特開 2024-45913 座屈拘束ブレース

(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】P2024045913

(43)【公開日】2024-04-03

(54)【発明の名称】座屈拘束ブレース

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/58 20060101AFI20240327BHJP

   E04H 9/02 20060101ALI20240327BHJP

【ＦＩ】

E04B1/58 D

E04H9/02 311

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022151004

(22)【出願日】2022-09-22

(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】100105843

【弁理士】

【氏名又は名称】神保 泰三

(72)【発明者】

【氏名】岡本 勇紀

【テーマコード（参考）】

2E125

2E139

【Ｆターム（参考）】

2E125AA33

2E125AB03

2E125AB05

2E125AB08

2E125AB12

2E125AC14

2E125AC18

2E125AG03

2E125AG57

2E125CA82

2E139AB11

2E139BA06

2E139BD13

(57)【要約】

【課題】棒状スペーサの長さを短くし、座屈拘束ブレースの軽量化を図ることを課題とする。
【解決手段】座屈拘束ブレース１は、板状体２１の長辺方向の両端に他部材との接合のための接合部２２を有した芯材２と、板状体２１の弱軸方向に直交する各面に対向して配置されるとともに、長辺方向の端部側に接合部２２の上記基部側を収容する収容凹部３１ｂを有する拘束材３と、芯材２の強軸方向の端面と当該強軸方向の端面に対向する拘束材３の立上部３１１の内面との間に配置されて当該芯材２の上記強軸方向の移動を規制する棒状スペーサ３５と、を備える。上記棒状スペーサ３５は、拘束材３の長辺方向の両端に至らない短尺物であり、拘束材３の長辺方向の両端側では、収容凹部３１ｂを形成する立上壁部３１ｃが芯材２の接合部２２の上記基部側を受け止めることで、当該芯材２の上記強軸方向の移動規制を担う。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

板状体の長辺方向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、
上記芯材の弱軸方向に直交する各面に対向して配置されるとともに、長辺方向の端部側に上記接合部の基部側を収容する収容凹部を有する拘束材と、
上記芯材の強軸方向の端面と当該強軸方向の端面に対向する上記拘束材の立上部の内面との間に配置されて当該芯材の上記強軸方向の移動を規制する棒状スペーサと、を備える座屈拘束ブレースであって、
上記棒状スペーサは、上記拘束材の長辺方向の両端に至らず、上記拘束材の長辺方向の両端側では、上記収容凹部を形成する立上壁部が上記芯材の上記接合部の上記基部側を受け止めることで、当該芯材の上記強軸方向の移動規制を担うことを特徴とする座屈拘束ブレース。

【請求項2】

請求項１に記載の座屈拘束ブレースにおいて、上記拘束材を形成する箱状部材内に充填される硬化材が上記芯材の上記接合部の上記基部側を受け止める上記立上壁部の内面側にも充填されることを特徴とする座屈拘束ブレース。

【請求項3】

請求項１に記載の座屈拘束ブレースにおいて、上記芯材の上記接合部の上記基部側を受け止める上記立上壁部の内面側に、当該立上壁部を補強する補強部材が設けられることを特徴とする座屈拘束ブレース。

【請求項4】

請求項１に記載の座屈拘束ブレースにおいて、上記芯材の上記接合部の上記基部側を受け止める上記立上壁部の外面と、上記芯材の上記接合部の上記基部側との間に、薄板が密着挿入されることを特徴とする座屈拘束ブレース。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、芯材の強軸方向の移動を規制する棒状スペーサを備える座屈拘束ブレースに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、芯材を一対の拘束材によって拘束してなる座屈拘束ブレースが開示されている。この座屈拘束ブレースは、上記芯材が配置される側が開口した溝形鋼材と、この溝形鋼材内に充填したモルタルとを有する。そして、上記芯材が配置される高さ相当位置に、上記溝形鋼材の長さ方向に延びて芯材の強軸方向の端面に対向して当該芯材の移動を規制する棒状スペーサが溶接等により固定されている。また、特許文献２には、拘束材として角鋼管を用いた構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－３２７０１号

【特許文献2】特開２０１４－２００９１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記座屈拘束ブレースにおいては、上記棒状スペーサは上記拘束材の長辺方向の両端に達する長さを有しており、この棒状スペーサの長さが長ければ長いほど、座屈拘束ブレースの重量が増大し、また、材料費も割高となる。なお、上記特許文献１および特許文献２は、上記棒状スペーサの長さに関する改善については、何ら開示していない。

【0005】

この発明は、棒状スペーサの長さを短くできる座屈拘束ブレースを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明の座屈拘束ブレースは、板状体の長辺方向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、
上記芯材の弱軸方向に直交する各面に対向して配置されるとともに、長辺方向の端部側に上記接合部の基部側を収容する収容凹部を有する拘束材と、
上記芯材の強軸方向の端面と当該強軸方向の端面に対向する上記拘束材の立上部の内面との間に配置されて当該芯材の上記強軸方向の移動を規制する棒状スペーサと、を備える座屈拘束ブレースであって、
上記棒状スペーサは、上記拘束材の長辺方向の両端に至らず、上記拘束材の長辺方向の両端側では、上記収容凹部を形成する立上壁部が上記芯材の上記接合部の上記基部側を受け止めることで、当該芯材の上記強軸方向の移動規制を担うことを特徴とする。

【0007】

上記の構成であれば、上記芯材の長辺方向の非両端側での上記強軸方向の移動規制を上記棒状スペーサが担い、上記芯材の長辺方向の両端側での上記強軸方向の移動規制を、上記収容凹部を形成する立上壁部が担うので、上記棒状スペーサの長さが短くなり、座屈拘束ブレースの軽量化でき、また材料コストも低減できる。

【0008】

上記拘束材を形成する箱状部材内に充填される硬化材が上記芯材の上記接合部の上記基部側を受け止める上記立上壁部の内面側にも充填されてもよい。これによれば、上記接合部の上記基部側から上記立上壁部に荷重が加わっても、上記硬化材が存在することで、上記立上壁部の変形が抑制される。よって、上記立上壁部による上記芯材の上記強軸方向の移動規制を的確に担うことができる。

【0009】

上記芯材の上記接合部の上記基部側を受け止める上記立上壁部の内面側に、当該立上壁部を補強する補強部材が設けられてもよい。これによれば、上記接合部の上記基部側から上記立上壁部に荷重が加わっても、上記補強部材が存在することで、上記立上壁部の変形が抑制される。よって、上記立上壁部による上記芯材の上記強軸方向の移動規制を的確に担うことができる。

【0010】

上記芯材の上記接合部の上記基部側を受け止める上記立上壁部の外面と、上記芯材の上記接合部の上記基部側との間に、薄板が密着挿入されてもよい。これによれば、上記立上壁部の外面と上記接合部の上記基部側との間の隙間を無くして、上記基部側から上記立上壁部に対して衝撃荷重が加わるのを抑制できる。さらに、上記薄板によって上記立上壁部の肉厚が増えるため、上記接合部の上記基部側から上記立上壁部に荷重が加わった際の上記立上壁部の変形が抑制される。よって、上記立上壁部による上記芯材の上記強軸方向の移動規制を的確に担うことができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明であれば、棒状スペーサの長さが短くなるので、座屈拘束ブレースの軽量化や使用材料コストの低減等が図れるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態の座屈拘束ブレースの外観を示した斜視図である。

【図2】図１の座屈拘束ブレースの概略の断面図である。

【図3】図１の座屈拘束ブレースの分解説明図である。

【図4】座屈拘束ブレースの変形例を示す図であって、その一方側の拘束材の一部分を示した斜視図である。

【図5】座屈拘束ブレースの変形例を示す図であって、その一方側の拘束材の一部分を示した斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１および図２に示すように、実施形態の座屈拘束ブレース１は、芯材２と、一対の拘束材３と、アンボンド材４と、を備える。

【0014】

芯材２は、長方形状の鋼製の板状体２１と、この板状体２１の長辺方向の両端側に位置し、他部材との接合のための接合部２２と、を有しており、上記接合部２２に形成されているボルト挿通孔に通したボルトによって建物の躯体に固定される。上記接合部２２は、上記板状体２１の両端から延設された延設部分２２ａに対して直交配置で板片部２２ｂが溶接固定されることで断面略十字形をなしている。

【0015】

アンボンド材４は、芯材２と拘束材３との間であって当該芯材２の一方の接合部２２と他方の接合部２２との間に配置されており、このアンボンド材４の厚みをクリアランスとして板状体２１が圧縮力を受けたときに波状の変形が生じるようになっている。アンボンド材４は、例えば、ブチルゴムなどからなる。なお、アンボンド材４に代わるクリアランス形成部材を用いることもできる。

【0016】

拘束材３は、図３にも示すように、上記芯材２の上記板状体２１の弱軸方向に直交する各面（弱軸面）にそれぞれ対向して位置する。各拘束材３は、箱状部材３１と、硬化材３２と、を備える。

【0017】

各箱状部材３１は、一対の対向面部と当該対向面部を繋ぐ繋ぎ面部とを有する溝形鋼状に折り曲げ加工された鋼板からなり、上記芯材２側に開口が位置している。上記箱状部材３１における上記対向面部の一方側は、他方側よりも高さが高くされている。そして、一方の箱状部材３１における高い側の対向面部である立上部３１１は、他方の箱状部材３１における低い側の対向面部の外側に重なっており、この重なりの箇所が溶接されることで、上記一対の拘束材３が互いに固定される。

【0018】

各箱状部材３１の立上部３１１の内面における芯材２の配置される高さ相当位置には、当該箱状部材３１の長手方向に長い棒状スペーサ３５が溶接等により固定されている。

【0019】

また、上記箱状部材３１の長辺方向の両端箇所には、当該箱状部材３１の端部を形成する壁部３１ａが溶接固定されている。上記壁部３１ａの高さは、箱状部材３１の低い側の対向面部の高さと同じである。上記壁部３１ａの中央には、上記接合部２２の板片部２２ｂにおける上記の高さが低くされた基部側との干渉を避けるように当該基部側を収容する収容凹部３１ｂが形成されている。

【0020】

硬化材３２は、箱状部材３１内に充填されて硬化したものであり、例えば、モルタルまたはコンクリートである。また、硬化材３２は、接合部２２の板片部２２ｂの上記基部側を受け止める立上壁部３１ｃの内面側にも充填される。この立上壁部３１ｃに対して、接合部２２の板片部２２ｂの上記基部側は、対向状態に位置することになる。

【0021】

上記棒状スペーサ３５は、上記のように、拘束材３に配置されることで、芯材２の強軸方向の端面と当該強軸方向の端面に対向する箱状部材３１の立上部３１１の内面との間に位置し、芯材２の強軸方向の移動（変形）を規制する。すなわち、芯材２の強軸方向の移動を、上記棒状スペーサ３および当該棒状スペーサ３が位置する箇所の立上部３１１で受け止める。

【0022】

一方、上記棒状スペーサ３５は、拘束材３の長辺方向の両端に至らない短尺物であり、当該拘束材３の長辺方向の両端側での芯材２の強軸方向の移動規制は担ってはいない。当該拘束材３の長辺方向の両端側では、上記収容凹部３１ｂを形成する立上壁部３１ｃが、芯材２の接合部２２の板片部２２ｂの上記基部側を受け止めることで、当該芯材２の両端側での上記強軸方向の移動規制を担っている。すなわち、芯材２の強軸方向の移動に伴う接合部２２の板片部２２ｂの移動を、上記収容凹部３１ｂを形成する立上壁部３１ｃで受け止める。

【0023】

上記棒状スペーサ３５の端面は、例えば、収容凹部３１ｂの奥端を通る拘束材３の幅方向線上に位置している。上記奥端は、例えば、収容凹部３１ｂの入口端から１０ｃｍ程度離れて位置する。上記棒状スペーサ３５の端面は、上記幅方向線の例えば１ｃｍ程度手前に位置してもよいし、上記幅方向線を例えば１ｃｍ程度超えて位置してもよい。また、例えば、上記棒状スペーサ３５の端面は、上記幅方向線を基準に、収容凹部３１ｂの入口端から奥端までの距離の１０％程度の範囲に位置してもよい。もちろん、このような範囲に限定されない。なお、入口端から棒状スペーサ３５の端面までの距離は、一例として、３０～４０ｃｍ程度であり、大きい場合で、例えば、６０ｃｍ程度となることもある。

【0024】

上記の構成であれば、芯材２における板状体２１の長辺方向の非両端側での上記強軸方向の移動規制を上記棒状スペーサ３５が担い、芯材２の長辺方向の両端側での上記強軸方向の移動規制を、収容凹部３１ｂを形成する立上壁部３１ｃが担うので、棒状スペーサ３５の長さが短くなり、座屈拘束ブレース１の軽量化や材料コストの低減等が図れる。さらに、この実施形態では、拘束材３を形成する箱状部材３１内に充填されて硬化した硬化材３２が、接合部２２の上記基部側を受け止める立上壁部３１ｃの内面側にも充填されており、接合部２２の上記基部側から立上壁部３１ｃに荷重が加わっても、硬化材３２が存在することで、立上壁部３１ｃの変形が抑制される。よって、立上壁部３１ｃによる芯材２の上記強軸方向の移動規制を的確に担うことができる。

【0025】

図４に座屈拘束ブレース１の変形例を示す。この例では、各箱状部材３１において、接合部２２の板片部２２ｂの上記基部側を受け止める立上壁部３１ｃの内面側に、当該立上壁部３１ｃを補強する補強部材５が設けられている。この補強部材５は、例えば、金属製の厚肉の四角形板材或いは丸棒状部材等からなり、立上壁部３１ｃの内面と箱状部材３１の立上部３１１の内面と箱状部材３１の繋ぎ面部の内面との間で突っ張り固定される。

【0026】

これによれば、接合部２２の上記基部側から立上壁部３１ｃに荷重が加わっても、補強部材５が存在することで、立上壁部３１ｃの変形が抑制される。よって、立上壁部３１ｃによる芯材２の上記強軸方向の移動規制を的確に担うことができる。

【0027】

なお、補強部材５として略直角三角形状の板材を用い、その直角を挟む２辺のなかの１辺が、立上壁部３１ｃの内面に溶接固定され、他の１辺が、箱状部材３１の上記繋ぎ面部の内面に溶接固定されてもよい。また、立上壁部３１ｃの内面に、当該立上壁部３１ｃを補強する補強部材５として平板を貼り付けてもよい。

【0028】

また、図５に座屈拘束ブレース１の他の変形例を示す。この例では、接合部２２の板片部２２ｂの上記基部側と、当該基部側を受け止める立上壁部３１ｃの外面との間に、例えば、金属製の薄板６が１枚或いは複数枚密着挿入されている。また、板片部２２ｂの立上壁部３１ｃに対向する各面に均等の厚さで薄板６が密着挿入されることで、板片部２２ｂを箱状部材３１の幅方向中央上に位置させることができる。なお、板片部２２ｂと延設部分２２ａとの接合部分に溶接ビードができるので、薄板６の高さは、上記溶接ビードに当たらない高さとする。

【0029】

これによれば、立上壁部３１ｃの外面と接合部２２の板片部２２ｂの上記基部側との間の隙間を無くすことができるので、板片部２２ｂの上記基部側から立上壁部３１ｃに対して隙間に起因する衝撃荷重が加わるのを抑制できる。さらに、薄板６によって立上壁部３１ｃの肉厚が実質的に増えるため、板片部２２ｂの上記基部側から立上壁部３１ｃに荷重が加わった際の立上壁部３１ｃの変形が抑制される。よって、立上壁部３１ｃによる芯材２の上記強軸方向の移動規制を的確に担うことができる。

【0030】

座屈拘束ブレース１の製作においては、例えば、各部材の製作誤差を考慮し、厚さが異なる複数種類の薄板６を用意しておいて、個別製品ごとに最適な厚さの薄板６を選定することとしてもよい。また、密着挿入された薄板６の落下防止のために、例えば、この薄板６の端部を壁部３１ａの外側に出しておき、この外側の部分を壁部３１ａに溶接固定してもよい。

【0031】

また、立上壁部３１ｃの外面と接合部２２の板片部２２ｂの上記基部側との間の隙間が極力無くなるように精緻に各部材を仕上げることで、板片部２２ｂの上記基部側から立上壁部３１ｃに荷重が適切に加わるようにしてもよいものである。ただし、上記溶接ビードが在ると、立上壁部３１ｃの外面と接合部２２の板片部２２ｂの上記基部側との間の隙間が大きくなりやすい。そこで、立上壁部３１ｃの上記溶接ビードに近接する部位に、面取り部を形成し、上記溶接ビードの干渉を避けるようにしてもよい。

【0032】

なお、以上の例では、拘束材３は硬化材３２を用いた構成であったが、このような構成に限らず、特許文献２で示される構造のように、角鋼管を用いる構成とすることもできる。

【0033】

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

【符号の説明】

【0034】

１ ：座屈拘束ブレース
２ ：芯材
３ ：拘束材
４ ：アンボンド材
５ ：補強部材
６ ：薄板
２１ ：板状体
２２ ：接合部
２２ａ ：延設部分
２２ｂ ：板片部
３１ ：箱状部材
３１ａ ：壁部
３１ｂ ：収容凹部
３１ｃ ：立上壁部
３２ ：硬化材
３５ ：棒状スペーサ
３１１ ：立上部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】