランジ12a、12b間に配置される長方形の鋼板21と、この鋼板1の上下端部に水平に接合された天板22および底板23と、これら天板22および底板23間に鉛直方向に配置されて鋼板1に接合された複数本の帯板状のリブ鋼板24とから構成されたものである。   A reinforcing member 20 is interposed between the upper and lower flanges 12a and 12b of the beam 12. As shown in FIG. 5, the reinforcing member 20 includes a rectangular steel plate 21 disposed between the upper and lower flanges 12 a and 12 b of the beam 12, a top plate 22 joined horizontally to the upper and lower ends of the steel plate 1, and It is composed of a bottom plate 23 and a plurality of strip-shaped rib steel plates 24 which are arranged in the vertical direction between the top plate 22 and the bottom plate 23 and joined to the steel plate 1.

ここで、鋼板1は、高さ寸法が上下部フランジ12a、12b間の寸法に形成されるとともに、幅寸法がベースプレート16a、16bの長辺の寸法(すなわち、上下部間柱14a、14bのせいW以上の寸法)に形成されている。また、複数のリブ鋼板24は、それぞれ鋼板1の幅方向において、ベースプレート16a、16bの孔部17を結ぶ位置および上下部間柱14a、14bのフランジと同じ位置に配置されている。   Here, the steel plate 1 is formed such that the height dimension is the dimension between the upper and lower flanges 12a and 12b, and the width dimension is the dimension of the long side of the base plates 16a and 16b (that is, because of the upper and lower inter-columns 14a and 14b. The above dimensions are formed. Further, the plurality of rib steel plates 24 are arranged at the same positions as the positions connecting the holes 17 of the base plates 16a and 16b and the flanges of the upper and lower inter-columns 14a and 14b in the width direction of the steel plate 1, respectively.

以上の構成からなる補強部材20は、図4に示すように、鋼板1が梁12の上下部フランジ12a、12bの外縁に沿って配置され、天板22および底板23が各々上下部フランジ12a、12bに対向して配置されて、溶接されることなく上下部フランジ12a、12b間に挿入されている。また、補強部材20は、梁12のウエブを間に挟んだ両側に設けられている。   As shown in FIG. 4, the reinforcing member 20 having the above-described configuration includes the steel plate 1 disposed along the outer edges of the upper and lower flanges 12 a and 12 b of the beam 12, and the top plate 22 and the bottom plate 23 formed of the upper and lower flanges 12 a and 12 b, respectively. It arrange | positions facing 12b and is inserted between the up-and-down flanges 12a and 12b, without being welded. The reinforcing member 20 is provided on both sides of the web of the beam 12 sandwiched therebetween.

ここで、補強部材20としては、図5に示した構成のものの他、例えば図6に示すように、幅方向に2分割したものや、図7に示すように、幅方向に3分割してものも用いることができる。ちなみに、図1および図4においては、図6に示す2分割した補強部材20を設けた場合について示してある。また、分割した補強部材の各部分を、互いに離間させても後述する所望のせん断耐力の向上効果を得ることができるが、隣り合う部分のクリアランスLは、10mm以下とすることが望ましい。   Here, as the reinforcing member 20, in addition to the structure shown in FIG. 5, for example, as shown in FIG. 6, the reinforcing member 20 is divided into two in the width direction, or as shown in FIG. Things can also be used. Incidentally, FIGS. 1 and 4 show the case where the reinforcing member 20 divided into two parts shown in FIG. 6 is provided. Moreover, even if the portions of the divided reinforcing members are separated from each other, the desired effect of improving the shear strength described later can be obtained, but the clearance L between adjacent portions is preferably 10 mm or less.

このようにして、梁12の上下部フランジ12a、12b間に補強部材20が配置された後に、上端側のベースプレート(第1のベースプレート)16aの孔部17と、上階の間柱ダンパ14の下端部のベースプレート(第2のベースプレート)16bの孔部17とに、床スラブ13に穿設した孔部を通してPC鋼材(緊張材)25が挿通され、さらに緊張された後にその上下端部が定着具26によって各ベースプレート16a、16bに固定されることにより、間柱ダンパ」14の上端部側が上側の梁12に固定されている。   In this way, after the reinforcing member 20 is disposed between the upper and lower flanges 12a and 12b of the beam 12, the hole 17 of the base plate (first base plate) 16a on the upper end side and the lower end of the upper column damper 14 are provided. PC steel material (tension material) 25 is inserted through the hole portion of the floor slab 13 into the hole portion 17 of the base plate (second base plate) 16b, and the upper and lower end portions are fixed to the fixing tool after further tension. By fixing to the base plates 16 a and 16 b by 26, the upper end side of the stud damper 14 is fixed to the upper beam 12.

他方、下端部においては、間柱ダンパ14の下端部側のベースプレート(第1のベースプレート)16bの孔部17と、下階の間柱ダンパ14の上端部のベースプレート(第2のベースプレート)16aの孔部17とに、同様にPC鋼材(緊張材)25が挿通されて緊張された後に、その上下端部が定着具26によって各ベースプレート16a、16bに固定されることにより下側の梁12に固定されている。なお、図中符号19は、ベースプレート16bと床スラブ13との間に充填されたグラウトである。   On the other hand, at the lower end, the hole 17 of the base plate (first base plate) 16b on the lower end side of the inter-column damper 14 and the hole of the base plate (second base plate) 16a of the upper end of the inter-column damper 14 on the lower floor are provided. Similarly, after the PC steel material (tension material) 25 is inserted and is tensioned, the upper and lower ends are fixed to the base plates 16a and 16b by the fixing tool 26, thereby being fixed to the lower beam 12. ing. In the figure, reference numeral 19 denotes a grout filled between the base plate 16b and the floor slab 13.

以上の構成からなる既存建物への間柱の設置構造によれば、既存の梁12の上下部フランジ12a、12b間に、上下部フランジ12a、12b間の高さ寸法を有し、かつ上下部間柱14a、14bのせいW以上の幅寸法を有する鋼板21と、その上下端部に一体化された天板22および底板23と、鋼板1に鉛直方向に接合された複数本のリブ鋼板24を備えた補強部材20を、鋼板21を上下部フランジ12a、12bの外縁部に沿わせて配置するとともに、ウエブを間に挟んだ両側に設けている。このため、PC鋼棒25によって既存の梁12と一体化させた際に、補強部材20の鋼板21によって接合部パネル(梁のウエブ)を増厚した場合と同様の効果を得ることができる。   According to the installation structure of the studs in the existing building having the above-described structure, there is a height dimension between the upper and lower flanges 12a and 12b between the upper and lower flanges 12a and 12b of the existing beam 12, and the upper and lower studs. A steel plate 21 having a width dimension equal to or greater than W due to 14a and 14b, a top plate 22 and a bottom plate 23 integrated at the upper and lower ends thereof, and a plurality of rib steel plates 24 joined to the steel plate 1 in the vertical direction. The reinforcing members 20 are provided on both sides of the web 21 sandwiched between the steel plates 21 along the outer edges of the upper and lower flanges 12a and 12b. For this reason, when it integrates with the existing beam 12 by the PC steel rod 25, the same effect as the case where the thickness of the joint panel (beam web) is increased by the steel plate 21 of the reinforcing member 20 can be obtained.

これにより、増設した間柱ダンパ14と既存の梁12との接合部パネルにおけるせん断耐力を向上させることができる。加えて、リブ鋼板24によって、PC鋼棒25に張力を付与してベースプレート16a、16bを梁12に圧接させた際の上下部フランジ12a、12bの面外方向への変形も防止することができる。しかも、補強部材20は、既存の梁12に溶接することなく、PC鋼棒25によって梁12と一体化させることができるために、溶接作業やそれに起因する付帯作業を無くすことも可能になる。   Thereby, the shear strength in the junction panel of the added stud damper 14 and the existing beam 12 can be improved. In addition, the rib steel plate 24 can prevent deformation of the upper and lower flanges 12a, 12b in the out-of-plane direction when the base plate 16a, 16b is pressed against the beam 12 by applying tension to the PC steel rod 25. . Moreover, since the reinforcing member 20 can be integrated with the beam 12 by the PC steel rod 25 without welding to the existing beam 12, it is possible to eliminate welding work and incidental work resulting therefrom.

さらに、上記補強部材20においては、複数のリブ鋼板24を、それぞれ鋼板21の幅方向において、PC鋼棒25および間柱ダンパ14のフランジと同じ位置となるように配置しているために、PC鋼棒25による張力や、新設した間柱ダンパ14から作用する鉛直方向の荷重に対して、効果的に抗することができる。   Further, in the reinforcing member 20, the plurality of rib steel plates 24 are arranged so as to be at the same positions as the flanges of the PC steel rod 25 and the inter-column damper 14 in the width direction of the steel plate 21, respectively. It is possible to effectively resist the tension caused by the rod 25 and the load in the vertical direction acting from the newly installed stud damper 14.

また、図6および図7に示した補強部材20を用いた場合には、補強部材20を作業員が手で持ち上げることができる重量まで分割することにより、一層容易に施工することが出来るとともに、補強部材20をその幅方向に複数に分割しているために、一体の場合と同様のせん断耐力の向上効果を得ることができる。   In addition, when the reinforcing member 20 shown in FIGS. 6 and 7 is used, the reinforcing member 20 can be more easily constructed by dividing the reinforcing member 20 to a weight that can be lifted by a worker. Since the reinforcing member 20 is divided into a plurality in the width direction, the same effect of improving the shear strength can be obtained as in the case of being integrated.

本発明の効果を検証するために、3次元弾塑性FEM解析により、補強部材を含めた接合部パネルのせん断耐力を確認した。
解析モデルは、間柱と梁との接合部を取りだした部分十字架構で、接合部パネルの梁の上下部フランジ間に接合部材を設けた場合と、当該補強部材を設けない場合とについて確認した。
In order to verify the effect of the present invention, the shear strength of the joint panel including the reinforcing member was confirmed by three-dimensional elasto-plastic FEM analysis.
The analysis model was a partial cross structure in which the joint between the stud and the beam was taken out, and the case where the joint member was provided between the upper and lower flanges of the beam of the joint panel and the case where the reinforcing member was not provided were confirmed.

また、補強部材を設けた場合についても、図5に示した独立型、図6に示した2分割型、図7に示した3分割型について解析を行うとともに、比較のために、図10〜図13に示した従来の構造における補強部材10を模して、図14に示すような2本の補強部材10´を、ベースプレート長手方向の両端部間に位置する上下部フランジ間に配置した場合についても、解析を行った。解析は、Step 1 で上下間柱のベースプレートを繋ぐ緊張材(PC鋼棒)に緊張力を導入した後、Step 2 で間柱上部に水平変位を与えて行った。   Also, in the case where the reinforcing member is provided, the independent type shown in FIG. 5, the two-part type shown in FIG. 6, and the three-part type shown in FIG. 7 are analyzed, and for comparison, FIG. When two reinforcing members 10 'as shown in FIG. 14 are arranged between the upper and lower flanges positioned between both ends in the longitudinal direction of the base plate, imitating the reinforcing member 10 in the conventional structure shown in FIG. The analysis was also conducted. The analysis was performed by introducing a tensile force to the tension member (PC steel rod) connecting the base plates of the upper and lower studs in Step 1 and then applying horizontal displacement to the upper part of the studs in Step 2.

図8は、この解析結果である間柱せん断力−層間変位の関係を示すものである。
同図に見られるように、補強部材が無い場合には、接合部パネルは設計せん断力(ダンパーの最大減衰力)以下で降伏するのに対して、本発明に係る補強部材を設けることにより、接合部パネルはせん断耐力が向上し、設計せん断力を優に上回ることが確認された。
FIG. 8 shows the relationship between the intercolumn shear force and the interlayer displacement, which is the analysis result.
As seen in the figure, when there is no reinforcing member, the joint panel yields below the designed shear force (maximum damping force of the damper), whereas by providing the reinforcing member according to the present invention, It was confirmed that the joint panel had improved shear strength and well exceeded the designed shear force.

11 柱
12 梁
13 床スラブ
14 間柱ダンパ
16a、16b ベースプレート
17 孔部
20 補強部材
21 鋼板
22 天板
23 底板
24 リブ鋼板
25 PC鋼材(緊張材)
26 定着具
23、24 ベースプレート(第2のベースプレート)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Column 12 Beam 13 Floor slab 14 Spacer damper 16a, 16b Base plate 17 Hole 20 Reinforcing member 21 Steel plate 22 Top plate 23 Bottom plate 24 Rib steel plate 25 PC steel (tensile material)
26 Fixing tool 23, 24 Base plate (second base plate)

Claims (1)

H形断面の鉄骨造の梁を有する既存建物の上下の上記梁間に間柱を設置するための構造であって、
上記間柱の上下端部に第1のベースプレートを一体的に設け、これら第1のベースプレートの上方および下方に上記梁を間に挟んで第2のベースプレートを設けるとともに、上記間柱が位置する上記梁の上下部フランジ間に補強部材を介装し、これら第1および第2のベースプレートに挿通した緊張材を緊張させることにより、上記間柱を上下の上記梁に固定してなり、
かつ上記補強部材は、上記上下部フランジ間の高さ寸法に形成されるとともに上記間柱のせい以上の幅寸法に形成された鋼板と、この鋼板に鉛直方向に配置されて一体化されたリブ鋼板とを備え、上記梁のウエブを間に挟んだ両側に介装されていることを特徴とする既存建物への間柱の設置構造
A structure for installing a stud between the upper and lower beams of an existing building having an H-shaped steel frame beam,
A first base plate is integrally provided at the upper and lower end portions of the studs, and a second base plate is provided above and below the first base plate with the beams interposed therebetween, and the beams on which the studs are located are arranged. By interposing a reinforcing member between the upper and lower flanges and tensioning the tension members inserted through the first and second base plates, the studs are fixed to the upper and lower beams,
The reinforcing member is a steel plate formed in a height dimension between the upper and lower flanges and formed in a width dimension greater than or equal to the width of the stud, and a rib steel plate arranged and integrated in the vertical direction on the steel plate. preparative provided, installation structure studs to existing buildings, characterized that you have been interposed on both sides between the web of the beam.
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