JPH09328813A - Brace earthquake resistance and fire resistance reinforcing construction - Google Patents
Brace earthquake resistance and fire resistance reinforcing constructionInfo
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- JPH09328813A JPH09328813A JP3961397A JP3961397A JPH09328813A JP H09328813 A JPH09328813 A JP H09328813A JP 3961397 A JP3961397 A JP 3961397A JP 3961397 A JP3961397 A JP 3961397A JP H09328813 A JPH09328813 A JP H09328813A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、既設又は新設の鉄
骨建造物のブレースを耐震耐火補強するための鉄骨建造
物のブレース耐震耐火補強構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seismic and fireproof reinforcement structure for a steel frame structure for seismic and fireproof reinforcement of a brace of an existing or new steel structure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より鉄骨建造物の柱と梁との間の空
間にはブレースが傾斜して架設され補強機能を果たして
いた。図６は例えば既設の鉄骨建造物におけるブレース
１ａを示すものであり、ブレース１ａはチャンネル状の
部材を背中合わせに溶接したものからなる。図５に示す
ようにブレース１ａは柱２と梁３で形成される空間４内
に夫々傾斜して配置される。その両端は柱２と梁３との
コーナに設けられたガゼットプレート５および梁３の中
心部に設けられたガゼットプレート６に夫々固着され
る。以上の構造の鉄骨建造物に地震等の外力が作用する
と、ブレース１ａが伸縮して外力に抵抗し補強作用を果
す。2. Description of the Related Art Conventionally, a brace has been installed so as to be inclined in a space between a column and a beam of a steel frame structure to perform a reinforcing function. FIG. 6 shows a brace 1a in an existing steel frame structure, for example, and the brace 1a is formed by welding channel-shaped members back to back. As shown in FIG. 5, the braces 1a are arranged in a space 4 formed by the columns 2 and the beams 3 with an inclination. Both ends thereof are respectively fixed to a gusset plate 5 provided at the corners of the column 2 and the beam 3 and a gusset plate 6 provided at the center of the beam 3. When an external force such as an earthquake acts on the steel frame structure having the above structure, the brace 1a expands and contracts to resist the external force and exert a reinforcing action.
【０００３】図７は、例えば新設の鉄骨建造物における
ブレース１ｂを示すものである。このブレース１ｂは図
８に示すように上下の横材７，７とこの間に架設される
縦８からなるＩ型ビーム状の鋼材からなる。このブレー
ス１ｂの両端は図７に示すように柱２と梁３とのコーナ
部および梁３の中心部に夫々固着される。また、前記コ
ーナ部および中心部にはブレース１ｂとこれ等の間に架
設される補強材９，１０が設けられている。以上の構造
により、前記と同様にこの鉄骨建造物のブレース１ｂは
補強ブレースとして機能する。FIG. 7 shows a brace 1b in a new steel frame structure, for example. As shown in FIG. 8, this brace 1b is made of an I-shaped beam-shaped steel material composed of upper and lower horizontal members 7, 7 and a vertical 8 installed between them. Both ends of the brace 1b are fixed to the corners of the pillar 2 and the beam 3 and the center of the beam 3, respectively, as shown in FIG. In addition, braces 1b and reinforcing members 9 and 10 installed between the braces 1b are provided at the corners and the center. With the above structure, the brace 1b of the steel frame structure functions as a reinforcing brace similarly to the above.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】図５乃至図８に示した
従来のブレース１ａ，１ｂを用いた鉄骨建造物の場合に
地震等による水平力が作用すると、その水平力が弾性限
界以下の場合には減衰作用が殆ど生じない。即ち、応力
と歪との関係は引っ張りおよび圧縮方向に直線的であ
り、履歴減衰が生じない。一方、水平力が弾性限度以上
になるとブレース材１ａ，１ｂは圧縮時に座屈して強度
が低下すると共に不安定なヒステリシス特性を示し場合
により座屈破壊を発生させる問題点がある。When a horizontal force due to an earthquake or the like acts on a steel frame structure using the conventional braces 1a and 1b shown in FIGS. 5 to 8, the horizontal force is below the elastic limit. Has almost no damping effect. That is, the relationship between stress and strain is linear in the tensile and compressive directions, and hysteresis damping does not occur. On the other hand, when the horizontal force exceeds the elastic limit, the brace members 1a and 1b buckle during compression to reduce the strength and exhibit unstable hysteresis characteristics, which may cause buckling failure.
【０００５】本発明は、以上の問題点を解決するもの
で、履歴エネルギ吸収量を向上し制振効果を生じさせる
と共に、座屈破壊を防止し、同時に耐火性を向上させる
ことにより鉄骨建造物の安全性，信頼性を向上する鉄骨
建造物のブレース耐震耐火補強構造を提供することを目
的とする。The present invention solves the above problems and improves the hysteresis energy absorption amount to generate a vibration damping effect, prevents buckling damage, and at the same time improves the fire resistance of a steel structure. It is an object of the present invention to provide a brace seismic and fire resistant reinforcement structure for steel frame structures that improves the safety and reliability of steel.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、柱と梁とを組み合わせてなる鉄骨建造
物の空間内に前記柱および梁にリブを介してその端部を
固定し傾斜して架設されるブレースを耐震耐火補強する
ための耐震耐火補強構造であって、適宜空間部を介して
前記ブレースの外面を囲繞すると共にその内面にロック
ウールないし耐火繊維質又はブチルゴム内張層及び被包
鋼管と、該内張層の外面と前記被包鋼管の内面との間に
充填されたモルタル層を設けてなる鉄骨建造物のブレー
ス耐震耐火補強構造を構成するものである。更に具体的
に、前記鉄骨建造物が既存建物で、且つ前記ブレースが
既設又は新設のもので、前記ブレースの外面にロックウ
ール層を接着し、前記ブレースの外側面にモルタル層と
補強部材の被包鋼管を固着することを特徴とするもので
ある。また、耐火内張材料は一般に、耐火無機質繊維材
料も含むものである。また、ブレース全体として強度の
向上があるので、普通鋼材でも使用可能である。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a column and a beam with end portions of the column and the beam through ribs in the space of a steel frame structure in which the column and the beam are combined. A seismic and fireproof reinforcement structure for seismic and fireproof reinforcement of a brace that is fixed and installed at an inclination, and surrounds the outer surface of the brace through an appropriate space portion and at the same time has rock wool or fireproof fiber or butyl rubber inside. A bracing seismic / fireproof reinforcement structure for a steel frame structure comprising a tension layer and an enveloped steel pipe, and a mortar layer filled between the outer surface of the inner layer and the inner surface of the envelope steel pipe. More specifically, the steel structure is an existing building, and the brace is an existing or new structure, a rock wool layer is adhered to the outer surface of the brace, and a mortar layer and a reinforcing member are coated on the outer surface of the brace. The present invention is characterized in that a wrapped steel pipe is fixed. Fire-resistant liner materials also generally include fire-resistant inorganic fiber materials. Further, since the brace as a whole has improved strength, it can be used with ordinary steel materials.
【０００７】ブレースを囲むモルタル層は細長い鋼材の
横方向への弯曲変位を防止する力を有するものであり、
降伏点以上の圧縮力が作用してもそのため、ブレースは
殆ど横方向へ変形しないから座屈が防止される。これに
より、本発明の補強されたブレースには安定した範囲の
塑性変形が生じ、これにより履歴エネルギの安定した吸
収が行なわれ、また、座屈も防止され制振効果が上げら
れ、且つまたブレースの強度向上が図れる。また、前記
モルタル層に耐火モルタルを使用すれば耐火性能は益々
向上する。耐火モルタルとは、れんが屑等の耐火物粉
末，耐火物に用いられる粘土粉末と可塑性粘土を加え、
ないしはセメントを加えて加水し練って使用するもので
ある。The mortar layer surrounding the brace has a force for preventing the lateral displacement of the elongated steel material,
Even if a compressive force above the yield point is applied, the brace is hardly deformed in the lateral direction, so that buckling is prevented. As a result, the reinforced brace of the present invention undergoes plastic deformation in a stable range, whereby stable absorption of hysteresis energy is performed, buckling is also prevented, and the vibration damping effect is enhanced, and the brace is also increased. The strength of can be improved. Further, if a refractory mortar is used for the mortar layer, the fire resistance performance is further improved. With refractory mortar, refractory powder such as brick scraps, clay powder used for refractory and plastic clay are added,
Or, it is used after adding cement and adding water and kneading.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の鉄骨建造物のブレ
ース耐震耐火補強構造の実施の形態を図面を参照して詳
述する。図１は図５に示した構造のブレース１ａに施さ
れた耐震耐火補強構造を示す。図１に示すように、柱２
と梁３とで囲まれた空間４には図５，図６に示した形状
のブレース１ａがその両端をガゼットプレート５，６に
固着して傾斜して配設される。更に、リブプレート５
ａ，６ａは柱２と梁３にリブプレート１７を介して固定
される。図２に示すように、ブレース１ａの外面のまわ
りは適宜空間部を介して被包鋼管１１により囲繞され
る。なお、本例では被包鋼管１１はブレース１ａと対称
形状の中空鋼管からなる。また、ブレース１ａの外面に
はロックウール耐火層１２により被覆される。一方、被
包鋼管１１とロックウール耐火層の間の前記空間部内に
はモルタル層１３が充填される。以上により、ブレース
１ａはモルタル層１３を介在して被包鋼管１１により被
包され全体として一体的構造に形成される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a brace seismic resistant fireproof structure for a steel structure of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an earthquake-resistant fireproof reinforcement structure applied to a brace 1a having the structure shown in FIG. As shown in FIG. 1, the pillar 2
In a space 4 surrounded by the beam 3 and the beam 3, brace 1a having the shape shown in FIGS. Furthermore, the rib plate 5
The a and 6a are fixed to the column 2 and the beam 3 via a rib plate 17. As shown in FIG. 2, the outer surface of the brace 1a is surrounded by the encapsulating steel pipe 11 with an appropriate space. In this example, the encapsulated steel pipe 11 is a hollow steel pipe symmetrical with the brace 1a. The outer surface of the brace 1a is covered with a rock wool refractory layer 12. On the other hand, a mortar layer 13 is filled in the space between the encapsulated steel pipe 11 and the rock wool refractory layer. As described above, the brace 1a is encapsulated by the encapsulated steel pipe 11 with the mortar layer 13 interposed, and is integrally formed as a whole.
【０００９】図１および図２に示すように、ブレース１
ａの両側の開口部には平板状の補強部材１４，１４が溶
着され、ブレース１ａの強度向上を図っている。なお、
図１に示すように、補強部材１４はその基端側をガゼッ
トプレート５又は６に固着し、ブレース１ａの長手方向
に向かって次第に幅寸法を縮幅する三角形状のものから
なる。As shown in FIGS. 1 and 2, the brace 1
Plate-shaped reinforcing members 14 and 14 are welded to the openings on both sides of a to improve the strength of the brace 1a. In addition,
As shown in FIG. 1, the reinforcing member 14 has a base end side fixed to the gusset plate 5 or 6 and has a triangular shape whose width is gradually reduced in the longitudinal direction of the brace 1a.
【００１０】以上の構造により、地震力等が作用すると
ブレース１ａの軸線方向に引っ張りおよび圧縮力が作用
する。この部分に全体座屈や部分座屈が発生しようとす
るが、モルタル層１３および被包鋼管１１により保持さ
れる。また、ロックウール耐火層１２によりすべりが生
じ、モルタル層１３及び被包鋼管１１には軸力が伝達さ
れず、ブレース１ａには安定した履歴減衰が発生する。
この履歴減衰により地震力等の外力のエネルギが吸収さ
れ、鉄骨建造物の制振が図れると共に、強度並びに耐火
性の向上が図れる。With the above structure, when seismic force or the like acts, tensile and compressive forces act in the axial direction of the brace 1a. Although the entire buckling or partial buckling tends to occur in this portion, it is held by the mortar layer 13 and the encapsulated steel pipe 11. Further, slippage occurs due to the rock wool refractory layer 12, axial force is not transmitted to the mortar layer 13 and the encapsulated steel pipe 11, and stable hysteresis damping occurs in the brace 1a.
Due to this hysteresis damping, energy of external force such as seismic force is absorbed, vibration of the steel frame building can be suppressed, and strength and fire resistance can be improved.
【００１１】図３および図４は図７および図８に示した
ブレース１ｂに施された耐震耐火補強構造を示す。図４
に示すように、Ｉ型ビーム状の鋼材からなるブレース１
ｂはロックウール耐火層１５により被覆される。また、
そのまわりには適宜空間部を介して被包鋼管１６が配設
される。また、前記空間部にはモルタルが充填され、モ
ルタル層１８が形成される。また、図３に示すように、
Ｉ型ビーム状のブレース１ｂの両側面には平板状のジョ
イントプレート１９が固着される。以上の構造の補強構
造により、このブレース１ｂを有する鉄骨建造物も地震
力等の負荷に対し、制振効果を発揮すると共に、強度向
上が図れる効果が上げられる。FIGS. 3 and 4 show a seismic and fireproof reinforcement structure applied to the brace 1b shown in FIGS. FIG.
As shown in Fig. 1, a brace 1 made of I-beam shaped steel material
b is covered with a rock wool refractory layer 15. Also,
An enveloped steel pipe 16 is disposed around it through an appropriate space. The space is filled with mortar to form a mortar layer 18. Also, as shown in FIG.
Flat joint plates 19 are fixed to both side surfaces of the I-shaped beam-shaped brace 1b. Due to the reinforcing structure of the above structure, the steel structure having the brace 1b also has a vibration damping effect against a load such as seismic force and the strength can be improved.
【００１２】以上の説明において、ブレース１ａ，１ｂ
を図示のものとしたが、本発明の適用されるブレースは
これ等の形状のものに限定するものではない。また、被
包鋼管１１，１６等の形状も、勿論図示のものに限定す
るものではない。In the above description, the braces 1a, 1b
However, the braces to which the present invention is applied are not limited to those having these shapes. Further, the shapes of the encapsulated steel pipes 11, 16 and the like are of course not limited to those shown in the drawings.
【００１３】[0013]
１）本発明の請求項１の鉄骨建造物のブレース耐震耐火
補強構造によれば、ブレースがモルタル層を介して被包
鋼管により補強されているため、制振効果が上げられる
と共に、ブレースの強度向上が図れる効果が上げられ
る。 ２）本発明の請求項２の鉄骨建造物のブレース耐震耐火
補強構造によれば、本発明は既設および新設の鉄骨建造
物のブレースの補強構造として適用可能であり、使用範
囲が広い。 ３）本発明の請求項３の鉄骨建造物のブレース耐震耐火
補強構造によれば、ロックウール層を設けることによ
り、ブレースとモルタル層及び被包鋼管との絶縁が図れ
る。これにより、ブレース本体の座屈の防止，制振効果
の向上および強度並びに耐火性の向上が図れる。 ４）本発明の請求項４の鉄骨建造物のブレース耐震耐火
補強構造によれば、既存又は新設のブレースが補強部材
により高能率で有効に補強される。 ５）本発明の請求項５に記載の鉄骨建造物のブレース耐
震耐火補強構造によれば、モルタル層が耐火モルタルか
ら形成されるため、一層の耐火性の向上が図れる。1) According to the seismic refractory structure for brace of steel structure according to claim 1 of the present invention, since the brace is reinforced by the encapsulated steel pipe through the mortar layer, the vibration suppressing effect is enhanced and the strength of the brace is increased. The effect of improvement can be enhanced. 2) According to the brace seismic / fireproof reinforcement structure for steel structures of claim 2 of the present invention, the present invention is applicable as a reinforcement structure for braces for existing and new steel structures, and has a wide range of use. 3) According to the brace seismic-resistant fireproof reinforcement structure for a steel structure of claim 3 of the present invention, by providing the rock wool layer, the brace can be insulated from the mortar layer and the encapsulated steel pipe. As a result, it is possible to prevent buckling of the brace body, improve vibration damping effect, and improve strength and fire resistance. 4) According to the brace seismic and fireproof reinforcement structure for steel structure of claim 4 of the present invention, the existing or newly installed brace is effectively reinforced by the reinforcing member with high efficiency. 5) According to the brace seismic resistant refractory structure for a steel structure according to claim 5 of the present invention, since the mortar layer is made of refractory mortar, the fire resistance can be further improved.
【図１】既設の鉄骨建造物のブレースに設けられた本発
明の鉄骨建造物のブレース耐震耐火補強構造を示す部分
正面図。FIG. 1 is a partial front view showing a seismic / fireproof reinforcement structure for a brace of a steel frame structure of the present invention provided on an existing brace of a steel frame structure.
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【図３】新設の鉄骨建造物のブレースに設けられた本発
明の鉄骨建造物のブレース耐震耐火補強構造を示す部分
正面図。FIG. 3 is a partial front view showing a seismic / fireproof reinforcement structure for a brace of a steel structure according to the present invention, which is provided on a brace of a new steel structure.
【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG.
【図５】従来の既設の鉄骨建造物のブレースまわりの構
造を示す部分正面図。FIG. 5 is a partial front view showing a structure around a brace of a conventional existing steel frame building.
【図６】図５のＣ−Ｃ線断面図。FIG. 6 is a sectional view taken along line CC of FIG. 5;
【図７】従来の新設の鉄骨建造物のブレースまわりの構
造を示す部分正面図。FIG. 7 is a partial front view showing a structure around a brace of a conventional new steel frame building.
【図８】図７のＤ−Ｄ線断面図。FIG. 8 is a sectional view taken along line DD of FIG. 7;
１ａ ブレース １ｂ ブレース ２ 柱 ３ 梁 ４ 空間 ５ ガゼットプレート ５ａ リブプレート ６ ガゼットプレート ６ａ リブプレート ７ 横材 ８ 縦材 ９ 補強材 １０ 補強材 １１ 被包鋼管 １２ ロックウール耐火層 １３ モルタル層 １４ 補強部材 １５ ロックウール耐火層 １６ 被包鋼管 １７ リブプレート １８ モルタル層 １９ ジョイントプレート 1a Brace 1b Brace 2 Pillar 3 Beam 4 Space 5 Gazette plate 5a Rib plate 6 Gazette plate 6a Rib plate 7 Horizontal member 8 Vertical member 9 Reinforcing member 10 Reinforcing material 11 Encapsulated steel pipe 12 Rock wool fireproof layer 13 Mortar layer 14 Reinforcing member 15 Rock wool fireproof layer 16 Encapsulated steel pipe 17 Rib plate 18 Mortar layer 19 Joint plate
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｅ０４Ｂ 2/56 ６５１ Ｅ０４Ｂ 2/56 ６５１Ｓ ６５２ ６５２Ｊ Ｅ０４Ｈ 9/02 ３１１ Ｅ０４Ｈ 9/02 ３１１ Ｆ１６Ｆ 15/02 8919−3Ｊ Ｆ１６Ｆ 15/02 Ｋ (72)発明者 宝口 繁紀 福岡県福岡市中央区渡辺通二丁目１番82号 九州電力株式会社内 (72)発明者 浅山 長生 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 網干 眞一 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI Technical display location E04B 2/56 651 E04B 2/56 651S 652 652J E04H 9/02 311 E04H 9/02 311 F16F 15/02 8919- 3J F16F 15/02 K (72) Inventor Shigeki Takaguchi, 1-282 Watanabe-dori, Chuo-ku, Fukuoka-shi, Fukuoka Within Kyushu Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Nagao Asayama, 25, Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo No. 1 in Taisei Construction Co., Ltd. (72) Inventor Shinichi Aboshi 1-25-1 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Inside Taisei Construction Co., Ltd.
Claims (5)
の空間内に前記柱および梁にリブを介してその端部を固
定し傾斜して架設されるブレースを耐震耐火補強するた
めの耐震耐火補強構造であって、適宜空間部を介して前
記ブレースの外面を囲繞するロックウールないし耐火繊
維質又はブチルゴム内張層及び被包鋼管と、該内張層の
外面と前記被包鋼管の内面との間に充填されたモルタル
層を設けることを特徴とする鉄骨建造物のブレース耐震
耐火補強構造。1. A seismic resistance for seismic and fireproof reinforcement of a brace installed by inclining the ends of the pillars and beams via ribs in the space of a steel structure constructed by combining pillars and beams. A rock wool or fire resistant fibrous or butyl rubber lining layer and an encapsulating steel pipe, which is a fireproof reinforcement structure and surrounds the outer surface of the brace through an appropriate space, and an outer surface of the lining layer and an inner surface of the encapsulating steel pipe. A brace seismic and fire resistant reinforcement structure for steel structures, characterized in that a filled mortar layer is provided between the braces.
つ前記ブレースが既設又は新設のものである請求項１に
記載の鉄骨建造物のブレース耐震耐火補強構造。2. The brace seismic / fireproof reinforcement structure for a steel structure according to claim 1, wherein the steel structure is an existing structure and the brace is an existing structure or a new structure.
ないしグラスウールを接着してなる内張層である請求項
１又は請求項２に記載の鉄骨建造物のブレース耐震耐火
補強構造。3. The brace seismic / fireproof reinforcement structure for a steel structure according to claim 1, wherein the refractory fiber lining layer is a lining layer formed by adhering rock wool or glass wool.
してなる請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の鉄骨
建造物のブレース耐震耐火補強構造。4. The brace seismic / fireproof reinforcement structure for a steel frame building according to claim 1, wherein a reinforcing member is fixedly attached to the outer surface of the brace.
請求項１乃至４のいずれかに記載の鉄骨建造物のブレー
ス耐震耐火補強構造。5. The brace seismic / fireproof reinforcement structure for a steel structure according to claim 1, wherein the mortar layer is fireproof mortar.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3961397A JPH09328813A (en) | 1996-02-29 | 1997-02-25 | Brace earthquake resistance and fire resistance reinforcing construction |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4304396 | 1996-02-29 | ||
| JP8-43043 | 1996-02-29 | ||
| JP3961397A JPH09328813A (en) | 1996-02-29 | 1997-02-25 | Brace earthquake resistance and fire resistance reinforcing construction |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09328813A true JPH09328813A (en) | 1997-12-22 |
Family
ID=26379003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3961397A Pending JPH09328813A (en) | 1996-02-29 | 1997-02-25 | Brace earthquake resistance and fire resistance reinforcing construction |
Country Status (1)
| Country | Link |
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