柱梁接合部の新補強工法 (PDF: )

新製品紹介
柱梁接合部の新補強工法
Reinforcement Method of Beam-Column Joint for Steel Structure by Using Unique Steel Parts
Reinforced method for beam-column joint ：SMART DIA, SMART BLOCK
建築物の設計では，柱や梁につい
前述の課題を解決するため，日立
異なる柱梁接合部に使用し，内ダイ
て，上部の方が下部よりもサイズの
機材は，柱梁接合部の構成部材とし
アフラムが不要になる。高さが低い
小さい部材を用いて設計することが
て「スマートダイア」と「スマート
梁の下に取り付けることで，鋼管部
多い。その場合，柱梁接合部におい
ブロック」を開発した。これら開発
の面外変形を拘束し，梁からの応力
てサイズ変更が行われるのが一般的
品を用いた新補強工法では，図 2 に
を下階柱へ伝えることができる。こ
であり，鉄骨造建築部の柱梁接合部
示すように柱梁接合部の構造がシン
のため，スマートブロックを用いた
は，図 1 のような構成となる（以下，
プルになり，設計および鉄骨製作の
柱梁接合部は，内ダイアフラムを用
従来工法）
。建物の接合部には地震
省力化が可能となった。
いた従来工法と同等の剛性および耐
発生時の揺れに伴い大きな応力が作
スマートダイアはテーパ管を用い
力を有する（図 4）。
用する。下階より上階の柱サイズが
ることなく汎用性の高い傾斜のない
スマートダイアとスマートブロック
小さくなる場合，柱梁接合部には上
鋼管と組み合わせることで柱梁接合
を用いることでテーパ管と内ダイア
下方向に傾斜のある鋼管
（テーパ管）
部を形成する。スマートダイアには，
フラムの製作が省略できるため，鉄
を用いる。また，梁の高さが異なる
上下の柱サイズの違いによる面外曲
骨の製作時間を大幅に短縮すること
場合には，梁が取り付く鋼管部の面
げ変形を起こす力が発生するが，ス
ができる
（従来工法と比較してスマー
外変形を抑制するための鋼板
（以下，
マートダイア下面に設けられた面外
トダイアでは約 4 割，スマートブ
内ダイアフラム）を鋼管の内側に溶
曲げ変形防止用リブの効果により，
ロックでは約 3 割短縮）
。スマート
接する。このように，サイズの異な
テーパ管を用いる従来工法と同等の
ブロックとスマートダイアの併用も
る柱や梁を接合する従来工法は，設
耐力と剛性を確保した（図 3）。
可能であり，建築物の建設工期短縮
計や鉄骨製作が複雑となる。
スマートブロックは，梁の高さが
が期待できる。
（日立機材株式会社）
Upper story column
Through diaphragm
SMART DIA
Tapered column
Upper
side
Beam: small size
Beam: large size
SMART BLOCK
Rib for restraining
out-of-plane deformation
Internal diaphragm
Lower
side
Through diaphragm
Lower story
column
図 1 柱梁接合部従来工法
Fig. 1 Conventional method of beam-column joint
200
Beam
Pin
Lower column
Load
Displacement
図 2 スマートダイアとスマートブロックを用いた柱梁接合部
Fig. 2 Beam-column joint used SMART DIA and SMART BLOCK
Stiﬀness
0
Roller
-100
SMART DIA
Tapered column
-200
-200
-100
0
100
200
300
Displacement of beam (mm)
図 3 スマートダイアを用いた柱梁接合部と従来工法の比較
（荷重−梁変位関係）
Fig. 3 Comparison of beam-column joint used SMART DIA and
conventional (load-displacement of beam relationship)
56
日立金属技報 Vol. 31（2015）
30
Beam
Strength
100
-300
-300
50
Upper column
Pin
Lower column
Load
Displacement
Load (kN)
300
Pin
Load (kN)
Upper column
Straight column
Strength
10
0
-10
Stiﬀness
-30
-50
-20
SMART BLOCK
Internal diaphragm
-10
0
10
20
30
Displacement of column (mm)
図 4 スマートブロックを用いた柱梁接合部と従来工法の比較
（荷重−柱変位関係）
Fig. 4 Comparison of beam-column joint used SMART BLOCK
and conventional (load – displacement of column relationship)

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