JP6911822B2 - Brace joint and brace frame structure - Google Patents
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Description
本発明は、建築構造物において、柱や梁とブレースを接合するブレース接合部およびそれを用いたブレース架構構造に関する。 The present invention relates to a brace joint that joins a brace to a column or beam in a building structure, and a brace frame structure using the brace joint.
建築構造物では、地震や強風に対する耐久力を高めるために、ブレース(斜材)を配置することが行われている。ブレースはブレース接合部を介して柱や梁に接合している。 In building structures, braces are placed to increase durability against earthquakes and strong winds. The brace is joined to the column or beam via the brace joint.
従来の一般的なブレース接合部を取り出した状態を示す斜視図を図7に示し、図7の従来の一般的なブレース接合部を用いたブレース架構構造を図8(a)に示す。 A perspective view showing a state in which a conventional general brace joint is taken out is shown in FIG. 7, and a brace frame structure using the conventional general brace joint of FIG. 7 is shown in FIG. 8 (a).
図7、図8(a)に示すように、従来の一般的なブレース接合部81は、ブレース2(詳しくは、ブレース2の端部2a)と連結するガセットプレート93を備えている。そして、ここでは、ガセットプレート93にボルト孔97が設けられており、ガセットプレート93とブレース2はボルト接合で連結している。なお、図7中の94はガセットプレート93を補剛する補剛スチフナであり、同じく95はガセットプレート93とブレース2とのボルト接合を補強するボルト接合用プレートである。そして、ガセットプレート93と補剛スチフナ94は柱3と梁4に溶接接合で固定されている。
As shown in FIGS. 7 and 8 (a), the conventional
なお、従来の一般的なブレース接合部としては、他に、ガセットプレートとブレースがピン接合で連結している場合や、ガセットプレートが柱または梁のいずれか一方に固定されている場合もある。また、ブレースを交差するように2本配置する場合もある。 In addition, as a conventional general brace joint, there are cases where the gusset plate and the brace are connected by a pin joint, or the gusset plate is fixed to either a column or a beam. In addition, two braces may be arranged so as to intersect each other.
上記のような従来の一般的なブレース接合部を用いたブレース架構構造では、構面(ブレースが設置されている平面)に直交する方向の層間変形(建築構造物における階層間の横ズレ変形)によって、ブレース自体が構面外方向に変形するため、ブレースが十分な性能を発揮する前に損傷する恐れがある。 In the brace frame structure using the conventional general brace joint as described above, the inter-story deformation in the direction orthogonal to the structure surface (the plane on which the brace is installed) (horizontal displacement deformation between layers in the building structure). As a result, the brace itself is deformed in the out-of-frame direction, and there is a risk of damage to the brace before it exhibits sufficient performance.
例えば、図8(a)に示したブレース架構構造において、構面に直交する方向の層間変形が生じた場合について、構面と直交する鉛直面にブレース2とブレース接合部81等を投影した模式図を図8(b)に示す。図8(b)では、上側の梁4が左方向へ移動し、下側の梁4が右方向へ移動し、それに伴って、ブレース2の上端側のガセットプレート93は左方向へ移動し、ブレース2の下端側のガセットプレート93は右方向へ移動して、ブレース2が構面外方向に変形した状態になることを示している。
For example, in the brace frame structure shown in FIG. 8A, when interlayer deformation occurs in the direction orthogonal to the structure surface, the
これに対して、特許文献1では、梁とブレースの接合部において高減衰ゴムを複数層挟み込み、構面に直交する方向の層間変形に対しても制振性能を持つ制振ダンパーを提供している。 On the other hand, Patent Document 1 provides a damping damper having a plurality of layers of high damping rubber sandwiched at a joint between a beam and a brace and having damping performance even against interlayer deformation in a direction orthogonal to the structure surface. There is.
しかしながら、上記特許文献1の制振ダンパーは、構面内方向のエネルギー吸収部材と構面外方向のエネルギー吸収部材が一体化された特殊な構造であり、一般的なブレース接合部(ガセットプレートを備えたブレース接合部)には適用することができない。 However, the vibration damping damper of Patent Document 1 has a special structure in which an energy absorbing member in the inside of the structure and an energy absorbing member in the outside of the structure are integrated, and has a general brace joint (gusset plate). It cannot be applied to the provided brace joint).
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、柱または/および梁とブレースとを接合するブレース接合部として、一般的なブレース接合部(ガセットプレートを備えたブレース接合部)に適用することが可能で、ブレースの構面外方向の変形を的確に防止することができるブレース接合部およびブレース架構構造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 view of the above circumstances, and is a general brace joint (brace joint provided with a gusset plate) as a brace joint for joining a column or / and a beam and a brace. It is an object of the present invention to provide a brace joint and a brace frame structure which can be applied to the above and can accurately prevent deformation of the brace in the out-of-structure direction.
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有している。 In order to solve the above problems, the present invention has the following features.
[1]柱または/および梁とブレースとを接合するブレース接合部であって、前記ブレースが連結するガセットプレートと、該ガセットプレートを構面と直交する方向へ移動可能にするガセットプレート移動機構とを備えていることを特徴とするブレース接合部。 [1] A brace joint portion for joining a column or / and a beam and a brace, a gusset plate to which the brace is connected, and a gusset plate moving mechanism that makes the gusset plate movable in a direction orthogonal to the structure surface. A brace joint characterized by being equipped with.
[2]前記ガセットプレート移動機構は、前記柱または/および梁と前記ガセットプレートとの間にローラーが設置されていて、該ローラーの回転によって前記ガセットプレートを構面と直交する方向へ移動可能にするものであることを特徴とする前記[1]に記載のブレース接合部。 [2] In the gusset plate moving mechanism, a roller is installed between the pillar or / and the beam and the gusset plate, and the rotation of the roller makes the gusset plate movable in a direction orthogonal to the structure surface. The brace joint according to the above [1].
[3]前記ガセットプレート移動機構は、前記柱または/および梁と前記ガセットプレートとの間に粘弾性体が設置されていて、該粘弾性体の変形によって前記ガセットプレートを構面と直交する方向へ移動可能にするものであることを特徴とする前記[1]に記載のブレース接合部。 [3] In the gusset plate moving mechanism, a viscoelastic body is installed between the column or / and the beam and the gusset plate, and the gusset plate is oriented perpendicular to the structure surface due to deformation of the viscoelastic body. The brace joint according to the above [1], which is characterized by being movable to.
[4]前記[1]〜[3]のいずれかに記載のブレース接合部を用いていることを特徴とするブレース架構構造。 [4] A brace frame structure characterized in that the brace joint according to any one of the above [1] to [3] is used.
本発明によれば、一般的なブレース接合部(ガセットプレートを備えたブレース接合部)に適用することが可能で、ブレースの構面外方向の変形を的確に防止することができるブレース接合部およびブレース架構構造を得ることができる。 According to the present invention, a brace joint and a brace joint that can be applied to a general brace joint (a brace joint provided with a gusset plate) and can accurately prevent deformation of the brace in the out-of-frame direction. A brace frame structure can be obtained.
本発明は、柱または/および梁とブレースとを接合するブレース接合部であって、前記ブレースが連結するガセットプレートと、該ガセットプレートを構面と直交する方向に移動可能にするガセットプレート移動機構とを備えているブレース接合部、および、そのブレース接合部を用いたブレース架構構造である。 The present invention is a brace joint portion that joins a column or / and a beam and a brace, and a gusset plate to which the brace is connected and a gusset plate moving mechanism that makes the gusset plate movable in a direction orthogonal to a frame surface. It is a brace joint portion provided with and a brace frame structure using the brace joint portion.
以下に、本発明の実施形態(実施形態1〜4)を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention (Embodiments 1 to 4) will be described with reference to the drawings.
[実施形態1]
本発明の実施形態1におけるブレース接合部の斜視図を図1に示し、図1の本発明の実施形態1におけるブレース接合部を用いたブレース架構構造を図2(a)に示す。
[Embodiment 1]
A perspective view of the brace joint according to the first embodiment of the present invention is shown in FIG. 1, and a brace frame structure using the brace joint according to the first embodiment of the present invention of FIG. 1 is shown in FIG. 2 (a).
図1、図2(a)に示すように、本発明の実施形態1におけるブレース接合部1Aは、ブレース2(詳しくは、ブレース2の端部2a)と連結するガセットプレート13を備えている。そして、ガセットプレート13にボルト孔17が設けられており、ガセットプレート13とブレース2はボルト接合で連結している。なお、図1中の14はガセットプレート13を補剛する補剛スチフナであり、同じく15はガセットプレート13とブレース2とのボルト接合を補強するボルト接合用プレートである。
As shown in FIGS. 1 and 2A, the
その上で、この実施形態1におけるブレース接合部1Aは、ガセットプレート13を構面と直交する方向へ移動可能にするガセットプレート移動機構として、柱3および梁4に溶接接合で固定されるL字形の接合用外側プレート11と、ガセットプレート13に溶接接合で固定されるL字形の接合用内側プレート12と、接合用外側プレート11と接合用内側プレート12との間に設置された複数のローラー10とを備えている。
On top of that, the
そして、図2(a)に示したブレース架構構造において、構面に直交する方向の層間変形が生じた場合について、構面と直交する鉛直面にブレース2とブレース接合部1A等を投影した模式図を図2(b)に示す。図2(b)に示すように、ローラー10の回転によってガセットプレート13が柱3および梁4に対して構面と直交する方向へ相対的に移動して、ブレース2が構面外方向に変形することを防止している。詳しくは、ここでは、構面に直交する方向の層間変形によって、上側の梁4が左方向へ移動し、下側の梁4が右方向へ移動しており、それに対して、ブレース2の上端側のガセットプレート13は上側の梁4に対して相対的に右方向へ移動し、ブレース2の下端側のガセットプレート13は下側の梁4に対して相対的に左方向へ移動している。
Then, in the brace frame structure shown in FIG. 2A, in the case where interlayer deformation occurs in the direction orthogonal to the structure surface, the
このようにして、この実施形態1におけるブレース接合部1Aは、一般的なブレース接合部(ガセットプレートを備えたブレース接合部)に適用することが可能で、ブレース2の構面外方向の変形を的確に防止することができる。
In this way, the
[実施形態2]
本発明の実施形態2におけるブレース接合部の斜視図を図3に示し、図3の本発明の実施形態2におけるブレース接合部を用いたブレース架構構造を図4(a)に示す。
[Embodiment 2]
A perspective view of the brace joint according to the second embodiment of the present invention is shown in FIG. 3, and a brace frame structure using the brace joint according to the second embodiment of the present invention of FIG. 3 is shown in FIG. 4 (a).
図3、図4(a)に示すように、本発明の実施形態2におけるブレース接合部1Bは、上記の本発明の実施形態1におけるブレース接合部1Aと基本的な構成は同じであるが、ガセットプレート13を構面と直交する方向に移動可能にするガセットプレート移動機構が異なっている。
As shown in FIGS. 3 and 4A, the brace joint 1B in the second embodiment of the present invention has the same basic configuration as the brace joint 1A in the first embodiment of the present invention. The gusset plate moving mechanism that makes the
すなわち、この実施形態2では、ガセットプレート移動機構として、柱3および梁4に溶接接合で固定されるL字形の接合用外側プレート11と、ガセットプレート13に溶接接合で固定されるL字形の接合用内側プレート12と、接合用外側プレート11と接合用内側プレート12との間に設置された粘弾性体(例えば、ゴム)16とを備えている。
That is, in the second embodiment, as the gusset plate moving mechanism, the L-shaped
そして、図4(a)に示したブレース架構構造において、構面に直交する方向の層間変形が生じた場合について、構面と直交する鉛直面にブレース2とブレース接合部1B等を投影した模式図を図4(b)に示す。図4(b)に示すように、粘弾性体16の変形によってガセットプレート13が柱3および梁4に対して構面と直交する方向へ相対的に移動して、ブレース2が構面外方向に変形することを防止している。詳しくは、ここでは、構面に直交する方向の層間変形によって、上側の梁4が左方向へ移動し、下側の梁4が右方向へ移動しており、それに対して、ブレース2の上端側のガセットプレート13は上側の梁4に対して相対的に右方向へ移動し、ブレース2の下端側のガセットプレート13は下側の梁4に対して相対的に左方向へ移動している。
Then, in the brace frame structure shown in FIG. 4A, in the case where interlayer deformation occurs in the direction orthogonal to the structure surface, the
このようにして、この実施形態2におけるブレース接合部Bは、一般的なブレース接合部(ガセットプレートを備えたブレース接合部)に適用することが可能で、ブレース2の構面外方向の変形を的確に防止することができる。
In this way, the brace joint B in the second embodiment can be applied to a general brace joint (a brace joint provided with a gusset plate), and deforms the
[実施形態3]
本発明の実施形態3におけるブレース接合部の斜視図を図5に示す。
[Embodiment 3]
A perspective view of the brace joint according to the third embodiment of the present invention is shown in FIG.
図5に示すように、本発明の実施形態3におけるブレース接合部1Cは、上記の本発明の実施形態1におけるブレース接合部1Aと基本的な構成は同じであるが、ガセットプレート13とブレース2との連結手段が異なっている。
As shown in FIG. 5, the brace joint 1C in the third embodiment of the present invention has the same basic configuration as the brace joint 1A in the first embodiment of the present invention, but the
すなわち、この実施形態3では、ガセットプレート13とブレース2との連結をピン接合によって行うものであり、ガセットプレート13にピン接合用孔18が設けられている。
That is, in the third embodiment, the
これによって、この実施形態3におけるブレース接合部1Cは、上記の実施形態1におけるブレース接合部1Aと同様に、一般的なブレース接合部(ガセットプレートを備えたブレース接合部)に適用することが可能で、ブレース2の構面外方向の変形を的確に防止することができる。
Thereby, the brace joint portion 1C in the third embodiment can be applied to a general brace joint portion (a brace joint portion provided with a gusset plate) in the same manner as the brace
[実施形態4]
本発明の実施形態4におけるブレース接合部の斜視図を図6に示す。
[Embodiment 4]
A perspective view of the brace joint according to the fourth embodiment of the present invention is shown in FIG.
図6に示すように、本発明の実施形態3におけるブレース接合部1Dは、上記の本発明の実施形態2におけるブレース接合部1Bと基本的な構成は同じであるが、ガセットプレート13とブレース2との連結手段が異なっている。
As shown in FIG. 6, the brace joint 1D in the third embodiment of the present invention has the same basic configuration as the brace joint 1B in the second embodiment of the present invention, but the
すなわち、この実施形態4では、ガセットプレート13とブレース2との連結をピン接合によって行うものであり、ガセットプレート13にピン接合用孔18が設けられている。
That is, in the fourth embodiment, the
これによって、この実施形態4におけるブレース接合部1Dは、上記の実施形態2におけるブレース接合部1Bと同様に、一般的なブレース接合部(ガセットプレートを備えたブレース接合部)に適用することが可能で、ブレース2の構面外方向の変形を的確に防止することができる。
Thereby, the brace joint 1D in the fourth embodiment can be applied to a general brace joint (a brace joint having a gusset plate) as in the brace joint 1B in the second embodiment. Therefore, it is possible to accurately prevent the
なお、上記の実施形態1〜4におけるブレース架構構造では、ブレース2の上端側のブレース接合部と下端側のブレース接合部の両方に、実施形態1〜4におけるブレース接合部1A〜1Dを用いているが、場合によっては、いずれか一方のレース接合部にのみブレース接合部1A〜1Dを用いてもよい。
In the brace frame structure according to the first to fourth embodiments, the brace joints 1A to 1D according to the first to fourth embodiments are used for both the upper end brace joint and the lower end brace joint of the
また、ガセットプレートが柱または梁のいずれか一方に固定されている場合や、ブレースを交差するように2本配置している場合にも適用することができる。 It can also be applied when the gusset plate is fixed to either a column or a beam, or when two gusset plates are arranged so as to intersect each other.
1A ブレース接合部
1B ブレース接合部
1C ブレース接合部
1D ブレース接合部
2 ブレース
2a ブレース端部
3 柱
4 梁
10 ローラー
11 接合用外側プレート
12 接合用内側プレート
13 ガセットプレート
14 補剛スチフナ
15 ボルト接合用プレート
16 粘弾性体
17 ボルト孔
18 ピン接合用孔
81 ブレース接合部
93 ガセットプレート
94 補剛スチフナ
95 ボルト接合用プレート
97 ボルト孔
1A brace joint 1B brace joint 1C brace joint 1D brace joint 2
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