鉄骨梁貫通孔補強工法 [egリング工法]...egリングとは nsタイプ開先形状...
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性能証明No.GBRC 性能証明 第09-27号 改22018年7月改定特許No.第5343020号,第5786060号
鉄骨梁貫通孔補強工法[EGリング工法]
2018年10月版
1
dc
EGリング表側
EGリング裏側
Sl
1段目
開先面
45°6
6 6 6 6
66
8,(6)
2段目3段目
最終段(4段目)
()内 4段リング寸法
dR1
PR1
dtw td
H
45°
dR2
PR1
dc
dR1
dtw td
td
H
45°
dR2
PR1
EGリング表側
EGリング裏側
45°2mm
PR1
td
●●●
鉄骨梁に設ける貫通孔を補強する工法です。外周面に 45 度の傾斜を持ち傾斜面がそのまま開先となる形状です。添板やスリーブ管を用いた在来工法と比較してトータルコストが削減できます。
EGリングとは
NS タイプ開先形状
NSタイプ写真
EGリング
ウェブ
裏面表面 45°
フランジ
部分溶け込み溶接
適用範囲を拡大しました!・従来のEGリングから大幅に溶接量を低
減しました。・塑性化領域外の偏心量(梁せい高さ方向)
を拡大しました。
NEW
2
● 45 度開先のテーパーリングに取付ガイドと溶接サイズ確認溝を設け、 溶接量を低減し施工性を改善した改良NSタイプを用意しています。 はめ込むだけで適切な開先形状が形成され溶接品質が確保されます。
●標準耐力型と高耐力型をラインナップしています。
●貫通孔径は梁せいの2/3以下まで対応しています。
●塑性化が予想される領域に2個まで設置が可能です。
●偏心量を塑性化領域外について拡大しました。
●軸力比で 0.1 までの軸力が作用する梁に設置可能です。
● FA ~ FD ランクのすべての幅厚比の梁に対応しています。
●リング材質を 590N/mm2 級鋼材まで対応しました。 特注 EG リングでの高強度梁へ補強がより効率的になります。
●横向き、たて向き溶接にも対応しています(別途施工要領有)。
EGリングの特徴
2018年7月性能証明改定内容
改定項目 内容
溶接量※1 必要のど厚を満足するまで
偏心量 e ≦D /3-d/2(塑性化領域)e ≦ 7D/18-d/2(塑性化領域外)
リング材質※2 400N/mm² 級~ 590N/mm² 級
※1:製品ではリング毎に必要のど厚を満足する溶接サイズ確認溝を設けそれを満たすまでとしています。
※2:ラインナップのEGリングは490N/mm²級で製造しています。
取付ガイド 溶接サイズ確認溝
従来の溶接終了ライン
EGリング梁ウェブ
溶接確認溝を設けた改良リングを使用することで溶接量を大幅に低減させ、溶接施工のコストを大幅に低減
溶接量を大幅に低減
改定による変更点
従来のEGリングNSタイプ
(梁ウェブ面までの溶接)
溶接サイズ確認溝までの溶接
梁ウェブ厚16mm、250Nタイプ使用での比較
39%減
3
性 能 証 明
EG リング工法では梁貫通孔を EG リングで補強することにより破壊モードを設計で想定される梁端部破壊に維持します。破壊モードを梁端部破壊に維持することにより孔部に先行して梁端部を塑性化させ無孔梁と同等の耐力および変形性能、剛性を確保します。EG リング工法は実物大の載荷実験および FEM 解析により耐力と変形性能、剛性を確認し、2010 年2月に一般財団法人日本建築総合試験所の建築技術性能証明 GBRC 性能証明 第09-27 号を取得、2018 年 7 月に改定を行い適用範囲を拡大した GBRC 性能証明 第 09-27 号改 2 を取得しています。
80070060050040030020010000 0.03 0.06
部材変形角θ(rad)0.09 0.12
梁せん断力Q(kN)
無孔梁 補強無し 補強有り
試験体最終状況
載荷状況
載荷実験による性能確認
溶接部マクロ写真
一般財団法人日本建築総合試験所による建築技術性能証明書
FEM 解析の一例NS タイプ
補強無し貫通孔 EG リング補強貫通孔
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適 用 範 囲
孔 位 置 耐 力 検 証耐力検定式
梁孔位置 MQ 相関図
長期許容耐力 dMhl + dQhl (Mhl-Mhfl) ≦1 dQhl≦Qhl Mhl Qhl Mhl
短期許容耐力 dMhy + dQhy (Mhy-Mhfy) ≦1 dQhy≦Qhy Mhy Qhy Mhy
終局時耐力 dMhp +dQhp (Mhp-Mhfp) ≦1 dQhp≦Qhp Mhp Qhp Mhp
Mhp
(dQhp,dMhp)
(dQhy,dMhy)
(dQhl,dMhl) Mhfl
Mhfy
MhfpMhy
MhlM(
曲げ
モー
メン
ト)
●孔位置の存在応力が長期、短期、終局時のそれぞれの耐力検定式を満足す るように設計を行います。●ご要望に応じて EG リングタイプ決定の設計サポートも用意しています。
Qhl
Q( せん断力)Qhy Qhp
貫通孔の孔径・孔位置の決定
EGリングの仮定
孔位置存在応力の算出
適用範囲の確認
START
END
OK
OK
耐力検定式による確認NG
NG
EGリング検討サービス
・ウェブ幅厚比:FA、FB、FC、FD・偏心量(e):e≦ D/3-d/2(塑性化領域) e ≦ 7D/18-d/2(塑性化領域外)・梁せい:1500mm 以下・孔の最小ピッチ(p):0.75(d1+d2)以上・貫通孔径(d)100mm ~ 750mm
・梁端~孔中心距離(Lh): Lh ≧ 250mm+0.5d(D ≦ 750mm) Lh ≧ D/3+0.5d(D > 750mm)・塑性化領域への貫通孔設置は2個までとします。・軸力の作用する梁への適用は軸力比 0.1 までの梁と します。
・梁材 400N/mm2 級 ~ 590N/mm2 級鋼材
主 な 適 用 範 囲
適 用 鋼 種
E G リ ン グ の 設 計
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型式 孔径d
リング厚td
リング重量
最外径dR2
表側リング幅
PR1
サイズ確認溝位置sl
設計リング厚
dtd
設計リング幅
dPR
適用ウェブ厚とウェブ下孔径1 段目 2 段目 3 段目 4 段目
適用ウェブ厚
tw
ウェブ下孔径
dc
適用ウェブ厚
tw
ウェブ下孔径
dc
適用ウェブ厚
tw
ウェブ下孔径
dc
適用ウェブ厚
tw
ウェブ下孔径
dc100N
10032 2.7 178 9 7 25 25 5〜11 157 12〜20 169 - - - -
100S 32 3.6 192 16 11 32 32 8〜13 171 14〜20 183 - - - -125N
12532 3.6 209 12 7 28 28 5〜11 188 12〜20 200 - - - -
125S 32 5.6 235 25 11 32 41 7〜13 214 14〜20 226 - - - -150N
15032 4.2 234 12 7 28 28 5〜11 213 12〜20 225 - - - -
150S 40 6.9 258 16 11 36 36 6〜13 237 14〜28 249 - - - -175N
17532 4.8 259 12 7 28 28 4〜11 238 12〜20 250 - - - -
175S 40 7.9 283 16 11 36 36 6〜13 262 14〜28 274 - - - -200N
20032 5.3 284 12 7 28 28 4〜11 263 12〜20 275 - - - -
200S 40 9.9 316 20 11 40 40 6〜13 295 14〜28 307 - - - -250N
25032 6.5 334 12 7 28 28 4〜11 313 12〜20 325 - - - -
250S 40 15.6 388 31 11 40 51 6〜13 367 14〜28 379 - - - -300N
30032 7.6 384 12 7 28 28 4〜11 363 12〜20 375 - - - -
300S 45 22.7 453 33.5 11 45 56 6〜11 420 12〜18 432 19〜32 444 - -350N
35032 10.1 442 16 7 32 32 4〜11 421 12〜20 433 - - - -
350S 55 38.1 537 38.5 11 55 66 6〜13 492 14〜21 504 22〜35 516 36〜45 528400N
40032 11.4 492 16 7 32 32 4〜11 471 12〜20 483 - - - -
400S 55 42.6 587 38.5 11 55 66 6〜13 542 14〜21 554 22〜35 566 36〜45 578450N
45040 19.9 566 20 7 40 40 4〜13 545 14〜28 557 - - - -
450S 55 60.5 670 55 11 55 82.5 6〜13 625 14〜21 637 22〜35 649 36〜45 661500N
50040 21.9 616 20 7 40 40 4〜13 595 14〜28 607 - - - -
500S 55 61.2 709 49.5 11 55 77 6〜13 664 14〜21 676 22〜35 688 36〜45 700550N
55045 30.5 681 22.5 7 45 45 4〜11 648 12〜18 660 19〜32 672 - -
550S 55 66.5 759 49.5 11 55 77 6〜13 714 14〜21 726 22〜35 738 36〜45 750600N
60040 33.5 738 31 7 40 51 4〜13 717 14〜28 729 - - - -
600S 55 67.2 800 45 11 55 72.5 6〜13 755 14〜21 767 22〜35 779 36〜45 791(表中寸法単位:mm、重量単位:kg)注1 EGリングは孔径650mm以上についても750mmまで50mm刻みでラインナップしています。
孔径650mm〜750mmをお求めの場合はお問い合せください。注2 標準品のリング材質は490N/mm2級を使用しています。注3 特注品としてリング材質を590N/mm2級まで拡大することができます。
N S タ イ プ ラ イ ン ナ ッ プ( 標 準 品 )
施 工 上 の 注 意 点
溶接材料は以下のものを使用できます。JIS Z 3312「軟鋼、高張力鋼及び低温用鋼用のマグ溶接及びミグ溶接ソリッドワイヤ」に定める 490N/m㎡級~ 550N/m㎡級のもの。JIS Z 3313「軟鋼、高張力鋼及び低温用鋼用アーク溶接フラックス入りワイヤ」に定める 490N/m㎡級~ 550N/m㎡級のもの。補修溶接では被覆アーク溶接(JIS Z 3211「軟鋼、高張力鋼及び低温用鋼用被覆アーク溶接棒」に定める 490N/m㎡級~ 550N/m㎡級のもの)の使用も可能です。
(リング材質を高強度にした特注品の場合 590N/m㎡級までの溶接材料を使用できます。その場合、梁ウェブ・リングの低強度側の強度に合った溶接材料を使用下さい)
EGリング
EGリング
EGリング
EGリング
溶接サイズ確認溝が隠れるまで溶接できていない
適用ウェブ厚内でウェブ厚が溶接サイズ確認溝よりも低い場合は、ウェブ厚まで溶接して下さい
6
N S タ イ プ 施 工 手 順
表面
裏面
表面
裏面
組立溶接裏面側
裏面
表面
裏面側に組立溶接
dc
梁ウェブに取り付ける EG リング形式の dc 寸法の孔をあけます。dc 寸法の許容差は± 2mm 以下として下さい。
梁を反転させて開先側が上になるようにします。
梁に開けた貫通孔に EG リング開先側を下にしてはめ込み、適切な位置に取り付けます。所定の段位置に設置されているか確認します。
開先内を溶接サイズ確認溝が隠れるまで溶接します。溶接姿勢は下向き溶接として下さい。初層のねらい位置はルートをねらって下さい。
EG リング裏面開先の円周方向に2~4箇所に組立溶接を行います。
溶接後スラグを除去し、外観を確認します。
2. 取り付け
5. 本溶接
3. 組立溶接
6. 検査
4. 反転
1. 孔あけ
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E G リ ン グ 検 討 プ ロ グ ラ ムEG リングの適用には EG リング適用範囲の確認と孔毎の応力検討が必要です。検討プログラムにより孔部の応力算定を行い EG リングの型式および設置可否判定を行います。EG リング検討プログラムにより EG リング検討書を作成できます。
検討プログラム入力画面 リング耐力図検討画面
修正提案書
検 討 結 果①貫通孔位置による検討 貫通孔位置が決定している場合、
孔位置に対して検討を行います。 NG 判定がある場合、OK にする
ための修正提案書を作成します。
②設置可否範囲による検討 貫通孔位置が決定していない場合、
貫通孔径、型式毎の設置可否範囲を掲示します。
8
孔 部 存 在 応 力 の 算 定
長 期梁に掛かる等分布荷重等から孔位置の長期存在応力を算定します。
短 期長期応力を考慮して梁の片端が My(降状曲げモーメント)になるように仮定して孔位置の存在応力を算定します。
終 局長期応力を考慮して梁の両端が Mp(全塑性曲げモーメント)になるように仮定して孔位置の存在応力を算定します。
検 討 サ ー ビ ス日 本 フ ァ ブ テ ッ ク 技 術 スタッフがスリーブ図、設計図書をお預かりし、EG リング検討書を作成いたします。KAP システムによる設備連携(P9、10 参照)についても承っています。
スリーブ図躯体情報
検討書
日本ファブテックお客様
M図
Q図
孔位置
M図
Q図
孔位置 My
M図
Q図
孔位置Mp
Mp
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KAPシステムでのBIM連携
スリーブ配置データ
スリーブ配置可能ゾーン
KAPシステム
設備3DCAD
3D モデルを設備 CAD に取り込みスリーブ配置を検討 設備 CAD で検討後、出力されたスリーブ配置データを KAP に取り込みモデリング
当社鉄骨専用3DCAD(KAP システム)により EG リングのメリットが大幅アップ
水色:応力判定による設置OKゾーン
赤色:適用範囲設置NGゾーン 青色:適用範囲設置 OK ゾーン
黄色:適用範囲設置個数制限ゾーン (塑性化領域ゾーン)
設備 CAD との連携イメージ(資料提供:清水建設(株))
KAP 入力 3D データ表示
設備設計期間、EG リング判定期間を大幅短縮
EG リング可否判定プログラムと連動EG リング設置可否判定が KAP とシームレスにできます。
EG リング配置ゾーンを可視化スリーブ設置可能範囲が視覚的に把握できます。
設備 CAD との 3D データ連携設備 CAD からスリーブ配置データ、KAP からはスリーブ配置可能ゾーンデータが読み込めます。
連携設備 CAD データTfas, Rebro, S-CAD, CADEWA
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EGリングによるKAP連動手順1 KAP 内にスリーブ設置ゾーンを明示
2 設備業者によるスリーブ配置検討(設備業者側でスリーブ OK ゾーンへの配置確認によりNG 判定対応の時間が短縮)
3 設備業者からの 3D データを KAP で読み込み(孔位置再入力の作業簡略化により作図時間が短縮)
3D データ表示 2D データ表示
鉄骨構造物トータルシステム
KAP 3D モデルを実際の施工現場に表示構造計算ソフト
一般図
実寸法師 2次元CADN/C工作機連動
各種詳細図
Webアプリケーション
各種帳票関係
設備 3次元CADデータ
※「実寸法師」は、(株 ) タイワが開発・販売しているシステムです。
KAPモデル構築
2018.10 1000
〒 360-0115埼玉県熊谷市成沢 1214 番TEL:048-536-1232 FAX:048-536-7679
〒 550-0001大阪府大阪市西区土佐堀 1-3-7肥後橋シミズビル 11 階TEL:06-7730-9124 FAX:06-7730-9126
営業窓口 技術相談窓口
詳細な資料の請求は営業担当者へご用命下さい。
・1. 2.
ご使用に当たってEGリングを用いた鉄骨梁の設計施工およびその管理を行う場合は、必ず本カタログおよび建築基準法、関連法規、関連規準等を遵守して、設計・施工と維持管理にお務め戴くようお願い致します。設計・施工にあたっては本カタログ・EGリング設計方針・EGリング施工要領・EGリング設計施工標準図等を正しくご理解の上お使い下さい。
性能証明No.GBRC 性能証明 第09-27号 改22018年7月改定特許No.第5343020号,第5786060号
鉄骨梁貫通孔補強工法[EGリング工法]
2018年10月版
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