特開 2022-161084 ブレース構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022161084

(43)【公開日】2022-10-21

(54)【発明の名称】ブレース構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/58 20060101AFI20221014BHJP

【ＦＩ】

E04B1/58 B

E04B1/58 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021065629

(22)【出願日】2021-04-08

(71)【出願人】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】100154726

【弁理士】

【氏名又は名称】宮地 正浩

(72)【発明者】

【氏名】小林 拓未

(72)【発明者】

【氏名】大堀 太志

(72)【発明者】

【氏名】中平 和人

【テーマコード（参考）】

2E125

【Ｆターム（参考）】

2E125AA33

2E125AB02

2E125AC15

2E125BB01

2E125BE08

2E125CA03

(57)【要約】

【課題】ブレースの軸方向に作用する荷重に対して十分な強度を確保し易いブレース構造を提供する。
【解決手段】ブレース３を柱５の通り芯Ｆに対して面外方向Ｚにずらした状態で柱５に接合する接合部１０を有するブレース構造１において、接合部１０に、柱５に対して面外方向Ｚから面接触する面外面接触部２１と、柱５に対して面内方向Ｙから面接触する面内面接触部２２とを有する面接触部２３を備えている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ブレースを柱の通り芯に対して面外方向にずらした状態で前記柱に接合する接合部を有するブレース構造であって、
前記接合部は、前記柱に対して前記面外方向から面接触する面外面接触部と、前記柱に対して面内方向から面接触する面内面接触部とを有する面接触部を備えているブレース構造。

【請求項2】

前記柱は、円柱状に形成され、
前記面接触部が、前記柱の外形に応じた円弧状に形成されている請求項１に記載のブレース構造。

【請求項3】

前記面内方向における前記接合部から前記ブレースが延びる側を内側、その反対側を外側として、
前記面接触部は、前記面内方向における前記柱の中心に対して前記外側にある外側部分に、前記接合部を前記柱に接合するためのワンサイドボルトを挿通させる挿通孔を備えている請求項２に記載のブレース構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ブレースを柱に接合する接合部を有するブレース構造で、特に、ブレースを柱の通り芯に対して面外方向にずらした状態で前記柱に接合する接合部を有するブレース構造に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ブレース５を柱１に接合する接合部（台座３）を備えたブレース構造が示されている。このようなブレース構造では、柱１の通り芯上には壁等の躯体が施工されている場合があり、躯体を避けてブレース５を設置するために、ブレース５を柱１の通り芯に対して面外方向にずらした状態で柱１に接合されている。そして、ブレース５を接合部によって柱１に接合する場合に、接合部の面接触部を柱に対して面外方向に面接触させた状態でＰＣ鋼材４を用いて接合されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１－０６１９８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上述のように、柱１に面外方向に接触させた接合部によってブレース５を柱１に接合している場合、ＰＣ鋼材４のせん断耐力で応力伝達を行っているためＰＣ鋼材４が破損し易く、接合部と柱との接合箇所において強度が不足する虞があった。

【0005】

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、ブレースの軸方向に作用する荷重に対して十分な強度を確保し易いブレース構造を提供する点にある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１特徴構成は、ブレースを柱の通り芯に対して面外方向にずらした状態で前記柱に接合する接合部を有するブレース構造であって、
前記接合部は、前記柱に対して前記面外方向から面接触する面外面接触部と前記柱に対して面内方向から面接触する面内面接触部とを有する面接触部を備えている点にある。

【0007】

本構成によれば、柱の通り芯に対して面外方向にずらしたブレースを、接合部の面外面接触部を柱に対して面外方向に面接触させた状態で、接合部によって柱に接合することができるため、柱の通り芯に対してずらしたブレースを接合部によって柱に接合し易くなる。また、接合部は、柱に対して面内方向から面内面接触部が面接触しており、面内面接触部と柱との面接触による支圧によって、偏心したブレースと柱との間で応力伝達を行える。そのため、接合部と柱との接合箇所において十分な強度を確保し易くなる。

【0008】

本発明の第２特徴構成は、前記柱は、円柱状に形成され、
前記面接触部が、前記柱の外形に応じた円弧状に形成されている点にある。

【0009】

本構成によれば、柱が円柱状であったとしても、面接触部が柱に面接触しており、柱の通り芯に対して面外方向にずらしたブレースを柱に接合し易くしながら、円柱状による大きな捩じれ剛性により、ブレースが偏心していることによる柱に作用する捩じれ力に対して、十分な強度を確保し易くなる。

【0010】

本発明の第３特徴構成は、前記面内方向における前記接合部から前記ブレースが延びる側を内側、その反対側を外側として、
前記面接触部は、前記面内方向における前記柱の中心に対して前記外側にある外側部分に、前記接合部を前記柱に接合するためのワンサイドボルトを挿通させる挿通孔を備えている点にある。

【0011】

本構成によれば、ワンサイドボルトによって接合部を柱に接合することで、面外方向の一方側からの作業により接合部を柱に接合することができる。
そして、円弧状に形成された接合部の面接触部は、面内方向における柱の中心に対して外側にある外側部分では、面外方向で柱に近づくに従って面内方向で柱の中心から離れる形状となっており、その外側部分に備えられている挿通孔に挿通されたワンサイドボルトは、面外方向で柱に近づくに従って面内方向で柱の中心に近づく姿勢となっている。そのため、ワンサイドボルトを挿通孔に挿通させて接合部を柱に接合した状態では、ブレースの軸方向における引っ張り側（面内方向における内側）に作用する荷重は、ワンサイドボルトを挿入する方向に作用するため、ブレースの軸方向における引っ張り側に作用する荷重に対する強度を確保し易くなる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】ブレース構造の正面図

【図2】ブレース構造の要部を拡大した正面図

【図3】ブレース構造の横断平面図

【図4】ブレース構造の縦断側面図

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すブレース構造１は、柱梁架構２の内側にブレース３を設置した構造である。本実施形態では、ブレース構造１は、建築物に備えられた柱梁架構２に対して耐震補強のための改修工事を実施して、アングル鋼等の鋼材で構成されたブレース３を設置した構造としている。

【0014】

図１に示すように、柱梁架構２は、柱５と梁６と土間コンクリート７とでこれらの内側に矩形状の空間が形成されており、この矩形状の空間に壁８が設置されている。壁８は、図３に示すように、柱５や梁６の前後方向Ｚの幅内にあり、柱梁架構２の構面内に設置されている。柱５の通り芯Ｆは、壁８の前後方向Ｚの幅内に位置している。図１に示すように、ブレース３は、前後方向視で柱梁架構２の内側に設置されている。また、図３及び図４に示すように、ブレース３は、壁８に対して前後方向Ｚにずらした位置に設置されている。本実施形態では、ブレース３は、壁８に対して前側Ｚ１に設置されている。柱５は、円柱状に形成されている。本実施形態では、柱５は、中空の円柱状、つまり円筒状に形成されている。柱５として、左側柱５Ａと、この左側柱５Ａに対して右側Ｙ２にある右側柱（図示せず）とがあり、ブレース３は、左側柱５Ａと右側柱とに亘って架設されている。

【0015】

以下、ブレース構造１について説明を加えるが、梁６と土間コンクリート７とが並ぶ方向を上下方向Ｘとし、左側柱５Ａと右側柱とが並ぶ方向を左右方向Ｙとし、上下方向Ｘ及び左右方向Ｙに対して直交する方向を前後方向Ｚとしている。また、前後方向Ｚにおける壁８に対してブレース３が存在する側を前側Ｚ１とし、その反対側を後側Ｚ２としている。

【0016】

ブレース構造１は、ブレース３を柱５の通り芯Ｆに対して前後方向Ｚ（面外方向）にずらした状態で柱５に接合する接合部１０を備えている。また、ブレース構造１は、ブレース３における軸方向の中央部を保持する保持フレーム１１を備えている。耐震補強のための改修工事では、ブレース３の先端部を接合部１０によって柱５に接合して、ブレース３を柱５の通り芯Ｆに対して前後方向Ｚ（面外方向）にずらした位置に設置し、ブレース３の軸方向の中央部を保持フレーム１１に接合する。ブレース３は、柱５の通り芯Ｆより前側Ｚ１に設置されている。本実施形態では、ブレース３は、柱５の前端や梁６の前端よりも前側Ｚ１に設置されており、壁８の前面よりも前側Ｚ１に設置されている。
このようにブレース３を設置することで、柱梁架構２に対して前後方向Ｚの一方側（前側Ｚ１）からのみの施工で耐震補強のための改修工事を行うことができる。また、ブレース３の軸方向の中央部が保持フレーム１１によって保持されているため、ブレース３の垂れ下がりを防止することができる。

【0017】

保持フレーム１１は、Ｈ形鋼等の鋼材で構成されたフレーム本体１６と、保持フレーム１１における上下方向Ｘの中央部にブレース３を接合するブレース用接合部１７と、フレーム本体１６の上端部を梁６に接合する梁用接合部１８と、フレーム本体１６の下端部を土間コンクリート７に接合する土間用接合部１９とを備えている。
梁用接合部１８は、梁６から前側Ｚ１に突出する状態で梁６の前面に接合されている。フレーム本体１６は、梁用接合部１８における前側Ｚ１の端部に接合されており、壁８に対して前側Ｚ１に位置している。ブレース用接合部１７は、フレーム本体１６における上下方向Ｘの中央部に接合されており、フレーム本体１６に対して左右方向Ｙの両側に突出する板状に形成されている。

【0018】

ブレース３として、第１ブレース１３と第２ブレース１４とがある。
第１ブレース１３は、軸方向の一方側の端部が接合部１０によって左側柱５Ａの上端部に接合され、軸方向の他方側の端部が接合部１０によって右側柱の下端部に接合されており、左側柱５Ａの上端部と右側柱の下端部とに亘って架設されている。また、第１ブレース１３は、軸方向の中央部が保持フレーム１１に接合されており、軸方向の中央部が保持フレーム１１によって保持されている。
また、第２ブレース１４は、軸方向の一方側の端部が接合部１０によって左側柱５Ａの下端部に接合され、軸方向の他方側の端部が接合部１０によって右側柱の上端部に接合されており、左側柱５Ａの下端部と右側柱の上端部とに亘って架設されている。また、第２ブレース１４は、軸方向の中央部が保持フレーム１１に接合されており、軸方向の中央部が保持フレーム１１によって保持されている。

【0019】

保持フレーム１１に対するブレース３の接合について説明を加える。
第１ブレース１３は、左上ブレース部１３Ａと右下ブレース部１３Ｂとに軸方向に２分割構成とされている。そして、左上ブレース部１３Ａは、軸方向の一方側の端部が左側柱５Ａの上端部に接合され、軸方向の他方側の端部がブレース用接合部１７におけるフレーム本体１６から左側Ｙ１に突出している部分に接合されている。右下ブレース部１３Ｂは、軸方向の一方側の端部がブレース用接合部１７におけるフレーム本体１６から右側Ｙ２に突出している部分に接合され、軸方向の他方側の端部が右側柱の下端部に接合されている。

【0020】

また、第２ブレース１４は、左下ブレース部１４Ａと右上ブレース部１４Ｂとに軸方向に２分割構成とされている。そして、左下ブレース部１４Ａは、軸方向の一方側の端部が左側柱５Ａの下端部に接合され、軸方向の他方側の端部がブレース用接合部１７におけるフレーム本体１６から左側Ｙ１に突出している部分に接合されている。右上ブレース部１４Ｂは、軸方向の一方側の端部がブレース用接合部１７におけるフレーム本体１６から右側Ｙ２に突出している部分に接合され、軸方向の他方側の端部が右側柱の上端部に接合されている。

【0021】

接合部１０は、柱５に対して面接触する面接触部２３を備えている。面接触部２３は、柱５の外形に応じた円弧状に形成されている。左右方向Ｙにおける接合部１０からブレース３が延びる側を内側Ｕ（図２及び図３における右側Ｙ２）とし、その反対側を外側Ｓ（図２及び図３における左側Ｙ１）として、面接触部２３は、左右方向Ｙにおける柱５の中心Ｐに対して外側Ｓにある外側部分２８を備えている。そして、面接触部２３は、外側部分２８に、接合部１０を柱５に接合するためのワンサイドボルト３１を挿通させる挿通孔３２を備えている。
本実施形態では、面接触部２３は、外側部分２８に加えて、左右方向Ｙにおける柱５の中心Ｐに対して内側Ｕにある内側部分２９と、左右方向Ｙにおいて外側部分２８と内側部分２９の間に位置して左右方向Ｙにおいて柱５の中心Ｐの同じ位置にある中央部分３０とを備えている。そして、面接触部２３は、外側部分２８に加えて、中央部分３０にも、ワンサイドボルト３１を挿通させる挿通孔３２を備えている。尚、内側部分２９には、ワンサイドボルト３１を挿通させる挿通孔３２を備えていない。

【0022】

外側部分２８は、柱５の外側Ｓで且つ前側Ｚ１にあり、柱５に対して外側Ｓ及び前側Ｚ１から面接触している。また、内側部分２９は、柱５の内側Ｕで且つ前側Ｚ１にあり、柱５に対して内側Ｕ及び前側Ｚ１から面接触している。そのため、これら外側部分２８及び内側部分２９は、柱５に対して左右方向Ｙから面接触する横接触部２２としての機能と、柱５に対して前後方向Ｚから面接触する前接触部２１としての機能とを備えている。
また、中央部分３０は、左右方向Ｙにおいて柱５の中心Ｐと同じ位置にあり且つ柱５の前側Ｚ１にあり、柱５に対して前側Ｚ１から面接触している。そのため、この中央部分３０は、柱５に対して前後方向Ｚから面接触する前接触部２１として機能を備えている。
このように、接合部１０は、柱５に対して前後方向Ｚ（面外方向）から面接触する前接触部２１（面外面接触部に相当）と柱５に対して左右方向Ｙ（面内方向）から面接触する横接触部２２（面内面接触部に相当）とを有する面接触部２３を備えている。

【0023】

次に、図２から図４に基づいて、第１ブレース１３を左側柱５Ａの上端部に接合する左上の接合部１０を例に説明を加える。尚、接合部１０として、左上の接合部１０の他に、第２ブレース１４を左側柱５Ａの下端部に接合する左下の接合部１０と、左上の接合部１０の他に、第１ブレース１３を右側柱の下端部に接合する右下の接合部１０（図示せず）と、第２ブレース１４を右側柱の上端部に接合する右上の接合部１０（図示せず）とがあるが、これらの接合部１０についての説明は省略する。また、左下の接合部１０は、左上の接合部１０に対して、後述する被接合部２５の形状が異なる点以外は同様に構成されている。また、右上の接合部１０は、左上の接合部１０に対して左右方向Ｙに反転させた形状となっており、右下の接合部１０は、左下の接合部１０に対して左右方向Ｙに反転させた形状となっている。

【0024】

左上の接合部１０は、前接触部２１及び横接触部２２を形成する円弧状部分２４と、第１ブレース１３が接合される被接合部２５と、円弧状部分２４と被接合部２５との間に介在してこれらを接合する介在部分２６とを備えている。

【0025】

介在部分２６は、左右方向Ｙ及び前後方向Ｚに沿う姿勢の板状に形成された複数の横部材３４と、上下方向Ｘ及び前後方向Ｚに沿う姿勢の板状に形成された複数の縦部材３５とを格子状に組み合わせて構成されている。複数の横部材３４及び複数の縦部材３５のそれぞれは、後側Ｚ２の端部が円弧状部分２４に接合され、前側Ｚ１の端部が被接合部２５に接合されている。

【0026】

被接合部２５は、介在部分２６から左下側にむけて突出する形状に形成されており、被接合部２５における介在部分２６から突出した部分にブレース３の端部が接合されている。被接合部２５は、柱５、梁６及び壁８に対して前側Ｚ１にあり、この被接合部２５に接合されているブレース３の左上ブレース部１３Ａも、柱５、梁６及び壁８に対して前側Ｚ１にある。

【0027】

円弧状部分２４は、中央部分３０と、中央部分３０に対して左側Ｙ１にある外側部分２８と、中央部分３０に対して右側Ｙ２にある内側部分２９とを備えている。外側部分２８は、左側柱５Ａの左側Ｙ１で且つ前側Ｚ１にあり、柱５に対して左側Ｙ１及び前側Ｚ１から面接触している。また、内側部分２９は、柱５の右側Ｙ２で且つ前側Ｚ１にあり、柱５に対して右側Ｙ２及び前側Ｚ１から面接触している。また、中央部分３０は、左側柱５Ａの前側Ｚ１にあり、柱５に対して前側Ｚ１から面接触している。

【0028】

円弧状部分２４の外側部分２８と中央部分３０とに、ワンサイドボルト３１を挿通させる挿通孔３２が形成されている。ワンサイドボルト３１は、挿通孔３２に挿通した状態でスリーブ３１Ｂが拡径することで抜け止めとなり、挿通孔３２に対して前側Ｚ１にあるナット３１Ａを締め付けることで、一方側（本実施形態では前後方向Ｚの一方側である前側Ｚ１）からの作業のみで締結可能となっている。

【0029】

挿通孔３２は、柱５や円弧状部分２４の径方向に沿って貫通する孔となっており、この挿通孔３２に挿通したワンサイドボルト３１は、柱５や円弧状部分２４の径方向に沿う姿勢となっている。つまり、中央部分３０の挿通孔３２に挿通されたワンサイドボルト３１は、上下方向視で左右方向Ｙ（通り芯Ｆが沿う方向）に対して直交する姿勢となっており、このワンサイドボルト３１のナット３１Ａは、中央部分３０の挿通孔３２に対して前側Ｚ１に存在している。
そして、外側部分２８の挿通孔３２に挿通されたワンサイドボルト３１は、上下方向視で左右方向Ｙ（通り芯Ｆが沿う方向）に対して交差する姿勢となっており、このワンサイドボルト３１のナット３１Ａは、外側部分２８の挿通孔３２に対して前側Ｚ１で且つ左側Ｙ１（外側Ｓ）も存在している。そのため、ワンサイドボルト３１を外側部分２８の挿通孔３２に挿通させて接合部１０を柱５に接合した状態では、第１ブレース１３の軸方向における引っ張り側（左右方向Ｙにおける内側Ｕ）に作用する荷重は、ワンサイドボルト３１を挿入する方向に作用するため、第１ブレース１３の軸方向における引っ張り側に作用する荷重に対する強度を確保し易くなっている。

【0030】

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

【0031】

（１）上記実施形態では、柱５を中空の円柱状（円筒状）に形成する構成を例として説明した。しかし、柱５の形状は適宜変更してもよい。具体的には、柱５を四角柱状や中実の円柱状に形成してもよく、また、柱５をＨ形鋼材によって構成してもよい。

【0032】

（２）上記実施形態では、前接触部２１及び横接触部２２を、円弧状に形成する構成を例として説明した。しかし、前接触部２１及び横接触部２２の形状は適宜変更してもよく、例えば、前接触部２１を上下方向Ｘ及び左右方向Ｙに沿う平面状に形成してもよく、横接触部２２を、上下方向Ｘ及び前後方向Ｚに沿う平面状に形成してもよい。

【0033】

（３）上記実施形態では、面接触部２３を、柱５の外形に応じた円弧状とする構成を例として説明した。しかし、面接触部２３を、円柱状の柱５に対して、面接触部２３を上下方向視でコ字状に形成する等、柱５の外形に応じた形状としなくてもよい。

【0034】

（４）上記実施形態では、ワンサイドボルト３１によって接合部１０を柱５に接合する構成を例として説明した。しかし、溶接によって接合部１０を柱５に接合する等、ワンサイドボルト３１以外によって接合部１０を柱５に接合してもよい。

【0035】

（５）上記実施形態では、面接触部２３における外側部分２８と中央部分３０とに挿通孔３２を備える構成を例として説明した。しかし、面接触部２３における外側部分２８のみに挿通孔３２を備える、面接触部２３における外側部分２８と内側部分２９と中央部分３０とに挿通孔３２を備える等、面接触部２３における挿通孔３２を備える位置は適宜変更してもよい。

【符号の説明】

【0036】

１ ブレース構造
３ ブレース
５ 柱
１０ 接合部
２１ 前接触部（面外面接触部）
２２ 横接触部（面内面接触部）
２３ 面接触部
２８ 外側部分
３１ ワンサイドボルト
３２ 挿通孔
Ｃ 内側
Ｅ 外側
Ｆ 通り芯
Ｐ 中心
Ｙ 左右方向（面内方向）
Ｚ 前後方向（面外方向）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】