対震ブレース
【課題】１つのブレースが、耐震機能及び制震機能を有し、ブレース設置空間が限定されている構造物に対するブレース設置数を低減させることができる対震ブレースを提供することを目的としている。
【解決手段】構造物の構造体間に斜めに設置される対震ブレースであって、両端が構造体にそれぞれ固定される帯板状の心材１０と、心材１０の両面側にそれぞれ配置されて心材１０に沿ってそれぞれ延在するとともに両端が構造体にそれぞれ固定される粘弾性ダンパー１１，１１とが備えられ、心材１０を粘弾性ダンパー１１，１１で挟んだ構成になっている。
【解決手段】構造物の構造体間に斜めに設置される対震ブレースであって、両端が構造体にそれぞれ固定される帯板状の心材１０と、心材１０の両面側にそれぞれ配置されて心材１０に沿ってそれぞれ延在するとともに両端が構造体にそれぞれ固定される粘弾性ダンパー１１，１１とが備えられ、心材１０を粘弾性ダンパー１１，１１で挟んだ構成になっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物に設置される対震ブレースに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、地震に対する建築構造物の性能（以下、対震性能という。なお、本発明における「対震」とは、耐震および制震を含む概念である。）を向上させる技術として、座屈拘束されたブレースを建築構造物の架構内に斜めに組み込む技術が提供されている。上記したブレースを大別すると、中小地震時には弾性に留まり大地震時には塑性化を許容する耐震ブレースと、中小地震時に塑性化して地震エネルギーを吸収する制震ブレースとに分けられる。
【０００３】
制震ブレースには、エネルギー吸収材として鋼材を用いるものがあり、例えば、両端が架構に固定された低降伏点鋼からなる帯板状の心材と、心材の座屈を拘束する拘束部材とからなる制震ブレースがある。拘束部材は、２つの溝形鋼のウェブで心材を両面側から挟み込み、平鋼を介して両側の溝形鋼のフランジを連結した構成からなっている。このような制震ブレースによれば、中小地震時に心材が塑性化して地震エネルギーが吸収されて制震効果が発揮される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、制震ブレースには、エネルギー吸収材として粘弾性体を用いるものがあり、例えば、第一鋼板と第二鋼板とを互い違いに積層させるとともにこれらの鋼板の間に粘弾性体を介在させて構成からなるブレース本体と、ブレース本体に外装されてブレース本体の座屈を拘束する拘束部材とからなる制震ブレースがある。拘束部材の一端からは第一鋼板の端部が張り出されており、張り出された第一鋼板の端部は一方の構造体（柱や梁等）に固定されている。一方、拘束部材の他端からは第二鋼板の端部が張り出されており、張り出された第二鋼板の端部は他方の構造体に固定されている。このような制震ブレースによれば、中小地震時に粘弾性体が地震エネルギーを吸収して制震効果が発揮される（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００２−２３５３８０号公報
【特許文献２】特開２００１−１６４７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した従来の耐震ブレースや制震ブレースでは、それぞれ単機能の部材であるため、建築構造物に対して耐震ブレースの機能（耐震機構）と制震ブレースの機能（制震機能）とをそれぞれ付与させる場合、耐震ブレースと制震ブレースとを別々の空間にそれぞれ取り付ける必要がある。建築構造物において、上記ブレースを取り付けることが可能な空間は限られているため、上記した従来の耐震ブレースや制震ブレースでは、建築構造物に対して両方の機能を付与することが困難であり、容量も不十分になるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、１つのブレースが、耐震機能及び制震機能を有し、ブレース設置空間が限定されている構造物に対するブレース設置数を低減させることができる対震ブレースを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、構造物の構造体間に斜めに設置される対震ブレースであって、両端が構造体にそれぞれ固定される帯板状の心材と、心材の両面側にそれぞれ配置されて心材に沿ってそれぞれ延在するとともに両端が構造体にそれぞれ固定される粘弾性ダンパーとが備えられ、前記心材を前記粘弾性ダンパーで挟んだ構成になっていることを特徴としている。
【０００８】
このような特徴により、地震或いは風等による振動が発生した際、心材によって耐震機能や制震機能が発揮されるとともに、粘弾性ダンパーによって制震機能が発揮される。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の対震ブレースにおいて、前記粘弾性ダンパーが、心材一端部に沿って配置されて心材一端側の基端が構造体に固定される一方の鋼板と、心材他端部に沿って配置されて心材他端側の基端が構造体に固定される他方の鋼板と、双方の鋼板間に架け渡した状態で双方の鋼板の外面側に配置された鋼材と、鋼材と双方の鋼板との間にそれぞれ介在された粘弾性体とを備えた構成からなり、両側の粘弾性ダンパーの鋼材同士が、綴り材によって連結されていることを特徴としている。
【００１０】
このような特徴により、両側の粘弾性ダンパーをそれぞれ構成する鋼材と両側の鋼材同士を連結する綴り材とによって、心材の座屈が拘束される。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の対震ブレースにおいて、前記心材は、中央部が縮幅されて括れていることを特徴としている。
【００１２】
このような特徴により、心材が降伏した時の変位は、括れた中央部の区間長さに応じて決定される。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１から３の何れかに記載の対震ブレースにおいて、前記粘弾性ダンパーは、中小地震時の地震エネルギーを吸収するものであり、前記心材は、中小地震時に作用する軸力に対して弾性に留まり大地震時に作用する軸力によって塑性化する鋼板からなることを特徴としている。
【００１４】
このような特徴により、中小地震時には、心材によって耐震機能が発揮されるとともに粘弾性ダンパーによって制震機能が発揮され、大地震時には、心材及び粘弾性ダンパーによって制震機能が発揮される。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１から３の何れかに記載の対震ブレースにおいて、前記粘弾性ダンパーは、中小地震時の地震エネルギーを吸収するものであり、前記心材は、中小地震時及び大地震時に作用する軸力に対してそれぞれ弾性に留まる鋼板からなることを特徴としている。
【００１６】
このような特徴により、中小地震時だけでなく大地震時にも、粘弾性ダンパーによって制震機能が発揮されるとともに心材によって耐震機能が発揮される。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項１から３の何れかに記載の対震ブレースにおいて、前記心材は、中小地震時に作用する軸力によって塑性化する鋼板からなり、前記粘弾性ダンパーは、心材が塑性化する際の地震エネルギーよりも小さい地震エネルギーを吸収するものであることを特徴としている。
【００１８】
このような特徴により、中小地震時に、心材及び粘弾性ダンパーによって制震機能が段階的に発揮される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る対震ブレースによれば、地震或いは風等による振動が発生した際、心材によって耐震機能や制震機能が発揮されるとともに、粘弾性ダンパーによって制震機能が発揮されるため、１つの対震ブレースによって複数の対震機能を発揮することができる。したがって、本発明に係る対震ブレースを用いることで、ブレース設置空間が限定されている構造物に対するブレース設置数を低減させることができる。
【００２０】
また、粘弾性ダンパーが、心材一端部に沿って配置されて心材一端側の基端が構造体に固定される一方の鋼板と、心材他端部に沿って配置されて心材他端側の基端が構造体に固定される他方の鋼板と、双方の鋼板間に架け渡した状態で双方の鋼板の外面側に配置された鋼材と、鋼材と双方の鋼板との間にそれぞれ介在された粘弾性体とを備えた構成とし、且つ、両側の粘弾性ダンパーの鋼材同士が綴り材によって連結された構成とすることにより、鋼材と綴り材とによって心材の座屈が拘束されるため、心材の座屈を拘束するための部材を別途設ける必要がなく、対震ブレースの小型化（薄厚化）を図ることができるとともに、部品数が低減されてコストダウンを図ることができる。
【００２１】
また、心材の中央部が縮幅されて括れている構成とすることにより、心材が降伏した時の変位は、括れた中央部の区間長さに応じて決定されるため、心材中央部の括れた部分の区間長さを調整することで、心材が降伏するときの対震ブレースの変位を自在に調整することができる。
【００２２】
また、粘弾性ダンパーが、中小地震時の地震エネルギーを吸収するものであり、心材が、中小地震時に作用する軸力に対して弾性に留まり大地震時に作用する軸力によって塑性化する鋼板からなる構成とすることにより、中小地震時だけでなく大地震時にも、粘弾性ダンパーによって制震機能が発揮されるとともに心材によって耐震機能が発揮されるため、１つの対震ブレースによって、構造物に対して耐震機能と制震機能の両方を付与することができる。
【００２３】
また、粘弾性ダンパーが、中小地震時の地震エネルギーを吸収するものであり、心材が、中小地震時及び大地震時に作用する軸力に対してそれぞれ弾性に留まる鋼板からなる構成とすることにより、中小地震時に粘弾性ダンパーによって制震機能が発揮されるとともに、中小地震時だけでなく大地震時にも、心材によって耐震機能が発揮されるため、構造物に対して高性能の対震性能を発揮させるこができる。
【００２４】
また、心材が、中小地震時に作用する軸力によって塑性化する鋼板からなり、粘弾性ダンパーが、心材が塑性化する際の地震エネルギーよりも小さい地震エネルギーを吸収するものである構成とすることにより、中小地震時に、心材及び粘弾性ダンパーによって制震機能が段階的に発揮されるため、１つの対震ブレースによって、構造物に対して２段階に分けて制震機能を付与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る対震ブレースの第一、第二、第三の実施の形態について、図面に基いて説明する。
［第一の実施の形態］
まず、第一の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係る対震ブレースが設置された構造物を表す側面図である。
図１に示すように、構造物には、隣り合う柱１，１（構造体）と、柱１，１の間に架設され上下で対向する梁２，２（構造体）とからなる架構フレーム３が形成されている。架構フレーム３の内側には、斜めに延在する２本の対震ブレース４，４がハ字状に設置されている。架構フレーム３の上枠を形成する梁２の中央部には、第１のガセットプレート５が垂設されており、架構フレーム３の下枠を形成する梁２の両端部と柱１，１との入隅には第２のガセットプレート６，６がそれぞれ設けられている。第１のガセットプレート５には対震ブレース４，４の一端（後述する心材１０の一端および第一鋼板２０の基端）が取り付けられており、第２のガセットプレート６，６には対震ブレース４，４の他端（後述する心材１０の他端および第二鋼板２０の基端）が取り付けられており、対震ブレース４，４は、第１のガセットプレート５と第２のガセットプレート６，６との間に介装されている。
【００２６】
図２は対震ブレース４の平面図であり、図３は図２に示すＡ−Ａ間の断面図であり、図４は図２に示すＢ−Ｂ間の断面図であり、図５は図２に示すＣ−Ｃ間の断面図であり、図６は図２に示すＤ−Ｄ間の断面図である。
図２，図３，図４，図５，図６に示すように、対震ブレース４には、帯板状の心材１０と、心材１０に沿ってそれぞれ延在する一対の粘弾性ダンパー１１，１１と、両側の粘弾性ダンパー１１，１１同士を繋ぐカバープレート１２，１２（綴り材）とが備えられており、対震ブレース４は、心材１０を２つの粘弾性ダンパー１１，１１で挟んだ構成になっている。
【００２７】
心材１０は、その中央部１０ａが縮幅されて括れている長尺の鋼板からなり、その両端部には、軸方向に延在するリブプレート１３，１３が両面にそれぞれ垂直に溶接されている。
【００２８】
２つの粘弾性ダンパー１１，１１は、心材１０の両面側にそれぞれ配置されているとともに、心材１０に沿ってそれぞれ延在している。粘弾性ダンパー１１は、心材１０の一端部１０ｂに沿って配置された第一鋼板１４（一方の鋼板）と、心材１０の他端部１０ｃに沿って配置された第二鋼板１５（他方の鋼板）と、第一鋼板１４と第二鋼板１５との間に架け渡した状態で配置された溝形鋼１６（鋼材）と、溝形鋼１６のウェブ１６ａと第一鋼板１４との間、及び溝形鋼１６のウェブ１６ａと第二鋼板１５との間にそれぞれ介在された粘弾性体１７，１７とから構成されている。
【００２９】
第一鋼板１４および第二鋼板１５は、全長に亘って同じ幅の長尺の板状部材である。第一鋼板１４および第二鋼板１５の幅寸法（短手方向の寸法）は、それぞれ心材１０と同等であり、第一鋼板１４および第二鋼板１５の長さ寸法（長手方向の寸法）は、それぞれ心材１０の半分よりも短い。心材１０の一端側に位置する第一鋼板１４の端部（基端１４ａ）、及び心材１０の他端側に位置する第二鋼板１５の端部（基端１５ａ）には、心材１０に付設されたリブプレート１３，１３を通すための軸方向に延在するスリット（切欠き）１４ｂ，１５ｂがそれぞれ形成されている。
【００３０】
上記した第一鋼板１４，１４は、心材１０の一端部１０ｂの両面側にそれぞれ配置されており、心材１０の一端部１０ｂと２枚の第一鋼板１４，１４とは重ね合わせられている。
また、上記した第二鋼板１５，１５は、心材１０の他端部１０ｃの両面側にそれぞれ配置されており、心材１０の他端部１０ｃと２枚の第二鋼板１５，１５とは重ね合わせられている。
【００３１】
重ね合わせられた心材１０の一端部１０ｂと２枚の第一鋼板１４，１４の基端１４ａ，１４ａには、互いに穴合わせされた複数のボルト穴１０ｄ…，１４ｄ…がそれぞれ形成され、また、心材１０の一端部１０ｂに付設されたリブプレート１３，１３にも、複数のボルト穴１３ａ…が形成されており、心材１０の一端および第一鋼板１４，１４の基端１４ａ，１４ａ（粘弾性ダンパー１１の一端）は、図１に示す第１のガセットプレート５に図示せぬスプライスプレートを介して高力ボルトにより２面摩擦接合されることで構造物に対して固定されている。
【００３２】
また、重ね合わせられた心材１０の他端部１０ｃと２枚の第二鋼板１５，１５の基端１５ａ，１５ａには、互いに穴合わせされた複数のボルト穴１０ｄ…，１５ｄ…がそれぞれ形成され、また、心材１０の他端部１０ｃに付設されたリブプレート１３，１３にも、複数のボルト穴１３ａ…が形成されており、心材１０の他端および第二鋼板１５，１５の基端１５ａ，１５ａ（粘弾性ダンパー１１の他端）は、図１に示す第２のガセットプレート６に図示せぬスプライスプレートを介して高力ボルトにより２面摩擦接合されることで構造物に対して固定されている。
【００３３】
溝形鋼１６は、ウェブ１６ａ外側面を第一鋼板１４および第二鋼板１５に対向させた向きで心材１０に沿って双方の鋼板１４，１５の外面側に配置されており、一対の粘弾性ダンパー１１，１１の各溝形鋼１６，１６は、心材１０や第一鋼板１４，１４、第二鋼板１５，１５を間に挟んで平行に配置されている。溝形鋼１６の中間部分には、軸方向と直交する方向に延在するリブプレート１８…が中央およびその両側に間隔をあけてそれぞれ溶接されており、間隔をあけて配置されたリブプレート１８，１８間には軸方向に延在するリブプレート１９，１９がそれぞれ溶接されている。
【００３４】
粘弾性体１７，１７は、ゴムアスファルト系や高減衰ゴム系（ウレタン系ゴム、ジエン系ゴム、シリコン系ゴム）、アクリル樹脂系等の材料からなる薄板状の部材であり、第一鋼板１４と溝形鋼１６一端のウェブ１６ａとの間に介在されているとともに、第二鋼板１５と溝形鋼１６他端のウェブ１６ａとの間に介在されている。粘弾性体１７の外側の面は溝形鋼１６のウェブ１６ａに接着接合されており、内側の面は第一鋼板１４や第二鋼板１５に接着接合されている。
【００３５】
カバープレート１２，１２は、２本の溝形鋼１６，１６のフランジ１６ｂ，１６ｂに沿って延在する平鋼からなる。カバープレート１２，１２は、２本の溝形鋼１６，１６の両側方に、２本の溝形鋼１６，１６のフランジ１６ｂ，１６ｂにそれぞれ接面した状態で配置され、溝形鋼１６，１６のフランジ１６ｂ，１６ｂに対して複数の綴りボルト２０…によってそれぞれ接合されている。つまり、２本の溝形鋼１６，１６と２枚のカバープレート１２，１２とは、矩形筒状に組み立てられており、その内部には、断面視矩形状の閉鎖空間Ｅが形成されている。
【００３６】
上記した心材１０は、両端をそれぞれ張り出させた状態で前記した閉鎖空間Ｅ内に挿装されており、心材１０を両面側から挟み込む２本の溝形鋼１６，１６と、両側の溝形鋼１６，１６同士を連結するカバープレート１２，１２とが、心材１０の座屈を拘束する座屈拘束部材として機能する。また、上記した２枚の第一鋼板１４，１４は、それらの基端１４ａ，１４ａをそれぞれ張り出させた状態で前記した閉鎖空間Ｅ内に差し込まれている。また、上記した２枚の第二鋼板１５，１５は、それらの基端１５ａ，１５ａをそれぞれ張り出させた状態で前記した閉鎖空間Ｅ内に差し込まれている。
【００３７】
図７は第一の実施の形態における対震ブレース４に作用する軸力と心材１０および粘弾性ダンパー１１の軸変形との関係を示したグラフである。なお、図７に示すδｙは心材１０が降伏するときの変位量であり、図７に示すＰｙは心材１０が降伏するときの軸力である。
【００３８】
図７に示すように、心材１０は、中小地震時に作用する軸力に対して弾性に留まり、大地震時に作用する軸力によって塑性化する鋼板からなる。具体的には、心材１０には、降伏応力が２３５〜３２５Ｎ／ｍｍ２の鋼材が用いられる。一方、粘弾性ダンパー１１，１１は、中小地震時の地震エネルギーを吸収するものである。具体的には、中小地震が発生して対震ブレース４に軸力（圧縮力や引張力）が作用すると、粘弾性ダンパー１１を構成する２つの粘弾性体１７，１７がそれぞれ断面平行四辺形状に変形して、対震ブレース４に作用する軸力を吸収し、構造物の振動を減衰させるものである。
【００３９】
上記した構成からなる対震ブレース４によれば、心材１０を２つの粘弾性ダンパー１１，１１で挟んだ構成になっているため、地震或いは風等による振動が発生した際、心材１０によって耐震機能が発揮されるとともに、粘弾性ダンパー１１，１１によって制震機能が発揮され、構造物に対して複数の対震機能を付与することができる。具体的には、心材１０が中小地震時に作用する軸力に対して弾性に留まり大地震時に作用する軸力によって塑性化する鋼板からなり、粘弾性ダンパー１１，１１が、中小地震時の地震エネルギーを吸収するダンパーからなるため、中小地震時には、心材１０によって耐震機能が発揮されるとともに粘弾性ダンパー１１，１１によって制震機能が発揮され、大地震時には、心材１０及び粘弾性ダンパー１１，１１によって制震機能が発揮される。つまり、上記した対震ブレース４は、耐震ブレースの機能と制震ブレースの機能とを併せ持ったブレースである。これによって、１つの対震ブレース４を設置するだけで、耐震ブレースと制震ブレースとをそれぞれ設けた場合と同様の機能を構造物に対して付与することができ、ブレース設置空間が限定されている構造物に対するブレース設置数を低減させることができる。
【００４０】
また、粘弾性ダンパー１１，１１が、心材１０の一端部１０ｂに沿って配置された第一鋼板１４と、心材１０の他端部１０ｃに沿って配置された第二鋼板１５と、第一鋼板１４と第二鋼板１５との間に架け渡した状態で配置された溝形鋼１６と、溝形鋼１６と第一鋼板１４との間および溝形鋼１６と第二鋼板１５との間にそれぞれ介在された粘弾性体１７，１７とを備えた構成からなり、一対の粘弾性ダンパー１１，１１の溝形鋼１６，１６同士が、カバープレート１２，１２によって連結されていることにより、両側の溝形鋼１６，１６とそれらを連結するカバープレート１２，１２とが座屈拘束部材として機能し、心材１０の座屈が拘束される。これによって、心材１０の座屈を拘束するための部材を別途設ける必要がなく、対震ブレース４の小型化（薄厚化）を図ることができるとともに、部品数が低減されてコストダウンを図ることができる。
【００４１】
また、心材１０の中央部１０ａが縮幅されて括れている構成となっているため、括れた中央部１０ａの区間長さに応じて、心材１０が降伏した時の変位が決定される。したがって、心材１０の中央部１０ａの括れた部分の区間長さを調整することで、心材１０が降伏するときの対震ブレース４の変位を自在に調整することができる。
【００４２】
［第二の実施の形態］
次に、第二の実施の形態について説明する。なお、第二の実施の形態の構成は、下記する点以外は上述した第一の実施の形態における構成と同様であるため、その説明を省略する。
図８は第二の実施の形態における対震ブレース４に作用する軸力と心材１０および粘弾性ダンパー１１の軸変形との関係を示したグラフである。なお、図８に示すδｙ’は心材１０が降伏するときの変位量であり、図８に示すＰｙ’は心材１０が降伏するときの軸力である。
【００４３】
図８に示すように、心材１０中央に配置された心材１０は、中小地震時だけでなく大地震時に作用する軸力に対しても弾性に留まる鋼板からなる。具体的には、心材１０には、降伏応力が４００Ｎ／ｍｍ２以上の鋼材が用いられる。一方、粘弾性ダンパー１１，１１は、上記した第一の実施の形態と同様に、中小地震時の地震エネルギーを吸収するものである。
【００４４】
上記した構成からなる対震ブレース４によれば、粘弾性ダンパー１１，１１が、中小地震時の地震エネルギーを吸収するものであり、心材１０が、中小地震時及び大地震時に作用する軸力に対してそれぞれ弾性に留まる鋼板からなるため、中小地震時だけでなく大地震時にも、粘弾性ダンパー１１，１１によって制震機能が発揮されるとともに心材１０によって耐震機能が発揮される。これによって、構造物に対して高性能の対震性能を発揮させるこができる。
【００４５】
［第三の実施の形態］
次に、第三の実施の形態について説明する。なお、第三の実施の形態の構成は、下記する点以外は上述した第一の実施の形態における構成と同様であるため、その説明を省略する。
図９は第三の実施の形態における対震ブレース４に作用する軸力と心材１０および粘弾性ダンパー１１の軸変形との関係を示したグラフである。なお、図９に示すδｙ”は心材１０が降伏するときの変位量であり、図９に示すＰｙ”は心材１０が降伏するときの軸力である。
【００４６】
図９に示すように、対震ブレース４を構成する心材１０および粘弾性ダンパー１１，１１は、共に構造物の振動を減衰させる制震要素となる部材である。心材１０は、中小地震時に作用する軸力によって塑性化する鋼板からなる。具体的には、心材１０には、降伏応力が２３５Ｎ／ｍｍ２以下の鋼材が用いられる。一方、粘弾性ダンパー１１，１１は、心材１０が塑性化する際の地震エネルギーよりも小さい地震エネルギーを吸収するものである。
【００４７】
上記した構成からなる対震ブレース４によれば、心材１０が、中小地震時に作用する軸力によって塑性化する鋼板からなり、粘弾性ダンパー１１，１１が、心材１０が塑性化する際の地震エネルギーよりも小さい地震エネルギーを吸収するものであるため、粘弾性ダンパー１１，１１は小さい変形から地震エネルギーを吸収し、心材１０は、粘弾性ダンパー１１，１１のときよりも大きい降伏変位以上で地震エネルギーを吸収する。つまり、中小地震時に、心材１０及び粘弾性ダンパー１１，１１によって制震機能が段階的に発揮される。これによって、１つの対震ブレース４によって、構造物に対して２段階に分けて制震機能を付与することができる。
【００４８】
以上、本発明に係る対震ブレースの実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記した実施の形態では、粘弾性ダンパー１１が、第一鋼板１４と第二鋼板１５と溝形鋼１６と粘弾性体１７，１７とからなるとともに、両側の粘弾性ダンパー１１，１１の溝形鋼１６，１６同士が、カバープレート１２，１２によって連結された構成となっており、粘弾性ダンパー１１を構成する溝形鋼が、心材１０の座屈を拘束する機能を果たしている、本発明は、粘弾性ダンパーを構成する部材とは別に、心材の座屈を拘束するための座屈拘束部材を別途設けてもよい。例えば、上記した実施の形態における溝形鋼１６に代えて平鋼を用いて粘弾性ダンパーを構成し、両側の粘弾性ダンパーの外側に溝形鋼をそれぞれ配置し、これらの溝形鋼によって、両側の粘弾性ダンパーと心材とをまとめて挟み込む構成としてもよい。
【００４９】
また、上記した実施の形態では、架構フレーム３の内側に２本の対震ブレース４，４がハ字状（Ｋ状）に設置されているが、本発明は、対震ブレースが架構フレームの内側にＸ状或いはノ字状（Ｚ状）に設置されていてもよい。また、上記した実施の形態では、対震ブレース４が、梁２と柱１梁２の入隅との間に架け渡されているが、本発明は、上下の梁間に架け渡されていてもよく、隣り合う柱間に架け渡されていてもよい。
【００５０】
また、上記した実施の形態では、心材１０は中央部１０ａが縮幅されて括れている構成になっているが、本発明は、心材が全長に亘って同じ幅に形成されていてもよい。
【００５１】
また、上記した実施の形態では、粘弾性ダンパー１１を構成する鋼材として溝形鋼１６が用いられ、両側の鋼材同士を繋ぐ綴り材として溝形鋼１６に沿って延在する平鋼からなるカバープレート１２，１２が用いられているが、本発明は、溝形鋼以外の鋼材からなる粘弾性ダンパーであってもよく、例えば山形鋼やＨ形鋼、Ｉ形鋼等の鋼材を用いて粘弾性ダンパーが構成されていてもよい。また、綴り材として平鋼以外の部材を用いてもよく、例えば複数の鉄筋材やプレートによって両側の鋼材同士を繋いでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態を説明するための対震ブレースが設置された構造物を表す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態を説明するための対震ブレースを表す平面図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ間の断面図であって、本発明の実施の形態を説明するための対震ブレースを表す断面図である。
【図４】図２に示すＢ−Ｂ間の断面図であって、本発明の実施の形態を説明するための対震ブレースを表す断面図である。
【図５】図２に示すＣ−Ｃ間の断面図であって、本発明の実施の形態を説明するための対震ブレースを表す断面図である。
【図６】図２に示すＤ−Ｄ間の断面図であって、本発明の実施の形態を説明するための対震ブレースを表す断面図である。
【図７】本発明の第一の実施の形態を説明するための対震ブレースに作用する軸力と心材および粘弾性ダンパーの軸変形との関係を示したグラフである。
【図８】本発明の第二の実施の形態を説明するための対震ブレースに作用する軸力と心材および粘弾性ダンパーの軸変形との関係を示したグラフである。
【図９】本発明の第三の実施の形態を説明するための対震ブレースに作用する軸力と心材および粘弾性ダンパーの軸変形との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
１ 柱（構造体）
２ 梁（構造体）
４ 対震ブレース
１０ 心材
１０ａ 中央部
１０ｂ 一端部
１０ｃ 他端部
１１ 粘弾性ダンパー
１２ カバープレート（綴り材）
１４ 第一鋼板（一方の鋼板）
１４ａ 基端
１５ 第二鋼板（他方の鋼板）
１５ａ 基端
１６ 溝形鋼（鋼材）
１７ 粘弾性体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物に設置される対震ブレースに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、地震に対する建築構造物の性能（以下、対震性能という。なお、本発明における「対震」とは、耐震および制震を含む概念である。）を向上させる技術として、座屈拘束されたブレースを建築構造物の架構内に斜めに組み込む技術が提供されている。上記したブレースを大別すると、中小地震時には弾性に留まり大地震時には塑性化を許容する耐震ブレースと、中小地震時に塑性化して地震エネルギーを吸収する制震ブレースとに分けられる。
【０００３】
制震ブレースには、エネルギー吸収材として鋼材を用いるものがあり、例えば、両端が架構に固定された低降伏点鋼からなる帯板状の心材と、心材の座屈を拘束する拘束部材とからなる制震ブレースがある。拘束部材は、２つの溝形鋼のウェブで心材を両面側から挟み込み、平鋼を介して両側の溝形鋼のフランジを連結した構成からなっている。このような制震ブレースによれば、中小地震時に心材が塑性化して地震エネルギーが吸収されて制震効果が発揮される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、制震ブレースには、エネルギー吸収材として粘弾性体を用いるものがあり、例えば、第一鋼板と第二鋼板とを互い違いに積層させるとともにこれらの鋼板の間に粘弾性体を介在させて構成からなるブレース本体と、ブレース本体に外装されてブレース本体の座屈を拘束する拘束部材とからなる制震ブレースがある。拘束部材の一端からは第一鋼板の端部が張り出されており、張り出された第一鋼板の端部は一方の構造体（柱や梁等）に固定されている。一方、拘束部材の他端からは第二鋼板の端部が張り出されており、張り出された第二鋼板の端部は他方の構造体に固定されている。このような制震ブレースによれば、中小地震時に粘弾性体が地震エネルギーを吸収して制震効果が発揮される（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００２−２３５３８０号公報
【特許文献２】特開２００１−１６４７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した従来の耐震ブレースや制震ブレースでは、それぞれ単機能の部材であるため、建築構造物に対して耐震ブレースの機能（耐震機構）と制震ブレースの機能（制震機能）とをそれぞれ付与させる場合、耐震ブレースと制震ブレースとを別々の空間にそれぞれ取り付ける必要がある。建築構造物において、上記ブレースを取り付けることが可能な空間は限られているため、上記した従来の耐震ブレースや制震ブレースでは、建築構造物に対して両方の機能を付与することが困難であり、容量も不十分になるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、１つのブレースが、耐震機能及び制震機能を有し、ブレース設置空間が限定されている構造物に対するブレース設置数を低減させることができる対震ブレースを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、構造物の構造体間に斜めに設置される対震ブレースであって、両端が構造体にそれぞれ固定される帯板状の心材と、心材の両面側にそれぞれ配置されて心材に沿ってそれぞれ延在するとともに両端が構造体にそれぞれ固定される粘弾性ダンパーとが備えられ、前記心材を前記粘弾性ダンパーで挟んだ構成になっていることを特徴としている。
【０００８】
このような特徴により、地震或いは風等による振動が発生した際、心材によって耐震機能や制震機能が発揮されるとともに、粘弾性ダンパーによって制震機能が発揮される。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の対震ブレースにおいて、前記粘弾性ダンパーが、心材一端部に沿って配置されて心材一端側の基端が構造体に固定される一方の鋼板と、心材他端部に沿って配置されて心材他端側の基端が構造体に固定される他方の鋼板と、双方の鋼板間に架け渡した状態で双方の鋼板の外面側に配置された鋼材と、鋼材と双方の鋼板との間にそれぞれ介在された粘弾性体とを備えた構成からなり、両側の粘弾性ダンパーの鋼材同士が、綴り材によって連結されていることを特徴としている。
【００１０】
このような特徴により、両側の粘弾性ダンパーをそれぞれ構成する鋼材と両側の鋼材同士を連結する綴り材とによって、心材の座屈が拘束される。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の対震ブレースにおいて、前記心材は、中央部が縮幅されて括れていることを特徴としている。
【００１２】
このような特徴により、心材が降伏した時の変位は、括れた中央部の区間長さに応じて決定される。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１から３の何れかに記載の対震ブレースにおいて、前記粘弾性ダンパーは、中小地震時の地震エネルギーを吸収するものであり、前記心材は、中小地震時に作用する軸力に対して弾性に留まり大地震時に作用する軸力によって塑性化する鋼板からなることを特徴としている。
【００１４】
このような特徴により、中小地震時には、心材によって耐震機能が発揮されるとともに粘弾性ダンパーによって制震機能が発揮され、大地震時には、心材及び粘弾性ダンパーによって制震機能が発揮される。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１から３の何れかに記載の対震ブレースにおいて、前記粘弾性ダンパーは、中小地震時の地震エネルギーを吸収するものであり、前記心材は、中小地震時及び大地震時に作用する軸力に対してそれぞれ弾性に留まる鋼板からなることを特徴としている。
【００１６】
このような特徴により、中小地震時だけでなく大地震時にも、粘弾性ダンパーによって制震機能が発揮されるとともに心材によって耐震機能が発揮される。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項１から３の何れかに記載の対震ブレースにおいて、前記心材は、中小地震時に作用する軸力によって塑性化する鋼板からなり、前記粘弾性ダンパーは、心材が塑性化する際の地震エネルギーよりも小さい地震エネルギーを吸収するものであることを特徴としている。
【００１８】
このような特徴により、中小地震時に、心材及び粘弾性ダンパーによって制震機能が段階的に発揮される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る対震ブレースによれば、地震或いは風等による振動が発生した際、心材によって耐震機能や制震機能が発揮されるとともに、粘弾性ダンパーによって制震機能が発揮されるため、１つの対震ブレースによって複数の対震機能を発揮することができる。したがって、本発明に係る対震ブレースを用いることで、ブレース設置空間が限定されている構造物に対するブレース設置数を低減させることができる。
【００２０】
また、粘弾性ダンパーが、心材一端部に沿って配置されて心材一端側の基端が構造体に固定される一方の鋼板と、心材他端部に沿って配置されて心材他端側の基端が構造体に固定される他方の鋼板と、双方の鋼板間に架け渡した状態で双方の鋼板の外面側に配置された鋼材と、鋼材と双方の鋼板との間にそれぞれ介在された粘弾性体とを備えた構成とし、且つ、両側の粘弾性ダンパーの鋼材同士が綴り材によって連結された構成とすることにより、鋼材と綴り材とによって心材の座屈が拘束されるため、心材の座屈を拘束するための部材を別途設ける必要がなく、対震ブレースの小型化（薄厚化）を図ることができるとともに、部品数が低減されてコストダウンを図ることができる。
【００２１】
また、心材の中央部が縮幅されて括れている構成とすることにより、心材が降伏した時の変位は、括れた中央部の区間長さに応じて決定されるため、心材中央部の括れた部分の区間長さを調整することで、心材が降伏するときの対震ブレースの変位を自在に調整することができる。
【００２２】
また、粘弾性ダンパーが、中小地震時の地震エネルギーを吸収するものであり、心材が、中小地震時に作用する軸力に対して弾性に留まり大地震時に作用する軸力によって塑性化する鋼板からなる構成とすることにより、中小地震時だけでなく大地震時にも、粘弾性ダンパーによって制震機能が発揮されるとともに心材によって耐震機能が発揮されるため、１つの対震ブレースによって、構造物に対して耐震機能と制震機能の両方を付与することができる。
【００２３】
また、粘弾性ダンパーが、中小地震時の地震エネルギーを吸収するものであり、心材が、中小地震時及び大地震時に作用する軸力に対してそれぞれ弾性に留まる鋼板からなる構成とすることにより、中小地震時に粘弾性ダンパーによって制震機能が発揮されるとともに、中小地震時だけでなく大地震時にも、心材によって耐震機能が発揮されるため、構造物に対して高性能の対震性能を発揮させるこができる。
【００２４】
また、心材が、中小地震時に作用する軸力によって塑性化する鋼板からなり、粘弾性ダンパーが、心材が塑性化する際の地震エネルギーよりも小さい地震エネルギーを吸収するものである構成とすることにより、中小地震時に、心材及び粘弾性ダンパーによって制震機能が段階的に発揮されるため、１つの対震ブレースによって、構造物に対して２段階に分けて制震機能を付与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る対震ブレースの第一、第二、第三の実施の形態について、図面に基いて説明する。
［第一の実施の形態］
まず、第一の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係る対震ブレースが設置された構造物を表す側面図である。
図１に示すように、構造物には、隣り合う柱１，１（構造体）と、柱１，１の間に架設され上下で対向する梁２，２（構造体）とからなる架構フレーム３が形成されている。架構フレーム３の内側には、斜めに延在する２本の対震ブレース４，４がハ字状に設置されている。架構フレーム３の上枠を形成する梁２の中央部には、第１のガセットプレート５が垂設されており、架構フレーム３の下枠を形成する梁２の両端部と柱１，１との入隅には第２のガセットプレート６，６がそれぞれ設けられている。第１のガセットプレート５には対震ブレース４，４の一端（後述する心材１０の一端および第一鋼板２０の基端）が取り付けられており、第２のガセットプレート６，６には対震ブレース４，４の他端（後述する心材１０の他端および第二鋼板２０の基端）が取り付けられており、対震ブレース４，４は、第１のガセットプレート５と第２のガセットプレート６，６との間に介装されている。
【００２６】
図２は対震ブレース４の平面図であり、図３は図２に示すＡ−Ａ間の断面図であり、図４は図２に示すＢ−Ｂ間の断面図であり、図５は図２に示すＣ−Ｃ間の断面図であり、図６は図２に示すＤ−Ｄ間の断面図である。
図２，図３，図４，図５，図６に示すように、対震ブレース４には、帯板状の心材１０と、心材１０に沿ってそれぞれ延在する一対の粘弾性ダンパー１１，１１と、両側の粘弾性ダンパー１１，１１同士を繋ぐカバープレート１２，１２（綴り材）とが備えられており、対震ブレース４は、心材１０を２つの粘弾性ダンパー１１，１１で挟んだ構成になっている。
【００２７】
心材１０は、その中央部１０ａが縮幅されて括れている長尺の鋼板からなり、その両端部には、軸方向に延在するリブプレート１３，１３が両面にそれぞれ垂直に溶接されている。
【００２８】
２つの粘弾性ダンパー１１，１１は、心材１０の両面側にそれぞれ配置されているとともに、心材１０に沿ってそれぞれ延在している。粘弾性ダンパー１１は、心材１０の一端部１０ｂに沿って配置された第一鋼板１４（一方の鋼板）と、心材１０の他端部１０ｃに沿って配置された第二鋼板１５（他方の鋼板）と、第一鋼板１４と第二鋼板１５との間に架け渡した状態で配置された溝形鋼１６（鋼材）と、溝形鋼１６のウェブ１６ａと第一鋼板１４との間、及び溝形鋼１６のウェブ１６ａと第二鋼板１５との間にそれぞれ介在された粘弾性体１７，１７とから構成されている。
【００２９】
第一鋼板１４および第二鋼板１５は、全長に亘って同じ幅の長尺の板状部材である。第一鋼板１４および第二鋼板１５の幅寸法（短手方向の寸法）は、それぞれ心材１０と同等であり、第一鋼板１４および第二鋼板１５の長さ寸法（長手方向の寸法）は、それぞれ心材１０の半分よりも短い。心材１０の一端側に位置する第一鋼板１４の端部（基端１４ａ）、及び心材１０の他端側に位置する第二鋼板１５の端部（基端１５ａ）には、心材１０に付設されたリブプレート１３，１３を通すための軸方向に延在するスリット（切欠き）１４ｂ，１５ｂがそれぞれ形成されている。
【００３０】
上記した第一鋼板１４，１４は、心材１０の一端部１０ｂの両面側にそれぞれ配置されており、心材１０の一端部１０ｂと２枚の第一鋼板１４，１４とは重ね合わせられている。
また、上記した第二鋼板１５，１５は、心材１０の他端部１０ｃの両面側にそれぞれ配置されており、心材１０の他端部１０ｃと２枚の第二鋼板１５，１５とは重ね合わせられている。
【００３１】
重ね合わせられた心材１０の一端部１０ｂと２枚の第一鋼板１４，１４の基端１４ａ，１４ａには、互いに穴合わせされた複数のボルト穴１０ｄ…，１４ｄ…がそれぞれ形成され、また、心材１０の一端部１０ｂに付設されたリブプレート１３，１３にも、複数のボルト穴１３ａ…が形成されており、心材１０の一端および第一鋼板１４，１４の基端１４ａ，１４ａ（粘弾性ダンパー１１の一端）は、図１に示す第１のガセットプレート５に図示せぬスプライスプレートを介して高力ボルトにより２面摩擦接合されることで構造物に対して固定されている。
【００３２】
また、重ね合わせられた心材１０の他端部１０ｃと２枚の第二鋼板１５，１５の基端１５ａ，１５ａには、互いに穴合わせされた複数のボルト穴１０ｄ…，１５ｄ…がそれぞれ形成され、また、心材１０の他端部１０ｃに付設されたリブプレート１３，１３にも、複数のボルト穴１３ａ…が形成されており、心材１０の他端および第二鋼板１５，１５の基端１５ａ，１５ａ（粘弾性ダンパー１１の他端）は、図１に示す第２のガセットプレート６に図示せぬスプライスプレートを介して高力ボルトにより２面摩擦接合されることで構造物に対して固定されている。
【００３３】
溝形鋼１６は、ウェブ１６ａ外側面を第一鋼板１４および第二鋼板１５に対向させた向きで心材１０に沿って双方の鋼板１４，１５の外面側に配置されており、一対の粘弾性ダンパー１１，１１の各溝形鋼１６，１６は、心材１０や第一鋼板１４，１４、第二鋼板１５，１５を間に挟んで平行に配置されている。溝形鋼１６の中間部分には、軸方向と直交する方向に延在するリブプレート１８…が中央およびその両側に間隔をあけてそれぞれ溶接されており、間隔をあけて配置されたリブプレート１８，１８間には軸方向に延在するリブプレート１９，１９がそれぞれ溶接されている。
【００３４】
粘弾性体１７，１７は、ゴムアスファルト系や高減衰ゴム系（ウレタン系ゴム、ジエン系ゴム、シリコン系ゴム）、アクリル樹脂系等の材料からなる薄板状の部材であり、第一鋼板１４と溝形鋼１６一端のウェブ１６ａとの間に介在されているとともに、第二鋼板１５と溝形鋼１６他端のウェブ１６ａとの間に介在されている。粘弾性体１７の外側の面は溝形鋼１６のウェブ１６ａに接着接合されており、内側の面は第一鋼板１４や第二鋼板１５に接着接合されている。
【００３５】
カバープレート１２，１２は、２本の溝形鋼１６，１６のフランジ１６ｂ，１６ｂに沿って延在する平鋼からなる。カバープレート１２，１２は、２本の溝形鋼１６，１６の両側方に、２本の溝形鋼１６，１６のフランジ１６ｂ，１６ｂにそれぞれ接面した状態で配置され、溝形鋼１６，１６のフランジ１６ｂ，１６ｂに対して複数の綴りボルト２０…によってそれぞれ接合されている。つまり、２本の溝形鋼１６，１６と２枚のカバープレート１２，１２とは、矩形筒状に組み立てられており、その内部には、断面視矩形状の閉鎖空間Ｅが形成されている。
【００３６】
上記した心材１０は、両端をそれぞれ張り出させた状態で前記した閉鎖空間Ｅ内に挿装されており、心材１０を両面側から挟み込む２本の溝形鋼１６，１６と、両側の溝形鋼１６，１６同士を連結するカバープレート１２，１２とが、心材１０の座屈を拘束する座屈拘束部材として機能する。また、上記した２枚の第一鋼板１４，１４は、それらの基端１４ａ，１４ａをそれぞれ張り出させた状態で前記した閉鎖空間Ｅ内に差し込まれている。また、上記した２枚の第二鋼板１５，１５は、それらの基端１５ａ，１５ａをそれぞれ張り出させた状態で前記した閉鎖空間Ｅ内に差し込まれている。
【００３７】
図７は第一の実施の形態における対震ブレース４に作用する軸力と心材１０および粘弾性ダンパー１１の軸変形との関係を示したグラフである。なお、図７に示すδｙは心材１０が降伏するときの変位量であり、図７に示すＰｙは心材１０が降伏するときの軸力である。
【００３８】
図７に示すように、心材１０は、中小地震時に作用する軸力に対して弾性に留まり、大地震時に作用する軸力によって塑性化する鋼板からなる。具体的には、心材１０には、降伏応力が２３５〜３２５Ｎ／ｍｍ２の鋼材が用いられる。一方、粘弾性ダンパー１１，１１は、中小地震時の地震エネルギーを吸収するものである。具体的には、中小地震が発生して対震ブレース４に軸力（圧縮力や引張力）が作用すると、粘弾性ダンパー１１を構成する２つの粘弾性体１７，１７がそれぞれ断面平行四辺形状に変形して、対震ブレース４に作用する軸力を吸収し、構造物の振動を減衰させるものである。
【００３９】
上記した構成からなる対震ブレース４によれば、心材１０を２つの粘弾性ダンパー１１，１１で挟んだ構成になっているため、地震或いは風等による振動が発生した際、心材１０によって耐震機能が発揮されるとともに、粘弾性ダンパー１１，１１によって制震機能が発揮され、構造物に対して複数の対震機能を付与することができる。具体的には、心材１０が中小地震時に作用する軸力に対して弾性に留まり大地震時に作用する軸力によって塑性化する鋼板からなり、粘弾性ダンパー１１，１１が、中小地震時の地震エネルギーを吸収するダンパーからなるため、中小地震時には、心材１０によって耐震機能が発揮されるとともに粘弾性ダンパー１１，１１によって制震機能が発揮され、大地震時には、心材１０及び粘弾性ダンパー１１，１１によって制震機能が発揮される。つまり、上記した対震ブレース４は、耐震ブレースの機能と制震ブレースの機能とを併せ持ったブレースである。これによって、１つの対震ブレース４を設置するだけで、耐震ブレースと制震ブレースとをそれぞれ設けた場合と同様の機能を構造物に対して付与することができ、ブレース設置空間が限定されている構造物に対するブレース設置数を低減させることができる。
【００４０】
また、粘弾性ダンパー１１，１１が、心材１０の一端部１０ｂに沿って配置された第一鋼板１４と、心材１０の他端部１０ｃに沿って配置された第二鋼板１５と、第一鋼板１４と第二鋼板１５との間に架け渡した状態で配置された溝形鋼１６と、溝形鋼１６と第一鋼板１４との間および溝形鋼１６と第二鋼板１５との間にそれぞれ介在された粘弾性体１７，１７とを備えた構成からなり、一対の粘弾性ダンパー１１，１１の溝形鋼１６，１６同士が、カバープレート１２，１２によって連結されていることにより、両側の溝形鋼１６，１６とそれらを連結するカバープレート１２，１２とが座屈拘束部材として機能し、心材１０の座屈が拘束される。これによって、心材１０の座屈を拘束するための部材を別途設ける必要がなく、対震ブレース４の小型化（薄厚化）を図ることができるとともに、部品数が低減されてコストダウンを図ることができる。
【００４１】
また、心材１０の中央部１０ａが縮幅されて括れている構成となっているため、括れた中央部１０ａの区間長さに応じて、心材１０が降伏した時の変位が決定される。したがって、心材１０の中央部１０ａの括れた部分の区間長さを調整することで、心材１０が降伏するときの対震ブレース４の変位を自在に調整することができる。
【００４２】
［第二の実施の形態］
次に、第二の実施の形態について説明する。なお、第二の実施の形態の構成は、下記する点以外は上述した第一の実施の形態における構成と同様であるため、その説明を省略する。
図８は第二の実施の形態における対震ブレース４に作用する軸力と心材１０および粘弾性ダンパー１１の軸変形との関係を示したグラフである。なお、図８に示すδｙ’は心材１０が降伏するときの変位量であり、図８に示すＰｙ’は心材１０が降伏するときの軸力である。
【００４３】
図８に示すように、心材１０中央に配置された心材１０は、中小地震時だけでなく大地震時に作用する軸力に対しても弾性に留まる鋼板からなる。具体的には、心材１０には、降伏応力が４００Ｎ／ｍｍ２以上の鋼材が用いられる。一方、粘弾性ダンパー１１，１１は、上記した第一の実施の形態と同様に、中小地震時の地震エネルギーを吸収するものである。
【００４４】
上記した構成からなる対震ブレース４によれば、粘弾性ダンパー１１，１１が、中小地震時の地震エネルギーを吸収するものであり、心材１０が、中小地震時及び大地震時に作用する軸力に対してそれぞれ弾性に留まる鋼板からなるため、中小地震時だけでなく大地震時にも、粘弾性ダンパー１１，１１によって制震機能が発揮されるとともに心材１０によって耐震機能が発揮される。これによって、構造物に対して高性能の対震性能を発揮させるこができる。
【００４５】
［第三の実施の形態］
次に、第三の実施の形態について説明する。なお、第三の実施の形態の構成は、下記する点以外は上述した第一の実施の形態における構成と同様であるため、その説明を省略する。
図９は第三の実施の形態における対震ブレース４に作用する軸力と心材１０および粘弾性ダンパー１１の軸変形との関係を示したグラフである。なお、図９に示すδｙ”は心材１０が降伏するときの変位量であり、図９に示すＰｙ”は心材１０が降伏するときの軸力である。
【００４６】
図９に示すように、対震ブレース４を構成する心材１０および粘弾性ダンパー１１，１１は、共に構造物の振動を減衰させる制震要素となる部材である。心材１０は、中小地震時に作用する軸力によって塑性化する鋼板からなる。具体的には、心材１０には、降伏応力が２３５Ｎ／ｍｍ２以下の鋼材が用いられる。一方、粘弾性ダンパー１１，１１は、心材１０が塑性化する際の地震エネルギーよりも小さい地震エネルギーを吸収するものである。
【００４７】
上記した構成からなる対震ブレース４によれば、心材１０が、中小地震時に作用する軸力によって塑性化する鋼板からなり、粘弾性ダンパー１１，１１が、心材１０が塑性化する際の地震エネルギーよりも小さい地震エネルギーを吸収するものであるため、粘弾性ダンパー１１，１１は小さい変形から地震エネルギーを吸収し、心材１０は、粘弾性ダンパー１１，１１のときよりも大きい降伏変位以上で地震エネルギーを吸収する。つまり、中小地震時に、心材１０及び粘弾性ダンパー１１，１１によって制震機能が段階的に発揮される。これによって、１つの対震ブレース４によって、構造物に対して２段階に分けて制震機能を付与することができる。
【００４８】
以上、本発明に係る対震ブレースの実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記した実施の形態では、粘弾性ダンパー１１が、第一鋼板１４と第二鋼板１５と溝形鋼１６と粘弾性体１７，１７とからなるとともに、両側の粘弾性ダンパー１１，１１の溝形鋼１６，１６同士が、カバープレート１２，１２によって連結された構成となっており、粘弾性ダンパー１１を構成する溝形鋼が、心材１０の座屈を拘束する機能を果たしている、本発明は、粘弾性ダンパーを構成する部材とは別に、心材の座屈を拘束するための座屈拘束部材を別途設けてもよい。例えば、上記した実施の形態における溝形鋼１６に代えて平鋼を用いて粘弾性ダンパーを構成し、両側の粘弾性ダンパーの外側に溝形鋼をそれぞれ配置し、これらの溝形鋼によって、両側の粘弾性ダンパーと心材とをまとめて挟み込む構成としてもよい。
【００４９】
また、上記した実施の形態では、架構フレーム３の内側に２本の対震ブレース４，４がハ字状（Ｋ状）に設置されているが、本発明は、対震ブレースが架構フレームの内側にＸ状或いはノ字状（Ｚ状）に設置されていてもよい。また、上記した実施の形態では、対震ブレース４が、梁２と柱１梁２の入隅との間に架け渡されているが、本発明は、上下の梁間に架け渡されていてもよく、隣り合う柱間に架け渡されていてもよい。
【００５０】
また、上記した実施の形態では、心材１０は中央部１０ａが縮幅されて括れている構成になっているが、本発明は、心材が全長に亘って同じ幅に形成されていてもよい。
【００５１】
また、上記した実施の形態では、粘弾性ダンパー１１を構成する鋼材として溝形鋼１６が用いられ、両側の鋼材同士を繋ぐ綴り材として溝形鋼１６に沿って延在する平鋼からなるカバープレート１２，１２が用いられているが、本発明は、溝形鋼以外の鋼材からなる粘弾性ダンパーであってもよく、例えば山形鋼やＨ形鋼、Ｉ形鋼等の鋼材を用いて粘弾性ダンパーが構成されていてもよい。また、綴り材として平鋼以外の部材を用いてもよく、例えば複数の鉄筋材やプレートによって両側の鋼材同士を繋いでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態を説明するための対震ブレースが設置された構造物を表す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態を説明するための対震ブレースを表す平面図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ間の断面図であって、本発明の実施の形態を説明するための対震ブレースを表す断面図である。
【図４】図２に示すＢ−Ｂ間の断面図であって、本発明の実施の形態を説明するための対震ブレースを表す断面図である。
【図５】図２に示すＣ−Ｃ間の断面図であって、本発明の実施の形態を説明するための対震ブレースを表す断面図である。
【図６】図２に示すＤ−Ｄ間の断面図であって、本発明の実施の形態を説明するための対震ブレースを表す断面図である。
【図７】本発明の第一の実施の形態を説明するための対震ブレースに作用する軸力と心材および粘弾性ダンパーの軸変形との関係を示したグラフである。
【図８】本発明の第二の実施の形態を説明するための対震ブレースに作用する軸力と心材および粘弾性ダンパーの軸変形との関係を示したグラフである。
【図９】本発明の第三の実施の形態を説明するための対震ブレースに作用する軸力と心材および粘弾性ダンパーの軸変形との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
１ 柱（構造体）
２ 梁（構造体）
４ 対震ブレース
１０ 心材
１０ａ 中央部
１０ｂ 一端部
１０ｃ 他端部
１１ 粘弾性ダンパー
１２ カバープレート（綴り材）
１４ 第一鋼板（一方の鋼板）
１４ａ 基端
１５ 第二鋼板（他方の鋼板）
１５ａ 基端
１６ 溝形鋼（鋼材）
１７ 粘弾性体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の構造体間に斜めに設置される対震ブレースであって、
両端が構造体にそれぞれ固定される帯板状の心材と、心材の両面側にそれぞれ配置されて心材に沿ってそれぞれ延在するとともに両端が構造体にそれぞれ固定される粘弾性ダンパーとが備えられ、
前記心材を前記粘弾性ダンパーで挟んだ構成になっていることを特徴とする対震ブレース。
【請求項２】
請求項１記載の対震ブレースにおいて、
前記粘弾性ダンパーが、心材一端部に沿って配置されて心材一端側の基端が構造体に固定される一方の鋼板と、心材他端部に沿って配置されて心材他端側の基端が構造体に固定される他方の鋼板と、双方の鋼板間に架け渡した状態で双方の鋼板の外面側に配置された鋼材と、鋼材と双方の鋼板との間にそれぞれ介在された粘弾性体とを備えた構成からなり、
両側の粘弾性ダンパーの鋼材同士が、綴り材によって連結されていることを特徴とする対震ブレース。
【請求項３】
請求項１または２記載の対震ブレースにおいて、
前記心材は、中央部が縮幅されて括れていることを特徴とする対震ブレース。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載の対震ブレースにおいて、
前記粘弾性ダンパーは、中小地震時の地震エネルギーを吸収するものであり、
前記心材は、中小地震時に作用する軸力に対して弾性に留まり大地震時に作用する軸力によって塑性化する鋼板からなることを特徴とする対震ブレース。
【請求項５】
請求項１から３の何れかに記載の対震ブレースにおいて、
前記粘弾性ダンパーは、中小地震時の地震エネルギーを吸収するものであり、
前記心材は、中小地震時及び大地震時に作用する軸力に対してそれぞれ弾性に留まる鋼板からなることを特徴とする対震ブレース。
【請求項６】
請求項１から３の何れかに記載の対震ブレースにおいて、
前記心材は、中小地震時に作用する軸力によって塑性化する鋼板からなり、
前記粘弾性ダンパーは、心材が塑性化する際の地震エネルギーよりも小さい地震エネルギーを吸収するものであることを特徴とする対震ブレース。
【請求項１】
構造物の構造体間に斜めに設置される対震ブレースであって、
両端が構造体にそれぞれ固定される帯板状の心材と、心材の両面側にそれぞれ配置されて心材に沿ってそれぞれ延在するとともに両端が構造体にそれぞれ固定される粘弾性ダンパーとが備えられ、
前記心材を前記粘弾性ダンパーで挟んだ構成になっていることを特徴とする対震ブレース。
【請求項２】
請求項１記載の対震ブレースにおいて、
前記粘弾性ダンパーが、心材一端部に沿って配置されて心材一端側の基端が構造体に固定される一方の鋼板と、心材他端部に沿って配置されて心材他端側の基端が構造体に固定される他方の鋼板と、双方の鋼板間に架け渡した状態で双方の鋼板の外面側に配置された鋼材と、鋼材と双方の鋼板との間にそれぞれ介在された粘弾性体とを備えた構成からなり、
両側の粘弾性ダンパーの鋼材同士が、綴り材によって連結されていることを特徴とする対震ブレース。
【請求項３】
請求項１または２記載の対震ブレースにおいて、
前記心材は、中央部が縮幅されて括れていることを特徴とする対震ブレース。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載の対震ブレースにおいて、
前記粘弾性ダンパーは、中小地震時の地震エネルギーを吸収するものであり、
前記心材は、中小地震時に作用する軸力に対して弾性に留まり大地震時に作用する軸力によって塑性化する鋼板からなることを特徴とする対震ブレース。
【請求項５】
請求項１から３の何れかに記載の対震ブレースにおいて、
前記粘弾性ダンパーは、中小地震時の地震エネルギーを吸収するものであり、
前記心材は、中小地震時及び大地震時に作用する軸力に対してそれぞれ弾性に留まる鋼板からなることを特徴とする対震ブレース。
【請求項６】
請求項１から３の何れかに記載の対震ブレースにおいて、
前記心材は、中小地震時に作用する軸力によって塑性化する鋼板からなり、
前記粘弾性ダンパーは、心材が塑性化する際の地震エネルギーよりも小さい地震エネルギーを吸収するものであることを特徴とする対震ブレース。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１９１９８８（Ｐ２００７−１９１９８８Ａ）
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３７３７（Ｐ２００６−１３７３７）
【出願日】平成１８年１月２３日（２００６．１．２３）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月２３日（２００６．１．２３）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
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