JP7495252B2 - Buckling Restrained 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 restraint brace.

従来より、建物の架構(柱・梁架構、屋根架構等)を形成するブレースとして、座屈防止措置が講じられた座屈拘束ブレースが適用されている。座屈拘束ブレースとしては、鋼製の芯材の周囲を鋼板のみで補剛した形態、鋼製の芯材の周囲をRC(Reinforced Concrete:鉄筋コンクリート)で補剛した形態、鋼製の芯材の周囲を鋼材とモルタルで被覆した形態など、多様な補剛形態が存在する。 Buckling-restrained braces with buckling prevention measures have been used as braces that form the framework of buildings (column-beam frameworks, roof frameworks, etc.). Buckling-restrained braces come in a variety of stiffening configurations, including a steel core stiffened only with steel plates, a steel core stiffened with RC (Reinforced Concrete), and a steel core covered with steel and mortar.

ところで、昨今、木造建築物(木造住宅、木造の倉庫、木造の競技場など)の耐火性能や耐震性能の向上が図られている。木造住宅は本来的に、間取りやデザインの自由度の高さ、自然物の木材による癒し効果、木材の有する調湿効果、住宅などの建物用途によっては鉄骨造やRC造に比べて建設費用が一般に安価であるといった利点を備えているが、上記する耐火性や耐震性の向上が木造住宅をはじめとする木造建築物の注目度を高めている一つの要因である。このような木造住宅の架構内に上記する従来の座屈拘束ブレースを組み込む場合、木製の柱や梁と、金属製もしくはコンクリート製の補剛材を有する座屈拘束ブレースとが混在することになり、不釣合いな外観となることが否めない。 Recently, efforts have been made to improve the fire resistance and earthquake resistance of wooden buildings (wooden houses, wooden warehouses, wooden stadiums, etc.). Wooden houses inherently have advantages such as a high degree of freedom in layout and design, the soothing effect of natural wood, the moisture-regulating effect of wood, and generally lower construction costs compared to steel-framed or reinforced concrete structures depending on the building's use, such as housing. However, the above-mentioned improvements in fire resistance and earthquake resistance are one of the factors that have increased the attention of wooden buildings, including wooden houses. When the above-mentioned conventional buckling restraint brace is incorporated into the structure of such a wooden house, wooden columns and beams are mixed with buckling restraint braces with metal or concrete stiffeners, which inevitably results in an unbalanced appearance.

そこで、座屈拘束ブレースの全体を木製もしくは紙製のパネル等で覆うことにより、金属製もしくはコンクリート製の補剛材を外部から視認できないようにする方策が考えられるが、この方策には多大な作業手間を要することから建設費の増加が懸念される。また、従来の座屈拘束ブレースは、金属やコンクリート、モルタル等が多用されていることから、重量が重くなる傾向にあり、木造住宅を構成する軽量な木製の梁や柱の中に重量のある座屈拘束ブレースを取り付けることは構造的にも不釣合いである。 One possible solution to this problem would be to cover the entire buckling restraint brace with a wooden or paper panel, making the metal or concrete stiffener invisible from the outside. However, this would require a great deal of work and labor, raising concerns about increased construction costs. Furthermore, conventional buckling restraint braces tend to be heavy because they use a lot of metal, concrete, mortar, etc., and it would be structurally unbalanced to attach a heavy buckling restraint brace to the lightweight wooden beams and columns that make up a wooden house.

そこで、木造住宅をはじめとする木造建築物の架構内に組み込んで使用するのに適した座屈拘束ブレースが提案されている。具体的には、芯材と、芯材の両面に沿って配置した一対の拘束材とを有する座屈拘束ブレースであり、芯材を鋼材にて形成し、一対の拘束材を木材にて形成し、この拘束材に集成材を適用し、集成材は芯材と平行にラミナが積層されたものとした座屈拘束ブレースである(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, a buckling restraint brace has been proposed that is suitable for use within the framework of wooden buildings, including wooden houses. Specifically, this is a buckling restraint brace that has a core material and a pair of restraint materials arranged along both sides of the core material, where the core material is made of steel and the pair of restraint materials are made of wood, and laminated lumber is used for the restraint materials, with the laminated lumber having lamina stacked parallel to the core material (see, for example, Patent Document 1).

特許第4901491号公報Patent No. 4901491

鋼製の芯材が木製の拘束材にて包囲された座屈拘束ブレースに対して、例えば大地震時に架構が大きく変形した際に、この変形に起因する、所謂、付加曲げモーメント(あるいは、単に、付加曲げ)が拘束材に作用し得る。この付加曲げモーメントが木製の拘束材に作用することにより、拘束材が破損に至る可能性が生じる。そして、拘束材が破損することにより、拘束材による芯材の座屈拘束機能が低下し、芯材が座屈に至り得る。特許文献1には、このような所謂付加曲げモーメントが拘束材に作用することを防止する措置についての言及がない。 In a buckling restraint brace in which a steel core material is surrounded by wooden restraint materials, when the frame is significantly deformed, for example during a major earthquake, a so-called additional bending moment (or simply, additional bending) caused by this deformation may act on the restraint materials. When this additional bending moment acts on the wooden restraint materials, there is a possibility that the restraint materials will be damaged. When the restraint materials are damaged, the buckling restraint function of the core material by the restraint materials is reduced, and the core material may buckle. Patent Document 1 does not mention measures to prevent such so-called additional bending moments from acting on the restraint materials.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、木造建築物等の架構内に組み込んで使用するのに好適であり、例えば大地震時に架構が大きく変形し、所謂付加曲げモーメントが木製拘束体に作用して破損することを解消できる座屈拘束ブレースを提供することを目的としている。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide a buckling restraint brace that is suitable for use in the framework of a wooden building or the like, and can prevent the framework from deforming significantly during a major earthquake, for example, and the so-called additional bending moment acting on the wooden restraint body, causing damage.

前記目的を達成すべく、本発明による座屈拘束ブレースの一態様は、
一対の対向する第一プレートと、一対の対向する第二プレートと、を有する断面矩形の鋼管により形成される芯材と、
前記一対の対向する第一プレートのそれぞれの広幅面に当接するように配設されている木製で一対の拘束材と、前記一対の対向する第二プレートのそれぞれの広幅面に当接するように配設され、前記一対の拘束材に接続されている木製で一対の側材と、により形成される木製拘束体と、を有し、
前記拘束材には第一ボルト孔が開設され、
前記一対の側材において、前記第一ボルト孔に対応する位置には第二ボルト孔が開設され、該第二ボルト孔に直交する第三ボルト孔がさらに開設されており、
対応する前記第一ボルト孔と前記第二ボルト孔により第一ボルト孔ユニットが形成され、複数の該第一ボルト孔ユニットにそれぞれ第一長ボルトが挿通されてナット締めされており、
複数の第三ボルト孔にそれぞれ第二長ボルトが挿通されてナット締めされていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, one aspect of the buckling restraint brace according to the present invention is to
A core member formed of a steel pipe having a rectangular cross section and including a pair of opposing first plates and a pair of opposing second plates;
a pair of wooden restraining members arranged to abut against the wide surfaces of the pair of opposing first plates, and a pair of wooden side members arranged to abut against the wide surfaces of the pair of opposing second plates and connected to the pair of restraining members;
The restraint member has a first bolt hole formed therein;
In the pair of side members, a second bolt hole is opened at a position corresponding to the first bolt hole, and a third bolt hole perpendicular to the second bolt hole is further opened,
A first bolt hole unit is formed by the corresponding first bolt hole and the corresponding second bolt hole, and a first long bolt is inserted into each of the first bolt hole units and fastened with a nut,
The second long bolts are inserted into the third bolt holes respectively and fastened with nuts.

本態様によれば、断面矩形の鋼管により形成される芯材の周囲において、一対の拘束材とその側方にある一対の側材がそれぞれ複数の第一長ボルトをナット締めすることにより接合され、側材においてはさらに複数の第二長ボルトがナット締めされることにより、一対の拘束材と一対の側材による拘束性の高い木製拘束体を形成することができる。このことにより、作用し得る付加曲げモーメントに対して破損の生じ難い、高剛性の木製拘束体を有する座屈拘束ブレースを形成することができる。また、相互に直交する第一長ボルトと第二長ボルトの双方がナット締めされて木製拘束体が形成されることにより、木製拘束体に補剛力が作用した際に、この補剛力に起因して拘束材や側材がその繊維直交方向に割裂破壊されることを効果的に防止できる。 According to this embodiment, a pair of restraining members and a pair of side members on either side of the core member formed of a steel pipe with a rectangular cross section are joined by tightening nuts on a number of first long bolts, and a number of second long bolts are further tightened on the side members, forming a highly restraining wooden restraint body made of a pair of restraining members and a pair of side members. This makes it possible to form a buckling restrained brace having a highly rigid wooden restraint body that is less likely to break under additional bending moments that may act. In addition, by tightening nuts on both the first long bolts and the second long bolts that are perpendicular to each other to form a wooden restraint body, when a stiffening force acts on the wooden restraint body, it is possible to effectively prevent the restraining members and side members from splitting and breaking in the direction perpendicular to their grain due to the stiffening force.

尚、第二長ボルトをナット締めすることなく、第一長ボルトのみをナット締めすることによっても、拘束材と側材を組み付けて木製拘束体を形成することはできるが、この場合は、拘束材にのみナット締めによる軸力が導入され、側材には軸力が導入されないことから、木製拘束体の全閉合断面(閉合方向)に軸力が導入された高剛性の木製拘束体を形成することができない。そこで、本態様においては、側材に第三ボルト孔を設け、第三ボルト孔に第二長ボルトを挿通してナット締めすることにより、側材にも軸力を導入し、拘束材と側材の双方に軸力が導入された木製拘束体を形成している。 It is possible to assemble the restraining material and the side material to form a wooden restraint by tightening the nuts only on the first long bolts without tightening the nuts on the second long bolts. However, in this case, the axial force from the nut tightening is only introduced to the restraining material, and not to the side material, so it is not possible to form a highly rigid wooden restraint in which the axial force is introduced to the fully closed cross section (closing direction) of the wooden restraint. Therefore, in this embodiment, a third bolt hole is provided in the side material, and the second long bolt is inserted into the third bolt hole and tightened with a nut, thereby introducing the axial force to the side material as well, forming a wooden restraint in which the axial force is introduced to both the restraining material and the side material.

本態様においては、「拘束材」と「側材」を相互に入れ替えた構成であってもよい。この場合、上記構成は、「前記一対の対向する第一プレートのそれぞれの広幅面に当接するように配設されている木製で一対の側材と、前記一対の対向する第二プレートのそれぞれの広幅面に当接するように配設され、前記一対の側材に接続されている木製で一対の拘束材と、により形成される木製拘束体と、を有し、前記側材には第一ボルト孔が開設され、前記一対の拘束材において、前記第一ボルト孔に対応する位置には第二ボルト孔が開設され、該第二ボルト孔に直交する第三ボルト孔がさらに開設されており、対応する前記第一ボルト孔と前記第二ボルト孔により第一ボルト孔ユニットが形成され、複数の該第一ボルト孔ユニットにそれぞれ第一長ボルトが挿通されてナット締めされており、複数の第三ボルト孔にそれぞれ第二長ボルトが挿通されてナット締めされている」のように置き換えることができる。 In this embodiment, the terms "restraint material" and "side material" may be interchanged. In this case, the above configuration may be replaced with "a wooden restraint body formed by a pair of wooden side materials arranged to abut against the wide surfaces of the pair of opposing first plates, and a pair of wooden restraint materials arranged to abut against the wide surfaces of the pair of opposing second plates and connected to the pair of side materials, a first bolt hole is opened in the side materials, a second bolt hole is opened in the pair of restraint materials at a position corresponding to the first bolt hole, and a third bolt hole perpendicular to the second bolt hole is further opened, a first bolt hole unit is formed by the corresponding first bolt hole and the second bolt hole, a first long bolt is inserted into each of the first bolt hole units and fastened with a nut, and a second long bolt is inserted into each of the third bolt holes and fastened with a nut."

ここで、「断面矩形の鋼管」とは、断面が正方形の鋼管と長方形の鋼管の双方を含んでいる。第一プレートと第二プレートの幅(芯材の長手方向に直交する方向の長さ)が同じ場合は断面正方形となり、第一プレートと第二プレートの幅が異なる場合は断面長方形となる。また、断面矩形の四つの隅角がR加工されている形態も、断面矩形に含まれるものとする。この鋼管には、角形鋼管の他、四面ボックス部材(四枚の平鋼による溶接組立箱形断面部材)、二つの溝形鋼による溶接組立箱形断面部材等が含まれる。芯材が断面矩形の鋼管にて形成されていることにより、芯材の高次座屈モードの波長が長くなり、それに伴って木製拘束体に作用する補剛力を小さくすることができ、このことに起因して木製拘束体の局部破壊を生じ難くすることができる。 Here, "rectangular cross-section steel pipe" includes both square and rectangular cross-section steel pipes. When the widths of the first and second plates (lengths perpendicular to the longitudinal direction of the core material) are the same, the cross section is square, and when the widths of the first and second plates are different, the cross section is rectangular. In addition, a rectangular cross section includes a shape in which the four corners of the rectangular cross section are rounded. In addition to square steel pipes, this steel pipe also includes four-sided box members (welded box-shaped cross-section members made of four flat steel bars) and welded box-shaped cross-section members made of two channel steel bars. By forming the core material from a rectangular cross-section steel pipe, the wavelength of the higher-order buckling mode of the core material becomes longer, and the stiffening force acting on the wooden restraint can be reduced, which makes it less likely for localized destruction of the wooden restraint to occur.

また、木製で一対の拘束材が「第一プレートの二つの広幅面に当接する」とは、拘束材と第一プレートとの間に隙間が無い状態を意味している。双方の間に隙間があると、芯材が圧縮力を受けた際に芯材がその長手方向に亘り波を打った態様で変形し得る。そして、この波の頂部が拘束材を内側から押圧することにより、作用する押圧力により拘束材が破損に至り得る。隙間(の高さ)が大きくなるに従い、芯材の変形量が大きくなり、拘束材に作用する押圧力が大きくなる。例えば従来の座屈拘束ブレースのように、鋼製でプレート状の芯材の周囲に鋼製の拘束材が配設されている形態においては、芯材と拘束材の間に隙間が無い場合に、圧縮力を受けた芯材はそのポアソン比に応じて側方に膨らむように変形し、膨らんだ芯材が拘束材を内側から押圧して双方の界面に大きな摩擦力が生じたり、芯材で押圧された拘束材が破損に至り得るといった課題があった。 In addition, when a pair of wooden restraining members "contact the two wide surfaces of the first plate," this means that there is no gap between the restraining members and the first plate. If there is a gap between the two, the core material may deform in a wavy manner along its length when it receives a compressive force. The crests of these waves press the restraining members from the inside, and the restraining members may be damaged by the pressing force. As the gap (height) increases, the deformation of the core material increases, and the pressing force acting on the restraining members increases. For example, in a conventional buckling restrained brace in which steel restraining members are arranged around a steel plate-shaped core material, if there is no gap between the core material and the restraining members, the core material that receives a compressive force will deform so as to bulge laterally according to its Poisson's ratio, and the bulging core material will press the restraining members from the inside, generating a large frictional force at the interface between the two, or the restraining members pressed by the core material may be damaged.

それに対して、本態様の座屈拘束ブレースのように、芯材の周囲に木製拘束体が配設されていることにより、芯材(第一プレート)と拘束材の間に隙間が無い場合に、芯材(第一プレート)が側方に膨らんで木製拘束体をその内側から押圧した際に、芯材(第一プレート)に対してヤング率の小さな木製拘束体は適度に変形して、押し込んできた芯材(第一プレート)を吸収することができる。すなわち、木製拘束体を適用する本態様においては、木製で一対の拘束材は、第一プレートの二つの広幅面に対して隙間無く当接することにより、拘束材の破損が抑止されながら、木製拘束体による高い拘束効果を期待することができる。 In contrast, by arranging wooden restraints around the core material, as in the buckling restraint brace of this embodiment, when there is no gap between the core material (first plate) and the restraint material, the wooden restraint material, which has a smaller Young's modulus than the core material (first plate), can deform appropriately and absorb the core material (first plate) that is being pressed in when the core material (first plate) bulges laterally and presses against the wooden restraint material from the inside, as in the case of the buckling restraint brace of this embodiment. In other words, in this embodiment in which wooden restraints are used, the pair of wooden restraint materials abut against the two wide faces of the first plate without any gaps, preventing damage to the restraint material while expecting a high restraining effect from the wooden restraint material.

また、本態様においては、側材も第二プレートに隙間無く当接している。このように、一対の拘束材が一対の第一プレートに隙間無く当接し、一対の側材が一対の第二プレートに隙間無く当接していることにより、木製拘束体の内部における芯材が、ブレースの長手方向に直交する方向へずれることを防止できる。従って、このようにずれを生じる場合に、ずれ防止用のスペーサーを芯材と木製拘束体の間に介在させるといった措置は不要になる。尚、拘束材と側材の当接面が接着剤により接合された上で、第一長ボルトにより締付けられていてもよい。このように拘束材と側材の当接面が接着剤により接合され、さらに第一長ボルトにより締付けられていることにより、拘束材と側材の当接面である接着面が第一長ボルトにて圧着され、拘束材と側材の接続強度がより一層高い木製拘束体を有する座屈拘束ブレースを形成することができる。 In this embodiment, the side material also abuts against the second plate without any gaps. In this way, the pair of restraining materials abut against the pair of first plates without any gaps, and the pair of side materials abut against the pair of second plates without any gaps, so that the core material inside the wooden restraint body can be prevented from shifting in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the brace. Therefore, when such a shift occurs, measures such as interposing a spacer to prevent shifting between the core material and the wooden restraint body are not necessary. The abutting surfaces of the restraining material and the side material may be joined with an adhesive and then fastened with the first long bolt. In this way, the abutting surfaces of the restraining material and the side material are joined with an adhesive and further fastened with the first long bolt, so that the adhesive surfaces, which are the abutting surfaces of the restraining material and the side material, are crimped with the first long bolt, and a buckling restrained brace can be formed with a wooden restraint body with an even higher connection strength between the restraining material and the side material.

また、本態様においては、一対の拘束材と一対の側材が相互に接続されて、四つの面材による閉合構造を有する木製拘束体が形成され、断面矩形の鋼管からなる芯材が木製拘束体にて包囲されている構成により、本態様の座屈拘束ブレースを木造建築物の架構に適用した場合でも、架構構成部材と不釣合いな外観を与える恐れはない。ここで、拘束材と側材は、無垢材により形成されてもよいし、ラミナが積層された集成材により形成されてもよい。 In addition, in this embodiment, a pair of restraining members and a pair of side members are connected to each other to form a wooden restraining body with a closed structure made of four face members, and a core member made of a steel pipe with a rectangular cross section is surrounded by the wooden restraining body. Therefore, even if the buckling restrained brace of this embodiment is applied to the frame of a wooden building, there is no risk of it giving an out-of-match appearance to the frame components. Here, the restraining members and side members may be made of solid wood, or may be made of laminated wood with laminated lamina.

さらに、本態様においては、木製拘束体が、一対の拘束材を挟んで一対の側材が接続される構成を有していることから、木製拘束体の加工が容易になる。例えば、特許文献1に記載の座屈拘束ブレースは、集成材を加工して断面L型の二つの拘束材を製作し、これらを相互に逆さまにして、芯材を挟んだ状態で接続する加工を要する。これに対して、本態様の座屈拘束ブレースは、一対の拘束材に対して一対の側材を接続して木製拘束体を製作し、例えばこの木製拘束体の有する中空に芯材を挿通することにより座屈拘束ブレースを製作することができる。そのため、座屈拘束ブレースの製作がより一層容易になる。 Furthermore, in this embodiment, the wooden restraint body has a configuration in which a pair of side members are connected via a pair of restraining materials, making it easier to process the wooden restraint body. For example, the buckling restrained brace described in Patent Document 1 requires processing laminated timber to create two restraint members with an L-shaped cross section, which are then inverted relative to each other and connected with a core material sandwiched between them. In contrast, the buckling restrained brace of this embodiment can be produced by connecting a pair of side members to a pair of restraining materials to produce the wooden restraint body, and then, for example, inserting a core material into the hollow space of this wooden restraint body to produce the buckling restrained brace. This makes the production of the buckling restrained brace even easier.

また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様は、
一対の対向する第一プレートと、一対の対向する第二プレートと、を有する断面矩形の鋼管により形成される芯材と、
前記一対の対向する第一プレートのそれぞれの広幅面に当接するように配設されている二つの第一拘束材と、前記一対の対向する第二プレートのそれぞれの広幅面に当接するように配設されている二つの第二拘束材と、を備え、該第一拘束材の一端と該第二拘束材の側面が矩形枠状に相互に接続されることにより形成される木製拘束体と、を有し、
前記第一拘束材と前記第二拘束材はいずれも、相互に直交する第四ボルト孔と第五ボルト孔を備え、
相互に直交する前記第一拘束材の前記第四ボルト孔と前記第二拘束材の前記第五ボルト孔が連通して第三ボルト孔ユニットが形成され、複数の該第三ボルト孔ユニットにそれぞれ第三長ボルトが挿通されてナット締めされ、
相互に直交する前記第一拘束材の前記第五ボルト孔と前記第二拘束材の前記第四ボルト孔が連通して第四ボルト孔ユニットが形成され、複数の該第四ボルト孔ユニットにそれぞれ第四長ボルトが挿通されてナット締めされていることを特徴とする。
Another aspect of the buckling restraint brace according to the present invention is
A core member formed of a steel pipe having a rectangular cross section and including a pair of opposing first plates and a pair of opposing second plates;
a wooden restraint body including two first restraining members arranged to abut against the respective wide surfaces of the pair of opposing first plates, and two second restraining members arranged to abut against the respective wide surfaces of the pair of opposing second plates, the wooden restraint body being formed by connecting one end of the first restraining members and a side of the second restraining members to each other in a rectangular frame shape;
The first and second restraining members each have a fourth bolt hole and a fifth bolt hole that are perpendicular to each other;
the fourth bolt hole of the first restraining member and the fifth bolt hole of the second restraining member, which are perpendicular to each other, are connected to form a third bolt hole unit, third long bolts are inserted into each of the third bolt hole units and tightened with nuts,
The fifth bolt hole of the first restraint material and the fourth bolt hole of the second restraint material, which are perpendicular to each other, are connected to form a fourth bolt hole unit, and a fourth long bolt is inserted into each of the multiple fourth bolt hole units and tightened with a nut.

本態様によれば、二つの第一拘束材と二つの第二拘束材を第三長ボルトと第四長ボルトをナット締めすることにより矩形枠状の木製拘束体を形成し、この木製拘束体にて断面矩形の鋼管からなる芯材を包囲することにより、一対の第一拘束材及び一対の第二拘束材による拘束性の高い木製拘束体を形成することができる。このことにより、作用し得る付加曲げモーメントに対して破損の生じ難い、高剛性の木製拘束体を有する座屈拘束ブレースを形成することができる。また、相互に直交する第三長ボルトと第四長ボルトの双方がナット締めされて木製拘束体が形成されることにより、木製拘束体に補剛力が作用した際に、この補剛力に起因して拘束材や側材がその繊維直交方向に割裂破壊されることを効果的に防止できる。 According to this embodiment, a rectangular frame-shaped wooden restraint body is formed by fastening two first restraint members and two second restraint members with third and fourth bolts, and a core material made of a steel pipe with a rectangular cross section is surrounded by this wooden restraint body, thereby forming a wooden restraint body with high restraint properties by a pair of first restraint members and a pair of second restraint members. This makes it possible to form a buckling restrained brace having a highly rigid wooden restraint body that is less likely to break under additional bending moments that may act. In addition, by forming a wooden restraint body by fastening both the third and fourth bolts that are perpendicular to each other with nuts, when a stiffening force acts on the wooden restraint body, it is possible to effectively prevent the restraint materials and side materials from splitting and breaking in the direction perpendicular to their grain due to this stiffening force.

ここで、「第一拘束材の一端と第二拘束材の側面が矩形枠状に相互に接続されることにより形成される木製拘束体」とは、第一拘束材の一端が第二拘束材の端部の側面に接続されることにより、断面L形の拘束材が形成され、このように形成された二つの断面L形の拘束材が相互に接続されることにより、矩形枠状の木製拘束体が形成されることを意味している。この木製拘束体においては、第三長ボルトと第四長ボルトが相互に矩形枠状の木製拘束体の各拘束材の内部に配設され、ナット締めされる。例えば、芯材が断面正方形の鋼管により形成される場合は、第一拘束材と第二拘束材はいずれも同じ寸法の拘束材により形成でき、したがって、四つの同じ拘束材により木製拘束体が形成されることから、木製拘束体の加工性が良好になり、加工に要するコスト削減に繋がる。 Here, "a wooden restraint body formed by connecting one end of the first restraint member and the side of the second restraint member to each other in a rectangular frame shape" means that one end of the first restraint member is connected to the side of the end of the second restraint member to form a restraint member with an L-shaped cross section, and the two restraint members with L-shaped cross sections thus formed are connected to each other to form a rectangular frame-shaped wooden restraint body. In this wooden restraint body, the third long bolt and the fourth long bolt are disposed inside each restraint member of the rectangular frame-shaped wooden restraint body and are fastened with nuts. For example, when the core material is formed from a steel pipe with a square cross section, the first restraint member and the second restraint member can both be formed from restraint members of the same dimensions. Therefore, the wooden restraint body is formed from four identical restraint members, which improves the workability of the wooden restraint body and leads to reduced costs required for processing.

また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様において、前記一対の第一プレートの端部と前記一対の第二プレートの端部にはそれぞれ、前記芯材の長手方向に延設する第一スリットと第二スリットが開設されており、
相互に直交する第三プレートと第四プレートにより形成され、その長手方向に直交する断面が十字状の端部補強材が、前記第一スリットに該第三プレートが挿通され、前記第二スリットに該第四プレートが挿通されることにより前記芯材の両端部と接合されており、
前記木製拘束体のうち、前記第三プレートと前記第四プレートに対応する位置には、該第三プレートと該第四プレートに干渉しない第三スリットが設けられていることを特徴とする。
In another aspect of the buckling restraint brace according to the present invention, a first slit and a second slit extending in the longitudinal direction of the core material are provided at the ends of the pair of first plates and the ends of the pair of second plates, respectively,
an end reinforcing member formed of a third plate and a fourth plate perpendicular to each other and having a cross-shaped cross section perpendicular to the longitudinal direction is joined to both ends of the core material by inserting the third plate into the first slit and inserting the fourth plate into the second slit;
The wooden restraint body is characterized in that a third slit is provided at a position corresponding to the third plate and the fourth plate so as not to interfere with the third plate and the fourth plate.

本態様によれば、断面矩形の芯材の第一プレートと第二プレートにそれぞれスリット(第一スリットと第二スリット)が開設され、各スリットに断面が十字状の端部補強材を形成する第三プレートと第四プレートが挿通され、例えば隅肉溶接等にて芯材と端部補強材が接合されることにより、芯材の端部における構面内方向及び構面外方向の剛性をともに高めることができる。芯材の端部に接続される断面十字状の端部補強材は、構面のガセットプレート等に取り付けられる。このガセットプレートにおいては、ガセットプレートに対してフィンスチフナが取り付けられ、座屈拘束ブレースの有する端部補強材の第三プレートとガセットプレート、第四プレートとフィンスチフナがそれぞれスプライスプレートを介してハイテンションボルト等により接合される。そして、木製拘束体のうち、端部補強材の第三プレートと第四プレートに対応する位置にそれぞれ第三スリットが設けられていることにより、第三プレート及び第四プレートと木製拘束体の干渉を防止することができる。 According to this embodiment, slits (first slit and second slit) are opened in the first plate and the second plate of the core material having a rectangular cross section, and the third plate and the fourth plate forming the end reinforcement having a cross section are inserted into each slit, and the core material and the end reinforcement are joined by, for example, fillet welding, thereby increasing the rigidity of the end of the core material in both the inward and outward directions of the structural plane. The end reinforcement having a cross section connected to the end of the core material is attached to a gusset plate or the like of the structural plane. In this gusset plate, a fin stiffener is attached to the gusset plate, and the third plate and the gusset plate, and the fourth plate and the fin stiffener of the end reinforcement of the buckling restraint brace are joined by high tension bolts or the like via splice plates. And, by providing third slits at positions corresponding to the third and fourth plates of the end reinforcement of the wooden restraint body, interference between the third and fourth plates and the wooden restraint body can be prevented.

また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様は、前記第三プレートと前記第三スリットの間、及び、前記第四プレートと前記第三スリットの間にそれぞれ隙間を有していることを特徴とする。 Another aspect of the buckling restraint brace according to the present invention is characterized in that there is a gap between the third plate and the third slit, and between the fourth plate and the third slit.

本態様によれば、第三プレートと第三スリットの間、及び、第四プレートと第三スリットの間にそれぞれ隙間が存在することにより、構面の変形に応じて芯材や端部補強材が伸縮や変形した際に、この端部補強材の伸縮や変形を隙間にて吸収することができ、端部補強材の第三プレートや第四プレートが木製拘束体の第三スリットの壁面に接触して、木製拘束体が破損に至るといった問題は生じない。 According to this embodiment, because there are gaps between the third plate and the third slit, and between the fourth plate and the third slit, when the core material or the end reinforcement expands or contracts or deforms in response to deformation of the structural surface, the expansion and contraction or deformation of the end reinforcement can be absorbed by the gaps, and there is no problem in that the third plate or fourth plate of the end reinforcement comes into contact with the wall surface of the third slit of the wooden restraint, causing damage to the wooden restraint.

例えば大地震時における構面の変形量は設計者の裁量に委ねられ、例えば層間変形角1/100の際の構面の変形量や層間変形角1/75の際の構面の変形量などに基づいて、座屈拘束ブレースの芯材の端部にある端部補強材の変形量や伸縮量が算定される。そして、例えばこの算定された変形量や伸縮量よりも大きな隙間が設定されることにより、付加曲げモーメントが第三スリットを介して木製拘束体に作用することを解消できる。 For example, the amount of deformation of the structural plane during a major earthquake is left to the discretion of the designer, and the deformation and expansion of the end reinforcement material at the end of the core material of the buckling restraint brace is calculated based on the deformation of the structural plane when the story drift angle is 1/100 or when the story drift angle is 1/75. Then, for example, by setting a gap larger than this calculated deformation or expansion, it is possible to prevent the additional bending moment from acting on the wooden restraint body through the third slit.

尚、ここでの「隙間」は、第三スリットの長手方向の端部と第三プレートや第四プレートの間の隙間と、第三スリットの側面と第三プレート及び第四プレートの広幅面の間の隙間の双方が含まれる。 Note that the "gap" here includes both the gap between the longitudinal ends of the third slit and the third plate or fourth plate, and the gap between the side of the third slit and the wide surfaces of the third plate and fourth plate.

また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様は、前記端部補強材の十字状の断面積に比べて、前記芯材の矩形枠状の断面積が小さいことを特徴とする。 Another aspect of the buckling restraint brace of the present invention is characterized in that the cross-sectional area of the rectangular frame of the core material is smaller than the cross-sectional area of the end reinforcement material.

本態様によれば、端部補強材の十字状の断面積に比べて芯材の矩形枠状の断面積が小さいことにより、端部補強材に比べて芯材の軸剛性を低く設定することができ、例えば芯材における端部補強材の近傍領域を、塑性化し易い塑性化領域とすることができる。さらに、この塑性化領域を、芯材における端部補強材の近傍に限定させることができる。 According to this embodiment, since the cross-sectional area of the rectangular frame of the core material is smaller than the cross-sectional area of the end reinforcement, the axial rigidity of the core material can be set lower than that of the end reinforcement, and for example, the area of the core material near the end reinforcement can be made into a plasticization area that is easily plasticized. Furthermore, this plasticization area can be limited to the area of the core material near the end reinforcement.

また、芯材における端部補強材の近傍領域が断面積の変化する変化領域であることから、芯材に作用する付加曲げモーメントをこの変化領域にて吸収することができる。このように、本態様においては、芯材に作用する付加曲げモーメントが芯材における端部補強材の近傍領域にて効果的に吸収され、端部補強材と木製拘束体の間に設けられた隙間により、芯材に作用する付加曲げモーメントを木製拘束体に作用させないようにすることができる。 In addition, since the area of the core material near the end reinforcement is a transition area where the cross-sectional area changes, the additional bending moment acting on the core material can be absorbed in this transition area. In this manner, in this embodiment, the additional bending moment acting on the core material is effectively absorbed in the area of the core material near the end reinforcement, and the gap provided between the end reinforcement and the wooden restraint prevents the additional bending moment acting on the core material from acting on the wooden restraint.

また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様において、前記第一プレートと前記第二プレートの少なくとも一方には突起が張り出しており、該突起が前記木製拘束体に開設されている係合孔に係合していることを特徴とする。 In another aspect of the buckling restraint brace of the present invention, at least one of the first plate and the second plate has a protrusion that protrudes and engages with an engagement hole provided in the wooden restraint body.

本態様によれば、芯材の第一プレートと第二プレートの少なくとも一方から張り出す突起が木製拘束体に開設されている係合孔に係合していることにより、木製拘束体の内部に差し込まれている芯材が木製拘束体の一方の端部に偏ることを防止できる。そのため、このように芯材が木製拘束体の一方の端部に偏った際に、芯材が存在しない木製拘束体の他方の端部が強度上の弱部になるといった課題を解消することができる。 According to this embodiment, the protrusions extending from at least one of the first and second plates of the core material engage with the engagement holes provided in the wooden restraint, so that the core material inserted inside the wooden restraint can be prevented from being biased toward one end of the wooden restraint. This can eliminate the problem that when the core material is biased toward one end of the wooden restraint, the other end of the wooden restraint where there is no core material becomes a weak spot in terms of strength.

以上の説明から理解できるように、本発明の座屈拘束ブレースによれば、木造建築物等の架構内に組み込んで使用するのに好適であり、例えば大地震時に架構が大きく変形し、所謂付加曲げモーメントが木製拘束体に作用して破損することを解消できる。 As can be seen from the above explanation, the buckling restraint brace of the present invention is suitable for use in the framework of a wooden building or the like, and can prevent damage caused by the so-called additional bending moment acting on the wooden restraint body when the framework is significantly deformed during a major earthquake, for example.

実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する芯材の一例の斜視図であって、芯材の端部に端部補強材が取り付けられる前の状態を示す図である。FIG. 1 is a perspective view of an example of a core material that forms a buckling restraint brace according to an embodiment, illustrating the state before end reinforcements are attached to the ends of the core material. 実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する芯材の一例の斜視図であって、芯材の端部に端部補強材が取り付けられている状態を示す図である。FIG. 1 is a perspective view of an example of a core material that forms a buckling restraint brace according to an embodiment, showing the state in which end reinforcements are attached to the ends of the core material. 実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する木製拘束体の一例の縦断面図であって、木製拘束体を形成する拘束材と側材をともに示す図である。FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of an example of a wooden restraint that forms a buckling restraint brace according to an embodiment, showing the restraining material and side materials that form the wooden restraint. 木製拘束体の一例の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an example of a wooden restraint. 実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する木製拘束体の他例の縦断面図であって、木製拘束体を形成する第一拘束材と第二拘束材をともに示す図である。FIG. 11 is a longitudinal cross-sectional view of another example of a wooden restraint body that forms a buckling restraint brace according to an embodiment, showing both a first restraint member and a second restraint member that form the wooden restraint body. 実施形態に係る座屈拘束ブレースの一例の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an example of a buckling restrained brace according to embodiments. 図6のVII-VII矢視図である。FIG. 7 is a view taken along the line VII-VII of FIG. 6. 図6のVIII-VIII矢視図である。FIG. 8 is a view taken along the line VIII-VIII of FIG. 6. 図6のIX-IX矢視図である。IX-IX arrow view of FIG. 6. 実施形態に係る座屈拘束ブレースが木造建物等の架構に組み込まれた状態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a state in which a buckling restraint brace according to an embodiment is incorporated into the frame of a wooden building or the like. 大地震時における架構の変形態様と、架構の変形に起因する座屈拘束ブレース接合部における付加曲げモーメントを説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the deformation of the frame during a large earthquake and the additional bending moment at the buckling-restrained brace joint caused by the deformation of the frame.

以下、実施形態に係る座屈拘束ブレースについて、添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。 The buckling restraint brace according to the embodiment will be described below with reference to the attached drawings. Note that in this specification and the drawings, substantially identical components may be designated by the same reference numerals to avoid redundant description.

[実施形態に係る座屈拘束ブレース]
<芯材>
はじめに、図1及び図2を参照して、実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する芯材の一例について説明する。ここで、図1は、実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する芯材の一例の斜視図であって、芯材の端部に端部補強材が取り付けられる前の状態を示す図であり、図2は、芯材の端部に端部補強材が取り付けられている状態を示す図である。
[Buckling Restrained Brace According to the Embodiment]
<Core material>
First, an example of a core material forming a buckling restrained brace according to an embodiment will be described with reference to Figures 1 and 2. Here, Figure 1 is a perspective view of an example of a core material forming a buckling restrained brace according to an embodiment, showing a state before end reinforcements are attached to the ends of the core material, and Figure 2 is a view showing a state after the end reinforcements are attached to the ends of the core material.

芯材10は、一対の対向する第一プレート11と、一対の対向する第二プレート12とを有する、断面矩形(図示例は断面正方形)の鋼管により形成される。ここで、図示例の芯材10は断面正方形の角形鋼管により形成されているが、芯材はその他、断面長方形であってもよいし、四枚の平鋼による溶接組立箱形断面部材(四面ボックス部材)や、二つの溝形鋼による溶接組立箱形断面部材等であってもよい。 The core material 10 is formed of a steel pipe with a rectangular cross section (square cross section in the illustrated example) having a pair of opposing first plates 11 and a pair of opposing second plates 12. Here, the core material 10 in the illustrated example is formed of a rectangular steel pipe with a square cross section, but the core material may also have a rectangular cross section, or may be a welded box-shaped cross section member (four-sided box member) made of four flat steel pieces, a welded box-shaped cross section member made of two channel steel pieces, etc.

一対の第一プレート11の両端部と一対の第二プレート12の両端部にはそれぞれ、芯材10の長手方向に延設する第一スリット14と第二スリット15が開設されている。 A first slit 14 and a second slit 15 are provided at both ends of the pair of first plates 11 and both ends of the pair of second plates 12, respectively, and extend in the longitudinal direction of the core material 10.

芯材10の両端部には、断面が十字状の端部補強材18が取り付けられる。端部補強材18は、鋼製の第四プレート17と二つの第三プレート16とにより形成され、第四プレート17の二つの広幅面の中央にそれぞれ、当該第四プレート17に直交するように第三プレート16が溶接接合されている。 End reinforcements 18 with a cross-shaped cross section are attached to both ends of the core material 10. The end reinforcements 18 are formed of a fourth plate 17 and two third plates 16 made of steel, and the third plates 16 are welded to the center of the two wide faces of the fourth plate 17 so as to be perpendicular to the fourth plate 17.

第一プレート11の第一スリット14に第三プレート16がX1方向に挿通され、第二プレート12の第二スリット15に第四プレート17がX1方向に挿通されることにより、図2に示すように、芯材10の両端部に端部補強材18が取り付けられる。より詳細には、図2において、第一スリット14と第三プレート16の嵌り込みラインに沿って隅肉溶接が行われ、同様に第二スリット15と第四プレート17の嵌り込みラインに沿って隅肉溶接が行われることにより、芯材10と端部補強材18が溶接接合される。 The third plate 16 is inserted in the X1 direction through the first slit 14 of the first plate 11, and the fourth plate 17 is inserted in the X1 direction through the second slit 15 of the second plate 12, so that the end reinforcements 18 are attached to both ends of the core material 10 as shown in FIG. 2. More specifically, in FIG. 2, fillet welding is performed along the fitting line of the first slit 14 and the third plate 16, and similarly, fillet welding is performed along the fitting line of the second slit 15 and the fourth plate 17, so that the core material 10 and the end reinforcements 18 are welded together.

以下で詳説するが、端部補強材18の断面積D1は、芯材の断面積D2よりも大きく設定されている。鋼製の端部補強材18の十字状の断面積D1に比べて鋼製の芯材10の矩形枠状の断面積D2が小さいことにより、双方のヤング率が同じ場合に、端部補強材18に比べて芯材10の軸剛性を低く設定することができ、例えば芯材10における端部補強材18の近傍領域(断面寸法が変化する領域)を塑性化し易い領域(塑性化領域A)とすることができる。そして、この塑性化領域Aを、芯材10における端部補強材18の近傍に限定させることができる。 As will be explained in detail below, the cross-sectional area D1 of the end reinforcement 18 is set to be larger than the cross-sectional area D2 of the core material. Because the rectangular frame-shaped cross-sectional area D2 of the steel core material 10 is smaller than the cross-shaped cross-sectional area D1 of the steel end reinforcement 18, when the Young's modulus of both is the same, the axial rigidity of the core material 10 can be set lower than that of the end reinforcement 18, and for example, the area in the core material 10 near the end reinforcement 18 (area where the cross-sectional dimensions change) can be made into an area that is easily plasticized (plasticized area A). This plasticized area A can be limited to the area near the end reinforcement 18 in the core material 10.

また、端部補強材18を形成する第三プレート16と第四プレート17にはそれぞれ、以下で説明するように、構面に設けられているガセットプレートやガセットプレートに取り付けられているフィンスチフナ(図10参照)にスプライスプレートを介してボルト接合されるためのボルト孔16a、17aが開設されている。芯材10を構成する第一プレート11の広幅面が建物の構面に平行に配設されるようにして、座屈拘束ブレース100の芯材10が端部補強材18を介してガセットプレートに取り付けられる場合、芯材10が構面に平行な第一プレート11の広幅面に直交する第二プレート12を有する断面矩形の鋼管にて形成され、芯材10の端部に断面十字状の端部補強材18が取り付けられていることにより、芯材10の端部においては、構面内方向に加えて構面外方向の剛性も高められる。 In addition, the third plate 16 and the fourth plate 17 forming the end reinforcement 18 each have bolt holes 16a, 17a for bolting to a gusset plate provided on the structural surface or a fin stiffener attached to the gusset plate (see FIG. 10) via a splice plate, as described below. When the core material 10 of the buckling restraint brace 100 is attached to the gusset plate via the end reinforcement 18 so that the wide surface of the first plate 11 constituting the core material 10 is arranged parallel to the structural surface of the building, the core material 10 is formed of a steel pipe with a rectangular cross section having a second plate 12 perpendicular to the wide surface of the first plate 11 parallel to the structural surface, and the end reinforcement 18 with a cross cross section is attached to the end of the core material 10, so that the rigidity of the end of the core material 10 is increased not only in the direction inside the structural surface but also in the direction outside the structural surface.

芯材10や端部補強材18は、SN材(建築構造用圧延鋼材)や、LYP材(極低降伏点鋼材)等の降伏点の低い鋼材にて形成されているのが好ましく、芯材10の降伏による地震エネルギー吸収性が良好になる。 The core material 10 and end reinforcement material 18 are preferably made of steel with a low yield point, such as SN material (rolled steel for architectural structures) or LYP material (very low yield point steel), which improves earthquake energy absorption due to the yield of the core material 10.

一対の第一プレート11の中央位置には、鋼製で円柱状の突起13が張り出している(図1及び図2には、一方の第一プレート11の突起13のみを図示)。突起13は、第一プレート11の広幅面に対して溶接等により接合されている。この突起13は、以下で説明する木製拘束体20(図4参照)の拘束材21に開設されている係合孔21aに係合する。尚、突起13が第二プレート12の広幅面から張り出している形態であってもよく、この場合は、木製拘束体20(図4参照)において側材22の対応する位置に係合孔が開設され、ここに突起13が係合する。 A cylindrical steel protrusion 13 protrudes from the center of the pair of first plates 11 (only the protrusion 13 of one of the first plates 11 is shown in Figs. 1 and 2). The protrusion 13 is joined to the wide surface of the first plate 11 by welding or the like. This protrusion 13 engages with an engagement hole 21a provided in the restraining material 21 of the wooden restraint body 20 (see Fig. 4) described below. The protrusion 13 may protrude from the wide surface of the second plate 12, in which case an engagement hole is provided at a corresponding position in the side material 22 of the wooden restraint body 20 (see Fig. 4) and the protrusion 13 engages therein.

<木製拘束体>
次に、図3及び図4を参照して、実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する木製拘束体の一例について説明する。ここで、図3は、実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する木製拘束体の一例の縦断面図であって、木製拘束体を形成する拘束材と側材をともに示す図であり、図4は、木製拘束体の一例の斜視図である。
<Wooden Restraints>
Next, an example of a wooden restraint body that forms the buckling restrained brace according to the embodiment will be described with reference to Figures 3 and 4. Here, Figure 3 is a vertical cross-sectional view of an example of a wooden restraint body that forms the buckling restrained brace according to the embodiment, showing both the restraining material and the side material that form the wooden restraint body, and Figure 4 is a perspective view of the example of the wooden restraint body.

木製拘束体20は、一対の拘束材21と一対の側材22とを有する。拘束材21と側材22はそれぞれ、ラミナ21'、22'が積層された集成材により形成されている。尚、拘束材21と側材22は、集成材以外にも無垢材により形成されてもよく、座屈拘束ブレースの全体座屈を防止できるように、木製拘束体20の断面積や断面剛性、ヤング率等が設定される。そして、このヤング率は木材の材質により決定される。木材の材質としては、ヒノキやアカマツ、カラマツ、モミ、エゾマツ等が挙げられる。 The wooden restraint body 20 has a pair of restraint members 21 and a pair of side members 22. The restraint members 21 and side members 22 are each formed from a laminated wood in which laminae 21', 22' are stacked. The restraint members 21 and side members 22 may be formed from solid wood other than laminated wood, and the cross-sectional area, cross-sectional rigidity, Young's modulus, etc. of the wooden restraint body 20 are set so as to prevent the buckling restraint brace from buckling overall. This Young's modulus is determined by the material of the wood. Examples of wood materials include cypress, red pine, larch, fir, and Yezo spruce.

拘束材21には第一ボルト孔23が開設されている。一方、一対の側材22において、第一ボルト孔23に対応する位置には第二ボルト孔24が開設され、第二ボルト孔24に直交する第三ボルト孔25がさらに開設されている。 A first bolt hole 23 is provided in the restraint member 21. Meanwhile, a second bolt hole 24 is provided in the pair of side members 22 at a position corresponding to the first bolt hole 23, and a third bolt hole 25 is also provided perpendicular to the second bolt hole 24.

図3に示すように、一対の拘束材21の両端部を一対の側材22がX2方向に挟み込むように配設され、第一ボルト孔23とその両側の第二ボルト孔24により第一ボルト孔ユニット26が形成される。第二ボルト孔24には座ぐり溝24'が設けられており、第一ボルト孔ユニット26に第一長ボルト31が挿通され、座ぐり溝24'において、座金32を介して第一長ボルト31の先端の螺子溝にナット33が締め付けられる。 As shown in FIG. 3, a pair of side members 22 are arranged to sandwich both ends of a pair of restraining members 21 in the X2 direction, and a first bolt hole 23 and second bolt holes 24 on either side thereof form a first bolt hole unit 26. A countersink groove 24' is provided in the second bolt hole 24, and a first long bolt 31 is inserted into the first bolt hole unit 26. A nut 33 is fastened to the screw groove at the tip of the first long bolt 31 via a washer 32 in the countersink groove 24'.

一方、側材22に設けられている第三ボルト孔25にも座ぐり溝25'が設けられており、第三ボルト孔25に第二長ボルト34が挿通され、座ぐり溝25'において、座金35を介して第二長ボルト34の先端の螺子溝にナット36が締め付けられる。 On the other hand, a countersink groove 25' is also provided in the third bolt hole 25 provided in the side member 22, and a second long bolt 34 is inserted into the third bolt hole 25, and a nut 36 is tightened in the countersink groove 25' onto the screw groove at the tip of the second long bolt 34 via a washer 35.

一対の拘束材21と一対の側材22が正方形枠状に組み付けられることにより、中央には断面正方形の芯材10が収容される中央開口27が形成される。尚、拘束材21と側材22の当接面には、予め接着剤が塗布され、接着剤が硬化する前に第一長ボルト31をナット33にて締め付ける加工が行われる。 By assembling a pair of restraining members 21 and a pair of side members 22 into a square frame shape, a central opening 27 is formed in the center to accommodate the core member 10 with a square cross section. Adhesive is applied in advance to the contact surfaces of the restraining members 21 and the side members 22, and the first long bolts 31 are tightened with nuts 33 before the adhesive hardens.

ここで、接着剤には、ウレタン系接着剤とエポキシ系接着剤等があるが、拘束材21と側材22の当接面に接着剤を塗布した後、接着剤が硬化する前に第一長ボルト31をナット33にて締め付ける加工を行うことを可能とするべく、硬化までにある程度の時間を要する(例えば24時間程度)ウレタン系接着剤を適用するのが好ましい。接着剤が硬化することにより形成される接着面は、第一長ボルト31がナット33にて締め付けられる締付け力により強固に圧着される。 Here, the adhesive may be a urethane adhesive or an epoxy adhesive, but it is preferable to use a urethane adhesive that takes a certain amount of time to harden (e.g., about 24 hours) so that after the adhesive is applied to the contact surface between the restraining material 21 and the side material 22, the first long bolt 31 can be tightened with the nut 33 before the adhesive hardens. The adhesive surface formed by the hardening of the adhesive is firmly compressed by the tightening force applied when the first long bolt 31 is tightened with the nut 33.

このように、一対の拘束材21とその側方にある一対の側材22がそれぞれ複数の第一長ボルト31をナット締めすることにより接合され、側材22においてはさらに複数の第二長ボルト34がナット締めされることにより、正方形枠状の閉合方向に軸力が導入され、一対の拘束材21と一対の側材22による拘束性の高い木製拘束体20を形成することができる。 In this way, a pair of restraining members 21 and a pair of side members 22 on either side of them are joined by tightening the nuts on the multiple first long bolts 31, and multiple second long bolts 34 are further tightened on the side members 22, introducing axial force in the closing direction of the square frame, forming a wooden restraining body 20 with high restraint properties by the pair of restraining members 21 and the pair of side members 22.

図4に示すように、木製拘束体20は、その長手方向に間隔を置いて、複数本の第一長ボルト31と第二長ボルト34によりその全体が一体に組み付けられる。また、木製拘束体20の両端部には、断面正方形の中央開口27の各面の中央位置において、外側に張り出す計四つの第三スリット28が設けられている。以下で詳説するように、各第三スリット28には、端部補強材18を形成する第三プレート16と第四プレート17が隙間を有した状態(第三スリット28に接しない状態)で挿入されるようになっている。 As shown in FIG. 4, the wooden restraint 20 is assembled as a whole by a plurality of first long bolts 31 and second long bolts 34 spaced apart in the longitudinal direction. In addition, a total of four third slits 28 that protrude outward are provided at the center positions of each side of the central opening 27, which has a square cross section, at both ends of the wooden restraint 20. As will be described in detail below, the third plate 16 and fourth plate 17 that form the end reinforcement 18 are inserted into each third slit 28 with a gap (not in contact with the third slits 28).

一対の拘束材21には、その長手方向の中央位置において、芯材10の有する突起13が係合する係合孔21aが開設されている。芯材10の有する突起13が木製拘束体20に開設されている係合孔21aに係合することにより、木製拘束体20の内部に差し込まれている芯材10が木製拘束体20の一方の端部に偏ることを防止できる。そのため、このように芯材10が木製拘束体20の一方の端部に偏った際に、芯材10が存在しない木製拘束体20の他方の端部が強度上の弱部になるといった課題は生じない。 The pair of restraining materials 21 have engagement holes 21a at their longitudinal center positions, into which the protrusions 13 of the core material 10 engage. The protrusions 13 of the core material 10 engage with the engagement holes 21a in the wooden restraining body 20, preventing the core material 10 inserted inside the wooden restraining body 20 from biasing to one end of the wooden restraining body 20. Therefore, when the core material 10 biases to one end of the wooden restraining body 20 in this way, the other end of the wooden restraining body 20 where the core material 10 is not present does not become a weak point in terms of strength.

次に、図5を参照して、木製拘束体の他例を示す。ここで、図5は、実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する木製拘束体の他例の縦断面図であって、木製拘束体を形成する第一拘束材と第二拘束材をともに示す図である。 Next, referring to FIG. 5, another example of a wooden restraint body is shown. Here, FIG. 5 is a longitudinal cross-sectional view of another example of a wooden restraint body that forms a buckling restraint brace according to an embodiment, and shows both the first restraint member and the second restraint member that form the wooden restraint body.

図示する木製拘束体20Aは、一対の第一拘束材21Aと、一対の第二拘束材21Bとを有し、第一拘束材21Aの一端21aが第二拘束材21Bの側面21bに当接されるように双方をX2方向に配設し、それらが相互に矩形枠状に接続されることにより形成される。 The illustrated wooden restraint body 20A has a pair of first restraint members 21A and a pair of second restraint members 21B, both of which are arranged in the X2 direction so that one end 21a of the first restraint members 21A abuts against the side surface 21b of the second restraint members 21B, and are connected to each other to form a rectangular frame.

図示する第一拘束材21Aと第二拘束材21Bは同寸法の拘束材であり、従って、木製拘束体20Aは図3及び図4に示す木製拘束体20と同様に正方形枠状を呈し、その中央に正方形断面の中央開口27を備える。 The first restraining member 21A and the second restraining member 21B shown in the figure are restraining members of the same dimensions, and therefore the wooden restraining body 20A has a square frame shape similar to the wooden restraining body 20 shown in Figures 3 and 4, and has a central opening 27 with a square cross section in the center.

第一拘束材21Aと第二拘束材21Bはいずれも、相互に直交する第四ボルト孔41と第五ボルト孔42を備えている。相互に直交する第一拘束材21Aの第四ボルト孔41と第二拘束材21Bの第五ボルト孔42が連通して第三ボルト孔ユニット43が形成される。そして、第四ボルト孔41と第五ボルト孔42にはそれぞれ座ぐり溝41'、42'が設けられており、第三ボルト孔ユニット43に第三長ボルト37Aが挿通され、座ぐり溝42'において、座金38Aを介して第三長ボルト37Aの先端の螺子溝にナット39Aが締め付けられる。 The first restraining member 21A and the second restraining member 21B each have a fourth bolt hole 41 and a fifth bolt hole 42 that are mutually orthogonal. The fourth bolt hole 41 of the first restraining member 21A and the fifth bolt hole 42 of the second restraining member 21B, which are mutually orthogonal, communicate to form a third bolt hole unit 43. The fourth bolt hole 41 and the fifth bolt hole 42 are provided with countersunk grooves 41' and 42', respectively, and a third long bolt 37A is inserted into the third bolt hole unit 43. A nut 39A is tightened to the screw groove at the tip of the third long bolt 37A via a washer 38A in the countersunk groove 42'.

一方、相互に直交する第一拘束材21Aの第五ボルト孔42と第一拘束材21Aの第四ボルト孔41が連通して第四ボルト孔ユニット44が形成される。そして、第四ボルト孔ユニット44に第四長ボルト37Bが挿通され、座ぐり溝42'において、座金38Bを介して第四長ボルト37Bの先端の螺子溝にナット39Bが締め付けられる。 Meanwhile, the fifth bolt hole 42 of the first restraining member 21A and the fourth bolt hole 41 of the first restraining member 21A, which are perpendicular to each other, are connected to form a fourth bolt hole unit 44. Then, a fourth long bolt 37B is inserted into the fourth bolt hole unit 44, and a nut 39B is tightened to the screw groove at the tip of the fourth long bolt 37B via a washer 38B in the countersunk groove 42'.

尚、木製拘束体20Aの製作においても、第一拘束材21Aの端部21aと第二拘束材21Bの側面21b(双方の当接面)には、予め接着剤が塗布され、接着剤が硬化する前に第三長ボルト37Aがナット39Aにて締め付けられ、第四長ボルト37Bがナット39Bにて締め付けられる加工が行われる。 When manufacturing the wooden restraint body 20A, adhesive is applied in advance to the end 21a of the first restraint member 21A and the side surface 21b of the second restraint member 21B (the contact surfaces of both), and before the adhesive hardens, the third long bolt 37A is tightened with the nut 39A, and the fourth long bolt 37B is tightened with the nut 39B.

<座屈拘束ブレース>
次に、図6乃至図9を参照して、これまでに説明した芯材10及び端部補強材18と木製拘束体20にて形成される、実施形態に係る座屈拘束ブレースの一例について説明する。ここで、図6は、実施形態に係る座屈拘束ブレースの一例の斜視図であり、図7乃至図9はそれぞれ、図6のVII-VII矢視図、図6のVIII-VIII矢視図、及び図6のIX-IX矢視図である。
<Buckling restraint brace>
Next, with reference to Figures 6 to 9, an example of a buckling restrained brace according to an embodiment will be described, which is formed from the previously explained core material 10 and end reinforcement material 18, and wooden restraint body 20. Here, Figure 6 is a perspective view of an example of a buckling restrained brace according to an embodiment, and Figures 7 to 9 are respectively a view taken along the lines VII-VII in Figure 6, a view taken along the lines VIII-VIII in Figure 6, and a view taken along the lines IX-IX in Figure 6.

座屈拘束ブレース100において、木製拘束体20の有する断面正方形の中央開口27に断面正方形の鋼管からなる芯材10が収容され、中央開口27の各面の中央位置において外側に張り出す四つの第三スリット28に、端部補強材18を形成する第三プレート16と第四プレート17が隙間を有した状態で挿入されることにより、座屈拘束ブレース100が形成される。ここで、芯材10を形成する一対の拘束材21の広幅面に設けられている突起13が、木製拘束体20を形成する一対の拘束材21に設けられている係合孔21aに係合することにより、芯材10と木製拘束体20の長手方向への相対移動が抑止される。 In the buckling restraint brace 100, a core material 10 made of a square cross-section steel pipe is accommodated in the central opening 27 of the wooden restraint body 20, and the third plate 16 and the fourth plate 17 forming the end reinforcement material 18 are inserted with gaps into four third slits 28 that protrude outward at the center position of each side of the central opening 27. Here, the protrusions 13 provided on the wide surfaces of the pair of restraint members 21 forming the core material 10 engage with the engagement holes 21a provided in the pair of restraint members 21 forming the wooden restraint body 20, thereby preventing the core material 10 and the wooden restraint body 20 from moving relative to each other in the longitudinal direction.

木製拘束体20の両端部から端部補強材18の一部が外側に張り出しており、第三プレート16と第四プレート17の有するボルト孔16a、17aが外部に臨んでいる。 Part of the end reinforcement 18 protrudes outward from both ends of the wooden restraint 20, and the bolt holes 16a, 17a of the third plate 16 and the fourth plate 17 face the outside.

まず、芯材10において、その長手方向に直交する断面が正方形枠状を呈していることにより、芯材10の高次座屈モードの波長が長くなり、それに伴って木製拘束体20に作用する補剛力を小さくすることができ、このことに起因して木製拘束体20の局部破壊を生じ難くすることができる。 First, the cross section of the core material 10 perpendicular to its longitudinal direction has a square frame shape, which lengthens the wavelength of the higher-order buckling mode of the core material 10, thereby reducing the stiffening force acting on the wooden restraint body 20, making it less likely that localized damage will occur to the wooden restraint body 20.

図7に示すように、芯材10の第一プレート11と第二プレート12はいずれも、木製拘束体20の中央開口27の壁面に隙間無く当接している。このように、芯材10が木製拘束体20の内部に隙間無く配設されていることにより、例えば芯材10の第一プレート11に圧縮力が作用して側方に膨らみ、木製拘束体20をその内側から押圧した際に、第一プレート11に対してヤング率の小さな木製拘束体20は適度に変形して、押し込んできた第一プレート11を吸収することができる。すなわち、木製拘束体20を適用する座屈拘束ブレース100においては、木製で一対の拘束材21と側材22がそれぞれ、第一プレート11と第二プレート12の二つの広幅面に対して隙間無く当接することにより、拘束材21や側材22の破損が抑止されながら、木製拘束体20による高い拘束効果を期待することができる。 As shown in FIG. 7, the first plate 11 and the second plate 12 of the core material 10 are both in contact with the wall surface of the central opening 27 of the wooden restraint 20 without any gaps. In this way, the core material 10 is arranged inside the wooden restraint 20 without any gaps. For example, when a compressive force acts on the first plate 11 of the core material 10 and bulges laterally, and the wooden restraint 20 is pressed from the inside, the wooden restraint 20, which has a smaller Young's modulus than the first plate 11, can deform appropriately and absorb the first plate 11 that is being pressed in. In other words, in the buckling restraint brace 100 that uses the wooden restraint 20, the pair of wooden restraint members 21 and side members 22 are in contact with the two wide surfaces of the first plate 11 and the second plate 12 without any gaps, respectively, and a high restraining effect by the wooden restraint 20 can be expected while preventing damage to the restraint members 21 and side members 22.

図8に示すように、端部補強材18を形成する第三プレート16と第四プレート17は、隅肉溶接による溶接部Yを介して相互に接続されている。また、第一スリット14と第三プレート16の嵌り込み箇所も、隅肉溶接による溶接部Yを介して相互に接続され、同様に第二スリット15と第四プレート17の嵌り込み箇所も、隅肉溶接による溶接部Yを介して相互に接続されることにより、芯材10と端部補強材18が相互に接続されている。 As shown in FIG. 8, the third plate 16 and the fourth plate 17 that form the end reinforcement 18 are connected to each other via a welded portion Y formed by fillet welding. The fitting portion of the first slit 14 and the third plate 16 is also connected to each other via a welded portion Y formed by fillet welding, and similarly, the fitting portion of the second slit 15 and the fourth plate 17 is also connected to each other via a welded portion Y formed by fillet welding, thereby connecting the core material 10 and the end reinforcement 18 to each other.

図8に示すように、木製拘束体20の第三スリット28に第三プレート16と第四プレート17が挿入された状態において、第三スリット28と第三プレート16及び第四プレート17の間には、その左右及び上下において幅t1の隙間G1が設けられている。 As shown in FIG. 8, when the third plate 16 and the fourth plate 17 are inserted into the third slit 28 of the wooden restraint 20, a gap G1 of width t1 is provided between the third slit 28 and the third plate 16 and the fourth plate 17 on the left and right and above and below.

さらに、図9に示すように、第三スリット28の長手方向の端部と第三プレート16及び第四プレート17の間には、幅t2の隙間G2が設けられている。 Furthermore, as shown in FIG. 9, a gap G2 of width t2 is provided between the longitudinal ends of the third slit 28 and the third plate 16 and the fourth plate 17.

このように、第三プレート16と第三スリット28の間、及び、第四プレート17と第三スリット28の間にそれぞれ隙間G1、G2が存在することにより、構面の変形に応じて芯材10や端部補強材18が変形や伸縮した際に、この端部補強材18の変形や伸縮を隙間G1,G2が吸収することができる。このことにより、端部補強材18の第三プレート16や第四プレート17が木製拘束体20の第三スリット28の壁面に接触して、木製拘束体20が破損に至るといった問題は生じない。尚、芯材10や端部補強材18の変形量や伸縮量に応じて隙間G1の幅t1と隙間G2の幅t2が設定されることから、幅t1と幅t2は異なる幅に設定される場合もあるし、同じ値に設定される場合もある。 In this way, the gaps G1 and G2 exist between the third plate 16 and the third slit 28, and between the fourth plate 17 and the third slit 28, respectively, so that when the core material 10 or the end reinforcement material 18 deforms or expands or contracts in response to deformation of the structural surface, the gaps G1 and G2 can absorb the deformation or expansion of the end reinforcement material 18. This prevents the third plate 16 or the fourth plate 17 of the end reinforcement material 18 from contacting the wall surface of the third slit 28 of the wooden restraint body 20, causing damage to the wooden restraint body 20. Note that the width t1 of the gap G1 and the width t2 of the gap G2 are set according to the amount of deformation or expansion of the core material 10 or the end reinforcement material 18, so the widths t1 and t2 may be set to different widths or to the same value.

また、端部補強材18の十字状の断面積D1に比べて、芯材10の正方形枠状の断面積D2が小さく設定されている。 In addition, the square frame-shaped cross-sectional area D2 of the core material 10 is set smaller than the cross-shaped cross-sectional area D1 of the end reinforcement material 18.

部材の軸剛性は、部材の有するヤング率Eと断面積Dの積で表すことができるが、端部補強材18と芯材10を同様の鋼材にて形成する(双方のヤング率Eが同じ)場合において、断面積D1に比べて断面積D2が小さく設定されていることにより、端部補強材18に比べて芯材10の軸剛性を低く設定することができる。そして、このことにより、芯材10における端部補強材18の近傍領域を塑性化し易い塑性化領域A(図2参照)とすることができ、さらには、塑性化領域Aを芯材10における端部補強材18の近傍に限定させることができる。 The axial stiffness of a member can be expressed as the product of the member's Young's modulus E and cross-sectional area D, but when the end reinforcement 18 and the core material 10 are made of the same steel material (both have the same Young's modulus E), the cross-sectional area D2 is set smaller than the cross-sectional area D1, so that the axial stiffness of the core material 10 can be set lower than that of the end reinforcement 18. This makes it possible to make the area of the core material 10 near the end reinforcement 18 into a plasticization area A (see Figure 2) that is easily plasticized, and furthermore, it is possible to limit the plasticization area A to the area near the end reinforcement 18 in the core material 10.

また、芯材10における端部補強材18の近傍領域が断面積の変化する変化領域であることから、芯材10に作用する付加曲げモーメントをこの変化領域にて吸収することができる。このように、座屈拘束ブレース100においては、芯材10に作用する付加曲げモーメントが芯材10における端部補強材18の近傍領域にて効果的に吸収され、端部補強材18と木製拘束体20の間に設けられた隙間G1、G2により、芯材10に作用する付加曲げモーメントを木製拘束体20に作用させないようにすることができる。 In addition, since the area of the core material 10 near the end reinforcement 18 is a transition area where the cross-sectional area changes, the additional bending moment acting on the core material 10 can be absorbed in this transition area. In this way, in the buckling restraint brace 100, the additional bending moment acting on the core material 10 is effectively absorbed in the area of the core material 10 near the end reinforcement 18, and the gaps G1 and G2 provided between the end reinforcement 18 and the wooden restraint 20 prevent the additional bending moment acting on the core material 10 from acting on the wooden restraint 20.

座屈拘束ブレース100によれば、一対の拘束材21と一対の側材22が複数の第一長ボルト31と第二長ボルト34をナット締めすることによって強固に閉合されてなる木製拘束体20により、正方形断面の芯材10が包囲されている構成を有することから、座屈強度の高い座屈拘束ブレースとなる。さらに、鋼製の芯材10が木製拘束体20にて包囲されていることにより、座屈拘束ブレース100を木造建築物の架構に適用した場合でも、架構構成部材と不釣合いな外観を与えない。 The buckling restrained brace 100 has a square cross-section core material 10 surrounded by a wooden restraining body 20 formed by a pair of restraining members 21 and a pair of side members 22 that are tightly closed by tightening nuts on a number of first long bolts 31 and second long bolts 34, resulting in a buckling restrained brace with high buckling strength. Furthermore, because the steel core material 10 is surrounded by the wooden restraining body 20, the buckling restrained brace 100 does not have an out-of-balance appearance with the structural components even when applied to the structure of a wooden building.

<架構への座屈拘束ブレースの適用例>
次に、図10及び図11を参照して、架構への座屈拘束ブレースの適用例について説明する。ここで、図10は、実施形態に係る座屈拘束ブレースが木造建物等の架構に組み込まれた状態を示す図である。また、図11は、大地震時における架構の変形態様と、架構の変形に起因する座屈拘束ブレース接合部における付加曲げモーメントを説明する図である。尚、図示例の座屈拘束ブレースは、木造建物の架構以外にも、S造(S:Steel)建物の架構、RC造建物の架構、SRC造(SRC:Steel Reinforced Concrete)建物の架構に組み込まれてもよい。
<Example of application of buckling restraint braces to a structure>
Next, an example of application of the buckling restrained brace to a frame will be described with reference to Fig. 10 and Fig. 11. Fig. 10 is a diagram showing a state in which a buckling restrained brace according to an embodiment is incorporated into a frame such as a wooden building. Fig. 11 is a diagram explaining deformation of the frame during a major earthquake and additional bending moment at a buckling restrained brace joint caused by deformation of the frame. The buckling restrained brace of the illustrated example may be incorporated into a frame of a steel (S) building, a frame of a reinforced concrete (RC) building, or a frame of a steel reinforced concrete (SRC) building, in addition to a frame of a wooden building.

図10に示す架構Sは、木造建築物等を構成する木製の柱Cと梁Bにより形成されている。対角線位置にある二つの隅角部には、平鋼により形成されるガセットプレートGPが取付けられている。ガセットプレートGPの表面には、該表面に直交するようにフィンスチフナFSが溶接にて接合されている。柱Cの柱芯L1と梁Bの梁芯L2の交点Oに対して、フィンスチフナFSの芯L3が交差するようにしてフィンスチフナFSがガセットプレートGPに接合される。そして、座屈拘束ブレース100も、対角位置にある双方の交点Oを通る線状に配設される。 The frame S shown in FIG. 10 is formed of wooden columns C and beams B that constitute a wooden building or the like. Gusset plates GP made of flat steel are attached to the two diagonal corners. Fin stiffeners FS are welded to the surface of the gusset plates GP so that they are perpendicular to the surface. The fin stiffeners FS are joined to the gusset plates GP so that their cores L3 intersect with the intersection O between the column center L1 of the column C and the beam center L2 of the beam B. The buckling restraint brace 100 is also arranged in a line that passes through both intersections O in diagonal positions.

ガセットプレートGPと端部補強材18の第四プレート17は、スプライスプレートSPを介してハイテンションボルトにより接合され、フィンスチフナFSと端部補強材18の第三プレート16は、スプライスプレートSPを介してハイテンションボルトにより接合される。 The gusset plate GP and the fourth plate 17 of the end reinforcement 18 are joined by a high tension bolt via a splice plate SP, and the fin stiffener FS and the third plate 16 of the end reinforcement 18 are joined by a high tension bolt via a splice plate SP.

図11に示すように、大地震時において構面が変形することにより、座屈拘束ブレース接合部においては、接合部を剛と見なした場合に、以下の式(1)に示す付加曲げモーメントが作用し得る。 As shown in Figure 11, when a large earthquake occurs, the structural members are deformed, and an additional bending moment shown in the following formula (1) can act on the buckling-restrained brace joints if the joints are considered to be rigid.

Figure 0007495252000001
Figure 0007495252000001

座屈拘束ブレース100によれば、芯材10に取り付けられている端部補強材18と木製拘束体20の間に、幅t1の隙間G1や幅t2の隙間G2が設けられていることにより、座屈拘束ブレース100が取り付けられている構面が大きく変形した場合に、この隙間G1、G2にて芯材10及び端部補強材18の変形や伸縮を吸収することができる。そのため、付加曲げモーメントが木製拘束体20に作用して木製拘束体20が破損するといった問題は生じない。 The buckling restraint brace 100 has a gap G1 of width t1 and a gap G2 of width t2 between the end reinforcement 18 attached to the core material 10 and the wooden restraint 20. If the structural surface to which the buckling restraint brace 100 is attached is significantly deformed, these gaps G1 and G2 can absorb the deformation and expansion and contraction of the core material 10 and the end reinforcement 18. Therefore, there is no problem in that an additional bending moment acts on the wooden restraint 20, causing the wooden restraint 20 to break.

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。 Note that the configurations described in the above embodiments may be combined with other components, and the present invention is not limited to the configurations shown here. In this regard, changes can be made without departing from the spirit of the present invention, and can be determined appropriately according to the application form.

10:芯材
11:第一プレート
12:第二プレート
13:突起
14:第一スリット
15:第二スリット
16:第三プレート
16a:ボルト孔
17:第四プレート
17a:ボルト孔
18:端部補強材
20,20A:木製拘束体
21:拘束材(集成材)
21A:第一拘束材(集成材)
21B:第二拘束材(集成材)
21a:係合孔
22:側材
22':ラミナ
23:第一ボルト孔
24:第二ボルト孔
24':座ぐり溝
25:第三ボルト孔
25':座ぐり溝
26:第一ボルト孔ユニット
27:中央開口
28:第三スリット
31:第一長ボルト
32:座金
33:ナット
34:第二長ボルト
35:座金
36:ナット
37A:第三長ボルト
37B:第四長ボルト
38A,38B:座金
39A,39B:ナット
41:第四ボルト孔
42:第五ボルト孔
43:第三ボルト孔ユニット
44:第四ボルト孔ユニット
100:座屈拘束ブレース
G1、G2:隙間
A:付加曲げ吸収エリア(塑性化領域)
Y:溶接部
D1:端部補強材の断面積
D2:芯材の断面積
S:架構(構面)
C:柱
B:梁
GP:ガセットプレート
FS:フィンスチフナ
SP:スプライスプレート
10: Core material 11: First plate 12: Second plate 13: Protrusion 14: First slit 15: Second slit 16: Third plate 16a: Bolt hole 17: Fourth plate 17a: Bolt hole 18: End reinforcement material 20, 20A: Wooden restraint body 21: Restraint material (laminated wood)
21A: First restraining material (laminated wood)
21B: Second restraining material (laminated wood)
21a: engagement hole 22: side member 22': lamina 23: first bolt hole 24: second bolt hole 24': counterbore groove 25: third bolt hole 25': counterbore groove 26: first bolt hole unit 27: central opening 28: third slit 31: first long bolt 32: washer 33: nut 34: second long bolt 35: washer 36: nut 37A: third long bolt 37B: fourth long bolt 38A, 38B: washer 39A, 39B: nut 41: fourth bolt hole 42: fifth bolt hole 43: third bolt hole unit 44: fourth bolt hole unit 100: buckling restraint brace G1, G2: gap A: additional bending absorption area (plasticized area)
Y: Welded part D1: Cross-sectional area of end reinforcement D2: Cross-sectional area of core S: Frame (structural surface)
C: Pillar B: Beam GP: Gusset plate FS: Fin stiffener SP: Splice plate

Claims (6)

一対の対向する第一プレートと、一対の対向する第二プレートと、を有する断面矩形の鋼管により形成される芯材と、
前記一対の対向する第一プレートのそれぞれの広幅面に当接するように配設されている木製で一対の拘束材と、前記一対の対向する第二プレートのそれぞれの広幅面に当接するように配設され、前記一対の拘束材に接続されている木製で一対の側材と、により形成される木製拘束体と、を有し、
前記拘束材には第一ボルト孔が開設され、
前記一対の側材において、前記第一ボルト孔に対応する位置には第二ボルト孔が開設され、該第二ボルト孔に直交する第三ボルト孔がさらに開設されており、
対応する前記第一ボルト孔と前記第二ボルト孔により第一ボルト孔ユニットが形成され、複数の該第一ボルト孔ユニットにそれぞれ第一長ボルトが挿通されてナット締めされており、
複数の第三ボルト孔にそれぞれ第二長ボルトが挿通されてナット締めされていることを特徴とする、座屈拘束ブレース。
A core member formed of a steel pipe having a rectangular cross section and including a pair of opposing first plates and a pair of opposing second plates;
a pair of wooden restraining members arranged to abut against the wide surfaces of the pair of opposing first plates, and a pair of wooden side members arranged to abut against the wide surfaces of the pair of opposing second plates and connected to the pair of restraining members;
The restraint member has a first bolt hole formed therein;
In the pair of side members, a second bolt hole is opened at a position corresponding to the first bolt hole, and a third bolt hole perpendicular to the second bolt hole is further opened,
A first bolt hole unit is formed by the corresponding first bolt hole and the corresponding second bolt hole, and a first long bolt is inserted into each of the first bolt hole units and fastened with a nut,
A buckling restraint brace, characterized in that second long bolts are inserted into each of the multiple third bolt holes and tightened with nuts.
一対の対向する第一プレートと、一対の対向する第二プレートと、を有する断面矩形の鋼管により形成される芯材と、
前記一対の対向する第一プレートのそれぞれの広幅面に当接するように配設されている二つの第一拘束材と、前記一対の対向する第二プレートのそれぞれの広幅面に当接するように配設されている二つの第二拘束材と、を備え、該第一拘束材の一端と該第二拘束材の側面が矩形枠状に相互に接続されることにより形成される木製拘束体と、を有し、
前記第一拘束材と前記第二拘束材はいずれも、相互に直交する第四ボルト孔と第五ボルト孔を備え、
記第一拘束材の前記第四ボルト孔と前記第二拘束材の前記第五ボルト孔が連通して第三ボルト孔ユニットが形成され、複数の該第三ボルト孔ユニットにそれぞれ第三長ボルトが挿通されてナット締めされ、
記第一拘束材の前記第五ボルト孔と前記第二拘束材の前記第四ボルト孔が連通して第四ボルト孔ユニットが形成され、複数の該第四ボルト孔ユニットにそれぞれ第四長ボルトが挿通されてナット締めされていることを特徴とする、座屈拘束ブレース。
A core member formed of a steel pipe having a rectangular cross section and including a pair of opposing first plates and a pair of opposing second plates;
a wooden restraint body including two first restraining members arranged to abut against the respective wide surfaces of the pair of opposing first plates, and two second restraining members arranged to abut against the respective wide surfaces of the pair of opposing second plates, the wooden restraint body being formed by connecting one end of the first restraining members and a side of the second restraining members to each other in a rectangular frame shape;
The first and second restraining members each have a fourth bolt hole and a fifth bolt hole that are perpendicular to each other;
the fourth bolt hole of the first restraining member and the fifth bolt hole of the second restraining member are communicated to form a third bolt hole unit, third long bolts are inserted into each of the third bolt hole units and tightened with nuts,
a fourth bolt hole unit is formed by connecting the fifth bolt hole of the first restraint member and the fourth bolt hole of the second restraint member, and a fourth long bolt is inserted into each of the fourth bolt hole units and tightened with a nut.
前記一対の対向する第一プレートの端部と前記一対の対向する第二プレートの端部にはそれぞれ、前記芯材の長手方向に延設する第一スリットと第二スリットが開設されており、
相互に直交する第三プレートと第四プレートにより形成され、その長手方向に直交する断面が十字状の端部補強材が、前記第一スリットに該第三プレートが挿通され、前記第二スリットに該第四プレートが挿通されることにより前記芯材の両端部と接合されており、
前記木製拘束体のうち、前記第三プレートと前記第四プレートに対応する位置には、該第三プレートと該第四プレートに干渉しない第三スリットが設けられていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の座屈拘束ブレース。
A first slit and a second slit extending in a longitudinal direction of the core material are formed at ends of the pair of opposing first plates and ends of the pair of opposing second plates, respectively;
an end reinforcing member formed of a third plate and a fourth plate perpendicular to each other and having a cross-shaped cross section perpendicular to the longitudinal direction is joined to both ends of the core material by inserting the third plate into the first slit and inserting the fourth plate into the second slit;
3. The buckling restraint brace according to claim 1 or 2, characterized in that a third slit is provided in the wooden restraint body at a position corresponding to the third plate and the fourth plate so as not to interfere with the third plate and the fourth plate.
前記第三プレートと前記第三スリットの間、及び、前記第四プレートと前記第三スリットの間にそれぞれ隙間を有していることを特徴とする、請求項3に記載の座屈拘束ブレース。 The buckling restraint brace of claim 3, characterized in that there is a gap between the third plate and the third slit, and between the fourth plate and the third slit. 前記端部補強材の十字状の断面積に比べて、前記芯材の矩形枠状の断面積が小さいことを特徴とする、請求項3又は4に記載の座屈拘束ブレース。 The buckling restraint brace of claim 3 or 4, characterized in that the cross-sectional area of the rectangular frame of the core material is smaller than the cross-sectional area of the end reinforcement material. 前記第一プレートと前記第二プレートの少なくとも一方には突起が張り出しており、該突起が前記木製拘束体に開設されている係合孔に係合していることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の座屈拘束ブレース。 The buckling restraint brace according to any one of claims 1 to 5, characterized in that at least one of the first plate and the second plate has a protrusion that protrudes and engages with an engagement hole provided in the wooden restraint body.
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