TWI579449B - 挫曲拘束支撐及具有其之承載構造物 - Google Patents

Description

挫曲拘束支撐及具有其之承載構造物 發明領域

本發明是有關於吸收因地震等引起之激發力之挫曲拘束支撐及具有其之承載構造物。

發明背景

迄今，在建築、橋樑構造物中，用於對角拉條之軸構件適用例如挫曲拘束支撐。此挫曲拘束支撐是藉以鋼管及混凝土或灰泥將承受軸力之芯材拘束，防止面外變形或挫曲，並且塑性變形，而使建築或橋樑構造物之耐震、隔震性能提高。

挫曲拘束部支撐記載於例如專利文獻1，以第1補強材及第2補強材使芯材之挫曲強度提高。

先行技術文獻 專利文獻

專利文獻1 日本專利公開公報2010-168865號

發明概要

然而，在專利文獻1之挫曲拘束支撐中，雖然可提高挫曲強度，但由於為於芯材之周圍焊接補強材且從其外側進一步以補強材覆蓋之非常複雜的構造，故導致成本高。

本發明提供可抑制成本且可提高降伏強度、挫曲強度之挫曲拘束支撐、及具有其之承載構造物。

本發明第1態樣之挫曲拘束支撐包含有芯材、拘束構件、填充材及1對第1補強構件，該芯材是沿著軸線延伸且形成板狀；該拘束構件是沿著前述軸線延伸，在使前述芯材之前述軸線之兩端部突出之狀態下，將該芯材從外周側覆蓋；該填充材是填充於前述拘束構件與前述芯材之間；該1對第1補強構件是安裝於該芯材且形成板狀，而在前述芯材之前述軸線之方向之前述兩端部側將該芯材從板寬方向之兩側包夾。

根據此種挫曲拘束支撐，藉於芯材之端部側設第1補強構件，可使在此端部側之位置之截面積增大，而可提高芯材之軸承載、彎曲承載。再者，由於將板狀第1補強構件僅安裝於芯材，故製作容易。

又，在本發明第2態樣之挫曲拘束支撐中，在上述第1態樣之前述芯材亦可於厚度方向相互分開而設置1對，又，該挫曲拘束支撐亦可更包含有配設在前述軸線之方向之前述兩端部側跨越1對前述芯材之間而連接該等1對前述芯材的第2補強構件。

如此，可以1對芯材承受載重，並且，藉於芯材 間設第2補強構件，可進一步提高在芯材端部之軸承載、彎曲承載。

再者，本發明第3態樣之承載構造物包含有框架、複數安裝構件、及如申請專利範圍第1或2項記載之挫曲拘束支撐，該框架是外形形成矩形之框狀；該複數安裝構件是設成從前述框架伸出至內側；該如申請專利範圍第1或2項記載之挫曲拘束支撐是跨越前述複數安裝構件中相互對向之前述諸安裝構件之間而設；又，於前述安裝構件分別形成有從該安裝構件之端面朝前述框架延伸而於設前述挫曲拘束支撐之際可插入前述1對第1補強構件之縫隙。

根據此種承載構造物，藉於安裝構件形成有可插入第1補強構件之縫隙，在預先於框架設有安裝構件之狀態下，可從框架之面外方向將第1補強構件設置於安裝構件。

根據第1態樣之挫曲拘束支撐，藉將第1補強構件安裝於芯材，可抑制成本，並且提高在芯材之端部側之位置之降伏強度或挫曲強度。

根據第2態樣之挫曲拘束支撐，可以1對芯材及第2補強構件，進一步提高在芯材之端部側之位置之降伏強度或挫曲強度。

根據第3態樣之承載構造物，以安裝構件之縫隙，可易將挫曲拘束支撐設於框架，謀求施工性提高，而可減低施工工數。

1，21‧‧‧挫曲拘束支撐

5，25‧‧‧芯材

6‧‧‧拘束構件

7‧‧‧端部蓋

8‧‧‧填充材

10，30‧‧‧端連接板

11‧‧‧跨接板

100，110‧‧‧承載構造物

105‧‧‧框架

105a‧‧‧角部份

106‧‧‧縱框

107‧‧‧橫框

108‧‧‧角牽板

109‧‧‧縫隙

P‧‧‧軸線

圖1A是顯示本發明第1實施形態之挫曲拘束支撐之側視圖。

圖1B是顯示本發明第1實施形態之挫曲拘束支撐之上視圖。

圖1C是顯示本發明第1實施形態之挫曲拘束支撐之垂直相交於軸線之截面的截面圖，是顯示圖1A之A-A截面之圖。

圖2A是顯示本發明第2實施形態之挫曲拘束支撐之側視圖。

圖2B是顯示本發明第2實施形態之挫曲拘束支撐之上視圖。

圖2C是顯示本發明第2實施形態之挫曲拘束支撐之垂直相交於軸線之截面的截面圖，是顯示圖2A之B-B截面之圖。

圖3是顯示將本發明第1實施形態之挫曲拘束支撐組入框架之狀態的側視圖。

圖4是顯示將本發明第1實施形態之挫曲拘束支撐組入框架之承載構造物的立體圖，是放大角牽板周邊而顯示之圖。

圖5是顯示將本發明第2實施形態之挫曲拘束支撐組入框架之承載構造物的立體圖，是放大角牽板周邊而顯示之圖。

用以實施發明之形態 第1實施形態

以下，就本發明第1實施形態之挫曲拘束支撐11作說明。

挫曲拘束支撐1是在例如建築、橋樑構造物中用於對角拉條等，以提高該等耐震、隔震性能。

如圖1A、圖1B、圖1C所示，此挫曲拘束支撐1包含有沿著軸線P延伸之1對芯材5、將1對芯材在軸線P之方向之兩端部突出之狀態下從外周側覆蓋之拘束構件6、填充於拘束構件6與一對芯材5之間之填充材8。

再者，此挫曲拘束支撐1具有安裝於1對芯材5之1對端連接板10(第1補強構件)、配設於一對芯材5之間之跨接板11(第2補強構件)。

如此，本實施形態之挫曲拘束支撐1為具有2個芯材5之雙芯板型。

1對芯材5沿著軸線P延伸，並且各芯材5形成板狀。又，該等芯材5於自身板厚方向相互分開而設置。

拘束構件6是以鋼管為材料，在本實施形態中，如圖1C所示，形成角筒狀，例如，亦可形成圓筒狀。又，於此拘束構件6之軸線P方向之兩端部設有閉塞開口之端部蓋7。又，一對芯材5在在此端部蓋7於軸線P方向貫穿之狀態下，在拘束構件6之內部設於上述板厚方向、及垂直相交於板厚方向之板寬方向之正中央位置。

填充材8是混凝土或灰泥等，將芯材5保持成可對拘束構件6往軸線P方向相對移動，而可抑制芯材5往軸線P 方向以外之方向之變形，並且芯材5之軸力不致往拘束構件6傳達。

一對端連接板10於芯材5安裝成在芯材5之軸線P之方向之兩端部側之位置，從芯材5之板寬方向之兩側包夾1對芯材5。即，在板寬方向之兩側連接1對芯材5。又，各端連接板10形成板狀，設成從芯材5之軸線P方向之端部，於軸線P方向突出。

又，在本實施形態中，該等端連接板10藉設於芯材5之突出至拘束構件6之外部的部份，而配設於拘束構件6之外部。

跨接板11是在芯材5之軸線P之方向的兩端部側跨越1對芯材5之間配設以將該等1對芯材5連接且構成板狀的構件。

再者，在本實施形態中，此跨接板11藉在端部蓋7於軸線P方向貫穿，而跨越拘束構件6之內外配設。

在此種挫曲拘束支撐1中，可以1對芯材5承受載重，並且，於芯材5之端部側安裝端連接板10，藉此，可增大在此端部側之位置之芯材5的截面積，而可提高芯材5之軸承載、彎曲承載。

又，如此，端連接板10僅對芯材5以例如焊接等安裝，便可提高軸承載、彎曲承載，製作容易。

再者，在本實施形態中，由於端連接板10設成配設於拘束構件6之外部，故可更易安裝於芯材5。

又，以跨接板11亦可提高在芯材5之端部側之位 置的軸承載及彎曲承載。

在此，若跨越拘束構件6之內外而配置端連接板10時，對填充材8，需確保某程度之澆置厚度。因此，產生拘束構件6之外徑增大之問題。

然而，此點在本實施形態中，藉為雙芯型之挫曲拘束支撐1，可設跨接板11，相較於芯材5為1個時，可增大芯材5之軸承載、彎曲承載。因而，即使不將端連接板10跨越拘束構件6之內外來配設，仍可獲得足夠之軸承載及彎曲承載。結果，藉將端連接板10配設於拘束構件6之外部，可縮小拘束構件6之外徑，而可謀求材料費減低或省空間化。

根據本實施形態之挫曲拘束支撐1，藉將端連接板10安裝於芯材5，可抑制成本，並且可提高在芯材5端部之降伏強度或挫曲強度。

此外，在本實施形態中，跨接板11跨越拘束構件6之內外配設，但不限於此種構造，亦可僅配設於拘束構件6之外部或拘束構件6之內部。

又，關於端連接板10，亦可跨越拘束構件6之內外配設。

第2實施形態

接著，參照圖2A、圖2B、圖2C，就本發明第2實施形態之挫曲拘束支撐21作說明。

於與第1實施形態共通之構成要件附上同一標號，省略詳細說明。

本實施形態之挫曲拘束支撐21為具有1個芯材25之單 芯型。即，本實施形態之挫曲拘束支撐21不具有跨接板11。

如圖2C所示，芯材25在拘束構件6之內部，設於上述板厚方向、板寬方向之正中央位置。

1對端連接板30是與第1實施形態之端連接板10約略相同之構件，在本實施形態中，跨越拘束構件6之內外貫穿端部蓋7而設。

根據本實施形態之挫曲拘束支撐21，可以1對端連接板30，在軸線P方向之端部側之位置增大芯材25之截面積，提高芯材25之軸承載、彎曲承載。是故，根據此種簡單之構造，製作容易，可抑制成本，並且可提高在芯材25之端部側之降伏強度或挫曲強度。

此外，端連接板30跨越拘束構件6之內外配設，但不限於此種構造，亦可與第1實施形態同樣地，僅配設於拘束構件6之外部。

接著，參照圖3及圖4，就組入第1實施形態之挫曲拘束支撐1之承載構造物100作說明。

承載構造物100具有形成外形是矩形之框狀的框架105、設於框架105之各角部份105a之角牽板108(安裝構件)、藉由角牽板108而設於框架105之挫曲拘束支撐1。

框架105具有於上下方向延伸且相互地於水平方向左右分開而設置之2根縱框106、將該等縱框106分別在上下連接之2根橫框107，藉此，於縱框106與橫框107之連接部份形成有角部份105a。

角牽板108是在框架105之角部份105a設成跨越 縱框106與橫框107之間而於框架105之內側設成伸出至斜上方(或下方)且形成板狀的構件。又，該等角牽板108以例如焊接等接合於縱框106及橫框107。

又，於此角牽板108從朝向斜上方之端面朝框架105之角部份105a延伸之2個縫隙109上下相互分開而形成。該等2個縫隙109形成如後述於將挫曲拘束支撐1設於框架105之際1對端連接板10可從芯材5之板厚方向恰好插入的尺寸。

挫曲拘束支撐1設成跨越該等角牽板108之間，軸線P對上下方向、左右方向傾斜，而連結位於框架105之對角線上之2個角牽板108。又，1對端連接板10以與縫隙109之內面於板厚方向對向之狀態插入至1對縫隙109，該等1對端連接板10與角牽板108以填角熔焊或螺栓等接合。即，在接合前之狀態下，挫曲拘束支撐1對框架105可於框架105之面外方向(芯材5之板厚方向)相對地移動。

根據此種承載構造物100，藉於角牽板108形成有可插入端連接板10之縫隙109，在預先於框架105設角牽板108之狀態下，可從框架105之面外方向將端連接板10設置於角牽板108。因而，可易將挫曲拘束支撐1組入框架105，而可藉施工性提高，減低施工工數。

在此，如圖5所示，承載構造物110亦可為將第2實施形態之挫曲拘束支撐21組入框架105之承載構造物。此時，亦同樣地，可易將挫曲拘束支撐21設於框架105，而可減低施工工數。

此外，在框架105中，角牽板設成在縱框106及橫框107之延伸方向之中途位置，伸出至框架105之內側。包含此種角牽板在內，亦可於相互對向之角牽板間設挫曲拘束支撐1、21。即，不限挫曲拘束支撐1、21設於角部份105a之間之情形。

以上，說明了本發明之較佳實施形態，本發明不限於上述實施形態。在不脫離本發明之旨趣之範圍，可進行結構之附加、省略、置換及其他變更。本發明非以前述說明限定，僅以附加之申請專利範圍之範圍限定。

產業上之可利用性

本發明是有關於吸收因地震等引起之激發力之挫曲拘束支撐、及具有其之承載構造物。根據本發明之挫曲拘束支撐及承載構造物，藉將第1補強構件(端連接板)安裝於芯材，可抑制成本，並且可在芯材之端部側，提高降伏強度或挫曲強度。

1‧‧‧挫曲拘束支撐

5‧‧‧芯材

6‧‧‧拘束構件

7‧‧‧端部蓋

10‧‧‧端連接板

11‧‧‧跨接板

100‧‧‧承載構造物

105‧‧‧框架

105a‧‧‧角部份

106‧‧‧縱框

107‧‧‧橫框

108‧‧‧角牽板

109‧‧‧縫隙

P‧‧‧軸線

Claims (2)

1. 一種挫曲拘束支撐，包含有：芯材，沿著軸線延伸且形成板狀；拘束構件，沿著前述軸線延伸，在使前述芯材之前述軸線之兩端部突出之狀態下，將該芯材從外周側覆蓋；填充材，填充於前述拘束構件與前述芯材之間；及一對第一補強構件，在前述芯材之前述軸線之方向之前述兩端部側，以將該芯材從板寬方向之兩側包夾的方式，安裝於該芯材且形成板狀，前述芯材於板厚方向相互隔開地設置一對，該挫曲拘束支撐更包含有第二補強構件，該第二補強構件是在前述軸線的方向之前述兩端部側跨越一對前述芯材之間配設，且連接該等一對前述芯材，前述第一補強構件是只設在前述芯材之突出至前述拘束構件之外部的部份。
2. 一種承載構造物，包含有：框架，外形形成矩形之框狀；複數個安裝構件，以從前述框架朝內側伸出的方式設置；及如申請專利範圍第1項記載之挫曲拘束支撐，跨越前述複數個安裝構件中相互對向之前述安裝構件彼此之間而設； 於前述安裝構件分別形成有從該安裝構件之端面朝前述框架延伸而於設置前述挫曲拘束支撐之際可插入前述一對第一補強構件之縫隙。