JPH07324378A - アンボンド鉄骨ブレース - Google Patents
アンボンド鉄骨ブレースInfo
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- JPH07324378A JPH07324378A JP12040394A JP12040394A JPH07324378A JP H07324378 A JPH07324378 A JP H07324378A JP 12040394 A JP12040394 A JP 12040394A JP 12040394 A JP12040394 A JP 12040394A JP H07324378 A JPH07324378 A JP H07324378A
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- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 81
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- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims 1
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Landscapes
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 鉄骨造又は鉄骨鉄筋コンクリート造建物にお
ける柱梁架構の耐震要素として使用されるアンボンド鉄
骨ブレースを提供する。 【構成】 鉄骨ブレース１の外周に座屈補剛材としての
プレストレストコンクリート２又は鋼繊維入りコンクリ
ートが設けられ、鉄骨ブレース１とプレストレストコン
クリート２又は鋼繊維入りコンクリートとの接触面にア
ンボンド処理が施されている。 【効果】 補剛材としてプレストレストコンクリート２
等が使用されるので、座屈補剛性能が向上された高品質
で、しかも施工性に優れた鉄骨ブレースが提供される。
ける柱梁架構の耐震要素として使用されるアンボンド鉄
骨ブレースを提供する。 【構成】 鉄骨ブレース１の外周に座屈補剛材としての
プレストレストコンクリート２又は鋼繊維入りコンクリ
ートが設けられ、鉄骨ブレース１とプレストレストコン
クリート２又は鋼繊維入りコンクリートとの接触面にア
ンボンド処理が施されている。 【効果】 補剛材としてプレストレストコンクリート２
等が使用されるので、座屈補剛性能が向上された高品質
で、しかも施工性に優れた鉄骨ブレースが提供される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、鉄骨造又は鉄骨鉄筋
コンクリート造建物における柱梁架構の耐震要素として
使用されるアンボンド鉄骨ブレースに関する。
コンクリート造建物における柱梁架構の耐震要素として
使用されるアンボンド鉄骨ブレースに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、柱梁架構の耐震要素として種々な
形状、構造のブレースが採用されている。とりわけ、近
年では、鉄骨ブレースの座屈を防止し、鋼材量の減少と
架構の塑性変形能力を高める目的で鉄骨ブレースを鉄筋
コンクリート等の座屈補剛材で補剛したアンボンド鉄骨
ブレースが多用されるようになった。例えば、特開平２
−１０１２３８号及び同６−３３５１１号公報には、そ
れぞれ鋼材の外周の長手方向にアンボンド材を介してコ
ンクリートで覆った構成のアンボンド鉄骨ブレースが記
載されている。
形状、構造のブレースが採用されている。とりわけ、近
年では、鉄骨ブレースの座屈を防止し、鋼材量の減少と
架構の塑性変形能力を高める目的で鉄骨ブレースを鉄筋
コンクリート等の座屈補剛材で補剛したアンボンド鉄骨
ブレースが多用されるようになった。例えば、特開平２
−１０１２３８号及び同６−３３５１１号公報には、そ
れぞれ鋼材の外周の長手方向にアンボンド材を介してコ
ンクリートで覆った構成のアンボンド鉄骨ブレースが記
載されている。
【０００３】現在のアンボンドブレースは、平鋼を主材
としたものが主流となっており、ホテルの戸境壁等に使
用されている。しかし、平鋼ブレースでは負担可能な軸
力の大きさに限度があり、より大きな軸力を分担させる
には無理が生ずる。そこで最近では、図７に示したよう
な比較的大きいＨ形鋼１を主材に使用して鉄筋コンクリ
ート１３で補剛したアンボンド鉄骨ブレースが採用さ
れ、前記の欠点を補っている。
としたものが主流となっており、ホテルの戸境壁等に使
用されている。しかし、平鋼ブレースでは負担可能な軸
力の大きさに限度があり、より大きな軸力を分担させる
には無理が生ずる。そこで最近では、図７に示したよう
な比較的大きいＨ形鋼１を主材に使用して鉄筋コンクリ
ート１３で補剛したアンボンド鉄骨ブレースが採用さ
れ、前記の欠点を補っている。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】上記図７のアンボン
ド鉄骨ブレースのように断面が大きなＨ形鋼１に鉄筋コ
ンクリート１３で補剛したアンボンド鉄骨ブレースの強
度は、当該コンクリートの曲げひび割れ強度で決まる
が、鉄筋コンクリートのみでは強度が不足して座屈補剛
性能が悪く、その点が問題とされている。
ド鉄骨ブレースのように断面が大きなＨ形鋼１に鉄筋コ
ンクリート１３で補剛したアンボンド鉄骨ブレースの強
度は、当該コンクリートの曲げひび割れ強度で決まる
が、鉄筋コンクリートのみでは強度が不足して座屈補剛
性能が悪く、その点が問題とされている。
【０００５】したがって、本発明の目的は、鉄筋コンク
リートの品質、施工性に優れ、座屈補剛性能が向上され
たアンボンド鉄骨ブレースを提供することにある。
リートの品質、施工性に優れ、座屈補剛性能が向上され
たアンボンド鉄骨ブレースを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段して、第１の発明に係るアンボンド鉄骨ブレー
スは、鉄骨ブレース１の外周に座屈補剛材としてプレス
トレストコンクリート２を設け、鉄骨ブレース１とプレ
ストレストコンクリート２との接触面にアンボンド処理
を施した。
めの手段して、第１の発明に係るアンボンド鉄骨ブレー
スは、鉄骨ブレース１の外周に座屈補剛材としてプレス
トレストコンクリート２を設け、鉄骨ブレース１とプレ
ストレストコンクリート２との接触面にアンボンド処理
を施した。
【０００７】前記プレストレストコンクリート２の内部
の鉄筋３は、両端部の割裂を発生し易い部分のフープ筋
３ｂのピッチを密な構成としたことや、プレストレスト
コンクリート２の端部を、端部金物８によって補強した
ことも特徴とする。また、第２の発明は、鉄骨ブレース
の外周に、座屈補剛材として鋼繊維入りコンクリート９
を設けたことを特徴とする。
の鉄筋３は、両端部の割裂を発生し易い部分のフープ筋
３ｂのピッチを密な構成としたことや、プレストレスト
コンクリート２の端部を、端部金物８によって補強した
ことも特徴とする。また、第２の発明は、鉄骨ブレース
の外周に、座屈補剛材として鋼繊維入りコンクリート９
を設けたことを特徴とする。
【０００８】
【作用】柱梁架構に負荷される地震等の水平入力は、鉄
骨ブレース１の軸力（軸圧縮応力、軸引張応力）として
のみ処理し、座屈補剛材としてのプレストレストコンク
リート２又は鋼繊維入りコンクリート９へは一切力を伝
えない。鉄骨ブレース１が過大な軸圧縮力を受けて座屈
の挙動を呈する状況になると、鉄骨ブレース１はプレス
トレストコンクリート２（又は鋼繊維入りコンクリート
９）による強力な拘束力を受けて補剛され、座屈が防止
され、大きな耐力を発揮する。ちなみに、鉄骨ブレース
として大きさが１００×１００×６×８mm、長さが１６
００mm余のＨ形鋼を使用し、これを横断面の１辺が１８
０mm、長さが１４２５mmのコンクリートに、プレストレ
スト力：２３kg／cm2 を導入したプレストレストコンク
リート２で補剛した試験体について加力実験を行なった
水平力−層間変位角関係を図４Ａのグラフに示し、同じ
大きさの鉄骨ブレースを横断面の一辺の大きさが同じ１
８０mmの鉄筋コンクリートで補剛した試験体について加
力実験を行なった水平力−層間変位角関係を図４Ｂのグ
ラフに示した通りであり、両者を比べると、図４Ａのプ
レストレストコンクリート２で補剛した場合の方が耐力
が増強し、全体座屈に関する補剛性能が高められてい
る。
骨ブレース１の軸力（軸圧縮応力、軸引張応力）として
のみ処理し、座屈補剛材としてのプレストレストコンク
リート２又は鋼繊維入りコンクリート９へは一切力を伝
えない。鉄骨ブレース１が過大な軸圧縮力を受けて座屈
の挙動を呈する状況になると、鉄骨ブレース１はプレス
トレストコンクリート２（又は鋼繊維入りコンクリート
９）による強力な拘束力を受けて補剛され、座屈が防止
され、大きな耐力を発揮する。ちなみに、鉄骨ブレース
として大きさが１００×１００×６×８mm、長さが１６
００mm余のＨ形鋼を使用し、これを横断面の１辺が１８
０mm、長さが１４２５mmのコンクリートに、プレストレ
スト力：２３kg／cm2 を導入したプレストレストコンク
リート２で補剛した試験体について加力実験を行なった
水平力−層間変位角関係を図４Ａのグラフに示し、同じ
大きさの鉄骨ブレースを横断面の一辺の大きさが同じ１
８０mmの鉄筋コンクリートで補剛した試験体について加
力実験を行なった水平力−層間変位角関係を図４Ｂのグ
ラフに示した通りであり、両者を比べると、図４Ａのプ
レストレストコンクリート２で補剛した場合の方が耐力
が増強し、全体座屈に関する補剛性能が高められてい
る。
【０００９】
【実施例】次に、図示した本発明の実施例を説明する。
図１と図２は本発明の第１実施例であるアンボンド鉄骨
ブレースを示し、図３は前記ブレースを建物の柱梁架構
へ適用した例を示している。このアンボンド鉄骨ブレー
スは、主材として大きさが３００×３００×１２×２５
mmのＨ形鋼１を使用し、その外周に座屈補剛材として、
断面の一辺が５５０mmの正方形に形成したプレストレス
トコンクリート２が設けられている。Ｈ形鋼１とプレス
トレストコンクリート２との接触面間には、図示を省略
したポリエチレンフィルム等によるアンボンド処理が施
されている。
図１と図２は本発明の第１実施例であるアンボンド鉄骨
ブレースを示し、図３は前記ブレースを建物の柱梁架構
へ適用した例を示している。このアンボンド鉄骨ブレー
スは、主材として大きさが３００×３００×１２×２５
mmのＨ形鋼１を使用し、その外周に座屈補剛材として、
断面の一辺が５５０mmの正方形に形成したプレストレス
トコンクリート２が設けられている。Ｈ形鋼１とプレス
トレストコンクリート２との接触面間には、図示を省略
したポリエチレンフィルム等によるアンボンド処理が施
されている。
【００１０】図中符号１０がφ＝１１のＰＣ鋼棒であ
り、このＰＣ鋼棒１０の端部には、コンクリート１３を
若干覆う形の端部金物８が設けられている。同端部金物
８によってもコンクリート１３は拘束され補剛効果が高
められる。図中符号３は、前記Ｈ形鋼１とＰＣ鋼棒１０
の外周に配筋された鉄筋籠である。これは、主筋３ａの
外周全体に亘り約１００mmのピッチでフープ筋３ｂ（φ
＝３．２）が巻装されて成るが、両端部の割裂を生じ易
い部分は、強度を高めるため短い補強筋３ｃを配筋した
上で、フープ筋３ｂがピッチを密にして（ピッチ＝５０
mm）多く配筋されている。なお、Ｈ形鋼１のうちプレス
トレストコンクリート２から突き出た両端部は、柱梁架
構との接合部１ａに加工されている。かくして、コンク
リート１３を打設し強度を発現した後に、前記ＰＣ鋼棒
１０をナット１１で締付けることにより、所定大きさの
プレストレスト力を導入したプレストレストコンクリー
ト２が鉄骨ブレース１に設けられている。
り、このＰＣ鋼棒１０の端部には、コンクリート１３を
若干覆う形の端部金物８が設けられている。同端部金物
８によってもコンクリート１３は拘束され補剛効果が高
められる。図中符号３は、前記Ｈ形鋼１とＰＣ鋼棒１０
の外周に配筋された鉄筋籠である。これは、主筋３ａの
外周全体に亘り約１００mmのピッチでフープ筋３ｂ（φ
＝３．２）が巻装されて成るが、両端部の割裂を生じ易
い部分は、強度を高めるため短い補強筋３ｃを配筋した
上で、フープ筋３ｂがピッチを密にして（ピッチ＝５０
mm）多く配筋されている。なお、Ｈ形鋼１のうちプレス
トレストコンクリート２から突き出た両端部は、柱梁架
構との接合部１ａに加工されている。かくして、コンク
リート１３を打設し強度を発現した後に、前記ＰＣ鋼棒
１０をナット１１で締付けることにより、所定大きさの
プレストレスト力を導入したプレストレストコンクリー
ト２が鉄骨ブレース１に設けられている。
【００１１】従って、鉄骨ブレース１が座屈の挙動を呈
する状況になっても、鉄骨ブレース１はプレストレスト
コンクリート２による強力な拘束力を受けて補剛され、
ひび割れの発生が防止され、優れた補剛効果が発揮され
る。本実施例で、プレストレスト力：２３kg／cm2 を導
入した場合、プレストレストコンクリート２の引張強度
は５２．９kg／cm2 で、通常の鉄筋コンクリートの引張
強度２９．９kg／cm2に対して約２倍の強度を発揮す
る。導入するプレストレスト力を３０kg／cm2 、３５kg
／cm2 …と大きくすることにより、より優れた補剛効果
を奏する。
する状況になっても、鉄骨ブレース１はプレストレスト
コンクリート２による強力な拘束力を受けて補剛され、
ひび割れの発生が防止され、優れた補剛効果が発揮され
る。本実施例で、プレストレスト力：２３kg／cm2 を導
入した場合、プレストレストコンクリート２の引張強度
は５２．９kg／cm2 で、通常の鉄筋コンクリートの引張
強度２９．９kg／cm2に対して約２倍の強度を発揮す
る。導入するプレストレスト力を３０kg／cm2 、３５kg
／cm2 …と大きくすることにより、より優れた補剛効果
を奏する。
【００１２】上述のプレストレストコンクリート２で補
剛したアンボンド鉄骨ブレースは、図３のように、建物
の鉄骨柱４と鉄骨梁５で形成された架構の面内に、Ｈ形
鋼１のフランジが曲げを負担する向き（強軸）の配置
（梁鉄骨のウエブとＨ形鋼１のウエブとが平行な向き）
として、Ｈ形鋼１の両端が梁中央部の接合部材６及び架
構内隅部の接合部材７と夫々ウエブはボルト接合、フラ
ンジは溶接接合により組み入れて設置されている。但
し、ブレースとしての使用態様は図３の限りではなく、
従来一般に実施されているブレースと全く同様に適用さ
れる。
剛したアンボンド鉄骨ブレースは、図３のように、建物
の鉄骨柱４と鉄骨梁５で形成された架構の面内に、Ｈ形
鋼１のフランジが曲げを負担する向き（強軸）の配置
（梁鉄骨のウエブとＨ形鋼１のウエブとが平行な向き）
として、Ｈ形鋼１の両端が梁中央部の接合部材６及び架
構内隅部の接合部材７と夫々ウエブはボルト接合、フラ
ンジは溶接接合により組み入れて設置されている。但
し、ブレースとしての使用態様は図３の限りではなく、
従来一般に実施されているブレースと全く同様に適用さ
れる。
【００１３】
【第２実施例】図５と図６は、Ｈ形鋼１の外周に、座屈
補剛材として鋼繊維入り強化コンクリート９が設けられ
たアンボンド鉄骨ブレースを示している。鋼繊維入りコ
ンクリート９は、長さ２０〜３０mmの鋼繊維（図示は省
略）が、通常の配筋に必要な鉄筋と略同じ量（体積比で
１％ぐらい）コンクリートに混入されている。当該鋼繊
維入りの強化コンクリート９の引張強度は６３．４kg／
cm2 で、通常の鉄筋コンクリートの引張強度２９．９kg
／cm2 に対して２．１倍の強度を発揮し、優れた座屈補
剛性能を有するという作用効果を奏する。とりわけ、本
実施例によれば鉄筋を配筋する必要がないので、すこぶ
る施工性に優れる。
補剛材として鋼繊維入り強化コンクリート９が設けられ
たアンボンド鉄骨ブレースを示している。鋼繊維入りコ
ンクリート９は、長さ２０〜３０mmの鋼繊維（図示は省
略）が、通常の配筋に必要な鉄筋と略同じ量（体積比で
１％ぐらい）コンクリートに混入されている。当該鋼繊
維入りの強化コンクリート９の引張強度は６３．４kg／
cm2 で、通常の鉄筋コンクリートの引張強度２９．９kg
／cm2 に対して２．１倍の強度を発揮し、優れた座屈補
剛性能を有するという作用効果を奏する。とりわけ、本
実施例によれば鉄筋を配筋する必要がないので、すこぶ
る施工性に優れる。
【００１４】
【本発明が奏する効果】本発明によるアンボンド鉄骨ブ
レースには、補剛材としてプレストレストコンクリート
２又は鋼繊維入りコンクリート９が使用されているの
で、座屈補剛性能が向上された高品質で、しかも施工性
に優れたアンボンド鉄骨ブレースが提供される。その結
果、ブレースの適用限界を耐力ベースで拡大でき、事務
所ビルのコア部分等への適用度が広がるものと期待され
る。また、プレストレスト力を導入し又は鋼繊維入りコ
ンクリート９を使用したので、強度が大きい分だけ補剛
材の断面を従来に比して小さくでき、鋼材量を減少せし
めて施工コストの低減化にも寄与する。
レースには、補剛材としてプレストレストコンクリート
２又は鋼繊維入りコンクリート９が使用されているの
で、座屈補剛性能が向上された高品質で、しかも施工性
に優れたアンボンド鉄骨ブレースが提供される。その結
果、ブレースの適用限界を耐力ベースで拡大でき、事務
所ビルのコア部分等への適用度が広がるものと期待され
る。また、プレストレスト力を導入し又は鋼繊維入りコ
ンクリート９を使用したので、強度が大きい分だけ補剛
材の断面を従来に比して小さくでき、鋼材量を減少せし
めて施工コストの低減化にも寄与する。
【図１】本発明の第１実施例を示した全体図である。
【図２】Ａは図１の側面図、Ｂは図１のＩ−Ｉ矢視断面
図である。
図である。
【図３】柱梁架構への適用例を示した立面図である。
【図４】Ａは本発明の、Ｂは従来一般の鉄筋コンクリー
トで補剛されたアンボンド鉄骨ブレースの水平力−層間
変位角関係を示したグラフであり、各々の縦軸の水平力
は鉄骨ブレースの降伏軸力に対応する降伏荷重Ｐy で無
次元化され、圧縮側を正としている。横軸のＲは柱の回
転角に相当する。
トで補剛されたアンボンド鉄骨ブレースの水平力−層間
変位角関係を示したグラフであり、各々の縦軸の水平力
は鉄骨ブレースの降伏軸力に対応する降伏荷重Ｐy で無
次元化され、圧縮側を正としている。横軸のＲは柱の回
転角に相当する。
【図５】第２実施例を示した全体図である。
【図６】図５の側面図である。
【図７】従来例を示した立面図である。
１ 鉄骨ブレース（Ｈ形鋼） ２ プレストレストコンクリート ３ 鉄筋 ８ 端部金物 ９ 鋼繊維入りコンクリート
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 直幹 大阪市中央区本町四丁目１番13号 株式会 社竹中工務店大阪本店内 (72)発明者 東端 泰夫 千葉県印旛郡印西町大塚一丁目５番 株式 会社竹中工務店技術研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】鉄骨ブレースの外周に座屈補剛材としてプ
レストレストコンクリートが設けられ、鉄骨ブレースと
プレストレストコンクリートとの接触面にアンボンド処
理が施されていることを特徴とする、アンボンド鉄骨ブ
レース。 - 【請求項２】請求項１に記載したプレストレストコンク
リートの内部の鉄筋は、両端部の割裂を発生し易い部分
のフープ筋のピッチが密な構成とされていることを特徴
とする、アンボンド鉄骨ブレース。 - 【請求項３】請求項１に記載したプレストレストコンク
リートの端部は、端部金物によって補強されていること
を特徴とする、アンボンド鉄骨ブレース。 - 【請求項４】鉄骨ブレースの外周に座屈補剛材として鋼
繊維入りコンクリートが設けられ、鉄骨ブレースと鋼繊
維入りコンクリートとの接触面にアンボンド処理が施さ
れていることを特徴とする、アンボンド鉄骨ブレース。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12040394A JPH07324378A (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | アンボンド鉄骨ブレース |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12040394A JPH07324378A (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | アンボンド鉄骨ブレース |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07324378A true JPH07324378A (ja) | 1995-12-12 |
Family
ID=14785355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12040394A Pending JPH07324378A (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | アンボンド鉄骨ブレース |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07324378A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7174680B2 (en) | 2002-05-29 | 2007-02-13 | Sme Steel Contractors, Inc. | Bearing brace apparatus |
| US7185462B1 (en) | 2003-07-25 | 2007-03-06 | Sme Steel Contractors, Inc. | Double core brace |
| US7305799B2 (en) | 2002-05-29 | 2007-12-11 | Sme Steel Contractors, Inc. | Bearing brace apparatus |
| JP2011058264A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Fujita Corp | 座屈拘束ブレース |
| JP2011084900A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Fujita Corp | 座屈拘束ブレースの取付構造及びその構築方法 |
| US9447596B2 (en) | 2012-08-03 | 2016-09-20 | Nippon Steel & Sumikin Engineering Co., Ltd. | Axially yielding elasto-plastic hysteresis brace and vibration-damping steel-frame structure |
-
1994
- 1994-06-01 JP JP12040394A patent/JPH07324378A/ja active Pending
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| US7284358B2 (en) | 2002-05-29 | 2007-10-23 | Sme Steel Contractors, Inc. | Methods of manufacturing bearing brace apparatus |
| US7305799B2 (en) | 2002-05-29 | 2007-12-11 | Sme Steel Contractors, Inc. | Bearing brace apparatus |
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