JP6099128B2

JP6099128B2 - Joint structure of RC frame and brace and RC frame with brace

Info

Publication number: JP6099128B2
Application number: JP2013005215A
Authority: JP
Inventors: 衛岩田; 貴徳大家; 康秦
Original assignee: 株式会社巴コーポレーション
Priority date: 2013-01-16
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2033-01-16
Also published as: JP2014136887A

Description

本発明は、鉄筋コンクリート造（以下「ＲＣ」と略す）の柱と梁とで構成されるＲＣ架構と当該ＲＣ架構に組み込まれる筋かいとの接合構造及び当該接合構造を備えた筋かい付ＲＣ架構に関し、主としてＲＣ架構と鉄骨などの金属系筋かいとからなる筋かい付ＲＣ架構に適用され、筋かい接合部の定着性能を著しく向上させることができ、エネルギー吸収能力の高い筋かい付ＲＣ架構を提供する。 The present invention relates to a joint structure between an RC frame composed of columns and beams made of reinforced concrete (hereinafter abbreviated as “RC”) and a brace incorporated in the RC frame, and an RC frame with a brace provided with the joint structure. In particular, it is applied to RC frames with braces consisting mainly of RC frames and metal braces such as steel frames, which can remarkably improve the anchoring performance of the brace joints and have high energy absorption capabilities. I will provide a.

従来、ＲＣの柱と梁とで構成されるＲＣ架構を備えたＲＣ構造物において、耐震性能を向上させるため柱と梁とで構成されるＲＣ架構の内側にＲＣ壁を一体的に設置することが一般的であった。 Conventionally, in an RC structure having an RC frame composed of RC columns and beams, an RC wall is integrally installed inside the RC frame composed of columns and beams in order to improve seismic performance. Was common.

しかし、この方法は、出入り口や採光、あるいは通風の確保などの観点から、建物としての機能面で制約を受けやく、また、壁に開口を設けた場合、本来の耐震壁としての性能が低下するという問題があった。 However, this method is not easily restricted in terms of function as a building from the viewpoint of securing entrance / exit, lighting, or ventilation, and if an opening is provided in the wall, the performance as an original earthquake-resistant wall is degraded. There was a problem.

この問題に対する対策として、ＲＣ壁の代わりに鉄骨部材を筋かいとして組み込むことが考えられる。実際、既存ＲＣ構造物の耐震補強方法として、ＲＣの柱と梁とで構成されるＲＣ架構の内側に鉄骨枠付き筋かいを設置し、その鉄骨枠を周囲のＲＣ架構に頭付きスタッドやスパイラル鉄筋などにより定着する方法が普及している（特許文献１）。 As a countermeasure against this problem, it is conceivable to incorporate a steel member as a brace instead of the RC wall. In fact, as a seismic reinforcement method for existing RC structures, a brace with a steel frame is installed inside an RC frame composed of RC columns and beams, and the steel frame is attached to the surrounding RC frame with a headed stud or spiral. A method of fixing with a reinforcing bar or the like is widely used (Patent Document 1).

しかし、この方法は、鉄骨枠とＲＣ架構との接合に手間がかかり、また、既存ＲＣ構造物の耐震補強を前提にしているので、新築には不向きという問題があった。 However, this method has a problem that it takes time to join the steel frame and the RC frame, and it is premised on seismic reinforcement of the existing RC structure.

ところで、鉄骨枠を用いないで筋かいを設置する従来技術として、図１１に示すように、非特許文献１により容易に想到される、ＲＣ架構の柱２０及び梁２１の端部の内面に頭付きスタッド２２を用いて筋かい用ガセットプレート２３を定着させる方法がある。 By the way, as a conventional technique for installing a brace without using a steel frame, as shown in FIG. 11, the head is formed on the inner surface of the end portion of the column 20 and the beam 21 of the RC frame easily conceived by Non-Patent Document 1. There is a method of fixing the bracing gusset plate 23 using the stud 22 with a hook.

また、非特許文献２では、図１２に示すように、筋かい用ガセットプレート２３を柱梁接合部の内部まで延長し、十字鋼板２４またはスタッド（図示せず）で定着させる方法についての実験結果を報告している。 Further, in Non-Patent Document 2, as shown in FIG. 12, as shown in FIG. 12, an experiment result on a method of extending a bracing gusset plate 23 to the inside of a column beam joint and fixing it with a cross steel plate 24 or a stud (not shown). Has been reported.

さらに、特許文献２には、柱梁接合部のコンクリート内部に柱鉄骨部材が埋設されていることが開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses that a column steel member is embedded in the concrete of the column beam joint.

特開平９−２７９６９５号公報JP-A-9-279695 特開２００５−３６５９８号公報JP 2005-36598 A 特許第４６６５２３２号Patent No. 4665232

日本建築学会「各種合成構造設計指針・同解説」2010.11Architectural Institute of Japan “Synthetic structural design guidelines and explanation” 2010.11 三井住友建設技術研究所報告第２号、2004、p.129〜134Sumitomo Mitsui Construction Engineering Laboratory Report No. 2, 2004, p.129-134

しかし、図１１に図示するような方法では、頭付きスタッド２２が柱２０及び梁２１の表面に柱２０と梁２１とで構成されるＲＣ架構の構面と平行に埋め込まれているので、柱梁接合部近傍における柱２０もしくは梁２１の端部のコンクリートに曲げひび割れ２５が発生すると、頭付きスタッド２２の軸方向にほぼ一致するため、この定着部の定着性能が低下（頭付きスタッド２２の抜け出し）する恐れがある。定着性能が低下すれば、筋かいの能力を充分発揮できないことになる。 However, in the method shown in FIG. 11, the headed stud 22 is embedded in the surface of the column 20 and the beam 21 in parallel with the surface of the RC frame composed of the column 20 and the beam 21. When a bending crack 25 occurs in the concrete at the end of the column 20 or the beam 21 in the vicinity of the beam joint portion, it substantially coincides with the axial direction of the headed stud 22, so that the fixing performance of the fixing portion decreases (the headed stud 22 There is a risk of escaping . If the fixing performance is lowered, the bracing ability cannot be fully exhibited.

一方、図１２に図示するような方法では、筋かい用ガセットプレート２３の定着性能は確保し得るが、柱２０と梁２１の主筋やフープ筋、あばら筋が多数交錯する柱梁接合部内部に筋かい用ガセットプレート２３を挿入するため、この納め方が難しく、実際上施工困難であり、また、コンクリートの充填性にも悪影響を及ぼす。 On the other hand, in the method as shown in FIG. 12, the fixing performance of the bracing gusset plate 23 can be ensured, but in the column beam joint portion where the main bars, the hoop bars, and the ribs of the columns 20 and 21 cross each other. Since the bracing gusset plate 23 is inserted, it is difficult to place the gusset plate 23, and it is difficult to actually construct the gusset plate 23, and the filling property of the concrete is also adversely affected.

また、特許文献２も同様なことがいえる。 The same can be said for Patent Document 2.

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、ＲＣ架構がある程度変形してコンクリートにひび割れが発生しても、柱梁接合部近傍における柱及び梁の端部に筋かい用ガセットプレートの定着性能を充分に確保でき、かつ定着が容易である筋かい接合部と、そのような筋かい接合部を座屈拘束ブレース等のダンパーに適用して、エネルギー吸収性能の高いＲＣ架構と筋かいとの接合構造及び筋かい付ＲＣ架構を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. Even if the RC frame is deformed to some extent and cracks occur in the concrete, the columns and the ends of the beams in the vicinity of the beam-to-column joints are reinforced. RC with high energy absorption performance by applying a brace joint that can secure the fixing performance of the gusset plate for use and is easy to fix, and such a brace joint to a damper such as a buckling restraint brace. An object of the present invention is to provide a joint structure between a frame and a brace and an RC frame with brace.

本発明は、柱と梁とで構成されるＲＣ架構と、当該ＲＣ架構の前記柱と梁との接合部の入り隅部に筋かい用ガセットプレートを介して接合される筋かいとの接合構造において、前記筋かい用ガセットプレートは、前記柱と梁の内側面に突設されたガセットプレート本体と、前記柱と梁の内側面にそれぞれ埋め込まれた複数の埋め込みプレート及び複数の突起と、前記柱と梁の内側面にそれぞれ柱と梁の内側面ほぼ全幅に、かつ前記ガセットプレート本体及び埋め込みプレートとほぼ直交して添え付けられた複数の直交プレートとから一体に形成され、前記複数の埋め込みプレートは前記ＲＣ架構の構面とほぼ平行に埋め込まれ、かつ前記複数の突起は前記埋め込みプレートの両側部に前記ＲＣ架構の構面に対して面外方向に埋め込まれ、前記筋かいは座屈拘束ブレースであり、かつ芯材となる鋼板と、当該鋼板を包み込むモルタル充填鋼管と、前記鋼板とモルタルとの接触面に貼付されたアンボンド材とから構成されていることを特徴とする。
以上のような手段によるので、前記柱及び梁の端部にそれぞれ埋め込まれた前記埋め込みプレートに突設された複数の突起の軸が、前記柱及び梁の端部コンクリートに発生する曲げひび割れの方向にほぼ直交するため、前記突起が抜け出しにくくなりせん断抵抗力が向上する。
更に、上記のように抜け出しにくくなった前記突起が複数突設された前記埋め込みプレートに取り付き、かつ前記柱と梁の内側面ほぼ全幅に添え付けられた前記直交プレートの存在によって、その直交プレートが添え付けられた範囲の前記柱及び梁の端部コンクリートは、圧縮力を受けても孕み出すことが抑制される。すなわち、前記柱及び梁の端部コンクリートに対する拘束効果が生まれ、前記柱及び梁の端部に剛域に近い状態が形成されるので、柱梁接合部に作用する応力レベルを低減できる効果もある。 The present invention relates to an RC frame composed of a column and a beam, and a connection structure of a frame that is bonded to a corner of the joint between the column and the beam of the RC frame via a gusset plate for the reinforcement. in the bracing gusset plates, a gusset plate body projecting from the inner surface of the columns and beams, and a plurality of buried plate and a plurality of protrusions that are embedded respectively on the inner surfaces of the columns and beams, the The inner surfaces of the columns and beams are integrally formed from a plurality of orthogonal plates attached to the inner surfaces of the columns and beams substantially at the full width and substantially perpendicular to the gusset plate body and the embedded plate, respectively. plates the embedded substantially parallel to the plane of RC Frame, and the plurality of protrusions are embedded in the plane direction relative to plane of the RC Frames on both sides of the buried plate, the Paddle is buckling-restrained braces, and the steel sheet be core, and mortar filled steel tube enclosing the steel sheet, and characterized by being composed of the unbonded material affixed to the contact surface between the steel plate and mortar To do.
Because of the above means, the axis of the plurality of protrusions protruding from the embedded plate embedded in the ends of the columns and beams is the direction of bending cracks generated in the end concrete of the columns and beams. Therefore, the protrusion is difficult to come out and the shear resistance is improved.
Furthermore, due to the presence of the orthogonal plate attached to the embedded plate provided with a plurality of protrusions that are difficult to come out as described above and attached to almost the entire inner surface of the pillar and beam, the orthogonal plate is The column and beam end concrete in the attached range is suppressed from squeezing even when subjected to compressive force. That is, a restraining effect on the end concrete of the column and the beam is born, and a state close to a rigid region is formed at the end of the column and the beam, so that there is also an effect that the stress level acting on the column-beam joint can be reduced. .

これにより、エネルギー吸収性能の高い筋かい付ＲＣ架構を実現させる手段として、座屈拘束ブレース等のエネルギー吸収性能の高いダンパーを筋かいとして組み込むことが可能になる。 Thereby, as a means for realizing a braced RC frame with high energy absorption performance, a damper with high energy absorption performance such as a buckling restrained brace can be incorporated as a brace.

また、筋かいとしてＲＣ架構に適した初期剛性を設定することが可能な座屈拘束ブレース(特許文献３)を用いることで、小さい変形からひび割れを生じるＲＣ架構より高性能な制振構造化が可能となる。 In addition, by using a buckling-restrained brace (Patent Document 3) that can set the initial stiffness suitable for the RC frame as a brace, it is possible to achieve a vibration-damping structure that has higher performance than an RC frame that cracks from a small deformation. It becomes possible.

なお、複数の突起にはスタッド、ボルト、鉄筋等を用いることができるが、これらに代えてリブ状の突起などでもよい。 Note that studs, bolts, reinforcing bars, and the like can be used for the plurality of protrusions, but rib-like protrusions may be used instead.

本発明は、以上のような手段によるので、次のような効果がある。 Since the present invention is based on the above-described means, it has the following effects.

(1) ＲＣ架構に、耐震壁ではなく筋かいの設置が容易になるので、出入り口や採光、あるいは通風のための有効開口確保など、建物としての機能面での制約を軽減できる。 (1) Since it is easy to install a braid rather than a seismic wall on the RC frame, it is possible to reduce restrictions on the functional aspects of the building, such as securing an effective opening for entrances, lighting, and ventilation.

(2) ＲＣ架構に枠材を用いないで筋かいを取り付けることが可能になるので、現場施工の容易性や経済的な面でも有利である。 (2) Since it is possible to attach a brace to the RC frame without using a frame material, it is advantageous in terms of ease of construction on site and economical aspects.

(3) 筋かい用ガセットプレートの定着部の定着安定性能が高いので、ＲＣ架構の変形が大きくなっても筋かいへの応力伝達が確実になり、筋かいの性能を充分に発揮させることが可能となる。 (3) Since the fixing stability performance of the fixing part of the gusset plate for the brace is high, the stress transmission to the brace can be ensured even if the deformation of the RC frame becomes large, and the brace performance can be fully exhibited. It becomes possible.

(4) 筋かい付きＲＣ架構の耐力は、ＲＣ架構耐力と筋かい耐力の単純累加となるので、耐力評価が容易である。 (4) Since the proof strength of RC frame with bracing is a simple addition of RC framing strength and bracing strength, it is easy to evaluate the proof strength.

(5) 本発明の存在により、柱及び梁の端部が剛域に近い状態になるので、ＲＣ架構の大変形時の耐力劣化が緩和される。 (5) Due to the presence of the present invention, the ends of the columns and beams are in a state close to a rigid region, so that the deterioration in yield strength during large deformation of the RC frame is alleviated.

(6) 上記(3)〜(5)の効果により、筋かいをＲＣ架構に適した座屈拘束ブレース等のダンパーを用いることで、小さい変形からひび割れを生じるＲＣ架構のより高性能な制振構造化が容易になる。 (6) Due to the effects (3) to (5) above, using a damper such as a buckling-restrained brace suitable for the RC frame for the brace, higher-performance vibration control of the RC frame causing cracks from small deformations Structure becomes easy.

(7) 上記(6)において、好適には特許文献３に示されるＲＣ架構に適した座屈拘束ブレースを用いることで、小さい変形からひび割れを生じるＲＣ架構のより高性能な制振構造化が可能となる。 (7) In the above (6), by using a buckling-restrained brace suitable for the RC frame shown in Patent Document 3, it is possible to achieve a higher-performance vibration damping structure of the RC frame that cracks from a small deformation. It becomes possible.

本発明を適用した場合のＲＣ架構の斜視図である。It is a perspective view of RC frame at the time of applying the present invention. 本発明によるＲＣ架構の筋かいとの接合部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the junction part with the brace of RC frame by this invention. 本発明によるＲＣ架構の筋かいとの接合部を示す側面図である。It is a side view which shows the junction part with the brace of RC frame by this invention. 本発明によるＲＣ架構の筋かいとの接合部を示す側面図である。It is a side view which shows the junction part with the brace of RC frame by this invention. 本発明による接合部の性能を確認した実験の試験体の全体図である。It is a general view of the test body of the experiment which confirmed the performance of the junction part by this invention. 座屈拘束ブレースの説明図である。It is explanatory drawing of a buckling restraint brace. 試験体をセットした状態の加力装置を示す図である。It is a figure which shows the force application apparatus of the state which set the test body. (ａ)、(ｂ)は、試験体の水平荷重〜層間変位関係図である。(a), (b) is a horizontal load-interlayer displacement relationship figure of a test body. 層間変位±20ｍｍまでの試験体の水平荷重〜層間変位関係をスケルトン(骨格曲線)で表示した図である。It is the figure which displayed the horizontal load-interlayer displacement relationship of the test body to interlayer displacement +/- 20mm with the skeleton (skeleton curve). (ａ)、(ｂ)は、層間変形角約±1/100の時の試験体のひび割れ状態を示す図である。(a), (b) is a figure which shows the crack state of a test body when an interlayer deformation angle is about ± 1/100. ＲＣ架構と筋かいとの接合部の従来例を示す図である。It is a figure which shows the prior art example of the junction part of RC frame and a brace. ＲＣ架構と筋かいとの接合部の従来例を示す図である。It is a figure which shows the prior art example of the junction part of RC frame and a brace.

図１〜図４は、本発明の一実施形態を示し、図１はＲＣの柱１と梁２とによって構成され、かつ金属系の筋かい３を組み込むことにより構成されたＲＣ架構４を示す斜視図である。 1 to 4 show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows an RC frame 4 constituted by RC pillars 1 and beams 2 and incorporating a metal brace 3. It is a perspective view.

また、図２、３、４はＲＣ架構４の筋かい３との接合部を示し、図２と図３は筋かい３の上端側を接合する筋かい接合部(以下「筋かい接合部Ａ」)を示し、図２はその斜視図、図３は側面図である。そして、図４は筋かい３の下端側を接合する筋かい接合部(以下「筋かい接合部Ｂ」)を示す側面図である。 2, 3, and 4 show the joint portion of the RC frame 4 with the brace 3, and FIGS. 2 and 3 show the brace joint portion that joins the upper end side of the brace 3 (hereinafter referred to as “the brace joint portion A”). 2) is a perspective view thereof, and FIG. 3 is a side view thereof. 4 is a side view showing a brace joint portion (hereinafter referred to as a brace joint portion B) that joins the lower end side of the brace 3. FIG.

図において、筋かい接合部Ａと筋かい接合部Ｂに筋かい用ガセットプレート５がそれぞれ取り付けられている。 In the figure, a brace gusset plate 5 is attached to the brace joint A and brace joint B, respectively.

筋かい用ガセットプレート５は、柱１と梁２との接合部の入り隅部 (内側)に突設されたガセットプレート本体６と、柱梁接合部近傍における柱１及び梁２の端部のコンクリート内にそれぞれ埋め込まれた複数の埋め込みプレート７、７及び複数の突起８と、柱１及び梁２の内側面にそれぞれ設置された複数の直交プレート９、９とから一体に構成されている。 The bracing gusset plate 5 includes a gusset plate body 6 projecting at the corner (inner side) of the joint between the column 1 and the beam 2, and the ends of the columns 1 and 2 in the vicinity of the column beam joint. A plurality of embedding plates 7 and 7 and a plurality of protrusions 8 embedded in the concrete and a plurality of orthogonal plates 9 and 9 respectively installed on the inner surfaces of the pillar 1 and the beam 2 are integrally formed.

埋め込みプレート７は、柱１と梁２に配筋された主筋や帯筋、あるいはあばら筋が多数錯綜する柱梁接合部を避け、その近傍の柱１と梁２の端部にそれぞれその内部まで延長して埋め込まれている。 The embedding plate 7 avoids the column beam joint where the main bars and strips arranged in the column 1 and the beam 2 or many stirrups are complicated, and extends to the ends of the column 1 and the beam 2 in the vicinity thereof. Embedded and extended.

また、埋め込みプレート７には複数の貫通孔７ａが直交プレート９に近接して形成されている。そして、柱１内に埋め込まれた埋め込みプレート７の各貫通孔７ａに柱１のフープ筋（図省略）が貫通され、梁２内に埋め込まれた埋め込みプレート７の各貫通孔７ａには梁２のあばら筋（図省略）が貫通されている。 The embedded plate 7 is formed with a plurality of through holes 7 a close to the orthogonal plate 9. Then, the hoop bars (not shown) of the pillar 1 are passed through the through holes 7a of the embedded plate 7 embedded in the pillar 1, and the beams 2 are inserted into the through holes 7a of the embedded plate 7 embedded in the beam 2. The streaks (not shown) are penetrated.

さらに、ガセットプレート本体６と埋め込みプレート７、７は、ＲＣ架構４の構面とほぼ平行に形成され、直交プレート９、９はＲＣ架構４の構面に対して略直角に、すなわちガセットプレート本体６及び埋め込みプレート７、７とほぼ直角に形成されている。また、複数の突起８、８も直交プレート９、９と同様にＲＣ架構４の構面に対して略直角に、すなわちガセットプレート本体６及び埋め込みプレート７の両側にほぼ直角に突設されている。 Further, the gusset plate body 6 and the embedded plates 7 and 7 are formed substantially parallel to the construction surface of the RC frame 4, and the orthogonal plates 9 and 9 are substantially perpendicular to the construction surface of the RC frame 4, that is, the gusset plate body. 6 and the embedding plates 7, 7. Further, the plurality of protrusions 8 and 8 are also provided so as to protrude substantially perpendicular to the construction surface of the RC frame 4, that is, on both sides of the gusset plate body 6 and the embedding plate 7, similarly to the orthogonal plates 9 and 9. .

なお、複数の突起８には鉄筋やスタッドボルト等が用いられ、筋かい３の耐力に応じて最適な数量が突設されている。また、直交プレート９、９は、柱１と梁２のコンクリートを打設する際の捨て型枠を兼ねるように形成されている。さらに、ガセットプレート本体６と各直交プレート９、９との接合部（入り隅部）には複数の補強リブ１０が一体に取り付けられている。 In addition, a reinforcing bar, a stud bolt, etc. are used for the some protrusion 8, and the optimal quantity protrudes according to the strength of the brace 3. Further, the orthogonal plates 9 and 9 are formed so as to serve also as a formwork for discarding the concrete of the pillar 1 and the beam 2. Furthermore, a plurality of reinforcing ribs 10 are integrally attached to the joint portion (entering corner portion) between the gusset plate main body 6 and each orthogonal plate 9, 9.

このような構成において、ＲＣ架構４に地震水平力が作用して柱１が傾斜すると、地震水平力は柱１及び梁２の端部に埋め込まれたスタッド等の突起８から埋め込みプレート７を介してガセットプレート本体６に伝わり、さらに筋かい３に伝達されることになる。 In such a configuration, when the seismic horizontal force acts on the RC frame 4 and the column 1 is inclined, the seismic horizontal force is passed through the embedded plate 7 from the protrusions 8 such as studs embedded at the ends of the column 1 and the beam 2. Then, it is transmitted to the gusset plate body 6 and further to the brace 3.

この時、柱１及び梁２の端部に埋め込まれたスタッド等の突起８にはせん断力が作用するが、埋め込みプレート７を貫通する帯筋とあばら筋も、ある程度のせん断力を負担することにより定着性が向上する。 At this time, a shearing force acts on the protrusions 8 such as studs embedded in the ends of the pillar 1 and the beam 2, but the band and the stirrup that penetrate the embedded plate 7 also bear a certain amount of shearing force. This improves the fixability.

また、スタッド等の突起８の軸は柱１及び梁２に発生する曲げひび割れの方向と直交するため、従来例(図１１参照)の頭付きスタッドのみによる定着法よりも定着安定性が高い（頭付きスタッドが抜け出しにくい）といえる。 Further, since the axis of the protrusion 8 such as a stud is orthogonal to the direction of the bending crack generated in the column 1 and the beam 2, the fixing stability is higher than the fixing method using only the headed stud of the conventional example (see FIG. 11) ( It can be said that the stud with a head is difficult to come out) .

さらに、直交プレート９、９は、柱梁接合部の入り隅部における柱１及び梁２の内側面(内法面)に添え付けられ、かつガセットプレート本体６と各直交プレート９との接合部(入り隅部)に複数の補強リブ１０が取り付けられていることで、直交プレート９が取り付けられた柱１及び梁２のコンクリートが圧縮力を受けても孕み出すことを抑制することができる。 Further, the orthogonal plates 9, 9 are attached to the inner side surfaces (inner slopes) of the columns 1 and 2 at the corners of the column beam joints, and the joints between the gusset plate body 6 and each orthogonal plate 9. Since the plurality of reinforcing ribs 10 are attached to the (entering corners), it is possible to suppress the concrete of the pillar 1 and the beam 2 to which the orthogonal plate 9 is attached from being squeezed out even when subjected to compressive force.

すなわち、柱１及び梁２の端部コンクリートに対する拘束効果により、柱１及び梁２の端部に剛域に近い状態が形成されるので、柱梁接合部に作用する応力レベルを低減できる効果もある。 That is, since the state close to the rigid zone is formed at the ends of the column 1 and the beam 2 due to the constraint effect on the end concrete of the column 1 and the beam 2, the effect of reducing the stress level acting on the column-beam joint is also achieved. is there.

図５は、本発明によるＲＣ架構４と筋かい３との接合部の性能を確認した実験の試験体を示す全体図であり、柱１Ａと梁２Ａとで構成されるＲＣ架構４Ａの中に筋かいとして座屈拘束ブレース１１を組み込むことにより構成されている。 FIG. 5 is an overall view showing a test body of an experiment in which the performance of the joint portion between the RC frame 4 and the brace 3 according to the present invention is confirmed, and in the RC frame 4A composed of the pillar 1A and the beam 2A. It is configured by incorporating a buckling restrained brace 11 as a brace.

座屈拘束ブレース１１は、図６に示すように芯材となる鋼板１１aをモルタル充填鋼管１１ｂによって包み込み、かつ鋼板１１ａとモルタル１１ｃとの接触面にアンボンド材（図省略）を貼付して付着を無くすことにより構成されており、圧縮軸力に対しても座屈せず、引張り軸力が作用した場合と同等の耐力、変形能力を有する筋かいとして構成されている。また、このように優れた性能を有していることにより制振部材としてもよく使用されている。 As shown in FIG. 6, the buckling-restraining brace 11 wraps a steel plate 11a as a core material with a mortar-filled steel pipe 11b and attaches an unbonded material (not shown) to the contact surface between the steel plate 11a and the mortar 11c. It is configured by eliminating, and does not buckle against the compression axial force, and is configured as a brace having the same proof stress and deformation ability as when a tensile axial force is applied. In addition, it is often used as a vibration damping member because of its excellent performance.

以下に、実験概要と結果を述べる。図７は、試験体をセットした状態の加力装置であり、水平アクチュエータ１２により層間変形角で±1/1600〜±1/25まで、正負交番漸増繰り返し載荷を実施した。 The outline of the experiment and the results are described below. FIG. 7 shows a force applying device in a state in which a test body is set. The horizontal actuator 12 repeatedly loaded with positive and negative alternating loads from ± 1/1600 to ± 1/25 at an interlayer deformation angle.

表１に試験体の材料特性、表２に試験体のＲＣ部分の断面リストをそれぞれ示す。試験体は、ＲＣ架構４Ａのみの「試験体１」と座屈拘束ブース（ＢＲＢ）１１のある「試験体２」)の各一体である。 Table 1 shows the material properties of the specimen, and Table 2 shows a cross-sectional list of the RC portion of the specimen. The test body is an integral part of “test body 1” having only the RC frame 4A and “test body 2” having a buckling restraint booth (BRB) 11.

図８に、両試験体の水平荷重〜層間変位関係図を示す。図９は、層間変位±20ｍｍまでの両試験体の水平荷重〜層間変位関係をスケルトン(骨格曲線)で表示したもので、同図には、座屈拘束ブレース（ＢＲＢ）１１の単独の水平荷重〜層間変位関係(破線イ)も併せて表示している。図１０（ａ）、(ｂ)は、層間変形角で約±1/100の時の両試験体のひび割れ状態図である。 FIG. 8 shows a relationship between horizontal load and interlayer displacement of both specimens. FIG. 9 is a skeleton (skeletal curve) showing the relationship between the horizontal load and the inter-layer displacement of both specimens up to ± 20 mm between layers. The figure shows a single horizontal load of the buckling-restrained brace (BRB) 11. ~ Interlayer displacement relationship (broken line a) is also shown. FIGS. 10A and 10B are diagrams showing cracks in both specimens when the interlayer deformation angle is about ± 1/100.

図８より、ＲＣ架構４Ａのみ(試験体Ｉ)では層間変位±20ｍｍ以前に耐力低下傾向が見られるが、座屈拘束ブレース（ＢＲＢ）１１付き(試験体２)ではその傾向は全くなく、更なる大変形に対しても安定したループを描いていることが分かる。 From FIG. 8, the RC frame 4A alone (test body I) shows a tendency to decrease in yield strength before the interlayer displacement ± 20 mm, but with the buckling restrained brace (BRB) 11 (test body 2), there is no such tendency. It can be seen that a stable loop is drawn even for a large deformation.

図９より、ＲＣ架構４のみ(試験体１)(一点鎖線ロ)と座屈拘束ブレース（ＢＲＢ）１１単独(破線イ)の水平荷重〜層間変位関係を単純に足し合わせた水平荷重曲線(点線ニ)は、座屈拘束ブレース（ＢＲＢ）１１付き(試験体２)の実線とほぼ一致していることが分かる。 From FIG. 9, a horizontal load curve (dotted line) simply adding the horizontal load-interlayer displacement relationship of RC frame 4 only (test body 1) (dashed line b) and buckling restrained brace (BRB) 11 alone (broken line a). It can be seen that (d) almost coincides with the solid line with the buckling restrained brace (BRB) 11 (test body 2).

これらのことから、ＲＣ架構４Ａに座屈拘束ブレース（ＢＲＢ）１１を組み込むと、その耐力は両者の耐力を単純累加したものとなり、かつ大変形時のＲＣ架構の耐力劣化も改善されることが分かる。すなわち、本発明による筋かい接合部は、ＲＣ架構４Ａと座屈拘束ブレース（ＢＲＢ）１１との応力伝達を充分に果たすことが確かめられた。 From these facts, when the buckling-restrained brace (BRB) 11 is incorporated into the RC frame 4A, the proof stress becomes a simple accumulation of both proof strengths, and the deterioration of the proof strength of the RC frame during large deformation can be improved. I understand. That is, it was confirmed that the brace joint portion according to the present invention sufficiently transmits the stress between the RC frame 4A and the buckling restrained brace (BRB) 11.

図１０(ａ)、(ｂ)に図示するＲＣ架構４Ａのひび割れ状況では、特に梁２Ａ端部に注目すると、ＲＣ架構４Ａのみ(試験体１)では曲げひび割れが多数発生しているが、座屈拘束ブレース１１付き(試験体２)では、ひび割れは梁２Ａの端部からは少し離れて、直交鋼板の縁端付近から発生していることが分かる。 In the crack situation of the RC frame 4A shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), focusing on the end of the beam 2A, a large number of bending cracks are generated only in the RC frame 4A (test body 1). It can be seen that in the case with the bending restraint brace 11 (test body 2), the crack is generated slightly from the end of the beam 2A and near the edge of the orthogonal steel plate.

すなわち、本発明の筋かい接合部Ａの存在により梁２Ａの端部の曲げ変形が拘束され、剛域に近い状態が形成されたためと考えられる。 That is, it is considered that the bending deformation at the end of the beam 2A is restrained by the presence of the brace joint A of the present invention, and a state close to a rigid region is formed.

曲げひび割れ位置(塑性ヒンジ)が梁の中央側に寄ることは、梁２Ａの断面応力が減少することであり、好ましい。この傾向は梁２Ａほどではないが、柱１Ａについても同様のことがいえる。 It is preferable that the bending crack position (plastic hinge) be closer to the center of the beam because the cross-sectional stress of the beam 2A is reduced. Although this tendency is not as high as that of the beam 2A, the same can be said for the column 1A.

本発明の実施形態は以上の通りであるが、突起８としてせん断力に抵抗できるものであれば、スタッド、ボルトあるいは鉄筋に代えて、リブ状の突起などでもよい。また、筋かい３として座屈拘束ブレース１１を例示したが、筋かいの耐力以上の耐力で本発明の筋かい接合部Ａ、Ｂを設計すれば、通常の各種筋かい（非金属系含む）やオイルダンパー等に対しても適用できることはいうまでもない。 The embodiment of the present invention is as described above. However, as long as the protrusion 8 can resist the shearing force, a rib-like protrusion or the like may be used instead of the stud, the bolt, or the reinforcing bar. Moreover, although the buckling restraint brace 11 was illustrated as the brace 3, if the brace joints A and B of the present invention are designed with a proof strength greater than the proof strength of the brace, various ordinary braces (including non-metallic braces). Needless to say, it can also be applied to oil dampers and the like.

本発明は、筋かい接合部の定着性能を著しく向上させることができ、エネルギー吸収能力の高い筋かい付ＲＣ架構を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can remarkably improve the fixing performance of a brace joint, and can provide an RC frame with a brace having high energy absorption capability.

１柱
２梁
３筋かい
４ＲＣ架構
５筋かい用ガセットプレート
６ガセットプレート本体
７埋め込みプレート
７ａ貫通孔
８突起
９直交プレート
１０補強リブ
１１座屈拘束ブレース
１１ａ芯材となる鋼板
１１ｂモルタル充填鋼管
１１ｃモルタル
１２水平アクチュエータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Column 2 Beam 3 Bracing 4 RC frame 5 Bracing gusset plate 6 Gusset plate main body 7 Embedded plate 7a Through hole 8 Protrusion 9 Orthogonal plate 10 Reinforcement rib 11 Buckling restraint brace 11a Steel plate 11b used as a core material Mortar filling steel pipe 11c Mortar 12 Horizontal Actuator

Claims

柱と梁とで構成されるＲＣ架構と、当該ＲＣ架構の前記柱と梁との接合部の入り隅部に筋かい用ガセットプレートを介して接合される筋かいとの接合構造において、前記筋かい用ガセットプレートは、前記柱と梁の内側面に突設されたガセットプレート本体と、前記柱と梁の内側面にそれぞれ埋め込まれた複数の埋め込みプレート及び複数の突起と、前記柱と梁の内側面にそれぞれ柱と梁の内側面ほぼ全幅に、かつ前記ガセットプレート本体及び埋め込みプレートとほぼ直交して添え付けられた複数の直交プレートとから一体に形成され、前記複数の埋め込みプレートは前記ＲＣ架構の構面とほぼ平行に埋め込まれ、かつ前記複数の突起は前記埋め込みプレートの両側部に前記ＲＣ架構の構面に対して面外方向に埋め込まれ、前記筋かいは座屈拘束ブレースであり、かつ芯材となる鋼板と、当該鋼板を包み込むモルタル充填鋼管と、前記鋼板とモルタルとの接触面に貼付されたアンボンド材とから構成されていることを特徴とするＲＣ架構と筋かいとの接合構造。 In a joint structure of an RC frame composed of columns and beams, and a brace that is joined to a corner of the joint between the columns and beams of the RC frame via a brace gusset plate, A gusset plate for a paddle includes a gusset plate body projecting on the inner surface of the column and the beam, a plurality of embedded plates and a plurality of protrusions embedded on the inner surface of the column and the beam, and the column and the beam. The inner surface is integrally formed with a plurality of orthogonal plates attached to the inner surface of the column and the beam substantially at the full width, and substantially perpendicular to the gusset plate body and the embedded plate. embedded substantially parallel to the plane of Frame, and the plurality of protrusions are embedded in the plane direction relative to plane of the RC Frames on both sides of the buried plate, the brace is seat It is restrained brace, and a steel sheet be core, and mortar filled steel tube enclosing the steel sheet, and RC Frames, characterized in that it is composed of a unbonded material affixed to the contact surface between the steel plate and mortar Joint structure with brace.

請求項１記載のＲＣ架構と筋かいとの接合構造において、埋め込みプレートに鉄筋を貫通させる複数の貫通孔が形成されていることを特徴とするＲＣ架構と筋かいとの接合構造。 The joint structure between an RC frame and a brace according to claim 1, wherein a plurality of through holes are formed in the embedded plate so as to penetrate the reinforcing bars.

柱と梁とで構成されるＲＣ架構と、当該ＲＣ架構の対向する柱と梁との接合部間に組み込まれた筋かいとからなる筋かい付きＲＣ架構において、前記ＲＣ架構の対向する柱と梁との接合部の入り隅部に前記筋かいの端部が筋かい用ガセットプレートを介してそれぞれ接合され、前記筋かい用ガセットプレートは、前記柱と梁の内側面に突設されたガセットプレート本体と、前記柱と梁の内側面にそれぞれ埋め込まれた複数の埋め込みプレート及び複数の突起と、前記柱と梁の内側面にそれぞれ柱と梁の内側面ほぼ全幅に、かつ前記ガセットプレート本体及び埋め込みプレートとほぼ直交して添え付けられた複数の直交プレートとから一体に形成され、前記複数の埋め込みプレートは前記ＲＣ架構の構面とほぼ平行に埋め込まれ、かつ前記複数の突起は前記埋め込みプレートの両側部に前記ＲＣ架構の構面に対して面外方向に埋め込まれ、前記筋かいは座屈拘束ブレースであり、かつ芯材となる鋼板と、当該鋼板を包み込むモルタル充填鋼管と、前記鋼板とモルタルとの接触面に貼付されたアンボンド材とから構成されていることを特徴とする筋かい付ＲＣ架構。 An RC frame with a brace composed of an RC frame composed of columns and beams and a brace incorporated between the joints between the columns and beams facing the RC frame, The ends of the braces are joined to the corners of the joints with the beams via the gusset plates for the braces, and the gusset plates for the braces project from the inner surfaces of the columns and the beams. A plate main body, a plurality of embedded plates and a plurality of protrusions embedded in the inner surface of the column and the beam, respectively, and the inner surface of the column and the beam on the inner surface of the column and the beam, respectively. And a plurality of orthogonal plates attached substantially orthogonally to the embedding plate, the plurality of embedding plates being embedded substantially parallel to the surface of the RC frame, and the plurality of embedding plates Protrusions are embedded in the plane direction relative to Plane of the RC Frames on both sides of the buried plate, the brace is buckling-restrained braces, and the steel sheet be core, mortar filling encasing the steel plate A bracing RC frame comprising a steel pipe and an unbonded material affixed to a contact surface between the steel plate and the mortar .