座屈拘束ブレースは従来の斜めブレースの代わりに使用できますか?

新しい建物または耐震改修プロジェクトで横ブレースのオプションを検討している構造エンジニアは、常に実用的な比較に直面しています。 座屈拘束ブレース 実際に、プロジェクト全体で従来の斜めの鋼製ブレースを置き換えるのがよいでしょうか、それとも延性の需要がある特定のベイにのみ使用するほうが合理的でしょうか?このカテゴリを提供する請負業者や製造業者は、その答えが剛性目標、建築上の制約、およびプロジェクトの改修予算と新築の柔軟性とのバランスにどのように依存するかに依存することがますます多くなってきています。

改修用途と新築の比較

耐震改修プロジェクトには、既存の建物の基礎、間取り、占有スペースのすべてが請負業者が新しい筋交いを物理的に設置できる場所が制限されるため、新築ではめったに直面しない明確な一連の制約が生じます。座屈抑制ブレーススーツは、そのコンパクトな断面が従来のブレースフレームに必要な広い設置面積を必要とせずに既存のベイに適合するため、改修作業に特に適しており、エンジニアは既存のテナントを移転したり、大規模な構造解体を必要としたりすることなく、大幅な横方向の容量を追加できます。

新しい構造により設計の自由度が高まり、ゼロアッププロジェクトのエンジニアは、初期の横方向システムにブレースの安定したヒステリシス挙動を組み込むことで、同等の延性を達成するように設計された従来のモーメントフレームと比較して、必要な総鋼材トン数が削減されるため、改修のみのソリューションとして扱うのではなく、設計の初期段階から座屈拘束ブレースシステムを指定することが増えています。

接続の詳細とインストール

各ブレース端の接続設計により、荷重がフレームからコアにどのように効果的に伝達されるかが決まり、設置作業員は、従来のガセット プレート接続で一般に要求されるよりも、ボルトのトルクとピンの位置合わせに関する厳しい公差要件に従うことが増えています。あ 座屈拘束ブレース 設置中に接続がわずかでもずれると、コアが対応するように設計されていない偏心荷重が発生する可能性があるため、製造業者は、組立中の現場での位置合わせエラーを減らすために、事前に取り付けられ、一致マークが付けられた接続ハードウェアを備えたブレースを出荷することが増えています。

このタイプのブレースでは、従来の鋼製部材よりも組立順序が重要になります。これは、鉛直の外に設置されたブレースや、建設残留応力下で設置されたブレースは、意図しない予荷重がかかり、降伏挙動が元の解析で使用された設計の想定からずれる可能性があるためです。

地震後の点検と交換可能性

技術者がこのブレース カテゴリについて挙げる利点の 1 つは、重大な地震イベント中ではなくその後に何が起こるかに重点を置いています。制御された予測可能な方法で降伏するように設計されたスチールコアブレースは、構造ベイ全体に予測不可能な損傷を分散させるのではなく、交換可能なコア内部に損傷を集中させます。これにより、検査チームは、隠れた損傷についてフレーム全体を評価するのではなく、地震後の残留コア変形を評価し、個々のブレースを交換できます。

この交換可能性は、病院、緊急手術センター、および大地震直後に機能を維持すると予想されるその他の施設にとって非常に重要です。損傷した従来のブレースでは、占有者が安全に建物に再居住できるようになる前に広範な構造評価が必要になることが多い一方で、このシステムの降伏したコアは比較的限られたダウンタイムで交換できる場合があるためです。

従来システムとの剛性比較

高層構造物の上層階でのドリフト制御により、技術者はより剛性の高い横システムを求めるようになり、座屈拘束ブレースは、従来のブレースが圧縮下で座屈すると失われる、繰り返しの荷重サイクル全体にわたる予測可能な剛性寄与を提供します。このサイクル全体にわたる安定性により、エンジニアは、ブレースの完全な交換を引き起こすには至らない中程度の地震イベント後の潜在的な強度低下を考慮するのではなく、設計の耐用年数を通じてより一貫した剛性の仮定に依存することができます。

このシステムを免震または粘性ダンパーの代替案と比較することには、完全に個別のエンジニアリング トレードオフが伴います。免震システムは、鋼材の降伏によってエネルギーを散逸させるのではなく、構造を地面の動きから切り離すことで、建物の応答に異なる方法で対処するためです。プロジェクト チームは、デフォルトで 1 つのシステム タイプに固執するのではなく、初期設計時に 3 つのアプローチすべてを一緒に評価することが増えています。

調達とプロジェクトの文書化

このカテゴリ内で作業する耐震ベアリングでは、接続公差、設置ガイダンス、事後検査手順を文書化しています。 座屈拘束ブレース ラインナップは、構造エンジニアや請負業者に、初期設置と改修プログラムおよび新築プログラムの両方にわたる長期耐用性計画の両方の参考資料を提供します。