特許 6886830 座屈拘束ブレース、柱梁接続部の補強構造、及び建物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6886830

(24)【登録日】2021年5月19日

(45)【発行日】2021年6月16日

(54)【発明の名称】座屈拘束ブレース、柱梁接続部の補強構造、及び建物

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/58 20060101AFI20210603BHJP

   E04B 1/24 20060101ALI20210603BHJP

【ＦＩ】

   E04B1/58 F

   E04B1/58 B

   E04B1/24 F

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-21501(P2017-21501)

(22)【出願日】2017年2月8日

(65)【公開番号】特開2018-127823(P2018-127823A)

(43)【公開日】2018年8月16日

【審査請求日】2019年12月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】303046244

【氏名又は名称】旭化成ホームズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100186015

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 靖之

(72)【発明者】

【氏名】飯星 力

【審査官】 伊藤 昭治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２１９４３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−００４１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１６１０４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１７２２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０１０７６５４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｂ １／００ − １／３６

Ｅ０４Ｂ １／３８ − １／６１

Ｅ０４Ｈ ９／００ − ９／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

両端部がそれぞれ縦枠材又は横枠材に接続されるブレース心材と、
前記ブレース心材の周囲を包囲し、前記ブレース心材の座屈を抑制する座屈拘束材と、を備えた座屈拘束ブレースであって、
前記座屈拘束材は、第１拘束材と、第２拘束材とを有しており、
前記座屈拘束材には、前記ブレース心材を前記第１拘束材と前記第２拘束材との間に配置した状態で、前記第１拘束材と前記第２拘束材とを固定する固定部が設けられており、
前記固定部は、締結部材を用いて固定された締結固定部と、溶接により固定された溶接固定部と、を有し、
前記固定部は、複数の前記締結固定部と、複数の前記溶接固定部と、を有し、
前記締結固定部の数よりも前記溶接固定部の数が多いことを特徴とする座屈拘束ブレース。

【請求項2】

前記締結固定部は、前記座屈拘束材の長手方向における端部に設けられている、請求項１に記載の座屈拘束ブレース。

【請求項3】

前記締結固定部は、前記座屈拘束材の長手方向と直交する短手方向において、前記ブレース心材を挟む両側に設けられている、請求項１または２に記載の座屈拘束ブレース。

【請求項4】

前記ブレース心材を挟む両側に設けられた一対の前記締結固定部のうち、前記縦枠材と前記横枠材との固定箇所から遠い側の締結固定部は、前記固定箇所に近い側の締結固定部から前記短手方向に延びる直線を中心として両側に６０°を形成する２本の直線の間の領域に配置されている、請求項３に記載の座屈拘束ブレース。

【請求項5】

前記固定部は、前記第１拘束材と前記第２拘束材とを当接させた状態で固定し、
前記溶接固定部は、前記第１拘束材と前記第２拘束材とが当接する当接面の外縁よりも幅方向における中央寄りの部分に設けられている請求項１〜４のいずれか一項に記載の座屈拘束ブレース。

【請求項6】

前記締結部材が、ボルト及びナット、リベット、又はクランパーである請求項１〜５のいずれか一項に記載の座屈拘束ブレース。

【請求項7】

請求項１〜６の何れか一項に記載の座屈拘束ブレースの両端部が柱又は梁に接続されている、柱梁接続部の補強構造。

【請求項8】

請求項７に記載の柱梁接続部の補強構造を備えた建物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、座屈拘束ブレース、当該座屈拘束ブレースを用いた柱梁接続部の補強構造、及び、当該柱梁接続部の補強構造を備えた建物に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、建物の補強を目的として、例えば、一端が柱に接続され、他端が梁に接続される棒状の補強部材（ブレース）を配置することがある。建物が変形しようとした際において、補強部材にはその長手方向に沿って圧縮力又は引っ張り力のいずれかが加わることとなる。

【0003】

補強部材がその長手方向に沿って強い圧縮力を受けて座屈してしまうと、建物を十分に補強することができない。そこで、圧縮力や引っ張り力を直接受ける部材であるブレース心材とは別に、ブレース心材の座屈を抑制するための部材である座屈拘束材を備えた構成の補強部材が提案されている。座屈拘束材は、圧縮力を受けたブレース心材がその長手方向とは垂直な方向に変形しようとした際に、当該変形を抑制する方向に力が加わるように、ブレース心材の周囲に配置される部材である。このような座屈拘束材を備えた補強部材は、「座屈拘束ブレース」と称されている。なお、座屈拘束材からブレース心材に対して加わる上記のような力を、以下では「座屈拘束力」とも称する。

【0004】

下記特許文献１には、それぞれ板状に形成された２枚の座屈拘束材の間にブレース心材を挟み込み、座屈拘束材同士を互いにボルト固定した構成の座屈拘束ブレースが記載されている。このような構成の座屈拘束ブレースは、ボルトを締結するという簡易な作業によって形成することが可能である。しかし、互いに固定された２枚の座屈拘束材は完全に一体となっているわけではない。このため、ブレース心材に加わる圧縮力の大きさによっては、２枚の座屈拘束材が互いに当接する面に沿って僅かにずれてしまう可能性がある。このため、ブレース心材が圧縮力を受けて変形しようとした際においては、当該変形を抑制するために必要な大きさの座屈拘束力をブレース心材に加えることができず、座屈の抑制を十分に行えない場合がある。

【0005】

また、特許文献２には、２つの座屈拘束材を互いに溶接固定した構成の座屈拘束ブレースが記載されている。具体的には、２つの座屈拘束材のそれぞれの表面の一部を互いに当接させて、当該当接面を部分的に溶接固定した構成の座屈拘束ブレースが記載されている。このような構成においては、ボルト固定の場合に比べて座屈拘束材同士のずれ等は抑制される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００２−４４３６号公報

【特許文献2】特開２０１５−４１７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献２に記載された方法の場合であっても、ブレース心材が過大な応力を受けて座屈変形しようとした際に、２枚の座屈拘束材同士が部分的に引き剥がされてしまう可能性がある。このため、ブレース心材が圧縮力を受けた際の座屈の抑制効果という点において改善の余地があった。

【0008】

それゆえ、本発明は、互いに固定された二つの座屈拘束材が引き剥がされることを抑制し、ブレース心材に強い圧縮力が加わった場合における座屈を抑制することのできる座屈拘束ブレース、柱梁接続部の補強構造、及び建物を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の座屈拘束ブレースは、両端部がそれぞれ縦枠材又は横枠材に接続されるブレース心材と、
前記ブレース心材の周囲を包囲し、前記ブレース心材の座屈を抑制する座屈拘束材と、を備えた座屈拘束ブレースであって、
前記座屈拘束材は、第１拘束材と、第２拘束材とを有しており、
前記座屈拘束材には、前記ブレース心材を前記第１拘束材と前記第２拘束材との間に配置した状態で、前記第１拘束材と前記第２拘束材とを固定する固定部が設けられており、
前記固定部は、締結部材を用いて固定された締結固定部と、溶接により固定された溶接固定部と、を有することを特徴とする。

【0010】

なお、本発明の座屈拘束ブレースにあっては、前記締結固定部は、前記座屈拘束材の長手方向における端部に設けられていることが好ましい。

【0011】

また、本発明の座屈拘束ブレースにあっては、前記締結固定部は、前記座屈拘束材の長手方向と直交する短手方向において、前記ブレース心材を挟む両側に設けられていることが好ましい。

【0012】

また、本発明の座屈拘束ブレースにあっては、前記ブレース心材を挟む両側に設けられた一対の前記締結固定部のうち、前記縦枠材と前記横枠材との固定箇所から遠い側の締結固定部は、前記固定箇所に近い側の締結固定部から前記短手方向に延びる直線を中心として両側に６０°を形成する２本の直線の間の領域に配置されていることが好ましい。

【0013】

また、本発明の柱梁接続部の補強構造は、上記の何れかの座屈拘束ブレースの両端部が柱又は梁に接続されていることを特徴とする。

【0014】

また、本発明の建物は、上記の柱梁接続部の補強構造を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、互いに固定された二つの座屈拘束材が引き剥がされることを抑制し、ブレース心材に強い圧縮力が加わった場合における座屈を抑制することのできる座屈拘束ブレースを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係る座屈拘束ブレースが、柱と梁との接続部に取り付けられた状態を示す図である。

【図2】図１に示した座屈拘束ブレースの分解組立図である。

【図3】（ａ）は、図１に示す座屈拘束ブレースのＡ−Ａ線における断面図であり、（ｂ）は、Ｂ−Ｂ線における断面図である。

【図4】本発明の他の実施形態に係る座屈拘束ブレースが、柱と梁との接続部に取り付けられた状態を示す図である。

【図5】本発明のさらに他の実施形態に係る座屈拘束ブレースが、柱と梁との接続部に取り付けられた状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において共通の構成には、同一の符号を付している。

【0018】

図１は、本発明の一実施形態である座屈拘束ブレース１が、建物における柱２と梁３の接続部（柱梁接続部）に方杖状に取り付けられて、柱梁接続部の補強構造を形成している状態を示す図である。図１においては、鉛直方向に沿って配置された縦枠材としての柱２と、水平方向に沿って配置された横枠材としての梁３とが、締結部材としての複数のボルト４によって締結固定されている。なお、建物とは、例えば、鉄骨造の軸組みを有する工業化住宅であり、地盤に固定された鉄筋コンクリート造の基礎と、柱２や梁３などの構造部材で構成された架構を有し基礎に固定された鉄骨造の上部構造体と、で構成されている。なお、上部構造体の架構を構成する柱２及び梁３等の構造部材は、予め規格化（標準化）されたものであり、工場にて製造され建築現場にて組み立てられる。

【0019】

柱２は、内部に空間が形成された鋼製の角柱であって、ボルト４を挿通するための複数の貫通孔２ａがその側面に形成されている。

【0020】

梁３は、互いに平行な一対のフランジである上フランジ３ａ及び下フランジ３ｂと、これらを繋ぐウェブ３ｃとを有するＨ形鋼である。梁３の長手方向における端部には、上フランジ３ａ、下フランジ３ｂ、及びウェブ３ｃのいずれに対しても垂直な固定フランジ３ｄが溶接固定されている。また、固定フランジ３ｄには、柱２に形成された複数の貫通孔２ａにそれぞれ対応する位置において、複数の貫通孔３ｅが形成されている。梁３は、固定フランジ３ｄを柱２の側面に当接させた状態で、締結部材としてのボルト４を貫通孔２ａ及び貫通孔３ｅに挿入して締結することにより、柱２に対して固定されている。

【0021】

図１に示したように、座屈拘束ブレース１は、柱２と梁３との接続部において方杖として取り付けられることにより、当該接続部を補強するための部材である。座屈拘束ブレース１は、その上端部を梁３の下フランジ３ｂに対して下方側から当接させた状態で、締結部材としてのボルト５およびナット６により梁３に締結固定されている。また、座屈拘束ブレース１は、その下端部を柱２の側面に対して当接させた状態で、締結部材としてのボルト７により柱２に締結固定されている。

【0022】

図２は、座屈拘束ブレース１の分解組立図である。図２に示すように、座屈拘束ブレース１は、ブレース心材１０と、ブレース心材１０を間に挟み込むように配置される第１拘束材１１と第２拘束材１２とを有している。第１拘束材１１と第２拘束材１２は、図１に示すように溶接固定部１３及び締結固定部１４により固定され、ブレース心材１０の周囲を包囲し、ブレース心材１０の座屈を抑制する座屈拘束材を構成している。なお、図３（ａ）、（ｂ）は、座屈拘束ブレース１をその長手方向（ｚ方向）に対して垂直な面で切断した様子を示す断面図であり、（ａ）は、図１にＡ−Ａ線で示す位置における断面図であり、（ｂ）は、図１にＢ−Ｂ線で示す位置における断面図である。

【0023】

ブレース心材１０は、柱２や梁３よりも降伏点の低い鉄鋼材料で形成されており、薄板形状の軸部１０ａと、軸部１０ａの長手方向両端部にそれぞれ溶接固定された第１フランジ部１０ｂと第２フランジ部１０ｃとを有している。図１に示すように、第１フランジ部１０ｂは、梁３の下フランジ３ｂに対して下方から当接している。第１フランジ部１０ｂには複数の貫通孔１０ｄが形成されている。これら貫通孔１０ｄにボルト５を挿通してナット６で締結することにより、ブレース心材１０の上端部が梁３に対して固定される。

【0024】

第２フランジ部１０ｃは、柱２の側面に対して当接している。第２フランジ部１０ｃには複数の貫通孔１０ｅが形成されている。これら貫通孔１０ｅにボルト７を挿通して、柱２のうち梁３が締結固定される貫通孔２ａとは別の貫通孔２ｂに締結することにより、ブレース心材１０の下端部が柱２に対して固定される。

【0025】

このように、ブレース心材１０は一端が梁３に対して固定され、他端が柱２に対して固定される。このため、例えば柱２と梁３とのなす角度が変化するように建物が層間変形しようとした際においては、ブレース心材１０の軸部１０ａには、その長手方向に沿った圧縮力又は引っ張り力が加わる。換言すれば、ブレース心材１０の軸部１０ａは、柱２と梁３との接続部が変形してしまうことを抑制するように、上記の圧縮力又は引っ張り力に抗するような力を発生させるための部材である。

【0026】

ブレース心材１０の軸部１０ａは、長手方向両端部にそれぞれ、先端に向けて徐々に幅（後述するx方向の長さ）が大きくなる第１拡大部１０ｆ及び第２拡大部１０ｇを有する。このような第１拡大部１０ｆ及び第２拡大部１０ｇを設けることで、軸部１０ａにおける座屈拘束材から露出する部分の強度を高め、この露出する部分を座屈し難くすることができる。これにより、柱梁接続部の変形を抑制する座屈拘束ブレース１の効果を高めることができる。

【0027】

ところで、軸部１０ａは長い板状の部材であるから、その長手方向に沿って上記のような圧縮力が加わると、当該圧縮力の大きさによっては軸部１０ａが座屈してしまう可能性がある。具体的には、軸部１０ａの表面に対して垂直な方向に軸部１０ａが変形するように、軸部１０ａの全体が円弧状に変形してしまう可能性がある（全体座屈）。又は、軸部１０ａの一部のみが軸部１０ａの表面に対して垂直な方向に変位するように、軸部１０ａが局所的に変形してしまう可能性がある（局所座屈）。このような座屈が生じると、柱２と梁３との接続部を十分に補強することができない。ブレース心材１０を間に挟み込むように配置される第１拘束材１１及び第２拘束材１２は、上記のような軸部１０ａの座屈を抑制するための部材である。

【0028】

以下の説明においては、図１に示すように、軸部１０ａの長手方向をｚ方向とする。また、ｚ方向に垂直な面で軸部１０ａを切断した場合の断面形状は長方形となるが、当該長方形の長辺に沿った方向をｘ方向とする。更に、ｘ方向及びｚ方向のいずれに対しても垂直な方向をｙ方向とする。

【0029】

第１拘束材１１は鉄鋼材料によって形成されており、軸部１０ａに略平行な平板部１１ａと、平板部１１ａから、図２における上側に突出する一対の突出部である第１突出部１１ｂ及び第２突出部１１ｃとを有している。

【0030】

第１突出部１１ｂ及び第２突出部１１ｃは、いずれも断面が矩形の棒状体を、平板部１１ａに対して溶接固定することによって形成されている。第１突出部１１ｂ及び第２突出部１１ｃは、いずれもその長手方向がｚ方向に一致しており、両者は互いに平行である。本実施形態においては、第１突出部１１ｂの長手方向長さが、第２突出部１１ｃの長手方向長さよりも短くなっている。また、第１拘束材１１の平板部１１ａは、第１突出部１１ｂ側の外縁部の長さが、第２突出部１１ｃ側の外縁部の長さよりも短い略台形状となっている。

【0031】

第１突出部１１ｂには、後述する締結固定部１４に対応する位置に、第１突出部１１ｂ及び平板部１１ａを貫通する貫通孔１１ｄが形成されている。同様に、第２突出部１１ｃには、締結固定部１４に対応する位置に、第２突出部１１ｃ及び平板部１１ａを貫通する貫通孔１１ｅが形成されている。

【0032】

第１突出部１１ｂと第２突出部１１ｃの間隔（ｘ方向に沿った間隔）は、ｘ方向に沿った軸部１０ａの幅よりも僅かに広い。また、第１突出部１１ｂ及び第２突出部１１ｃの高さ（ｙ方向に沿った長さ）は互いに同一であって、いずれも軸部１０ａの厚さよりも僅かに大きい。また、第１拘束材１１及び第２拘束材１２の長手方向（ｚ方向）長さは、軸部１０ａの長さよりも短い。

【0033】

第１拘束材１１は、平板部１１ａのうち第１突出部１１ｂ及び第２突出部１１ｃが形成されている方の面を軸部１０ａ側に向けて、第１突出部１１ｂと第２突出部１１ｃの間に軸部１０ａを収納した状態となっている。

【0034】

第２拘束材１２は、第１拘束材１１と同一の鉄鋼材料によって形成された平板である。第２拘束材１２は、第１拘束材１１の平板部１１ａと同一の形状であって、平板部１１ａに対して平行である。第２拘束材１２は、ｙ方向に沿って見た場合において平板部１１ａと全体が重なるように配置されている。

【0035】

第２拘束材１２は、第１突出部１１ｂの上面及び第２突出部１１ｃの上面に、図２では下側となる面の一部を当接させた状態で、第１拘束材１１に対して固定されている。このような構成により、ブレース心材１０の軸部１０ａは、ｙ方向に両側から第１拘束材１１と第２拘束材１２とによって挟み込まれた状態となっている。また、第１拘束材１１と第２拘束材１２は、複数の固定部、具体的には複数の溶接固定部１３及び複数の締結固定部１４によって強固に固定されている。なお、第１拘束材１１と第２拘束材１２とは、当接していなくてもよい。すなわち、第１拘束材１１と第２拘束材１２との間に隙間を空けた状態で、ボルト及びナット等の締結部材により締結固定してもよい。また、第１拘束材１１と第２拘束材１２との隙間に溶接金属を配置して、第１拘束材１１と第２拘束材１２とを溶接固定してもよい。

【0036】

図２及び図３（ａ）、（ｂ）に示すように、第２拘束材１２において、第１突出部１１ｂの上面と当接する領域である当接面１２ａには、複数の貫通孔１２ｂが形成されている。また、第２拘束材１２において、第２突出部１１ｃの上面と当接する領域である当接面１２ｃには、複数の貫通孔１２ｄが形成されている。貫通孔１２ｂ及び貫通孔１２ｄは、ボルトが挿通可能であり、また、後述する栓溶接にも使用することができる。

【0037】

本実施形態では、締結固定部１４の位置を除く全ての貫通孔１２ｂ、１２ｄにおいて、溶接固定部１３が形成されている。なお、貫通孔１２ｂ、１２ｄのうち、締結固定部１４及び溶接固定部１３を形成する位置は、適宜変更可能であり、一部の貫通孔１２ｂ、１２ｄを使用しない構成としてもよい。また、締結固定部１４が有する引き剥がしを防止する効果と、溶接固定部１３が有する補剛効果をバランスよく発揮させる観点から、締結固定部１４よりも溶接固定部１３の数が多いことが好ましい。

【0038】

溶接固定部１３においては、第１突出部１１ｂの上面に対して第２拘束材１２の当接面１２ａを当接させた状態で、貫通孔１２ｂの内部を溶接金属１５で埋めることにより、第２拘束材１２と第１突出部１１ｂとが溶接固定されている。すなわち、第２拘束材１２と第１突出部１１ｂとは栓溶接によって固定されている。なお、図３（ａ）においては、貫通孔１２ｂの内部全体が溶接金属１５で埋められているが、必ずしもこのような態様とする必要は無い。例えば、貫通孔１２ｂの中央部分には溶接金属１５が存在しないような態様であってもよい。なお、本実施形態では、溶接固定部１３を栓溶接により構成しているが、これに限られるものではなく、溝溶接、隅肉孔溶接、又は隅肉溝溶接により構成してもよい。また、複数の溶接固定部１３において、場所によって異なる種類の溶接を施してもよい。

【0039】

また、第２突出部１１ｃの上面に対して第２拘束材１２の当接面１２ｃを当接させた状態で、貫通孔１２ｄの内部を溶接金属１５で埋めることにより、第２拘束材１２と第２突出部１１ｃとが溶接固定されている。

【0040】

なお、本実施形態においては、平板部１１ａと第１突出部１１ｂとの溶接固定、及び、平板部１１ａと第２突出部１１ｃとの溶接固定についても、以上に説明したような、第２拘束材１２と第１突出部１１ｂ等との溶接固定と同様の構成により行われている。

【0041】

図３（ｂ）に示すように、締結固定部１４においては、第１突出部１１ｂの上面に対して第２拘束材１２の当接面１２ａを当接させた状態で、連通する貫通孔１１ｄと貫通孔１２ｂとにボルト１６を挿通してナット１７で締結することにより、第２拘束材１２と第１拘束材１１とが締結固定されている。また、第２突出部１１ｃの上面に対して第２拘束材１２の当接面１２ｃを当接させた状態で、連通する貫通孔１１ｅと貫通孔１２ｄとにボルト１６を挿通してナット１７で締結することにより、第２拘束材１２と第１拘束材１１とが締結固定されている。締結固定部１４は、ボルト１６及びナット１７等の締結部材を、高強度材料からなる部材とすることで、容易に固定の強度を高めることができる。一方、溶接固定部の強度を高めるためには、溶接金属の強度だけでなく、固定される材である、第１拘束材１１及び第２拘束材１２全体について、強度の高い材料を使用しなければならない。そのため、締結固定部１４をもうけることにより、第１拘束材１１及び第２拘束材１２全体の強度を高めることなく、容易に座屈拘束ブレース１の座屈防止効果を高めることができる。

【0042】

本実施形態の座屈拘束ブレース１にあっては、溶接固定部１３を設けたことにより、第１拘束材１１と第２拘束材１２との位置ずれを抑制することができる。また、締結固定部１４を設けたことにより、座屈拘束ブレース１のブレース心材１０が過大な圧縮力を受けた場合に第１拘束材１１と第２拘束材１２とが引き剥がされることを抑制することができる。このような構成であるから、ブレース心材１０に強い圧縮力が加わり、ブレース心材１０が座屈する方向に変形しようとした際において、強い座屈拘束力が第１拘束材１１又は第２拘束材１２からブレース心材１０へと加えられる。その結果、ブレース心材１０の座屈が抑制される。

【0043】

また、本実施形態の座屈拘束ブレース１では、図３（ａ）に示すように、第２拘束材１２に形成された複数の貫通孔１２ｂは、いずれも、当接面１２ａのうちｘ方向に中央となる位置に形成されている。また、第２拘束材１２に形成された複数の貫通孔１２ｄは、いずれも、当接面１２ｃのうちｘ方向に中央となる位置に形成されている。換言すれば、溶接固定部１３が、第１拘束材１１と第２拘束材１２とが当接する当接面１２ａ、１２ｃのうち、当該当接面１２ａ、１２ｃの外縁よりも中央寄りの部分に設けられている。すなわち、第１拘束材１１と第２拘束材１２との溶接箇所が、両者の当接面１２ａ、１２ｃの外縁とは重なっておらず、溶接箇所が当接面１２ａ、１２ｃに囲まれている状態となっている。

【0044】

このため、例えば当接面１２ａ、１２ｃの外縁の一部のみを溶接したような場合と比べると、当接面１２ａ、１２ｃのうち、互いに当接しているだけで一体とはなっていない領域（溶接箇所以外の領域）は比較的狭い。その結果、第１拘束材１１と第２拘束材１２とが相対的に変位してしまうような変形の自由度は小さくなっており、第１拘束材１１と第２拘束材１２とが当接面１２ａ、１２ｃに沿って（例えばｘ方向に沿って）ずれてしまうこと、及び、当接面１２ａ、１２ｃとは垂直な方向（ｙ方向）に第１拘束材１１及び第２拘束材１２の少なくとも一方が変形して互いに離間してしまうことを抑制する効果が高い。

【0045】

なお、締結固定部１４は、座屈拘束材の長手方向における端部に形成されていることが好ましい。ここで、座屈拘束材の「長手方向における端部」とは、例えば、座屈拘束材を長手方向に３等分した場合における、中央の領域を除いた両側の３分の１の領域とする。座屈拘束材の長手方向における端部には、中央部に比べて、ブレース心材１０の座屈変形により第１拘束材１１と第２拘束材１２とを引き剥がそうとする力が特に加わり易く、座屈変形した場合の曲率が大きくなる。このような端部に、第１拘束材１１と第２拘束材１２とを引き剥がす離間方向への力に強い締結固定部１４を配置することにより引き剥がしを抑制し、その結果、座屈拘束力を高めることができる。なお、座屈拘束材の長手方向の長さは、一方の端と他方の端の中心点同士を結んだ長さとする。

【0046】

また、締結固定部１４は、長手方向（ｚ方向）に直交する短手方向（本実施形態ではｘ方向）において、ブレース心材１０を挟んだ両側に配置されていることが好ましく、これによれば、第１拘束材１１と第２拘束材１２とが、より引き剥がされ難くなる。本実施形態では、座屈拘束材の長手方向の両側端部においてそれぞれ、ブレース心材１０を挟んで両側に位置する一対の締結固定部１４が設けられている。締結固定部１４は、ブレース心材１０を挟んだ短手方向の両側に設けることが好ましいが、必ずしも両側に設ける必要はなく、座屈拘束材が変位して破断が始まる箇所だけに設けられていてもよく、例えば、柱２と梁３とが固定される固定箇所に近い側（略台形状となる第２拘束材１２の短辺側）だけでもよい。また、短手方向における固定箇所に近い側に、複数の締結固定部１４を設けたり、片側の端部だけに締結固定部１４を設けたりしてもよい。また、図１に示すように本実施形態において座屈拘束材は台形状となっている。本実施形態のように、短い上辺と長い下辺の台形である場合、上辺の両側端部から下辺にそれぞれ下した垂線の近傍に締結固定部１４を設けると、台形の座屈拘束材の変形を効果的に抑制することができる。

【0047】

本実施形態において締結固定部１４は、柱２と梁３とが固定される固定箇所に近い側（略台形状となる第２拘束材１２の短辺側）の当接面１２ａにおいては、長手方向の両端にある貫通孔１２ｂに設けられている。

【0048】

ここで、本実施形態では、図１に示すように、座屈拘束ブレース１の柱２に対する角度θ１が、４５°よりも小さい、具体的には約２０°となるように取り付けられている。このような場合、柱２と梁３との固定箇所から遠い側（略台形状となる第２拘束材１２の長辺側）の当接面１２ｃにおける、柱２側（下側）の締結固定部１４は、長手方向の端にある貫通孔１２ｄよりも中央側に位置する貫通孔１２ｄに設けられており、梁３側（上側）の締結固定部１４は、長手方向の端にある貫通孔１２ｄに設けられていることが好ましい。

【0049】

図１に示すように、ブレース心材１０を挟む両側に設けられた一対の締結固定部１４のうち、柱２と梁３との固定箇所から遠い側の当接面１２ｃに位置する締結固定部１４は、固定箇所に近い側の当接面１２ａに位置する締結固定部１４からｘ方向に延びる直線Ｃを中心として両側に６０°を形成する直線Ｄと直線Ｅの間の領域に配置されていることが好ましい。当接面１２ｃにおいて直線Ｄと直線Ｅの間の領域には、ブレース心材１０が過大な圧縮力を受けた場合に、第１拘束材１１と第２拘束材１２とを引き剥がそうとする力が特に加わり易い。このため、当該領域に締結固定部１４を配置することで、第１拘束材１１と第２拘束材１２とが引き剥がされることを抑制する効果を高めることができる。

【0050】

以下に、本発明の他の実施形態について説明する。なお、上述した実施形態と基本的な機能が同一である部分は、図中、同一の符号を付して説明を省略する。

【0051】

図４は、柱２に対する角度θ２が、約４５°となるように取り付けられた状態の座屈拘束ブレース２０を示している。このような場合、柱２と梁３との固定箇所から遠い側の当接面１２ｃにおける、柱２側（下側）の締結固定部１４は、長手方向の端にある貫通孔１２ｄよりも中央側に位置する貫通孔１２ｄに設けられており、梁３側（上側）の締結固定部１４は、長手方向の端にある貫通孔１２ｄよりも中央側に位置する貫通孔１２ｄに設けられていることが好ましい。

【0052】

なお、本実施形態においても、柱２と梁３との固定箇所から遠い側の当接面１２ｃに位置する締結固定部１４は、固定箇所に近い側の当接面１２ａに位置する締結固定部１４からｘ方向に延びる直線Ｃを中心として両側に６０°を形成する直線Ｄと直線Ｅの間の領域に配置されていることが好ましい。

【0053】

図５は、柱２に対する角度θ３が、約７０°となるように取り付けられた状態の座屈拘束ブレース３０を示している。このような場合、柱２と梁３との固定箇所から遠い側の当接面１２ｃにおける、柱２側（下側）の締結固定部１４は、長手方向の端にある貫通孔１２ｄに設けられており、梁３側（上側）の締結固定部１４は、長手方向の端にある貫通孔１２ｄよりも中央側に位置する貫通孔１２ｄに設けられていることが好ましい。

【0054】

なお、本実施形態においても、柱２と梁３との固定箇所から遠い側の当接面１２ｃに位置する締結固定部１４は、固定箇所に近い側の当接面１２ａに位置する締結固定部１４からｘ方向に延びる直線Ｃを中心として両側に６０°を形成する直線Ｄと直線Ｅの間の領域に配置されていることが好ましい。

【0055】

本発明に係る座屈拘束ブレース、補強構造及び建物は、上述した実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲で記載された内容を逸脱しない範囲で、様々な構成により実現することが可能である。例えば、先の実施形態では、締結固定部１４は、締結部材としてボルト１６及びナット１７を用いているが、これに限られるものではなく、例えば、リベット、クランパー等の他の締結部材を用いてもよい。

【0056】

また、先の実施形態では、柱２と梁３の接続部に座屈拘束ブレース１を取り付けた場合について説明したが、これに限らず、他の種々の縦枠材及び横枠材の接続部に取り付けることも可能である。また、本発明は、柱２と梁３を面接合する場合の接続部に限らず、柱に設けた梁連結部に対して梁を面接合する場合にも適用可能である。柱に設けた梁連結部とは、具体的には、柱の側面に溶接またはボルト固定等により予め設けられた、梁を連結するための金物部材（ブラケット）とすることができる。当該梁連結部は、柱の側面から水平方向に突出するものであり、その端面に梁の端面を面接触させてボルト固定等により固定することで、梁を面接合することができる。また、本発明は、面接合以外の固定方法で固定された柱と梁の接続部にも適用可能である。

【0057】

また、先の実施形態では、第１拘束材１１側に２つの突出部（第１突出部１１ｂ及び第２突出部１１ｃ）を設けているが、何れか一方、又は両方を第２拘束材１２に設けてもよい。また、第１拘束材１１及び第２拘束材１２の両方に半分の高さの突出部を設けてもよい。また、第１突出部１１ｂ及び第２突出部１１ｃは、第１拘束材１１または第２拘束材１２に対して一体に設けられていなくてもよい。すなわち、第１突出部１１ｂ及び第２突出部１１ｃを別部材として構成してもよい。

【0058】

本補強構造は、建物だけでなく、工作物、駐車場、橋梁、鉄塔などその他構造物および機械にも適用可能である。

【符号の説明】

【0059】

１ 座屈拘束ブレース
２ 柱（縦枠材）
２ａ 貫通孔
２ｂ 貫通孔
３ 梁（横枠材）
３ａ 上フランジ
３ｂ 下フランジ
３ｃ ウェブ
３ｄ 固定フランジ
３ｅ 貫通孔
４ ボルト
５ ボルト
６ ナット
７ ボルト
１０ ブレース心材
１０ａ 軸部
１０ｂ 第１フランジ部
１０ｃ 第２フランジ部
１０ｄ 貫通孔
１０ｅ 貫通孔
１０ｆ 第１拡大部
１０ｇ 第２拡大部
１１ 第１拘束材
１１ａ 平板部
１１ｂ 第１突出部
１１ｃ 第２突出部
１１ｄ 貫通孔
１１ｅ 貫通孔
１２ 第２拘束材
１２ａ 当接面
１２ｂ 貫通孔
１２ｃ 当接面
１２ｄ 貫通孔
１３ 溶接固定部
１４ 締結固定部
１５ 溶接金属
１６ ボルト
１７ ナット
２０ 座屈拘束ブレース
３０ 座屈拘束ブレース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】