JP7162475B2

JP7162475B2 - 主構造とブレースの接合構造

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Publication number: JP7162475B2
Application number: JP2018168926A
Authority: JP
Inventors: 勇紀岡本; 秀一高橋; 文久吉田
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2018-09-10
Filing date: 2018-09-10
Publication date: 2022-10-28
Anticipated expiration: 2038-09-10
Also published as: JP2020041319A

Description

本発明は、柱と梁により形成される主構造とブレースの接合構造に関する。

建物の構造において、主構造を形成する柱と梁がピン結合構造の場合には、柱と梁にて形成される構面内にブレースが一般に配設される。柱と梁の接合部に取り付けられているガセットプレートに対して、ブレースがスプライスプレートを介してボルト接合等されることにより、主構造とブレースの接合構造が形成される。例えば、鋼構造接合部設計指針（日本建築学会）によれば、柱の軸心と梁の軸心の交点に対し、ブレースの軸心が一致する勾配にてブレースをガセットプレートに取り付けるのがよいとされている。構面内にブレースを配設することにより、地震時等における構面の面内剛性が高められる一方、ガセットプレートとこのガセットプレートに取り付けられているブレースの面外剛性が低いことから、特に地震時における主構造とブレースの接合構造の面外方向への振動や外力に対する耐力が懸念される。すなわち、地震時の振動に対してブレースがその性能を発揮する前に、主構造とブレースの接合構造が破損することが懸念される。

そこで、ガセットプレートの面外剛性を高めるべく、ガセットプレートのガセット平面に対して垂直にフィンスチフナが取り付けられた構造が適用されている。鋼構造座屈設計指針（日本建築学会）によれば、ブレースが取り付けられるガセットプレートの面外剛性を高剛性にする方策として、単にガセットプレートにフィンスチフナを取り付けるのみならず、ガセットプレートの水平端部に水平サイドスチフナを取り付け、ガセットプレートの鉛直端部に鉛直サイドスチフナを取り付けることが提案されている。

一方、鋼構造制振設計指針（日本建築学会）によれば、柱の軸心と梁の軸心の交点に対し、ブレースの軸心が一致する勾配にてブレースをガセットプレートに取り付けるとともに、この勾配上にフィンスチフナが配設されてガセットプレートに取り付けられるのがよいとされている。また、このようにフィンスチフナがガセットプレートに取り付けられる場合、ガセットプレートと接合される端部の断面形状が十字状を呈するブレースが適用される場合がある。このブレースは、芯材と、芯材の両面に沿って配設された一対の拘束材とにより構成される座屈拘束ブレースであり、芯材の両側の表面には該表面に垂直に突設する補強リブが設けられている。芯材とガセットプレートがスプライスプレートを介してボルト接合され、２つの補強リブとフィンスチフナが別途のスプライスプレートを介してボルト接合される。

ところで、柱と梁の接合部に取り付けられているガセットプレートに対してフィンスチフナを取り付ける場合、柱と梁の接合部には様々な部材が突設し、あるいは配設されていることから、上記するように、柱の軸心と梁の軸心の交点に向かって延びるブレースの軸心に沿って柱と梁の接合隅角部までフィンスチフナを延ばせない場合が往々にしてある。特に、柱が被覆型（鉄骨周りがコンクリートにて被覆されるタイプ）もしくは充填被覆型（鉄骨の内部にコンクリートが充填されるとともに、鉄骨周りがコンクリートにて被覆されるタイプ）のＳＲＣ柱（Steel Reinforced Concrete：鉄骨鉄筋コンクリート）の場合、角形鋼管やＨ形鋼等による鉄骨柱の周囲に柱主筋が配筋され、柱主筋を包囲するようにせん断補強筋が配筋されるとともに、コンクリート打設用の型枠が柱筋の外周に配設される。そのため、少なくともこの型枠位置よりも柱と梁の接合隅角部側へはフィンスチフナを延ばすことができず、フィンスチフナの端部がガセットプレートの途中位置で止まってしまうことになり得る。従って、このような場合に、十分な長さを有しないフィンスチフナにより、ガセットプレートの面外剛性の補剛は不十分となる。また、柱と梁の隅角部から柱接合用のＨ形断面のブラケットを側方に延ばし、このＨ形断面のブラケットに対してＨ形鋼により形成される梁をスプライスプレートを介してボルト接合する場合においては、ブラケットと梁の上方フランジ同士を繋ぐスプライスプレートを上記する鉛直サイドスチフナが分断する可能性もあり、このような場合は、鉛直サイドスチフナにてガセットプレートを補剛することができなくなる。

このように、フィンスチフナによりガセットプレートの面外剛性を高めるに当たり、柱と梁の接合部における様々な部材の存在による制約から、フィンスチフナを柱と梁の接合隅角部側へ十分に延ばすことができない場合においても、サイドスチフナ等を適用することなく、効果的にガセットプレートの面外剛性を高めることにより、主構造とブレースの接合構造における面外剛性を高める技術の開発が望まれている。

ここで、ブレースを含む鉄骨架構の柱と梁との交差する角部に設けられたガセットプレートと制振ブレースの接合構造が提案されている。この接合構造では、開口端と閉口端を備え、開口端が対角側に向くようにガセットプレートに固着された円筒状のスリーブ管に、スリーブ管内径よりも小さな径の円柱状のロッドを両端に備えた制振ブレースのロッドが挿入嵌合され、スリーブ管とこれに嵌合されたロッドとにより形成されるスリーブ管内の空隙に、制振ブレース接合用の接合材が充填されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８－１０９２７６号公報

特許文献１には、フィンスチフナに関する記載がある。しかしながら、ガセットプレート上において柱と梁の接合隅角部までフィンスチフナを延ばせない場合に、どのようにしてガセットプレートの面外剛性を高めるかに関する記載は一切ない。

本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、ガセットプレート上において柱と梁の接合隅角部までフィンスチフナを延ばせない場合においても、ガセットプレートの面外剛性を高めることのできる、主構造とブレースの接合構造を提供することを目的としている。

前記目的を達成すべく、本発明による主構造とブレースの接合構造の一態様は、
柱と梁により形成される主構造と、ブレースと、により構成される、主構造とブレースの接合構造であって、
前記主構造にはガセットプレートが取り付けられており、該ガセットプレートの両面にはそれぞれ、ガセット平面に対して垂直にフィンスチフナが取り付けられており、
前記ブレースと前記ガセットプレートがスプライスプレートを介してボルト接合されており、
前記フィンスチフナは、前記ブレースの長手方向に延設する第一フィンスチフナと、該第一フィンスチフナの端部から屈曲して前記梁側に延設する第二フィンスチフナと、を有することを特徴とする。

本態様によれば、ブレースの長手方向に延設するフィンスチフナが途中で屈曲して主構造を構成する梁側に向かって延設することにより、ブレースの長手方向に延設する第一フィンスチフナは柱と梁の接合隅角部まで延びていなくても、第一フィンスチフナから屈曲して梁側まで延びる第二フィンスチフナを有することから、ガセットプレートの厚みを厚くすることなく、ガセットプレートの面外剛性を効果的に高めることができる。また、柱と梁の接合隅角部において配設されている様々な突起物（頭付きスタッド等）やＳＲＣ柱施工用の型枠等の干渉物がある場合においても、第一フィンスチフナが途中で屈曲して梁側に延びる第二フィンスチフナに移行することにより、これらの干渉物を効果的に回避することができる。ここで、「第一フィンスチフナの端部から屈曲して梁側に延設する第二フィンスチフナ」に関し、第二フィンスチフナが梁まで延びている形態と、例えば柱を構成するコラムコアから側方に張り出して梁に接合されるブラケットまで延びている形態の双方が含まれる。

既述するように、鋼構造座屈設計指針（日本建築学会）では、ガセットプレートの面外剛性を高める方策として、フィンスチフナとは独立した位置にサイドスチフナを設ける構造が提案されている。これに対して、本態様では、ブレースの長手方向（軸心方向）に延びる第一フィンスチフナに連続するように屈曲した第二フィンスチフナを設けることから、第一フィンスチフナと第二フィンスチフナが分断されず、従ってフィンスチフナが分断される場合において分断箇所（フィンスチフナの存在しない箇所）が低剛性箇所になり、応力集中箇所になるといった課題は生じない。また、サイドスチフナを設ける場合は、ブラケットと梁の上方フランジ同士を繋ぐスプライスプレートをサイドスチフナが分断する可能性があるが、本態様では、梁側に延びている第二フィンスチフナが梁の上方フランジを繋ぐスプライスプレートを分断しないように第二フィンスチフナの軸線を設定することにより、このような課題も生じない。尚、ブレースは、その長手方向が柱の軸心と梁の軸心の交点に向かって配設される形態が好ましいが、構面の幅（ブレースが配設される左右の柱間の距離）と高さに応じて、柱の軸心と梁の軸心の交点からずれた位置にブレースの長手方向が配設される形態もある。

また、本発明による主構造とブレースの接合構造の他の態様において、前記梁はＨ形鋼により形成されており、
前記第二フィンスチフナは、前記第一フィンスチフナの端部から前記梁もしくは該梁と前記柱を繋ぐブラケットの上方フランジに直交する方向に屈曲して該上方フランジとの交点にて交差し、前記梁もしくは前記ブラケットのウエブの側方には該交点から該上方フランジと下方フランジを繋ぐウエブスチフナが設けられていることを特徴とする。

本態様によれば、ガセットプレートの面外剛性を高める第一フィンスチフナと第二フィンスチフナに加えて、第二フィンスチフナが交差するＨ形鋼からなる梁もしくは梁と柱を繋ぐＨ形断面のブラケットの上方フランジと下方フランジを繋ぐウエブスチフナが、梁もしくはブラケットのウエブの側方に設けられている。そのため、より一層高い面外剛性を有する、主構造とブレースの接合構造が形成される。

また、本発明による主構造とブレースの接合構造の他の態様において、前記第一フィンスチフナと前記ガセットプレートは溶接接合されており、
前記第一フィンスチフナの長さは、前記第一フィンスチフナと前記ガセットプレートとの溶接部におけるせん断耐力が、前記ブレースから該第一フィンスチフナに作用する軸力以上となる溶接長さを充足する長さであることを特徴とする。

本態様によれば、ブレースからボルトを介してスプライスプレートに伝達される軸力（ブレース軸力）を、スプライスプレートからボルトを介して第一フィンスチフナに伝達し、第一フィンスチフナから溶接部を介してガセットプレートに伝達して主構造に流すことができる。尚、ガセットプレートに対して第一フィンスチフナとこれに屈曲しながら連続する第二フィンスチフナも溶接部を介して接合されていることから、第一フィンスチフナからガセットプレートに軸力を伝達する溶接部は、ガセットプレートと第一フィンスチフナを接合する溶接部のみならず、ガセットプレートと第二フィンスチフナを接合する溶接部もある。しかしながら、第一フィンスチフナとガセットプレートとの溶接部におけるせん断耐力が軸力以上となる溶接長さを充足するように第一フィンスチフナの長さを設定することにより、高い安全率を有する第一フィンスチフナとガセットプレートとの溶接構造を形成できる。尚、第一フィンスチフナの長さを設定する際のブレース軸力は、ブレース軸力がガセットプレートと第一フィンスチフナの双方に分配されることから、第一フィンスチフナに分配される分配軸力に基づいて第一フィンスチフナの長さが設定される。

また、本発明による主構造とブレースの接合構造の他の態様において、前記ブレースは、芯材と、該芯材の両面に沿って配設された一対の拘束材と、を有し、
前記一対の拘束材は、それぞれ前記芯材側が開口した溝形鋼と、該溝形鋼内に充填されたセメント系材料とにより形成され、
前記芯材の両側の表面において、該表面に垂直に突設するとともに、前記拘束材の両端から該芯材の長手方向に延設している補強リブが設けられ、前記ブレースの端部は該芯材と２つの該補強リブにより断面形状が十字状を成す座屈拘束ブレースであり、
前記芯材と前記ガセットプレートが第一スプライスプレートを介してボルト接合されるとともに、２つの前記補強リブと前記第一フィンスチフナが第二スプライスプレートを介してボルト接合されていることを特徴とする。

本態様によれば、芯材と一対の拘束材により形成される座屈拘束ブレースが芯材の端部において２つの補強リブを有することにより断面形状が十字状を成し、芯材とガセットプレート、及び、２つの補強リブと第一フィンスチフナが、それぞれに固有のスプライスプレートを介してボルト接合されていることにより、より一層高い面外剛性を有する、主構造とブレースの接合構造となる。ここで、溝形鋼内に充填される「セメント系材料」には、モルタルとコンクリートが含まれる。

また、本発明による主構造とブレースの接合構造の他の態様は、前記芯材と前記第一スプライスプレートを接合するボルトの本数と、前記補強リブと前記第二スプライスプレートを接合するボルトの本数の比率が、前記芯材と前記補強リブの厚みの比率に応じて設定されていることを特徴とする。

本態様によれば、ブレースの端部が補強リブを有して断面十字状を呈している形態において、ブレースの軸力が芯材の厚みと補強リブの厚みに応じて分配されながら、それぞれに対応するスプライスプレートを介して第一フィンスチフナとガセットプレートに伝達されることを適正に反映したボルト本数を設定することができる。例えば、芯材と補強リブの厚みの比率が１：１や３：２の場合は、芯材と第一スプライスプレートを接合するボルトの本数と、補強リブと第二スプライスプレートを接合するボルトの本数の比率も１：１や３：２とするのがよい。

また、本発明による主構造とブレースの接合構造の他の態様は、前記柱がＳＲＣ柱である場合に、屈曲して前記第二フィンスチフナに移行する前記第一フィンスチフナの端部が前記ＳＲＣ柱に干渉しない位置にあることを特徴とする。

本態様によれば、第一フィンスチフナの端部から屈曲して第二フィンスチフナが梁側に延設していることから、柱がＳＲＣ柱である場合においては、ＳＲＣ柱の表面や施工時の型枠を回避する位置にて第一フィンスチフナから第二フィンスチフナを梁側に屈曲させることにより、フィンスチフナとＳＲＣ柱の干渉を解消することができる。

以上の説明から理解できるように、本発明の主構造とブレースの接合構造によれば、ガセットプレート上において柱と梁の接合隅角部までフィンスチフナを延ばせない場合においても、ガセットプレートの面外剛性を高めることができる。

実施形態に係る主構造とブレースの接合構造の一例の正面図である。接合構造を構成する座屈拘束ブレースの一例の斜視図である。フィンスチフナが溶接接合されたガセットプレートのみを示す斜視図である。座屈拘束ブレースとフィンスチフナ及びガセットプレートの接合部を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係る主構造とブレースの接合構造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。

［実施形態に係る主構造とブレースの接合構造］
図１乃至図４を参照して、実施形態に係る主構造とブレースの接合構造について説明する。ここで、図１は、実施形態に係る主構造とブレースの接合構造の一例の正面図であり、接続構造の領域において柱のコンクリートを省略して内部を視認可能にした図である。また、図２は、接合構造を構成する座屈拘束ブレースの一例の斜視図であり、図３は、フィンスチフナが溶接接合されたガセットプレートのみを示す斜視図である。さらに、図４は、座屈拘束ブレースとフィンスチフナ及びガセットプレートの接合部を示す斜視図である。尚、以下で示す「溶接」には、隅肉溶接と突合せ溶接のいずれか一方が適用されるが、溶接箇所に応じて好適な溶接形態が選定される。

図１に示すように、主構造とブレースの接合構造１００は、柱１０と梁２０により形成される主構造３０と、ブレース６０と、により構成される接合構造である。より詳細には、主構造３０に溶接にて接合されているガセットプレート４０とブレース６０との接続構造に特徴を有する。

図示例の柱１０は、ＳＲＣ柱であり、角形鋼管等により形成される鉄骨柱１３が周囲のコンクリート体１４にて被覆された被覆型のＳＲＣ柱であるが、角形鋼管内にもコンクリート体が形成された充填被覆型のＳＲＣ柱であってもよい。より詳細には、コラムコア１１（パネルゾーン）の上下に通しダイアフラム１２が溶接にて接合され、上下の通しダイアフラム１２に対して上下階の鉄骨柱１３が溶接にて接合される。そして、これらの周囲には柱の長手方向に延びる主鉄筋（図示せず）が配筋され、複数の主鉄筋を包囲するせん断補強筋（図示せず）が柱の長手方向に所定のピッチを置いて配筋される。さらに、これら主鉄筋及びせん断補強筋を埋設するコンクリート体１４が鉄骨柱１３の周囲に形成されることにより、柱１０が構成される。図１において、柱１０の軸心をＬ１で示している。尚、柱１０は、図示例のＳＲＣ柱に限定されるものでなく、角形鋼管やＨ形鋼等の形鋼材のみからなる鉄骨柱であってもよい。

一方、上下の通しダイアフラム１２とコラムコア１１の側面には、断面がＨ形のブラケット１５が溶接にて接合されている。より詳細には、ブラケット１５を構成する上方フランジ１５ｂと下方フランジ１５ｃがそれぞれ上下の通しダイアフラム１２に接合され、ブラケット１５を構成するウエブ１５ａがコラムコア１１の側面に接合されている。尚、図示例は、コラムコア１１の左側にブラケット１５が接合されている形態を示しているが、コラムコア１１の右側、紙面の手前側、紙面の奥側のいずれか一方もしくは全部に同様のブラケット１５が溶接接合されていてもよい。実際には、コラムコア１１にブラケット１５が接合された状態で現場搬送される。

ブラケット１５には、同寸法のＨ形鋼により形成される梁２０が接合される。より詳細には、ブラケット１５の上方フランジ１５ｂと梁２０の上方フランジ２０ｂがスプライスプレート８２を介してボルト９０にて接合されており、同様に、ブラケット１５の下方フランジ１５ｃと梁２０の下方フランジ２０ｃがスプライスプレート８２を介してボルト９０にて接合されている。さらに、ブラケット１５のウエブ１５ａと梁２０のウエブ２０ａがスプライスプレート８１を介してボルト９０にて接合されている。これらのボルト９０は、例えばハイテンションボルトである。図１において、梁２０の軸心をＬ２で示しており、軸心Ｌ２と柱１０の軸心Ｌ１は、軸心交点Ｏにて交差している。

鉄骨柱１３とブラケット１５の上方フランジ１５ｂには、鋼板により形成されるガセットプレート４０が溶接にて接合されている。すなわち、主構造３０に対してガセットプレート４０が接合されている。

ガセットプレート４０には、左右の柱１０（図示例は右側の柱１０のみ図示）と上下の梁２０（図示例は下方の梁２０のみを図示）により形成される構面の対角線に延びるブレース６０の一端が接合されている。

図２に示すように、ブレース６０は、芯材６１と、芯材６１の両面に沿って配設された一対の拘束材６４とを有する座屈拘束ブレースである。一対の拘束材６４は、それぞれ芯材６１側が開口した溝形鋼６２と、溝形鋼６２内に充填されたセメント系材料が硬化してなるセメント系部材６３とにより形成されている。尚、このセメント系材料には、モルタルとコンクリートが含まれる。

芯材６１は帯状の細長い平鋼板にて形成され、平鋼板は、ＳＮ材（建築構造用圧延鋼材）やＬＹ材（極低降伏点鋼材）等の降伏点の低い鉄鋼材料により製作される。芯材６１のうち、拘束材６４と対向する表面にはアンボンド材（図示せず）が貼り付けられてもよく、アンボンド材は、板状ないしシート状のブチルゴムや他の粘弾性体等から形成される。

また、芯材６１の両端部は、拘束材６４の両端から突出しており、ガセットプレート４０等と接合される接合部となる。この接合部を形成する芯材６１の上下の広幅面の中央位置には、当該広幅面に対して垂直に突設するとともに、拘束材６４の両端に開設されているスリット６２ａから外側に突出しながら、さらに芯材６１の長手方向に延設している補強リブ６５が溶接にて接合されている。そして、座屈拘束ブレース６０の端部は、芯材６１と２つの補強リブ６５により断面形状が十字状を成している。芯材６１と補強リブ６５の双方の厚みは同じであっても異なっていてもよいが、厚みが異なる場合は芯材６１の厚みが相対的に厚くなるように設定されている。そして、芯材６１と補強リブ６５には、双方の厚みに応じてブレース軸力が分配されるとする設計思想に基づいて、双方の厚みに応じた数のボルト孔６１ａ、６５ａが開設されている。図示例では、芯材６１の厚みｔ３と補強リブ６５の厚みが例えば３：２に設定されていることに基づいて、ボルト孔６１ａ、６５ａの数の比率も同様に３：２に設定されている。

図１に戻り、座屈拘束ブレース６０は、その軸心Ｌ３が軸心交点Ｏに交差する角度で構面内に配設され、ガセットプレート４０に接合されている。ガセットプレート４０の両ガセット平面には、フィンスチフナ５０が溶接にて接合されており、フィンスチフナ５０によってガセットプレート４０の構面外への面外剛性が高められている。より詳細には、図１及び図３に示すように、フィンスチフナ５０は、座屈拘束ブレース６０の長手方向に延設する第一フィンスチフナ５１と、第一フィンスチフナ５１の端部５１ａから屈曲して主構造３０を構成する梁２０側に延設する第二フィンスチフナ５２とを有する。

図１から明らかなように、仮に第一フィンスチフナ５１を屈曲させずに柱と梁の接合隅角部まで延ばそうとした場合、コンクリート体１４の表面１４ａと第一フィンスチフナ５１が干渉してしまい、柱と梁の接合隅角部まで延ばすことができない。また、コンクリート体１４の施工段階においては、表面１４ａよりも構面の内側に型枠（図示せず）が組み付けられることから、第一フィンスチフナ５１はこの型枠とも干渉する。

第一フィンスチフナ５１の端部が、柱と梁の接合隅角部まで延びずにガセットプレート４０の途中位置で止まってしまう場合、第一フィンスチフナ５１が十分な長さを有していないことや、ガセットプレート４０の全体が第一フィンスチフナ５１にてカバーされていないことから、ガセットプレート４０の面外剛性の補剛が不十分となる。

そこで、図１及び図３に示すように、第一フィンスチフナ５１の端部５１ａを、柱と梁の接合隅角部に存在する干渉部材（図示するコンクリート体１４や不図示の型枠等）と干渉しない位置において屈曲させ、第一フィンスチフナ５１の端部５１ａに連続して梁２０側に延設する第二フィンスチフナ５２を設ける構成としている。図１に示すように、第二フィンスチフナ５２は、梁２０に接合されるブラケット１５の上方フランジ１５ｂに対して直交する態様で当接され、溶接にて上方フランジ１５ｂの上面に接合される。尚、第二フィンスチフナ５２と上方フランジ１５ｂの交点を交点Ｐとする。

座屈拘束ブレース６０を構成する芯材６１とガセットプレート４０は、鋼製の第一スプライスプレート７１を介してボルト９０にて接合されている。また、座屈拘束ブレース６０を構成する２つの補強リブ６５と第一フィンスチフナ５１は、鋼製の第二スプライスプレート７２を介してボルト９０にて接合されている。尚、第一スプライスプレート７１と第二スプライスプレート７２をまとめて、スプライスプレート７０とする。

また、図１に示すように、第二フィンスチフナ５２と上方フランジ１５ｂの交点Ｐが、ブラケット１５の上方フランジ１５ｂと梁２０の上方フランジ２０ｂを接続するスプライスプレート８２を分断しない（交差しない）位置となるように第二フィンスチフナ５２が配設されている。すなわち、フィンスチフナ５０は、第一フィンスチフナ５１がコンクリート体１４と干渉しない位置で屈曲して第二フィンスチフナ５２に移行するとともに、第二フィンスチフナ５２がスプライスプレート８２を分断しない位置で上方フランジ１５ｂに接合されている。

このように、ガセットプレート４０にフィンスチフナ５０を接合したことにより、フィンスチフナ５０が第一フィンスチフナ５１から屈曲して梁２０側まで延びる第二フィンスチフナ５２を有することから、ガセットプレート４０の厚みを厚くすることなく、ガセットプレート４０の面外剛性を効果的に高めることができる。また、第一フィンスチフナ５１の端部５１ａから屈曲して第二フィンスチフナ５２が連続していることから、第一フィンスチフナと第二フィンスチフナが分断されず、従ってフィンスチフナが分断される場合において分断箇所が低剛性箇所になり、応力集中箇所（ガセットプレート４０における構造弱部）になるといった課題は生じない。

図１に示すように、第二フィンスチフナ５２は、第一フィンスチフナ５１の端部５１ａから梁２０側であって、Ｈ形断面のブラケット１５の上方フランジに１５ｂに直交する方向に屈曲し、上方フランジ１５ｂと交点Ｐにて交差し、溶接により上方フランジ１５ｂと接合される。そして、交点Ｐに対応する位置において、Ｈ形断面のブラケット１５のウエブ１５ａの側方には、上方フランジ１５ｂと下方フランジ１５ｃを繋ぐウエブスチフナ５３が溶接により接合されている。

このように、第一フィンスチフナ５１を介し、第二フィンスチフナ５２を介して流れてくるブレース軸力の分力が直接伝達される上方フランジ１５ｂの位置（交点Ｐ）を、下方からウエブスチフナ５３にて補剛することにより、ブレース軸力の分力に起因するブラケット１５の局所的な破損を抑制でき、剛性の高い接合構造１００を形成することができる。

次に、第一フィンスチフナ５１の長さの設定方法について説明する。図３に示すように、第一フィンスチフナ５１の長さをｔ１、第二フィンスチフナ５２の長さをｔ２とした際に、双方はともにガセットプレート４０に対して溶接部Ｙ１、Ｙ２を介して接合されている。中でも、第一フィンスチフナ５１の長さｔ１は、上記するように干渉部材を回避する長さであることに加えて、対応する溶接部Ｙ１にて設計上必要となる溶接長さに基づいて設定される。

具体的には、座屈拘束ブレース６０から作用する軸力Ｎ（ブレース軸力）は、座屈拘束ブレース６０を構成する芯材６１の厚みと補強リブ６５の厚みに応じた分力Ｎ１，Ｎ２となり、ガセットプレート４０と第一フィンスチフナ５１にそれぞれ伝達される。従って、第一フィンスチフナ５１とガセットプレート４０を接合する２本の溶接部Ｙ１におけるせん断耐力が、第一フィンスチフナ５１に伝達される軸力の分力Ｎ２以上となるように第一フィンスチフナ５１の長さｔ１が設定されればよい。

尚、ガセットプレート４０に対しては、第一フィンスチフナ５１のみならず、これに連続する第二フィンスチフナ５２も溶接部Ｙ２を介して接合されている。従って、第一フィンスチフナ５１からガセットプレート４０に軸力Ｎの分力Ｎ２を伝達する溶接部は、ガセットプレート４０と第一フィンスチフナ５１を接合する溶接部Ｙ１のみならず、ガセットプレート４０と第二フィンスチフナ５２を接合する溶接部Ｙ２もある。しかしながら、第一フィンスチフナ５１とガセットプレート４０との溶接部Ｙ１におけるせん断耐力が、軸力Ｎの分力Ｎ２以上となる溶接長さを充足するように第一フィンスチフナ５１の長さｔ１を設定することにより、高い安全率を有する第一フィンスチフナ５１とガセットプレート４０との溶接構造を形成できる。

次に、芯材６１とガセットプレート４０を第一スプライスプレート７１を介して接合するボルト９０の本数と、補強リブ６５と第一フィンスチフナ５１を第二スプライスプレート７２を介して接合するボルト９０の本数の設定方法について説明する。図４に示すように、座屈拘束ブレース６０を構成する芯材６１とガセットプレート４０の厚みはともにｔ３であり、座屈拘束ブレース６０を構成する補強リブ６５と第一フィンスチフナ５１の厚みはともにｔ４であり、図示例では、例えばｔ３：ｔ４＝３：２に設定されている。この場合、座屈拘束ブレース６０から作用する軸力Ｎは、その端部において芯材６１と補強リブ６５の厚みの比率に応じた分力Ｎ１，Ｎ２となってガセットプレート４０と第一フィンスチフナ５１に伝達されると考えるのが設計上合理的である。すなわち、図示例の場合、Ｎ１：Ｎ２＝３：２となる。そこで、芯材６１とガセットプレート４０を第一スプライスプレート７１を介して接合するボルト９０の本数と、２つの補強リブ６５と第一フィンスチフナ５１を第二スプライスプレート７２を介して接合するボルト９０の本数の比率を３：２とするようにして各ボルトの本数を設定する。例えば、ｔ３：ｔ４＝１：１の場合は、双方のボルト９０の本数の比率も１：１とするのがよい。

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。

１０：柱、１１：コラムコア、１２：通しダイアフラム、１３：鉄骨柱、１４：コンクリート体、１５：ブラケット、２０：梁、３０：主構造、４０：ガセットプレート、５０：フィンスチフナ、５１：第一フィンスチフナ、５２：第二フィンスチフナ、５３：ウエブスチフナ、６０：座屈拘束ブレース（ブレース）、６１：芯材、６２：溝形鋼、６３：セメント系部材、６４：拘束材、６５：補強リブ、７０：スプライスプレート、７１：第一スプライスプレート、７２：第二スプライスプレート、８１，８２：スプライスプレート、９０：ボルト、１００：主構造とブレースの接合構造（接合構造）、Ｌ１：柱の軸心、Ｌ２：梁の軸心、Ｌ３：ブレースの軸心、Ｏ：軸心交点、Ｐ：交点（第二フィンスチフナと上方フランジの交点）

Claims

柱と梁により形成される主構造と、ブレースと、により構成される、主構造とブレースの接合構造であって、
前記主構造にはガセットプレートが取り付けられており、該ガセットプレートの両面にはそれぞれ、ガセット平面に対して垂直にフィンスチフナが取り付けられており、
前記ブレースと前記ガセットプレートがスプライスプレートを介してボルト接合されており、
前記フィンスチフナは、前記ブレースの長手方向に延設する第一フィンスチフナと、該第一フィンスチフナの端部から屈曲して前記梁側に延設する第二フィンスチフナと、を有し、
前記第一フィンスチフナと前記ガセットプレートは溶接接合されており、
前記第一フィンスチフナの長さは、前記第一フィンスチフナと前記ガセットプレートとの溶接部におけるせん断耐力が、前記ブレースから該第一フィンスチフナに作用する軸力以上となる溶接長さを充足する長さであることを特徴とする、主構造とブレースの接合構造。
前記梁はＨ形鋼により形成されており、
前記第二フィンスチフナは、前記第一フィンスチフナの端部から前記梁もしくは該梁と前記柱を繋ぐブラケットの上方フランジに直交する方向に屈曲して該上方フランジとの交点にて交差し、前記梁もしくは前記ブラケットのウエブの側方には該交点から該上方フランジと下方フランジを繋ぐウエブスチフナが設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の主構造とブレースの接合構造。
前記ブレースは、
芯材と、該芯材の両面に沿って配設された一対の拘束材と、を有し、
前記一対の拘束材は、それぞれ前記芯材側が開口した溝形鋼と、該溝形鋼内に充填されたセメント系材料とにより形成され、
前記芯材の両側の表面において、該表面に垂直に突設するとともに、前記拘束材の両端から該芯材の長手方向に延設している補強リブが設けられ、前記ブレースの端部は該芯材と２つの該補強リブにより断面形状が十字状を成す座屈拘束ブレースであり、
前記芯材と前記ガセットプレートが第一スプライスプレートを介してボルト接合されるとともに、２つの前記補強リブと前記第一フィンスチフナが第二スプライスプレートを介してボルト接合されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の主構造とブレースの接合構造。
前記芯材と前記第一スプライスプレートを接合するボルトの本数と、前記補強リブと前記第二スプライスプレートを接合するボルトの本数の比率が、前記芯材と前記補強リブの厚みの比率に応じて設定されていることを特徴とする、請求項３に記載の主構造とブレースの接合構造。
前記柱がＳＲＣ柱である場合に、屈曲して前記第二フィンスチフナに移行する前記第一フィンスチフナの端部が前記ＳＲＣ柱に干渉しない位置にあ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主構造とブレースの接合構造。