JP2023049140A - buckling restraint brace - Google Patents

buckling restraint brace Download PDF

Info

Publication number
JP2023049140A
JP2023049140A JP2021158706A JP2021158706A JP2023049140A JP 2023049140 A JP2023049140 A JP 2023049140A JP 2021158706 A JP2021158706 A JP 2021158706A JP 2021158706 A JP2021158706 A JP 2021158706A JP 2023049140 A JP2023049140 A JP 2023049140A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
buckling
pair
restraint
core
core material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021158706A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
健 西村
Takeshi Nishimura
誠樹 松田
Seiki Matsuda
文久 吉田
Fumihisa Yoshida
拓馬 西
Takuma Nishi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daiwa House Industry Co Ltd
Original Assignee
Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daiwa House Industry Co Ltd filed Critical Daiwa House Industry Co Ltd
Priority to JP2021158706A priority Critical patent/JP2023049140A/en
Publication of JP2023049140A publication Critical patent/JP2023049140A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)

Abstract

To provide a buckling restraint brace with strong ends capable of causing a smooth buckle of higher-order modes in its weak axis direction in the whole area of a core member.SOLUTION: A buckling restraint brace 100 includes: a plate-like core member 10 made of steel; a pair of restraint members 30 made of square steel pipe, which are arranged so as to face two wide sides 10a of the core member 10; and an unbonded member 20 interposed between the core member 10 and the restraint member 30. The end reinforcing members 60 are inserted inside the restraint member 30 at both ends and bonded to the inner surface of the restraint member 30.SELECTED DRAWING: Figure 1

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 frames (column/beam frames, roof frames, 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.

ここで、特許文献1には、芯材が一対の角形鋼管により形成される拘束材にて拘束された座屈拘束ブレースに関し、芯材から押圧力を受けた拘束材に局部破壊を生じさせない座屈拘束ブレースが提案されている。具体的には、板状部の両端に他部材との接合のための接合部を有した芯材と、板状部の弱軸方向に直交する各面に対向して配置された拘束材とを備える座屈拘束ブレースである。 Here, Patent Document 1 relates to a buckling restraint brace in which a core material is restrained by a restraining material formed of a pair of square steel pipes. Flexion restraint braces have been suggested. Specifically, a core material having joints for joining with other members at both ends of a plate-like portion, and a restraining material arranged to face each surface perpendicular to the weak axis direction of the plate-like portion. A buckling restraint brace comprising:

この座屈拘束ブレースにおいて、板状部と拘束材との間には拘束材に接触する内挿板が設けられ、角形鋼管からなる拘束材はその各面部の交差箇所に曲面領域を有する角部を備えている。内挿板における拘束材と接触する側の面と拘束材の角部との間には、拘束材と内挿板とを固定する溶接部が設けられている。 In this buckling restraint brace, an inserting plate is provided between the plate-like portion and the restraining material to contact the restraining material, and the restraining material made of a rectangular steel pipe has a corner portion having a curved surface area at the intersection of each surface portion. It has A welded portion for fixing the restraining member and the inserting plate is provided between the surface of the inserting plate that contacts the restraining member and the corner portion of the restraining member.

特許第6445862号公報Japanese Patent No. 6445862

特許文献1に記載の座屈拘束ブレースによれば、既製の角形鋼管などの部材を拘束材として用いることが容易になり、高コスト化を招来することなく、芯材から押圧力を受けた拘束材の局部破壊を抑制することが可能になる。 According to the buckling restraint brace described in Patent Document 1, it is easy to use a member such as a ready-made square steel pipe as a restraint material, and the restraint is restrained by receiving a pressing force from the core material without incurring an increase in cost. It becomes possible to suppress local destruction of the material.

ところで、座屈拘束ブレースは、その両端部が建物架構の隅角部等に設けられているブラケットやガセットプレート等の接続治具に対してボルト接合等されることにより、建物架構に組み込まれることになる。そして、建物架構が地震時に変形した際には、地震時の水平力等の外力がブラケット等を介して座屈拘束ブレースの端部に入り、芯材の端部からその全域に外力が圧縮力等として伝達されることにより、芯材の全域が塑性変形することで地震時のエネルギー吸収性能が発揮されることになる。より具体的には、芯材に圧縮力が作用した際にその全域でその弱軸方向に高次モードの座屈(波状の変形)が生じることにより、芯材の全体を可及的均等に座屈させることで座屈拘束ブレースの全体の塑性変形性能を発揮することができる。 By the way, the buckling restraint brace is incorporated into the building frame by bolting both ends thereof to connection jigs such as brackets and gusset plates provided at the corners of the building frame. become. When the building frame is deformed during an earthquake, external forces such as horizontal force during an earthquake enter the ends of the buckling restraint braces via brackets, etc., and the external force is applied to the entire area from the ends of the core material as a compressive force. By transmitting as such, the entire area of the core material is plastically deformed, so that the energy absorption performance at the time of an earthquake is exhibited. More specifically, when compressive force acts on the core material, high-order mode buckling (wave-like deformation) occurs in the weak axis direction over the entire area, so that the entire core material is made uniform as much as possible. By buckling, the overall plastic deformation performance of the buckling restraint brace can be exhibited.

これに対して、地震時に外力が直接入力される座屈拘束ブレースの端部の強度が弱く、従って芯材の端部のみが座屈すると、圧縮力等が芯材の全域に伝達されず、芯材がその全域で高次モードの座屈を生じることができないことに起因して、座屈拘束ブレースの初期の降伏耐力よりも遙かに小さな耐力しか発揮できないことになる。従って、座屈拘束ブレースの端部の補強は、座屈拘束ブレースが初期のエネルギー吸収性能を発揮することを保証する観点から極めて重要である。尚、特許文献1には、この座屈拘束ブレースの端部の補強に関する具体的な言及はない。 On the other hand, the strength of the ends of the buckling restraint brace, to which the external force is directly input during an earthquake, is weak. Due to the inability of the core to undergo higher order mode buckling across it, it will develop much less yield strength than the initial yield strength of the buckling restrained brace. Reinforcing the ends of the buckling-restrained brace is therefore extremely important from the standpoint of ensuring that the buckling-restrained brace exhibits its initial energy absorption performance. Note that Patent Document 1 does not specifically mention reinforcement of the ends of the buckling restraint brace.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、端部の強度が高く、芯材の全域において、その弱軸方向に高次モードの座屈をスムーズに生じさせることの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。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems. is intended to provide

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、角形鋼管からなる一対の拘束材と、
前記芯材と前記拘束材の間に介在するアンボンド材とを有し、
端部補強材が、前記拘束材の両端の内部に挿通されて該拘束材の内面に接合さ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 restraining members made of rectangular steel pipes arranged to face the two wide surfaces of the core member;
Having an unbonded material interposed between the core material and the restraining material,
End reinforcing members are inserted through the interior of both ends of the restraining member and joined to the inner surface of the restraining member.

本態様によれば、鋼製でプレート状の芯材との二つの広幅面が角形鋼管からなる一対の拘束材により拘束されている座屈拘束ブレースにおいて、拘束材の両端の内部に端部補強材が挿通されて拘束材の内面に接合されていることにより、座屈拘束ブレースの端部強度を高強度にすることができる。そして、一対の拘束材の端部が効果的に補強されることにより、一対の拘束材にて挟持されている芯材の端部が補強され、芯材を、その端部のみならずその全域において、その弱軸方向に高次モードの座屈(波状の変形)をスムーズに生じさせることができる。 According to this aspect, in the buckling restraint brace in which the steel plate-shaped core material and the two wide faces thereof are restrained by a pair of restraint members made of rectangular steel pipes, end reinforcements are provided inside both ends of the restraint members. Since the material is inserted and joined to the inner surface of the restraining material, the end strength of the buckling restraint brace can be increased. By effectively reinforcing the end portions of the pair of restraint members, the end portions of the core material sandwiched by the pair of restraint members are reinforced, and the core material is reinforced not only at the end portions but also over the entire area. , buckling (wavy deformation) of the higher-order mode can be smoothly generated in the direction of the weak axis.

ここで、「端部補強材」には、山形鋼や溝形鋼、H形鋼等の形鋼材のピースの他、拘束材を形成する角形鋼管よりも小断面寸法の角形鋼管等も含まれる。 Here, the "end reinforcing material" includes pieces of shaped steel such as angle steel, channel steel, and H-shaped steel, as well as rectangular steel pipes with smaller cross-sectional dimensions than the rectangular steel pipes that form the restraining material. .

また、アンボンド材は、ブチルゴム等の変形性能を有する弾性材により形成される。このアンボンド材が芯材の広幅面と拘束材の間に介在することで、アンボンド材の厚みをクリアランスとして、芯材が圧縮力を受けた際にこのクリアランス内で高次モードの座屈を生じさせることが可能になる。 Moreover, the unbonded material is formed of an elastic material having deformability such as butyl rubber. By interposing this unbonded material between the wide surface of the core material and the restraining material, the thickness of the unbonded material is used as a clearance, and when the core material receives a compressive force, high-order mode buckling occurs within this clearance. It becomes possible to let

芯材において、その弱軸方向に高次モードの座屈を有効に生じさせるべく、芯材の広幅面にスリットを設けてもよい。そして、このように広幅面にスリットを設けたことにより、芯材の強軸方向の強度が弱くなることから、必要に応じて、広幅面のスリットにスペーサーを挿入してもよい。 In the core material, a slit may be provided on the wide surface of the core material in order to effectively cause higher-order mode buckling in the direction of its weak axis. Since the formation of the slits on the wide surface weakens the strength of the core material in the direction of the strong axis, spacers may be inserted into the slits on the wide surface as necessary.

また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様は、
前記端部補強材が溝形鋼であることを特徴とする。
Also, another aspect of the buckling restraint brace according to the present invention comprises:
The end reinforcement is channel steel.

本態様によれば、端部補強材として溝形鋼を適用することにより、角形鋼管のシームの位置に関わらず、角形鋼管の端部からその内部へ溝形鋼を容易に挿通させ、接合することが可能になる。 According to this aspect, by applying the channel steel as the end reinforcing material, regardless of the position of the seam of the square steel pipe, the channel steel can be easily inserted from the end of the square steel pipe into the inside thereof and joined. becomes possible.

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、
前記端部補強材の長さが、前記芯材の弱軸方向に生じる高次モードの座屈である波状の変形における、2波長乃至3波長の長さ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 length of the end reinforcing member is set to a length of 2 to 3 wavelengths in wavy deformation, which is buckling of a higher-order mode occurring in the weak axis direction of the core member. .

本態様によれば、端部補強材の長さが、芯材の弱軸方向に生じる高次モードの座屈である波状の変形における2波長乃至3波長の長さに設定されていることにより、座屈拘束ブレースの端部が十分に補強されながら、芯材の中央側に対して波状の変形をスムーズに生じさせることが可能になる。 According to this aspect, the length of the end reinforcing material is set to the length of 2 to 3 wavelengths in the wavy deformation, which is the buckling of the higher-order mode occurring in the weak axis direction of the core material. , while the ends of the buckling restraint brace are sufficiently reinforced, the center side of the core material can be smoothly wavy-shaped deformed.

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、
前記芯材の両端には、前記広幅面に直交して他部材に接合される、一対の接合板が固定されており、
前記一対の接合板に対して補強板が固定され、前記広幅面と該一対の接合板と該補強板により形成される空間に前記拘束材の端部が収容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,
A pair of joining plates are fixed to both ends of the core material and are joined to other members perpendicular to the wide surface,
A reinforcing plate is fixed to the pair of joint plates, and an end portion of the restraint member is accommodated in a space formed by the wide surface, the pair of joint plates, and the reinforcing plate.

本態様によれば、芯材の両端において広幅面に直交する一対の接合板が固定され、一対の接合板に対して補強板が固定され、広幅面と一対の接合板と補強板により形成される空間に拘束材の端部が収容されていることにより、拘束材の端部が端部補強材にて補強されていることと相俟って、高強度な端部構造を備えた座屈拘束ブレースとなる。ここで、接合板が接合される他部材とは、建物架構の隅角部等から構面内に張り出すブラケットやガセットプレート等の接続治具が一例として挙げられる。また、芯材の端部をウェブとした場合は、このウェブに直交する一対の接合板は一対のフランジとなる。 According to this aspect, a pair of joint plates perpendicular to the wide surface are fixed at both ends of the core material, and a reinforcing plate is fixed to the pair of joint plates. Since the ends of the restraining material are housed in a space where the restraining material is reinforced by the end reinforcing material, a buckling structure with a high-strength end structure is achieved. It becomes a restraining brace. Here, the other member to which the joint plate is joined is, for example, a connection jig such as a bracket or gusset plate projecting from the corner of the building frame into the structure plane. Further, when the ends of the core material are webs, the pair of joint plates perpendicular to the webs will be a pair of flanges.

また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様は、
前記芯材の側方において、前記一対の拘束材の両側を一対の補剛材が繋いでおり、
前記芯材が、前記一対の拘束材と前記一対の補剛材とにより包囲され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:
A pair of stiffeners connect both sides of the pair of restraint members on the sides of the core member,
The core member is surrounded by the pair of restraining members and the pair of stiffening members.

本態様によれば、芯材の側方において一対の拘束材の両側を一対の補剛材が繋いでいることにより、芯材の幅方向(強軸方向)の変形を補剛材により拘束することができる。 According to this aspect, the pair of stiffeners connect both sides of the pair of restraint members on the sides of the core member, so that the deformation of the core member in the width direction (strong axis direction) is constrained by the stiffeners. be able to.

また、本発明による座屈拘束ブレースは、アンボンド材と拘束材の間に、内挿板が介在している形態であってもよい。この形態によれば、アンボンド材と拘束材の間に例えば鋼製の内挿板が介在していることにより、芯材の弱軸方向への高次モードの座屈による押圧力が拘束材に直接作用して、拘束材が局部破壊することを効果的に抑制することができる。 Further, the buckling restraint brace according to the present invention may have a form in which an insert plate is interposed between the unbonded material and the restraint material. According to this embodiment, an inserting plate made of steel, for example, is interposed between the unbonded material and the restraining material, so that the pressing force due to the buckling of the core material in the weak axis direction of the high-order mode is applied to the restraining material. By acting directly, it is possible to effectively suppress the local destruction of the restraining 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、端部の強度が高く、芯材の全域における高次モードの座屈が保証された座屈拘束ブレースを提供することができる。 As can be understood from the above description, according to the buckling-restrained brace of the present invention, it is possible to provide a buckling-restrained brace that has high strength at the ends and guarantees buckling of higher-order modes throughout the core material. can be done.

実施形態に係る座屈拘束ブレースの一例の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of an example of a buckling restraint brace according to an embodiment; FIG. 実施形態に係る座屈拘束ブレースの端部に関する、組立前状態の座屈拘束ブレースの軸直交方向の縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the buckling restrained brace in a pre-assembled state with respect to the end portion of the buckling restrained brace according to the embodiment; 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。1 is a perspective view of an example of a buckling restraint brace according to embodiments; FIG. 実施形態に係る座屈拘束ブレースの端部に関する、組立状態の座屈拘束ブレースの軸直交方向の縦断面図である。FIG. 4 is a cross-axis vertical cross-sectional view of an assembled buckling-restrained brace with respect to an end of the buckling-restrained brace according to an embodiment; 芯材から拘束材に対して、高次モードの座屈の際の押圧力が作用している状態を説明する、座屈拘束ブレースの軸直交方向の縦断面模式図である。FIG. 4 is a schematic vertical cross-sectional view of the buckling restraint brace in the direction orthogonal to the axis, illustrating a state in which a pressing force is applied from the core material to the restraint material during buckling in a higher-order mode. 芯材から拘束材に対して、高次モードの座屈の際の押圧力が作用している状態を説明する、座屈拘束ブレースの軸方向の縦断面模式図である。FIG. 4 is an axial vertical cross-sectional view of the buckling restraint brace, illustrating a state in which a pressing force is applied from the core material to the restraint material during buckling in a higher-order mode.

以下、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 embodiments 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.

[実施形態に係る座屈拘束ブレース]
図1乃至図5を参照して、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、実施形態に係る座屈拘束ブレースの一例の分解斜視図であり、図2は、実施形態に係る座屈拘束ブレースの端部に関する、組立前状態の座屈拘束ブレースの軸直交方向の縦断面図である。また、図3は、実施形態に係る座屈拘束ブレースの一例の斜視図であり、図4は、実施形態に係る座屈拘束ブレースの端部に関する、組立状態の座屈拘束ブレースの軸直交方向の縦断面図である。
[Buckling restraint brace according to the embodiment]
An example of a buckling restraint brace according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. Here, FIG. 1 is an exploded perspective view of an example of the buckling restraint brace according to the embodiment, and FIG. It is a longitudinal cross-sectional view in the direction perpendicular to the axis. 3 is a perspective view of an example of the buckling restraint brace according to the embodiment, and FIG. 4 is a cross-axis view of the buckling restraint brace in the assembled state with respect to the end portion of the buckling restraint brace according to the embodiment. It is a vertical cross-sectional view of.

座屈拘束ブレース100は、芯材10と、芯材10の有する二つの広幅面10aに対向するように配設されている一対の拘束材30と、芯材10と拘束材30の間に介在するアンボンド材20とを有する。ここで、図示例の他に、アンボンド材20と拘束材30の間に内挿板が介在する形態であってもよい。 The buckling restraint brace 100 includes a core member 10, a pair of restraint members 30 disposed so as to face two wide surfaces 10a of the core member 10, and interposed between the core member 10 and the restraint members 30. and an unbonded material 20 to be used. In addition to the illustrated example, an insert plate may be interposed between the unbonded material 20 and the restraining material 30 .

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、これらの材料からなる芯材10を適用することにより、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 core material 10 is preferably formed of a steel material having a low yield point such as an SN material (rolled steel material for building structure) or a LYP material (extremely low yield point steel material). By applying, the seismic energy absorbability due to the yield of the core material 10 is improved.

芯材10は、細長の鋼板により形成され、その長手方向の中央側において広幅面10aの幅が相対的に狭い狭幅部11を有し、その長手方向の端部側において広幅面10aの幅が相対的に広い広幅部12を有している。 The core material 10 is formed of an elongated steel plate, has a narrow portion 11 in which the width of the wide surface 10a is relatively narrow at the central side in the longitudinal direction, and the width of the wide surface 10a at the end portions in the longitudinal direction. has a relatively wide wide portion 12 .

芯材10がその長手方向の中央側に狭幅部11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11を塑性化し易い領域とすることができ、さらに、塑性化領域を中央側の狭幅部11に限定させることができる。 Since the core material 10 has the narrow width portion 11 at the center in the longitudinal direction and the wide width portions 12 at the end portions in the longitudinal direction, the narrow width portion 11 at the center side can be easily plasticized. Furthermore, the plasticized region can be limited to the central narrow portion 11 .

芯材10の狭幅部11の中央位置において、狭幅部11の二つの広幅面10aには、鋼製で円柱状の突起15が張り出している。突起15は、狭幅部11の広幅面10aに対して溶接等により接合されている。 At the central position of the narrow portion 11 of the core material 10, two wide surfaces 10a of the narrow portion 11 are provided with cylindrical projections 15 made of steel. The protrusion 15 is joined to the wide surface 10a of the narrow portion 11 by welding or the like.

また、芯材10の狭幅部11の突起15の両側には、細長のスリット14が設けられており、スリット14には、鋼製のスペーサー17がX1方向に挿通されるようになっている。 Elongated slits 14 are provided on both sides of the protrusion 15 of the narrow portion 11 of the core material 10, and steel spacers 17 are inserted into the slits 14 in the X1 direction. .

スリット14は、芯材10の耐力調整用の細孔であり、スペーサー17は、芯材10がスリット14を設けたことにより内部へ変形すること(強軸方向への変形)を防止する内部変形防止材として機能する。スリット14に挿通されたスペーサー17は、一対の拘束材30により位置規制される。 The slits 14 are pores for adjusting the strength of the core material 10, and the spacers 17 prevent internal deformation of the core material 10 due to the provision of the slits 14 (deformation in the direction of the strong axis). Acts as a preventative. The spacer 17 inserted through the slit 14 is positionally regulated by a pair of restraining members 30 .

芯材の両端にある広幅部12には、その広幅面10aに直交して他部材に接合される、一対の鋼板からなる接合板13が溶接等により接合されている。 A joint plate 13 made of a pair of steel plates is joined by welding or the like to the wide portion 12 at both ends of the core material, perpendicular to the wide surface 10a thereof, and joined to another member.

広幅部12と接合板13にはそれぞれボルト孔12a,13aが設けられており、不図示の建物架構の隅角部等から構面内に張り出すブラケットやガセットプレート等の接続治具(他部材)のボルト孔と位置合わせされ、ボルト接合されるようになっている。 The wide portion 12 and the joint plate 13 are provided with bolt holes 12a and 13a, respectively, and connection jigs (other members) such as brackets and gusset plates protruding into the structure plane from the corners of the building frame (not shown). ) are aligned with and bolted to.

一対の接合板13に対して鋼板からなる補強板18が溶接等により接合され、芯材10の広幅部12と一対の接合板13と補強板18とにより形成される空間に、拘束材30の端部が収容されるようになっている。 A reinforcing plate 18 made of a steel plate is joined to the pair of joining plates 13 by welding or the like. The ends are adapted to be accommodated.

アンボンド材20は、芯材10の狭幅部11と拘束材30の間に介挿され、アンボンド材20の厚みをクリアランスとして、建物架構の変形の際に芯材10に圧縮力が作用して狭幅部11に面外方向(弱軸方向)の高次モードの座屈(波状の変形)が生じるようになっている。 The unbonded material 20 is interposed between the narrow width portion 11 of the core material 10 and the restraint material 30, and with the thickness of the unbonded material 20 as a clearance, a compressive force acts on the core material 10 when the building frame is deformed. Higher-order mode buckling (wavy deformation) in the out-of-plane direction (weak axis direction) occurs in the narrow portion 11 .

アンボンド材20としては、例えばブチルゴム等の弾性材が適用される。また、アンボンド材20の長手方向の中央位置には、芯材10の突起15が嵌まり込む突起孔20aが設けられている。 As the unbonded material 20, an elastic material such as butyl rubber is applied. A projection hole 20a into which the projection 15 of the core material 10 is fitted is provided at the central position of the unbonded material 20 in the longitudinal direction.

拘束材30は、断面視矩形の角形鋼管により形成されており、矩形の長辺に対応する側面がアンボンド材20に当接している。拘束材30のうち、アンボンド材20に当接する側面にも、芯材10の突起15が嵌まり込む突起孔30aが設けられている。 The restraint member 30 is formed of a rectangular steel pipe having a rectangular cross section, and the side surface corresponding to the long side of the rectangle is in contact with the unbonded member 20 . A protrusion hole 30 a into which the protrusion 15 of the core member 10 is fitted is also provided on the side surface of the restraining member 30 that contacts the unbonded member 20 .

芯材10の側方において、一対の拘束材30の両側(矩形の短辺に対応する側面)を一対の鋼板からなる補剛材50が溶接等によって繋いでおり、芯材10は、一対の拘束材30と一対の補剛材50とにより包囲されている。 On the sides of the core member 10, stiffening members 50 made of a pair of steel plates connect both sides (side surfaces corresponding to the short sides of the rectangle) of the pair of restraint members 30 by welding or the like. It is surrounded by a restraining member 30 and a pair of stiffening members 50 .

図1に示すように、拘束材30の両端の内部には、端部補強材60がX2方向へ挿通され、拘束材30の内面に溶接接合されている。このことにより、図2乃至図4に示すように、一対の拘束材30の両端部が補強され、一対の拘束材30の両端部の補強によって芯材10を含む座屈拘束ブレース100の両端部が補強される。 As shown in FIG. 1 , end reinforcing members 60 are inserted through both ends of the restraint member 30 in the X2 direction and welded to the inner surface of the restraint member 30 . As a result, as shown in FIGS. 2 to 4, both ends of the pair of restraint members 30 are reinforced, and the reinforcement of both ends of the pair of restraint members 30 allows both ends of the buckling restraint brace 100 including the core member 10 to be reinforced. is reinforced.

ここで、端部補強材60は、山形鋼や溝形鋼、H形鋼等の形鋼材のピースの他、拘束材30を形成する角形鋼管よりも小断面寸法の角形鋼管のピース等により形成できるが、角形鋼管30のシームの位置に関わらず、角形鋼管30の端部からその内部へ容易に挿通させて溶接接合できる観点から、図示例の溝形鋼の適用が好ましい。 Here, the end reinforcing member 60 is formed of a piece of shaped steel material such as angle steel, channel steel, H-shaped steel, or a piece of rectangular steel pipe having a smaller cross-sectional dimension than the rectangular steel pipe forming the restraining member 30. However, it is preferable to use channel steel as shown in the figure, from the viewpoint that it can be easily inserted from the end of the square steel pipe 30 into the inside thereof and welded, regardless of the position of the seam of the square steel pipe 30 .

また、端部補強材60の長さt(図1参照)は、芯材10の弱軸方向に生じる高次モードの座屈である波状の変形における、2波長乃至3波長の長さに設定されている。端部補強材60の長さが上記長さに設定されていることにより、座屈拘束ブレース100の端部が十分に補強されながら、芯材10の中央側に対して波状の変形をスムーズに生じさせることが可能になる。 In addition, the length t (see FIG. 1) of the end reinforcing member 60 is set to a length of 2 to 3 wavelengths in wavy deformation, which is buckling of a higher-order mode occurring in the weak axis direction of the core member 10. It is By setting the length of the end reinforcing member 60 to the above length, while the end of the buckling restraint brace 100 is sufficiently reinforced, the wavy deformation toward the central side of the core member 10 is smooth. possible to generate.

このように、拘束材30の両端を端部補強材60にて補強することにより、拘束材30の全体の板厚を厚くすることなく、必要最小限の補強にて芯材10の全域に高次モードの座屈を生じさせることができるため、座屈拘束ブレース100の製作コストの高騰の抑制にも繋がる。 By reinforcing both ends of the restraining member 30 with the end reinforcing members 60 in this manner, the entire region of the core member 10 can be highly heightened with the minimum necessary reinforcement without increasing the plate thickness of the entire restraining member 30 . Since it is possible to cause buckling in the next mode, it also leads to a reduction in the manufacturing cost of the buckling restraint brace 100 .

次に、図5を参照して、芯材10の弱軸方向に生じる高次モードの座屈について説明する。 Next, high-order mode buckling occurring in the weak axis direction of the core member 10 will be described with reference to FIG.

座屈拘束ブレース100は、その両端部が建物架構の隅角部等に設けられている接続治具に対してボルト接合等されることにより、建物架構に組み込まれる。そして、建物架構が地震時に変形した際には、地震時の水平力等の外力が接続治具を介して座屈拘束ブレース100の端部に入り、芯材10の端部からその全域に外力が圧縮力Nとして伝達されることにより、芯材10の全域が塑性変形することで地震時のエネルギー吸収性能が発揮されることになる。言い換えると、芯材10に圧縮力Nが作用した際に芯材10の全域でその弱軸方向に高次モードの座屈(波状の変形)が生じることにより、芯材10の全体を可及的均等に座屈させることで座屈拘束ブレース100の全体の塑性変形性能を発揮することができる。 The buckling restraint brace 100 is incorporated into the building frame by bolting or the like to connection jigs provided at the corners or the like of the building frame at both ends thereof. When the building frame is deformed during an earthquake, an external force such as a horizontal force during an earthquake enters the end of the buckling restraint brace 100 via the connecting jig, and the external force spreads from the end of the core member 10 to the entire area. is transmitted as a compressive force N, the entire area of the core material 10 is plastically deformed, and the energy absorption performance at the time of an earthquake is exhibited. In other words, when the compressive force N acts on the core material 10, buckling (wave-like deformation) of a higher-order mode occurs in the direction of the weak axis in the entire area of the core material 10, so that the entire core material 10 is deformed as much as possible. The uniform buckling of the buckling restraint brace 100 allows the entire plastic deformation performance of the buckling restraint brace 100 to be exhibited.

図5Bに示すように、芯材10に作用する圧縮力Nによって高次モードの座屈が生じ、座屈による波状の変形の山が拘束材30に当接し、拘束材30に対して押圧力Qを付与することになる。 As shown in FIG. 5B, the compression force N acting on the core material 10 causes buckling in a high-order mode, and the crests of the wavy deformation caused by the buckling come into contact with the restraining material 30, and the pressing force is applied to the restraining material 30. As shown in FIG. A Q will be given.

地震時に外力が直接入力される座屈拘束ブレースの端部の強度が弱く、従って芯材10の端部のみが座屈すると、圧縮力Nが芯材10の全域に伝達されず、芯材10がその全域で高次モードの座屈を生じることができないことに起因して、座屈拘束ブレースの初期の降伏耐力よりも遙かに小さな耐力しか発揮できないことになる。 If the strength of the end portion of the buckling restraint brace to which the external force is directly input during an earthquake is weak, and therefore only the end portion of the core material 10 is buckled, the compressive force N is not transmitted to the entire area of the core material 10, and the core material 10 Due to the inability of the buckling of the higher order modes to occur in its entirety, it will develop much less yield strength than the initial yield strength of the buckling restraint brace.

この点に関し、図示する座屈拘束ブレース100では、拘束材30の両端の内部に端部補強材60が挿通され、拘束材30の内面に溶接接合されることにより、一対の拘束材30の両端部が十分に補強されて高強度な端部構造を形成していることから、一対の拘束材30の高強度な端部構造により、芯材10を含む座屈拘束ブレース100の端部が補強される。このことにより、芯材10を、その端部のみならずその全域において、その弱軸方向に高次モードの座屈をスムーズに生じさせることが可能になる。 In this regard, in the illustrated buckling restraint brace 100 , the end reinforcing members 60 are inserted through both ends of the restraining members 30 and are welded to the inner surfaces of the restraining members 30 so that both ends of the pair of restraining members 30 are Therefore, the high-strength end structure of the pair of restraining members 30 strengthens the ends of the buckling restraint brace 100 including the core member 10 . be done. As a result, the core material 10 can smoothly undergo high-order mode buckling in the direction of its weak axis not only at its ends but also over its entire area.

拘束材30は、局所的に作用する押圧力Qに対して局部破壊を生じないように、その局部降伏耐力が設定される。 The local yield strength of the restraining member 30 is set so as not to cause local failure against the pressing force Q acting locally.

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:芯材
10a:広幅面
11:狭幅部
12:広幅部
12a:ボルト孔
13:接合板
13a:ボルト孔
14:スリット
15:突起
17:スペーサー
18:補強板
20:アンボンド材
20a:突起孔
30:拘束材(角形鋼管)
30a:突起孔
50:補剛材
60:端部補強材(形鋼材、溝形鋼)
100:座屈拘束ブレース
N:軸力(圧縮力)
Q:押圧力
10: core material 10a: wide surface 11: narrow portion 12: wide portion 12a: bolt hole 13: joining plate 13a: bolt hole 14: slit 15: projection 17: spacer 18: reinforcing plate 20: unbonded material 20a: projection hole 30: Restraining material (square steel pipe)
30a: Projection hole 50: Stiffener 60: End reinforcement (shaped steel, channel steel)
100: Buckling restraint brace N: Axial force (compressive force)
Q: Pressing force

Claims (5)

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、角形鋼管からなる一対の拘束材と、
前記芯材と前記拘束材の間に介在するアンボンド材とを有し、
端部補強材が、前記拘束材の両端の内部に挿通されて該拘束材の内面に接合さ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 restraining members made of rectangular steel pipes arranged to face the two wide surfaces of the core member;
Having an unbonded material interposed between the core material and the restraining material,
A buckling restrained brace, characterized in that end stiffeners are passed through the interior of both ends of the restraint and bonded to the inner surface of the restraint.
前記端部補強材が溝形鋼であ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。 2. A buckling restrained brace according to claim 1, wherein said end stiffeners are channel steel. 前記端部補強材の長さが、前記芯材の弱軸方向に生じる高次モードの座屈である波状の変形における、2波長乃至3波長の長さに設定されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の座屈拘束ブレース。 The length of the end reinforcing member is set to a length of 2 to 3 wavelengths in wavy deformation, which is buckling of a higher-order mode occurring in the weak axis direction of the core member. A buckling restrained brace according to claim 1 or 2. 前記芯材の両端には、前記広幅面に直交して他部材に接合される、一対の接合板が固定されており、
前記一対の接合板に対して補強板が固定され、前記広幅面と該一対の接合板と該補強板により形成される空間に前記拘束材の端部が収容されていることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の座屈拘束ブレース。
A pair of joining plates are fixed to both ends of the core material and are joined to other members perpendicular to the wide surface,
A reinforcing plate is fixed to the pair of joint plates, and an end of the restraint member is accommodated in a space formed by the wide surface, the pair of joint plates, and the reinforcing plate, A buckling restrained brace according to any one of claims 1-3.
前記芯材の側方において、前記一対の拘束材の両側を一対の補剛材が繋いでおり、
前記芯材が、前記一対の拘束材と前記一対の補剛材とにより包囲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。
A pair of stiffeners connect both sides of the pair of restraint members on the sides of the core member,
A buckling restrained brace according to any preceding claim, wherein the core is surrounded by the pair of restraints and the pair of stiffeners.
JP2021158706A 2021-09-29 2021-09-29 buckling restraint brace Pending JP2023049140A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021158706A JP2023049140A (en) 2021-09-29 2021-09-29 buckling restraint brace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021158706A JP2023049140A (en) 2021-09-29 2021-09-29 buckling restraint brace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023049140A true JP2023049140A (en) 2023-04-10

Family

ID=85802046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021158706A Pending JP2023049140A (en) 2021-09-29 2021-09-29 buckling restraint brace

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023049140A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004324270A (en) Joint structure of structure using gusset plate and the building
JP2004278293A (en) Beam joint structure and buckling restraining member used therefor
JP2001254436A (en) Joining structure of steel column and steel beam
JP6552176B2 (en) Buckling restraint brace
JP5937817B2 (en) Buckling restraint brace
JP5805430B2 (en) Buckling restraint brace
JP3334526B2 (en) Brace materials and structure for attaching brace materials to buildings
JP2001214541A (en) Buckling restraint brace
JP2023049140A (en) buckling restraint brace
JP2015105482A (en) Buckling restrained brace
JP2001262859A (en) Damping equipment
JP2020051186A (en) Buckling constraint brace
JP5603741B2 (en) Buckling restraint brace
JP2002138583A (en) Anti-buckling brace
JP2024044766A (en) buckling restraint brace
JP2023125557A (en) buckling restraint brace
JP2007132524A (en) Structural member having hysteretic damper
JP6244053B1 (en) Vibration control device
JP2023125559A (en) Buckling restraint brace and manufacturing method thereof
JP2024044768A (en) Buckling restraint brace and its manufacturing method
JP6838877B2 (en) Buckling restraint brace damper
JP2023144551A (en) buckling restraint brace
JP3728597B2 (en) Beam-column joint structure
JP2019065532A (en) Axial force resistant member
JP2024044767A (en) Buckling Restrained Brace