JP2005248499A - Double steel pipe type brace material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建築構造物に設置されて地震発生時の地震エネルギを吸収する軸力管と、該軸力管を補剛する補剛管とを有する二重鋼管型ブレース材に関する。 The present invention relates to a double steel pipe brace material having an axial force pipe that is installed in a building structure and absorbs seismic energy when an earthquake occurs, and a stiffening pipe that stiffens the axial force pipe.
従来、建築構造物に設置されて地震発生時の地震エネルギを吸収する軸力管と、該軸力管を補剛する補剛管とを有する二重鋼管型ブレース材は、軸力管が吸収する地震エネルギを増大させるため、軸力管の非軸対称局部座屈(以下、局部座屈と称す)を防止して全長にわたる圧縮塑性変形の発生を促進するための発明がされてきた。
すなわち、 軸力管(外管)の両端を厚肉鋼管によって形成したり、軸力管の両端外周に鋼管材や帯鋼材を設置したりすること(以下、端部補剛と称す)によって局部座屈を防止している(例えば、特許文献1参照)。
また、 軸力管(内管)の両端に固定された継手部材の外周に溶接ビードを肉盛りし、該溶接ビードの外周を切削加工して補剛管(外管)との隙間を可及的に小さくすること(以下、最少隙間と称す)によって局部座屈を防止している(例えば、特許文献2参照)。
Conventionally, a double steel pipe brace material that has an axial force pipe that is installed in a building structure and absorbs seismic energy when an earthquake occurs and a stiffening pipe that stiffens the axial force pipe is absorbed by the axial force pipe. In order to increase the seismic energy, an invention has been devised for preventing the occurrence of non-axisymmetric local buckling (hereinafter referred to as local buckling) of an axial force tube and promoting the occurrence of compression plastic deformation over the entire length.
That is, both ends of the axial force pipe (outer pipe) are formed by thick steel pipes, or steel pipes and strips are installed on the outer circumferences of both ends of the axial force pipe (hereinafter referred to as end stiffening). Buckling is prevented (see, for example, Patent Document 1).
In addition, a weld bead is built up on the outer periphery of the joint member fixed at both ends of the axial force pipe (inner pipe), and the outer periphery of the weld bead is cut to create a gap with the stiffening pipe (outer pipe). The local buckling is prevented by making it small (hereinafter referred to as the minimum gap) (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1に開示された発明は、端部補剛によって軸力管に軸方向の力のみが導入されるものについて、軸力管における圧縮塑性変形が促進されるという効果を奏するものであるため、軸力管に曲げが掛かる場合には、圧縮塑性変形が十分に促進されないという問題があった。このため、軸力管(外管)を建築構造物に剛接合することができなかったり、ピン接合する場合には接合部の摩擦を低減する工夫が必要であったりした。また、端部補剛によって軸力管の重量が増すという問題があった。
さらに、特許文献2に開示された発明は、溶接ビードによって軸力管と補剛管との隙間を最少にするものであるものの、二重鋼管型ブレース材の製作の際、軸力管を補剛管に挿入するためには所定の隙間(たとえば、5〜10mm)が必要になるため、最少隙間の保証が困難であるという問題があった。
However, the invention disclosed in
Furthermore, although the invention disclosed in
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、軸力管に曲げが掛かる場合であっても、軸力管を補剛することができ、しかも軽量で、且つ、軸力管と補剛管との隙間の管理幅(許容範囲)が比較的広く、製作の際に必要となる隙間を設けることができる二重鋼管型ブレース材を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and even when the axial force tube is bent, the axial force tube can be stiffened, and is lightweight, and the axial force tube and the stiffener are stiffened. An object of the present invention is to provide a double steel pipe type brace material in which a management width (allowable range) of a gap with a pipe is relatively wide and a gap necessary for manufacturing can be provided.
(1)本発明に係る二重鋼管型ブレース材は、建築構造物に設置されて軸方向の力を受ける軸力管と、該軸力管が貫通している補剛管または該軸力管の内部に収容されている補剛管とを有し、
前記軸力管の外周面に繊維が巻回されていることを特徴とする。
(2)また、前記繊維があらかじめシート状に形成された繊維シート材であって、該繊維シート材が1層または複数層に巻回されていることを特徴とする。
(3)また、前記繊維シート材が、複数の方向に配置された繊維によって形成されていることを特徴とする。
(4)また、前記繊維または繊維シート材が巻回されている範囲が、前記軸力管の両端からそれぞれ前記軸力管の直径の0.5〜3.0倍の範囲であること特徴とする
(5)また、前記繊維が、アラミド繊維、ボロン繊維または炭素繊維の何れかであることを特徴とする。
(1) A double steel pipe brace material according to the present invention includes an axial force pipe that is installed in a building structure and receives axial force, a stiffening pipe through which the axial force pipe passes, or the axial force pipe And a stiffening tube housed inside
A fiber is wound around the outer peripheral surface of the axial force tube.
(2) The fiber sheet material is a fiber sheet material in which the fiber is formed in advance, and the fiber sheet material is wound in one or more layers.
(3) Moreover, the said fiber sheet material is formed with the fiber arrange | positioned in the some direction, It is characterized by the above-mentioned.
(4) Moreover, the range in which the said fiber or fiber sheet material is wound is the range of 0.5 to 3.0 times the diameter of the said axial force pipe from the both ends of the said axial force pipe, respectively. (5) Further, the fiber is any one of an aramid fiber, a boron fiber, or a carbon fiber.
(6)さらに、建築構造物に設置されて軸方向の力を受ける軸力管と、該軸力間が貫通している補剛管または該軸力管の内部に収容されている補剛管とを有し、
前記軸力管の外局面に、引っ張り力に対して等方性を有するシート材が、1層または複数層に巻回されていることを特徴とする。
(7)また、前記シート材が巻回されている範囲が、前記軸力管の両端からそれぞれ前記軸力管の直径の0.5倍以上、3倍以下の範囲であることを特徴とする。
(8)また、前記シート材が、ポリテトラフルオロエチレンシートであることを特徴とする。
(6) Further, an axial force tube installed in a building structure and receiving axial force, a stiffening tube penetrating between the axial forces, or a stiffening tube accommodated in the axial force tube And
A sheet material that is isotropic with respect to a tensile force is wound around one or more layers on the outer surface of the axial force tube.
(7) Moreover, the range in which the said sheet | seat material is wound is the range of 0.5 times or more and 3 times or less of the diameter of the said axial force pipe from the both ends of the said axial force pipe, respectively. .
(8) Further, the sheet material is a polytetrafluoroethylene sheet.
したがって、二重鋼管型ブレース材の軸力管の管端部が、等方性の繊維シート材または等方的に巻回された繊維シート材によって補剛されるから、軸力管に曲げが掛かる場合であっても、軸力管を補剛することができ、しかも軽量で、且つ、軸力管と補剛管との隙間の管理幅(許容範囲)を比較的広くすることがことができる。
よって、該二重鋼管型ブレース材を構造部材に剛接合あるいは特別の工夫をすることなくピン接合することができる。同時に、軸力管自体の地震エネルギの吸収量が増大し、また、該二重鋼管型ブレース材が設置される建築構造物の重量増加が防止されるから、制振効果が促進される。
また、製作の際に必要となる隙間を設けることができるから、軸力管を補剛管に挿入する作業が容易になる。
Accordingly, the end of the axial force pipe of the double steel pipe brace material is stiffened by the isotropic fiber sheet material or the isotropically wound fiber sheet material. Even if it is applied, the axial force tube can be stiffened, and it is lightweight, and the management width (allowable range) of the gap between the axial force tube and the stiffening tube can be made relatively wide. it can.
Therefore, the double steel pipe brace material can be pin-bonded to the structural member without being rigidly bonded or specially devised. At the same time, the amount of seismic energy absorbed by the axial force pipe itself is increased, and an increase in the weight of the building structure in which the double steel pipe brace material is installed is prevented, thereby promoting the vibration damping effect.
In addition, since a gap necessary for manufacturing can be provided, the operation of inserting the axial force tube into the stiffening tube is facilitated.
[実施形態1]
図1は本発明の実施形態1に係る二重鋼管型ブレース材を模式的に示す一部断面の側面である。なお、図中、構造を明瞭にするために各部位の寸法は誇張されているから、それぞれの大小関係は図示するものに限定されるものではない。また、以下の各図において、同じ部分または相当する部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a partially sectional side view schematically showing a double steel pipe brace material according to
図1において、二重鋼管型ブレース材10(以下、ブレース材10と称す)は、軸方向の力を受ける軸力管1と、軸力管1が挿入されている補剛管2と、軸力管1の両端部にそれぞれ固定されたエンドプレート3と、エンドプレート3に固定された十字ガセットプレート4とを有している。
軸力管1の外周面11には、両端部から管中央部に向かって所定の範囲にアラミド繊維シート材5が巻回されている。
In FIG. 1, a double steel tube brace material 10 (hereinafter referred to as a brace material 10) includes an
An aramid
アラミド繊維シート材5はアラミド繊維が2方向またはそれ以上の方向に配置されたものであって、外部からの引っ張り力に対して等方性を具備している。したがって、軸力管1の当該範囲はアラミド繊維シート材5によって管軸方向および周方向に拘束され、端部補強が達成されている。すなわち、軸力管1は軸方向の変形が生じ難くなることから、同時に、曲げ変形も生じ難くなっている。また、管軸に垂直な面内の変形(たとえば、円形のままの径拡化や周長が伸びるような楕円化等)も生じ難くなる。
The aramid
よって、地震発生時に建築構造物が変形して、軸力管1に軸方向の圧縮力および曲げが作用した場合でも、軸力管1は当該範囲が、管軸方向および円周方向で補剛されているため、当該範囲において局部座屈が生じ難くなるから、軸力管1の広い範囲(軸方向の長い範囲に同じ)で圧縮塑性変形が生じ、地震エネルギを十分に吸収することができることになる。
また、アラミド繊維シート材5は軽量であるから、ブレース材10の重量が増すことがなく、また、軸力管の外径または肉厚を小さくしても所定の制振性能を発揮することが可能になる。
Therefore, even if the building structure is deformed when an earthquake occurs and axial compression force and bending are applied to the
Further, since the aramid
なお、本発明はアラミド繊維シート材5の厚さおよびアラミド繊維シート材5の巻き数等の巻回態様を限定するものではなく、所定の幅のシート状のものを鉢巻き状に巻回したり、所定幅のテープ状のもの(シート状のものより幅が狭いものであるが、両者を厳密に区別するものではない)を鉢巻き状または螺旋状に巻回してもよい。
このとき、シート状またはテープ状の側縁部同士を重ねたりあるいは側縁部同士を離したりして巻回してもよい。また、巻き数(重ねる層の数に同じ)は限定するものではない。また、テープ状のものを多層に巻回する際、各層における巻き方向は同一でも相違してもよい。また、これらを織り込むように巻回(上下の位置関係が交互に変わるように重ねる)してもよい。
さらに、本発明はアラミド繊維が、あらかじめシート状またはテープ状に形成された状態で軸力管1に巻回されるものに限定するものではなく、アラミド繊維を軸力管に巻回してもよい。このとき、巻回態様は限定するものではなく、上記に準じて実施することができる。
The present invention does not limit the winding mode such as the thickness of the aramid
At this time, the sheet-like or tape-like side edges may be overlapped or the side edges may be separated from each other. Further, the number of windings (same as the number of layers to be stacked) is not limited. Moreover, when winding a tape-shaped thing in a multilayer, the winding direction in each layer may be the same or different. Moreover, you may wind so that these may be woven (it piles up so that a vertical positional relationship may change alternately).
Further, the present invention is not limited to the case where the aramid fiber is wound around the
図6は従来の二重鋼管型ブレース材における局部座屈の長さを示す度数分布図である。縦軸は度数、横軸は鋼管径に対する座屈長さ(管端部から測定した局部座屈が発生している長さ)の割合である。すなわち、鋼管径の半分(半径に同じ)未満の長さの局部座屈、および、鋼管径の3倍以上の長さの局部座屈は発生していない。そして、鋼管の半径以上で直径以下の長さの局部座屈が全体の略55%を占め、鋼管の半径以上で直径の1.5倍以下の長さの局部座屈が全体の略87%を占めている。
したがって、本発明におけるアラミド繊維シート材5が巻回される範囲(鉢巻き状に巻回する場合はアラミド繊維シート材5の幅に略相当する)は、軸力管1の外径の0.5倍以上、3倍以下の範囲とする。
また、軸力管1の外周面11に連続してエンドプレート3の外周面31にまでアラミド繊維シート材5を巻回しているから、エンドプレート3との溶接によって補剛管2に材質変動が生じた場合であっても、溶接部における局部座屈の発生が抑えられている(発生タイミングが遅くなる)。このとき、当該部分におけるアラミド繊維シート材5の巻き数を増してもよい。あるいは、中央部に向かって順位巻き数を減少する、いわゆる竹の子巻きにしてもよい。
FIG. 6 is a frequency distribution diagram showing the length of local buckling in a conventional double steel pipe brace material. The vertical axis represents the frequency, and the horizontal axis represents the ratio of the buckling length to the steel pipe diameter (the length at which local buckling is measured from the pipe end). That is, local buckling with a length less than half of the steel pipe diameter (same as the radius) and local buckling with a length of three times or more of the steel pipe diameter did not occur. And, the local buckling of the length not less than the diameter of the steel pipe and less than the diameter occupies about 55% of the whole, and the local buckling of the length not less than 1.5 times the diameter and the radius of the steel pipe is about 87% Accounted for.
Therefore, the range in which the aramid
Further, since the aramid
また、軸力管1と補剛管2との隙間の大きさは、軸力管1を補剛管2に挿入する作業が可能な程度で、軸力管1が波状に塑性変形(軸対称塑性変形に同じ)することが可能な程度にすることができる。
さらに、アラミド繊維シート材に代えて、ボロン繊維シート材または炭素繊維シート材を巻回しても同様の作用・効果が得られるものであり、かかる繊維シート材を混在させて多層に巻回してもよい。なお、アラミド繊維シート材はその他のシート材に比較して安価である。
さらに、繊維シートに代えて、外部からの引っ張り力に対して等方性のシート材を用いてもよい。例えば、ポリテトラフルオロエチレンシート(商品名「テフロン(登録商標)シート」)がその一例である。
Further, the size of the gap between the
Furthermore, in place of the aramid fiber sheet material, the same action and effect can be obtained by winding a boron fiber sheet material or a carbon fiber sheet material, and even if such fiber sheet material is mixed and wound in multiple layers Good. The aramid fiber sheet material is less expensive than other sheet materials.
Furthermore, instead of the fiber sheet, a sheet material that is isotropic with respect to an external pulling force may be used. For example, a polytetrafluoroethylene sheet (trade name “Teflon (registered trademark) sheet”) is an example.
なお、十字ガセットプレート4は建築構造物に設置された十字ガセットプレートに突き合わされ、スプライスプレートを介して接合されるものである。このとき、十字ガセットプレート4に設けられた貫通孔41に接続用のボルトが挿入されるものである。また、十字ガセットプレート4の端部にエンドプレート3に平行した「取り付け用プレート」を固定し、該取り付け用プレートを建築構造物に固定して設置用プレートに当接して、両者をボルトによって接合してもよい。
さらに、本発明における建築構造物との接合手段は限定するものではなく、ピン接合してもよい。
また、補剛管2が軸力管1から抜け出さないように、エンドプレート3にストッパ(図示しない)が設けられている。なお、該抜け出し防止手段は限定するものではなく、補剛管2と軸力管1との一部を連結してもよい。
The
Furthermore, the joining means with the building structure in the present invention is not limited, and pin joining may be performed.
Further, a stopper (not shown) is provided on the
[実施形態2]
図2は本発明の実施形態2に係る二重鋼管型ブレース材を模式的に示す一部断面の側面である。
図2において、二重鋼管型ブレース材20(以下、ブレース材20と称す)は、軸方向の力を受ける軸力管1が外側に配置され、軸力管1の内部に補剛管2が収容され、エンドプレート3にピン接合用のガセットプレート7が一体的に形成されている。
ガセットプレート7は建築構造物に設置されたクレビス継手(図示しない)に傾動自在に接合されるものである。このとき、ガセットプレート7に設けられた貫通孔71に接合用のピンが挿入される。
[Embodiment 2]
FIG. 2 is a partial cross-sectional side view schematically showing a double steel pipe brace material according to
In FIG. 2, a double steel pipe brace material 20 (hereinafter referred to as a brace material 20) has an
The gusset plate 7 is tiltably joined to a clevis joint (not shown) installed in the building structure. At this time, a joining pin is inserted into the through
そして、軸力管1の外周面11には、エンドプレート3の外周面31から管中央部に向かう所定の範囲にアラミド繊維テープ材6が巻回されている。このとき、アラミド繊維テープ材6は螺旋状に巻回されているから、仮に、アラミド繊維テープ材6がアラミド繊維を一方向に配置したものであって、外力に対して異方性を示す場合でも、軸力管1は管軸方向および円周方向の変形が拘束されている。
よって、ブレース材20は実施形態1に示すブレース10と同様の制振性能と軽量効果を発揮する。
The aramid
Therefore, the
なお、本発明はアラミド繊維テープ材6の厚さ、幅およびアラミド繊維テープ材6の巻き数等の巻回態様を限定するものではなく、1巻き、または複数のアラミド繊維テープ材6の側縁部同士を重ねたり、あるいは側縁部同士を離したりして巻回してもよい。また、巻回方向を変えて、一方のアラミド繊維テープ材6を巻回して後、その上に他方のアラミド繊維テープ材6を巻回しても、これらを織り込むように(上下の位置関係が交互に変わるように重ねる、いわゆる重ね襟状に)巻回してもよい。
In addition, this invention does not limit winding aspects, such as the thickness of the aramid
また、アラミド繊維テープ材6が巻回される範囲(鉢巻き状に巻回する場合はアラミド繊維シート材5の幅に略相当する)は、実施形態1に準じる。
Further, the range in which the aramid
[試験体]
図3は本発明の実施形態1に係る二重鋼管型ブレース材の性能を確認するための試験に供した試験体の一部断面の側面図である。図3において、試験に供した二重鋼管型ブレース材30(以下、試験体30と称す)は、軸力管1が、外径139.8mm、厚さ5.6mm、長さ2500mm、225N/mm2 級低降伏点鋼管(例えば、JFEスチール(株)社製商品名「RIVER FLEX 225−S」)RF225−Sの鋼管、補剛管2が、外径165.2mm、厚さ7.1mm、長さ2544mm、STK400の鋼管、また、エンドプレート3が、厚さ22mm、外径139.8mm、SN490Bの円形鋼板である。
また、十字ガセットプレート4が、厚さ12mm、304.5×136mmの長方形板、SN490Bを1枚と、SN490B、厚さ12mm、304.5×62mmの長方形板、SN490Bを2枚とを接合したものである。また、十字ガセットプレート4の端部に試験機に取り付けるための取り付け用プレート42として、厚さ50mm、一辺260mmの正方形、SM490Aの鋼板が固定されている。
さらに、軸力管1の外周面には、厚さ0.38mm、幅300mmのアラミド繊維シート材5が、外周1巻き、重ね代20mmで巻回されている。このとき、アラミド繊維シート材5の側縁から略10mmの範囲がエンドプレート3に巻回されている。
また、試験結果を比較するための比較体(図示しない)は、アラミド繊維シート材5が巻回されていない試験体30に同じである。
[Specimen]
FIG. 3 is a side view of a partial cross-section of a specimen subjected to a test for confirming the performance of the double steel pipe brace material according to
In addition, the
Furthermore, an aramid
Moreover, the comparison body (not shown) for comparing the test results is the same as the
つぎに、アラミド繊維シート材を巻回する手順を説明する。該手順は、(a)軸力管1の端部をショットブラスト加工する工程と、(b)ショットブラスト加工面に接着剤を塗布する工程と、(c)アラミド繊維シート材5(以下、シート5と称す)を貼り付ける工程とからなっている。すなわち、
(a)ショットブラスト加工は、シート5(軸力管1の外径の略2倍である300mmの幅を有する)を貼り付ける範囲をショットブラストにて加工する。このとき、軸力管1の表面の黒皮が完全に除去できる程度とし、表面粗さは十点平均粗さ(Rz)で52μm、最高高さ(Ry)67μmであった。
(b)ショットブラスト加工面の塵挨を取り除き,さらに油分を除去するためにアセトンにて清浄する。その後、その範囲に接着剤を塗布する。試験体30に用いた接着剤は高圧ガス工業(株)社製の変性アクリレート系接着剤ペガロック9304(二液型、登録商標)である。
(c)そして、接着剤塗布部にアラミド繊維シート材5を巻き付ける。アラミド繊維シート材5は1巻きとしたが、多重に巻いてもよい。試験体30に用いたアラミド繊維シート材5は東レ・デュボン社製のKEVLAR713(登録商標)であって、厚さ0.38mm、幅300mmを円周方向で230mmの重ね代を設けて巻き付けた。また、接着条件は気温10℃、湿度40%であった。
Next, a procedure for winding the aramid fiber sheet material will be described. The procedure includes (a) a step of shot blasting the end of the
(A) In shot blasting, a range in which the sheet 5 (having a width of 300 mm, which is approximately twice the outer diameter of the axial force tube 1) is attached is processed by shot blasting. At this time, the black skin on the surface of the
(B) Remove dust on the shot blasted surface and clean with acetone to remove oil. Thereafter, an adhesive is applied to the range. The adhesive used for the
(C) Then, the aramid
図4は、本発明の実施形態1に係る二重鋼管型ブレース材の性能を確認するための試験状況を示す外観図である。図4において、試験機8は、固定側の加力用治具81(以下、受力治具81と称す)と、傾動支点82を中心に傾動する加力用柱83と、加力用柱83に固定された傾動側の加力用治具84(以下、付力治具84と称す)と、加力用柱83を傾動する図示しない傾動駆動手段とを有している。
試験体30(図3参照)の軸力材1の両端にそれぞれ固定された取り付け用プレート42は、受力治具81および付力治具84にそれぞれボルトによって剛体的に結合されている。したがって、加力用柱83が平面内を繰り返し傾動するため(所定範囲内で転倒および起立を繰り返す)、軸力材1には、軸方向の引っ張り力および圧縮力に加え、曲げ力が作用することになる。
なお、図示しない比較体(アラミド繊維シート材5が巻回されていない)についても、同様に試験している。
FIG. 4 is an external view showing a test situation for confirming the performance of the double steel pipe brace material according to
The
In addition, it test | inspected similarly about the comparison body (The aramid
図5は、本発明の実施形態1に係る二重鋼管型ブレース材の性能を確認するための試験の試験結果を示す応力−歪み線図であって、図4における加力用柱83の位置C(傾動支点82から2500mmの距離)が水平方向に400mm変位しては、元の位置に戻る場合(図中、位置Cと位置Dの間を繰り返し往復する場合)である。図5において、縦軸は軸力材に発生する応力(傾動駆動手段によって付加された加重の軸力材1の軸方向成分を軸力材1の断面で除した計算値)であって、圧縮方向をプラス方向(上方向)に示している。また、横軸は、十字ガゼットプレート4に設けた標点Aと標点Bとの距離の伸び量を当初の長さで除した測定値であって、圧縮歪みプラス方向(右方向)に示している。
FIG. 5 is a stress-strain diagram showing the test results of the test for confirming the performance of the double steel pipe brace material according to
図5の(a)は試験体30についての結果である。まず、加力用柱83が図4において左側に傾動し、軸力材1には圧縮力が加わっている。すなわち、原点「イ」から弾性変形を開始し、位置「ロ」において圧縮降伏している。そして、極僅かに加工硬化しながら塑性変形が進んでいる。やがて、加力用柱83が図4の位置Dに到達したところで、加力用柱83は位置Cに向かって戻るため、軸力材1は位置「ハ」から位置「二」に向かって弾性的に復元している。
FIG. 5A shows the result for the
さらに、加力用柱83は図4において左側に傾動するため、軸力材1には引っ張り力が加わって、位置「ホ」において引っ張り降伏し、極僅かに加工硬化しながら塑性変形が進んでいる。やがて、加力用柱83が図4の位置Eに到達したところで、加力用柱83は位置Cに向かって戻るため、軸力材1は位置「ヘ」から位置「ト」に向かって弾性的に復元している。
以下、同様に加力用柱83は傾動を繰り返すため、軸力材1には図示するような、バウシンガー効果を有するヒステリシス曲線が描かれている。
すなわち、第1象限(圧縮応力で圧縮歪み)において、初回の加力では位置「ロ」と位置「ハ」を通過し、2回目の加力では位置「チ」を通過し、3、4、5、および6回目の加力ではそれぞれ位置「チ」、「リ」、「ヌ」、「ル」、および「オ」を通過している。
そして、7回の加力のとき、位置「ワ」において、応力の増加が停止し、軸力材1に座屈が発生している。
Further, since the
Hereinafter, similarly, since the
That is, in the first quadrant (compressive strain due to compressive stress), the first applied force passes the position “B” and the position “C”, and the second applied force passes the position “H”, 3, 4, In the fifth and sixth applied forces, the positions “H”, “Li”, “Nu”, “Le”, and “O” are passed, respectively.
When the force is applied seven times, the increase in stress stops at the position “wa”, and the
一方、図5の(b)は比較体についての結果である。すなわち、軸力材1には図5の(a)に準じた、バウシンガー効果を有するヒステリシス曲線が描かれている。
ヒステリシス曲線は、初回の加力では原点「あ」から始まり、位置「い」、「う」、「え」、「お」、「か」、「き」を通過して位置「く」に至り、その後、第1象限(圧縮応力で圧縮歪み)において、2回目の加力では位置「け」を通過し、3回目の加力では位置「こ」を通過している。
しかしながら、4回の加力に入る直前、すなわち、引っ張り加重から圧縮加重に移行する直前の位置「さ」において、応力が不自然な上昇を開始している。このとき、軸力管1には座屈が発生し、該軸力管1に当接して補剛管2に軸方向の力が流れていた。
On the other hand, FIG. 5B shows the results for the comparative body. That is, the
The hysteresis curve starts at the origin “A” when the force is applied for the first time, and passes through the positions “I”, “U”, “E”, “O”, “K”, “K” to the position “K”. Thereafter, in the first quadrant (compressive strain due to compressive stress), the position “K” is passed by the second force and the position “ko” is passed by the third force.
However, the stress begins to increase unnaturally at the position “sa” immediately before entering the four loadings, that is, immediately before the transition from the tensile load to the compression load. At this time, the
以上の試験結果より、アラミド繊維シート材5を巻回することによって、軸力材1への繰り返し加力回数が3回から6回に倍増していることから、本発明の効果が顕著であることが示される。このとき、アラミド繊維シート材5を巻回することによるブレース材30の重量増加は無視できる程度に僅かである。
From the above test results, by winding the aramid
本発明は以上の構成であるから、各種二重鋼管型ブレース材における軸力管の補剛手段または軽量化手段として、広く利用することができる。 Since this invention is the above structure, it can utilize widely as a stiffening means or weight reduction means of the axial force pipe | tube in various double steel pipe type brace materials.
1 軸力管
2 補剛管
3 エンドプレート
4 十字ガセットプレート
5 アラミド繊維シート材
6 アラミド繊維テープ材
10 二重鋼管型ブレース材(実施形態1)
20 二重鋼管型ブレース材(実施形態2)
30 二重鋼管型ブレース材(試験体)
DESCRIPTION OF
20 Double steel pipe brace material (Embodiment 2)
30 Double steel pipe type brace material (test body)
Claims (8)
前記軸力管の外周面に繊維が巻回されていることを特徴とする二重鋼管型ブレース材。 An axial force tube installed in a building structure and receiving axial force; and a stiffening tube through which the axial force tube passes or a stiffening tube accommodated in the axial force tube;
A double steel pipe brace material in which fibers are wound around an outer peripheral surface of the axial force pipe.
前記軸力管の外局面に、引っ張り力に対して等方性を有するシート材が、1層または複数層に巻回されていることを特徴とする二重鋼管型プレーズ材。 An axial force tube installed in a building structure and receiving axial force; and a stiffening tube penetrating between the axial forces or a stiffening tube accommodated in the axial force tube;
A double steel pipe type plaster material characterized in that a sheet material having isotropicity with respect to a tensile force is wound on one or more layers on the outer surface of the axial force tube.
The double steel pipe type place material according to claim 6 or 7, wherein the sheet material is a polytetrafluoroethylene sheet.
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