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鉄骨ブレース耐震工法のイノベーション

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PAT. 04986924
高いコストメリット (設計価格)
【内付型】
100
80
【外付型】
100
85
36
鉄骨製作
鉄骨工事
アンカー工事
スパイラル筋工事
モルタル工事
100
80
28
60
100
46
80
70
28
60
28
24
24
40
40
20
20
8
20
25
18
0
在来工法
25
2
2
0
DF工法
実 績
内付型 H型鋼
鉄骨製作・工事
アンカー工事
コンクリート工事
鉄筋工事
モルタル工事
27
あと施 工アンカー 本 数 の 削 減 、スパイラル 筋・
鉄 骨 枠 の ス タッド 不 要 等 により大 幅 な コスト
削 減 が 可 能となりました 。在 来 工 法と比 較し、
内付型では85%程度、外付型(間接接合タイプ)
では、完全外付型で80%程度、柱内付・梁外付型
では70%程度のコストで施工が可能です。
24
18
9
3
5
3
16
16
備考)
コスト比較は、直接工事費を示し、鉄筋探査費、モルタル撤去費、
各種試験費、仮設校舎費は含みません。
計算は、当社で補強設計を実施した学校校舎の桁行方向の標準的
スパン4.5mで算定しており、物件により変動いたします。
在来工法
DF工法
DF工法
完全外付型 完全外付型 柱内付・梁外付型
(間接接合タイプ)
内付型 KTブレース™
完全外付型 KTブレース™
施工風景 (内部は使用しながら施工)
【既存建物の適用範囲】
※
コンクリート強度13.5N/mm 以上 のRC造およびSRC造建物
2
※
13.5N/mm2 未満(10.0N/mm2 以上)についても条件付で対応可。
デザインフィット工法
仕様一覧
【補強タイプ】
内付型/柱内付・梁外付型/完全外付型
【標準仕様】
◆ブレース形状 K
(Λ,
V)型
◆ブ レ ー ス 材 剛接合 H型鋼
◆充 填 材 デザインフィット工法専用損傷制御型特殊ポリマーセメントモルタル「フィルグリップ」(宇部興産製)
【仕様バリエーション
(オプション仕様)】
◆ブレース形状 マンサード型 片流れ型 ◆ブレース材 ピン接合 KTブレース™(JFEシビル製) 二重鋼管座屈補剛ブレース™ (軸力管: 普通鋼および低降伏点鋼(制振型補強用))
剛 接 合 鋼管ブレース、角型鋼管ブレース
デザインフィット工法協会
デザインフィット工法協会事務局 www.design-fit.jp/
〒105-8449 東京 都港 区芝 浦1 -2 -1 シーバンスN 館 宇部興産株式会社内 TEL 03-5419-6204
山陽建設サービス株式会社
建材事業部
本 社 〒745-0801 山 口 県 周 南 市 大 字 久 米 3226 - 4
TEL 0834-25-2514 (代)
本 社 〒105-8449 東 京 都 港 区 芝 浦 1 - 2 - 1 シ ー バ ン ス N 館
TEL 03-5419-6206
デザインフィット工法協会会員会社
2015. 12. 3000 E
鉄骨ブレース耐震工法のイノベーション
デザインフィット工法は、内付から完全外付まで施工可能で、
設計の自由度が高く、工期の短縮・良好な施工環境・コスト削減を実現した画期的な耐震補強工法です。
特 長
高い設計自由度・広い適用範囲
デザインフィット工法は、鉄骨ブレース耐震補強工事において、施工手間がかかり、騒音や粉塵が発生するアンカー工事を大幅に
削減することにより、工期短縮、施工環境の改善、
コスト削減を実現した、在来工法と同様に設計・施工できる耐震補強工法です。
また、鉄筋コンクリート架構を既存建物架構に増設し、増設架構内にブレースを設置することで完全外付まで可能であり、建物を
使用しながらの補強工事 (居ながら施工)にも対応できます。
デザインフィット工法(GBRC 第08-10号改2)
には、内付型、柱内付・梁外付型、完全外付型の3タイプがあります。ブレース材は、
H形鋼の他、
ピン接合による鋼管ブレース
(KTブレース™, 二重鋼管座屈補剛ブレース™)
にも対応しており、二重鋼管座屈補剛ブ
レース™の軸力管に低降伏点鋼を用いることで、制振補強を行うことができます。ブレース形状は、
K型(Λ,V型)、マンサード型、片
流れ型から選択することができ、既存建物の形状およびデザインニーズに合わせる形で仕様を選定することが可能です。
また、既存建物のコンクリート圧縮強度が13.5N/m㎡を下回る場合(ただし、10.0N/m㎡以上)
においても、補強が可能です※。
※:デザインフィット工法設計施工指針に示される各種条件を満たす場合
在来工法と同様な
設計・施工
工期の短縮
RC梁増打ち
現場作業の軽減
鉄骨ブレース
豊富な設計バリエーション
RC架構増設
鉄骨ブレース
鉄骨ブレース
∼内付から完全外付まで∼
騒音・粉塵が
少ない
コストの削減
省資源・
eco
フィルグリップ充填
【内付型】
デザインフィット工法と在来工法との比較 (内付型)
デザインフィット工法
既存柱
既存柱
【柱内付・梁外付型】
800
600
400
200
0
-200
-400
-600
-800
-20 -15 -10
アンカー図
あと施工アンカー(部分)
姿図
既存梁
アンカー図
姿図
あと施工アンカー(全周)
既存梁
補強前
無収縮モルタル
フィルグリップ
(損傷制御型特殊ポリマーセメントモルタル)
1
2
3
工 程
4
5
あと施工アンカー打設【部分】
鉄骨ブレース設置
型枠・シール
フィルグリップ充填
脱型
スタッドボルト
1
2
3
4
5
6
7
充 填 材
あと施工アンカー
損傷制御型特殊ポリマーセメントモルタル「フィルグリップ」※
22本(鉄骨枠の必要な箇所に部分的に配置)
Q
h
R = /h
-5
0
5
10
R x 10- 3(rad.)
15
20
25
800
最大耐力 505.2kN
600
計算耐力 425.7kN
400
200
0
-200
Q
-400
h
-600 計算耐力 −425.7kN
最大耐力 −531.2kN
R = /h
-800
-25 -20 -15 -10 -5 0
5 10 15 20 25
R x 10- 3(rad.)
Q(kN)
スパイラル筋
鉄骨枠
鉄骨枠
あと施工アンカー打設【全周】
スパイラル筋仮設置
鉄骨ブレース設置
スパイラル筋本設置
型枠・シール
充填材打設
脱 型
無収縮モルタル
74本(鉄骨枠の全周に配置)
スパイラル筋スタッドボルト
なし
あり
施工時間比
60%
100%
※特殊ポリマーと特殊繊維を混入した高弾性・高接着性を有する高流動のデザインフィット工法専用のオールプレミックスモルタルです。
■日本建築総合試験所より
「建築技術性能証明」を取得
■実験による性能評価
デザインフィット工法
Q(kN)
鉄骨ブレース
鉄骨枠
概 要
◆1構面(Λ型)
について計算
・柱間4.5m×階高3.7m
・鉄骨 H-200X200X8X12
・アンカー D19シングル
【完全外付型】
【内付型】
既存梁
【外付型】
800
600
400
200
0
-200
-400
-600
-800
-25
最大耐力 585.2kN
505.2kN
計算耐力 516.5kN
425.7kN
Q(kN)
鉄骨ブレース
鉄骨枠
フィルグリップ充填
実験に基づく性能評価と明快な設計法
在来工法
既存梁
フィルグリップ充填
Q
h
計算耐力 −516.5kN
−425.7kN
最大耐力 −551.7kN
−531.2kN
-20 -15 -10 -5
R = /h
0
5
R x 10- 3(rad.)
10 15 20 25
デザインフィット工法は、内付から完全外付まで
の架構実験(架構試験体コンクリート強度8.0
∼39.9N/mm )を 実 施し、設 計 期 待 値 以 上
の 十 分 な 補 強 効 果 を 有 することを 確 認して
います。
また 、工 法 専 用 の 損 傷 制 御 型 特 殊 ポリマ ー
セメントモルタル「フィルグリップ」を使用する
ことで、設計値を超える大きな変形まで接合部
モルタルが剥落しないことを確認しました。
2
■明快な設計法
■架構実験状況
在来工法と同様な設計方法で、在来工法では
できなかった接合部耐力のデザインが可能です。
Q
Q
Q
Q
鉄骨ブレースの耐力
接合部耐力
全体曲げ耐力
基礎回転耐力
鉄骨ブレースで決まる
耐力評価
(F値=1.75)
接合部で決まる
耐力評価
(F値=1.27)
全体曲げで決まる
耐力評価法
(F値=1.5∼2)
基礎回転で決まる
耐力評価法
(F値=1.5∼3)
Qsu1= sQu+Qc1+Qc2
cQu = pQc + aQj + fQj +Qc2
sQu : 鉄骨ブレースの終局耐力 ここに、Qsu2:接合部の終局耐力
sQu = (Nc+No)・cos θ
pQc = kmin・τo・be・Dc
aQj = n・⊿ aQj
Qc1 : 引張側柱の終局耐力
fQj = µ・sN
Qc2 : 圧縮側柱の終局耐力
Qc2 : 圧縮側柱の終局耐力
耐力算定は、在来工法に同じ
各耐力の最小値を架構の耐力とする
決定耐力で安全限界変形(F値)を設定
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