JP2568448B2 - Ｋ型ブレース - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、鉄骨造の建築構造物の補剛に用いるＫ型ブ
レースに関するものである。

［従来の技術］ 建築構造物の構造形式としては、鉄筋コンクリート
造、特殊コンクリート造、プレキャストコンクリート
造、鉄骨造、鉄筋鉄骨コンクリート造等がある。このう
ち、軽量かつ靭性に富んだ構造が可能であること等の理
由から、鉄骨造、鉄筋鉄骨コンクリート造（以下、「鉄
骨造」と称する。）が多数採用されている。

このうち鉄骨造は、形鋼、鋼板、鋼管等の鋼材を用い
て構造上主要な骨組部分を組み立てるものである。

かかる鉄骨造においては、骨組部分を補剛するため
に、補剛材を用いることが多く、そのひとつとしてブレ
ースがある。ブレースとは、四辺形に組まれた軸組に対
角線上に入れてなるものであり、風や地震等による水平
力に抵抗し、前記四辺形が菱形に変形するのを防止する
ものである。特に鉄骨造においては形鋼、鋼棒を用い斜
め引張力に抵抗させ、水平力に耐える構造要素となるも
のが多い。

従来よりブレースとしては、 ／の字型ブレース、 Ｋ型ブレース 等が提供実施されていた。

ところが、それらのブレースの崩壊メカニズムは一般
的に軸降伏型（圧縮応力、引張応力等の軸方向応力によ
り降伏する降伏型）であり、さらに細長比によっては座
屈降伏し、降伏型がスリット型（圧縮応力による座屈降
伏）となり、耐震設計上好ましくない。

その対処方法としてはこれまで、第５図及び第６図に
示す a.Y型ブレース１、 b.偏心ブレース２ 等が用いられてきた。

これらの降伏型は剪断降伏であり、上記、におけ
るスリット型降伏ではなく、紡錘形降伏（曲げ応力、剪
断応力による降伏型）となり、耐震性状が改善するもの
である。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記ブレースには以下に掲げる問題点
があった。

ａ′.Y型ブレース１においては第５図に示すように下鉄
骨梁から鉛直に延在する鋼材があるため、鉄骨が囲繞し
てなる空間が狭い。そのため、配管等を設置する場合の
使い勝手が悪いという問題点があった。

ｂ′．偏心ブレース２においては第６図に示すように大
地震等により過大な水平力が鉄骨造の建築構造物に加わ
った場合、大梁自体が剪断降伏による塑性変形をする。
そのため、かかる建築構造物を補修する場合、大掛かり
な補修が必要となる。

他方、本発明者は、Ｋ型ブレースにおいても、ガセッ
トプレート或はブレース自体の形状を所定の形状に変え
ることにより、それらが先行曲げ降伏とし、降伏型を曲
げ降伏とすることにより耐震性を高めることを見いだし
た。

本発明は、上記問題点及び事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、従来技術に較べ、降
伏型を曲げ降伏とすることにより耐震性を高めることが
できるとともに、使い勝手及び補修が容易なＫ型ブレー
スを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 請求項１記載の発明の要旨は、四辺形に組み立てた互
いに隣接する二本の柱と互いに上下に位置する二本の鉄
骨梁との間において、一端は一方の前記鉄骨梁の中央部
にガセットプレートを介して結合してなり、他端は当該
鉄骨梁に対向する他方の前記鉄骨梁の両隅部にガセット
プレートを介して結合してなる２本のブレースからなる
Ｋ型ブレースであって、前記各ブレースのいずれか一端
に位置する前記ガセットプレートに、当該ガセットプレ
ートに接合してなる鉄骨梁と垂直方向に延在するスリッ
トを設けたことを特徴とするＫ型ブレースに存する。

請求項２記載の発明の要旨は、四辺形に組み立てた互
いに隣接する二本の柱と互いに上下に位置する二本の鉄
骨梁との間において、一端は一方の前記鉄骨梁の中央部
に剛結合してなり、他端は当該鉄骨梁に対向する他方の
前記鉄骨梁の両隅部に剛結合してなる２本のブレースか
らなるＫ型ブレースであって、前記各ブレースは中央部
付近において剛に屈曲形成してなることを特徴とするＫ
型ブレースに存する。

［作用］ 請求項１記載の発明にかかるＫ型ブレースは、スリッ
トを設けているので、地震、風等により水平応力が鉄骨
造の建築構造物に生じた場合、ブレースが軸降伏する前
にガセットプレートが曲げ降伏、即ち、先行曲げ降伏す
る。また、請求項２記載の発明にかかるＫ型ブレース
は、中央部付近において屈曲してなるので、地震、風等
により水平応力がそれに生じた場合、かかる屈曲部分で
先行曲げ降伏する。したがって、当該両発明は、従来技
術に比べ鉄骨造の建築構造物全体としての靭性を高め耐
震性を向上させることができる。

また、Ｋ型ブレースは、下鉄骨梁から鉛直に延在する
ブレースはないので、２本のブレースにより挟まれる空
間を広く取ることができる。したがって、前記両発明は
従来技術に比べ配管等を設置する場合の使い勝手を向上
させることができる。

また、大地震等により過大な水平力が鉄骨造の建築構
造物に加わった場合、前記ガセットプレート或は前記ブ
レースが先行曲げ降伏するので、補修する際には、かか
るガセットプレート或はブレースのみを補修すれば足り
る。したがって、本発明は従来技術に比べ鉄骨造の建築
構造物の補修を容易にすることができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。ただし、本実施例に記載されている構成部
品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定
的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみ
に限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎな
い。

（実施例１） まず、実施例１にかかるＫ型ガセットプレートの構成
について第１図を用いて説明する。第１図はＫ型ブレー
スにおける２本のブレースの各一端を結合してなる中央
ガセットプレートの立面図である。

当該中央ガセットプレート10は、第１図に示すよう
に、四辺形に組み立てた互いに隣接する二本の柱と互い
に上下に位置する二本の上鉄骨梁Suおよび下鉄骨梁Slと
の間において、上鉄骨梁Suの中央部に位置し、Ｋ型ブレ
ース30における２本のブレース31の一端31aを結合して
なるものである。

当該Ｋ型ブレース30は、一端31aが四辺形に組み立て
た互いに隣接する二本の柱と互いに上下に位置する二本
の上鉄骨梁Suおよび下鉄骨梁Slとの間において、上鉄骨
梁Suの中央部に至り、他端31bが当該上鉄骨梁Suに対向
する下鉄骨梁Slの両隅部Ｃと結合してなる２本のブレー
ス31からなるものである。

前記中央ガセットプレート10は、前記上鉄骨梁Suと垂
直方向に、即ち鉛直方向に延在してなる３本のスリット
11を設けてなるものである。勿論、本発明においてはス
リット11の数を他の本数とすることができる。

次に、以上のように構成するＫ型ガセットプレート10
の作用効果について説明する。

前記中央ガセットプレート10は、前記スリット11を設
けているので、地震、風等により水平応力がそれに生じ
た場合、前記ブレース31が軸降伏する前に曲げ降伏、即
ち、先行曲げ降伏する。したがって、実施例１によれば
全体としての靭性を上げ耐震性を向上することができ
る。

また、実施例１においては、前記下鉄骨梁Slから鉛直
に延在する前記ブレース31を設けていないので、前記両
ブレース31により挟まれる空間を広く取ることができ
る。したがって、実施例１によれば配管等を設置する場
合の使い勝手を向上させることができる。

また、大地震等により過大な水平力が前記鉄骨梁Su,S
l等を骨組構造とする建築鋼造物に加わった場合、前記
中央ガセットプレート10が先行曲げ降伏するので、補修
する際には、かかる中央ガセットプレート10のみを補修
すれば足りる。したがって、実施例１は前記建築構造物
の補修を容易にする。

なお、本実施例においては中央ガセットプレース10に
前記スリット11を設けてなるが、本発明の範囲をそれに
限定する趣旨ではなく、本発明においては第２図に示す
ように、各端部ガセットプレート20にスリット12を設け
ることもできる。

（実施例２） 次に実施例２にかかるＫ型ブレースの構成について第
３図を用いて説明する。第３図はＫ型ブレースにおける
２本のブレースを鉄骨に結合した状態を示す平面図であ
る。

当該Ｋ型ブレース40は、第３図に示すように、四辺形
に組み立ててなる鉄骨梁Su,Sl等に結合してなりそれら
を補剛してなるものである。

当該Ｋ型ブレース40は、一端41aが四辺形に組み立て
た互いに隣接する二本の柱と互いに上下に位置する二本
の上鉄骨梁Suおよび下鉄骨梁Slとの間において、上鉄骨
梁Suの中央部に一のガセットプレート50により剛結合し
てなり、他端41bが、当該上鉄骨梁Suに対向する下鉄骨
梁Slの両隅部Ｃに他のガセットプレート60により剛結合
してなる２本のブレース41からなるものである。

前記各ブレース41は、その中央部付近において、剛に
屈曲形成してなるものである。かかる屈曲方向は、即
ち、前記各ブレース41が結合していない隅部Ｃのうち、
近在してなる隅部Ｃ方向である。また、かかる曲げ角度
は、前記各ブレース41の屈曲部分に先行曲げ降伏を起こ
し、かつ、設計上ブレース41に必要な剛性を有する角度
とする。前記中央部付近とは、設計上において求める位
置をいい、必ずしも前記各ブレース41の中央近傍を意味
するものではない。本発明における中央部付近も同趣旨
のものである。

次に、以上のように構成するＫ型ブレース40の作用効
果について説明する。

前記各ブレース41は、中央部付近において屈曲してな
るので、地震、風等により水平応力が前記建築構造物に
生じた場合、かかる屈曲部分で先行曲げ降伏する。その
結果、実施例２によれば、全体としての靭性が上がり耐
震性が向上する。さらに、前記各ブレース41の屈曲角度
を調節することにより曲げ剛性を調整することができ
る。

また、大地震等により過大な水平力が鉄骨造の建築構
造物に加わった場合、前記ブレース41が先行曲げ降伏す
るので、補修する際には、かかるブレース41のみを補修
すれば足りる。したがって、実施例２によれば鉄骨造の
建築構造物の補修を容易にすることができる。

さらに、前記Ｋ型ブレース40は、前記下鉄骨梁Slから
鉛直に延在するブレースはなく、かつ、前記２本のブレ
ース41は前記外方に屈曲してなるので、前記両ブレース
41により挟まれる空間を広く取ることができる。したが
って、実施例２によれば実施例１にかかるＫ型ブレース
40に比べ配管等を設置する場合の使い勝手を向上させる
ことができる。さらに、前記ブレース41の屈曲角度を調
節することにより曲げ剛性を調整することができる。

なお、本実施例においては前記各ブレース41は外方に
向けて屈曲してなるが、本発明の範囲をそれに限定する
趣旨ではなく、本発明においては、第４図に示すように
内方向、即ち前記下鉄骨梁Sl方向に屈曲してなることも
可能である。

［発明の効果］ 請求項１及び請求項２記載の発明は、以上のように構
成しているので、以下に記載するような効果を奏する。

請求項１及び請求項２記載にかかるＫ型ブレースは、
地震、風等により水平応力がそれに生じた場合、ブレー
スが軸降伏する前に曲げ降伏、即ち、先行曲げ降伏する
ので、従来技術に比べ鉄骨造の建築構造物全体としての
靭性を上げ耐震性を向上させることができる。

また、大地震等により過大な水平力が鉄骨造の建築構
造物に加わった場合、前記ガセットプレート及び前記各
ブレースが先行曲げ降伏するので、補修する際には、か
かるガセットプレート或はブレースのみを補修すれば足
りる。したがって、前記両発明によれば鉄骨造の建築構
造物の補修を従来技術に比べ容易にすることができる。

さらに、請求項２記載の発明においては、ブレースの
屈曲角度を調節することにより曲げ剛性を調整すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は請求項１記載の発明の実施例を示す
ものであり、Ｋ型ブレースにおける２本のブレースの各
一端41aを結合してなる中央ガセットプレートの立面
図、第３図及び第４図は請求項２記載の発明の一実施例
を示すものであり、Ｋ型ブレースにおける２本のブレー
スを鉄骨に結合した状態を示す立面図、第５図及び第６
図は従来例を示すものであり、第５図は鉄骨に結合して
なるＹ型ブレースの立面図、第６図は鉄骨に結合してな
る偏心ブレースの立面図である。 Su……上鉄骨梁、Sl……下鉄骨梁、Ｃ……隅部、10……
中央ガセットプレート、11……スリット、20……端部ガ
セットプレート、30,40……Ｋ型ブレース、31,41……ブ
レース、31a,41a……一端、31b,41b……他端、50,60…
…ガセットプレート。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】四辺形に組み立てた互いに隣接する二本の
   柱と互いに上下に位置する二本の鉄骨梁との間におい
   て、一端は一方の前記鉄骨梁の中央部にガセットプレー
   トを介して結合してなり、他端は当該鉄骨梁に対向する
   他方の前記鉄骨梁の両隅部にガセットプレートを介して
   結合してなる２本のブレースからなるＫ型ブレースであ
   って、前記各ブレースのいずれか一端に位置する前記ガ
   セットプレートに、当該ガセットプレートに接合してな
   る鉄骨梁と垂直方向に延在するスリットを設けたことを
   特徴とするＫ型ブレース。
2. 【請求項２】四辺形に組み立てた互いに隣接する二本の
   柱と互いに上下に位置する二本の鉄骨梁との間におい
   て、一端は一方の前記鉄骨梁の中央部に剛結合してな
   り、他端は当該鉄骨梁に対向する他方の前記鉄骨梁の両
   隅部に剛結合してなる２本のブレースからなるＫ型ブレ
   ースであって、前記各ブレースは中央部付近において剛
   に屈曲形成してなることを特徴とするＫ型ブレース。