JP7482277B1 - 座屈拘束ブレース - Google Patents

Abstract

【課題】局部座屈及び全体座屈の両方を確実に抑えることができる座屈拘束ブレースを提供する。【解決手段】構造物に取り付けられる座屈拘束ブレース１００であって、芯材１０と、芯材１０を覆う局部座屈抑制部材２０と、芯材１０及び局部座屈抑制部材２０を覆う全体座屈抑制部材３０と、を備え、局部座屈抑制部材２０は、芯材１０の局部座屈を抑制し、全体座屈抑制部材３０は、芯材１０の全体座屈を抑制することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、座屈拘束ブレースに関する。

建物をはじめとする構造物を補強するために、座屈拘束ブレースが用いられる。座屈拘束ブレースは、芯材に拘束材を取り付けることで、芯材が座屈することを抑える。
特許文献１には、芯材の変形による木質拘束材の割裂を防ぐために、木質拘束材の長手方向の端部に芯材補剛部材との干渉を防ぐためのスリットを設けた構造が開示されている。
特許文献２には、圧縮耐力についての性能を確保することを目的として、第１拘束材および第２拘束材が、芯材に板厚方向の両側から密接している構造が開示されている。

特許第６９９５２３９号公報 特許第６９４２２８０号公報

座屈拘束ブレースの拘束材として、木材が用いられることがある。木材は、芯材の全体座屈を抑制する効果は比較的大きいが、芯材の局部座屈を抑制する効果が比較的小さい。また、木材が乾燥収縮することで芯材と木材との間に隙間が生じると、芯材の局部座屈を抑制する効果が低減する課題がある。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、局部座屈及び全体座屈の両方を確実に抑えることができる座屈拘束ブレースを提供することを目的とする。

＜１＞本発明の態様１に係る座屈拘束ブレースは、構造物に取り付けられる座屈拘束ブレースであって、芯材と、前記芯材を覆う局部座屈抑制部材と、前記芯材及び前記局部座屈抑制部材を覆う全体座屈抑制部材と、を備え、前記局部座屈抑制部材は、前記芯材の局部座屈を抑制し、前記全体座屈抑制部材は、前記芯材の全体座屈を抑制することを特徴とする。

この発明によれば、局部座屈抑制部材は、芯材の局部座屈を抑制し、全体座屈抑制部材は、芯材の全体座屈を抑制する。例えば、芯材の座屈を抑制する部材として木材を用いると、芯材の全体座屈を抑制する効果は比較的大きいが、芯材の局部座屈を抑制する効果が比較的小さい。例えば、木材が乾燥収縮することで芯材と木材との間に隙間が生じると、局部座屈を抑制する効果が更に低減することがある。

これに対し、上述のように、芯材の局部座屈を抑制する部材と全体座屈を抑制する部材とを個別に設ける。これにより、例えば、芯材の全体座屈を抑制する部材として木材を用いた場合であっても、芯材の局部座屈を抑制する部材として別の部材を用いることで、材料の特性を活かしつつ、局部座屈及び全体座屈の両方を確実に抑えることができる。

＜２＞本発明の態様２に係る座屈拘束ブレースは、態様１に係る座屈拘束ブレースにおいて、前記芯材の長手方向に沿う長さであって前記局部座屈抑制部材の長さは、前記長手方向に沿う長さであって前記芯材の塑性化部の長さより、長いことを特徴とする。

この発明によれば、芯材の長手方向に沿う長さであって局部座屈抑制部材の長さは、長手方向に沿う長さであって芯材の塑性化部の長さより、長い。これにより、芯材の塑性化部の長手方向の全体に亘って、確実に局部座屈が発生することを抑えることができる。

＜３＞本発明の態様３に係る座屈拘束ブレースは、態様１又は態様２に係る座屈拘束ブレースにおいて、前記局部座屈抑制部材の長手方向の両端部には、切欠部が設けられていることを特徴とする。

ここで、芯材の両端部には、補剛部材が設けられることがある。このとき、局部座屈抑制部材の長さが芯材の塑性化部より長いと、局部座屈抑制部材の両端部が、芯材に設けられた補剛部材に干渉することがある。これに対し、局部座屈抑制部材の長手方向の両端部には、切欠部が設けられている。これにより、局部座屈抑制部材の両端部が芯材の補剛部材に干渉することを抑えることができる。

＜４＞本発明の態様４に係る座屈拘束ブレースは、態様１から態様３のいずれか１つに係る座屈拘束ブレースにおいて、前記局部座屈抑制部材の剛性は、前記全体座屈抑制部材の剛性より、高いことを特徴とする。

この発明によれば、局部座屈抑制部材の剛性は、全体座屈抑制部材の剛性より、高い。これにより、局部座屈抑制部材を、より芯材の局部座屈を抑制することに特化したものとすることができる。よって、座屈拘束ブレースにおける、局部座屈及び全体座屈の両方を確実に抑える効果をより確実にもたらすことができる。

＜５＞本発明の態様５に係る座屈拘束ブレースは、態様１から態様４のいずれか１つに係る座屈拘束ブレースにおいて、前記局部座屈抑制部材の強度は、前記全体座屈抑制部材の強度より、高いことを特徴とする。

この発明によれば、局部座屈抑制部材の強度は、全体座屈抑制部材の強度より、高い。これにより、局部座屈抑制部材を、より芯材の局部座屈を抑制することに特化したものとすることができる。よって、座屈拘束ブレースにおける、局部座屈及び全体座屈の両方を確実に抑える効果をより確実にもたらすことができる。

＜６＞本発明の態様６に係る座屈拘束ブレースは、態様１から態様５のいずれか１つに係る座屈拘束ブレースにおいて、前記局部座屈抑制部材の寸法安定性は、前記全体座屈抑制部材の寸法安定性より、高いことを特徴とする。

この発明によれば、局部座屈抑制部材の寸法安定性は、全体座屈抑制部材の寸法安定性より、高い。これにより、例えば、経年劣化等によっても、芯材と局部座屈抑制部材との間に隙間を発生しづらくすることができる。よって、芯材の局部座屈を長期に亘って抑えることができる。

＜７＞本発明の態様７に係る座屈拘束ブレースは、態様１から態様６のいずれか１つに係る座屈拘束ブレースにおいて、前記全体座屈抑制部材は、木材であり、前記局部座屈抑制部材は、鋼材、モルタル、ＦＲＰ、又は、前記木材より比強度が高い木材であることを特徴とする。

この発明によれば、全体座屈抑制部材は、木材である。全体座屈抑制部材に木材を用いることで、芯材の全体座屈を抑制することに適した構造とすることができる。局部座屈抑制部材は、鋼材、モルタル、ＦＲＰ、又は、全体座屈抑制部材に用いられる木材より比強度が高い木材である。これにより、全体座屈抑制部材に用いられる木材の有する、芯材の局部座屈を抑制する効果が比較的小さい旨の課題を解決することができる。すなわち、局部座屈抑制部材によって、芯材の局部座屈を抑制することに適した構造とすることができる。

＜８＞本発明の態様８に係る座屈拘束ブレースは、態様１から態様７のいずれか１つに係る座屈拘束ブレースにおいて、前記全体座屈抑制部材は、前記芯材の全体座屈のみを抑制することを特徴とする。

この発明によれば、全体座屈抑制部材は、芯材の全体座屈のみを抑制する。これにより、全体座屈抑制部材を、より芯材の全体座屈を抑制することに特化したものとすることができる。よって、座屈拘束ブレースにおける、局部座屈及び全体座屈の両方を確実に抑える効果をより確実にもたらすことができる。

＜９＞本発明の態様９に係る座屈拘束ブレースは、態様１から態様８のいずれか１つに係る座屈拘束ブレースにおいて、前記局部座屈抑制部材は、前記芯材の両側面であって前記芯材の板厚方向にそれぞれ面する両側面のうち一方に配置される第１補強材と、前記両側面の他方に配置される第２補強材と、を含み、前記全体座屈抑制部材は、前記芯材、前記第１補強材、及び、前記第２補強材の外周を覆う木製拘束部材、を含み、前記第１補強材は、第１締結部材によって前記一方に締結され、前記第２補強材は、前記第１締結部材によって前記他方に締結されることを特徴とする。

この発明によれば、局部座屈抑制部材は、第１補強材と、第２補強材と、を含む。これにより、局部座屈抑制部材を、芯材の両側面であって芯材の板厚方向にそれぞれ面する両側面に配置することができる。よって、芯材が、芯材の板厚方向に座屈することを確実に抑えることができる。

全体座屈抑制部材は、芯材、第１補強材、及び、第２補強材の外周を覆う木製拘束部材を含む。第１補強材及び第２補強材は、第１締結部材によって芯材の両側面であって芯材の板厚方向にそれぞれ面する両側面に締結される。つまり、局部座屈抑制部材は、第１締結部材を含めて、木製拘束部材によって覆われる。これにより、例えば、座屈拘束ブレースの意匠性を向上することができる。
芯材に局部座屈抑制部材が設けられることで、全体座屈抑制部材は、芯材の全体座屈に係る力に対してのみ対応することができる。よって、例えば、木製拘束部材が割裂することを抑えることができる。例えば、木製拘束部材が乾燥収縮等により変形した場合であっても、芯材の局部座屈を確実に抑えることができる。

＜１０＞本発明の態様１０に係る座屈拘束ブレースは、態様９に係る座屈拘束ブレースにおいて、前記第１補強材は、前記第１補強材の端部において、第２締結部材によって前記木製拘束部材に固定されることを特徴とする。

この発明によれば、第１補強材は、第１補強材の端部において、第２締結部材によって木製拘束部材に固定される。このように、第１補強材を木製拘束部材に固定することで、第１補強材を外側から目視しづらくすることができる。よって、座屈拘束ブレースの意匠性を向上させることができる。

＜１１＞本発明の態様１１に係る座屈拘束ブレースは、態様１０に係る座屈拘束ブレースにおいて、前記第２締結部材は、ビスであり、前記ビスは、前記木製拘束部材に対して斜めに配置されることを特徴とする。

この発明によれば、第２締結部材は、ビスである。ビスは、木製拘束部材に対して斜めに配置される。つまり、ビスは、木製拘束部材に斜め打ちされる。これにより、木製拘束部材を効率的に固定することができる。よって、全体座屈抑制部材の形状安定性を向上させることができる。

＜１２＞本発明の態様１２に係る座屈拘束ブレースは、態様９から態様１１のいずれか１つに係る座屈拘束ブレースにおいて、前記局部座屈抑制部材は、前記第１補強材と前記第２補強材との間に配置され、且つ、長手方向が前記板厚方向に沿う円筒状部材、を含み、前記第１締結部材は、前記円筒状部材に挿入されることを特徴とする。

この発明によれば、局部座屈抑制部材は、第１補強材と第２補強材との間に配置される円筒状部材を含む。円筒状部材は、長手方向が芯材の板厚方向に沿う。第１締結部材は、円筒状部材に挿入される。第１締結部材は、円筒状部材に挿入される。これにより、第１締結部材は、第１補強材及び第２補強材によって、芯材の両側面から芯材を挟むようにして、第１補強材と第２補強材とを締結する。これにより、例えば、芯材と第１締結部材とが干渉することを抑えることができる。また、例えば、座屈拘束ブレースによる座屈拘束効果を確実に担保することができる。

＜１３＞本発明の態様１３に係る座屈拘束ブレースは、態様９から態様１２のいずれか１つに係る座屈拘束ブレースにおいて、前記第１補強材の前記板厚方向の厚さと、前記第２補強材の前記板厚方向の厚さと、は、同じであることを特徴とする。

この発明によれば、第１補強材の板厚方向の厚さと、第２補強材の板厚方向の厚さと、は、同じである。これにより、座屈抑制部材の構造を、芯材を基準として対称にすることができる。よって、座屈拘束ブレースの設計を容易にすることができる。

＜１４＞本発明の態様１４に係る座屈拘束ブレースは、態様１０から態様１３のいずれか１つに係る座屈拘束ブレースにおいて、前記第２締結部材は、ロングビスであることを特徴とする。

この発明によれば、第２締結部材は、ロングビスである。これにより、座屈拘束ブレースの意匠性を向上させることができる。

＜１５＞本発明の態様１５に係る座屈拘束ブレースは、態様９から態様１４のいずれか１つに係る座屈拘束ブレースにおいて、アンボンド材、を更に備え、前記アンボンド材は、前記第１補強材と前記芯材との間に介在し、且つ、前記第２補強材と前記芯材との間に介在することを特徴とする。

ここで、芯材の塑性化部が外力によって変形しようとした時、第１補強材及び第２補強材が追従して変形すると、芯材の耐久性が設計通りとならないことがある。これに対し、アンボンド材が、第１補強材と芯材との間に介在し、且つ、第２補強材と芯材との間に介在する。これにより、芯材の塑性化部の変形に第１補強材及び第２補強材が追従することを抑えることができる。よって、芯材の耐久性を設計通りとすることができる。

＜１６＞本発明の態様１６に係る座屈拘束ブレースは、態様９から態様１５のいずれか１つに係る座屈拘束ブレースにおいて、前記芯材と前記木製拘束部材との間の距離は、前記第１補強材及び前記第２補強材が前記芯材と前記木製拘束部材との間に配置されることにより、一定に維持されることを特徴とする。

この発明によれば、芯材と木製拘束部材との間の距離は、第１補強材及び第２補強材が芯材と木製拘束部材との間に配置されることにより、一定に維持される。これにより、木製拘束部材と芯材との間の隙間を一定に確保することができる。よって、木製拘束部材を、全体座屈抑制部材としてのみ機能させることができる。

本発明によれば、局部座屈及び全体座屈の両方を確実に抑えることができる座屈拘束ブレースを提供することができる。

座屈拘束ブレースの正面図である。 図１に示すＩＩ－ＩＩ部の断面図である。 第２座屈拘束ブレースの芯材及び局部座屈抑制部材の斜視図である。 第２座屈拘束ブレースにおける、図１に示すＩＩ－ＩＩ部の断面図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る座屈拘束ブレース１００を説明する。座屈拘束ブレース１００は、例えば、建物をはじめとする構造物に取り付けられる。これにより、座屈拘束ブレース１００は、構造物を補強する。
座屈拘束ブレース１００は、図１及び図２に示すように、芯材１０と、局部座屈抑制部材２０と、全体座屈抑制部材３０と、アンボンド材４０と、を備える。

芯材１０は、鋼板により構成された平板である。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。図１に示すように、芯材１０は、例えば、狭幅部１１と、広幅部１２と、幅変化部１３と、を備えている。

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の幅であって芯材１０の板幅方向の幅は、狭幅部１１の幅であって芯材１０の板幅方向の幅よりも広い。広幅部１２の長さであって芯材１０の長手方向に沿う長さは、狭幅部１１の長さであって芯材１０の長手方向に沿う長さよりも短い。
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、塑性化部が前記中央に限定される。

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の幅であって芯材１０の板幅方向に沿う幅は、長手方向に沿って変化する。幅変化部１３の幅は、芯材１０における長手方向の端部（すなわち、広幅部１２側）から芯材１０における長手方向の中央部（すなわち、狭幅部１１側）に向かうに連れ、狭くなる。板厚方向に沿って見て、幅変化部１３における板幅方向の側面は、長手方向に対して傾斜する直線状である。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。

補剛部材１４は、鋼板により構成された板状の部材である。補剛部材１４は、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。補剛部材１４は、芯材１０の広幅部１２に、溶接により接合される。芯材１０と補剛部材１４との接合部分には、溶接部Ｗが形成される。

補剛部材１４は、広幅部１２における表裏面（すなわち、芯材１０の板厚方向を向く面）に設けられている。芯材１０及び補剛部材１４は、断面十字状を呈している。
補剛部材１４及び広幅部１２にはそれぞれ、図示しないボルト孔が開設されている。座屈拘束ブレース１００は、ボルト孔に差し込まれる図示しないボルトによって、構造物に取り付けられる。

局部座屈抑制部材２０は、芯材１０を覆う。局部座屈抑制部材２０は、芯材１０の局部座屈を抑制する。本実施形態において、芯材１０の局部座屈とは、芯材１０の長手方向に圧縮力が生じた際に、芯材１０が局部的に変形することをいう。局部座屈抑制部材２０は、図２に示すように、第１補強材２１と、第２補強材２２と、円筒状部材２３と、を含む。
第１補強材２１は、芯材１０の両側面であって芯材１０の板厚方向にそれぞれ面する両側面のうち一方に配置される。本実施形態において、第１補強材２１の端部であって芯材１０の板幅方向の端部は、例えば、図２に示すように、第１屈曲部２１ｂにおいて芯材１０から離れるように屈曲している。第１補強材２１は、第１締結部材Ｆ１によって前記一方に締結される。本実施形態において、第１締結部材Ｆ１は、例えば、ボルト及びナットである。すなわち、第１補強材２１は、後述する第２補強材２２とともに、ボルト及びナットを介して芯材１０に固定される。また、第１締結部材Ｆ１として、ボルト及びナットに加えて、不図示のコネクタが用いられてもよい。
コネクタとは、例えば、全体座屈抑制部材３０の木製拘束部材３１（後述する）の内部に配置された構成の筒状体である。コネクタは、それぞれ第１補強材２１の側と第２補強材２２の側に配置される。この状態でコネクタの内部にボルトを通し、第１補強材２１の側と第２補強材２２の側から芯材１０を挟み込むようにしてボルトとナットとを締結する。このことで、コネクタは、第１補強材２１と第２補強材２２とを芯材１０に固定することに加えて、木製拘束部材３１を第１補強材２１及び第２補強材２２に密着させる機能も有する。本実施形態において、第１締結部材Ｆ１は、芯材１０の長手方向に沿って、間隔をあけて複数設けられる。

第２補強材２２は、芯材１０の両側面であって芯材１０の板厚方向にそれぞれ面する両側面のうち他方に配置される。本実施形態において、第２補強材２２の端部であって芯材１０の板幅方向の端部は、例えば、図２に示すように、第２屈曲部２２ｂにおいて芯材１０から離れるように屈曲している。第２補強材２２は、第１締結部材Ｆ１によって前記他方に締結される。

本実施形態において、第１補強材２１の板厚方向の厚さと、第２補強材２２の板厚方向の厚さと、は、同じである。第１補強材２１の長手方向の長さと、第２補強材２２の長手方向の長さと、は、同じである。つまり、第１補強材２１と第２補強材２２とは、芯材１０を基準として対称に配置される。

局部座屈抑制部材２０の剛性、つまり第１補強材２１の剛性及び第２補強材２２の剛性は、全体座屈抑制部材３０の剛性より高い。局部座屈抑制部材２０の強度、つまり第１補強材２１の強度及び第２補強材２２の強度は、全体座屈抑制部材３０の強度より高い。これにより、全体座屈抑制部材３０が芯材１０の全体座屈を抑制する（詳細は後述する）ことに対し、局部座屈抑制部材２０は、芯材１０の局部座屈を抑制する機能を有する。本実施形態において、前記剛性とは、特に軸直交方向への力に対する剛性をいう。本実施形態において、前記強度とは、特に軸直交方向への力に対する強度をいう。

円筒状部材２３は、第１補強材２１と第２補強材２２との間に配置される。円筒状部材２３は、長手方向が芯材１０の板厚方向に沿う。第１締結部材Ｆ１は、円筒状部材２３に挿入される。これにより、第１締結部材Ｆ１は、第１補強材２１及び第２補強材２２によって、芯材１０の両側面から芯材１０を挟むようにして、第１補強材２１と第２補強材２２とを締結する。図２に示すように、芯材１０の端面であって、芯材１０の板幅方向の端面は、円筒状部材２３の外側面に接する。これにより、円筒状部材２３は、芯材１０が、芯材１０の板幅方向に曲がるように変形することを抑える。

芯材１０の長手方向に沿う長さであって局部座屈抑制部材２０の長さは、芯材１０の長手方向に沿う長さであって芯材１０の塑性化部の長さより長い。つまり、第１補強材２１及び第２補強材２２の長さは、芯材１０の狭幅部１１の長さより長い。これにより、第１補強材２１及び第２補強材２２によって、芯材１０の塑性化部（狭幅部１１）の全体を補強できるようにする。局部座屈抑制部材２０の第１補強材２１及び第２補強材２２それぞれの長手方向の両端部には、図１に示すように、切欠部２０Ｓが設けられている。これにより、上述の長さを備える第１補強材２１及び第２補強材２２が、補剛部材１４に干渉することを抑える。

本実施形態において、局部座屈抑制部材２０の寸法安定性は、全体座屈抑制部材３０の寸法安定性より、高い。つまり、第１補強材２１及び第２補強材２２それぞれの寸法安定性は、後述する木製拘束部材３１の寸法安定性より、高い。このようにすることで、例えば、木製拘束部材３１が乾燥収縮によって変形した後においても、芯材１０の局部座屈を抑えられるようにする。つまり、局部座屈抑制部材２０が、芯材１０の局部座屈を抑制することに特化したものとする。本実施形態において、局部座屈抑制部材２０の第１補強材２１及び第２補強材２２には、例えば、鋼材、モルタル、ＦＲＰ、又は、木材より比強度が高い木材が用いられる。

全体座屈抑制部材３０は、芯材１０及び局部座屈抑制部材２０を覆う。全体座屈抑制部材３０は、例えば、少なくとも芯材１０の全体座屈を抑制する。全体座屈抑制部材３０は、例えば、芯材１０の全体座屈のみを抑制してもよい。本実施形態において、芯材１０の全体座屈とは、外部からの入力に対して芯材１０全体が変形することをいう。
全体座屈抑制部材３０は、木材である。言い換えれば、全体座屈抑制部材３０は、木製拘束部材３１を含む。

木製拘束部材３１は、芯材１０、第１補強材２１、及び、第２補強材２２の外周を覆う。本実施形態において、木製拘束部材３１は、第１木製拘束部材３１ａと、第２木製拘束部材３１ｂと、を含む。以下、これらを区別しない場合に、木製拘束部材３１という。
第１木製拘束部材３１ａは、第１補強材２１の側に配置される。第２木製拘束部材３１ｂは、第２補強材２２の側に配置される。本実施形態において、第１木製拘束部材３１ａ及び第２木製拘束部材３１ｂは、芯材１０を基準として対称に配置される。

ここで、木製拘束部材３１によって芯材１０、第１補強材２１、及び、第２補強材２２の外周を覆う時、第１締結部材Ｆ１と木製拘束部材３１とが干渉する。これを抑える為に、木製拘束部材３１には、図２に示すように、第１締結部材Ｆ１の位置に合わせて座繰穴Ｈが設けられることが好ましい。
芯材１０と木製拘束部材３１との間の距離は、第１補強材２１及び第２補強材２２が芯材１０と木製拘束部材３１との間に配置されることにより、一定に維持される。

次に、全体座屈抑制部材３０の木製拘束部材３１と、局部座屈抑制部材２０の第１補強材２１及び第２補強材２２と、の位置関係について説明する。
図２に示すように、第１補強材２１は、第１補強材２１の端部であって第１補強材２１の板幅方向の端部において、第２締結部材Ｆ２によって第１木製拘束部材３１ａに固定される。第２補強材２２は、第２補強材２２の端部であって第２補強材２２の板幅方向の端部において、第２締結部材Ｆ２によって第２木製拘束部材３１ｂに固定される。
本実施形態において、第２締結部材Ｆ２は、芯材１０の長手方向に沿って間隔をあけて複数設けられる。

ここで、上述のように、端部が屈曲した第１補強材２１及び第２補強材２２を、それぞれ第１木製拘束部材３１ａ及び第２木製拘束部材３１ｂに取り付けることで、図２に示すように、第１木製拘束部材３１ａと第２木製拘束部材３１ｂとの間に隙間Ｓが生じる。例えば、座屈拘束ブレース１００に意匠性が求められる場合、隙間Ｓから第１補強材２１及び第２補強材２２が見えることで意匠性が低下することがある。これに対し、図２に示すように、隙間Ｓを覆うように化粧木Ｄを配置することが好ましい。

本実施形態において、第２締結部材Ｆ２は、例えば、ビスである。ビスは、木製拘束部材３１に対して斜めに配置される。つまり、ビスは、木製拘束部材３１に対して斜め打ちされる。これにより、第２締結部材Ｆ２によって、第１補強材２１及び第２補強材２２は、それぞれ第１木製拘束部材３１ａ及び第２木製拘束部材３１ｂに対して引き込まれるようにして、効率的に固定される。このことで、座屈拘束ブレース１００としての形状安定性を保ちやすくする。
第２締結部材Ｆ２は、例えば、ロングビスであってもよい。

アンボンド材４０は、例えば、第１補強材２１と芯材１０との間、第２補強材２２と芯材１０との間、円筒状部材２３と芯材１０との間に介在する。このことで、アンボンド材４０は、例えば、芯材１０の塑性化部（狭幅部１１）が外力によって変形しようとした際に、第１補強材２１及び第２補強材２２が追従して変形することを抑える機能を有する。これにより、アンボンド材４０は、芯材１０の塑性化部（狭幅部１１）の耐久性を設計通りとすることに寄与する。
上記各構成により、本実施形態に係る座屈拘束ブレース１００が形成される。

以上説明したように、本実施形態に係る座屈拘束ブレース１００によれば、局部座屈抑制部材２０は、芯材１０の局部座屈を抑制し、全体座屈抑制部材３０は、芯材１０の全体座屈を抑制する。例えば、芯材１０の座屈を抑制する部材として木材を用いると、芯材１０の全体座屈を抑制する効果は比較的大きいが、芯材１０の局部座屈を抑制する効果が比較的小さい。例えば、木材が乾燥収縮することで芯材１０と木材との間に隙間Ｓが生じると、局部座屈を抑制する効果が更に低減することがある。

これに対し、上述のように、芯材１０の局部座屈を抑制する部材と全体座屈を抑制する部材とを個別に設ける。これにより、例えば、芯材１０の全体座屈を抑制する部材として木材を用いた場合であっても、芯材１０の局部座屈を抑制する部材として別の部材を用いることで、材料の特性を活かしつつ、局部座屈及び全体座屈の両方を確実に抑えることができる。

また、芯材１０の長手方向に沿う長さであって局部座屈抑制部材２０の長さは、長手方向に沿う長さであって芯材１０の塑性化部の長さより、長い。これにより、芯材１０の塑性化部の長手方向の全体に亘って、確実に局部座屈が発生することを抑えることができる。

ここで、芯材１０の両端部には、補剛部材１４が設けられることがある。このとき、局部座屈抑制部材２０の長さが芯材１０の塑性化部より長いと、局部座屈抑制部材２０の両端部が、芯材１０に設けられた補剛部材１４に干渉することがある。これに対し、局部座屈抑制部材２０の長手方向の両端部には、切欠部２０Ｓが設けられている。これにより、局部座屈抑制部材２０の両端部が芯材１０の補剛部材１４に干渉することを抑えることができる。

また、局部座屈抑制部材２０の剛性は、全体座屈抑制部材３０の剛性より、高い。これにより、局部座屈抑制部材２０を、より芯材１０の局部座屈を抑制することに特化したものとすることができる。よって、座屈拘束ブレース１００における、局部座屈及び全体座屈の両方を確実に抑える効果をより確実にもたらすことができる。

また、局部座屈抑制部材２０の強度は、全体座屈抑制部材３０の強度より、高い。これにより、局部座屈抑制部材２０を、より芯材１０の局部座屈を抑制することに特化したものとすることができる。よって、座屈拘束ブレース１００における、局部座屈及び全体座屈の両方を確実に抑える効果をより確実にもたらすことができる。

また、局部座屈抑制部材２０の寸法安定性は、全体座屈抑制部材３０の寸法安定性より、高い。これにより、例えば、経年劣化等によっても、芯材１０と局部座屈抑制部材２０との間に隙間Ｓを発生しづらくすることができる。よって、芯材１０の局部座屈を長期に亘って抑えることができる。

また、全体座屈抑制部材３０は、木材である。全体座屈抑制部材３０に木材を用いることで、芯材１０の全体座屈を抑制することに適した構造とすることができる。局部座屈抑制部材２０は、鋼材、モルタル、ＦＲＰ、又は、全体座屈抑制部材３０に用いられる木材より比強度が高い木材である。これにより、全体座屈抑制部材３０に用いられる木材の有する、芯材１０の局部座屈を抑制する効果が比較的小さい旨の課題を解決することができる。すなわち、局部座屈抑制部材２０によって、芯材１０の局部座屈を抑制することに適した構造とすることができる。

また、全体座屈抑制部材３０は、芯材１０の全体座屈のみを抑制する。これにより、全体座屈抑制部材３０を、より芯材１０の全体座屈を抑制することに特化したものとすることができる。よって、座屈拘束ブレース１００における、局部座屈及び全体座屈の両方を確実に抑える効果をより確実にもたらすことができる。

また、局部座屈抑制部材２０は、第１補強材２１と、第２補強材２２と、を含む。これにより、局部座屈抑制部材２０を、芯材１０の両側面であって芯材１０の板厚方向にそれぞれ面する両側面に配置することができる。よって、芯材１０が、芯材１０の板厚方向に座屈することを確実に抑えることができる。

全体座屈抑制部材３０は、芯材１０、第１補強材２１、及び、第２補強材２２の外周を覆う木製拘束部材３１を含む。第１補強材２１及び第２補強材２２は、第１締結部材Ｆ１によって芯材１０の両側面であって芯材１０の板厚方向にそれぞれ面する両側面に締結される。つまり、局部座屈抑制部材２０は、第１締結部材Ｆ１を含めて、木製拘束部材３１によって覆われる。これにより、例えば、座屈拘束ブレース１００の意匠性を向上することができる。
芯材１０に局部座屈抑制部材２０が設けられることで、全体座屈抑制部材３０は、芯材１０の全体座屈に係る力に対してのみ対応することができる。よって、例えば、木製拘束部材３１が割裂することを抑えることができる。例えば、木製拘束部材３１が乾燥収縮等により変形した場合であっても、芯材１０の局部座屈を確実に抑えることができる。

また、第１補強材２１は、第１補強材２１の端部において、第２締結部材Ｆ２によって木製拘束部材３１に固定される。このように、第１補強材２１を木製拘束部材３１に固定することで、第１補強材２１を外側から目視しづらくすることができる。よって、座屈拘束ブレース１００の意匠性を向上させることができる。

また、第２締結部材Ｆ２は、ビスである。ビスは、木製拘束部材３１に対して斜めに配置される。つまり、ビスは、木製拘束部材３１に斜め打ちされる。これにより、木製拘束部材３１を効率的に固定することができる。よって、全体座屈抑制部材３０の形状安定性を向上させることができる。

また、局部座屈抑制部材２０は、第１補強材２１と第２補強材２２との間に配置される円筒状部材２３を含む。円筒状部材２３は、長手方向が芯材１０の板厚方向に沿う。第１締結部材Ｆ１は、円筒状部材２３に挿入される。第１締結部材Ｆ１は、円筒状部材２３に挿入される。これにより、第１締結部材Ｆ１は、第１補強材２１及び第２補強材２２によって、芯材１０の両側面から芯材１０を挟むようにして、第１補強材２１と第２補強材２２とを締結する。これにより、例えば、芯材１０と第１締結部材Ｆ１とが干渉することを抑えることができる。また、例えば、座屈拘束ブレース１００による座屈拘束効果を確実に担保することができる。

また、第１補強材２１の板厚方向の厚さと、第２補強材２２の板厚方向の厚さと、は、同じである。これにより、座屈抑制部材の構造を、芯材１０を基準として対称にすることができる。よって、座屈拘束ブレース１００の設計を容易にすることができる。

また、第２締結部材Ｆ２は、ロングビスである。これにより、座屈拘束ブレース１００の意匠性を向上させることができる。

ここで、芯材１０の塑性化部が外力によって変形しようとした時、第１補強材２１及び第２補強材２２が追従して変形すると、芯材１０の耐久性が設計通りとならないことがある。これに対し、アンボンド材４０が、第１補強材２１と芯材１０との間に介在し、且つ、第２補強材２２と芯材１０との間に介在する。これにより、芯材１０の塑性化部の変形に第１補強材２１及び第２補強材２２が追従することを抑えることができる。よって、芯材１０の耐久性を設計通りとすることができる。

また、芯材１０と木製拘束部材３１との間の距離は、第１補強材２１及び第２補強材２２が芯材１０と木製拘束部材３１との間に配置されることにより、一定に維持される。これにより、木製拘束部材３１と芯材１０との間の隙間Ｓを一定に確保することができる。よって、木製拘束部材３１を、全体座屈抑制部材３０としてのみ機能させることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態の第２座屈拘束ブレース２００を、図３、図４を参照して説明する。
なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における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座屈拘束ブレース２００においては、図３に示すように、第１補強材２１及び第２補強材２２が端部において屈曲していない点で、座屈拘束ブレース１００と相違する。また、第２座屈拘束ブレース２００における第１補強材２１及び第２補強材２２は、木製拘束部材３１に対して固定されていない点で、座屈拘束ブレース１００と相違する。

第２座屈拘束ブレース２００において、第１木製拘束部材３１ａと第２木製拘束部材３１ｂとは、図４に示すように、第２締結部材Ｆ２によって互いに締結されている。この場合においても、第２締結部材Ｆ２は、木製拘束部材３１に対して斜めに配置される。つまり、第２締結部材Ｆ２は、木製拘束部材３１に対して斜め打ちされる。これにより、第２締結部材Ｆ２によって、第１木製拘束部材３１ａと第２木製拘束部材３１ｂとが互いに引き込まれるようにして固定することが好ましい。

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、円筒状部材２３に代えて、角筒状部材を用いてもよい。
第１補強材２１及び第２補強材２２は、屈曲していなくてもよい。
局部座屈抑制部材２０の第１補強材２１及び第２補強材２２として、モルタルを用いてもよい。この場合は、例えば、木材を型枠として、芯材１０の両側面にモルタルを流して固めることで、局部座屈抑制部材２０を形成してもよい。

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
１１ 狭幅部
１２ 広幅部
１３ 幅変化部
１４ 補剛部材
２０ 局部座屈抑制部材
２０Ｓ 切欠部
２１ 第１補強材
２１ｂ 第１屈曲部
２２ 第２補強材
２２ｂ 第２屈曲部
２３ 円筒状部材
３０ 全体座屈抑制部材
３１ 木製拘束部材
３１ａ 第１木製拘束部材
３１ｂ 第２木製拘束部材
４０ アンボンド材
１００ 座屈拘束ブレース
２００ 第２座屈拘束ブレース
Ｄ 化粧木
Ｆ１ 第１締結部材
Ｆ２ 第２締結部材
Ｈ 座繰穴
Ｓ 隙間
Ｗ 溶接部

Claims (20)

1. 構造物に取り付けられる座屈拘束ブレースであって、
   芯材と、
   前記芯材を覆う局部座屈抑制部材と、
   前記芯材及び前記局部座屈抑制部材を覆う全体座屈抑制部材と、
   を備え、
   前記局部座屈抑制部材は、互いに対向する両方向から前記芯材を拘束することで、前記芯材の局部座屈を抑制し、
   前記全体座屈抑制部材は、前記芯材の全体座屈を抑制し、
   前記局部座屈抑制部材の剛性は、前記全体座屈抑制部材の剛性より、高い、
   ことを特徴とする座屈拘束ブレース。
2. 前記芯材と前記局部座屈抑制部材とは、固着されていない、
   ことを特徴とする請求項１に記載の座屈拘束ブレース。
3. 前記芯材の長手方向に沿う長さであって前記局部座屈抑制部材の長さは、前記長手方向に沿う長さであって前記芯材の塑性化部の長さより、長く、
   前記芯材は板状に構成され、前記塑性化部の板幅方向の幅は、前記芯材の前記塑性化部以外の部分の板幅方向の幅よりも狭い、
   ことを特徴とする請求項１に記載の座屈拘束ブレース。
4. 前記全体座屈抑制部材は、木材である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の座屈拘束ブレース。
5. 前記芯材の長手方向において、前記局部座屈抑制部材の両端は、前記全体座屈抑制部材の両端より内方に位置する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の座屈拘束ブレース。
6. 前記芯材の長手方向に沿う長さであって前記局部座屈抑制部材の長さは、前記長手方向に沿う長さであって前記芯材の塑性化部の長さより、長い、
   ことを特徴とする請求項１に記載の座屈拘束ブレース。
7. 前記局部座屈抑制部材の長手方向の両端部には、切欠部が設けられている、
   ことを特徴とする請求項６に記載の座屈拘束ブレース。
8. 前記局部座屈抑制部材の強度は、前記全体座屈抑制部材の強度より、高い、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の座屈拘束ブレース。
9. 前記局部座屈抑制部材の寸法安定性は、前記全体座屈抑制部材の寸法安定性より、高い、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の座屈拘束ブレース。
10. 前記全体座屈抑制部材は、木材であり、
    前記局部座屈抑制部材は、鋼材、モルタル、ＦＲＰ、又は、前記木材より比強度が高い木材である、
    ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の座屈拘束ブレース。
11. 前記全体座屈抑制部材は、前記芯材の全体座屈のみを抑制する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の座屈拘束ブレース。
12. 前記局部座屈抑制部材は、
    前記芯材の両側面であって前記芯材の板厚方向にそれぞれ面する両側面のうち一方に配置される第１補強材と、
    前記両側面の他方に配置される第２補強材と、
    を含み、
    前記全体座屈抑制部材は、
    前記芯材、前記第１補強材、及び、前記第２補強材の外周を覆う木製拘束部材、
    を含み、
    前記第１補強材は、第１締結部材によって前記一方に締結され、
    前記第２補強材は、前記第１締結部材によって前記他方に締結される、
    ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の座屈拘束ブレース。
13. 前記第１補強材は、前記第１補強材の端部において、第２締結部材によって前記木製拘束部材に固定される、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の座屈拘束ブレース。
14. 前記第２締結部材は、ビスであり、
    前記ビスは、前記木製拘束部材に対して斜めに配置される、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の座屈拘束ブレース。
15. 前記局部座屈抑制部材は、
    前記第１補強材と前記第２補強材との間に配置され、且つ、長手方向が前記板厚方向に沿う円筒状部材、
    を含み、
    前記第１締結部材は、前記円筒状部材に挿入される、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の座屈拘束ブレース。
16. 前記第１補強材の前記板厚方向の厚さと、前記第２補強材の前記板厚方向の厚さと、は、同じである、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の座屈拘束ブレース。
17. 前記第２締結部材は、ロングビスである、
    ことを特徴とする請求項１６に記載の座屈拘束ブレース。
18. アンボンド材、
    を更に備え、
    前記アンボンド材は、前記第１補強材と前記芯材との間に介在し、且つ、前記第２補強材と前記芯材との間に介在する、
    ことを特徴とする請求項１７に記載の座屈拘束ブレース。
19. 前記芯材と前記木製拘束部材との間の距離は、前記第１補強材及び前記第２補強材が前記芯材と前記木製拘束部材との間に配置されることにより、一定に維持される、
    ことを特徴とする請求項１８に記載の座屈拘束ブレース。
20. 前記局部座屈抑制部材は、
    前記芯材の両側面であって前記芯材の板厚方向にそれぞれ面する両側面のうち一方に配置される第１補強材と、
    前記両側面の他方に配置される第２補強材と、
    を含み、
    前記第１補強材は、第１締結部材によって前記一方に締結され、
    前記第２補強材は、前記第１締結部材によって前記他方に締結され、
    前記第１締結部材は、前記全体座屈抑制部材の内部に収容されている、
    ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の座屈拘束ブレース。

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