(57)【要約】【課題】落橋防止装置および座屈拘束ブレース等に使用可能でかつ設計適用範囲が広い耐震補強ケーブルを提供する。【解決手段】耐震補強ケーブル１は、第１の鋼材４と、第１の鋼材と略平行に配され第１の鋼材よりも降伏点の大きな第２の鋼材５と、第１の鋼材の両端部にそれぞれが固定的または移動可能のいずれかの状態に一体化された２つのアンカー部材６，６と、を有し、２つのアンカー部材の相互の距離が所定の長さ以下では第１の鋼材のみに引張荷重が加わり、相互の距離が所定の長さを超えると第２の鋼材に引張荷重が加わるように構成されている。【選択図】    図１
2008303573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の鋼材と、
前記第１の鋼材と略平行に配され前記第１の鋼材よりも降伏点の大きな第２の鋼材と、
前記第１の鋼材の両端部にそれぞれが固定的または移動可能のいずれかの状態に一体化された２つのアンカー部材と、を有し、
２つの前記アンカー部材の相互の距離が所定の長さ以下では前記第１の鋼材のみに引張荷重が加わり、前記相互の距離が前記所定の長さを超えると前記第２の鋼材に引張荷重が加わるように構成されてなる
ことを特徴とする耐震補強ケーブル。
【請求項２】
前記アンカー部材は、
前記第２の鋼材が移動可能に貫通された貫通孔を有し、
前記第２の鋼材は、
前記貫通孔を貫通したその端部に前記貫通孔を通過不能なスリーブが固着されており、
２つの前記アンカー部材の相互の距離が所定の長さ以下では前記アンカー部材と前記スリーブとが当接せず、前記相互の距離が前記所定の長さを超えると前記スリーブが前記アンカー部材に当接して前記第２の鋼材に引張荷重が加わるように構成されてなる
請求項１に記載の耐震補強ケーブル。
【請求項３】
前記第１の鋼材は、
その長手方向に直交する断面において、複数の個別の鋼材の１群がそれぞれの軸心を正多角形の頂点となるように配置されて形成され、
前記第２の鋼材は、
その長手方向に直交する断面において、複数の個別の鋼材の１群がそれぞれの軸心を、
前記正多角形について前記正多角形の中心と前記正多角形における１つの頂点とを結ぶ線および前記中心と当該頂点に隣り合う頂点とを結ぶ線がなす角度の半分回転させたときの頂点となるように配置されて形成されている
請求項１または請求項２に記載の耐震補強ケーブル。
【請求項４】
前記第１の鋼材は鉄筋であり、
前記第２の鋼材はプレストレストコンクリート用鋼材である
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の耐震補強ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁における落橋防止等および建築物等の耐震補強等に使用するケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近い将来に大きな地震が発生することが予測されており、橋梁および建築物等の構造物における耐震補強の重要性が高まっている。
橋梁の耐震性を高めるために、例えば橋脚と橋台とをケーブルで連結して落橋防止構造とする、および橋脚に鉄板または繊維シート等を巻いて増厚し橋脚自体の強度を高める等の方策がなされる。
橋梁の耐震補強構造の中で、橋桁と橋台とをケーブルで連結する落橋防止構造は、ケーブルにより橋桁の重量を支えるのではなく、ケーブルによって地震発生時の振動による橋桁の変位を防止するものである。橋梁の耐震補強構造に使用されるケーブルは、想定される最大の地震時に破断しない程度の伸びおよび強度を有するか、またはその一端が、最大の地震時における変位を吸収可能な弾性体、例えばスプリングを介して橋脚等に連結される。
【０００３】
しかしながら、落橋防止構造において、単に橋桁と橋台とをこのようにしてケーブルで連結するのみでは、中小規模の地震に対して、橋桁の変位制限および地震エネルギーの吸収が十分ではなく橋梁の下部構造に負担が加わるという問題がある。
このような問題を解決するために、大規模な地震に対する地震エネルギーの吸収装置の他に、中小規模の地震に対する地震エネルギーの吸収装置を設けた落橋防止装置が提案されている（特許文献１）。
また、建築物等の耐震補強では、従来の、水平力により座屈し易い鋼材で形成されたブレースに替えて、座屈拘束ブレース（アンボンドブレース）が使用される。座屈拘束ブレースは、芯ブレースとその外側を覆う剛性の高い周囲部材とからなり、芯ブレースにより地震の水平力を吸収し、周囲部材により芯ブレースの座屈を拘束して防止するものである（非特許文献１）。
【０００４】
座屈拘束ブレースは、芯ブレースが塑性変形することによる地震エネルギーの吸収を妨げることがないように、剛性の高い周囲部材が芯ブレースと固着されないのが通常である。しかし、一方で、建築物等を大地震に耐え得る耐震構造とするには、ブレースに高い剛性が求められる。この要求に対し、芯ブレースの一部の断面積を大きくし、芯ブレース全体として軸方向の剛性を高めた座屈拘束ブレースが提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００１−６４９１４号公報
【特許文献２】特開２００２−８８９１０号公報
【非特許文献１】インターネット「座屈拘束ブレースの多モード分岐」                      http://www.ksky.ne.jp/~kuriyama/H181116study-Braces.pdf
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１において提案された落橋防止装置は、中規模な地震では橋桁の移動量に応じてスプリングが伸縮することにより地震エネルギーを吸収する。また、大規模な地震に対しては、ウェッジプレートが筒体を拡径させながら移動し、地震エネルギーを塑性変形抵抗で吸収することにより落橋を防止する。
しかし、特許文献１で提案された落橋防止装置は、断面が円形であるウェッジプレートと筒体との中心が一致するように施工され、かつ地震発生時にもこの位置関係でウェッジプレートが移動して筒体が周方向に均等に塑性変形することを前提にしている。つまり、特許文献１で提案された落橋防止装置は、これらのうちいずれかを欠くと設計通りに地震エネルギーを吸収することができないおそれがある。そして、筒体はその厚みに比べて径が大きく、発生した地震の振動方向によっては、地震による橋桁の移動と同時に筒体が変形する可能性がある。筒体が変形すると、ウェッジプレートは周方向に均等に筒体を塑性変形させることができず、落橋防止装置は、適切に地震エネルギーを吸収することができない。
【０００６】
特許文献２において提案された座屈拘束ブレースは、地震時に圧縮荷重を受けた芯ブレースが圧縮され、その断面積を大きくした部分以外の部分における圧縮応力が降伏強さに達すると降伏する。このとき芯ブレースにおける断面積が大きな部分は、その他の部分に比べて圧縮の程度が小さく、かつ生じた圧縮応力が降伏強さに達してなく剛性を有する。
しかし、特許文献２において提案された座屈拘束ブレースは、芯ブレースの伸びまたは縮みの程度の許容範囲を広げるものではなく、大地震を想定した水平力に応じた設計の自由度に限界がある。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、落橋防止装置および座屈拘束ブレース等に使用可能でかつ設計適用範囲が広い耐震補強ケーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明に係る耐震補強ケーブルは、第１の鋼材と、前記第１の鋼材と略平行に配され前記第１の鋼材よりも降伏点の大きな第２の鋼材と、前記第１の鋼材の両端部にそれぞれが固定的または移動可能のいずれかの状態に一体化された２つのアンカー部材と、を有し、２つの前記アンカー部材の相互の距離が所定の長さ以下では前記第１の鋼材のみに引張荷重が加わり、前記相互の距離が前記所定の長さを超えると前記第２の鋼材に引張荷重が加わるように構成されてなる。
【０００９】
上記において「前記第１の鋼材の両端部にそれぞれが固定的または移動可能のいずれかの状態に一体化された２つのアンカー部材」とは、第１の鋼材の両端部にそれぞれ２つのアンカー部材がいずれも固定的に一体化されている場合、第１の鋼材の両端部にそれぞれ２つのアンカー部材がいずれも移動可能に一体化されている場合、および第１の鋼材の一方の端部に１つのアンカー部材が固定的に一体化され第１の鋼材の他方の端部に他の１つのアンカー部材が移動可能に一体化されている場合のいずれも含む意である。
好ましくは、前記アンカー部材は、前記第２の鋼材が移動可能に貫通された貫通孔を有し、前記第２の鋼材は、前記貫通孔を貫通したその端部に前記貫通孔を通過不能なスリーブが固着されており、２つの前記アンカー部材の相互の距離が所定の長さ以下では前記アンカー部材と前記スリーブとが当接せず、前記相互の距離が前記所定の長さを超えると前記スリーブが前記アンカー部材に当接して前記第２の鋼材に引張荷重が加わるように構成される。
【００１０】
好ましくは、前記第１の鋼材は、その長手方向に直交する断面において、複数の個別の鋼材の１群がそれぞれの軸心を正多角形の頂点となるように配置されて形成され、前記第２の鋼材は、その長手方向に直交する断面において、複数の個別の鋼材の１群がそれぞれの軸心を、前記正多角形について前記正多角形の中心と前記正多角形における１つの頂点とを結ぶ線および前記中心と当該頂点に隣り合う頂点とを結ぶ線がなす角度の半分回転させたときの頂点となるように配置されて形成される。
前記第１の鋼材は鉄筋であり、前記第２の鋼材はプレストレストコンクリート用鋼材である。
【００１１】
なお、上記における「所定の長さ」は、第１の鋼材に引張荷重が加わって第１の鋼材が降伏した後に破断するまでの伸びの範囲における任意に設定した伸びと、引張荷重が加わる前のアンカー部材間の距離とから求められる長さである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、落橋防止装置および座屈拘束ブレース等に使用可能でかつ設計適用範囲が広い耐震補強ケーブルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明に係る耐震補強ケーブル１の正面部分断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ矢示断面図、図３は図１におけるＢ−Ｂ矢示断面図、図４は第１ガイドプレート２の平面図、図５は第２ガイドプレート３の平面図である。なお、図１におけるＨで規定される範囲は、図２におけるＣ−Ｃ矢示断面であり、図１におけるその他の断面は図２におけるＤ−Ｄ矢示断面である。
図１ないし図３において、耐震補強ケーブル１は、４本の低降伏点鋼材４，４，４，４、３本の高降伏点鋼材５，５，５、２つのアンカー６，６、４対の第１スリーブ７，…，７、３対の第２スリーブ８，…，８、６対のプレート支持棒９，…，９、２つの第１ガイドプレート２，２、２つの第２ガイドプレート３，３、外套管１０および１対の防護キャップ１１，１１からなる。
【００１４】
低降伏点鋼材４は、一般的な炭素鋼よりも降伏点が低い鋼棒であり、例えば、引張特性として降伏点が略２３５Ｎ／ｍｍ2の鋼棒が使用される。４本の低降伏点鋼材４，…，４は、その径および長さが略同一であり、耐震補強ケーブル１において、図２に示されるように、中心に１本、直交する断面においてその周囲に軸心が正三角形の頂点となるように３本配置されている。
高降伏点鋼材５は、ＰＣ鋼より線が使用される。３本の高降伏点鋼材５，５，５は、略同一の径、長さおよび引張強度特性を有する。図２を参照して、３本の高降伏点鋼材５，５，５は、耐震補強ケーブル１に直交する断面においてその軸心が、３本の低降伏点鋼材４，４，４が形成する正三角形を、その中心と１つの頂点とを結ぶ線および中心と先の頂点に隣り合う頂点とを結ぶ線がなす角度の半分回転させたときの各頂点となるように配置されている。したがって、３本の高降伏点鋼材５，５，５と３本の低降伏点鋼材４，４，４の軸心とは、併せて正六角形を形成している。低降伏点鋼材４および高降伏点鋼材５の配置は、正六角形に限られない。例えば、低降伏点鋼材４を５本および高降伏点鋼材５を４本使用して耐震補強ケーブルを形成する場合には、低降伏点鋼材４および高降伏点鋼材５の軸心がそれぞれ正方形の頂点になるように配置され、併せた頂点が正八角形を形成するように配置してもよい。低降伏点鋼材４および高降伏点鋼材５の軸心の配置は、正多角形を二重以上に重ねたものでもよく、耐震補強ケーブル１の直交する断面の中心に、高降伏点鋼材５を一本配置しまたは低降伏点鋼材４および高降伏点鋼材５のいずれも配置しない構造としてもよい。
【００１５】
アンカー６は、耐震補強ケーブル１の端を橋梁における橋台もしくは橋脚、または建築物における柱もしくは梁に固定するための部材である。アンカー６は、円柱状であって軸心方向に貫通する７つの貫通孔が設けられている。７つの貫通孔とは、各低降伏点鋼材４をそれぞれ貫通させる４つの第１貫通孔１２，１２、および各高降伏点鋼材５をそれぞれ移動可能に貫通させる３つの第２貫通孔１３である。アンカー６は、各第１貫通孔１２にそれぞれ１本の低降伏点鋼材４を貫通させ、各第２貫通孔１３にそれぞれ１本の高降伏点鋼材５を貫通させた状態で、耐震補強ケーブル１における両端近傍に各１つずつ配されている。アンカー６の外周には雄ネジ加工が施されている。
【００１６】
第１スリーブ７は、低降伏点鋼材４の端部をアンカー６に固着させるためのものである。第１スリーブ７は、円筒状であって第１貫通孔１２の内径よりも大きな外径を有する。第１スリーブ７は、それぞれのアンカー６の外側の面１４からアンカー６の軸方向に突出するように各アンカー６につき４つ配されている。第１スリーブ７は、アンカー６の第１貫通孔１２を貫通する低降伏点鋼材４を、貫通後のその端側を内側に貫通させ、その外周がかしめられて低降伏点鋼材４と一体化されている。また、第１スリーブ７は、アンカー６にも固定的に一体化されており、第１スリーブ７は、２つのアンカー６，６が遠ざかりまたは近づくときに、低降伏点鋼材４に引張荷重または圧縮荷重を与える働きをする。
【００１７】
第２スリーブ８も、第１スリーブ７と同様に円筒状であり、第２貫通孔１３の内径よりも大きな外径を有する。第２スリーブ８は、第２貫通孔１３を貫通する高降伏点鋼材５を、貫通後のその端側を内側に貫通させ、外周からかしめられて高降伏点鋼材５に固着されている。第２スリーブ８は、各アンカー６の外側にそれぞれ３つがその軸心を第１スリーブ７の軸心と略平行になるようにして配置されている。第２スリーブ８は、アンカー６とは独立しており、アンカー６に対して絶対的な移動が可能である。第２スリーブ８は、第２貫通孔１３を移動可能に貫通する高降伏点鋼材５が第２貫通孔１３から抜け出ないようにする働きをする。
【００１８】
プレート支持棒９は、丸棒で形成されており、各アンカー６の外側の面１４の周縁近傍から同一の長さを有する各６本が周方向に等間隔でアンカー６の軸方向に立設されている。プレート支持棒９は、先端側からその長さの半分ほどに雄ネジが設けられている。プレート支持棒９は、第１ガイドプレート２および第２ガイドプレート３を支持するためのものである。
図４を参照して、第１ガイドプレート２は、円形板状であって、周縁近傍に周方向に等間隔に円形の支持孔１５が６つ設けられている。支持孔１５は、プレート支持棒９の外径よりも僅かに大きい内径を有する。第１ガイドプレート２には、図３に示される図１のＢ−Ｂ矢視断面における第１スリーブ７，…，７の配置に対応させて、第１スリーブ７の外径より僅かに大きな内径を有する４つの径大孔１６，１６，１６，１６が設けられている。また、第１ガイドプレート２には、図３に示される図１のＢ−Ｂ矢視断面における第２スリーブ８，８，８の配置に対応させて、第２スリーブ８の外径より僅かに大きな内径を有する３つの径小孔１７，１７，１７が設けられている。
【００１９】
各第１ガイドプレート２は、それぞれのアンカー６の外側の面１４に立設された６本のプレート支持棒９，…，９を各支持孔６に貫通させ、各径大孔１６に各第１スリーブ７が挿通された状態でプレート支持棒９，…，９に固定される。第１ガイドプレート２のプレート支持棒９，…，９への固定は、第１ガイドプレート２の両側でプレート支持棒９，…，９の雄ネジに螺合されたナットにより行われる。
第２ガイドプレート３は、第１ガイドプレート２と同じ外径を有する円形板状であって、周縁近傍に周方向に等間隔に円形の支持孔１８が６つ設けられている。第２ガイドプレート３における支持孔１８は、第１ガイドプレート２と重ね合わせたときに第１ガイドプレート２の支持孔１５と同一内径で同位置になるように形成されている。また、第２ガイドプレート３には、第１ガイドプレート２と重ね合わせたときに第１ガイドプレート２の径小孔１７，１７，１７と同一内径で同位置となる径小孔１９が３つ設けられている。各第２ガイドプレート３は、第１ガイドプレート２の外方に配され、径小孔１９に第２スリーブ８が挿通された状態でプレート支持棒９，…，９に固定される。第２ガイドプレート３のプレート支持棒９，…，９への固定も、第１ガイドプレート２と同様に、その両側でプレート支持棒９，…，９の雄ネジに螺合されたナットにより行われる。
【００２０】
外套管１０は、アンカー６，６間の低降伏点鋼材４，…，４および高降伏点鋼材５，５，５を雨水等から保護するために設けられた円管である。外套管１０は、第１管２０および第２管２１の２つの部材からなり、それぞれの一端は別々のアンカー６，６に固定されている。外套管１０は、第１管２０のアンカー６に固定されない他端近傍において所定の長さだけ外径が小さくなっており、この部分が第２管２１のアンカー６に固定されない他端に挿入されて、伸縮自在となっている。
防護キャップ１１は、一端が閉塞され、開放された他端がアンカー６の外側の面１４により閉塞された中空円筒である。防護キャップ１１は、中空の内部に、アンカー６の外方に配された低降伏点鋼材４，…，４および高降伏点鋼材５，５，５の端部、ならびに第１スリーブ７，…，７、第２スリーブ８，８，８、第１ガイドプレート２、第２ガイドプレート３等を収容して雨水等から保護する。
【００２１】
アンカー６の外周に設けられた雄ネジには、耐震補強ケーブル１を橋梁等に取り付けるための定着ナット２２が螺合される。
図６は上記のように構成された耐震補強ケーブル１の荷重−伸び曲線の概念図、図７は耐震補強ケーブル１の伸びの様子を示す図である。
耐震補強ケーブル１は、アンカー６，６間に引張荷重が加えられると引張荷重が小さいうちはその大きさに比例して伸びる（図６の弾性範囲）。このとき、アンカー６の第２貫通孔１３を移動可能な高降伏点鋼材５，５，５は、引張荷重が加わらないために伸びが生じない。
【００２２】
さらに耐震補強ケーブル１に加えられる引張荷重が増加すると、低降伏点鋼材４，…，４は降伏点（図６の第１降伏点）に達し、低降伏点鋼材４，…，４は引張荷重の増加に比例せずに僅かな増加で急激に伸びる（図６の降伏範囲および塑性範囲、図７（ｂ））。
このように、弾性範囲、降伏範囲および塑性範囲では、低降伏点鋼材４，…，４は、引張応力を維持増加させながら適度に伸び、地震エネルギを吸収する。つまり、耐震補強ケーブル１は、例えば地震により連結する橋脚と橋台とが揺れてその間に変化が生じた場合、低降伏点鋼材４，…，４が伸びることによりそれ自体の破壊を免れ、橋脚の振動を抑えて落橋を防止する。
【００２３】
大地震のように揺れが大きく、アンカー６に大きな引張荷重が加えられると、耐震補強ケーブル１（低降伏点鋼材４，…，４）はさらに伸びて、互いに遠ざかるアンカー６，６の外側の面１４は第２スリーブ８，８，８に当接する（図６の第１変形伸び、図７（ｃ））。アンカー６が第２スリーブ８，８，８に当接すると、そのときから地震による引張荷重は、低降伏点鋼材４，…，４だけではなく高降伏点鋼材５，５，５にも加わる。耐震補強ケーブル１の伸びは鈍化し、アンカー６，６同士の間隔が過度に大きくならず、例えば橋梁における橋脚と橋台との距離が維持されて落橋が防止される。
【００２４】
なお、本発明におけるアンカー部材の相互の距離についての「所定の長さ」とは、図６における第１変形伸び（％）をアンカー６，６間の距離から長さに換算したものである。本発明における「所定の長さ」は、低降伏点鋼材４が降伏した後破断する以前の伸びの範囲であれば、設計者が任意の長さを設定することができる。
図８は橋梁２３の落橋防止のための耐震補強ケーブル１の取付の様子を示す図、図９は橋脚２４への耐震補強ケーブル１の取付概念図、図１０は橋台２５への耐震補強ケーブル１の取付部分の概念図、図１１は図１０におけるＦ−Ｆ矢視断面図、図１２は橋桁２６，２６同士を連結する耐震補強ケーブル１の取付部分の概念図である。
【００２５】
図８において（ａ）は橋梁２３の正面部分断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ矢視断面図である。
図８を参照して、本発明に係る耐震補強ケーブル１は、橋梁２３の落橋防止において、橋脚２４と橋台２５との連結および橋桁２６と橋桁２６との連結にそれぞれ複数本が使用される。
耐震補強ケーブル１による橋脚２４と橋台２５との連結は、次のようにして行われる。
図９を参照して、耐震補強ケーブル１の一端の橋脚２４への取り付けでは、耐震補強ケーブル１の一端が橋脚２４に埋め込まれたシース（鉄製の管）２７に挿通され、挿入側とは逆側にアンカー６が引き出される。引き出されたアンカー６は、支圧板２９の孔２８を通過させた後に、その外周の雄ネジに定着ナット２２が螺合される。耐震補強ケーブル１の一端は、定着ナット２２が支圧板２９に当接することにより、他端側への移動が制限される。支圧板２９の孔２８の内径は、アンカー６を挿通可能なようにアンカー６の外径よりも大きく、またシース２７の耐震補強ケーブル１挿入側は、耐震補強ケーブル１を挿入容易とするために、開口部に向けて徐々に内径が増加する偏向ダクト３０が設けられている。
【００２６】
耐震補強ケーブル１の他端の橋台２５への取り付けは、ターンバックル３１、フォーク型接続具３２およびアイ型接続具３３が使用される。図１０を参照して、ターンバックル３１は、管状であってその両端内周に雌ネジ３４，３５が設けられており、一方の雌ネジ３４がアンカー６の雄ネジに螺合されてアンカー６に接続される。
フォーク型接続具３２は、雄ネジを備えた雄ネジ部３６と二股になった二股部３７とからなり、雄ネジ部３６の雄ネジがターンバックル３１の他方の雌ネジ３５に螺合されてターンバックル３１に接続される。二股部３７には、分かれた部分のいずれをも貫通する孔３８が設けられている。
【００２７】
アイ型接続具３３は、フォーク型接続具３２の二股部３７における分かれた部分の間に介在可能な板材で形成され、橋台２５に固定されている。アイ型接続具３３は、貫通する孔３９を有し、この孔３９がフォーク型接続具３２の孔３８と同心となるようにフォーク型接続具３２の二股部３７の間に配される。アイ型接続具３３は、孔３８，３９に挿通された支持ボルトとともにフォーク型接続具３２を回動可能に支持する。
このように、耐震補強ケーブル１は、その一端が橋脚２４に取り付けられ、他端が橋台２５に回動可能に支持されて、橋脚２４と橋台２５とを連結する。複数の橋脚２４が並ぶ橋梁２３では、隣り合う橋脚２４，２４についても耐震補強ケーブル１で連結されて落橋の防止が図られる。
【００２８】
図１２において、耐震補強ケーブル１による橋桁２６，２６同士の連結は、次のようにして行われる。
連結する２つの橋桁２６，２６のそれぞれの側面には、適度な間隔を有して同一の連結具４０，４０が対向させて固定される。連結具４０には、２つの橋桁２６，２６の連なる方向に直角になるように配された支持板４１が設けられている。支持板４１には、アンカー６を挿通可能な孔４２が設けられている。
耐震補強ケーブル１の一端は、支持板４１の孔４２に挿通され、アンカー６が孔４２から引き出されて支圧板２９に挿通される。支圧板２９は、橋脚２４と橋台２５との連結に使用された支圧板２９と略同一のものである。続いて、アンカー６に定着ナット２２が螺合される。定着ナット２２が締められると、定着ナット２２は支圧板２９に、支圧板２９は支持板４１にそれぞれ押圧されて係止され、耐震補強ケーブル１の一端は、他端側への移動が制限される。耐震補強ケーブル１の他端も同様にして、他方の連結具４０を介して一端側への移動が制限されて隣りの橋桁２６に取り付けられる。それぞれの定着ナット２２，２２を適正に締め付けることにより、耐震補強ケーブル１は橋桁２６，２６同士を適度な張力で連結し落橋が阻止される。
【００２９】
橋桁２６を３つ以上有する橋梁２３では、隣り合う橋桁２６，２６が耐震補強ケーブル１で連結されて落橋の防止が図られる。
耐震補強ケーブル１により橋脚２４と橋台２５または橋脚２４とが連結され、および橋桁２６と橋桁２６とが連結された橋梁２３は、低降伏点鋼材４，…，４が中小規模地震のエネルギーを吸収することにより橋梁２３の変形を抑え、大地震に対しては、高降伏点鋼材５，５，５が橋脚２４と橋台２５または橋脚２４とを、および隣り合う橋桁２６，２６をつなぎ止めて落橋を防止する。
【００３０】
図１３は耐震補強ケーブル１を建築物のブレースに使用した図である。
耐震補強ケーブル１の両端は、図１０に示されたターンバックル３１およびフォーク型接続具３２がそれぞれのアンカー６に取り付けられている。図１３において、２本の耐震補強ケーブル１が、２本の柱４３，４３および２本の梁４４，４４で形成されたフレーム４５に、ブレースとして使用される。耐震補強ケーブル１は、フレーム４５の下の両角に設けられたベースプレート４６，４６にそれぞれその一端が回動自在に取り付けられ、上部の梁の中央に設けられたベースプレート４７にそれぞれの他端が回動自在に取り付けられる。
【００３１】
耐震補強ケーブル１を建築物のブレースとして使用することにより、地震により水平方向に力が加わってフレーム４５が傾いたときに耐震補強ケーブル１に引張力が働き、柱４３，４３および梁４４，４４に作用する水平力が緩和される。柱４３，４３および梁４４，４４の耐力以上の水平力が働く場合は、耐震補強ケーブル１の低降伏点鋼材４，…，４が先に降伏することで、柱４３，４３および梁４４，４４の崩壊を防ぐ。
耐震補強ケーブル１は、そのアンカー６，６間の距離に応じて、それぞれのアンカー６の外側の面１４と第２スリーブ８，８，８との距離が調整される。この距離は、低降伏点鋼材４，…，４が引張荷重を受けて破断する伸びを考慮して決定される。例えば、橋脚２４と橋台２５とを連結する長い耐震補強ケーブル１では、アンカー６の外側の面１４と各両端の第２スリーブ８，８，８との距離を長くし、建築物のブレースとして使用される耐震補強ケーブル１では、アンカー６の外側の面１４と各両端の第２スリーブ８，８，８との距離を短くする。このように、耐震補強ケーブル１は、その基本的構成を変えることなく種々の耐震構造物に使用することができ、設計適用範囲が広い。
【００３２】
図１４および図１５はいずれも実測された耐震補強ケーブル１の荷重−伸び曲線である。
測定に使用した耐震補強ケーブル１は、低降伏点鋼材４として４本の鉄筋（Ｄ２９、降伏点２９５Ｎ／ｍｍ2 ）および高降伏点鋼材５として３本のＰＣ鋼より線（７本より１５．２、降伏点１６００Ｎ／ｍｍ2）で形成されたものである。荷重−伸び曲線は、引張試験器を使用して、一方のアンカー６を固定し他方のアンカー６を定速で引き、そのときの引張荷重と伸びとを測定して求めた。
【００３３】
耐震補強ケーブル１は、図１４から、全長の約１０％までの変位に対しては低降伏点鋼材４，…，４が吸収し、それ以上の引張荷重に対しては高降伏点鋼材５，５，５に生じた大きな引張応力によって変位に抗することができる。
図１５は、図１４に示される荷重−伸び曲線を求めた耐震補強ケーブル１に、繰り返し引張荷重を加えたときの荷重−伸び曲線である。この引張試験では、耐震補強ケーブル１に弾性範囲を超える（第１降伏点以上の）引張荷重が加えられて、伸びが１％に達したときに引張荷重が除かれる。耐震補強ケーブル１は、引張荷重が除かれても元の長さには戻らず、塑性歪みが残った状態（ｅｌ−１）で安定する。
【００３４】
続いて、再び耐震補強ケーブル１に弾性範囲を超える（第１降伏点以上の）引張荷重が加えられ、伸びが３％に達したときに引張荷重が除かれる。耐震補強ケーブル１は、伸びｅｌ−１の状態には戻らず、引張荷重が加えられる前よりも塑性歪みが大きな状態（ｅｌ−２）で安定する。さらに、同様にして耐震補強ケーブル１に伸びが６％および９％になるまで引張荷重を加え、引張荷重を除いても、耐震補強ケーブル１には、伸びが１％および３％で引張荷重を除いたときと同様に徐々に大きな塑性歪み（ｅｌ−３，ｅｌ−４）が残る。
【００３５】
図１５から、耐震補強ケーブル１は、伸び代が大きく、中小の地震が繰り返し発生しても、その都度、地震エネルギー等を吸収することが可能であることがわかる。また、耐震補強ケーブル１は伸び代が大きいため、数度の中小の地震の後に大地震が発生したような場合にも、耐震補強ケーブル１を用いた落橋防止装置は橋梁２３の落橋を防止することができ、耐震補強ケーブル１をブレースに使用した建築物は倒壊を回避することができる。
耐震補強ケーブル１は、低降伏点鋼材４，…，４とそれよりも降伏点が高い高降伏点鋼材５，５，５との降伏点が異なる２種類の鋼材を使用して形成されれば、原則として中小の地震エネルギーを吸収することができ、かつ大地震にも橋梁２３の落橋および建築物の倒壊を回避することができる。
【００３６】
上述の実施形態において、低降伏点鋼材４の本数、太さ、および高降伏点鋼材５の本数、太さ等を、耐震補強ケーブル１の施工対象に応じてそれぞれ１本または複数本とすることができる。高降伏点鋼材５はより線に限られず、単一の鋼材を使用してもよい。第１スリーブ７および第２スリーブ８は、それぞれ低降伏点鋼材４または高降伏点鋼材５の端部に固着され、かつそれぞれがアンカー６の外側の面１４に係止されるものであれば円筒に限られず、断面が長円、楕円または多角形の筒状であってもよい。
アンカー６，６間の距離が短くなるときに低降伏点鋼材４，…，４に圧縮荷重が加わるようにするために、低降伏点鋼材４，…，４の端部を直接アンカー６，６に固着させてもよい。
【００３７】
上述の耐震補強ケーブル１は、アンカー６と第１スリーブ７，…，７とが固定的に一体化されているが、用途によってはアンカー６と第１スリーブ７，…，７とを固定しない構造とすることができる。例えば、距離の離れた橋脚と橋台とを連結して落橋防止を行うために使用される耐震補強ケーブルでは、引張荷重の吸収を主目的とするので、アンカー６と第１スリーブ７，…，７とを固定しない構造、またはアンカー６の一方のみ第１スリーブ７，…，７と固定する構造にしてもよい。また、このような用途では、低降伏点鋼材４としてワイヤロープ等を使用することができる。
【００３８】
本発明に係る耐震補強ケーブルは、引張荷重によって低降伏点鋼材４，…，４が降伏点に達した後に高降伏点鋼材５，５，５に引張荷重が加わるように形成されれば、上記耐震補強ケーブル１と異なる構成を有するものとすることができる。
図１６は他の実施形態による耐震補強ケーブル１Ｂの正面部分断面図である。耐震補強ケーブル１Ｂでは、高降伏点鋼材５Ｂは、接続部材４８Ｂによってアンカー６に接続される。高降伏点鋼材５Ｂは、端において径方向に突出する係合ピン４９Ｂが周方向に等間隔に４つ設けられている。接続部材４８Ｂは、内径が高降伏点鋼材５Ｂの外径よりも若干大きな略管状であって一端に雌ネジ５２Ｂが設けられている。また、接続部材４８Ｂは、軸方向に伸びた内外を連通する連結溝５０Ｂが周方向に等間隔に４つ設けられている。接続部材４８Ｂは、それぞれの連結溝５０Ｂ内に係合ピン４８Ｂが軸方向に移動可能に嵌め入れられた状態で、アンカー６に固定されている。接続部材４８Ｂのアンカー６への固定は、両端部が雄ネジ加工されたスタッドボルト５１Ｂにより行われる。
【００３９】
耐震補強ケーブル１Ｂにおいて耐震補強ケーブル１と略同一の構成を有するものは、図１６において図１と同一の符号を付しその説明を省略する。
耐震補強ケーブル１Ｂも耐震補強ケーブル１と同様に、アンカー６間に引張荷重が加えられると低降伏点鋼材４，４が伸びてアンカー６間の変位を吸収する。このとき、高降伏点鋼材５Ｂには、係合ピン４９Ｂ，４９Ｂ，４９Ｂが連結溝５０Ｂ，５０Ｂ，５０Ｂ内を移動することにより引張荷重は加わらない。アンカー６間の変位が大きくなると、係合ピン４９Ｂ，４９Ｂ，４９Ｂは、連結溝５０Ｂ，５０Ｂ，５０Ｂにおけるアンカー６とは逆側の側壁に当接して自由移動が制限され、高降伏点鋼材５Ｂにも引張荷重が加わる。
【００４０】
橋梁または建築物等に使用された耐震補強ケーブル１Ｂは、引張荷重が加えられると以上のように動作する。この動作は耐震補強ケーブル１におけるものと同一であり、同様の効果を奏する。例えば、耐震補強ケーブル１Ｂは、接続部材４８Ｂにおける連結溝５０Ｂ，５０Ｂ，５０Ｂの軸方向長さを変更することにより種々の構造物の耐震補強に使用させることができ、設計適用範囲が広い。
耐震補強ケーブル１の橋梁２３への取り付け、および耐震補強ケーブル１の建築物等への取り付けは、上に説明した方式に限られず、公知の方法によることができる。
【００４１】
その他、耐震補強ケーブル１、および耐震補強ケーブル１の各構成または全体の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、橋梁における落橋防止装置および建築物における座屈拘束ブレース等の耐震構造物の材料として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は本発明に係る耐震補強ケーブルの正面部分断面図である。
【図２】図２は図１におけるＡ−Ａ矢示断面図である。
【図３】図３は図１におけるＢ−Ｂ矢示断面図である。
【図４】図４は第１ガイドプレートの平面図である。
【図５】図５は第２ガイドプレートの平面図である。
【図６】図６は耐震補強ケーブルの荷重−伸び曲線の概念図である。
【図７】図７は耐震補強ケーブルの伸びの様子を示す図である。
【図８】図８は橋梁への耐震補強ケーブルの取付の様子を示す図である。
【図９】図９は橋脚への耐震補強ケーブルの取付概念図である。
【図１０】図１０は橋台への耐震補強ケーブルの取付部分の概念図である。
【図１１】図１１は図１０におけるＦ−Ｆ矢視断面図である。
【図１２】図１２は橋桁同士を連結する耐震補強ケーブルの取付部分の概念図である。
【図１３】図１３は耐震補強ケーブルを建築物のブレースに使用した図である。
【図１４】図１４は実測された耐震補強ケーブルの荷重−伸び曲線である。
【図１５】図１５は実測された耐震補強ケーブルの荷重−伸び曲線である。
【図１６】図１６は他の実施形態による耐震補強ケーブルの正面部分断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  耐震補強ケーブル
４  第１の鋼材（低降伏点鋼材）
４  （第１の鋼材を形成する）個別の鋼材（低降伏点鋼材）
５，５Ｂ  第２の鋼材（高降伏点鋼材）
５，５Ｂ  （第２の鋼材を形成する）個別の鋼材（高降伏点鋼材）
６  アンカー部材（アンカー）
８  スリーブ（第２スリーブ）
１３  貫通孔（第２貫通孔）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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