JP6196065B2 - Buckling restraint brace - Google Patents

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本発明は座屈拘束ブレースに関する。   The present invention relates to a buckling restrained brace.

座屈拘束ブレースは、長手方向の引張荷重及び圧縮荷重を受けて伸縮するように塑性変形する鋼材から成るブレース芯材と、長手方向の圧縮荷重を受けたブレース芯材が座屈するのを防止するべくブレース芯材の長手方向中間部分を囲繞してブレース芯材を補剛する座屈拘束用の補剛材とで構成され、建築構造物の骨組にブレースとして組込んで用いられる。座屈拘束ブレースは、それ自体が耐震用ブレースとして機能して建築構造物の耐震性を高めると共に、非常に大きな地震が発生して建築構造物の骨組に大変形が生じたときには、その振動エネルギを吸収する制振用ダンパとしても機能する。座屈拘束ブレースの補剛材としては、ブレース芯材の側面ないし側縁に相対滑り可能に当接する鋼管等の鋼材で構成した補剛材も用いられており、また、ブレース芯材を収容する鋼管と、この鋼管の中に充填されたモルタルなどの固化性充填材とで構成され、その固化性充填材の表面がブレース芯材の表面にアンボンド状態で当接するようにした補剛材も用いられている。座屈拘束ブレースを開示した先行技術文献としては、例えば以下に示す特許文献1、特許文献2などがある。   The buckling-restrained brace prevents the brace core material made of a steel material that is plastically deformed so as to expand and contract in response to the tensile and compressive loads in the longitudinal direction and the brace core material that has received the compressive load in the longitudinal direction from buckling. Therefore, it is composed of a buckling-restraining stiffening material that surrounds the middle portion in the longitudinal direction of the brace core material and stiffens the brace core material, and is used as a brace incorporated in the framework of a building structure. The buckling-restrained brace itself functions as a seismic brace to improve the earthquake resistance of the building structure, and when a very large earthquake occurs and a large deformation occurs in the framework of the building structure, the vibration energy is reduced. It also functions as a vibration damper that absorbs vibration. As the stiffening material for the buckling-restrained brace, a stiffening material made of a steel material such as a steel pipe that is slidably contacted to the side surface or side edge of the brace core material is also used, and the brace core material is accommodated Also used is a stiffener consisting of a steel pipe and a solidifying filler such as mortar filled in the steel pipe, with the surface of the solidifying filler contacting the surface of the brace core in an unbonded state. It has been. Prior art documents disclosing buckling-restrained braces include, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2 shown below.

特開2007−291704JP2007-291704A 特開2008−002133JP 2008-002133 A

鋼管の中にモルタルなどの固化性充填材を充填して構成した補剛材は、良好な座屈拘束性能を有し、また、ブレース芯材及び/または鋼管の寸法誤差を固化性充填材の充填工程で吸収できるというメリットがあるものの、その固化性充填材が大重量であるために座屈拘束ブレースが大重量になるという問題がある。一方、ブレース芯材の側面ないし側縁に相対滑り可能に当接する鋼管等で構成された補剛材は、軽量であるものの、ブレース芯材と補剛材との間の隙間を数mm以下の高い精度で仕上げる必要があるため、製作に手間がかかり製作コストが嵩むという問題がある。例えばブレース芯材をH形鋼とし、補剛材を角形鋼管としたものでは、製作精度が良好でないと、ブレース芯材が長手方向に圧縮された際に局部座屈が発生しやすく、局部座屈が発生して進展するようであると、ブレースとしての耐力および変形性能が低下する。   A stiffener constructed by filling a solidified filler such as mortar into a steel pipe has good buckling restraint performance, and the dimensional error of the brace core material and / or the steel pipe can be reduced. Although there is a merit that it can be absorbed in the filling process, there is a problem that the buckling restraint brace becomes heavy because the solidifying filler is heavy. On the other hand, the stiffener made of a steel pipe or the like that slidably contacts the side surface or side edge of the brace core material is lightweight, but the gap between the brace core material and the stiffener material is several mm or less. Since it is necessary to finish with high accuracy, there is a problem that the production takes time and the production cost increases. For example, if the brace core material is H-shaped steel and the stiffening material is square steel pipe, if the manufacturing accuracy is not good, local buckling is likely to occur when the brace core material is compressed in the longitudinal direction. If bending appears to develop, the proof stress and deformation performance as a brace will decrease.

本発明は上記課題を解決するべくなされたものであり、本発明の目的は、軽量であってしかも低コストで容易に製作することのできる座屈拘束ブレースを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a buckling-restrained brace that is lightweight and can be easily manufactured at low cost.

本発明に係る座屈拘束ブレースは、長手方向の引張荷重及び圧縮荷重が作用したときに伸縮するように塑性変形可能な鋼材から成るブレース芯材と、長手方向の圧縮荷重を受けた前記ブレース芯材が座屈するのを防止するべく前記ブレース芯材を囲繞して前記ブレース芯材を補剛する座屈拘束用の補剛材とを備えた座屈拘束ブレースにおいて、前記補剛材は、前記ブレース芯材の長手方向中間部分をその内部に収容し前記ブレース芯材の両端部をその両端から延出させる鋼管と、該鋼管内に充填されて前記ブレース芯材を包持する固化性充填材とから成り、前記ブレース芯材を構成する前記鋼材は、横断面が一定の断面形状を有しその断面形状が凹み部を有する形鋼から成り、前記形鋼の前記凹み部の内部空間の所定部分にバッカー材が充填されており、それによって当該所定部分は、前記固化性充填材が前記鋼管内に充填される際に前記固化性充填材の充填が排除される空間部分とされており、前記形鋼及び前記バッカー材が前記固化性充填材に臨む表面にアンボンド材が設けられており、前記形鋼が前記アンボンド材を介して前記固化性充填材で包持されることにより、前記ブレース芯材の座屈拘束がなされるようにしてあり、前記形鋼は、該形鋼の長さ方向に延在する側縁エッジ部を有しており、該側縁エッジ部は、前記形鋼の横断面の断面形状で見たときの該側縁エッジ部の先端部分と該先端部分の近傍の両側部分とに亘って、前記アンボンド材を介して前記固化性充填材により包持され、前記形鋼の両端部は、該形鋼に接合された鋼製の補強プレートで補強され、それによって、該形鋼に長手方向の荷重が作用しても塑性変形することのない非塑性化部分とされており、前記形鋼の両端部の間の中間部は、該形鋼に長手方向の荷重が作用したときに塑性変形する塑性化部分とされており、前記形鋼の前記非塑性化部分は、該形鋼が前記補剛材の内部から前記補剛材の外部へ移行する部分を含んでおり、前記補強プレートは、前記形鋼の外側面に配設されて前記形鋼に接合された外側面補強プレートを含み、前記外側面補強プレートの一方の端部は前記補剛材の内部に位置しており、当該端部の先端が臨む前記形鋼の外側面上に、前記固化性充填材が前記鋼管内に充填される際に前記固化性充填材の充填を局所的に排除するための伸縮可能な固化性充填材排除部材が設置されており、該固化性充填材排除部材の設置位置において前記形鋼が補強部材により補強されており、該補強部材は前記形鋼の前記凹み部の内部空間に配設されて前記形鋼に接合された鋼板から成ることを特徴とする。
また、本発明に係る座屈拘束ブレースは、長手方向の引張荷重及び圧縮荷重が作用したときに伸縮するように塑性変形可能な鋼材から成るブレース芯材と、長手方向の圧縮荷重を受けた前記ブレース芯材が座屈するのを防止するべく前記ブレース芯材を囲繞して前記ブレース芯材を補剛する座屈拘束用の補剛材とを備えた座屈拘束ブレースにおいて、前記補剛材は、前記ブレース芯材の長手方向中間部分をその内部に収容し前記ブレース芯材の両端部をその両端から延出させる鋼管と、該鋼管内に充填されて前記ブレース芯材を包持する固化性充填材とから成り、前記ブレース芯材を構成する前記鋼材は、横断面が一定の断面形状を有しその断面形状が凹み部を有する形鋼から成り、前記形鋼の前記凹み部の内部空間の所定部分にバッカー材が充填されており、それによって当該所定部分は、前記固化性充填材が前記鋼管内に充填される際に前記固化性充填材の充填が排除される空間部分とされており、前記形鋼及び前記バッカー材が前記固化性充填材に臨む表面にアンボンド材が設けられており、前記形鋼が前記アンボンド材を介して前記固化性充填材で包持されることにより、前記ブレース芯材の座屈拘束がなされるようにしてあり、前記形鋼は、該形鋼の長さ方向に延在する側縁エッジ部を有しており、該側縁エッジ部は、前記形鋼の横断面の断面形状で見たときの該側縁エッジ部の先端部分と該先端部分の近傍の両側部分とに亘って、前記アンボンド材を介して前記固化性充填材により包持され、前記形鋼の両端部は、該形鋼に接合された鋼製の補強プレートで補強され、それによって、該形鋼に長手方向の荷重が作用しても塑性変形することのない非塑性化部分とされており、前記形鋼の両端部の間の中間部は、該形鋼に長手方向の荷重が作用したときに塑性変形する塑性化部分とされており、前記形鋼の前記非塑性化部分は、該形鋼が前記補剛材の内部から前記補剛材の外部へ移行する部分を含み、前記固化性充填材による前記ブレース芯材の座屈拘束力を強化する座屈拘束力強化部材を備えており、該座屈拘束力強化部材は、前記形鋼の前記塑性化部分の少なくとも一部に亘って前記形鋼の側縁エッジ部に沿って延在し、前記凹み部の内部空間に配設され、前記形鋼に接合され、前記バッカー材の前記固化性充填材に臨む表面の少なくとも一部を覆う鋼材から成ることを特徴とする。
The buckling restrained brace according to the present invention includes a brace core material made of a steel material that can be plastically deformed so as to expand and contract when a longitudinal tensile load and a compressive load are applied, and the brace core that has received a longitudinal compressive load. In a buckling restrained brace comprising a buckling restraining stiffener that surrounds the brace core and stiffens the brace core to prevent buckling of the material, the stiffener is A steel pipe in which a longitudinal intermediate portion of the brace core material is accommodated therein and both ends of the brace core material are extended from both ends, and a solidification filler that is filled in the steel pipe and encloses the brace core material The steel material constituting the brace core material is formed of a shape steel having a constant cross-sectional shape and a cross-sectional shape having a recessed portion, and a predetermined internal space of the recessed portion of the shaped steel Filled with backer material Accordingly, the predetermined portion is a space portion from which the filling of the solidifying filler is excluded when the solidifying filler is filled in the steel pipe, and the shape steel and the backer An unbonded material is provided on the surface of the material facing the solidifiable filler, and the shape steel is held by the solidifiable filler via the unbonded material, thereby restraining the buckling of the brace core material. Citea as is made is, the section steel has a side edge edge portion extending in the length direction of the transformant steel, side edge edge portion, the cross section of the cross-section of said shaped steel The both ends of the shape steel are sandwiched by the solidifying filler via the unbond material over the front end portion of the side edge portion when viewed in shape and both side portions in the vicinity of the front end portion. Is reinforced with a steel reinforcing plate joined to the section, Thus, it is an unplasticized portion that does not undergo plastic deformation even when a longitudinal load is applied to the shape steel, and an intermediate portion between both ends of the shape steel is in the longitudinal direction of the shape steel. The non-plasticized portion of the shape steel is a portion where the shape steel moves from the inside of the stiffener to the outside of the stiffener. The reinforcing plate includes an outer surface reinforcing plate disposed on an outer surface of the structural steel and joined to the structural steel, and one end of the outer surface reinforcing plate is the stiffener. The solidifying filler is locally filled when the solidifying filler is filled into the steel pipe on the outer surface of the shaped steel facing the tip of the end. Stretchable solidifying filler exclusion member is installed to eliminate, and the solidifying filler exclusion member is installed The structural steel is reinforced by a reinforcing member at a position, and the reinforcing member is formed of a steel plate disposed in an internal space of the concave portion of the structural steel and joined to the structural steel .
Further, the buckling restrained brace according to the present invention is a brace core material made of a steel material that can be plastically deformed so as to expand and contract when a longitudinal tensile load and a compressive load are applied, and the longitudinal compressive load. In a buckling restrained brace comprising a buckling restraining stiffener that surrounds the brace core and stiffens the brace core to prevent buckling of the brace core, the stiffener is A steel pipe in which a longitudinal intermediate portion of the brace core material is housed and both ends of the brace core material are extended from both ends, and a solidification property filled in the steel pipe and holding the brace core material The steel material comprising the filler and constituting the brace core material is formed of a shaped steel having a constant cross-sectional shape in cross section and a recessed portion, and the internal space of the recessed portion of the shaped steel Backer material on the specified part of The predetermined portion is a space portion from which the solidification filler is excluded when the solidification filler is filled in the steel pipe, and the shape steel and the shape steel An unbonded material is provided on the surface where the backer material faces the solidifiable filler, and the shape steel is held by the solidifiable filler via the unbonded material, thereby buckling the brace core material. The shape steel has a side edge portion extending in a length direction of the shape steel, and the side edge is a cross section of a cross section of the shape steel. The both ends of the shape steel are sandwiched by the solidifying filler via the unbond material over the front end portion of the side edge portion when viewed in shape and both side portions in the vicinity of the front end portion. Is reinforced with a steel reinforcing plate joined to the shaped steel, As a result, a non-plasticized portion that does not undergo plastic deformation even when a longitudinal load is applied to the shape steel is formed, and an intermediate portion between both ends of the shape steel has a longitudinal direction on the shape steel. The non-plasticized portion of the shape steel is a portion where the shape steel moves from the inside of the stiffener to the outside of the stiffener. A buckling restraining force reinforcing member for strengthening a buckling restraining force of the brace core material by the solidifying filler, the buckling restraining force strengthening member of the plasticized portion of the section steel It extends along at least a part of the side edge of the shape steel, is disposed in the inner space of the recess, is joined to the shape steel, and faces the solidifying filler of the backer material. It is characterized by comprising a steel material covering at least a part of the surface.

本発明に係る座屈拘束ブレースによれば、補剛材を鋼管と固化性充填材とから成るものとし、ブレース芯材を構成する鋼材を横断面が一定の断面形状を有しその断面形状が凹み部を有する形鋼とし、そして、その形鋼の凹み部の内部空間の所定部分にバッカー材を充填することで、当該所定部分を固化性充填材が鋼管内に充填される際にその固化性充填材が排除される空間部分としており、そのため、軽量であってしかも低コストで容易に製作することのできる座屈拘束ブレースが得られる。   According to the buckling restrained brace according to the present invention, the stiffener is made of a steel pipe and a solidifying filler, and the steel material constituting the brace core has a constant cross-sectional shape and the cross-sectional shape is By forming a shape steel having a recessed portion and filling a predetermined portion of the internal space of the recessed portion of the shaped steel with the backer material, the solidified filler is solidified when the solidifying filler is filled in the steel pipe. Therefore, a buckling-restrained brace that is lightweight and can be easily manufactured at low cost is obtained.

本発明の第1の実施の形態に係る座屈拘束ブレースの断面側面図である。It is a cross-sectional side view of the buckling restraint brace which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1の座屈拘束ブレースの2−2線に沿った横断面図である。It is a cross-sectional view along line 2-2 of the buckling restrained brace of FIG. 図1の座屈拘束ブレースの3−3線に沿った横断面図である。It is a cross-sectional view along line 3-3 of the buckling restrained brace of FIG. 本発明の第2の実施の形態に係る座屈拘束ブレースの断面側面図である。It is a cross-sectional side view of the buckling restraint brace which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図4の座屈拘束ブレースの5−5線に沿った横断面図である。It is a cross-sectional view along line 5-5 of the buckling restraint brace of FIG. 図4の座屈拘束ブレースの6−6線に沿った横断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the buckling restrained brace of FIG. 4 taken along line 6-6. (A)及び(B)は、図1及び図4の座屈拘束ブレースに付加することのできる座屈拘束力強化部材を説明するための座屈拘束ブレースの横断面図である。(A) And (B) is a cross-sectional view of the buckling restraint brace for demonstrating the buckling restraint force reinforcement member which can be added to the buckling restraint brace of FIG.1 and FIG.4. 変更例に係る座屈拘束ブレースの横断面図である。It is a cross-sectional view of a buckling restrained brace according to a modified example. 別の変更例に係る座屈拘束ブレースの横断面図である。It is a cross-sectional view of a buckling restrained brace according to another modification. 更に別の変更例に係る座屈拘束ブレースの横断面図である。It is a cross-sectional view of the buckling restraint brace which concerns on another example of a change. 更に別の変更例に係る座屈拘束ブレースの横断面図である。It is a cross-sectional view of the buckling restraint brace which concerns on another example of a change. 更に別の変更例に係る座屈拘束ブレースの横断面図である。It is a cross-sectional view of the buckling restraint brace which concerns on another example of a change.

図1〜図3に本発明の第1の実施の形態に係る座屈拘束ブレース10を示した。この座屈拘束ブレース10は、建築構造物の骨組にブレースとして組込まれ、それ自体が耐震ブレースとして機能して建築構造物の耐震性を高めると共に、非常に大きな地震が発生して建築構造物の骨組に大変形が生じたときには、その振動エネルギを吸収する制振用ダンパとしても機能するものである。   1 to 3 show a buckling restrained brace 10 according to a first embodiment of the present invention. This buckling restrained brace 10 is incorporated as a brace in the framework of a building structure, and functions as a seismic brace itself to increase the earthquake resistance of the building structure. When large deformation occurs in the frame, it also functions as a damping damper that absorbs the vibration energy.

座屈拘束ブレース10はブレース芯材12を備えており、このブレース芯材12は長手方向の引張荷重及び圧縮荷重が作用したときに伸縮するように塑性変形可能な細長い鋼材から成り、その鋼材としては、例えば低降伏点鋼などをはじめとする様々な種類の鋼材が用いられ、このブレース芯材12の塑性変形によって振動エネルギが吸収される。本発明では、ブレース芯材12を構成する鋼材として、横断面が一定の断面形状を有しその断面形状が凹み部を有する形鋼が用いられる。図1に示した実施の形態では、その形鋼としてH形鋼12を用いているが、H形鋼の他に、溝形鋼、山形鋼、それに十字形鋼なども本発明に係る座屈拘束ブレースのブレース芯材として好適に用いることができる。   The buckling-restrained brace 10 includes a brace core material 12. The brace core material 12 is made of an elongated steel material that can be plastically deformed so as to expand and contract when a longitudinal tensile load and a compressive load are applied. For example, various types of steel materials such as low yield point steel are used, and vibration energy is absorbed by the plastic deformation of the brace core 12. In the present invention, as the steel material constituting the brace core material 12, a steel shape having a constant cross-sectional shape and a recessed portion in the cross-sectional shape is used. In the embodiment shown in FIG. 1, the H-shaped steel 12 is used as the shape steel. However, in addition to the H-shaped steel, groove-shaped steel, angle-shaped steel, and cross-shaped steel are also buckled according to the present invention. It can be suitably used as a brace core material for restraint braces.

座屈拘束ブレース10は更に、長手方向の圧縮荷重を受けたブレース芯材12が座屈するのを防止するべくブレース芯材12の長手方向中間部分を囲繞してブレース芯材12を補剛する座屈拘束用の補剛材14を備えている。補剛材14は、ブレース芯材12の長手方向中間部分をその内部に収容しブレース芯材12の両端部をその両端から延出させる鋼管16と、この鋼管16内に充填されてブレース芯材12を包持する固化性充填材18とから成る。図1に示した実施の形態では、固化性充填材18としてモルタルを用いているため、以下の説明ではこれを「充填モルタル」と称する。固化性充填材18としては、モルタルの他に、コンクリートをはじめとするその他の固化性充填材を用いることも可能である。また、この実施の形態では、補剛材14を構成する鋼管として丸形鋼管を用いているが、その他の形状の鋼管を用いることも可能である。   The buckling-restraining brace 10 further includes a seat that stiffens the brace core material 12 by surrounding a middle portion in the longitudinal direction of the brace core material 12 to prevent the brace core material 12 that has received a compressive load in the longitudinal direction from buckling. A stiffener 14 for bending restraint is provided. The stiffener 14 includes a steel pipe 16 in which a longitudinal intermediate portion of the brace core material 12 is housed and both ends of the brace core material 12 extend from both ends, and the steel pipe 16 is filled with the brace core material. 12 and a solidifying filler 18 for holding 12. In the embodiment shown in FIG. 1, mortar is used as the solidifying filler 18, and therefore this will be referred to as “filled mortar” in the following description. As the solidifying filler 18, in addition to mortar, other solidifying fillers such as concrete can be used. In this embodiment, a round steel pipe is used as the steel pipe constituting the stiffener 14, but steel pipes of other shapes can also be used.

座屈拘束ブレース10を建築構造物に装備する際には、ブレース芯材12の両端を、例えばガセットプレート(不図示)などを介して建築構造物の骨組の柱と梁とに夫々連結するような取付方法などが用いられ、また、その他の取付方法を用いてもよい。   When the buckling-restrained brace 10 is mounted on a building structure, both ends of the brace core 12 are connected to the frame columns and beams of the building structure via, for example, gusset plates (not shown). Other attachment methods may be used, and other attachment methods may be used.

H形鋼12は、上下のフランジとそれらフランジの間にあってそれらフランジを互いに連結しているウェブとを備えており、各々のフランジはその両側にこのH形鋼12の長手方向に延在する側縁エッジ部20を有している。H形鋼12の横断面の断面形状はいうまでもなくH字形であり、それゆえその断面形状はウェブの両側に1つずつ合計2つの凹み部を有する。溝形鋼、山形鋼、十字形鋼などの形鋼も同様に、それらの横断面の断面形状が凹み部を有しており、それら形鋼の凹み部については後に詳細に説明する。   The H-section steel 12 is provided with upper and lower flanges and a web between the flanges and connecting the flanges to each other, and each flange has a longitudinally extending side of the H-section steel 12 on both sides thereof. It has an edge portion 20. Needless to say, the cross-sectional shape of the H-section steel 12 is H-shaped, and therefore the cross-sectional shape has two indentations, one on each side of the web. Similarly, shape steels such as channel steel, angle steel, and cross-shaped steel have cross-sectional shapes having dents, and the dents of these shape steels will be described in detail later.

H形鋼12の2つの凹み部の内部空間の所定部分にバッカー材22が充填されており、それによって当該所定部分は、固化性充填材である充填モルタル18が鋼管16内に充填される際にその充填モルタル18の充填が排除される空間部分とされている。ここでいう「凹み部の内部空間の所定部分」とは、凹み部の内部空間の全体のうち、鋼管16の内部に位置しているためにバッカー材22が充填されていなければ充填モルタル18が充填されることになる部分であるが、当該部分の充填モルタル18によるH形鋼12の座屈拘束の効果が、その他の部分の充填モルタル18による座屈拘束の効果と比べて小さく、その一方で、当該部分に充填モルタル18が充填されないことによる座屈拘束ブレースの重量軽減の効果が十分に見込める部分である。図1の実施例では、H形鋼12の上下のフランジの夫々の両側の側縁エッジ部の近傍部分は、それら側縁エッジ部を包持する充填モルタル18による座屈拘束の効果の大きな部分であるのに対して、それら側縁エッジ部から凹み部の奥へ入った部分は、充填モルタル18による座屈拘束の効果の小さな部分である。それゆえH形鋼12の凹み部の内部空間のうち、その内部空間の奥に入った部分にのみバッカー材22を充填し、それによって重量軽減の効果を得ている。尚、使用可能なバッカー材には様々なものがあるが、軽量かつ施工性に富むものとして、発泡プラスチック材料から成るバッカー材を用いると好都合である。   Backer material 22 is filled in a predetermined portion of the internal space of the two recessed portions of the H-shaped steel 12, whereby the predetermined portion is filled with filling mortar 18 that is a solidifying filler. In addition, the filling portion of the filling mortar 18 is a space portion that is excluded. The “predetermined portion of the internal space of the dent” as used herein means that the filling mortar 18 is not filled with the backer material 22 because it is located inside the steel pipe 16 in the entire internal space of the dent. The effect of buckling restraint of the H-section steel 12 by the filling mortar 18 in the part is smaller than the effect of buckling restraint by the filling mortar 18 in the other part. Thus, the effect of reducing the weight of the buckling-restrained brace due to the fact that the portion is not filled with the filling mortar 18 can be sufficiently expected. In the embodiment of FIG. 1, the portions near the side edge portions on both sides of the upper and lower flanges of the H-section steel 12 are portions where the effect of buckling restraint by the filling mortar 18 that holds the side edge portions is large. On the other hand, the portion entering from the side edge portion to the back of the recessed portion is a portion where the effect of buckling restraint by the filling mortar 18 is small. Therefore, the backer material 22 is filled only in the inner space of the recessed portion of the H-shaped steel 12 and the depth is reduced. There are various types of backer materials that can be used, but it is advantageous to use a backer material made of a foamed plastic material as a lightweight and highly workable material.

H形鋼12及びバッカー材22が充填モルタル18に臨む表面には、アンボンド材24が設けられており、それゆえこのアンボンド材24によって当該表面が被覆されている。H形鋼12及びバッカー材22の表面をアンボンド材24で被覆する方法としては、例えば、粘着テープの形態のアンボンドテープを当該表面に貼着する方法、アンボンド塗料を当該表面に塗布する方法、それに、薄いアンボンド板を当該部分に当接させる方法などがあり、更にその他の方法を用いることも可能である。以上の構成によれば、H形鋼で構成されたブレース芯材12及びバッカー材22が、アンボンド材24によって、充填モルタル18に対して完全にアンボンド状態とされている。   An unbonded material 24 is provided on the surface of the H-shaped steel 12 and the backer material 22 facing the filling mortar 18, and thus the surface is covered with the unbonded material 24. Examples of the method of covering the surfaces of the H-shaped steel 12 and the backer material 22 with the unbond material 24 include, for example, a method of sticking an unbond tape in the form of an adhesive tape to the surface, a method of applying an unbond paint to the surface, Further, there is a method of bringing a thin unbonded plate into contact with the portion, and other methods can be used. According to the above configuration, the brace core material 12 and the backer material 22 made of H-shaped steel are completely unbonded with respect to the filling mortar 18 by the unbond material 24.

H形鋼12の上下のフランジの外側面は、アンボンド材24を介して充填モルタル18で包持されており、また、H形鋼12の上下のフランジの夫々の両側の側縁エッジ部は、このH形鋼12の横断面の断面形状で見たときのそれら側縁エッジ部の先端部分と該先端部分の近傍の両側部分とに亘って、アンボンド材24を介して充填モルタル18で包持されている。かくして、H形鋼12はアンボンド材24を介して充填モルタル18で包持され、それによって、このH形鋼から成るブレース芯材12の座屈拘束がなされている。   The outer surfaces of the upper and lower flanges of the H-section steel 12 are held by the filling mortar 18 via the unbond material 24, and the side edge edges on both sides of the upper and lower flanges of the H-section steel 12 are When viewed in the cross-sectional shape of the cross section of the H-shaped steel 12, it is held by the filling mortar 18 through the unbond material 24 across the tip portion of the side edge portion and both side portions in the vicinity of the tip portion. Has been. Thus, the H-shaped steel 12 is held by the filling mortar 18 via the unbonded material 24, and thereby the buckling constraint of the brace core material 12 made of this H-shaped steel is made.

座屈拘束ブレース10を製作する工程では、H形鋼12の凹み部の所定部分にバッカー材22を充填してアンボンド材24を設けた後に、それを鋼管16の中に定置し、充填モルタルを鋼管16内に充填する。そのため、H形鋼12の寸法精度が良くない場合でも、充填モルタル18によってブレース芯材が常に良好に包持され、ブレース芯材の塑性変形性能が良好となる。このように寸法精度の制約が緩やかであることから、この座屈拘束ブレース10は低コストで容易に製作することができる。また、軽量のバッカー材22によって、座屈拘束の効果の低い空間部分への充填モルタル18の充填が排除されていることから、この座屈拘束ブレース10はその全体重量が軽減されている。更に、H形鋼12の長手方向に延在する上下のフランジの夫々の両側の側縁エッジ部20は、H形鋼12の横断面の断面形状で見たときのそれら側縁エッジ部20の先端部分からその近傍の両側部分までに亘って、充填モルタル18でしっかりと包持されているため、フランジに早期に局部座屈が発生するおそれがなく、それによってこの座屈拘束ブレース10は優れた動作信頼性を備えたものとなっている。   In the process of manufacturing the buckling-restrained brace 10, after filling a predetermined portion of the recessed portion of the H-shaped steel 12 with the backer material 22 and providing the unbonded material 24, it is placed in the steel pipe 16 and the filling mortar is placed. The steel pipe 16 is filled. Therefore, even when the dimensional accuracy of the H-section steel 12 is not good, the brace core material is always satisfactorily held by the filling mortar 18, and the plastic deformation performance of the brace core material becomes good. Thus, since the restriction of dimensional accuracy is moderate, the buckling restrained brace 10 can be easily manufactured at low cost. Further, since the filling of the filling mortar 18 into the space portion where the effect of buckling restraint is low is eliminated by the lightweight backer material 22, the overall weight of the buckling restraining brace 10 is reduced. Furthermore, the side edge edges 20 on both sides of the upper and lower flanges extending in the longitudinal direction of the H-section steel 12 are the side edge edges 20 of the H-section steel 12 as viewed in the cross-sectional shape of the cross section. Since it is firmly held by the filling mortar 18 from the front end portion to both side portions in the vicinity thereof, there is no possibility of local buckling occurring in the flange at an early stage, whereby the buckling restrained brace 10 is excellent. It is equipped with operational reliability.

また、図1に示したように、H形鋼12の両端部は、このH形鋼12に接合された鋼製の補強プレートで補強され、それによって、H形鋼12に長手方向の荷重が作用しても塑性変形することのない非塑性化部分A0とされている。一方、H形鋼12の両端部の間の中間部は、H形鋼12に長手方向の荷重が作用したときに塑性変形する塑性化部分A1とされている。この非塑性化部分A1は、H形鋼12が補剛材14の内部から補剛材14の外部へ移行する部分を含んでいる。   Further, as shown in FIG. 1, both end portions of the H-section steel 12 are reinforced by a steel reinforcing plate joined to the H-section steel 12, whereby a longitudinal load is applied to the H-section steel 12. The non-plasticized portion A0 is not plastically deformed even when acting. On the other hand, an intermediate portion between both end portions of the H-section steel 12 is a plasticized portion A1 that is plastically deformed when a longitudinal load is applied to the H-section steel 12. The non-plasticized portion A1 includes a portion where the H-section steel 12 moves from the inside of the stiffener 14 to the outside of the stiffener 14.

より詳しくは、H形鋼12の全長のうちの補剛材14の内部から補剛材14の外部へ移行する部分に、このH形鋼12に沿って延在する鋼製の内部補強プレート26が設けられており、この内部補強プレート26は、H形鋼12の凹み部の内部空間に配設されてH形鋼12に接合されている。これに加えて、H形鋼12の両端部には更に、このH形鋼12に沿って延在する外側面補強プレート28が設けられており、この外側面補強プレート28は、H形鋼12の外側面(即ちH形鋼12の上下のフランジの外側面)に配設されてH形鋼12に接合されている。それら補強プレート26、28は十分に大きな剛性を有しており、それによってH形鋼12の両端部のそれら補強プレート26、28の延在部分A0は、H形鋼12に長手方向の荷重が作用しても塑性変形することのない非塑性化部分とされている。そして、それら非塑性化部分A0の間の中間部A1が、H形鋼12に長手方向の荷重が作用したときに塑性変形する塑性化部分とされている。   More specifically, a steel internal reinforcing plate 26 extending along the H-shaped steel 12 at a portion of the entire length of the H-shaped steel 12 that moves from the inside of the stiffener 14 to the outside of the stiffener 14. The internal reinforcing plate 26 is disposed in the internal space of the recessed portion of the H-section steel 12 and joined to the H-section steel 12. In addition to this, an outer side reinforcing plate 28 extending along the H-shaped steel 12 is further provided at both ends of the H-shaped steel 12, and the outer side reinforcing plate 28 is provided with the H-shaped steel 12. Are disposed on the outer surface (that is, the outer surfaces of the upper and lower flanges of the H-section steel 12) and joined to the H-section steel 12. The reinforcing plates 26 and 28 have a sufficiently large rigidity, so that the extending portions A0 of the reinforcing plates 26 and 28 at both ends of the H-section steel 12 are subjected to a longitudinal load on the H-section steel 12. It is an unplasticized part that does not plastically deform even when it acts. The intermediate portion A1 between the non-plasticized portions A0 is a plasticized portion that undergoes plastic deformation when a longitudinal load is applied to the H-shaped steel 12.

図4〜図6に本発明の第2の実施の形態に係る座屈拘束ブレース30を示した。この座屈拘束ブレース30は、先に説明した本発明の第1の実施の形態に係る座屈拘束ブレース10と同様の構成を有しており、ただし、H形鋼の両端部を非塑性化部分としている補強プレートの構成が異なり、また、H形鋼の側面上に後述する充填モルタル排除部材が設置されている点が異なり、更に、H形鋼がその充填モルタル排除部材の設置位置において補強部材により補強されている点が異なっている。これら以外の部分については、この座屈拘束ブレース30は先に説明した座屈拘束ブレース10と同一構成であり、同一構成の部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。   4 to 6 show a buckling restrained brace 30 according to a second embodiment of the present invention. This buckling restraint brace 30 has the same configuration as the buckling restraint brace 10 according to the first embodiment of the present invention described above, except that both ends of the H-shaped steel are made non-plastic. The configuration of the reinforcing plate as a part is different, and the point that a filling mortar removing member described later is installed on the side surface of the H-shaped steel is different. Further, the H-shaped steel is reinforced at the installation position of the filling mortar removing member. The difference is that it is reinforced by the members. Regarding the parts other than these, the buckling restrained brace 30 has the same configuration as the buckling restrained brace 10 described above, and the same reference numerals are given to the parts having the same configuration and the description thereof is omitted.

座屈拘束ブレース30においては、H形鋼12の両端部に、このH形鋼12に沿って延在する外側面補強プレート32が設けられており、この外側面補強プレート32は、H形鋼12の外側面(即ちH形鋼12の上下のフランジの外側面)に配設されてH形鋼12に接合されている。先に説明した座屈拘束ブレース10の外側面補強プレート28はその全体が補剛材14の外部に露出しているのに対して、この外側面補強プレート32は座屈拘束ブレースの長手方向中心よりの端部(以下、内端という)が補剛材14に飲み込まれており、即ち補剛材14の中にまで延入している。この外側面補強プレート32は、H形鋼12の全長のうちの補剛材14の内部から補剛材14の外部へ移行する部分にまで亘って延在しており、この外側面補強プレート32だけで、H形鋼12の両端部が、長手方向の荷重が作用しても塑性変形することのない非塑性化部分A0とされている。そのため、先に説明した座屈拘束ブレース10の内部補強プレート26に相当するものは、この座屈拘束ブレース30には備えられていない。   In the buckling restraint brace 30, outer side reinforcing plates 32 extending along the H-shaped steel 12 are provided at both ends of the H-shaped steel 12. 12 are disposed on the outer surface of 12 (that is, the outer surfaces of the upper and lower flanges of the H-section steel 12) and joined to the H-section steel 12. The outer side reinforcing plate 28 of the buckling-restraining brace 10 described above is entirely exposed to the outside of the stiffener 14, whereas the outer side reinforcing plate 32 is the center in the longitudinal direction of the buckling-restraining brace. The other end (hereinafter referred to as the inner end) is swallowed by the stiffener 14, that is, extends into the stiffener 14. The outer surface reinforcing plate 32 extends from the inside of the stiffener 14 to the portion of the entire length of the H-shaped steel 12 that moves from the inside of the stiffener 14 to the outside of the stiffener 14. Thus, both end portions of the H-shaped steel 12 are non-plasticized portions A0 that are not plastically deformed even when a longitudinal load is applied. For this reason, the buckling restraint brace 30 is not provided with a member corresponding to the internal reinforcing plate 26 of the buckling restraint brace 10 described above.

このように、外側面補強プレート32の内端が補剛材14の内部に位置しているため、H形鋼が長手方向に収縮したときに、その内端の先端が充填モルタル18と干渉しないようにしておく必要がある。そのため、外側面補強プレート32の内端の先端が臨むH形鋼12の外側面上に、充填モルタル18が鋼管16内に充填される際に充填モルタル18の充填を局所的に排除するための伸縮可能な充填モルタル排除部材34が設置されている。この充填モルタル排除部材34としては、バッカー材などを用いるとよい。充填モルタル排除部材34が設置された空間にはモルタル18が充填されないため、これによって外側面補強プレート32の内端の先端と充填モルタル18との干渉が回避される。   Thus, since the inner end of the outer surface reinforcing plate 32 is located inside the stiffener 14, the tip of the inner end does not interfere with the filling mortar 18 when the H-shaped steel contracts in the longitudinal direction. It is necessary to do so. Therefore, the filling of the filling mortar 18 is locally excluded when the filling mortar 18 is filled into the steel pipe 16 on the outer surface of the H-section steel 12 facing the tip of the inner end of the outer surface reinforcing plate 32. An expandable / contractible filling mortar exclusion member 34 is provided. As this filling mortar exclusion member 34, a backer material or the like may be used. Since the mortar 18 is not filled in the space in which the filling mortar exclusion member 34 is installed, this prevents interference between the tip of the inner end of the outer surface reinforcing plate 32 and the filling mortar 18.

ただし、充填モルタル排除部材34の配設箇所では、H形鋼12の外側面が充填モルタル18によって包持されておらず、従って座屈拘束されていないため、早期の局部座屈を招くおそれがある。そのため、充填モルタル排除部材34の設置位置においてH形鋼12を補強部材36により補強してあり、この補強部材36はH形鋼12の凹み部の内部空間に配設されてH形鋼12に接合された鋼板から成るものである。この補強によって早期の局部座屈の発生が防止されている。   However, at the location where the filling mortar exclusion member 34 is disposed, the outer surface of the H-shaped steel 12 is not held by the filling mortar 18 and is therefore not buckled, so there is a risk of causing early local buckling. is there. Therefore, the H-shaped steel 12 is reinforced by the reinforcing member 36 at the installation position of the filling mortar removing member 34, and the reinforcing member 36 is disposed in the internal space of the recessed portion of the H-shaped steel 12 to form the H-shaped steel 12. It consists of joined steel plates. This reinforcement prevents the occurrence of early local buckling.

図1〜図3に示した第1の実施の形態に係る座屈拘束ブレース10と、図4〜図6に示した第2の実施の形態に係る座屈拘束ブレース30とのいずれも、充填モルタル18によるブレース芯材(H形鋼)12の座屈拘束力を強化する座屈拘束力強化部材を付加することによって更に性能を向上させることができ、それについて以下に説明する。   The buckling restraint brace 10 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 and the buckling restraint brace 30 according to the second embodiment shown in FIGS. 4 to 6 are both filled. The performance can be further improved by adding a buckling restraining force reinforcing member for strengthening the buckling restraining force of the brace core material (H-shaped steel) 12 by the mortar 18, which will be described below.

図7に座屈拘束力強化部材の2つの構成例を示した。図7の(A)に示した座屈拘束力強化部材40は山形鋼から成り、(B)に示した座屈拘束力強化部材42は平鋼板から成る。これらいずれの鋼材40、42も、H形鋼12のウェブの両側の凹み部の内部空間に配設されており、H形鋼12のフランジの側縁エッジ部20の近傍においてH形鋼12に接合されている。またそれら鋼材40、42は、H形鋼12の塑性化部分A1(図1、図4参照)の少なくとも一部に亘ってH形鋼12の側縁エッジ部20に沿って延在させるようにして設ける。山形鋼から成る座屈拘束力強化部材40は、バッカー材22の充填モルタル18に臨む表面のうち、H形鋼12の上下のフランジの近傍部分の表面だけを覆っており、平鋼板から成る座屈拘束力強化部材42は、バッカー材の20の充填モルタルに臨む表面の全体を覆っている。更にアンボンド材24が、H形鋼12、バッカー材22、及び座屈拘束力強化部材40、42の、夫々の充填モルタル18に臨む表面をまとめて被覆している。   FIG. 7 shows two configuration examples of the buckling restraining force reinforcing member. The buckling restraining force reinforcing member 40 shown in FIG. 7A is made of angle steel, and the buckling restraining force reinforcing member 42 shown in FIG. 7B is made of a flat steel plate. Both of these steel members 40 and 42 are disposed in the internal spaces of the concave portions on both sides of the web of the H-section steel 12, and are formed in the H-section steel 12 in the vicinity of the side edge portion 20 of the flange of the H-section steel 12. It is joined. The steel members 40 and 42 extend along the side edge 20 of the H-shaped steel 12 over at least a part of the plasticized portion A1 (see FIGS. 1 and 4) of the H-shaped steel 12. Provide. The buckling restraining force reinforcing member 40 made of angle steel covers only the surface in the vicinity of the upper and lower flanges of the H-section steel 12 among the surfaces facing the filling mortar 18 of the backer material 22 and is made of a flat steel plate. The bending restraining force reinforcing member 42 covers the entire surface facing the 20 filling mortar of the backer material. Further, the unbond material 24 collectively covers the surfaces of the H-shaped steel 12, the backer material 22, and the buckling restraining force reinforcing members 40 and 42 facing the respective filling mortars 18.

アンボンド材24を介してバッカー材22が充填モルタル18に接している部分では、バッカー材22が伸縮性を有するため、充填モルタル18によるブレース芯材10の座屈拘束の効果は得られない。これに対して、座屈拘束力強化部材40、42を備えた場合には、ブレース芯材(H形鋼)12が座屈拘束力強化部材40、42とアンボンド材24とを介して充填モルタル18によって座屈拘束されるため、座屈拘束力が強化され、局部座屈の防止性能が向上する。これに加えて、図7に示した座屈拘束力強化部材を構成している鋼材40、42によれば、座屈拘束の効果の高いH形鋼12のフランジの側縁エッジ部の近傍部分の充填モルタル18が保護されるという効果も得られる。   In the portion where the backer material 22 is in contact with the filling mortar 18 via the unbond material 24, the backer material 22 has elasticity, so that the effect of buckling restraint of the brace core material 10 by the filling mortar 18 cannot be obtained. On the other hand, when the buckling restraining force reinforcing members 40 and 42 are provided, the brace core material (H-shaped steel) 12 is filled with the buckling restraining force reinforcing members 40 and 42 and the unbonding material 24 to fill the mortar. Therefore, the buckling restraining force is strengthened and the local buckling prevention performance is improved. In addition to this, according to the steel members 40 and 42 constituting the buckling restraining force reinforcing member shown in FIG. 7, the vicinity of the side edge portion of the flange of the H-section steel 12 having a high effect of buckling restraining. The effect that the filled mortar 18 is protected is also obtained.

以上に説明した第1及び第2の実施の形態に係る座屈拘束ブレース10、30に対しては、更にその他の様々な変更を加えることが可能である。図8〜図12は、そのような変更を加えた様々な変更例に係る座屈拘束ブレースを示した横断面図である。     Various other modifications can be added to the buckling restrained braces 10 and 30 according to the first and second embodiments described above. 8 to 12 are cross-sectional views showing buckling-restrained braces according to various modified examples with such changes.

図8に示した変更例に係る座屈拘束ブレース50は、補剛材を構成する鋼管として、丸形鋼管に替えて角形鋼管52を用いたものである。その他の点に関しては先に説明した座屈拘束ブレース10、30と同一構成であり、対応する構成部材には対応する参照番号を付してある。   The buckling restrained brace 50 according to the modified example shown in FIG. 8 uses a square steel pipe 52 instead of a round steel pipe as a steel pipe constituting the stiffener. Other points are the same as those of the buckling restrained braces 10 and 30 described above, and corresponding constituent members are denoted by corresponding reference numerals.

図9に示した変更例に係る座屈拘束ブレース54は、ブレース芯材を構成する形鋼として、H形鋼に替えて溝形鋼56を用いたものである。溝形鋼56は、この溝形鋼56の長手方向に延在する2本の側縁エッジ部58と1本の溝部とを有しており、その溝部によって溝形鋼56の横断面の断面形状における凹み部が画成されている。この凹み部の内部空間の所定部分にバッカー材22が充填されており、ここでいう所定部分とは、溝形鋼56の側縁エッジ部58から凹み部の奥へ入った部分である。溝形鋼56の側縁エッジ部58の近傍部分と外側面とはアンボンド材24を介して充填モルタル18に包持されており、特に2本の側縁エッジ部58は、溝形鋼56の横断面の断面形状で見たときのそれら側縁エッジ部30の先端部分と該先端部分の近傍の両側部分とに亘って、アンボンド材24を介して充填モルタル18により包持されている。   The buckling-restrained brace 54 according to the modified example shown in FIG. 9 uses a grooved steel 56 instead of the H-shaped steel as the structural steel constituting the brace core material. The channel steel 56 has two side edge edges 58 and one channel extending in the longitudinal direction of the channel steel 56, and the cross section of the cross section of the channel steel 56 by the groove. A recess in the shape is defined. A predetermined portion of the internal space of the recess is filled with the backer material 22, and the predetermined portion here is a portion that enters the inner side of the recess from the side edge portion 58 of the channel steel 56. The vicinity of the side edge portion 58 and the outer surface of the channel steel 56 are held in the filling mortar 18 via the unbond material 24, and in particular, the two side edge edges 58 are formed of the channel steel 56. When viewed in the cross-sectional shape of the cross section, the side edge edge portion 30 is surrounded by the filling mortar 18 via the unbond material 24 across the end portions and both side portions in the vicinity of the end portion.

図10に示した変更例に係る座屈拘束ブレース60は、ブレース芯材を構成する形鋼として、H形鋼に替えて十字形鋼62を用いたものである。十字形鋼62は、この十字形鋼62の長手方向に延在する4本の側縁エッジ部64と4本の内角部とを有しており、それら内角部によって十字形鋼62の横断面の断面形状における4つの凹み部が画成されている。それら凹み部の内部空間の所定部分にバッカー材22が充填されており、ここでいう所定部分とは、十字形鋼62の側縁エッジ部64から凹み部の奥へ入った部分である。十字形鋼62の4本の側縁エッジ部64の近傍部分は、この十字形鋼62の横断面の断面形状で見たときのそれら側縁エッジ部64の先端部分と該先端部分の近傍の両側部分とに亘って、アンボンド材24を介して充填モルタル18により包持されている。   The buckling-restrained brace 60 according to the modified example shown in FIG. 10 uses a cross-shaped steel 62 instead of the H-shaped steel as the structural steel constituting the brace core material. The cross-shaped steel 62 has four side edge portions 64 and four inner corners extending in the longitudinal direction of the cross-shaped steel 62, and the cross-section of the cross-shaped steel 62 is determined by these inner corners. Four recesses in the cross-sectional shape are defined. The backer material 22 is filled in predetermined portions of the internal spaces of the recessed portions, and the predetermined portion referred to here is a portion entering from the side edge portion 64 of the cross-shaped steel 62 to the back of the recessed portion. The portions near the four side edge portions 64 of the cross-shaped steel 62 are the tip portions of the side edge portions 64 and the vicinity of the tip portions when viewed in the cross-sectional shape of the cross-section steel 62. The both sides are covered with the filling mortar 18 through the unbond material 24.

図11に示した変更例に係る座屈拘束ブレース66は、ブレース芯材を構成する形鋼として、H形鋼に替えて山形鋼68を用いたものである。山形鋼68は、この山形鋼68の長手方向に延在する2本の側縁エッジ部70と1本の内角部とを有しており、その内角部によって山形鋼68の横断面の断面形状における凹み部が画成されている。この凹み部の内部空間の所定部分にバッカー材22が充填されており、ここでいう所定部分とは、山形鋼68の側縁エッジ部から凹み部の奥へ入った部分である。山形鋼68の2本の側縁エッジ部70の近傍部分と外側面とは、アンボンド材24を介して充填モルタル18に包持されており、特に2本の側縁エッジ部70は、この山形鋼68の横断面の断面形状で見たときのそれら側縁エッジ部70の先端部分と該先端部分の近傍の両側部分とに亘って、アンボンド材24を介して充填モルタル18により包持されている。   The buckling-restrained brace 66 according to the modified example shown in FIG. 11 uses a chevron steel 68 instead of an H-shaped steel as a structural steel constituting the brace core material. The angle steel 68 has two side edge portions 70 extending in the longitudinal direction of the angle steel 68 and one inner corner, and the cross-sectional shape of the cross section of the angle steel 68 by the inner corner. A dent is defined. The backer material 22 is filled in a predetermined portion of the internal space of the recessed portion, and the predetermined portion referred to here is a portion entering from the side edge portion of the angle steel 68 to the back of the recessed portion. The vicinity and the outer surface of the two side edge portions 70 of the angle steel 68 are held by the filling mortar 18 via the unbond material 24, and in particular, the two side edge edges 70 are formed in this angle shape. When viewed in the cross-sectional shape of the cross section of the steel 68, the side edge edge portion 70 is sandwiched by the filling mortar 18 through the unbond material 24 across the front end portion and both side portions in the vicinity of the front end portion. Yes.

図12に示した変更例に係る座屈拘束ブレース72は、図11に示した山形鋼68から成るブレース芯材を2本並設して用いたものであり、それ以外の点では図11の変更例と同一構成である。   The buckling restrained brace 72 according to the modified example shown in FIG. 12 uses two brace cores made of angle irons 68 shown in FIG. 11 in parallel. Otherwise, the buckling restraint brace 72 shown in FIG. The configuration is the same as that of the modified example.

以上の図8〜図12の変更例に係る座屈拘束ブレースにも、図1や図4に示した様々な補強プレート、図4に示した充填モルタル排除部材及び補強部材、それに図7に示した座屈拘束力強化部材などの部材と同様に機能する部材を適宜設けるとよく、そのような部材を設ける際には、ブレース芯材として使用する形鋼の断面形状に即した形状の部材とし、その断面形状に即した位置に設置するようにすればよい。   The buckling-restrained braces according to the modified examples of FIGS. 8 to 12 described above also include various reinforcing plates shown in FIGS. 1 and 4, the filling mortar removing member and the reinforcing member shown in FIG. 4, and FIG. It is advisable to appropriately provide a member that functions in the same manner as a member such as a buckling restraint strengthening member. When providing such a member, the member should have a shape that conforms to the cross-sectional shape of the shape steel used as the brace core material. It is sufficient to install it at a position corresponding to the cross-sectional shape.

以上の説明から明らかなように、本発明に係る座屈拘束ブレースによれば、補剛材を鋼管と固化性充填材とから成るものとし、ブレース芯材を構成する鋼材を横断面が一定の断面形状を有しその断面形状が凹み部を有する形鋼とし、そして、その形鋼の凹み部の内部空間の所定部分にバッカー材を充填することで、当該所定部分を固化性充填材が鋼管内に充填される際にその固化性充填材が排除される空間部分としており、そのため、軽量であってしかも低コストで容易に製作することのできる座屈拘束ブレースが得られる。   As is clear from the above description, according to the buckling restrained brace according to the present invention, the stiffener is made of a steel pipe and a solidifying filler, and the steel material constituting the brace core has a constant cross section. A section steel having a cross-sectional shape and a cross-sectional shape having a recessed portion, and a predetermined portion of the inner space of the recessed portion of the shaped steel is filled with a backer material, so that the solidified filler becomes a steel pipe. A space portion from which the solidifying filler is excluded when the inside is filled is provided, so that a buckling restrained brace that is lightweight and can be easily manufactured at low cost is obtained.

10 座屈拘束ブレース
12 ブレース芯材(H形鋼)
14 補剛材
16 鋼管
18 固化性充填材(充填モルタル)
22 バッカー材
24 アンボンド材
10 Buckling restraint brace 12 Brace core (H-section steel)
14 Stiffener 16 Steel pipe 18 Solidifying filler (filled mortar)
22 Backer material 24 Unbonded material

Claims (6)

長手方向の引張荷重及び圧縮荷重が作用したときに伸縮するように塑性変形可能な鋼材から成るブレース芯材と、長手方向の圧縮荷重を受けた前記ブレース芯材が座屈するのを防止するべく前記ブレース芯材を囲繞して前記ブレース芯材を補剛する座屈拘束用の補剛材とを備えた座屈拘束ブレースにおいて、
前記補剛材は、前記ブレース芯材の長手方向中間部分をその内部に収容し前記ブレース芯材の両端部をその両端から延出させる鋼管と、該鋼管内に充填されて前記ブレース芯材を包持する固化性充填材とから成り、
前記ブレース芯材を構成する前記鋼材は、横断面が一定の断面形状を有しその断面形状が凹み部を有する形鋼から成り、
前記形鋼の前記凹み部の内部空間の所定部分にバッカー材が充填されており、それによって当該所定部分は、前記固化性充填材が前記鋼管内に充填される際に前記固化性充填材の充填が排除される空間部分とされており、
前記形鋼及び前記バッカー材が前記固化性充填材に臨む表面にアンボンド材が設けられており、
前記形鋼が前記アンボンド材を介して前記固化性充填材で包持されることにより、前記ブレース芯材の座屈拘束がなされるようにしてあり、
前記形鋼は、該形鋼の長さ方向に延在する側縁エッジ部を有しており、該側縁エッジ部は、前記形鋼の横断面の断面形状で見たときの該側縁エッジ部の先端部分と該先端部分の近傍の両側部分とに亘って、前記アンボンド材を介して前記固化性充填材により包持され、
前記形鋼の両端部は、該形鋼に接合された鋼製の補強プレートで補強され、それによって、該形鋼に長手方向の荷重が作用しても塑性変形することのない非塑性化部分とされており、前記形鋼の両端部の間の中間部は、該形鋼に長手方向の荷重が作用したときに塑性変形する塑性化部分とされており、前記形鋼の前記非塑性化部分は、該形鋼が前記補剛材の内部から前記補剛材の外部へ移行する部分を含んでおり、
前記補強プレートは、前記形鋼の外側面に配設されて前記形鋼に接合された外側面補強プレートを含み、
前記外側面補強プレートの一方の端部は前記補剛材の内部に位置しており、当該端部の先端が臨む前記形鋼の外側面上に、前記固化性充填材が前記鋼管内に充填される際に前記固化性充填材の充填を局所的に排除するための伸縮可能な固化性充填材排除部材が設置されており、該固化性充填材排除部材の設置位置において前記形鋼が補強部材により補強されており、該補強部材は前記形鋼の前記凹み部の内部空間に配設されて前記形鋼に接合された鋼板から成る、
ことを特徴とする座屈拘束ブレース。
In order to prevent buckling of the brace core material made of a steel material that can be plastically deformed so as to expand and contract when a tensile load and a compressive load in the longitudinal direction are applied, and the brace core material that has received the compressive load in the longitudinal direction. In a buckling restrained brace comprising a buckling restraining stiffener that surrounds the brace core and stiffens the brace core,
The stiffener includes a steel pipe in which a longitudinal intermediate portion of the brace core material is housed and both ends of the brace core material extend from both ends, and the brace core material is filled in the steel pipe. It consists of a solidifying filler to hold,
The steel material constituting the brace core material is made of a shaped steel having a cross-sectional shape with a constant cross-section and a recessed portion in the cross-sectional shape,
A backer material is filled in a predetermined portion of the internal space of the recessed portion of the shape steel, whereby the predetermined portion of the solidifying filler is filled when the solidifying filler is filled in the steel pipe. It is a space part where filling is excluded,
An unbond material is provided on the surface where the shape steel and the backer material face the solidifying filler,
By the shaped steel is embraced by the solidifying filler through the unbonded material, Ri Citea as seat屈拘flux of the brace core is made,
The shape steel has a side edge edge portion extending in a length direction of the shape steel, and the side edge edge portion is the side edge when viewed in a cross-sectional shape of a cross section of the shape steel. Over the tip part of the edge part and both side parts in the vicinity of the tip part, it is held by the solidifying filler via the unbond material,
Both ends of the shape steel are reinforced by a steel reinforcing plate joined to the shape steel, and thereby non-plasticized portions that do not undergo plastic deformation even when a longitudinal load is applied to the shape steel. The intermediate portion between both end portions of the shape steel is a plasticized portion that undergoes plastic deformation when a longitudinal load is applied to the shape steel, and the non-plasticization of the shape steel. The portion includes a portion where the shape steel moves from the inside of the stiffener to the outside of the stiffener.
The reinforcing plate includes an outer surface reinforcing plate disposed on the outer surface of the structural steel and joined to the structural steel,
One end portion of the outer surface reinforcing plate is located inside the stiffener, and the solidifying filler is filled in the steel pipe on the outer surface of the shape steel facing the tip of the end portion. When the solidifying filler is removed, a stretchable solidifying filler eliminating member is installed to locally eliminate the filling of the solidifying filler, and the shape steel is reinforced at the installation position of the solidifying filler eliminating member. It is reinforced by a member, and the reinforcing member is formed of a steel plate disposed in the inner space of the recess of the shape steel and joined to the shape steel.
A buckling restrained brace characterized by that.
前記固化性充填材による前記ブレース芯材の座屈拘束力を強化する座屈拘束力強化部材を備えており、該座屈拘束力強化部材は、前記形鋼の前記塑性化部分の少なくとも一部に亘って前記形鋼の側縁エッジ部に沿って延在し、前記凹み部の内部空間に配設され、前記形鋼に接合され、前記バッカー材の前記固化性充填材に臨む表面の少なくとも一部を覆う鋼材から成ることを特徴とする請求項記載の座屈拘束ブレース。 A buckling restraining force reinforcing member for strengthening a buckling restraining force of the brace core material by the solidifying filler; and the buckling restraining force reinforcing member is at least a part of the plasticized portion of the section steel. Extending along the side edge portion of the shaped steel over, disposed in the internal space of the recess, joined to the shaped steel, and at least the surface of the backer material facing the solidifying filler The buckling-restraining brace according to claim 1 , wherein the buckling-restraining brace is made of a steel material that covers a part thereof. 長手方向の引張荷重及び圧縮荷重が作用したときに伸縮するように塑性変形可能な鋼材から成るブレース芯材と、長手方向の圧縮荷重を受けた前記ブレース芯材が座屈するのを防止するべく前記ブレース芯材を囲繞して前記ブレース芯材を補剛する座屈拘束用の補剛材とを備えた座屈拘束ブレースにおいて、
前記補剛材は、前記ブレース芯材の長手方向中間部分をその内部に収容し前記ブレース芯材の両端部をその両端から延出させる鋼管と、該鋼管内に充填されて前記ブレース芯材を包持する固化性充填材とから成り、
前記ブレース芯材を構成する前記鋼材は、横断面が一定の断面形状を有しその断面形状が凹み部を有する形鋼から成り、
前記形鋼の前記凹み部の内部空間の所定部分にバッカー材が充填されており、それによって当該所定部分は、前記固化性充填材が前記鋼管内に充填される際に前記固化性充填材の充填が排除される空間部分とされており、
前記形鋼及び前記バッカー材が前記固化性充填材に臨む表面にアンボンド材が設けられており、
前記形鋼が前記アンボンド材を介して前記固化性充填材で包持されることにより、前記ブレース芯材の座屈拘束がなされるようにしてあり、
前記形鋼は、該形鋼の長さ方向に延在する側縁エッジ部を有しており、該側縁エッジ部は、前記形鋼の横断面の断面形状で見たときの該側縁エッジ部の先端部分と該先端部分の近傍の両側部分とに亘って、前記アンボンド材を介して前記固化性充填材により包持され、
前記形鋼の両端部は、該形鋼に接合された鋼製の補強プレートで補強され、それによって、該形鋼に長手方向の荷重が作用しても塑性変形することのない非塑性化部分とされており、前記形鋼の両端部の間の中間部は、該形鋼に長手方向の荷重が作用したときに塑性変形する塑性化部分とされており、前記形鋼の前記非塑性化部分は、該形鋼が前記補剛材の内部から前記補剛材の外部へ移行する部分を含み、
前記固化性充填材による前記ブレース芯材の座屈拘束力を強化する座屈拘束力強化部材を備えており、該座屈拘束力強化部材は、前記形鋼の前記塑性化部分の少なくとも一部に亘って前記形鋼の側縁エッジ部に沿って延在し、前記凹み部の内部空間に配設され、前記形鋼に接合され、前記バッカー材の前記固化性充填材に臨む表面の少なくとも一部を覆う鋼材から成ることを特徴とする座屈拘束ブレース。
In order to prevent buckling of the brace core material made of a steel material that can be plastically deformed so as to expand and contract when a tensile load and a compressive load in the longitudinal direction are applied, and the brace core material that has received the compressive load in the longitudinal direction. In a buckling restrained brace comprising a buckling restraining stiffener that surrounds the brace core and stiffens the brace core,
The stiffener includes a steel pipe in which a longitudinal intermediate portion of the brace core material is housed and both ends of the brace core material extend from both ends, and the brace core material is filled in the steel pipe. It consists of a solidifying filler to hold,
The steel material constituting the brace core material is made of a shaped steel having a cross-sectional shape with a constant cross-section and a recessed portion in the cross-sectional shape,
A backer material is filled in a predetermined portion of the internal space of the recessed portion of the shape steel, whereby the predetermined portion of the solidifying filler is filled when the solidifying filler is filled in the steel pipe. It is a space part where filling is excluded,
An unbond material is provided on the surface where the shape steel and the backer material face the solidifying filler,
By the shaped steel is embraced by the solidifying filler through the unbonded material, Ri Citea as seat屈拘flux of the brace core is made,
The shape steel has a side edge edge portion extending in a length direction of the shape steel, and the side edge edge portion is the side edge when viewed in a cross-sectional shape of a cross section of the shape steel. Over the tip part of the edge part and both side parts in the vicinity of the tip part, it is held by the solidifying filler via the unbond material,
Both ends of the shape steel are reinforced by a steel reinforcing plate joined to the shape steel, and thereby non-plasticized portions that do not undergo plastic deformation even when a longitudinal load is applied to the shape steel. The intermediate portion between both end portions of the shape steel is a plasticized portion that undergoes plastic deformation when a longitudinal load is applied to the shape steel, and the non-plasticization of the shape steel. The portion includes a portion where the shape steel moves from the inside of the stiffener to the outside of the stiffener.
A buckling restraining force reinforcing member for strengthening a buckling restraining force of the brace core material by the solidifying filler; and the buckling restraining force reinforcing member is at least a part of the plasticized portion of the section steel. Extending along the side edge portion of the shaped steel over, disposed in the internal space of the recess, joined to the shaped steel, and at least the surface of the backer material facing the solidifying filler A buckling-restrained brace characterized by comprising a steel material covering a part .
前記補強プレートは、前記形鋼の前記凹み部の内部空間に配設されて前記形鋼に接合された内部補強プレートを含むことを特徴とする請求項記載の座屈拘束ブレース。 The buckling-restraining brace according to claim 3, wherein the reinforcing plate includes an internal reinforcing plate that is disposed in an internal space of the recessed portion of the structural steel and joined to the structural steel. 前記形鋼は、H形鋼、溝形鋼、山形鋼、及び十字形鋼から成る部類中から選択された形鋼であることを特徴とする請求項1乃至の何れか1項記載の座屈拘束ブレース。 The seat according to any one of claims 1 to 4 , wherein the section steel is a section steel selected from the group consisting of H-section steel, groove-section steel, angle steel, and cross-section steel. Bending restraint brace. 前記バッカー材は発泡プラスチック材料から成ることを特徴とする請求項1乃至の何れか1項記載の座屈拘束ブレース。 The buckling-restraining brace according to any one of claims 1 to 5 , wherein the backer material is made of a foamed plastic material.
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