JP6995239B1 - 木質座屈拘束ブレース及び木質座屈拘束ブレースの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】芯材の変形による木質拘束材の割裂を防ぐことができる木質座屈拘束ブレースを提供することを目的とする。【解決手段】芯材１０と、芯材１０の長手方向の端部において、板厚方向の両側面に鉛直に配置される芯材補剛部材２０と、芯材１０の板厚方向の両側面に配置される木質拘束材３０と、を備え、木質拘束材３０の長手方向の端部には、芯材補剛部材２０との干渉を防ぐためのスリット３０ｓが設けられ、木質拘束材３０には、補強部材４１が設けられていることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、木質座屈拘束ブレース及び木質座屈拘束ブレースの製造方法に関する。

建物における免制振デバイスとして用いられる座屈拘束ブレースについて、拘束材に木材を用いた木質座屈拘束ブレースが開示されている。例えば、芯材として鋼材を用いて、拘束材に集成材を用いたものが開示されている（例えば、特許文献１）。
また、鋼製の芯材に、一対の拘束板及び一対の側板を備え、これらがボルトとナットとによって締結されたものが開示されている（例えば、特許文献２）。
また、鋼製の芯材及び一対の木製の拘束板にそれぞれ対応したボルト孔を有し、対応したボルト孔を連結ボルトが貫通することで前記一対の拘束板を連結したものが開示されている。（例えば、特許文献３）。

特許第４９０１４９１号公報 特許第６７４５３７１号公報 特開２０１９－２１４８８１号公報

特許文献３に記載の構造については、芯材と拘束板とを固定するために、芯材にボルト孔を設ける。このことで芯材に応力集中が生じ、疲労性能が低下する。芯材にボルト穴を設けない場合は、芯材を座屈拘束部である拘束板に貫入する必要がある。芯材を拘束板に貫入する場合、拘束板による補剛力を期待できない芯材の端部は、補剛部材を設けて十字断面とする必要がある。

芯材を十字断面にするとき、特許文献２に示すように、芯材と拘束板とが干渉しないように、拘束板にスリットを設けることがある。この構成を備える木質座屈拘束ブレースにおいて、地震等による荷重の負荷によって芯材が変形することがある。このとき、前記従来の木質座屈拘束ブレースでは、変形した芯材が拘束材のスリットに接触することがある。すると、スリットの内壁に対して芯材から荷重が負荷される。結果として、スリットの底部を根元として、拘束材が割裂するおそれがある旨の課題があった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、芯材の変形による木質拘束材の割裂を防ぐことができる木質座屈拘束ブレースを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る木質座屈拘束ブレースは、芯材と、前記芯材の長手方向の端部において、板厚方向の両側面に鉛直に配置される芯材補剛部材と、前記芯材の前記板厚方向の両側面に配置される木質拘束材と、を備え、前記木質拘束材の前記長手方向の端部には、前記芯材補剛部材との干渉を防ぐためのスリットが設けられ、前記木質拘束材には、補強部材が設けられていることを特徴とする。

この発明によれば、木質拘束材には、芯材補剛部材との干渉を防ぐためのスリットが設けられている。ここで、木質拘束材にスリットを設けたとき、スリットの内壁と芯材補剛部材とが干渉すると、応力によってスリットの内壁から木質拘束材が割裂することがある。
スリットが芯材補剛部材との接触を防ぐ形状、つまりスリットと芯材補剛部材との間に隙間を有した形状とすることで、例えば、荷重等によって芯材が変形した場合であっても、芯材又は芯材補剛部材が木質拘束材に接触することを防ぐことができる。これにより、芯材補剛部材が木質拘束材のスリットに接触することによって、木質拘束材が割裂することを防ぐことができる。
また、木質拘束材には、補強部材が設けられている。これにより、上述の効果に加えて、木質拘束材が割裂することをより確実に防ぐことができる。

また、前記補強部材が、前記木質拘束材の長手方向の端部に設けられていることを特徴としてもよい。

この発明によれば、補強部材が、木質拘束材の長手方向の端部に設けられている。これにより、木質拘束材の端部が割裂することをより確実に防ぐことができる。

また、前記芯材の一方の側面に配置された前記木質拘束材と、前記芯材の他方の側面に配置された前記木質拘束材との間にスペーサが設けられ、前記芯材の前記長手方向の端部側である第１区間における前記芯材と前記スペーサとの隙間は、前記芯材の前記長手方向の中央側である第２区間における前記芯材と前記スペーサとの前記隙間よりも大きいことを特徴としてもよい。

この発明によれば、芯材及び芯材補剛部材と木質拘束材との間の隙間について、第２区間よりも、第１区間の方が大きい。
ここで、荷重等による芯材の変形代は、芯材の長手方向における中央側よりも、芯材の長手方向における端部側の方が大きい。
芯材の中央側の隙間よりも、端部側の隙間を大きくすることで、芯材の変形によって芯材又は芯材補剛部材と木質拘束材とが接触することをより確実に防ぐことができる。

また、前記補強部材が前記第１区間のみに設けられることを特徴としてもよい。

この発明によれば、補強部材が第１区間のみに設けられる。つまり、芯材の長手方向全体に補強部材が設けられる場合と比較して、補強部材の数を必要最小限とすることができる。よって、作業に要する時間及び部材に必要とする費用を抑えることができる。

また、前記第１区間と前記第２区間との境界が前記スリットよりも前記芯材の前記長手方向の中央側に位置し、前記境界を、前記芯材の曲げヒンジとすることを特徴としてもよい。

この発明によれば、第１区間と第２区間との境界を、芯材の曲げヒンジとする。芯材と木質拘束材との隙間が狭い第２区間において芯材が曲がることを防ぎ、より芯材及び芯材補剛部材と木質拘束材との隙間が大きい第１区間でのみ芯材が曲がるようにすることによって、木質拘束材の割裂等の破損を防ぎ、木質座屈拘束ブレースが構造物に組み込まれた状態において安全に芯材が変形することができる。

また、前記第１区間における前記芯材と前記スペーサとの前記隙間は、前記芯材の想定変形量以上となるように設定されることを特徴としてもよい。

この発明によれば、第１区間における芯材とスペーサとの隙間は、芯材の想定変形量以上となるように設定される。これにより、芯材が変形してスペーサと干渉することで、木質拘束材に応力が発生して破損するといった事を防ぐことができる。

また、前記第１区間における前記隙間は、前記第１区間の側から前記第２区間の側へ向けて縮小するテーパ状となっていることを特徴としてもよい。

この発明によれば、芯材及び芯材補剛部材と木質拘束材との隙間は、第１区間側から第２区間側へ向けて縮小するテーパ状となっている。これにより、芯材及び芯材補剛部材と木質拘束材とが、芯材の変形によって接触することを防ぐために必要な木質拘束材の除去量を必要最小限とすることができる。よって、必要以上に木質拘束材の強度を損なうことなく木質拘束材を形成することができる。

また、前記補強部材を木目栓で隠すことを特徴としてもよい。

この発明によれば、補強部材を木目栓で隠す。これにより、木質座屈拘束ブレースの使用時において、補強部材を目立たなくすることで、意匠性を向上することができる。

また、前記芯材と前記木質拘束材との間に、内挿板を備えていることを特徴としてもよい。

この発明によれば、芯材と木質拘束材との間に内挿板を備えている。これにより、木質拘束材が長手方向に沿って割裂するように作用する力を、内挿板により負担することができる。よって、木質拘束材が割裂することをより確実に防ぐことができる。また、内挿板を芯材と木質拘束材との間に設けることで、外部から内挿板が視認されない。このことで、意匠性を確保しつつ、上述の作用を担保することができる。

また、前記補強部材として、板状補強部材を含むことを特徴としてもよい。

この発明によれば、補強部材として板状補強部材を含む。これにより、木質拘束材の長手方向の端部を補強部材で固定した時、板状補強部材によって木質拘束材を長手方向に直交する方向の外周面から押さえつけるように固定することができる。つまり、丸ワッシャを用いる場合と比較して広範囲を押さえることができ、より固定を強固にすることができる。

また、前記板状補強部材と前記木質拘束材とを、同一の第１ボルトで締結することを特徴としてもよい。

この発明によれば、板状補強部材と、木質拘束材とを同一の第１ボルトで締結する。これにより、板状補強部材と木質拘束材との締結をより確実に行うことができる。板状補強部材を使わず、木質拘束材と丸ワッシャとを第１ボルトで締結する場合は、確実に締結を確保するために次の対策が必要となる。すなわち、互いに直交し、かつ、木質拘束材の長手方向に直交する２つの方向からボルト締結する必要がある。つまり、木質拘束材に対して２つの方向からボルト孔を設ける必要がある。板状補強部材と木質拘束材とを同一の第１ボルトで固定する場合は、丸ワッシャを用いた場合よりも確実に締結できることから、このように２方向のボルト孔を設ける必要がない。よって、より木質座屈拘束ブレースの端部における強度を確保することができる。

また、前記補強部材として螺合部材を含むことを特徴としてもよい。

この発明によれば、補強部材として螺合部材を含む。これにより、木質座屈拘束ブレースの製造において、特殊な工具等を必要とせず、効率的に生産することができる。

また、前記螺合部材は、前記木質拘束材に噛みこんで固定することを特徴としてもよい。

この発明によれば、螺合部材は木質拘束材に噛みこんで固定される。つまり、螺合部材を木質拘束材に固定する際、ナットを必要としない。このため、ナットを用いて固定する場合と比較して、木質拘束材に設ける穴を小さくすることで、意匠性を向上することができる。更に、木質拘束材に直接噛み込むことから、より木質拘束材を強固に固定することができる。

また、本発明に係る木質座屈拘束ブレースの製造方法は、芯材と、前記芯材の長手方向の端部において、板厚方向の両側面に鉛直に配置される芯材補剛部材と、前記芯材の前記板厚方向の両側面に配置される木質拘束材と、を備える木質座屈拘束ブレースの製造方法であって、前記長手方向の両端部である第１区間又は前記長手方向の中央部である第２区間のいずれであるかを判別する判別工程と、前記判別工程において、前記第１区間であると判別された部位に補強部材を取り付ける取付工程と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、第１区間であると判別された部位に補強部材を取り付ける。このように、第１区間にのみ補強部材を設けることによって、必要最小限の部材で十分な強度を備える木質座屈拘束ブレースを、効率的に製造することができる。

本発明によれば、芯材の変形による木質拘束材の割裂を防ぐことができる木質座屈拘束ブレースを提供することができる。

本発明に係る木質座屈拘束ブレースの第１例の正面図である。 図１に示すＩＩ－ＩＩ方向の断面図である。 図１に示すＩＩＩ－ＩＩＩ方向の断面図である。 木質座屈拘束ブレースが建物に組み込まれた状態を示す模式図である。 図４において、建物の構造の変形に伴い木質座屈拘束ブレースが変形する形態を示す模式図である。 図３において内挿板を追加した状態を示す変形例である。 本発明に係る木質座屈拘束ブレースの第２例の正面図である。 図７に示すＶ－Ｖ方向の断面図である。 図７に示すＶＩ－ＶＩ方向の断面図である。 本発明に係る木質座屈拘束ブレースの第３例の正面図である。 図１０に示すＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ方向の断面図である。 図１０に示すＩＸ－ＩＸ方向の断面図である。 本発明に係る木質座屈拘束ブレースの第３例の正面図である。 図１３に示すＸＩ－ＸＩ方向の断面図である。 図１３に示すＸＩＩ－ＸＩＩ方向の断面図である。 図１に示すＸＶＩ部の拡大図である。

（第１実施形態）
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る木質座屈拘束ブレースを説明する。
図１、図２、図３に示す第１木質座屈拘束ブレース１００は、例えば、建物における柱と梁とからなる構造を補強するために用いられる。第１木質座屈拘束ブレース１００は、芯材１０と、芯材補剛部材２０と、木質拘束材３０と、補強部材４１と、付勢部材４２と、第１スペーサ５１（スペーサ）と、第２スペーサ５２（スペーサ）と、化粧木６０と、を備える。

芯材１０は、鋼板により構成された長尺の平板である。芯材１０は、両端部が建物の構造に取り付けられることで、建物を補強する。芯材１０は、鋼板（平鋼）から形成されている。なお芯材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ことが好ましい。この場合、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。

図１に示すように、芯材１０は、狭幅部１１と、広幅部１２と、幅変化部１３と、を備えている。以下芯材について、狭幅部１１と、広幅部１２と、幅変化部１３と、を区別しない場合は、芯材１０と図示あるいは呼称する。
狭幅部１１は、芯材１０における長手方向の中央に位置している。広幅部１２は、芯材１０における長手方向の両端に位置している。広幅部１２は、狭幅部１１よりも板幅が広い。広幅部１２は、狭幅部１１よりも長手方向に短い。
芯材１０における長手方向の中央が狭幅部１１であり、長手方向の端部が広幅部１２であることで、芯材１０における長手方向の中央（狭幅部１１）が塑性化し易い領域となり、塑性化領域が前記中央に限定される。

図１に示すように、広幅部１２には、芯材補剛部材２０が接合されている。芯材補剛部材２０は、広幅部１２における表裏面（芯材１０の板厚方向を向く面）に設けられている。芯材１０および芯材補剛部材２０は、断面十字状を呈している。
広幅部１２と芯材補剛部材２０にはそれぞれ、図示しないボルト孔が開設されている。木質座屈拘束ブレースは、ボルト孔に差し込まれる図示しないボルトによって、構造物（建物）に取り付けられる。

図１に示すように、幅変化部１３は、広幅部１２と狭幅部１１との境界領域である。幅変化部１３の幅は、長手方向に沿って変化する。幅変化部１３の幅は、狭幅部側から広幅部側に向けて広くなる。幅変化部１３は、例えば、芯材１０に作用する付加曲げモーメントを吸収する。

本実施形態における芯材１０の各寸法は、一例として下記の通りである。すなわち、全長は５７６０ｍｍであり、長手方向の両端部側の幅は２４０ｍｍである。また、芯材１０の長手方向の中央側の幅は１１０ｍｍである。このような構成を備える芯材１０は、両端部側から中央側にかけてはテーパ状に形成されている。なお、芯材１０の板厚は一定であり、本実施形態においては２５ｍｍである。

芯材補剛部材２０は、鋼板により構成された板状の部材である。図２に示すように、芯材補剛部材２０は、芯材１０の長手方向の端部において、板厚方向の両側面に鉛直に配置される。これにより、芯材１０の両端部を補強し、芯材１０が板厚方向に折れ曲がることを防ぐ。本実施形態における芯材補剛部材２０の各寸法は、一例として下記の通りである。すなわち、芯材１０の長手方向の端部から中央側に向けて５３０ｍｍ程度の長さに設けられることが好ましい。なお、本実施形態において、芯材補剛部材２０の板厚は芯材１０と同様に２５ｍｍ程度である。

木質拘束材３０は、芯材１０の板厚方向の両側面に配置される。木質拘束材３０は、芯材１０の中間部を補剛する。木質拘束材３０は、木製である。木質拘束材３０は、いわゆるエンジニアードウッドであってもよく、無垢材であってもよい。エンジニアードウッドとは、木を原材料に工場で二次加工された木質部材のうち、特に強度特性が計算・評価・保証された木材製品である。エンジニアードウッドは、互いに積層された複数の木板を備える。エンジニアードウッドとしては、例えば、集成材やＬＶＬなどが挙げられる。図示の例では、木質拘束材３０は、集成材である。図２に示すように、木質拘束材３０は、複数層のラミナ（木板）を備えている。複数層のラミナは、互いに接着（一次接着）されている。

図１に示すように、木質拘束材３０は、芯材１０の長手方向に長い角材である。木質拘束材３０は、長手方向に連続して延びる。木質拘束材３０は、長手方向に複数並んでいない。
木質拘束材３０は、芯材１０の狭幅部１１よりも長手方向に長く、かつ、芯材１０の全長よりも長手方向に短い。芯材１０の広幅部１２は、木質拘束材３０から長手方向に張り出している。
また、図２及び図３に示すように、芯材１０の両側面に配置された木質拘束材３０は、第１ボルトＢ（補強部材）及びナットＮ（補強部材）によって締結されることが好ましい。また、本実施形態において、木質拘束材３０の長手方向の寸法は、例えば、４３５０ｍｍである。

木質拘束材３０の長手方向の端部、つまり芯材補剛部材２０の周辺となる部位には、図２に示すように、芯材補剛部材２０との干渉を防ぐためのスリット３０ｓが設けられている。スリット３０ｓには、芯材補剛部材２０が配置される。

図２、図３に示すように、長手方向に直交する断面視において、木質拘束材３０は、芯材１０の板幅方向よりも板厚方向に長い矩形状である。
木質拘束材３０は、芯材１０の板厚方向の両側面に密接（面接触）している。
木質拘束材３０は、芯材１０の狭幅部１１よりも板幅方向に広い。芯材１０は、芯材１０の板厚方向の両側面に位置する木質拘束材３０同士における板幅方向の中央部の間に配置されている。

ここで、第１木質座屈拘束ブレース１００が建物に組み込まれた状態において、図４、図５に示すように、地震等による入力によって芯材１０が変形することがある。以下において、入力によって芯材１０が変形する際の曲げ点となる部位を、曲げヒンジ１０Ｂと呼称することがある（後述する）。

このとき、スリット３０ｓの大きさが十分でないと、芯材１０及び芯材補剛部材２０と木質拘束材３０とが接触することがある。この接触は木質拘束材３０を割裂させる原因となるため、この芯材１０の変形代を考慮してスリット３０ｓの大きさを定めることが好ましい。すなわち、スリット３０ｓの大きさは、芯材１０の想定変形量と同値か、あるいはより大きいことが好ましい。すなわち、第１木質座屈拘束ブレース１００が施工される建物の個別の設計に合わせ、第１木質座屈拘束ブレース１００に求められる層間変形角に対する変形追従性に必要なスリット３０ｓの大きさを検討して設定されることが好ましい。

なお、図６に示すように、芯材１０と木質拘束材３０との間には、内挿板３０ｐを備えていてもよい。内挿板３０ｐは、木質拘束材３０の長手方向に沿って設けられる。これにより、木質拘束材３０の長手方向の中間部及びスリット３０ｓ付近において、木質拘束材３０を割裂させる力を内挿板３０ｐが負担する。これにより、木質拘束材３０が長手方向に割裂することを防ぐ役割を備える。

また、芯材１０における板厚方向の両表面（表裏面）には、アンボンド材が配置されていてもよい（不図示）。アンボンド材は、例えば、ブチルゴム等の粘弾性材よりなる付着防止皮膜として形成されている。ブチルゴム以外の材料としては、例えば、粘弾性プラスチック、天然ゴム、ポリイソプン、ポリブタジエン、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、ポリクロロプレン、ポリイソブチレン、アスファルト、ペイント、及び、それらの混合物を使用することができる。

アンボンド材は、芯材１０の前記両表面の全面にわたって設けられている。アンボンド材は、芯材１０の前記両表面のうち、少なくとも芯材１０の板厚方向の両側面に配置された２つの木質拘束材３０同士の間に位置する部分の全面にわたって設けられていることが好ましい。
なお、芯材１０の表面にアンボンド材が設けられている場合、芯材１０の厚さとは、芯材１０そのものにアンボンド材も加えた全体の厚さを意味する。ただし、アンボンド材の厚さは、芯材１０そのものの厚さに比べて、無視できるほど小さい。

補強部材４１は、図１に示すように、木質拘束材３０に設けられる。本実施形態において、補強部材４１は、木質拘束材３０の長手方向の端部において、長手方向に間隔をあけて複数設けられている。また、図１に示すように、本実施形態において木質拘束材３０の長手方向における補強部材４１の位置はスリット３０ｓと重なっているが、これに限らない。すなわち、複数設けられた補強部材４１の一部が、スリット３０ｓに対して前記長手方向の中央側に位置していてもよい。
補強部材４１は、例えば、長方形状あるいは長丸状の金属板が好適に用いられる（板状補強部材）。特に、金属製のワッシャがより好適に用いられる。補強部材４１は、芯材１０の両側面に設けられた木質拘束材３０を第１ボルトＢ及びナットＮによって締め付けて固定する際に、木質拘束材３０の表面に第１ボルトＢ及びナットＮが食い込まないようにするために設けられる。このため、木質拘束材３０と補強部材４１とは、同一の第１ボルトＢで締結されることが好ましい。

これに加えて、補強部材４１は木質拘束材３０が幅方向に割裂することを防ぐ役割を備える。具体的には、木質拘束材３０の長手方向の端部側には上述のようにスリット３０ｓが設けられている。図２に示すように、スリット３０ｓが設けられた部位は木質拘束材３０の板厚が薄い。そのため、木質拘束材３０におけるスリット３０ｓが設けられた部位の強度は、外部からの入力に対して低くなる。特に、木質拘束材３０が幅方向に割裂するように作用する力に対する強度が低くなる。補強部材４１は、木質拘束材３０の端部に設けられることで、上述の問題を回避する役割を備える。

付勢部材４２は、図１に示すように、木質拘束材３０の長手方向の中央側に設けられる。付勢部材４２は、例えば、金属製の丸ワッシャが好適に用いられる。付勢部材４２は、芯材１０の両側面に設けられた木質拘束材３０を第１ボルトＢ及びナットＮによって締め付けて固定する際に、木質拘束材３０の表面に第１ボルトＢ及びナットＮが食い込まないようにするために設けられる。このため、木質拘束材３０と補強部材４１とは、同一の第１ボルトＢで締結されることが好ましい。

第１スペーサ５１は、芯材１０の一方の板厚方向の側面に配置された木質拘束材３０と、芯材１０の他方の板厚方向の側面に配置された木質拘束材３０との間に設けられる金属製の部材である。つまり、第１スペーサ５１は、芯材１０の幅方向における両側の側面に設けられている。特に、第１スペーサ５１は、木質拘束材３０の長手方向における端部側に設けられる。以下、木質拘束材３０において、芯材１０の長手方向の端部側で、特に第１スペーサ５１が位置している領域を第１区間ｓ１と呼称する。本実施形態において、第１区間ｓ１、すなわち第１スペーサ５１の長手方向の寸法は、例えば、４２３ｍｍである。

第２スペーサ５２は、芯材１０の一方の板厚方向の側面に配置された木質拘束材３０と、芯材１０の他方の板厚方向の側面に配置された木質拘束材３０との間に設けられる金属製の部材である。つまり、第２スペーサ５２は、芯材１０の幅方向における両側の側面に設けられている。特に、第２スペーサ５２は、木質拘束材３０の長手方向における中央側に設けられる。以下、木質拘束材３０において、芯材１０の長手方向の中央側で、特に第２スペーサ５２が位置している領域を第２区間ｓ２と呼称する。第２スペーサ５２は、第２区間ｓ２と同じ長さを備える一の部材であってもよいし、複数の部材を並べて設けることで形成されていてもよい。第２スペーサ５２が芯材１０の長手方向に複数配置されていることで、例えば、第２スペーサ５２の１つ１つを小型化することが可能になり、製造性を高めること等ができる。

ここで、第１区間ｓ１における芯材１０と第１スペーサ５１との隙間Ｓは、第２区間ｓ２における芯材１０と第２スペーサ５２との間の空隙よりも大きい。具体的には、図１６に示すように、第１スペーサ５１と芯材１０との間には、隙間Ｓが形成されている。これに対し、第２スペーサ５２と芯材１０との間には、隙間Ｓよりも小さい空隙が形成されているか、あるいは形成されていない。
つまり、第１区間ｓ１に位置する芯材１０は変形代があるのに対し、第２区間ｓ２に位置する芯材１０は第２スペーサ５２によって拘束され、変形代がない。よって、上述の曲げヒンジ１０Ｂは、第１区間ｓ１と第２区間ｓ２の境界に位置している。

曲げヒンジ１０Ｂ、すなわち前記境界は、木質拘束材３０に設けられたスリット３０ｓの、長手方向における中央側の端部よりも更に中央側に位置していることが好ましい。このような位置関係において、上述の補強部材４１は、第１区間ｓ１にのみ設けられることが好ましい。また、第１区間ｓ１における隙間Ｓは、第１区間ｓ１の側から第２区間ｓ２の側へ向けて縮小するテーパ状となっていることがより好ましい。

また、第１区間ｓ１における芯材１０とスペーサとの隙間Ｓは、芯材１０の想定変形量と同値か、あるいはそれ以上となるように設定されることが好ましい。具体的には、第１木質座屈拘束ブレース１００が施工される建物の個別の設計に合わせ、第１木質座屈拘束ブレース１００に求められる層間変形角に対する変形追従性に必要な隙間Ｓを検討して設定されることが好ましい。

第１スペーサ５１の厚さおよび第２スペーサ５２の厚さは、いずれも芯材１０の厚さ以下である。本実施形態では、第１スペーサ５１の厚さおよび第２スペーサ５２の厚さはいずれも、芯材１０の厚さ未満である。そのため、各スペーサと各拘束材との間には、板厚方向の空隙が生じている。この空隙には、プレート（不図示）が配置されていてもよい。プレートは、例えば鋼製である。図６に示すように、２つの木質拘束材３０の間に内挿板３０ｐが設けられている場合には、内挿板３０ｐと第１スペーサ５１及び第２スペーサ５２との間にプレートが設けられていてもよい。

本実施形態では、前記空隙にプレートが配置されている。プレートは、例えば鋼製である。プレートの材質は、芯材１０の材質やスペーサの材質と同一であってもよく、異なっていてもよい。プレートが配置される場合は、（１）木質拘束材３０と第１スペーサ５１との間、（２）木質拘束材３０と第２スペーサ５２との間、（３）内挿板３０ｐと第１スペーサ５１との間、（４）内挿板３０ｐと第２スペーサ５２との間、のうちの少なくとも１つに配置される。各座屈拘束ブレースは、複数のプレートを備えていてもよい。各プレートは、前記空隙を埋める。各プレートは、第１スペーサ５１及び第２スペーサ５２や木質拘束材３０に密接している。

化粧木６０は、木質座屈拘束ブレースにおける木質拘束材３０の意匠性を向上するために設けられた木材か、あるいは木質拘束材３０と同様の外観をしたその他の部材である。化粧木６０は、図２及び図３に示すように、芯材１０の板厚方向の両側面に配置された木質拘束材３０同士の間に設けられる。化粧木６０が設けられていない場合は、木質拘束材３０同士の間に位置している第１スペーサ５１及び第２スペーサ５２が、外部から見える状態となる。化粧木６０によって第１スペーサ５１及び第２スペーサ５２が見えないようにすることで、芯材１０の周囲全体が木製の柱状の外観となる。これにより、意匠性を向上する役割を備える。

本実施形態において、化粧木６０は木製である。化粧木６０の厚さは、芯材１０の厚さと同等か、芯材１０の厚さよりわずかに薄い。化粧木６０は、木質拘束材３０に接着されていてもよい。あるいは、木質拘束材３０の間に単に嵌め込まれているだけでもよい。化粧木６０は、木質拘束材３０にビス止めされていてもよい。
また、化粧木６０は、木質拘束材３０における芯材１０の板幅方向の端面と面一であることが好ましい。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２木質座屈拘束ブレース２００を、図７、図８、図９を参照して説明する。なお、この第２木質座屈拘束ブレース２００においては、上述の構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。

第２木質座屈拘束ブレース２００は、芯材１０と、芯材補剛部材２０と、木質拘束材３０と、補強部材４１と、付勢部材４２と、第１スペーサ５１と、第２スペーサ５２と、化粧木６０と、第１木目栓４１ｃと、第２木目栓４２ｃと、を備える。第２座屈拘束ブレースは、第１木目栓４１ｃ及び第２木目栓４２ｃを備える点を除き、第１木質座屈拘束ブレース１００と同じ構成である。

第１木目栓４１ｃは、補強部材４１を外部から見えないようにすることで、木質拘束材３０の外観を向上して意匠性を向上する役割を有する。第１木目栓４１ｃは、木質拘束材３０の外周面側において目立たない色調であることが好ましく、木目調の加工がされたもの（木目栓）であることがより好ましい。第１木目栓４１ｃは、補強部材４１及び第１ボルトＢ又はナットＮの上に設けられる。このとき、図７及び図８に示すように、補強部材４１は長丸状の形状を備え、木質拘束材３０の外周面に設けられた長穴状の第１座繰穴４１ｈの底に取り付けられる。第１座繰穴４１ｈを設ける際は、木質拘束材３０の強度に影響を与えないことに留意して設けることが好ましい。この上から第１木目栓４１ｃに取り付けることで、木質拘束材３０及び第１木目栓４１ｃの外側の表面が面一になるように取り付ける。

第２木目栓４２ｃは、付勢部材４２を外部から見えないようにすることで、木質拘束材３０の外観を向上して意匠性を向上する役割を有する。第２木目栓４２ｃは、木質拘束材３０の外周面側において目立たない色調であることが好ましく、木目調の加工がされたもの（木目栓）であることがより好ましい。第２木目栓４２ｃは、付勢部材４２及び第１ボルトＢ又はナットＮの上に設けられる。このとき、図７及び図９に示すように、付勢部材４２は円状の形状を備え、木質拘束材３０の外周面に設けられた円状の第２座繰穴４２ｈの底に取り付けられる。この上から第２木目栓４２ｃに取り付けることで、木質拘束材３０及び第２木目栓４２ｃの外側の表面が面一になるように取り付ける。
あるいは、付勢部材４２を設ける部位、すなわち付勢部材４２が設けられた部位に対しては、図９の左側に示すように、木質拘束材３０に長穴状の第１座繰穴４１ｈを設け、第１木目栓４１ｃを取り付けてもよい。

（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３木質座屈拘束ブレース３００を、図１０、図１１、図１２を参照して説明する。
なお、この第３木質座屈拘束ブレース３００においては、上述の構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。

第３木質座屈拘束ブレース３００は、芯材１０と、芯材補剛部材２０と、木質拘束材３０と、付勢部材４２と、第２スペーサ５２と、化粧木６０と、第２木目栓４２ｃと、を備える。第３木質座屈拘束ブレース３００の備える各構成部品は、第２木質座屈拘束ブレース２００と比較して補強部材４１及び第１木目栓４１ｃを備えていない点で相違する。

上述のように、補強部材４１は、木質拘束材３０の長手方向の端部において、長手方向に間隔をあけて複数設けられている。また、複数設けられた補強部材４１の一部が、スリット３０ｓに対して前記長手方向の中央側に位置している。
これにより、木質拘束材３０の端部を補強して木質拘束材３０が割裂することを防ぐ役割を備える。これに対し、第３木質座屈拘束ブレース３００は、木質拘束材３０の割裂を以下の構造により防止する。
すなわち、図１０および図１１に示すように、木質拘束材３０の長手方向の両端部において、第１ボルトＢ、ナットＮ及び付勢部材４２を、芯材１０の板厚方向に間隔をあけて複数設けることに加えて、芯材１０の幅方向、すなわち芯材１０の板厚方向に直交するように間隔をあけて複数設ける。言い換えれば、第１ボルトＢ、ナットＮ及び付勢部材４２を、木質拘束材３０の幅方向の側面において、長手方向に間隔をあけて複数設けられる。また、上述のように長手方向に間隔をあけて複数設けられた第１ボルトＢ、ナットＮ及び付勢部材４２の一部が、スリット３０ｓに対して長手方向の中央側に位置していてもよい。
これにより、上述の補強部材４１によって担っていた木質拘束材３０の割裂防止の役割を、第１ボルトＢとナットＮとによる構造で担保する。

図１１及び図１２において、付勢部材４２と第１ボルトＢ及びナットＮは木質拘束材３０に設けられた第２座繰穴４２ｈに設けられ、その上には第２木目栓４２ｃが設けられているが、これに限らない。例えば、第２木目栓４２ｃを備えない外観としてもよいし、木質拘束材３０に第２座繰穴４２ｈを設けずに付勢部材４２と第１ボルトＢ及びナットＮを取り付けてもよい。

（第４実施形態）
次に、本発明に係る第４木質座屈拘束ブレース４００を、図１３、図１４、図１５を参照して説明する。
なお、この第４木質座屈拘束ブレース４００においては、上述の構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。

第４木質座屈拘束ブレース４００は、芯材１０と、芯材補剛部材２０と、木質拘束材３０と、付勢部材４２と、第２スペーサ５２と、化粧木６０と、第２木目栓４２ｃと、螺合部材ＲＢ（補強部材）と、を備える。第４木質座屈拘束ブレース４００は、第３木質座屈拘束ブレース３００と比較して、螺合部材ＲＢを備える点で相違する。

螺合部材ＲＢは、ネジ部を備える部材で、前記ネジ部を木質拘束材３０に直接噛み込ませることで固定する。図１５に示すように、螺合部材ＲＢは、芯材１０の幅方向、すなわち芯材１０の板厚方向に直交するように間隔をあけて複数設けられる。言い換えれば、螺合部材ＲＢは、木質拘束材３０の幅方向の側面において、長手方向に間隔をあけて複数設けられる。また、複数設けられた螺合部材ＲＢの一部が、スリット３０ｓに対して長手方向の中央側に位置していてもよい。これにより、上述の補強部材４１によって担っていた木質拘束材３０の割裂防止の役割を、螺合部材ＲＢによって担保する。

上述のように、螺合部材ＲＢは、木質拘束材３０に噛み込んで固定する。このため、螺合部材ＲＢを設ける際は、木質拘束材３０の幅方向における片側の側面から螺入することで固定を完了できる。なお、図１３に示すように、木質拘束材３０の端部において、複数の螺合部材ＲＢを木質拘束材３０の一方の側面及び他方の側面から交互に螺入してもよいし、一方の側面からのみ螺入する構造としてもよい。なお、一方の側面からのみ螺合部材ＲＢを螺入した場合は、他方の側面からは螺合部材ＲＢが見えないことで、意匠性の向上に寄与できる。

（木質座屈拘束ブレースの製造方法）
次に、上述の各実施形態に係る木質座屈拘束ブレースの製造方法について説明する。本実施形態における製造方法は、判別工程と、取付工程と、を備える。なお、以下において、第１木質座屈拘束ブレース１００を例に挙げて説明する。これに加えて、第２木質座屈拘束ブレース２００、第３木質座屈拘束ブレース３００、第４木質座屈拘束ブレース４００のそれぞれ個別に適用される製造方法を個別に説明する。

（判別工程）
木質拘束材３０について、当該部位が長手方向における第１区間ｓ１又は第２区間ｓ２のいずれであるかを判別する工程である。この工程による判別の結果によって、当該部位に取り付ける補強部材を選定する。判別の方法には、スケールによる計測が挙げられる。また、目視確認あるいは画像処理その他の任意の方法で判別してもよい。

（取付工程）
判別工程において第１区間ｓ１であると判別された部位に、補強部材を取り付ける工程である。具体的には、第１木質座屈拘束ブレース１００及び第２木質座屈拘束ブレース２００においては、木質拘束材３０の板厚方向の両側面に補強部材４１を第１ボルトＢ及びナットＮを介して取付ける。第３木質座屈拘束ブレース３００においては、木質拘束材３０の厚さ方向の両側面及び幅方向の両側面に、付勢部材４２を第１ボルトＢ及びナットＮを介して取付ける。第４木質座屈拘束ブレース４００においては、木質拘束材３０の厚さ方向の両側面に付勢部材４２を第１ボルトＢ及びナットＮを介して取付け、木質拘束材３０の幅方向のいずれかあるいは両側面から螺合部材ＲＢを螺入する。
上述の工程の後、必要に応じて第１木目栓４１ｃ又は第２木目栓４２ｃを取り付ける。この場合は、予め木質拘束材３０に第１座繰穴４１ｈ又は第２座繰穴４２ｈを設けておくことが好ましい。

なお、木質座屈拘束ブレースの製作にあたっては、上述の工程に合わせて、各構成部品を適宜組み合わせる工程や、ボルト及びナットＮを締め付ける工程や、木質拘束材３０の第２区間ｓ２における板厚方向の両側面に付勢部材４２をボルト及びナットＮを介して取り付ける工程を適宜行うものとする。

以上説明したように、本実施形態に係る第１木質座屈拘束ブレース１００、第２木質座屈拘束ブレース２００、第３木質座屈拘束ブレース３００、第４木質座屈拘束ブレース４００によれば、木質拘束材３０には、芯材補剛部材２０との干渉を防ぐためのスリット３０ｓが設けられている。ここで、木質拘束材３０にスリット３０ｓを設けたとき、スリット３０ｓの内壁と芯材補剛部材２０とが干渉すると、応力によってスリット３０ｓの内壁から木質拘束材３０が割裂することがある。
スリット３０ｓが芯材補剛部材２０との接触を防ぐ形状、つまりスリット３０ｓと芯材補剛部材２０との間に隙間Ｓを有した形状とすることで、例えば、荷重等によって芯材１０が変形した場合であっても、芯材１０又は芯材補剛部材２０が木質拘束材３０に接触することを防ぐことができる。これにより、芯材補剛部材２０が木質拘束材３０のスリット３０ｓに接触することによって、木質拘束材３０が割裂することを防ぐことができる。
また、木質拘束材３０には、補強部材４１が設けられている。これにより、上述の効果に加えて、木質拘束材３０が割裂することをより確実に防ぐことができる。

また、補強部材４１が、木質拘束材３０の長手方向の端部に設けられている。これにより、木質拘束材３０の端部が割裂することをより確実に防ぐことができる。

また、芯材１０及び芯材補剛部材２０と木質拘束材３０との間の隙間Ｓについて、第２区間ｓ２よりも、第１区間ｓ１の方が大きい。
ここで、荷重等による芯材１０の変形代は、芯材１０の長手方向における中央側よりも、芯材１０の長手方向における端部側の方が大きい。
芯材１０の中央側の隙間Ｓよりも、端部側の隙間Ｓを大きくすることで、芯材１０の変形によって芯材１０又は芯材補剛部材２０と木質拘束材３０とが接触することをより確実に防ぐことができる。

また、補強部材が第１区間ｓ１のみに設けられる。つまり、芯材１０の長手方向全体に補強部材が設けられる場合と比較して、補強部材の数を必要最小限とすることができる。よって、作業に要する時間及び部材に必要とする費用を抑えることができる。

また、第１区間ｓ１と第２区間ｓ２との境界を、芯材１０の曲げヒンジ１０Ｂとする。芯材１０と木質拘束材３０との隙間Ｓが狭い第２区間ｓ２において芯材１０が曲がることを防ぎ、より芯材１０及び芯材補剛部材２０と木質拘束材３０との隙間Ｓが大きい第１区間ｓ１でのみ芯材１０が曲がるようにすることによって、木質拘束材３０の割裂等の破損を防ぎ、第１木質座屈拘束ブレース１００、第２木質座屈拘束ブレース２００、第３木質座屈拘束ブレース３００、第４木質座屈拘束ブレース４００が構造物に組み込まれた状態において安全に芯材１０が変形することができる。

また、第１区間ｓ１における芯材１０とスペーサとの隙間Ｓは、芯材１０の想定変形量以上となるように設定される。これにより、芯材１０が変形してスペーサと干渉することで、木質拘束材３０に応力が発生して破損するといった事を防ぐことができる。

また、芯材１０及び芯材補剛部材２０と木質拘束材３０との隙間Ｓは、第１区間側から第２区間側へ向けて縮小するテーパ状となっている。これにより、芯材１０及び芯材補剛部材２０と木質拘束材３０とが、芯材１０の変形によって接触することを防ぐために必要な木質拘束材３０の除去量を必要最小限とすることができる。よって、必要以上に木質拘束材３０の強度を損なうことなく木質拘束材３０を形成することができる。

また、補強部材を第１木目栓４１ｃ又は第２木目栓４２ｃで隠す。これにより、第２木質座屈拘束ブレース２００、第３木質座屈拘束ブレース３００、第４木質座屈拘束ブレース４００の使用時において、補強部材を目立たなくすることで、意匠性を向上することができる。

また、芯材１０と木質拘束材３０との間に内挿板３０ｐを備えている。これにより、木質拘束材３０が長手方向に沿って割裂するように作用する力を、内挿板３０ｐにより負担することができる。よって、木質拘束材３０が割裂することをより確実に防ぐことができる。また、内挿板３０ｐを芯材１０と木質拘束材３０との間に設けることで、外部から内挿板３０ｐが視認されない。このことで、意匠性を確保しつつ、上述の作用を担保することができる。

また、補強部材として板状補強部材（補強部材４１）を含む。これにより、木質拘束材３０の長手方向の端部を補強部材で固定した時、板状補強部材によって木質拘束材３０を長手方向に直交する方向の外周面から押さえつけるように固定することができる。つまり、丸ワッシャを用いる場合と比較して広範囲を押さえることができ、より固定を強固にすることができる。

また、板状補強部材と、木質拘束材３０とを同一の第１ボルトＢで締結する。これにより、板状補強部材と木質拘束材３０との締結をより確実に行うことができる。板状補強部材を使わず、木質拘束材３０と丸ワッシャとを第１ボルトＢで締結する場合は、確実に締結を確保するために次の対策が必要となる。すなわち、第３木質座屈拘束ブレース３００のように、互いに直交し、かつ、木質拘束材３０の長手方向に直交する２つの方向からボルト締結する必要がある。つまり、木質拘束材３０に対して２つの方向からボルト孔を設ける必要がある。板状補強部材と木質拘束材３０とを同一の第１ボルトＢで固定する場合は、丸ワッシャを用いた場合よりも確実に締結できることから、このように２方向のボルト孔を設ける必要がない。よって、より木質座屈拘束ブレースの端部における強度を確保することができる。

また、補強部材として螺合部材ＲＢを含む。これにより、第４木質座屈拘束ブレース４００の製造において、特殊な工具等を必要とせず、効率的に生産することができる。

また、螺合部材ＲＢは木質拘束材３０に噛みこんで固定される。つまり、螺合部材ＲＢを木質拘束材３０に固定する際、ナットＮを必要としない。このため、ナットＮを用いて固定する場合と比較して、木質拘束材３０に設ける穴を小さくすることで、意匠性を向上することができる。更に、木質拘束材３０に直接噛み込むことから、より木質拘束材３０を強固に固定することができる。

また、第１区間ｓ１であると判別された部位に補強部材を取り付ける。このように、第１区間ｓ１にのみ補強部材を設けることによって、必要最小限の部材で十分な強度を備える第１木質座屈拘束ブレース１００、第２木質座屈拘束ブレース２００、第３木質座屈拘束ブレース３００、第４木質座屈拘束ブレース４００を、効率的に製造することができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述の各構造はそれぞれ組み合わせて用いてもよい。具体的には、例えば、芯材１０の長手方向の一方の端部を第１木質座屈拘束ブレース１００に相当する構造として、他方の端部を第２木質座屈拘束ブレース２００に相当する構造とする等してもよい。
また、第４木質座屈拘束ブレース４００について、長手方向の一方の端部において螺合部材ＲＢを一方の側面から螺入し、他方の端部において螺合部材ＲＢを両側面から螺入するといった構造としてもよい。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１０ 芯材
１０Ｂ 曲げヒンジ
１１ 狭幅部
１２ 広幅部
１３ 幅変化部
２０ 芯材補剛部材
３０ 木質拘束材
３０ｐ 内挿板
３０ｓ スリット
４１ 補強部材
４１ｃ 第１木目栓
４１ｈ 第１座繰穴
４２ 付勢部材
４２ｃ 第２木目栓
４２ｈ 第２座繰穴
５１ 第１スペーサ
５２ 第２スペーサ
６０ 化粧木
１００ 第１木質座屈拘束ブレース
２００ 第２木質座屈拘束ブレース
３００ 第３木質座屈拘束ブレース
４００ 第４木質座屈拘束ブレース
Ｂ 第１ボルト
Ｎ ナット
ＲＢ 螺合部材
Ｓ 隙間
ｓ１ 第１区間
ｓ２ 第２区間

Claims (12)

1. 芯材と、
   前記芯材の長手方向の端部において、板厚方向の両側面に垂直に配置される芯材補剛部材と、
   前記芯材の前記板厚方向の両側面に配置される木質拘束材と、
   を備え、
   前記木質拘束材の前記長手方向の端部には、前記芯材補剛部材との干渉を防ぐためのスリットが設けられ、
   前記芯材の一方の側面に配置された前記木質拘束材と、前記芯材の他方の側面に配置された前記木質拘束材との間にスペーサが設けられ、
   前記芯材の前記長手方向の端部側である第１区間における前記芯材と前記スペーサとの隙間は、前記芯材の前記長手方向の中央側である第２区間における前記芯材と前記スペーサとの前記隙間よりも大きいことを特徴とする、
   木質座屈拘束ブレース。
2. 補強部材が、前記木質拘束材の前記第１区間のみに設けられることを特徴とする、
   請求項１に記載の木質座屈拘束ブレース。
3. 前記第１区間と前記第２区間との境界が前記スリットよりも前記芯材の前記長手方向の中央側に位置し、前記境界を、前記芯材の曲げヒンジとすることを特徴とする、
   請求項１又は２に記載の木質座屈拘束ブレース。
4. 前記第１区間における前記芯材と前記スペーサとの前記隙間は、前記芯材の想定変形量以上となるように設定されることを特徴とする、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の木質座屈拘束ブレース。
5. 前記第１区間における前記隙間は、前記第１区間の側から前記第２区間の側へ向けて縮小するテーパ状となっていることを特徴とする、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の木質座屈拘束ブレース。
6. 芯材と、
   前記芯材の長手方向の端部において、板厚方向の両側面に垂直に配置される芯材補剛部材と、
   前記芯材の前記板厚方向の両側面に配置される木質拘束材と、
   を備え、
   前記木質拘束材の前記長手方向の端部には、前記芯材補剛部材との干渉を防ぐためのスリットが設けられ、
   前記木質拘束材には、補強部材が設けられ、
   前記補強部材として、板状補強部材を含み、
   前記板状補強部材が金属製であることを特徴とする、
   木質座屈拘束ブレース。
7. 前記板状補強部材と前記木質拘束材とを、同一の第１ボルトで締結することを特徴とする、
   請求項６に記載の木質座屈拘束ブレース。
8. 芯材と、
   前記芯材の長手方向の端部において、板厚方向の両側面に垂直に配置される芯材補剛部材と、
   前記芯材の前記板厚方向の両側面に配置される木質拘束材と、
   を備え、
   前記木質拘束材の前記長手方向の端部には、前記芯材補剛部材との干渉を防ぐためのスリットが設けられ、
   前記木質拘束材には、補強部材が設けられ、
   前記補強部材が、前記木質拘束材の長手方向の端部のみに設けられていることを特徴とする、
   木質座屈拘束ブレース。
9. 前記補強部材を木目栓で隠すことを特徴とする、
   請求項６から８のいずれか１項に記載の木質座屈拘束ブレース。
10. 前記補強部材として螺合部材を含むことを特徴とする、
    請求項６から９のいずれか１項に記載の木質座屈拘束ブレース。
11. 前記螺合部材は、前記木質拘束材に噛みこんで固定することを特徴とする、
    請求項１０に記載の木質座屈拘束ブレース。
12. 前記芯材と前記木質拘束材との間に、内挿板を備えていることを特徴とする、
    請求項１から１１のいずれか１項に記載の木質座屈拘束ブレース。

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