特開 2024-151565 座屈拘束ブレースとその製作方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024151565

(43)【公開日】2024-10-25

(54)【発明の名称】座屈拘束ブレースとその製作方法

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/58 20060101AFI20241018BHJP

   E04H 9/02 20060101ALI20241018BHJP

   F16F 15/02 20060101ALI20241018BHJP

   F16F 7/12 20060101ALI20241018BHJP

【ＦＩ】

E04B1/58 D

E04H9/02 311

F16F15/02 Z

F16F7/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023065016

(22)【出願日】2023-04-12

(71)【出願人】

【識別番号】390037154

【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】西村 健

(72)【発明者】

【氏名】松田 誠樹

(72)【発明者】

【氏名】高倉 恵

【テーマコード（参考）】

2E125

2E139

3J048

3J066

【Ｆターム（参考）】

2E125AA04

2E125AA14

2E125AA33

2E125AB01

2E125AB08

2E125AB16

2E125AC14

2E125AC15

2E125AC16

2E125AC21

2E125AG04

2E125AG11

2E125AG31

2E125AG32

2E125AG41

2E125AG45

2E125CA05

2E125CA90

2E125EB07

2E125EB09

2E139AA01

2E139AC19

2E139BA06

2E139BD14

3J048AA06

3J048AC06

3J048BC09

3J048BD07

3J048BE10

3J048EA38

3J066BA03

3J066BB01

3J066BC03

3J066BF01

3J066BG04

3J066BG05

(57)【要約】

【課題】座屈拘束ブレースを構成する芯材の広幅面と狭幅面の双方の形状や寸法への適応性が良好なアンボンド材を備え、製作性が良好な座屈拘束ブレースとその製作方法を提供すること。
【解決手段】座屈拘束ブレース１００は、鋼製でプレート状の芯材１０と、芯材１０の広幅面１０ａに対向するように配設されている、角形鋼管からなる一対の拘束材３０と、芯材１０の狭幅面１０ｂに対向し、一対の拘束材３０の側面を繋ぐ、鋼製でプレート状の一対の補剛材５０と、芯材１０の広幅面１０ａと拘束材３０の対向面３０ａの少なくとも一方に取り付けられている第１アンボンド材２０Ａと、芯材１０の狭幅面１０ｂと補剛材５０の対向面５０ａの少なくとも一方に取り付けられている第２アンボンド材２０Ｂとを有し、第１アンボンド材２０Ａと第２アンボンド材２０Ｂがいずれも、潤滑剤と合成樹脂の混合材により形成されている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対の広幅面と一対の狭幅面を有する、鋼製でプレート状の芯材と、
前記芯材の前記一対の広幅面に対向するように配設されている、角形鋼管からなる一対の拘束材と、
前記芯材の前記一対の狭幅面に対向し、前記一対の拘束材の側面を繋ぐ、鋼製でプレート状の一対の補剛材と、
前記芯材の前記広幅面と前記拘束材の対向面の少なくとも一方に取り付けられている、アンボンド材に含まれる第１アンボンド材と、
前記芯材の前記狭幅面と前記補剛材の対向面の少なくとも一方に取り付けられている、アンボンド材に含まれる第２アンボンド材とを有し、
前記第１アンボンド材と前記第２アンボンド材がいずれも、潤滑剤と合成樹脂の混合材により形成されていることを特徴とする、座屈拘束ブレース。

【請求項2】

一対の広幅面と一対の狭幅面を有する、鋼製でプレート状の芯材と、
前記芯材の前記一対の広幅面に対向するように配設されている、角形鋼管からなる一対の拘束材と、
前記芯材の前記一対の狭幅面に対向し、前記一対の拘束材の側面を繋ぐ、鋼製でプレート状の一対の補剛材と、
前記芯材の前記広幅面と前記拘束材の対向面の少なくとも一方に取り付けられている、アンボンド材に含まれる第１アンボンド材と、
前記芯材の前記狭幅面と前記補剛材の対向面の少なくとも一方に取り付けられている、アンボンド材に含まれる第２アンボンド材とを有し、
前記第１アンボンド材が、定型のアンボンド材により形成され、
前記第２アンボンド材が、潤滑剤と合成樹脂の混合材により形成されていることを特徴とする、座屈拘束ブレース。

【請求項3】

前記アンボンド材における、前記芯材もしくは前記拘束材もしくは前記補剛材への取り付け面と反対側には、前記芯材の座屈変形用の隙間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。

【請求項4】

前記芯材の広幅面には、該芯材の長手方向に伸びて該芯材の耐力を調整する、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。

【請求項5】

前記スリットに、アンボンド材に含まれる第３アンボンド材が配設され、
前記第３アンボンド材が、潤滑剤と合成樹脂の混合材により形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の座屈拘束ブレース。

【請求項6】

座屈拘束ブレースの製作方法であって、
一対の広幅面と一対の狭幅面を有する、鋼製でプレート状の芯材と、
前記芯材の前記一対の広幅面に対向するように配設されている、角形鋼管からなる一対の拘束材と、
前記芯材の前記一対の狭幅面に対向し、前記一対の拘束材の側面を繋ぐ、鋼製でプレート状の一対の補剛材と、を準備する、準備工程と、
前記芯材の前記広幅面と前記拘束材の対向面の少なくとも一方に対して、潤滑剤と合成樹脂の混合材を塗布もしくは散布して第１アンボンド材を形成し、
前記芯材の前記狭幅面と前記補剛材の対向面の少なくとも一方に対して、潤滑剤と合成樹脂の混合材を塗布もしくは散布して第２アンボンド材を形成する、アンボンド材形成工程と、
各部材を組付けて座屈拘束ブレースを製作する、組付け工程とを有することを特徴とする、座屈拘束ブレースの製作方法。

【請求項7】

前記芯材の広幅面に、該芯材の長手方向に伸びて該芯材の耐力を調整する、スリットが設けられている場合に、前記アンボンド材形成工程ではさらに、前記スリットに対して、潤滑剤と合成樹脂の混合材を塗布もしくは散布して第３アンボンド材を形成することを特徴とする、請求項６に記載の座屈拘束ブレースの製作方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、座屈拘束ブレースとその製作方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、建物架構（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。

【0003】

ここで、特許文献１には、芯材が一対の角形鋼管により形成される拘束材にて拘束された座屈拘束ブレースに関し、芯材から押圧力を受けた拘束材に局部破壊を生じさせない座屈拘束ブレースが提案されている。具体的には、板状部の両端に他部材との接合のための接合部を有した芯材と、板状部の弱軸方向に直交する各面に対向して配置された拘束材とを備える座屈拘束ブレースである。

【0004】

この座屈拘束ブレースにおいて、板状部と拘束材との間には拘束材に接触する内挿板が設けられ、角形鋼管からなる拘束材はその各面部の交差箇所に曲面領域を有する角部を備えている。内挿板における拘束材と接触する側の面と拘束材の角部との間には、拘束材と内挿板を固定する溶接部が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第６４４５８６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の座屈拘束ブレースによれば、既製の角形鋼管などの部材を拘束材として用いることが容易になり、高コスト化を招来することなく、芯材から押圧力を受けた拘束材の局部破壊を抑制することが可能になる。

【0007】

ところで、座屈拘束ブレースは、その両端部が建物架構の隅角部等に設けられているブラケットやガセットプレート等の接続治具に対してボルト接合等されることにより、建物架構に組み込まれることになる。そして、建物架構が地震時に変形した際には、地震時の水平力等の外力がブラケット等を介して座屈拘束ブレースの端部に入り、芯材の端部からその全域に外力が圧縮力等として伝達されることにより、芯材の全域が塑性変形することで地震時のエネルギー吸収性能が発揮されることになる。より具体的には、芯材に圧縮力が作用した際にその全域でその弱軸方向に高次モードの座屈（波状の変形）が生じることにより、芯材の全体を可及的均等に座屈させることで座屈拘束ブレースの全体の塑性変形性能を発揮することができる。

【0008】

特許文献１に記載の座屈拘束ブレースでは、上記する高次モードの座屈を芯材の広幅面に生じさせるべく、ブチルゴム等の変形性能を有するアンボンド材を芯材の広幅面と拘束材の間に介在させ、アンボンド材の厚みをクリアランスとして、芯材が圧縮力を受けた際にこのクリアランス内で芯材の弱軸方向の高次モードの座屈を生じさせるようにしている。ところで、芯材に圧縮力が作用した際には、広幅面である弱軸方向のみならず、狭幅面である強軸方向へも座屈が生じ得るが、特許文献１に記載の座屈拘束ブレースでは、この強軸方向への座屈に対応するアンボンド材に関する記載がない。

【0009】

仮に、広幅面（弱軸方向）と同様に、ブチルゴム等からなるアンボンド材を芯材の狭幅面（強軸方向）に適用しようとした際には、市販品である定形のブチルゴムを芯材の狭幅面に合わせて切断加工し、寸法合わせをした後に当該狭幅面に対して切断加工されたブチルゴムを取り付ける一連の製作を要する。しかしながら、この切断加工や取り付け加工には多大な手間がかかるとともに、この一連の製作を精度よく行うことは極めて困難である。

【0010】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、座屈拘束ブレースを構成する芯材の広幅面と狭幅面の双方の形状や寸法への適応性が良好なアンボンド材を備え、製作性が良好な座屈拘束ブレースとその製作方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0011】

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、
一対の広幅面と一対の狭幅面を有する、鋼製でプレート状の芯材と、
前記芯材の前記一対の広幅面に対向するように配設されている、角形鋼管からなる一対の拘束材と、
前記芯材の前記一対の狭幅面に対向し、前記一対の拘束材の側面を繋ぐ、鋼製でプレート状の一対の補剛材と、
前記芯材の前記広幅面と前記拘束材の対向面の少なくとも一方に取り付けられている、アンボンド材に含まれる第１アンボンド材と、
前記芯材の前記狭幅面と前記補剛材の対向面の少なくとも一方に取り付けられている、アンボンド材に含まれる第２アンボンド材とを有し、
前記第１アンボンド材と前記第２アンボンド材がいずれも、潤滑剤と合成樹脂の混合材により形成されていることを特徴とする。

【0012】

本態様によれば、芯材の広幅面と拘束材の対向面の少なくとも一方に取り付けられている第１アンボンド材と、芯材の狭幅面と補剛材の対向面の少なくとも一方に取り付けられている第２アンボンド材がいずれも、潤滑剤と合成樹脂の混合材により形成されていることにより、例えば芯材の広幅面（弱軸方向）と狭幅面（強軸方向）のアンボンド材を塗布や散布等により塗工して形成されることから、アンボンド材の製作性が良好になり、芯材の形状や寸法への適応性が良好なアンボンド材を備えた座屈拘束ブレースとなる。

【0013】

ここで、「芯材の広幅面と拘束材の対向面の少なくとも一方」とは、芯材の広幅面と拘束材の対向面の双方と、芯材の広幅面と拘束板の対向面のいずれか一方を含む意味である。同様に、「芯材の狭幅面と補剛材の対向面の少なくとも一方」とは、芯材の狭幅面と補剛材の対向面の双方と、芯材の広幅面と補剛材の対向面のいずれか一方を含む意味である。

【0014】

従来のブチルゴム等からなるアンボンド材は、その厚みをクリアランスとして、芯材が圧縮力を受けた際にこのクリアランス内で高次モードの座屈を生じさせることを可能としているのに対して、芯材の広幅面と拘束材の対向面の少なくとも一方と、芯材の狭幅面と補剛材の対向面の少なくとも一方のそれぞれにおいて、塗工により第１アンボンド材と第２アンボンド材が形成される本態様では、第１アンボンド材に芯材の弱軸方向の高次モードの座屈を生じさせるためのクリアランスが設けられ、第２アンボンド材に芯材の強軸方向の高次モードの座屈を生じさせるためのクリアランスが設けられることになる。

【0015】

また、例えば芯材の広幅面に取り付けられている第１アンボンド材と拘束材の間に、鋼製の内挿板が介在している形態であってもよい。この内挿板により、芯材の弱軸方向への高次モードの座屈による押圧力が拘束材に直接作用して、拘束材が局部破壊することを効果的に抑制することが可能になる。

【0016】

また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様は、
一対の広幅面と一対の狭幅面を有する、鋼製でプレート状の芯材と、
前記芯材の前記一対の広幅面に対向するように配設されている、角形鋼管からなる一対の拘束材と、
前記芯材の前記一対の狭幅面に対向し、前記一対の拘束材の側面を繋ぐ、鋼製でプレート状の一対の補剛材と、
前記芯材の前記広幅面と前記拘束材の対向面の少なくとも一方に取り付けられている、アンボンド材に含まれる第１アンボンド材と、
前記芯材の前記狭幅面と前記補剛材の対向面の少なくとも一方に取り付けられている、アンボンド材に含まれる第２アンボンド材とを有し、
前記第１アンボンド材が、定型のアンボンド材により形成され、
前記第２アンボンド材が、潤滑剤と合成樹脂の混合材により形成されていることを特徴とする。

【0017】

本態様によれば、芯材の広幅面に対応する第１アンボンド材に定型のアンボンド材を適用し、芯材の狭幅面に対応する第２アンボンド材に潤滑剤と合成樹脂の混合材を適用することにより、切断加工性と取り付け性が特に困難な芯材の狭幅面に対応する第２アンボンド材の製作性が良好になり、芯材の形状や寸法への適応性が良好なアンボンド材を備えた座屈拘束ブレースとなる。

【0018】

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、
前記アンボンド材における、前記芯材もしくは前記拘束材もしくは前記補剛材への取り付け面と反対側には、前記芯材の座屈変形用の隙間が設けられていることを特徴とする。

【0019】

本態様によれば、第１アンボンド材と第２アンボンド材における、芯材もしくは拘束材もしくは補剛材への取り付け面と反対側において、芯材の弱軸方向と強軸方向への座屈変形用の隙間が設けられていることにより、この隙間にて芯材の弱軸方向と強軸方向の双方の高次モードの座屈を吸収することができる。

【0020】

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、
前記芯材の広幅面には、該芯材の長手方向に伸びて該芯材の耐力を調整する、スリットが設けられていることを特徴とする。

【0021】

本態様によれば、芯材の広幅面において当該芯材の耐力を調整するスリットが設けられていることにより、例えば芯材の全断面では、断面積が大き過ぎて耐力が高くなり過ぎる場合に芯材の断面積をスリットにて調整することができる。

【0022】

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、
前記スリットに、アンボンド材に含まれる第３アンボンド材が配設され、
前記第３アンボンド材が、潤滑剤と合成樹脂の混合材により形成されていることを特徴とする。

【0023】

本態様によれば、芯材の広幅面にスリットが設けられている場合に、潤滑剤と合成樹脂の混合材により形成されているアンボンド材がスリットに配設されていることによって、例えば、スリットに硬質なスペーサーを挿入した場合に、芯材が座屈変形した際にスペーサーとスリットの壁面との間に摩擦力が発生するといった課題は生じない。このスペーサーは、芯材にスリットを設けたことにより、芯材が内側へ変形することを抑制するための手段である。また、スリットは一般に細長の溝であるため、定型のブチルゴム等を切断加工してスリットに嵌め込む製作は実質的に不可能となるが、本態様では、スリットに潤滑剤と合成樹脂の混合材を塗工することで、スリット内に第３アンボンド材を容易に配設することができる。

【0024】

また、本発明による座屈拘束ブレースの製作方法の一態様は、
座屈拘束ブレースの製作方法であって、
一対の広幅面と一対の狭幅面を有する、鋼製でプレート状の芯材と、
前記芯材の前記一対の広幅面に対向するように配設されている、角形鋼管からなる一対の拘束材と、
前記芯材の前記一対の狭幅面に対向し、前記一対の拘束材の側面を繋ぐ、鋼製でプレート状の一対の補剛材と、を準備する、準備工程と、
前記芯材の前記広幅面と前記拘束材の対向面の少なくとも一方に対して、潤滑剤と合成樹脂の混合材を塗布もしくは散布して第１アンボンド材を形成し、
前記芯材の前記狭幅面と前記補剛材の対向面の少なくとも一方に対して、潤滑剤と合成樹脂の混合材を塗布もしくは散布して第２アンボンド材を形成する、アンボンド材形成工程と、
各部材を組付けて座屈拘束ブレースを製作する、組付け工程とを有することを特徴とする。

【0025】

本態様によれば、芯材の広幅面と拘束材の対向面の少なくとも一方に対して、潤滑剤と合成樹脂の混合材を塗布もしくは散布して第１アンボンド材を形成し、芯材の狭幅面と補剛材の対向面の少なくとも一方に対して、同様に混合材を塗布もしくは散布して第２アンボンド材を形成することにより、第１アンボンド材と第２アンボンド材の双方の製作性が良好になり、芯材の形状や寸法への適応性が良好なアンボンド材を備えた座屈拘束ブレースを製作することができる。

【0026】

また、本発明による座屈拘束ブレースの製作方法の他の態様は、
前記芯材の広幅面に、該芯材の長手方向に伸びて該芯材の耐力を調整する、スリットが設けられている場合に、前記アンボンド材形成工程ではさらに、前記スリットに対して、潤滑剤と合成樹脂の混合材を塗布もしくは散布して第３アンボンド材を形成することを特徴とする。

【0027】

本態様によれば、芯材の広幅面に設けられているスリットに対して、潤滑剤と合成樹脂の混合材を塗工することにより、細長の溝であるスリットに対して定型のブチルゴム等を切断加工して嵌め込む製作が実質的に不可能であるのに対して、スリット内に第３アンボンド材を容易に配設することが可能になる。

【発明の効果】

【0028】

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とその製作方法によれば、座屈拘束ブレースを構成する芯材の広幅面と狭幅面の双方の形状や寸法への適応性が良好なアンボンド材を備え、製作性が良好な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】

【0029】

【図1】実施形態に係る座屈拘束ブレースの一例の分解斜視図である。

【図2A】実施形態に係る座屈拘束ブレースの組立前状態の一例の軸直交方向の縦断面図である。

【図2B】実施形態に係る座屈拘束ブレースの組立前状態の他の例の軸直交方向の縦断面図である。

【図3】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。

【図4】実施形態に係る座屈拘束ブレースの組立状態の一例の軸直交方向の縦断面図である。

【図5A】芯材から拘束材と補剛材に対して、高次モードの座屈の際の補剛力が作用している状態を説明する、座屈拘束ブレースの軸直交方向の縦断面の模式図である。

【図5B】芯材から拘束材に対して、高次モードの座屈の際の補剛力が作用している状態を説明する、座屈拘束ブレースの軸方向の縦断面の模式図である。

【図5C】芯材から補剛材に対して、高次モードの座屈の際の補剛力が作用している状態を説明する、座屈拘束ブレースの軸方向の縦断面の模式図である。

【図6】芯材の広幅面におけるスリットの有無に応じた芯材の断面２次モーメントを説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、実施形態に係る座屈拘束ブレースとその製作方法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。

【0031】

［実施形態に係る座屈拘束ブレースとその製作方法］
図１乃至図６を参照して、実施形態に係る座屈拘束ブレースとその製作方法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の一例の分解斜視図であり、図２Ａと図２Ｂはいずれも、実施形態に係る座屈拘束ブレースの組立前状態の軸直交方向の縦断面図である。また、図３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４は、実施形態に係る座屈拘束ブレースの組立状態の一例の軸直交方向の縦断面図である。

【0032】

座屈拘束ブレース１００は、芯材１０と、芯材１０の有する一対の広幅面１０ａに対向するように配設されている一対の拘束材３０と、芯材１０の有する一対の狭幅面１０ｂに対向するように配設されている一対の補剛材５０と、芯材１０と拘束材３０の間に介在する第１アンボンド材２０Ａと、芯材１０と補剛材５０の間に介在する第２アンボンド材２０Ｂとを有する。ここで、図示例の他に、第１アンボンド材２０と拘束材３０の間に、鋼製の内挿板が介在する形態であってもよい。

【0033】

芯材１０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、これらの材料からなる芯材１０を適用することにより、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。

【0034】

芯材１０は、細長の鋼板により形成され、その長手方向の中央側において広幅面１０ａの幅が相対的に狭い狭幅部１１を有し、その長手方向の端部側において広幅面１０ａの幅が相対的に広い広幅部１２を有している。

【0035】

芯材１０がその長手方向の中央側に狭幅部１１を有し、長手方向の端部側に広幅部１２を有することにより、中央側の狭幅部１１を塑性化し易い領域とすることができ、さらに、塑性化領域を中央側の狭幅部１１に限定させることができる。

【0036】

芯材１０の狭幅部１１の中央位置において、狭幅部１１の二つの広幅面１０ａには、鋼製で円柱状の突起１５が張り出している。突起１５は、狭幅部１１の広幅面１０ａに対して溶接等により接合されている。

【0037】

拘束材３０は、断面視矩形の角形鋼管により形成されている。拘束材３０のうち、第１アンボンド材２０Ａが形成される対向面３０ａには、芯材１０の突起１５が嵌まり込む突起孔３０ｂが設けられている。

【0038】

芯材１０の側方において、一対の拘束材３０の両側（矩形の短辺に対応する側面）を一対の鋼板からなる補剛材５０が溶接等によって繋いでおり、芯材１０は、一対の拘束材３０と一対の補剛材５０とにより包囲されている。

【0039】

芯材１０の狭幅部１１の突起１５の両側には、芯材１０の耐力調整用の細孔であるスリット１４が設けられており、図１では、スリット１４に対して第３アンボンド材２０ＣがＸ１方向に模式的に取り付けられる態様で図示されているが、実際には、第３アンボンド材２０Ｃは定型の部材ではなく、潤滑剤と合成樹脂の混合材がスリット１４に塗布もしくは散布されることにより、スリット１４の内部において第３アンボンド材２０Ｃが形成される。

【0040】

ここで、潤滑剤には、固体潤滑剤と液体潤滑剤があり、固体潤滑剤には、二硫化モリブデン（MoS₂）やグラファイト（黒鉛）、フッ素樹脂（PTFE：ポリテトラフルオロエチレン）などが挙げられ、摩擦面に固体潤滑膜が形成されることにより、摩擦面材料の直接接触を抑制してかじりの発生を抑制できる。一方、液体潤滑剤には、潤滑油が挙げられる。また、合成樹脂（塗料）には、エポキシ樹脂やシリコン樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂、塩化ゴム樹脂、ケイ素樹脂、フェノール樹脂、フタル酸樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。

【0041】

芯材１０の両端にある広幅部１２には、その広幅面１０ａに直交して他部材に接合される、一対の鋼板からなる接合板１３が溶接等により接合されている。

【0042】

広幅部１２と接合板１３にはそれぞれボルト孔１２ａ，１３ａが設けられており、不図示の建物架構の隅角部等から構面内に張り出すブラケットやガセットプレート等の接続治具（他部材）のボルト孔と位置合わせされ、ボルト接合されるようになっている。

【0043】

一対の接合板１３に対して鋼板からなる補強板１８が溶接等により接合され、芯材１０の広幅部１２と一対の接合板１３と補強板１８とにより形成される空間に、拘束材３０の端部が収容されるようになっている。

【0044】

第１アンボンド材２０Ａと第２アンボンド材２０Ｂは、第３アンボンド材２０Ｃと同様に、潤滑剤と合成樹脂の混合材により形成されている。

【0045】

図１では、拘束材３０における芯材１０の広幅面１０ａに対向する対向面３０ａに対して、第１アンボンド材２０ＡがＸ２方向に模式的に取り付けられる態様で図示されているが、実際には、図２Ａに示すように、拘束材３０の対向面３０ａに対して、潤滑剤と合成樹脂の混合材を刷毛等による塗布や散布等により、薄厚で中央に突起孔２０ａを備えた第１アンボンド材２０Ａが形成される。同様に、図１では、補剛材５０における芯材１０の狭幅面１０ｂに対向する対向面５０ａに対して、第２アンボンド材２０ＢがＸ３方向に模式的に取り付けられる態様で図示されているが、実際には、図２Ａに示すように、補剛材５０の対向面５０ａに対して、潤滑剤と合成樹脂の混合材を刷毛等による塗布や散布等により、薄厚の第２アンボンド材２０Ｂが形成される。

【0046】

ここで、拘束材３０の対向面３０ａや補剛材５０の対向面５０ａに対してアンボンド材２０を形成することに代えて、図２Ｂに示すように、芯材１０の広幅面１０ａに第１アンボンド材２０Ａを形成し、芯材１０の狭幅面１０ｂに第２アンボンド材２０Ｂを形成してもよい。さらに、図示を省略するが、拘束材３０の対向面３０ａと芯材１０の広幅面１０ａの双方に第１アンボンド材２０Ａを形成し、補剛材５０の対向面５０ａと芯材１０の狭幅面１０ｂの双方に第２アンボンド材２０Ｂを形成してもよい。

【0047】

また、図示を省略するが、拘束材３０と芯材１０の広幅面１０ａの間に内挿板が介在する形態では、内挿板における芯材１０の広幅面１０ａに対向する対向面に第１アンボンド材が形成される形態や、内挿板の対向面と芯材１０の広幅面１０ａの双方に第１アンボンド材が形成される形態などもある。

【0048】

従来のブチルゴム等からなるアンボンド材と比べて、潤滑剤と合成樹脂の混合材により形成されるアンボンド材２０は、摩擦係数：μ＝０．０４と低摩擦を実現でき、３００℃程度の耐熱温度を実現できる。

【0049】

また、潤滑剤と合成樹脂の混合材を拘束材３０の対向面３０ａや芯材１０の広幅面１０ａ等に塗工することによりアンボンド材２０が形成されることから、様々な形状及び寸法の拘束材３０や芯材１０、補剛材５０への適応性が良好になり、従来のブチルゴム等からなるアンボンド材のように拘束材３０等の形状及び寸法に合わせて市販品を切断加工等する手間を不要にできる。

【0050】

特に、芯材１０の狭幅面１０ｂに対応する狭幅の第２アンボンド材２０Ｂの製作や補剛材５０等への取り付けは容易でないことから、第２アンボンド材２０Ｂを補剛材５０等へ取り付ける製作性は格段に向上する。

【0051】

さらに、芯材１０の備える幅が０．５ｍｍ乃至１ｍｍ程度の細長のスリット１４に対して、定型のブチルゴムを切断加工してスリット１４に嵌め込む製作は実質的に不可能となるが、スリット１４に対して潤滑剤と合成樹脂の混合材を塗工する方法により、スリット１４内に第３アンボンド材２０Ｃを容易に配設することができる。

【0052】

ここで、図示を省略するが、第２アンボンド材２０Ｂや第３アンボンド材２０Ｃに比べて、寸法が大きく、相対的に製作性が良好である第１アンボンド材２０Ａは、定型のブチルゴム等を切断加工して、拘束材３０の対向面３０ａや補剛材５０の対向面５０ａ等に取り付け、第２アンボンド材２０Ｂと第３アンボンド材２０Ｃは図示例と同様に混合材の塗工により形成されている座屈拘束ブレースであってもよい。

【0053】

図４に示すように、拘束材３０の対向面３０ａに形成される第１アンボンド材２０Ａと芯材１０の広幅面１０ａとの間には、例えば１ｍｍ前後の隙間２５が形成される。一方、補剛材５０の対向面５０ａに形成される第２アンボンド材２０Ｂと芯材１０の狭幅面１０ｂとの間にも、例えば１ｍｍ前後の隙間２６が形成される。

【0054】

これらの隙間２５，２６の内部には、座屈拘束ブレース１００が組み込まれた建物架構の変形の際に芯材１０に圧縮力が作用し、狭幅部１１の広幅面１０ａと狭幅面１０ｂにおいて、面外方向である弱軸方向と面内方向である強軸方向の高次モードの座屈（波状の変形）がそれぞれ生じるようになっている。

【0055】

ここで、座屈拘束ブレース１００の製作方法を概説する。まず、鋼製でプレート状の芯材１０と、角形鋼管からなる一対の拘束材３０と、芯材１０の一対の狭幅面１０ｂに対向し、一対の拘束材３０の側面を繋ぐ、鋼製でプレート状の一対の補剛材５０とを準備する（以上、準備工程）。

【0056】

次いで、芯材１０の広幅面１０ａと拘束材３０の対向面３０ａの少なくとも一方に対して、潤滑剤と合成樹脂の混合材を塗布もしくは散布して第１アンボンド材２０Ａを形成する。また、芯材１０の狭幅面１０ｂと補剛材５０の対向面５０ａの少なくとも一方に対して、潤滑剤と合成樹脂の混合材を塗布もしくは散布して第２アンボンド材２０Ｂを形成する。さらに、芯材１０の広幅面１０ａに設けられているスリット１４に対して、潤滑剤と合成樹脂の混合材を塗布もしくは散布して第３アンボンド材２０Ｃを形成する（以上、アンボンド材形成工程）。

【0057】

次いで、各部材を相互に溶接接合やボルト接合等によって組付けることにより、図３に示す座屈拘束ブレース１００を製作する（組付け工程）。

【0058】

次に、図５と図６を参照して、芯材１０の弱軸方向と強軸方向に生じる高次モードの座屈と、座屈の際の補剛力によって生じ得る、芯材と拘束材の間の摩擦力と、芯材と補剛材の間の摩擦力に対する、アンボンド材による摩擦力低減効果について説明する。ここで、図５Ａは、芯材から拘束材と補剛材に対して、高次モードの座屈の際の補剛力が作用している状態を説明する、座屈拘束ブレースの軸直交方向の縦断面の模式図である。また、図５Ｂは、芯材から拘束材に対して、高次モードの座屈の際の補剛力が作用している状態を説明する、座屈拘束ブレースの軸方向の縦断面の模式図である。また、図５Ｃは、芯材から補剛材に対して、高次モードの座屈の際の補剛力が作用している状態を説明する、座屈拘束ブレースの軸方向の縦断面の模式図である。さらに、図６は、芯材の広幅面におけるスリットの有無に応じた芯材の断面２次モーメントを説明する図である。

【0059】

座屈拘束ブレース１００は、その両端部が建物架構の隅角部等に設けられている接続治具に対してボルト接合等されることにより、建物架構に組み込まれる。そして、建物架構が地震時に変形した際には、地震時の水平力等の外力が接続治具を介して座屈拘束ブレース１００の端部に入り、図５Ｂ及び図５Ｃに示すように、芯材１０の端部からその全域に外力が圧縮力Ｎとして伝達されることにより、芯材１０の全域が塑性変形することで地震時のエネルギー吸収性能が発揮されることになる。

【0060】

言い換えると、芯材１０に圧縮力Ｎが作用した際に、図５Ａ乃至図５Ｃに示すように、芯材１０の全域でその弱軸方向と強軸方向に高次モードの座屈（波状の変形）が生じることにより、芯材１０の全体を可及的均等に座屈させることで座屈拘束ブレース１００の全体の塑性変形性能を発揮することができる。

【0061】

図５Ａと図５Ｂに示すように、芯材１０が弱軸方向に座屈変形することにより、座屈変形の際の山や谷から第１アンボンド材２０Ａを介して拘束材３０に対して補剛力Ｑ１が作用する。一方、図５Ａと図５Ｃに示すように、芯材１０が強軸方向に座屈変形することにより、座屈変形の際の山や谷から第２アンボンド材２０Ｂを介して補剛材５０に対して補剛力Ｑ２が作用する。

【0062】

ここで、芯材１０の広幅面１０ａには、芯材１０の耐力を調整するスリット１４が設けられていることにより、例えば芯材１０の全断面では、断面積が大き過ぎて耐力が高くなり過ぎる場合に、芯材１０の断面積がスリット１４にて調整されている。芯材１０にスリット１４が設けられることにより、芯材１０の断面２次モーメントは小さくなる。具体的には、図６に示すように、芯材１０の厚みがｂ、幅がｈ１である場合に、スリット１４が存在しない場合の芯材１０の断面２次モーメントＩ_１は、Ｉ_１＝１／１２×ｂｈ_１ ^３となり、スリット１４が存在する場合の芯材１０の断面２次モーメントＩ_２は、Ｉ_２＝１／１２×ｂｈ_２ ^３（×２）となり、断面２次モーメントは芯材１０の幅ｈの３乗に比例することになる。

【0063】

芯材１０の座屈荷重を_ｄＮ_ｍａｘ、芯材１０の高次座屈モードの波長をｌ_ｎ、芯材の断面２次モーメントをＩ_ｓとした際に、ｌ_ｎ ^２＝４π^２Ｅ_ｔＩ_ｓ／_ｄＮ_ｍａｘなる公知の関係式に基づけば、芯材１０の高次座屈モードの波長ｌ_ｎは芯材１０の断面２次モーメントＩ_ｓの平方根に比例し、補剛力Ｑ１，Ｑ２（４_ｄＮ_ｍａｘｓ／ｌ_ｎ）は波長ｌ_ｎに反比例する。すなわち、芯材１０の断面２次モーメントが小さいほど座屈時の波長は小さくなり、補剛力Ｑ１，Ｑ２は大きくなる。芯材１０の広幅面１０ａにスリット１４を設けることにより、特に強軸方向の断面２次モーメントが小さくなることにより、補剛力Ｑ１，Ｑ２の総和は大きくなる。

【0064】

座屈拘束ブレース１００に圧縮力Ｎが作用した際の荷重増加分は、芯材１０の座屈時の補剛力Ｑ１，Ｑ２が拘束材３０や補剛材５０に摩擦力Ｆ１，Ｆ２として伝達されることになり、この摩擦力Ｆ１，Ｆ２は芯材１０と拘束材３０や補剛材５０との間の摩擦係数μ１，μ２と補剛力Ｑ１，Ｑ２の積で表される。芯材１０と拘束材３０や補剛材５０との間の摩擦力Ｆ１，Ｆ２は、拘束材３０や補剛材５０の破損や芯材１０の変形抑制の要因となり得ることから低減されることが好ましい。

【0065】

上記するように、スリット１４を備えた芯材１０の断面２次モーメントは規定値であることから、摩擦力Ｆ１，Ｆ２を低減するには、摩擦係数μ１，μ２を低下させる必要があるが、芯材１０の広幅面１０ａと狭幅面１０ｂに対応する第１アンボンド材２０Ａと第２アンボンド材２０Ｂによって、芯材１０と拘束材３０の間の摩擦係数μ１と、芯材１０と補剛材５０の間の摩擦係数μ２の双方を低下させることが可能となり、摩擦力Ｆ１，Ｆ２を効果的に低減することができる。

【0066】

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。

【符号の説明】

【0067】

１０：芯材
１０ａ：広幅面
１０ｂ：狭幅面
１１：狭幅部
１２：広幅部
１２ａ：ボルト孔
１３：接合板
１３ａ：ボルト孔
１４：スリット
１５：突起
１８：補強板
２０：アンボンド材
２０Ａ：第１アンボンド材（アンボンド材）
２０Ｂ：第２アンボンド材（アンボンド材）
２０Ｃ：第３アンボンド材（アンボンド材）
２０ａ：突起孔
２５，２６：隙間
３０：拘束材（角形鋼管）
３０ａ：対向面
３０ｂ：突起孔
５０：補剛材
５０ａ：対向面
１００：座屈拘束ブレース
Ｎ：軸力（圧縮力）
Ｑ１，Ｑ２：補剛力（押圧力）
Ｆ１，Ｆ２：摩擦力

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】