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Technology・Solution 技術・ソリューション 建築技術

折返しブレース®

降伏変位の増大と座屈拘束効果を有する新しい耐震部材

折返しブレース    

折返しブレースの特徴

折返しブレースは、断面の異なる3本の鋼材(芯材、中鋼管、外鋼管)を一筆書きの要領で折返して接合することにより、実際の部材長さ(3L)が見かけの部材長さ(L)の約3倍となっています。

1. 軸降伏変位の増大効果

ブレースの軸降伏変位は、降伏ひずみと部材長さの積であるため、部材長さが約3倍となれば、軸降伏変位も約3倍に増大します。

2. 座屈拘束効果

芯材(圧縮材)の座屈を、隣り合う中鋼管(引張材)が拘束するため、折返しブレースは座屈しません。(種別BAとして設計できる)

折返しブレースの概念図
折返しブレースの概念図

軸力-軸変位関係
軸力-軸変位関係

実大実験により構造性能を確認

実大実験

設計例(5階建て鉄骨造)

  1. ブレース配置の自由度が向上(少量、偏在配置が可能)
  2. 純ラーメン構造と比較し、使用鋼材量を約20%削減

使用鋼材量の比較使用鋼材量の比較

伏図伏図

軸組図軸組図

日本ERI株式会社の構造性能評価を取得


鉄骨造建物に用いられる一般のブレース構造は、純ラーメン構造に比べて耐震性や経済性に優れる構造です。しかしながら、用途や外観が優先されることによって、ブレースを少量しか配置できない場合やバランスよく配置できない場合には、純ラーメン構造を採用せざるを得ませんでした。これらの問題を解消するために、当社は軸降伏変位の増大効果と座屈拘束効果を有する変形性能に優れた”折返しブレース”を開発し、日本ERI株式会社の構造性能評価(ERI-K12009)を取得しました。折返しブレースを用いることによってブレース配置の自由度が向上し、純ラーメン構造とせざるを得なかった建物に対してもブレース構造を採用できるようになります。

リーフレット

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技術評価

受賞・技術登録

  • 日本ERI株式会社の構造性能評価を取得 第ERI-K12009(2013)

関連論文

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  • 折返しブレースの芯材の局部座屈挙動に関する実験的研究、日本建築学会大会学術講演梗概集構造III(2020)
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  • 実大折返しブレースの終局状態に関する研究、令和元年度日本大学理工学部学術講演会予稿集B(構造・強度部会)(2019)
  • 折返しブレースの変形性能に関する研究、日本建築学会大会学術講演梗概集構造III(2019)
  • 層間変形角1/200rad.まで降伏しない"折返しブレース"の適用事例、青木あすなろ建設 技術研究所報第3号(2018)
  • 折返しブレースの座屈拘束メカニズムに関する研究、平成30年度日本大学理工学部学術演会予稿集B(構造・強度部会)(2018)
  • 折返しブレースの座屈拘束メカニズムに関する研究、日本建築学会大会学術講演梗概集構造 III(2018)
  • 大架構を想定した長尺折返し式ブレースの実大加力実験、青木あすなろ建設 技術研究所報第2号(2017)
  • 折返しブレース付き鉄骨造建物の構造特性に関する研究、平成29年度日本大学理工学部学術講演会予稿集B(構造・強度部会)(2017)
  • 層間変形角1/200rad.まで降伏しない"折返し式ブレース"の適用事例、日本建築学会技術報告集 23 巻第 55 号(2017)
  • 折返しブレース構造建物の構造特性に関する研究、日本建築学会大会学術講演梗概集構造III(2017)
  • 大架構を想定した長尺折返し式ブレースの実大加力実験、平成28年度日本大学理工学部学術講演会概要集B(構造・強度部会)(2016)
  • 部材長10mの長尺折返しブレースの実大加力実験、日本建築学会大会学術講演梗概集構造III(2016)
  • 軸降伏変位が増大する『折返しブレース』を用いた事務所ビルの設計、STRUCTURENo.133(2015)
  • 折返しブレースの構造特性に関する実験的研究、日本建築学会大会学術講演梗概集構造III(2015・2014・2013・2012)
  • 細長比533の極細芯材を用いた折返しブレースの実験的研究、日本建築学会大会学術講演梗概集構造III(2014)
  • 折返し部材のブレース材適用の有効性に関する検討、日本建築学会大会学術講演梗概集構造III(2011・2010)

よくある質問

Q. どのような建物での実績がありますか?

A. 事務所、工場、倉庫など、様々な用途の建物に採用され、224本の実績があります。

Q. 汎用ソフトで解析ができますか?

A. プログラムによって、耐力・剛性・部材種別を直接入力するか、補正する必要があります。
SuperBuild/SS3の場合、例えば、細長比を0とした芯材単体のブレースとして入力し、剛性は剛性低下率で補正することで対応できます。

Q. 概算段階で設計協力を依頼することは可能ですか?

A. 無償にて設計協力します。

Q. 折返しブレースは販売していますか?

A. 販売しています。
当社が製作し、現場に納品します。

Q. 通常のブレース構造と比べてどのくらいの鋼材量を減らせるでしょうか?

A. 合理的なブレース構造が実現可能になることで、建物全体の総鋼材量を純ラーメン構造と比較して約20%低減可能となっています。

Q. 建物の形状で設置できない場合はありますか?

A. ありません。
構造種別、規模を問わず、適用可能です。

折返しブレースのトピックス

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