本發(fā)明涉及支撐構(gòu)件(brace member),特別涉及具備軸力構(gòu)件和對(duì)其進(jìn)行加固的加固管的支撐構(gòu)件,所述軸力構(gòu)件吸收地震發(fā)生時(shí)的地震能量。
背景技術(shù):
以往,設(shè)置于建筑結(jié)構(gòu)物并用于應(yīng)對(duì)地震發(fā)生的支撐構(gòu)件具備:吸收地震能量的軸力構(gòu)件和在壓縮力作用于軸力構(gòu)件的長(zhǎng)度方向時(shí)限制面外(與長(zhǎng)度方向垂直的方向)的撓曲的加固構(gòu)件,在壓縮軸力作用時(shí)也防止軸力構(gòu)件的整體壓曲的發(fā)生或延遲發(fā)生時(shí)間,使之產(chǎn)生穩(wěn)定的軸向變形,并增大地震能量的吸收能力。
而且,專利申請(qǐng)人公開了如下支撐構(gòu)件:排除用于將軸力構(gòu)件和加固構(gòu)件配置成規(guī)定的形態(tài)的焊接作業(yè)、在軸力構(gòu)件與加固構(gòu)件之間填充砂漿(mortar)的作業(yè)而能夠容易地制造,另外,能夠防止重量的增加(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2013-112949號(hào)公報(bào)(第4-5頁、圖1)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
在所述專利文獻(xiàn)1中公開的支撐構(gòu)件在軸力構(gòu)件的兩端分別螺紋連接有連接叉(crevice),所述軸力構(gòu)件由貫通加固管的棒鋼構(gòu)成。而且,加固管的一方的端部經(jīng)由擋圈螺紋固定于軸力構(gòu)件的一方的端部,所述擋圈與加固管和軸力構(gòu)件分別螺紋配合。另一方面,在軸力構(gòu)件的另一方的端部,螺紋固定有由鋼管構(gòu)成的套筒,套筒的長(zhǎng)度方向上的大致一半戳入加固管內(nèi),剩余的大致一半從加固管露出。此時(shí),在套筒的外周與加固管的內(nèi)周之間,形成有規(guī)定大小的間隙。因此,該支撐構(gòu)件實(shí)現(xiàn)如下顯著的效果:無需進(jìn)行焊接作業(yè)就能夠?qū)⑤S力構(gòu)件相對(duì)于加固管配置在規(guī)定的位置,另外,能夠排除在軸力構(gòu)件與加固構(gòu)件之間填充砂漿的作業(yè)。
然而,套筒的壁厚需要比加固構(gòu)件的內(nèi)徑與軸力構(gòu)件的外徑之差的一半小,另一方面,為了發(fā)揮加固性能,加固構(gòu)件的內(nèi)表面優(yōu)選位于接近軸力構(gòu)件的外表面的位置。
因此,自然而然地,套筒的壁厚存在極限,由于該極限,套筒的彎曲耐力較小的情況下,在套筒的從加固管露出的范圍內(nèi)有可能產(chǎn)生由彎曲導(dǎo)致的屈服。這樣,由于加固管的另一方的端面與螺紋固定于軸力構(gòu)件的另一方的端部的連接叉的端部之間原本沒有加固管,另外,套筒也發(fā)生屈服,所以在該中間,軸力構(gòu)件有可能壓曲。
因此,要求一種利用取代套筒的機(jī)構(gòu)提高(加大)了彎曲耐力的支撐構(gòu)件。
本發(fā)明響應(yīng)上述要求,目的在于提供一種彎曲耐力高(大)的支撐構(gòu)件。
用于解決問題的手段
(1)本發(fā)明的支撐構(gòu)件的特征在于,具有:軸力構(gòu)件;加固管,供所述軸力構(gòu)件貫通,并用于限制所述軸力構(gòu)件的面外變形;
管塞(cap sleeve),設(shè)置于所述軸力構(gòu)件的長(zhǎng)度方向上的一方的端部和所述加固管的長(zhǎng)度方向上的一方的端部;
管塞連接叉(cap sleeve crevice),以向與所述軸力構(gòu)件和所述加固管相反的方向突出的方式設(shè)置于所述管塞,并成為用于設(shè)置于建筑結(jié)構(gòu)物的接頭;
增強(qiáng)構(gòu)件,設(shè)置于所述軸力構(gòu)件的長(zhǎng)度方向上的另一方的端部;以及
增強(qiáng)構(gòu)件連接叉,以向與所述軸力構(gòu)件相反的方向突出的方式設(shè)置于所述增強(qiáng)構(gòu)件,并成為用于設(shè)置于建筑結(jié)構(gòu)物的接頭,
所述增強(qiáng)構(gòu)件從所述加固管的長(zhǎng)度方向上的另一方的端面起包圍規(guī)定范圍。
(2)另外,特征在于,具有:軸力構(gòu)件;
加固管,供所述軸力構(gòu)件貫通,并用于限制所述軸力構(gòu)件的面外變形;
增強(qiáng)構(gòu)件,分別設(shè)置于所述軸力構(gòu)件的長(zhǎng)度方向上的兩端;以及
增強(qiáng)構(gòu)件連接叉,以向與所述軸力構(gòu)件相反的方向突出的方式設(shè)置于各個(gè)所述增強(qiáng)構(gòu)件,并成為用于設(shè)置于建筑結(jié)構(gòu)物的接頭,
所述增強(qiáng)構(gòu)件分別從所述加固管的長(zhǎng)度方向上的端部起包圍規(guī)定范圍。
(3)其特征在于,并且,在所述(1)或(2)中,所述增強(qiáng)構(gòu)件的包圍所述加固管的范圍的內(nèi)徑在長(zhǎng)度方向上恒定,該范圍的外徑越接近所述加固管的長(zhǎng)邊方向的中央而變得越小。
發(fā)明的效果
(i)本發(fā)明的支撐構(gòu)件的加固管的長(zhǎng)度方向上的一方的端部設(shè)置于管塞,由增強(qiáng)構(gòu)件包圍從加固管的長(zhǎng)度方向上的另一方的端面起的規(guī)定范圍。即,由于增強(qiáng)構(gòu)件包圍加固管的外周,其厚度不受到限制,所以與以往的套筒(配置于軸力構(gòu)件與加固管的間隙)相比,由于能夠增大外徑(內(nèi)徑也相同)和壁厚,所以能夠提高剛性。
此時(shí),由于從加固管的長(zhǎng)度方向上的另一方的端面起的規(guī)定范圍的變形受到剛性高的增強(qiáng)構(gòu)件限制,所以抑制了軸力構(gòu)件的壓曲的產(chǎn)生,所以成為彎曲耐力高(大)的支撐構(gòu)件。
(ii)另外,從加固管的長(zhǎng)度方向上的雙方的端部起的規(guī)定范圍分別由增強(qiáng)構(gòu)件包圍的情況下,能夠得到上述效果,并且由于不需要管塞,所以能夠減少部件的種類,能夠抑制制造成本、庫存成本。
(iii)并且,由于增強(qiáng)構(gòu)件的外徑朝向前端(越接近加固管的長(zhǎng)邊方向的中央)而變小,所以在確保長(zhǎng)度方向的各位置的強(qiáng)度后,能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化的促進(jìn)和外觀設(shè)計(jì)性的提高。
附圖說明
圖1是說明本發(fā)明實(shí)施方式1的支撐構(gòu)件的圖,(a)為側(cè)視圖,(b)為主要部分的側(cè)視的剖視圖。
圖2是說明提供給用于確認(rèn)本發(fā)明實(shí)施方式1的支撐構(gòu)件的性能的載荷試驗(yàn)的試驗(yàn)體的圖,是定義各部的長(zhǎng)度的側(cè)視的剖視圖。
圖3是說明提供給用于確認(rèn)作為比較構(gòu)件的以往的支撐構(gòu)件的性能的載荷試驗(yàn)的試驗(yàn)體的圖,是定義各部的長(zhǎng)度的側(cè)視的剖視圖。
圖4是表示用于確認(rèn)本發(fā)明實(shí)施方式1的支撐構(gòu)件的性能的載荷試驗(yàn)的結(jié)果的荷重-應(yīng)變曲線圖,(a)為試驗(yàn)體No.1,(b)為試驗(yàn)體No.2。
圖5是表示用于確認(rèn)作為比較構(gòu)件的以往的支撐構(gòu)件的性能的載荷試驗(yàn)的結(jié)果的荷重-應(yīng)變曲線圖。
圖6是說明本發(fā)明實(shí)施方式2的支撐構(gòu)件的圖,(a)為側(cè)視圖,(b)為主要部分的側(cè)視的剖視圖。
圖7是說明本發(fā)明實(shí)施方式3的支撐構(gòu)件的圖,(a)為側(cè)視圖,(b)為主要部分的側(cè)視的剖視圖。
具體實(shí)施方式
[實(shí)施方式1]
圖1是說明本發(fā)明實(shí)施方式1的支撐構(gòu)件的圖,(a)為側(cè)視圖,(b)為主要部分的側(cè)視的剖視圖。此外,各圖為示意地表示的圖,各部件的相對(duì)大小、板厚等不限定于圖示的尺寸。此外,將圖1中的左側(cè)稱為“長(zhǎng)度方向上的一方”,將右側(cè)稱為“長(zhǎng)度方向上的另一方”。
在圖1中,支撐構(gòu)件100具有:軸力構(gòu)件10;加固管20,供軸力構(gòu)件10貫通,包圍軸力構(gòu)件10并用于限制軸力構(gòu)件10的面外變形;管塞30,設(shè)置于軸力構(gòu)件10的長(zhǎng)度方向上的一方的端部11a和加固管20的長(zhǎng)度方向上的一方的端部21a;管塞連接叉40,以向與軸力構(gòu)件10和加固管20相反的方向突出的方式設(shè)置于管塞30,并成為用于設(shè)置于建筑結(jié)構(gòu)物(未圖示)的接頭;增強(qiáng)構(gòu)件50,設(shè)置于軸力構(gòu)件10的長(zhǎng)度方向上的另一方的端部11b;以及增強(qiáng)構(gòu)件連接叉60,以向與軸力構(gòu)件10相反的方向突出的方式設(shè)置于增強(qiáng)構(gòu)件50,并成為用于設(shè)置于建筑結(jié)構(gòu)物(未圖示)的接頭。
(軸力構(gòu)件)
軸力構(gòu)件10是長(zhǎng)條構(gòu)件,是剖面為圓形的鋼鐵制的棒材。而且,在長(zhǎng)度方向上的一方的端部11a形成有陽螺紋12a,在長(zhǎng)度方向上的另一方的端部11b形成有陽螺紋12b。此外,為了便于說明,示出了作為剖面為圓形的鋼鐵制棒材的軸力構(gòu)件10,但也可以是鋼管、將平板接合為剖面十字而成的部件等,不限定其剖面形狀。
此外,當(dāng)利用能夠塑性變形的材料來形成軸力構(gòu)件10時(shí),能夠得到更好的效果。另外,為了防止軸力構(gòu)件10的外周面與加固管20的內(nèi)周面滑動(dòng)時(shí)的異響的產(chǎn)生、由摩擦導(dǎo)致的軸力的過度上升,可以在軸力構(gòu)件10的外周面設(shè)置例如合成樹脂制的襯墊構(gòu)件。
(加固管)
加固管20是比軸力構(gòu)件10短的、剖面為圓形的鋼管,在長(zhǎng)度方向上的一方的端部21a形成有陽螺紋22a(在長(zhǎng)度方向上的另一方的端部21b不形成陽螺紋等)。
此外,可以將加固管20的剖面形狀設(shè)為四方形。
(管塞)
管塞30具有高度較低的圓筒部33,呈同心狀在一方的端面30a形成有陰螺紋34,在另一方的端面30b形成有陰螺紋32,以貫通中心的形態(tài)形成有陰螺紋31。
而且,軸力構(gòu)件10的陽螺紋12a與陰螺紋31螺紋配合,加固管20的陽螺紋22a與陰螺紋32螺紋配合,管塞連接叉40的陽螺紋43(后面將對(duì)其進(jìn)行說明)與陰螺紋34螺紋配合。
另外,在外周的接近另一方的端面30b的范圍內(nèi),形成有朝向另一方的端面30b而外徑變小的錐部30c,但也可以是,省略錐部30c的形成,與一方的端面30a同樣地,僅對(duì)角部進(jìn)行倒角。
(管塞連接叉)
管塞連接叉40是作為用于設(shè)置于建筑結(jié)構(gòu)物(未圖示)的接頭發(fā)揮功能的部件,并具有:圓盤狀部分41、設(shè)置于圓盤狀部分41的一方的端面的板狀部分42、貫通板狀部分42的安裝用孔44以及形成于圓盤狀部分41的外周的陽螺紋43。此時(shí),安裝用孔44的中心軸線與圓盤狀部分41的中心軸線垂直地交叉(不是指幾何學(xué)上正確地交叉,而是工業(yè)上交叉)。
此外,以上分別獨(dú)立制造管塞30和管塞連接叉40,且兩者利用螺紋連接一體化,但本發(fā)明不限定于此,兩者可以通過熱裝等機(jī)械接合或焊接等冶金接合而一體化,或者,兩者可以通過鑄造等從初始開始一體地制造。
(增強(qiáng)構(gòu)件)
增強(qiáng)構(gòu)件50具有筒狀部52和圓盤狀部分55,在圓盤狀部分55的另一方的端面50b形成有陰螺紋56,以貫通中心的形態(tài)形成有陰螺紋51。
而且,軸力構(gòu)件10的陽螺紋12b與陰螺紋51螺紋配合,增強(qiáng)構(gòu)件連接叉60的陽螺紋65(后面將對(duì)其進(jìn)行說明)與陰螺紋56螺紋配合。
并且,筒狀部52的內(nèi)徑在長(zhǎng)度方向上恒定,筒狀部52的中心軸線、陰螺紋51的中心軸線以及陰螺紋56的中心軸線一致,筒狀部52包圍加固管20的長(zhǎng)度方向上的另一方的端部21b(從端面20b起規(guī)定距離的范圍)(從加固管20的長(zhǎng)度方向上的另一方的端面20b起規(guī)定距離的范圍戳入筒狀部52)。
另外,在筒狀部52的外表面上形成有錐部50c,所述錐部50c的外徑越接近長(zhǎng)度方向上的一方的端面(與前端相同)50a而變得越小。因此,由于提供了平滑地增強(qiáng)加固管20的印象,外觀設(shè)計(jì)性提高。
(增強(qiáng)構(gòu)件連接叉)
增強(qiáng)構(gòu)件連接叉60與管塞連接叉40相同,是作為用于設(shè)置于建筑結(jié)構(gòu)物(未圖示)的接頭發(fā)揮功能的部件,并具有:圓盤狀部分61、設(shè)置于圓盤狀部分61的另一方的端面的板狀部分62、貫通板狀部分62的安裝用孔66以及形成于圓盤狀部分61的外周的陽螺紋65。此時(shí),安裝用孔66的中心線與陽螺紋65的中心線垂直地交叉(不是指幾何學(xué)上正確地交叉,而是以工業(yè)的精度交叉)。
此外,增強(qiáng)構(gòu)件連接叉60與管塞連接叉40形狀相同。
此外,以上分別獨(dú)立制造增強(qiáng)構(gòu)件50和增強(qiáng)構(gòu)件連接叉60,且兩者利用螺紋連接一體化,但本發(fā)明不限定于此,兩者可以通過熱裝等機(jī)械接合或焊接等冶金接合而一體化,或者,兩者可以通過鑄造等從初始開始一體地制造。
(作用效果)
支撐構(gòu)件100的加固管20的長(zhǎng)度方向上的一方的端部21a設(shè)置于管塞30,從加固管20的長(zhǎng)度方向上的另一方的端面20b起由增強(qiáng)構(gòu)件50的筒狀部52包圍規(guī)定范圍。即,由于筒狀部52包圍加固管20的外周,其厚度不受到限制,所以與以往的套筒(配置于軸力構(gòu)件與加固管的間隙)相比,由于能夠增大外徑(內(nèi)徑也相同)和壁厚,所以能夠提高剛性。此外,為了防止由于增強(qiáng)構(gòu)件連接叉60過大地旋轉(zhuǎn)變形并偏心而彎曲力矩較大地作用于加固管20,在由筒狀部52包圍的長(zhǎng)度lk、加固管20(與“壓曲限制構(gòu)件”相同)的外徑與增強(qiáng)構(gòu)件50的內(nèi)徑之差ek的關(guān)系中,優(yōu)選為ek/lk≤0.05。
這樣,由于從加固管20的長(zhǎng)度方向上的另一方的端面20b起規(guī)定范圍由剛性高的增強(qiáng)構(gòu)件50的筒狀部52限制了變形,所以抑制了軸力構(gòu)件10的壓曲的產(chǎn)生(對(duì)此,將另行詳細(xì)說明)。
另外,由于增強(qiáng)構(gòu)件50的外徑朝向長(zhǎng)度方向上的一方的端面50a(前端)(越接近加固管20的長(zhǎng)邊方向的中央)而變小,所以在確保長(zhǎng)度方向的各位置的強(qiáng)度后,能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化的促進(jìn)和外觀設(shè)計(jì)性的提高。
另外,由于軸力構(gòu)件10的兩端分別與管塞30和增強(qiáng)構(gòu)件50螺紋連接,所以通過將各自的螺紋設(shè)為反方向(例如,將陽螺紋12a和陰螺紋31設(shè)為右螺紋,將陽螺紋12b和陰螺紋51設(shè)為左螺紋),由于能夠調(diào)整安裝用孔44與安裝用孔66的距離,支撐構(gòu)件100的設(shè)置變?nèi)菀住?/p>
[表1]
(試驗(yàn)體)
圖2是說明提供給用于確認(rèn)本發(fā)明實(shí)施方式1的支撐構(gòu)件的性能的載荷試驗(yàn)的試驗(yàn)體的圖,是定義各部的長(zhǎng)度的側(cè)視的剖視圖。此外,省略了一部分標(biāo)號(hào)的記載。另外,在表1中示出了試驗(yàn)體(No.1、No.2)的各部的尺寸等。
在圖2中,關(guān)于試驗(yàn)體No.1和試驗(yàn)體No.2,將軸力構(gòu)件10的外徑稱為“DS”。此外,將軸力構(gòu)件10的屈服點(diǎn)稱為“σy”,軸力構(gòu)件10的截面積與屈服點(diǎn)σy之積稱為“Ny”。
將加固管20(與“壓曲限制構(gòu)件”相同)的外徑稱為“DB”,將壁厚稱為“tB”,將加固管20的長(zhǎng)度方向上的另一方的端面20b與增強(qiáng)構(gòu)件連接叉60的安裝用孔66的中心的距離稱為“l(fā)c”,將加固管20的長(zhǎng)度方向上的另一方的端面20b與增強(qiáng)構(gòu)件50的長(zhǎng)度方向上的一方的端面50a的距離稱為“l(fā)k”。此外,lk如前述。
另外,將管塞連接叉40的安裝用孔44的中心與管塞30的另一方的端面30b的距離稱為“FlJ”,將管塞30的另一方的端面30b與增強(qiáng)構(gòu)件50的一方的端面50a的距離稱為“l(fā)B”,將增強(qiáng)構(gòu)件50的一方的端面50a與增強(qiáng)構(gòu)件連接叉60的安裝用孔66的距離稱為“MlJ”。
另外,將管塞連接叉40的安裝用孔44的中心與增強(qiáng)構(gòu)件連接叉60的安裝用孔66的中心的距離稱為“l(fā)”。
并且,將軸力構(gòu)件10的外徑與加固管20(與“壓曲限制構(gòu)件”相同)的內(nèi)徑之差稱為“eS”,將加固管20(與“壓曲限制構(gòu)件”相同)的外徑與增強(qiáng)構(gòu)件50的內(nèi)徑之差稱為“ek”。此外,ek如前述。
并且,將增強(qiáng)構(gòu)件50的長(zhǎng)度方向上的一方的端面50a(前端)的壁厚稱為“tK”。
[表2]
(比較構(gòu)件)
圖3是說明提供給用于確認(rèn)作為比較構(gòu)件的以往的支撐構(gòu)件的性能的載荷試驗(yàn)的試驗(yàn)體的圖,是定義各部的長(zhǎng)度的側(cè)視的剖視圖。另外,在表2中示出了比較構(gòu)件(No.3)的各部的尺寸等。
在圖3中,關(guān)于比較構(gòu)件(No.3)900,將軸力構(gòu)件910的外徑稱為“DS”,將加固管920(與“壓曲限制構(gòu)件”相同)的外徑稱為“DB”,將壁厚稱為“tB”。而且,將軸力構(gòu)件910的屈服點(diǎn)稱為“σy”,軸力構(gòu)件10的截面積與屈服點(diǎn)σy之積稱為“Ny”。
此外,在軸力構(gòu)件910的端部911a、911b(形成有陽螺紋912a、912b),設(shè)置有一體型連接叉940、960(形成有陰螺紋941、961),一方的一體型連接叉940的連接用孔944的中心與另一方的一體型連接叉960的連接用孔966的中心的距離稱為“l(fā)”。
并且,軸力構(gòu)件910的一方的端部911a(形成有陽螺紋912a)與加固管920的一方的端部921a(形成有陰螺紋922a)利用管塞930(形成有陰螺紋931、陽螺紋932)連接。
并且,在軸力構(gòu)件910的接近另一方的端部911b的位置,設(shè)置有筒狀的套筒970,套筒970從加固管920的另一方的端面920b起向加固管920內(nèi)戳入距離“L”。此時(shí),將套筒970的外徑與加固管920的另一方的端部921b的內(nèi)徑之差稱為“eS”。
(截面二次力矩(area moment of inertia))
根據(jù)以上說明,由于試驗(yàn)體No.2中的增強(qiáng)構(gòu)件50的內(nèi)徑為“114.3+4.0=118.3(mm)”,外徑為“118.3+2×12=142.3(mm)”以上,所以截面二次力矩為“10百萬(mm4)”以上。
另一方面,由于作為比較構(gòu)件的試驗(yàn)體No.3中的套筒970的內(nèi)徑為“46.0(mm)”,外徑為“114.3-2×25=64.3(mm)”以下,所以截面二次力矩為“0.62百萬(mm4)”以下。
即,本發(fā)明的增強(qiáng)構(gòu)件50的截面二次力矩具有作為比較構(gòu)件的以往的套筒970的截面二次力矩的約17倍這樣高(大)的值,該高剛性的增強(qiáng)構(gòu)件50抑制了加固管20的面外變形。
(載荷試驗(yàn)(Cyclic loading test))
圖4是表示用于確認(rèn)本發(fā)明實(shí)施方式1的支撐構(gòu)件的性能的載荷試驗(yàn)的結(jié)果的荷重-應(yīng)變曲線圖,(a)為試驗(yàn)體No.1,(b)為試驗(yàn)體No.2。載荷試驗(yàn)是交替地反復(fù)賦予軸力構(gòu)件10的壓縮和拉伸的交變載荷。
在圖4的(a)中,首先,將軸力構(gòu)件10壓縮0.25%(將管塞連接叉40的安裝用孔44的中心與增強(qiáng)構(gòu)件連接叉60的安裝用孔66的中心的“距離l”縮小6.25mm)。此時(shí),壓縮荷重和壓縮應(yīng)變表示在第一象限中。接著,將軸力構(gòu)件10拉伸0.25%(使距離l伸長(zhǎng)6.25mm)。此時(shí),拉伸荷重和拉伸應(yīng)變表示在第三象限中。
進(jìn)一步,將軸力構(gòu)件10壓縮0.5%(使距離l縮小12.5mm),接著,將軸力構(gòu)件10拉伸0.5%(使距離l伸長(zhǎng)12.5mm)。
進(jìn)一步,把將軸力構(gòu)件10壓縮1.0%(使距離l縮小25mm),接著,將軸力構(gòu)件10拉伸1.0%(使距離l伸長(zhǎng)25mm)的載荷作為一個(gè)循環(huán),并使其反復(fù)5次。
然后,最后,把將軸力構(gòu)件10壓縮2.0%(使距離l縮小50mm),接著,將軸力構(gòu)件10拉伸2.0%(使距離l伸長(zhǎng)50mm)的載荷作為一個(gè)循環(huán)(以下稱為“最終循環(huán)”),并使其反復(fù)直到軸力構(gòu)件10壓曲或斷裂。
這樣,試驗(yàn)體No.1反復(fù)3次最終循環(huán),在第四次拉伸時(shí),軸力構(gòu)件10斷裂。
在圖4的(b)中,與試驗(yàn)體No.1同樣地,試驗(yàn)體No.2反復(fù)3次最終循環(huán),在第四次拉伸時(shí),軸力構(gòu)件10斷裂。
即,由于試驗(yàn)體No.1和試驗(yàn)體No.2的軸力構(gòu)件10均沒有壓曲,所以表示軸力構(gòu)件10的面外變形受到加固管20和增強(qiáng)構(gòu)件50限制。
圖5是表示用于確認(rèn)作為比較構(gòu)件的以往的支撐構(gòu)件的性能的載荷試驗(yàn)的結(jié)果的荷重-應(yīng)變曲線圖。與試驗(yàn)體No.1、No.2相同,載荷試驗(yàn)是交替地反復(fù)賦予軸力構(gòu)件10的壓縮和拉伸的交變載荷。
在圖5中,試驗(yàn)體No.3在循環(huán)一次0.1%的壓縮和拉伸、循環(huán)兩次0.25%的壓縮和拉伸以及循環(huán)兩次0.5%的壓縮和拉伸的載荷之后,在壓縮1.0%時(shí),軸力構(gòu)件910壓曲。
因此,已確認(rèn)的是,本發(fā)明的增強(qiáng)構(gòu)件50與以往的支撐構(gòu)件900的套筒970相比,也是彎曲耐力高(大)的支撐構(gòu)件。
[實(shí)施方式2]
圖6是說明本發(fā)明實(shí)施方式2的支撐構(gòu)件的圖,(a)為側(cè)視圖,(b)為主要部分的側(cè)視的剖視圖。此外,對(duì)與實(shí)施方式1相同的部分或相當(dāng)?shù)牟糠仲x予相同的標(biāo)號(hào),并省略一部分說明。各部件的相對(duì)大小、板厚等不限定于圖示的尺寸。
在圖6中,支撐構(gòu)件200具有:軸力構(gòu)件10;加固管20,供軸力構(gòu)件10貫通,包圍軸力構(gòu)件10并用于限制軸力構(gòu)件10的面外變形;管塞230,設(shè)置于軸力構(gòu)件10的長(zhǎng)度方向上的一方的端部11a和加固管20的長(zhǎng)度方向上的一方的端部21a;管塞連接叉40,以向與軸力構(gòu)件10和加固管20相反的方向突出的方式設(shè)置于管塞230,并成為用于設(shè)置于建筑結(jié)構(gòu)物(未圖示)的接頭;增強(qiáng)構(gòu)件250,設(shè)置于軸力構(gòu)件10的長(zhǎng)度方向上的另一方的端部11b;以及增強(qiáng)構(gòu)件連接叉60,以向與軸力構(gòu)件10相反的方向突出的方式設(shè)置于增強(qiáng)構(gòu)件250,并成為用于設(shè)置于建筑結(jié)構(gòu)物(未圖示)的接頭。
即,在支撐構(gòu)件200的管塞230和增強(qiáng)構(gòu)件250上,不形成分別形成于支撐構(gòu)件100(實(shí)施方式1)的管塞30的外表面和增強(qiáng)構(gòu)件50的外表面上的錐部30c和錐部50c。而且,除了該點(diǎn),支撐構(gòu)件200與支撐構(gòu)件100相同。
因此,支撐構(gòu)件200與支撐構(gòu)件100相同,由于利用增強(qiáng)構(gòu)件250增強(qiáng)的加固管20限制軸力構(gòu)件10的面外變形,所以彎曲耐力變高(大),并且制造成本變廉價(jià)。
即,在分別鑄造管塞230和增強(qiáng)構(gòu)件250的情況下,模具變簡(jiǎn)單。另外,能夠通過鋼管彼此的焊接接合、鋼管與圓板(或形成有中心孔的圓盤)的焊接接合來廉價(jià)地制造。
[實(shí)施方式3]
圖7是說明本發(fā)明實(shí)施方式3的支撐構(gòu)件的圖,(a)為側(cè)視圖,(b)為主要部分的側(cè)視的剖視圖。此外,對(duì)與實(shí)施方式1相同的部分或相當(dāng)?shù)牟糠仲x予相同的標(biāo)號(hào),并省略一部分說明。各部件的相對(duì)大小、板厚等不限定于圖示的尺寸。
在圖7中,支撐構(gòu)件300具有:軸力構(gòu)件10;加固管20,供軸力構(gòu)件10貫通,包圍軸力構(gòu)件10并用于限制軸力構(gòu)件10的面外變形;一方側(cè)增強(qiáng)構(gòu)件350a,設(shè)置于軸力構(gòu)件10的長(zhǎng)度方向上的一方的端部11a和加固管20的長(zhǎng)度方向上的一方的端部21a;增強(qiáng)構(gòu)件連接叉60,以向與軸力構(gòu)件10和加固管20相反的方向突出的方式設(shè)置于一方側(cè)增強(qiáng)構(gòu)件350a,并成為用于設(shè)置于建筑結(jié)構(gòu)物(未圖示)的接頭;另一方側(cè)增強(qiáng)構(gòu)件350b,設(shè)置于軸力構(gòu)件10的長(zhǎng)度方向上的另一方的端部11b和加固管20的長(zhǎng)度方向上的另一方的端部21b;以及增強(qiáng)構(gòu)件連接叉60,以向與軸力構(gòu)件10和加固管20相反的方向突出的方式設(shè)置于另一方側(cè)增強(qiáng)構(gòu)件350b,并成為用于設(shè)置于建筑結(jié)構(gòu)物(未圖示)的接頭。
即,支撐構(gòu)件300具有一方側(cè)增強(qiáng)構(gòu)件350a來取代支撐構(gòu)件100(實(shí)施方式1)的管塞30,一方側(cè)增強(qiáng)構(gòu)件350a和另一方側(cè)增強(qiáng)構(gòu)件350b與增強(qiáng)構(gòu)件50相同。
因此,與利用另一方側(cè)增強(qiáng)構(gòu)件350b增強(qiáng)的另一方的端部21b同樣地,加固管20的一方的端部21a利用一方側(cè)增強(qiáng)構(gòu)件350a增強(qiáng)。而且,除了該點(diǎn),支撐構(gòu)件300與支撐構(gòu)件100相同。
因此,由于支撐構(gòu)件300的利用一方側(cè)增強(qiáng)構(gòu)件350a和另一方側(cè)增強(qiáng)構(gòu)件350b增強(qiáng)的加固管20限制軸力構(gòu)件10的面外變形,所以彎曲耐力變高(大),并且制造成本變廉價(jià)。
即,由于無需制造管塞30,所以不需要用于鑄造管塞30的模具,并且構(gòu)成支撐構(gòu)件300的部件的種類變少,所以庫存管理變?nèi)菀住?/p>
此外,支撐構(gòu)件300具有一對(duì)增強(qiáng)構(gòu)件50,但也可以具有一對(duì)增強(qiáng)構(gòu)件250來取代增強(qiáng)構(gòu)件50。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
根據(jù)本發(fā)明,由于能夠用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)得到彎曲耐力高(大)的支撐構(gòu)件,也能夠應(yīng)用于具有各種形態(tài)的剖面形狀的軸力構(gòu)件,所以能夠廣泛地利用作為能夠應(yīng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)物的各種要求的各種支撐構(gòu)件。
附圖標(biāo)記的說明
10 軸力構(gòu)件
11a 一方的端部
11b 另一方的端部
12a 陽螺紋
12b 陽螺紋
20 加固管
20b 另一方的端面
21a 一方的端部
21b 另一方的端部
22a 陽螺紋
30 管塞
30a 一方的端面
30b 另一方的端面
30c 錐部
31 陰螺紋
32 陰螺紋
33 圓筒部
34 陰螺紋
40 管塞連接叉
41 圓盤狀部分
42 板狀部分
43 陽螺紋
44 安裝用孔
50 增強(qiáng)構(gòu)件
50a 一方的端面(前端)
50b 另一方的端面
50c 錐部
51 陰螺紋
52 筒狀部
55 圓盤狀部分
56 陰螺紋
60 增強(qiáng)構(gòu)件連接叉
61 圓盤狀部分
62 板狀部分
65 陽螺紋
66 安裝用孔
100 支撐構(gòu)件(實(shí)施方式1)
200 支撐構(gòu)件(實(shí)施方式2)
230 管塞
250 增強(qiáng)構(gòu)件
300 支撐構(gòu)件(實(shí)施方式3)
350a 一方側(cè)增強(qiáng)構(gòu)件
350b 另一方側(cè)增強(qiáng)構(gòu)件
900 支撐構(gòu)件(比較構(gòu)件)
910 軸力構(gòu)件
911a 端部
911b 端部
912a 陽螺紋
912b 陽螺紋
920 加固管
920b 端面
921a 端部
921b 端部
922a 陰螺紋
922b 內(nèi)表面
930 管塞
931 陰螺紋
932 陽螺紋
940 一體型連接叉
941 陰螺紋
944 連接用孔
960 一體型連接叉
961 陰螺紋
966 連接用孔
970 套筒