JPH0849349A - 鉄骨構造部材の補剛構造 - Google Patents
鉄骨構造部材の補剛構造Info
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- JPH0849349A JPH0849349A JP18618894A JP18618894A JPH0849349A JP H0849349 A JPH0849349 A JP H0849349A JP 18618894 A JP18618894 A JP 18618894A JP 18618894 A JP18618894 A JP 18618894A JP H0849349 A JPH0849349 A JP H0849349A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 鉄骨構造部材の塑性化を考慮しつつ、補剛部
材として現場打ちまたはプレキャストのコンクリートブ
ロックを用い、低コストで、施工性に優れ、設計におけ
る選択の幅の広い補剛構造を提供する。 【構成】 H形鋼の梁2の端部を補剛するため、あらか
じめ、上下フランジ2bとウェブ2aに囲まれる領域に
添接できる形状に、コンクリートブロックとしてのプレ
キャストコンクリート部材11aを製作する。ウェブ2
aを挟むようにプレキャストコンクリート部材11aを
両側から添接し、ボルト14で止め付ける。プレキャス
トコンクリート部材11aでフランジ2bの局部変形を
拘束するものの、梁2の靱性確保には変形を完全には押
さえないことが必要であり、原則的には、プレキャスト
コンクリート部材11aをウェブ2aに止め付け、フラ
ンジ2bには止め付けない。
材として現場打ちまたはプレキャストのコンクリートブ
ロックを用い、低コストで、施工性に優れ、設計におけ
る選択の幅の広い補剛構造を提供する。 【構成】 H形鋼の梁2の端部を補剛するため、あらか
じめ、上下フランジ2bとウェブ2aに囲まれる領域に
添接できる形状に、コンクリートブロックとしてのプレ
キャストコンクリート部材11aを製作する。ウェブ2
aを挟むようにプレキャストコンクリート部材11aを
両側から添接し、ボルト14で止め付ける。プレキャス
トコンクリート部材11aでフランジ2bの局部変形を
拘束するものの、梁2の靱性確保には変形を完全には押
さえないことが必要であり、原則的には、プレキャスト
コンクリート部材11aをウェブ2aに止め付け、フラ
ンジ2bには止め付けない。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、主として梁あるいは
曲げが支配的な柱に用いられるH形鋼等、ウェブの両端
にフランジを有する鉄骨構造部材について、地震荷重等
による構造部材断面の塑性化を考慮した補剛構造に関す
るものである。
曲げが支配的な柱に用いられるH形鋼等、ウェブの両端
にフランジを有する鉄骨構造部材について、地震荷重等
による構造部材断面の塑性化を考慮した補剛構造に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】H形断面梁等の構造部材においては、圧
縮側フランジの座屈により部材の耐荷能力が急激に低下
するという問題がある。この問題に対しては、大きな曲
げモーメントを受ける部分にスティフナーあるいは補強
リブを設けて補剛したり、部材として座屈を生じる恐れ
がある場合に、剛性を上げるための補強リブ等を設ける
ことが一般に行われている。このような従来の補強形態
の一例としては、実開昭52−69112号に示される
ようなものもある。
縮側フランジの座屈により部材の耐荷能力が急激に低下
するという問題がある。この問題に対しては、大きな曲
げモーメントを受ける部分にスティフナーあるいは補強
リブを設けて補剛したり、部材として座屈を生じる恐れ
がある場合に、剛性を上げるための補強リブ等を設ける
ことが一般に行われている。このような従来の補強形態
の一例としては、実開昭52−69112号に示される
ようなものもある。
【0003】また、特開昭59−61645号公報に
は、梁の曲げ耐力を向上させることを目的として、大き
な曲げ剛性を必要とする部分のみ、H形断面部材等の上
下フランジ間に溝形断面部材を嵌合し、ボルトで合着し
たり、フランジとウェブとの隅角部に山形断面部材を合
着し、構造部材の外形寸法を増すことなく、構造部材の
強度を高めた増強梁の構成方法が開示されている。
は、梁の曲げ耐力を向上させることを目的として、大き
な曲げ剛性を必要とする部分のみ、H形断面部材等の上
下フランジ間に溝形断面部材を嵌合し、ボルトで合着し
たり、フランジとウェブとの隅角部に山形断面部材を合
着し、構造部材の外形寸法を増すことなく、構造部材の
強度を高めた増強梁の構成方法が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】特開昭59−6164
5号公報に記載された発明他、従来の構造部材に対する
補強の考え方は、梁等、構造部材の曲げ耐力を向上させ
るものであり、また補強リブによる座屈補剛も行われる
が、これは補強リブを所要間隔で設け、座屈長さを短く
することで、強度向上を図ったものである。
5号公報に記載された発明他、従来の構造部材に対する
補強の考え方は、梁等、構造部材の曲げ耐力を向上させ
るものであり、また補強リブによる座屈補剛も行われる
が、これは補強リブを所要間隔で設け、座屈長さを短く
することで、強度向上を図ったものである。
【0005】しかし、従来の座屈補剛は、大変形により
一旦座屈が生じると、構造部材としての耐力が急激に劣
化し、構造的に成り立たなくなってしまう場合もあり、
構造部材を安定的に変形させ、その塑性変形能力を積極
的に活用するという考え方によるものではない。
一旦座屈が生じると、構造部材としての耐力が急激に劣
化し、構造的に成り立たなくなってしまう場合もあり、
構造部材を安定的に変形させ、その塑性変形能力を積極
的に活用するという考え方によるものではない。
【0006】これに対し、出願人は先に、H形鋼等から
なる鉄骨構造部材のウェブに補剛部材を添接して、ウェ
ブの局部変形や板座屈を抑えつつ、フランジあるいはフ
ランジとウェブの一部の塑性変形を許容し、構造部材と
しての塑性変形能力を積極的に利用して、設計に活かす
ための構造を種々開発している(特開平5−33196
3号公報、特開平5−331964号公報、特開平6−
17507号公報、特再表平4−809767号公報、
特再表平4−814007号公報等参照)。
なる鉄骨構造部材のウェブに補剛部材を添接して、ウェ
ブの局部変形や板座屈を抑えつつ、フランジあるいはフ
ランジとウェブの一部の塑性変形を許容し、構造部材と
しての塑性変形能力を積極的に利用して、設計に活かす
ための構造を種々開発している(特開平5−33196
3号公報、特開平5−331964号公報、特開平6−
17507号公報、特再表平4−809767号公報、
特再表平4−814007号公報等参照)。
【0007】本願発明は、これらの先に開発した構造部
材断面の塑性化を考慮した補剛構造に関し、補剛部材と
して現場打ちまたはプレキャストのコンクリートブロッ
クを用いることで、材料コストの低減、施工の簡単化、
設計における選択の幅の拡大等を図ったものである。
材断面の塑性化を考慮した補剛構造に関し、補剛部材と
して現場打ちまたはプレキャストのコンクリートブロッ
クを用いることで、材料コストの低減、施工の簡単化、
設計における選択の幅の拡大等を図ったものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願発明の補剛構造は、
ウェブの両端にフランジを有する梁または柱等の鉄骨構
造部材について、ウェブとフランジで囲まれた内側に、
ウェブに面で接するようにコンクリートブロックを配置
し、コンクリートブロックでウェブを両側から押さえて
ウェブの変形を拘束しつつ、鉄骨構造部材に作用する荷
重によるフランジの塑性変形を許容し、鉄骨構造部材と
しての塑性変形能力を設計に活かせるように、すなわ
ち、鉄骨構造部材の靱性を高めるようにしたものであ
る。
ウェブの両端にフランジを有する梁または柱等の鉄骨構
造部材について、ウェブとフランジで囲まれた内側に、
ウェブに面で接するようにコンクリートブロックを配置
し、コンクリートブロックでウェブを両側から押さえて
ウェブの変形を拘束しつつ、鉄骨構造部材に作用する荷
重によるフランジの塑性変形を許容し、鉄骨構造部材と
しての塑性変形能力を設計に活かせるように、すなわ
ち、鉄骨構造部材の靱性を高めるようにしたものであ
る。
【0009】なお、本願でいうコンクリートブロック
は、プレキャストコンクリートブロックに限らず、鉄骨
構造部材に対し、工場または現場で直接打設され、硬化
によりブロック形状をなすものも含まれる。
は、プレキャストコンクリートブロックに限らず、鉄骨
構造部材に対し、工場または現場で直接打設され、硬化
によりブロック形状をなすものも含まれる。
【0010】請求項2記載の補剛構造は、コンクリート
ブロックがウェブ面に当接するとともに、フランジの内
面にも当接するようにしたものである。すなわち、補剛
部材としてのコンクリートブロックがウェブの局部変形
を防ぐとともに、圧縮側フランジの座屈変形をある程度
拘束した状態で鉄骨構造部材の靱性が確保される。
ブロックがウェブ面に当接するとともに、フランジの内
面にも当接するようにしたものである。すなわち、補剛
部材としてのコンクリートブロックがウェブの局部変形
を防ぐとともに、圧縮側フランジの座屈変形をある程度
拘束した状態で鉄骨構造部材の靱性が確保される。
【0011】この場合、コンクリートの定着は、原則的
にはウェブに対して行い、フランジとは一体化しない。
その理由は、フランジの局部変形発生を完全には止めな
いことが靱性確保に有効だからである。具体的な定着手
段としては、コンクリートが現場打ちの場合はウェブに
スタッド等のシヤコネクターを固着したり、プレキャス
トの場合はコンクリートおよびウェブを貫通するボルト
等によって行うことができる。
にはウェブに対して行い、フランジとは一体化しない。
その理由は、フランジの局部変形発生を完全には止めな
いことが靱性確保に有効だからである。具体的な定着手
段としては、コンクリートが現場打ちの場合はウェブに
スタッド等のシヤコネクターを固着したり、プレキャス
トの場合はコンクリートおよびウェブを貫通するボルト
等によって行うことができる。
【0012】また、フンラジ間にスティフナーがある場
合にはコンクリートをスティフナーに定着させることも
可能であるが、この場合も原則的にはコンクリートとフ
ランジは一体化しないことが望ましい。
合にはコンクリートをスティフナーに定着させることも
可能であるが、この場合も原則的にはコンクリートとフ
ランジは一体化しないことが望ましい。
【0013】ただし、フランジの局部変形をある程度許
容しつつ、コンクリートブロックをフランジに一部止め
付ける場合もあり得る。
容しつつ、コンクリートブロックをフランジに一部止め
付ける場合もあり得る。
【0014】すなわち、請求項3記載の補剛構造は、コ
ンクリートブロックとフランジを、シヤコネクター等で
鉄骨構造部材の長手方向に所定間隔ごと止め付け、その
間隔を設定することで、フランジの座屈長を調整するも
のであり、コントロールされたフランジの局部変形によ
り靱性を確保することができる。
ンクリートブロックとフランジを、シヤコネクター等で
鉄骨構造部材の長手方向に所定間隔ごと止め付け、その
間隔を設定することで、フランジの座屈長を調整するも
のであり、コントロールされたフランジの局部変形によ
り靱性を確保することができる。
【0015】請求項4記載の補剛構造は、コンクリート
ブロックとフランジの内面を全部または一部離間させた
場合である。
ブロックとフランジの内面を全部または一部離間させた
場合である。
【0016】この場合は、フランジの局部変形がかなり
許容されることになり、フランジ近傍のウェブも一部変
形が許容される。また、コンクリートブロックからなる
補剛部材が鉄骨構造部材の中立軸近傍に位置することか
ら、塑性化による圧縮側フランジの曲げ耐力劣化分をコ
ンクリートブロック部分で補うことができ、構造部材と
しての急激な耐力低下を防止し、かつ鉄骨構造部材の塑
性変形能力を有効活用することができる。
許容されることになり、フランジ近傍のウェブも一部変
形が許容される。また、コンクリートブロックからなる
補剛部材が鉄骨構造部材の中立軸近傍に位置することか
ら、塑性化による圧縮側フランジの曲げ耐力劣化分をコ
ンクリートブロック部分で補うことができ、構造部材と
しての急激な耐力低下を防止し、かつ鉄骨構造部材の塑
性変形能力を有効活用することができる。
【0017】また、鉄骨構造部材のウェブに対するコン
クリートブロックの形態としては、フランジの曲げねじ
れ変形による塑性化が考慮される区間を含む所定区間に
ついて、鉄骨構造部材の中立軸近傍にフランジと平行に
設けるもの、フランジと平行に設けた平行部に加え、両
フランジ間を結ぶ(フランジと隙間があく場合を含む)
垂直部を有するH形、両フランジ間に延びる(フランジ
と隙間があく場合を含む)X形としたもの等が考えられ
る。
クリートブロックの形態としては、フランジの曲げねじ
れ変形による塑性化が考慮される区間を含む所定区間に
ついて、鉄骨構造部材の中立軸近傍にフランジと平行に
設けるもの、フランジと平行に設けた平行部に加え、両
フランジ間を結ぶ(フランジと隙間があく場合を含む)
垂直部を有するH形、両フランジ間に延びる(フランジ
と隙間があく場合を含む)X形としたもの等が考えられ
る。
【0018】請求項5記載の補剛構造は、コンクリート
ブロックがプレキャストコンクリートブロックの場合で
あり、上述のように、本願におけるコンクリートブロッ
クは鉄骨構造部材に対し、工場または現場で直接打設し
て形成されるものと、プレキャストコンクリートブロッ
クの形で後から取り付けられるものとがある。
ブロックがプレキャストコンクリートブロックの場合で
あり、上述のように、本願におけるコンクリートブロッ
クは鉄骨構造部材に対し、工場または現場で直接打設し
て形成されるものと、プレキャストコンクリートブロッ
クの形で後から取り付けられるものとがある。
【0019】請求項6記載の補剛構造は、鉄骨構造部材
にフランジ間をつなぐスティフナーがある場合におい
て、コンクリートブロックをスティフナーに取り付ける
ものである。この場合、スティフナーのみに止め付けて
もよいし、スティフナーとウェブの双方に止め付けた
り、場合によっては一部、フランジにも止め付けるよう
にしてもよい。
にフランジ間をつなぐスティフナーがある場合におい
て、コンクリートブロックをスティフナーに取り付ける
ものである。この場合、スティフナーのみに止め付けて
もよいし、スティフナーとウェブの双方に止め付けた
り、場合によっては一部、フランジにも止め付けるよう
にしてもよい。
【0020】スティフナーへの止め付けは、プレキャス
トコンクリートブロックの場合は、ボルト等の金具を用
いたり、また現場打ちコンクリートの場合はスティフナ
ーにシヤコネクターを取り付けておくなどして行うこと
ができる。
トコンクリートブロックの場合は、ボルト等の金具を用
いたり、また現場打ちコンクリートの場合はスティフナ
ーにシヤコネクターを取り付けておくなどして行うこと
ができる。
【0021】請求項7記載の補剛構造は、コンクリート
ブロック内に鉄骨構造部材のフランジと平行に補強用鋼
材を配設したものである。
ブロック内に鉄骨構造部材のフランジと平行に補強用鋼
材を配設したものである。
【0022】圧縮側フランジの局部座屈発生に伴い鉄骨
構造部材の耐力劣化が生じた場合、コンクリート内に配
した鉄筋等の補強用鋼材により、劣化を補うことができ
る。
構造部材の耐力劣化が生じた場合、コンクリート内に配
した鉄筋等の補強用鋼材により、劣化を補うことができ
る。
【0023】この補強用鋼材の配置としては、鉄骨構造
部材のフランジと平行に配置するものや、フランジとス
ティフナーの隅部近くからX字形に配置し、トラス材構
を利用し、耐力劣化を補うもの等が考えられる。
部材のフランジと平行に配置するものや、フランジとス
ティフナーの隅部近くからX字形に配置し、トラス材構
を利用し、耐力劣化を補うもの等が考えられる。
【0024】請求項8記載の補剛構造は、鉄骨構造部材
のウェブに開口部が設けられている場合において、開口
部を挟む所定区間について、ウェブとフランジで囲まれ
た内側に、コンクリートブロックを配置し、開口部周辺
におけるウェブの変形を拘束するようにしたものであ
る。
のウェブに開口部が設けられている場合において、開口
部を挟む所定区間について、ウェブとフランジで囲まれ
た内側に、コンクリートブロックを配置し、開口部周辺
におけるウェブの変形を拘束するようにしたものであ
る。
【0025】また、請求項9記載の補剛構造は、コンク
リートブロックとして、あらかじめ鉄骨構造部材の開口
部に対応する位置に開口部を形成したプレキャストコン
クリートブロックを用いるものであり、プレキャストコ
ンクリートブロックの開口部が位置決めにも利用できる
ので、現場施工が非常に容易になる。
リートブロックとして、あらかじめ鉄骨構造部材の開口
部に対応する位置に開口部を形成したプレキャストコン
クリートブロックを用いるものであり、プレキャストコ
ンクリートブロックの開口部が位置決めにも利用できる
ので、現場施工が非常に容易になる。
【0026】
【実施例】図1は、本願発明の一実施例を示したもの
で、H形鋼梁2の柱接合部近傍のある長さにわたり、フ
ランジ2bとスティフナー3に囲まれた部分に、ウェブ
2aを挟み込むようにコンクリート11を打設したもの
である。
で、H形鋼梁2の柱接合部近傍のある長さにわたり、フ
ランジ2bとスティフナー3に囲まれた部分に、ウェブ
2aを挟み込むようにコンクリート11を打設したもの
である。
【0027】これにより、薄いウェブ2aの局部変形を
防ぐとともに、圧縮側フランジの座屈変形を拘束し、鉄
骨部材としての靱性を確保することができる。
防ぐとともに、圧縮側フランジの座屈変形を拘束し、鉄
骨部材としての靱性を確保することができる。
【0028】コンクリート11の定着は、ウェブ2aに
溶植したスタッド12等により保ち、原則としてフラン
ジ2bとは一体としない。これは、フランジ2bの局部
変形発生を完全に止めないことが靱性確保に有効だから
である。
溶植したスタッド12等により保ち、原則としてフラン
ジ2bとは一体としない。これは、フランジ2bの局部
変形発生を完全に止めないことが靱性確保に有効だから
である。
【0029】図2は、本願発明の他の実施例を示したも
ので、ウェブ2aの両面から打設したコンクリート11
内に鉄筋13を配置し、補強したものである。
ので、ウェブ2aの両面から打設したコンクリート11
内に鉄筋13を配置し、補強したものである。
【0030】特に、圧縮側フランジの局部座屈発生とそ
れに伴う梁2の耐力劣化が予想される場合は、コンクリ
ート11内中央部に中間材として鉄筋13等の補強用鋼
材を通し、劣化を補うことができる。
れに伴う梁2の耐力劣化が予想される場合は、コンクリ
ート11内中央部に中間材として鉄筋13等の補強用鋼
材を通し、劣化を補うことができる。
【0031】すなわち、圧縮側フランジに局部座屈が発
生するまでは、図の曲げモーメントMを負担し、鉄筋1
3はほとんど曲げモーメントを負担しないが、圧縮側フ
ランジの局部座屈が進むに従って、圧縮側フランジの耐
荷能力が劣化し、耐荷力低下分の曲げモーメントmを鉄
筋13と引張側フランジが負担する。
生するまでは、図の曲げモーメントMを負担し、鉄筋1
3はほとんど曲げモーメントを負担しないが、圧縮側フ
ランジの局部座屈が進むに従って、圧縮側フランジの耐
荷能力が劣化し、耐荷力低下分の曲げモーメントmを鉄
筋13と引張側フランジが負担する。
【0032】この鉄筋13等の補強用鋼材は、本実施例
のようにフランジ2bに平行に配置する方法の他、フラ
ンジ2bとスティフナー3の隅部近くからX字形に配置
し、トラス材構を利用し、耐力劣化を補う方法等も考え
られる。
のようにフランジ2bに平行に配置する方法の他、フラ
ンジ2bとスティフナー3の隅部近くからX字形に配置
し、トラス材構を利用し、耐力劣化を補う方法等も考え
られる。
【0033】図3は、本願発明のさらに他の実施例を示
したもので、H形鋼柱1の両フランジ1b間に、ウェブ
1aを挟み込むようにコンクリート11を打設した場合
であり、図3(a) ではフランジ1bにスタッドを設けて
いないのに対し、図3(b) ではフランジ1bにスタッド
12を溶植し、コンクリート11をスタッド12の間隔
ごと止め付けた形となっている。
したもので、H形鋼柱1の両フランジ1b間に、ウェブ
1aを挟み込むようにコンクリート11を打設した場合
であり、図3(a) ではフランジ1bにスタッドを設けて
いないのに対し、図3(b) ではフランジ1bにスタッド
12を溶植し、コンクリート11をスタッド12の間隔
ごと止め付けた形となっている。
【0034】構造部材の塑性変形は塑性域での伸び縮み
に起因するのは勿論であるが、むしろその大半は鉄骨部
材であれば塑性域での局部座屈に伴う変形、コンクリー
ト部材では割れや圧壊に伴う変形が支配的である。
に起因するのは勿論であるが、むしろその大半は鉄骨部
材であれば塑性域での局部座屈に伴う変形、コンクリー
ト部材では割れや圧壊に伴う変形が支配的である。
【0035】従って、部材の靱性を確保するには、ウェ
ブもフランジも局部変形を全く生じないようにするより
も、ある程度は局部変形を許容することの方が性能上有
効となる。
ブもフランジも局部変形を全く生じないようにするより
も、ある程度は局部変形を許容することの方が性能上有
効となる。
【0036】一般的には、コンクリートによりウェブの
局部変形を押さえている上、フランジの内側に向かう局
部変形を防いでいるので、フランジとコンクリートとは
止め付けないのが原則である。
局部変形を押さえている上、フランジの内側に向かう局
部変形を防いでいるので、フランジとコンクリートとは
止め付けないのが原則である。
【0037】ただし、フランジの幅が大きく板厚が薄い
場合や、高張力鋼等では、局部座屈に伴う部材の耐力劣
化が大きくなるため、フランジの局部変形をある程度拘
束することが、靱性確保にとって有効と考えられ、その
ため、図3(b) に示される実施例は、スタッド12によ
りコンクリート11とフランジ1bとを断続的に止め付
けたものである。
場合や、高張力鋼等では、局部座屈に伴う部材の耐力劣
化が大きくなるため、フランジの局部変形をある程度拘
束することが、靱性確保にとって有効と考えられ、その
ため、図3(b) に示される実施例は、スタッド12によ
りコンクリート11とフランジ1bとを断続的に止め付
けたものである。
【0038】なお、以上の図1〜図3の実施例は、コン
クリート11が現場打ちコンクリートの場合(工場で打
設する場合を含む)であり、直接、梁2または柱1を構
成する鉄骨部材に打設され、その硬化によりブロックを
形成している。
クリート11が現場打ちコンクリートの場合(工場で打
設する場合を含む)であり、直接、梁2または柱1を構
成する鉄骨部材に打設され、その硬化によりブロックを
形成している。
【0039】図4の実施例は、あらかじめ、上下フラン
ジ2bとウェブ2aに囲まれる領域に添接できるよう、
コンクリートブロックとしてプレキャストコンクリート
部材11aを製作し、ウェブ2aを挟むようボルト14
等で両側から止め付けたものである。
ジ2bとウェブ2aに囲まれる領域に添接できるよう、
コンクリートブロックとしてプレキャストコンクリート
部材11aを製作し、ウェブ2aを挟むようボルト14
等で両側から止め付けたものである。
【0040】フランジ2bの局部変形を拘束するもの
の、部材の靱性確保には変形を完全には押さえないこと
が必要であり、フランジ2bとは止め付けないことが原
則であるが、図3の実施例の場合と同様、フランジ2b
の幅が大きく、局部変形に伴う耐力劣化が大きい場合に
は、フランジ2bの局部変形をある程度押さえるため
に、フランジ2bとの一部止め付けが有効となる場合も
ある。
の、部材の靱性確保には変形を完全には押さえないこと
が必要であり、フランジ2bとは止め付けないことが原
則であるが、図3の実施例の場合と同様、フランジ2b
の幅が大きく、局部変形に伴う耐力劣化が大きい場合に
は、フランジ2bの局部変形をある程度押さえるため
に、フランジ2bとの一部止め付けが有効となる場合も
ある。
【0041】図5の実施例は、主材の塑性変形を大きく
確保するため、圧縮側フランジの局部変形を直接押さえ
ず、ウェブ2aの補剛と圧縮側フランジの局部変形に伴
う耐力劣化を補うことを目的としたH形のプレキャスト
コンクリート部材11bを用いた場合である。
確保するため、圧縮側フランジの局部変形を直接押さえ
ず、ウェブ2aの補剛と圧縮側フランジの局部変形に伴
う耐力劣化を補うことを目的としたH形のプレキャスト
コンクリート部材11bを用いた場合である。
【0042】本実施例ではプレキャストコンクリート部
材11bを、ボルト14で両側のスティフナー3に止め
付けているが、主材ウェブ2aに止め付けてもよい。プ
レキャストコンクリート部材11b内の配筋は必要に応
じて行う。
材11bを、ボルト14で両側のスティフナー3に止め
付けているが、主材ウェブ2aに止め付けてもよい。プ
レキャストコンクリート部材11b内の配筋は必要に応
じて行う。
【0043】以上、図1〜図5の各ケースの補剛間隔
は、補剛・補強の方法によって多少異なるが、材端の塑
性化に伴う変形能力を上げることが目的であるため、部
材の塑性化が予想される長さか目安となる。
は、補剛・補強の方法によって多少異なるが、材端の塑
性化に伴う変形能力を上げることが目的であるため、部
材の塑性化が予想される長さか目安となる。
【0044】補剛区間が短すぎたり、補剛部分の強度を
上げすぎると、意図することと異なり、補剛部分を離れ
て局部座屈が生じ、全く効果を失うこともあり得る。
上げすぎると、意図することと異なり、補剛部分を離れ
て局部座屈が生じ、全く効果を失うこともあり得る。
【0045】図6は、H形鋼からなる開口梁2の開口部
4近傍の補強・補剛のためのプレキャストコンクリート
部材11cを用いた補剛構造の一実施例を示したもので
ある。
4近傍の補強・補剛のためのプレキャストコンクリート
部材11cを用いた補剛構造の一実施例を示したもので
ある。
【0046】このプレキャストコンクリート部材11c
は、あらかじめ梁2の開口部4と同じ断面形状の開口部
15を形成したコンクリートと両側の断面L字状のステ
ィフナー3cをスタッド12cで一体化したものであ
り、ウェブ2aを両面から押さえ、ウェブ2aの局部変
形を拘束し、主材の強度低下を補っている。
は、あらかじめ梁2の開口部4と同じ断面形状の開口部
15を形成したコンクリートと両側の断面L字状のステ
ィフナー3cをスタッド12cで一体化したものであ
り、ウェブ2aを両面から押さえ、ウェブ2aの局部変
形を拘束し、主材の強度低下を補っている。
【0047】図では両端のスティフナー3cをボルト1
4で梁2のウェブ2aに止め付けているが、フランジ2
bに止め付けてもよい。
4で梁2のウェブ2aに止め付けているが、フランジ2
bに止め付けてもよい。
【0048】プレキャストコンクリート部材11cの開
口部15周辺のコンクリートには必要に応じて補強筋を
配筋するが、その配置は自由である。
口部15周辺のコンクリートには必要に応じて補強筋を
配筋するが、その配置は自由である。
【0049】図7は、さらに他の実施例として、梁2の
連続開口部の補強例を示したもので、梁2に互いに近接
して設けられた開口部4a,4bに対し、補剛用のコン
クリートブロックとして開口部4a,4bと同じ断面形
状の開口部15a,15bを設けたプレキャストコンク
リート部材11dを用いている。
連続開口部の補強例を示したもので、梁2に互いに近接
して設けられた開口部4a,4bに対し、補剛用のコン
クリートブロックとして開口部4a,4bと同じ断面形
状の開口部15a,15bを設けたプレキャストコンク
リート部材11dを用いている。
【0050】図では、このプレキャストコンクリート部
材11dを、スティフナー3にボルト14で止め付けて
いる。
材11dを、スティフナー3にボルト14で止め付けて
いる。
【0051】図8は、通常の補剛用のプレキャストコン
クリート部材11eと開口補強用のプレキャストコンク
リート部材11fを併用した場合の実施例を示したもの
である。
クリート部材11eと開口補強用のプレキャストコンク
リート部材11fを併用した場合の実施例を示したもの
である。
【0052】図は、梁2全長にわたりウェブ2a両側か
らプレキャストコンクリート部材11eを添接した例
で、開口部4c周辺では開口部15cを有する開口補剛
用のプレキャストコンクリート部材11fを設けてい
る。
らプレキャストコンクリート部材11eを添接した例
で、開口部4c周辺では開口部15cを有する開口補剛
用のプレキャストコンクリート部材11fを設けてい
る。
【0053】必要に応じ取り替えできるよう、プレキャ
ストコンクリート部材をある長さ単位で製作し、取り付
けておくことは有効である。
ストコンクリート部材をある長さ単位で製作し、取り付
けておくことは有効である。
【0054】図9は、H形鋼柱1について、本願発明の
補剛構造の施工方法の一例を示したものである。図は、
柱梁接合部および近傍のフランジ1bとウェブ1aに囲
まれた部分にコンクリート11を打設する様子を示して
いる。
補剛構造の施工方法の一例を示したものである。図は、
柱梁接合部および近傍のフランジ1bとウェブ1aに囲
まれた部分にコンクリート11を打設する様子を示して
いる。
【0055】コンクリート11の打設は、建方前の柱1
を横にし、ウェブ1aの一側から行い、養生後、柱1を
半回転させ、さらにウェブ1aの他側から打設を行う。
を横にし、ウェブ1aの一側から行い、養生後、柱1を
半回転させ、さらにウェブ1aの他側から打設を行う。
【0056】コンクリート11を打設する目的は、柱1
の靱性を向上させることであり、ウェブ1aの局部変形
を押さえ、両フランジ1bの座屈変形を拘束することを
第1としている。
の靱性を向上させることであり、ウェブ1aの局部変形
を押さえ、両フランジ1bの座屈変形を拘束することを
第1としている。
【0057】また、圧縮力とせん断曲げを受ける柱の耐
力も、コンクリートと鉄骨との合成効果により上昇させ
ることが期待できる。
力も、コンクリートと鉄骨との合成効果により上昇させ
ることが期待できる。
【0058】さらに、コンクリート11内に軸方向の主
筋16を配することにより、鉄骨柱1としてのH形鋼弱
軸の強度を上げ、強軸・弱軸各方向の強度、剛性をコン
トロールすることもできる。
筋16を配することにより、鉄骨柱1としてのH形鋼弱
軸の強度を上げ、強軸・弱軸各方向の強度、剛性をコン
トロールすることもできる。
【0059】なお、柱梁接合部内にもコンクリート1
1’を打設し、鉄骨パネルゾーンを補強できるが、これ
を省いてもかまわない。
1’を打設し、鉄骨パネルゾーンを補強できるが、これ
を省いてもかまわない。
【0060】図10は、さらに他の実施例を示したもの
で、主として、柱1端部のある領域にウェブ1aを挟む
ように両側からプレキャストコンクリート部材11gを
添接し、柱1端部のウェブ1aおよびフランジ1bの局
部変形を拘束し、柱1の靱性を確保するようにしたもの
である。
で、主として、柱1端部のある領域にウェブ1aを挟む
ように両側からプレキャストコンクリート部材11gを
添接し、柱1端部のウェブ1aおよびフランジ1bの局
部変形を拘束し、柱1の靱性を確保するようにしたもの
である。
【0061】柱の曲げせん断変形に追従し得るよう、こ
のように層状にブロック化することは有効である。な
お、図の例では複層に配置したプレキャストコンクリー
ト部材11gを長ボルト17で締め付けている。
のように層状にブロック化することは有効である。な
お、図の例では複層に配置したプレキャストコンクリー
ト部材11gを長ボルト17で締め付けている。
【0062】
【発明の効果】 本願発明によれば、鉄骨構造部材のウェブとフラン
ジで囲まれた内側に、ウェブに面で接するようにコンク
リートブロックを配置し、コンクリートブロックにより
ウェブの変形を拘束しつつ、フランジの局部変形をある
程度許容し、鉄骨構造部材の靱性を高めることができ
る。
ジで囲まれた内側に、ウェブに面で接するようにコンク
リートブロックを配置し、コンクリートブロックにより
ウェブの変形を拘束しつつ、フランジの局部変形をある
程度許容し、鉄骨構造部材の靱性を高めることができ
る。
【0063】 簡単な補剛部材の添接だけで、鉄骨構
造部材の塑性変形の力を十分に発揮させることができ、
既設構造物の鉄骨部材への適用も容易である。
造部材の塑性変形の力を十分に発揮させることができ、
既設構造物の鉄骨部材への適用も容易である。
【0064】 本願発明では、補剛部材として現場打
ちまたはプレキャストのコンクリートブロックを用いる
ため、材料コストの低減、施工の簡単化、設計における
選択の幅の拡大等が可能である。
ちまたはプレキャストのコンクリートブロックを用いる
ため、材料コストの低減、施工の簡単化、設計における
選択の幅の拡大等が可能である。
【0065】 原則的にはコンクリートブロックとフ
ランジは止め付けないが、シヤコネクター等を介してコ
ンクリートブロックとフランジを鉄骨構造部材の長手方
向に所定間隔ごと止め付けるようにし、その間隔を適当
な間隔に設定することで、フランジの座屈長を調整し、
コントロールされたフランジの局部変形により靱性を確
保することもできる。
ランジは止め付けないが、シヤコネクター等を介してコ
ンクリートブロックとフランジを鉄骨構造部材の長手方
向に所定間隔ごと止め付けるようにし、その間隔を適当
な間隔に設定することで、フランジの座屈長を調整し、
コントロールされたフランジの局部変形により靱性を確
保することもできる。
【0066】 補剛部材としてのコンクリートブロッ
クとフランジの内面を全部または一部離間させた場合、
フランジの局部変形がかなり許容されることになり、フ
ランジ近傍のウェブも一部変形が許容される。また、コ
ンクリートブロックからなる補剛部材が鉄骨構造部材の
中立軸近傍に位置することで、塑性化による圧縮側フラ
ンジの曲げ耐力劣化分をコンクリートブロック部分で補
い、構造部材としての急激な耐力低下を防止し、かつ鉄
骨構造部材の塑性変形能力を有効活用することもでき
る。
クとフランジの内面を全部または一部離間させた場合、
フランジの局部変形がかなり許容されることになり、フ
ランジ近傍のウェブも一部変形が許容される。また、コ
ンクリートブロックからなる補剛部材が鉄骨構造部材の
中立軸近傍に位置することで、塑性化による圧縮側フラ
ンジの曲げ耐力劣化分をコンクリートブロック部分で補
い、構造部材としての急激な耐力低下を防止し、かつ鉄
骨構造部材の塑性変形能力を有効活用することもでき
る。
【0067】 鉄骨構造部材が開口部を有する場合に
は、補剛部材としてのコンクリートブロックにより、開
口部近傍においてウェブあるいはウェブとフランジの局
部変形を拘束することで、フランジ及びウェブ間での局
部変形の波及が抑制される。また、大きな曲げモーメン
トが生ずる部分においても、フランジの局部板座屈等変
形が抑えられることで、鉄骨構造部材の急激な曲げ耐力
の低下が抑制され、塑性変形性能を設計に取り入れるこ
とができる。
は、補剛部材としてのコンクリートブロックにより、開
口部近傍においてウェブあるいはウェブとフランジの局
部変形を拘束することで、フランジ及びウェブ間での局
部変形の波及が抑制される。また、大きな曲げモーメン
トが生ずる部分においても、フランジの局部板座屈等変
形が抑えられることで、鉄骨構造部材の急激な曲げ耐力
の低下が抑制され、塑性変形性能を設計に取り入れるこ
とができる。
【図1】 本願発明の一実施例を示す梁端補剛部の斜視
図である。
図である。
【図2】 本願発明の他の実施例を示す梁端補剛部の斜
視図である。
視図である。
【図3】 本願発明のさらに他の実施例として柱部材へ
の適用例を示す斜視図である。
の適用例を示す斜視図である。
【図4】 本願発明のさらに他の実施例を示す梁端補剛
部の斜視図である。
部の斜視図である。
【図5】 本願発明のさらに他の実施例を示す梁端補剛
部の斜視図である。
部の斜視図である。
【図6】 本願発明のさらの他の実施例としての開口部
周辺の補剛例を示す斜視図である。
周辺の補剛例を示す斜視図である。
【図7】 本願発明のさらの他の実施例としての連続開
口部周辺の補剛例を示す斜視図である。
口部周辺の補剛例を示す斜視図である。
【図8】 本願発明のさらの他の実施例として、通常の
補剛用と開口補剛用のプレキャストコンクリート部材を
併用した場合の実施例を示す斜視図である。
補剛用と開口補剛用のプレキャストコンクリート部材を
併用した場合の実施例を示す斜視図である。
【図9】 本願発明の補剛構造の施工方法の一例を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図10】 本願発明のさらに他の実施例として、柱端
部に層状にコンクリートブロックを配置した場合の実施
例を示す斜視図である。
部に層状にコンクリートブロックを配置した場合の実施
例を示す斜視図である。
1…柱、1a…ウェブ、1b…フランジ、2…梁、2a
…ウェブ、2b…フランジ、3,3c…スティフナー、
4,4a,4b,4c…開口部、11,11’…コンク
リート、11a,11b,11c,11d,11e,1
1f…プレキャストコンクリート部材、12,12c…
スタッド、13…鉄筋、14…ボルト、15,15a,
15b,15c…開口部、16…主筋、17…長ボルト
…ウェブ、2b…フランジ、3,3c…スティフナー、
4,4a,4b,4c…開口部、11,11’…コンク
リート、11a,11b,11c,11d,11e,1
1f…プレキャストコンクリート部材、12,12c…
スタッド、13…鉄筋、14…ボルト、15,15a,
15b,15c…開口部、16…主筋、17…長ボルト
Claims (9)
- 【請求項1】 ウェブの両端にフランジを有する鉄骨構
造部材の所定区間について、前記ウェブとフランジで囲
まれた内側に、ウェブに面で接するようにコンクリート
ブロックを配置し、コンクリートブロックで前記ウェブ
を両側から押さえ付けて変形を拘束しつつ、鉄骨構造部
材に作用する荷重による前記フランジの局部変形を許容
するようにしたことを特徴とする鉄骨構造部材の補剛構
造。 - 【請求項2】 前記コンクリートブロックを前記フラン
ジの内面にも当接させ、フランジのフランジ内面側への
変形をある程度拘束するようにした請求項1記載の鉄骨
構造部材の補剛構造。 - 【請求項3】 前記コンクリートブロックと前記フラン
ジを鉄骨構造部材の長手方向に所定間隔ごと止め付け
て、前記フランジの座屈長を調整する請求項2記載の鉄
骨構造部材の補剛構造。 - 【請求項4】 前記コンクリートブロックと前記フラン
ジの内面を全部または一部離間させてある請求項1記載
の鉄骨構造部材の補剛構造。 - 【請求項5】 前記コンクリートブロックがプレキャス
トコンクリートブロックである請求項1、2または4記
載の鉄骨構造部材の補剛構造。 - 【請求項6】 前記コンクリートブロックを前記鉄骨構
造部材のフランジ間をつなぐスティフナーに止め付けて
ある請求項5記載の鉄骨構造部材の補剛構造。 - 【請求項7】 前記コンクリートブロック内に鉄骨構造
部材のフランジと平行に補強用鋼材を配設してある請求
項1、2、3、4、5または6記載鉄骨構造部材の補剛
構造。 - 【請求項8】 ウェブの両端にフランジを有し、かつウ
ェブに開口部を有する鉄骨構造部材の前記開口部を挟む
所定区間について、前記ウェブとフランジで囲まれた内
側に、ウェブに面で接するようにコンクリートブロック
を配置し、前記開口部周辺におけるウェブの変形を拘束
したことを特徴とする鉄骨構造部材の補剛構造。 - 【請求項9】 前記コンクリートブロックは、前記鉄骨
構造部材の開口部に対応する位置に開口部を形成したプ
レキャストコンクリートブロックである請求項8記載の
鉄骨構造部材の補剛構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18618894A JPH0849349A (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | 鉄骨構造部材の補剛構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18618894A JPH0849349A (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | 鉄骨構造部材の補剛構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0849349A true JPH0849349A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=16183936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18618894A Withdrawn JPH0849349A (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | 鉄骨構造部材の補剛構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0849349A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10169089A (ja) * | 1996-12-13 | 1998-06-23 | Shimizu Corp | 鉄骨梁 |
JP2003119956A (ja) * | 2001-10-15 | 2003-04-23 | Ube Ind Ltd | 金属部材の補強構造 |
CN103498531A (zh) * | 2013-10-22 | 2014-01-08 | 湖北弘毅建设有限公司 | 一种大跨度预应力工字型钢混凝土叠合梁 |
CN103556780A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-02-05 | 刘阳 | 一种翼缘防屈曲型钢-混凝土组合梁 |
JP2015200087A (ja) * | 2014-04-07 | 2015-11-12 | 株式会社竹中工務店 | 落下防止壁 |
KR20160016247A (ko) * | 2014-08-04 | 2016-02-15 | 한국건설기술연구원 | 초고성능 콘크리트 프리캐스트 모듈과 강재를 결합한 합성거더 및 그 제작 방법 |
JP2016180235A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 鉄骨構造物 |
CN107165277A (zh) * | 2017-05-04 | 2017-09-15 | 浙江绿筑集成科技有限公司 | 一种部分组合预制梁节点区混凝土的填充方法 |
JP2018112035A (ja) * | 2017-01-13 | 2018-07-19 | 株式会社大林組 | 山留め支保工ユニット、山留め支保工及び山留め支保工の構築方法 |
CN108560826A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-09-21 | 东华理工大学 | 一种装配式部分预制型钢部分外包组合柱及其施工方法 |
JP2018199977A (ja) * | 2017-05-29 | 2018-12-20 | 株式会社竹中工務店 | 梁の座屈抑制構造 |
-
1994
- 1994-08-08 JP JP18618894A patent/JPH0849349A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10169089A (ja) * | 1996-12-13 | 1998-06-23 | Shimizu Corp | 鉄骨梁 |
JP2003119956A (ja) * | 2001-10-15 | 2003-04-23 | Ube Ind Ltd | 金属部材の補強構造 |
CN103498531A (zh) * | 2013-10-22 | 2014-01-08 | 湖北弘毅建设有限公司 | 一种大跨度预应力工字型钢混凝土叠合梁 |
CN103556780A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-02-05 | 刘阳 | 一种翼缘防屈曲型钢-混凝土组合梁 |
CN103556780B (zh) * | 2013-10-29 | 2016-05-18 | 华侨大学 | 一种翼缘防屈曲型钢-混凝土组合梁 |
JP2015200087A (ja) * | 2014-04-07 | 2015-11-12 | 株式会社竹中工務店 | 落下防止壁 |
KR20160016247A (ko) * | 2014-08-04 | 2016-02-15 | 한국건설기술연구원 | 초고성능 콘크리트 프리캐스트 모듈과 강재를 결합한 합성거더 및 그 제작 방법 |
JP2016180235A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 鉄骨構造物 |
JP2018112035A (ja) * | 2017-01-13 | 2018-07-19 | 株式会社大林組 | 山留め支保工ユニット、山留め支保工及び山留め支保工の構築方法 |
CN107165277A (zh) * | 2017-05-04 | 2017-09-15 | 浙江绿筑集成科技有限公司 | 一种部分组合预制梁节点区混凝土的填充方法 |
JP2018199977A (ja) * | 2017-05-29 | 2018-12-20 | 株式会社竹中工務店 | 梁の座屈抑制構造 |
CN108560826A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-09-21 | 东华理工大学 | 一种装配式部分预制型钢部分外包组合柱及其施工方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011106 |