座屈拘束ブレース及びこれを用いた耐力フレーム
【課題】構造容易かつ高剛性な座屈拘束ブレースを提供する。
【解決手段】ブレース芯材２は、補剛材３の両端からそれぞれ外方にはみ出すはみ出し部６を有する板状のブレース本体４と、ブレース本体４の両側のはみ出し部６それぞれに固着されかつブレース本体４とでブレース芯材２の断面を略Ｈ型に形成する一対のフランジ片５とを含む。各フランジ片５は、ブレース本体４の端部近傍に位置する外端５ｇと、補剛材３内に挿入されて終端する内端５ｅとを具える。補剛材３は、断面視において、フランジ片５に沿ってのびる基片８と、基片８の両端から略９０度で折れ曲がってブレース本体４の幅中心近傍までのびる一対の側片９と、各側片９の端部でそれぞれブレース本体４側に折れ曲がりかつブレース本体４に近接して終端することによりブレース芯材２の面外座屈を抑制する座屈防止片１０とを含む開断面形状の一対の鋼材１３をにより形成されたことを特徴とする。
【解決手段】ブレース芯材２は、補剛材３の両端からそれぞれ外方にはみ出すはみ出し部６を有する板状のブレース本体４と、ブレース本体４の両側のはみ出し部６それぞれに固着されかつブレース本体４とでブレース芯材２の断面を略Ｈ型に形成する一対のフランジ片５とを含む。各フランジ片５は、ブレース本体４の端部近傍に位置する外端５ｇと、補剛材３内に挿入されて終端する内端５ｅとを具える。補剛材３は、断面視において、フランジ片５に沿ってのびる基片８と、基片８の両端から略９０度で折れ曲がってブレース本体４の幅中心近傍までのびる一対の側片９と、各側片９の端部でそれぞれブレース本体４側に折れ曲がりかつブレース本体４に近接して終端することによりブレース芯材２の面外座屈を抑制する座屈防止片１０とを含む開断面形状の一対の鋼材１３をにより形成されたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の壁などの垂直構面、及び床などの水平構面の内側に架け渡されて、水平力に対する建築物の変形を有効に防止できる座屈拘束ブレース及びこれを用いた耐力フレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、図１０（ａ）に示されるような座屈拘束ブレースｄ１が提案されている。該座屈拘束ブレースｄ１は、長尺板状のブレース芯材ｂと、このブレース芯材ｂを挟む一対かつ断面略コの字形の内補剛材ｈ１と、これらの外周を囲む角筒状の外補剛材ｈ２とを含んで構成される。また、外補剛材ｈ２は、ブレース芯材ｂの座屈を防止する向きにその平面部ｆが加圧して変形されている。
【０００３】
しかしながら、このような座屈拘束ブレースｄ１は、多くの補剛材ｈが必要であり、組み立てに手間がかかる他、加圧変形させる専用の設備が必要となり、製造コストの上昇を招きやすい。さらに、上記座屈拘束ブレースｄ１では、外補剛材ｈ２によって覆われない両端部分ｂｅでは、局部座屈が生じるという欠点もある。
【０００４】
また、下記特許文献２には、上述のような座屈拘束ブレースｄ１を改良したものが示される。この座屈拘束ブレースｄ２には、図１０（ｂ）に示されるように、内補剛材ｈ１の端部ｈｔに端部拘束材ｃが取り付けられており、上述の局部座屈を抑制する効果が得られていた。
【０００５】
しかしながら、この発明においても、外補剛材ｈ２を加圧変形させる専用の設備が必要であるとともに、端部拘束材ｃの加工が複雑なため、製造コストがさらに上昇するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−７５２８１号公報
【特許文献２】特開２００８−２５５６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、軸力を負担するブレース芯材の座屈を抑制する補剛材の形状を限定し、かつ、ブレース本体の両側のはみ出し部それぞれに一対のフランジ片を設けることを基本とし、簡易な構造で製造コストを抑制しかつ繰り返し荷重に対し弾性領域での変形が維持できるとともに、端部領域の剛性を容易に向上させる座屈拘束ブレースを提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のうち請求項１記載の発明は、構造用部材として軸力を負担するブレース芯材と、このブレース芯材に外挿されかつ前記ブレース芯材の座屈を抑制する略筒状の補剛材とを具えた座屈拘束ブレースであって、前記ブレース芯材は、前記補剛材よりも長尺をなしかつ該補剛材の両端からそれぞれ外方にはみ出すはみ出し部を有する板状のブレース本体と、該ブレース本体の両側のはみ出し部それぞれに固着されかつ前記ブレース本体とでブレース芯材の断面を略Ｈ型に形成する一対のフランジ片とを含み、しかも前記各フランジ片は、前記ブレース本体の端部近傍に位置する外端と、前記補剛材内に挿入されて終端する内端とを具える一方、前記補剛材は、断面視において、前記フランジ片に沿ってのびる基片と、該基片の両端から略９０度で折れ曲がってブレース本体の幅中心近傍までのびる一対の側片と、各側片の端部でそれぞれブレース本体側に折れ曲がりかつ該ブレース本体に近接して終端することにより前記ブレース芯材の面外座屈を抑制する座屈防止片とを含む開断面形状の一対の鋼材により形成されたことを特徴とする。
【０００９】
また請求項２記載の発明は、前記座屈防止片は、前記基片側に向かって傾斜してのびる傾斜部を有する請求項１記載の座屈拘束ブレースである。
【００１０】
また請求項３記載の発明は、前記座屈防止片は、前記傾斜部のブレース本体側に、該ブレース本体と近接しかつ平行にのびる小長さの添設部を有する請求項２記載の座屈拘束ブレースである。
【００１１】
また請求項４記載の発明は、前記座屈防止片は、前記基片と平行にのびる平行部を有する請求項１記載の座屈拘束ブレースである。
【００１２】
また請求項５記載の発明は、前記座屈防止片は、前記平行部のブレース本体側に、該ブレース本体と近接しかつ平行に基片側にのびて終端する小長さの添設部を有する請求項４記載の座屈拘束ブレースである。
【００１３】
また請求項６記載の発明は、前記補剛材は、前記一対の鋼材の向き合う側片間が溶接されることにより固着される請求項１乃至５のいずれかに記載の座屈拘束ブレースである。
【００１４】
また請求項７記載の発明は、前記ブレース芯材は、長さ方向の略中間位置に、前記基片の内面に沿ってのびる小長さの補助フランジ片が固着される請求項１乃至６のいずれかに記載の座屈拘束ブレースである。
【００１５】
また請求項８記載の発明は、前記補剛材の長さ方向の一端側のみが前記ブレース芯材と溶接されてなる請求項１乃至７のいずれかに記載の座屈拘束ブレースである。
【００１６】
また請求項９記載の発明は、前記ブレース芯材は、長さ方向の略中間位置に、前記基片の内面に沿ってのびる小長さの補助フランジ片が固着されるとともに、該補助フランジ片と前記補剛材とが溶接により固着される請求項１乃至８のいずれかに記載の座屈拘束ブレースである。
【００１７】
また請求項１０記載の発明は、前記一対の鋼材は、一体に固着されてなる請求項１乃至９のいずれかに記載の座屈拘束ブレースである。
【００１８】
また請求項１１記載の発明は、請求項１乃至１０のいずれかに記載された座屈拘束ブレースを斜材として用いたことを特徴とする耐力フレームである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の座屈拘束ブレースは、ブレース芯材が、補剛材よりも長尺をなしかつ該補剛材の両端からそれぞれ外方にはみ出すはみ出し部を有する板状のブレース本体と、該ブレース本体の両側のはみ出し部それぞれに固着されかつ前記ブレース本体とでブレース芯材の断面を略Ｈ型に形成する一対のフランジ片とを含む。しかも前記各フランジ片は、前記ブレース本体の端部近傍に位置する外端と、前記補剛材内に挿入されて終端する内端とを具える。このようなブレース本体は、両側のはみ出し部において、略Ｈ型鋼としての性能を発揮でき、容易な構造ではみ出し部の剛性を高め、その局部座屈を防止することができる。
【００２０】
また、前記補剛材は、断面視において、前記フランジ片に沿ってのびる基片と、該基片の両端から略９０度で折れ曲がってブレース本体の幅中心近傍までのびる一対の側片と、各側片の端部でそれぞれブレース本体側に折れ曲がりかつ該ブレース本体に近接して終端することにより前記ブレース芯材の面外座屈を抑制する座屈防止片とを含む開断面形状の一対の鋼材を一体に固着することにより形成される。従って、補剛材も、簡易な構造でありながらも効果的にブレース芯材の面外座屈を抑制でき、その弾性領域での変形が維持できる。
【００２１】
従って、本発明では、簡易な構造で製造コストを抑制し、かつ、繰り返し荷重に対し弾性領域での変形が維持できるとともに、端部領域の剛性を容易に向上させる座屈拘束ブレースを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態の座屈拘束ブレースを示す斜視図である。
【図２】（ａ）は、図１の側面図、（ｂ）はそのＸ−Ｘ断面図である。
【図３】（ａ）乃至（ｃ）は、図２（ｂ）のＡ乃至Ｃ部の断面図である。
【図４】図３（ｂ）の拡大図である。
【図５】図２（ｂ）のＤ部の断面図である。
【図６】本実施形態の座屈拘束ブレースの製造方法を説明する概略斜視図である。
【図７】（ａ）乃至（ｃ）は、ブレース芯材の他の実施形態の断面図である。
【図８】本発明の座屈拘束ブレースを用いた耐力フレームを説明する正面概略図である。
【図９】（ａ）は、幅を変化させたフランジ片、（ｂ）は、幅が一定なフランジ片を説明する座屈拘束ブレースの取付図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は従来の座屈拘束ブレースを説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１に示されるように、本実施形態の座屈拘束ブレース１は、構造用部材として長手方向に作用する引張、圧縮両方向の軸力を負担するブレース芯材２と、このブレース芯材２に外挿されかつ前記ブレース芯材２の座屈を抑制する略筒状の補剛材３とを具え、好ましくは家屋等の建築物の垂直構面ないし水平構面のブレース材（筋交い）として利用される。
【００２４】
本実施形態のブレース芯材２は、前記補剛材３よりも長尺をなす板状のブレース本体４と、該ブレース本体４に固着される一対のフランジ片５、５とを含んで構成される。
【００２５】
前記ブレース本体４は、図２及び３に示されるように、例えば、幅Ｗ１が２０〜１００mm程度（本実施形態では４３mm）、厚さＴ１が３〜１５mm程度（本実施形態では４．５mm）に形成された板材からなる。また、ブレース本体４の長さＬ１は、ブレース芯材２を取り付ける構造体のサイズに応じて適宜設定されるが、例えば５００〜２０００mm程度が好ましい。本実施形態では１３００mmのものが示される。
【００２６】
図１及び２に示されるように、前記ブレース本体４と補剛材３とは、各々の長さ方向の中間位置を略揃えて組立てられる。このため、ブレース本体４には、補剛材３の両端からそれぞれ外方に略等しい長さではみ出すはみ出し部６を具える。このはみ出し部６は、例えば架構体等にそれぞれ固着される。
【００２７】
はみ出し部６の長さＬ２も、ブレース芯材２のサイズ等に応じて適宜設定されるが、例えば３０〜３００mm程度が好ましい。なお、前記「中間位置を略揃えて」とは、ブレース本体４と補剛材３との各中間位置が完全に一致する場合のみならず、ブレース本体４の長さの１０％の範囲で中間位置がずれている態様を少なくとも含む。
【００２８】
前記フランジ片５は、図２及び３に示されるように、小長さＬ３を有した矩形の板材からなり、例えば、幅Ｗ３が２０〜１００mm程度（本実施形態では４０mm）、厚さＴ３が３〜１５mm程度（本実施形態では３．２mm）に形成されている。
【００２９】
また、本実施形態のフランジ片５は、ブレース本体４の両側のはみ出し部６の幅方向両外側の側縁４ｅ、４ｅに、その幅中心を略揃えかつ該ブレース本体４と直交する面に沿って溶接により固着される。これより、ブレース芯材２の断面は、両側のはみ出し部６において、略Ｈ型に形成される。このようなブレース芯材２は、補剛材３で覆われないはみ出し部６の曲げ剛性を簡単な構成で容易に高めることができ、該はみ出し部６での面外座屈を効果的に抑制しうる。
【００３０】
しかも、フランジ片５は、ブレース本体４の端部近傍に位置（本実施形態では端部と一致）する外端５ｇと、補剛材３内に挿入されて終端する内端５ｎとを具える。即ち、図２に示されるように、補剛材３の長さＬ５は、ブレース本体４の長さＬ１よりも小さいが、各フランジ片５の内端間５ｎ、５ｎの長さＬ６よりも大きく形成される。これにより、フランジ片５は、その一部が補剛材３に外挿されるため、ブレース本体４のはみ出し部６の剛性がより一層高められ、その面外座屈が確実に抑制される。なお、補剛材３の外端３ｇとフランジ片５の内端５ｎとの長さであるフランジ片挿入長さＬ４は、ブレース芯材２のサイズに応じて適宜設定でき、例えば２０〜１００mm程度が好ましい。
【００３１】
以上のようなブレース芯材２には、例えば炭素鋼、ステンレス鋼、合金鋼などの鉄鋼材料が好適に用いられる。また、ブレース芯材２には、とりわけメッキ仕上げが施されるのが望ましい。このようなメッキ層は、ブレース芯材２が補剛材５に対して相対移動する際、接触部での摩擦を減じ、滑らかな相対移動を生じさせ、水平力等の吸収効果を高める点で好ましい。
【００３２】
図１及び４に示されるように、前記補剛材３は略筒状をなし、本実施形態では、全体としてほぼ４つの面板部７に囲まれた角筒状で構成されている。このような補剛材３には、塑性加工が容易に行える金属材料、例えば炭素鋼、ステンレス鋼、合金鋼を含む鉄鋼材料が好適に用いられる。
【００３３】
図４に示されるように、補剛材３は、その長手方向と直角な断面視において、フランジ片５に沿って該フランジ片５と略平行にのびる基片８と、該基片８の両端８ｅ、８ｅで略９０度で折れ曲がってブレース本体４の幅中心Ｚの近傍までのびる一対の側片９、９と、各側片９の端部９ｅでそれぞれブレース本体４側に折れ曲がってのびかつ該ブレース本体４に近接して終端する座屈防止片１０とを含む開断面形状（前記一対の座屈防止片１０、１０は、ブレース本体４によって互いに離間している。）の一対の鋼材１３が一体に固着されることにより形成される。より具体的には、前記補剛材３は、各鋼材１３の側片９の座屈防止片１０側の端部９ｅ、９ｅを向き合わせて一体に固着されている。
【００３４】
このような座屈拘束ブレース１は、補剛材３の座屈防止片１０を、ブレース本体４の両側の各面で幅中心近傍の両側に設けることができる（合計４箇所設けることができる）。しかも、座屈防止片１０は、補剛材３の長さ方向に連続している。従って、このような補剛材３は、ブレース芯材２の面外座屈を効果的に抑制できる。
【００３５】
また、ブレース本体４のはみ出し部６に設けられたフランジ片５も、基片８で実質的に拘束されるため、前記はみ出し部６の局部座屈も効果的に防止できる。なお、ブレース本体４は、その断面形状に基づき、面内方向の座屈は生じにくいので、フランジ片５をブレース本体４の全長さに亘って連続して配置する必要はない。
【００３６】
また、図４の断面視において、本実施形態の基片８は、鋼材１３の中で最も大きい辺長さＷ２を有し、側片９の辺長さＷ９はＷ２よりも小、具体的には約５６％に形成された図４で横長状の断面形状をなす。従って、各鋼材１３は、ブレース本体４の面外座屈に対して、その強軸回りの断面性能で抵抗できる。従って、本実施形態の座屈拘束ブレース１は、効率良くブレース芯材２の座屈を抑制し、例えば厚さの小さい鋼材を用いることが可能になるし、また、一対の鋼材１３同士を溶接等により互いに一体に固着しなくても十分に面外座屈を抑制できる。従って、補剛材３の生産性を高め、製造コストを大きく削減できる。ただし、一対の鋼材１３、１３を溶接等によって固着することは差し支えないし、この場合でも固着長さを小さく抑えることができる。
【００３７】
なお、基片８と前記フランジ片５との間に形成される隙間ｄは、特に限定されるものではないが、小さすぎると補剛材３へのブレース芯材２の挿入が困難となり、大きすぎても面内座屈の抑制効果が低下しやすい。このような観点より、前記隙間ｄは、好ましくは０．２〜２．０mm程度が望ましい。
【００３８】
図４の実施形態において、前記座屈防止片１０は、側片９の端部９ｅから基片８側に向かう傾斜でのびる傾斜部１１と、該傾斜部１１のブレース本体４側に連設されかつ該ブレース本体４に近接しかつブレース本体４と平行にのびる小長さの添設部１２とを有する。
【００３９】
このような傾斜部１１は、添設部１２をブレース芯材２の幅中心Ｚよりも各外側に配置でき、ひいてはブレース芯材２の面外座屈が効果的に抑制され得る。本実施形態では、傾斜部１１の基片８に対する角度α１は約３０°であるがこれに限定されるものではない。また、添設部１２は、鋼材の厚さｔよりも大きい接触長さＳが容易に得られ、ブレース本体４と広範囲で面接触しうる結果、その面外座屈をさらに効果的に抑制しうる点で望ましい。
【００４０】
前記添設部１２は、ブレース本体４の幅中心Ｚの両側に設けられるのが望ましい。とりわけ、添設部１２は、ブレース本体４の側縁４ｅからその幅Ｗ１の１／４倍の長さを隔てる１／４位置Ｚａを含むように設けられるのが望ましい。これにより、添設部１２が、ブレース本体４をバランス良く支持し、その面外座屈がさらに効率よく抑制される。なお、添設部１２の端部１２ｅは、基片８側に近づく向きにのびてブレース本体４の外端よりも内側となることが望ましい。このような添設部１２は、傾斜部１１からの曲げ角度を小にでき、比較的容易に成形しうる点で好ましい。
【００４１】
また、好ましい実施形態として、ブレース芯材２は、その長さ方向の略中間位置に、前記基片８の内面に沿ってのびる小長さの補助フランジ片１４が固着されることも望ましい。ブレース本体４の長さが大きくなった場合、フランジ片５が設けられていない箇所では、面内座屈が生じやすくなる傾向があるが、上述のような補助フランジ片１４を設けることによってブレース本体４の面内座屈をも効果的に防止できる。
【００４２】
図１、２及び図５に拡大して示されるように、前記補助フランジ片１４は、ブレース芯材２の長さ方向の中間位置かつ前記両外側の側縁４ｅ、４ｅに固着される。補助フランジ片１４は、小長さの板状を形成し、本実施形態では、略正方形状をなす。補助フランジ片１４の幅Ｗ７及び長さＬ７は、前記フランジ片５のそれよりも小さく形成することができる。これは、ブレース芯材２の質量を軽減し、製造コストを削減するのに役立つ。なお、補助フランジ片１４の厚さＴ７（図５に示す）は、前記フランジ片５の厚さＴ３と同一厚さで形成されている。
【００４３】
前記補助フランジ片１４は、上記実施形態では、ブレース芯材２の長さ方向の略中間位置にのみ設けられているが、このような態様に限定されるものではない。即ち、ブレース芯材２の長さが大きくなるに従い、その配設個数を増加させても良いのは言うまでもない。
【００４４】
本実施形態の座屈拘束ブレース１は、例えば図６に示されるように、一対の鋼材１３、１３の向き合う側片間９、９を溶接（符号ｋ１で溶接ビードを示す）することにより一体に固着して補剛材３を組立てる補剛材組立工程Ｓ１と、ブレース芯材２を補剛材３の内部に挿入して両者を固着するブレース組立工程Ｓ２とを含んで容易に製造することができる。
【００４５】
本実施形態の補剛材組立工程Ｓ１では、前記側片９、９間を溶接により固着して補剛材３が組み立てられる。上で述べたように、本実施形態の補剛材３は、力学上、必ずしも一対の鋼材１３を一体化させる必要はないが、予め両部材を一体化することで、ブレース芯材２が挿入しやすくなり、生産性の向上に役立つ。なお、鋼材１３、１３を一体化する溶接ビードｋ１の長さも、補剛材３の全長さに亘る必要はなく間欠的で良い。従って、鋼材１３、１３を溶接にて一体化する場合でも生産性にも優れる。
【００４６】
ブレース組立工程Ｓ２では、ブレース芯材２が補剛材３の所定位置に挿入された後、補剛材３とフランジ片５とは溶接にて固着される。このとき、荷重負荷時にブレース芯材２が自由に伸び縮み行えるよう、例えば、補剛材３のいずれか一方の外端３ｇとフランジ片５とを溶接し、他方は自由状態とするのが望ましい。なお、図１には、一方の外端３ｇにブレース芯材２と補剛材３とを接合する溶接ビードｋ２が形成された例が示される。
【００４７】
また、ブレース芯材２が補助フランジ片１４を含む場合、補剛材３と補助フランジ片１４とが溶接により固着されても良い。この場合、補剛材３の溶接個所には、補助フランジ片１４と溶接するための開口Ｏを設けておくのが望ましい。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態の座屈拘束ブレース１は、何ら複雑な部材や工程を用いることなく形成できるため、熟練を要することなく単純作業で製造できる。また、補剛材３を構成する鋼材１３は、例えばロール成形で効率よく連続製造することができる。従って、高い工業生産性が得られるとともに、座屈拘束ブレース１の品質がばらつくのも防止できる。しかも、本実施形態の座屈拘束ブレース１は、構成部材が少ないため、軽量化できるとともに、製造工場及び施工現場での作業性、安全性が向上する。
【００４９】
図７には、本発明の補剛材３の他の実施形態の断面図が示される。
図７（ａ）の実施形態では、座屈防止片１０の添設部１２が、基片８から離間する向きにのびて終端している。図７（ｂ）の実施形態では、座屈防止片１０が傾斜部１１のみからなり、添設部１２が設けられていない。後者の実施形態では、製造コストがより一層削減される。
【００５０】
また、図７（ｃ）には、さらに他の補剛材３の実施形態が示される。この実施形態では、座屈防止片１０が、基片８と平行にのびる平行部１５と、この平行部１５のブレース本体４側に、該ブレース本体４と近接しかつ平行に基片８側にのびて終端する小長さの添設部１２を有する構造のものが示される。この実施形態によれば、座屈防止片１０は、ブレース本体４の幅中心Ｚから広範囲に添設部１２を設けることができるため、面外座屈はさらに有効に抑制される。なお、図には示されないが、座屈防止片１０は、平行部１５のみで形成されていても良いのはいうまでもない。このように、補剛材３の断面形状は、種々の態様に変形して実施できる。
【００５１】
図８には、本実施形態の座屈拘束ブレース１を構成部材として含む耐力フレーム１６が示される。該耐力フレーム１６は、矩形状の外周枠１７と、この外周枠１７の内側に張り出して設けられた取付プレート１８とを含んで構成され、家屋等の建築物の架構体に取付けられることにより、水平力を負担してその耐震強度を向上する。
【００５２】
前記外周枠１７は、例えば上水平に配される上枠１７Ｕ及び、この上枠１７Ｕの左右両端部間を繋ぐ垂直な竪枠１７Ｖ、１７Ｖとからなり、各枠材端部相互が固着され、縦長の矩形状をなす。各々の枠材は、例えば断面正方形の角筒状の鋼管が用いられる。
【００５３】
竪枠１７Ｖの上端部と上枠１７Ｕの側端部とは、双方の枠材端部に形成したスリットに上プレート２３を嵌合しかつ溶接により固着されている。また、竪枠１７Ｖの下部は取付金物２６を介して基礎３２上に立設されている。ただし、外周枠１７等の形状は、種々変更しうるのは言うまでもなく、階上に設置される場合もある。また、一方の竪枠１７Ｖの略中間高さ位置には、外周枠の内側に向く縦長のブレース取付金具３１が溶着されている。
【００５４】
本実施形態では、外周枠１７の内側に略く字状に一対の座屈拘束ブレース１が配置される。具体的には、他方の竪枠１７Ｖの上部とブレース取付金具３１との間、及びブレース取付金具３１と他方の竪枠１７Ｖの下部との間にそれぞれ斜材として座屈拘束ブレース１が架け渡される。各座屈拘束ブレース１は、ブレース本体４及び／又はフランジ片５が、竪枠１７Ｖ及びブレース取付金具３１に溶接又はボルト等によって固着される。
【００５５】
なお、竪枠１７Ｖに溶接固着されるフランジ片５は、図９（ａ）に示されるように、その幅Ｗ３が端部５ｇ側で大きくなるように変化させることが好ましい。これにより、竪枠１７Ｖとブレース芯材２との溶接ビード長さを十分に確保し、接合強度を高めることができる。他方、ブレース取付金具３１に固着されるフランジ片５は、図９（ｂ）に示されるように、ブレース芯材２に補剛材３を外挿する施工上の観点から、その幅Ｗ３を一定にするのが望ましい。
【００５６】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。
【符号の説明】
【００５７】
１ 挫屈拘束ブレース
２ ブレース芯材
３ 補剛材
４ ブレース本体
５ フランジ片
６ はみ出し部
８ 基片
９ 側片
１０ 座屈防止片
１３ 鋼材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の壁などの垂直構面、及び床などの水平構面の内側に架け渡されて、水平力に対する建築物の変形を有効に防止できる座屈拘束ブレース及びこれを用いた耐力フレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、図１０（ａ）に示されるような座屈拘束ブレースｄ１が提案されている。該座屈拘束ブレースｄ１は、長尺板状のブレース芯材ｂと、このブレース芯材ｂを挟む一対かつ断面略コの字形の内補剛材ｈ１と、これらの外周を囲む角筒状の外補剛材ｈ２とを含んで構成される。また、外補剛材ｈ２は、ブレース芯材ｂの座屈を防止する向きにその平面部ｆが加圧して変形されている。
【０００３】
しかしながら、このような座屈拘束ブレースｄ１は、多くの補剛材ｈが必要であり、組み立てに手間がかかる他、加圧変形させる専用の設備が必要となり、製造コストの上昇を招きやすい。さらに、上記座屈拘束ブレースｄ１では、外補剛材ｈ２によって覆われない両端部分ｂｅでは、局部座屈が生じるという欠点もある。
【０００４】
また、下記特許文献２には、上述のような座屈拘束ブレースｄ１を改良したものが示される。この座屈拘束ブレースｄ２には、図１０（ｂ）に示されるように、内補剛材ｈ１の端部ｈｔに端部拘束材ｃが取り付けられており、上述の局部座屈を抑制する効果が得られていた。
【０００５】
しかしながら、この発明においても、外補剛材ｈ２を加圧変形させる専用の設備が必要であるとともに、端部拘束材ｃの加工が複雑なため、製造コストがさらに上昇するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−７５２８１号公報
【特許文献２】特開２００８−２５５６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、軸力を負担するブレース芯材の座屈を抑制する補剛材の形状を限定し、かつ、ブレース本体の両側のはみ出し部それぞれに一対のフランジ片を設けることを基本とし、簡易な構造で製造コストを抑制しかつ繰り返し荷重に対し弾性領域での変形が維持できるとともに、端部領域の剛性を容易に向上させる座屈拘束ブレースを提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のうち請求項１記載の発明は、構造用部材として軸力を負担するブレース芯材と、このブレース芯材に外挿されかつ前記ブレース芯材の座屈を抑制する略筒状の補剛材とを具えた座屈拘束ブレースであって、前記ブレース芯材は、前記補剛材よりも長尺をなしかつ該補剛材の両端からそれぞれ外方にはみ出すはみ出し部を有する板状のブレース本体と、該ブレース本体の両側のはみ出し部それぞれに固着されかつ前記ブレース本体とでブレース芯材の断面を略Ｈ型に形成する一対のフランジ片とを含み、しかも前記各フランジ片は、前記ブレース本体の端部近傍に位置する外端と、前記補剛材内に挿入されて終端する内端とを具える一方、前記補剛材は、断面視において、前記フランジ片に沿ってのびる基片と、該基片の両端から略９０度で折れ曲がってブレース本体の幅中心近傍までのびる一対の側片と、各側片の端部でそれぞれブレース本体側に折れ曲がりかつ該ブレース本体に近接して終端することにより前記ブレース芯材の面外座屈を抑制する座屈防止片とを含む開断面形状の一対の鋼材により形成されたことを特徴とする。
【０００９】
また請求項２記載の発明は、前記座屈防止片は、前記基片側に向かって傾斜してのびる傾斜部を有する請求項１記載の座屈拘束ブレースである。
【００１０】
また請求項３記載の発明は、前記座屈防止片は、前記傾斜部のブレース本体側に、該ブレース本体と近接しかつ平行にのびる小長さの添設部を有する請求項２記載の座屈拘束ブレースである。
【００１１】
また請求項４記載の発明は、前記座屈防止片は、前記基片と平行にのびる平行部を有する請求項１記載の座屈拘束ブレースである。
【００１２】
また請求項５記載の発明は、前記座屈防止片は、前記平行部のブレース本体側に、該ブレース本体と近接しかつ平行に基片側にのびて終端する小長さの添設部を有する請求項４記載の座屈拘束ブレースである。
【００１３】
また請求項６記載の発明は、前記補剛材は、前記一対の鋼材の向き合う側片間が溶接されることにより固着される請求項１乃至５のいずれかに記載の座屈拘束ブレースである。
【００１４】
また請求項７記載の発明は、前記ブレース芯材は、長さ方向の略中間位置に、前記基片の内面に沿ってのびる小長さの補助フランジ片が固着される請求項１乃至６のいずれかに記載の座屈拘束ブレースである。
【００１５】
また請求項８記載の発明は、前記補剛材の長さ方向の一端側のみが前記ブレース芯材と溶接されてなる請求項１乃至７のいずれかに記載の座屈拘束ブレースである。
【００１６】
また請求項９記載の発明は、前記ブレース芯材は、長さ方向の略中間位置に、前記基片の内面に沿ってのびる小長さの補助フランジ片が固着されるとともに、該補助フランジ片と前記補剛材とが溶接により固着される請求項１乃至８のいずれかに記載の座屈拘束ブレースである。
【００１７】
また請求項１０記載の発明は、前記一対の鋼材は、一体に固着されてなる請求項１乃至９のいずれかに記載の座屈拘束ブレースである。
【００１８】
また請求項１１記載の発明は、請求項１乃至１０のいずれかに記載された座屈拘束ブレースを斜材として用いたことを特徴とする耐力フレームである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の座屈拘束ブレースは、ブレース芯材が、補剛材よりも長尺をなしかつ該補剛材の両端からそれぞれ外方にはみ出すはみ出し部を有する板状のブレース本体と、該ブレース本体の両側のはみ出し部それぞれに固着されかつ前記ブレース本体とでブレース芯材の断面を略Ｈ型に形成する一対のフランジ片とを含む。しかも前記各フランジ片は、前記ブレース本体の端部近傍に位置する外端と、前記補剛材内に挿入されて終端する内端とを具える。このようなブレース本体は、両側のはみ出し部において、略Ｈ型鋼としての性能を発揮でき、容易な構造ではみ出し部の剛性を高め、その局部座屈を防止することができる。
【００２０】
また、前記補剛材は、断面視において、前記フランジ片に沿ってのびる基片と、該基片の両端から略９０度で折れ曲がってブレース本体の幅中心近傍までのびる一対の側片と、各側片の端部でそれぞれブレース本体側に折れ曲がりかつ該ブレース本体に近接して終端することにより前記ブレース芯材の面外座屈を抑制する座屈防止片とを含む開断面形状の一対の鋼材を一体に固着することにより形成される。従って、補剛材も、簡易な構造でありながらも効果的にブレース芯材の面外座屈を抑制でき、その弾性領域での変形が維持できる。
【００２１】
従って、本発明では、簡易な構造で製造コストを抑制し、かつ、繰り返し荷重に対し弾性領域での変形が維持できるとともに、端部領域の剛性を容易に向上させる座屈拘束ブレースを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態の座屈拘束ブレースを示す斜視図である。
【図２】（ａ）は、図１の側面図、（ｂ）はそのＸ−Ｘ断面図である。
【図３】（ａ）乃至（ｃ）は、図２（ｂ）のＡ乃至Ｃ部の断面図である。
【図４】図３（ｂ）の拡大図である。
【図５】図２（ｂ）のＤ部の断面図である。
【図６】本実施形態の座屈拘束ブレースの製造方法を説明する概略斜視図である。
【図７】（ａ）乃至（ｃ）は、ブレース芯材の他の実施形態の断面図である。
【図８】本発明の座屈拘束ブレースを用いた耐力フレームを説明する正面概略図である。
【図９】（ａ）は、幅を変化させたフランジ片、（ｂ）は、幅が一定なフランジ片を説明する座屈拘束ブレースの取付図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は従来の座屈拘束ブレースを説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１に示されるように、本実施形態の座屈拘束ブレース１は、構造用部材として長手方向に作用する引張、圧縮両方向の軸力を負担するブレース芯材２と、このブレース芯材２に外挿されかつ前記ブレース芯材２の座屈を抑制する略筒状の補剛材３とを具え、好ましくは家屋等の建築物の垂直構面ないし水平構面のブレース材（筋交い）として利用される。
【００２４】
本実施形態のブレース芯材２は、前記補剛材３よりも長尺をなす板状のブレース本体４と、該ブレース本体４に固着される一対のフランジ片５、５とを含んで構成される。
【００２５】
前記ブレース本体４は、図２及び３に示されるように、例えば、幅Ｗ１が２０〜１００mm程度（本実施形態では４３mm）、厚さＴ１が３〜１５mm程度（本実施形態では４．５mm）に形成された板材からなる。また、ブレース本体４の長さＬ１は、ブレース芯材２を取り付ける構造体のサイズに応じて適宜設定されるが、例えば５００〜２０００mm程度が好ましい。本実施形態では１３００mmのものが示される。
【００２６】
図１及び２に示されるように、前記ブレース本体４と補剛材３とは、各々の長さ方向の中間位置を略揃えて組立てられる。このため、ブレース本体４には、補剛材３の両端からそれぞれ外方に略等しい長さではみ出すはみ出し部６を具える。このはみ出し部６は、例えば架構体等にそれぞれ固着される。
【００２７】
はみ出し部６の長さＬ２も、ブレース芯材２のサイズ等に応じて適宜設定されるが、例えば３０〜３００mm程度が好ましい。なお、前記「中間位置を略揃えて」とは、ブレース本体４と補剛材３との各中間位置が完全に一致する場合のみならず、ブレース本体４の長さの１０％の範囲で中間位置がずれている態様を少なくとも含む。
【００２８】
前記フランジ片５は、図２及び３に示されるように、小長さＬ３を有した矩形の板材からなり、例えば、幅Ｗ３が２０〜１００mm程度（本実施形態では４０mm）、厚さＴ３が３〜１５mm程度（本実施形態では３．２mm）に形成されている。
【００２９】
また、本実施形態のフランジ片５は、ブレース本体４の両側のはみ出し部６の幅方向両外側の側縁４ｅ、４ｅに、その幅中心を略揃えかつ該ブレース本体４と直交する面に沿って溶接により固着される。これより、ブレース芯材２の断面は、両側のはみ出し部６において、略Ｈ型に形成される。このようなブレース芯材２は、補剛材３で覆われないはみ出し部６の曲げ剛性を簡単な構成で容易に高めることができ、該はみ出し部６での面外座屈を効果的に抑制しうる。
【００３０】
しかも、フランジ片５は、ブレース本体４の端部近傍に位置（本実施形態では端部と一致）する外端５ｇと、補剛材３内に挿入されて終端する内端５ｎとを具える。即ち、図２に示されるように、補剛材３の長さＬ５は、ブレース本体４の長さＬ１よりも小さいが、各フランジ片５の内端間５ｎ、５ｎの長さＬ６よりも大きく形成される。これにより、フランジ片５は、その一部が補剛材３に外挿されるため、ブレース本体４のはみ出し部６の剛性がより一層高められ、その面外座屈が確実に抑制される。なお、補剛材３の外端３ｇとフランジ片５の内端５ｎとの長さであるフランジ片挿入長さＬ４は、ブレース芯材２のサイズに応じて適宜設定でき、例えば２０〜１００mm程度が好ましい。
【００３１】
以上のようなブレース芯材２には、例えば炭素鋼、ステンレス鋼、合金鋼などの鉄鋼材料が好適に用いられる。また、ブレース芯材２には、とりわけメッキ仕上げが施されるのが望ましい。このようなメッキ層は、ブレース芯材２が補剛材５に対して相対移動する際、接触部での摩擦を減じ、滑らかな相対移動を生じさせ、水平力等の吸収効果を高める点で好ましい。
【００３２】
図１及び４に示されるように、前記補剛材３は略筒状をなし、本実施形態では、全体としてほぼ４つの面板部７に囲まれた角筒状で構成されている。このような補剛材３には、塑性加工が容易に行える金属材料、例えば炭素鋼、ステンレス鋼、合金鋼を含む鉄鋼材料が好適に用いられる。
【００３３】
図４に示されるように、補剛材３は、その長手方向と直角な断面視において、フランジ片５に沿って該フランジ片５と略平行にのびる基片８と、該基片８の両端８ｅ、８ｅで略９０度で折れ曲がってブレース本体４の幅中心Ｚの近傍までのびる一対の側片９、９と、各側片９の端部９ｅでそれぞれブレース本体４側に折れ曲がってのびかつ該ブレース本体４に近接して終端する座屈防止片１０とを含む開断面形状（前記一対の座屈防止片１０、１０は、ブレース本体４によって互いに離間している。）の一対の鋼材１３が一体に固着されることにより形成される。より具体的には、前記補剛材３は、各鋼材１３の側片９の座屈防止片１０側の端部９ｅ、９ｅを向き合わせて一体に固着されている。
【００３４】
このような座屈拘束ブレース１は、補剛材３の座屈防止片１０を、ブレース本体４の両側の各面で幅中心近傍の両側に設けることができる（合計４箇所設けることができる）。しかも、座屈防止片１０は、補剛材３の長さ方向に連続している。従って、このような補剛材３は、ブレース芯材２の面外座屈を効果的に抑制できる。
【００３５】
また、ブレース本体４のはみ出し部６に設けられたフランジ片５も、基片８で実質的に拘束されるため、前記はみ出し部６の局部座屈も効果的に防止できる。なお、ブレース本体４は、その断面形状に基づき、面内方向の座屈は生じにくいので、フランジ片５をブレース本体４の全長さに亘って連続して配置する必要はない。
【００３６】
また、図４の断面視において、本実施形態の基片８は、鋼材１３の中で最も大きい辺長さＷ２を有し、側片９の辺長さＷ９はＷ２よりも小、具体的には約５６％に形成された図４で横長状の断面形状をなす。従って、各鋼材１３は、ブレース本体４の面外座屈に対して、その強軸回りの断面性能で抵抗できる。従って、本実施形態の座屈拘束ブレース１は、効率良くブレース芯材２の座屈を抑制し、例えば厚さの小さい鋼材を用いることが可能になるし、また、一対の鋼材１３同士を溶接等により互いに一体に固着しなくても十分に面外座屈を抑制できる。従って、補剛材３の生産性を高め、製造コストを大きく削減できる。ただし、一対の鋼材１３、１３を溶接等によって固着することは差し支えないし、この場合でも固着長さを小さく抑えることができる。
【００３７】
なお、基片８と前記フランジ片５との間に形成される隙間ｄは、特に限定されるものではないが、小さすぎると補剛材３へのブレース芯材２の挿入が困難となり、大きすぎても面内座屈の抑制効果が低下しやすい。このような観点より、前記隙間ｄは、好ましくは０．２〜２．０mm程度が望ましい。
【００３８】
図４の実施形態において、前記座屈防止片１０は、側片９の端部９ｅから基片８側に向かう傾斜でのびる傾斜部１１と、該傾斜部１１のブレース本体４側に連設されかつ該ブレース本体４に近接しかつブレース本体４と平行にのびる小長さの添設部１２とを有する。
【００３９】
このような傾斜部１１は、添設部１２をブレース芯材２の幅中心Ｚよりも各外側に配置でき、ひいてはブレース芯材２の面外座屈が効果的に抑制され得る。本実施形態では、傾斜部１１の基片８に対する角度α１は約３０°であるがこれに限定されるものではない。また、添設部１２は、鋼材の厚さｔよりも大きい接触長さＳが容易に得られ、ブレース本体４と広範囲で面接触しうる結果、その面外座屈をさらに効果的に抑制しうる点で望ましい。
【００４０】
前記添設部１２は、ブレース本体４の幅中心Ｚの両側に設けられるのが望ましい。とりわけ、添設部１２は、ブレース本体４の側縁４ｅからその幅Ｗ１の１／４倍の長さを隔てる１／４位置Ｚａを含むように設けられるのが望ましい。これにより、添設部１２が、ブレース本体４をバランス良く支持し、その面外座屈がさらに効率よく抑制される。なお、添設部１２の端部１２ｅは、基片８側に近づく向きにのびてブレース本体４の外端よりも内側となることが望ましい。このような添設部１２は、傾斜部１１からの曲げ角度を小にでき、比較的容易に成形しうる点で好ましい。
【００４１】
また、好ましい実施形態として、ブレース芯材２は、その長さ方向の略中間位置に、前記基片８の内面に沿ってのびる小長さの補助フランジ片１４が固着されることも望ましい。ブレース本体４の長さが大きくなった場合、フランジ片５が設けられていない箇所では、面内座屈が生じやすくなる傾向があるが、上述のような補助フランジ片１４を設けることによってブレース本体４の面内座屈をも効果的に防止できる。
【００４２】
図１、２及び図５に拡大して示されるように、前記補助フランジ片１４は、ブレース芯材２の長さ方向の中間位置かつ前記両外側の側縁４ｅ、４ｅに固着される。補助フランジ片１４は、小長さの板状を形成し、本実施形態では、略正方形状をなす。補助フランジ片１４の幅Ｗ７及び長さＬ７は、前記フランジ片５のそれよりも小さく形成することができる。これは、ブレース芯材２の質量を軽減し、製造コストを削減するのに役立つ。なお、補助フランジ片１４の厚さＴ７（図５に示す）は、前記フランジ片５の厚さＴ３と同一厚さで形成されている。
【００４３】
前記補助フランジ片１４は、上記実施形態では、ブレース芯材２の長さ方向の略中間位置にのみ設けられているが、このような態様に限定されるものではない。即ち、ブレース芯材２の長さが大きくなるに従い、その配設個数を増加させても良いのは言うまでもない。
【００４４】
本実施形態の座屈拘束ブレース１は、例えば図６に示されるように、一対の鋼材１３、１３の向き合う側片間９、９を溶接（符号ｋ１で溶接ビードを示す）することにより一体に固着して補剛材３を組立てる補剛材組立工程Ｓ１と、ブレース芯材２を補剛材３の内部に挿入して両者を固着するブレース組立工程Ｓ２とを含んで容易に製造することができる。
【００４５】
本実施形態の補剛材組立工程Ｓ１では、前記側片９、９間を溶接により固着して補剛材３が組み立てられる。上で述べたように、本実施形態の補剛材３は、力学上、必ずしも一対の鋼材１３を一体化させる必要はないが、予め両部材を一体化することで、ブレース芯材２が挿入しやすくなり、生産性の向上に役立つ。なお、鋼材１３、１３を一体化する溶接ビードｋ１の長さも、補剛材３の全長さに亘る必要はなく間欠的で良い。従って、鋼材１３、１３を溶接にて一体化する場合でも生産性にも優れる。
【００４６】
ブレース組立工程Ｓ２では、ブレース芯材２が補剛材３の所定位置に挿入された後、補剛材３とフランジ片５とは溶接にて固着される。このとき、荷重負荷時にブレース芯材２が自由に伸び縮み行えるよう、例えば、補剛材３のいずれか一方の外端３ｇとフランジ片５とを溶接し、他方は自由状態とするのが望ましい。なお、図１には、一方の外端３ｇにブレース芯材２と補剛材３とを接合する溶接ビードｋ２が形成された例が示される。
【００４７】
また、ブレース芯材２が補助フランジ片１４を含む場合、補剛材３と補助フランジ片１４とが溶接により固着されても良い。この場合、補剛材３の溶接個所には、補助フランジ片１４と溶接するための開口Ｏを設けておくのが望ましい。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態の座屈拘束ブレース１は、何ら複雑な部材や工程を用いることなく形成できるため、熟練を要することなく単純作業で製造できる。また、補剛材３を構成する鋼材１３は、例えばロール成形で効率よく連続製造することができる。従って、高い工業生産性が得られるとともに、座屈拘束ブレース１の品質がばらつくのも防止できる。しかも、本実施形態の座屈拘束ブレース１は、構成部材が少ないため、軽量化できるとともに、製造工場及び施工現場での作業性、安全性が向上する。
【００４９】
図７には、本発明の補剛材３の他の実施形態の断面図が示される。
図７（ａ）の実施形態では、座屈防止片１０の添設部１２が、基片８から離間する向きにのびて終端している。図７（ｂ）の実施形態では、座屈防止片１０が傾斜部１１のみからなり、添設部１２が設けられていない。後者の実施形態では、製造コストがより一層削減される。
【００５０】
また、図７（ｃ）には、さらに他の補剛材３の実施形態が示される。この実施形態では、座屈防止片１０が、基片８と平行にのびる平行部１５と、この平行部１５のブレース本体４側に、該ブレース本体４と近接しかつ平行に基片８側にのびて終端する小長さの添設部１２を有する構造のものが示される。この実施形態によれば、座屈防止片１０は、ブレース本体４の幅中心Ｚから広範囲に添設部１２を設けることができるため、面外座屈はさらに有効に抑制される。なお、図には示されないが、座屈防止片１０は、平行部１５のみで形成されていても良いのはいうまでもない。このように、補剛材３の断面形状は、種々の態様に変形して実施できる。
【００５１】
図８には、本実施形態の座屈拘束ブレース１を構成部材として含む耐力フレーム１６が示される。該耐力フレーム１６は、矩形状の外周枠１７と、この外周枠１７の内側に張り出して設けられた取付プレート１８とを含んで構成され、家屋等の建築物の架構体に取付けられることにより、水平力を負担してその耐震強度を向上する。
【００５２】
前記外周枠１７は、例えば上水平に配される上枠１７Ｕ及び、この上枠１７Ｕの左右両端部間を繋ぐ垂直な竪枠１７Ｖ、１７Ｖとからなり、各枠材端部相互が固着され、縦長の矩形状をなす。各々の枠材は、例えば断面正方形の角筒状の鋼管が用いられる。
【００５３】
竪枠１７Ｖの上端部と上枠１７Ｕの側端部とは、双方の枠材端部に形成したスリットに上プレート２３を嵌合しかつ溶接により固着されている。また、竪枠１７Ｖの下部は取付金物２６を介して基礎３２上に立設されている。ただし、外周枠１７等の形状は、種々変更しうるのは言うまでもなく、階上に設置される場合もある。また、一方の竪枠１７Ｖの略中間高さ位置には、外周枠の内側に向く縦長のブレース取付金具３１が溶着されている。
【００５４】
本実施形態では、外周枠１７の内側に略く字状に一対の座屈拘束ブレース１が配置される。具体的には、他方の竪枠１７Ｖの上部とブレース取付金具３１との間、及びブレース取付金具３１と他方の竪枠１７Ｖの下部との間にそれぞれ斜材として座屈拘束ブレース１が架け渡される。各座屈拘束ブレース１は、ブレース本体４及び／又はフランジ片５が、竪枠１７Ｖ及びブレース取付金具３１に溶接又はボルト等によって固着される。
【００５５】
なお、竪枠１７Ｖに溶接固着されるフランジ片５は、図９（ａ）に示されるように、その幅Ｗ３が端部５ｇ側で大きくなるように変化させることが好ましい。これにより、竪枠１７Ｖとブレース芯材２との溶接ビード長さを十分に確保し、接合強度を高めることができる。他方、ブレース取付金具３１に固着されるフランジ片５は、図９（ｂ）に示されるように、ブレース芯材２に補剛材３を外挿する施工上の観点から、その幅Ｗ３を一定にするのが望ましい。
【００５６】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。
【符号の説明】
【００５７】
１ 挫屈拘束ブレース
２ ブレース芯材
３ 補剛材
４ ブレース本体
５ フランジ片
６ はみ出し部
８ 基片
９ 側片
１０ 座屈防止片
１３ 鋼材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造用部材として軸力を負担するブレース芯材と、このブレース芯材に外挿されかつ前記ブレース芯材の座屈を抑制する略筒状の補剛材とを具えた座屈拘束ブレースであって、
前記ブレース芯材は、前記補剛材よりも長尺をなしかつ該補剛材の両端からそれぞれ外方にはみ出すはみ出し部を有する板状のブレース本体と、
該ブレース本体の両側のはみ出し部それぞれに固着されかつ前記ブレース本体とでブレース芯材の断面を略Ｈ型に形成する一対のフランジ片とを含み、しかも前記各フランジ片は、前記ブレース本体の端部近傍に位置する外端と、前記補剛材内に挿入されて終端する内端とを具える一方、
前記補剛材は、断面視において、前記フランジ片に沿ってのびる基片と、
該基片の両端から略９０度で折れ曲がってブレース本体の幅中心近傍までのびる一対の側片と、
各側片の端部でそれぞれブレース本体側に折れ曲がりかつ該ブレース本体に近接して終端することにより前記ブレース芯材の面外座屈を抑制する座屈防止片とを含む開断面形状の一対の鋼材により形成されたことを特徴とする座屈拘束ブレース。
【請求項２】
前記座屈防止片は、前記基片側に向かって傾斜してのびる傾斜部を有する請求項１記載の座屈拘束ブレース。
【請求項３】
前記座屈防止片は、前記傾斜部のブレース本体側に、該ブレース本体と近接しかつ平行にのびる小長さの添設部を有する請求項２記載の座屈拘束ブレース。
【請求項４】
前記座屈防止片は、前記基片と平行にのびる平行部を有する請求項１記載の座屈拘束ブレース。
【請求項５】
前記座屈防止片は、前記平行部のブレース本体側に、該ブレース本体と近接しかつ平行に基片側にのびて終端する小長さの添設部を有する請求項４記載の座屈拘束ブレース。
【請求項６】
前記補剛材は、前記一対の鋼材の向き合う側片間が溶接されることにより固着される請求項１乃至５のいずれかに記載の座屈拘束ブレース。
【請求項７】
前記ブレース芯材は、長さ方向の略中間位置に、前記基片の内面に沿ってのびる小長さの補助フランジ片が固着される請求項１乃至６のいずれかに記載の座屈拘束ブレース。
【請求項８】
前記補剛材の長さ方向の一端側のみが前記ブレース芯材と溶接されてなる請求項１乃至７のいずれかに記載の座屈拘束ブレース。
【請求項９】
前記ブレース芯材は、長さ方向の略中間位置に、前記基片の内面に沿ってのびる小長さの補助フランジ片が固着されるとともに、
該補助フランジ片と前記補剛材とが溶接により固着される請求項１乃至８のいずれかに記載の座屈拘束ブレース。
【請求項１０】
前記一対の鋼材は、一体に固着されてなる請求項１乃至９のいずれかに記載の座屈拘束ブレース。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載された座屈拘束ブレースを斜材として用いたことを特徴とする耐力フレーム。
【請求項１】
構造用部材として軸力を負担するブレース芯材と、このブレース芯材に外挿されかつ前記ブレース芯材の座屈を抑制する略筒状の補剛材とを具えた座屈拘束ブレースであって、
前記ブレース芯材は、前記補剛材よりも長尺をなしかつ該補剛材の両端からそれぞれ外方にはみ出すはみ出し部を有する板状のブレース本体と、
該ブレース本体の両側のはみ出し部それぞれに固着されかつ前記ブレース本体とでブレース芯材の断面を略Ｈ型に形成する一対のフランジ片とを含み、しかも前記各フランジ片は、前記ブレース本体の端部近傍に位置する外端と、前記補剛材内に挿入されて終端する内端とを具える一方、
前記補剛材は、断面視において、前記フランジ片に沿ってのびる基片と、
該基片の両端から略９０度で折れ曲がってブレース本体の幅中心近傍までのびる一対の側片と、
各側片の端部でそれぞれブレース本体側に折れ曲がりかつ該ブレース本体に近接して終端することにより前記ブレース芯材の面外座屈を抑制する座屈防止片とを含む開断面形状の一対の鋼材により形成されたことを特徴とする座屈拘束ブレース。
【請求項２】
前記座屈防止片は、前記基片側に向かって傾斜してのびる傾斜部を有する請求項１記載の座屈拘束ブレース。
【請求項３】
前記座屈防止片は、前記傾斜部のブレース本体側に、該ブレース本体と近接しかつ平行にのびる小長さの添設部を有する請求項２記載の座屈拘束ブレース。
【請求項４】
前記座屈防止片は、前記基片と平行にのびる平行部を有する請求項１記載の座屈拘束ブレース。
【請求項５】
前記座屈防止片は、前記平行部のブレース本体側に、該ブレース本体と近接しかつ平行に基片側にのびて終端する小長さの添設部を有する請求項４記載の座屈拘束ブレース。
【請求項６】
前記補剛材は、前記一対の鋼材の向き合う側片間が溶接されることにより固着される請求項１乃至５のいずれかに記載の座屈拘束ブレース。
【請求項７】
前記ブレース芯材は、長さ方向の略中間位置に、前記基片の内面に沿ってのびる小長さの補助フランジ片が固着される請求項１乃至６のいずれかに記載の座屈拘束ブレース。
【請求項８】
前記補剛材の長さ方向の一端側のみが前記ブレース芯材と溶接されてなる請求項１乃至７のいずれかに記載の座屈拘束ブレース。
【請求項９】
前記ブレース芯材は、長さ方向の略中間位置に、前記基片の内面に沿ってのびる小長さの補助フランジ片が固着されるとともに、
該補助フランジ片と前記補剛材とが溶接により固着される請求項１乃至８のいずれかに記載の座屈拘束ブレース。
【請求項１０】
前記一対の鋼材は、一体に固着されてなる請求項１乃至９のいずれかに記載の座屈拘束ブレース。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載された座屈拘束ブレースを斜材として用いたことを特徴とする耐力フレーム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１６９０４２（Ｐ２０１１−１６９０４２Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３４６０５（Ｐ２０１０−３４６０５）
【出願日】平成２２年２月１９日（２０１０．２．１９）
【出願人】（０００００４６７３）パナホーム株式会社 (319)
【出願人】（０００００２１１８）住友金属工業株式会社 (2,544)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１９日（２０１０．２．１９）
【出願人】（０００００４６７３）パナホーム株式会社 (319)
【出願人】（０００００２１１８）住友金属工業株式会社 (2,544)
【Ｆターム（参考）】
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