耐震ケーブルブレースの紹介
神鋼鋼線工業株式会社
エンジニアリング事業部

H.P.から施工動画他、各種資料をご覧頂けます。
(https://www.shinko-wire.co.jp/products/engineering/cablebrace.html)

P1■屋根面ブレースの役割
1.効果

地震
屋根面架構：耐力不足

地震
屋根面架構：一体挙動

・一部柱への応力集中,崩壊・過大な変形,天井材の落下・柱が地震力分担,安全性高・変形の減少,落下の低減

P2■屋根面ブレースの役割
2.要求事項①安全性の確保②簡易な設計③施工性の向上④施工期間の短縮■耐震ケーブルブレース
1.概要①建設技術審査証明を取得②屋体基準の精算法による設計③柔軟性に富むケーブルの適用

既存ブレース(外周配置)④部材重量,数量,足場の低減

ケーブル
補 剛 材
定 着 部

P3

■耐震ケーブルブレース
2.従来工法との比較
項目

従来工法

耐震ケーブルブレース

ブレース

一般鋼材(棒鋼,形鋼)

ケーブル配置各グリッド(大梁〜小梁間)

長尺スパン(大梁頂部〜柱頭部間)

重量重

軽部材数量

多少工期

長短構成

ブレース
補 剛 材
定 着 部

■耐震ケーブルブレース
3.耐震性能上の課題
・ケーブル長尺配置 ⇒ 大梁中間部の変形：大.

・課題：長尺配置 と 中間部の変形小 の 両立.

P4

■耐震ケーブルブレース
4.解決策：既存ブレースの活用○既存ブレース
・建設当時の基準は満足 → 現行基準では耐力不足.
・必要耐力の約60%(平均)の耐力は保有(ヒアリング).

P5

P6

■耐震ケーブルブレース
5.原理および機構○地震時の水平力Pが既存ブレースによりケーブル定着部まで伝達.
○ケーブルが伸び,作用力Tが発生し,水平分力Hが水平力Pを負担.
⇒屋根面全体の変形を抑制.

点線：変形前

実線：変形後

青線：躯体

灰色線：既存ブレース
赤線：ケーブルP

：水平力

T：作用力

H：水平分力■耐震ケーブルブレース
6.審査証明1)概要①認証機関日本建築センター②委員構成
・建築技術審査委員会
委員長：友澤名誉教授(東大)・耐震改修工法等専門委員会
委員長：壁谷澤教授(東大)・耐震ケーブルブレース部会
主査：山田准教授(東工大)P7

■耐震ケーブルブレース
6.審査証明2)概要①ケーブルの使用引張力
・0.85Pyに設定(Py：JIS G 3536に規定の0.2%永久伸びに対する試験力).
・確認方法：端末金具付ケーブルでの繰り返し荷重引張試験.
②ケーブル径の選定
・屋体基準の精算法に準じて簡易計算より選定(耐力照査).
・確認方法：地震応答解析(水平剛性の確認).
⇒ケーブルの作用軸力：解析値 ＜ 算出値(略算法).
③定着金具および補剛材
・保有耐力接合(設計荷重：1.2×0.85Py).
・接合方法：ボルト接合(推奨方式),現場溶接の選択が可能.
⇒ボルト接合：現場での火気養生不要,安定品質.

P8

P9

■耐震ケーブルブレース
6.審査証明3)ケーブルの使用引張力①関連法規(耐震改修促進法と建築基準法の比較)
適用対象

適用法規既設建物(耐震補強)

耐震改修促進法

新設建物(主要構造部)

建築基準法

ブレース
(斜材)

短期許容応力度(N/mm2)
一般鋼材

構造用
ケーブル

緊張材

任意(必要な耐力を有する材料)
形鋼,棒鋼,構造用
ケーブル等

0.7Fu

0.5Fu

0.9Fy
(0.77Fu)

・構造用ケーブルの許容応力度：一般鋼材の1/1.4.
⇒高強度かつ安全率が高いにもかかわらず,太いケーブルが必要.
・構造用ケーブル：ストランドロープ,スパイラルロープ等
・緊張材：PC鋼より線等
・Fu：引張強さ
・Fy：引張耐力

■耐震ケーブルブレース

P106.審査証明
3)ケーブルの使用引張力②材料特性

ストランドロープ：初期伸び有,弾性係数137kN/mm2,比例限＝約0.5Fu.
P C 鋼 よ り 線 ：初期伸び無,弾性係数195kN/mm2,比例限＝約0.9Fy.

■耐震ケーブルブレース
6.審査証明3)ケーブルの使用引張力③試験確認
・試 験 体：端末金具付ケーブル.
・試験内容：繰返し荷重引張試験(0→0.5Pu→0→0.85Py→0→破断).
・承認事項：ケーブルの使用引張力＝0.85Py(約0.72Pu).

P11

■耐震ケーブルブレース
6.審査証明3)ケーブルの使用引張力④亜鉛めっきPC鋼より線の標準仕様⑤外観P12P13■耐震ケーブルブレース
6.審査証明4)ケーブル径の選定①水平力

P＝α×Ai×Fes×w

P ：地震により構面に作用する水平力
α ：対象構造物による係数
Ai ：最上層の層せん断力係数の分布係数
Fes：最上層の必要保有耐力係数の割増係数
w ：構面の建物重量(負担面積×各重量)②作用力
T＝P／n／cosθ

T ：ケーブルに作用する軸方向力
n ：桁行方向の引張側ケーブルの本数
θ ：ケーブルの配置角度③ケーブル径0.85Pyが作用力Tを上回る径を選定.

■耐震ケーブルブレース

P146.審査証明
4)ケーブル径の選定④解析確認
・解析対象：梁間21.6×桁行37.8m,梁間50×桁行204m(山形屋根).
・地 震 波：BCJ-L2,El Centro-Lv2,TAFT-Lv2.
・承認事項：略算法(耐力照査)で定めたケーブルで,耐震補強性能を満足.
⇒変形28〜33%減,降伏数63〜100%減,小梁間変形角1/200以下(対既存).

■耐震ケーブルブレース

P15

6.審査証明5)適用範囲①既存屋根ブレースの条件
・地震時における桁行方向の水平力に対して合計で50%以上の耐力を有する
既存屋根ブレースが,少なくとも外周として応力を伝えるゾーンに連続して配置されていること.
・梁間方向に連続する既存屋根ブレースが,桁行方向に柱10スパン以下または100m以下の間隔で配置されていること.
・上記の条件を満足しない場合は,満足するように鋼棒ブレースを追加すること.

■耐震ケーブルブレース

P16

6.審査証明5)適用範囲②架構全体(建物)の条件
・山形屋根の純鉄骨造とする.
・梁間方向の各フレーム(架構構面)が,支配面積(水平力負担)に対して耐震性能を満足する建物とする.
・対象建物の梁間スパンは50m以下とする.

P17■耐震ケーブルブレース
7.耐震ケーブルブレースと従来工法の比較(設計例)
1)構造概要(実物件ベース)○架構種別：純鉄骨造○屋根形状：山形屋根○建物高さ：軒高14.45m
最高高さ18.95m○桁行方向の構造形式,全長・構造形式：(1階)ラーメン構造

屋根伏図(2階)ブレース構造
・全長：40m(5m×8スパン)○梁間方向の構造形式,全長・構造形式：ラーメン構造
・全長：30m(15m×2スパン)
X5通り軸組図

P18■耐震ケーブルブレース
7.耐震ケーブルブレースと従来工法の比較(設計例)2)補強後(屋根伏図)

耐震ケーブルブレース

従来工法

P19

■耐震ケーブルブレース
7.耐震ケーブルブレースと従来工法の比較(設計例)3)補強後(軸組図)P19

耐震ケーブルブレース

従来工法

P20

■耐震ケーブルブレース
7.耐震ケーブルブレースと従来工法の比較
4)足場・定着金具周辺のみの足場で施工可能.
・大幅な足場数量の低減が可能(塗装等を考慮しない場合).

耐震ケーブルブレース

従来工法

施工事例の紹介

P21■耐震ケーブルブレース1)某中学校

体育館

■物件概要

■ケーブル仕様・都道府県：秋田県

・径・屋根面積：672m2

・長さ：約10m

・施工期間：定着金具3日,ケーブル5日

・本数：36本：7本より15.2mm

■耐震ケーブルブレース

1)某中学校

体育館■特徴
・少ない足場での施工(ほぼ理想形).
・定着金具はボルト接合.
・判定会を経て採用(公共物件).

P22

P23

■耐震ケーブルブレース2)某工場■物件概要■ケーブル仕様・都道府県：石川県

・径・屋根面積：7728m2

・長さ：約24m

・施工期間：休日,祝祭日で2年間・本数：112本(ツイン配置)：19本より19.3mm

■耐震ケーブルブレース

2)某工場
■特徴
・狭小空間での施工.
・トラス梁,定着金具はボルト接合.
・設計事務所の承認(民間物件).

P24

P25

■耐震ケーブルブレース3)某スタンド屋根■物件概要■ケーブル仕様・都道府県：京都府

・径・屋根面積：8400m2

・長さ：約10m

・施工期間：定着金具6日,ケーブル8日

・本数：59本：19本より28.6mm

■耐震ケーブルブレース3)某スタンド屋根■特徴
・単スパン,まばら配置.
・定着金具はピン接合(上フランジ).
・ゼネコンの承認(民間物件).

P26

P27

■耐震ケーブルブレース4)某施設

体育館

■物件概要

■ケーブル仕様・都道府県：千葉県

・径・屋根面積：221m2

・長さ：約12m

・施工期間：定着金具2日,ケーブル2日

・本数：8本：19本より28.6mm

■耐震ケーブルブレース

4)某施設

体育館

■特徴
・ケーブルは水平配置(寄棟屋根).
・PC柱,定着金具はボルト圧着.
・判定会を経て採用(公共物件).

P28

P29

■耐震ケーブルブレース5)某小学校

屋外階段

■物件概要

■ケーブル仕様・都道府県：千葉県

・径・施工期間：定着金具1日,ケーブル1日

・長さ,本数：約2m 4本,約9m 6本：7本より15.2mm

■耐震ケーブルブレース

5)某小学校

屋外階段■特徴
・壁の耐震補強.
・鉄骨,定着金具は現場溶接.
・判定会を経て採用(公共物件).

P30

P31

■耐震ケーブルブレース6)某電機メーカー

工場

■物件概要

■ケーブル仕様・都道府県：兵庫県

・径・施工期間：長期休暇時で2年間（4工区に分割）： 7本より12.7mm
7本より15.2mm
19本より17.8mm

・長さ：約8m
・本数：26本（下図は抜粋）

■耐震ケーブルブレース6)某電機メーカー

工場■特徴
・壁の耐震補強.
・間柱に孔を開けて,分断せず配置.

P32

P33

■耐震ケーブルブレース

7)某 物流倉庫■物件概要■ケーブル仕様・都道府県：岡山県

・径：19本より28.6mm

・屋根面積：約24,000m2

・長さ：約15m

・施工期間：1年間（8工区に分割）

・本数：338本

■耐震ケーブルブレース

7)某 物流倉庫■特徴・高所作業車で作業（足場無し）.
・フォークリフトを使用し,複数本をまとめて間配りを実施.

P34

P35

■耐震ケーブルブレース8)某民間企業 事務所■物件概要■ケーブル仕様・都道府県：大阪府

・径・施工期間：定着金具4日,ケーブル2日：19本より17.8mm
19本より28.6mm

・長さ：約5m
・本数：8本■耐震ケーブルブレース

8)某市場 事務所
■特徴
・大型重機を使わずに搬入実施.
・足場面積,開口部も少なく作業.
・天井裏の干渉物を避け配線実施.

P36