特許 7577263 座屈拘束構造材

(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】2024-10-25

(45)【発行日】2024-11-05

(54)【発明の名称】座屈拘束構造材

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/58 20060101AFI20241028BHJP

【ＦＩ】

E04B1/58 D

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020204376

(22)【出願日】2020-12-09

(65)【公開番号】P2022091502

(43)【公開日】2022-06-21

【審査請求日】2023-10-06

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 刊行物名：２０２０年度大会（関東） 学術講演梗概集・建築デザイン発表梗概集 第３２１～３２２頁 発行者名：一般社団法人 日本建築学会 発行日：令和２年７月２０日 刊行物名：２０２０年度大会（関東） 学術講演梗概集・建築デザイン発表梗概集 第３６３～３６４頁 発行者名：一般社団法人 日本建築学会 発行日：令和２年７月２０日 刊行物名：２０２０年度大会（関東） 学術講演梗概集・建築デザイン発表梗概集 第３６５～３６６頁 発行者名：一般社団法人 日本建築学会 発行日：令和２年７月２０日 刊行物名：２０２０年度大会（関東） 学術講演梗概集・建築デザイン発表梗概集 第３６７～３６８頁 発行者名：一般社団法人 日本建築学会 発行日：令和２年７月２０日 刊行物名：２０２０年度大会（関東） 学術講演梗概集・建築デザイン発表梗概集 第３６９～３７０頁 発行者名：一般社団法人 日本建築学会 発行日：令和２年７月２０日 刊行物名：２０２０年度大会（関東） 学術講演梗概集・建築デザイン発表梗概集 第３７１～３７２頁 発行者名：一般社団法人 日本建築学会 発行日：令和２年７月２０日

(73)【特許権者】

【識別番号】000130374

【氏名又は名称】株式会社コンステック

(73)【特許権者】

【識別番号】502340996

【氏名又は名称】学校法人法政大学

(74)【代理人】

【識別番号】110001896

【氏名又は名称】弁理士法人朝日奈特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 公平

(72)【発明者】

【氏名】中尾 貞治

(72)【発明者】

【氏名】宮田 雄二郎

【審査官】土屋 保光

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－２１４８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２６３８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２１３２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１４７７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０５１１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９００６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１８８７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１３７６１２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／５８

Ｅ０４Ｈ ９／００ － ９／１６

Ｅ０４Ｃ ３／００ － ３／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

延在方向に沿って延び、前記延在方向に略直交する弱軸方向および強軸方向を有する芯材と、
前記弱軸方向および前記強軸方向への前記芯材の座屈を拘束するための木製の拘束材と
を備える座屈拘束構造材であって、
前記拘束材が、
前記芯材を前記弱軸方向で押圧して挟持するように前記芯材の前記弱軸方向の両側に設けられる一対の弱軸拘束材と、
前記芯材を前記強軸方向で押圧して挟持するように前記芯材の前記強軸方向の両側に設けられる一対の強軸拘束材と
を備え、
前記一対の弱軸拘束材が、前記芯材および前記一対の強軸拘束材の両方の前記弱軸方向の両側に設けられ、
前記強軸拘束材は、前記強軸拘束材の前記弱軸方向の長さが前記芯材の前記弱軸方向の長さよりも短くなるような大きさに形成される、
座屈拘束構造材。

【請求項2】

前記一対の弱軸拘束材が、前記芯材を前記弱軸方向で押圧して挟持するように、前記弱軸方向に延在するコーススレッドビスにより互いに対して固定される、
請求項１記載の座屈拘束構造材。

【請求項3】

前記座屈拘束構造材が、前記弱軸拘束材の前記強軸方向の両側の側面に固定される一対の側板を備え、
前記一対の側板が、前記芯材との間で前記一対の強軸拘束材を前記強軸方向で圧縮するように、前記一対の弱軸拘束材に固定される、
請求項１または２に記載の座屈拘束構造材。

【請求項4】

前記一対の弱軸拘束材が、前記芯材および前記一対の強軸拘束材の両方の前記弱軸方向の両側に配置され、
前記一対の強軸拘束材は、前記一対の側板が前記一対の弱軸拘束材に固定される前の状態で、前記芯材および前記一対の強軸拘束材の前記強軸方向の長さの和が前記弱軸拘束材の前記強軸方向の長さよりも長くなるような大きさに形成される、
請求項３記載の座屈拘束構造材。

【請求項5】

前記芯材と前記弱軸拘束材との間には、前記芯材の前記延在方向の略中央部分において前記芯材と前記弱軸拘束材とを互いに粘着する自己粘着剤が設けられ、前記芯材と前記弱軸拘束材および前記強軸拘束材との間には、前記芯材の前記延在方向の略中央部分の両側の部分において前記芯材と前記弱軸拘束材および前記強軸拘束材との間に生じる摩擦力を軽減するアンボンド材が設けられる、
請求項１～４のいずれか１項に記載の座屈拘束構造材。

【請求項6】

前記芯材が、前記延在方向の両端側に設けられた広幅部と、前記延在方向の両端側の前記広幅部の間に設けられた狭幅部とを備え、
前記一対の弱軸拘束材は、前記芯材の前記広幅部に対応する位置において、前記一対の弱軸拘束材の前記強軸方向の両側の側面に一対の側板が固定用ネジで固定されることで、互いに対して固定される、
請求項１～５のいずれか１項に記載の座屈拘束構造材。

【請求項7】

前記芯材が、前記延在方向の両端側に設けられた広幅部と、前記延在方向の両端側の前記広幅部の間に設けられた狭幅部とを備え、
前記一対の強軸拘束材が、前記狭幅部の前記延在方向の略全長に亘って設けられる、
請求項１～６のいずれか１項に記載の座屈拘束構造材。

【請求項8】

延在方向に沿って延び、前記延在方向に略直交する弱軸方向および強軸方向を有する芯材と、
前記弱軸方向および前記強軸方向への前記芯材の座屈を拘束するための木製の拘束材と
を備える座屈拘束構造材であって、
前記拘束材が、
前記芯材を前記弱軸方向で押圧して挟持するように前記芯材の前記弱軸方向の両側に設けられる一対の弱軸拘束材と、
前記芯材を前記強軸方向で押圧して挟持するように前記芯材の前記強軸方向の両側に設けられる一対の強軸拘束材と
を備え、
前記座屈拘束構造材が、前記弱軸拘束材の前記強軸方向の両側の側面に固定される一対の側板を備え、
前記一対の側板が、前記芯材との間で前記一対の強軸拘束材を前記強軸方向で圧縮するように、前記一対の弱軸拘束材に固定される、
座屈拘束構造材。

【請求項9】

延在方向に沿って延び、前記延在方向に略直交する弱軸方向および強軸方向を有する芯材と、
前記弱軸方向および前記強軸方向への前記芯材の座屈を拘束するための木製の拘束材と
を備える座屈拘束構造材であって、
前記拘束材が、
前記芯材を前記弱軸方向で押圧して挟持するように前記芯材の前記弱軸方向の両側に設けられる一対の弱軸拘束材と、
前記芯材を前記強軸方向で押圧して挟持するように前記芯材の前記強軸方向の両側に設けられる一対の強軸拘束材と
を備え、
前記芯材が、前記延在方向の両端側に設けられた広幅部と、前記延在方向の両端側の前記広幅部の間に設けられた狭幅部とを備え、
前記一対の弱軸拘束材は、前記芯材の前記広幅部に対応する位置において、前記一対の弱軸拘束材の前記強軸方向の両側の側面に一対の側板が固定用ネジで固定されることで、互いに対して固定される、
座屈拘束構造材。

【請求項10】

延在方向に沿って延び、前記延在方向に略直交する弱軸方向および強軸方向を有する芯材と、
前記弱軸方向および前記強軸方向への前記芯材の座屈を拘束するための木製の拘束材と
を備える座屈拘束構造材であって、
前記拘束材が、
前記芯材を前記弱軸方向で押圧して挟持するように前記芯材の前記弱軸方向の両側に設けられる一対の弱軸拘束材と、
前記芯材を前記強軸方向で押圧して挟持するように前記芯材の前記強軸方向の両側に設けられる一対の強軸拘束材と
を備え、
前記芯材が、前記延在方向の両端側に設けられた広幅部と、前記延在方向の両端側の前記広幅部の間に設けられた狭幅部とを備え、
前記一対の強軸拘束材が、前記狭幅部の前記延在方向の略全長に亘って設けられる、
座屈拘束構造材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、座屈拘束構造材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、架構に組み込まれ、架構に生じる振動エネルギーを吸収するために、たとえば特許文献１に開示された座屈拘束ブレースが用いられている。特許文献１の座屈拘束ブレースは、鋼管と、鋼管の内部に配置された低降伏点鋼材とを備え、鋼管と低降伏点鋼材との間にコンクリートが充填されて、コンクリートにより低降伏点鋼材の座屈が抑制される。しかし、特許文献１の座屈拘束ブレースは、鋼管とコンクリートにより構成されているために、非常に重く、施工現場への搬入や施工現場での取り扱いが困難であるという問題がある。また、特許文献１の座屈拘束ブレースは、鋼製であるために、木造構造物などに組み込まれる場合には、外観上、不釣り合いが生じるという問題がある。

【0003】

上述した問題を解決するために、最近では、特許文献２に開示されるような木製の座屈拘束ブレースが開発されている。木製の座屈拘束ブレースは、軽量であるため、施工現場への搬入や施工現場での取り扱いが容易である。また、木製の座屈拘束ブレースが木造構造物に組み込まれても、外観面で不釣り合いが生じるのを抑制することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平６－５７８２０号公報

【文献】特開２００８－１７４９３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一般的に、座屈拘束ブレースでは、芯材である鋼材が座屈しようとしたときに、鋼材の外側にはらみ出す力に拘束材が対抗することで、鋼材の座屈を抑えている。ところが、木製の座屈拘束ブレースでは、木製である拘束材の強度が金属やコンクリートなどに比べて低く、鋼材の座屈を拘束するための十分な拘束力を期待することが難しい。たとえば特許文献２では、鋼材と拘束材との間に隙間が形成されているので、鋼材が座屈しようとしたときに鋼材の外側にはらみ出す力が大きくなる。このように鋼材の外側にはらみ出す力が大きくなると、木製である拘束材が変形して十分な座屈拘束性を発揮することができない可能性がある。

【0006】

本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、座屈拘束性の優れた木製の座屈拘束構造材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】

【0007】

本発明の座屈拘束構造材は、延在方向に沿って延び、前記延在方向に略直交する弱軸方向および強軸方向を有する芯材と、前記弱軸方向および前記強軸方向への前記芯材の座屈を拘束するための木製の拘束材とを備える座屈拘束構造材であって、前記拘束材が、前記芯材を前記弱軸方向で押圧して挟持するように前記芯材の前記弱軸方向の両側に設けられる一対の弱軸拘束材と、前記芯材を前記強軸方向で押圧して挟持するように前記芯材の前記強軸方向の両側に設けられる一対の強軸拘束材とを備えることを特徴とする。

【0008】

また、前記一対の弱軸拘束材が、前記芯材を前記弱軸方向で押圧して挟持するように、前記弱軸方向に延在するコーススレッドビスにより互いに対して固定されることが好ましい。

【0009】

また、前記一対の弱軸拘束材が、前記芯材および前記一対の強軸拘束材の両方の前記弱軸方向の両側に設けられ、前記強軸拘束材は、前記強軸拘束材の前記弱軸方向の長さが前記芯材の前記弱軸方向の長さよりも短くなるような大きさに形成されることが好ましい。

【0010】

また、前記座屈拘束構造材が、前記弱軸拘束材の前記強軸方向の両側の側面に固定される一対の側板を備え、前記一対の側板が、前記芯材との間で前記一対の強軸拘束材を前記強軸方向で圧縮するように、前記一対の弱軸拘束材に固定されることが好ましい。

【0011】

また、前記一対の弱軸拘束材が、前記芯材および前記一対の強軸拘束材の両方の前記弱軸方向の両側に配置され、前記一対の強軸拘束材は、前記一対の側板が前記一対の弱軸拘束材に固定される前の状態で、前記芯材および前記一対の強軸拘束材の前記強軸方向の長さの和が前記弱軸拘束材の前記強軸方向の長さよりも長くなるような大きさに形成されることが好ましい。

【0012】

また、前記芯材と前記弱軸拘束材との間には、前記芯材の前記延在方向の略中央部分において前記芯材と前記弱軸拘束材とを互いに粘着する自己粘着剤が設けられ、前記芯材と前記弱軸拘束材および前記強軸拘束材との間には、前記芯材の前記延在方向の略中央部分の両側の部分において前記芯材と前記弱軸拘束材および前記強軸拘束材との間に生じる摩擦力を軽減するアンボンド材が設けられることが好ましい。

【0013】

また、前記芯材が、前記延在方向の両端側に設けられた広幅部と、前記延在方向の両端側の前記広幅部の間に設けられた狭幅部とを備え、前記一対の弱軸拘束材は、前記芯材の前記広幅部に対応する位置において、前記一対の弱軸拘束材の前記強軸方向の両側の側面に一対の側板が固定用ネジで固定されることで、互いに対して固定されることが好ましい。

【0014】

また、前記芯材が、前記延在方向の両端側に設けられた広幅部と、前記延在方向の両端側の前記広幅部の間に設けられた狭幅部とを備え、前記一対の強軸拘束材が、前記狭幅部の前記延在方向の略全長に亘って設けられることが好ましい。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、座屈拘束性の優れた木製の座屈拘束構造材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構造材の分解斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る座屈拘束構造材の正面図で、自己粘着剤およびアンボンド材の図示が省略された図である。

【図3】図２の座屈拘束構造材の側面図で、自己粘着剤およびアンボンド材の図示が省略された図である。

【図4】図２のＩＶ－ＩＶ線切断端面図である。

【図5】図２のＶ－Ｖ線切断端面図である。

【図6】図２のＶＩ－ＶＩ線切断端面図である。

【図7】図５において側板が固定される前の状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る座屈拘束構造材を説明する。ただし、以下に示す実施形態はあくまで一例にすぎず、本発明の座屈拘束構造材は以下の例に限定されることはない。

【0018】

本実施形態の座屈拘束構造材１は、図１～図３に示されるように、延在方向Ｌに沿って延びる芯材２と、芯材２の座屈を拘束（抑制）するための木製の拘束材３とを備えている。座屈拘束構造材１は、たとえば、図示しない架構に芯材２が接続されて、地震動や風などの外乱を受けることにより架構に生じる振動エネルギーを吸収するためや、架構から受ける外力に抵抗して架構の強度を向上させ、または架構の変形を抑制するために用いられる。座屈拘束構造材１は、ブレースや方杖などとして架構に対して斜め方向に接続されるだけでなく、鉛直や水平方向に接続されて使用することもできる。

【0019】

芯材２は、架構に接続されて、架構に生じる振動エネルギーの少なくとも一部を吸収する、および／または架構から受ける外力に抵抗する部材である。芯材２は、たとえば、芯材２の延びる方向（延在方向Ｌ）に所定以上の引張応力または圧縮応力を受けたときに降伏（塑性変形）することにより、架構に生じる振動エネルギーの少なくとも一部を吸収する。芯材２は、拘束材３によって座屈が抑制されているので、延在方向Ｌで安定的に塑性変形を繰り返して、比較的大きな振動エネルギーを吸収することができる。また、芯材２は、たとえば、芯材２の延びる方向に所定以下の引張応力または圧縮応力を受けたときに、弾性変形範囲内で形状を維持することにより、架構から受ける外力に抵抗する。芯材２は、拘束材３によって座屈が抑制されているので、芯材２の延びる方向の強度を維持して、比較的大きな外力に抵抗することができる。

【0020】

芯材２は、図１～図３に示されるように、延在方向Ｌに略直交する弱軸方向Ｗおよび強軸方向Ｓを有する。弱軸方向Ｗとは、少なくとも強軸方向Ｓと比べて相対的に芯材２の曲げ剛性が小さい方向を意味し、たとえば延在方向Ｌに略直交する方向の中で芯材２の曲げ剛性が最も小さい方向を意味する。強軸方向Ｓとは、少なくとも弱軸方向Ｗと比べて相対的に芯材２の曲げ剛性が大きい方向を意味し、たとえば延在方向Ｌに対して略直交する方向の中で芯材２の曲げ剛性が最も大きい方向を意味する。本実施形態では、芯材２は、図１～図３に示されるように、延在方向Ｌに沿って延びる板状に形成されており、延在方向Ｌに対して略直交する方向のうち、板表面に略垂直な方向が弱軸方向Ｗを構成し、板表面に略平行な方向が強軸方向Ｓを構成する。なお、芯材２は、少なくとも延在方向Ｌに沿って延び、延在方向Ｌに略直交する弱軸方向Ｗおよび強軸方向Ｓを有していれば、その形状は特に限定されることはなく、板状以外の形状を有していてもよい。

【0021】

芯材２は、本実施形態では、図２～図３に示されるように、芯材２の延在方向Ｌの両端のそれぞれが拘束材３の延在方向Ｌの両側のそれぞれから突出するように、拘束材３に取り付けられる。拘束材３の両側から突出する芯材２の延在方向Ｌの両端のそれぞれが、図示しない架構に離間して設けられた２つの構成部材（たとえば、柱や梁）のそれぞれに直接または間接的に接続される。ただし、芯材２は、２つの構成部材の間に延在方向Ｌに沿って接続することができれば、本実施形態に限定されることはなく、たとえば拘束材３の延在方向Ｌの両端の内側に収まるように拘束材３に取り付けられていてもよい。

【0022】

芯材２は、拘束材３に対して少なくとも延在方向Ｌに沿って芯材２の少なくとも一部の相対移動が許容されるように、拘束材３に取り付けられる。芯材２は、拘束材３に対する延在方向Ｌの相対移動が許容されることで、延在方向Ｌに所定以上の圧縮応力を受けたときに、拘束材３により座屈拘束されながら延在方向Ｌに塑性変形することができる。また、芯材２は、延在方向Ｌに所定以下の引張応力または圧縮応力を受けたときに、拘束材３により座屈拘束されながら延在方向Ｌに弾性変形することができる。芯材２は、その少なくとも一部が延在方向Ｌに相対移動可能であれば、拘束材３への取り付け方法は特に限定されない。たとえば、以下で詳しく述べる拘束材３の芯材２への取り付けに際して、拘束材３から芯材２への押圧力を調節することにより、拘束材３に対して芯材２を相対移動可能にしてもよい。

【0023】

本実施形態では、図１および図４～図６に示されるように、芯材２と拘束材３の後述する弱軸拘束材３１との間には、芯材２の延在方向Ｌの略中央部分において芯材２と弱軸拘束材３１とを互いに粘着する自己粘着剤５が設けられる。また、芯材２と拘束材３の後述する弱軸拘束材３１および強軸拘束材３２との間には、芯材２の延在方向Ｌの略中央部分の両側の部分において芯材２と弱軸拘束材３１および強軸拘束材３２との間に生じる摩擦力を軽減するアンボンド材６が設けられる。このように芯材２の延在方向Ｌの略中央部分に自己粘着剤５が設けられることで、芯材２の略中央部分の相対移動が抑制され、拘束材３（特に弱軸拘束材３１）に対する芯材２の全体的な位置がほぼ固定される。拘束材３は、拘束対象である芯材２の全体的な位置がほぼ固定されることで、芯材２をより確実に座屈拘束することができる。また、芯材２の延在方向Ｌの略中央部分の両側部分にアンボンド材６が設けられることで、芯材２の延在方向Ｌの略中央部分の両側部分において、芯材２の拘束材３（弱軸拘束材３１および強軸拘束材３２）に対する相対移動が許容される。芯材２は、拘束材３に対する相対移動が許容されることで、上述した塑性変形や弾性変形が可能となる。また、拘束材３は、アンボンド材６により芯材２と拘束材３との間に生じる摩擦力が軽減されることで、芯材２から延在方向Ｌの力（軸力）を受けることが抑制される。これにより、拘束材３は、芯材２から受ける力を少なくとも抑制された芯材２の軸力の分だけ軽減することができるので、芯材２の座屈拘束のための耐力を確保することができる。したがって、本実施形態の座屈拘束構造材１は、優れた座屈拘束性を有する。

【0024】

ここで、自己粘着剤５が設けられる略中央部分とは、芯材２の延在方向Ｌの両方の端部の間にある所定長さの領域を意味する。本実施形態では、図１に示されるように、略中央部分は、芯材２の延在方向Ｌの略中心の両側に、延在方向Ｌに沿って所定長さだけ延びる領域に設定される。略中央部分が芯材２の延在方向Ｌの略中心を中心として配置されることで、略中央部分の延在方向Ｌの両側における芯材２の相対移動を延在方向Ｌで対称とすることができ、架構に生じる振動エネルギーを延在方向Ｌで対称に吸収できる。ただし、略中央部分は、芯材２の延在方向Ｌの両方の端部の間にあれば、本実施形態に限定されることはなく、芯材２の延在方向Ｌの略中心からずれた位置に設定されてもよい。

【0025】

自己粘着剤５およびアンボンド材６のそれぞれの設けられる部分の大きさは、芯材２の略中央部分の相対移動を抑制しつつ、芯材２の略中央部分以外の部分の相対移動を許容し、拘束材３が芯材２から受ける軸力を抑制することができる範囲で適宜設定することができる。たとえば、自己粘着剤５が設けられる略中央部分の延在方向Ｌの長さは、特に限定されることはないが、芯材２の後述する狭幅部２２の延在方向Ｌの全体長さの１／１３～１／５が好ましく、１／１１～１／７がより好ましく、１／１０～１／８がよりさらに好ましい。アンボンド材６が設けられる部分の延在方向Ｌの長さは、特に限定されることはないが、自己粘着剤５が設けられる略中央領域の両側の部分に対応する長さとすることができる。

【0026】

自己粘着剤５は、図１および図５に示されるように、芯材２の延在方向Ｌの略中央部分において、後述する一対の弱軸拘束材３１、３１のそれぞれに面する両側に、芯材２の幅方向（強軸方向Ｓ）の略全長に亘って設けられる。自己粘着剤５としては、芯材２および拘束材３（特に弱軸拘束材３１）を互いに粘着させることができ、拘束材３（特に弱軸拘束材３１）に対する芯材２の延在方向Ｌの相対移動を抑制することができる材料であれば、特に限定されることはなく、たとえばアクリル系粘着剤やブチルゴムを用いることができる。

【0027】

アンボンド材６は、図１に示されるように、一対の弱軸拘束材３１、３１のそれぞれに面する側に設けられる弱軸アンボンド材６１と、後述する一対の強軸拘束材３２、３２のそれぞれに面する側に設けられる強軸アンボンド材６２とを備えている。弱軸アンボンド材６１は、芯材２の延在方向Ｌの略中央部分の両側の部分において、一対の弱軸拘束材３１、３１のそれぞれに面する両側に設けられる。強軸アンボンド材６２は、一対の強軸拘束材３２、３２のそれぞれに対応する位置に設けられる。アンボンド材６としては、芯材２と拘束材３との間に生じる摩擦力を軽減することができ、拘束材３に対する芯材２の延在方向Ｌの相対移動を許容することができる材料であれば、特に限定されることはなく、たとえばテフロン（登録商標）、フェノール系樹脂、超高分子量ポリエチレンなどを用いることができる。

【0028】

芯材２は、延在方向Ｌに沿って延び、弱軸方向Ｗおよび強軸方向Ｓを有していればよく、その形状は特に限定されることはない。本実施形態では、芯材２は、図１および図２に示されるように、延在方向Ｌの両端側に設けられた広幅部２１、２１と、延在方向Ｌの両端側の広幅部２１、２１の間に設けられた狭幅部２２とを備えている。広幅部２１は、狭幅部２２よりも幅（強軸方向Ｓの長さ）が広く、狭幅部２２は、広幅部２１よりも幅（強軸方向Ｓの長さ）が狭い。このように延在方向Ｌの両端側に広幅部２１が形成されることで、狭幅部２２が形成された中間領域と比べて両端側の強度が大きくなり、芯材２の両端側が優先的に変形するのを抑制することができる。また、延在方向Ｌの中間領域において狭幅部２２が形成されることで、芯材２の延在方向Ｌに所定以上の引張応力または圧縮応力を受けたときに、芯材２の中間領域が優先的に変形する。広幅部２１および狭幅部２２のそれぞれの幅は、少なくとも広幅部２１の幅が狭幅部２２の幅よりも広ければ、特に限定されることはなく、要求される強度に応じて適宜設定することができる。たとえば、広幅部２１の幅は、狭幅部２２の幅の３．０～４．０倍に設定することができる。また、広幅部２１および狭幅部２２のそれぞれの延在方向Ｌの長さもまた、特に限定されることはなく、要求される強度に応じて適宜設定することができる。たとえば、広幅部２１の延在方向Ｌの長さは、狭幅部２２の延在方向Ｌの長さの１／６～１／３に設定することができる。

【0029】

芯材２は、図１～図３に示されるように、延在方向Ｌの両端側において弱軸方向Ｗに延びるリブ２３を備えていてもよい。芯材２の延在方向Ｌの両端側に弱軸方向Ｗに延びるリブ２３を設けることで、芯材２の両端側での弱軸方向Ｗの曲げ剛性が大きくなり、芯材２の両端側が優先的に変形するのを抑制することができる。

【0030】

芯材２は、たとえば、芯材２の延在方向Ｌに所定以上の引張応力または圧縮応力を受けたときに、同じ応力を受けた他の部材よりも優先的に降伏し、芯材２の延在方向Ｌに所定以下の引張応力または圧縮応力を受けたときに、弾性変形範囲内で形状を維持するように構成することができる。その目的のために、芯材２は、たとえば金属材料により、好ましくは鋼材により、さらに好ましくは低降伏点鋼材により形成することができる。低降伏点鋼材とは、普通鋼材と比べて、炭素含有量が少なく、降伏点が低い鋼材のことであり、たとえば、降伏点２２５Ｎ／ｍｍ²以下の強度で、延性が極めて高い鋼材のことを指している。ただし、芯材２は、上記目的のために、座屈拘束構造材１の他の構成部材や接続される架構の構成部材よりも優先的に降伏する材料により形成されていれば、特に限定されることはなく、低降伏点鋼材よりも高い降伏点を有する普通鋼材などによって形成されてもよいし、低降伏点鋼材よりも低い降伏点を有するアルミニウムや鉛などによって形成されてもよい。

【0031】

拘束材３は、延在方向Ｌに対して略垂直方向に芯材２が座屈するのを拘束（抑制）する部材である。より具体的には、拘束材３は、延在方向Ｌに略直交する弱軸方向Ｗおよび強軸方向Ｓへの芯材２の座屈を拘束する。拘束材３は、弱軸方向Ｗおよび強軸方向Ｓへの芯材２の座屈を拘束することで、芯材２が延在方向Ｌに所定以上の引張応力または圧縮応力を受けたときに、芯材２の延在方向Ｌに沿った安定的な塑性変形を可能にし、比較的大きな振動エネルギーを芯材２が吸収するのを可能にする。また、拘束材３は、弱軸方向Ｗおよび強軸方向Ｓへの芯材２の座屈を拘束することで、芯材２が延在方向Ｌに所定以下の引張応力または圧縮応力を受けたときに、芯材２の延在方向Ｌの強度を維持し、架構から受ける外力に芯材２が抵抗するのを補助する。

【0032】

拘束材３は、図１～図３に示されるように、芯材２の弱軸方向Ｗの両側に設けられる一対の弱軸拘束材３１、３１と、芯材２の強軸方向Ｓの両側に設けられる一対の強軸拘束材３２、３２とを備える。一対の弱軸拘束材３１、３１は、芯材２を弱軸方向Ｗで押圧して挟持し、一対の強軸拘束材３２、３２は、芯材２を強軸方向Ｓで押圧して挟持する。これにより、芯材２の弱軸方向Ｗの両側で弱軸拘束材３１との間に隙間が形成されず、芯材２の強軸方向Ｓの両側で強軸拘束材３２との間に隙間が形成されない。このように芯材２と弱軸拘束材３１および強軸拘束材３２との間に隙間が形成されず、芯材２と弱軸拘束材３１および強軸拘束材３２とが直接または間接的に接触した状態で芯材２に弱軸拘束材３１および強軸拘束材３２が取り付けられることで、芯材２に延在方向Ｌの外力が加わったときに芯材２から弱軸拘束材３１および強軸拘束材３２にはらみ出す力が軽減される。したがって、芯材２の座屈を拘束するために弱軸拘束材３１および強軸拘束材３２が負担する力が軽減されるので、強度の低い木製の拘束材であっても優れた座屈拘束性を得ることができる。また、たとえば、芯材２が延在方向Ｌに引張応力を受けて芯材２の延在方向Ｌの長さが長くなる場合、同時に芯材２の弱軸方向Ｗおよび強軸方向Ｓの長さが短くなる。このような場合でも、芯材２の変形前から芯材２を押圧した状態の弱軸拘束材３１および強軸拘束材３２が、芯材２の変形に追従して移動または変形することで、芯材２と弱軸拘束材３１および強軸拘束材３２との間の直接的または間接的な接触が維持される。したがって、芯材２が延在方向Ｌに引張応力を受けて変形して、芯材２の弱軸方向Ｗおよび強軸方向Ｓの長さが短くなったとしても、芯材２と弱軸拘束材３１および強軸拘束材３２との間の接触が維持されることで、芯材２のはらみ出す力の増大が抑えられて、優れた座屈拘束性を得ることができる。

【0033】

弱軸拘束材３１は、上述したように、芯材２の弱軸方向Ｗの両側に設けられ、芯材２の弱軸方向Ｗの座屈を拘束する部材である。弱軸拘束材３１は、芯材２の弱軸方向Ｗの反対側に対向して配置された弱軸拘束材３１に固定されることで、芯材２を弱軸方向Ｗで押圧して挟持する。一対の弱軸拘束材３１、３１は、本実施形態では、図４に示されるように、芯材２を弱軸方向Ｗで押圧して挟持するように、弱軸方向Ｗに延在するコーススレッドビスＢ１により互いに対して固定される。コーススレッドビスＢ１は、外周にらせん状のネジ溝を有しており、一方の弱軸拘束材３１（後述のビス用孔３１ｃ）を貫通し、他方の弱軸拘束材３１に捻じ込まれることにより、一対の弱軸拘束材３１、３１を互いに近づく方向に引き寄せる。コーススレッドビスＢ１は、ボルトおよびナットの組み合わせによる固定に比べて、一対の弱軸拘束材３１、３１の互いに対する引き寄せ力が大きく、また弱軸拘束材３１に対する固着力が経時的に劣化しにくい。したがって、コーススレッドビスＢ１を用いて一対の弱軸拘束材３１、３１を互いに対して固定することで、芯材２に対する高い押圧力を得ることができるとともに、その押圧力を長期間に亘って保持することができる。また、一対の弱軸拘束材３１、３１の固定用にコーススレッドビスＢ１を用いることで、（ボルトを使用する際に必要な）弱軸拘束材３１に予め設ける孔の数を減らせるので、弱軸拘束材３１の強度を高く保つことができる。コーススレッドビスＢ１としては、工具穴などを有する頭部から先端までの間の中間位置（たとえば全体長さの略半分の長さの位置）から頭部近傍まではネジ溝が設けられておらず、中間位置から先端までにネジ溝が設けられたパーシャルスレッドビス（半ネジ）を用いることが好ましい。弱軸拘束材３１の強度を高く保つことで、優れた座屈拘束性を得ることができる。なお、一対の弱軸拘束材３１、３１は、芯材２を弱軸方向Ｗで押圧して挟持するように互いに対して固定することができれば、本実施形態に限定されることはなく、他の公知の固定手段を用いて固定されてもよい。

【0034】

弱軸拘束材３１は、少なくとも芯材２の弱軸方向Ｗの両側に設けられて、芯材２の弱軸方向Ｗの座屈を拘束することができればよく、その配置は特に限定されない。本実施形態では、一対の弱軸拘束材３１、３１は、図１～図３に示されるように、芯材２および一対の強軸拘束材３２、３２の両方の弱軸方向Ｗの両側に設けられる。言い換えると、一対の弱軸拘束材３１、３１の間に、芯材２および一対の強軸拘束材３２、３２の両方が設けられる。このとき、一対の弱軸拘束材３１、３１の間に芯材２とともに設けられる強軸拘束材３２は、設けられる前の状態において、図５および図７に示されるように、強軸拘束材３２の厚さ（弱軸方向Ｗの長さ）が芯材２の厚さ（弱軸方向Ｗの長さ）よりも短くなるような大きさに形成されることが好ましい。これにより、芯材２および一対の強軸拘束材３２、３２を一対の弱軸拘束材３１、３１により弱軸方向Ｗで挟み込んだ際に、一対の弱軸拘束材３１、３１と芯材２との間には隙間が生じないが、一対の弱軸拘束材３１、３１と一対の強軸拘束材３２、３２との間には隙間Ｇ１が生じる。この隙間Ｇ１が生じることで、芯材２を弱軸方向Ｗで押圧して挟持するために、一対の弱軸拘束材３１、３１を弱軸方向Ｗで互いに近づくように互いに対して固定する際に、一対の弱軸拘束材３１、３１の互いに近づく動きを一対の強軸拘束材３２、３２が阻害するのが抑制される。したがって、一対の弱軸拘束材３１、３１の芯材２への押圧力を高めることができる。さらに、後述するように強軸拘束材３２が強軸方向Ｓに圧縮される場合には、強軸拘束材３２は弱軸方向Ｗに膨らむ可能性があるが、弱軸拘束材３１との間に隙間Ｇ１があることで、強軸拘束材３２の弱軸方向Ｗへの膨らみが許容されて、強軸方向Ｓへの圧縮が促進される。隙間Ｇ１は、一対の弱軸拘束材３１、３１同士が固定される際に、一対の弱軸拘束材３１、３１の変形によって消滅してもよい。あるいは、隙間Ｇ１は、後述するように一対の側板４、４が一対の弱軸拘束材３１、３１に固定される際に、一対の強軸拘束材３２、３２の変形によって消滅してもよい。隙間Ｇ１の大きさ（弱軸方向Ｗの長さ）は、特に限定されないが、たとえば強軸拘束材３２の厚さ（弱軸方向Ｗの長さ）が芯材２の厚さ（弱軸方向Ｗの長さ）の８０％以上、１００％未満になるように設定することができる。

【0035】

弱軸拘束材３１は、芯材２の弱軸方向Ｗの両側に設けられて、芯材２の弱軸方向Ｗの座屈を拘束することができればよく、その形状は特に限定されない。弱軸拘束材３１は、本実施形態では、図１～図３に示されるように、全体として、延在方向Ｌに対して垂直な断面が、弱軸方向Ｗに延びる辺と強軸方向Ｓに延びる辺とにより形成される略矩形で、延在方向Ｌに沿って断面積が略一定になるように延びる略直方体形状に形成されている。図２および図３においてよく見ることができるように、弱軸拘束材３１の延在方向Ｌの長さは、芯材２の狭幅部２２の延在方向Ｌの長さよりも長く、芯材２の全体の延在方向Ｌの長さよりも短い。これにより、芯材２の広幅部２１の延在方向Ｌの自由端側の一部が一対の弱軸拘束材３１、３１の延在方向Ｌの端部から突出し、芯材２の広幅部２１の延在方向Ｌの狭幅部２２側の一部と狭幅部２２の延在方向Ｌの全体とが、一対の弱軸拘束材３１、３１の間に挟持される。また、図２においてよく見ることができるように、弱軸拘束材３１の強軸方向Ｓの長さは、延在方向Ｌの全長に亘って略一定で、芯材２の狭幅部２２の強軸方向Ｓの長さよりも長く、芯材２の広幅部２１の強軸方向Ｓの長さに対応する。これにより、芯材２の広幅部２１の延在方向Ｌにおける狭幅部２２側の一部の強軸方向Ｓの全体と、狭幅部２２の強軸方向Ｓの全体とが、一対の弱軸拘束材３１、３１の間に挟持される。

【0036】

弱軸拘束材３１は、図１に示されるように、芯材２に対向する面が略平坦に形成され、板状に形成された芯材２の板表面と直接または間接的に面接触する。弱軸拘束材３１の芯材２に対向する面側には、延在方向Ｌの両端側に芯材２のリブ２３を収容可能なリブ用凹部３１ａ、３１ａが設けられている。リブ用凹部３１ａは、図２および図６に示されるように、芯材２が弱軸拘束材３１に取り付けられた際に、リブ用凹部３１ａを囲む周壁とリブ２３との間に隙間Ｇ２が形成される大きさに形成される。これにより、リブ２３の、リブ用凹部３１ａの周壁への当接が抑制され、芯材２の弱軸拘束材３１に対する相対移動をリブ２３が阻害することが抑制される。

【0037】

弱軸拘束材３１は、図１に示されるように、強軸方向Ｓの両側の側面に、後述する側板４を固定するための側板用凹部３１ｂが設けられている。側板用凹部３１ｂは、側板４の厚さ（強軸方向Ｓの長さ）に対応する深さに形成される。これにより、側板用凹部３１ｂに側板４が固定されると、弱軸拘束材３１の側板用凹部３１ｂ以外の側面と側板４の表面とが略面一となる。また、側板用凹部３１ｂの延在方向Ｌの長さは、側板４の幅（延在方向Ｌの長さ）に対応する。これにより、側板用凹部３１ｂに側板４が固定されると、側板４の弱軸拘束材３１に対する延在方向Ｌの相対移動が抑制される。また、側板用凹部３１ｂは、弱軸拘束材３１の弱軸方向Ｗの長さの全体長さに亘って延びている。これにより、一対の弱軸拘束材３１、３１の側板用凹部３１、３１ｂの両方に跨るように側板４を固定することができる（図３参照）。側板用凹部３１ｂは、設けられる側板４の数に応じて、延在方向Ｌに沿って間隔を空けて複数設けられている。ただし、たとえば側板が、弱軸拘束材３１の延在方向Ｌに延びる１つの部材として形成されている場合には、側板用凹部は、その側板に対応するように１つだけ設けられていてもよい。また、側板用凹部３１ｂは、必ずしも設けられる必要はなく、弱軸拘束材３１の略平坦な側面に側板４が固定されてもよい。その場合、側板４が固定された弱軸拘束材３１の側面が略平坦になるように、側板４が固定された部分以外の部分に補完部材が固定されてもよい。

【0038】

弱軸拘束材３１は、図１に示されるように、コーススレッドビスＢ１が貫通可能なビス用孔３１ｃが設けられている。ビス用孔３１ｃは、芯材２の狭幅部２２に対応する延在方向Ｌの位置で、芯材２の狭幅部２２と弱軸方向Ｗで重ならない、弱軸拘束材３１の強軸方向Ｓの一方側の端部近傍と他方側の端部近傍とに設けられている。ビス用孔３１ｃが、芯材２の狭幅部２２の強軸方向Ｓの外側に対応する位置に設けられることで、コーススレッドビスＢ１で一対の弱軸拘束材３１、３１を固定する際に、コーススレッドビスＢ１を、芯材２を貫通することなく、芯材２から離間して設けることができる。ビス用孔３１ｃは、一対の弱軸拘束材３１、３１のうちの一方と他方とで延在方向Ｌで交互になるように、延在方向Ｌに間隔を空けて複数設けられている。これにより、図２および図３に示されるように、延在方向Ｌおよび強軸方向Ｓで隣り合うコーススレッドビスＢ１の固定する向きを逆にすることができ、一対の弱軸拘束材３１、３１をバランスよく固定することができる。

【0039】

弱軸拘束材３１は、木材により形成される。用いられる木材は、芯材２の弱軸方向Ｗの座屈を拘束できる強度を有するように弱軸拘束材３１を形成することができれば、特に限定されない。本実施形態では、弱軸拘束材３１は、図１に示されるように、強軸方向Ｓに複数の板材が積み重ねられた単板積層材（ＬＶＬ）により形成されている。なお、他の図では、見やすさのために、板材の積み重ねの図示が省略されている。木材としては、ＬＶＬ以外にも、たとえば、集成材、直交集成材（ＣＬＴ）、無垢材などを用いることができる。

【0040】

強軸拘束材３２は、芯材２の強軸方向Ｓの両側に設けられ、芯材２の強軸方向Ｓの座屈を拘束する部材である。強軸拘束材３２は、芯材２を強軸方向Ｓで押圧して挟持するように、芯材２に取り付けられる。強軸拘束材３２の芯材２への取り付け方法は、芯材２を強軸方向Ｓで押圧して挟持するように芯材２に取り付けることができればよく、特に限定されない。本実施形態では、一対の強軸拘束材３２、３２は、図１～図３に示されるように、弱軸拘束材３１の強軸方向Ｓの両側の側面に固定される一対の側板４、４（後述の強軸拘束材用側板４１、４１）により、芯材２に取り付けられる。一対の側板４、４（強軸拘束材用側板４１、４１）は、図４に示されるように、芯材２との間で一対の強軸拘束材３２、３２を強軸方向Ｓで圧縮するように、一対の弱軸拘束材３１、３１に固定される。強軸方向Ｓに圧縮された一対の強軸拘束材３２、３２は、圧縮に対する反発力により、芯材２を押圧するように挟持する。

【0041】

強軸拘束材３２は、芯材２の強軸方向Ｓの両側に設けられ、芯材２を強軸方向Ｓの座屈を拘束することができれば、その形状は特に限定されない。本実施形態では、強軸拘束材３２は、図１に示されるように、延在方向Ｌに延びる辺と強軸方向Ｓに延びる辺とにより形成される略矩形の平板状に形成される。一対の強軸拘束材３２、３２は、図７に示されるように、一対の側板４、４（強軸拘束材用側板４１、４１）が一対の弱軸拘束材３１、３１に固定される前の状態で、芯材２および一対の強軸拘束材３２、３２の強軸方向Ｓの長さの和が弱軸拘束材３１の強軸方向Ｓの長さよりも長くなるような大きさに形成される。したがって、一対の強軸拘束材３２、３２は、一対の側板４、４（強軸拘束材用側板４１、４１）が一対の弱軸拘束材３１、３１に固定されていない状態で、一対の弱軸拘束材３１、３１の強軸方向Ｓの側面（側板用凹部３１ｂの底面）から強軸方向Ｓの外側に突出する。一対の強軸拘束材３２、３２が一対の弱軸拘束材３１、３１の側面から突出した状態（図７の状態）から、一対の側板４、４（強軸拘束材用側板４１、４１）を一対の弱軸拘束材３１、３１に固定することで（図５の状態）、一対の強軸拘束材３２、３２が芯材２と一対の側板４、４との間で押圧されて、強軸方向Ｓに圧縮される。圧縮された一対の強軸拘束材３２、３２は、圧縮に対する反発力により、芯材２を押圧するように挟持する。一対の強軸拘束材３２、３２の突出部分は、一対の側板４、４が一対の弱軸拘束材３１、３１に固定される際に、一対の強軸拘束材３２、３２の変形によって消滅してもよい。一対の強軸拘束材３２、３２の突出部分の大きさ（強軸方向Ｓの長さ）は、特に限定されないが、たとえば側板用凹部３１ｂの深さ（強軸方向Ｓの長さ）よりも小さい大きさ（短い長さ）に設定することができ、また、たとえば芯材２および一対の強軸拘束材３２、３２の強軸方向Ｓの長さの和が弱軸拘束材３１の強軸方向Ｓの長さの１００％超過、１０５％以下になるように設定することができる。

【0042】

一対の強軸拘束材３２、３２は、本実施形態では、図１および図２に示されるように、芯材２の狭幅部２２の延在方向Ｌの略全長に亘って、間隔を空けて複数（図示された例では１１個）設けられている。複数の強軸拘束材３２が延在方向Ｌに沿って互いに間隔を空けて配置されることで、強軸拘束材３２が設けられていない場所において、強軸拘束材３２を加工することなく（たとえば貫通孔を設けることなく）、一対の弱軸拘束材３１、３１を互いに固定するための固定手段（コーススレッドビスＢ１）を設けることができる（図２および図４参照）。また、強軸拘束材３２が設けられていない場所では、一対の弱軸拘束材３１、３１が互いに近づく移動が制限されないので、強軸拘束材３２による制限を受けることなく一対の弱軸拘束材３１、３１を互いに近づく方向に移動して、芯材２に十分な押圧力を付与することができる。強軸拘束材３２の数は、特に限定されることはないが、１個の強軸拘束材３２の大きさを小さくして、強軸拘束材３２の数を増やして強軸拘束材３２同士の間の間隔の数を増やすことで、芯材２との間に生じる摩擦力を小さくするという観点から、３個以上が好ましく、６個以上がさらに好ましく、９個以上がよりさらに好ましい。それにより、強軸拘束材３２は、芯材２から延在方向Ｌの軸力を受けることが抑制されるので、座屈拘束構造材１は、より優れた座屈拘束性を得ることができる。また、強軸拘束材３２の数は、強軸拘束材３２の取り付け易さの観点から、１９個以下が好ましく、１６個以下がさらに好ましく、１３個以下がよりさらに好ましい。ただし、一対の強軸拘束材３２、３２のそれぞれは、芯材２の強軸方向Ｓの両側に設けられていれば、上記例に限定されることはなく、狭幅部２２の延在方向Ｌの略全長に亘って延びるように１つの部材として設けられていても構わない。

【0043】

強軸拘束材３２は、木材により形成される。用いられる木材は、強軸拘束材３２が芯材２の強軸方向Ｓの座屈を拘束できる強度を有するように形成することができれば、特に限定されない。強軸拘束材３２を構成する木材としては、特に限定されることはなく、たとえば無垢材、集成材、ＬＶＬ、ＣＬＴなどを用いることができる。

【0044】

上述したように、座屈拘束構造材１は、図１および図２に示されるように、弱軸拘束材３１の強軸方向Ｓの両側の側面に固定される一対の側板４、４を備えていてもよい。側板４は、弱軸拘束材３１の強軸方向Ｓの両側の側面において、一対の弱軸拘束材３１、３１の両方に跨るようにして固定される部材である。本実施形態では、側板４は、芯材２を押圧するように強軸拘束材３２を芯材２に取り付けるための強軸拘束材用側板４１と、一対の弱軸拘束材３１、３１の延在方向Ｌの端部同士を互いに固定するための弱軸拘束材用側板４２とを備えている。

【0045】

強軸拘束材用側板４１は、図１～図３および図５に示されるように、一対の強軸拘束材３２、３２が芯材２を強軸方向Ｓで押圧して挟持するように、一対の弱軸拘束材３１、３１の強軸方向Ｓの両側の側面に固定される。本実施形態では、強軸拘束材用側板４１は、平板状に形成され、一対の弱軸拘束材３１、３１の略面一に並べられた強軸方向Ｓの側面に固定される（図５参照）。ここで、上述したように、一対の強軸拘束材３２、３２は、強軸拘束材用側板４１が一対の弱軸拘束材３１、３１の側面に固定される前に、一対の弱軸拘束材３１、３１の側面から突出している（図７参照）。一対の強軸拘束材用側板４１、４１は、一対の弱軸拘束材３１、３１の側面に固定される際に、一対の強軸拘束材３２、３２のそれぞれの端部が一対の弱軸拘束材３１、３１の側面と略面一となるように、一対の強軸拘束材３２、３２を芯材２側に押圧する。これにより、芯材２は、一対の強軸拘束材３２、３２により、強軸方向Ｓの両側から押圧されて挟持される。ただし、強軸拘束材用側板は、芯材に向かって強軸拘束材を押圧するように構成されていればよく、たとえば平板状ではなく強軸拘束材側に突出した部分を有するように形成され、弱軸拘束材に固定される際に、突出した部分が強軸拘束材を押圧するように構成されていても構わない。

【0046】

強軸拘束材用側板４１の弱軸拘束材３１への固定は、特に限定されないが、図２、図３および図５に示されるように、固定用ネジＢ２により行なうことができる。固定用ネジＢ２は、外周にらせん状のネジ溝を有しており、強軸拘束材用側板４１に設けられたネジ用孔４１ａを通って、弱軸拘束材３１に捻じ込まれることにより、強軸拘束材用側板４１を弱軸拘束材３１に固定する。強軸拘束材用側板４１の弱軸拘束材３１への固定のために固定用ネジＢ２を用いることで、弱軸拘束材３１に予め孔を設ける必要がないので、弱軸拘束材３１の強度を高く保つことができる。座屈拘束構造材１は、弱軸拘束材３１の強度を高く保つことで、優れた座屈拘束性を得ることができる。固定用ネジＢ２としては、特に限定されることはなく、タッピンネジなどの公知のネジを用いることができる。

【0047】

強軸拘束材用側板４１は、本実施形態では、図３および図５に示されるように、一方の弱軸拘束材３１に対して１つの固定用ネジＢ２で固定され、他方の弱軸拘束材３１に対して１つの固定用ネジＢ２で固定される。なお、強軸拘束材用側板４１は、芯材２を強軸方向Ｓで強軸拘束材３２を押圧して挟持するように弱軸拘束材３１に固定されれば、本実施形態に限定されることはなく、他の公知の固定手段を用いて固定されてもよい。

【0048】

強軸拘束材用側板４１は、一対の強軸拘束材３２、３２が芯材２を強軸方向Ｓで押圧して挟持するように一対の強軸拘束材３２、３２を芯材２に取り付ける強度を有していれば、その構成材料は特に限定されない。強軸拘束材用側板４１は、たとえば木材により形成することができる。用いられる木材としては、特に限定されることはなく、たとえば無垢材、集成材、ＬＶＬ、ＣＬＴなどが例示される。

【0049】

弱軸拘束材用側板４２は、図１～図３および図６に示されるように、一対の弱軸拘束材３１、３１の延在方向Ｌの端部が芯材２の広幅部２１を弱軸方向Ｗで挟持するように、一対の弱軸拘束材３１、３１の端部の強軸方向Ｓの両側に固定される。本実施形態では、弱軸拘束材用側板４２は、平板状に形成され、一対の弱軸拘束材３１、３１の略面一に並べられた強軸方向Ｓの側面に固定される（図６参照）。弱軸拘束材用側板４２の弱軸拘束材３１への固定は、特に限定されないが、固定用ネジＢ２により行なうことができる。固定用ネジＢ２は、外周にらせん状のネジ溝を有しており、弱軸拘束材用側板４２に設けられたネジ用孔４２ａを通って、弱軸拘束材３１に捻じ込まれることにより、弱軸拘束材用側板４２を弱軸拘束材３１に固定する。弱軸拘束材用側板４２の弱軸拘束材３１への固定のために固定用ネジＢ２を用いることで、弱軸拘束材３１に予め孔を設ける必要がないので、弱軸拘束材３１の強度を高く保つことができる。座屈拘束構造材１は、弱軸拘束材３１の強度を高く保つことで、優れた座屈拘束性を得ることができる。

【0050】

ここで、上述したように、弱軸拘束材３１の幅（強軸方向Ｓの長さ）は、芯材２の広幅部２１の幅（強軸方向Ｓの長さ）に対応している。したがって、一対の弱軸拘束材３１、３１の延在方向Ｌの両端側では、弱軸拘束材３１、３１同士を固定するためのコーススレッドビスＢ１を設けることができない。弱軸拘束材３１、３１の端部の固定が十分でないと、芯材２が端部において局部的に座屈する可能性が高くなる。本実施形態では、図６に示されるように、一対の弱軸拘束材３１、３１は、芯材２の広幅部２１に対応する位置において、一対の弱軸拘束材３１、３１の強軸方向Ｓの両側の側面に一対の側板４、４（弱軸拘束材用側板４２、４２）が固定用ネジＢ２で（任意で接着剤Ａを併用して）固定されることで、互いに対して固定される。特に、弱軸拘束材用側板４２は、芯材２の狭幅部２２に対応する位置に設けられる強軸拘束材用側板４１よりも多い数（一方の弱軸拘束材３１に対して２つ、および他方の弱軸拘束材３１に対して２つ）の固定用ネジＢ２で（任意で接着剤Ａを併用して）固定される。これにより、一対の弱軸拘束材３１、３１は、芯材２の広幅部２１に対応する位置において、互いに対して強固に固定することができる。そして、一対の側板４、４を固定用ネジＢ２で（任意で接着剤Ａを併用して）固定することのみで一対の弱軸拘束材３１、３１を互いに固定することで、芯材２の広幅部２１に対応する位置において、コーススレッドビスＢ１を設ける位置を確保するために弱軸拘束材３１の幅（強軸方向Ｓの長さ）を大きくする必要がないので、座屈拘束構造材１を小型化することができる。任意で併用される接着剤Ａとしては、特に限定されることはなく、エポキシ樹脂などの公知の接着剤を用いることができる。

【0051】

弱軸拘束材用側板４２は、一対の弱軸拘束材３１、３１が芯材２を弱軸方向Ｗで挟持するように一対の弱軸拘束材３１、３１を芯材２に取り付ける強度を有していれば、その構成材料は特に限定されない。弱軸拘束材用側板４２は、たとえば木材により形成することができる。用いられる木材としては、特に限定されることはなく、たとえば無垢材、集成材、ＬＶＬ、ＣＬＴなどが例示される。

【0052】

つぎに、本実施形態の座屈拘束構造材１の製造方法について説明する。以下では、製造方法で実施するいくつかの工程を説明するが、必ずしもすべての工程が実施されなくてもよいし、実施される工程の順序も、以下の説明の順序に限定されることはない。また、以下の示す工程は一例であり、本実施形態の座屈拘束構造材１の製造方法は、以下の例に限定されることはない。

【0053】

座屈拘束構造材１の製造方法は、図１～図３に示されるように、芯材２を弱軸方向Ｗで押圧して挟持するように芯材２の弱軸方向Ｗの両側に一対の弱軸拘束材３１、３１を設ける工程と、芯材２を強軸方向Ｓで押圧して挟持するように芯材２の強軸方向Ｓの両側に一対の強軸拘束材３２、３２を設ける工程とを含んでいる。これらの工程により製造された座屈拘束構造材１では、上述したように、芯材２と弱軸拘束材３１および強軸拘束材３２との間に隙間が形成されず、芯材２と弱軸拘束材３１および強軸拘束材３２とが直接または間接的に接触した状態となり、芯材２に延在方向Ｌの外力が加わったときに芯材２から弱軸拘束材３１および強軸拘束材３２にはらみ出す力が軽減される。したがって、芯材２の座屈を拘束するために弱軸拘束材３１および強軸拘束材３２が負担する力が軽減されるので、強度の低い木製の拘束材であっても優れた座屈拘束性を得ることができる。

【0054】

座屈拘束構造材１の製造方法は、図１、図４～図６に示されるように、芯材２の延在方向Ｌの略中央部分において芯材２と拘束材３の弱軸拘束材３１とを互いに粘着する自己粘着剤５を芯材２と弱軸拘束材３１との間に設ける工程と、芯材２の延在方向Ｌの略中央部分の両側の部分において芯材２と拘束材３の弱軸拘束材３１および強軸拘束材３２との間に生じる摩擦力を軽減するアンボンド材６を芯材２と弱軸拘束材３１および強軸拘束材３２との間に設ける工程とを含んでいてもよい。このように芯材２の延在方向Ｌの略中央部分に自己粘着剤５を設けることで、芯材２の略中央部分の相対移動が抑制され、拘束材３（特に弱軸拘束材３１）に対する芯材２の全体的な位置がほぼ固定される。また、芯材２の延在方向Ｌの略中央部分の両側部分にアンボンド材６を設けることで、芯材２の延在方向Ｌの略中央部分の両側部分において、芯材２の拘束材３に対する相対移動が可能になる。ただし、たとえば弱軸拘束材３１および強軸拘束材３２を設ける際に、弱軸拘束材３１および強軸拘束材３２から芯材２への押圧力を調節することにより、自己粘着剤５およびアンボンド材６を設けることなく、芯材２の一部の相対移動を抑制し、芯材２の他の部分の相対移動を可能にしてもよい。

【0055】

一対の弱軸拘束材３１、３１を設ける工程は、図３および図４に示されるように、芯材２を弱軸方向Ｗで押圧して挟持するように、弱軸方向Ｗに延在するコーススレッドビスＢ１により一対の弱軸拘束材３１、３１を互いに対して固定する工程を含んでいてもよい。この工程では、コーススレッドビスＢ１を、一方の弱軸拘束材３１のビス用孔３１ｃを通して、他方の弱軸拘束材３１に捻じ込む。コーススレッドビスＢ１を用いて一対の弱軸拘束材３１、３１を互いに対して固定することで、上述したように、芯材２に対する高い押圧力を得ることができるとともに、その押圧力を長期間に亘って保持することができる。ただし、一対の弱軸拘束材３１、３１は、他の公知の固定手段を用いて互いに対して固定してもよい。

【0056】

一対の弱軸拘束材３１、３１を設ける工程は、図２および図５に示されるように、一対の弱軸拘束材３１、３１を、芯材２および一対の強軸拘束材３２、３２の両方の弱軸方向Ｗの両側に設ける工程を含んでいてもよい。このとき、強軸拘束材３２は、設けられる前の状態において、強軸拘束材３２の弱軸方向Ｗの長さが芯材２の弱軸方向Ｗの長さよりも短くなるような大きさに形成されていることが好ましい。これにより、上述したように、一対の弱軸拘束材３１、３１を互いに対して固定する際に、一対の弱軸拘束材３１、３１の互いに近づく動きを一対の強軸拘束材３２、３２が阻害するのが抑制されるので、一対の弱軸拘束材３１、３１の芯材２への押圧力を高めることができる。

【0057】

一対の強軸拘束材３２、３２を設ける工程は、図５に示されるように、芯材２との間で一対の強軸拘束材３２、３２を強軸方向Ｓで圧縮するように、一対の側板４、４（強軸拘束材用側板４１、４１）を弱軸拘束材３１の強軸方向Ｓの両側の側面に固定する工程を含んでいてもよい。強軸方向Ｓに圧縮された一対の強軸拘束材３２、３２は、圧縮に対する反発力により、芯材２を押圧するように挟持する。一対の強軸拘束材３２、３２を強軸方向Ｓで圧縮するように設けるために、たとえば、一対の強軸拘束材３２、３２が、図７に示されるように、一対の側板４、４（強軸拘束材用側板４１、４１）が一対の弱軸拘束材３１、３１に固定される前の状態で、芯材２および一対の強軸拘束材３２、３２の強軸方向Ｓの長さの和が弱軸拘束材３１の強軸方向Ｓの長さよりも長くなるような大きさに形成される。この場合、一対の強軸拘束材３２、３２は、一対の側板４、４（強軸拘束材用側板４１、４１）が一対の弱軸拘束材３１、３１に固定されていない状態で、一対の弱軸拘束材３１、３１の強軸方向Ｓの側面（側板用凹部３１ｂの底面）から強軸方向Ｓの外側に突出する。一対の強軸拘束材３２、３２が一対の弱軸拘束材３１、３１の側面から突出した状態（図７の状態）から、一対の側板４、４（強軸拘束材用側板４１、４１）を一対の弱軸拘束材３１、３１に固定することで（図５の状態）、一対の強軸拘束材３２、３２が芯材２と一対の側板４、４との間で押圧されて、強軸方向Ｓに圧縮される。

【0058】

本実施形態では、上述したように、芯材２は、図１および図２に示されるように、延在方向Ｌの両端側に設けられた広幅部２１、２１と、延在方向Ｌの両端側の広幅部２１、２１の間に設けられた狭幅部２２とを備えている。そして、弱軸拘束材３１の幅（強軸方向Ｓの長さ）は、芯材２の広幅部２１の幅（強軸方向Ｓの長さ）に対応している。したがって、一対の弱軸拘束材３１、３１の延在方向Ｌの両端側では、弱軸拘束材３１、３１同士を固定するためのコーススレッドビスＢ１を設けることができない。弱軸拘束材３１、３１の端部の固定が十分でないと、芯材２が端部において局部的に座屈する可能性が高くなる。したがって、図６に示されるように、一対の弱軸拘束材３１、３１を設ける工程は、芯材２の広幅部２１に対応する位置において、一対の弱軸拘束材３１、３１の強軸方向Ｓの両側の側面に一対の側板４、４（弱軸拘束材用側板４２、４２）を固定用ネジＢ２で（任意で接着剤Ａを併用して）固定することで、一対の弱軸拘束材３１、３１を互いに対して固定する工程を含んでいてもよい。これにより、芯材２の広幅部２１の座屈をより強固に拘束することができる。

【0059】

一対の強軸拘束材３２、３２を設ける工程は、図１および図２に示されるように、狭幅部２２の延在方向Ｌの略全長に亘って一対の強軸拘束材３２、３２を設ける工程を含んでいてもよい。図示された例では、一対の強軸拘束材３２、３２は、芯材２の狭幅部２２の延在方向Ｌの略全長に亘って、間隔を空けて複数（図示された例では１１）設けられる。複数の強軸拘束材３２が延在方向Ｌに沿って互いに間隔を空けて配置されることで、上述したように、一対の弱軸拘束材３１、３１から芯材２に十分な押圧力を付与することができる。ただし、一対の強軸拘束材３２、３２のそれぞれは、狭幅部２２の延在方向Ｌの略全長に亘って延びるように１つの部材として設けられても構わない。

【符号の説明】

【0060】

１ 座屈拘束構造材
２ 芯材
２１ 広幅部
２２ 狭幅部
２３ リブ
３ 拘束材
３１ 弱軸拘束材
３１ａ リブ用凹部
３１ｂ 側板用凹部
３１ｃ ビス用孔
３２ 強軸拘束材
４ 側板
４１ 強軸拘束材用側板
４１ａ ネジ用孔
４２ 弱軸拘束材用側板
４２ａ ネジ用孔
５ 自己粘着剤
６ アンボンド材
６１ 弱軸アンボンド材
６２ 強軸アンボンド材
Ａ 接着剤
Ｂ１ コーススレッドビス
Ｂ２ 固定用ネジ
Ｇ１、Ｇ２ 隙間
Ｌ 延在方向
Ｓ 強軸方向
Ｗ 弱軸方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】