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TWI615535B - 補強構件 - Google Patents

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TWI615535B
TWI615535B TW104115816A TW104115816A TWI615535B TW I615535 B TWI615535 B TW I615535B TW 104115816 A TW104115816 A TW 104115816A TW 104115816 A TW104115816 A TW 104115816A TW I615535 B TWI615535 B TW I615535B
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TW
Taiwan
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reinforcing
axial force
force member
longitudinal direction
tube
Prior art date
Application number
TW104115816A
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English (en)
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TW201600691A (zh
Inventor
Tomohiro Kinoshita
Takumi Ishii
Kazuaki Miyagawa
Mitsutoshi Yoshinaga
Wataru Kitamura
Original Assignee
Jfe Steel Corp
Jfe Civil Eng & Construction Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Jfe Steel Corp, Jfe Civil Eng & Construction Corporation filed Critical Jfe Steel Corp
Publication of TW201600691A publication Critical patent/TW201600691A/zh
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Abstract

補強構件包括：軸向力構件，可進行塑性變形；加強管，軸向力構件所貫穿，用以對軸向力構件的面外變形進行限制；卡口，設置有軸向力構件的長度方向上的一個端部及加強管的長度方向上的一個端部；卡口U形夾，以朝向與軸向力構件及加強管相反的方向突出的方式而設置於卡口；強化材料，設置有軸向力構件的長度方向上的另一個端部；以及強化材料U形夾，以朝向與軸向力構件相反的方向突出的方式而設置於強化材料；且強化材料包圍自加強管的長度方向上的另一個端面算起的規定的範圍。

Description

補強構件
本發明是有關於一種補強構件，特別是有關於一種包括對地震產生時的地震能量進行吸收的軸向力構件、以及對所述軸向力構件進行加強的加強管的補強構件。
先前，設置於建築構造物上、用以應對地震產生的補強構件包括對地震能量進行吸收的軸向力構件、以及當壓縮力在軸向力構件的長度方向上起作用時對面外(與長度方向垂直的方向)的撓曲進行限制的加強材料，在壓縮軸向力起作用時亦防止軸向力構件的整體挫屈(buckle)的產生或使產生時間延遲，從而產生穩定的軸向變形，增大地震能量的吸收能力。
並且，專利申請人已揭示一種補強構件，可排除用以將軸向力構件及加強材料配置成規定形態的焊接作業或在軸向力構件與加強材料之間填塞砂漿(mortar)的作業，而容易地進行製造，並且可防止重量的增加(例如，參照專利文獻1)。
[現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2013-112949號公報(第4-5頁，圖1)
所述專利文獻1所揭示的補強構件是在貫穿加強管的由條鋼構成的軸向力構件的兩端分別螺紋連接著U形夾(clevis)。而且，經由與加強管及軸向力構件分別螺合的止動環，加強管的一個端部螺紋固定於軸向力構件的一個端部。另一方面，在軸向力構件的另一個端部，螺紋固定有由鋼管構成的套筒(sleeve)，套筒的長度方向上的大致一半侵入至加強管內，剩餘的大致一半自加強管露出。此時，在套筒的外周與加強管的內周之間，形成有規定大小的間隙。因此，所述補強構件獲得如下顯著的效果：可不進行焊接作業而使軸向力構件相對於加強管配置於規定的位置，並且可排除在軸向力構件與加強材料之間填塞砂漿的作業。
但是，套筒的壁厚需要小於加強材料的內徑與軸向力構件的外徑之差的一半，另一方面，加強材料的內表面較佳為位於與軸向力構件的外表面相近的位置，以便發揮加強性能。
因此，套筒的壁厚自身具有限度，藉由所述限度，當套筒的彎曲耐力小時，有可能在套筒的自加強管露出的範圍內因彎曲而產生屈服。如此一來，在加強管的另一個端面與螺紋固定於軸向力構件的另一個端部的U形夾的端部之間，由於原本沒有加強管，且套筒亦已屈服，故而在其間，軸向力構件有可能產生挫屈。
因此，需要一種藉由替代套筒的機構來提高(大的)彎曲耐力的補強構件。
本發明是因應所述需要而成，目的在於提供一種彎曲耐 力高的(大的)補強構件。
(1)本發明的補強構件的特徵在於包括：軸向力構件；加強管，所述軸向力構件所貫穿，用以對所述軸向力構件的面外變形進行限制；卡口，設置有所述軸向力構件的長度方向上的一個端部及所述加強管的長度方向上的一個端部；卡口U形夾(clevis)，以朝向與所述軸向力構件及所述加強管相反的方向突出的方式而設置於所述卡口，成為用以設置於建築構造物上的接口；強化材料，設置有所述軸向力構件的長度方向上的另一個端部；以及強化材料U形夾，以朝向與所述軸向力構件相反的方向突出的方式而設置於所述強化材料，成為用以設置於建築構造物上的接口；且所述強化材料包圍自所述加強管的長度方向上的另一個端面算起的規定的範圍。
(2)又，其特徵在於包括：軸向力構件；加強管，所述軸向力構件所貫穿，用以對所述軸向力構件的面外變形進行限制； 強化材料，分別設置於所述軸向力構件的長度方向上的兩端；以及強化材料U形夾，以朝向與所述軸向力構件相反的方向突出的方式而分別設置於各個所述強化材料上，成為用以設置於建築構造物上的接口；且所述強化材料分別包圍自所述加強管的長度方向上的端部算起的規定的範圍。
(3)此外，如所述(1)或所述(2)，其特徵在於：所述強化材料的包圍所述加強管的範圍的內徑在長度方向上為固定，所述範圍的外徑越接近於所述加強管的長度方向上的中央越變小。
(i)本發明的補強構件是將加強管的長度方向上的一個端部設置於卡口，自加強管的長度方向上的另一個端面算起的規定的範圍由強化材料所包圍。即，強化材料是包圍加強管的外周的構件，而並未對其厚度進行限制，因此與現有的套筒(配置於軸向力構件與加強管的間隙)相比，可增大外徑(內徑亦同)及壁厚，故而可提高剛性。
此時，自加強管的長度方向上的另一個端面算起的規定的範圍是藉由剛性高的強化材料來限制變形，因此軸向力構件的挫屈的產生得以抑制，故而可成為彎曲耐力高的(大的)補強構件。
(ii)又，當自加強管的長度方向上的兩個端部算起的規定的範圍分別由強化材料所包圍時，可獲得所述效果，並且由於不 需要卡口，故可減少零件的種類，從而可對製造成本或庫存成本進行抑制。
(iii)此外，強化材料的外徑越朝向前端(越接近於加強管的長度方向上的中央)越變小，因此可確保長度方向上的各位置的強度，而且促進重量的減輕以及使設計性提高。
10‧‧‧軸向力構件
11a‧‧‧一個端部
11b‧‧‧另一個端部
12a‧‧‧公螺紋
12b‧‧‧公螺紋
20‧‧‧加強管
20b‧‧‧另一個端面
21a‧‧‧一個端部
21b‧‧‧另一個端部
22a‧‧‧公螺紋
30‧‧‧卡口
30a‧‧‧一個端面
30b‧‧‧另一個端面
30c‧‧‧錐形部
31‧‧‧母螺紋
32‧‧‧母螺紋
33‧‧‧圓筒部
34‧‧‧母螺紋
40‧‧‧卡口U形夾
41‧‧‧圓盤狀部分
42‧‧‧板狀部分
43‧‧‧公螺紋
44‧‧‧安裝用孔
50‧‧‧強化材料
50a‧‧‧一個端面(前端)
50b‧‧‧另一個端面
50c‧‧‧錐形部
51‧‧‧母螺紋
52‧‧‧筒狀部
55‧‧‧圓盤狀部分
56‧‧‧母螺紋
60‧‧‧強化材料U形夾
61‧‧‧圓盤狀部分
62‧‧‧板狀部分
65‧‧‧公螺紋
66‧‧‧安裝用孔
100‧‧‧補強構件(實施形態1)
200‧‧‧補強構件(實施形態2)
230‧‧‧卡口
250‧‧‧強化材料
300‧‧‧補強構件(實施形態3)
350a‧‧‧一側強化材料
350b‧‧‧另一側強化材料
900‧‧‧補強構件(比較材料)
910‧‧‧軸向力構件
911a‧‧‧端部
911b‧‧‧端部
912a‧‧‧公螺紋
912b‧‧‧公螺紋
920‧‧‧加強管
920b‧‧‧端面
921a‧‧‧端部
921b‧‧‧端部
922a‧‧‧母螺紋
922b‧‧‧內表面
930‧‧‧卡口
931‧‧‧母螺紋
932‧‧‧公螺紋
940‧‧‧一體型U形夾
941‧‧‧母螺紋
944‧‧‧連接用孔
960‧‧‧一體型U形夾
961‧‧‧母螺紋
966‧‧‧連接用孔
970‧‧‧套筒
DB‧‧‧加強管的外徑
Ds‧‧‧軸向力構件的外徑
ek/2‧‧‧加強管的外徑與強化材料50的內徑的差的一半
es/2‧‧‧軸向力構件的外徑與加強管的內徑的差的一半
FlJ‧‧‧卡口U形夾的安裝用孔的中心與卡口的另一個端面的距離
l‧‧‧距離
L‧‧‧距離
lB‧‧‧卡口的另一個端面與強化材料的一個端面的距離
lc‧‧‧加強管的長度方向上的另一個端面與強化材料U形夾的安裝用孔的中心的距離
lk‧‧‧由筒狀部包圍的長度(加強管的長度方向上的另一個端面與強化材料的長度方向上的一個端面的距離)
MlJ‧‧‧強化材料的一個端面與強化材料U形夾的安裝用孔的距離
Ny‧‧‧軸向力構件的剖面積與屈服點的積
tB‧‧‧加強管的壁厚
tK‧‧‧強化材料的長度方向上的一個端面(前端)上的壁厚
圖1(a)及圖1(b)是說明本發明的實施形態1的補強構件的圖，圖1(a)是側視圖，圖1(b)是主要部分的側視剖面圖。
圖2是本發明的實施形態1中對供用於確認補強構件的性能的負載試驗的試驗體進行說明的圖，且是對各部分的長度進行定義的側視剖面圖。
圖3是對供用於確認比較材料、即現有補強構件的性能的負載試驗的試驗體進行說明的圖，且是對各部分的長度進行定義的側視剖面圖。
圖4(a)及圖4(b)是表示用以對本發明的實施形態1的補強構件的性能進行確認的負載試驗的結果的荷重-應變線圖，圖4(a)是試驗體1號，圖4(b)是試驗體2號。
圖5是表示用以對作為比較材料的現有補強構件的性能進行確認的負載試驗的結果的荷重-應變線圖。
圖6(a)及圖6(b)是說明本發明的實施形態2的補強構件的圖，圖6(a)是側視圖，圖6(b)是主要部分的側視剖面圖。
圖7(a)及圖7(b)是說明本發明的實施形態3的補強構件的圖，圖7(a)是側視圖，圖7(b)是主要部分的側視剖面圖。
[實施形態1]
圖1(a)及圖1(b)是說明本發明的實施形態1的補強構件的圖，圖1(a)是側視圖，圖1(b)是主要部分的側視剖面圖。再者，各圖是示意性地進行表示的圖，各構件的相對大小或板厚等並不限定於所圖示的尺寸。再者，將圖1(a)及圖1(b)中的左側稱為「長度方向上的一個」，將右側稱為「長度方向上的另一個」。
在圖1(a)及圖1(b)中，補強構件100包括：軸向力構件10；加強管20，軸向力構件10所貫穿，用以包圍軸向力構件10而對軸向力構件10的面外變形進行限制；卡口30，設置有軸向力構件10的長度方向上的一個端部11a及加強管20的長度方向上的一個端部21a；卡口U形夾40，以朝向與軸向力構件10及加強管20相反的方向突出的方式而設置於卡口30，成為用以設置於建築構造物(未圖示)上的接口；強化材料50，設置有軸向力構件10的長度方向上的另一個端部11b；以及強化材料U形夾60，以朝向與軸向力構件10相反的方向突出的方式而設置於強化材料50，成為用以設置於建築構造物(未圖示)上的接口。
(軸向力構件)
軸向力構件10為長條材料，是剖面為圓形的鋼鐵製的桿狀材 料。而且，在長度方向上的一個端部11a形成有公螺紋12a，在長度方向上的另一個端部11b形成有公螺紋12b。再者，為了便於說明，表示作為剖面為圓形的鋼鐵製的桿狀材料的軸向力構件10，但對其剖面形狀並不加以限定，例如為將鋼管或平板以剖面呈十字狀加以接合的形狀等。
再者，當藉由可塑性變形的材料來形成軸向力構件10時，可獲得更高的效果。並且，為了防止軸向力構件10的外周面與加強管20的內周面進行滑動時的異常音的產生以及由摩擦所引起的軸向力的過分上升，亦可在軸向力構件10的外周面例如設置合成樹脂製的襯墊(liner)材料。
(加強管)
加強管20是短於軸向力構件10的剖面為圓形的鋼管，在長度方向上的一個端部21a形成有公螺紋22a(在長度方向上的另一個端部21b未形成公螺紋等)。
再者，亦可將加強管20的剖面形狀設為四邊形。
(卡口)
卡口30具有高度低的圓筒部33，呈同心狀地分別在一個端面30a形成有母螺紋34，在另一個端面30b形成有母螺紋32，且以貫穿中心的形態形成有母螺紋31。
而且，軸向力構件10的公螺紋12a螺合於母螺紋31，加強管20的公螺紋22a螺合於母螺紋32，卡口U形夾40的公螺紋43(關於該點將在後文描述)螺合於母螺紋34。
又，在接近於外周的另一個端面30b的範圍內，形成有越朝向另一個端面30b外徑越變小的錐形(taper)部30c，但亦可省略錐形部30c的形成，而與一個端面30a同樣地，只是對角部進行倒角加工。
(卡口U形夾)
卡口U形夾40是作為用以設置於建築構造物(未圖示)上的接口而發揮作用，包括圓盤狀部分41、設置於圓盤狀部分41的一個端面的板狀部分42、貫穿板狀部分42的安裝用孔44、以及形成於圓盤狀部分41的外周的公螺紋43。此時，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(並非指在幾何學上準確地交叉，而是在工業上進行交叉)。
再者，以上是將卡口30與卡口U形夾40分別個別地加以製造，且藉由螺紋連接而將兩者加以一體化，但本發明並不限定於此，亦可藉由燒嵌等機械接合或焊接等冶金接合來將兩者加以一體化，或者，亦可藉由澆鑄等而將兩者自一開始即製造成一體。
(強化材料)
強化材料50包括筒狀部52及圓盤狀部分55，在圓盤狀部分55的另一個端面50b形成有母螺紋56，且以貫穿中心的形態形成有母螺紋51。
而且，軸向力構件10的公螺紋12b螺合於母螺紋51，強化材料U形夾60的公螺紋65(關於該點將在後文描述)螺合於母螺紋56。
此外，筒狀部52的內徑在長度方向上為固定，筒狀部52的中心軸、母螺紋51的中心軸及母螺紋56的中心軸相一致，筒狀部52包圍著加強管20的長度方向上的另一個端部21b(自端面20b算起的規定距離的範圍)(自加強管20的長度方向上的另一個端面20b算起規定距離的範圍侵入至筒狀部52)。
又，在筒狀部52的外表面上，形成有越接近於長度方向的一個端面(與前端相同)50a外徑越變小的錐形部50c。因此，賦予了使加強管20的光滑性得到強化的印象，故而設計性得到提高。
(強化材料U形夾)
強化材料U形夾60與卡口U形夾40相同，作為用以設置於建築構造物(未圖示)上的接口而發揮作用，包括圓盤狀部分61、設置於圓盤狀部分61的另一個端面的板狀部分62、貫穿板狀部分62的安裝用孔66、以及形成於圓盤狀部分61的外周的公螺紋65。此時，安裝用孔66的中心線與公螺紋65的中心線垂直地交叉(並非指在幾何學上準確地交叉，而是以工業上的精度進行交叉)。
再者，強化材料U形夾60具有與卡口U形夾40相同的形狀。
再者，以上是對強化材料50與強化材料U形夾60分別個別地加以製造，且藉由螺紋連接而將兩者加以一體化，但本發明並不限定於此，亦可藉由燒嵌等機械接合或焊接等冶金接合來將兩者加以一體化，或者，亦可藉由澆鑄等而將兩者自一開始即製造成一體。
(作用效果)
補強構件100是將加強管20的長度方向上的一個端部21a設置於卡口30，且自加強管20的長度方向上的另一個端部20b算起的規定的範圍由強化材料50的筒狀部52所包圍。即，筒狀部52是包圍加強管20的外周的構件，而並未對其厚度進行限制，故而與現有的套筒(配置於軸向力構件與加強管的間隙)相比，可增大外徑(內徑亦同)及壁厚，因此可提高剛性。再者，為了防止因強化材料U形夾60過分地旋轉變形而發生偏心(eccentricity)，而導致彎曲力矩大幅度作用至加強管20，理想的是由筒狀部52包圍的長度lk就和加強管20(與「挫屈限制材料」相同)的外徑與強化材料50的內徑的差ek的關係而言，為ek/lk≦0.05。
如此一來，自加強管20的長度方向上的另一個端面20b算起的規定的範圍藉由剛性高的強化材料50的筒狀部52來限制變形，因此可抑制軸向力構件10的挫屈的產生(關於該點將另外詳細說明)。
又，強化材料50的外徑越朝向長度方向上的一個端面50a(前端)(越接近於加強管20的長度方向上的中央)越變小，因此可確保長度方向上的各位置的強度，而且促進重量的減輕以及使設計性提高。
又，軸向力構件10的兩端分別螺紋連接於卡口30及強化材料50，因此藉由將各個螺紋設為相反方向(例如，將公螺紋12a及母螺紋31設為右螺紋，將公螺紋12b及母螺紋51設為左螺紋)， 可調整安裝用孔44與安裝用孔66的距離，因此補強構件100的設置變得容易。
Figure TWI615535BD00001
(試驗體)
圖2是本發明的實施形態1中對供用於確認補強構件的性能的負載試驗的試驗體進行說明的圖，且是對各部分的長度進行定義的側視剖面圖。再者，已省略一部分符號的記載。又，表1中表示試驗體(1號、2號)的各部分的尺寸等。
在圖2中，關於試驗體1號及試驗體2號，將軸向力構件10的外徑稱為「Ds」。再者，將軸向力構件10的屈服點(yield point)稱為「σy」，將軸向力構件10的剖面積與屈服點σ的積稱為「Ny」。
將加強管20(與「挫屈限制材料」相同)的外徑稱為「DB」，將壁厚稱為「tB」，將加強管20的長度方向上的另一個端面20b與強化材料U形夾60的安裝用孔66的中心的距離稱為「lc」，將加強管20的長度方向上的另一個端面20b與強化材料50的長度方向上的一個端面50a的距離稱為「lk」。再者，lk已在前文描述。
又，分別將卡口U形夾40的安裝用孔44的中心與卡口30的另一個端面30b的距離稱為「FlJ」，將卡口30的另一個端面30b 與強化材料50的一個端面50a的距離稱為「lB」，將強化材料50的一個端面50a與強化材料U形夾60的安裝用孔66的距離稱為「MlJ」。
又，將卡口U形夾40的安裝用孔44的中心與強化材料U形夾60的安裝用孔66的中心的距離稱為「l(英文字母小寫l)」。
此外，將軸向力構件10的外徑與加強管20(與「挫屈限制材料」相同)的內徑的差稱為「es」，將加強管20(與「挫屈限制材料」相同)的外徑與強化材料50的內徑的差稱為「ek」。再者，ek已在前文描述。
此外，將強化材料50的長度方向上的一個端面50a(前端)上的壁厚稱為「tK」。
Figure TWI615535BD00002
(比較材料)
圖3是對供用於確認比較材料、即現有補強構件的性能的負載試驗的試驗體進行說明的圖，且是對各部分的長度進行定義的側視剖面圖。並且，表2中表示比較材料(3號)的各部分的尺寸等。
在圖3中，關於比較材料(3號)900，分別將軸向力構件910 的外徑稱為「Ds」，將加強管920(與「挫屈限制材料」相同)的外徑稱為「DB」，將壁厚稱為「tB」。而且，將軸向力構件910的屈服點稱為「σy」，將軸向力構件10的剖面積與屈服點σy的積稱為「Ny」。
再者，在軸向力構件910的端部911a、端部911b(形成有公螺紋912a、公螺紋912b)上，設置有一體型U形夾940、一體型U形夾960(形成有母螺紋941、母螺紋961)，將一個一體型U形夾940的連接用孔944的中心與另一個一體型U形夾960的連接用孔966的中心的距離稱為「l(英文字母小寫l)」。
此外，軸向力構件910的一個端部911a(形成有公螺紋912a)與加強管920的一個端部921a(形成有母螺紋922a)藉由卡口930(形成有母螺紋931、公螺紋932)而連接。
此外，在接近於軸向力構件910的另一個端部911b的位置設置有筒狀的套筒970，套筒970自加強管920的另一個端面920b侵入至加強管920內僅距離「L(英文字母大寫L)」。此時，將套筒970的外徑與加強管920的另一個端部921b的內徑的差稱為「es」。
(剖面二次力矩(area moment of inertia))
根據以上所述，試驗體2號中的強化材料50由於內徑為「114.3+4.0=118.3(mm)」，外徑為「118.3+2×12=142.3(mm)」以上，因此剖面二次力矩為「10百萬(mm4)」以上。
另一方面，作為比較材料的試驗體3號中的套筒970的內徑 為「46.0(mm)」，外徑為「114.3-2×25=64.3(mm)」以下，因此剖面二次力矩為「0.62百萬(mm4)」以下。
即，本發明的強化材料50的剖面二次力矩具有作為比較材料的現有的套筒970的剖面二次力矩的約17倍的高的(大的)值，所述高剛性的強化材料50對加強管20的面外變形進行抑制。
(負載試驗(Cyclic loading test))
圖4(a)及圖4(b)是表示用以對本發明的實施形態1的補強構件的性能進行確認的負載試驗的結果的荷重-應變線圖，圖4(a)是試驗體1號，圖4(b)是試驗體2號。負載試驗是交替地反覆賦予軸向力構件10的壓縮及拉伸的雙擺動負載。
在圖4(a)中，首先，將軸向力構件10壓縮僅0.25%(將卡口U形夾40的安裝用孔44的中心與強化材料U形夾60的安裝用孔66的中心的「距離l」縮短僅6.25mm)。此時，壓縮荷重及壓縮應變示於第1象限。其次，將軸向力構件10拉伸僅0.25%(將距離l拉伸僅6.25mm)。此時，拉伸荷重及拉伸應變示於第3象限。
進而，將軸向力構件10壓縮僅0.5%(將距離l縮短僅12.5mm)，其次，將軸向力構件10拉伸僅0.5%(將距離l拉伸僅12.5mm)。
然後，將使軸向力構件10壓縮僅1.0%(將距離l縮短僅25mm)，其次，使軸向力構件10拉伸僅1.0%(將距離l拉伸僅25mm)的負載設為一個週期，將所述一個週期重複5次。
接著，最後將使軸向力構件10壓縮僅2.0%(將距離l縮短僅50mm)，其次，使軸向力構件10拉伸僅2.0%(將距離l拉伸僅50mm)的負載設為一個週期(以下稱為「最終週期」)，重複所述一個週期直至軸向力構件10產生挫屈或斷裂為止。
如此一來，試驗體1號在重複三次最終週期，並進行第四次拉伸時，軸向力構件10產生斷裂。
在圖4(b)中，試驗體2號與試驗體1號同樣，在重複三次最終週期，並進行第四次拉伸時，軸向力構件10產生斷裂。
即，試驗體1號及試驗體2號均顯示如下情況：由於軸向力構件10未發生挫屈，故而藉由加強管20及強化材料50，使得軸向力構件10的面外變形受到限制。
圖5是表示用以對作為比較材料的現有補強構件的性能進行確認的負載試驗的結果的荷重-應變線圖。負載試驗是與試驗體1號、試驗體2號同樣地，交替地反覆賦予軸向力構件10的壓縮及拉伸的雙擺動負載。
在圖5中，試驗體3號在進行一個週期的0.1%的壓縮及拉伸，兩個週期的0.25%的壓縮及拉伸、以及兩個週期的0.5%的壓縮及拉伸的負載之後，進行1.0%的壓縮時，軸向力構件910發生挫屈。
因此，已確認，本發明的強化材料50是即使與現有補強構件900的套筒970相比，彎曲耐力亦高的(大的)補強構件。
[實施形態2]
圖6(a)及圖6(b)是說明本發明的實施形態2的補強構件的圖，圖6(a)是側視圖，圖6(b)是主要部分的側視剖面圖。再者，對與實施形態1相同的部分或者相當的部分標註相同的符號，並且省略一部分的說明。各構件的相對大小或板厚等並不限定於所圖示的尺寸。
在圖6(a)及圖6(b)中，補強構件200包括：軸向力構件10；加強管20，軸向力構件10所貫穿，用以包圍軸向力構件10而對軸向力構件10的面外變形進行限制；卡口230，設置有軸向力構件10的長度方向上的一個端部11a及加強管20的長度方向上的一個端部21a；卡口U形夾40，以朝向與軸向力構件10及加強管20相反的方向突出的方式而設置於卡口230，成為用以設置於建築構造物(未圖示)上的接口；強化材料250，設置有軸向力構件10的長度方向上的另一個端部11b；以及強化材料U形夾60，以朝向與軸向力構件10相反的方向突出的方式而設置於強化材料250，成為用以設置於建築構造物(未圖示)上的接口。
即，在補強構件200的卡口230及強化材料250上，並未形成分別形成於補強構件100(實施形態1)的卡口30的外表面及強化材料50的外表面上的錐形部30c及錐形部50c。而且，除了該點以外，補強構件200與補強構件100相同。
因此，補強構件200與補強構件100同樣，經強化材料250強化的加強管20對軸向力構件10的面外變形進行限制，因此彎曲耐力升高(增大)，並且製造成本變得便宜。
即，當分別澆鑄卡口230及強化材料250時，模具變得簡單。又，可藉由鋼管彼此的焊接接合、或鋼管與圓板(或者形成有中心孔的圓盤)的焊接接合來便宜地製造。
[實施形態3]
圖7(a)及圖7(b)是說明本發明的實施形態3的補強構件的圖，圖7(a)是側視圖，圖7(b)是主要部分的側視剖面圖。再者，對與實施形態1相同的部分或者相當的部分標註相同的符號，並且省略一部分的說明。各構件的相對大小或板厚等並不限定於所圖示的尺寸。
在圖7(a)及圖7(b)中，補強構件300包括：軸向力構件10；加強管20，軸向力構件10所貫穿，用以包圍軸向力構件10而對軸向力構件10的面外變形進行限制；一側強化材料350a，設置有軸向力構件10的長度方向上的一個端部11a及加強管20的長度方向上的一個端部21a；強化材料U形夾60，以朝向與軸向力構件10及加強管20相反的方向突出的方式而設置於一側強化材料350a，成為用以設置於建築構造物(未圖示)上的接口；另一側強化材料350b，設置有軸向力構件10的長度方向上的另一個端部11b及加強管20的長度方向上的另一個端部21b；以及強化材料U形夾60，以朝向與軸向力構件10及加強管20相反的方向突出的方式而設置於另一側強化材料350b，成為用以設置於建築構造物(未圖示)上的接口。
即，補強構件300中，代替補強構件100(實施形態1) 的卡口30，而包含一側強化材料350a，且一側強化材料350a及另一側強化材料350b與強化材料50相同。
因此，加強管20的一個端部21a與藉由另一側強化材料350b而強化的另一個端部21b同樣地，藉由一側強化材料350a而強化。而且，除了該點以外，補強構件300與補強構件100相同。
因此，補強構件300由於經一側強化材料350a及另一側強化材料350b強化的加強管20對軸向力構件10的面外變形進行限制，故而彎曲耐力升高(增大)，並且製造成本變得便宜。
即，由於不需要製造卡口30，故而不需要用以澆鑄卡口30的模具，並且構成補強構件300的零件的種類變少，因此庫存管理變得容易。
再者，補強構件300包含一對強化材料50，但亦可包含一對強化材料250來代替強化材料50。
[產業上之可利用性]
根據本發明，能夠以簡單的構造來獲得彎曲耐力高的(大的)補強構件，因此亦可對具有各種形態的剖面形狀的軸向力構件進行應用，故而可廣泛用作可因應建築構造物的各種要求的各種補強構件。
10‧‧‧軸向力構件
11a‧‧‧一個端部
11b‧‧‧另一個端部
12a‧‧‧公螺紋
12b‧‧‧公螺紋
20‧‧‧加強管
20b‧‧‧另一個端面
21a‧‧‧一個端部
21b‧‧‧另一個端部
22a‧‧‧公螺紋
30‧‧‧卡口
30a‧‧‧一個端面
30b‧‧‧另一個端面
30c‧‧‧錐形部
31‧‧‧母螺紋
32‧‧‧母螺紋
33‧‧‧圓筒部
34‧‧‧母螺紋
40‧‧‧卡口U形夾
41‧‧‧圓盤狀部分
42‧‧‧板狀部分
43‧‧‧公螺紋
44‧‧‧安裝用孔
50‧‧‧強化材料
50a‧‧‧一個端面(前端)
50b‧‧‧另一個端面
50c‧‧‧錐形部
51‧‧‧母螺紋
52‧‧‧筒狀部
55‧‧‧圓盤狀部分
56‧‧‧母螺紋
60‧‧‧強化材料U形夾
61‧‧‧圓盤狀部分
62‧‧‧板狀部分
65‧‧‧公螺紋
66‧‧‧安裝用孔
100‧‧‧補強構件(實施形態1)

Claims (5)

  1. 一種補強構件，其特徵在於包括：軸向力構件；加強管，所述軸向力構件所貫穿，用以對所述軸向力構件的面外變形進行限制；卡口，設置有所述軸向力構件的長度方向上的一個端部及所述加強管的長度方向上的一個端部；卡口U形夾，以朝向與所述軸向力構件及所述加強管相反的方向突出的方式而設置於所述卡口，成為用以設置於建築構造物上的接口；強化材料，設置有所述軸向力構件的長度方向上的另一個端部；以及強化材料U形夾，以朝向與所述軸向力構件相反的方向突出的方式而設置於所述強化材料，成為用以設置於建築構造物上的接口；且所述強化材料包圍自所述加強管的長度方向上的另一個端面算起的規定的範圍，所述加強管，對於所述軸向力構件從所述強化材料突出的方向，可插拔地侵入至所述強化材料。
  2. 一種補強構件，其特徵在於包括：軸向力構件；加強管，所述軸向力構件所貫穿，用以對所述軸向力構件的 面外變形進行限制；強化材料，分別設置於所述軸向力構件的長度方向上的兩端；以及強化材料U形夾，以朝向與所述軸向力構件相反的方向突出的方式而分別設置於各個所述強化材料上，成為用以設置於建築構造物上的接口；且所述強化材料分別包圍自所述加強管的長度方向上的端部算起的規定的範圍，所述加強管，對於所述軸向力構件從所述強化材料突出的方向，可插拔地侵入至所述強化材料。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的補強構件，其中：所述強化材料的包圍所述加強管的範圍的內徑在長度方向上為固定，所述範圍的外徑越接近於所述加強管的長度方向上的中央越變小。
  4. 一種補強構件，其特徵在於包括：軸向力構件；加強管，所述軸向力構件所貫穿，用以對所述軸向力構件的面外變形進行限制；卡口，設置有所述軸向力構件的長度方向上的一個端部及所述加強管的長度方向上的一個端部； 卡口U形夾，以朝向與所述軸向力構件及所述加強管相反的方向突出的方式而設置於所述卡口，成為用以設置於建築構造物上的接口；強化材料，設置有所述軸向力構件的長度方向上的另一個端部；以及強化材料U形夾，以朝向與所述軸向力構件相反的方向突出的方式而設置於所述強化材料，成為用以設置於建築構造物上的接口；且所述強化材料包圍自所述加強管的長度方向上的另一個端面算起的規定的範圍，所述強化材料的包圍所述加強管的範圍的內徑在長度方向上為固定，所述範圍的外徑越接近於所述加強管的長度方向上的中央越變小。
  5. 一種補強構件，其特徵在於包括：軸向力構件；加強管，所述軸向力構件所貫穿，用以對所述軸向力構件的面外變形進行限制；強化材料，分別設置於所述軸向力構件的長度方向上的兩端；以及強化材料U形夾，以朝向與所述軸向力構件相反的方向突出的方式而分別設置於各個所述強化材料上，成為用以設置於建築 構造物上的接口；且所述強化材料分別包圍自所述加強管的長度方向上的端部算起的規定的範圍，所述強化材料的包圍所述加強管的範圍的內徑在長度方向上為固定，所述範圍的外徑越接近於所述加強管的長度方向上的中央越變小。
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