(57)【要約】【課題】制震改修工事に要する工費および工期を削減すること。【解決手段】柱１１ａと、梁１１ｂと、水平ブレースと、鉛直ブレース１２とを備えた既設トラス鉄骨建屋１０の制震改修工法であって、前記柱１１ａと前記梁１１ｂとによって囲まれ、かつ、前記鉛直ブレース１２が配置されていない構面１３内に、前記鉛直ブレース１２が座屈変形を開始する前に塑性変形する制震ブレース１４を取り付ける。【選択図】  図１
2008127791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱と、梁と、水平ブレースと、鉛直ブレースとを備えた既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法であって、
前記柱と前記梁とによって囲まれ、かつ、前記鉛直ブレースが配置されていない構面内に、前記鉛直ブレースが座屈変形を開始する前に塑性変形する制震ブレースを取り付けたことを特徴とする既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法。
【請求項２】
柱と、梁と、水平ブレースと、鉛直ブレースとを備えた既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法であって、
前記柱と前記梁とによって囲まれ、かつ、前記鉛直ブレースが配置されている構面内に、前記鉛直ブレースが座屈変形を開始する前に塑性変形する制震ブレースを取り付けたことを特徴とする既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法。
【請求項３】
前記鉛直ブレースを、圧縮力に対して座屈せずにエネルギーを吸収する第２の制震ブレースに改良したことを特徴とする請求項１または２に記載の既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ボイラ支持構造等の既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法としては、既存のブレースを構面内から取り外し、取り外したブレースの代わりに、例えば、特許文献１に開示された履歴ダンパーを設置する方法がとられている。
【特許文献１】特開２００６−１７６９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような従来工法では、既存のブレースを取り外すとともに履歴ダンパーを設置するための架構を別途設ける必要があり、制震改修工事に要する工費および工期が増加してしまうといった問題点があった。
また、履歴ダンパーを設置するために別途設ける架構を設置した後、既存のブレースを取り外し、履歴ダンパーを設置するとともに別途設けた架構を取り外すと、履歴ダンパーに死荷重が加わるため、履歴ダンパーの設計を容易に行うことができず、制震改修工事に要する工費が増加してしまうといった問題点もあった。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、制震改修工事に要する工費および工期を削減することができる既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法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】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明による既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法は、柱と、梁と、水平ブレースと、鉛直ブレースとを備えた既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法であって、前記柱と前記梁とによって囲まれ、かつ、前記鉛直ブレースが配置されていない構面内に、前記鉛直ブレースが座屈変形を開始する前に塑性変形する制震ブレースを取り付けるものである。
【０００６】
本発明による既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法は、柱と、梁と、水平ブレースと、鉛直ブレースとを備えた既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法であって、前記柱と前記梁とによって囲まれ、かつ、前記鉛直ブレースが配置されている構面内に、前記鉛直ブレースが座屈変形を開始する前に塑性変形する制震ブレースを取り付けるものである。
【０００７】
これら本発明による既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法によれば、既存の鉛直ブレースはそのままの状態で、既存の鉛直ブレースが設置されていない構面内または既存の鉛直ブレースが設置されている構面内に、制震ブレースを新設するだけでよい（すなわち、従来工法のように既存の鉛直ブレースを構面内から取り外す必要がなく、既存の鉛直ブレースを取り外すための架構を別途設ける必要がなくなる）ので、制震改修工事に要する工費および工期を削減することができる。
また、既存の鉛直ブレースが設置されていない構面内または既存の鉛直ブレースが設置されている構面内に新設する制震ブレースには死荷重が加わらないので、制震ブレースを容易に設計することができ、制震改修工事に要する工費を削減することができる。
【０００８】
一方、これら本発明に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法が施された既設トラス鉄骨建屋では、例えば、地震荷重が作用した場合に、既存の鉛直ブレースが座屈変形する前に、制震ブレースが塑性変形して、制震ブレースによりそのエネルギーが吸収されることとなり、その耐震性が向上することとなる（図１３参照）。
【０００９】
上記既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法において、前記鉛直ブレースを、圧縮力に対して座屈せずにエネルギーを吸収する第２の制震ブレースに改良するとさらに好適である。
このような既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法によれば、既存の鉛直ブレースを構面内から取り外す必要がなく、既存の鉛直ブレースを取り外すための架構を別途設ける必要がなくなるので、制震改修工事に要する工費および工期を削減することができる。
また、既存の鉛直ブレースが設置されていない構面内または既存の鉛直ブレースが設置されている構面内に新設する制震ブレースには死荷重が加わらないので、制震ブレースを容易に設計することができ、制震改修工事に要する工費を削減することができる。
【００１０】
一方、このような既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法が施された既設トラス鉄骨建屋では、例えば、地震荷重が作用した場合に、制震ブレースおよび第２の制震ブレースが塑性変形して、これら制震ブレースおよび第２の制震ブレースによりそのエネルギーが吸収されることとなり、その耐震性がさらに向上することとなる（図２０参照）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、制震改修工事に要する工費および工期を削減することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法の第１実施形態を、図１を参照しながら説明する。図１は本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法が適用されたトラス鉄骨建屋の概略構成図である。
トラス鉄骨建屋（例えば、ボイラ支持構造）１０は、支持鉄骨１１と、ブレース（斜材）１２とを主たる要素として構成されたものである。
なお、図１中の符号Ｂはボイラ本体を示しており、このボイラ本体Ｂは、運転中の熱膨張を拘束しないようにするため、複数本の吊り下げ部材（図示せず）を介して支持鉄骨１１の頂部から吊り下げられている。また、図１中の符号Ｇは地面を示している。
【００１３】
支持鉄骨１１は、鉛直方向に延びる柱１１ａと、水平方向に延びる梁１１ｂと、これら柱１１ａと梁１１ｂとの節部を結合する水平ブレース（図示せず）とを備えている。
ブレース１２は、柱１１ａと梁１１ｂとを結合する鉛直ブレースとしての役目を果たすものである。
【００１４】
つぎに、このように構成された既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法について説明する。
まず、既存のブレース１２が設置されておらず、かつ、制震性を向上させるのに最適な（必要な）構面（柱１１ａ，１１ａと梁１１ｂ，１１ｂとによって囲まれた開口部）１３内に、制震ブレース１４を新設するための準備（例えば、接合部材１５（図２参照）の取付等）を行う。
【００１５】
つづいて、予め用意しておいた制震ブレース１４を、所定の構面１３内に取り付ける。
制震ブレース１４は、圧縮力に対しても引張力と同等の塑性変形性能を有するものであり、例えば、図２に示すような制震ブレース２０を採用することができる。
図２は制震ブレース２０の全体構成を示す図である。
【００１６】
図２に示すように、制震ブレース２０は、その中間部に配置された中間材２１と、それぞれ一端がこの中間材２１（図示のものは円形鋼管）に連結され、他端が端継手板２２に固着された一対の履歴型ダンパー部材２３とで構成されており、端継手板２２はそれぞれ接合部材１５にボルト継手２４によって取付けられる。
【００１７】
つぎに、制震ブレース２０に係る作用を説明する。例えば、地震荷重が作用すると制震ブレース２０は引張りと圧縮の交番軸力を受けるが、この軸力は斜材両端の接合部材１５から端継手板２２を介して履歴型ダンパー２３の芯材２３ａを経て中間材２１に伝わる。そして、引張り軸力が芯材２３ａの降伏軸力（＋Ｎｙ）に達すると塑性軸変形（＋δ）が生じ、圧縮軸力が芯材２３ａの降伏軸力（−Ｎｙ）に達すると塑性変形（−δ）が生ずる。この際、圧縮軸力を受けた芯材２３ａは座屈変形しようとするが、外接する補剛鋼管２３ｂによってその変形が拘束されて座屈が防止される。こうして制震ブレース２０全体が履歴曲線を描いて応答し、その結果、地震エネルギーが吸収されて振動は減衰する。
【００１８】
また、制震ブレース１４として、例えば、図３および図４に示すような制震ブレース３０を採用することもできる。
図３は制震ブレース３０の全体構成を示す図であって、（ａ）は塑性変形前の状態を示す図、（ｂ）は塑性変形後の状態を示す図、図４は図３の要部縦断面図であって、（ａ）は図３（ａ）のａ−ａ矢視断面図、（ｂ）は図３（ｂ）のｂ−ｂ矢視断面図である。
【００１９】
図３および図４に示すように、制震ブレース３０は、一本の芯材３１と、この芯材３１の表面３１ａおよび裏面３１ｂに配置された一対の補剛部材３２，３２とを主たる要素として構成されたものである。
芯材３１は、例えば、極軟鋼によって形成された平面視矩形を呈する板状部材であり、その降伏応力度は、通常の鉄骨により形成された柱１１ａおよび梁１１ｂに比較して小さいものとなっている。この芯材３１は、その一方の端部３１ｃが、開口部１３の上縁の略中央に設けられて上側の梁１１ｂの下面に固定されたガセットプレート（図示せず）に対して、他方の端部３１ｄが、開口部１３の下隅に配置されて柱１１ａおよび下側の梁１１ｂに固定されたガセットプレート（図示せず）に対して、それぞれ高力ボルト等により結合されている。
また、芯材３１の端部３１ｃ，３１ｄ近傍（すなわち、芯材３１の中央部３１ｅと各端部３１ｃ，３１ｄとの間）にはそれぞれ塑性部（降伏部）３１ｆ，３１ｇが設けられている。これら塑性部３１ｆ，３１ｇの両長辺側は、芯材３１の端部３１ｃ，３１ｄおよび芯材３１の中央部３１ｅよりも、その幅寸法（図において上下方向の長さ）が小さくなるように切り欠かれている。
【００２０】
補剛部材３２は、芯材３１の中央部３１ｅに対応して設けられた肉厚部３１ａと、芯材３１の塑性部３１ｆ，３１ｇおよび端部３１ｃ，３１ｄに対応して設けられた薄肉部３１ｂとを有してなる、平面視矩形を呈する一対の板状部材である。
肉厚部３２ａおよび薄肉部３２ｂはそれぞれ、その幅方向（図において上下方向）および長手方向にわたってそれぞれ所定の厚みを有しているとともに、対向する薄肉部３２ｂと薄肉部３２ｂとの間には、塑性部３１ｆ，３１ｇを収容するための空間Ｓ（図では過大表現をしているが、実際は１〜２ｍｍ程度）がそれぞれ形成されるようになっている。
【００２１】
図３（ａ）のａ−ａ矢視断面図である図４（ａ）、および図３（ｂ）のｂ−ｂ矢視断面図である図４（ｂ）に示すように、芯材３１は、その中央部３１ｅの表面３１ａおよび裏面３１ｂが、肉厚部３２ａの内表面とそれぞれ当接するように（面接触するように）補剛部材３２と補剛部材３２との間に挟み込まれているとともに、芯材３１と補剛部材３２，３２とは互いに固定された（一体化された）状態となっている。
【００２２】
このように構成された制震ブレース３０に、例えば、図３（ａ）に白抜き矢印で示すような圧縮力（軸力）が地震等の発生により加わった場合、芯材３１の塑性部３１ｆ，３１ｇは、その時の圧縮力（軸力）に応じて変位する。すなわち、トラス鉄骨建屋１０を構成する柱１１ａおよび梁１１ｂに比較して降伏応力度の低い芯材３１の塑性部３１ｆ，３１ｇがトラス鉄骨建屋１０に先行して降伏し、塑性変形を生じることにより、トラス鉄骨建屋１０の振動エネルギーが吸収され、トラス鉄骨建屋１０の振動応答が減衰される。この場合、芯材３１の中央部３１ｅは、その表面３１ａおよび裏面３１ｂの両面から補剛部材３２により均等に押圧されるようにして一体化され、断面積が増加しているとともに、塑性部３１ｆ，３１ｇよりも幅方向の厚みを大きくしているので、中央部で座屈が発生することなく、安定したダンパーの履歴特性を発揮することができるようになっている。
また、図３（ｂ）に示すような塑性変形を生じた塑性部３１ｆ，３１ｇは、図４（ｂ）に示すように、その先端（すなわち、折り曲げられて補剛部材３２の側に張り出した部分の先端）が薄肉部３２ｂの内面に当接し、塑性部３１ｆ，３１ｇの座屈変形が抑制されるようになっている。
【００２３】
さらに、制震ブレース１４として、例えば、図５から図８に示すような制震ブレース４０を採用することもできる。
図５は全体の取付状態を示す正面図、図６は図５の要部の拡大正面図、図７は図６のXI−XI矢視断面図、図８は制御装置の概略構成のブロック図である。なお、図７には、図６におけるフランジ付ナットの回動装置を水平状態として一点鎖線で示している。
【００２４】
制震ブレース４０は、Ｖ型ブレース４１と、制動力可変型の摩擦ダンパー４２とを主たる要素として構成されたものであり、制動力可変型の摩擦ダンパー４２は、Ｖ型ブレース４１下端と、梁１１ｂとの間に装着されている。
また、制動力可変型の摩擦ダンパー４２は、摩擦ダンパー本体４３と、制動力調節用の駆動装置４４と、摩擦ダンパー本体４３の上下取付部構造の相対移動速度を検出する検出器４５と、検出器４５の検出した相対移動速度に応じて駆動装置４４を駆動し摩擦ダンパー本体４３を最適の摩擦制動力に調節する制御装置４６と、無停電電源装置４７とを備えている。
【００２５】
図６および図７に示すように、摩擦ダンパー本体４３は、梁１１ｂと平行に、一端をＶ型ブレース４１下端の基板４７に一体に固定し板面間に隙間を空けて多重に配列し、かつ、中央に変位方向の長円透孔４８を設けた金属製の多重スライド板４９と、多重スライド板４９の隙間及び外側を通り前後に跨がった配置で両端を梁１１ｂ上に脚部５０ａにより固定支持し、かつ、中央部に透孔５０ａを設けた金属製の多重制動板５０と、多重スライド板４９の両面に接触可能に多重制動板５０面に固定した透孔５１付きの摩擦板５２と、多重制動板５０の外側中央に重ねて固定した透孔５３付きの一対の押え板５４と、押え板５４，多重制動板５０，多重スライド板４９の各透孔４８，５０ａ，５１，５３を通して締付固定されるボールネジ５５と、一方の押え板５４側からボールネジ５５上に螺合せて透孔内に保持したフランジ付ナット５６と、フランジ押え座金５７と、フランジ５６ａと押え板５４間およびフランジ５６ａとフランジ押え座金５７間に介装したスラストベアリング５８と、フランジ押え座金５７の外側に皿ばね５８ａ等の弾性体および座金５９，６０を挟んでボールネジ５５の両端に螺合した締付ナット６１とにより構成している。したがって、押え板５４とボールネジ５５とフランジ付ナット５６とフランジ押え座金５７とスラストベアリング５８と皿ばね５８ａ等の弾性体と座金５９，６０と締付ナット６１等で制動力付与手段が構成される。
なお、図７では、多重スライド板４９は数を省略して２枚だけ示しているが、実機では多重スライド板４９は１０枚程度の多重の構成とするものである。
【００２６】
また、制動力調節用の駆動装置４４は、フランジ付ナット５６のフランジ５６ａの外周面に固定して外側へ延びるＴ形アーム６２と、Ｔ形アーム６２の円弧状のヘッド面に設けた外歯ギヤー６３と、Ｖ形ブレース４１の下端近くの水平結合材６４上に配置されて外歯ギヤー６３と噛合う駆動ピニオン６５を備えたサーボモータ６６とで構成されている。
【００２７】
図８に示すように、制御装置４６は、入力部６７と、制御部６８と、出力部６９とを備え、相対移動速度検出器４５の信号を入力部６７へ受入れ、制御部６８で検出した相対移動速度に応じたサーボモータの制御量を求め、出力部６９を通してサーボモータ６６を制御し、フランジ付ナット５６をボールネジ５５の軸方向へ移動し、摩擦ダンパー本体４３の多重制動板５０と多重スライド板４９の締付け強さ（すなわち制動力）を最適値に自動コントロールするようにしている。
また、サーボモータ６６と、相対移動速度検出器４５と、制御装置４６は、無停電電源装置４７を電源として作動される。
【００２８】
このように構成された制震ブレース４０では、多重スライド板４９と多重制動板５０と押え板５４の外側に、皿ばね５８ａ等の弾性体を挟んで、ボールネジ５５を締付ナット６１により締込むことにより、摩擦ダンパー本体４３の多重制動板５０と多重スライド板４９に、一定の初期摩擦制動力を保持させて固定する。
この初期摩擦制動力は、構造物に発生すると予想される最大〜中間の振動エネルギーを吸収可能な程度のものとして設定する。
【００２９】
フランジ付ナット５６は、締付ナット６１による締込みとともに、フランジ押え座金５７に押されてボールネジ５５上を螺回転して奥へ移動する。締付ナット６１の締込み完了位置で、フランジ付ナット５６のＴ形アーム６２をサーボモータ６６の駆動ピニオン６５と噛合う所定位置にボールネジ５５とともに回動して位置合わせして固定する。
【００３０】
地震等によって、トラス鉄骨建屋１０に振動が発生した時、トラス鉄骨建屋１０の層間の相対移動速度が検出器４５により連続的に検出されて制御装置４６に取り込まれ、制御装置４６が、検出された相対移動速度に応じてサーボモータ６６を制御駆動し、駆動ピニオン６５，外歯ギヤー６３，Ｔ形アーム６２を介しフランジ付ナット５６を回動して、摩擦ダンパー本体４３に初期設定した摩擦制動力を最適値に増減コントロールする。
【００３１】
検出される相対移動速度が、初期摩擦制動力以下の場合は、フランジ付ナット５６を皿ばね５８ａ側へ押し進める方向へ微少回動し設定された初期摩擦制動力を弱め、検出される相対移動速度が、初期摩擦制動力以上の場合は、フランジ付ナット５６を反対方向へ微少回動して設定された初期摩擦制動力を高め、摩擦ダンパー本体４３の摩擦制動力を最適値にコントロールする。
【００３２】
このとき、トラス鉄骨建屋１０の振動で発生する層間の相対移動速度と、最適の摩擦制動力とは、比例関係にあり、最適の摩擦制動力に対応するフランジ付ナット５６の回動調節量およびサーボモータ６６の調節駆動量も、予め計算して制御部６８に設定することができる。このため、検出器４５による相対移動速度の検出から制御装置４６による摩擦ダンパー本体４３の最適摩擦制動力調節までを、極く微少の時間で迅速に自動追従させることが可能である。
【００３３】
これにより、トラス鉄骨建屋１０に発生する振動の全変動範囲の振動エネルギーを、常時最適な制動力で有効に吸収し、振動を抑制する効果が得られる。
また、このような制動力可変型の摩擦ダンパー４２は、無停電電源装置４７が損傷し、制御装置４６系が作動しなくなった場合にも、初期設定した機械的な摩擦制動力が働き、この摩擦制動力の範囲で制振機能を保持させられる利点がある。
なお、この摩擦ダンパーが特殊な制御無しに、一定の制動力（摩擦力）として調整された制震ダンパーとして設計された場合であっても問題ないことは言うまでもない。
【００３４】
本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法によれば、既存のブレース１２はそのままの状態で、既存のブレース１２が設置されていない構面１３内に、制震ブレース１４を新設するだけでよい（すなわち、従来工法のように既存のブレース１２を構面１３内から取り外す必要がなく、既存のブレース１２を取り外すための架構を別途設ける必要がなくなる）ので、制震改修工事に要する工費および工期を削減することができる。
また、既存のブレース１２が設置されていない構面１３内に新設する制震ブレース１４には死荷重が加わらないので、制震ブレース１４を容易に設計することができ、制震改修工事に要する工費を削減することができる。
【００３５】
一方、本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法が施された既設トラス鉄骨建屋１０では、例えば、地震荷重が作用した場合に、既存のブレース１２が座屈変形する前に、制震ブレース１４が塑性変形して、制震ブレース１４によりそのエネルギーが吸収されることとなり、その耐震性が向上することとなる（図９参照）。
なお、図９において、破線は本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法が施される前の履歴曲線を示しており、実線は本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法が施された後の履歴曲線を示している。
【００３６】
本発明に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法の第２実施形態を、図１０を用いて説明する。図１０は本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法が適用されたトラス鉄骨建屋の概略構成図である。
本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法では、既存のブレース１２が設置されていない構面１３内に、制震ブレース１４を新設する前あるいは新設した後に、既存のブレース１２を、圧縮力に対して座屈せずにエネルギーを吸収することができる第２の制震ブレース７０に改良しているという点で前述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００３７】
つぎに、既存のブレース１２を第２の制震ブレース７０に改良する改修工法を、図１１から図１５を用いて説明する。
図１１（ａ）および図１１（ｂ）は既存のブレース１２が面内弱軸に取り付けられている場合の全体構成図、図１２（ａ）および図１２（ｂ）は既存のブレース１２が面内強軸に取り付けられている場合の全体構成図、図１３は局部座屈防止用補剛具を省略して示す図１１（ａ），（ｂ）および図１２（ａ），（ｂ）におけるＢ部の詳細図、図１４（ａ）は図１３のｃ−ｃ矢視断面図、図１４（ｂ）は図１３のｄ−ｄ矢視断面図、図１５（ａ）は第２の制震ブレースの断面積縮小部の詳細図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）におけるｅ−ｅ矢視断面図である。
【００３８】
まず、図１１（ａ）および図１２（ａ）に示すように既存のブレース１２の両端部（あるいは図１１（ｂ）および図１２（ｂ）に示すように既存のブレース１２の中央部、もしくは既存のブレース１２の一端部）における上下フランジ部（Ｈ型鋼の上下腕部分の端部）を一部切削し、図１３および図１５に示すような断面積縮小部７１を形成する。縮小された断面積は、縮小部断面の降伏軸力Ｎｄ＝σｙ（Ａ−ΔＡ）が既存のブレース１２の全体座屈軸力Ｎｃｒより小さくなるように設計される。ここで、Ａは既存のブレース１２の断面積、ΔＡは切削分の断面積である。
【００３９】
つぎに、例えば、図１５（ｂ）に示すような、複数のＩ形及びＬ形補剛板７２ａ，７２ｂからなる局部座屈防止用補剛具７２を、断面積縮小部７１のフランジ部の両面およびウェブの両面に添わせて設置し、その各端部を一般部（断面積縮小部が設けられていない部分もしくは残部）７３にボルト７４を介して結合したり、あるいは、図１５（ｃ）に示すような、複数のＩ形及びコ形補剛板７２ａ，７２ｃからなる局部座屈防止用補剛具７５を、断面積縮小部７１のフランジ部の両面およびウェブの両面に添わせて設置し、その各端部を一般部にボルト７４を介して結合する。
なお、局部座屈防止用補剛具７２，７５と一般部７３とのボルト結合部は、局部座屈防止用補剛具７２，７５の一方の端部側（図１５において左側）が、既存のブレース１２の軸線方向に長いボルト孔７４ａを介して結合されており、既存のブレース１２の軸変位を許容し、局部座屈防止用補剛具７２，７５に軸力が伝達されないように構成されているとさらに好適である。
【００４０】
また、図１６に示すように、第２の制震ブレース７０の各端部に位置する一般部７３に、フランジ７６が設けられているとさらに好適である。すなわち、第２の制震ブレース７０（ダンパー化（塑性化）する部分）を工場等で別途製作しておき、既存のブレース１２の必要箇所を切り取り、その部分にフランジ７７を取り付けた後、工場等で別途製作された第２の制震ブレース７０を既存のブレース１２のフランジ７７間に、締結部材（ボルト・ナット等）７８を介して取り付けるようにすることもできる。
なお、第２の制震ブレース７０と既存のブレース１２との接合方法については、図１６に示すようなフランジを用いた接合に限定されるものではなく、通常のスプライスプレートを用いた接合、あるいは溶接を用いた接合であってもよい。
【００４１】
つづいて、既存のブレース１２が丸鋼管（あるいは角鋼管）である場合に、この既存のブレース１２を第２の制震ブレース９０に改良する改修工法を、図１７および図１８を用いて説明する。
図１７は既存のブレース１２が構面１３内に取り付けられている場合の全体構成図、図１８（ａ）は第２の制震ブレースの断面積縮小部の詳細図、図１８（ｂ）は図１８（ａ）におけるｆ−ｆ矢視断面図、図１８（ｃ）は図１８（ａ）におけるｇ−ｇ矢視断面図である。
【００４２】
まず、図１７に示すように既存のブレース１２の中央部（あるいは既存のブレース１２の両端部、もしくは既存のブレース１２の一端部）を、板厚方向に貫通するように一部切削し、図１７に示すような断面積縮小部９１を形成する。縮小された断面積は、縮小部断面の降伏軸力Ｎｄ＝σｙ（Ａ−ΔＡ）が既存のブレース１２の全体座屈軸力Ｎｃｒより小さくなるように設計される。ここで、Ａは既存のブレース１２の断面積、ΔＡは切削分の断面積である。
【００４３】
つぎに、例えば、図１８（ａ）ないし図１８（ｃ）に示すような、２つの半割れ状の鋼管９２ａ，９２ｂからなる補剛用鋼管（局部座屈防止用補剛具）９２を、断面積縮小部９１の周囲を取り囲むように（覆うように）設置し、これら鋼管９２ａ，９２ｂを溶接接合（あるいはボルト・ナット接合）した後、その一端部を一般部（断面積縮小部が設けられていない部分もしくは残部）９３に補剛用鋼管固定用ボルト９４を介して結合する。
【００４４】
また、図１９（ａ）に示すように、第２の制震ブレース９０の各端部に位置する一般部９３に、フランジ７６が設けられているとさらに好適である。すなわち、第２の制震ブレース９０（ダンパー化（塑性化）する部分）を工場等で別途製作しておき、既存のブレース１２の必要箇所を切り取り、その部分にフランジ７７を取り付けた後、工場等で別途製作された第２の制震ブレース９０を既存のブレース１２のフランジ７７間に、締結部材（ボルト・ナット等）７８を介して取り付けるようにすることもできる。
なお、第２の制震ブレース９０と既存のブレース１２との接合方法については、図１９（ａ）に示すようなフランジを用いた接合に限定されるものではなく、通常のスプライスプレートを用いた接合、あるいは溶接を用いた接合であってもよい。
また、図１９（ａ）ないし図１９（ｄ）に示すように、断面積縮小部９１の内側に、内側補剛用鋼管（局部座屈防止用補剛具）９５が設けられているとさらに好適である。
【００４５】
本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法によれば、既存のブレース１２を構面１３内から取り外す必要がなく、既存のブレース１２を取り外すための架構を別途設ける必要がなくなるので、制震改修工事に要する工費および工期を削減することができる。
また、既存のブレース１２が設置されていない構面１３内に新設する制震ブレース１４には死荷重が加わらないので、制震ブレース１４を容易に設計することができ、制震改修工事に要する工費を削減することができる。
【００４６】
一方、本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法が施された既設トラス鉄骨建屋１０では、例えば、地震荷重が作用した場合に、制震ブレース１４および第２の制震ブレース７０，９０が塑性変形して、これら制震ブレース１４および第２の制震ブレース７０，９０によりそのエネルギーが吸収されることとなり、その耐震性がさらに向上することとなる（図２０参照）。
なお、図２０において、一点鎖線は前述した第１本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法が施された後の履歴曲線を示しており、実線は本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法が施された後の履歴曲線を示している。
【００４７】
本発明に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法の第３実施形態を、図２１を用いて説明する。図２１は本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法が適用されたトラス鉄骨建屋の概略構成図である。
本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法では、制震ブレース１４を新設するための架構８０を増設しているという点で前述した実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００４８】
本実施形態においては、柱１１ａに沿って鉛直方向に延びる柱８１ａと、梁１１ｂに沿って水平方向に延びる梁８１ｂと、柱１１ａと柱８１ａ、および梁１１ｂと梁８１ｂをそれぞれ連結するフレーム８２とを備えた架構８０を構築し、柱８１ａ，８１ａと梁８１ｂ，８１ｂとによって囲まれた開口部、すなわち、構面８３内に制震ブレース１４を設置する。
本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法は、特に、既存のブレース１２が設置されていない構面１３内にボイラ配管等が配置されているため、その構面１３内に制震ブレース１４を設置できないような場合に好適である。
【００４９】
本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法によれば、構面８３内に新設する制震ブレース１４には死荷重が加わらないので、制震ブレース１４を容易に設計することができ、制震改修工事に要する工費を削減することができる。
【００５０】
一方、本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法が施された既設トラス鉄骨建屋１０では、例えば、地震荷重が作用した場合に、既存のブレース１２が座屈変形する前に、制震ブレース１４が塑性変形して、制震ブレース１４によりそのエネルギーが吸収される、あるいは、制震ブレース１４および第２の制震ブレース７０，９０が塑性変形して、これら制震ブレース１４および第２の制震ブレース７０，９０によりそのエネルギーが吸収されることとなり、その耐震性がさらに向上することとなる。
【００５１】
本発明に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法の第４実施形態を、図２２を用いて説明する。図２２は本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法が適用されたトラス鉄骨建屋の概略構成図である。
本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法では、既存のブレース１２が設置されている構面１３内に、制震ブレース１４を新設しているという点で前述した実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００５２】
本実施形態においては、制震ブレース１４を、既存のブレース１２が設置されている構面１３内で、かつ、既存のブレース１２の上方に、その軸芯が既存のブレース１２の軸芯からずれる（外れる）ように設置する。
本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法は、特に、既存のブレース１２が設置されていない構面１３内にボイラ配管等が配置されているため、その構面１３内に制震ブレース１４を設置できないような場合に好適である。
【００５３】
本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法によれば、既存のブレース１２はそのままの状態で、既存のブレース１２が設置されている構面１３内に、制震ブレース１４を新設するだけでよい（すなわち、従来工法のように既存のブレース１２を構面１３内から取り外す必要がなく、既存のブレース１２を取り外すための架構を別途設ける必要がなくなる）ので、制震改修工事に要する工費および工期を削減することができる。
また、既存のブレース１２が設置されている構面１３内に新設する制震ブレース１４には死荷重が加わらないので、制震ブレース１４を容易に設計することができ、制震改修工事に要する工費を削減することができる。
さらに、制震ブレース１４の長さが短くなり、制震ブレース１４の軸剛性を高めやすくなる。軸剛性が高ければ、同じ降伏荷重であれば微小な降伏変形が実現しやすくなる。
【００５４】
一方、本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法が施された既設トラス鉄骨建屋１０では、例えば、地震荷重が作用した場合に、既存のブレース１２が座屈変形する前に、制震ブレース１４が塑性変形して、制震ブレース１４によりそのエネルギーが吸収される、あるいは、制震ブレース１４および第２の制震ブレース７０，９０が塑性変形して、これら制震ブレース１４および第２の制震ブレース７０によりそのエネルギーが吸収されることとなり、その耐震性がさらに向上することとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法の第１実施形態を説明するための図であって、本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法が適用されたトラス鉄骨建屋の概略構成図である。
【図２】一制震ブレースの全体構成を示す図である。
【図３】他の制震ブレースの全体構成を示す図であって、（ａ）は塑性変形前の状態を示す図、（ｂ）は塑性変形後の状態を示す図である。
【図４】図３の要部縦断面図であって、（ａ）は図３（ａ）のａ−ａ矢視断面図、（ｂ）は図３（ｂ）のｂ−ｂ矢視断面図である。
【図５】別の制震ブレースの取付状態を示す正面図である。
【図６】図５の要部の拡大正面図である。
【図７】図６のXI−XI矢視断面図である。
【図８】制御装置の概略構成のブロック図である。
【図９】制震ブレースのエネルギー吸収特性を示す図である。
【図１０】本発明に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法の第２実施形態を説明するための図であって、本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法が適用されたトラス鉄骨建屋の概略構成図である。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は既存のブレースが面内弱軸に取り付けられている場合の全体構成図である。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は既存のブレースが面内強軸に取り付けられている場合の全体構成図である。
【図１３】局部座屈防止用補剛具を省略して示す図１１および図１２におけるＢ部の詳細図である。
【図１４】（ａ）は図１３のｃ−ｃ矢視断面図、（ｂ）は図１３のｄ−ｄ矢視断面図である。
【図１５】（ａ）は第２の制震ブレースの断面積縮小部の詳細図、（ｂ）は（ａ）におけるｅ−ｅ矢視断面図である。
【図１６】他の実施形態に係る第２の制震ブレースの断面積縮小部の詳細図である。
【図１７】既存のブレースが構面内に取り付けられている場合の全体構成図である。
【図１８】（ａ）は別の実施形態に係る第２の制震ブレースの断面積縮小部の詳細図、（ｂ）は（ａ）におけるｆ−ｆ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）におけるｇ−ｇ矢視断面図である。
【図１９】（ａ）はさらに別の実施形態に係る第２の制震ブレースの断面積縮小部の詳細図、（ｂ）は（ａ）におけるｈ−ｈ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）におけるｉ−ｉ矢視断面図、（ｄ）は（ａ）におけるｊ−ｊ矢視断面図である。
【図２０】制震ブレースのエネルギー吸収特性を示す図である。
【図２１】本発明に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法の第３実施形態を説明するための図であって、本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法が適用されたトラス鉄骨建屋の概略構成図である。
【図２２】本発明に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法の第４実施形態を説明するための図であって、本実施形態に係る既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法が適用されたトラス鉄骨建屋の概略構成図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０    トラス鉄骨建屋
１１ａ  柱
１１ｂ  梁
１２    鉛直ブレース
１３    構面
１４    制震ブレース
７０    第２の制震ブレース
９０    第２の制震ブレース
【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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【図１７】
2008127791.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2008127791.tif 000021
【図２０】
2008127791.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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