JP2023042165A - Buckling restraining brace - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、座屈拘束ブレースに関する。 The present invention relates to buckling restraint braces.
従来より、建物の架構(柱・梁架構、屋根架構等)を形成するブレースとして、座屈防止措置が講じられた座屈拘束ブレースが適用されている。座屈拘束ブレースとしては、鋼製の芯材の周囲を鋼板のみで補剛した形態、鋼製の芯材の周囲をRC(Reinforced Concrete:鉄筋コンクリート)で補剛した形態、鋼製の芯材の周囲を鋼材とモルタルで被覆した形態など、多様な補剛形態が存在する。 BACKGROUND ART Conventionally, buckling restraint braces with anti-buckling measures have been applied as braces that form building structures (column/beam structures, roof structures, etc.). As a buckling restraint brace, there are a form in which a steel core is stiffened only with a steel plate, a form in which a steel core is stiffened with RC (Reinforced Concrete), and a steel core. There are various stiffening forms, such as a form covered with steel and mortar.
ところで、昨今、木造建築物(木造住宅、木造の倉庫、木造の競技場など)の耐火性能や耐震性能の向上が図られている。木造住宅は本来的に、間取りやデザインの自由度の高さ、自然物の木材による癒し効果、木材の有する調湿効果、住宅などの建物用途によっては鉄骨造やRC造に比べて建設費用が一般に安価であるといった利点を備えているが、上記する耐火性や耐震性の向上が木造住宅をはじめとする木造建築物の注目度を高めている一つの要因である。このような木造住宅の架構内に上記する従来の座屈拘束ブレースを組み込む場合、木製の柱や梁と、金属製もしくはコンクリート製の補剛材を有する座屈拘束ブレースとが混在することになり、不釣合いな外観となることが否めない。 Incidentally, in recent years, attempts have been made to improve the fire resistance and earthquake resistance of wooden buildings (wooden houses, wooden warehouses, wooden stadiums, etc.). Wooden houses are inherently more flexible in terms of floor plan and design, the healing effect of natural timber, the humidity control effect of timber, and construction costs are generally lower than those of steel-frame or reinforced concrete structures, depending on the purpose of the building, such as a house. Although it has the advantage of being inexpensive, the above-mentioned improvement in fire resistance and earthquake resistance is one of the reasons why wooden buildings such as wooden houses are attracting attention. When the conventional buckling restraint braces described above are incorporated into the framework of such a wooden house, wooden columns and beams are mixed with the buckling restraint braces having stiffeners made of metal or concrete. , it cannot be denied that the appearance is unbalanced.
そこで、座屈拘束ブレースの全体を木製もしくは紙製のパネル等で覆うことにより、金属製もしくはコンクリート製の補剛材を外部から視認できないようにする方策が考えられるが、この方策には多大な作業手間を要することから建設費の増加が懸念される。また、従来の座屈拘束ブレースは、金属やコンクリート、モルタル等が多用されていることから、重量が重くなる傾向にあり、木造住宅を構成する軽量な木製の梁や柱の中に重量のある座屈拘束ブレースを取り付けることは構造的にも不釣合いである。 Therefore, it is conceivable to cover the entire buckling restraint brace with a panel made of wood or paper so that the stiffeners made of metal or concrete cannot be seen from the outside. There is concern about an increase in construction costs due to the labor involved in the work. In addition, conventional buckling restraint braces tend to be heavy due to the extensive use of metal, concrete, mortar, etc., and the weight of the light wooden beams and columns that make up a wooden house is The installation of buckling restraint braces is also structurally disproportionate.
ここで、特許文献1には、木造住宅をはじめとする木造建築物の架構内に組み込んで使用するのに適した座屈拘束ブレースが提案されている。具体的には、芯材と、芯材の両面に沿って配置した一対の拘束材とを有する座屈拘束ブレースであり、芯材を鋼材にて形成し、一対の拘束材を木材にて形成し、この拘束材に集成材を適用し、集成材は芯材と平行にラミナが積層されたものとした座屈拘束ブレースである。
座屈拘束ブレースを形成する鋼製の芯材を包囲する木製拘束材は、芯材の二つの広幅面に対向する一対の拘束板と、一対の拘束板の端部同士を繋ぐ一対の側板とにより構成されるが、座屈拘束ブレースに対して、例えば大地震時に架構と架構に組み込まれた座屈拘束ブレースが大きく構面外に変形した際に、芯材が拘束板を押し込み、芯材に押し込まれた拘束板が側板を引っ張ることにより、側板に割れが生じるといった課題がある。特許文献1には、このように座屈拘束ブレースの構面外の変形の際に、芯材に押し込まれた拘束板が側板を引っ張ることにより側板に割れが生じることを防止する措置についての言及がない。
The wooden restraining members surrounding the steel core forming the buckling restraint brace consist of a pair of restraining plates facing the two wide sides of the core and a pair of side plates connecting the ends of the pair of restraining plates. However, for buckling restraint braces, for example, when the frame and the buckling restraint brace incorporated in the frame are greatly deformed outside the structure plane during a major earthquake, the core material pushes the restraint plate and the core material There is a problem that the side plate is cracked when the restraint plate pushed into the side plate pulls the side plate.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、木造建築物等の架構内に組み込んで使用するのに好適であり、例えば大地震時に架構と座屈拘束ブレースが構面外に変形し、座屈拘束ブレースを形成する芯材が木製拘束材を形成する拘束板を押し込み、拘束板に引っ張られた側板に割れが生じることを解消できる、座屈拘束ブレースを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and is suitable for use by being incorporated into the framework of a wooden building. To provide a buckling restraint brace capable of eliminating the occurrence of cracks in a side plate pulled by the restraining plate when a core material forming the restraining brace pushes a restraining plate forming a wooden restraining member.
前記目的を達成すべく、本発明による座屈拘束ブレースの一態様は、
鋼製でプレート状の芯材と、
前記芯材の有する二つの広幅面に対向するように配設されている木製で一対の拘束板と、前記芯材の有する二つの狭幅面に対向するように配設され、前記一対の拘束板に接続されている木製で一対の側板と、により形成される木製拘束材と、を備え、
前記側板と前記拘束板は前記芯材よりも軸方向の長さが短く、
前記木製拘束材の端部には、前記一対の拘束板の外側に配設されて、相互にボルト締めされることにより該一対の拘束板を拘束する、一対の第1鋼材が設けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, one aspect of the buckling restraint brace according to the present invention comprises:
A plate-like core material made of steel,
A pair of wooden restraint plates arranged to face the two wide surfaces of the core material, and a pair of wooden restraint plates arranged to face the two narrow surfaces of the core material. a pair of wooden side plates connected to and a wooden restraint formed by
the side plate and the restraint plate are shorter in axial length than the core member;
A pair of first steel members are provided at the ends of the wooden restraining member, which are arranged outside the pair of restraining plates and restrain the pair of restraining plates by being bolted to each other. It is characterized by
本態様によれば、木製拘束材の端部において、一対の拘束板の外側に配設されて相互にボルト締めされることにより一対の拘束板を拘束する、一対の第1鋼材が設けられていることにより、架構と座屈拘束ブレースが構面外に変形した際に、芯材から最も強い押し込み力を受ける一対の拘束板の端部近傍に接続されている側板の端部に生じ得る割れ(割裂)を抑制することができる。 According to this aspect, at the ends of the wooden restraining member, the pair of first steel members are provided, which are disposed outside the pair of restraining plates and bolted to each other to restrain the pair of restraining plates. Cracks that may occur at the ends of the side plates connected near the ends of the pair of restraining plates that receive the strongest pushing force from the core material when the frame and the buckling restraint brace are deformed out of the structural plane. (cracking) can be suppressed.
本態様においては、一対の拘束板同士は一対の側板にて接続されて、四つの面材による閉合構造を有する木製拘束材が形成され、鋼製の芯材が木製拘束材にて包囲されている。この構成により、本態様の座屈拘束ブレースを木造建築物の架構に適用した場合でも、架構構成部材と不釣合いな外観を与える恐れはない。ここで、拘束板と側板は、無垢材により形成されてもよいし、ラミナが積層された集成材により形成されてもよい。 In this aspect, a pair of restraining plates are connected to each other by a pair of side plates to form a wooden restraining member having a closed structure with four face members, and a steel core member is surrounded by the wooden restraining member. there is With this configuration, even when the buckling restraint brace of this aspect is applied to the framework of a wooden building, there is no risk of giving an appearance that is out of proportion with the framework constituent members. Here, the constraining plate and the side plate may be made of a solid material, or may be made of a laminated material laminated with lamina.
さらに、本態様においては、木製拘束材が、一対の拘束板に対して一対の側板が接続される構成を有していることから、木製拘束材の加工が容易になる。例えば、特許文献1に記載の座屈拘束ブレースは、集成材を加工して断面L型の二つの木製拘束材を製作し、これらを相互に逆さまにして、芯材を挟んだ状態で接続する加工を要する。これに対して、本態様の座屈拘束ブレースは、一対の拘束板の間に芯材を配設した状態で、一対の側板を一対の拘束板に対して接着等により接続して木製拘束材を製作することにより、座屈拘束ブレースを製作することができる。そのため、座屈拘束ブレースの製作がより一層容易になる。
Furthermore, in this aspect, since the wooden restraining member has a structure in which the pair of side plates are connected to the pair of restraining plates, the wooden restraining member can be easily processed. For example, the buckling restraint brace described in
また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様において、
前記第1鋼材は、その長手方向に直交する断面形状が、中央のコの字部と、該コの字部の両端から張り出す二つの張り出し部とを備えたハット形であり、
一対の前記第1鋼材の対応する前記張り出し部同士が当接し、双方の該張り出し部の備えるボルト孔にボルトが挿通されてボルト締めされ、
一対の前記コの字部が、前記一対の側板の端部を外側から拘束していることを特徴とする。
In another aspect of the buckling restraint brace according to the invention,
The first steel material has a cross-sectional shape orthogonal to its longitudinal direction that is a hat shape including a central U-shaped portion and two overhanging portions projecting from both ends of the U-shaped portion,
The corresponding overhanging portions of the pair of first steel materials are in contact with each other, and a bolt is inserted through a bolt hole provided in both of the overhanging portions and bolted,
The pair of U-shaped portions constrains the ends of the pair of side plates from the outside.
本態様によれば、断面形状がハット形の第1鋼材を適用し、一対の第1鋼材の張り出し部同士を当接させてボルト締めすることにより、一対の拘束板の端部を外側から強固に拘束することができる。また、一対の第1鋼材のコの字部が、一対の側板の端部を外側から拘束していることも相俟って、木製拘束材の端部の拘束効果が一層高められる。 According to this aspect, the first steel material having a hat-shaped cross section is applied, and the overhanging portions of the pair of first steel materials are brought into contact with each other and bolted to tighten the ends of the pair of restraining plates from the outside. can be constrained to In addition, since the U-shaped portions of the pair of first steel members constrain the ends of the pair of side plates from the outside, the effect of constraining the ends of the wooden restraining member is further enhanced.
また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様において、
前記第1鋼材は平鋼により形成され、一対の該平鋼がボルト締めされており、
別途の平鋼により形成されている一対の第2鋼材が、前記芯材の端部における二つの狭幅面に対して前記広幅面に直交するように接続されており、
一対の前記第2鋼材が、前記一対の側板の端部を外側から拘束していることを特徴とする。
In another aspect of the buckling restraint brace according to the invention,
The first steel material is formed of a flat steel, and a pair of the flat steel is bolted,
A pair of second steel materials formed of separate flat steel are connected to two narrow surfaces at the ends of the core material so as to be perpendicular to the wide surface,
The pair of second steel materials constrains the ends of the pair of side plates from the outside.
本態様によれば、一対の拘束板の端部を外側から拘束する一対の第1鋼材と、一対の側板の端部を外側から拘束する一対の第2鋼材がいずれも平鋼により形成されていることから、シンプルな構造の端部の補強構造にて木製拘束材の端部を強固に拘束することができる。 According to this aspect, the pair of first steel materials that constrain the ends of the pair of constraining plates from the outside and the pair of second steel materials that constrain the ends of the pair of side plates from the outside are both formed of flat steel. Therefore, the end portion of the wooden restraining member can be strongly restrained with a simple structure for reinforcing the end portion.
また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様において、
前記第1鋼材は平鋼により形成され、
一対の前記平鋼の間には、前記芯材と前記木製拘束材を挟む一対の第2鋼材が配設され、該第2鋼材は、その長手方向に直交する断面形状が、中央のウェブ部と、該ウェブ部の両端において直交する二つのフランジ部とを備えたコの字形であり、
一対の前記第1鋼材と、その間にある前記二つのフランジ部のそれぞれが備えるボルト孔にボルトが挿通されてボルト締めされ、
一対の前記ウェブ部が、前記一対の側板の端部を外側から拘束していることを特徴とする。
In another aspect of the buckling restraint brace according to the invention,
The first steel material is formed of a flat steel,
A pair of second steel materials sandwiching the core material and the wooden restraint material is disposed between the pair of flat steels, and the second steel material has a cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the central web portion. and two orthogonal flange portions at both ends of the web portion, and
A bolt is inserted through a bolt hole provided in each of the pair of first steel materials and the two flange portions between them and bolted,
The pair of web portions constrains the ends of the pair of side plates from the outside.
本態様によれば、一対の拘束板の端部を外側から拘束する一対の平鋼からなる第1鋼材と、断面形状がコの字形で一対の側板の端部を外側から拘束する一対の第2鋼材が相互にボルト締めされて一体となっていることにより、第1鋼材と第2鋼材による鋼材の閉合構造にて、木製拘束材の端部を強固に拘束することができる。 According to this aspect, the first steel member made of a pair of flat steels that constrains the ends of the pair of constraining plates from the outside, and the pair of second steel members that have a U-shaped cross section and constrain the ends of the pair of side plates from the outside. Since the two steel materials are bolted to each other and integrated, the ends of the wooden restraining member can be strongly restrained by the closed structure of the steel materials of the first steel material and the second steel material.
また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様において、
前記芯材は、その長手方向の中央側において前記広幅面の幅が相対的に狭い狭幅部を有し、その長手方向の端部側において前記広幅面の幅が相対的に広い広幅部を有しており、
前記側板の長さは、前記芯材の前記狭幅部の長さ以下に設定されていることを特徴とする。
In another aspect of the buckling restraint brace according to the invention,
The core material has a narrow portion in which the width of the wide surface is relatively narrow on the central side in the longitudinal direction, and a wide portion in which the width of the wide surface is relatively wide on the end portions in the longitudinal direction. has
The length of the side plate is set to be equal to or less than the length of the narrow portion of the core material.
本態様によれば、側板の長さが、芯材の狭幅部の長さ以下に設定されていることにより、側板の端部が芯材の広幅部の端部に接触し、例えば地震時の架構及び座屈拘束ブレースの変形の際に芯材の広幅部の端部から側板が押圧されて破損することを防止できる。 According to this aspect, since the length of the side plate is set to be equal to or less than the length of the narrow portion of the core material, the end portion of the side plate comes into contact with the end portion of the wide portion of the core material. When the frame and the buckling restraint brace are deformed, it is possible to prevent the side plate from being pressed from the end of the wide portion of the core material and being damaged.
また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様において、
前記側板の端部には、前記芯材の前記広幅部の端部が接触しない凹部が設けられていることを特徴とする。
In another aspect of the buckling restraint brace according to the invention,
The edge of the side plate is provided with a concave portion that does not come into contact with the edge of the wide portion of the core member.
本態様によれば、芯材の広幅部の端部が接触しない凹部が側板の端部に設けられていることにより、地震時の架構及び座屈拘束ブレースの変形の際に芯材の広幅部の端部が側板に接触することを確実に防止できるため、広幅部の端部が側板に接触して側板が押圧され、押圧に起因して側板が破損することを確実に防止できる。 According to this aspect, since the end of the side plate is provided with a concave portion that does not come into contact with the end of the wide portion of the core member, the wide portion of the core member is deformed when the frame structure and the buckling restraint brace are deformed during an earthquake. Therefore, it is possible to reliably prevent the end of the wide portion from contacting the side plate, pressing the side plate, and damaging the side plate due to the pressing.
また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様において、
前記狭幅部には、前記芯材の中で最も塑性化し易い塑性化領域が設けられており、
前記塑性化領域が、前記一対の第1鋼材の内部に設定されていることを特徴とする。
In another aspect of the buckling restraint brace according to the invention,
The narrow portion is provided with a plasticized region that is most easily plasticized in the core material,
The plasticized region is set inside the pair of first steel materials.
本態様によれば、芯材の狭幅部にある塑性化領域が一対の第1鋼材の内部に設定されていることにより、芯材が塑性化領域にて座屈した場合でも、その周囲にある一対の拘束板がそれらの外側にある一対の第1鋼材にて拘束されていることから、芯材の座屈した領域を強固に拘束することができる。 According to this aspect, since the plasticized region in the narrow portion of the core material is set inside the pair of first steel materials, even if the core material is buckled in the plasticized region, Since a pair of constraining plates are constrained by the pair of first steel materials on the outside thereof, the buckled region of the core material can be strongly constrained.
芯材における広幅部と狭幅部の境界領域は、芯材の平面積及び断面積が変化する変化領域であることから、この変化領域における狭幅部側の領域には、塑性化し易い塑性化領域が形成され、芯材に作用する付加曲げモーメントをこの変化領域にて吸収することができる。付加曲げモーメント(あるいは、単に、付加曲げ)とは、例えば大地震時に架構と座屈拘束ブレースが大きく変形した際に、この変形に起因して木製拘束材に作用し得る曲げモーメントのことである。このように、本態様においては、芯材に作用する付加曲げモーメントを、芯材の広幅部と狭幅部の境界領域における狭幅部側の領域にて効果的に吸収することができる。 Since the boundary region between the wide-width portion and the narrow-width portion of the core material is a changing region in which the plane area and cross-sectional area of the core material change, the region on the narrow-width side of this changing region has plasticity that is likely to be plasticized. A zone is formed in which an additional bending moment acting on the core can be absorbed in this transition zone. Additional bending moment (or simply additional bending) is the bending moment that can act on wooden restraints due to large deformations of the frame and buckling restraint braces, for example during a major earthquake. . Thus, in this aspect, the additional bending moment acting on the core material can be effectively absorbed by the area on the narrow-width side of the boundary area between the wide-width part and the narrow-width part of the core material.
尚、芯材が、端部に向かって多段状に幅が大きくなる2以上の広幅部を有していてもよい。例えば二段の広幅部を有している形態では、狭幅部側の広幅面(相対的に幅の狭い広幅部)と狭幅部との境界領域の狭幅部側の領域において、塑性化領域が形成される。 In addition, the core material may have two or more wide portions that increase in width in a multi-stage manner toward the end portion. For example, in a form having a two-stage wide portion, plasticization occurs in the area on the narrow side of the boundary area between the wide surface on the narrow side (relatively narrow wide portion) and the narrow portion. A region is formed.
また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様において、
前記芯材の長手方向の端部の前記広幅面には、該広幅面に直交する補強リブが接合されて断面十字状を呈しており、
前記拘束板のうち、前記補強リブに対応する位置には該補強リブに干渉しない凹部が設けられていることを特徴とする。
In another aspect of the buckling restraint brace according to the invention,
Reinforcing ribs perpendicular to the wide surface are joined to the wide surface of the end portion of the core material in the longitudinal direction to form a cross-sectional shape,
The constraining plate is characterized in that recesses that do not interfere with the reinforcing ribs are provided at positions corresponding to the reinforcing ribs.
本態様によれば、芯材の長手方向の端部においては、芯材の広幅面に直交する補強リブが接合されることにより断面十字状を呈していることから、芯材の広幅面が建物の構面に平行に配設されるようにして座屈拘束ブレースがガセットプレートに取り付けられる場合、芯材が構面に平行な広幅面に直交する補強リブを有することにより、芯材の端部において構面外方向の剛性を高めることができる。このように断面十字状の芯材が取り付けられる構面のガセットプレートにおいては、ガセットプレートに対してフィンスチフナが取り付けられ、座屈拘束ブレースの芯材とガセットプレート、補強リブとフィンスチフナがそれぞれスプライスプレートを介してハイテンションボルト等により接合される。本態様においては、拘束板の補強リブに対応する位置に凹部が設けられ、この凹部により木製拘束材と補強リブが干渉しないように構成されている。 According to this aspect, at the ends of the core material in the longitudinal direction, reinforcing ribs perpendicular to the wide surface of the core material are joined to form a cross-shaped cross section. When the buckling restraint brace is attached to the gusset plate so that it is arranged parallel to the framing surface of the framing surface, the end of the core is reinforced by having stiffening ribs perpendicular to the wide plane parallel to the framing surface. , it is possible to increase the rigidity in the direction outside the structural plane. In the gusset plate of the structural surface to which the cross-sectional core material is attached in this way, the fin stiffener is attached to the gusset plate, and the core material and the gusset plate of the buckling restraint brace, and the reinforcing rib and the fin stiffener are spliced, respectively. It is joined by a high tension bolt or the like through a plate. In this aspect, recesses are provided at positions corresponding to the reinforcing ribs of the restraining plate, and the recesses prevent interference between the wooden restraining member and the reinforcing ribs.
また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様は、
平面視において、前記拘束板の備える前記凹部と前記補強リブとの間に隙間を有していることを特徴とする。
Also, another aspect of the buckling restraint brace according to the present invention comprises:
In plan view, a gap is provided between the concave portion of the restraining plate and the reinforcing rib.
本態様によれば、拘束板の凹部と補強リブとの間に隙間が存在することにより、構面の変形に応じて芯材が伸縮した際に、この芯材の伸縮を隙間が吸収することができ、伸縮する芯材が拘束板の凹部の壁面に接触して木製拘束材が破損に至るといった課題を解消することができる。ここで、この隙間の設定は設計者の裁量に委ねられ、設定された層間変形角に基づいて芯材の伸縮量が算定され、例えば隙間が芯材の伸縮量以上に設定される。尚、ここでの「隙間」は、凹部の長手方向の端部と補強リブの間の隙間の他、凹部の側面と補強リブの間の隙間が含まれる。 According to this aspect, the presence of the gap between the concave portion of the restraining plate and the reinforcing rib allows the gap to absorb the expansion and contraction of the core material when the core material expands and contracts according to the deformation of the structural surface. It is possible to solve the problem that the elastic core material comes into contact with the wall surface of the recess of the restraint plate and the wooden restraint material is damaged. Here, the setting of this gap is left to the discretion of the designer, and the expansion/contraction amount of the core material is calculated based on the set interlayer deformation angle. For example, the gap is set to be greater than or equal to the expansion/contraction amount of the core material. The "gap" here includes the gap between the longitudinal end portion of the recess and the reinforcing rib, as well as the gap between the side surface of the recess and the reinforcing rib.
また、本態様による座屈拘束ブレースの他の態様は、
前記芯材の前記広幅面と前記拘束板の間に内挿板が介在していることを特徴とする。
Also, another aspect of the buckling restraint brace according to this aspect is:
An insertion plate is interposed between the wide surface of the core member and the restraint plate.
本態様によれば、芯材の高次の座屈変形により、芯材から拘束板に局所的に押圧力等が作用し、この局所的な力に起因して拘束板が破損することを抑制できる。芯材の広幅面と拘束板の間に内挿板を介在させることにより、芯材の高次の座屈変形の際に凸部から作用する力は内挿板にまず伝達され、伝達された力は内挿板の内部に広がり、内挿板の内部に拡散された力が木製の拘束板に作用することになる。このことにより、芯材から作用する複数の局所的な力による木製の拘束板の破損が効果的に抑制される。 According to this aspect, due to high-order buckling deformation of the core material, a pressing force or the like is locally applied from the core material to the restraint plate, and damage to the restraint plate due to this local force is suppressed. can. By interposing the interposed plate between the wide surface of the core material and the restraining plate, the force acting from the convex portion during high-order buckling deformation of the core material is first transmitted to the interposed plate, and the transmitted force is transferred to the interposed plate. The force spread inside the insert plate and spread inside the insert plate will act on the wooden constraining plate. This effectively suppresses damage to the wooden restraint plate due to multiple localized forces acting from the core material.
以上の説明から理解できるように、本発明の座屈拘束ブレースによれば、木造建築物等の架構内に組み込んで使用するのに好適であり、例えば大地震時に架構と座屈拘束ブレースが構面外に変形し、座屈拘束ブレースを形成する芯材が木製拘束材を形成する拘束板を押し込み、拘束板に引っ張られた側板に割れが生じることを解消できる。 As can be understood from the above description, according to the buckling restraint brace of the present invention, it is suitable for use by being incorporated in the framework of a wooden building or the like. It is possible to eliminate the fact that the core material forming the buckling restraining brace deforms out of plane and presses the restraining plate forming the wooden restraining member, and the side plate pulled by the restraining plate cracks.
以下、各実施形態に係る座屈拘束ブレースについて添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。 A buckling restraint brace according to each embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, in the present specification and drawings, substantially the same components may be denoted by the same reference numerals, thereby omitting duplicate descriptions.
[第1実施形態に係る座屈拘束ブレース]
はじめに、図1乃至図3を参照して、第1実施形態に係る座屈拘束ブレースの一例について説明する。ここで、図1は、第1実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する芯材の一例の斜視図であり、図2は、第1実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する木製拘束材の一例を、第1鋼材の一例とともに示す分解斜視図である。また、図3は、第1実施形態に係る座屈拘束ブレースの一例の斜視図である。
[Buckling restraint brace according to the first embodiment]
First, an example of a buckling restraint brace according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. Here, FIG. 1 is a perspective view of an example of a core material forming the buckling restraint brace according to the first embodiment, and FIG. 2 is a wooden restraining material forming the buckling restraint brace according to the first embodiment. It is an exploded perspective view showing an example together with an example of the first steel material. FIG. 3 is a perspective view of an example of the buckling restraint brace according to the first embodiment.
図1に示すように、芯材10は、細長でプレート状の平鋼により形成されており、その長手方向の中央側において広幅面11aの幅が相対的に狭い狭幅部13を有し、その長手方向の端部側において広幅面11aの幅が相対的に広い二段の広幅部12A,12B(広幅部12Aの幅よりも端部にある広幅部12Bの幅が広い)を有している。また、芯材10の長手方向の端部の広幅面11aには、広幅面11aに直交する補強リブ14が溶接にて接合されて断面十字状を呈している。
As shown in FIG. 1, the
芯材10がその長手方向の中央側に狭幅部13を有し、長手方向の端部側に広幅部12を有することにより、中央側の狭幅部13を塑性化し易い領域(塑性化領域A)とすることができ、さらに、塑性化領域Aを中央側の狭幅部13に限定させることができる。
Since the
芯材10において、広幅部12Aと狭幅部13の境界領域のうち、狭幅部13側の領域では、芯材10の平面積及び断面積が変化してともに小さくなる変化領域であることから、塑性化し易い塑性化領域Aが形成される。また、図示例では、特に広幅部12に補強リブ14が取り付けられ、広幅部12の剛性がより一層高くなっていることによっても、この狭幅部13側の境界領域において塑性化領域Aが形成され易くなる。芯材10に作用する付加曲げモーメントは、この塑性化領域Aにおいて効果的に吸収される。
In the
芯材10の全長t1は、以下で説明する木製拘束材20を形成する拘束板21や側板22の全長t2,t3よりも長く設定されている。
The total length t1 of the
また、広幅部12と補強リブ14にはそれぞれ、以下で説明するように、構面に設けられているガセットプレートやガセットプレートに取り付けられているフィンスチフナ(図9参照)にスプライスプレートを介してボルト接合されるためのボルト孔12a、14aが開設されている。芯材10の広幅面11aが建物の構面に平行に配設されるようにして座屈拘束ブレース100がガセットプレートに取り付けられる場合、芯材10が構面に平行な広幅面11aに直交する補強リブ14を有することにより、芯材10の端部において構面外方向の剛性を高めることができる。
Further, the
芯材10は、SN材(建築構造用圧延鋼材)や、LYP材(極低降伏点鋼材)等の降伏点の低い鋼材にて形成されているのが好ましく、芯材10の降伏による地震エネルギー吸収性が良好になる。
The
芯材10の二段の広幅部12A,12Bのうち、相対的に狭幅の広幅部12Aの左右の狭幅面11bには、平鋼により形成される一対の第2鋼材40Aが、芯材10の広幅面11aに直交する態様で溶接接合されている。
A pair of
一対の第2鋼材40Aは、以下で説明する一対の第1鋼材30A(図2参照)とともに鋼材の閉合構造を形成して木製拘束材20の端部を拘束する。
The pair of
また、第2鋼材40Aは、広幅部12Aの狭幅面11bから芯材10の狭幅部13側へ張り出し、狭幅部13の狭幅面11bとの間に隙間G1を形成する。この隙間G1には、以下で説明する木製拘束材20の側板22(図2参照)の端部が遊嵌されるようになっている。
The
図2に示すように、木製拘束材20は、一対の拘束板21と、一対の拘束板21を繋ぐ一対の側板22とを有し、一対の拘束板21の間に芯材10が配設されるようになっている。拘束板21の全長t2と側板22の全長t3の間には、t2>t3の関係があり、芯材10の全長t1を含めて、t1>t2>t3の関係がある。
As shown in FIG. 2, the
木製で一対の拘束板21の内面21aは、芯材10の有する二つの広幅面11a(図1参照)に対向するように配設されており、一対の拘束板21の側面21bに対して接着剤により接続される木製で一対の側板22は、芯材10の有する二つの狭幅面11b(図1参照)に対向するように配設されている。ここで、拘束板21と側板22を接続する接着剤には、ウレタン系接着剤とエポキシ系接着剤等がある。また、拘束板21と側板22は、接着剤による接続に加えて、木ネジや木ダボ、ビス、釘等の被打ち込み材や被ねじ込み材が側板22の側方から拘束板21の内部に亘って打ち込まれたりねじ込まれることにより、大地震等の際に拘束板21と側板22が接合界面において分離されることを抑制したり、側板22の割裂防止効果を高めるフェールセーフとして機能する。
The
拘束板21の内面21aの両端部には、一対の拘束板21の間に芯材10が配設された際に、芯材10の端部に設けられている補強リブ14が拘束板21と当接しないように、補強リブ14を収容する凹部21cが設けられている。
At both ends of the
図示を省略するが、凹部21cに補強リブ14が収容された状態において、双方の間には所定の隙間が形成されるように、補強リブ14の凹部21cに収容される長さと凹部21cの長さt4が設定されている。補強リブ14と凹部21cの間に隙間があることにより、地震時に架構に組み込まれた座屈拘束ブレースが変形した際に、補強リブ14が凹部21cに当接し、さらに凹部21cが押圧されることに起因して拘束板21が破損することを防止できる。また、凹部21cと補強リブ14の双方の幅方向においても、所定幅の隙間が設けられているのが望ましい。
Although not shown, when the reinforcing
また、側板22の両端部にも、別途の凹部22aが設けられている。この凹部22aは、側板22が芯材10の狭幅部13の側方に配設された際に、芯材10の広幅部12Aと対応する位置に設けられている。
第2鋼材40Aと、狭幅部13の狭幅面11bとの間にある隙間G1(図1参照)に側板22の端部が遊嵌された状態では、広幅部12Aの端部と側板22の端部は当接しない、もしくは相互に押圧しない状態で当接している。この状態から、地震時に座屈拘束ブレースが変形した際に、広幅部12Aの端部が側板22の端部を押圧して側板22が破損する恐れがあるが、側板22の端部に凹部22aが設けられていることにより、地震時に座屈拘束ブレースが変形した場合でも、例えば凹部22a内に広幅部12Aの端部が収容されることにより、広幅部12Aからの押圧による側板22の破損を防止することができる。
When the end of the
木製拘束材20の製作は、一対の拘束板21の間に芯材10を配設した後、一対の拘束板21の双方の側面21bと一対の側板22を接着剤を介して接続することにより、芯材10を挟んだ状態で木製拘束材20が製作される。また、上記するように、さらに、複数の木ネジや木ダボ、ビス、釘等を側板22の側方から拘束板21の内部に亘って打ち込んだりねじ込むことでフェールセーフ機構を形成してもよい。
The wooden restraining
拘束板21と側板22は、無垢材、又は、ラミナが積層された集成材を含む木質材料のいずれにより形成されてもよい。以下で詳説するように、座屈拘束ブレースの全体座屈を防止できるように、木製拘束材20の断面積や断面剛性、ヤング係数等が設定される。そして、このヤング係数は木材の材質により決定される。木材の材質としては、ヒノキやアカマツ、カラマツ、モミ、エゾマツ等が挙げられる。
The constraining
架構に座屈拘束ブレースが組み込まれた状態において、地震時に座屈拘束ブレースが構面外に変形した際に、芯材10から最も強い押し込み力を受ける一対の拘束板21の端部に対応する位置に接続されている側板22の端部には、割れ(割裂)が生じ得る。
Corresponds to the ends of the pair of restraining
そこで、図2に示すように、一対の拘束板21の端部を外側から拘束する一対の第1鋼材30Aを配設する。
Therefore, as shown in FIG. 2, a pair of
図示例の第1鋼材30Aは平鋼により形成されており、左右にそれぞれ複数(図示例は3つ)のボルト孔30aが開設されている。一対の拘束板21の端部の外側に一対の第1鋼材30Aを位置合わせし、双方の対応するボルト孔30aにボルト35を挿通し、ナット36にて締め付けることにより、一対の拘束板21が外側から一対の第1鋼材30Aにより強固に拘束される。ここで、図2には、一組のボルトナットのみを図示しているが、各ボルト孔30aに対応する六組のボルトナットが適用される。
The
図3に示すように、木製拘束材20に組み込まれた芯材10に接続されている一対の第2鋼材40Aに対して、一対の第1鋼材30Aを係止させ、一対の第1鋼材30A同士を複数組(図示例は6本)のボルト35とナット36にて締め付けることにより、一対の第1鋼材30Aと一対の第2鋼材40Aによる鋼材の閉合構造が形成される。第2鋼材40Aの端面と拘束板21の端面は例えば面一となっており、従って、第2鋼材40Aに第1鋼材30Aが係止された際に、第1鋼材30Aは拘束板30Aの端面に当接する。ボルト35とナット36による締め付けにより、一対の拘束板21がそれらの外側から一対の第1鋼材30Aにより拘束された座屈拘束ブレース100が形成される。
As shown in FIG. 3, the pair of
座屈拘束ブレース100によれば、一対の拘束板21同士が一対の側板22にて接続されて、四つの面材による閉合構造を有する木製拘束材20が形成され、鋼製の芯材10が木製拘束材20にて包囲される。この構成により、座屈拘束ブレース100を木造建築物の架構に適用した場合でも、架構構成部材と不釣合いな外観を与える恐れはない。
According to the buckling
さらに、木製拘束材20の端部において、一対の拘束板21の外側に配設されて相互にボルト締めされることにより一対の拘束板21を拘束する、一対の第1鋼材30Aが設けられていることにより、架構と座屈拘束ブレース100が構面外に変形した際に、芯材10から最も強い押し込み力を受ける一対の拘束板21の端部近傍に接続されている側板22の端部に生じ得る割れを抑制することができる。
Furthermore, at the ends of the wooden restraining
[第2実施形態に係る座屈拘束ブレース]
次に、図4乃至図6を参照して、第2実施形態に係る座屈拘束ブレースの一例について説明する。ここで、図4は、第2実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する芯材の一例の斜視図であり、図5は、第2実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する木製拘束材の一例を、第1鋼材の他の例とともに示す分解斜視図である。また、図6は、第2実施形態に係る座屈拘束ブレースの一例の斜視図である。
[Buckling restraint brace according to the second embodiment]
Next, an example of a buckling restraint brace according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 6. FIG. Here, FIG. 4 is a perspective view of an example of a core material forming the buckling restraint brace according to the second embodiment, and FIG. 5 is a wooden restraining material forming the buckling restraint brace according to the second embodiment. 2 is an exploded perspective view showing an example of 1 together with another example of the first steel material. FIG. FIG. 6 is a perspective view of an example of the buckling restraint brace according to the second embodiment.
図4に示す芯材10Aは、一対の第2鋼材40Aを備えていない点において、図1に示す芯材10と相違する。
A
図5に示すように、木製拘束材20の端部を拘束する鋼材に関し、一対の拘束板21を外側から拘束する一対の第1鋼材30Aは、図2及び図3に示す第1鋼材と同様である。一方、第2鋼材40Bは、中央のウェブ部41と、ウェブ部41の両端において直交する二つのフランジ部42とを備え、断面形状がコの字形を呈している鋼材である。
As shown in FIG. 5, with respect to the steel material for restraining the ends of the wooden restraining
一対の第1鋼材30Aのボルト孔30aと、その間にある第2鋼材40Bの備える二つのフランジ部42のボルト孔42aに対して、ボルト35が挿通され、ナット36にて締め付けられることにより、一対の拘束板21が外側から一対の第1鋼材30Aにより強固に拘束される。
ここで、図示を省略するが、第2鋼材40Bのウェブ部41が、図1における第2鋼材40Aのごとく芯材10の広幅部12Aの狭幅面11bに溶接接合される形態であってもよい。
Although not shown, the
図6に示すように、木製拘束材20の両端部において、一対の第1鋼材30Aと一対の第2鋼材40Bによる鋼材の閉合構造を形成することにより、一対の拘束板21がそれらの外側から一対の第1鋼材30Aにより拘束された座屈拘束ブレース100Aが形成される。
As shown in FIG. 6, at both ends of the
座屈拘束ブレース100Aによっても、座屈拘束ブレース100と同様の効果が奏される。
The buckling
[第3実施形態に係る座屈拘束ブレース]
次に、図7及び図8を参照して、第3実施形態に係る座屈拘束ブレースの一例について説明する。ここで、図7は、第3実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する木製拘束材の一例を第1鋼材のさらに他の例とともに示す分解斜視図である。また、図8は、第3実施形態に係る座屈拘束ブレースの一例の斜視図である。
[Buckling restraint brace according to the third embodiment]
Next, an example of a buckling restraint brace according to a third embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. Here, FIG. 7 is an exploded perspective view showing an example of a wooden restraining member forming the buckling restraining brace according to the third embodiment together with still another example of the first steel material. FIG. 8 is a perspective view of an example of a buckling restraint brace according to the third embodiment.
本実施形態では、第2実施形態と同様の芯材10Aを適用する。
In this embodiment, the
図7に示すように、木製拘束材20の端部を拘束する鋼材は一対の第1鋼材30Bであり、中央のコの字部31と、コの字部31の両端から張り出す二つの張り出し部32とを備え、断面形状がハット形を呈している鋼材である。
As shown in FIG. 7, the steel members that constrain the ends of the wooden restraining
一対の第1鋼材30Bの対応する張り出し部32同士が当接され、双方の張り出し部32のボルト孔32aに対してボルト35が挿通され、ナット36にて締め付けられることにより、一対の拘束板21が外側から一対の第1鋼材30Bにより強固に拘束される。
The corresponding overhanging
図8に示すように、木製拘束材20の両端部において、一対の第1鋼材30Bによる鋼材の閉合構造を形成することにより、一対の拘束板21がそれらの外側から一対の第1鋼材30Bにより拘束された座屈拘束ブレース100Bが形成される。
As shown in FIG. 8, at both ends of the wooden restraining
座屈拘束ブレース100Bによっても、座屈拘束ブレース100,100Aと同様の効果が奏される。
The buckling
ここで、図示を省略するが、座屈拘束ブレース100、100A,100Bにおいて、芯材10の広幅面11aと拘束板21の内面21aとの間に内挿板が介在していてもよい。内挿板は、鋼製プレート、木製プレートのいずれを適用してもよく、木製プレートとしては、例えばLVL(Laminated Veneer Lumber:単板積層材)が適用できる。
Here, although not shown, in the buckling restraint braces 100, 100A, and 100B, an insert plate may be interposed between the
芯材10の高次の座屈変形により、芯材10から拘束板21の内面21aに局所的に押圧力が作用し、この局所的な押圧力に起因して拘束板21が破損する恐れがある。これに対して、芯材10と拘束板21の間に内挿板が介在していることにより、芯材10の高次の座屈変形の際に凸部から作用する押圧力は内挿板にまず伝達され、伝達された押圧力は内挿板の内部に広がり、内挿板の内部に拡散された押圧力が木製の拘束板21に分散力として作用することになる。このことにより、芯材10から作用する複数の局所的な押圧力による、木製の拘束板21の破損が効果的に抑制される。
Due to high-order buckling deformation of the
[座屈拘束ブレースが組み込まれた架構]
次に、図9及び図10を参照して、第1実施形態の座屈拘束ブレースが組み込まれた建物の架構の一例について説明する。ここで、図9は、第1実施形態に係る座屈拘束ブレースが木造建物等の架構に組み込まれた状態を示す図である。また、図10は、大地震時における架構の変形態様と、架構の変形に起因する座屈拘束ブレース接合部における付加曲げモーメントを説明する図である。尚、図示例の座屈拘束ブレースは、木造建物の架構以外にも、S造(S:Steel)建物の架構、RC造建物の架構、SRC造(SRC : Steel Reinforced Concrete)建物の架構に組み込まれてもよい。
[Frame structure incorporating buckling restraint braces]
Next, an example of a building frame incorporating the buckling restraint brace of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. Here, FIG. 9 is a diagram showing a state in which the buckling restraint brace according to the first embodiment is incorporated in a frame structure such as a wooden building. FIG. 10 is a diagram for explaining the deformation mode of the frame during a large earthquake and the additional bending moment at the buckling restraint brace joint due to the deformation of the frame. In addition, the buckling restraint brace shown in the figure is incorporated into the framework of S (Steel) buildings, the framework of RC buildings, and the framework of SRC (Steel Reinforced Concrete) buildings in addition to the framework of wooden buildings. may be
図9に示す架構Sは、木造建築物等を構成する木製の柱Cと梁Bにより形成されている。対角線位置にある二つの隅角部には、平鋼により形成されるガセットプレートGPが取付けられている。ガセットプレートGPの表面には、該表面に直交するようにフィンスチフナFSが溶接にて接合されている。柱Cの柱芯L1と梁Bの梁芯L2の交点Oに対して、フィンスチフナFSの芯L3が交差するようにしてフィンスチフナFSがガセットプレートGPに接合される。そして、座屈拘束ブレース100も、対角位置にある双方の交点Oを通る線状に配設される。
A frame S shown in FIG. 9 is formed by wooden pillars C and beams B that constitute a wooden building or the like. A gusset plate GP made of flat steel is attached to the two diagonal corners. A fin stiffener FS is welded to the surface of the gusset plate GP so as to be perpendicular to the surface. The fin stiffener FS is joined to the gusset plate GP so that the core L3 of the fin stiffener FS intersects the intersection point O of the column center L1 of the column C and the beam center L2 of the beam B. The buckling
ガセットプレートGPと芯材10の広幅部12は、スプライスプレートSPを介してハイテンションボルトにより接合され、フィンスチフナFSと補強リブ14は、スプライスプレートSPを介してハイテンションボルトにより接合される。
The gusset plate GP and the
図10に示すように、大地震時において構面が変形することにより、座屈拘束ブレース接合部においては、接合部を剛と見なした場合に、以下の式(1)に示す付加曲げモーメントが作用し得る。 As shown in Fig. 10, due to the deformation of the structural surface during a large earthquake, the additional bending moment shown in the following formula (1) is generated at the buckling restraint brace joint when the joint is regarded as rigid. can work.
座屈拘束ブレース100によれば、芯材10から最も強い押し込み力を受け得る拘束板21の端部同士が、一対の第1鋼材30Aと一対の第2鋼材40Bによる閉合構造にて包囲され、一対の拘束板21が外側から一対の第1鋼材30Aにて拘束されていることにより、座屈拘束ブレース100が取り付けられている構面Sが大地震時に大きく変形した際に、芯材10から最も強い押し込み力を受ける一対の拘束板21の端部近傍に接続されている側板22の端部に生じ得る割れを抑制することができる。
According to the buckling
[全体座屈の検討]
次に、座屈拘束ブレースの全体座屈を防止するための設計方法について説明する。
[Study of global buckling]
Next, a design method for preventing global buckling of the buckling restraint brace will be described.
座屈拘束ブレースの設計においては、以下の式(2)を満足して座屈拘束ブレースの全体座屈が生じないように設計する。 The buckling restraint brace is designed so that the following formula (2) is satisfied so that the entire buckling restraint brace does not buckle.
ここで、拘束板の中央に作用する曲げモーメントは、以下の式(3)で示すことができる。 Here, the bending moment acting on the center of the restraint plate can be expressed by the following equation (3).
木製拘束材の全体座屈を防止する条件は、以下の式(4)を満足することとなる。 The condition for preventing the overall buckling of the wooden restraint member satisfies the following equation (4).
式(4)を座屈拘束ブレースの全体座屈曲線として図11に示す。図11において、全体座屈曲線の上側は安全域であり、下側は危険域であり、安全域に入るように木製拘束材の設計用軸力、オイラー荷重、芯材の一般部の長さ、及び木製拘束材の降伏曲げ耐力が設定される。尚、図11に示す座屈拘束ブレースの全体座屈曲線は、芯材の弱軸方向の全体座屈、強軸方向の全体座屈の双方に妥当する。 Equation (4) is shown in FIG. 11 as the overall buckling line of the buckling restraint brace. In Fig. 11, the upper side of the whole seat bending line is the safe area, and the lower side is the dangerous area. , and the yield flexural capacity of the wooden restraint is set. The overall buckling line of the buckling restraint brace shown in FIG. 11 applies to both the overall buckling of the core material in the direction of the weak axis and the overall buckling of the core material in the direction of the strong axis.
上記する木製拘束材の降伏曲げ耐力と作用する曲げモーメントとの関係を照査することの他にも、短期の木製拘束材の許容曲げ耐力が芯材降伏時に作用する曲げモーメントよりも大きくなることも合せて照査するのがよい(数式は省略)。 In addition to examining the relationship between the yield bending strength of the wooden restraining material and the bending moment acting on it, it is also possible that the short-term allowable bending strength of the wooden restraining material is greater than the bending moment that acts when the core material yields. It is better to check them together (numerical formulas are omitted).
<木製拘束材のめり込み破壊の検討>
次に、木製拘束材のめり込み破壊の検討方法について説明する。芯材が木製拘束材に対してめり込むことにより、木製拘束材が破壊することを防止するには、以下の式(5)を満足することを検証する。
<Examination of penetration failure of wooden restraint>
Next, we will explain how to examine the failure of wooden restraints due to embedment. In order to prevent the wooden restraining material from breaking due to the core material sinking into the wooden restraining material, it is verified that the following equation (5) is satisfied.
ここで、上記する拘束板のめり込み耐力と作用する補剛力との関係を照査することの他にも、短期の拘束板の許容めり込み耐力が芯材降伏時に作用する補剛力よりも大きくなることも合せて照査するのがよい(数式は省略)。 Here, in addition to verifying the relationship between the above-mentioned immersion resistance of the restraint plate and the stiffening force acting, it is also necessary to confirm that the short-term allowable immersion resistance of the restraint plate is greater than the stiffening force acting when the core material yields. (Formulas omitted).
尚、上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、ここで示した構成に本発明が何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 It should be noted that other embodiments may be possible in which other components are combined with the configurations described in the above embodiments, and the present invention is not limited to the configurations shown here. Regarding this point, it is possible to change without departing from the gist of the present invention, and it can be determined appropriately according to the application form.
10,10A:芯材
11a:広幅面
11b:狭幅面
12,12A,12B:広幅部
12a:ボルト孔
13:狭幅部
14:補強リブ
14a:ボルト孔
15:第2鋼板
15A:第2鋼板(平鋼)
17:内挿板
17a:ボルト孔
20:木製拘束材
21:拘束板
21a:内面
21b:側面
21c:凹部
22:側板
22a:凹部
30:第1鋼材
30A:第1鋼材(平鋼)
30B:第1鋼材
30a:ボルト孔
31:コの字部
32:張り出し部
32a:ボルト孔
35:ボルト
36:ナット
40:第2鋼材
40A:第2鋼材(平鋼)
40B:第2鋼材
41:ウェブ部
42:フランジ部
42a:ボルト孔
100,100A,100B:座屈拘束ブレース
A:塑性化領域
S:架構(構面)
C:柱
B:梁
GP:ガセットプレート
FS:フィンスチフナ
SP:スプライスプレート
10, 10A:
17: Insertion plate 17a: Bolt hole 20: Wooden restraint member 21:
30B:
40B: Second steel material 41: Web portion 42:
C: Column B: Beam GP: Gusset plate FS: Fin stiffener SP: Splice plate
Claims (8)
前記芯材の有する二つの広幅面に対向するように配設されている木製で一対の拘束板と、前記芯材の有する二つの狭幅面に対向するように配設され、前記一対の拘束板に接続されている木製で一対の側板と、により形成される木製拘束材と、を備え、
前記側板と前記拘束板は前記芯材よりも軸方向の長さが短く、
前記木製拘束材の端部には、前記一対の拘束板の外側に配設されて、相互にボルト締めされることにより該一対の拘束板を拘束する、一対の第1鋼材が設けられていることを特徴とする、座屈拘束ブレース。 A plate-like core material made of steel,
A pair of wooden restraint plates arranged to face the two wide surfaces of the core material, and a pair of wooden restraint plates arranged to face the two narrow surfaces of the core material. a pair of wooden side plates connected to and a wooden restraint formed by
the side plate and the restraint plate are shorter in axial length than the core member;
A pair of first steel members are provided at the ends of the wooden restraining member, which are arranged outside the pair of restraining plates and restrain the pair of restraining plates by being bolted to each other. A buckling restraint brace, characterized by:
一対の前記第1鋼材の対応する前記張り出し部同士が当接し、双方の該張り出し部の備えるボルト孔にボルトが挿通されてボルト締めされ、
一対の前記コの字部が、前記一対の側板の端部を外側から拘束していることを特徴とする、請求項1に記載の座屈拘束ブレース。 The first steel material has a cross-sectional shape orthogonal to its longitudinal direction that is a hat shape including a central U-shaped portion and two overhanging portions projecting from both ends of the U-shaped portion,
The corresponding overhanging portions of the pair of first steel materials are in contact with each other, and a bolt is inserted through a bolt hole provided in both of the overhanging portions and bolted,
The buckling restraint brace according to claim 1, wherein the pair of U-shaped portions restrains the ends of the pair of side plates from the outside.
別途の平鋼により形成されている一対の第2鋼材が、前記芯材の端部における二つの狭幅面に対して前記広幅面に直交するように接続されており、
一対の前記第2鋼材が、前記一対の側板の端部を外側から拘束していることを特徴とする、請求項1に記載の座屈拘束ブレース。 The first steel material is formed of a flat steel, and a pair of the flat steel is bolted,
A pair of second steel materials formed of separate flat steel are connected to two narrow surfaces at the ends of the core material so as to be perpendicular to the wide surface,
2. The buckling restraint brace according to claim 1, wherein the pair of second steel members restrains the ends of the pair of side plates from the outside.
一対の前記平鋼の間には、前記芯材と前記木製拘束材を挟む一対の第2鋼材が配設され、該第2鋼材は、その長手方向に直交する断面形状が、中央のウェブ部と、該ウェブ部の両端において直交する二つのフランジ部とを備えたコの字形であり、
一対の前記第1鋼材と、その間にある前記二つのフランジ部のそれぞれが備えるボルト孔にボルトが挿通されてボルト締めされ、
一対の前記ウェブ部が、前記一対の側板の端部を外側から拘束していることを特徴とする、請求項1に記載の座屈拘束ブレース。 The first steel material is formed of a flat steel,
A pair of second steel materials sandwiching the core material and the wooden restraint material is disposed between the pair of flat steels, and the second steel material has a cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the central web portion. and two orthogonal flange portions at both ends of the web portion, and
A bolt is inserted through a bolt hole provided in each of the pair of first steel materials and the two flange portions between them and bolted,
2. A buckling restrained brace according to claim 1, wherein said pair of web portions externally restrains the ends of said pair of side plates.
前記側板の長さは、前記芯材の前記狭幅部の長さ以下に設定されていることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の座屈拘束ブレース。 The core material has a narrow portion in which the width of the wide surface is relatively narrow on the central side in the longitudinal direction, and a wide portion in which the width of the wide surface is relatively wide on the end portions in the longitudinal direction. has
The buckling restraint brace according to any one of claims 1 to 4, wherein the length of the side plate is set to be equal to or less than the length of the narrow portion of the core member.
前記塑性化領域が、前記一対の第1鋼材の内部に設定されていることを特徴とする、請求項5又は6に記載の座屈拘束ブレース。 The narrow portion is provided with a plasticized region that is most easily plasticized in the core material,
The buckling restraint brace according to claim 5 or 6, wherein the plasticized region is set inside the pair of first steel members.
前記拘束板のうち、前記補強リブに対応する位置には該補強リブに干渉しない凹部が設けられていることを特徴とする、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の座屈拘束ブレース。 Reinforcing ribs perpendicular to the wide surface are joined to the wide surface of the end portion of the core material in the longitudinal direction to form a cross-sectional shape,
The buckling restraint brace according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a concave portion that does not interfere with the reinforcing rib is provided in the restraining plate at a position corresponding to the reinforcing rib. .
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