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JP7754566B2 - Buckling Restrained Brace - Google Patents
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JP7754566B2 - Buckling Restrained Brace - Google Patents

Buckling Restrained Brace

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JP7754566B2 JP2021128852A JP2021128852A JP7754566B2 JP 7754566 B2 JP7754566 B2 JP 7754566B2 JP 2021128852 A JP2021128852 A JP 2021128852A JP 2021128852 A JP2021128852 A JP 2021128852A JP 7754566 B2 JP7754566 B2 JP 7754566B2
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Description

本発明は、座屈拘束ブレースに関する。 The present invention relates to a buckling-restrained brace.

従来より、建物の架構(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。 Buckling-restrained braces with buckling prevention measures have traditionally been used as braces to form building frames (column-beam frames, roof frames, etc.). Buckling-restrained braces come in a variety of stiffening configurations, including a steel core reinforced only with steel plates, a steel core reinforced with RC (reinforced concrete), and a steel core covered with steel and mortar.

ところで、昨今、木造建築物(木造住宅、木造の倉庫、木造の競技場など)の耐火性能や耐震性能の向上が図られている。木造住宅は本来的に、間取りやデザインの自由度の高さ、自然物の木材による癒し効果、木材の有する調湿効果、住宅などの建物用途によっては鉄骨造やRC造に比べて建設費用が一般に安価であるといった利点を備えているが、上記する耐火性や耐震性の向上が木造住宅をはじめとする木造建築物の注目度を高めている一つの要因である。このような木造住宅の架構内に上記する従来の座屈拘束ブレースを組み込む場合、木製の柱や梁と、金属製もしくはコンクリート製の補剛材を有する座屈拘束ブレースとが混在することになり、不釣合いな外観となることが否めない。 Recently, efforts have been made to improve the fire resistance and earthquake resistance of wooden buildings (wooden houses, wooden warehouses, wooden stadiums, etc.). Wooden houses inherently have advantages such as a high degree of freedom in floor plan and design, the soothing effects of natural wood, the moisture-regulating properties of wood, and, depending on the building's intended use (such as residential), generally lower construction costs compared to steel-frame or reinforced concrete structures. However, the improved fire resistance and earthquake resistance mentioned above is one factor that is driving increased interest in wooden houses and other wooden buildings. When the above-mentioned conventional buckling restrained braces are incorporated into the frame of such a wooden house, wooden columns and beams are mixed with buckling restrained braces with metal or concrete stiffeners, which inevitably results in an unbalanced appearance.

そこで、座屈拘束ブレースの全体を木製もしくは紙製のパネル等で覆うことにより、金属製もしくはコンクリート製の補剛材を外部から視認できないようにする方策が考えられるが、この方策には多大な作業手間を要することから建設費の増加が懸念される。また、従来の座屈拘束ブレースは、金属やコンクリート、モルタル等が多用されていることから、重量が重くなる傾向にあり、木造住宅を構成する軽量な木製の梁や柱の中に重量のある座屈拘束ブレースを取り付けることは構造的にも不釣合いである。 One possible solution is to cover the entire buckling restrained brace with a wooden or paper panel, making the metal or concrete stiffener invisible from the outside. However, this requires a great deal of work, which raises concerns about increased construction costs. Furthermore, conventional buckling restrained braces tend to be heavy because they make extensive use of metal, concrete, mortar, etc., and installing heavy buckling restrained braces inside the lightweight wooden beams and columns that make up a wooden house is structurally unbalanced.

そこで、木造住宅をはじめとする木造建築物の架構内に組み込んで使用するのに適した座屈拘束ブレースが提案されている。具体的には、芯材と、芯材の両面に沿って配置した一対の拘束材とを有する座屈拘束ブレースであり、芯材を鋼材にて形成し、一対の拘束材を木材にて形成し、この拘束材に集成材を適用し、集成材は芯材と平行にラミナが積層されたものとした座屈拘束ブレースである(例えば、特許文献1参照)。 In response, a buckling-restrained brace suitable for use within the framework of wooden buildings, including wooden houses, has been proposed. Specifically, this buckling-restrained brace has a core member and a pair of restraint members arranged along both sides of the core member. The core member is made of steel, and the pair of restraint members are made of wood. These restraint members are made of laminated lumber, with the lamina stacked parallel to the core member (see, for example, Patent Document 1).

特許第4901491号公報Patent No. 4901491

座屈拘束ブレースを形成する鋼製の芯材を包囲する木製拘束材は、芯材の二つの広幅面に対向する一対の拘束板と、一対の拘束板の端部同士を繋ぐ一対の側板とにより構成されるが、座屈拘束ブレースに対して、例えば大地震時に架構と架構に組み込まれた座屈拘束ブレースが大きく構面外に変形した際に、芯材が拘束板を押し込み、芯材に押し込まれた拘束板が側板を引っ張ることにより、側板に割れが生じるといった課題がある。特許文献1には、このように座屈拘束ブレースの構面外の変形の際に、芯材に押し込まれた拘束板が側板を引っ張ることにより側板に割れが生じることを防止する措置についての言及がない。 The wooden restraint members surrounding the steel core member that forms the buckling-restrained brace are composed of a pair of restraint plates facing the two wide surfaces of the core member, and a pair of side plates connecting the ends of the pair of restraint plates. However, buckling-restrained braces pose an issue when, for example, during a major earthquake, the frame and the buckling-restrained braces incorporated into the frame undergo significant outward deformation, causing the core member to push against the restraint plates, and the restraint plates pushed into the core member to pull on the side plates, resulting in cracks in the side plates. Patent Document 1 does not mention any measures to prevent cracks in the side plates caused by the restraint plates pushed into the core member pulling on the side plates when the buckling-restrained brace undergoes such outward deformation.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、木造建築物等の架構内に組み込んで使用するのに好適であり、例えば大地震時に架構と座屈拘束ブレースが構面外に変形し、座屈拘束ブレースを形成する芯材が木製拘束材を形成する拘束板を押し込み、拘束板に引っ張られた側板に割れが生じることを解消できる、座屈拘束ブレースを提供することを目的としている。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned problems, and aims to provide a buckling restrained brace that is suitable for use within the framework of a wooden building or the like, and that can prevent cracks from occurring in the side panels pulled by the restraining plates when the framework and buckling restrained brace deform outside the structural plane during a major earthquake, for example, and the core material that forms the buckling restrained brace presses into the restraining plates that form the wooden restraining member.

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、
鋼製でプレート状の芯材と、
前記芯材の有する二つの広幅面に対向するように配設されている木製で一対の拘束板と、前記芯材の有する二つの狭幅面に対向するように配設され、前記一対の拘束板に接続されている木製で一対の側板と、により形成される木製拘束材と、を備え、
前記一対の拘束板の端部が、端部拘束材により繋がれていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, one aspect of the buckling restrained brace according to the present invention is as follows:
A steel plate-shaped core material,
a wooden restraining member formed by a pair of wooden restraining plates arranged so as to face the two wide surfaces of the core material, and a pair of wooden side plates arranged so as to face the two narrow surfaces of the core material and connected to the pair of restraining plates;
The ends of the pair of restraining plates are connected by an end restraining member.

本態様によれば、木製で一対の側板とともに木製拘束材を形成する、木製で一対の拘束板の端部が端部拘束材によって繋がれて補強されていることにより、架構と座屈拘束ブレースが構面外に変形した際に、芯材から最も強い押し込み力を受ける一対の拘束板の端部に対応する位置に接続されている側板の端部に生じ得る割れ(割裂)を抑制することが可能になる。 In this embodiment, the wooden restraint member is formed together with a pair of wooden side panels. The ends of the pair of wooden restraint panels are connected and reinforced by end restraint members. This makes it possible to prevent cracks (splitting) that may occur at the ends of the side panels connected at positions corresponding to the ends of the pair of restraint panels that receive the strongest pushing force from the core material when the frame and buckling restrained brace are deformed outside the structural plane.

本態様においては、一対の拘束板同士は一対の側板にて接続されて、四つの面材による閉合構造を有する木製拘束材が形成され、鋼製の芯材が木製拘束材にて包囲されている。この構成により、本態様の座屈拘束ブレースを木造建築物の架構に適用した場合でも、架構構成部材と不釣合いな外観を与える恐れはない。ここで、木製拘束材と側板は、無垢材により形成されてもよいし、ラミナが積層された集成材により形成されてもよい。 In this embodiment, a pair of restraint plates are connected by a pair of side panels, forming a wooden restraint member with a closed structure made of four face panels, and the steel core member is surrounded by the wooden restraint member. With this configuration, even when the buckling restrained brace of this embodiment is applied to the frame of a wooden building, there is no risk of it appearing out of place with the frame components. Here, the wooden restraint member and side panels may be made of solid wood, or may be made of laminated lumber with laminated lamina.

さらに、本態様においては、木製拘束材が、一対の拘束板に対して一対の側板が接続される構成を有していることから、木製拘束材の加工が容易になる。例えば、特許文献1に記載の座屈拘束ブレースは、集成材を加工して断面L型の二つの木製拘束材を製作し、これらを相互に逆さまにして、芯材を挟んだ状態で接続する加工を要する。これに対して、本態様の座屈拘束ブレースは、一対の拘束板に対して一対の側板を接続して木製拘束材を製作し、例えばこの木製拘束材の有する中空に芯材を挿通することにより座屈拘束ブレースを製作することができる。そのため、座屈拘束ブレースの製作がより一層容易になる。 Furthermore, in this embodiment, the wooden restraint member has a configuration in which a pair of side panels are connected to a pair of restraint plates, making it easier to process the wooden restraint member. For example, the buckling restrained brace described in Patent Document 1 requires processing laminated timber to create two wooden restraint members with L-shaped cross sections, which are then inverted and connected with a core material sandwiched between them. In contrast, the buckling restrained brace of this embodiment is created by connecting a pair of side panels to a pair of restraint plates to create the wooden restraint member, and the buckling restrained brace can be produced by, for example, inserting a core material into the hollow space in this wooden restraint member. This makes the buckling restrained brace even easier to manufacture.

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、
前記端部拘束材が、鎹であることを特徴とする。
In another aspect of the buckling restrained brace according to the present invention,
The end restraint member is a rivet.

本態様によれば、端部拘束材が鎹であることにより、一般に普及していて安価な部材にて一対の拘束板の端部同士を強固に固定することができ、このことによって側板の端部に生じ得る割れを抑制することが可能になる。 In this embodiment, the end restraint members are clamps, which allow the ends of a pair of restraint plates to be firmly fixed together using commonly available, inexpensive materials, thereby making it possible to prevent cracks from occurring at the ends of the side plates.

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、
前記一対の拘束板に対して前記鎹の二本の突き刺し部が打ち込み固定されている、もしくは、前記一対の拘束板に開設されている固定孔に前記鎹の二本の突き刺し部が挿通され、接着固定されていることを特徴とする。
In another aspect of the buckling restrained brace according to the present invention,
The two piercing portions of the clamp are driven into and fixed to the pair of restraint plates, or the two piercing portions of the clamp are inserted into fixing holes opened in the pair of restraint plates and adhesively fixed.

本態様によれば、拘束板に対する鎹の固定形態として、鎹の突き刺し部が打ち込み固定されている形態と、拘束板に開設されている固定孔に突き刺し部が挿通されて接着固定されている形態のいずれか一方が適用されることにより、いずれの固定形態であっても拘束板の端部に対して鎹を強固に固定することができる。 In this embodiment, the fastener can be fixed to the restraint plate either by hammering the piercing portion of the fastener into place, or by inserting the piercing portion into a fixing hole in the restraint plate and adhesively fixing the fastener. In either case, the fastener can be firmly fixed to the end of the restraint plate.

例えば、鎹の突き刺し部が打ち込み固定される形態では、拘束板の端部に対して鎹を簡単に固定することができる。ここで、鎹の突き刺し部は、側板の端部に突き刺された後に拘束板の端部に突き刺される。すなわち、コの字状の鎹の二つの突き刺し部が、側板の両端近傍に突き刺された後、一対の拘束板の端面に突き刺されることから、側板と一対の拘束板の双方の端部が鎹を介して固定される。 For example, in a configuration in which the piercing portion of the fastener is driven in and fixed, the fastener can be easily fixed to the end of the restraining plate. Here, the piercing portion of the fastener is pierced into the end of the side plate, and then into the end of the restraining plate. In other words, the two piercing portions of the U-shaped fastener are pierced near both ends of the side plate, and then into the end faces of the pair of restraining plates, so that the ends of both the side plate and the pair of restraining plates are fixed via the fastener.

一方、拘束板に開設されている固定孔に突き刺し部が挿通されて接着固定される形態では、鎹を打ち込む際の打ち込み力によって側板や拘束板の端部を破損させるといった恐れが無く、鎹による固定箇所周辺の側板と拘束板双方の初期の剛性を保持することができる。すなわち、側板の両端近傍と、一対の拘束板の端面には、双方に連通する固定孔が固定され、固定孔に鎹の突き刺し部が挿通されて接着固定されることにより、突き刺し部は側板と拘束板の双方に接着固定され、側板と一対の拘束板の双方の端部が鎹を介して固定される。 On the other hand, in a configuration in which the piercing portion is inserted into a fixing hole in the restraining plate and adhesively fixed, there is no risk of damaging the side plate or the edge of the restraining plate due to the force of driving the nail, and the initial rigidity of both the side plate and the restraining plate around the point of fixation by the nail can be maintained. In other words, fixing holes that communicate with both are fixed near both ends of the side plate and on the end faces of the pair of restraining plates, and the piercing portion of the nail is inserted into the fixing hole and adhesively fixed, so that the piercing portion is adhesively fixed to both the side plate and the restraining plate, and the edges of both the side plate and the pair of restraining plates are fixed via the nail.

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、
前記端部拘束材が、一対の拘束板に跨がる一つもしくは複数の帯状の鋼板もしくは繊維補強材であり、前記鋼板もしくは前記繊維補強材と一対の拘束板が接続されている、もしくは、複数の前記鋼板同士もしくは複数の前記繊維補強材同士が接続されることによって前記一対の拘束板同士が間接的に繋がれている、ことを特徴とする。
In another aspect of the buckling restrained brace according to the present invention,
The end restraint material is one or more strip-shaped steel plates or fiber reinforcement materials that span a pair of restraint plates, and the steel plates or fiber reinforcement materials are connected to the pair of restraint plates, or the pair of restraint plates are indirectly connected to each other by connecting multiple steel plates or multiple fiber reinforcement materials to each other.

本態様によれば、端部拘束材が、一対の拘束板に跨がる一つもしくは複数の帯状の鋼板もしくは繊維補強材であることにより、一対の拘束板と一対の側板の全体(木製拘束材)を巻き込んだ態様で拘束板の端部を強固に補強することができる。ここで、鋼板もしくは繊維補強材を一対の拘束板に跨がるようにして被覆し、拘束板の端部に対して直接接続してもよいし、例えば二枚の鋼板にて木製拘束材の周囲を被覆し、二枚の鋼板の端部同士を接続することにより、間接的に拘束板の端部同士を拘束(補強)してもよい。また、繊維補強材には、例えば、炭素繊維強化プラスチック板(CFRP:Carbon Fiber Reinforced Plastics)やガラス繊維強化プラスチック板(GFRP:Glass Fiber Reinforced Plastics)等の繊維強化プラスチック板や、炭素繊維補強プラスチックシートやガラス繊維強化プラスチックシート等の繊維強化プラスチックシートが挙げられる。 In this embodiment, the end restraint member is one or more strips of steel plate or fiber reinforcement material that span the pair of restraint plates, thereby firmly reinforcing the ends of the restraint plates by wrapping around the pair of restraint plates and the pair of side panels (wooden restraint members). Here, the steel plate or fiber reinforcement material may be wrapped around the pair of restraint plates and directly connected to the ends of the restraint plates, or, for example, two steel plates may be wrapped around the wooden restraint member and the ends of the two steel plates may be connected to indirectly restrain (reinforce) the ends of the restraint plates. Examples of fiber reinforcement materials include fiber-reinforced plastic plates such as carbon fiber reinforced plastic plates (CFRP) and glass fiber reinforced plastic plates (GFRP), and fiber-reinforced plastic sheets such as carbon fiber reinforced plastic sheets and glass fiber reinforced plastic sheets.

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、
前記拘束板の端部には、前記芯材の前記広幅面と接触しない非接触溝が設けられており、
前記拘束板の前記非接触溝以外の領域と前記芯材の前記広幅面が接触していることを特徴とする。
In another aspect of the buckling restrained brace according to the present invention,
a non-contact groove that does not come into contact with the wide surface of the core material is provided at an end of the restraint plate;
The area of the restraint plate other than the non-contact groove is in contact with the wide surface of the core material.

本態様によれば、拘束板の端部には芯材の広幅面と接触しない非接触溝が設けられ、拘束板の非接触溝以外の領域と芯材の広幅面が接触していることにより、架構と座屈拘束ブレースが構面外に変形した際に、芯材から最も強い押し込み力を受ける拘束板の端部に非接触溝が設けられていることによって、芯材と拘束板の接触が解消もしくは緩和され、この拘束板の端部に対応する位置に接続されている側板の端部に生じ得る割れを抑制することが可能になる。特に、既述する、一対の拘束板の端部(と側板の端部)が端部拘束材により繋がれている構成と、拘束板の端部において芯材の広幅面と接触しない非接触溝が設けられている構成が相俟って、側板の端部に生じ得る割れの抑制効果が一層高められる。ここで、芯材の二つの広幅面に対向する一対の拘束板のそれぞれの端部において、座屈拘束ブレースの構面外への変形時に芯材が拘束板に当接し得る領域に非接触溝が設けられる。 According to this aspect, the end of the restraint plate is provided with a non-contact groove that does not come into contact with the wide surface of the core material, and the area of the restraint plate other than the non-contact groove is in contact with the wide surface of the core material. Therefore, when the frame and the buckling restrained brace deform outward from the structural plane, the non-contact groove is provided at the end of the restraint plate that receives the strongest pushing force from the core material. This eliminates or reduces contact between the core material and the restraint plate, making it possible to suppress cracks that may occur at the end of the side plate connected to the position corresponding to the end of the restraint plate. In particular, the combination of the previously described configuration in which the ends of the pair of restraint plates (and the ends of the side plates) are connected by end restraint members and the configuration in which the non-contact grooves at the end of the restraint plate do not come into contact with the wide surface of the core material further enhances the suppression of cracks that may occur at the end of the side plate. Here, non-contact grooves are provided at each end of the pair of restraint plates facing the two wide surfaces of the core material, in areas where the core material may come into contact with the restraint plate when the buckling restrained brace deforms outward from the structural plane.

拘束板の端部にある非接触溝により、拘束板の端部と芯材の当接が解消もしくは緩和(強く当接しないこと)される一方で、拘束板における非接触溝以外の領域は芯材と当接することにより、拘束板による芯材の座屈防止性能が保証される。 The non-contact grooves at the ends of the restraint plate eliminate or reduce contact (prevent strong contact) between the ends of the restraint plate and the core material, while the areas of the restraint plate other than the non-contact grooves come into contact with the core material, ensuring that the restraint plate prevents the core material from buckling.

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、
前記芯材は、その長手方向の中央側において前記広幅面の幅が相対的に狭い狭幅部を有し、その長手方向の端部側において前記広幅面の幅が相対的に広い広幅部を有しており、
前記非接触溝は、前記拘束板の端縁から、前記芯材における前記広幅部と前記狭幅部の境界に対応する位置まで延設していることを特徴とする。
In another aspect of the buckling restrained brace according to the present invention,
the core material has a narrow portion at a center side in a longitudinal direction where the width of the wide surface is relatively narrow, and a wide portion at an end side in a longitudinal direction where the width of the wide surface is relatively wide,
The non-contact groove extends from an edge of the restraint plate to a position corresponding to the boundary between the wide portion and the narrow portion of the core material.

本態様によれば、芯材がその長手方向の中央側において広幅面の幅が相対的に狭い狭幅部を有し、その長手方向の端部側において広幅面の幅が相対的に広い広幅部を有していることにより、中央側の狭幅部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に限定させることができる。また、広幅部と狭幅部の境界領域は芯材の平面積及び断面積が変化する変化領域であることから、芯材に作用する付加曲げモーメントをこの変化領域にて吸収することができる。付加曲げモーメント(あるいは、単に、付加曲げ)とは、例えば大地震時に架構と座屈拘束ブレースが大きく変形した際に、この変形に起因して木製拘束材に作用し得る曲げモーメントのことである。このように、本態様においては、芯材に作用する付加曲げモーメントを、芯材の広幅部と狭幅部の境界領域にて効果的に吸収することができる。 In this embodiment, the core material has a narrow portion at the center in the longitudinal direction, where the wide surface is relatively narrow, and a wide portion at the end in the longitudinal direction, where the wide surface is relatively wide. This allows the narrow portion at the center to be a region that is easily plasticized, and further allows the plasticization region to be limited to the narrow portion at the center. Furthermore, the boundary region between the wide portion and the narrow portion is a transition region where the planar area and cross-sectional area of the core material change, so the additional bending moment acting on the core material can be absorbed in this transition region. The additional bending moment (or simply, additional bending) refers to the bending moment that can act on the wooden restraint material due to large deformation of the frame and buckling restrained brace, for example, during a major earthquake. In this way, in this embodiment, the additional bending moment acting on the core material can be effectively absorbed in the boundary region between the wide portion and narrow portion of the core material.

芯材が広幅部と狭幅部を有しながら、拘束板においては、その端縁から、芯材における広幅部と狭幅部の境界に対応する位置までの範囲に亘って非接触溝が設けられていることにより、拘束板の端部に対する芯材の当接(押し込み)を高い確度で解消することが可能になる。 While the core material has wide and narrow sections, the restraining plate has non-contact grooves extending from its edge to a position corresponding to the boundary between the wide and narrow sections of the core material, which makes it possible to highly reliably prevent the core material from contacting (pushing into) the end of the restraining plate.

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、
前記側板の内側面のうち、前記一対の拘束板との間にある前記非接触溝に対応する対応範囲に、鋼板収容溝が設けられており、
前記一対の拘束板のそれぞれの側面に跨がる補強用鋼板が、該一対の拘束板のそれぞれの側面に固定されており、
前記補強用鋼板が、前記鋼板収容溝の内壁面に接触しない状態で該鋼板収容溝に収容されていることを特徴とする。
In another aspect of the buckling restrained brace according to the present invention,
a steel plate accommodating groove is provided in an inner surface of the side plate in a corresponding range corresponding to the non-contact groove between the pair of restraint plates,
a reinforcing steel plate spanning each side surface of the pair of restraint plates is fixed to each side surface of the pair of restraint plates,
The reinforcing steel plate is accommodated in the steel plate accommodation groove without contacting the inner wall surface of the steel plate accommodation groove.

本態様によれば、側板の内側面における一対の拘束板との間にある非接触溝に対応する対応範囲に、鋼板収容溝が設けられ、一対の拘束板のそれぞれの側面に跨がって各拘束板に固定されている補強用鋼板が、鋼板収容溝の内壁面に接触しない状態で当該鋼板収容溝に収容されていることにより、拘束板に固定されて側板に接触しない補強用鋼板が側板からの引っ張りに対して有効に抵抗することができる。このことにより、拘束板の端部に非接触溝が設けられていることと相俟って、側板に生じ得る割れをより一層効果的に抑制することが可能になる。また、補強用鋼板が鋼板収容溝の内壁面に接触していないことから、補強用鋼板が側板を押圧して割れを誘発させる恐れは無い。 According to this aspect, a steel plate accommodation groove is provided on the inner surface of the side plate in a range corresponding to the non-contact groove between the pair of restraint plates, and the reinforcing steel plate, which straddles the side surfaces of each of the pair of restraint plates and is fixed to each of the pair of restraint plates, is accommodated in the steel plate accommodation groove without contacting the inner wall surface of the steel plate accommodation groove. This allows the reinforcing steel plate, which is fixed to the restraint plate and does not contact the side plate, to effectively resist tension from the side plate. This, combined with the non-contact grooves provided at the ends of the restraint plates, makes it possible to more effectively suppress cracks that may occur in the side plate. Furthermore, because the reinforcing steel plate does not contact the inner wall surface of the steel plate accommodation groove, there is no risk of the reinforcing steel plate pressing against the side plate and inducing cracks.

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、
前記側板のうち、前記拘束板の前記非接触溝に対応する対応範囲の繊維方向は、該側板の短手方向であり、該対応範囲以外の繊維方向は、該側板の長手方向であることを特徴とする。
In another aspect of the buckling restrained brace according to the present invention,
The fiber direction of the corresponding range of the side plate corresponding to the non-contact groove of the restraint plate is the short direction of the side plate, and the fiber direction outside the corresponding range is the long direction of the side plate.

本態様によれば、側板のうち、拘束板の非接触溝に対応する対応範囲の繊維方向が側板の短手方向であることにより、拘束板からの引っ張りにより側板に生じ得る割れの方向(側板の短手方向)に沿う方向(もしくはある程度沿う方向)に木材の強度の高い繊維方向が配向していることから、割れに対して側板が高い抵抗力にて抵抗することができる。一方、側板のうち、端部の対応範囲以外の繊維方向が側板の長手方向に配向していることにより、曲げ等が卓越する側板の中央部において木材の強度の高い繊維方向が配向していることから、中央部の曲げに対して高い曲げ耐力を有することができる。 In this aspect, the fiber direction of the corresponding range of the side panel that corresponds to the non-contact grooves of the restraining plate is aligned with the short side of the side panel. This means that the wood's high-strength fiber direction is aligned along (or to some extent along) the direction of cracks that may occur in the side panel due to tension from the restraining plate (the short side of the side panel), allowing the side panel to provide high resistance to cracks. On the other hand, the fiber direction of the side panel outside the corresponding range at the end is aligned along the length of the side panel. This means that the wood's high-strength fiber direction is aligned in the center of the side panel, where bending is most pronounced, allowing the side panel to have high bending strength against bending in the center.

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、
前記側板のうち、前記拘束板の前記非接触溝に対応する対応範囲には、前記一対の拘束板側に延設する突き刺し手段が突き刺されていることを特徴とする。
In another aspect of the buckling restrained brace according to the present invention,
The side plates are characterized in that piercing means extending toward the pair of restraining plates are pierced into corresponding areas of the side plates that correspond to the non-contact grooves of the restraining plates.

本態様によれば、側板のうち、拘束板の非接触溝に対応する対応範囲において、一対の拘束板側に延設する突き刺し手段が突き刺されていること、より詳細には、拘束板からの引っ張りにより側板に生じ得る割れの方向(側板の短手方向)に沿う方向(もしくはある程度沿う方向)に突き刺し手段が突き刺されていることから、割れに対して突き刺し手段が高い抵抗力にて抵抗することができる。ここで、突き刺し手段には、ビスや釘、ラグスクリューボルトを含むボルト等が挙げられる。 In this aspect, the piercing means extending toward the pair of restraining plates pierces the side plates in the corresponding ranges of the non-contact grooves of the restraining plates. More specifically, the piercing means pierces in the direction (or to some extent in the direction) of cracks that may occur in the side plates due to tension from the restraining plates (the short direction of the side plates). This allows the piercing means to provide high resistance to cracks. Examples of piercing means include screws, nails, and bolts, including lag screw bolts.

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、
前記一対の拘束板の対応する位置には第一ボルト孔が開設され、対応する該第一ボルト孔により第一ボルト孔ユニットが形成され、複数の該第一ボルト孔ユニットにそれぞれ第一長ボルトが挿通されてナット締めされており、
前記一対の側板と前記拘束板の対応する位置には第二ボルト孔が開設され、対応する該第二ボルト孔により第二ボルト孔ユニットが形成され、複数の該第二ボルト孔ユニットにそれぞれ第二長ボルトが挿通されてナット締めされていることを特徴とする。
In another aspect of the buckling restrained brace according to the present invention,
First bolt holes are opened at corresponding positions of the pair of restraint plates, and first bolt hole units are formed by the corresponding first bolt holes, and first long bolts are inserted into each of the plurality of first bolt hole units and fastened with nuts,
Second bolt holes are opened at corresponding positions of the pair of side plates and the restraint plate, and second bolt hole units are formed by the corresponding second bolt holes, and second long bolts are inserted into each of the multiple second bolt hole units and tightened with nuts.

本態様によれば、一対の拘束板が複数の第一長ボルトをナット締めすることにより接合され、一対の側板がその間にある拘束板とともに複数の第二長ボルトをナット締めすることにより接合されていることから、一対の拘束板と一対の側板の拘束性の高い木製拘束材を形成することができる。このことにより、作用し得る付加曲げモーメントに対して破損の生じ難い、高剛性の木製拘束材を有する座屈拘束ブレースを形成することができる。 In this embodiment, a pair of restraint plates are joined by tightening nuts on multiple first-length bolts, and a pair of side plates are joined together with the restraint plate between them by tightening nuts on multiple second-length bolts. This allows for the formation of a wooden restraint member that provides high restraint for the pair of restraint plates and the pair of side plates. This makes it possible to form a buckling-restrained brace with a highly rigid wooden restraint member that is less likely to break under additional bending moments that may act.

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、
前記拘束板と前記側板の当接面が接着剤により接合され、前記第二長ボルトにより締付けられていることを特徴とする。
In another aspect of the buckling restrained brace according to the present invention,
The contact surfaces of the restraint plate and the side plate are joined with an adhesive and fastened by the second long bolts.

本態様によれば、拘束板と側板の当接面が接着剤により接合され、さらに第二長ボルトにより締付けられていることにより、拘束板と側板の当接面である接着面が第二長ボルトにて圧着され、拘束板と側板の接続強度がより一層高い木製拘束材を有する座屈拘束ブレースを形成することができる。 In this embodiment, the contact surfaces of the restraint plate and side plate are joined with adhesive and further tightened with second-long bolts. This allows the adhesive surfaces, which are the contact surfaces between the restraint plate and side plate, to be crimped with the second-long bolts, resulting in the formation of a buckling restrained brace with wooden restraint members that has even stronger connection strength between the restraint plate and side plate.

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、
前記芯材の長手方向の端部の前記広幅面には、該広幅面に直交する補強リブが接合されて断面十字状を呈しており、
前記木製拘束材のうち、前記補強リブに対応する位置には該補強リブに干渉しないスリットが設けられていることを特徴とする。
In another aspect of the buckling restrained brace according to the present invention,
a reinforcing rib orthogonal to the wide surface of the end of the core material in the longitudinal direction is joined to the wide surface, forming a cross-shaped cross section;
The wooden restraint member is characterized in that a slit is provided at a position corresponding to the reinforcing rib so as not to interfere with the reinforcing rib.

本態様によれば、芯材の長手方向の端部においては、芯材の広幅面に直交する補強リブが接合されることにより断面十字状を呈していることから、芯材の広幅面が建物の構面に平行に配設されるようにして座屈拘束ブレースがガセットプレートに取り付けられる場合、芯材が構面に平行な広幅面に直交する補強リブを有することにより、芯材の端部において構面外方向の剛性を高めることができる。このように断面十字状の芯材が取り付けられる構面のガセットプレートにおいては、ガセットプレートに対してフィンスチフナが取り付けられ、座屈拘束ブレースの芯材とガセットプレート、補強リブとフィンスチフナがそれぞれスプライスプレートを介してハイテンションボルト等により接合される。本態様においては、木製拘束材の補強リブに対応する位置においてスリットが設けられ、このスリットにより木製拘束材と補強リブが干渉しないように構成されている。 In this embodiment, the longitudinal ends of the core material have a cross-shaped cross section due to the reinforcing ribs that are perpendicular to the wide faces of the core material. Therefore, when a buckling restrained brace is attached to a gusset plate with the wide faces of the core material arranged parallel to the structural face of the building, the core material has reinforcing ribs that are perpendicular to the wide faces that are parallel to the structural face, thereby increasing the rigidity of the ends of the core material in the outward direction of the structural face. In the gusset plates of the structural face to which the core material with a cross cross section is attached, fin stiffeners are attached to the gusset plates, and the core material of the buckling restrained brace and gusset plate, and the reinforcing ribs and fin stiffeners are each joined via splice plates using high-tension bolts or the like. In this embodiment, slits are provided in the wooden restraining material at positions corresponding to the reinforcing ribs, and these slits are configured to prevent interference between the wooden restraining material and the reinforcing ribs.

また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様は、
平面視において、前記スリットと前記補強リブとの間に隙間を有していることを特徴とする。
Another aspect of the buckling restrained brace according to the present invention is:
In plan view, a gap is formed between the slit and the reinforcing rib.

本態様によれば、スリットと補強リブとの間に隙間が存在することにより、構面の変形に応じて芯材が伸縮した際に、この芯材の伸縮を隙間が吸収することができ、伸縮する芯材がスリットの壁面に接触して木製拘束材が破損に至るといった課題を解消することができる。ここで、この隙間の設定も設計者の裁量に委ねられ、設定された層間変形角に基づいて芯材の伸縮量が算定され、例えば隙間が芯材の伸縮量以上に設定される。尚、ここでの「隙間」は、スリットの長手方向の端部と補強リブの間の隙間の他、スリットの側面と補強リブの間の隙間が含まれ、スリットの側面と補強リブの間の隙間としては、上記する芯材の広幅部の側面と側板の間の隙間と同じ隙間が設定できる。また、その他、拘束板に設けられている非接触溝により、芯材と拘束板との間にも別途の隙間が形成されることになるが、この隙間も、大地震時の座屈拘束ブレースの変形の際に芯材が拘束板を強く押圧しない、もしくは当接しない大きさの隙間に設定される。 According to this configuration, the gap between the slit and the reinforcing rib allows the core material to absorb expansion and contraction in response to structural deformation. This eliminates the problem of the expanding and contracting core material coming into contact with the wall of the slit, leading to damage to the wooden restraint material. The design of this gap is also left to the designer's discretion. The amount of expansion and contraction of the core material is calculated based on the set story deformation angle. For example, the gap is set to be equal to or greater than the amount of expansion and contraction of the core material. Note that the "gap" here includes the gap between the longitudinal end of the slit and the reinforcing rib, as well as the gap between the side of the slit and the reinforcing rib. The gap between the side of the slit and the reinforcing rib can be set to the same size as the gap between the side of the wide portion of the core material and the side panel. Furthermore, the non-contact grooves in the restraint plate create a separate gap between the core material and the restraint plate. This gap is set large enough so that the core material does not press strongly against or come into contact with the restraint plate when the buckling-restrained brace deforms during a major earthquake.

また、本態様による座屈拘束ブレースの他の態様は、
前記芯材の前記広幅面と前記拘束板の間に内挿板が介在していることを特徴とする。
In addition, another aspect of the buckling restrained brace according to this aspect is as follows:
The present invention is characterized in that an insert plate is interposed between the wide surface of the core material and the restraining plate.

本態様によれば、芯材の高次の座屈変形により、芯材から拘束板に局所的に圧縮力等が作用し、この局所的な力に起因して拘束板が破損することを抑制することができる。芯材の広幅面と拘束板の間に内挿板を介在させることにより、芯材の高次の座屈変形の凸部から作用する力は内挿板にまず伝達され、伝達された力は内挿板内に広がり、内挿板内に拡散された力が木製の拘束板に作用することになる。このことにより、芯材から作用する複数の局所的な力による木製の拘束板の破損が効果的に抑制される。 In this embodiment, higher-order buckling deformation of the core material causes localized compressive forces to act from the core material on the restraining plate, preventing damage to the restraining plate due to these localized forces. By interposing an insert plate between the wide surface of the core material and the restraining plate, the force acting from the convex portion of the higher-order buckling deformation of the core material is first transmitted to the insert plate, which then spreads within the insert plate, and the force diffused within the insert plate acts on the wooden restraining plate. This effectively prevents damage to the wooden restraining plate due to multiple localized forces acting from the core material.

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によれば、木造建築物等の架構内に組み込んで使用するのに好適であり、例えば大地震時に架構と座屈拘束ブレースが構面外に変形し、座屈拘束ブレースを形成する芯材が木製拘束材を形成する拘束板を押し込み、拘束板に引っ張られた側板に割れが生じることを解消できる。 As can be seen from the above explanation, the buckling restrained brace of the present invention is suitable for use within the framework of wooden buildings and the like. For example, during a major earthquake, the framework and buckling restrained brace may deform outward from the structural plane, causing the core material forming the buckling restrained brace to press into the restraining plates that form the wooden restraining member, preventing cracks from occurring in the side panels pulled by the restraining plates.

第1実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する芯材の一例をスペーサーとともに示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an example of a core material that forms the buckling restrained brace according to the first embodiment, together with a spacer. 第1実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する木製拘束材の一例の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of an example of a wooden restraint member that forms the buckling restrained brace according to the first embodiment. 第1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。FIG. 2 is a perspective view of an example of a buckling restrained brace according to the first embodiment. 図3のIV方向矢視図である。FIG. 4 is a view taken in the direction of an arrow IV in FIG. 3 . 図3のV-V矢視図である。FIG. 4 is a view taken along the arrows VV in FIG. 3. 図3のVI-VI矢視図である。6 is a view taken along the line VI-VI in FIG. 3. 図3のVII-VII矢視図である。FIG. 7 is a view taken along the line VII-VII in FIG. 3. 図3のVIII-VIII矢視図である。FIG. 8 is a view taken along the arrows VIII-VIII in FIG. 3. 木製拘束材の第1変形例を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a first modified example of a wooden restraint material. 木製拘束材の第2変形例を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a second modified example of the wooden restraint material. 木製拘束材の第3変形例を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a third modified example of a wooden restraint material. 木製拘束材の第4変形例を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a fourth modified example of a wooden restraint material. 木製拘束材の第5変形例を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a fifth modified example of a wooden restraint material. 木製拘束材の第6変形例を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a sixth modified example of a wooden restraint material. 第1実施形態に係る座屈拘束ブレースが木造建物等の架構に組み込まれた状態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a state in which the buckling restraint brace according to the first embodiment is incorporated into the frame of a wooden building or the like. 大地震時における架構の変形態様と、架構の変形に起因する座屈拘束ブレース接合部における付加曲げモーメントを説明する図である。1 is a diagram illustrating the deformation of the frame during a major earthquake and the additional bending moment at the buckling-restrained brace joint due to the deformation of the frame. 第2実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する芯材の一例をスペーサーとともに示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing an example of a core material that forms a buckling restrained brace according to a second embodiment, together with a spacer. 第2実施形態に係る座屈拘束ブレースの一例の縦断面図である。FIG. 10 is a longitudinal cross-sectional view of an example of a buckling restrained brace according to a second embodiment. 図18のXIX部の拡大図であって、芯材の表面の凸部から局所的に作用する力が内挿板を介して拡散されて拘束板に伝達されることを説明する図である。19 is an enlarged view of part XIX in FIG. 18, which explains how the force acting locally from the convex portion on the surface of the core material is diffused through the insertion plate and transmitted to the restraint plate. 座屈拘束ブレースの全体座屈曲線を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the overall buckling line of the buckling restraint brace.

以下、各実施形態に係る座屈拘束ブレース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。 The buckling restraint brace according to each embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that in this specification and drawings, substantially identical components will be designated by the same reference numerals, and redundant explanations may be omitted.

[第1実施形態に係る座屈拘束ブレース]
<芯材>
はじめに、図1を参照して、第1実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する芯材の一例について説明する。ここで、図1は、第1実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する芯材の一例をスペーサーとともに示す斜視図である。
[Buckling Restrained Brace According to the First Embodiment]
<Core material>
First, an example of a core material forming the buckling restrained brace according to the first embodiment will be described with reference to Fig. 1. Here, Fig. 1 is a perspective view showing an example of a core material forming the buckling restrained brace according to the first embodiment together with a spacer.

芯材10は、細長でプレート状の平鋼により形成されており、その長手方向の中央側において広幅面11aの幅が相対的に狭い狭幅部13を有し、その長手方向の端部側において広幅面11aの幅が相対的に広い広幅部12を有している。また、芯材10の長手方向の端部の広幅面11aには、広幅面11aに直交する補強リブ14が溶接にて接合されて断面十字状を呈している。 The core material 10 is formed from a long, slender, plate-shaped flat steel. It has a narrow portion 13 at its longitudinal center, where the wide surface 11a is relatively narrow, and wide portions 12 at its longitudinal ends, where the wide surface 11a is relatively wide. Furthermore, reinforcing ribs 14 perpendicular to the wide surface 11a are welded to the wide surface 11a at the longitudinal ends of the core material 10, giving it a cross-shaped cross section.

芯材10がその長手方向の中央側に狭幅部13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13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13に限定させることができる。 By having a narrow width section 13 at the center of the core material 10 in the longitudinal direction and wide width sections 12 at the ends in the longitudinal direction, the narrow width section 13 at the center can be made into a region that is easily plasticized, and further, the plasticized region can be limited to the narrow width section 13 at the center.

また、広幅部12と補強リブ14にはそれぞれ、以下で説明するように、構面に設けられているガセットプレートやガセットプレートに取り付けられているフィンスチフナ(図11参照)にスプライスプレートを介してボルト接合されるためのボルト孔12a、14aが開設されている。芯材10の広幅面11aが建物の構面に平行に配設されるようにして座屈拘束ブレース100がガセットプレートに取り付けられる場合、芯材10が構面に平行な広幅面11aに直交する補強リブ14を有することにより、芯材10の端部において構面外方向の剛性を高めることができる。 Furthermore, as described below, the wide portion 12 and the reinforcing rib 14 each have bolt holes 12a, 14a for bolting via a splice plate to a gusset plate provided on the structural face or a fin stiffener attached to the gusset plate (see Figure 11). When the buckling restrained brace 100 is attached to a gusset plate so that the wide surface 11a of the core material 10 is arranged parallel to the structural face of the building, the core material 10 has reinforcing ribs 14 that are perpendicular to the wide surface 11a that is parallel to the structural face, thereby increasing the rigidity of the end of the core material 10 in the outward direction of the structural face.

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、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。 The core material 10 is preferably made of steel with a low yield point, such as SN material (rolled steel for architectural structures) or LYP material (extremely low yield point steel), which improves seismic energy absorption due to the yielding of the core material 10.

芯材10の狭幅部13の中央位置において、狭幅部13の左右の側面(狭幅部13の周面の一例)から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13の側面に対して溶接等により接合されている。この突起15は、以下で説明する木製拘束材(図2参照)に開設されている係合孔に係合する。尚、突起15が狭幅部13の上下の平面から張り出している形態であってもよく、この場合は、木製拘束材(図2参照)において拘束板21の対応する位置に係合孔が開設され、ここに突起15が係合する。 At the center of the narrow portion 13 of the core material 10, cylindrical steel protrusions 15 protrude from the left and right side surfaces of the narrow portion 13 (one example of the peripheral surface of the narrow portion 13). The protrusions 15 are joined to the side surfaces of the narrow portion 13 by welding or other means. The protrusions 15 engage with engagement holes provided in the wooden restraint material (see Figure 2) described below. The protrusions 15 may also protrude from the upper and lower planes of the narrow portion 13. In this case, engagement holes are provided in the wooden restraint material (see Figure 2) at corresponding positions in the restraint plates 21, into which the protrusions 15 engage.

狭幅部13の左右の側方に対して、細長の四角柱状のスペーサー16がX1方向に配設され、狭幅部13の左右の側方にスペーサー16が配設された状態で芯材10が以下に示す木製拘束材の内部に収容される。スペーサー16は、鋼製部材と木製部材のいずれであってもよい。また、スペーサー16は、円柱状等、図示例以外の形態であってもよい。尚、スペーサー16には、以下に示す第一長ボルトが挿通される複数(図示例は三つ)のボルト孔16aが、その長手方向に間隔を置いて開設されている。 Elongated, rectangular column-shaped spacers 16 are arranged in the X1 direction on both sides of the narrow portion 13, and the core material 10 is housed inside the wooden restraint material described below with the spacers 16 arranged on both sides of the narrow portion 13. The spacers 16 may be either steel or wooden members. The spacers 16 may also have a shape other than that shown in the illustration, such as a cylindrical shape. The spacer 16 has multiple bolt holes 16a (three in the illustrated example) spaced apart along its length, through which first long bolts described below are inserted.

<木製拘束材>
次に、図2を参照して、第1実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する木製拘束材の一例について説明する。ここで、図2は、第1実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する木製拘束材の一例の斜視図である。
<Wooden restraint material>
Next, an example of a wooden restraint member that forms the buckling restrained brace according to the first embodiment will be described with reference to Fig. 2. Here, Fig. 2 is a perspective view of an example of a wooden restraint member that forms the buckling restrained brace according to the first embodiment.

木製拘束材20は、一対の拘束板21と、一対の拘束板21を繋ぐ一対の側板22とを有し、一対の拘束板21の間の隙間25に芯材10が配設されるようになっている。木製で一対の拘束板21は、芯材10の有する二つの広幅面11a(図1参照)に対向するように配設されており、一対の拘束板21に接続されている木製で一対の側板22は、芯材10の有する二つの狭幅面11b(図1参照)に対向するように配設されている。 The wooden restraint member 20 has a pair of restraint plates 21 and a pair of side plates 22 connecting the pair of restraint plates 21, with the core material 10 disposed in the gap 25 between the pair of restraint plates 21. The pair of wooden restraint plates 21 are disposed so as to face the two wide surfaces 11a (see Figure 1) of the core material 10, and the pair of wooden side plates 22 connected to the pair of restraint plates 21 are disposed so as to face the two narrow surfaces 11b (see Figure 1) of the core material 10.

一対の拘束板21の対応する位置には、それぞれ座ぐりを有する第一ボルト孔21aが開設されており、対応する二つの第一ボルト孔21aにより第一ボルト孔ユニット21bが形成されている。図示例では、第一ボルト孔ユニット21bは、拘束板21の幅方向に二つ設けられ、拘束板21の長手方向に六つ設けられて、総計十二の第一ボルト孔ユニット21bがある。 A pair of restraint plates 21 each have a counterbore-equipped first bolt hole 21a at corresponding positions, and two corresponding first bolt holes 21a form a first bolt hole unit 21b. In the illustrated example, two first bolt hole units 21b are provided in the width direction of the restraint plate 21 and six are provided in the length direction of the restraint plate 21, for a total of twelve first bolt hole units 21b.

そして、一対の拘束板21の間の隙間25に芯材10が配設された際に、スペーサー16に開設されている各ボルト孔16aが各第一ボルト孔ユニット21bに対応する位置に位置決めされており、このボルト孔16aも第一ボルト孔ユニット21bを形成する。第一ボルト孔ユニット21bに対して第一長ボルト31が挿通され、ナット33にて締付けられるようになっている。より具体的には、第一ボルト孔ユニット21bを形成する一方の第一ボルト孔21aの座ぐりに座金32が配設され、座金32を介して第一長ボルト31が第一ボルト孔ユニット21bに挿通され、他方の第一ボルト孔21aの座ぐりに座金34が配設され、座金34から外側に張り出した第一長ボルト31の先端の螺子溝にナット33が締付けられるようになっている。 When the core material 10 is placed in the gap 25 between the pair of restraint plates 21, each bolt hole 16a opened in the spacer 16 is positioned at a position corresponding to each first bolt hole unit 21b, and these bolt holes 16a also form the first bolt hole unit 21b. A first long bolt 31 is inserted into the first bolt hole unit 21b and tightened with a nut 33. More specifically, a washer 32 is placed in the counterbore of one of the first bolt holes 21a that form the first bolt hole unit 21b, the first long bolt 31 is inserted into the first bolt hole unit 21b via the washer 32, a washer 34 is placed in the counterbore of the other first bolt hole 21a, and the nut 33 is tightened onto the threaded groove at the tip of the first long bolt 31 that protrudes outward from the washer 34.

一方、一対の側板22と拘束板21の対応する位置には、それぞれ第二ボルト孔22a、21cが開設されており、対応する第二ボルト孔22a、21cにより第二ボルト孔ユニット22bが形成されている。第二ボルト孔ユニット22bは、第一ボルト孔ユニット21bと干渉しない位置に設けられており、図示例では、側板22の幅方向に二つ設けられ、側板22の長手方向に七つ設けられて、総計十四の第二ボルト孔ユニット22bがある。 Meanwhile, second bolt holes 22a, 21c are opened at corresponding positions on the pair of side plates 22 and the restraint plate 21, respectively, and the corresponding second bolt holes 22a, 21c form second bolt hole units 22b. The second bolt hole units 22b are located in positions that do not interfere with the first bolt hole units 21b; in the illustrated example, two are provided in the width direction of the side plate 22 and seven are provided in the length direction of the side plate 22, for a total of fourteen second bolt hole units 22b.

そして、各第二ボルト孔ユニット22bに第二長ボルト41が挿通され、ナット43にて締付けられるようになっている。より具体的には、第二ボルト孔ユニット22bを形成する一方の第二ボルト孔22aの座ぐりに座金42が配設され、座金42を介して第二長ボルト41が第二ボルト孔ユニット22bに挿通され、他方の第二ボルト孔22aの座ぐりに座金44が配設され、座金44から外側に張り出した第二長ボルト41の先端の螺子溝にナット43が締付けられる。 A second-long bolt 41 is inserted into each second bolt hole unit 22b and tightened with a nut 43. More specifically, a washer 42 is placed in the counterbore of one of the second bolt holes 22a that form the second bolt hole unit 22b, the second-long bolt 41 is inserted into the second bolt hole unit 22b via the washer 42, a washer 44 is placed in the counterbore of the other second bolt hole 22a, and a nut 43 is tightened onto the thread groove at the tip of the second-long bolt 41 that protrudes outward from the washer 44.

また、第二長ボルト41をナット43にて締め付けるに当たり、拘束板21と側板22の当接面には、接着剤が塗布され、接着剤が硬化する前に第二長ボルト41をナット43にて締め付ける加工が行われる。 In addition, when tightening the second-long bolts 41 with the nuts 43, adhesive is applied to the contact surfaces of the restraint plate 21 and the side plate 22, and the second-long bolts 41 are tightened with the nuts 43 before the adhesive hardens.

ここで、接着剤には、ウレタン系接着剤とエポキシ系接着剤等があるが、拘束板21と側板22の当接面に接着剤を塗布した後、接着剤が硬化する前に第二長ボルト41をナット43にて締め付ける加工を行うことを可能とするべく、硬化までにある程度の時間を要する(例えば24時間程度)ウレタン系接着剤を適用するのが好ましい。接着剤が硬化することにより形成される接着面は、第二長ボルト41がナット43にて締め付けられる締付け力により強固に圧着される。 The adhesive used here can be a urethane-based adhesive or an epoxy-based adhesive, but it is preferable to use a urethane-based adhesive that takes a certain amount of time to harden (for example, about 24 hours), so that after the adhesive is applied to the contact surface between the restraint plate 21 and the side plate 22, the second-long bolts 41 can be tightened with the nuts 43 before the adhesive hardens. The adhesive surface formed when the adhesive hardens is firmly compressed by the tightening force applied when the second-long bolts 41 are tightened with the nuts 43.

このように、一対の拘束板21同士が、複数の第一長ボルト31をナット33にて締付けることにより拘束され、一対の側板22と拘束板21が、接着面を介して第二長ボルト41をナット43にて締付けることにより拘束されることにより、拘束板21と側板22が強固に接合された閉合構造の木製拘束材20が形成される。 In this way, a pair of restraint plates 21 are restrained together by tightening multiple first long bolts 31 with nuts 33, and a pair of side plates 22 and restraint plates 21 are restrained together by tightening second long bolts 41 with nuts 43 via the adhesive surfaces, thereby forming a closed-structure wooden restraint member 20 in which the restraint plates 21 and side plates 22 are firmly joined.

尚、図示例のような高い接合強度を要求しない場合は、一対の拘束板21と一対の側板22を接着剤のみによって接着することにより、木製拘束材20を形成してもよい。 If high joint strength such as that shown in the illustrated example is not required, the wooden restraint member 20 may be formed by bonding a pair of restraint plates 21 and a pair of side plates 22 together using only adhesive.

左右の側板22には、その長手方向の中央位置において、芯材10の有する突起15が係合する係合孔22cが開設されている。芯材10の有する突起15が木製拘束材20に開設されている係合孔22cに係合することにより、木製拘束材20の内部に差し込まれている芯材10が木製拘束材20の一方の端部に偏ることを防止できる。そのため、このように芯材10が木製拘束材20の一方の端部に偏った際に、芯材10が存在しない木製拘束材20の他方の端部が強度上の弱部になるといった課題は生じない。 The left and right side panels 22 have engagement holes 22c at their longitudinal center positions, into which the protrusions 15 on the core material 10 engage. The protrusions 15 on the core material 10 engage with the engagement holes 22c on the wooden restraint material 20, preventing the core material 10 inserted inside the wooden restraint material 20 from biasing to one end of the wooden restraint material 20. Therefore, even if the core material 10 biases to one end of the wooden restraint material 20 in this way, the other end of the wooden restraint material 20, where the core material 10 is not present, does not become a weak spot in terms of strength.

さらに、スペーサー16が第一ボルト孔ユニット21bを構成するボルト孔16aを有し、このボルト孔16aにも第一長ボルト31が挿通されていることにより、スペーサー16が芯材10の長手方向に移動することが抑止される。以下、図11を参照して説明するように、一般に、座屈拘束ブレースは構面に斜め方向に配設されるため、スペーサー16は斜め下方に移動し易く、このスペーサー16の移動によって斜め上方にはスペーサー16の端部と芯材10の広幅部12の間に大きな隙間が生じ易くなる。そのため、座屈拘束ブレースのうち、スペーサー16の存在しない斜め上方の領域が強度上の弱部となり易いが、図示するようにスペーサー16のボルト孔16aに第一長ボルト31が挿通されることにより、このようなスペーサー16の移動が解消され、スペーサー16の移動に起因した強度上の弱部は生じない。 Furthermore, the spacer 16 has a bolt hole 16a that constitutes the first bolt hole unit 21b, and a first long bolt 31 is inserted through this bolt hole 16a, thereby preventing the spacer 16 from moving in the longitudinal direction of the core material 10. As will be explained below with reference to Figure 11, buckling restrained braces are generally arranged diagonally on the structural plane, so the spacer 16 is prone to moving diagonally downward. This movement of the spacer 16 can easily create a large gap diagonally upward between the end of the spacer 16 and the wide portion 12 of the core material 10. Therefore, the diagonally upward region of the buckling restrained brace where the spacer 16 is not present is likely to become a weak spot. However, by inserting a first long bolt 31 through the bolt hole 16a of the spacer 16 as shown in the figure, this movement of the spacer 16 is eliminated, and no weak spot due to the movement of the spacer 16 occurs.

図2からも明らかなように、一対の拘束板21の端部同士は、接着剤を介して側板22に固定されているものの、第二長ボルト41により固定されないことから、木製拘束材20の端部において強固な閉合構造が形成されているとは言い難い。 As is clear from Figure 2, although the ends of the pair of restraint plates 21 are fixed to the side plates 22 via adhesive, they are not fixed by the second long bolts 41, and therefore it is difficult to say that a strong closed structure is formed at the ends of the wooden restraint member 20.

そのため、架構に座屈拘束ブレースが組み込まれた状態において、地震時にこれらが構面外に変形した際に、芯材10から最も強い押し込み力を受ける一対の拘束板21の端部に対応する位置に接続されている側板22の端部に割れ(割裂)が生じ得る。 As a result, when buckling restraint braces are incorporated into a frame and are deformed outside the structural plane during an earthquake, cracks (splitting) may occur at the ends of the side panels 22 connected to positions corresponding to the ends of the pair of restraint plates 21 that receive the strongest pushing force from the core material 10.

そこで、図2に示すように、一対の拘束板21の端部同士が、複数の鎹29A(端部拘束材の一例)により繋がれるようになっている。 As shown in Figure 2, the ends of a pair of restraint plates 21 are connected together by multiple rivets 29A (an example of end restraint members).

鎹29Aは、全体がコの字状を呈した金具であり、直線状の繋ぎ部29aと、その両端において繋ぎ部29aが直角に折り曲げ加工されている二つの突き刺し部29bとを有する。 The clamp 29A is a metal fitting that is U-shaped overall, with a straight connecting portion 29a and two piercing portions 29b formed by bending the connecting portion 29a at right angles at both ends.

コの字状の鎹29Aの二つの突き刺し部29bを、側板22の両端近傍に突き刺した後、一対の拘束板21の端面にさらに突き刺すことにより、側板22と一対の拘束板21の双方の端部が鎹29Aを介して固定される。図示例では、左右の側板22の両端部において、それぞれ三つの鎹29Aが打ち込まれることにより、木製拘束材20の両端部において強固な閉合構造が形成される。 The two piercing portions 29b of the U-shaped clamps 29A are pierced near both ends of the side panel 22, and then further pierced into the end faces of the pair of restraining plates 21, thereby securing both ends of the side panel 22 and the pair of restraining plates 21 via the clamps 29A. In the illustrated example, three clamps 29A are driven into each end of the left and right side panels 22, forming a strong closed structure at both ends of the wooden restraining member 20.

ここで、鎹29Aの固定方法は、打ち込み固定する形態の他に、拘束板21の端面に開設されている不図示の固定孔に対して、突き刺し部29bを挿通し、接着剤にて接着固定する形態であってもよい。より詳細には、側板22の両端近傍と、一対の拘束板21の端面において双方に連通する固定孔を設けておき、この連通する固定孔に突き刺し部29bを挿通し、固定孔に充填された接着剤にて接着固定する。ここで、接着剤には、上記するようにウレタン系接着剤やエポキシ系接着剤が適用される。 Here, the method of fixing the clamp 29A may be by hammering it in, or by inserting the piercing portion 29b into a fixing hole (not shown) opened in the end face of the restraint plate 21 and adhesively fixing it with adhesive. More specifically, fixing holes that communicate with both sides are provided near both ends of the side plate 22 and in the end faces of the pair of restraint plates 21, and the piercing portion 29b is inserted into these communicating fixing holes and adhesively fixed with adhesive filled in the fixing holes. Here, as described above, a urethane-based adhesive or an epoxy-based adhesive is used as the adhesive.

また、拘束板21の両端部には、隙間25に収容される芯材10の広幅面11aと接触しない非接触溝23が設けられており、拘束板21における非接触溝23以外の領域(中央側の領域)と芯材10の広幅面11aは接触している。この構成とこの構成により奏される効果については、以下で詳説する。 In addition, non-contact grooves 23 are provided at both ends of the restraint plate 21 so that they do not come into contact with the wide surface 11a of the core material 10 housed in the gap 25. The area of the restraint plate 21 other than the non-contact grooves 23 (the central area) comes into contact with the wide surface 11a of the core material 10. This configuration and the effects it provides are described in detail below.

拘束板21と側板22は、無垢材、又は、ラミナが積層された集成材を含む木質材料のいずれにより形成されてもよい。以下で詳説するように、座屈拘束ブレースの全体座屈を防止できるように、木製拘束材20の断面積や断面剛性、ヤング係数等が設定される。そして、このヤング係数は木材の材質により決定される。木材の材質としては、ヒノキやアカマツ、カラマツ、モミ、エゾマツ等が挙げられる。 The restraining plate 21 and side plate 22 may be made of either solid wood or wood materials, including laminated lumber made of laminated lamina. As described in detail below, the cross-sectional area, cross-sectional rigidity, Young's modulus, etc. of the wooden restraining member 20 are set to prevent global buckling of the buckling-restrained brace. This Young's modulus is determined by the wood material. Examples of wood materials include cypress, red pine, larch, fir, and Yezo spruce.

拘束板21の端部のうち、隙間25に芯材10が収容された際に補強リブ14に対応する位置には、補強リブ14に干渉しないスリット24が設けられている。そして、拘束板21のスリット24の周囲にも、別途の複数の鎹29A'が打ち込まれることにより、スリット24周りが補強されている。尚、鎹29A'は必要に応じて設けられる部材であり、必須の構成要素ではない。 At the end of the restraint plate 21, a slit 24 is provided at a position that corresponds to the reinforcing rib 14 when the core material 10 is placed in the gap 25, so that it does not interfere with the reinforcing rib 14. Additionally, multiple additional clamps 29A' are hammered into the periphery of the slit 24 in the restraint plate 21, reinforcing the area around the slit 24. Note that the clamps 29A' are optional components and are not required components.

<座屈拘束ブレース>
次に、図3乃至図14を参照して、これまでに説明した芯材10と木製拘束材20にて形成される、第1実施形態に係る座屈拘束ブレースの一例について説明する。ここで、図3は、第1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。また、図4、図5、図6,図7、及び図8はそれぞれ、図3のIV方向矢視図、図3のV-V矢視図、図3のVI-VI矢視図、図3のVII-VII矢視図、及び図3のVIII-VIII矢視図である。
<Buckling restraint brace>
Next, an example of a buckling-restrained brace according to the first embodiment, formed using the core material 10 and wooden restraint material 20 described above, will be described with reference to Figures 3 to 14. Here, Figure 3 is a perspective view of an example of a buckling-restrained brace according to the first embodiment. Also, Figures 4, 5, 6, 7, and 8 are a view taken along the arrow IV in Figure 3, a view taken along the arrow V-V in Figure 3, a view taken along the arrow VI-VI in Figure 3, a view taken along the arrow VII-VII in Figure 3, and a view taken along the arrow VIII-VIII in Figure 3, respectively.

座屈拘束ブレース100は、芯材10の狭幅部13と広幅部12の一部を包囲するように木製拘束材20が配設され、広幅部12の端部の十字状の部分が木製拘束材20の端部から張出すようにしてその全体が構成されており、外側に張り出している広幅部12と補強リブ14の有するボルト孔12a、14aが外部に臨んでいる。 The buckling restraint brace 100 is constructed so that wooden restraint members 20 surround the narrow section 13 and part of the wide section 12 of the core member 10, and the cross-shaped end of the wide section 12 extends beyond the end of the wooden restraint member 20. The bolt holes 12a, 14a of the wide section 12 and reinforcing rib 14 that extend outward face the exterior.

一対の拘束板21の間の隙間25に芯材10が配設され、一対の拘束板21とスペーサー16に対して複数の第一長ボルト31が挿通されてナット33にて締付けられ、一対の側板22と拘束板21に対して第二長ボルト41が挿通されてナット43にて締付けられ、一対の拘束板21の端部同士が側板22の外側から打ち込まれた鎹29Aにて繋がれることにより、座屈拘束ブレース100が形成される。図示するように、第一長ボルト31の延設方向は芯材10の弱軸方向となり、第二長ボルト41の延設方向は芯材10の強軸方向となる。 A core material 10 is placed in the gap 25 between a pair of restraint plates 21, multiple first long bolts 31 are inserted through the pair of restraint plates 21 and spacers 16 and tightened with nuts 33, second long bolts 41 are inserted through the pair of side plates 22 and restraint plates 21 and tightened with nuts 43, and the ends of the pair of restraint plates 21 are connected by clamps 29A driven into the outside of the side plates 22, thereby forming a buckling restrained brace 100. As shown in the figure, the extension direction of the first long bolts 31 is the weak axis direction of the core material 10, and the extension direction of the second long bolts 41 is the strong axis direction of the core material 10.

座屈拘束ブレース100によれば、一対の拘束板21と一対の側板22が複数の第一長ボルト31と第二長ボルト41をナット締めすることによって強固に閉合されてなる木製拘束材20により、芯材10が包囲されている構成を有することから、座屈強度の高い座屈拘束ブレースとなる。また、一対の拘束板21の端部同士が鎹29Aにて繋がれることにより、端部における強固な閉合構造を有する座屈拘束ブレースとなる。さらに、鋼製の芯材10が木製拘束材20にて包囲されていることにより、座屈拘束ブレース100を木造建築物の架構に適用した場合でも、架構構成部材と不釣合いな外観を与えない。 The buckling-restrained brace 100 has a structure in which the core material 10 is surrounded by wooden restraint members 20, which are formed by a pair of restraint plates 21 and a pair of side plates 22 that are tightly closed by tightening nuts on a number of first-length bolts 31 and second-length bolts 41, resulting in a buckling-restrained brace with high buckling strength. Furthermore, by connecting the ends of the pair of restraint plates 21 with clamps 29A, the buckling-restrained brace has a strong closed structure at the ends. Furthermore, because the steel core material 10 is surrounded by wooden restraint members 20, the buckling-restrained brace 100 does not appear out of place with the structural components, even when applied to the frame of a wooden building.

図示する座屈拘束ブレース100において、木製拘束材20の隙間25内には、狭幅部13の左右の側方にスペーサー16が配設された状態で芯材10が収容され、狭幅部13の側面から側方に張り出す突起15が係合孔22cに係合されている。 In the illustrated buckling restraint brace 100, the core material 10 is housed within the gap 25 of the wooden restraint material 20, with spacers 16 arranged on the left and right sides of the narrow portion 13, and the protrusions 15 extending laterally from the sides of the narrow portion 13 are engaged with the engagement holes 22c.

芯材10の広幅部12の側面と木製拘束材20の側板22の間には、幅t1の隙間G1が設けられている。 A gap G1 of width t1 is provided between the side of the wide portion 12 of the core material 10 and the side panel 22 of the wooden restraint material 20.

また、拘束板21の端部には、拘束板21が芯材10の広幅部12に当接しないように非接触溝23が形成されており、非接触溝23と広幅部12の間には高さt2の隙間G3が設けられている。この非接触溝23は、図7に詳細に示すように、拘束板21の端縁から、芯材10の付加曲げ吸収エリアA(広幅部12と狭幅部13の境界領域A)に対応する位置までの範囲に設けられている。 In addition, a non-contact groove 23 is formed at the end of the restraint plate 21 to prevent the restraint plate 21 from abutting against the wide portion 12 of the core material 10, and a gap G3 of height t2 is provided between the non-contact groove 23 and the wide portion 12. As shown in detail in Figure 7, this non-contact groove 23 is provided in a range from the edge of the restraint plate 21 to a position corresponding to the additional bending absorption area A of the core material 10 (boundary region A between the wide portion 12 and narrow portion 13).

図7及び図8に示すように、広幅部12と狭幅部13の境界領域Aは芯材10の平面積及び断面積が変化する変化領域であることから、芯材10に作用する付加曲げモーメントをこの変化領域にて吸収することができる付加曲げ吸収エリアとなっている。このように、芯材10に作用する付加曲げモーメントを芯材10の広幅部12と狭幅部13の境界領域Aにて効果的に吸収し、芯材10と木製拘束材20の側板22の間に設けられた隙間G1により、芯材10に作用する付加曲げモーメントを木製拘束材20の側板22に作用させないようにすることができる。 As shown in Figures 7 and 8, the boundary region A between the wide section 12 and the narrow section 13 is a transition region where the planar area and cross-sectional area of the core material 10 change, and therefore serves as an additional bending absorption area where the additional bending moment acting on the core material 10 can be absorbed in this transition region. In this way, the additional bending moment acting on the core material 10 is effectively absorbed in the boundary region A between the wide section 12 and the narrow section 13 of the core material 10, and the gap G1 provided between the core material 10 and the side panel 22 of the wooden restraint member 20 prevents the additional bending moment acting on the core material 10 from acting on the side panel 22 of the wooden restraint member 20.

また、補強リブ14と木製拘束材20の拘束板21の有するスリット24の間には、補強リブ14の長手方向に幅t3であり、補強リブ14の側方に幅t1の隙間G2が設けられている。このように、広幅部12の側面と木製拘束材20の側板22の間に隙間G1を有していることにより、座屈拘束ブレース100が取り付けられている構面が大きく変形した場合に、この隙間G1にて芯材10の変形を吸収し、所謂付加曲げモーメントが木製拘束材20に作用することを解消できる。一方、スリット24と補強リブ14との間に隙間G2が存在することにより、構面の変形に応じて芯材10が伸縮した際に、この芯材10の伸縮を隙間G2が吸収することができ、伸縮する芯材10がスリット24の壁面に接触して木製拘束材20が破損に至るといった課題を解消できる。 Furthermore, between the reinforcing rib 14 and the slit 24 in the restraining plate 21 of the wooden restraining member 20, a gap G2 of width t3 is provided in the longitudinal direction of the reinforcing rib 14 and width t1 is provided to the side of the reinforcing rib 14. In this way, by providing gap G1 between the side surface of the wide section 12 and the side plate 22 of the wooden restraining member 20, if the structural surface to which the buckling restrained brace 100 is attached undergoes significant deformation, this gap G1 absorbs the deformation of the core material 10, preventing so-called additional bending moment from acting on the wooden restraining member 20. On the other hand, the presence of gap G2 between the slit 24 and the reinforcing rib 14 allows gap G2 to absorb the expansion and contraction of the core material 10 when it expands and contracts in response to deformation of the structural surface, eliminating the problem of the expanding and contracting core material 10 coming into contact with the wall of the slit 24 and causing damage to the wooden restraining member 20.

座屈拘束ブレース100では、図4及び図5に示すように、拘束板21において、その端縁から、芯材10の付加曲げ吸収エリアAに対応する位置までの範囲に亘り非接触溝23が設けられている。一方、図6に示すように、拘束板21の非接触溝23以外の領域と芯材10の狭幅部13は接触している。 As shown in Figures 4 and 5, in the buckling restraint brace 100, non-contact grooves 23 are provided in the restraint plate 21 over the range from its edge to a position corresponding to the additional bending absorption area A of the core material 10. Meanwhile, as shown in Figure 6, the area of the restraint plate 21 other than the non-contact grooves 23 is in contact with the narrow portion 13 of the core material 10.

上記構成により、架構S(図11参照)と座屈拘束ブレース100が構面外に変形した際に、芯材10から最も強い押し込み力を受け得る拘束板21の端部では、非接触溝23により、芯材10と拘束板21の接触が解消もしくは緩和(強く当接しないこと)される。 With the above configuration, when the frame S (see Figure 11) and buckling restraint brace 100 are deformed outside the structural plane, the non-contact grooves 23 eliminate or reduce contact (prevent strong contact) between the core material 10 and the restraint plate 21 at the end of the restraint plate 21, which is likely to receive the strongest pushing force from the core material 10.

このように、拘束板21に対する芯材10からの押し込みが解消もしくは緩和されることにより、拘束板21の端部に対応する位置に接続されている側板22の端部に生じ得る割れを抑制することが可能になる。ここで、芯材10から拘束板21が押し込まれ、押し込まれた拘束板21からの引っ張りによって側板22に生じる割れは、図4及び図5に示すように木製拘束材20の縦断面における短手方向や短手方向に近似した方向に顕著に生じることになるが、この割れが効果的に解消される。 In this way, by eliminating or reducing the pressure from the core material 10 on the restraint plate 21, it is possible to suppress cracks that may occur at the ends of the side panels 22 connected at positions corresponding to the ends of the restraint plate 21. When the restraint plate 21 is pressed into the core material 10, cracks that occur in the side panels 22 due to tension from the pressed-in restraint plate 21 tend to occur more prominently in the short direction or a direction close to the short direction in the longitudinal cross section of the wooden restraint material 20, as shown in Figures 4 and 5, but this cracking is effectively eliminated.

図示例では、一対の拘束板21の端部同士が側板22の外側から打ち込まれた鎹29Aにて繋がれている(補強されている)ことから、この補強構造と、非接触溝23にて芯材10と拘束板21の接触の解消や緩和が相俟って、拘束板21からの引っ張りによる側板22の割れの抑制効果が一層高くなる。 In the illustrated example, the ends of a pair of restraint plates 21 are connected (reinforced) by clamps 29A driven into the outside of the side plates 22. This reinforcement structure, combined with the non-contact grooves 23 that eliminate or reduce contact between the core material 10 and the restraint plates 21, further enhances the effectiveness of preventing cracking of the side plates 22 due to tension from the restraint plates 21.

また、拘束板21の端部にある非接触溝23により、拘束板21の端部と芯材10の当接が解消もしくは緩和される一方で、拘束板21における非接触溝23以外の領域(中央側の領域)は芯材10と当接することにより、拘束板21による芯材10の座屈防止性能が保証される。 In addition, the non-contact grooves 23 at the ends of the restraint plates 21 eliminate or reduce contact between the ends of the restraint plates 21 and the core material 10, while the areas of the restraint plates 21 other than the non-contact grooves 23 (the central areas) come into contact with the core material 10, ensuring that the restraint plates 21 can prevent the core material 10 from buckling.

図7及び図8に示すように、芯材10の中央側に狭幅部13を設けたことにより、狭幅部13と側板22の間に存在する比較的大きな隙間G4(芯材10の端部側の広幅部12と側板22の間の隙間G1よりも大きな隙間)に対して、この隙間G4にスペーサー16を介在させて隙間G4を閉塞することにより、芯材10の強軸方向(芯材10の広幅面11aに平行な方向)の座屈を防止することができる。そのため、座屈拘束ブレース100の全体座屈が抑制され、座屈拘束ブレース100の圧縮耐力が向上することにより、座屈拘束ブレース100が組み込まれた架構とこの架構を含む建築物に対して優れた耐震補強効果を付与できる。 As shown in Figures 7 and 8, by providing a narrow section 13 at the center of the core material 10, a relatively large gap G4 (larger than the gap G1 between the wide section 12 at the end of the core material 10 and the side panel 22) exists between the narrow section 13 and the side panel 22. By interposing a spacer 16 in this gap G4 and closing the gap G4, buckling in the strong axis direction of the core material 10 (a direction parallel to the wide surface 11a of the core material 10) can be prevented. This suppresses overall buckling of the buckling-restrained brace 100 and improves the compressive strength of the buckling-restrained brace 100, thereby providing excellent seismic reinforcement for frames incorporating the buckling-restrained brace 100 and buildings that include this frame.

次に、図9乃至図14を参照して、座屈拘束ブレース100を形成する木製拘束材の第1変形例乃至第5変形例について説明する。ここで、木製拘束材の各変形例はいずれも、側板に特徴を有するものである。 Next, with reference to Figures 9 to 14, we will explain first to fifth variants of the wooden restraint material that forms the buckling restrained brace 100. Each variant of the wooden restraint material here has a distinctive side panel.

まず、図9に示す木製拘束材20Aは、木製拘束材20Aの端部の周囲に二枚の帯状の鋼板29B(端部拘束材の他の例)が被覆し、二枚の鋼板29Bの端部同士を接続することにより、間接的に一対の拘束板21の端部同士を拘束(補強)している形態である。ここで、図示例の木製拘束材20Aは、一条の帯状の鋼板29Bにて木製拘束材20Aの端部が補強されているが、二条以上の帯状の鋼板29Bにて木製拘束材20Aの端部が補強されてもよい。 First, the wooden restraint material 20A shown in Figure 9 has two strip-shaped steel plates 29B (another example of an end restraint material) wrapped around the ends of the wooden restraint material 20A, and by connecting the ends of the two steel plates 29B together, the ends of the pair of restraint plates 21 are indirectly restrained (reinforced) together. Here, in the illustrated example, the wooden restraint material 20A has the end of the wooden restraint material 20A reinforced with one strip-shaped steel plate 29B, but the end of the wooden restraint material 20A may also be reinforced with two or more strip-shaped steel plates 29B.

このように、帯状の鋼板29Bにて一対の拘束板21の端部同士が拘束されることにより、拘束板21からの引っ張りにより側板22に生じ得る割れを抑制することができる。 In this way, by restraining the ends of the pair of restraint plates 21 with the strip-shaped steel plate 29B, it is possible to suppress cracks that may occur in the side plate 22 due to tension from the restraint plates 21.

図10に示す木製拘束材20Bは、木製拘束材20Bの端部の周囲に二枚の帯状の繊維補強材29C(端部拘束材のさらに他の例)が被覆し、二枚の繊維補強材29Cの端部同士を接続することにより、間接的に一対の拘束板21の端部同士を拘束(補強)している形態である。ここで、図示例の木製拘束材20Cは、二条の帯状の繊維補強材29Cにて木製拘束材20Bの端部が補強されているが、一条、もしくは三条以上の帯状の繊維補強材29Cにて木製拘束材20Bの端部が補強されてもよい。 The wooden restraint material 20B shown in Figure 10 has two strip-shaped fiber reinforcement materials 29C (another example of an end restraint material) wrapped around the ends of the wooden restraint material 20B, and the ends of the two fiber reinforcement materials 29C are connected to each other, thereby indirectly restraining (reinforcing) the ends of a pair of restraint plates 21. Here, in the illustrated example, the wooden restraint material 20C has the ends of the wooden restraint material 20B reinforced with two strip-shaped fiber reinforcement materials 29C, but the ends of the wooden restraint material 20B may also be reinforced with one, three or more strip-shaped fiber reinforcement materials 29C.

このように、帯状の繊維補強材29Cにて一対の拘束板21の端部同士が拘束されることにより、拘束板21からの引っ張りにより側板22生じ得る割れを抑制することができる。 In this way, by restraining the ends of the pair of restraint plates 21 with the strip-shaped fiber reinforcement 29C, cracks that may occur in the side plates 22 due to tension from the restraint plates 21 can be suppressed.

図11に示す木製拘束材20Cは、側板22Aが、中央側板26と、中央側板26の両端部にある端部側板27とを有し、中央側板26と端部側板27が接着剤等により接続されている形態である。 The wooden restraint material 20C shown in Figure 11 has a side panel 22A that includes a central side panel 26 and end side panels 27 at both ends of the central side panel 26, and the central side panel 26 and the end side panels 27 are connected with adhesive or the like.

端部側板27は、拘束板21の非接触溝23に対応する対応範囲にあり、端部側板27では、木材の繊維方向が側板22Aの短手方向に配向している。一方、中央側板26では、木材の繊維方向が側板22Aの長手方向に配設している。 The end side plates 27 are located in a range corresponding to the non-contact grooves 23 of the restraint plate 21, and the wood grain direction of the end side plates 27 is oriented in the short direction of the side plate 22A. On the other hand, the wood grain direction of the center side plate 26 is arranged in the long direction of the side plate 22A.

また、一対の拘束板21の端部同士は、端部側板27の外側から打ち込まれた複数(図示例は三本)の鎹29Aにより繋がれている(補強されている)。 In addition, the ends of the pair of restraint plates 21 are connected (reinforced) by multiple (three in the illustrated example) clamps 29A driven into the outside of the end side plates 27.

このように、側板22Aのうち、拘束板21の非接触溝23に対応する対応範囲にある端部側板27の繊維方向が側板22Aの短手方向であることにより、拘束板21からの引っ張りにより端部側板27に生じ得る割れの方向(側板22Aの短手方向)に沿う方向(もしくはある程度沿う方向)に木材の強度の高い繊維方向が配向していることから、割れに対して端部側板27が高い抵抗力にて抵抗することができる。一方、側板22Aのうち、端部の対応範囲以外にある中央側板26の繊維方向が中央側板26の長手方向に配向していることにより、曲げ等が卓越する側板22Aの中央部において木材の強度の高い繊維方向が配向していることから、中央部の曲げに対して高い曲げ耐力を有することができる。 In this way, the fiber direction of the end side panels 27 of the side panels 22A that are in the corresponding ranges to the non-contact grooves 23 of the restraining plate 21 is aligned in the short direction of the side panels 22A. This means that the strong fiber direction of the wood is oriented in the direction (or to some extent in the direction) that would cause cracks in the end side panels 27 due to tension from the restraining plate 21 (the short direction of the side panels 22A), enabling the end side panels 27 to provide high resistance to cracks. On the other hand, the fiber direction of the central side panels 26 of the side panels 22A that are outside the corresponding ranges to the end panels is oriented in the long direction of the central side panels 26. This means that the strong fiber direction of the wood is oriented in the central portion of the side panels 22A where bending is most pronounced, providing high bending strength against bending in the central portion.

さらに、一対の拘束板21の端部同士が鎹29Aによって繋がれていることにより、木製拘束材20Cの端部における強固な閉合構造を形成できる。ここで、鎹29Aに代わり、図9及び図10に示すように、帯状の鋼板29Bや帯状の繊維補強材29Cによって木製拘束材の端部が巻き込まれることにより、端部における強固な閉合構造が形成されてもよい。 Furthermore, by connecting the ends of the pair of restraint plates 21 with clamps 29A, a strong closed structure can be formed at the end of the wooden restraint material 20C. Instead of clamps 29A, as shown in Figures 9 and 10, the end of the wooden restraint material can be wrapped around a strip of steel plate 29B or a strip of fiber reinforcement material 29C, thereby forming a strong closed structure at the end.

一方、図12に示す木製拘束材20Dは、側板22Bのうち、拘束板21の非接触溝23に対応する対応範囲において、一対の拘束板側(側板22Bの短手方向)に延設する複数(図示例は三本)の突き刺し手段28が突き刺されている。ここで、突き刺し手段28には、ビスや釘、ラグスクリューボルトを含むボルト等がある。 On the other hand, the wooden restraint material 20D shown in Figure 12 has multiple (three in the illustrated example) piercing means 28 extending toward the pair of restraint plates (in the short direction of the side plates 22B) pierced into the side plates 22B in the range corresponding to the non-contact grooves 23 of the restraint plates 21. Here, the piercing means 28 can be screws, nails, bolts including lag screw bolts, etc.

また、一対の拘束板21の端部同士は、側板22Bの外側から打ち込まれた複数(図示例は三本)の鎹29Aにより繋がれている(補強されている)。 In addition, the ends of the pair of restraint plates 21 are connected (reinforced) by multiple (three in the illustrated example) clamps 29A driven into the outside of the side plate 22B.

このように、側板22Bのうち、拘束板21の非接触溝23に対応する対応範囲において、一対の拘束板側に延設する突き刺し手段28が突き刺されていること、より具体的には、拘束板21からの引っ張りにより側板22Bに生じ得る割れの方向(側板の短手方向)に沿う方向(もしくはある程度沿う方向)に突き刺し手段28が突き刺されていることにより、割れに対して突き刺し手段28が高い抵抗力にて抵抗することができる。さらに、一対の拘束板21の端部同士が鎹29Aによって繋がれていることにより、木製拘束材20Dの端部における強固な閉合構造を形成できる。 In this way, the piercing means 28 extending toward the pair of restraining plates pierces the side plate 22B in a range that corresponds to the non-contact groove 23 of the restraining plate 21. More specifically, the piercing means 28 pierces in a direction that follows (or is somewhat parallel to) the direction of cracks that may occur in the side plate 22B due to tension from the restraining plate 21 (the short side direction of the side plate). This allows the piercing means 28 to provide high resistance to cracks. Furthermore, because the ends of the pair of restraining plates 21 are connected by clamps 29A, a strong closed structure can be formed at the end of the wooden restraining material 20D.

一方、図13に示す木製拘束材20Eは、側板22Cの内側面(非接触溝23に臨む面)のうち、一対の拘束板21との間にある非接触溝23に対応する対応範囲に、内側から見た平面視形状が矩形の鋼板収容溝22eを備えている。そして、一対の拘束板21のそれぞれの側面には、それぞれの側面に跨がる平面視矩形の補強用鋼板45が固定されている。例えば、接着剤やドリルネジ、もしくは双方の固定手段により、補強用鋼板45が一対の拘束板21の側面に固定される。 On the other hand, the wooden restraint member 20E shown in Figure 13 has a steel plate accommodating groove 22e that is rectangular in plan view from the inside, located on the inner surface of the side plate 22C (the surface facing the non-contact groove 23) in a corresponding area that corresponds to the non-contact groove 23 between the pair of restraint plates 21. A reinforcing steel plate 45 that is rectangular in plan view and spans each side surface is fixed to each side surface of the pair of restraint plates 21. For example, the reinforcing steel plate 45 is fixed to the side surfaces of the pair of restraint plates 21 by adhesive, drill screws, or both.

ここで、補強用鋼板45の平面寸法は、鋼板収容溝22eの平面寸法よりも小さく設定されており、さらに、補強用鋼板45の厚みは、鋼板収容溝22eの溝深さよりも薄く設定されている。 Here, the planar dimensions of the reinforcing steel plate 45 are set smaller than the planar dimensions of the steel plate storage groove 22e, and further, the thickness of the reinforcing steel plate 45 is set thinner than the groove depth of the steel plate storage groove 22e.

一対の拘束板21の側面に補強用鋼板45が固定され、鋼板収容溝22eに対して補強用鋼板45を収容するようにして一対の拘束板21と側板22が接続されると、鋼板収容溝22eの平面寸法や深さよりも寸法の小さい補強用鋼板45は、鋼板収容溝22eの内壁面に接触しない状態で鋼板収容溝22eに収容される。 When a reinforcing steel plate 45 is fixed to the side surfaces of a pair of restraint plates 21 and the pair of restraint plates 21 and side plates 22 are connected so that the reinforcing steel plate 45 is accommodated in the steel plate accommodation groove 22e, the reinforcing steel plate 45, which has dimensions smaller than the planar dimensions and depth of the steel plate accommodation groove 22e, is accommodated in the steel plate accommodation groove 22e without coming into contact with the inner wall surface of the steel plate accommodation groove 22e.

一対の拘束板21の左右の側面において、補強用鋼板45が側板22Cに接触しない状態で鋼板収容溝22eに収容され、一対の側板22Cが一対の拘束板21に接続されることにより、木製拘束材20Eが形成される。 On the left and right sides of the pair of restraint plates 21, reinforcing steel plates 45 are accommodated in the steel plate accommodation grooves 22e without contacting the side plates 22C, and the pair of side plates 22C are connected to the pair of restraint plates 21, thereby forming the wooden restraint member 20E.

このように、一対の拘束板21の側面に対して、側板22Cに接触しない補強用鋼板45が固定されていることにより、側板22からの引っ張りに対して補強用鋼板45が高い抵抗力にて抵抗することができる。この際、補強用鋼板45が鋼板収容溝22eの内壁面に接触していないことから、補強用鋼板45が側板22Cを押圧して割れを誘発させる恐れは無い。 In this way, the reinforcing steel plate 45, which does not contact the side plate 22C, is fixed to the side surfaces of the pair of restraint plates 21, allowing the reinforcing steel plate 45 to withstand tension from the side plate 22 with high resistance. At this time, because the reinforcing steel plate 45 does not contact the inner wall surface of the steel plate storage groove 22e, there is no risk of the reinforcing steel plate 45 pressing against the side plate 22C and causing cracks.

一方、図14に示す木製拘束材20Fは、一対の拘束板21の端部に複数の鎹29Aを打ち込んで一対の拘束板21の端部同士を繋いだ後に、その外側に接着剤を介して側板22が固定されている形態である。 On the other hand, the wooden restraint material 20F shown in Figure 14 is configured such that multiple nails 29A are driven into the ends of a pair of restraint plates 21 to connect the ends of the pair of restraint plates 21, and then side panels 22 are fixed to the outside of the restraint plates 21 via adhesive.

このように、拘束板21の端部同士を繋ぐ複数の鎹29Aの外側に側板22が配設されていることにより、鎹29Aを外側から視認不可に目隠しすることができ、拘束板21からの引っ張りによる側板22の割れの抑制効果に加えて、外観意匠性に優れた木製拘束材20Fとなる。 In this way, by arranging the side plates 22 on the outside of the multiple rivets 29A connecting the ends of the restraint plates 21, the rivets 29A can be hidden from view from the outside, which not only prevents the side plates 22 from cracking due to tension from the restraint plates 21, but also results in a wooden restraint member 20F with excellent external design.

第1乃至第6の変形例に係る木製拘束材20A,20B,20C,20D,20E,20Fによれば、一対の拘束板21の端部同士が端部拘束材29Aによって繋がれ、さらに、一対の拘束板21がそれらの両端部において、変形する芯材10の広幅部12による押し込みを解消もしくは緩和する非接触溝23を有していることに加えて、側板22A,22Bの端部において、割れの方向に沿う繊維方向の端部側板27や複数の突き刺し手段28、補強用鋼板45にて割れに対する補強がなされていることにより、側板22,22A,22B,22Cに生じ得る割れを、より一層効果的に解消することができる。 In the wooden restraint materials 20A, 20B, 20C, 20D, 20E, and 20F according to the first through sixth variations, the ends of the pair of restraint plates 21 are connected by the end restraint member 29A. Furthermore, the pair of restraint plates 21 have non-contact grooves 23 at both ends that eliminate or mitigate the pressure exerted by the wide portion 12 of the deforming core material 10. In addition, the ends of the side plates 22A and 22B are reinforced against cracks with end side plates 27, multiple piercing means 28, and reinforcing steel plates 45, with the fiber direction aligned with the crack direction. This makes it possible to more effectively eliminate cracks that may occur in the side plates 22, 22A, 22B, and 22C.

<架構への座屈拘束ブレースの適用例>
次に、図15及び図16を参照して、架構への座屈拘束ブレースの適用例について説明する。ここで、図15は、第1実施形態に係る座屈拘束ブレースが木造建物等の架構に組み込まれた状態を示す図である。また、図16は、大地震時における架構の変形態様と、架構の変形に起因する座屈拘束ブレース接合部における付加曲げモーメントを説明する図である。尚、図示例の座屈拘束ブレースは、木造建物の架構以外にも、S造(S:Steel)建物の架構、RC造建物の架構、SRC造(SRC:Steel Reinforced Concrete)建物の架構に組み込まれてもよい。
<Example of application of buckling restraint braces to a frame>
Next, an example of application of a buckling restrained brace to a frame will be described with reference to Figures 15 and 16. Here, Figure 15 is a diagram showing the buckling restrained brace according to the first embodiment incorporated into the frame of a wooden building or the like. Also, Figure 16 is a diagram explaining the deformation of the frame during a major earthquake and the additional bending moment at the buckling restrained brace joint resulting from the deformation of the frame. Note that the buckling restrained brace shown in the example may be incorporated into the frame of a steel (S) building, a reinforced concrete (RC) building, or a steel reinforced concrete (SRC) building, in addition to the frame of a wooden building.

図15に示す架構Sは、木造建築物等を構成する木製の柱Cと梁Bにより形成されている。対角線位置にある二つの隅角部には、平鋼により形成されるガセットプレートGPが取付けられている。ガセットプレートGPの表面には、該表面に直交するようにフィンスチフナFSが溶接にて接合されている。柱Cの柱芯L1と梁Bの梁芯L2の交点Oに対して、フィンスチフナFSの芯L3が交差するようにしてフィンスチフナFSがガセットプレートGPに接合される。そして、座屈拘束ブレース100も、対角位置にある双方の交点Oを通る線状に配設される。 The frame S shown in Figure 15 is formed from wooden columns C and beams B that make up a wooden building or the like. Gusset plates GP made of flat steel are attached to the two diagonal corners. Fin stiffeners FS are welded to the surface of the gusset plates GP so that they are perpendicular to the surface. The fin stiffeners FS are joined to the gusset plates GP so that their cores L3 intersect with the intersection O between the column center L1 of the column C and the beam center L2 of the beam B. The buckling restraint brace 100 is also arranged linearly, passing through both diagonal intersections O.

ガセットプレートGPと芯材10の広幅部12は、スプライスプレートSPを介してハイテンションボルトにより接合され、フィンスチフナFSと補強リブ14は、スプライスプレートSPを介してハイテンションボルトにより接合される。 The gusset plate GP and the wide portion 12 of the core material 10 are joined by high-tension bolts via a splice plate SP, and the fin stiffener FS and reinforcing rib 14 are joined by high-tension bolts via a splice plate SP.

図16に示すように、大地震時において構面が変形することにより、座屈拘束ブレース接合部においては、接合部を剛と見なした場合に、以下の式(1)に示す付加曲げモーメントが作用し得る。 As shown in Figure 16, when a large earthquake occurs, deformation of the structural members can cause an additional bending moment, as shown in equation (1) below, to act on the buckling-restrained brace joints, assuming that the joints are rigid.

座屈拘束ブレース100によれば、芯材10の広幅部12の側面と木製拘束材20の側板22の間に幅t1の隙間G1が設けられていることにより、座屈拘束ブレース100が取り付けられている構面が大きく変形した場合に、この隙間G1にて芯材10の変形を吸収し、付加曲げモーメントが木製拘束材20に作用することを解消できる。また、補強リブ14と木製拘束材20の拘束板21の有するスリット24の間において、補強リブ14の長手方向に幅t2であり、補強リブ14の側方に幅t1の隙間G2が設けられていることにより、構面の変形に応じて芯材10が伸縮した際に、この芯材10の伸縮を隙間G2が吸収することができ、伸縮する芯材10がスリット24の壁面に接触して木製拘束材20が破損に至るといった課題を解消できる。さらに、芯材10から最も強い押し込み力を受け得る拘束板21の端部同士が複数の端部拘束材29Aにて繋がれ、当該端部にある非接触溝23によって隙間G3が形成され、隙間G3により芯材10と拘束板21の接触が解消もしくは緩和されることにより、拘束板21の端部に対応する位置に接続されている側板22の端部に生じ得る割れを、効果的に抑制することができる。 The buckling restrained brace 100 has a gap G1 of width t1 between the side of the wide section 12 of the core material 10 and the side panel 22 of the wooden restraint member 20. This gap G1 absorbs deformation of the core material 10 when the structural surface to which the buckling restrained brace 100 is attached undergoes significant deformation, preventing additional bending moments from acting on the wooden restraint member 20. Furthermore, a gap G2 of width t2 is provided between the reinforcing rib 14 and the restraint plate 21 of the wooden restraint member 20 in the longitudinal direction of the reinforcing rib 14 and on the side of the reinforcing rib 14. This allows the gap G2 to absorb expansion and contraction of the core material 10 when it expands and contracts in response to deformation of the structural surface, eliminating the problem of the expanding and contracting core material 10 coming into contact with the wall of the slit 24 and causing damage to the wooden restraint member 20. Furthermore, the ends of the restraint plates 21, which are likely to receive the strongest pushing force from the core material 10, are connected by multiple end restraint members 29A, and gaps G3 are formed by non-contact grooves 23 at these ends. Gap G3 eliminates or reduces contact between the core material 10 and the restraint plates 21, effectively preventing cracks from occurring at the ends of the side plates 22 connected at positions corresponding to the ends of the restraint plates 21.

[第2実施形態に係る座屈拘束ブレース]
次に、図17乃至図19を参照して、第2実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する芯材の一例について説明する。ここで、図17は、第2実施形態に係る座屈拘束ブレースを形成する芯材の一例をスペーサーとともに示す斜視図であり、図18は、第2実施形態に係る座屈拘束ブレースの一例の縦断面図である。また、図19は、図18のXIX部の拡大図であって、芯材の表面の凸部から局所的に作用する力が内挿板を介して拡散されて拘束板に伝達されることを説明する図である。
[Buckling Restrained Brace According to the Second Embodiment]
Next, an example of a core material forming a buckling restrained brace according to the second embodiment will be described with reference to Figures 17 to 19. Here, Figure 17 is a perspective view showing an example of a core material forming a buckling restrained brace according to the second embodiment together with a spacer, and Figure 18 is a longitudinal cross-sectional view of an example of a buckling restrained brace according to the second embodiment. Furthermore, Figure 19 is an enlarged view of part XIX in Figure 18, which illustrates how a force acting locally from a convex portion on the surface of the core material is diffused via an insertion plate and transmitted to the restraining plate.

座屈拘束ブレース100Aは、芯材10の広幅面11aと拘束板21の間に内挿板17が介在している点において、座屈拘束ブレース100と相違している。内挿板17としては、鋼製プレート、木製プレートのいずれを適用してもよく、木製プレートとしては、例えばLVL(Laminated Veneer Lumber:単板積層材)が適用できる。尚、本実施形態においても、突起15が狭幅部13の上下の平面から張り出している形態であってもよい。 The buckling restrained brace 100A differs from the buckling restrained brace 100 in that an insert plate 17 is interposed between the wide surface 11a of the core material 10 and the restraint plate 21. The insert plate 17 may be either a steel plate or a wooden plate, and the wooden plate may be, for example, laminated veneer lumber (LVL). Note that in this embodiment, the protrusions 15 may also extend beyond the upper and lower planes of the narrow portion 13.

内挿板17の広幅面において、その長手方向の端部には、芯材10の有する補強リブ14と対応する位置において、補強リブ14と干渉しないようにスリット18が開設されている。また、内挿板17には、スペーサー16に開設されているボルト孔16aに対応する位置にボルト孔17aが開設されており、図2に示す第一長ボルト31が挿通されるようになっている。 On the wide surface of the inner plate 17, a slit 18 is opened at the longitudinal end at a position corresponding to the reinforcing rib 14 of the core material 10 so as not to interfere with the reinforcing rib 14. The inner plate 17 also has a bolt hole 17a opened at a position corresponding to the bolt hole 16a opened in the spacer 16, through which the first long bolt 31 shown in Figure 2 is inserted.

座屈拘束ブレース100Aによれば、芯材10の高次の座屈変形により、図19に示すように、芯材10から拘束板21に局所的に圧縮力Pが作用し、この局所的な力に起因して拘束板21が破損することが抑制できる。このように局所的な力Pが作用することにより、木製の拘束板21が破損に至り得る。そこで、芯材10の広幅面11aと拘束板21の間に内挿板17を介在させることにより、芯材10の高次の座屈変形の凸部10aから作用する力Pは内挿板17にまず伝達され、伝達された力Pは内挿板17内に広がり、内挿板17内に拡散された力が木製の拘束板21に分散力qとして作用することになる。このことにより、芯材10から作用する複数の局所的な力Pによる木製の拘束板21の破損が効果的に抑制される。 With the buckling-restrained brace 100A, as shown in Figure 19, higher-order buckling deformation of the core material 10 causes a localized compressive force P to act from the core material 10 on the restraining plate 21. This localized force P can lead to damage to the wooden restraining plate 21. Therefore, by interposing an inner plate 17 between the wide surface 11a of the core material 10 and the restraining plate 21, the force P acting from the convex portion 10a of the higher-order buckling deformation of the core material 10 is first transmitted to the inner plate 17. The transmitted force P then spreads within the inner plate 17, and the force dispersed within the inner plate 17 acts on the wooden restraining plate 21 as a dispersed force q. This effectively prevents damage to the wooden restraining plate 21 due to multiple localized forces P acting from the core material 10.

[全体座屈の検討]
次に、座屈拘束ブレースの全体座屈を防止するための設計方法について説明する。
[Study of overall buckling]
Next, we will explain the design method for preventing global buckling of buckling-restrained braces.

座屈拘束ブレースの設計においては、以下の式(2)を満足して座屈拘束ブレースの全体座屈が生じないように設計する。 When designing a buckling-restrained brace, the following equation (2) must be satisfied to prevent global buckling of the buckling-restrained brace.

ここで、拘束板の中央に作用する曲げモーメントは、以下の式(3)で示すことができる。 Here, the bending moment acting on the center of the restraint plate can be expressed by the following equation (3).

木製拘束材の全体座屈を防止する条件は、以下の式(4)を満足することとなる。 The condition for preventing global buckling of the wooden restraint member is to satisfy the following equation (4).

式(4)を座屈拘束ブレースの全体座屈曲線として図20に示す。図20において、全体座屈曲線の上側は安全域であり、下側は危険域であり、安全域に入るように木製拘束材の設計用軸力、オイラー荷重、芯材の一般部の長さ、及び木製拘束材の降伏曲げ耐力が設定される。尚、図20に示す座屈拘束ブレースの全体座屈曲線は、芯材の弱軸方向の全体座屈、強軸方向の全体座屈の双方に妥当する。 Equation (4) is shown in Figure 20 as the overall bending stress curve for the buckling-restrained brace. In Figure 20, the upper side of the overall bending stress curve is the safe zone, and the lower side is the dangerous zone. The design axial force of the wooden restraint member, Euler load, length of the general part of the core member, and yield bending strength of the wooden restraint member are set so that they fall within the safe zone. Note that the overall bending stress curve for the buckling-restrained brace shown in Figure 20 applies to both overall buckling in the weak axis direction of the core member and overall buckling in the strong axis direction.

上記する木製拘束材の降伏曲げ耐力と作用する曲げモーメントとの関係を照査することの他にも、短期の木製拘束材の許容曲げ耐力が芯材降伏時に作用する曲げモーメントよりも大きくなることも合せて照査するのがよい(数式は省略)。 In addition to examining the relationship between the yield bending strength of the wooden restraint material and the acting bending moment as described above, it is also advisable to examine whether the short-term allowable bending strength of the wooden restraint material will be greater than the bending moment acting when the core material yields (formula omitted).

<木製拘束材のめり込み破壊の検討>
次に、木製拘束材のめり込み破壊の検討方法について説明する。芯材が木製拘束材に対してめり込むことにより、木製拘束材が破壊することを防止するには、以下の式(5)を満足することを検証する。
<Study on the compressive failure of wooden restraint materials>
Next, we will explain how to evaluate the failure of wooden restraints due to the core material penetrating into the wooden restraint. To prevent the wooden restraint from failing due to the core material penetrating into the wooden restraint, we verify that the following formula (5) is satisfied.

尚、上記する拘束板のめり込み耐力と作用する補剛力との関係を照査することの他にも、短期の拘束板の許容めり込み耐力が芯材降伏時に作用する補剛力よりも大きくなることも合せて照査するのがよい(数式は省略)。 In addition to examining the relationship between the compressive strength of the restraining plate and the stiffening force acting on it, it is also advisable to examine whether the short-term allowable compressive strength of the restraining plate will be greater than the stiffening force acting when the core material yields (formula omitted).

<第一長ボルト(弱軸方向ボルト)と、第二長ボルト(強軸方向ボルト)の仕様検討>
次に、第一長ボルト(弱軸方向ボルト)と、第二長ボルト(強軸方向ボルト)の仕様の設定方法について説明する。
<Consideration of specifications for the first long bolt (weak axis direction bolt) and the second long bolt (strong axis direction bolt)>
Next, a method for setting the specifications of the first long bolts (weak axis direction bolts) and the second long bolts (strong axis direction bolts) will be described.

第一長ボルト(弱軸方向ボルト)と第二長ボルト(強軸方向ボルト)の仕様の設定に際しては、各長ボルトの降伏耐力の総和が、木製拘束材に作用する補剛力の総和以上となるように設定するものとし、以下の式(6)を満足するように各長ボルトの仕様(第一長ボルトや第二長ボルトの降伏応力度や本数、有効断面積(一本当たりの有効断面積と本数による総有効断面積)等)を決定する。 When setting the specifications for the first long bolts (weak axis direction bolts) and second long bolts (strong axis direction bolts), the sum of the yield strengths of each long bolt must be set to be equal to or greater than the sum of the reinforcing forces acting on the wooden restraint material, and the specifications of each long bolt (yield stress, number, effective cross-sectional area (effective cross-sectional area per bolt and total effective cross-sectional area due to the number of bolts), etc.) must be determined so as to satisfy the following formula (6).

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。 Note that other embodiments may be possible in which other components are combined with the configurations described in the above embodiments, and the present invention is in no way limited to the configurations shown here. In this regard, changes can be made without departing from the spirit of the present invention, and can be determined appropriately depending on the application form.

10:芯材
11a:広幅面
11b:狭幅面
12:広幅部
12a:ボルト孔
13:狭幅部
14:補強リブ
14a:ボルト孔
15:突起
16:スペーサー
16a:ボルト孔
17:内挿板
17a:ボルト孔
20,20A,20B,20C,20D,20E:木製拘束材
21:拘束板
21a:第一ボルト孔
21b:第一ボルト孔ユニット
21c:第二ボルト孔
22,22A,22B,22C:側板
22a:第二ボルト孔
22b:第二ボルト孔ユニット
22c:係合孔
22d:鋼板収容溝
23:非接触溝
24:スリット
25:隙間
26:中央側板
27:端部側板
28:突き刺し手段
29A:鎹(端部拘束材)
29A':鎹
29B:鋼板(端部拘束材)
29C:繊維補強材(端部拘束材)
29a:繋ぎ部
29b:突き刺し部
31:第一長ボルト
32:座金
33:ナット
34:座金
41:第二長ボルト
42:座金
43:ナット
44:座金
45:補強用鋼板
100,100A:座屈拘束ブレース
G1,G2、G3,G4,G5:隙間
A:付加曲げ吸収エリア(境界領域)
S:架構(構面)
C:柱
B:梁
GP:ガセットプレート
FS:フィンスチフナ
SP:スプライスプレート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Core material 11a: Wide surface 11b: Narrow surface 12: Wide portion 12a: Bolt hole 13: Narrow portion 14: Reinforcing rib 14a: Bolt hole 15: Protrusion 16: Spacer 16a: Bolt hole 17: Insertion plate 17a: Bolt hole 20, 20A, 20B, 20C, 20D, 20E: Wooden restraining material 21: Restraining plate 21a: First bolt hole 21b: First bolt hole unit 21c: Second bolt hole 22, 22A, 22B, 22C: Side plate 22a: Second bolt hole 22b: Second bolt hole unit 22c: Engagement hole 22d: Steel plate accommodating groove 23: Non-contact groove 24: Slit 25: Gap 26: Central side plate 27: End side plate 28: Piercing means 29A: Hook (end restraining material)
29A': Steel plate 29B: Steel plate (end restraining material)
29C: Fiber reinforcement material (end restraint material)
29a: Connecting portion 29b: Piercing portion 31: First long bolt 32: Washer 33: Nut 34: Washer 41: Second long bolt 42: Washer 43: Nut 44: Washer 45: Reinforcing steel plate 100, 100A: Buckling restraint brace G1, G2, G3, G4, G5: Gaps A: Additional bending absorption area (boundary region)
S: Frame (frame)
C: Pillar B: Beam GP: Gusset plate FS: Fin stiffener SP: Splice plate

Claims (3)

鋼製でプレート状の芯材と、
前記芯材の有する二つの広幅面に対向するように配設されている木製で一対の拘束板と、前記芯材の有する二つの狭幅面に対向するように配設され、前記一対の拘束板に接続されている木製で一対の側板と、により形成される木製拘束材と、を備え、
前記一対の拘束板の端部が、鎹である端部拘束材により繋がれており、
前記一対の拘束板に開設されている固定孔に前記鎹の二本の突き刺し部が挿通され、接着固定されていることを特徴とする、座屈拘束ブレース。
A steel plate-shaped core material,
a wooden restraining member formed by a pair of wooden restraining plates arranged so as to face the two wide surfaces of the core material, and a pair of wooden side plates arranged so as to face the two narrow surfaces of the core material and connected to the pair of restraining plates;
The ends of the pair of restraint plates are connected by end restraint members, which are clamps ,
A buckling restraint brace characterized in that the two piercing portions of the clamp are inserted into fixing holes opened in the pair of restraint plates and fixed by adhesive .
前記拘束板の端部には、前記芯材の前記広幅面と接触しない非接触溝が設けられており、
前記拘束板の前記非接触溝以外の領域と前記芯材の前記広幅面が接触していることを特徴とする、請求項に記載の座屈拘束ブレース。
a non-contact groove that does not come into contact with the wide surface of the core material is provided at an end of the restraint plate;
2. The buckling restraint brace according to claim 1 , wherein the area of the restraint plate other than the non-contact groove is in contact with the wide surface of the core material.
前記芯材は、その長手方向の中央側において前記広幅面の幅が相対的に狭い狭幅部を有し、その長手方向の端部側において前記広幅面の幅が相対的に広い広幅部を有しており、
前記非接触溝は、前記拘束板の端縁から、前記芯材における前記広幅部と前記狭幅部の境界に対応する位置まで延設していることを特徴とする、請求項に記載の座屈拘束ブレース。
the core material has a narrow portion at a center side in a longitudinal direction where the width of the wide surface is relatively narrow, and a wide portion at an end side in a longitudinal direction where the width of the wide surface is relatively wide,
3. The buckling restraint brace according to claim 2 , wherein the non-contact groove extends from an edge of the restraint plate to a position corresponding to the boundary between the wide portion and the narrow portion of the core material.
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