(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平鋼からなる軸力材と、該軸力材が対角配置で隙間を設けて挿入される角形の補剛管と、該補剛管の外周面に接合された前記補剛管の補剛用のアングル材とを備え、
前記軸力材は前記補剛管に座屈が阻まれることを特徴とするブレース材。
【請求項２】
前記アングル材の一辺が前記平鋼に直交するように前記補剛管の外周面に接合され、前記アングル材の前記平鋼に直交する側の辺を他の辺より長く設定したことを特徴とする請求項１記載のブレース材。
【請求項３】
断面十字形の軸力材と、該軸力材が対角配置で隙間を設けて挿入される角形の補剛管と、該補剛管の外周面に接合された前記補剛管の補剛用のアングル材とを備え、
前記軸力材は前記補剛管に座屈が阻まれることを特徴とするブレース材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物等の鋼構造物のブレース材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブレース材は建築物等の鋼構造物に従来より数多く使用されており、座屈の防止に関する技術としては、例えば特開平７−３２４３７７号公報に開示された鋼管で補剛したアンボンド鉄骨ブレースの発明がある。
【０００３】
図１３は同公報に示されたアンボンド鉄骨ブレースの正面図を示し、図１４は図１３の断面図、図１５は図１３に示したブレースを建物の柱梁架構へ適用した例を示している。
このアンボンド鉄骨ブレースは軸力材としてＨ形鋼５１を使用し、その外周に、座屈補剛材として円形鋼管５２をほぼ外接する状態にゆるくかぶせてあり、円形鋼管５２は長さ方向の略中央部位を、前記Ｈ形鋼管５１のウェブを直角に貫通する向きのずれ止めボルト５３でＨ形鋼管５１に止着されている。
【０００４】
上記のように鋼管で補剛したアンボンド鉄骨ブレースは、図１５のように、鉄骨柱５４と鉄骨梁５５で形成された架構の面内にＨ形鋼５１のフランジが曲げを負担する向き（強軸）の配置（梁鉄骨のウェブとＨ形鋼のウェブとが平行な向き）として、Ｈ形鋼５１の両端が梁中央部の接合部材５６及び架構内隅部の接合部材５７と各々ウェブはボルト接合、フランジは溶接接合により組み入れて設置されている。
【０００５】
図１６、図１７は同公報に開示された他のブレースの例を示したものである。図１６は軸力材として十字状材６１を使用し、補剛鋼管として円形鋼管５２を使用した例であり、図１７はは軸力材として十字状材６１を使用し、補剛鋼管として角形鋼管６２を使用した例である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例においては軸力材がほぼ外接する補剛鋼管を用いたために補剛鋼管の径が小さくなり、補剛鋼管の断面２次モーメントが減少し、ブレース材の耐全体座屈性能が低下してしまった。このため、ブレース材の限界長さが短くなり、階高の高い架構や梁スパンの長い架構には使用できないという問題があった。
【０００７】
本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので、ブレース材の幅を可能な限り広げずに（幅を変えないで）補剛管の強度を上げて耐全体座屈性能を向上させ、階高の高い架構にも使用できるブレース材を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るブレース材は、平鋼からなる軸力材と、該軸力材が対角配置で隙間を設けて挿入される角形の補剛管と、該補剛管の外周面に接合された前記補剛管の補剛用のアングル材とを備え、
前記軸力材は前記補剛管に座屈が阻まれることを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記アングル材の一辺が前記平鋼に直交するように前記補剛管の外周面に接合され、前記アングル材の前記平鋼に直交する側の辺を他の辺より長く設定したことを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、断面十字形の軸力材と、該軸力材が対角配置で隙間を設けて挿入される角形の補剛管と、該補剛管の外周面に接合された前記補剛管の補剛用のアングル材とを備え、
前記軸力材は前記補剛管に座屈が阻まれることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
参考例．
図１は、本発明の実施の形態にかかるブレース材の参考例における軸方向に垂直な断面図である。図において、１は平鋼からなる軸力材、３は軸力材１が挿通された内側補剛管、５は内側補剛管３が挿通された外側補剛管である。
軸力材１は断面矩形状の平板からなる。また、内側補剛管３は断面がほぼ正方形からなり、内側補剛管３の内側に軸力材１が対角配置されている。
軸力材１と内側補剛管３との間には小さな隙間が設けられており、軸力材１の側部は内側補剛管３によって拘束されないようになっている。
【００１２】
外側補剛管５は断面が内側補剛管３と同様のほぼ正方形からなり、内側補剛管３に対して４５度だけ回転させた状態で配置されている。したがって、内側補剛管３の四隅の頂点が外側補剛管５の各辺の中間に位置している。
【００１３】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図２に示すように、軸力材１は内側・外側補剛管３，５より長めに形成されており、両端部には図示しない柱または梁に取付けるためのボルト孔（図示せず）が設けられている。
なお、ブレース材の両端部においては、軸力材１と内側補剛管３及び内側補剛管３と外側補剛管５の間にそれぞれがずれるのを防止するためのスポット溶接７が行われている。ただし、スポット溶接７に代えて他の手段、例えばクリップのようなもので止めるようにしてもよい。
【００１４】
図３は、参考例のブレース材を、柱と梁で構成される架構部に取り付けた状態を示した斜視図である。なお、説明を容易にするために、図中右側のブレース材は補剛管を省略してある。
図において、９，１１は柱、１３，１５は柱９，１１間に設置された梁である。１７，１９は架構の隅に設置されたガセットプレート、２１は上側の梁の下部中央部に設置されたガセットプレートである。２５は軸力材１の端部に設置された十字状の接続部材である。軸力材１は幅方向が架構の面に平行になるように設置されている（図中右側のブレース参照）。このような向きに設置することによって、軸力材、ガットプレート及び梁のウェブの向きが一致し、力の伝達がスムーズに行われる。
軸力材１を上記のような向きに設置すると、外側補剛管５の側面が架構の壁面方向と一致することになり、壁材の収まりがよくなる。
【００１５】
以上のように構成されたブレース材は、地震時においては軸方向の力を受けて降伏する。このとき、軸力材１は架構の面外方向に撓んで座屈しようとするが、内側補剛管３及び外側補剛管５に座屈が阻まれて軸方向の降伏を行うのでエネルギーを充分吸収することができる。しかも、外側補剛管５の外径は内側補剛管３の２1/2 倍（ルート２倍）になり、曲げ剛性が約４倍と高くなるので、ブレース材の耐全体座屈性能が非常に向上する。その一方、壁方向の厚みは外側補剛管５の厚み分しか大きくならないので、壁材の収まりも非常によい。
【００１６】
なお、上記の説明では外側補剛管５と内側補剛管３との位置ズレを防止するために、端部にスポット溶接をする例を示したが、図４に示すように、外側補剛管５と内側補剛管３との間に回転防止用のプレート３０を設置するようにしてもよい。
【００１７】
この参考例については、軸力材、内側補剛管３及び外側補剛管５について種々の態様が考えられる。図５〜図８はこれら他の態様の説明図である。以下、図５〜図８に基づいて他の態様を説明する。図５に示したものは、図１に示したものにおける断面正方形の外側補剛管５を断面が円形のものにしたものである。また、図６に示したものは、図１における平鋼の軸力材１を十字状にしたものである。
【００１８】
さらに、図７に示したものは、図６における断面正方形の外側補剛管５を断面が円形のものにしたものである。また、図８に示したものは、図６における断面正方形の内側補剛管３を断面が円形のものにしたものである。
【００１９】
参考例．
図９は本発明の参考例の説明図であり、ブレース材の軸線に垂直な断面図である。本参考例においては、前述の参考例における外側補剛管５に代えて、チャンネル材を補剛管の外面に接合したものである。
図９において、３１，３３は補剛管３（前述の参考例における内側補剛管に相当する。）の外周面に溶接により接合されたチャンネル材である。チャンネル材３１，３３は補剛管３の角部を跨ぐようにして設置されている。なお、チャンネル材は軸力材の両面に対向するように設置される。軸力材１が撓んだ際に、該軸力材１の応力によって曲がろうとする補剛管３を補剛するためには、かかる位置に設ける必要があるからである。
【００２０】
この参考例によれば、前述の参考例の場合には内側補剛管３と外側補剛管５の精度管理が必要であったのに比較して、ほとんどその必要がないので、製作が簡易となる。
【００２１】
実施の形態．
図１０は本発明の実施の形態にかかるブレース材の説明図である。この例は、図９に示したチャンネル材３１，３３に代えて、アングル材３５〜３８を補剛管３の外周面に接合したものである。この場合にはさらに、精度管理が不要となる。
【００２２】
なお、図１０においては、アングル材３５〜３８は両辺が同じ長さのものを使用した例を示したが、図１１に示すように、軸力材１の撓む方向における補剛管３の曲げ剛性が高くなるように、アングル材の辺の長さを変えるようにしてもよい。このようにすることで、材料を節約した効率的な補剛が可能となる。
【００２３】
図１２はさらに別の態様の説明図である。この例は、図１０に示した平鋼の軸力材１に代えて十字状の軸力材１を用いたものである。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば以下の効果が得られる。
平鋼からなる軸力材と、該軸力材が対角配置で隙間を設けて挿入される角形の補剛管と、該補剛管の外周面に接合された前記補剛管の補剛用のアングル材とを備え、前記軸力材は前記補剛管に座屈が阻まれることを特徴とするから、ブレース部材の幅を可能な限り広げずに（幅を変えないで）補剛管の強度を上げて耐全体座屈性能を向上でき、階高の高い架構にも使用できるブレース材を得ることができ、さらに、精度が要求されず製作が容易になる。
【００２５】
さらに、前記アングル材の一辺が前記平鋼に直交するように前記補剛管の外周面に接合され、前記アングル材の前記平鋼に直交する側の辺を他の辺より長く設定したことにより、必要な補剛を少ない材料で実現できる。
【００２６】
また、断面十字形の軸力材と、該軸力材が対角配置で隙間を設けて挿入される角形の補剛管と、該補剛管の外周面に接合された前記補剛管の補剛用のアングル材とを備え、前記軸力材は前記補剛管に座屈が阻まれることを特徴とするから、上記と同様の効果が得られる。
【００２７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるブレース材の参考例における軸方向に垂直な断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】参考例のブレース材を、柱と梁で構成される架構部に取り付けた状態を示した斜視図である。
【図４】参考例の他の態様の説明図である。
【図５】参考例の他の態様の説明図である。
【図６】参考例の他の態様の説明図である。
【図７】参考例の他の態様の説明図である。
【図８】参考例の他の態様の説明図である。
【図９】参考例の他の態様の説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態にかかるブレース材の説明図である。
【図１１】実施の形態の他の態様の説明図である。
【図１２】実施の形態の他の態様の説明図である。
【図１３】従来のブレース材の正面図である。
【図１４】図１３の軸方向に垂直な断面図である。
【図１５】従来のブレース材の取付状態の説明図である。
【図１６】従来のブレース材の他の例の説明図である。
【図１７】従来のブレース材の他の例の説明図である。
【符号の説明】
１  軸力材
３  内側補剛管
５  外側補剛管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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