JP2020148032A - 構造材 - Google Patents
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Abstract
Description
ちなみに、特許文献1には、上記構造材の一つである座屈拘束ブレースが開示されている。こうした座屈拘束ブレースは、建物等の構造物における強度及び剛性を高めることを目的に同構造物に組み込まれる。
このため、特許文献1において、上述した補剛材の上記端部での変形及び損傷を抑制できるよう補剛材の長手方向全体に亘って補剛材同士による鋼材の拘束を強くした場合、補剛材の長手方向の中央部において補剛材同士による鋼材の拘束が無駄に強くされてしまい、座屈拘束ブレースを製造する際のコストアップが懸念される。
上記課題を解決する構造材は、構造物に組み込まれる定められた長さの鋼材と、その鋼材と同方向に延びた状態で同鋼材を間に挟み込む木質系材料からなる補剛材とを備える。また、上記構造材は、鋼材の長手方向についての圧縮時に同鋼材が全体座屈しないよう、その鋼材を間に挟み込む前記補剛材同士によって同鋼材を拘束している。上記補剛材同士の長手方向の両端部には、その長手方向の中央部よりも、鋼材の拘束を強くする端部拘束部が設けられている。
更に、上記ボルトは、補剛材の長手方向全体に亘って間隔をおいて複数設けられており、上記端部拘束部は、補剛材の長手方向についてのボルト同士の間隔を、同補剛材の長手方向の中央部よりも両端部で短くすることによって設けられているものとすることが考えられる。
図1に示すように、建物等の構造物において、柱1及び梁2といった架構材には所定の距離をおいて複数のガセットプレート3が設けられており、それらガセットプレート3間に構造物の強度及び剛性を高めるための座屈拘束ブレース4が組み込まれている。座屈拘束ブレース4は、ガセットプレート3に両端部が固定される所定長さを有する板状の鋼材5と、その鋼材5を覆うように設けられている補剛材6と、を備えている。なお、板状の鋼材5における長手方向の端部には、同鋼材5の厚さ方向に対し直交するよう接合板7が溶接されている。そして、鋼材5における長手方向の端部とガセットプレート3とに対し添え板16をボルト締結するとともに、接合板7とガセットプレート3に対し添え板17をボルト締結することにより、鋼材5における長手方向の端部がガセットプレート3に対し固定されている。
詳しくは、補剛材6同士の対向面のうち鋼材5を間に挟まない部分が接着面6aとなっており、それら接着面6aに対して接着剤を塗布した状態で同接着面6a同士を互いに接着することにより、補剛材6同士の接着剤による接着が行われている。更に、鋼材5の幅方向両側にはそれぞれ鋼材5の厚さ方向に対し直交する方向に延びるボルト9が設けられており、それらボルト9が補剛材6を貫通している。そして、ボルト9と同ボルト9に対応するワッシャ18とナット10とによって補剛材6同士が締結されている。
(1)座屈拘束ブレース4における鋼材5の長手方向についての圧縮時には、同鋼材5の長手方向の両端部であって上記埋込部19に対し同鋼材5の長手方向の中央部寄りに隣接する部分で、鋼材5の長手方向且つ厚さ方向について局部座屈による湾曲が大きくなりやすくなる。そして、鋼材5における上記部分で、局部座屈による湾曲が大きくなると、その湾曲部分によって補剛材6の長手方向の端部同士が互いに離間する方向に押されることにより、高い支圧応力を受けて変形したり損傷したりするおそれがある。
・図7に示すように、補剛材6としては、木質系材料からなる板材8を、鋼材5と同方向に延びた状態で、且つ、鋼材5の厚さ方向に重ねることによって形成される集成材を用いることも可能である。
・図9に示すように、鋼材5としては、同鋼材5の長手方向と交差する方向に切断したときの断面が十字状となるものを採用することも可能である。この場合、鋼材5において、その長手方向と交差する方向に切断したときの断面は、埋込部19で大きくされる一方、同埋込部19よりも長手方向の中央部寄りの部分で小さくされる。なお、図9は補剛材6として無垢材を用いた例を示しており、図10は補剛材6として上記実施形態と同様の板材8からなる集成材を用いた例を示している。
Claims (6)
- 構造物に組み込まれる定められた長さの鋼材と、その鋼材と同方向に延びた状態で同鋼材を間に挟み込む木質系材料からなる補剛材とを備えており、前記鋼材の長手方向についての圧縮時に同鋼材が全体座屈しないよう、その鋼材を間に挟み込む前記補剛材同士によって同鋼材を拘束している構造材において、
前記補剛材同士の長手方向の両端部には、その長手方向の中央部よりも、前記鋼材の拘束を強くする端部拘束部が設けられている構造材。 - 前記鋼材が前記構造物の強度及び剛性を高めるために同構造物の柱梁間に組み込まれることにより、座屈拘束ブレースとして機能する請求項1に記載の構造材。
- 前記補剛材同士による前記鋼材の拘束は、少なくとも前記補剛材同士をボルトで締結することによって行われている請求項1又は2に記載の構造材。
- 前記ボルトは、前記補剛材の長手方向全体に亘って間隔をおいて複数設けられており、
前記端部拘束部は、前記補剛材の長手方向についてのボルト同士の間隔を、同補剛材の長手方向の中央部よりも両端部で短くすることによって設けられている請求項3に記載の構造材。 - 前記鋼材の長手方向の両端部には、その長手方向と交差する方向に切断したときの断面が前記長手方向の中央部よりも大きくされており、且つ、前記補剛材同士の長手方向の両端部によって挟まれている埋込部が設けられており、
前記端部拘束部は、前記補剛材同士における長手方向の両端部において、前記埋込部に対し、前記長手方向の中央部寄りの位置で隣接するように設けられている請求項1〜4のいずれか一項に記載の構造材。 - 前記鋼材は、板状に形成されており、
前記補剛材は、木質系材料からなる板材を、前記鋼材と同方向に延びた状態で、且つ、前記鋼材の幅方向に重ねることによって形成されている請求項1〜5のいずれか一項に記載の構造材。
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