JPH0765398B2 - 既存ｒｃ造の鉄骨による耐震補強構造 - Google Patents
既存ｒｃ造の鉄骨による耐震補強構造Info
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- JPH0765398B2 JPH0765398B2 JP461689A JP461689A JPH0765398B2 JP H0765398 B2 JPH0765398 B2 JP H0765398B2 JP 461689 A JP461689 A JP 461689A JP 461689 A JP461689 A JP 461689A JP H0765398 B2 JPH0765398 B2 JP H0765398B2
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Description
【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は鉄筋コンクリート造（RC造）骨組の開口部の耐
震性能を向上させる鉄骨系耐震要素に係り、この耐震要
素を開口部に具備する既存RC造の鉄骨による耐震補強構
造に関する。
震性能を向上させる鉄骨系耐震要素に係り、この耐震要
素を開口部に具備する既存RC造の鉄骨による耐震補強構
造に関する。
《従来の技術》 鉄筋コンクリートで建物の骨組を構成する場合、耐震性
能の向上を図る目的で柱や梁の断面積を大きくしてい
た。このほかの手段としては、柱に袖壁を付加したり、
耐震壁を後打ちによって増設し、あるいは耐震壁の壁厚
増加や開口部を埋め殺したり、または強度抵抗型の鉄骨
ブレースを増設するなどである。
能の向上を図る目的で柱や梁の断面積を大きくしてい
た。このほかの手段としては、柱に袖壁を付加したり、
耐震壁を後打ちによって増設し、あるいは耐震壁の壁厚
増加や開口部を埋め殺したり、または強度抵抗型の鉄骨
ブレースを増設するなどである。
《発明が解決しようとする課題》 柱や梁の断面積を大きくすれば居住空間が狭くなり、重
量も増える。また、耐震壁は靱性能が高くないので、強
度を高める必要性から重量が増え、開口がなくなる分だ
け建物の使用性もよくない。しかも、従来の補強手段は
建物全体に施工しなければ、補強効果が十分ではなく、
施工箇所が多いし、更に全体の重量が大幅に増えること
から基礎の補強が必要な場合もある。
量も増える。また、耐震壁は靱性能が高くないので、強
度を高める必要性から重量が増え、開口がなくなる分だ
け建物の使用性もよくない。しかも、従来の補強手段は
建物全体に施工しなければ、補強効果が十分ではなく、
施工箇所が多いし、更に全体の重量が大幅に増えること
から基礎の補強が必要な場合もある。
強度抵抗型の鉄骨ブレースは部材応力が大きくなり、部
材断面増しや接合部強度を高めるための施工性の面での
不利もあった。
材断面増しや接合部強度を高めるための施工性の面での
不利もあった。
そこで、鉄筋コンクリート造構造物の四角形開口部内に
鉄骨枠を添設し、この枠内に“Y"字状のブレースを配し
た靱性抵抗型の鉄骨ブレースも考えられているが、“Y"
字状ブレースの垂直片と枠との接合部分に引張り応力が
集中し、この局部応力は結果的に梁または柱に所要強度
を要求するので、施工性や品質管理の面での苦労は勿
論、既存梁の補強が必要になる場合もあった。
鉄骨枠を添設し、この枠内に“Y"字状のブレースを配し
た靱性抵抗型の鉄骨ブレースも考えられているが、“Y"
字状ブレースの垂直片と枠との接合部分に引張り応力が
集中し、この局部応力は結果的に梁または柱に所要強度
を要求するので、施工性や品質管理の面での苦労は勿
論、既存梁の補強が必要になる場合もあった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その
目的は既設鉄筋コンクリート構造物を耐震補強するに際
し、建物の開口部に優れた靱性抵抗型の鉄骨ブレースを
配した耐震補強構造を提供するにある。
目的は既設鉄筋コンクリート構造物を耐震補強するに際
し、建物の開口部に優れた靱性抵抗型の鉄骨ブレースを
配した耐震補強構造を提供するにある。
《課題を解決するための手段》 上記目的を達成するために、本発明に係る既存RC造の鉄
骨による耐震補強構造は、既存RC造の四角形開口部内に
添設した鉄骨枠内に、該開口部を菱形に変形させる応力
に抵抗し、かつ一定水準以上の水平応力で変形降伏する
弾塑性素材でなる剪断パネルを配設し、少なくとも該剪
断パネルに該鉄骨枠の変形応力を伝達するブレースと該
鉄骨枠との接合はピン接合とするのである。より具体的
には既存RC造の四角形開口部内に添設した鉄骨枠と、該
鉄骨枠の任意の一辺から該一辺に対して直角に、かつ対
向方向に突設した、該開口部を菱形に変形させる応力に
抵抗し、かつ一定水準以上の水平応力で変形降伏する弾
塑性素材でなる短尺な剪断パネルと、該剪断パネルの先
端あるいは中途位置に取り付け固定した横桟と、該剪断
パネルの突出方向に位置する該鉄骨枠の枠辺両端から夫
々該剪断パネルの基端部に突当たる角度で立ち上げて該
横桟に渡設したブレースとを具備し、該剪断パネル及び
該ブレースを該鉄骨枠に取着固定する箇所はピン接合と
してもよいし、既存RC造の四角形開口部内に添設した鉄
骨枠と、該鉄骨枠の任意の一辺からその対向位置にある
他辺に直角、かつ直線的に渡設した、該開口部を菱形に
変形させる応力に抵抗し、かつ一定水準以上の水平応力
で変形降伏する弾塑性素材でなる剪断パネルと、該剪断
パネルの端部を支持する該鉄骨枠の一辺の両端から夫々
該剪断パネルの同一中途位置に斜めに立ち上げたブレー
スとを具備し、該剪断パネル及び該ブレースの両端部は
夫々ピン接合としてもよいし、既存RC造の四角形開口部
内に添設した鉄骨枠と、該鉄骨枠の任意の一辺からその
対向位置にある他辺に直角、かつ直線的に渡設した、該
開口部を菱形に変形させる応力に抵抗し、かつ一定水準
以上の水平応力で変形降伏する弾塑性素材でなる剪断パ
ネルと、該剪断パネルの端部を支持する該鉄骨枠の各両
端から該剪断パネル中途位置に斜めに立ち上げたブレー
スとを具備し、該ブレースが各枠辺の隅角部から立ち上
げ下げして対称的に突き合う該剪断パネル上の中途位置
は互いに若干離し、この離隔部分に剪断力を集中させ、
かつ該剪断パネル及び該ブレースの両端部は夫々ピン接
合としてもよい。
骨による耐震補強構造は、既存RC造の四角形開口部内に
添設した鉄骨枠内に、該開口部を菱形に変形させる応力
に抵抗し、かつ一定水準以上の水平応力で変形降伏する
弾塑性素材でなる剪断パネルを配設し、少なくとも該剪
断パネルに該鉄骨枠の変形応力を伝達するブレースと該
鉄骨枠との接合はピン接合とするのである。より具体的
には既存RC造の四角形開口部内に添設した鉄骨枠と、該
鉄骨枠の任意の一辺から該一辺に対して直角に、かつ対
向方向に突設した、該開口部を菱形に変形させる応力に
抵抗し、かつ一定水準以上の水平応力で変形降伏する弾
塑性素材でなる短尺な剪断パネルと、該剪断パネルの先
端あるいは中途位置に取り付け固定した横桟と、該剪断
パネルの突出方向に位置する該鉄骨枠の枠辺両端から夫
々該剪断パネルの基端部に突当たる角度で立ち上げて該
横桟に渡設したブレースとを具備し、該剪断パネル及び
該ブレースを該鉄骨枠に取着固定する箇所はピン接合と
してもよいし、既存RC造の四角形開口部内に添設した鉄
骨枠と、該鉄骨枠の任意の一辺からその対向位置にある
他辺に直角、かつ直線的に渡設した、該開口部を菱形に
変形させる応力に抵抗し、かつ一定水準以上の水平応力
で変形降伏する弾塑性素材でなる剪断パネルと、該剪断
パネルの端部を支持する該鉄骨枠の一辺の両端から夫々
該剪断パネルの同一中途位置に斜めに立ち上げたブレー
スとを具備し、該剪断パネル及び該ブレースの両端部は
夫々ピン接合としてもよいし、既存RC造の四角形開口部
内に添設した鉄骨枠と、該鉄骨枠の任意の一辺からその
対向位置にある他辺に直角、かつ直線的に渡設した、該
開口部を菱形に変形させる応力に抵抗し、かつ一定水準
以上の水平応力で変形降伏する弾塑性素材でなる剪断パ
ネルと、該剪断パネルの端部を支持する該鉄骨枠の各両
端から該剪断パネル中途位置に斜めに立ち上げたブレー
スとを具備し、該ブレースが各枠辺の隅角部から立ち上
げ下げして対称的に突き合う該剪断パネル上の中途位置
は互いに若干離し、この離隔部分に剪断力を集中させ、
かつ該剪断パネル及び該ブレースの両端部は夫々ピン接
合としてもよい。
《作用》 以上の構造によれば、何れも鉄骨枠にモーメントが作用
せず、また既存RC造開口部にもモーメントや剪断力は殆
んど加わらない。また、ブレースには軸力だけが作用す
る。
せず、また既存RC造開口部にもモーメントや剪断力は殆
んど加わらない。また、ブレースには軸力だけが作用す
る。
そして、ブレースと剪断パネルとで構成する弾力が開口
部の変形に抵抗し、これは予め保持する剪断耐力を超え
たときに降伏座屈し、RC造開口部の崩壊に先立って塑性
変形する。
部の変形に抵抗し、これは予め保持する剪断耐力を超え
たときに降伏座屈し、RC造開口部の崩壊に先立って塑性
変形する。
《実施例》 以下、本発明の好適な実施例について図面を参照にして
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第１図は鉄筋コンクリート造（以下RC造）の柱１−梁２
で囲まれた四角形開口部３内に鉄筋枠４を密着させて構
成し、この鉄骨枠４内に逆ワイングラス状の鉄骨ブレー
スを配したものである。
で囲まれた四角形開口部３内に鉄筋枠４を密着させて構
成し、この鉄骨枠４内に逆ワイングラス状の鉄骨ブレー
スを配したものである。
この鉄骨ブレースは剪断パネル５を具えており、上枠６
の中央から垂下した剪断パネル５の垂下端部にて短尺な
横桟７を水平に吊持する他方、鉄骨枠４の下側隅角部か
ら夫々剪断パネル５の基端部に向けて斜めに立ち上げ当
接する角度で立ち上げたブレース８の先端は横桟７の各
端部に固定している。
の中央から垂下した剪断パネル５の垂下端部にて短尺な
横桟７を水平に吊持する他方、鉄骨枠４の下側隅角部か
ら夫々剪断パネル５の基端部に向けて斜めに立ち上げ当
接する角度で立ち上げたブレース８の先端は横桟７の各
端部に固定している。
そして剪断パネル5,ブレース８と鉄骨枠４との接続点は
総てピン接合にしている。ピン接合とは言っても、実際
にピンを入れているわけではありません。部材の相対的
なサイズによってピンと同様な効果があらわれるので、
実際には部材の選択，加工によってピン接合を近似的に
実現している。
総てピン接合にしている。ピン接合とは言っても、実際
にピンを入れているわけではありません。部材の相対的
なサイズによってピンと同様な効果があらわれるので、
実際には部材の選択，加工によってピン接合を近似的に
実現している。
なお、第２図に示すように、横桟７とブレース８との接
合位置から垂直下方に縦材11−11を渡して鉄骨枠４の変
形挙動に対する靱性抵抗を安定化してもよいし、剪断パ
ネル５を複数にしてもよい。何れにしても上枠６と剪断
パネル５との接合点に局部応力が加わるとか、ブレース
８に曲げモーメントが加わるようなことはなく、梁２に
対するモーメントや剪断力の作用を伴なわない。詳細は
第４図乃至第７図で後述する。
合位置から垂直下方に縦材11−11を渡して鉄骨枠４の変
形挙動に対する靱性抵抗を安定化してもよいし、剪断パ
ネル５を複数にしてもよい。何れにしても上枠６と剪断
パネル５との接合点に局部応力が加わるとか、ブレース
８に曲げモーメントが加わるようなことはなく、梁２に
対するモーメントや剪断力の作用を伴なわない。詳細は
第４図乃至第７図で後述する。
靱性を良好にし、剪断パネル５の挙動と開口部３との力
の伝達応答性を向上させ、施工を楽にするためには、鉄
骨枠４の隅角部を夫々第３図の如く切離したものでもよ
い。
の伝達応答性を向上させ、施工を楽にするためには、鉄
骨枠４の隅角部を夫々第３図の如く切離したものでもよ
い。
第４図乃至第７図によって叙述補強構造の挙動を説明す
る。第１図の概略は第４図の通りであって、剪断パネル
５と上枠６との接合端Ａおよびブレース８−８と鉄骨枠
４の隅角部との接合端E,Fはピン接合である。これに左
横から力→が作用すると、ブレース８のBEおよびDFの傾
斜角が接合端Ａからずれている場合には、第５図のよう
な応力図になる。
る。第１図の概略は第４図の通りであって、剪断パネル
５と上枠６との接合端Ａおよびブレース８−８と鉄骨枠
４の隅角部との接合端E,Fはピン接合である。これに左
横から力→が作用すると、ブレース８のBEおよびDFの傾
斜角が接合端Ａからずれている場合には、第５図のよう
な応力図になる。
すなわち、ブレース８に曲げモーメントが働くほか、横
桟７にも曲げモーメント及び剪断力が加わり、ブレース
８の断面は、これらの力に耐え得るものを選択する。そ
して、力→に対する変形は第６図の通り、剪断パネル５
は剪断力が作用した傾きになり、横桟７の弾力と剪断パ
ネル５の弾力が力→に対抗的に作用する。
桟７にも曲げモーメント及び剪断力が加わり、ブレース
８の断面は、これらの力に耐え得るものを選択する。そ
して、力→に対する変形は第６図の通り、剪断パネル５
は剪断力が作用した傾きになり、横桟７の弾力と剪断パ
ネル５の弾力が力→に対抗的に作用する。
ブレース８のEB,DF延長点が接合端Ａで交差するときに
は第７図に示す応力図の如く、接合端Ａに対してブレー
ス８の軸方向が直線になるので、ブレース８に作用する
モーメント及び剪断力は零になる。したがって、部材断
面は前出第５図の例に較べて小さく出来る。
は第７図に示す応力図の如く、接合端Ａに対してブレー
ス８の軸方向が直線になるので、ブレース８に作用する
モーメント及び剪断力は零になる。したがって、部材断
面は前出第５図の例に較べて小さく出来る。
それ故に第７図のようなブレース傾斜角が望ましく、そ
の設計指針は図中の力→のとき次のようになる。剪断パ
ネル５の剪断力Q1＝剪断パネル５のAC間の剪断耐力Qy1
であるとするならば、 α安全率（1.3〜1.5）とし、 αQ2＜Qy2（横桟７の剪断耐力） αM1＜My1（剪断パネル５の曲げ耐力） αM2＜My2（横桟７の曲げ耐力） αT3＜Ty （ブレース8BE間の引張降伏耐力） αC3＜Cb （ブレース8DF間の座屈耐力） 次に別の実施例を第８図乃至第12図に示す。この耐震補
強構造は第８図に示す通り、四角形開口部３内の上枠６
中央から垂直に下枠12にＨ形鋼を立て、上下各端部はそ
のウェブ部分だけを山形鋼と高力ボルトで上下の各枠6,
12に止着している。
の設計指針は図中の力→のとき次のようになる。剪断パ
ネル５の剪断力Q1＝剪断パネル５のAC間の剪断耐力Qy1
であるとするならば、 α安全率（1.3〜1.5）とし、 αQ2＜Qy2（横桟７の剪断耐力） αM1＜My1（剪断パネル５の曲げ耐力） αM2＜My2（横桟７の曲げ耐力） αT3＜Ty （ブレース8BE間の引張降伏耐力） αC3＜Cb （ブレース8DF間の座屈耐力） 次に別の実施例を第８図乃至第12図に示す。この耐震補
強構造は第８図に示す通り、四角形開口部３内の上枠６
中央から垂直に下枠12にＨ形鋼を立て、上下各端部はそ
のウェブ部分だけを山形鋼と高力ボルトで上下の各枠6,
12に止着している。
上記Ｈ形鋼を縦材13とする。これの中途部位両側にガセ
ットプレートを張り出し、このプレートと、両側の縦枠
部材14と上枠6,下枠12とで構成する鉄骨枠15の下側隅角
位置に設けたガセットプレート16−16との間にブレース
17−17を張設している。
ットプレートを張り出し、このプレートと、両側の縦枠
部材14と上枠6,下枠12とで構成する鉄骨枠15の下側隅角
位置に設けたガセットプレート16−16との間にブレース
17−17を張設している。
注意する事は、鉄骨枠15と縦材13との接合およびブレー
ス17と鉄骨枠15との接合は少なくともピン接合とし、実
施例では縦材13とブレース17との接合もピン接合になっ
ている。
ス17と鉄骨枠15との接合は少なくともピン接合とし、実
施例では縦材13とブレース17との接合もピン接合になっ
ている。
然して、説明の便宜上第９図に概略図を示し、縦材13の
上端をＡ、下端をＣ、ブレース17との接続点になってい
る中途部位をＢ、ブレース17と鉄骨枠15との接合点をD,
Eとする。
上端をＡ、下端をＣ、ブレース17との接続点になってい
る中途部位をＢ、ブレース17と鉄骨枠15との接合点をD,
Eとする。
Ａ−Ｂ間の長さをh1,B−Ｃ間の長さをh2とし、h1＜h2に
なっている。縦材13の中途部位Ｂから上枠６迄の間Ａ−
Ｂが剪断パネルとして作用する。これに左側面から右側
面方向への力→が作用したとき、第10図に示す応力図の
ようになる。
なっている。縦材13の中途部位Ｂから上枠６迄の間Ａ−
Ｂが剪断パネルとして作用する。これに左側面から右側
面方向への力→が作用したとき、第10図に示す応力図の
ようになる。
図中において、各矢印記号は Q1:AB間の剪断力 Q2:BC間の剪断力 M :B点のモーメント T :DB間の引張軸力 C :EB間の圧縮軸力 である。
したがって、設計方針は縦材13のAB間の剪断力Q1＝Qy1
（AB間の剪断耐力）とするとき、次の諸条件を満すよう
にする。
（AB間の剪断耐力）とするとき、次の諸条件を満すよう
にする。
すなわち、αＭ＜My1（AB間の部材のＢ点での曲げ耐
力） αＭ＜My2（BC間の部材のＢ点での曲げ耐力） αQ2＜Qy2（BC間の部材の剪断耐力） αＴ＜Ty（DB間の部材の引張降伏耐力） αＣ＜Cb（EB間の部材の座屈耐力） αは安全率1.3〜1.5である。
力） αＭ＜My2（BC間の部材のＢ点での曲げ耐力） αQ2＜Qy2（BC間の部材の剪断耐力） αＴ＜Ty（DB間の部材の引張降伏耐力） αＣ＜Cb（EB間の部材の座屈耐力） αは安全率1.3〜1.5である。
一般にh1＜h2なのでQ1＞Q2であり、AB間およびBC間を同
一の部材で直線的に構成しても、ほぼ叙上の条件は満た
される。
一の部材で直線的に構成しても、ほぼ叙上の条件は満た
される。
Q1＝Qy2の均衡を破る力→が作用したとき、縦材13は第1
1図に示す通り長さh1の部分がＢ間で降伏する。
1図に示す通り長さh1の部分がＢ間で降伏する。
更に他の実施例を第12図に示すと、第12図は前出縦材13
を横に渡設し、ブレース17−17も横にするとともに、ブ
レース17−17が縦材13上に突き合う部分Ｂ点から長さＬ
だけ離した点Ｆにブレース17−17同様にブレース17a−1
7aを設けている。
を横に渡設し、ブレース17−17も横にするとともに、ブ
レース17−17が縦材13上に突き合う部分Ｂ点から長さＬ
だけ離した点Ｆにブレース17−17同様にブレース17a−1
7aを設けている。
FB間の剪断力と、その剪断耐力との均衡を越える水平力
→が作用すれば、第13図中に示すように、長さＬの部分
が降伏・座屈する。
→が作用すれば、第13図中に示すように、長さＬの部分
が降伏・座屈する。
この例は横長の開口を残したいときに適する。以上何れ
の実施例も鉄骨枠4,15に局部応力が生じないし、ブレー
ス8,17,17a等にも軸力が作用するだけで曲げモーメント
は作用しない。
の実施例も鉄骨枠4,15に局部応力が生じないし、ブレー
ス8,17,17a等にも軸力が作用するだけで曲げモーメント
は作用しない。
なお、前出の符号と同一の符号は同一または同等の部材
を示す。
を示す。
第14図は縦材13の中間位置の横に剪断パネル18を一体に
設け、これを四角形開口部３の左右に対称に配置し、上
枠6,下枠12および縦枠部材14にピン接合した耐震補強構
造である。
設け、これを四角形開口部３の左右に対称に配置し、上
枠6,下枠12および縦枠部材14にピン接合した耐震補強構
造である。
変形力に対し、縦材13には軸力及びモーメントが作用
し、剪断パネル18には曲げモーメント及び剪断力が働
く。枠にモーメントが加わらず、縦長の開口を確保でき
る。
し、剪断パネル18には曲げモーメント及び剪断力が働
く。枠にモーメントが加わらず、縦長の開口を確保でき
る。
《効果》 以上詳細に説明したように本発明による既存RC造の鉄骨
による耐震補強構造は、コンクリートよりも強度が高い
金属等で構成するので、鉄筋コンクリート耐震壁に較べ
て軽く、建物重量を増やさない点で有利である。
による耐震補強構造は、コンクリートよりも強度が高い
金属等で構成するので、鉄筋コンクリート耐震壁に較べ
て軽く、建物重量を増やさない点で有利である。
即ち、基礎の補強は一般に施工が困難であるが、基礎補
強工事の必要がなく、建物の重量に比例して地震入力が
増加するが、補強後も地震入力がほとんど変わらず、建
物重量が増える他の従来補強工法に較べ、補強効率がよ
い。
強工事の必要がなく、建物の重量に比例して地震入力が
増加するが、補強後も地震入力がほとんど変わらず、建
物重量が増える他の従来補強工法に較べ、補強効率がよ
い。
同様に補強効率の点で言えば、鉄筋コンクリート耐震壁
を増設する補強工法では、窓や扉などを設けると耐震性
能が低下したが、本発明は耐震性能を落さずに開口部の
設定が可能である。
を増設する補強工法では、窓や扉などを設けると耐震性
能が低下したが、本発明は耐震性能を落さずに開口部の
設定が可能である。
また、四角形金属枠部材で開口の内周面を押さえ、剪断
パネルとブレースとで変形応力を吸収するとともに、一
定の地震力以上で剪断パネルによる剪断部材がRC造躯体
よりも先に降伏するように設定し、ブレースに座屈や降
伏を生じさせずに済ませ得る。
パネルとブレースとで変形応力を吸収するとともに、一
定の地震力以上で剪断パネルによる剪断部材がRC造躯体
よりも先に降伏するように設定し、ブレースに座屈や降
伏を生じさせずに済ませ得る。
したがって、従来の強度抵抗型のブレースと比べて、本
発明では靱性能がよいため、同一の耐震性能を得るに
は、鉄骨枠部材の強度を低下させてもよい。
発明では靱性能がよいため、同一の耐震性能を得るに
は、鉄骨枠部材の強度を低下させてもよい。
そのため、鉄骨枠部材断面を小さくでき、経済的であ
り、また重量増が小さくなり、補強効率が向上するので
ある。さらに、鉄筋コンクリート躯体との接合応力も小
さくなるので、この接合部分の強度も低くてよく、既存
コンクリート躯体との接合のために必要なアンカーやス
タッドなどの接合補強材の量を低減することが可能で、
施工が容易となり、工期や工費の縮減を計ることができ
る。
り、また重量増が小さくなり、補強効率が向上するので
ある。さらに、鉄筋コンクリート躯体との接合応力も小
さくなるので、この接合部分の強度も低くてよく、既存
コンクリート躯体との接合のために必要なアンカーやス
タッドなどの接合補強材の量を低減することが可能で、
施工が容易となり、工期や工費の縮減を計ることができ
る。
剪断パネルは適度な強度と大きな靱性能をもっているの
で、地震時に大きなエネルギー吸収が可能であり、剪断
パネルに損傷を集中させることによって、建物全体に加
わる地震エネルギーの大部分を剪断パネルに吸収させる
ことが可能であり、その結果、建物の応答変形を小さく
して被害を低減するダンパーとして機能させる制振効果
も保有しており、鉄筋コンクリート躯体の地震後の補修
も容易になる。
で、地震時に大きなエネルギー吸収が可能であり、剪断
パネルに損傷を集中させることによって、建物全体に加
わる地震エネルギーの大部分を剪断パネルに吸収させる
ことが可能であり、その結果、建物の応答変形を小さく
して被害を低減するダンパーとして機能させる制振効果
も保有しており、鉄筋コンクリート躯体の地震後の補修
も容易になる。
即ち、剪断パネルの交換で足りるので、補修が容易にな
る効果がある。
る効果がある。
更にまた、鉄骨枠とブレースとの直接接合点はピン接合
なので、ブレースには軸力だけが作用し、鉄骨枠にもモ
ーメントが加わらない構成なので、部材断面が小さくて
済むほか、既存RC造開口部の柱や梁の耐力計算ならびに
補強計算は不要になる。
なので、ブレースには軸力だけが作用し、鉄骨枠にもモ
ーメントが加わらない構成なので、部材断面が小さくて
済むほか、既存RC造開口部の柱や梁の耐力計算ならびに
補強計算は不要になる。
さらに、大地震が予知されたときにのみ剪断パネル，ブ
レースをRC造開口部に取り付け、普通はオープンスペー
スとして使用することもできる。
レースをRC造開口部に取り付け、普通はオープンスペー
スとして使用することもできる。
また、鉄骨枠と開口部との接続を断てば枠部材を容易に
取り外せるので、ブレースの傾斜角度や剪断パネルの取
り付け位置を異にした耐震構造との取り換えも簡単であ
り、窓開口の位置寸法の変更も行うことができる。
取り外せるので、ブレースの傾斜角度や剪断パネルの取
り付け位置を異にした耐震構造との取り換えも簡単であ
り、窓開口の位置寸法の変更も行うことができる。
RC造躯体の靱性能が良好であれば、剪断パネルの挙動に
無駄がなくなり、特に有効である。
無駄がなくなり、特に有効である。
本発明は補強効率が高いため、施工箇所の縮減が可能で
ある。すなわち、工期や工費の縮減のみならず、建物使
用中の施工に対しても柔軟に対応することが可能であ
り、特に建物の使用が中断できない病院，旅館などの建
物の施工には有利である。
ある。すなわち、工期や工費の縮減のみならず、建物使
用中の施工に対しても柔軟に対応することが可能であ
り、特に建物の使用が中断できない病院，旅館などの建
物の施工には有利である。
なお、鉄骨鉄筋コンクリート造建物にも、同様に耐震要
素として組み込むことができ、鉄道橋および道路橋など
の土木構造物に対しても応用することができる。また、
新築建物にもこの構成のブレースを組み込むことができ
る。
素として組み込むことができ、鉄道橋および道路橋など
の土木構造物に対しても応用することができる。また、
新築建物にもこの構成のブレースを組み込むことができ
る。
図は何れも本発明の実施例に関し、第１図乃至第７図は
第１の実施例であって、第１図は正面図、第２図はその
別態様を示す概略の正面図、第３図は更に別の態様を示
す正面図、第４図は基本的な構成を説明するための構成
図、第５図は第４図の挙動を例示的に説明するための応
力図、第６図は変形状態を例示する説明図、第７図は第
４図の挙動を第５図の挙動と対比させて説明するための
応力図、第８図は第２実施例を示す正面図、第９図はそ
の基本的な構成を説明するための構成図、第10図は第９
図の挙動を例示して説明する応力図、第11図は第９図の
構成例の変形態様を例示した説明図、第12図は第３の実
施例を説明する概略の構成図で、第13図はその変形態様
を示す説明図、第14図は他の構成例を示す概略の構成図
である。 １……柱、２……梁 ３……四角形開口部、４……鉄骨枠 ５……剪断パネル、６……上枠 ７……横桟、８……ブレース 10……ガセットプレート 11……縦材、12……下枠 13……縦材、14……縦枠部材 15……鉄骨枠、16……ガセットプレート 17……ブレース、18……剪断パネル
第１の実施例であって、第１図は正面図、第２図はその
別態様を示す概略の正面図、第３図は更に別の態様を示
す正面図、第４図は基本的な構成を説明するための構成
図、第５図は第４図の挙動を例示的に説明するための応
力図、第６図は変形状態を例示する説明図、第７図は第
４図の挙動を第５図の挙動と対比させて説明するための
応力図、第８図は第２実施例を示す正面図、第９図はそ
の基本的な構成を説明するための構成図、第10図は第９
図の挙動を例示して説明する応力図、第11図は第９図の
構成例の変形態様を例示した説明図、第12図は第３の実
施例を説明する概略の構成図で、第13図はその変形態様
を示す説明図、第14図は他の構成例を示す概略の構成図
である。 １……柱、２……梁 ３……四角形開口部、４……鉄骨枠 ５……剪断パネル、６……上枠 ７……横桟、８……ブレース 10……ガセットプレート 11……縦材、12……下枠 13……縦材、14……縦枠部材 15……鉄骨枠、16……ガセットプレート 17……ブレース、18……剪断パネル
Claims (4)
- 【請求項１】既存RC造の四角形開口部内に添設した鉄骨
枠内に、該開口部を菱形に変形させる応力に抵抗し、か
つ一定水準以上の水平応力で変形降伏する弾塑性素材で
なる剪断パネルを配設し、少なくとも該剪断パネルに該
鉄骨枠の変形応力を伝達するブレースと該鉄骨枠との接
合はピン接合とすることを特徴とする既存RC造の鉄骨に
よる耐震補強構造。 - 【請求項２】既存RC造の四角形開口部内に添設した鉄骨
枠と、該鉄骨枠の任意の一辺から該一辺に対して直角
に、かつ対向方向に突設した、該開口部を菱形に変形さ
せる応力に抵抗し、かつ一定水準以上の水平応力で変形
降伏する弾塑性素材でなる短尺な剪断パネルと、該剪断
パネルの先端あるいは中途位置に取り付け固定した横桟
と、該剪断パネルの突出方向に位置する該鉄骨枠の枠辺
両端から夫々該剪断パネルの基端部に突当たる角度で立
ち上げて該横桟に渡設したブレースとを具備し、該剪断
パネル及び該ブレースを該鉄骨枠に取着固定する箇所は
ピン接合としたことを特徴とする既存RC造の鉄骨による
耐震補強構造。 - 【請求項３】既存RC造の四角形開口部内に添設した鉄骨
枠と、該鉄骨枠の任意の一辺からその対向位置にある他
辺に直角、かつ直線的に渡設した、該開口部を菱形に変
形させる応力に抵抗し、かつ一定水準以上の水平応力で
変形降伏する弾塑性素材でなる剪断パネルと、該剪断パ
ネルの端部を支持する該鉄骨枠の一辺の両端から夫々該
剪断パネルの同一中途位置に斜めに立ち上げたブレース
とを具備し、該剪断パネル及び該ブレースの両端部は夫
々ピン接合としたことを特徴とする既存RC造の鉄骨によ
る耐震補強構造。 - 【請求項４】既存RC造の四角形開口部内に添設した鉄骨
枠と、該鉄骨枠の任意の一辺からその対向位置にある他
辺に直角、かつ直線的に渡設した、該開口部を菱形に変
形させる応力に抵抗し、かつ一定水準以上の水平応力で
変形降伏する弾塑性素材でなる剪断パネルと、該剪断パ
ネルの端部を支持する該鉄骨枠の各両端から該剪断パネ
ル中途位置に斜めに立ち上げたブレースとを具備し、該
ブレースが各枠辺の隅角部から立ち上げ下げして対称的
に突き合う該剪断パネル上の中途位置は互いに若干離
し、この離隔部分に剪断力を集中させ、かつ該剪断パネ
ル及び該ブレースの両端部は夫々ピン接合としたことと
を特徴とする既存RC造の鉄骨による耐震補強構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP461689A JPH0765398B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | 既存ｒｃ造の鉄骨による耐震補強構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP461689A JPH0765398B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | 既存ｒｃ造の鉄骨による耐震補強構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02186024A JPH02186024A (ja) | 1990-07-20 |
| JPH0765398B2 true JPH0765398B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=11588992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP461689A Expired - Fee Related JPH0765398B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | 既存ｒｃ造の鉄骨による耐震補強構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0765398B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012031615A (ja) * | 2010-07-29 | 2012-02-16 | Shimizu Corp | 耐震補強構造 |
| JP7084028B2 (ja) * | 2018-05-31 | 2022-06-14 | ウッドリンク株式会社 | 制震構造体および制震構造体の施工方法 |
-
1989
- 1989-01-13 JP JP461689A patent/JPH0765398B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02186024A (ja) | 1990-07-20 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |