各向异性补强金属板制造技术

本发明专利技术涉及在规定方向上具有高的剪切强度的各向异性补强金属板，其具备：矩形的金属板；第1框部件，其沿着第1方向和第2方向配置，且按照沿着宽度方向的面与所述金属板对置的方式固定到所述金属板上，其中所述第1方向和第2方向是沿着所述金属板的外缘的方向；补强部件，其沿着所述第1方向或所述第2方向配置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及抵抗作用于建筑结构物等的地震力或风力等水平外力的各向异性补强金属板(剪切板)。本申请基于2009年4月7日在日本申请的专利申请2009-093111并主张优先权， 将其内容引用于此。
技术介绍
如果地震力或风力等水平外力发生作用，则在建筑结构物等中设置的由矩形金属板等构成的剪切板受到剪切力。受到剪切力的矩形金属板发生压曲现像，从而难以确保大的剪切强度，一般通过将补强材料(刚性构件)配置成格子状来确保剪切强度。即使能确保剪切屈服强度，也难以在剪切屈服后的变形进展的过程中维持屈服强度并且对于正负交替地反复的载荷设成稳定的滞回性能(复原力特性)。因此，需要减小宽厚比，需要将很多的刚性构件配置成格子状。为了使金属板的剪切压曲载荷相对于屈服剪切载荷相对较高，有如下方法对于设计中所要求的剪切强度，使用屈服点应力强度极低的材料(例如低屈服点钢等)，由此使金属板的厚度增加，避免早期的剪切压曲，提高屈服后的塑性变形能力。此时，可以使用金属板作为减振壁。此外，为了维持受到剪切力的金属板的屈服强度，提出了加入有粘弹性材料的壁板、对壁板与建筑物部位的接合方法进行了研究的方法等各种方案。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2002-067217号公报专利文献2 日本特开2003-172040号公报专利文献3 日本特开2004-270208号公报专利文献4 日本特开2005-042423号公报专利文献5 日本特开2008-008364号公报非专利文献非专利文献1 木原硕美/鸟井信吾、《極低降伏点鋼板壁&用0 &制震構造O設計》、建筑技术、1998年11月
技术实现思路
专利技术所要解决的课题以往的补强方法一般是将格子状的刚性构件角焊而接合。此外，薄壁的金属板难以进行焊接，因此金属板的板厚一般为6mm以上。因而，无法制作刚性或屈服强度小的剪切板，只限于刚性和屈服强度大的剪切板。本专利技术鉴于上述问题而作出，其目的在于使各向异性补强金属板的剪切强度提高。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的各向异性补强金属板是在规定方向上具有高的剪切强度的各向异性补强金属板，其具备矩形的金属板；第1框部件，其沿着第1方向及第2方向配置，且按照沿着宽度方向的面与所述金属板对置的方式固定到所述金属板上，其中所述第1方向和第2方向是沿着所述金属板的外缘的方向；补强部件，其沿着所述第1方向或所述第2方向配置。上述各向异性补强金属板中，所述补强部件可以按照沿着宽度方向的面与所述金属板对置的方式固定到所述金属板上。上述各向异性补强金属板中，在所述第1框部件与所述补强部件之间可以具有间隙。上述各向异性补强金属板中，所述金属板的所述第1方向的尺寸比所述第2方向的尺寸大，在所述金属板的所述第1方向的中央部还具备沿着所述第2方向配置的第2框部件，所述补强部件可以配置在沿着所述第2方向配置的所述第1框部件与所述第2框部件之间。上述各向异性补强金属板中，在所述金属板与所述补强部件之间还可以具备未粘合材料(unbonded material)。专利技术效果根据本专利技术，能使各向异性补强金属板的剪切强度提高。 附图说明图1是表示第1实施方式涉及的各向异性补强金属板的图，(a)是正视图，(b)是横截面图，(c)是纵截面图。图2是第1实施方式涉及的金属板的应力应变曲线图。图3是第1实施方式涉及的金属板的应力等高线4是表示第2实施方式涉及的各向异性补强金属板的图，(a)是正视图，(b)是横截面图，(c)是纵截面图。图5是表示第3实施方式涉及的各向异性补强金属板的图，(a)是正视图，(b)是横截面图，(c)是纵截面图。图6是第2、第3实施方式涉及的金属板的应力应变曲线图。图7是具备未粘合材料的各向异性补强金属板的截面图。具体实施例方式下面参照图1 图3对本专利技术的第1实施方式进行说明。本实施方式的各向异性补强金属板在规定方向上具有高的剪切强度，到大变形区域为止稳定地维持屈服剪切强度。即，本实施方式的各向异性补强金属板主要具有能提高受到剪切力的矩形的金属板的剪切压曲载荷、并确保设计上所需要的剪切屈服载荷的补强结构。图1是表示第1实施方式涉及的各向异性补强金属板的图，(a)是正视图，(b)是横截面图，(c)是纵截面图。如图1所示，各向异性补强金属板100主要由矩形的金属板1、镜框状的框部(周边框材)2、和带板状的补强部件3构成。金属板1例如由钢、轻金属等金属形成，是宽度bl为约900mm、高度(身长)hl为约900mm、厚度tl为约3. 2mm左右的正方形的金属板。在本实施方式中，作为金属板1的材料，使用了屈服点应力强度σ y = 30kN/cm2、杨氏模量E = 20500kN/cm2的软钢SS400。框部2通过沿着第1方向配置的一对第1框部件加及沿着第2方向配置的一对第1框部件2b设置成镜框状，其中所述第1方向和所述第2方向是沿着金属板1的外缘的方向。框部2按照在剪切屈服后能抵抗作用于金属板1的斜向主应力的方式提高了金属板 1的面内的弯曲刚度。此外，框部2按照具有在金属板1发生剪切屈服的时间点显示弹性的截面积量、能防止金属板1的剪切屈服后的剪切强度的降低并维持的方式设计。第1框部件h、2b例如是宽度M为约65mm左右的带状的板。第1框部件2a、2b 具有宽度比厚度t2大的长方形的截面形状。第1框部件2a、2b沿着金属板1的外缘配置，并按照宽度方向的面(宽幅面)与金属板1对置的方式配置。一般而言，在长方形截面等具有长边方向和短边方向的截面形状中，长边方向为宽度，短边方向为厚度。因此， 在本实施方式中，沿着宽度方向的面是在具有短边方向和长边方向的截面形状的情况下沿着截面的长边方向的面。第1框部件2a、2b与金属板1例如以点状、线状或面状接合，固定到金属板1上。 第1框部件h、2b与金属板1例如可以通过焊接或粘接剂进行接合。第1框部件h、2b配置在金属板1的两面，金属板1的外缘部被一对第1框部件加和一对第1框部件2b夹持。补强部件3例如是宽度b3为约50mm、厚度t3为约12mm左右的带状的板。补强部件3沿着配置在互相垂直地交差的方向上的第1框部件h、2b的一方配置。在本实施方式中，补强部件3沿着第1框部件2b，与第1框部件2b大致平行地配置。即，补强部件3沿着沿金属板1的外缘的第2方向配置。另外，在金属板1为正方形的情况下，补强部件3也可以沿着沿金属板1的外缘的第1方向配置。补强部件3具有宽度b3比厚度t3大的长方形的截面形状，按照宽度b3方向的面与金属板1对置的方式配置在金属板1的两面。补强部件3例如通过使一对补强部件3夹着金属板1利用螺栓及螺母等连结部件 9进行连结而与金属板1接合，固定到金属板1上。补强部件3通过在金属板1的宽度bl 方向上以大致等间隔配置的多个连结部件9而被固定到金属板1上。补强部件3的两端部与框部2互相分离，它们之间形成有间隙。另外，补强部件3 的两端部与框部2不一定必须分离，也可以互相连接。此时，未使补强部件3与框部2互相接合。补强部件3在金属板1的框部2的内侧的区域中大致平行地并列配置2根以上。 图1中示出了 4根补强部件3，但是实际上可以使用更多的补强部件3。补强部件3的根数例如可以根据将由第1框部件2a、2b及补强部件3划本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种各向异性补强金属板，其是在规定方向上具有高的剪切强度的各向异性补强金属板，该各向异性补强金属板具备：矩形的金属板，第１框部件，其沿着第１方向和第２方向配置，且按照沿着宽度方向的面与所述金属板对置的方式固定到所述金属板上，其中所述第１方向和第２方向是沿着所述金属板的外缘的方向，补强部件，其沿着所述第１方向或所述第２方向配置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木敏郎，佐伯英一郎，中野大治，
申请(专利权)人：株式会社构造材料研究会，新日铁工程技术株式会社，
类型：发明
国别省市：JP