JPH10169089A - 鉄骨梁 - Google Patents
鉄骨梁Info
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- JPH10169089A JPH10169089A JP8334265A JP33426596A JPH10169089A JP H10169089 A JPH10169089 A JP H10169089A JP 8334265 A JP8334265 A JP 8334265A JP 33426596 A JP33426596 A JP 33426596A JP H10169089 A JPH10169089 A JP H10169089A
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- steel
- steel beam
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- restraining
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- Granted
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- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
- Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
Abstract
ーを効率吸収することによって、梁の破断等を防止する
とともに構造物の耐震性向上に寄与することのできる鉄
骨梁を提供することを課題とする。 【解決手段】 躯体1を構成するH型鋼材からなる梁3
の端部の上下のフランジ3a,3a間に、梁3の変形を
拘束する変形拘束部材5を配設した構成とし、その上下
の拘束面5b,5bを、梁3の端部においてはフランジ
3aに当接し、その中央部に向けて漸次離間する湾曲面
Aで形成した構成となっている。
Description
種構造物の躯体を構成する梁として用いて好適な鉄骨梁
に関するものである。
物の躯体において、梁を鉄骨梁とする場合、地震や強風
等に起因する過大な外力が鉄骨梁に作用すると、外力に
よるエネルギーは柱との接合部である梁端部に集中し、
この梁端部から降伏点に達して塑性化する。そして、こ
の塑性化領域は、梁端部から梁中央部に順次拡がってい
く。このとき、梁の塑性化による変形が進行すると、そ
の途中で鉄骨梁がその端部の柱との接合部において破断
してしまうことがある。このような現象の発生を回避す
るためには、鉄骨梁の強度を高めるという手法が基本的
にとられている。
たような従来の技術においては、以下のような問題が存
在する。すなわち、鉄骨梁の強度を高めるためには、鉄
骨梁の断面積が大きくなり、これによって室内空間が狭
められるだけでなく、材料コストの上昇、部材の重量増
による躯体全体のコスト上昇等、種々の問題が伴う。し
かも、地震や強風等に起因する外力によるエネルギーは
梁の端部に集中するので、この部分を基準として鉄骨梁
全体の強度を高めると、梁の中央部においては必要以上
の強度を有していることとなる。本発明は、以上のよう
な点を考慮してなされたもので、地震や強風等に起因す
る外力によるエネルギーを効率吸収することによって、
梁の破断等を防止するとともに構造物の耐震性向上に寄
与することのできる鉄骨梁を提供することを課題とす
る。
を構成する梁が、その上下にフランジを有したH型鋼材
からなる鉄骨梁とされ、前記躯体を構成する柱と接合さ
れる該鉄骨梁の端部には、その上下のフランジ間に該鉄
骨梁の変形を拘束する変形拘束部材が配設された構成と
され、該変形拘束部材は、その上下面が、前記鉄骨梁の
端部においては前記フランジに当接しかつ前記鉄骨梁の
中央部に向けて漸次離間する湾曲面で形成されているこ
とを特徴としている。
の形態の一例を、図1を参照して説明する。図1におい
て、符号1はビル等の構造物の躯体、2は例えば鋼管造
からなる柱、3はH型鋼からなる梁(鉄骨梁)、をそれ
ぞれ示している。
梁3とが接合される部分には、梁3の変形を拘束する変
形拘束部材5が配設されている。
3a,3aとウェブ3bとで囲まれる空間に位置するよ
う設けられている。この変形拘束部材5は、例えばコン
クリート製で、その一面が柱2の側面に当接する固定面
5aとされ、その両側の二面が梁3のフランジ3a,3
aに対向する拘束面5b,5bとなっている。各拘束面
5bは、固定面5a側すなわち梁3の端部側においては
フランジ3aに当接し、梁3の中央部側に向けてフラン
ジ3aから漸次離間する湾曲面Aによって形成されてい
る。
曲率が、例えば、梁3に降伏歪が生じるときの梁3のフ
ランジ3aの曲率に基づいて設定されている。これにつ
いて詳述すると、この躯体1において梁3に降伏歪が発
生した時のフランジ3aの曲率φは、梁3の「せい(梁
せい)」をHとすると、一般に、 φ=(|εc|+|εt|)/H (ただし、εcは梁3の曲げ圧縮歪、εtは曲げ引張歪)
で表される。梁3での降伏発生箇所は柱2側の端部であ
り、したがって、この部分に最大モーメントが生じたと
きの降伏点における梁3のフランジ3aの曲率φfは、 φf=(|cεy|+|tεy|)/H (ただし、cεyは降伏点での曲げ圧縮歪、tεyは降伏点
での曲げ引張歪)で表される。すなわち、拘束面5bを
形成する湾曲面Aの曲率φf’は、梁3に最大モーメン
トが生じるときの降伏点における前記曲率φfに例えば
一致するよう設定されている(φf’=φf)。
でその両側に位置する梁3,3にそれぞれ配設されてお
り、柱2を挟んで設けられたこれら変形拘束部材5,5
は、プレストレスが付与された鋼棒7と、これに螺着さ
れたナット8とによって柱2に緊結されている。
5bの曲率を、梁3に降伏歪が生じたときのフランジ3
aの曲率φfに一致させると、梁3は地震や風力等の外
力によって以下のような挙動を示す。地震や風力等に起
因する外力が過大に作用した場合、まず初めに最大モー
メントが生じる梁3のフランジ3aの柱2側の端部にお
いて、この端部の微少断面での歪が上記曲率φfに達し
た場合に、このフランジ3aの微少断面は変形拘束部材
5の拘束面5bに接触してその変形が強制的に拘束され
る。すると、梁3のフランジ3aと変形拘束部材5の拘
束面5bとの接触点は、梁3の長さ方向中央部寄りに移
行する。これに伴って、最大モーメントが生じる位置が
前記微少断面に隣接する他の微少断面に移行し、その部
分の梁3のフランジ3aについても、変形拘束部材5の
拘束面5bに接触することになって、その変形が強制的
に拘束されることとなる。
達して塑性化した段階で、変形拘束部材5によってそれ
以上の変形が拘束され、降伏点に達する位置が梁3の中
央部寄りに順次移行して塑性化領域が拡がっていくよう
になっている。
の端部の上下のフランジ3a,3a間に梁3の変形を拘
束する変形拘束部材5が配設され、その上下の拘束面5
b,5bが、梁3の端部においてはフランジ3aに当接
し、その中央部に向けて漸次離間する湾曲面Aで形成さ
れた構成となっている。これにより、地震や風により強
大な外力が作用した場合に、梁3が降伏点に達し塑性化
したところでそれ以上の変形を変形拘束部材5で拘束す
ることができ、塑性化する位置を梁3の中央部寄りに順
次移行させることができる。このようにして、梁3の塑
性化領域を梁3の中央部寄りに拡げつつ、変形拘束部材
5で梁3の端部におけるそれ以上の変形を拘束すること
により、梁3の端部に一定以上のエネルギーを集中させ
ず、梁3が端部から破断するのを防止すると共に、エネ
ルギーを梁3の中央部側に分散させることができ、梁3
全体で無駄なく効率よくエネルギーを吸収することがで
きる。したがって、このような梁3では、変形拘束部材
5を備えない単なる梁に比較して、遥かに高いエネルギ
ーを吸収することが可能となり、躯体1の耐震性を大幅
に向上させることができる。しかも、変形拘束部材5
は、梁3の上下のフランジ3a,3a間に収められる構
成となっているので、梁3の断面積を拡大する必要がな
く、室内空間を狭めたり、大幅な部材の重量増によるコ
スト上昇等といった問題を招くこともなく、高い経済メ
リットを得ることもできる。
係る鉄骨梁を、躯体1の全体に適用してもよいし、例え
ば強大な地震等の発生時に変形が予測される特定の層
等、躯体1の一部のみに適用してもよい。また、変形拘
束部材5については、コンクリート製に限定するもので
はなく、所定の耐力と剛性を有しているのであれば、例
えば全体を金属のみで形成したり、表面のみを金属で被
覆したりしてもよい。さらに変形拘束部材5の拘束面5
bを形成する湾曲面Aの曲率は、上記した梁3の降伏歪
発生時における曲率φfに限定するものではなく、例え
ば前記曲率φfより小さな値として、梁3が降伏点に達
する以前(弾性域範囲内)でその変形を拘束するよう設
定してもよいし、また、梁3の端部からの破断を生じな
い範囲内であれば、降伏点を越えた後の塑性域内で梁3
の塑性変形をある一定以上とならないように拘束するよ
うにしてもよい。加えて、これ以外にも上記実施の形態
における各構成、例えば変形拘束部材5の固定方法等に
ついては、本発明の主旨を逸脱しない範囲内であればい
かなるものとしてもよい。
よれば、H型鋼材からなる鉄骨梁の端部の上下フランジ
間に変形拘束部材を配設した構成とし、この変形拘束部
材は、その上下面を、梁の端部においてフランジに当接
し、その中央部に向けて漸次離間する湾曲面で形成した
構成となっている。これにより、地震や風により強大な
外力が作用した場合に、鉄骨梁が端部から降伏点に達す
るような変形を変形拘束部材で拘束することができ、鉄
骨梁の端部にエネルギーを集中させずに鉄骨梁の中央部
側に分散させ、鉄骨梁が端部から破断するのを防止する
ことができる。したがって、変形拘束部材を備えない単
なる梁に比較して、遥かに高いエネルギーを吸収するこ
とが可能となり、このような鉄骨梁を具備した構造物の
耐震性を大幅に向上させることができる。しかも、変形
拘束部材は、梁の上下のフランジ間に収められる構成と
なっているので、梁の断面積を拡大する必要がなく、室
内空間を狭めたり、大幅な部材の重量増によるコスト上
昇等といった問題を招くこともなく、高い経済メリット
を得ることもできる。
の一部を示す立断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 構造物の躯体を構成する梁が、その上下
にフランジを有したH型鋼材からなる鉄骨梁とされ、前
記躯体を構成する柱と接合される該鉄骨梁の端部には、
その上下のフランジ間に該鉄骨梁の変形を拘束する変形
拘束部材が配設された構成とされ、 該変形拘束部材は、その上下面が、前記鉄骨梁の端部に
おいては前記フランジに当接しかつ前記鉄骨梁の中央部
に向けて漸次離間する湾曲面で形成されていることを特
徴とする鉄骨梁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33426596A JP3663561B2 (ja) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | 鉄骨梁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33426596A JP3663561B2 (ja) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | 鉄骨梁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10169089A true JPH10169089A (ja) | 1998-06-23 |
| JP3663561B2 JP3663561B2 (ja) | 2005-06-22 |
Family
ID=18275416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33426596A Expired - Fee Related JP3663561B2 (ja) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | 鉄骨梁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3663561B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114961318A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-08-30 | 张阳 | 一种底框砖混建筑首层梁的对称反锚加固结构及施工方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0544344A (ja) * | 1991-08-13 | 1993-02-23 | Kikukawa Kikan Kogyo Kk | 構造物の補強方法とその構造 |
| JPH05331963A (ja) * | 1992-05-29 | 1993-12-14 | Toshiro Suzuki | 構造部材の横座屈補剛構造 |
| JPH0849349A (ja) * | 1994-08-08 | 1996-02-20 | Toshiro Suzuki | 鉄骨構造部材の補剛構造 |
-
1996
- 1996-12-13 JP JP33426596A patent/JP3663561B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0544344A (ja) * | 1991-08-13 | 1993-02-23 | Kikukawa Kikan Kogyo Kk | 構造物の補強方法とその構造 |
| JPH05331963A (ja) * | 1992-05-29 | 1993-12-14 | Toshiro Suzuki | 構造部材の横座屈補剛構造 |
| JPH0849349A (ja) * | 1994-08-08 | 1996-02-20 | Toshiro Suzuki | 鉄骨構造部材の補剛構造 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114961318A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-08-30 | 张阳 | 一种底框砖混建筑首层梁的对称反锚加固结构及施工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3663561B2 (ja) | 2005-06-22 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040331 |
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