WO2013076983A1 - ブレース材 - Google Patents

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retaining ring
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匠 石井
加村　久哉
智裕 木下
和明 宮川
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JFE Steel Corp
JFE Civil Engineering and Construction Corp
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    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • E04H9/0237—Structural braces with damping devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/98—Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids

Definitions

  • the present invention relates to a brace material having an axial force material that is installed in a building structure and absorbs seismic energy when an earthquake occurs, and a stiffening tube that supplements the rigidity of the axial force material.
  • a buckling stiffening brace material having an axial force material that is installed in a building structure and absorbs seismic energy when an earthquake occurs, and a stiffening tube that stiffens the axial force material
  • the axial force material is In order to increase the seismic energy to be absorbed, inventions have been made to exhibit stable compression / tensile plastic deformation by preventing the overall buckling of the axial force member.
  • a steel pipe material is further arranged outside the steel pipe material, and the outer steel pipe material is constituted by connecting several types of steel pipe materials in the axial direction, and the end surface of the steel pipe material at the end in the axial direction is an end plate.
  • a structural member formed by closing is disclosed.
  • the brace which prevents the whole buckling by filling a steel pipe material with mortar is disclosed.
  • the present invention was made in view of the above, eliminates welding work with a large processing burden, and uses ready-made products that are easily available from the market such as steel bars and steel pipes as axial force members and stiffeners, Another object of the present invention is to provide a buckling stiffening brace material that can easily connect the axial force member and the stiffening material by screws in a dry manner.
  • the present invention is characterized in that the brace material according to the present invention is configured as follows. That is, one form of the brace material according to the present invention is a rod-shaped member having a solid cross section, and is formed between an axial force member that is installed between building structures via joints at both ends thereof and receives axial force, and a tubular shape.
  • Another embodiment of the brace material according to the present invention is characterized in that an outward flange in contact with an end face of the stiffening tube is integrally formed at an end portion in the axial direction of the retaining ring. Still another embodiment of the brace material according to the present invention is such that the sleeve is screwed onto the outer periphery of the axial force member, and the gap is formed between the outer periphery of the sleeve and the stiffening tube. D / L ⁇ 0.85 where d is the difference between the inner diameter of the stiffening tube and the outer diameter of the sleeve, and L is the length in the axial direction of the portion where the stiffening tube and the sleeve overlap. It is characterized by that.
  • the brace material to which the present invention is applied has the above-described configuration, there is no welding processing man-hour, so that the entire manufacturing man-hour can be reduced and the work period can be shortened. As a result, an inexpensive brace can be provided by the present invention. Further, since the work of filling the stiffening tube with mortar or the like does not occur, the weight per brace can be relatively suppressed. In addition, when the brace is manufactured, the axial force member and the stiffener can be assembled in a dry manner, which facilitates the manufacture and management of the brace.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view in which a central portion in a longitudinal direction of a brace material to which the present invention is applied is omitted.
  • FIG. 2 is a perspective view of the retaining ring of FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the arrangement of each part of the male screw at the end of the axial force member, the outer sleeve and the outer stiffening tube of FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the arrangement of each part of the male screw at the end of the axial force member, the retaining ring with a flange on the outer periphery thereof, and the axial force member on the outer periphery of the male screw in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a front view showing the entire brace material shown in FIG. 1 and a state in which the brace material is set in a compression / tensile tester.
  • FIG. 6 is a stress strain diagram showing the test results of FIG.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a brace material 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the clevises 6 and 7 at the left and right ends are shown as being rotated 90 degrees around the central axis of the axial force member 2 in order to facilitate understanding of the structure of the clevis.
  • This type of brace material 1 has a small thickness ratio to the axial length, that is, a thin one, so that it is difficult to understand if the structure of the brace material is accurately represented in the drawing. Therefore, in FIG. 1, the ratio of thickness to the length in the axial direction is greatly expressed. Therefore, the magnitude relationship between the respective parts is not limited to that illustrated.
  • a brace material 1 includes an axial force member 2 made of a steel rod having a solid cross section, a stiffening tube 3 made of a steel pipe covering the outer surface of the axial force member 2 and arranged coaxially, and a stiffening tube. 3 is provided with a retaining ring 4 that is screwed into the inner surface of one end portion, and a sleeve 5 that is located inside the other end portion of the stiffening tube 3 and is screwed into the outer periphery of the axial force member 2.
  • a right screw 2a is provided at the end of the steel rod sleeve 5 side, and a left screw 2b is provided at the end of the retaining ring 4 side. I am doing. As long as the said both ends are reverse threads, any may be a right-hand thread. Clevises 6 and 7 as joints for connecting the axial force member 2 to the building structure are screwed to both ends.
  • the internal circumference of the stiffening tube 3 on the side of the retaining ring 4 is provided with a female thread (right-hand thread), and the inner circumference on the side of the sleeve 5 is not screwed.
  • the retaining ring 4 is screwed into both the inner surface of the end portion of the stiffening tube 3 and the outer surface of the axial force member 2 inside thereof, so that the end portion of the stiffening tube 3 and the axial force member 2 inside thereof are connected. It is to fix the gap.
  • an outward flange 4 a is integrally provided on the outer periphery of the end portion of the retaining ring 4 on the clevis 7 side, and one surface of the flange 4 a is in contact with one end surface of the stiffening tube 3.
  • the sleeve 5 is also made of a steel pipe, and is interposed between the end of the stiffening pipe 3 on the side to which the retaining ring 4 is not screwed and the axial force member 2 on the inner side thereof.
  • a gap 8 is formed between the outer periphery of the force member 2 and the stiffening tube 3 while the outer surface remains a cylindrical surface.
  • the axial force member 2 is stiffened by the stiffening tube 3, so in this range Since the entire buckling is less likely to occur, tensile / compression plastic deformation occurs in a wide range of the axial force member 2 (the same as a long range in the axial direction), and seismic energy can be sufficiently absorbed.
  • the strength of the axial force member 2 is not particularly specified, but the axial force member used for the earthquake-resistant brace generally has a yield strength of 100 N / mm 2. It is preferable to use a material having such strength.
  • the value obtained by dividing the difference d between the inner diameter of the stiffening tube 3 and the outer diameter of the sleeve 5 by the length L of the portion where the sleeve 5 overlaps the stiffening tube 3 is 0.85 ° (ie, 0.0149 rad) or less. This has the following technical meaning.
  • the brace material 1 can assemble the axial force material 2, the retaining ring 4, the sleeve 5, and the stiffening tube 3 with screws, and the clevises 6 and 7 can also be assembled with screws. Since these screws can easily adjust the length, construction errors can be eliminated. In particular, since the screw grooves at both ends of the axial force member 2 are reverse threads as described above, the length can be easily adjusted by the rotation of the axial force member 2. Of course, the adjustment may be performed by rotating another member.
  • FIG. 5 is a view of a test body subjected to a test for confirming the performance of the brace material 1 according to the embodiment shown in FIG. 1, and this test body is the same as the brace material 1 of FIG. 5, the same component names and symbols as in FIG. 1 are used.
  • the axial force member 2 using the outside diameter 44.2 mm, length 2300 mm, the strength 600N / mm 2 class steel bar, stiffening tube 3 has an outer diameter 105.0Mm, thickness 18.0 mm, length 2073mm in length, 400N / mm class 2 steel pipe is used, and the retaining ring 4 has a strength of 490N / mm 2 and is in the form of a steel pipe with a flange 4a having an outer diameter of 105.0mm. M75 male thread is machined.
  • the sleeve tube 5 has a steel tube shape having a strength of 490 N / mm 2 class, an outer diameter of 62.6 mm, a length of 478 mm, a length L of an overlapping portion with the stiffening tube 3, a length L of 428 mm, and an internal thread of M48 on the inner surface.
  • the strength of clevis 6 and 7 is 880 N / mm 2 grade.
  • the procedure for assembling the brace material 1 is as follows. First, one end of the axial force member 2 is inserted into the sleeve 5 and screwed. Next, the retaining ring 4 is screwed into one end of the stiffening tube 3.
  • the axial force member 2 is inserted into the side of the stiffening tube 3 where the retaining ring 4 is not attached from the side where the sleeve 5 is not attached, and the axial force member 2 is screwed and penetrated on the retaining ring 4 side. Finally, clevises 6 and 7 are screwed and fixed to both ends of the axial force member 2.
  • FIG. 5A has also shown the test condition for confirming the performance of the brace material 1 which concerns on embodiment of this invention.
  • clevises 6 and 7 fixed to both ends of the axial force member 2 are attached to a force receiving jig 9 fixed to the floor side and a testing machine 11 supported to the ceiling side, respectively.
  • the force jig 12 is coupled by clevis pins 6a and 7a, respectively. Therefore, when the testing machine 11 repeatedly moves up and down in the plane, an axial tensile force and a compressive force act on the axial force member 2.
  • 5 (b) shows the central axis of the axial force member 2 in the upper half of FIG. 5 (a) in order to make it easier to understand the coupling state between the clevis 6 on the upper part of the brace material 1 and the force jig 12. It is the figure rotated 90 degrees around.
  • FIG. 6 is a stress strain diagram showing the results of a test for confirming the performance of the brace material 1 according to the embodiment of the present invention.
  • a predetermined displacement is applied in the vertical direction in FIG.
  • the vertical axis represents the stress generated in the axial force member 2 (calculated value obtained by dividing the load applied by the testing machine by the cross section of the axial force member 2), and the compression direction is in the plus direction (upward).
  • the horizontal axis is a measured value obtained by dividing the distance elongation between the gauge points A and B provided on the clevis 6 and 7 by the original length, and the direction in which the compressive strain increases is the plus direction (right direction). ).
  • FIG. 6 shows the results for the test body (that is, the brace material 1).
  • the force jig 12 is moved downward in FIG. 5 by the operation of the testing machine 11, and a compressive force is applied to the axial force member 2.
  • the plastic deformation is proceeding with a slight work hardening.
  • the force jig 12 of the testing machine 11 moves upward in FIG. 5, and a tensile force is applied to the axial force member 2.
  • it returns toward the predetermined displacement E.
  • the force applying jig 12 of the testing machine 11 moves downward in FIG. 5
  • the compressive force is applied to the axial force member 2 and plastic deformation is progressing.
  • the applied jig 12 of the testing machine 11 moves upward in FIG. 5 and returns toward the predetermined displacement F.
  • the sleeve 5 is screwed onto the outer periphery of the axial force member 2 to form a gap 8 between the sleeve 5 and the stiffening tube 3.
  • the gap 8 may be formed between the sleeve 5 and the axial force member 2. That is, the sleeve 5 is screwed into the inner surface of the stiffening tube 3, and no thread groove is formed between the inner surface of the sleeve 5 and the outer surface portion of the axial force member 2 that the sleeve 5 covers.
  • a gap 8 can be formed between the two.
  • the length of the portion of the sleeve 5 that enters the inside of the stiffening tube 3 corresponds to the length L in FIG. Therefore, when the end surface on the clevis 6 side in the axial direction of the sleeve 5 and the end surface on the clevis 6 side in the axial direction of the stiffening tube 3 are flush with each other, the length L in FIG. become. Even in such a case, the same effects as the embodiment described in FIG.

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Abstract

加工工数の高い溶接を排除し、棒鋼や鋼管等の市場から入手し易い既製品を軸力材と補剛材として利用し、かつ軸力材と補剛材をねじによって乾式で容易に接続することができる座屈補剛ブレース材を提供する。軸力材２の端部に継手６と螺合させるためのねじ部が形成され、止めリング４を有さない側の補剛管３の端部側に、軸力材２の首折れを抑制するためのスリーブ５が軸力材２の外面に接合され、スリーブ５を有さない側の軸力材２の端部を止めリング４の内周面に挿通して止めリング４と接合させることにより、止めリング４を介して軸力材２と補剛管３を結合した。

Description

ブレース材
　本発明は、建築構造物に設置されて地震発生時の地震エネルギを吸収する軸力材と、前記軸力材の剛性を補う補剛管とを有するブレース材に関する。
　従来、建築構造物に設置されて地震発生時の地震エネルギを吸収する軸力材と、前記軸力材を補剛する補剛管とを有する座屈補剛ブレース材に関しては、軸力材が吸収する地震エネルギを増大させるため、軸力材の全体座屈を防止して安定した圧縮・引張塑性変形を発揮するための発明がなされてきた。
　例えば特許文献１では、鋼管材の外側にさらに鋼管材を配置し、外側の鋼管材は軸方向に数種の鋼管材を繋いで構成するとともに軸方向における端部の鋼管材の端面をエンドプレートで塞いでなる構造部材が開示されている。また特許文献２では、鋼管材にモルタルを詰めることによって全体座屈を防止するブレースが開示されている。
特開平０６－３４６５１０号公報 特開平０７－２２９２０４号公報
　しかし特許文献１に開示された発明では外側の鋼管材どうしを溶接してあり、また鋼管材とエンドプレートとの間も溶接による固着手段が採用されているため、溶接という加工工数が発生し、鋼管材からなる軸力材の軸断面積が比較的小さい場合は、ブレース１本当たりの加工コストが低減しないという問題があった。
　また特許文献２に開示された発明では、座屈を補剛する鋼管にモルタルを詰めるため、ブレース１本当たりの重量が重くなるという問題があった。
　本発明は上記に鑑みてなされたものであって、加工負担の大きい溶接作業を排除し、棒鋼や鋼管等のように市場から入手し易い既製品を軸力材と補剛材として利用し、かつ軸力材と補剛材をねじによって乾式で容易に接続することができる座屈補剛ブレース材を提供することを目的とする。
　本発明は上記の目的を達成するために、本発明に係るブレース材を次のように構成したことを特徴とする。
　即ち、本発明に係るブレース材の一形態は、中実断面の棒状をなしその両端の継手を介して建築構造物の間に設置されて軸方向の力を受ける軸力材と、管状をなしその内部に前記軸力材を貫通させて前記軸力材の剛性を補う補剛管と、前記補剛管の端部とその内側にある前記軸力材との両方に螺合して、前記補剛管の端部とその内側の軸力材との間を固定する止めリングと、前記止めリングが螺合されていない側の前記補剛管の端部とその内側の前記軸力材との間に介在し、前記軸力材の外周と前記補剛管の内周のいずれか一方に螺合し他方との間に隙間を形成してなるスリーブとを有することを特徴とする。
　本発明に係るブレース材の他の形態は、前記止めリングの軸方向の端部に、前記補剛管の端面に接する外向きのフランジを一体に形成したことを特徴とする。
　本発明に係るブレース材のさらに他の形態は、前記スリーブを前記軸力材の外周に螺合し、前記スリーブの外周と前記補剛管との間に前記隙間を形成するものとし、前記隙間である前記補剛管の内径と前記スリーブの外径の差をｄとし、前記補剛管と前記スリーブが重合する部分の軸方向の長さをＬとしたとき、　ｄ／Ｌ　≦　０．８５°としたことを特徴とする。
　従って、本発明を適用したブレース材は上述した構成を有することにより、溶接の加工工数が皆無となるため、製造工数全体の低減と工期の短縮を図ることができる。その結果、本発明により廉価なブレースを提供することができる。
　また、補剛管にモルタル等を詰める作業が生じないことから、ブレース１本当たりの重量を相対的に抑えることができる。
　また、ブレース製造の際、軸力材と補剛材を乾式で組み立てることができることから、ブレースの製造及び管理が容易となる。
図１は、本発明を適用したブレース材の長手方向中央部を省略した部分断面図である。 図２は、図１の止めリングの斜視図である。 図３は、図１の軸力材端部の雄ねじとその外周のスリーブとその外周の補剛管の各一部の配置を示す斜視図である。 図４は、図１の軸力材端部の雄ねじとその外周のフランジ付きの止めリングと雄ねじ外周の軸力材の各一部の配置を示す斜視図である。 図５は、図１に示すブレース材の全体と、これを圧縮・引張試験機にセットした状態を示す正面図である。 図６は、図５の試験結果を示す応力歪み線図である。
　以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
　図１は、本発明の実施形態に係るブレース材１を模式的に示す図である。なお、この図では、クレビスの構造の理解を容易にするために、左右両端のクレビス６，７は、軸力材２の中心軸周りに相互に９０度回転した状態で図示してある。この種のブレース材１は軸方向の長さに対して太さの比は小さく、つまり細いものであるから、ブレース材の構造を図において正確に表すと理解しにくい図になる。そのため、図１では、軸方向の長さに対して太さの比を大きく表している。そのため各部の大小関係は図示するものに限定されるものではない。
　図１において、ブレース材１は、中実断面の鋼棒からなる軸力材２と、この軸力材２の外面を覆って同軸に配される鋼管からなる補剛管３と、補剛管３の一方の端部内面に螺合する止めリング４と、補剛管３の他方の端部の内側に位置して軸力材２の外周に螺合するスリーブ５とを有する。
　軸力材２の外周には、鋼棒のスリーブ５側の端部に右ねじ２ａがきってあり、また止めリング４側の端部には左ねじ２ｂがきってあって、相互に逆ねじをなしている。前記両端が逆ねじであればいずれが右ねじであってもよい。そして軸力材２の両端には、これを建築構造物に対して接続するための継手としてのクレビス６、７が螺合してある。
　補剛管３の止めリング４側の内周には雌ねじ（右ねじ）がきってあり、またスリーブ５側の内周にはねじはきられていない。止めリング４は、補剛管３の端部内面とその内側にある軸力材２の外面との両方に螺合して、補剛管３の端部とその内側の軸力材２との間を固定するものである。またこの止めリング４の、クレビス７側の端部外周には、外向きのフランジ４ａが一体に設けられていて、このフランジ４ａの一方の面が補剛管３の一方の端面に当たっている。
　また、スリーブ５も鋼管からなり、止めリング４が螺合されていない側の補剛管３の端部とその内側の軸力材２との間に介在し、内面に雌ねじがきられていて軸力材２の外周に螺合し、且つ外面は円筒面のままで補剛管３との間に隙間８を形成している。この隙間８である前記補剛管３の内径とスリーブ５の外径の差をｄとし、補剛管３とスリーブ５が重合する部分の軸方向の長さをＬとしたとき、　ｄ／Ｌ　≦　０．８５°としている。なお、図１において隙間８について「ｄ／２」の表示をしたのは、図１のスリーブ５の上下において補剛管３との間に隙間８が形成されていて、これら上下両方の隙間の合計、つまり径の差の寸法が「ｄ」になるため、一方の隙間を示す図示の場合にはその１／２であることを表示する意図からである。
　よって、地震発生時に建築構造物が変形して、軸力材２に軸方向の引張・圧縮力が作用した場合、軸力材２は補剛管３で補剛されているため、当該範囲において全体座屈が生じ難くなるから、軸力材２の広い範囲（軸方向の長い範囲に同じ）で引張・圧縮塑性変形が生じ、地震エネルギを十分に吸収することができることになる。
　この実施の形態で軸力材２の強度は特に規定するものではないが、耐震ブレースに使用される軸力材は降伏強度が１００Ｎ／ｍｍ２であるのが一般的であるので、この実施形態においてもその程度の強度を有する素材を用いることが好ましい。
　補剛管３の内径と前記スリーブ５の外径の差ｄをスリーブ５が補剛管３と重なり合う部分の長さＬで除した値が０．８５°（すなわち、０．０１４９rad）以下であることは次のような技術的意味をもつ。
　補剛管３の内径とスリーブ５の外径の差は、補剛管３とスリーブ５の隙間８の最大値を意味する。なんらかの理由で軸力材２に曲がりが生じたとしてその曲がりの最大角度は、この隙間８全体にわたってスリーブ５が傾きうる範囲に限定される。上記隙間をｄとし、スリーブ５が補剛管３と重なり合う部分の長さLとし、最大傾き角度θとすれば、
　ｄ／Ｌ＝ｔａｎθ≒θ
となる。すなわち、このθが大きいと軸力材２の曲がりが発生しやすくなり、本発明者らが行った実験の結果、θが０．８５°（すなわち、０．０１４９rad）を超えると、軸力材２の首折れが発生し易くなることが分かった。このため、本発明では上記θが０．８５°（すなわち、０．０１４９rad）以下となるようにすることが望ましい。
　また、ブレース材１は、軸力材２と止めリング４とスリーブ５と補剛管３をねじによって組み立てることができ、さらにクレビス６、７もねじによって組み付けることができる。これらのねじによって長さの調整は容易に変えられるので施工誤差の解消も可能になる。特に、軸力材２の両端のねじ溝を前記の通りに逆ねじにしているので、軸力材２の回転により長さの調節は容易になる。なお、他の部材を回転させて前記の調整をしてもよいことは勿論である。
　特に、軸力材２、補剛管３、スリーブ５は市販の鋼棒と鋼管にねじきりするだけで加工できるし、止めリングも同様であり、材料の入手と加工が容易であることに加え、前記の組み立てや組み付けも前記の通りに乾式であるので、ブレース材１の管理が容易になる。
　図５は図１に示した実施形態に係るブレース材１の性能を確認するための試験に供した試験体の図であり、この試験体は図１のブレース材１と同一であるから、図５においても図１と同一の部品名と符号を使用する。
　ここでは、軸力材２は、外径４４．２ｍｍ，長さ２３００ｍｍ、強度６００Ｎ／ｍｍ２級の鋼棒を用い、補剛管３は、外径１０５．０ｍｍ、厚さ１８．０ｍｍ、長さ２０７３ｍｍ、強度４００Ｎ／ｍｍ２級の鋼管を用い、また、止めリング４は４９０Ｎ／ｍｍ２　の強度を有し、外径１０５．０ｍｍのフランジ４ａ付き鋼管形状で、内面にＭ４８の雌ねじ、外面にＭ７５の雄ねじが加工されている。さらにスリーブ管５は４９０Ｎ／ｍｍ２級の強度を有する鋼管形状で、外径６２．６ｍｍ，長さが４７８ｍｍ、補剛管３との重なり部分の長さＬが４２８ｍｍで、内面にＭ４８の雌ねじが加工されている。またクレビス６、７の強度は８８０Ｎ／ｍｍ２　級のものを使用している。
　上記から補剛管３の内径は（１０５．０－２×１８．０）＝６９．０ｍｍであるので、補剛管３とスリーブ管５の外径の差ｄは（６９．０－６２．６）＝６．４ｍｍ、したがってｄ／Ｌは（６．４／４２８）＝０．０１４９radすなわち０．８５°であった。
　このブレース材１を組み立てる手順は次の通りである。まず、軸力材２の一端をスリーブ５に挿通し螺合する。次に、補剛管３の一端の内部に止めリング４を螺合する。そして、補剛管３の止めリング４の付いていない側に、前記軸力材２をスリーブ５の付いていない側から挿入し、止めリング４側で軸力材２をねじ込み貫通させる。最後に、軸力材２の両端部にクレビス６、７を螺合して固定する。
　図５（ａ）は、本発明の実施形態に係るブレース材１の性能を確認するための試験状況をも示している。図５（ａ）において、軸力材２の両端にそれぞれ固定されたクレビス６、７は、床側に固定された受力治具９および天井側に支持された試験機１１に固定された付力治具１２にそれぞれクレビスピン６ａ，７ａによって結合されている。したがって，試験機１１が平面内を繰り返し上下動することにより，軸力材２には軸方向の引張力および圧縮力が作用することになる。
　なお、図５（ｂ）はブレース材１の上部のクレビス６と付力治具１２との結合状態を理解しやすくするために、図５（ａ）の上半分を軸力材２の中心軸周りに９０度回転して示した図である。
　図６は，本発明の実施形態に係るブレース材１の性能を確認するための試験の結果を示す応力歪み線図であって、図５における鉛直方向に所定の変位が加えられ、その変位が、後述するように、次々に変更される場合である。図６において、縦軸は軸力材２に発生する応力(試験機により付加された荷重を軸力材２の断面で除した計算値)であって、圧縮方向をプラス方向(上方向)に示している。また横軸は、クレビス６、７に設けた標点Ａと標点Ｂとの距離伸び量を当初の長さで除した測定値であって、圧縮歪みが増大する方向をプラス方向(右方向)に示している。
　図６は試験体（つまりブレース材１）についての結果である。まず、試験機１１の動作により付力治具１２が図５において下側に移動し、軸力材２には圧縮力が加わっている。原点から弾性変形を開始し、圧縮降伏した後、極僅かに加工硬化しながら塑性変形が進んでいる。やがて、所定変位Ｃに到達したところで，試験機１１の付力治具１２が図５において上側に移動し、軸力材２には引張力が加わっている。所定変位Ｄに到達したところで、所定変位Ｅに向かって戻る。
　さらに、試験機１１の付力治具１２は図５において下側に移動するため、軸力材２には圧縮力が加わって塑性変形が進んでいる。やがて、所定変位Ｅに到達したところで、試験機１１の付力治具１２が図５において上側に移動し、所定変位Ｆに向かって戻る。
　以下、同様に試験機１１の付力治具１２が上下を繰り返すため、軸力材２には図示するようなバウシンガー効果を有するヒステリシス曲線が描かれている。
　この試験では、変位が当初の長さの１．２５％の圧縮・引張変形まで耐えた。
　以上の試験結果より、軸力材２への繰り返し加力回数は多く、十分なエネルギを吸収していることから、本発明の実施形態の効果が顕著であることが示される。
　なお、以上説明した図１のブレース材１は、スリーブ５を軸力材２の外周に螺合して、スリーブ５と補剛管３との間に隙間８を形成した。しかし、隙間８はスリーブ５と軸力材２との間に形成してもよい。すなわち、スリーブ５を補剛管３の内面に螺合し、スリーブ５の内面とそのスリーブ５が被さる軸力材２の外面部分とにはねじ溝を形成しないこととして、スリーブ５と軸力材２との間に隙間８を形成することもできる。この場合には、スリーブ５の長さのうち補剛管３の内側に入った部分の長さが図１の長さＬに相当することになる。したがって、スリーブ５の軸方向におけるクレビス６側の端面と補剛管３の軸方向におけるクレビス６側の端面とを面一にすると、図１における長さＬはスリーブ５の長さに一致することになる。かかる場合でも図１に記載した実施形態と同一の作用効果を奏する。
１　　ブレース材
２　　軸力材
３　　補剛管
４　　止めリング
４ａ　フランジ
５　　スリーブ
６、７　継手（クレビス）
８　　隙間
９　　受力治具
１１　試験機
１２　付力治具
　

Claims (3)

  1. 　中実断面の棒状をなしその両端の継手を介して建築構造物の間に設置されて軸方向の力を受ける軸力材と、
    　管状をなしその内部に前記軸力材を貫通させて前記軸力材の剛性を補う補剛管と、
    　前記補剛管の端部とその内側にある前記軸力材との両方に螺合して、前記補剛管の端部とその内側の軸力材との間を固定する止めリングと、
    　前記止めリングが螺合されていない側の前記補剛管の端部とその内側の前記軸力材との間に介在し、前記軸力材の外周と前記補剛管の内周のいずれか一方に螺合し他方との間に隙間を形成してなるスリーブと、
    　を有することを特徴とするブレース材。
  2. 　前記止めリングの軸方向の端部に、前記補剛管の端面に接する外向きのフランジを一体に形成したことを特徴とする請求項１に記載のブレース材。
  3. 　前記スリーブを前記軸力材の外周に螺合し、前記スリーブの外面と前記補剛管の内面との間に前記隙間を形成するものとし、前記隙間である前記補剛管の内径と前記スリーブの外径の差をｄとし、
    　前記補剛管と前記スリーブが重合する部分の軸方向の長さをＬとしたとき、
    　　ｄ／Ｌ　≦　０．８５°
    　としたことを特徴とする請求項１又は２記載のブレース材。
     
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