JP6074132B2 - 制振ブレース接合構造 - Google Patents

Description

この発明は、座屈拘束ブレースやダンバ−付きブレース等の制振用のブレースの先端を、ガセットプレートを介して、梁、または梁と柱の両方に接合する制振ブレース接合構造に関する。

建築物に使用される斜材として、建築物に作用する地震や風等による外力に抵抗する制振用のブレースが知られている。制振用のブレースとしては、座屈拘束ブレースやダンパー装置付きブレース等が用いられる。この制振用のブレースは、本来、長期荷重を入力させない状態で、外力が作用することを前提としている。

特開２０１０−１８９５１号公報 特開２００９−２４９８３３号公報

制振用のブレースは、歪みゼロの状態から外力（地震、風圧、その他）を受けて行くという前提で設計され、長期荷重をブレースに入力してはならない。しかし、この条件は、実際の施工においては必ずしも具現化されていない。すなわち、固定荷重に関しては、例えばブレースの先端の接合部における高力ボルトの本締めを、床スラブコンクリートの打設後に行うことで具現化されている。しかし、積載荷重に関しては、現実的な解決策がなく、特に対策が取られていないのが現状である。積載荷重が小さいホテルや事務所などの建築物の場合には、制振用のブレースに入力される長期荷重は無視できるレベルであるとも考えられる。しかし、倉庫などの物流施設のような建築物に入力される大きな積載荷重や、多雪地帯の建築物に入力される積雪荷重などは無視できないレベルのものとなっている。

この発明の目的は、制振ブレースに長期荷重を入力させない制振ブレース接合構造を提供することである。

この発明の制振ブレース接合構造は、制振用のブレースの先端を、ガセットプレートを介して、梁、または柱と梁の両方に接合する制振ブレース接合構造であって、前記ガセットプレートと、前記梁の下面または上面との間に隙間を介在させ、前記梁に固定され、または柱と梁の両方に固定されたローラ支持部材により、前記ガセットプレートを鉛直方向に滑動自在に支持したことを、基本構成とする。

この構造によると、ガセットプレートは梁や柱に直接に接合されず、梁との間に隙間が設けられて、ローラ支持部材によって、鉛直方向に滑動自在なローラ支持構造で支持されている。そのため、積載荷重や多雪地帯における積雪荷重等の長期荷重により梁の上下方向の撓みが生じても、その撓みが前記ローラ支持部材とガセットプレートの間の滑動で逃がされ、制振ブレースには長期荷重が作用しない。ガセットプレートは、ローラ支持部材によって鉛直方向に滑動自在なローラ支持構造で支持されるが、ブレースからの水平力は、ガセットプレートからローラ支持部材に伝達され、梁に伝えられる。したがって、上記ローラ支持構造であっても、制振用のブレースとしての機能が損なわれることがない。

前記基本構成において、前記ローラ支持部材が梁に固定されたものであって、前記ガセットプレートの両端を支持するものとしても良い。
梁の柱間の中間位置等に制振用のブレースを接合する場合、ガセットプレートは、梁長さ方向の端部となる両端をローラ支持部材で鉛直方向に滑動自在に支持することで、長期荷重による梁の上下方向の撓み等に対して、その撓みをガセットプレートの鉛直方向の滑動で逃がす作用が円滑に行える。

前記基本構成において、柱と梁の接合部に制振用のブレースの先端が接合される場合に、前記ローラ支持部材が柱に固定され、このローラ支持部材で前記ガセットプレートの一端を支持するものとしても良い。

この発明の制振ブレース接合構造は、前記基本構成において、前記ローラ支持部材は、前記梁の幅方向に延びる垂直姿勢の横片と前記梁の長手方向に延びる垂直姿勢の縦片とでなる水平断面がＴ字形のＴ形リブと、このＴ形リブの前記横片から突出し水平断面がＴ字形の案内突部とでなり、前記ガセットプレートに、前記ローラ支持部材の案内突部に対して鉛直方向に滑動自在に係合する受け金具を固定する。
前記ローラ支持部材を前記Ｔ形リブを有する構成とすることで、ブレースからの水平力をガセットプレートからの支圧力で梁に伝えるにつき、必要な強度を確保しながら、ローラ支持部材による鉛直方向に滑動自在なローラ支持構造とできる。

参考提案例を示すと、前記ローラ支持部材は、前記梁の幅方向に延びる垂直姿勢の横片と前記梁の長手方向に延びる垂直姿勢の縦片とを有し、前記横片に縦長のボルト挿通孔を有する水平断面がＴ字形のＴ形リブからなり、前記ガセットプレートに、前記ローラ支持部材を構成するＴ形リブの横片に対面し、前記横片のボルト挿通孔に整合する縦長のボルト挿通孔を有する接合プレートを固定し、前記横片のボルト挿通孔と前記接合プレートのボルト挿通孔に挿通したボルトでガセットプレートを前記ローラ支持部材に接合しても良い。
この構成の場合も、前記ローラ支持部材を前記Ｔ形リブを有する構成とすることで、ブレースからの水平力をガセットプレートからの支圧力で梁に伝えるにつき、必要な強度を確保しながら、ローラ支持部材による鉛直方向に滑動自在なローラ支持構造とできる。

なお、前記制振用のブレースは座屈拘束ブレースであっても良いし、中間部にダンパー装置を介在させたものであっても良い。

この発明の制振ブレース接合構造は、制振用のブレースの先端を、ガセットプレートを介して、梁、または柱と梁の両方に接合する制振ブレース接合構造であって、前記ガセットプレートと、前記梁の下面または上面との間に隙間を介在させ、前記梁に固定され、または柱と梁の両方に固定されたローラ支持部材により、前記ガセットプレートを鉛直方向に滑動自在に支持したため、制振用のブレースに長期荷重が入力せず、かつブレースを地震や風などの水平方向の外力に抵抗する斜材として有効に働かせることができる。
また、前記ローラ支持部材は、前記梁の幅方向に延びる垂直姿勢の横片と前記梁の長手方向に延びる垂直姿勢の縦片とでなる水平断面がＴ字形のＴ形リブと、このＴ形リブの前記横片から突出し水平断面がＴ字形の案内突部とでなり、前記ガセットプレートに、前記ローラ支持部材の案内突部に対して鉛直方向に滑動自在に係合する受け金具を固定しており、前記ローラ支持部材を前記Ｔ形リブを有する構成とすることで、ブレースからの水平力をガセットプレートからの支圧力で梁に伝えるにつき、必要な強度を確保しながら、ローラ支持部材による鉛直方向に滑動自在なローラ支持構造とできる。

この発明の一実施形態にかかる制振ブレース接合構造が適用されるＫ型ブレースを組み込んだ架構体の概略正面図である。 同制振ブレース接合構造を示す正面図である。 同制振ブレース接合構造の一例を示す部分拡大正面図である。 同制振ブレース接合構造の一例の部分拡大水平断面図である。 （Ａ）は同制振ブレース接合構造に用いられる制振用のブレースの一例であ る座屈拘束ブレースの斜視図、（Ｂ）は同座屈拘束ブレースの断面図である。 同制振ブレース接合構造に用いられる制振用のブレースの他の例を示す正面図である。 同制振ブレース接合構造の他の例を示す部分拡大正面図である。 同制振ブレース接合構造の他の例を示す部分拡大水平断面図である。 この発明の他の実施形態にかかる制振ブレース接合構造が適用されるＶ型ブレースを組み込んだ架構体の正面図である。 同制振ブレース接合構造を示す正面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかる制振ブレース接合構造を示す正面図である。

この発明の一実施形態を図１ないし図８と共に説明する。図１は、この実施形態の制振ブレース接合構造が適用されるＫ型ブレースを組み込んだ鉄骨の架構体の概略正面図を示す。この架構体は、例えば物流施設の倉庫等の建築物となる架構体である。この例の制振ブレース接合構造は、同図のＡ部に示すように、２本の制振用のブレース１，１の上側の先端が、１つのガセットプレート２を介して、梁３０の中央位置の下面で接合される部分に適用される。図２は、図１におけるＡ部を拡大して示す。

この制振ブレース接合構造では、前記ガセットプレート２と、梁３０の下面との間に隙間Ｇを介在させ、梁３０の下面に固定された２つのローラ支持部材３，３により、ガセットプレート２の左右両端を鉛直方向に滑動自在に支持している。隙間Ｇは、架構体の構築時には生じているが、構築後に、この架構体に想定される長期荷重となる積載荷重が作用して梁３０が撓んだ状態では、ガセットプレート２に梁３０が接触、つまりメタルタッチとなる隙間寸法に設計されている。図３および図４に拡大正面図および拡大水平断面図で示すように、ローラ支持部材３は、梁３０の幅方向に延びる垂直姿勢の横片５と、梁３０の長手方向に延びる垂直姿勢の縦片６とでなる水平断面がＴ字形のＴ形リブ４と、このＴ形リブ４の前記横片５から突出し水平断面がＴ字形の２つの案内突部７とでなる。２つの案内突部７は、梁３０の幅方向に並べて設けられる。Ｔ形リブ４およびＴ字形の案内突部７は、例えばＴ形鋼の切片とされる。ガセットプレート２の前記ローラ支持部材３に対向する左端には、ローラ支持部材３の案内突部７に対して鉛直方向に滑動自在に係合する２つの溝８を有する受け金具９が固定される。溝８の断面形状は、Ｔ字形の２つの案内突部７の断面形状に沿うＴ字形の断面形状である。ガセットプレート２の右端も、図３，４と同様の機構（例えば、図３，４と左右対称の機構）により、もう一方のローラ支持部材３で鉛直方向に滑動自在に支持される。なお、図２および図３では、梁３０とガセットプレート２との間の隙間Ｇを、ハッチングを施して示している。

図５は、制振用として用いられるブレース１の一例を示す。この制振用のブレース１は座屈拘束ブレースであって、図５（Ａ）に斜視図で、図５（Ｂ）に断面図で示すように、芯材１０と、この芯材１０の両面に沿って一対の拘束材１１，１１を配置してなる。図６は、制振用として用いられるブレース１の他の例を示す。この制振用のブレース１は、２分割されたブレース材１ａの中間位置にダンパー装置１ｂを介在させてなる。

この構成の制振ブレース接合構造によると、前記ガセットプレート２と、梁３０の下面との間に隙間Ｇを介在させ、梁３０の下面に固定された２つのローラ支持部材３，３により、ガセットプレート２の左右両端を鉛直方向に滑動自在に支持している。そのため、積載荷重や多雪地帯における積雪荷重等の長期荷重により梁３０に上下方向の撓みが生じても、その撓みがローラ支持部材３，３とガセットプレート２の間の滑動で逃がされ、制振用のブレース１には長期荷重が作用しない。ガセットプレート２は、ローラ支持部材３，３によって鉛直方向に滑動自在なローラ支持構造で支持されるが、ブレース１からの水平力は、ガセットプレート２からローラ支持部材３に伝達され、梁３０に伝えられる。したがって、上記ローラ支持構造であっても、ブレース１は制振用としての機能が損なわれることがなく、地震や風などの水平方向の外力に抵抗する斜材として有効に働かせることができる。ガセットプレート２は、長期荷重による梁３０の前記撓みで、梁３０に対してメタルタッチとなるが、このとき梁３０とガセットプレート２との間に音鳴り等が生じないように、例えば前記隙間Ｇに対面する梁３０の下面にアンボンド材（図示せず）などを貼り付けても良い。

図７および図８は、図１およ図２に示したＫ型ブレースにおける制振ブレース接合構造の他の構成例を示す。この構成例では、ローラ支持部材３が、梁３０の幅方向に延びる垂直姿勢の横片５と、梁３０の長手方向に延びる垂直姿勢の縦片６とを有し、前記横片５に複数の縦長のボルト挿通１２を有する水平断面がＴ字形のＴ形リブ４からなる。ボルト挿通孔１２は、前記横片５の幅方向に２列、上下に２列並べて合計４つ設けられている。このＴ形リブ４の前記横片５に対向するガセットプレート２の一端には、前記横片５に対面し、横片５のボルト挿通孔１２に整合する複数の縦長のボルト挿通孔１３を有する接合プレート１９を固定する。ローラ支持部材３を構成するＴ形リブ４の横片５のボルト挿通孔１２と前記接合プレート１９のボルト挿通孔１３にボルト１４を挿通し、このボルト１４にナット１５を螺合させることで、ガセットプレート２がローラ支持部材３に締付け接合される。Ｔ形リブ４の横片５と接合プレート１９との間には、接触面の滑りや相対移動を可能とする処理である絶縁処理のために、フッソ樹脂シートやブチルゴムなどの絶縁材１６が介在させられる。このほか、絶縁材１６として、例えばモリブデングリスを塗布しても良い。

この構成例の制振ブレース接合構造の場合にも、ガセットプレート２と、梁３０の下面との間に隙間Ｇが介在し、ローラ支持部材３により、ガセットプレート２が鉛直方向に滑動自在に支持されるので、長期荷重が梁３０からガセットプレート２を経て制振用のブレース１に入力されない。このため、制振用のブレース１を、地震や風などの水平方向の外力に抵抗する斜材として有効に働かせることができる。

図９および図１０は、この発明の他の実施形態を示す。図９は、この実施形態の制振ブレース接合構造が適用されるＶ型ブレースを組み込んだ架構体の正面図を示す。制振ブレース接合構造は、同図のＢ部に示すように、２本の制振用のブレース１，１の下側の先端が、１つのガセットプレート２を介して、梁３０の中央位置の上面で接合される部分に適用される。図１０は、図９におけるＢ部を拡大して示す。

この実施形態の制振ブレース接合構造では、前記ガセットプレート２と、梁３０の上面との間に隙間Ｇを介在させ、梁３０の上面に固定された２つのローラ支持部材３，３により、ガセットプレート２の左右両端を鉛直方向に滑動自在に支持している。ローラ支持部材３，３によるガセットプレート２の支持構造の具体例は、図３および図４に示した構成例のものであっても、図７および図８に示した構成例のものであっても良い。

この制振ブレース接合構造の場合にも、ガセットプレート２と、梁３０の上面との間に隙間Ｇが介在し、ローラ支持部材３により、ガセットプレート２が鉛直方向に滑動自在に支持されるので、長期荷重が梁３０からガセットプレート２を経て制振用のブレース１に入力されない。このため、制振用のブレース１を、地震や風などの水平方向の外力に抵抗する斜材として有効に働かせることができる。

図１１は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態の制振ブレース接合構造は、例えばＫ形ブレースとして組み立てられる制振用のブレース１の下側の一端を梁３０と柱３１の接合部に接合した例に適用したものである。ガセットプレート２の下向きの一端は梁３０の上面に隙間Ｇを介して配置される。ガセットプレート２の柱３１に対面する左端は、柱３１に固定されたローラ支持部材３によ鉛直方向に滑動自在に支持される。また、ガセットプレート２の右端は、梁３０の上面に固定されたもう１つのローラ支持部材３により鉛直方向に滑動自在に支持される。ローラ支持部材３，３によるガセットプレート２の支持構造の具体例は、図３および図４に示した構成例のものであっても、図７および図８に示した構成例のものであっても良い。

この構成例の制振ブレース接合構造の場合にも、ガセットプレート２と、梁３０の上面との間に隙間Ｇが介在し、ローラ支持部材３により、ガセットプレート２が鉛直方向に滑動自在に支持されるので、長期荷重が梁３０からガセットプレート２を経て制振用のブレース１に入力されない。このため、制振用のブレース１を、地震や風などの水平方向の外力に抵抗する斜材として有効に働かせることができる。なお、図１１において、例えば梁３０に固定されるローラ支持部材３は省略しても良い。

１…制振用のブレース
２…ガセットプレート
３…ローラ支持部材
４…Ｔ形リブ
５…横片
６…縦片
７…案内突部
８…溝
９…受け金具
１２，１３…ボルト挿通孔
１９…接合プレート
３０…梁
３１…柱

Claims (2)

1. 制振用のブレースの先端を、ガセットプレートを介して、梁、または柱と梁の両方に接合する制振ブレース接合構造であって、
   前記ガセットプレートと、前記梁の下面または上面との間に隙間を介在させ、前記梁に固定され、または柱と梁の両方に固定されたローラ支持部材により、前記ガセットプレートを鉛直方向に滑動自在に支持し、
   前記ローラ支持部材は、前記梁の幅方向に延びる垂直姿勢の横片と前記梁の長手方向に延びる垂直姿勢の縦片とでなる水平断面がＴ字形のＴ形リブと、このＴ形リブの前記横片から突出し水平断面がＴ字形の案内突部とでなり、前記ガセットプレートに、前記ローラ支持部材の案内突部に対して鉛直方向に滑動自在に係合する受け金具を固定した制振ブレース接合構造。
2. 請求項１において、前記ローラ支持部材が梁に固定されたものであって、前記ガセットプレートの両端を支持する制振ブレース接合構造。

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