特許 7368800 構造材

(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】2023-10-17

(45)【発行日】2023-10-25

(54)【発明の名称】構造材

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/58 20060101AFI20231018BHJP

   E04C 3/292 20060101ALI20231018BHJP

   E04C 3/36 20060101ALI20231018BHJP

【ＦＩ】

E04B1/58 F

E04C3/292

E04C3/36

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019047131

(22)【出願日】2019-03-14

(65)【公開番号】P2020148032

(43)【公開日】2020-09-17

【審査請求日】2022-02-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000245852

【氏名又は名称】矢作建設工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】504198474

【氏名又は名称】加藤 三晴

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】田口 孝

(72)【発明者】

【氏名】清水 啓介

(72)【発明者】

【氏名】加藤 三晴

【審査官】伊藤 昭治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１１０４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０２８９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－００２５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０１２８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１７４９３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０４３８５９４３（ＣＮ，Ｕ）

【文献】松岡祐一，木・鋼ハイブリッド構造部材の開発と実用化 ～自然素材（集成材）と鋼材でできた構造部材～，新日鉄住金エンジニアリング技報，2013年01月，vol. 4，第４６頁－第５５頁，https://www.eng.nipponsteel.com/company/r_and_d/reports/pdf/vol04_10.pdf

【文献】小林裕明，秋葉山公園県民水泳場（あきばさんプール） 木＋鉄ハイブリッド部材を用いた大空間屋根の設計・施工，鉄構技術，2015年，２０１５年８月号，54 - 66 頁

【文献】徐蕾，摩擦接合型コネクタを用いたスギ集成材と鋼板によるハイブリッド部材の軸方向繰返し載荷実験，日本建築学会大会学術講演梗概集，2014年09月，C - 1 分冊 ，第３６１頁－第３６２頁

【文献】BLOMGREN, Hans-Erik et al.，THE HEAVY TIMBER BUCKLING-RESTRAINED BRACED FRAME AS A SOLUTION FOR COMMERCIAL BUILDINGS IN REGIONS OF HIGH SEISMICITY，WCTE 2016 e-book; containing all full papers submitted to the World Conference on Timber Engineering (WCTE 2016), August 22-25, 2016, Vienna, Austria，2016年，3483 - 3492 頁，https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubtuw:3-2204

【文献】上角充広，摩擦接合型コネクタを用いたスギ集成材と鋼板によるハイブリッド部材の力学的挙動に関する実験研究 ―その４．実大部材軸圧縮実験－，日本建築学会大会学術講演梗概集，2007年08月，321 - 322 頁

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／５８

Ｅ０４Ｃ ３／２９２

Ｅ０４Ｃ ３／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造物に組み込まれる定められた長さの鋼材と、その鋼材と同方向に延びた状態で同鋼材を間に挟み込む木質系材料からなる補剛材とを備えており、前記鋼材の長手方向についての圧縮時に同鋼材が全体座屈しないよう、その鋼材を間に挟み込む前記補剛材同士によって同鋼材を拘束している構造材において、
前記鋼材は、板状に形成されており、
前記補剛材は、木質系材料からなる板材を、前記鋼材と同方向に延びた状態で、且つ、前記鋼材の幅方向に重ねることによって形成されており、
前記補剛材同士の長手方向の両端部には、その長手方向の中央部よりも、前記鋼材の拘束を強くする端部拘束部が設けられ、
前記補剛材同士による前記鋼材の拘束は、少なくとも前記補剛材同士をボルトで締結することによって行われ、
前記ボルトは、前記補剛材の長手方向全体に亘って間隔をおいて複数設けられており、
前記端部拘束部は、前記補剛材の長手方向についてのボルト同士の間隔を、同補剛材の長手方向の中央部よりも両端部で短くすることによって設けられ、
前記鋼材の長手方向の両端部には、その長手方向と交差する方向に切断したときの断面が前記長手方向の中央部よりも大きくされており、且つ、前記補剛材同士の長手方向の両端部によって挟まれている埋込部が設けられており、
前記補剛材同士における長手方向の両端部には、前記埋込部に対応して位置する先端部が設けられ、
前記端部拘束部は、前記補剛材同士における長手方向の両端部において、前記埋込部に対し、前記長手方向の中央部寄りの位置で隣接するように設けられ、
前記補剛材の長手方向についての前記ボルト同士の間隔は、その長手方向の中央部に対し前記端部拘束部で短くされているとともに、その端部拘束部よりも前記先端部で長くされている構造材。

【請求項2】

前記鋼材が前記構造物の強度及び剛性を高めるために同構造物の柱梁間に組み込まれることにより、座屈拘束ブレースとして機能する請求項１に記載の構造材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建物等の構造物に組み込まれる構造材に関する。

【背景技術】

【0002】

建物等の構造物に組み込まれる構造材としては、柱及び梁といった架構材や、そうした架構材の間、すなわち柱梁間に組み込まれて構造物を補強するブレースがあげられる。
ちなみに、特許文献１には、上記構造材の一つである座屈拘束ブレースが開示されている。こうした座屈拘束ブレースは、建物等の構造物における強度及び剛性を高めることを目的に同構造物に組み込まれる。

【0003】

上記座屈拘束ブレースは、上記構造物における柱及び梁といった架構材に両端部が固定される所定長さの鋼材と、その鋼材と同方向に延びた状態で同鋼材を間に挟み込む補剛材と、を備えている。上記座屈拘束ブレースでは、鋼材の長手方向についての圧縮時、その鋼材が全体座屈してしまうことがないよう、上記鋼材を間に挟み込む補剛材同士によって同鋼材を拘束している。

【0004】

また、上記補剛材については、座屈拘束ブレースを軽量なものとすること、座屈拘束ブレースの景感や触感を良好なものとすること、等々を意図して、木質系材料によって形成することも行われている。このように座屈拘束ブレースを木質系材料によって形成すれば、木質系材料によって柱及び梁を形成した建物等に対し上記座屈拘束ブレースを組み込む場合に、その座屈拘束ブレースと柱及び梁との質感や特性を合わせることができる。そのため、建物全体を木の質感と風合いを生かした仕上がりにすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第４９０１４９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、座屈拘束ブレース（鋼材）の長手方向についての圧縮時には、鋼材の長手方向の両端部で、局部座屈による湾曲が大きくなりやすくなる。詳しくは、鋼材の長手方向の両端部よりも中央寄りの部分では全体座屈により大きな湾曲は生じるが局部的湾曲が生じにくいことに対して、鋼材の長手方向の両端部では局部的に湾曲が大きくなりやすい。このため、同鋼材を挟み込む補剛材の長手方向の端部同士が、鋼材の上記湾曲部分によって互いに離間する方向に押されることにより、高い支圧応力を受けて変形したり損傷したりするおそれがある。

【0007】

ここで、特許文献１には、補剛材の長手方向の両端部及び中央部でそれぞれ、補剛材同士による鋼材の拘束の強さが、どのように設定されているのか明示されていない。
このため、特許文献１において、上述した補剛材の上記端部での変形及び損傷を抑制できるよう補剛材の長手方向全体に亘って補剛材同士による鋼材の拘束を強くした場合、補剛材の長手方向の中央部において補剛材同士による鋼材の拘束が無駄に強くされてしまい、座屈拘束ブレースを製造する際のコストアップが懸念される。

【0008】

一方、特許文献１において、補剛材における長手方向の全体に亘って、補剛材同士による鋼材の拘束の強さを同補剛材の長手方向の中央部で要求される強さに定めた場合、補剛材の長手方向の両端部で補剛材同士による鋼材の拘束の強さが不足し、上述した補剛材の上記端部での変形及び損傷を抑制できないおそれがある。

【0009】

なお、こうした問題については、構造材の一つである座屈拘束ブレースに限らず、それ以外の構造材である柱及び梁といった架構材を鋼材及び補剛材によって形成した場合においても、概ね共通したものとなっている。

【0010】

本発明の目的は、製造時のコストアップを招くことなく補剛材における長手方向の端部での変形及び損傷を抑制することができる構造材を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する構造材は、構造物に組み込まれる定められた長さの鋼材と、その鋼材と同方向に延びた状態で同鋼材を間に挟み込む木質系材料からなる補剛材とを備える。また、上記構造材は、鋼材の長手方向についての圧縮時に同鋼材が全体座屈しないよう、その鋼材を間に挟み込む前記補剛材同士によって同鋼材を拘束している。上記補剛材同士の長手方向の両端部には、その長手方向の中央部よりも、鋼材の拘束を強くする端部拘束部が設けられている。

【0012】

構造材における鋼材の長手方向についての圧縮時、同鋼材の長手方向の両端部で、局部座屈による湾曲が大きくなると、その湾曲部分によって補剛材の長手方向の端部同士が互いに離間する方向に押されて高い支圧応力を受ける。上記構成によれば、補剛材同士の長手方向の両端部に設けられている端部拘束部により、補剛材同士の長手方向の中央部よりも両端部で補剛材同士による鋼材の拘束が強くされている。このため、補剛材の長手方向の端部同士が上記高い支圧応力を受けたとしても、それによって補剛材の上記端部が変形したり損傷したりすることを抑制できる。また、補剛材の長手方向の中央部で補剛材同士による鋼材の拘束が無駄に強くされること、及び、それに伴い構造材を製造する際のコストアップが生じることもない。

【0013】

なお、上記構造材においては、鋼材が構造物の強度及び剛性を高めるために同構造物の柱梁間に組み込まれることにより、座屈拘束ブレースとして機能するものとすることが考えられる。

【0014】

また、補剛材同士による鋼材の拘束は、少なくとも補剛材同士をボルトで締結することによって行われているものとすることが考えられる。
更に、上記ボルトは、補剛材の長手方向全体に亘って間隔をおいて複数設けられており、上記端部拘束部は、補剛材の長手方向についてのボルト同士の間隔を、同補剛材の長手方向の中央部よりも両端部で短くすることによって設けられているものとすることが考えられる。

【0015】

上記構造材において、鋼材の長手方向の両端部には、その長手方向と交差する方向に切断したときの断面が上記長手方向の中央部よりも大きくされており、且つ、補剛材同士の長手方向の両端部によって挟まれている埋込部が設けられているものとすることが考えられる。この場合、上記端部拘束部は、補剛材同士における長手方向の両端部において、上記埋込部に対し、上記長手方向の中央部寄りの位置で隣接するように設けられているものとすることが考えられる。

【0016】

上記構造材においては、鋼材の長手方向についての圧縮時、鋼材における上記埋込部に対し同鋼材の長手方向の中央部寄りに隣接する部分で、局部座屈による湾曲が大きくなりやすいが、上記部分に対応するよう補剛材には上記端部拘束部が設けられている。このため、上記部分の湾曲によって補剛材が高い支圧応力を受けたとしても、それによって補剛材が変形したり損傷したりすることを抑制できる。

【0017】

上記構造材において、上記鋼材は、板状に形成されており、上記補剛材は、木質系材料からなる板材を、鋼材と同方向に延びた状態で、且つ、鋼材の幅方向に重ねることによって形成されているものとすることが考えられる。

【0018】

木質系材料からなる補剛材においては、乾燥して収縮することに伴い、補剛材を形成する板材同士の間に、それら板材同士を分断するようにひび割れが生じることがある。上記構成によれば、補剛材を形成する板材は、定められた長さの鋼材の幅方向に重なっているため、上記ひび割れは鋼材に対し垂直となるように生じることになる。この場合、構造材における長手方向且つ厚さ方向に対する曲げに関して、同構造材における補剛材の断面二次モーメントが上記ひび割れの発生前と比較して小さくなることは抑制される。言い換えれば、構造材の長手方向且つ厚さ方向に対する補剛材の曲げ剛性が、上記ひび割れに伴って低下することは抑制される。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、構造材における製造時のコストアップを招くことなく補剛材における長手方向の端部での変形及び損傷を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】建物等の構造物に対する座屈拘束ブレースの組み込み態様を示す側面図。

【図2】座屈拘束ブレースを示す平面図。

【図3】座屈拘束ブレースを示す分解斜視図。

【図4】図２の座屈拘束ブレースを矢印Ａ－Ａ方向から見た状態を示す断面図。

【図5】（ａ）及び（ｂ）は、補剛材におけるひび割れの発生態様を示す略図。

【図6】（ａ）及び（ｂ）は、補剛材におけるひび割れの発生態様を示す略図。

【図7】補剛材の他の例を示す斜視図。

【図8】補剛材の他の例を示す斜視図。

【図9】鋼材の他の例を示す斜視図。

【図10】鋼材及び補剛材の他の例を示す斜視図。

【図11】鋼材及び補剛材の他の例を示す斜視図。

【図12】座屈拘束ブレースにおけるボルト配置の他の例を示す側面図。

【図13】座屈拘束ブレースにおけるボルト配置の他の例を示す側面図。

【図14】補剛材の長手方向の端部同士の拘束態様の他の例を示す斜視図。

【図15】補剛材の長手方向の端部同士の拘束態様の他の例を示す斜視図。

【図16】補剛材の長手方向の端部同士の拘束態様の他の例を示す斜視図。

【図17】補剛材の長手方向の端部同士の拘束態様の他の例を示す斜視図。

【図18】補剛材の長手方向の端部同士の拘束態様の他の例を示す斜視図。

【図19】補剛材の長手方向の端部同士の拘束態様の他の例を示す斜視図。

【図20】補剛材の長手方向の端部同士の拘束態様の他の例を示す側面図。

【図21】補剛材の長手方向の端部同士の拘束態様の他の例を示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、構造材を座屈拘束ブレースとして具体化した一実施形態について、図１～図６を参照して説明する。
図１に示すように、建物等の構造物において、柱１及び梁２といった架構材には所定の距離をおいて複数のガセットプレート３が設けられており、それらガセットプレート３間に構造物の強度及び剛性を高めるための座屈拘束ブレース４が組み込まれている。座屈拘束ブレース４は、ガセットプレート３に両端部が固定される所定長さを有する板状の鋼材５と、その鋼材５を覆うように設けられている補剛材６と、を備えている。なお、板状の鋼材５における長手方向の端部には、同鋼材５の厚さ方向に対し直交するよう接合板７が溶接されている。そして、鋼材５における長手方向の端部とガセットプレート３とに対し添え板１６をボルト締結するとともに、接合板７とガセットプレート３に対し添え板１７をボルト締結することにより、鋼材５における長手方向の端部がガセットプレート３に対し固定されている。

【0022】

図２～図４はそれぞれ、座屈拘束ブレース４を上方から見た状態、座屈拘束ブレース４を分解した状態、及び、座屈拘束ブレース４を図２の矢印Ａ－Ａ方向から見た状態を示している。これらの図から分かるように、座屈拘束ブレース４の補剛材６は、板状の鋼材５における厚さ方向の両側にそれぞれ設けられている。上記補剛材６としては、木質系材料からなる板材８を、鋼材５と同方向に延びた状態で、且つ、鋼材５の幅方向に重ねることによって形成される集成材が用いられる。なお、上記補剛材６としては、直交集成材（クロス・ラミネーティッド・ティンバー：ＣＬＴ）、もしくは単板積層材（ラミネイティッド・ベニア・ランバー：ＬＶＬ）を用いることも可能である。

【0023】

鋼材５における厚さ方向の両側にそれぞれ設けられている補剛材６同士は、接着剤で互いに接着されているとともに、複数のボルト９によって互いに締結されている。
詳しくは、補剛材６同士の対向面のうち鋼材５を間に挟まない部分が接着面６ａとなっており、それら接着面６ａに対して接着剤を塗布した状態で同接着面６ａ同士を互いに接着することにより、補剛材６同士の接着剤による接着が行われている。更に、鋼材５の幅方向両側にはそれぞれ鋼材５の厚さ方向に対し直交する方向に延びるボルト９が設けられており、それらボルト９が補剛材６を貫通している。そして、ボルト９と同ボルト９に対応するワッシャ１８とナット１０とによって補剛材６同士が締結されている。

【0024】

座屈拘束ブレース４の補剛材６は、鋼材５における厚さ方向両側の補剛材６同士を接着剤で接着するとともにボルト９で締結することにより、上記鋼材５を間に挟み込んだ状態で拘束している。座屈拘束ブレース４において、鋼材５の長手方向についての圧縮時に同鋼材５が全体座屈してしまうことは、補剛材６同士による鋼材５の上記拘束を通じて抑制される。

【0025】

図２に示すように、鋼材５の長手方向の両端部においては、上記接合板７を設けることにより、その長手方向と交差する方向に切断したときの断面が上記長手方向の中央部よりも大きくされている。また、鋼材５の長手方向の両端部であって上記接合板７が設けられている部分の一部は、補剛材６同士の長手方向の両端部によって挟まれている埋込部１９となっている。補剛材６同士における長手方向の両端部には、上記埋込部１９に対応して位置する先端部２０、及び、上記埋込部１９（先端部２０）に対して補剛材６の長手方向の中央部寄りの位置で隣接する端部拘束部２１が設けられている。

【0026】

座屈拘束ブレース４において、補剛材６同士を締結する上記ボルト９は、その補剛材６の長手方向全体に亘って間隔をおいて複数設けられている。補剛材６の長手方向についての上記ボルト９同士の間隔は、その長手方向の中央部に対し上記端部拘束部２１で短くされているとともに、その端部拘束部２１よりも先端部２０で長くされている。そして、このようにボルト９同士の間隔を定めることにより、補剛材６同士の上記端部拘束部２１では、補剛材６における長手方向の中央部よりも、鋼材５の拘束が強くされる。

【0027】

次に、本実施形態の座屈拘束ブレース４の作用効果について説明する。
（１）座屈拘束ブレース４における鋼材５の長手方向についての圧縮時には、同鋼材５の長手方向の両端部であって上記埋込部１９に対し同鋼材５の長手方向の中央部寄りに隣接する部分で、鋼材５の長手方向且つ厚さ方向について局部座屈による湾曲が大きくなりやすくなる。そして、鋼材５における上記部分で、局部座屈による湾曲が大きくなると、その湾曲部分によって補剛材６の長手方向の端部同士が互いに離間する方向に押されることにより、高い支圧応力を受けて変形したり損傷したりするおそれがある。

【0028】

しかし、座屈拘束ブレース４においては、補剛材６同士の長手方向の両端部に設けられている端部拘束部２１により、補剛材６同士の長手方向の中央部よりも両端部で、より詳しくは鋼材５の局部座屈による湾曲が大きくなりやすくなる上記部分で、補剛材６同士による鋼材５の拘束が強くされている。このため、補剛材６の長手方向の端部同士が上記高い支圧応力を受けたとしても、それによって補剛材６が変形したり損傷したりすることを抑制できる。また、補剛材６の長手方向の中央部で補剛材６同士による鋼材５の拘束が無駄に強くされること、及び、それに伴い座屈拘束ブレース４を製造する際のコストアップが生じることもない。言い換えれば、補剛材６の長手方向の中央部でボルト９等の数を少なくしたり補剛材６の厚さを薄くしたりして、座屈拘束ブレース４を製造する際のコストを抑制することができる。

【0029】

（２）建物等の構造物に組み込まれた座屈拘束ブレース４においては、木質系材料からなる補剛材６（板材８）が乾燥して収縮することに伴い、補剛材６を形成する板材８同士の間に、それら板材８同士を分断するようにひび割れが生じる場合がある。

【0030】

仮に、座屈拘束ブレース４の補剛材６として、図５（ａ）に示すように木質系材料からなる板材８を鋼材５と同方向に延びた状態で、且つ、鋼材５の厚さ方向に重ねることにより形成される集成材を用いたとすると、次のような問題が生じる。すなわち、補剛材６が乾燥して収縮することに伴い、その補剛材６（集成材）を形成する板材８同士の間には、図５（ｂ）に示すように鋼材５に対し平行となるようにひび割れが生じることがある。その結果、座屈拘束ブレース４における長手方向且つ鋼材５の厚さ方向に対する曲げに関して、同座屈拘束ブレース４における補剛材６の断面二次モーメントが上記ひび割れの発生前と比較して小さくなる。言い換えれば、座屈拘束ブレース４の長手方向且つ鋼材５の厚さ方向に対する補剛材６曲げ剛性が、上記ひび割れの発生前と比較して低下する。

【0031】

しかし、上記座屈拘束ブレース４においては、図６（ａ）に示すように補剛材６（集成材）を形成する板材８が鋼材５の幅方向に重なっているため、上記ひび割れは図６（ｂ）に示すように鋼材５対し垂直となるように生じる可能性がある。この場合、座屈拘束ブレース４における長手方向且つ鋼材５の厚さ方向に対する曲げに関して、同座屈拘束ブレース４における補剛材６断面二次モーメントが上記ひび割れの発生前と比較して小さくなることは抑制される。言い換えれば、座屈拘束ブレース４の長手方向且つ鋼材５の厚さ方向に対する補剛材６の曲げ剛性が、上記ひび割れに伴って低下することは抑制される。

【0032】

（３）座屈拘束ブレース４の補剛材６は鋼材５における厚さ方向の両側にそれぞれ設けられており、それら補剛材６同士を接着剤で接着するとともにボルト９で締結することによって上記鋼材５が拘束されている。

【0033】

仮に、鋼材５における厚さ方向両側の補剛材６同士を接着剤で接着することのみによって上記鋼材５が拘束されているとすると、上記接着剤の経年変化による変質やひび割れに起因して補剛材６同士が図４に矢印Ｙ１で示すように剥離することによって、上記拘束が弱まるおそれがある。また、座屈拘束ブレース４に対する長手方向についての圧縮時であって、互いに接着された補剛材６同士の間に鋼材５の延びる方向についての剪断力が図４に矢印Ｙ２で示す方向に作用するとき、補剛材６同士が鋼材５の延びる方向においてずれるおそれもある。なお、上記拘束が接着剤の経年変化によって弱まらないようにするためには、補剛材６同士を接着剤によって接着するための接着面６ａを大きく形成することが考えられるが、そうした接着面６ａの拡大を実現しようとすると、補剛材６が大型化することは避けられない。

【0034】

しかし、上記座屈拘束ブレース４によれば、鋼材５における厚さ方向両側の補剛材６同士が接着剤で接着されているだけでなくボルト９による締結もなされているため、補剛材６同士を接着する接着剤の経年変化が生じたとしても、補剛材６同士が図４に矢印Ｙ１で示すように剥離して上記鋼材５の拘束が弱まることはない。また、座屈拘束ブレース４に対する長手方向についての圧縮時、互いに接着された補剛材６同士の間で鋼材５の延びる方向についての剪断力が図４に矢印Ｙ２で示す方向に作用するとき、補剛材６同士を締結する上記ボルト９が上記剪断力に対する抵抗となる。このため、上記剪断力の作用により、補剛材６同士が鋼材５の延びる方向においてずれることは抑制される。従って、補剛材６同士を接着剤で接着する際の接着面６ａを大きくせずとも、補剛材６同士の締結による鋼材５の拘束が弱まることを抑制できるようになる。

【0035】

（４）上記座屈拘束ブレース４における鋼材５の長手方向についての圧縮時、鋼材５における埋込部１９に対し同鋼材５の長手方向の中央部寄りに隣接する部分、すなわち端部拘束部２１に対応する部分での局部座屈による湾曲の増大や鋼材５の降伏（塑性化）に伴い、上記埋込部１９が鋼材５の厚さ方向に振られるように変位する。こうした鋼材５における埋込部１９の変位により、補剛材６同士の先端部２０が鋼材５の厚さ方向に押されるため、その先端部２０に割れて裂けるという現象が生じるおそれがある。

【0036】

しかし、上記座屈拘束ブレース４によれば、補剛材６の先端部２０において、ボルト９による締結を通じて同補剛材６同士による鋼材５の拘束が行われている。このため、長手方向についての鋼材５の圧縮時、補剛材６同士の先端部２０が鋼材５の埋込部１９によって同鋼材５の厚さ方向に押されたとしても、それに伴い先端部２０に割れて裂けるという現象が生じることを抑制できる。

【0037】

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・図７に示すように、補剛材６としては、木質系材料からなる板材８を、鋼材５と同方向に延びた状態で、且つ、鋼材５の厚さ方向に重ねることによって形成される集成材を用いることも可能である。

【0038】

・図８に示すように、補剛材６として、無垢材を用いるようにしてもよい。
・図９に示すように、鋼材５としては、同鋼材５の長手方向と交差する方向に切断したときの断面が十字状となるものを採用することも可能である。この場合、鋼材５において、その長手方向と交差する方向に切断したときの断面は、埋込部１９で大きくされる一方、同埋込部１９よりも長手方向の中央部寄りの部分で小さくされる。なお、図９は補剛材６として無垢材を用いた例を示しており、図１０は補剛材６として上記実施形態と同様の板材８からなる集成材を用いた例を示している。

【0039】

・図１１に示すように、鋼材５としては、同鋼材５の長手方向と交差する方向に切断したときの断面が円となる丸棒状のものを採用することも可能である。この場合も、鋼材５において、その長手方向と交差する方向に切断したときの断面は、埋込部１９で大きくされる一方、同埋込部１９よりも長手方向の中央部寄りの部分で小さくされる。なお、図１１は、補剛材６として上記実施形態と同様の板材８からなる集成材を用いた例を示している。

【0040】

・図１２に示すように、鋼材５の長手方向についてのボルト９の間隔を均一にしてもよい。この場合、補剛材６同士を長手方向の端部のみ接着剤で接着することにより、その端部に端部拘束部２１を設けることが考えられる。

【0041】

・図１３に示すように、ボルト９を補剛材６における長手方向の端部のみに設けるようにしてもよい。この場合、補剛材６同士を長手方向全体に亘って接着剤で接着したり長手方向の中央部のみ接着剤で接着したりすることが考えられる。

【0042】

・図１４に示すように、端部拘束部２１に関しては、補剛材６の長手方向の端部に対し、それら端部同士に亘るように鎹１５を打ち込むことによって実現するようにしてもよい。ちなみに、図１４の例では、補剛材６同士の先端部２０でも鎹１５を打ち込むようにしている。なお、この先端部２０での鎹１５の打ち込みについては、必ずしも行う必要はない。

【0043】

・図１５に示すように、端部拘束部２１に関しては、補剛材６の長手方向の端部に対し、それら端部同士に亘るように鋼板２３をあてがい、その鋼板２３を各端部に対しビス２２で固定することによって実現するようにしてもよい。ちなみに、図１５の例では、補剛材６同士の先端部２０でもビス２２による鋼板２３の固定を行うようにしている。なお、この先端部２０でのビス２２による鋼板２３の固定については、必ずしも行う必要はない。

【0044】

・図１６に示すように、端部拘束部２１に関しては、補剛材６の長手方向の端部同士の周囲を鋼材５の幅方向両側から複数のプレート１１で挟んで囲み、それらプレート１１を補剛材６に対しビス２２で固定することによって実現するようにしてもよい。また、それらプレート１１の両方に亘るように補強板をあてがい、同補強板及びプレート１１を貫通するようビス２２を補剛材６に打ち込むことにより、プレート１１を補剛材６に固定するようにしてもよい。この場合、補剛材６の長手方向の端部同士の周囲を、補強板及び複数のプレート１１によって閉鎖状態とすることができる。その結果、補剛材６の長手方向両端部での補剛材６同士による鋼材５の拘束が、より効果的に強くされるようになる。なお、図１６の例では、補剛材６同士の先端部２０もプレート１１で囲むようにしているが、端部拘束部２１のみをプレート１１で囲むようにしてもよい。

【0045】

・図１７に示すように、端部拘束部２１に関しては、補剛材６の長手方向の端部同士の周囲を鋼材５の幅方向両側から複数のプレート１１で挟んで囲み、それらプレート１１同士を溶接することによって実現するようにしてもよい。この場合、補剛材６の長手方向の端部同士の周囲を、複数のプレート１１によって閉鎖状態とすることができる。その結果、補剛材６の長手方向両端部での補剛材６同士による鋼材５の拘束が、より効果的に強くされるようになる。なお、図１７の例では、補剛材６同士の先端部２０もプレート１１で囲むようにしているが、端部拘束部２１のみをプレート１１で囲むようにしてもよい。

【0046】

・図１８に示すように、端部拘束部２１に関しては、補剛材６の長手方向の端部同士の周囲を環状の繊維シート１２で囲むことによって実現するようにしてもよい。なお、図１６の例では、補剛材６同士の先端部２０も繊維シート１２で囲むようにしているが、端部拘束部２１のみを繊維シート１２で囲むようにしてもよい。

【0047】

・図１９及び図２０に示すように、先端部２０及び端部拘束部２１に関しては、補剛材６の長手方向の端部における端面６ｂ及び側面６ｃをキャップ１３で覆うことによって実現するようにしてもよい。

【0048】

・図２１に示すように、端部拘束部２１に関しては、補剛材６の長手方向の端部同士の端面６ｂから円筒状のリング１４を打ち込み、そのリング１４で鋼材５の周りを囲むことによって実現するようにしてもよい。

【0049】

・座屈拘束ブレース４以外の構造材に本発明を適用してもよい。例えば、柱１及び梁２といった架構材を鋼材及び補剛材によって形成した場合、その架構材に本発明を適用することも可能である。

【0050】

・鋼材５における厚さ方向の両側にそれぞれ設けられている補剛材６同士の全体的な接合を、接着剤による接着やボルト９による締結を通じて行う代わりに、鎹によって行ったり、金属プレートによって行ったりしてもよい。

【符号の説明】

【0051】

１…柱、２…梁、３…ガセットプレート、４…座屈拘束ブレース、５…鋼材、６…補剛材、６ａ…接着面、６ｂ…端面、６ｃ…側面、７…接合板、８…板材、９…ボルト、１０…ナット、１１…プレート、１２…繊維シート、１３…キャップ、１４…リング、１５…鎹、１６…添え板、１７…添え板、１８…ワッシャ、１９…埋込部、２０…先端部、２１…端部拘束部、２２…ビス、２３…鋼板。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】