特許 7338121 ブレース及びブレース設置方法

(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】

(24)【登録日】2023-08-28

(45)【発行日】2023-09-05

(54)【発明の名称】ブレース及びブレース設置方法

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/58 20060101AFI20230829BHJP

   E04G 23/02 20060101ALI20230829BHJP

   E04H 9/02 20060101ALI20230829BHJP

   F16F 15/04 20060101ALI20230829BHJP

【ＦＩ】

E04B1/58 F

E04G23/02 D

E04H9/02 311

F16F15/04 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019125062

(22)【出願日】2019-07-04

(65)【公開番号】P2021011690

(43)【公開日】2021-02-04

【審査請求日】2022-06-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】木下 貴博

(72)【発明者】

【氏名】濱口 弘樹

(72)【発明者】

【氏名】嶺脇 重雄

(72)【発明者】

【氏名】曽根 孝行

(72)【発明者】

【氏名】山本 雅史

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 史夫

【審査官】伊藤 昭治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１５６１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５１－０２０４４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／３８ － １／６１

Ｅ０４Ｈ ９／００－ ９／１６

Ｅ０４Ｇ ２３／００ － ２３／０８

Ｆ１６Ｆ １５／００ － １５／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

架構の構面内に配置されたブレース本体と、
前記架構と前記ブレース本体との間に圧縮された状態で配置され、前記ブレース本体を前記架構へ圧着させる輪ばねと、
前記架構に固定され、前記輪ばねを覆うと共に平常時において前記ブレース本体と隙間を空けて配置された鋼管と、
を備えたブレース。

【請求項2】

架構の構面内に配置されたブレース本体と、
前記架構と前記ブレース本体との間に圧縮された状態で配置され、前記ブレース本体を前記架構へ圧着させる輪ばねと、
前記輪ばねを覆うと共に、端部に径方向外側へ突出するフランジを有する鋼管と、を備え、
平常時において前記ブレース本体は前記フランジと当接している、
ブレース。

【請求項3】

前記架構及び前記ブレース本体の端部にはそれぞれプレートが接合され、
前記プレート同士は、前記輪ばねに取り囲まれて配置された弾性体の芯材で連結されている、
請求項１又は２に記載のブレース。

【請求項4】

与圧を加えて輪ばねを圧縮する圧縮工程と、
架構の構面に、圧縮された前記輪ばね、ブレース本体及び鋼管を配置する配置工程と、
前記与圧を開放し前記ブレース本体を前記架構へ圧着させる開放工程と、を備え、
前記開放工程の後における前記輪ばねの圧縮量はブレースに所定の設計引張力が作用した際における前記輪ばねの変形量より大きく、
前記鋼管は、前記架構に固定され、前記輪ばねを覆うと共に平常時において前記ブレース本体と隙間を空けて配置される、ブレース設置方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ブレース及びブレース設置方法に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、既存建物の躯体にアンカーボルトを用いて圧縮ブレースを固定した耐震補強構造が示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－１８３４６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に示された耐震補強構造においては、圧縮ブレースを施工するために、躯体を穿孔してアンカーボルトを挿入する必要がある。このため施工手間がかかる。また、この圧縮ブレースでは、圧縮側と引張側の双方で安定してエネルギー吸収することができない。さらに、圧縮ブレースの圧縮降伏後に残留変形が生じることで、２度目以降の圧縮力に対するエネルギー吸収能力が低下する可能性がある。

【0005】

本発明は上記事実を考慮して、ブレースと架構の接合構造を簡略化し、かつ、効果的に地震による建物の振動エネルギーを吸収できるブレース及びブレース設置方法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】

【0006】

請求項１のブレースは、架構の構面内に配置されたブレース本体と、前記架構と前記ブレース本体との間に圧縮された状態で配置され、前記ブレース本体を前記架構へ圧着させる輪ばねと、前記架構に固定され、前記輪ばねを覆うと共に平常時において前記ブレース本体と隙間を空けて配置された鋼管と、を備えている。

【0007】

請求項１に記載のブレースにおいては、ブレース本体と架構との間に、輪ばねが圧縮された状態で配置されている。このため、輪ばねの復元力によりブレース本体が架構へ圧着される。これにより、アンカーボルト等を用いずにブレース本体を架構に固定できる。すなわち、ブレースと架構の接合構造を簡略化できる。

【0008】

また、ブレースに圧縮力が作用した際、輪ばねは圧縮荷重を受ける。このとき、輪ばねの外輪が内輪から押圧され、内輪が外輪から押圧される。この外輪と内輪との間の摩擦力により、地震による建物の振動エネルギーを吸収することができる。

【0009】

さらに、ブレースに引張力が作用した際も同様に、外輪と内輪との間の摩擦力によるエネルギー吸収効果により、地震による建物の振動エネルギーを吸収することができる。

【0010】

請求項２のブレースは、架構の構面内に配置されたブレース本体と、前記架構と前記ブレース本体との間に圧縮された状態で配置され、前記ブレース本体を前記架構へ圧着させる輪ばねと、前記輪ばねを覆うと共に、端部に径方向外側へ突出するフランジを有する鋼管と、を備え、平常時において前記ブレース本体は前記フランジと当接している。

【0011】

請求項２に記載のブレースにおいては、輪ばねが鋼管に覆われており、ブレース本体が鋼管と当接している。このため、ブレースに圧縮力が作用した際、ブレースと鋼管によって圧縮力に抵抗できる。これにより耐震性能が発揮される。

【0012】

また、ブレースに引張力が作用した際には、輪ばねの外輪と内輪との間の摩擦力によるエネルギー吸収効果により、地震による建物の振動エネルギーを吸収することができる。これにより、制振性能が発揮される。
請求項３のブレースは、請求項１又は２に記載のブレースにおいて、前記架構及び前記ブレース本体の端部にはそれぞれプレートが接合され、前記プレート同士は、前記輪ばねに取り囲まれて配置された弾性体の芯材で連結されている。

【0013】

請求項４のブレース設置方法は、与圧を加えて輪ばねを圧縮する圧縮工程と、架構の構面に、圧縮された前記輪ばね及びブレース本体を配置する配置工程と、前記与圧を開放し前記ブレース本体を前記架構へ圧着させる開放工程と、を備え、前記開放工程の後における前記輪ばねの圧縮量は、ブレースに所定の設計引張力が作用した際における前記輪ばねの変形量より大きく、前記鋼管は、前記架構に固定され、前記輪ばねを覆うと共に平常時において前記ブレース本体と隙間を空けて配置される。

【0014】

請求項４に記載のブレース設置方法では、ブレース本体と架構との間に、与圧によって圧縮された輪ばねが配置される。この与圧を開放することで、ブレース本体が架構へ圧着される。また、輪ばねの圧縮量は、ブレースに所定の設計引張力が作用した際における輪ばねの変形量より大きい。これにより、地震時にブレースに所定の設計引張力が作用しても架構にブレース本体を設置した状態を維持し易い。したがって、アンカーボルト等を用いずにブレースを架構に固定できる。すなわち、ブレースと架構の接合構造を簡略化できる。

【0015】

また、ブレースに圧縮力が作用すると、輪ばねは圧縮荷重を受けて、外輪が内輪から押圧され、内輪が外輪から押圧される。この外輪と内輪との間の摩擦力により、地震による建物の振動エネルギーを吸収することができる。

【0016】

さらに、ブレースに引張力が作用した際にも、外輪と内輪との間の摩擦力によるエネルギー吸収効果により、地震による建物の振動エネルギーを吸収することができる。これにより、制振性能が発揮される。

【発明の効果】

【0017】

本発明によると、ブレースと架構の接合構造を簡略化し、かつ、効果的に地震による建物の振動エネルギーを吸収できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第１実施形態に係るブレースが配置された架構を示す断面図である。

【図2】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係るブレースを２つの構面にそれぞれ逆向きに配置した状態を示す立面図であり（Ｂ）は１つの構面に２つのブレースを逆向きに配置した状態を示す立面図である。

【図3】（Ａ）は本発明の実施形態に係るブレースに用いられる輪ばねを示した断面図であり（Ｂ）は輪ばねに作用する圧縮力と軸縮みとの関係を示したグラフである。

【図4】本発明の第１実施形態に係る輪ばねの設計ストロークを地震時に想定されるストロークより大きく設定した例において、輪ばねに作用する圧縮力と軸縮みとの関係を示したグラフである。

【図5】本発明の第１実施形態に係るブレースが、鋼管とブレース本体が当接するまで圧縮される場合において、輪ばね、ブレース本体及び鋼管に作用する圧縮力と軸縮みとの関係を示したグラフである。

【図6】（Ａ）は架構に取り付けられる前のブレースを示した立面図であり（Ｂ）はブレースに与圧部材を固定した状態を示す立面図であり（Ｃ）は与圧部材を用いてブレースの輪ばねを圧縮した状態を示す立面図である。

【図7】本発明の第２実施形態に係るブレースが配置された架構を示す断面図である。

【図8】本発明の第２実施形態に係る輪ばね、ブレース本体及び鋼管に作用する圧縮力と軸縮みとの関係を示したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態に係るブレース及びブレース設置方法について、図面を参照しながら説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。また、各図面において重複する構成及び符号については、説明を省略する場合がある。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において構成を省略する、又は異なる構成と入れ替える等、適宜変更を加えて実施することができる。

【0020】

＜第１実施形態＞
（架構）
図１には、本発明の第１実施形態に係るブレース２０が示されている。ブレース２０は、柱１２及び梁１４を備えた建物の架構１０において、柱１２及び梁１４によって形成された構面Ｈに適用される耐震構造体である。

【0021】

本実施形態において柱１２及び梁１４は鉄筋コンクリート製とされているが、これらは鉄骨鉄筋コンクリート製や鉄骨製等とすることができる。なお、図１は平常時の状態を示しており、架構１０には地震等による水平力は生じていないものとする。

【0022】

（ブレースの配置）
ブレース２０は、構面Ｈにおいて、柱１２と梁１４との接合部（仕口部）間に亘って斜めに掛け渡されている。図２（Ａ）に示すように、同一階の異なる構面Ｈ（構面Ｈ１、Ｈ２）において、複数のブレース２０が異なる方向に沿って架け渡されていることが好ましい。

【0023】

また、図２（Ｂ）に示すように、一つの構面Ｈにおいて複数のブレース２０を異なる方向に沿って架け渡してもよい。この場合、ブレース２０における一方の端部を、梁１４の中央部に接合する。他方の端部は、柱１２と梁１４との接合部に接合する。

【0024】

（ブレースの構造）
図１に示すように、ブレース２０は、ブレース本体２２、プレート２４、２６及び芯材２８を備えている。また、ブレース２０は、輪ばね３０及び鋼管４０を備えている。

【0025】

ブレース本体２２はプレキャストコンクリートで形成され、一方の端部がグラウト材Ｇを介して柱１２と梁１４との接合部に接合（固定）されている。なお、ブレース本体は、Ｈ型鋼、角型鋼管等の鋼材を用いて形成してもよい。

【0026】

ブレース本体２２の他方の端部には、鋼製のプレート２４が接合されている。すなわち、プレート２４はブレース本体２２と一体化され、ブレース本体２２の一部となっている。プレート２４には後述する芯材２８の一方の端部が接合され、芯材２８の他方の端部には鋼製のプレート２６が接合されている。すなわち、プレート２４、２６で芯材２８を挟み込んでいる。

【0027】

芯材２８はゴム材によって伸縮可能に形成されている。芯材２８とプレート２４、２６とは、例えば加硫によって接合されている。これにより、プレート２４及びプレート２６が相対的に接離する方向に移動できる。

【0028】

なお、芯材２８は伸縮可能な素材であればゴム材に限らず、コイルバネなどの弾性体を用いて形成することができる。また、芯材２８とプレート２４、２６との接合方法は加硫に限らず、ねじやボルト、接着剤による接着など適宜の方法を用いる事ができる。

【0029】

プレート２６は、グラウト材Ｇを介して柱１２と梁１４との接合部に接合されている。プレート２６は、プレート２６に溶接されたアンカー材２６Ａによってグラウト材Ｇに固定されている。

【0030】

（鋼管）
鋼管４０は円筒状の鋼材（丸型鋼管）であり、輪ばね３０の外周を覆って配置されている。輪ばね３０と鋼管４０との間には、後述する輪ばね３０の変形（径方向の変形）を妨げないように、隙間が形成されている。鋼管４０は、溶接、ボルト及び接着などの方法を用いてプレート２６に適宜接合しておくことが好ましい。

【0031】

また、鋼管４０は、プレート２４と当接した際に、ブレース本体２２からの圧縮力を伝えることができるように、端部に径方向に突出するフランジを設けることが好ましい。

【0032】

（輪ばね）
輪ばね３０は円筒状の弾性体であり、筒軸方向がブレース本体２２の軸方向と略一致するように、かつ、芯材２８を取囲んで配置されている。図３（Ａ）に示すように、輪ばね３０は、複数の内輪３２と複数の外輪３４とを組み合わせて形成されている。なお、以下の記載においては輪ばね３０、内輪３２及び外輪３４の筒軸方向を「軸方向」と記載する。

【0033】

内輪３２は、円環状に形成され、外周面に２つの円錐面３２Ａ、３２Ｂを備えている。円錐面３２Ａ、３２Ｂは、それぞれ内輪３２の軸方向（軸線ＣＬに沿った方向）の中央部から端部に向って直径が漸減するように形成されている。また、内輪３２は軸方向に沿って連ねて配置され、互いに隣接する内輪３２同士の間には隙間Ｗ１が形成されている。

【0034】

外輪３４は、内輪３２より直径が大きい円環状に形成され、内周面に２つの円錐面３４Ａ、３４Ｂを備えている。円錐面３２Ａ、３２Ｂは、それぞれ外輪３４の軸方向の中央部から端部に向って直径が漸増するように形成されている。また、外輪３４は、軸方向に沿って連ねて配置され、互いに隣接する外輪３４同士の間には隙間Ｗ２が形成されている。

【0035】

内輪３２における円錐面３２Ａと外輪３４における円錐面３４Ａとは互いに接して配置され、内輪３２における円錐面３２Ｂと外輪３４における円錐面３４Ｂとは互いに接して配置されている。換言すると、内輪３２及び外輪３４は、それぞれの円錐面３２Ｂと円錐面３４Ｂ、また、円錐面３２Ａと円錐面３４Ａとが接するように、交互に重ね合わせて配置されている。

【0036】

この輪ばね３０に圧縮力（圧縮荷重）Ｐを作用させると、隙間Ｗ１、Ｗ２を狭めるように内輪３２及び外輪３４が軸方向に沿って変位して、輪ばね３０が軸方向に縮む。図３（Ｂ）には、作用させる圧縮力Ｐと軸縮みεとの関係が矢印Ｌ１に沿う直線で示されている。

【0037】

このとき、内輪３２における円錐面３２Ａが、外輪３４における円錐面３４Ａから押圧され、内輪３２は縮径する。同様に、外輪３４における円錐面３４Ａが、内輪３２における円錐面３２Ａから押圧され、外輪３４は拡径する。円錐面３２Ａと円錐面３４Ａとの間には摩擦力が作用し、また、円錐面３２Ｂと円錐面３４Ｂとの間にも摩擦力が作用する。輪ばね３０は、この摩擦力によりエネルギーを吸収することができる。

【0038】

また、輪ばね３０に作用させた圧縮力Ｐを除荷すると、図３（Ａ）に示す隙間Ｗ１、Ｗ２を拡げるように内輪３２及び外輪３４が軸方向に沿って変位して、輪ばね３０が軸方向に伸びる。図３（Ｂ）には、除荷する圧縮力Ｐと軸縮みεとの関係が矢印Ｌ２に沿う直線で示されている。

【0039】

（輪ばねの配置）
図１において、輪ばね３０は圧縮された状態で（予圧を受けた状態で）配置されている。このため、輪ばね３０は復元力によってプレート２４を介してブレース本体２２を架構１０へ圧着している。

【0040】

また、輪ばね３０は軸方向に伸縮可能な状態で配置されている。つまり、ブレース２０に圧縮力が作用した場合には輪ばね３０は縮む方向に変位可能とされ、ブレース２０に引張力が作用した場合には輪ばね３０は伸びる方向に変位可能とされている。

【0041】

（作用）
図１に示した状態（平常時）においては、図４に示すように、輪ばね３０は予圧縮（圧縮力Ｐ０、軸縮みε０）が与えられた状態（状態Ｓ０）で配置されている。すわなち、ブレース本体２２と架構１０との間に、輪ばね３０が圧縮された状態で配置されている。このため、輪ばね３０の復元力によりブレース本体２２が架構１０へ圧着される。これにより、アンカーボルト等を用いずにブレース本体２２を架構に固定できる。すなわち、ブレース２０と架構１０の接合構造を簡略化できる。

【0042】

また、図１に矢印で示すように、地震時に架構１０に水平力Ｎ１（構面Ｈにおいてブレース２０が配置された対角線を縮める方向の水平力）が作用すると、ブレース２０には「圧縮力」が作用する（圧縮荷重を受ける）。

【0043】

このとき輪ばね３０は圧縮されて縮み、図４において矢印Ｌ３に沿う実線で示されるように変形する。このとき、図３に示す輪ばね３０の外輪３４が内輪３２から押圧され、内輪３２が外輪３４から押圧される。内輪３２と外輪３４とが互いに押圧することで輪ばね３０には摩擦力が作用する。

【0044】

次に、地震時に架構１０に水平力Ｎ２（構面Ｈにおいてブレース２０が配置された対角線を伸ばす方向の水平力、図１参照）が作用すると、ブレース２０には「引張力」が作用する。これにより図４における軸縮みと圧縮力の関係は矢印Ｌ４のように推移する。

【0045】

このように、本実施形態においては、地震時に架構１０に繰り返し作用する水平力Ｎ１、Ｎ２に対して、輪ばね３０が伸縮することで振動エネルギーが吸収される。これにより、制振性能を発揮できる。なお、水平力Ｎ１、Ｎ２の値は一定ではなく、地震の規模によって変化する値であり、また、振動の減衰に伴って変化する値である。

【0046】

図４に示した実施形態においては、輪ばね３０の設計ストロークΔε１（輪ばね３０が状態Ｓ０から「変位可能」な長さ）を、地震時に想定される、想定ストロークΔε２より大きく設定している。

【0047】

換言すると、輪ばね３０が地震時に想定ストロークΔε２だけ変形した際に、当該変形量が設計ストロークΔε１より小さくなるように、輪ばね３０の予圧縮力（圧縮力Ｐ０）、縮みε０及び輪ばね３０の弾性が設定されている。

【0048】

これにより、想定内の振幅範囲内においては、輪ばね３０は継続して伸縮できる。このため、地震によって変位し易い柔構造の架構を備えた建物において、振動エネルギーの吸収効率を高めることができる。

【0049】

すなわち、ブレース２０では、圧縮側と引張側の双方で安定してエネルギー吸収することができる。さらに、繰り返し作用する圧縮力と引張力によってエネルギー吸収能力が低下し難い。

【0050】

なお、図４には、輪ばね３０が設計ストロークΔε１のストロークエンドまで圧縮された状態（状態Ｓ２）において輪ばね３０に作用する圧縮力が、圧縮力Ｐ２として示されている。「ストロークエンド」とは、輪ばね３０が摩擦力によってエネルギー吸収しながら圧縮変形できるストロークの限界点のことである。

【0051】

図５には、輪ばね３０に与えられる圧縮力が圧縮力Ｐ２以上になった場合、すなわち、輪ばね３０がストロークエンドを超えて圧縮された場合の圧縮力と軸ひずみとの関係が矢印Ｌ５に沿う実線で示されている。

【0052】

このとき、図１に示す鋼管４０がプレート２４と当接し、ブレース本体２２から圧縮力を受けている。ブレース２０は、鋼管４０とブレース本体２２により圧縮力に抵抗し、図５に矢印Ｌ５に沿う実線で示すように、輪ばねの剛性に比べ大きい剛性で地震力に抵抗し、耐震性能を発揮できる。すなわち、矢印Ｌ５に沿う実線は、鋼管４０とブレース本体２２による圧縮力と軸ひずみとの関係を示している。

【0053】

このように、ブレース２０においては、輪ばね３０のストロークエンド（設計ストロークΔε１）を超えて圧縮されるように設定することもできる。これによりブレース２０は、制振性能だけではなく耐震性能も発揮することができる。

【0054】

なお、図４及び図５には、ブレース２０に「引張力」が作用している状態において輪ばね３０に作用する圧縮力Ｐ１が示されている。輪ばね３０に作用する圧縮力が圧縮力Ｐ１未満の状態においては、輪ばね３０の復元力が小さく、ブレース本体２２を架構１０に圧着する力が小さい。このため、ブレース本体２２が自重によって架構１０から脱落する虞がある。

【0055】

このため、ブレース本体２２が自重によって架構１０から脱落しないように、輪ばね３０には常に圧縮力Ｐ１以上の圧縮力が作用している状態を維持することが好ましい。すなわち、輪ばね３０は、伸び側のストロークが最大値（伸びストロークΔε３）となった場合において作用している圧縮力Ｐ３が、圧縮力Ｐ１を下回らないように設定することが好ましい。なお、輪ばね３０の「伸び側」とは、状態Ｓ０を基点として伸び変形している状態を示す。

【0056】

（ブレースの設置方法）
図６（Ａ）には、架構１０（図１参照）に設置する前の状態のブレース２０が示されている。架構１０への設置に先立って、ブレース２０には、図６（Ｂ）に示すように、与圧部材５０を固定する。

【0057】

与圧部材５０は、固定部５２、５４と、ジャッキ５６とを備えている。固定部５２及び固定部５４は、それぞれジャッキ５６とＰＣ鋼棒５８で連結されている。固定部５２は、ブレース本体２２にボルト等で固定し、固定部５４は、プレート２６にボルト等で固定する。

【0058】

この状態でジャッキ５６を用いて、固定部５２と固定部５４とを互いに近づく方向へ移動させる。これにより、図６（Ｃ）に示すようにブレース２０における輪ばね３０が圧縮され、与圧が加えられる（圧縮工程）。

【0059】

ブレース２０に与圧部材５０を固定した状態で、ブレース２０（ブレース本体２２及び圧縮された輪ばね３０）を、図１に示す架構１０の構面Ｈに配置する（配置工程）。

【0060】

ブレース２０が構面Ｈにおいて所定の位置に仮固定された後、ブレース２０と架構１０との間にグラウト材Ｇを充填する。グラウト材Ｇが硬化したら、ジャッキ５６による圧縮力（与圧）を開放し、ブレース本体２２を架構１０へ圧着する（開放工程）。

【0061】

このように、ブレース２０の設置方法においては、ブレース２０を施工するために、躯体（柱１２や梁１４）を穿孔してアンカーボルトを挿入する必要がない。このため、躯体を穿孔してアンカーボルトを挿入する必要がある構成と比較して、施工手間がかからない。

【0062】

ジャッキ５６による圧縮力を開放した後の輪ばね３０の圧縮量（軸縮みε０、図４参照）は、ブレース２０に引張力（本発明における所定の設計引張力）が作用した際に想定される、想定ストロークΔε２より大きい。

【0063】

このため、ブレース２０に引張力が作用して輪ばね３０が最大限伸びた状態（想定ストロークΔε２だけ伸びた状態）においても、輪ばね３０は圧縮された状態が維持される。このため、地震時にブレース２０に引張力が作用しても架構１０にブレース本体２２を設置した状態を維持し易い。

【0064】

さらに、図５に示すように、本実施形態においては、輪ばね３０が最大限伸びた状態（図５においてストロークΔε３だけ伸びた状態）において受ける圧縮力Ｐ３が、ブレース本体２２が自重によって架構１０から脱落しないための圧縮力Ｐ１より大きい。

【0065】

このため、架構１０にブレース本体２２を設置した状態を維持し易い効果を高めることができる。例えば図１に示す芯材２８とプレート２４又はプレート２６との接合が破断された場合においても、ブレース本体２２が架構１０から脱落し難い。

【0066】

＜第２実施形態＞
第２実施形態においては、図７に示すように、ブレース２０における輪ばね３０が、平常時において鋼管４０とプレート２４とが当接するように予圧縮されている。なお、本発明における「ブレース本体は鋼管と当接している」とは、鋼管４０と、ブレース本体２２と一体化されたプレート２４とが当接している状態を含む。また、本発明における「平常時」とは、架構１０が地震や強風、津波などによって外力を受けていない状態のことを指す。

【0067】

図８を用いて説明すると、輪ばね３０は、予圧縮（圧縮力Ｐ２、軸縮みε４）が与えられた状態（状態Ｓ４）で配置されている。なお、状態Ｓ４における輪ばね３０の状態は、第１実施形態における状態Ｓ２と略等しい。但し、第１実施形態における状態Ｓ２においてはブレース２０に圧縮力が作用している一方で、第２実施形態における状態Ｓ４においてはブレース２０に圧縮力及び引張力は作用していない。

【0068】

第２実施形態においては、地震時に架構１０に水平力Ｎ１（図７参照）が作用すると、ブレース２０には「圧縮力」が作用する。このときブレース２０は、鋼管４０とブレース本体２２により抵抗し、矢印Ｌ５に沿う実線で示すように、輪ばねの剛性に比べて大きい剛性を持つ部材として地震力に抵抗し、耐震性能を発揮できる。

【0069】

次に、次に、地震時に架構１０に水平力Ｎ２（構面Ｈにおいてブレース２０が配置された対角線を伸ばす方向の水平力、図７参照）が作用すると、ブレース２０には「引張力」が作用する。これにより図８における軸縮みと圧縮力の関係は矢印Ｌ６のように推移する。

【0070】

このように、本実施形態においては、地震時に架構１０に繰り返し作用する水平力Ｎ１、Ｎ２に対して、鋼管４０とブレース本体２２とにより耐震性能が発揮される。一方で、輪ばね３０が伸縮することで振動エネルギーが吸収される。これにより、制振性能を発揮できる。

【0071】

本実施形態においても、輪ばね３０は、伸び側のストロークが最大値（伸びストロークΔε５）となった場合において作用している圧縮力Ｐ５が、圧縮力Ｐ１を下回らないように設定することが好ましい。

【0072】

このように、第２実施形態においては、地震時にブレース２０に圧縮力が作用している状態においては、輪ばね３０により振動エネルギーを吸収させず、即座に耐震性能を発揮できる。このため、地震によって変位し難い剛性の高い架構を備えた建物（剛性耐力を付与したい建物）において、効率的に耐震性能を発揮することができる。一方で、ブレース２０に引張力が作用している状態においては、制振性能を発揮できる。

【0073】

なお、上記の各実施形態においてブレース２０は鋼管４０を備えているが本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図４に示したように、輪ばねの設計ストロークを地震時に想定されるストロークより大きく設定する場合、地震時に鋼管４０とプレート２４は当接しない。このため鋼管４０を省略することができる。このように、本発明は様々な態様で実施できる。

【符号の説明】

【0074】

１０ 架構
２０ ブレース
２２ ブレース本体
３０ 輪ばね
４０ 鋼管
Ｈ 構面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】