座屈拘束ブレース
【課題】繰り返し応力が作用しても、ブレース芯材の座屈拘束が安定してでき、また、接続部における接続作業が支障なくできる。
【解決手段】ブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３がそれぞれの長手方向の一部において固着されると共にこの長手方向の一部における固着部分５以外においてはブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３が相対的に移動自在である。第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３がそれぞれの長手方向の一部において固着される。ブレース芯材１の長手方向の両端部の接続部４が第１の座屈拘束部材２及び第２の座屈拘束部材３の長手方向の両端部より突出している。
【解決手段】ブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３がそれぞれの長手方向の一部において固着されると共にこの長手方向の一部における固着部分５以外においてはブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３が相対的に移動自在である。第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３がそれぞれの長手方向の一部において固着される。ブレース芯材１の長手方向の両端部の接続部４が第１の座屈拘束部材２及び第２の座屈拘束部材３の長手方向の両端部より突出している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座屈拘束ブレースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
座屈拘束ブレース１０として特許文献１等が従来から知られている。
【０００３】
特許文献１に示された座屈拘束ブレース１０は、図９、図１０に示すように、長尺のブレース芯材１に長尺の角型金属筒よりなる第１の座屈拘束部材２を外嵌すると共に、ブレース芯材１の外面と第１の座屈拘束部材２の内面との間に長尺の第２の座屈拘束部材３を介装したものである。
【０００４】
ブレース芯材１の長手方向の両端部は、第１の座屈拘束部材２、第２の座屈拘束部材３の長手方向の両端部よりも突出していて、このブレース芯材１の長手方向の両端部の突出した部分が建物の構造部材に接続するための接続部４となっている。
【０００５】
第２の座屈拘束部材３は断面溝型形状をしており、板状のブレース芯材１の両外面と、第１の座屈拘束部材２の対向する２対の内面のうち対向する一対の内面との間にそれぞれ第２の座屈拘束部材３を介装している。
【０００６】
各第２の座屈拘束部材３のウェッブ８がそれぞれ板状のブレース芯材１の両外面を向き、各第２の座屈拘束部材３のフランジ７の先端部がそれぞれ第１の座屈拘束部材２の対向する一対の内面を向いている、
角型金属筒よりなる第１の座屈拘束部材２は、ブレース芯材１に向けた外側からの加圧力によって内側に向けて変形した変形部２０を有し、この変形部２０によって、第１の座屈拘束部材２を第２の座屈拘束部材３を介してブレース芯材１に押付けている。
【０００７】
つまり、第１の座屈拘束部材２との変形部２０の内面と第２の座屈拘束部材３のフランジ７の先端部とが圧接し、第２の座屈拘束部材３のウェッブ８と板状のブレース芯材１の外面とが圧接することで、部材同士を接続している。
【０００８】
ここで、変形部２０による圧接は、金属の塑性変形によりおこなっているので、ブレース芯材１の伸縮変形を許容している。
【０００９】
前記構成の座屈拘束ブレース１０は、ブレース芯材１の長手方向の両端部の接続部４を建物の構造部材（耐力壁フレーム、柱、梁等）に接続し、地震時等において建物の構造部材に作用する水平力を、ブレース芯材１により支持するようになっている。
【００１０】
そして、ブレース芯材１に圧縮応力がかかった際、ブレース芯材１に発生しがちな座屈を、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３で拘束している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−７５２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１は、金属の塑性変形による圧接で部材同士を接続したものであるため、地震時などに座屈拘束ブレース１０に繰り返し応力が作用すると、第２の座屈拘束部材３とブレース芯材１との圧接、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３との圧接が緩むおそれがある。
【００１３】
座屈拘束ブレース１０は、一般に耐力壁を構成する際に使用されるものであり、このため、施工状態においては長尺の座屈拘束ブレース１０は壁内に斜材として斜めに配設される。
【００１４】
したがって、繰り返し応力が作用して、第２の座屈拘束部材３とブレース芯材１との圧接、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３との圧接が緩むと、図１１に示すように、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３が自重によりブレース芯材１に対して斜め下方にずれ、図１１においてブレース芯材１の上部が拘束されなくなり座屈拘束ブレース１０の品質上の問題が発生する。
【００１５】
また、座屈拘束ブレース１０は、工場で組立て形成した後、建物の構造部材となる耐力壁フレームを工場で形成する際に斜材として組み込んだり、あるいは、座屈拘束ブレース１０を現場に搬送し、現場で建物の耐力壁を構成する構造部材である柱、梁等に接続する。
【００１６】
しかし、座屈拘束ブレース１０を斜材として耐力壁フレームに組み込む際、あるいは現場に搬送して施工する際、座屈拘束ブレース１０に外力が作用して、部材同士を接続している圧接が緩んで、図１１の矢印イのように、ブレース芯材１に対して第１の座屈拘束部材２、第２の座屈拘束部材３が移動し、ブレース芯材１の端部の接続部４を覆う場合がある。
【００１７】
このような場合は、接続部４の全部または一部が覆われるので、接続部４を構造部材に接続する作業がし難くなると共に品質も安定しない。
【００１８】
本発明は前記の従来の問題に鑑みて発明したもので、繰り返し応力が作用しても、ブレース芯材の座屈拘束が安定してでき、また、接続部における接続作業が支障なくできる座屈拘束ブレースを提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の座屈拘束ブレースは、長手方向の両端部に建物の構造部材に接続するための接続部４を有する長尺板状のブレース芯材１と、このブレース芯材１の長手方向のほぼ全長に外嵌する長尺の角型金属筒よりなる第１の座屈拘束部材２と、前記板状のブレース芯材１の外面と前記第１の座屈拘束部材の内面との間に長手方向の全長にわたって介装される長尺の第２の座屈拘束部材３とを備え、前記ブレース芯材１と前記第２の座屈拘束部材３がそれぞれの長手方向の一部において固着されると共にこの長手方向の一部における固着部分５以外においては前記ブレース芯材１と前記第２の座屈拘束部材３が相対的に移動自在となり、前記第１の座屈拘束部材２と前記第２の座屈拘束部材３がそれぞれの長手方向の一部において固着され、前記ブレース芯材１の長手方向の両端部の前記接続部４が前記第１の座屈拘束部材２及び前記第２の座屈拘束部材３の長手方向の両端部より突出していることを特徴とする。
【００２０】
また、第２の座屈拘束部材３が断面溝型形状をし、前記板状のブレース芯材１の両外面に、前記両第２の座屈拘束部材３の両フランジ７の先端部をそれぞれ対向させると共に、前記両第２の座屈拘束部材３の各ウェッブ８を対向する前記第１の座屈拘束部材２の対向する２対の内面のうち対向する一対の内面にそれぞれ対向させることが好ましい。
【００２１】
また、前記ブレース芯材１の長手方向の略中央部と前記第２の座屈拘束部材３の長手方向の略中央部を固着し、前記第１の座屈拘束部材２の長手方向の一端部と前記第２の座屈拘束部材３の長手方向の一端部を固着することが好ましい。
【００２２】
また、前記第２の座屈拘束部材３の長手方向の一端部を前記第１の座屈拘束部材２の長手方向の一端部より突出させ、この第２の座屈拘束部材３の突出端部のウェッブ８の外面と第１の座屈拘束部材２の端辺部９を溶接することが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、地震時等において建物の構造部材に作用する水平力を、ブレース芯材により支持すると共に、ブレース芯材に圧縮応力がかかった際、ブレース芯材に発生しがちな座屈を、第１の座屈拘束部材と第２の座屈拘束部材で拘束できる。しかも、繰り返し応力が作用しても、ブレース芯材の座屈拘束が安定してできる。また、ブレース芯材の長手方向の両端部の接続部の第１の座屈拘束部材及び第２の座屈拘束部材の両端部からの必要突出長さを確保できて、接続部における接続作業が支障なくできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の座屈拘束ブレースの一実施形態の一部破断した斜視図である。
【図２】同上の図１のＡ−Ａ線の断面図である。
【図３】同上の図１のＢ−Ｂ線の拡大断面図である。
【図４】同上の図１のＣ−Ｃ線の拡大断面図である。
【図５】同上のブレース芯材の長手方向の中央部と第２の座屈拘束部材の長手方向の中央部を固着したものを第１の座屈拘束部材に嵌め込む前の状態を示す説明のための斜視図である。
【図６】本発明の座屈拘束部材の他の実施形態を示し、（ａ）は一部破断した斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線の断面図である。
【図７】本発明の座屈拘束部材の更に他の実施形態を示し、（ａ）は一部破断した斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線の断面図である。
【図８】本発明の座屈拘束部材の更に他の実施形態を示し、（ａ）は一部破断した斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線の断面図である。
【図９】従来例を示す一部破断した斜視図である。
【図１０】従来例の断面図である。
【図１１】従来例において圧接が緩んでブレース芯材に対して第１の座屈拘束部材、第２の座屈拘束部材が移動した例を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００２６】
座屈拘束ブレース１０は、長尺のブレース芯材１と長尺の第１の座屈拘束部材２と長尺の第２の座屈拘束部材３を組合わせて構成している。
【００２７】
長尺のブレース芯材１は長尺板状をしており、長手方向の両端部が、建物の構造部材（耐力壁フレーム、柱、梁等）に接続するための接続部４となっており、炭素鋼、ステンレス鋼、合金鋼などの鉄鋼により形成しているが、必ずしもこれにのみ限定されず、他の種々の材質（例えば、アルミニウム等）により形成してもよい。
【００２８】
第１の座屈拘束部材２は角型筒状をしており、ブレース芯材１の長手方向のほぼ全長に外嵌するもので、炭素鋼、ステンレス鋼、合金鋼などの角型鋼管、あるいは他の材質よりなる角型金属筒よりなる。
【００２９】
第２の座屈拘束部材３は断面溝型形状をしており、ブレース芯材１の外面と第１の座屈拘束部材２の内面との間に長手方向の全長にわたって介装されるもので、炭素鋼、ステンレス鋼、合金鋼などの鉄鋼により形成しているが、必ずしもこれにのみ限定されず、他の種々の材質（例えば、アルミニウム等）により形成してもよい。
【００３０】
ブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３は、それぞれの長手方向の一部において固着されると共にこの長手方向の一部における固着部分５以外においてはブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３が相対的に移動自在となっている。
【００３１】
また、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３は、それぞれの長手方向の一部において固着される。
【００３２】
また、組合せ状態でブレース芯材１の長手方向の両端部の接続部４は、第１の座屈拘束部材２及び第２の座屈拘束部材３の長手方向の両端部より突出している。
【００３３】
前記の基本構成に基づいた一実施形態を図１乃至図５に示す。
【００３４】
図１乃至図５に示す実施形態においては、角型金属筒よりなる第１の座屈拘束部材２の対向する２対の内面のうち対向する一対の内面と、長尺板状のブレース芯材１の両外面との間にそれぞれ第２の座屈拘束部材３を介在している。
【００３５】
本実施形態では、長尺板状のブレース芯材１の両外面に各第２の座屈拘束部材３の両フランジ７の先端部が対向し、両第２の座屈拘束部材３の各ウェッブ８が第１の座屈拘束部材２の対向する一対の内面に対向するように介装している。
【００３６】
長尺板状のブレース芯材１と両長尺の第２の座屈拘束部材３は、それぞれ長手方向の略中央部でのみ図１−図３、図５に示すように溶接により固着して固着部分５を形成し、この固着部分５以外の部分では図４に示すように固着せず相対的に移動自在となっている。
【００３７】
固着に当たっては、長尺板状のブレース芯材１の外面の長手方向の略中央部と、第２の座屈拘束部材２のフランジ７の外面の長手方向の略中央部とのなすコーナ部分で両者を溶接する。
【００３８】
この場合、図２、図３、図５に示すように、ブレース芯材１の外面と、第２の座屈拘束部材２のフランジ７の外面とを、面と面のなすコーナ部分で十分な溶接長を確保して両者を溶接できるので、溶接作業性が向上し、更に、強度・品質を確保できる。
【００３９】
第２の座屈拘束部材３はブレース芯材１よりも短く、前記のように長手方向の中央部で固着した場合、ブレース芯材１の両端部の接続部４が第２の座屈拘束部材３の長手方向の両端部よりも突出する。
【００４０】
前記のようにして長尺板状のブレース芯材１の両外面の長手方向の略中央部に両側の第２の座屈拘束部材２の長手方向の略中央部を溶接により固着したものを、図５のように角型金属筒よりなる第１の座屈拘束部材２の長手方向の一端部の開口から挿入する。
【００４１】
ブレース芯材１の長手方向の両端部の接続部４は、角型金属筒よりなる第１の座屈拘束部材２の長手方向の両端部より突出する。
【００４２】
また第１の座屈拘束部材２は、第２の座屈拘束部材３より少し短く、第２の座屈拘束部材３の長手方向の一端部又は両端部が第１の座屈拘束部材２の長手方向の一端部又は両端部から突出している。
【００４３】
第２の座屈拘束部材３の長手方向の一端部の第１の座屈拘束部材２の長手方向の一端部から突出した部分を、第１の座屈拘束部材２の長手方向の一端部に溶接により固着して固着部分６を形成する。
【００４４】
固着に当たっては、第２の座屈拘束部材３の突出端部のウェッブ８の外面と第１の座屈拘束部材２の端辺部９とのなすコーナ部分を端辺部９に沿って溶接する。
【００４５】
この場合、図１、図２に示すように、第２の座屈拘束部材３の突出端部のウェッブ８の外面と第１の座屈拘束部材２の端辺部９とのなすコーナ部分で端辺部９に沿って十分な溶接長を確保して両者を溶接できるので、溶接作業性が向上し、更に、母材の溶け落ち等の欠損なく溶接できて強度・品質を確保できる。
【００４６】
なお、長尺板状のブレース芯材１の外面に第２の座屈拘束部材３のウェッブ８が対向し、第２の座屈拘束部材３のフランジ７の先端部が第１の座屈拘束部材２の対向する一対の内面に対向するように介装することも考えられる。この場合は、フランジ７の先端と、これと直交する第１の座屈拘束部材２の端辺部９とがほぼ点溶接されることになり、溶接長を確保できず、溶接作業性が悪く、溶接強度が低下し、また、溶接箇所が略一点に集中するため母材の溶け落ち等の欠損が発生する恐れがある。これに対し、本実施形態のものは拘束材としての一体性、つまりは座屈拘束性力が高くなり、品質を確保できる。
【００４７】
このようにして、ブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３は長手方向の中央部のみで固着し、且つ、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３は長手方向の一端部のみで固着して座屈拘束ブレース１０を組立形成する。
【００４８】
組立形成した座屈拘束ブレース１０は、ブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３を長手方向の中央部でのみ固着することで、この長手方向の中央部における固着部分５（溶接部分）以外においてはブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３が相対的に移動自在となる。
【００４９】
このため、伸縮変形が生じても、ブレース芯材１の一端部の第２の座屈拘束部材３の長手方向の一端部からの突出長さと、ブレース芯材１の他端部の第２の座屈拘束部材３の長手方向の他端部からの突出長さは同じになる。
【００５０】
前記構成の座屈拘束ブレース１０は、ブレース芯材１の長手方向の両端部の接続部４を建物の構造部材（耐力壁フレーム、柱、梁等）に接続する。
【００５１】
例えば、座屈拘束ブレース１０を、建物の構造部材となる耐力壁フレームの斜材として工場で組み込み、この座屈拘束ブレース１０を組み込んだ耐力壁フレームを現場に搬送して建物の構造部材として建て込む。
【００５２】
あるいは、座屈拘束ブレース１０を現場に搬送し、現場で建物の構造部材である柱や梁等に接続する。
【００５３】
いずれの場合も座屈拘束ブレース１０の長手方向の両端部に突出するブレース芯材１の接続部４を工場で耐力壁フレームに溶接やボルト等で接続したり、接続部４を現場で柱や梁に溶接やボルト等で接続する。
【００５４】
ここで、座屈拘束ブレース１０を建物の構造部材に接続する際や搬送の際、座屈拘束ブレース１０に対して第２の座屈拘束部材３を長手方向に移動したり、第２の座屈拘束部材３に対して第１の座屈拘束部材２を移動しようとする外力が作用する場合がある。
【００５５】
しかし、ブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３を長手方向の一部において固着し、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３を長手方向の一部において固着しているので、ブレース芯材１に対して第１の座屈拘束部材２、第２の座屈拘束部材３が全体として長手方向の一端側に移動することがなく、第１の座屈拘束部材２、第２の座屈拘束部材３でブレース芯材１の長手方向の端部の接続部４を覆うという事態が生じない。
【００５６】
したがって、ブレース芯材１の長手方向の端部の接続部４は常に第１の座屈拘束部材２、第２の座屈拘束部材３の各長手方向の端部から接続に必要な長さ突出した状態を維持でき、建物の構造部材との接続作業に当たって支障がなく、接続作業を容易に行うことができる。
【００５７】
前記のようにブレース芯材１の長手方向の両端部の接続部４を建物の構造部材（耐力壁フレーム、柱、梁等）に接続することで、座屈拘束ブレース１０を取付ける。
【００５８】
このように建物の構造部材に取付けた座屈拘束ブレース１０は、地震時等において建物の構造部材に作用する水平力を、ブレース芯材１により支持することができる。
【００５９】
そして、ブレース芯材１に圧縮応力がかかった際、ブレース芯材１に発生しがちな座屈を、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３で協同して拘束することができる。
【００６０】
ブレース芯材１は、第２の座屈拘束部材３が長手方向の一部においてのみ固着してあるので、地震時に、拘束部材（第２の座屈拘束部材３、第１の座屈拘束部材２）に影響されることなくブレース芯材１が伸縮変形することができる。
【００６１】
また、本実施形態のようにブレース芯材１の長手方向の中央部と第２の座屈拘束部材３が長手方向の中央部を固着することで、プレース芯材１の長手方向の両端部の第２の座屈拘束部材３の長手方向の両端から突出する突出長である縮み代（この縮み代の範囲内に接続部４が存在する）を、中央部以外の部分で固着する場合に比べて短くできる。この縮み代が短い方が地震時の構造耐力性能が安定する。
【００６２】
また、ブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３を長手方向の一部において固着すると共に固着部分５以外においては相対的に移動自在としているので、地震時に座屈拘束ブレース１０に繰り返し応力がかかった場合、ブレース芯材１に対して第２の座屈拘束部材３、第１の座屈拘束部材２が全体として長手方向にずれて移動することがない。
【００６３】
ここで、特許文献１においては、前述のように、繰り返し応力が作用することでブレース芯材１に対して第２の座屈拘束部材３、第１の座屈拘束部材２が全体としてずれて斜め下方に移動すると、ブレース芯材１の長手方向の一端部（斜め上端部）における拘束部材によって拘束されない領域が拡大し、座屈拘束ブレース１０の品質上の問題が発生するおそれがあるが、本実施形態においては、このようなおそれがなく、座屈拘束性能が低下しない。
【００６４】
本実施形態においては、ブレース芯材１の外面に断面溝型形状の第２の座屈拘束部材３の両フランジ７が対向しているので、ブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３の接触面積が小さく、伸縮変形がスムーズに行われる。
【００６５】
また、ブレース芯材１の巾方向の両端付近のみが第２座屈拘束部材３のフランジ７で拘束されるので、ブレース芯材１の外面のほぼ全巾にわたり第２座屈拘束部材３で拘束されることなく、ブレース芯材１に圧縮力が作用した際、ブレース芯材１のある程度の波打ちを許容して応力を緩和することができる。
【００６６】
これにより、本実施形態は、ブレース芯材１の局部座屈を防止できると共に、拘束部材（第２の座屈拘束部材３、第１の座屈拘束部材２）に過度な応力が作用せず、高い座屈拘束力を確保しつつ、ブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３との挙動の独立性を高めることができる。
【００６７】
また、本実施形態においては、第２の座屈拘束部材３のウェッブ８が第１の座屈拘束部材２の内面に対向している。この構成により、ブレース芯材１から第２の座屈拘束部材３の両フランジ７に伝わった応力は、第２の座屈拘束部材３のウェッブ８から第１の座屈拘束部材２の側面に伝えられることになる。
【００６８】
したがって、第２の座屈拘束部材３からの応力がウェッブ８から第１の座屈拘束部材２の側面というように面から面に分散して伝わることになり、応力集中を緩和し、応力集中による第１の座屈拘束部材２の局部変形を防止し、座屈拘束力を向上することができる。
【００６９】
図４には、ブレース芯材１と、第１の座屈拘束部材２と、第２の座屈拘束部材３との寸法関係を示している。
【００７０】
図４において、ｔはブレース芯材１の厚み寸法を示す。ａはブレース芯材１の巾を示す。ｂは第２の座屈拘束部材３の両フランジ７の外面間の寸法を示す。ｃは第１の座屈拘束部材２の対向する２対の対向内面のうちフランジ７と平行な一対の対向内面間の間隔の寸法を示す。ｄは第１の座屈拘束部材２の対向する２対の対向内面のうちウェッブ８と平行な他の一対の対向内面間の間隔の寸法を示す。ｅは第２の座屈拘束部材３のウェッブ８の外面からフランジ７の先端までの寸法を示す。また、図４において、ｆ＝（ａ−ｂ）／２であり、ｇ＝（ｃ−ｂ）／２であり、ｈ＝（ｄ−２ｅ−ｔ）／２である。
【００７１】
そして、本実施形態では、ｔ＞２ｈを満足するような寸法関係となっており、これによりブレース芯材１が第１の座屈拘束部材２内で面外変形した場合でも、軸芯（軸力作用位置）がブレース芯材１断面内に納まるようにしている（つまり、座屈時にブレース芯材１に過度な面外曲げが生じないようにしている）。一例を挙げると、ｔ＝３．２ｍｍ又はｔ＝４．５ｍｍ、ｈ＝１ｍｍとする。
【００７２】
また、本実施形態では、ｆ≧ｃ−ａを満足するような寸法関係となっており、これにより、ブレース芯材１が第１の座屈拘束部材２内で面内変形した場合でも、ブレース芯材１が第２の座屈拘束部材３の拘束領域から外れないようにしている。一例を挙げると、ｆ＝３．５ｍｍ、ｃ−ａ＝１．２ｍｍとする。
【００７３】
ところで、本発明の座屈拘束ブレース１０は、前記実施形態のものにのみ限定されない。
【００７４】
つまり、本発明の座屈拘束ブレース１０は、ブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３がそれぞれの長手方向の一部において固着されると共にこの長手方向の一部における固着部分５以外においてはブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３が相対的に移動自在となり、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３がそれぞれの長手方向の一部において固着され、ブレース芯材１の長手方向の両端部の接続部４が前記第１の座屈拘束部材２及び第２の座屈拘束部材３の長手方向の両端部より突出した構成であればよい。
【００７５】
図６には座屈拘束ブレース１０の他の実施形態を示している。
【００７６】
本実施形態は、長尺板状のブレース芯材１の両外面に各第２の座屈拘束部材３のウェッブ８が対向し、両第２の座屈拘束部材３の両フランジ７の先端部が第１の座屈拘束部材２の対向する一対の内面に対向するように介装している構成が前述の実施形態と異なるが、本発明の請求項１に記載した発明の基本的な構成を備えている。
【００７７】
つまり、本実施形態においても、ブレース芯材１と前記第２の座屈拘束部材３がそれぞれの長手方向の一部において固着されると共にこの長手方向の一部における固着部分５以外においてはブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３が相対的に移動自在となっている。また、第１の座屈拘束部材２と前記第２の座屈拘束部材３がそれぞれの長手方向の一部において固着している。ブレース芯材１の長手方向の両端部の接続部４が前記第１の座屈拘束部材２及び前記第２の座屈拘束部材３の長手方向の両端部より突出している。また、ブレース芯材１の長手方向の略中央部と第２の座屈拘束部材３の長手方向の略中央部を固着し、第１の座屈拘束部材２の長手方向の一端部と第２の座屈拘束部材３の長手方向の一端部を固着している。
【００７８】
本実施形態においては、第１の座屈拘束部材２の長手方向の端辺部９と、第２の座屈拘束部材３の長手方向の端部のフランジ７先端部とを溶接することになるので、前述の実施形態に比べ、溶接作用性、溶接強度においてやや劣るものの、上記のように、前述の実施形態と同様、本発明の基本的な構成を備えているので、前述の実施形態と共通する構成から奏する基本的な作用効果を同様に奏することができる。
【００７９】
つまり、図６の実施形態においても、地震時等において建物の構造部材に作用する水平力を、ブレース芯材１により支持すると共に、ブレース芯材１に圧縮応力がかかった際、ブレース芯材１に発生しがちな座屈を、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３で拘束できる。また、繰り返し応力が作用しても、ブレース芯材１の座屈を安定して拘束できる。また、ブレース芯材１の長手方向の両端部の接続部４の第１の座屈拘束部材２及び第２の座屈拘束部材３の両端部からの必要突出長さを確保できて、接続部４における接続作業が支障なくできる。
【００８０】
また、図７、図８にはそれぞれ座屈拘束ブレース１０の他の実施形態を示している。
【００８１】
前述の各実施形態は、板状のブレース芯材１の両外面と第１の座屈拘束部材２の対向する一対の内面との間にそれぞれ第２の座屈拘束部材３を介在した例を示した（つまり第２の座屈拘束部材３を２つ設けた）が、図７、図８の各実施形態は、板状のブレース芯材１の一外面と第１の座屈拘束部材２の一内面との間に１つの第２の座屈拘束部材３を介在した例である。この図７、図８の各実施形態においても、板状のブレース芯材１、第１の座屈拘束部材２、第２の座屈拘束部材３の基本的な構成及び、各材同士の固着関係は前述の実施形態と同様なので、重複する説明は省略する。
【００８２】
これら図７、図８に示す各実施形態も、地震時等において建物の構造部材に作用する水平力を、ブレース芯材１により支持すると共に、ブレース芯材１に圧縮応力がかかった際、ブレース芯材１に発生しがちな座屈を、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３で拘束できる。また、繰り返し応力が作用しても、ブレース芯材１の座屈を安定して拘束できる。また、ブレース芯材１の長手方向の両端部の接続部４の第１の座屈拘束部材２及び第２の座屈拘束部材３の両端部からの必要突出長さを確保できて、接続部４における接続作業が支障なくできる。
【００８３】
また、前述の各実施形態においては、ブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３を長手方向の略中央部でのみ固着した例を示したが、いずれの例においても、長手方向の略中央部以外の長手方向の任意の一部でのみ固着するようにしてもよいのはもちろんである。
【００８４】
また、前述の各実施形態においては、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３を長手方向の一方の端部でのみ固着した例を示したが、いずれの例においても、長手方向の一方の端部以外の長手方向の任意の一部でのみ固着するようにしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００８５】
１ ブレース芯材
２ 第１の座屈拘束部材
３ 第２の座屈拘束部材
４ 接続部
５ 固着部分
６ 固着部分
７ フランジ
８ ウェッブ
９ 端辺部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座屈拘束ブレースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
座屈拘束ブレース１０として特許文献１等が従来から知られている。
【０００３】
特許文献１に示された座屈拘束ブレース１０は、図９、図１０に示すように、長尺のブレース芯材１に長尺の角型金属筒よりなる第１の座屈拘束部材２を外嵌すると共に、ブレース芯材１の外面と第１の座屈拘束部材２の内面との間に長尺の第２の座屈拘束部材３を介装したものである。
【０００４】
ブレース芯材１の長手方向の両端部は、第１の座屈拘束部材２、第２の座屈拘束部材３の長手方向の両端部よりも突出していて、このブレース芯材１の長手方向の両端部の突出した部分が建物の構造部材に接続するための接続部４となっている。
【０００５】
第２の座屈拘束部材３は断面溝型形状をしており、板状のブレース芯材１の両外面と、第１の座屈拘束部材２の対向する２対の内面のうち対向する一対の内面との間にそれぞれ第２の座屈拘束部材３を介装している。
【０００６】
各第２の座屈拘束部材３のウェッブ８がそれぞれ板状のブレース芯材１の両外面を向き、各第２の座屈拘束部材３のフランジ７の先端部がそれぞれ第１の座屈拘束部材２の対向する一対の内面を向いている、
角型金属筒よりなる第１の座屈拘束部材２は、ブレース芯材１に向けた外側からの加圧力によって内側に向けて変形した変形部２０を有し、この変形部２０によって、第１の座屈拘束部材２を第２の座屈拘束部材３を介してブレース芯材１に押付けている。
【０００７】
つまり、第１の座屈拘束部材２との変形部２０の内面と第２の座屈拘束部材３のフランジ７の先端部とが圧接し、第２の座屈拘束部材３のウェッブ８と板状のブレース芯材１の外面とが圧接することで、部材同士を接続している。
【０００８】
ここで、変形部２０による圧接は、金属の塑性変形によりおこなっているので、ブレース芯材１の伸縮変形を許容している。
【０００９】
前記構成の座屈拘束ブレース１０は、ブレース芯材１の長手方向の両端部の接続部４を建物の構造部材（耐力壁フレーム、柱、梁等）に接続し、地震時等において建物の構造部材に作用する水平力を、ブレース芯材１により支持するようになっている。
【００１０】
そして、ブレース芯材１に圧縮応力がかかった際、ブレース芯材１に発生しがちな座屈を、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３で拘束している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−７５２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１は、金属の塑性変形による圧接で部材同士を接続したものであるため、地震時などに座屈拘束ブレース１０に繰り返し応力が作用すると、第２の座屈拘束部材３とブレース芯材１との圧接、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３との圧接が緩むおそれがある。
【００１３】
座屈拘束ブレース１０は、一般に耐力壁を構成する際に使用されるものであり、このため、施工状態においては長尺の座屈拘束ブレース１０は壁内に斜材として斜めに配設される。
【００１４】
したがって、繰り返し応力が作用して、第２の座屈拘束部材３とブレース芯材１との圧接、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３との圧接が緩むと、図１１に示すように、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３が自重によりブレース芯材１に対して斜め下方にずれ、図１１においてブレース芯材１の上部が拘束されなくなり座屈拘束ブレース１０の品質上の問題が発生する。
【００１５】
また、座屈拘束ブレース１０は、工場で組立て形成した後、建物の構造部材となる耐力壁フレームを工場で形成する際に斜材として組み込んだり、あるいは、座屈拘束ブレース１０を現場に搬送し、現場で建物の耐力壁を構成する構造部材である柱、梁等に接続する。
【００１６】
しかし、座屈拘束ブレース１０を斜材として耐力壁フレームに組み込む際、あるいは現場に搬送して施工する際、座屈拘束ブレース１０に外力が作用して、部材同士を接続している圧接が緩んで、図１１の矢印イのように、ブレース芯材１に対して第１の座屈拘束部材２、第２の座屈拘束部材３が移動し、ブレース芯材１の端部の接続部４を覆う場合がある。
【００１７】
このような場合は、接続部４の全部または一部が覆われるので、接続部４を構造部材に接続する作業がし難くなると共に品質も安定しない。
【００１８】
本発明は前記の従来の問題に鑑みて発明したもので、繰り返し応力が作用しても、ブレース芯材の座屈拘束が安定してでき、また、接続部における接続作業が支障なくできる座屈拘束ブレースを提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の座屈拘束ブレースは、長手方向の両端部に建物の構造部材に接続するための接続部４を有する長尺板状のブレース芯材１と、このブレース芯材１の長手方向のほぼ全長に外嵌する長尺の角型金属筒よりなる第１の座屈拘束部材２と、前記板状のブレース芯材１の外面と前記第１の座屈拘束部材の内面との間に長手方向の全長にわたって介装される長尺の第２の座屈拘束部材３とを備え、前記ブレース芯材１と前記第２の座屈拘束部材３がそれぞれの長手方向の一部において固着されると共にこの長手方向の一部における固着部分５以外においては前記ブレース芯材１と前記第２の座屈拘束部材３が相対的に移動自在となり、前記第１の座屈拘束部材２と前記第２の座屈拘束部材３がそれぞれの長手方向の一部において固着され、前記ブレース芯材１の長手方向の両端部の前記接続部４が前記第１の座屈拘束部材２及び前記第２の座屈拘束部材３の長手方向の両端部より突出していることを特徴とする。
【００２０】
また、第２の座屈拘束部材３が断面溝型形状をし、前記板状のブレース芯材１の両外面に、前記両第２の座屈拘束部材３の両フランジ７の先端部をそれぞれ対向させると共に、前記両第２の座屈拘束部材３の各ウェッブ８を対向する前記第１の座屈拘束部材２の対向する２対の内面のうち対向する一対の内面にそれぞれ対向させることが好ましい。
【００２１】
また、前記ブレース芯材１の長手方向の略中央部と前記第２の座屈拘束部材３の長手方向の略中央部を固着し、前記第１の座屈拘束部材２の長手方向の一端部と前記第２の座屈拘束部材３の長手方向の一端部を固着することが好ましい。
【００２２】
また、前記第２の座屈拘束部材３の長手方向の一端部を前記第１の座屈拘束部材２の長手方向の一端部より突出させ、この第２の座屈拘束部材３の突出端部のウェッブ８の外面と第１の座屈拘束部材２の端辺部９を溶接することが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、地震時等において建物の構造部材に作用する水平力を、ブレース芯材により支持すると共に、ブレース芯材に圧縮応力がかかった際、ブレース芯材に発生しがちな座屈を、第１の座屈拘束部材と第２の座屈拘束部材で拘束できる。しかも、繰り返し応力が作用しても、ブレース芯材の座屈拘束が安定してできる。また、ブレース芯材の長手方向の両端部の接続部の第１の座屈拘束部材及び第２の座屈拘束部材の両端部からの必要突出長さを確保できて、接続部における接続作業が支障なくできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の座屈拘束ブレースの一実施形態の一部破断した斜視図である。
【図２】同上の図１のＡ−Ａ線の断面図である。
【図３】同上の図１のＢ−Ｂ線の拡大断面図である。
【図４】同上の図１のＣ−Ｃ線の拡大断面図である。
【図５】同上のブレース芯材の長手方向の中央部と第２の座屈拘束部材の長手方向の中央部を固着したものを第１の座屈拘束部材に嵌め込む前の状態を示す説明のための斜視図である。
【図６】本発明の座屈拘束部材の他の実施形態を示し、（ａ）は一部破断した斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線の断面図である。
【図７】本発明の座屈拘束部材の更に他の実施形態を示し、（ａ）は一部破断した斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線の断面図である。
【図８】本発明の座屈拘束部材の更に他の実施形態を示し、（ａ）は一部破断した斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線の断面図である。
【図９】従来例を示す一部破断した斜視図である。
【図１０】従来例の断面図である。
【図１１】従来例において圧接が緩んでブレース芯材に対して第１の座屈拘束部材、第２の座屈拘束部材が移動した例を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００２６】
座屈拘束ブレース１０は、長尺のブレース芯材１と長尺の第１の座屈拘束部材２と長尺の第２の座屈拘束部材３を組合わせて構成している。
【００２７】
長尺のブレース芯材１は長尺板状をしており、長手方向の両端部が、建物の構造部材（耐力壁フレーム、柱、梁等）に接続するための接続部４となっており、炭素鋼、ステンレス鋼、合金鋼などの鉄鋼により形成しているが、必ずしもこれにのみ限定されず、他の種々の材質（例えば、アルミニウム等）により形成してもよい。
【００２８】
第１の座屈拘束部材２は角型筒状をしており、ブレース芯材１の長手方向のほぼ全長に外嵌するもので、炭素鋼、ステンレス鋼、合金鋼などの角型鋼管、あるいは他の材質よりなる角型金属筒よりなる。
【００２９】
第２の座屈拘束部材３は断面溝型形状をしており、ブレース芯材１の外面と第１の座屈拘束部材２の内面との間に長手方向の全長にわたって介装されるもので、炭素鋼、ステンレス鋼、合金鋼などの鉄鋼により形成しているが、必ずしもこれにのみ限定されず、他の種々の材質（例えば、アルミニウム等）により形成してもよい。
【００３０】
ブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３は、それぞれの長手方向の一部において固着されると共にこの長手方向の一部における固着部分５以外においてはブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３が相対的に移動自在となっている。
【００３１】
また、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３は、それぞれの長手方向の一部において固着される。
【００３２】
また、組合せ状態でブレース芯材１の長手方向の両端部の接続部４は、第１の座屈拘束部材２及び第２の座屈拘束部材３の長手方向の両端部より突出している。
【００３３】
前記の基本構成に基づいた一実施形態を図１乃至図５に示す。
【００３４】
図１乃至図５に示す実施形態においては、角型金属筒よりなる第１の座屈拘束部材２の対向する２対の内面のうち対向する一対の内面と、長尺板状のブレース芯材１の両外面との間にそれぞれ第２の座屈拘束部材３を介在している。
【００３５】
本実施形態では、長尺板状のブレース芯材１の両外面に各第２の座屈拘束部材３の両フランジ７の先端部が対向し、両第２の座屈拘束部材３の各ウェッブ８が第１の座屈拘束部材２の対向する一対の内面に対向するように介装している。
【００３６】
長尺板状のブレース芯材１と両長尺の第２の座屈拘束部材３は、それぞれ長手方向の略中央部でのみ図１−図３、図５に示すように溶接により固着して固着部分５を形成し、この固着部分５以外の部分では図４に示すように固着せず相対的に移動自在となっている。
【００３７】
固着に当たっては、長尺板状のブレース芯材１の外面の長手方向の略中央部と、第２の座屈拘束部材２のフランジ７の外面の長手方向の略中央部とのなすコーナ部分で両者を溶接する。
【００３８】
この場合、図２、図３、図５に示すように、ブレース芯材１の外面と、第２の座屈拘束部材２のフランジ７の外面とを、面と面のなすコーナ部分で十分な溶接長を確保して両者を溶接できるので、溶接作業性が向上し、更に、強度・品質を確保できる。
【００３９】
第２の座屈拘束部材３はブレース芯材１よりも短く、前記のように長手方向の中央部で固着した場合、ブレース芯材１の両端部の接続部４が第２の座屈拘束部材３の長手方向の両端部よりも突出する。
【００４０】
前記のようにして長尺板状のブレース芯材１の両外面の長手方向の略中央部に両側の第２の座屈拘束部材２の長手方向の略中央部を溶接により固着したものを、図５のように角型金属筒よりなる第１の座屈拘束部材２の長手方向の一端部の開口から挿入する。
【００４１】
ブレース芯材１の長手方向の両端部の接続部４は、角型金属筒よりなる第１の座屈拘束部材２の長手方向の両端部より突出する。
【００４２】
また第１の座屈拘束部材２は、第２の座屈拘束部材３より少し短く、第２の座屈拘束部材３の長手方向の一端部又は両端部が第１の座屈拘束部材２の長手方向の一端部又は両端部から突出している。
【００４３】
第２の座屈拘束部材３の長手方向の一端部の第１の座屈拘束部材２の長手方向の一端部から突出した部分を、第１の座屈拘束部材２の長手方向の一端部に溶接により固着して固着部分６を形成する。
【００４４】
固着に当たっては、第２の座屈拘束部材３の突出端部のウェッブ８の外面と第１の座屈拘束部材２の端辺部９とのなすコーナ部分を端辺部９に沿って溶接する。
【００４５】
この場合、図１、図２に示すように、第２の座屈拘束部材３の突出端部のウェッブ８の外面と第１の座屈拘束部材２の端辺部９とのなすコーナ部分で端辺部９に沿って十分な溶接長を確保して両者を溶接できるので、溶接作業性が向上し、更に、母材の溶け落ち等の欠損なく溶接できて強度・品質を確保できる。
【００４６】
なお、長尺板状のブレース芯材１の外面に第２の座屈拘束部材３のウェッブ８が対向し、第２の座屈拘束部材３のフランジ７の先端部が第１の座屈拘束部材２の対向する一対の内面に対向するように介装することも考えられる。この場合は、フランジ７の先端と、これと直交する第１の座屈拘束部材２の端辺部９とがほぼ点溶接されることになり、溶接長を確保できず、溶接作業性が悪く、溶接強度が低下し、また、溶接箇所が略一点に集中するため母材の溶け落ち等の欠損が発生する恐れがある。これに対し、本実施形態のものは拘束材としての一体性、つまりは座屈拘束性力が高くなり、品質を確保できる。
【００４７】
このようにして、ブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３は長手方向の中央部のみで固着し、且つ、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３は長手方向の一端部のみで固着して座屈拘束ブレース１０を組立形成する。
【００４８】
組立形成した座屈拘束ブレース１０は、ブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３を長手方向の中央部でのみ固着することで、この長手方向の中央部における固着部分５（溶接部分）以外においてはブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３が相対的に移動自在となる。
【００４９】
このため、伸縮変形が生じても、ブレース芯材１の一端部の第２の座屈拘束部材３の長手方向の一端部からの突出長さと、ブレース芯材１の他端部の第２の座屈拘束部材３の長手方向の他端部からの突出長さは同じになる。
【００５０】
前記構成の座屈拘束ブレース１０は、ブレース芯材１の長手方向の両端部の接続部４を建物の構造部材（耐力壁フレーム、柱、梁等）に接続する。
【００５１】
例えば、座屈拘束ブレース１０を、建物の構造部材となる耐力壁フレームの斜材として工場で組み込み、この座屈拘束ブレース１０を組み込んだ耐力壁フレームを現場に搬送して建物の構造部材として建て込む。
【００５２】
あるいは、座屈拘束ブレース１０を現場に搬送し、現場で建物の構造部材である柱や梁等に接続する。
【００５３】
いずれの場合も座屈拘束ブレース１０の長手方向の両端部に突出するブレース芯材１の接続部４を工場で耐力壁フレームに溶接やボルト等で接続したり、接続部４を現場で柱や梁に溶接やボルト等で接続する。
【００５４】
ここで、座屈拘束ブレース１０を建物の構造部材に接続する際や搬送の際、座屈拘束ブレース１０に対して第２の座屈拘束部材３を長手方向に移動したり、第２の座屈拘束部材３に対して第１の座屈拘束部材２を移動しようとする外力が作用する場合がある。
【００５５】
しかし、ブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３を長手方向の一部において固着し、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３を長手方向の一部において固着しているので、ブレース芯材１に対して第１の座屈拘束部材２、第２の座屈拘束部材３が全体として長手方向の一端側に移動することがなく、第１の座屈拘束部材２、第２の座屈拘束部材３でブレース芯材１の長手方向の端部の接続部４を覆うという事態が生じない。
【００５６】
したがって、ブレース芯材１の長手方向の端部の接続部４は常に第１の座屈拘束部材２、第２の座屈拘束部材３の各長手方向の端部から接続に必要な長さ突出した状態を維持でき、建物の構造部材との接続作業に当たって支障がなく、接続作業を容易に行うことができる。
【００５７】
前記のようにブレース芯材１の長手方向の両端部の接続部４を建物の構造部材（耐力壁フレーム、柱、梁等）に接続することで、座屈拘束ブレース１０を取付ける。
【００５８】
このように建物の構造部材に取付けた座屈拘束ブレース１０は、地震時等において建物の構造部材に作用する水平力を、ブレース芯材１により支持することができる。
【００５９】
そして、ブレース芯材１に圧縮応力がかかった際、ブレース芯材１に発生しがちな座屈を、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３で協同して拘束することができる。
【００６０】
ブレース芯材１は、第２の座屈拘束部材３が長手方向の一部においてのみ固着してあるので、地震時に、拘束部材（第２の座屈拘束部材３、第１の座屈拘束部材２）に影響されることなくブレース芯材１が伸縮変形することができる。
【００６１】
また、本実施形態のようにブレース芯材１の長手方向の中央部と第２の座屈拘束部材３が長手方向の中央部を固着することで、プレース芯材１の長手方向の両端部の第２の座屈拘束部材３の長手方向の両端から突出する突出長である縮み代（この縮み代の範囲内に接続部４が存在する）を、中央部以外の部分で固着する場合に比べて短くできる。この縮み代が短い方が地震時の構造耐力性能が安定する。
【００６２】
また、ブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３を長手方向の一部において固着すると共に固着部分５以外においては相対的に移動自在としているので、地震時に座屈拘束ブレース１０に繰り返し応力がかかった場合、ブレース芯材１に対して第２の座屈拘束部材３、第１の座屈拘束部材２が全体として長手方向にずれて移動することがない。
【００６３】
ここで、特許文献１においては、前述のように、繰り返し応力が作用することでブレース芯材１に対して第２の座屈拘束部材３、第１の座屈拘束部材２が全体としてずれて斜め下方に移動すると、ブレース芯材１の長手方向の一端部（斜め上端部）における拘束部材によって拘束されない領域が拡大し、座屈拘束ブレース１０の品質上の問題が発生するおそれがあるが、本実施形態においては、このようなおそれがなく、座屈拘束性能が低下しない。
【００６４】
本実施形態においては、ブレース芯材１の外面に断面溝型形状の第２の座屈拘束部材３の両フランジ７が対向しているので、ブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３の接触面積が小さく、伸縮変形がスムーズに行われる。
【００６５】
また、ブレース芯材１の巾方向の両端付近のみが第２座屈拘束部材３のフランジ７で拘束されるので、ブレース芯材１の外面のほぼ全巾にわたり第２座屈拘束部材３で拘束されることなく、ブレース芯材１に圧縮力が作用した際、ブレース芯材１のある程度の波打ちを許容して応力を緩和することができる。
【００６６】
これにより、本実施形態は、ブレース芯材１の局部座屈を防止できると共に、拘束部材（第２の座屈拘束部材３、第１の座屈拘束部材２）に過度な応力が作用せず、高い座屈拘束力を確保しつつ、ブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３との挙動の独立性を高めることができる。
【００６７】
また、本実施形態においては、第２の座屈拘束部材３のウェッブ８が第１の座屈拘束部材２の内面に対向している。この構成により、ブレース芯材１から第２の座屈拘束部材３の両フランジ７に伝わった応力は、第２の座屈拘束部材３のウェッブ８から第１の座屈拘束部材２の側面に伝えられることになる。
【００６８】
したがって、第２の座屈拘束部材３からの応力がウェッブ８から第１の座屈拘束部材２の側面というように面から面に分散して伝わることになり、応力集中を緩和し、応力集中による第１の座屈拘束部材２の局部変形を防止し、座屈拘束力を向上することができる。
【００６９】
図４には、ブレース芯材１と、第１の座屈拘束部材２と、第２の座屈拘束部材３との寸法関係を示している。
【００７０】
図４において、ｔはブレース芯材１の厚み寸法を示す。ａはブレース芯材１の巾を示す。ｂは第２の座屈拘束部材３の両フランジ７の外面間の寸法を示す。ｃは第１の座屈拘束部材２の対向する２対の対向内面のうちフランジ７と平行な一対の対向内面間の間隔の寸法を示す。ｄは第１の座屈拘束部材２の対向する２対の対向内面のうちウェッブ８と平行な他の一対の対向内面間の間隔の寸法を示す。ｅは第２の座屈拘束部材３のウェッブ８の外面からフランジ７の先端までの寸法を示す。また、図４において、ｆ＝（ａ−ｂ）／２であり、ｇ＝（ｃ−ｂ）／２であり、ｈ＝（ｄ−２ｅ−ｔ）／２である。
【００７１】
そして、本実施形態では、ｔ＞２ｈを満足するような寸法関係となっており、これによりブレース芯材１が第１の座屈拘束部材２内で面外変形した場合でも、軸芯（軸力作用位置）がブレース芯材１断面内に納まるようにしている（つまり、座屈時にブレース芯材１に過度な面外曲げが生じないようにしている）。一例を挙げると、ｔ＝３．２ｍｍ又はｔ＝４．５ｍｍ、ｈ＝１ｍｍとする。
【００７２】
また、本実施形態では、ｆ≧ｃ−ａを満足するような寸法関係となっており、これにより、ブレース芯材１が第１の座屈拘束部材２内で面内変形した場合でも、ブレース芯材１が第２の座屈拘束部材３の拘束領域から外れないようにしている。一例を挙げると、ｆ＝３．５ｍｍ、ｃ−ａ＝１．２ｍｍとする。
【００７３】
ところで、本発明の座屈拘束ブレース１０は、前記実施形態のものにのみ限定されない。
【００７４】
つまり、本発明の座屈拘束ブレース１０は、ブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３がそれぞれの長手方向の一部において固着されると共にこの長手方向の一部における固着部分５以外においてはブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３が相対的に移動自在となり、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３がそれぞれの長手方向の一部において固着され、ブレース芯材１の長手方向の両端部の接続部４が前記第１の座屈拘束部材２及び第２の座屈拘束部材３の長手方向の両端部より突出した構成であればよい。
【００７５】
図６には座屈拘束ブレース１０の他の実施形態を示している。
【００７６】
本実施形態は、長尺板状のブレース芯材１の両外面に各第２の座屈拘束部材３のウェッブ８が対向し、両第２の座屈拘束部材３の両フランジ７の先端部が第１の座屈拘束部材２の対向する一対の内面に対向するように介装している構成が前述の実施形態と異なるが、本発明の請求項１に記載した発明の基本的な構成を備えている。
【００７７】
つまり、本実施形態においても、ブレース芯材１と前記第２の座屈拘束部材３がそれぞれの長手方向の一部において固着されると共にこの長手方向の一部における固着部分５以外においてはブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３が相対的に移動自在となっている。また、第１の座屈拘束部材２と前記第２の座屈拘束部材３がそれぞれの長手方向の一部において固着している。ブレース芯材１の長手方向の両端部の接続部４が前記第１の座屈拘束部材２及び前記第２の座屈拘束部材３の長手方向の両端部より突出している。また、ブレース芯材１の長手方向の略中央部と第２の座屈拘束部材３の長手方向の略中央部を固着し、第１の座屈拘束部材２の長手方向の一端部と第２の座屈拘束部材３の長手方向の一端部を固着している。
【００７８】
本実施形態においては、第１の座屈拘束部材２の長手方向の端辺部９と、第２の座屈拘束部材３の長手方向の端部のフランジ７先端部とを溶接することになるので、前述の実施形態に比べ、溶接作用性、溶接強度においてやや劣るものの、上記のように、前述の実施形態と同様、本発明の基本的な構成を備えているので、前述の実施形態と共通する構成から奏する基本的な作用効果を同様に奏することができる。
【００７９】
つまり、図６の実施形態においても、地震時等において建物の構造部材に作用する水平力を、ブレース芯材１により支持すると共に、ブレース芯材１に圧縮応力がかかった際、ブレース芯材１に発生しがちな座屈を、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３で拘束できる。また、繰り返し応力が作用しても、ブレース芯材１の座屈を安定して拘束できる。また、ブレース芯材１の長手方向の両端部の接続部４の第１の座屈拘束部材２及び第２の座屈拘束部材３の両端部からの必要突出長さを確保できて、接続部４における接続作業が支障なくできる。
【００８０】
また、図７、図８にはそれぞれ座屈拘束ブレース１０の他の実施形態を示している。
【００８１】
前述の各実施形態は、板状のブレース芯材１の両外面と第１の座屈拘束部材２の対向する一対の内面との間にそれぞれ第２の座屈拘束部材３を介在した例を示した（つまり第２の座屈拘束部材３を２つ設けた）が、図７、図８の各実施形態は、板状のブレース芯材１の一外面と第１の座屈拘束部材２の一内面との間に１つの第２の座屈拘束部材３を介在した例である。この図７、図８の各実施形態においても、板状のブレース芯材１、第１の座屈拘束部材２、第２の座屈拘束部材３の基本的な構成及び、各材同士の固着関係は前述の実施形態と同様なので、重複する説明は省略する。
【００８２】
これら図７、図８に示す各実施形態も、地震時等において建物の構造部材に作用する水平力を、ブレース芯材１により支持すると共に、ブレース芯材１に圧縮応力がかかった際、ブレース芯材１に発生しがちな座屈を、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３で拘束できる。また、繰り返し応力が作用しても、ブレース芯材１の座屈を安定して拘束できる。また、ブレース芯材１の長手方向の両端部の接続部４の第１の座屈拘束部材２及び第２の座屈拘束部材３の両端部からの必要突出長さを確保できて、接続部４における接続作業が支障なくできる。
【００８３】
また、前述の各実施形態においては、ブレース芯材１と第２の座屈拘束部材３を長手方向の略中央部でのみ固着した例を示したが、いずれの例においても、長手方向の略中央部以外の長手方向の任意の一部でのみ固着するようにしてもよいのはもちろんである。
【００８４】
また、前述の各実施形態においては、第１の座屈拘束部材２と第２の座屈拘束部材３を長手方向の一方の端部でのみ固着した例を示したが、いずれの例においても、長手方向の一方の端部以外の長手方向の任意の一部でのみ固着するようにしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００８５】
１ ブレース芯材
２ 第１の座屈拘束部材
３ 第２の座屈拘束部材
４ 接続部
５ 固着部分
６ 固着部分
７ フランジ
８ ウェッブ
９ 端辺部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の両端部に建物の構造部材に接続するための接続部を有する長尺板状のブレース芯材と、このブレース芯材の長手方向のほぼ全長に外嵌する長尺の角型金属筒よりなる第１の座屈拘束部材と、前記板状のブレース芯材の外面と前記第１の座屈拘束部材の内面との間に長手方向の全長にわたって介装される長尺の第２の座屈拘束部材とを備え、
前記ブレース芯材と前記第２の座屈拘束部材がそれぞれの長手方向の一部において固着されると共にこの長手方向の一部における固着部分以外においては前記ブレース芯材と前記第２の座屈拘束部材が相対的に移動自在となり、
前記第１の座屈拘束部材と前記第２の座屈拘束部材がそれぞれの長手方向の一部において固着され、
前記ブレース芯材の長手方向の両端部の前記接続部が前記第１の座屈拘束部材及び前記第２の座屈拘束部材の長手方向の両端部より突出していることを特徴とする座屈拘束ブレース。
【請求項２】
第２の座屈拘束部材が断面溝型形状をし、前記板状のブレース芯材の両外面に、前記両第２の座屈拘束部材の両フランジの先端部をそれぞれ対向させると共に、前記両第２の座屈拘束部材の各ウェッブを対向する前記第１の座屈拘束部材の対向する２対の内面のうち対向する一対の内面にそれぞれ対向させて成ることを特徴とする請求項１記載の座屈拘束ブレース。
【請求項３】
前記ブレース芯材の長手方向の略中央部と前記第２の座屈拘束部材の長手方向の略中央部を固着し、前記第１の座屈拘束部材の長手方向の一端部と前記第２の座屈拘束部材の長手方向の一端部を固着することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の座屈拘束ブレース。
【請求項４】
前記第２の座屈拘束部材の長手方向の一端部を前記第１の座屈拘束部材の長手方向の一端部より突出させ、この第２の座屈拘束部材の突出端部のウェッブの外面と第１の座屈拘束部材の端辺部を溶接して成ることを特徴とする請求項２記載の座屈拘束ブレース。
【請求項１】
長手方向の両端部に建物の構造部材に接続するための接続部を有する長尺板状のブレース芯材と、このブレース芯材の長手方向のほぼ全長に外嵌する長尺の角型金属筒よりなる第１の座屈拘束部材と、前記板状のブレース芯材の外面と前記第１の座屈拘束部材の内面との間に長手方向の全長にわたって介装される長尺の第２の座屈拘束部材とを備え、
前記ブレース芯材と前記第２の座屈拘束部材がそれぞれの長手方向の一部において固着されると共にこの長手方向の一部における固着部分以外においては前記ブレース芯材と前記第２の座屈拘束部材が相対的に移動自在となり、
前記第１の座屈拘束部材と前記第２の座屈拘束部材がそれぞれの長手方向の一部において固着され、
前記ブレース芯材の長手方向の両端部の前記接続部が前記第１の座屈拘束部材及び前記第２の座屈拘束部材の長手方向の両端部より突出していることを特徴とする座屈拘束ブレース。
【請求項２】
第２の座屈拘束部材が断面溝型形状をし、前記板状のブレース芯材の両外面に、前記両第２の座屈拘束部材の両フランジの先端部をそれぞれ対向させると共に、前記両第２の座屈拘束部材の各ウェッブを対向する前記第１の座屈拘束部材の対向する２対の内面のうち対向する一対の内面にそれぞれ対向させて成ることを特徴とする請求項１記載の座屈拘束ブレース。
【請求項３】
前記ブレース芯材の長手方向の略中央部と前記第２の座屈拘束部材の長手方向の略中央部を固着し、前記第１の座屈拘束部材の長手方向の一端部と前記第２の座屈拘束部材の長手方向の一端部を固着することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の座屈拘束ブレース。
【請求項４】
前記第２の座屈拘束部材の長手方向の一端部を前記第１の座屈拘束部材の長手方向の一端部より突出させ、この第２の座屈拘束部材の突出端部のウェッブの外面と第１の座屈拘束部材の端辺部を溶接して成ることを特徴とする請求項２記載の座屈拘束ブレース。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−９７４９６（Ｐ２０１２−９７４９６Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４７１１８（Ｐ２０１０−２４７１１８）
【出願日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【出願人】（０００００４６７３）パナホーム株式会社 (319)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【出願人】（０００００４６７３）パナホーム株式会社 (319)
【Ｆターム（参考）】
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