JP2000328669A - 座屈防止鋼管を備えたブレース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブレース材や鋼管が多少変形していても、補
強鋼管をブレース材に装着することができる、ブレース
を提供する。 【解決手段】 本発明のブレースは、鉄骨製のブレース
材３と、このブレース材を半径方向に間隔をおいて取り
囲む鋼管４と、この鋼管に分配配置され、半径方向外側
から鋼管にねじ込まれた多数のボルト５とを備えてい
る。このボルトはその半径方向内側の先端がブレース材
に対して小さな隙間を有するかまたは接触するようにね
じ込まれている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、座屈防止鋼管を備
えたブレースに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば特開平７−３２４３７７号公報に
より、鉄骨造建物または鉄骨鉄筋コンクリート造建物の
柱梁架構のための耐震要素としてのアンボンド鉄骨ブレ
ースが知られている。このアンボンド鉄骨ブレースのブ
レース材の外周には、ほぼ外接する口径の鋼管が座屈補
剛材としてかぶせてあり、この鋼管は少なくとも１箇所
においてブレース材に止着されている。ブレース材に過
大の圧縮力が作用すると、ブレース材と鋼管の接触点に
おいてブレース材は鋼管による拘束力を受けて撓みを抑
制され、座屈が防止される。

【０００３】このアンボンド鉄骨ブレースの場合には、
鋼管がブレース材にほぼ外接する口径を有するので、ブ
レース材または鋼管が少しでも変形している（初期撓み
を有する）と、鋼管をブレース材にかぶせることが不可
能である。従って、このブレース材と鋼管を高い精度で
製作する必要があり、運搬や取扱いの際ブレース材と鋼
管が変形しないように注意を払う必要がある。更に、既
設のブレースを鋼管で補強する場合にブレース材が既に
変形していると、鋼管をかぶせる前にブレース材の変形
を矯正する必要があり、これは非常に面倒でかつ困難な
作業である。

【０００４】一方、ブレース材と鋼管の隙間が大きい場
合にはコンクリートを充填して座屈を抑制できるように
構成されているアンボンドブレースがある。しかし、コ
ンクリートとの付着を切るためにブレース表面に絶縁材
を塗布したり、隙間にコンクリートを充填するためにコ
ンクリートの漏れを防止する作業が必要となり、製作に
手間がかかる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
欠点に鑑み、本発明の課題は、ブレース材や鋼管が多少
変形していても、また、それらの隙間が大きくても補強
鋼管をブレース材に簡単に装着することができる、ブレ
ースを提供することである。

【０００６】本発明の他の課題は、軸方向の圧縮荷重を
受けたときに、ブレース材がその全長にわたって鋼管に
よって均一に支持および補強され、座屈が防止される、
ブレースを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明によるブレースは、鉄骨製のブレース材と、
このブレース材を半径方向に間隔をおいて取り囲む鋼管
と、この鋼管に分散配置され、半径方向外側から鋼管に
ねじ込まれた多数のボルトとを備え、このボルトの半径
方向内側の先端がブレース材に対して小さな隙間を有す
るかまたは接触するように、ボルトがねじ込まれている
ことを特徴とする。

【０００８】この場合、ブレース材が軸方向にわたって
均一に鋼管によって支持されるようにするために、ボル
トが鋼管の軸方向において一定の間隔をおいて配置され
ていることが望ましい。更に、ボルトとブレース材の摩
擦を小さくするために、ボルトの半径方向内側の先端が
丸められていることが望ましい。更に、ボルトがダブル
ナットによって鋼管に保持され、ボルトのねじ込み後、
このダブルナットの止めナットが鋼管に固定されている
と、ボルトの弛みが防止され、ボルトが鋼管に確実に保
持される。

【０００９】

【作用】本発明によるブレースの場合、多数のボルトが
鋼管に分散配置され、ボルトの先端がブレース材に対し
て小さな隙間を有するかまたは接触するように、ねじ込
みを調節可能である。従って、地震等によって軸方向の
圧縮荷重を受けたときに、ブレース材がその全長にわた
ってボルトを介して鋼管に均一に支持される。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、図を参照して本発明の実施
の形態を詳しく説明する。

【００１１】図１は、本発明によるブレース１を二点鎖
線で示した建物の柱梁架構２に適用した例を示してい
る。図２はこのブレース１のＩＩ−ＩＩ線に沿った横断
面図であり、図３は図２のブレースをＩＩＩ−ＩＩＩ線
に沿って切断した縦断面図であり、図４は図２のブレー
スの部分拡大図である。

【００１２】本発明によるブレース１は鉄骨製のブレー
ス材３と、このブレース材３を半径方向外側から間隔を
おいて包囲する鋼管４を備えている（図２参照）。ブレ
ース材３は図示ではチャンネル鋼で補強したＨ形鋼から
なっているが、いろいろな横断面形状のチャンネル鋼ま
たはアングル鋼のような形鋼またはその組合せからなっ
ていてもよい。鋼管４は図示では四角形の管であるが、
他の多角形の管でも円形の管でもよい。ブレースを新規
設置する場合には、この鋼管４は図示のように最初から
閉断面の管であるが、既設のブレースに設置する場合に
は、２つ割りになっていて、現場で溶接またはボルト接
合することにより、閉断面の管が形成され、ブレース材
３を包囲するよう取付けられる。ブレース材３はその両
端が柱梁架構２に直接接合されるかあるいは例えば定着
用鉄筋によって柱梁架構２に定着されている。

【００１３】この鋼管４には多数のボルト５が半径方向
外側からねじ込まれている。ボルト５は図４に拡大して
示すように、その半径方向内側の先端がブレース材３に
対して小さな隙間ｃを有するかまたは接触するように鋼
管４にねじ込まれ、ダブルナット６によって保持されて
いる。ねじ込んだ後で、ダブルナット６の止めナット６
ａを締めて鋼管４に溶接固定すると（点付け溶接個所６
ｂ参照）、ボルト５が弛み止めされる。ボルトの半径方
向内側の先端は丸められている。それによって、地震等
の際にブレース部材３が引張力や圧縮力を受けて伸縮す
るときに、ブレースとボルト先端との間の摩擦が小さく
なり、いわゆるアンボンド作用が良好に発揮される。

【００１４】ボルト５は鋼管４の周方向と軸方向におい
て多数分配させて配置されている。このボルト５は軸方
向において好ましくは一定の間隔（ピッチ）をおいて配
置されている。更に、鋼管４は少なくとも１箇所でブレ
ース材３に止着可能である。この止着は例えば鋼管４と
ブレース材３を横方向に貫通する棒によって行われる。

【００１５】上記構造のブレース１を新規設置する場合
には、ブレース材３と鋼管４を現場まで分けて運搬する
ことができる。そして、現場で鋼管４にブレース材３を
挿入して組み立て、ブレース材３の両端を柱梁架構２に
取付ける。

【００１６】既設のブレース材３に鋼管４を装着する場
合には、２つ割りにされた鋼管４をブレース材３にかぶ
せ、溶接またはボルト接合することによって閉じた鋼管
４を形成する。

【００１７】次に、ボルト５の先端がブレース材３に触
れるか触れない程度に、全部のボルト５を締め、ダブル
ナット６の止めナット６ａを鋼管４に点付け溶接するこ
とによって、ボルト５を固定する。それによって、ブレ
ース材３がボルト５を介して、全長にわたっておよび全
周にわたって均一に鋼管４に支持される。

【００１８】本発明によるブレースの場合には、ブレー
ス材３が変形しているときでも、鋼管４をブレース材３
に装着することができる。というのは、鋼管がブレース
材に外接しないで、半径方向に間隔をおいてブレース材
を取り囲むからである。更に、鋼管がボルトを介してブ
レース材から伝達される力を受け止めるので、ブレース
材が鋼管によって補強され、ブレース材の座屈を防止す
ることができる。更に、分散配置された多数のボルトに
よってブレース材を支えるので、変形したブレース材で
も、応力を集中させないで分散支持することができる。

【００１９】上記の実施の形態において、用途に応じ
て、ボルト５のピッチと鋼管４の強度を決定することが
できる。

【００２０】ボルトピッチを大きくすると、その間でブ
レース材が座屈するが、ブレース材と座屈補剛材（鋼
管）の隙間の大きさを適切に設ければ、鋼管管壁が座屈
によるたわみを抑制するため、耐力を低下することなく
地震エネルギーを吸収することができ、優れた耐震性能
を発揮する。この場合、ボルト本数が低減でき、更に製
作施工手間も軽減され、経済性が向上する。

【００２１】

【発明の効果】本発明によるブレースは、鋼管が半径方
向に間隔おいてブレース材を取り囲んでいるので、ブレ
ース材や鋼管が多少変形していても、鋼管をブレース材
にかぶせることができる。更に、鋼管がボルトを介して
ブレース材から伝達される力を受け止めるので、ブレー
ス材が鋼管によって補強され、ブレース材の座屈を防止
することができる。更に、ボルトが分散配置されている
ので、ブレース材をその全体にわたって均一に支持する
ことができ、変形しているブレース材の場合でも応力が
集中することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるブレースを建物の柱梁架構に適用
した例を示す。

【図２】図１に示したブレースのＩＩ−ＩＩ線に沿った
横断面図である。

【図３】図２のブレースをＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切
断した縦断面図である。

【図４】図２のブレースの部分拡大図である。

【符号の説明】

１ ブレース ２ 柱梁架構 ３ ブレース材 ４ 鋼管 ５ ボルト ６ ダブルナット ６ａ 止めナット ｃ 隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 貫井 泰 東京都千代田区内幸町１−１−８ 東京電 力株式会社建設部内 (72)発明者 横山 治男 東京都千代田区内幸町１−１−８ 東京電 力株式会社建設部内 (72)発明者 上山 等 東京都千代田区内幸町２−１−４ 東電設 計株式会社建築本部内 (72)発明者 青柳 隆之 東京都千代田区内幸町２−１−４ 東電設 計株式会社建築本部内 (72)発明者 金子 洋文 千葉県印西市大塚１−５−１ 株式会社竹 中工務店技術研究所内 (72)発明者 小林 道和 千葉県印西市大塚１−５−１ 株式会社竹 中工務店技術研究所内 Ｆターム(参考） 2E125 AA04 AA14 BB08 BB16 BB18 BC09 BD01 BE08 BF06 BF08

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄骨製のブレース材と、このブレース材
   を半径方向に間隔をおいて取り囲む鋼管と、この鋼管に
   分散配置され、半径方向外側から鋼管にねじ込まれた多
   数のボルトとを備え、このボルトの半径方向内側の先端
   がブレース材に対して小さな隙間を有するかまたは接触
   するように、ボルトがねじ込まれていることを特徴とす
   るブレース。
2. 【請求項２】 ボルトが鋼管の軸方向において一定の間
   隔をおいて配置されていることを特徴とする請求項１記
   載のブレース。
3. 【請求項３】 ボルトの半径方向内側の先端が丸められ
   ていることを特徴とする請求項１または２記載のブレー
   ス。
4. 【請求項４】 ボルトがダブルナットによって鋼管に保
   持され、ボルトのねじ込み後、このダブルナットの止め
   ナットが鋼管に固定されていることを特徴とする請求項
   １〜３のいずれか一つに記載のブレース。