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JPS5883745A - 引張ブレ−ス - Google Patents

引張ブレ−ス

Info

Publication number
JPS5883745A
JPS5883745A JP18210481A JP18210481A JPS5883745A JP S5883745 A JPS5883745 A JP S5883745A JP 18210481 A JP18210481 A JP 18210481A JP 18210481 A JP18210481 A JP 18210481A JP S5883745 A JPS5883745 A JP S5883745A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
place
deformation
tensile
tension
restoring force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP18210481A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS612132B2 (ja
Inventor
玉松 健一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TOMOEGUMI IRON WORKS
TOMOEGUMI TEKKOSHO KK
Original Assignee
TOMOEGUMI IRON WORKS
TOMOEGUMI TEKKOSHO KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TOMOEGUMI IRON WORKS, TOMOEGUMI TEKKOSHO KK filed Critical TOMOEGUMI IRON WORKS
Priority to JP18210481A priority Critical patent/JPS5883745A/ja
Publication of JPS5883745A publication Critical patent/JPS5883745A/ja
Publication of JPS612132B2 publication Critical patent/JPS612132B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は鉄骨造骨組の耐震要素としての引張プレース
に関するものである。
鉄骨造の中小規模構造物においては主要な耐震要素とし
て一般的に引張プレースが使用されるが、圧縮時におけ
る座屈の問題は避は得ない。
従来圧縮耐力を有効に利用する形式の圧縮プレースでは
座屈による急激な耐力の低下を避けるため細長比の極め
て小さい大M@#ti@%Aたり。
局部的に塑性変形を進行させるせん断変形バネれている
引張プレースは圧縮耐力を無視し、引張耐力のみを利用
して鋼材のもつ層性能力を有効に利用しているが、強震
時に塑性変形が進行すると残留変形により部材長が長く
なり逆方向変形時に早期に座屈する。すなわち、耐力が
0のまt変形が正負方向に進行するスリップゾーン(5
lip ll0n・)が生じ、応答特性が不安定になり
大急な層間変形を生ず暮可能性がある。
この発明は従来、のX形引張でレース構造のもつスリッ
プ型復元力特性を、鋼材の塑性変形能であるパイリニヤ
−(bilin@ar)型復元力特性に改良し、耐震性
能の大幅な向上を図るものである。すなわち、圧縮力を
受けるときは座屈t生じさせることな(、材長を短くシ
、変形が逆方向に進行するとbL引張カにより変形を拘
束させるシステムであゐ、これは一方向Kaミスライド
、逆方向にはスライドしなi装置をプレース材に用いる
ことで解決された。
以下1図面に基づいて説明する。
第1図は引張プレースO試験体を示したもので、水平力
Qによって層間変形−が生じ、プレース11はΔ11伸
び、プレースlはΔ!bだけ縮む。このような試験体に
水平力at−繰り返し加力し、そのとき二りの引張プレ
ース1m、lbが分担する水平力を縦軸に層間変形を横
軸にとることKより復元力特性を検討することができる
。このような引張プレースは細長比が大きく。
圧縮時に紘塵屈して力を分担し得ないため、前述したよ
うにスリップ蓋と呼ばれゐ復元力特性を有している。第
2WiA←)はプレース1aについてこのスリップ型復
元力特性をモデル化して示したものである。水平力qが
作用すると自、プレースが引張られ五点で降伏すると耐
力を保つた11塑性変形が進行する。B点まで変形した
とき、除荷すると変形は逆方向に進行する。0点まで変
形が進行し、プレー、”CK8EJ1カが作用するとプ
レースは座屈し、水平力ttXとんど分担しない會オ、
第2図(0)に示すように、水平変形が増えるにつれプ
レースの面外変形が進行する。B点まで変形が進んでか
ら再び逆方向に変形が生ずると曲っていたプレース材が
もとに戻り始め、0ムと同一変形の1点で部材は真直ぐ
になって再びプレースが引張力を分担し、QFi上昇を
始める。このようKODI間では力は分担しないtま変
形のみ進行するが、第1図に示すようにX形にプレース
がある場合でも Jll性変形の進行に伴なってこのス
リップゾーンは拡大して行く。
これに対し純う−メン構造紘一般に第511[i1←)
に示すような安定した特性を有し、これはgi図(至)
に示すようなパイリニヤ−型にモデル化される。
第4 図(IL)、 (IJ)はスリップ型およびパイ
リニヤ−型復元力特性を持つ−質点系モデルの最大塑性
率応答−wax/ ’y  (最大変形/降伏変形)を
縦軸に、系の固有周期を横軸にグ交ットした塵性率応答
スペクトルの一例を示している。k。
紘第5図(1))K示すようにパイリニヤ−型モデルの
降伏後剛性比であり、ここでしにアー−0,05゜ky
 sw Q 、 ky 羽Qjの5ケースについて計算
している。すべてのモデルで降伏せん断力Qjは一定と
し、地震動の最大加速度alIlNXはQy’/M’j
’ (M:質量、l:重力加速度)としてiる。第4図
(a)は地震動としてl[a 01!1iTRo 1 
? 40 MB、第4図φ)dTムF’l”1?521
1Wt用いた場合の結果である。
図から明らかなように、スリップ型モデルの最大変形は
にア≧Oのパイリニヤ−m%デルに比べ2〜10倍とな
っておa、*に短周期でその差は顕著である。体育館や
校舎の引張プレース構面の固有周期Jio、1〜0.4
秒と短周期であるため、スリップ型復元力tパイリニヤ
ー蓋復元力に改良できれば、最大変形が大幅に低減し、
他の構造材、二次部材に対する効果も大匙〈、建物O総
合的な耐震性能が大幅に向上する。
そこで、スリップ型復元力特性tパイリニヤ−型復元力
特性に改良する方法を考える。
引張プレースは引張りを受ける場合は、鋼材の持つ強度
、剛性、層性変形能力を十分に活用している(#I2図
(&)の0ABO,1ffG) 、 Lかし、圧縮力倉
受ける場合は座屈して曲がりが生じ(第2図00″′″
#D)、再び逆方向(11)’l)Km形が進行しても
曲がりが戻るまでは引張力を負担し得ない。そζで、圧
縮時には座屈を生じな−ようにし、逆方向変形時には即
座に引張力を負担させるようにする。すなわち圧縮方向
変形時にはスライドし、引張方向の変形に対して社スラ
イドしない装置をプレース材に取り付けると。
単一プレースの力と変形の関係はaS図(→に示すよう
になる。5このようなプレースをxsK組み合わせ為と
二つのプレースは同(司のような特性を示し、これらの
和であるI形引張プレース付骨組の復電力特性は同(1
)) K示すようなパイリニヤ−渥となる。
このようにして得られるパイリニヤ−型復元力特性は鋼
材の単純引張耐力を活用しているため、ラーメンに見ら
れるよりなPδ効果による降伏後の負勾配剛性はなく、
極めて大急な塑性変形能力、エネルギー吸収能力を有し
ており。
最良の耐震性能を持つことになる。
以下この発明の具体的な実施例について説明する。復元
力特性管改^するには一方向変形時にはスライドし、逆
方向変形時にはスライドしない装置を作ればよい、この
ような装置は種々考えられるが、こむでは溝を利用した
も02例と、摩擦を利用した−の1例を示す。
第1実施例 第6図(11)に示すように山形鋼からなるプレース材
1に溝を利用した連結装置2を介在させたもので、それ
ぞれプレース材1の取りついた二枚のプレート6.4と
両プレート5,4を挾む二枚のカバープレート5とから
なる。
プレートδはプレート4の凹部6に嵌合するようになっ
てお砂1両プレート3,4の接触面にはテーパのついた
鋸歯状の溝があり1両者の溝はプレート60幅方向中央
に設けたスリット7のばね効果により噛み合っている。
第6図(至)は溝部分の噛み合いの詳細を示した4ので
、圧□縮時にはテーパーのついた面5ILK沿りてすべ
り、変形が進むに1次の溝にずれる。
このすべりに伴なって第6図(IL)のスリット70間
隔は狭壇や1次の溝に移行すると、スリット7のばね効
果により噛み合う。引張時には反対側の@6bが接触し
、中はやテーパーがついているため引張力が大きくなる
はど強く唆み合い、すべりを拘束する。
$2実施例 第7図に示すように、やはり山形鋼からなるプレース材
1に溝を利用した連結W&t?を介在させたもので、落
1実施例のプレート5,40代わりに丸鋼にデーパ−の
ついた溝を設け、爪状部分管形成した爪部材”10とこ
の爪状部分を係止すゐ鉤部材12に取や付けたケーシン
グ部材11&用いている。また鉤部材1202周囲には
スプリング部材1Bが巻いてあり、tわりかも締め付け
ている。従って第1実施例の場合と同様、圧縮方向にの
みスライドが可能で、引張方向には拘束される。
第5実施例 第8図(&)、(ロ)に示すように丸鋼からなるプレー
ス14に摩擦を利用した連結装置15を介在させたもの
である。この連結装置15はIIIi8wJ(→におい
て左端でネジによりプレース14と取り合っている鋼管
16と、テーパーを有する鋼管17と鋼管17内の二分
割されたくさび18とからなる。鋼管16と鋼管17は
ねじにより取り合い、鋼管17内にはくさび111を鋼
管16および図中右側のプレース14に押し付けるコイ
ルスプリング1?が入っている。従ってプレース14に
圧縮力が働くとき拡、プレース14とくさび18との間
隔が開いて右側のプレース14は鋼管16内に入って行
く。逆にプレース14に引張力が働くときは、〈さび1
8によって鋼管14.17を介して左右のプレース14
に引張力を伝える。
以上、具体的なS実施例について述べたが。
これに限るもので妹なく、プレース材の中間に圧縮方向
にスライドし、引張方向にはスライドしない連結装置を
介在させたものであればよい。
またプレース材にあらかじめ0.SP、 (P、はプレ
ース1本の降伏軸力)の初期張力tプレストレスとして
導入しておくと1弾性剛性が2k(kはプレース1本に
よる剛性)のパイリニヤ−製復元力となる。第9図〜第
11図はこの関係を示したものである。すなわち、第9
図(&)はスリップ製電デルの復元力特性管示したもの
で。
第9図(ロ)はそのときの変位を示す。これに対し、仁
の発明の引張プレースにおいてプレテシシlンがOのと
きの復元力特性は第10図(a)、に)、(O)のよう
にモデル化される。なお[10図(0)はX形引張プレ
ースの二つのプレースのそれぞれの特性を示す第10図
(a)および第10図(1)) を加え合わせたものと
して得られる。この場合第10図((+)からも明らか
なように初期張力を導入しておかない場合、すなわちプ
レテンシロンが00ときは、軸力がpy K達するまで
の剛性は加力時2に、除荷時にとなり、最大0.5P7
7にの変形が残留する。そこでこの残留変形を生じさせ
ないため、o、sp、のプレテンシロンを導入した場合
の復元力特性を示した亀のが第11図(a)、Q)、(
C)で、各プレースの復元力特性第11図(L)、 (
b)。
を加え合わせて、第11図(0)のような弾性剛性が2
にのパイリニヤ−型復元力特性が得られる。
この発明は以上の構成からなり1次のような利点、特徴
を有する。
(1)  復元力とじて使用するのは鋼材の引張力のみ
であり、鋼材のもつ強度、剛性、塑性変形能力を最大限
に活用することになる。
(2)簡便な装置の導入のみであるから、コストは安く
、また既往の構造等に対する設計変更を必要としない。
(3)  スリップ歴からパイリニャニ型の復元力特性
となることにより、建物の応答特性は安定し、構造体の
耐震性能が大幅に向上するだけではなく、強震時におけ
る層間変形が1/2〜1/10と大幅に低減するので、
外壁1間仕切等の二次部材の損傷が低減され、また設計
時における変形追従性に対する配慮が軽減され。
コストの低減にも結びつく。
(4)  Q、5 Pyの初期張力を導入しておくと1
弾性剛性2にのパイリニヤ−m復元力となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は引張プレースの試験体を示す正面図。 第2図(&)はスリップ型復元力特性をモデル化したグ
ラフ、第2図伊)、(0)はブレース材の変形の様子を
表わした説明図、謔3図(IL)、φ)拡それぞれラー
メン構造の復元力特性を示すグラフおよびそれをモデル
化したパイリニヤ−m%デルのグラフ、第4図(〜、(
b)はスリップ型モデルとパイリニヤ−型モデルの最大
変形を比較したグラフ、第5図(a)、 (b)、 (
0)はこの発明において改良された引張プレースの復・
元方特性を示すグラフ。 第6図(aL)は第1実施例の41部を示す正面図、菖
4図(b) a七の#1部分における噛み合いを示す拡
大正面図、館7図社第2実施例の断面図、第6図(1)
は第5実施例の縦断面図、第6図(9)は同じくプレー
スの軸と直角方向の断面図、第9図(IL)は従来のX
形引張プレースのスリップ型復元力特性を示すグラフ、
第を図(至)は層関蜜形のグラフ、第10図(荀、(至
)、(O)はこの発明の実施例においてグレテンシ璽ン
が00場合の復元力特性を示すグラフ、第11図(→、
(b)、(0)は同じくプレテンシロンが0.5 py
の場合のグラフである。 1.11L、1tl・・プレース材、2・・連結装置、
5.4や・プレート% 5・・カッ(−プレート。 6・・凹部、7・・スリット 6a、Bb・・テーパー
面、9・・連結装置、10・・爪部材。 11ケ一シング部材、12・・鉤部材、15・・スプリ
ング部材、14・・プレース、15・・連結装置、16
・・鋼管、17・・テーノ(−付鋼管、18・・くさび
、19・・フィルスプリング。 特許出願人  株式会社巴組鐵工所 第1図 第2図 (a)(b)、6(C)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  鉄骨軸組のコーナー間を連結するX形引張プ
    レースにおいて、プレース材の中間KEEI11方向に
    スライドし、引張方向にはスライドしない連結装置を介
    在させであることtq#黴とする引張プレース。
  2. (2)  プレース材にはあらかじめ所定の初期張力を
    導入しである特許請求の範囲第1項記載の引張プレース
  3. (3)  初期張力はプレース材の降伏軸力の0.s倍
    の大きさである特許請求の範囲第2項記載の引張プレー
    ス。
JP18210481A 1981-11-13 1981-11-13 引張ブレ−ス Granted JPS5883745A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18210481A JPS5883745A (ja) 1981-11-13 1981-11-13 引張ブレ−ス

Applications Claiming Priority (1)

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JP18210481A JPS5883745A (ja) 1981-11-13 1981-11-13 引張ブレ−ス

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JPS5883745A true JPS5883745A (ja) 1983-05-19
JPS612132B2 JPS612132B2 (ja) 1986-01-22

Family

ID=16112403

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JP18210481A Granted JPS5883745A (ja) 1981-11-13 1981-11-13 引張ブレ−ス

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010526973A (ja) * 2007-05-15 2010-08-05 クリストポウロス,コンスタンチン 鋳造構造の降伏ヒューズ部材

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010526973A (ja) * 2007-05-15 2010-08-05 クリストポウロス,コンスタンチン 鋳造構造の降伏ヒューズ部材

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JPS612132B2 (ja) 1986-01-22

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