特開 2024-39817 線材ブレース構造

(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】P2024039817

(43)【公開日】2024-03-25

(54)【発明の名称】線材ブレース構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/18 20060101AFI20240315BHJP

   E04G 23/02 20060101ALI20240315BHJP

   E04B 1/58 20060101ALI20240315BHJP

   E04H 9/02 20060101ALI20240315BHJP

【ＦＩ】

E04B1/18 F

E04G23/02 D

E04B1/58 H

E04H9/02 311

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022144463

(22)【出願日】2022-09-12

(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】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】橋本 航

【テーマコード（参考）】

2E125

2E139

2E176

【Ｆターム（参考）】

2E125AA04

2E125AA14

2E125AA33

2E125AB11

2E125AC18

2E125AG03

2E125AG45

2E125BA56

2E125BB04

2E125BC09

2E125BD01

2E125BE08

2E125BF01

2E125CA05

2E125CA14

2E125EA14

2E139AA01

2E139AC19

2E139BD15

2E176AA02

2E176BB28

(57)【要約】

【課題】ブレースの設置自由度を高めることを目的とする。
【解決手段】線材ブレース構造は、架構１０と、架構１０内に配置され、架構１０に、斜め、かつ、同一方向に張り渡される複数の線材２０と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

架構と、
前記架構内に配置され、該架構に、斜め、かつ、同一方向に張り渡される複数の線材と、
を備える線材ブレース構造。

【請求項2】

前記線材の張りを調整する調整機構を備える、
請求項１に記載の線材ブレース構造。

【請求項3】

前記架構の内周面に固定されるベースプレートと、前記ベースプレートから前記架構内に延出し、前記線材の端部が取り付けられるガセットプレートと、を有するブラケットを備える、
請求項１に記載の線材ブレース構造。

【請求項4】

複数の前記線材は、前記架構の面内方向に並んで配置される、
請求項１～請求項３の何れか１項に記載の線材ブレース構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、線材ブレース構造に関する。

【背景技術】

【0002】

架構に斜めに設けられるブレースが知られている（例えば、特許文献１～４参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－０６４０１２号公報

【特許文献2】特開２００２－３４８９５４号公報

【特許文献3】特開平５－１４１１１９号公報

【特許文献4】特開２００６－１１２０８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示されたブレースは、地震時に圧縮力を負担するため、ブレースの座屈対策が必要となる。そのため、特許文献１では、ブレースの断面積が大きくなり易く、ブレースを設置可能な架構が制限される可能性がある。

【0005】

本発明は、上記の事実を考慮し、ブレースの設置自由度を高めることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に記載の線材ブレース構造は、架構と、前記架構内に配置され、該架構に、斜め、かつ、同一方向に張り渡される複数の線材と、を備える。

【0007】

請求項１に係る線材ブレース構造によれば、架構内には、複数の線材が配置される。複数の線材は、架構に、斜め、かつ、同一方向に張り渡される。これにより、地震時に、架構がせん断変形すると、複数の線材に引張力が作用する。つまり、複数の線材は、地震時に、引張りブレースとして機能する。したがって、架構の耐震性能が高められる。

【0008】

また、線材は、形鋼等のブレースと比較して断面積が小さく、また、圧縮力を負担しないため、座屈を考慮する必要もない。さらに、線材の本数によって、負担可能な引張力を調整することができる。

【0009】

したがって、本発明では、ブレースとしての線材の設置自由度を高めることができる。

【0010】

請求項２に記載の線材ブレース構造は、請求項１に記載の線材ブレース構造において、前記線材の張りを調整する調整機構を備える。

【0011】

請求項２に係る線材ブレース構造によれば、調整機構によって、線材の張りが調整可能であるため、線材の施工性が向上する。

【0012】

請求項３に記載の線材ブレース構造は、請求項１に記載の線材ブレース構造において、前記架構の内周面に固定されるベースプレートと、前記ベースプレートから前記架構内に延出し、前記線材の端部が取り付けられるガセットプレートと、を有するブラケットを備える。

【0013】

請求項３に係る線材ブレース構造によれば、ブラケットは、架構の内周面に固定されるベースプレートと、ベースプレートから架構内に延出し、線材の端部が取り付けられるガセットプレートとを有する。このブラケットにより、複数の線材を架構に容易に張り渡すことができる。

【0014】

また、耐震改修においても、既存架構に複数の線材を容易に張り渡すことができる。

【0015】

請求項４に記載の線材ブレース構造は、請求項１～請求項３の何れか１項に記載の線材ブレース構造において、複数の前記線材は、前記架構の面内方向に並んで配置される。

【0016】

請求項４に係る線材ブレース構造によれば、複数の線材は、架構の面内方向に並んで配置される。これにより、架構の面外方向において、線材の設置スペースを狭くしつつ、負担可能な引張力を調整することができる。

【発明の効果】

【0017】

以上説明したように、本発明によれば、ブレースの設置自由度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】一実施形態に係る線材ブレース構造が適用された架構を示す立面図である。

【図2】ブラケットを示す図１の一部拡大立面図である。

【図3】図２に示されるブラケットを架構の内側から見た正面図である。

【図4】図２に示される線材、端末具、及び連結具を示す分解図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る線材ブレース構造について説明する。

【0020】

（架構）
図１には、本実施形態に係る線材ブレース構造が適用された架構１０が示されている。架構１０は、一対の柱１２と、上下の梁１４とを有するラーメン架構とされている。

【0021】

一対の柱１２は、例えば、鉄筋コンクリート造とされており、内部に図示しない複数の柱主筋、及び複数のせん断補強筋が埋設されている。また、一対の柱１２は、互いに対向して配置されている。この一対の柱１２には、上下の梁１４が架設されている。

【0022】

上下の梁１４は、例えば、鉄筋コンクリート造とされており、内部に図示しない複数の梁主筋、及び複数のせん断補強筋が埋設されている。また、上下の梁１４は、上下方向に間隔を空けた状態で、一対の柱１２に架設されている。これらの梁１４の端部は、一対の柱１２の柱梁仕口部にそれぞれ接合（剛接合）されている。このように構成された架構１０は、複数の線材２０によって補強されている。

【0023】

（線材）
複数の線材２０は、例えば、巻き取り可能なＰＣ鋼より線等によって形成されている。また、複数の線材２０は、架構１０に、斜め、かつ、同一方向に張り渡されている。より具体的には、複数の線材２０は、架構１０の面内方向に略平行に並んで、Ｘ形のブレース状に配置されている。

【0024】

なお、以下では、説明の便宜上、架構１０の一方の対角上に沿って配置される複数の線材２０を線材２０Ａとし、架構１０の他方の対角上に沿って配置される複数の線材２０を線材２０Ｂとして、区別して説明する場合がある。また、線材２０Ａ及び線材２０Ｂの総称を線材２０とする。

【0025】

また、線材２０Ａの本数は、２本以上であれば良く、適宜変更可能である。これと同様に、線材２０Ｂの本数は、２本以上であれば良く、適宜変更可能である。線材２０は、ＰＣ鋼より線等の鋼線に限らず、例えば、炭素繊維複合材料で形成された線材等でも良い。

【0026】

（ブラケット）
架構１０において、柱１２及び梁１４が成す隅部には、ブラケット３０がそれぞれ設けられている。これらのブラケット３０には、Ｘ字形状に配置された複数の線材２０Ａ，２０Ｂの端部がそれぞれ連結されている。

【0027】

図２及び図３に示されるように、ブラケット３０は、鋼製とされており、複数のアンカーボルト１６によって柱１２及び梁１４に固定されている。このブラケット３０は、ベースプレート３２及びガセットプレート３４を有している。

【0028】

図２に示されるように、ベースプレート３２は、鋼板等によって形成されており、架構１０の内周面に取り付けられている。具体的には、ベースプレート３２は、柱１２及び梁１４が成す隅部に沿ってＬ字形状に屈曲されている。また、ベースプレート３２には、当該ベースプレート３２を厚み方向に貫通する複数の取付孔３２Ｈが形成されている。

【0029】

柱１２の端部、及び梁１４の端部には、複数のアンカーボルト１６がそれぞれ埋設されている。複数のアンカーボルト１６は、柱１２及び梁１４の内周面から突出し、ベースプレート３２に形成された複数の取付孔３２Ｈにそれぞれ挿入されている。これらのアンカーボルト１６の端部にナット１８を締め込むことにより、ベースプレート３２が架構１０（柱１２及び梁１４）の内周面に固定されている。

【0030】

なお、アンカーボルト１６及びナット１８は、固定手段の一例である。

【0031】

ベースプレート３２と柱１２及び梁１４（架構１０の内周面）との隙間には、モルタルやグラウド等のセメント系充填材３６が充填されている。この隙間を増減することにより、柱１２や梁１４、線材２０等の施工誤差が吸収可能とされている。

【0032】

また、ベースプレート３２と柱１２及び梁１４（架構１０の内周面）との隙間を増減することにより、複数の線材２０の張りが調整可能とされている。つまり、ブラケット３０及びセメント系充填材３６は、複数の線材２０の張りを調整する調整機構としても機能する。

【0033】

ガセットプレート３４は、鋼板等によって形成されており、ベースプレート３２から架構１０内に延出している。また、ガセットプレート３４は、厚み方向を架構１０の面外方向（図３の矢印Ｍ方向）として配置されている。このガセットプレート３４は、Ｌ字形状のベースプレート３２に亘って配置されており、その端部がベースプレート３２に突き当てられた状態で溶接等によって接合されている。

【0034】

架構１０の一方の対角上に配置された一対のブラケット３０のガセットプレート３４は、互いに対向する斜辺部３４Ｖを有している。これと同様に、架構１０の他方の対角上に配置された一対のブラケット３０のガセットプレート３４は、互いに対向する斜辺部３４Ｖを有している。各ガセットプレート３４の斜辺部３４Ｖ側には、ガセットプレート３４を厚み方向に貫通する複数の図示しない連結孔が形成されている。複数の連結孔には、連結具４０が回転可能にそれぞれ連結されている。

【0035】

図４に示されるように、連結具４０は、例えば、一端側に雌ネジ部４０Ｆを有するクレビスとされている。この連結具４０の他端側は、連結孔に貫通されたピン４２を介してガセットプレート３４に回転可能に連結されている。ピン４２は、架構１０の面外方向（図３の矢印Ｍ方向）に延びる回転軸とされている。

【0036】

線材２０の両端部には、端末具２２がそれぞれ取り付けられている。端末具２２は、一端側に線材２０の端部が固着されるスリーブ部２２Ｓと、スリーブ部２２Ｓの他端側から突出する雄ネジ部２２Ｍとを有している。

【0037】

図１に示されるように、線材２０の一端部（上端部）に取り付けられた端末具２２の雄ネジ部２２Ｍ（図４参照）は、ブラケット３０に連結された連結具４０に捻じ込まれている。これにより、線材２０の一端部が、連結具４０を介して、ブラケット３０のガセットプレート３４に回転可能に連結されている。

【0038】

また、線材２０の他端部（下端部）に取り付けられた端末具２２の雄ネジ部２２Ｍ（図４参照）は、ブラケット３０に連結された連結具４０に、調整コネクタ５０を介して連結されている。これにより、線材２０の他端部が、調整コネクタ５０及び連結具４０を介して、ブラケット３０のガセットプレート３４に回転可能に連結されている。なお、調整コネクタ５０の配置や数は、適宜変更可能である。

【0039】

ここで、本実施形態では、前述したように、複数の線材２０が架構１０にＸ字形状に配置される。そのため、例えば、図３に実線で示されるように、架構１０の一方の対角上に配置されたガセットプレート３４と、図３に二点鎖線で示されるように、架構１０の他方の対角上に配置されたガセットプレート３４とが、架構１０の面外方向（矢印Ｍ方向）にずれて配置されている。

【0040】

これにより、図１に示されるように、架構１０の中央部において、架構１０の一方の対角上に沿って配置された複数の線材２０Ａと、架構１０の他方の対角上に沿って配置された複数の線材２０Ｂとが、干渉しない構成とされている。

【0041】

なお、図３には、説明の便宜上、架構１０の他方の対角上に配置されたガセットプレート３４の外形を二点鎖線で示している。

【0042】

図４に示されるように、調整コネクタ５０は、スリーブ状に形成されている。この調整コネクタ５０の一端側には、端末具２２の雄ネジ部２２Ｍが捻じ込み可能な雌ネジ部５０Ｆが形成されている。一方、調整コネクタ５０の他端側には、連結具４０の雌ネジ部４０Ｆに捻じ込み可能な雄ネジ部５０Ｍが形成されている。

【0043】

ここで、端末具２２及び連結具４０に対して調整コネクタ５０を回転させ、端末具２２及び連結具４０に対する調整コネクタ５０のねじ込み量を増減することにより、線材２０の張り（張力）が調整可能とされている。なお、調整コネクタ５０は、調整機構の一例である。

【0044】

（作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。

【0045】

図１に示されるように、本実施形態によれば、架構１０内には、複数の線材２０Ａ及び複数の線材２０Ｂが配置されている。複数の線材２０Ａは、架構１０の一方の対角上に沿って、斜め、かつ、同一方向に張り渡されている。また、複数の線材２０Ｂは、架構１０の他方の対角上に沿って、斜め、かつ、同一方向に張り渡されている。つまり、複数の線材２０Ａ，２０Ｂは、架構１０にＸ形のブレース状に配置されている。

【0046】

これにより、地震時に、架構１０がせん断変形すると、架構１０の一方の対角上に沿って配置された複数の線材２０Ａ（又は線材２０Ｂ）に引張力に作用する。つまり、複数の線材２０Ａ，２０Ｂは、地震時に、引張りブレースとして機能する。したがって、架構１０の耐震性能が高められる。

【0047】

また、地震時に、架構１０がせん断変形した場合、架構１０の他方の対角上に沿って配置された複数の線材２０Ｂ（又は線材２０Ａ）では、引張力が減少し、例えば、線材２０Ｂ（又は線材２０Ａ）に緩みやたわみが生じる。つまり、地震時には、複数の線材２０Ａ，２０Ｂに圧縮力が作用しない。そのため、本実施形態では、複数の線材２０Ａ，２０Ｂの座屈を考慮する必要がない。

【0048】

さらに、線材２０は、形鋼等のブレースと比較して断面積が小さく、さらに、線材２０の本数によって、負担可能な引張力を調整することができる。

【0049】

したがって、本実施形態では、ブレースとしての線材２０の設置自由度を高めることができる。

【0050】

また、複数の線材２０Ａは、架構１０の面内方向に並んで配置されている。これと同様に、複数の線材２０Ｂは、架構１０の面内方向に並んで配置されている。これらの線材２０Ａ，２０Ｂの本数を増減することにより、架構１０の面外方向（図３の矢印Ｍ方向）において、複数の線材２０Ａ、及び複数の線材２０Ｂの設置スペースを狭くしつつ、負担可能な引張力を調整することができる。

【0051】

さらに、架構１０の各隅部には、ブラケット３０が設けられている。これらのブラケット３０に連結された複数の連結具４０に、複数の線材２０の端末具２２をそれぞれ連結することにより、複数の線材２０を架構１０に容易に張り渡すことができる。さらに、耐震改修においても、既存の架構１０に複数の線材２０を容易に張り渡すことができる。

【0052】

また、図３に実線で示されるように、架構１０の一方の対角上に設けられたガセットプレート３４と、図３に二点鎖線で示されるように、架構１０の他方の対角上に設けられたガセットプレート３４とは、架構１０の面外方向（矢印Ｍ方向）にずれて配置されている。

【0053】

これにより、図１に示されるように、架構１０の中央部における複数の線材２０Ａと複数の線材２０Ｂとの干渉を抑制しつつ、架構１０に複数の線材２０Ａ，２０ＢをＸ形状に配置することができる。

【0054】

さらに、複数の線材２０の両端部は、連結具４０を介してブラケット３０に回転可能に連結されている。ここで、例えば、線材２０の両端部が回転不能にブラケット３０に連結されている場合、地震時に、架構１０がせん断変形すると、線材２０の端部が繰り返し屈曲するため、線材２０の両端部が破損する可能性がある。

【0055】

これに対して本実施形態では、前述したように、複数の線材２０の両端部が連結具４０を介してブラケット３０に回転可能に連結されている。これにより、地震時に、架構１０がせん断変形すると、線材２０の両端部が連結具４０と一体に回転する。したがって、線材２０の両端部の破損が抑制される。

【0056】

また、図４に示されるように、各線材２０には、調整コネクタ５０が設けられている。これらの調整コネクタ５０によって、線材２０の張りを調整可能であるため、複数の線材２０の施工性が向上する。

【0057】

さらに、調整コネクタ５０によって、線材２０のたわみを抑制することができる。

【0058】

また、ブラケット３０の施工時に、セメント系充填材３６を充填するベースプレート３２と柱１２及び梁１４との隙間を調整することにより、複数の線材２０の張りを調整することも可能である。

【0059】

さらに、ベースプレート３２と柱１２及び梁１４との隙間を調整することにより、柱１２や梁１４、線材２０等の施工誤差が吸収することができる。

【0060】

また、線材２０は、巻き取り可能であるため、運搬性や搬入性が向上するとともに、交換等を容易に行うことができる。

【0061】

（変形例）
次に、上記実施形態の変形例について説明する。

【0062】

上記実施形態では、調整機構が、線材２０に設けられた調整コネクタ５０とされている。しかし、調整機構は、調整コネクタ５０に限らず、例えば、線材２０に設けられるターンバックル等でも良い。

【0063】

また、上記実施形態の架構１０には、調整コネクタ５０と、ブラケット３０及びセメント系充填材３６との２つの調整機構が設けられている。しかし、架構１０には、調整コネクタ５０と、ブラケット３０及びセメント系充填材３６の２つの調整機構のうち、少なくとも一方の調整機構を設けることができる。また、調整機構は、必要に応じて設ければ良く、適宜省略可能である。

【0064】

また、上記実施形態では、線材２０の両端部が、連結具４０を介してブラケット３０のガセットプレート３４に回転可能に連結されている。しかし、線材２０の両端部は、ブラケット３０に回転不能に連結（固定）されても良い。

【0065】

また、上記実施形態では、複数の線材２０Ａが、架構１０の面内方向に並んで配置されている。しかし、複数の線材２０Ａは、架構１０の面外方向にずれて配置されても良い。これと同様に、上記実施形態では、複数の線材２０Ｂが、架構１０の面内方向に並んで配置されている。しかし、複数の線材２０Ｂは、架構１０の面外方向にずれて配置されても良い。

【0066】

また、上記実施形態では、架構１０の柱１２及び梁１４が鉄筋コンクリート造とされている。しかし、柱１２及び梁１４は、鉄筋コンクリート造に限らず、鉄骨鉄筋コンクリート造や鉄骨造等でも良い。なお、柱１２及び梁１４が鉄骨造の場合、ブラケット３０は、例えば、柱１２及び梁１４に溶接やボルト等によって固定される。

【0067】

また、上記実施形態では、架構１０に複数の線材２０がＸ形のブレース状に配置されている。しかし、複数の線材２０は、Ｘ形に限らず、Ａ形やＶ形、片流れのブレース状に配置されても良い。また、ブラケット３０の配置や構成は、線材２０の配置に応じて適宜変更可能である。

【0068】

また、ブラケット３０を省略し、例えば、架構１０の内周面に設けられたアンカー等に線材２０を張り渡すことも可能である。

【0069】

また、上記実施形態では、複数の線材２０が鉛直ブレースとされている。しかし、複数の線材２０は、鉛直ブレースに限らず、水平ブレースとされても良い。

【0070】

また、上記実施形態は、新設の架構１０に適用しても良いし、既設の架構１０に適用（耐震改修）しても良い。

【0071】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0072】

１０ 架構
２０ 線材
２０Ａ 線材
２０Ｂ 線材
３０ ブラケット
３２ ベースプレート
３４ ガセットプレート（調整機構）
３６ セメント系充填材（調整機構）
５０ 調整コネクタ（調整機構）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】