(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の引張荷重及び圧縮荷重が作用したときに伸縮するように塑性変形可能な鋼材から成るブレース芯材と、長手方向の圧縮荷重を受けた前記ブレース芯材が座屈するのを防止するべく前記ブレース芯材を囲繞して前記ブレース芯材を補剛する座屈拘束用の補剛材とを備えた座屈拘束ブレースにおいて、
（Ａ）前記ブレース芯材を構成する前記鋼材は、各々が該鋼材の長さ方向に延在し且つ互いに平行に延在する複数の帯鋼状部分が相互に接続した形状を有しており、その横断面が一定の断面形状を有しており、且つ、該鋼材の長さ方向に延在する少なくとも２本の側縁エッジ部を有する形鋼であり、
（Ｂ）前記補剛材は、
前記形鋼の長手方向中間部分をその内部に収容し前記形鋼の両端部分がその両端から延出する鋼製の外套管と、
前記形鋼の前記長手方向中間部分に当接して前記形鋼に沿って延在する少なくとも１枚の内挿板と、
前記形鋼と該形鋼に当接した前記内挿板とから成るアセンブリの外側面と前記外套管の内側面との間に画成された空間に充填された、補剛材として機能し得る剛性を有する充填材とを備えており、
（Ｃ）前記形鋼と該形鋼に当接した前記内挿板とから成る前記アセンブリの内部に、前記充填材が充填されない非充填空間が画成されており、
（Ｄ）前記形鋼の前記側縁エッジ部は、前記形鋼の横断面形状で見たときの該側縁エッジ部の先端部分と該先端部分の近傍の両側部分とに亘って、前記補剛材の前記充填材により包持されており、
（Ｅ）前記形鋼は、その外表面の一部がアンボンド材を介して前記内挿板及び前記充填材に臨んでいる、
ことを特徴とする座屈拘束ブレース。
【請求項２】
前記形鋼は、Ｈ形鋼、十字形鋼、Ｉ形鋼、Ｔ形鋼、Ｚ形鋼、山形鋼、及び溝形鋼から成る部類中から選択された形鋼であることを特徴とする請求項１記載の座屈拘束ブレース。
【請求項３】
前記形鋼の全長のうちの前記補剛材の内部から前記補剛材の外部へ移行する部分に、前記形鋼に沿って延在する鋼製の補強プレートが接合されており、それによって当該部分が前記形鋼に長手方向の荷重が作用しても塑性変形することのない非塑性化部分とされていることを特徴とする請求項１又は２記載の座屈拘束ブレース。
【請求項４】
長手方向の引張荷重及び圧縮荷重が作用したときに伸縮するように塑性変形可能な鋼材から成るブレース芯材と、長手方向の圧縮荷重を受けた前記ブレース芯材が座屈するのを防止するべく前記ブレース芯材を囲繞して前記ブレース芯材を補剛する座屈拘束用の補剛材とを備えた座屈拘束ブレースにおいて、
（Ａ）前記ブレース芯材を構成する前記鋼材は、第１フランジと、第２フランジと、それら第１フランジと第２フランジとの間にあってそれらを連結しているウェブとを有するＨ形鋼から成り、
（Ｂ）前記補剛材は、
前記Ｈ形鋼の長手方向中間部分をその内部に収容し前記Ｈ形鋼の両端部分がその両端から延出する鋼製の外套管と、
前記Ｈ形鋼の前記第１フランジの一方の側縁エッジ部と前記第２フランジの一方の側縁エッジ部とに当接する第１内挿板と、前記Ｈ形鋼の前記第１フランジの他方の側縁エッジ部と前記第２フランジの他方の側縁エッジ部とに当接する第２内挿板と、
前記Ｈ形鋼と該Ｈ形鋼に当接した前記第１及び第２内挿板とから成るアセンブリの外側面と前記外套管の内側面との間に画成された空間に充填された、補剛材として機能し得る剛性を有する充填材とを備えており、
（Ｃ）前記Ｈ形鋼と該Ｈ形鋼に当接した前記第１及び第２内挿板とから成る前記アセンブリの内部に、前記充填材が充填されない非充填空間が画成されており、
（Ｄ）前記Ｈ形鋼の前記第１及び第２フランジの側縁エッジ部は、前記Ｈ形鋼の横断面形状で見たときの該側縁エッジ部の先端部分と該先端部分の近傍の両側部分とに亘って、前記補剛材の前記充填材により包持されており、
（Ｅ）前記Ｈ形鋼は、その外表面の一部がアンボンド材を介して前記内挿板及び前記充填材に臨んでいる、
ことを特徴とする座屈拘束ブレース。
【請求項５】
前記Ｈ形鋼の全長のうちの前記補剛材の内部から前記補剛材の外部へ移行する部分に、前記Ｈ形鋼に沿って延在する鋼製の補強プレートが接合されており、それによって当該部分が前記Ｈ形鋼に長手方向の荷重が作用しても塑性変形することのない非塑性化部分とされていることを特徴とする請求項４記載の座屈拘束ブレース。
【請求項６】
前記充填材は、モルタル、コンクリート、及び樹脂材料から成る部類中から選択された材料であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の座屈拘束ブレース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は座屈拘束ブレースに関する。
【背景技術】
【０００２】
座屈拘束ブレースは制振ダンパの一種であり、建築構造物の骨組にブレースとして組込まれ、地震等によってその骨組に大きな変形が生じたときに振動エネルギを吸収するものである。座屈拘束ブレースは１９８０年代後半から開発され、現在では様々な構成のものが広く使用されている。座屈拘束ブレースは、長手方向の引張荷重及び圧縮荷重を受けて伸縮するように塑性変形する鋼材から成るブレース芯材と、長手方向の圧縮荷重を受けたブレース芯材が座屈するのを防止するべくブレース芯材の長手方向中間部分を囲繞してブレース芯材を補剛する座屈拘束用の補剛材とを備えている。補剛材としては、ブレース芯材の側面ないし側縁に相対滑り可能に当接する鋼管等の鋼材で構成した補剛材も用いられており、また、ブレース芯材を収容する鋼管とこの鋼管の中に充填したコンクリートやモルタルなどの硬化性充填材とで構成され、硬化した充填材の表面がブレース芯材の表面にアンボンド状態で当接するようにした補剛材も用いられている。座屈拘束ブレースを開示した先行技術文献としては、例えば以下に示す特許文献１、特許文献２などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２９１７０４
【特許文献２】特開２００８−００２１３３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
鋼管の中にモルタルなどを充填して構成した補剛材は、良好な座屈拘束性能を有しており、また、ブレース芯材及び／または鋼管の寸法誤差を充填材により吸収できるメリットがあるが、モルタルなどの充填材が大重量であるため、座屈拘束ブレースの重量が大きくなるという短所がある。一方、ブレース芯材の側面ないし側縁に相対滑り可能に当接する鋼管等で構成された補剛材は、軽量であるものの、ブレース芯材とその補剛材との間の隙間を数ｍｍ以下の高い精度で仕上げる必要があるため、製作に手間がかかり製作コストが嵩むという問題がある。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するべくなされたものであり、本発明の目的は、軽量であってしかも低コストで容易に製作することのできる座屈拘束ブレースを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る座屈拘束ブレースは、長手方向の引張荷重及び圧縮荷重が作用したときに伸縮するように塑性変形可能な鋼材から成るブレース芯材と、長手方向の圧縮荷重を受けた前記ブレース芯材が座屈するのを防止するべく前記ブレース芯材を囲繞して前記ブレース芯材を補剛する座屈拘束用の補剛材とを備えた座屈拘束ブレースにおいて、（Ａ）前記ブレース芯材を構成する前記鋼材は、各々が該鋼材の長さ方向に延在し且つ互いに平行に延在する複数の帯鋼状部分が相互に接続した形状を有しており、その横断面が一定の断面形状を有しており、且つ、該鋼材の長さ方向に延在する少なくとも２本の側縁エッジ部を有する形鋼であり、（Ｂ）前記補剛材は、前記形鋼の長手方向中間部分をその内部に収容し前記形鋼の両端部分がその両端から延出する鋼製の外套管と、前記形鋼の前記長手方向中間部分に当接して前記形鋼に沿って延在する少なくとも１枚の内挿板と、前記形鋼と該形鋼に当接した前記内挿板とから成るアセンブリの外側面と前記外套管の内側面との間に画成された空間に充填された、補剛材として機能し得る剛性を有する充填材とを備えており、（Ｃ）前記形鋼と該形鋼に当接した前記内挿板とから成る前記アセンブリの内部に、前記充填材が充填されない非充填空間が画成されており、（Ｄ）前記形鋼の前記側縁エッジ部は、前記形鋼の横断面形状で見たときの該側縁エッジ部の先端部分と該先端部分の近傍の両側部分とに亘って、前記補剛材の前記充填材により包持されており、（Ｅ）前記形鋼は、その外表面の一部がアンボンド材を介して前記内挿板及び前記充填材に臨んでいることを特徴とする。
【０００７】
前記形鋼は、Ｈ形鋼、十字形鋼、Ｉ形鋼、Ｔ形鋼、Ｚ形鋼、山形鋼、及び溝形鋼から成る部類中から選択された形鋼とすることができる。また、前記形鋼の全長のうちの前記補剛材の内部から前記補剛材の外部へ移行する部分に、前記形鋼に沿って延在する鋼製の補強プレートが接合されており、それによって当該部分が前記形鋼に長手方向の荷重が作用しても塑性変形することのない非塑性化部分とされているようにするのもよい。
【０００８】
また、本発明に係る座屈拘束ブレースは、長手方向の引張荷重及び圧縮荷重が作用したときに伸縮するように塑性変形可能な鋼材から成るブレース芯材と、長手方向の圧縮荷重を受けた前記ブレース芯材が座屈するのを防止するべく前記ブレース芯材を囲繞して前記ブレース芯材を補剛する座屈拘束用の補剛材とを備えた座屈拘束ブレースにおいて、（Ａ）前記ブレース芯材を構成する前記鋼材は、第１フランジと、第２フランジと、それら第１フランジと第２フランジとの間にあってそれらを連結しているウェブとを有するＨ形鋼から成り、（Ｂ）前記補剛材は、前記Ｈ形鋼の長手方向中間部分をその内部に収容し前記Ｈ形鋼の両端部分がその両端から延出する鋼製の外套管と、前記Ｈ形鋼の前記第１フランジの一方の側縁エッジ部と前記第２フランジの一方の側縁エッジ部とに当接する第１内挿板と、前記Ｈ形鋼の前記第１フランジの他方の側縁エッジ部と前記第２フランジの他方の側縁エッジ部とに当接する第２内挿板と、前記Ｈ形鋼と該Ｈ形鋼に当接した前記第１及び第２内挿板とから成るアセンブリの外側面と前記外套管の内側面との間に画成された空間に充填された、補剛材として機能し得る剛性を有する充填材とを備えており、（Ｃ）前記Ｈ形鋼と該Ｈ形鋼に当接した前記第１及び第２内挿板とから成る前記アセンブリの内部に、前記充填材が充填されない非充填空間が画成されており、（Ｄ）前記Ｈ形鋼の前記第１及び第２フランジの側縁エッジ部は、前記Ｈ形鋼の横断面形状で見たときの該側縁エッジ部の先端部分と該先端部分の近傍の両側部分とに亘って、前記補剛材の前記充填材により包持されており、（Ｅ）前記Ｈ形鋼は、その外表面の一部がアンボンド材を介して前記内挿板及び前記充填材に臨んでいることを特徴とする。
【０００９】
また、前記Ｈ形鋼の全長のうちの前記補剛材の内部から前記補剛材の外部へ移行する部分に、前記Ｈ形鋼に沿って延在する鋼製の補強プレートが接合されており、それによって当該部分が前記Ｈ形鋼に長手方向の荷重が作用しても塑性変形することのない非塑性化部分とされているようにするのもよい。
【００１０】
更に、前記充填材は、モルタル、コンクリート、及び樹脂材料から成る部類中から選択された材料とするのもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る座屈拘束ブレースによれば、ブレース芯材を形鋼で構成し、補剛材を外套管と、内挿板と、充填材とで構成し、ブレース芯材を構成する形鋼とその形鋼に当接した内挿板とから成るアセンブリの外側面と外套管の内側面との間に画成される空間に充填材を充填する一方で、ブレース芯材を構成する形鋼とその形鋼に当接した内挿板とから成るアセンブリの内部に、充填材が充填されない非充填空間が画成されるようにし、そして、形鋼の側縁エッジ部が、補剛材の充填材で包持される構成としたため、軽量であってしかも低コストで容易に製作することのできる座屈拘束ブレースが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る座屈拘束ブレースの断面側面図である。
【図２】図１のＢ−Ｂ線に沿った横断面図である。
【図３】図１のＣ−Ｃ線に沿った横断面図である。
【図４】図１の実施の形態において補強プレートの接合位置を変更した構成を例示した図３と同様の図である。
【図５】図１の座屈拘束ブレースの変更例に係る座屈拘束ブレースの横断面図である。
【図６】図１の座屈拘束ブレースの別の変更例に係る座屈拘束ブレースの横断面図である。
【図７】図１の座屈拘束ブレースの更に別の変更例に係る座屈拘束ブレースの横断面図である。
【図８】図１の座屈拘束ブレースの更に別の変更例に係る座屈拘束ブレースの横断面図である。
【図９】図１の座屈拘束ブレースの更に別の変更例に係る座屈拘束ブレースの横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１〜図４に本発明の１つの実施の形態に係る座屈拘束ブレース１０を示した。この座屈拘束ブレース１０は制振ダンパの一種であり、建築構造物の骨組にブレースとして組込まれ、地震等によってその骨組に大きな変形が生じたときに振動エネルギを吸収するものである。
【００１４】
座屈拘束ブレース１０はブレース芯材１２を備えており、このブレース芯材１２は長手方向の引張荷重及び圧縮荷重が作用したときに伸縮するように塑性変形可能な細長い鋼材から成り、その鋼材としては、例えば低降伏点鋼などをはじめとする様々な種類の鋼材が用いられ、このブレース芯材１２が塑性変形することで振動エネルギが吸収される。本発明においては、ブレース芯材１２を構成する鋼材として、横断面が一定の断面形状を有する形鋼を用いるようにしており、特に図１に示した実施の形態では、その形鋼としてＨ形鋼が用いられている。このＨ形鋼はビルト材であってもよく、ロール材であってもよい。
【００１５】
座屈拘束ブレース１０は更に補剛材１４を備えており、この補剛材１４は、長手方向の圧縮荷重を受けたブレース芯材１２が座屈するのを防止するべくブレース芯材１２の長手方向中間部分を囲繞してブレース芯材１２を補剛する座屈拘束用の補剛材である。本発明においては、この補剛材１４を、鋼製の外套管１６と、少なくとも１枚の内挿板１８と、充填材３４とを備えた構成のものとしている。特に図１に示した実施の形態では、外套管１６として丸形鋼管が用いられており、内挿板１８としてその横断面が一定の断面形状を有する一対の鋼板（第１内挿板１８−１及び第２内挿板１８−２）が用いられており、また充填材３４としてモルタルが用いられている。
【００１６】
外套管１６は、その内部に、ブレース芯材１２を構成するＨ形鋼の長手方向中間部分を収容しており、このＨ形鋼１２の両端部分が外套管１６の両端から延出している。この座屈拘束ブレース１０を建築構造物に装備する際には、ブレース芯材１２の両端を例えばガセットプレート（不図示）などを介して建築構造物の骨組の柱と梁とに夫々連結するなどして、その取付けが行われる。
【００１７】
内挿板１８（第１内挿板１８−１及び第２内挿板１８−２）は、ブレース芯材１２を構成するＨ形鋼の長手方向中間部分に当接しており、このＨ形鋼１２に沿って延在し、またこのＨ形鋼１２の長手方向中間部分に亘って延在している。
【００１８】
より詳しくは、Ｈ形鋼１２は、第１フランジ２０と、第２フランジ２２と、それら第１フランジ２０と第２フランジ２２との間にあってそれらを連結しているウェブ２４とを有する。第１内挿板１８−１は、Ｈ形鋼１２の第１フランジ２０の一方の側縁エッジ部３０（図中で左側の側縁エッジ部）と、第２フランジ２２の一方の側縁エッジ部３０（図中で左側の側縁エッジ部）とに当接しており、同様に、第２内挿板１８−２は、Ｈ形鋼１２の第１フランジ２０の他方の側縁エッジ部３０（図中で右側の側縁エッジ部）と第２フランジ２２の他方の側縁エッジ部３０（図中で右側の側縁エッジ部）とに当接している。尚、内挿板１８（第１内挿板１８−１及び第２内挿板１８−２）とＨ形鋼１２の第１及び第２フランジとは、互いに当接しているだけであって、互いに接合されてはおらず、即ち互いにアンボンド状態とされている。そのため、Ｈ形鋼１２が長手方向の引張荷重及び圧縮荷重を受けて伸縮するときには、Ｈ形鋼１２の第１及び第２フランジの側縁エッジ部３０と内挿板１８（第１内挿板１８−１及び第２内挿板１８−２）との当接部では、相対摺動が発生する。
【００１９】
図１〜図４に示したように、ブレース心材１２を構成するＨ形鋼とこのＨ形鋼に当接した一対の内挿板１８−１及び１８−２とから成るアセンブリの外側面（外周面）と、外套管１６の内側面（内周面）との間に、空間が画成されており、モルタル３４はこの空間に充填されている。尚、この空間に充填する充填材はモルタルに限られず、補剛材として機能し得る剛性を有する様々な充填材を用いることができ、例えばコンクリートを用いるようにしてもよく、また、樹脂材料などを用いるようにしてもよい。
【００２０】
ブレース芯材１２を構成しているＨ形鋼は、その外表面の一部（図示例においては、第１フランジ２０の外面（図中上面）の全域、第１フランジ２０の（Ｈ形鋼１２の長手方向に延在する）左右２本の側縁エッジ部３０、第１フランジ２０の内面（図中下面）のうちの側縁エッジ部３０近傍領域、第２フランジ２２の外面（図中下面）の全域、第２フランジ２２の（Ｈ形鋼１２の長手方向に延在する）左右２本の側縁エッジ部３０、及び、第２フランジ２２の内面（図中上面）のうちの側縁エッジ部３０近傍領域）が、アンボンド材３２で被覆されている。従ってこの構成では、Ｈ形鋼１２の外表面の一部である第１及び第２フランジの外面は、内挿板１８で覆われることなく、アンボンド材３２を介して充填材であるモルタル３４に臨んでいる。また、Ｈ形鋼１２の外表面の一部であるアンボンド材３２で被覆されている領域は、このアンボンド材３２を介して、内挿版１８及び充填材であるモルタル３４に臨んでいる。
【００２１】
Ｈ形鋼１２の外表面の所望部分をアンボンド材３２で被覆する方法としては、例えば、粘着テープの形態のアンボンドテープを当該部分に貼着する方法、アンボンド塗料を当該部分に塗布する方法、それに、薄い鋼板をアンボンド材として当該部分に当接させる方法などがあり、更にその他の方法を用いることも可能である。以上の構成によれば、ブレース芯材１２を構成するＨ形鋼は、内挿板１８とアンボンド材３２とによって、充填材であるモルタル３４に対して完全にアンボンド状態とされている。
【００２２】
更に、図２から明らかなように、ブレース芯材１２を構成しているＨ形鋼とこのＨ形鋼に当接した内挿板１８（内挿板１８−１及び１８−２）とから成るアセンブリの内部に、充填材が充填されない非充填空間３６−１及び３６−２が画成されており、かかる非充填空間は、ブレース芯材１２を構成しているＨ形鋼のウェブ２４の両側に位置している。
【００２３】
更に、これも図２から明らかなように、Ｈ形鋼１２の第１フランジ２０の両側の側縁エッジ部３０、並びに、第２フランジ２２の両側の側縁エッジ部３０は、このＨ形鋼１２の横断面形状で見たときのそれら側縁エッジ部３０の先端部分と該先端部分の近傍の両側部分とに亘って、補剛材１４の充填材であるモルタル３４により包持されている（即ち、先端部分の近傍の外面側の部分はアンボンド材３２を介してモルタル３４により包持され、先端部分と先端部分の近傍の内面側の部分とはアンボンド材３２及び内挿板１８を介してモルタル３４により包持されている）。
【００２４】
このように、座屈拘束ブレース１０の内部に充填材が充填されない非充填空間３６−１及び３６−２が画成されることによって、座屈拘束ブレース１０の全体重量が軽減される一方で、Ｈ形鋼１２の長手方向に延在する第１及び第２フランジの合計４本の側縁エッジ部３０は、Ｈ形鋼１２の横断面形状で見たときのそれら側縁エッジ部の先端部分からその近傍の両側部分までに亘って、補剛材１４の充填材３４でしっかりと包持されることで、それら側縁エッジ部３０に局部座屈が発生するおそれが払拭されており、そのためこの座屈拘束ブレース１０は優れた動作信頼性を備えたものとなっている。
【００２５】
また、図１に示したように、Ｈ形鋼１２には、その全長のうちの、補剛材１４の内部から補剛材１４の外部へ移行する部分に、このＨ形鋼１２に沿って延在する複数の鋼製の補強プレート３８が接合されており、それら補強プレート３８は、充填材が充填されていない上述の非充填空間３６−１及び３６−２（図２参照）の中に配設されている。それら補強プレート３８は、例えば図３に示したように、Ｈ形鋼１２のウェブ２４の両側面に接合するようにしてもよい。或いはまた、それら補強プレート３８は、例えば図４に示したように、Ｈ形鋼１２のウェブ２４の両側にウェブ２４から離隔させてウェブ２４と平行に配設し、第１フランジ２０と第２フランジ２２とを連結するように接合するのもよい。更に加えて、Ｈ形鋼１２の両端部分では、第１フランジ２０及び第２フランジ２２の外面に、補強プレート４０が接合されている。補強プレート３８、４０はいずれも十分に大きな剛性を有しており、そのためＨ形鋼１２の全長のうち、それら補強プレート３８、４０の延在部分分Ａ０は、Ｈ形鋼１２に長手方向の荷重が作用しても塑性変形することのない非塑性化部分とされている。
【００２６】
このようにＨ形鋼１２は、その全長のうち、補強プレート３８、４０が接合されて補強された両端の補強部分Ａ０が非塑性化部分とされており、それら非塑性化部分Ａ０の間の中間部分Ａ１（図２に示したように、この中間部分Ａ１には補強プレートが接合されていない）のみが、Ｈ形鋼１２に長手方向の荷重が作用したときに塑性変形する塑性化部分とされている。この構成によれば、Ｈ形鋼１２に接合する補強プレート３８、４０の長さを適宜設定して非塑性化部分Ａ０の長さを調節することで、塑性化部分Ａ１の長さを調節することができる。また、非塑性化部分Ａ０は、Ｈ形鋼１２に長手方向の荷重が作用することによる座屈が補強プレート３８、４０により防止されており、従って非塑性化部分Ａ０に関しては、Ｈ形鋼１２に長手方向の荷重が作用したときの座屈変形が、それら補強プレート３８、４０によって防止されている。
【００２７】
また、補剛材１４の端部を補強材（不図示）によって補強するのもよい。ブレース芯材を構成するＨ形鋼１２に補強プレート３８、４０を接合して補強する場合には、それによって形成されるＨ形鋼１２の非塑性化部分Ａ０の剛性が大きいことから、その非塑性化部分Ａ０から補剛材１４の端部へ大きな曲げモーメントが作用するようになることがある。そのため、補剛材１４の端部に補強材を接合することによって、非塑性化部分Ａ０から補剛材１４の端部への応力伝達を可能にしておくことが好ましいのである。
【００２８】
図１に示した実施の形態に係る座屈拘束ブレース１０には、様々な変更を加えることが可能である。図５〜図９は、そのような変更を加えた様々な変更例に係る座屈拘束ブレースを示した横断面図である。
【００２９】
図５に示した変更例に係る座屈拘束ブレース１０は、外套管１６として、丸形鋼管に替えて角形鋼管を用いたものであり、その他の点に関しては図１〜図４に示した座屈拘束ブレース１０と同一構成であり、対応する構成部材には対応する参照番号を付してある。
【００３０】
図６に示した変更例に係る座屈拘束ブレース１０は、ブレース芯材を構成する形鋼として、Ｈ形鋼に替えて溝形鋼１２を用いたものであり、この溝形鋼１２の外表面のうち、内挿版１８で覆われていない部分はアンボンド材３２で被覆されている。また、溝形鋼１２の開口側を閉塞する内挿板１８を備えている。溝形鋼１２とこの溝形鋼に当接した内挿版１８とから成るアセンブリの外側面（外周面）と、外套管１６の内側面（内周面）との間に、空間が画成されており、この空間に充填材であるモルタル３４が充填されている。また、溝形鋼１２とこの溝形鋼に当接した内挿版１８とから成るアセンブリの内部に、充填材が充填されない非充填空間３６が画成されている。
【００３１】
更に、溝形鋼１２は、この溝形鋼１２の長手方向に延在する２本の側縁エッジ部３０を有しており、それら側縁エッジ部３０は、溝形鋼１２の横断面形状で見たときのそれら側縁エッジ部３０の先端部分と該先端部分の近傍の両側部分とに亘って、補剛材１４の充填材であるモルタル３４により包持されている（即ち、先端部分の近傍の外面側の部分はアンボンド材３２を介してモルタル３４により包持され、先端部分と先端部分の近傍の内面側の部分とは内挿板１８を介してモルタル３４により包持されている）。
【００３２】
同様に、図７に示した変更例に係る座屈拘束ブレース１０は、ブレース芯材１２を構成する形鋼として、Ｈ形鋼に替えて十字形鋼を用いたものであり、この十字形鋼１２に４枚の内挿版１８−１、１８−２、１８−３、１８−４が当接している。また、鋼製の外套管１６と、充填材であるモルタル３４とを備えており、内挿版、外套管、及び充填材によって補剛材１４が構成されている。十字形鋼１２とこの十字形鋼に当接した４枚の内挿版１８−１、１８−２、１８−３、１８−４とから成るアセンブリの外側面（外周面）と、外套管１６の内側面（内周面）との間に、空間が画成されており、この空間に充填材であるモルタル３４が充填されている。また、十字形鋼１２とこの十字形鋼に当接した４枚の内挿版１８−１、１８−２、１８−３、１８−４とから成るアセンブリの内部に、充填材が充填されない非充填空間３６−１、３６−２、３６−３、３６−４が画成されている。
【００３３】
更に、十字形鋼１２は、この十字形鋼の長手方向に延在する４本の側縁エッジ部３０を有しており、それら側縁エッジ部３０は、十字形鋼１２の横断面形状で見たときのそれら側縁エッジ部３０の先端部分と該先端部分の近傍の両側部分とに亘って、補剛材１４の充填材であるモルタル３４により包持されている（即ち、先端部分はアンボンド材３２を介してモルタル３４により包持され、先端部分の近傍の両側部分は内挿板１８（内挿版１８−１、１８−２、１８−３、１８−４）を介してモルタル３４により包持されている）。
【００３４】
また同様に、図８に示した変更例に係る座屈拘束ブレース１０は、ブレース芯材１２を構成する形鋼として、Ｈ形鋼に替えて山形鋼を用いたものであり、この山形鋼１２に内挿板１８が当接している。また、鋼製の外套管１６と、充填材であるモルタル３４とを備えており、内挿版、外套管、及び充填材によって補剛材１４が構成されている。山形鋼１２とこの山形鋼に当接した内挿版１８とから成るアセンブリの外側面（外周面）と、外套管１６の内側面（内周面）との間に、空間が画成されており、この空間に充填材であるモルタル３４が充填されている。また、山形鋼１２とこの山形鋼に当接した内挿版１８とから成るアセンブリの内部に、充填材が充填されない非充填空間３６が画成されている。
【００３５】
更に、山形鋼１２は、この山形鋼１２の長手方向に延在する２本の側縁エッジ部３０を有しており、それら側縁エッジ部３０は、山形鋼１２の横断面形状で見たときのそれら側縁エッジ部３０の先端部分と該先端部分の近傍の両側部分とに亘って、補剛材１４の充填材であるモルタル３４により包持されている（即ち、先端部分と先端部分の近傍の外面側の部分とはアンボンド材３２を介してモルタル３４により包持され、先端部分の近傍の内面側の部分は内挿板１８を介してモルタル３４により包持されている）。
【００３６】
図９に示した変更例に係る座屈拘束ブレース１０は、図５に示した山形鋼１２と内挿版１８とから成るアセンブリを２本並設して用いたものであり、それ以外の点では図８の変更例と同一構成である。
【００３７】
以上の様々な変更例の説明から明らかなように、本発明においては、ブレース芯材１２を構成する形鋼として様々な形鋼を用いることができる。特に、Ｈ形鋼、十字形鋼、Ｉ形鋼、Ｔ形鋼、Ｚ形鋼、山形鋼、及び溝形鋼などは、本発明を実施する上で好適に用いることのできる形鋼である。より一般的に述べるならば、本発明においてブレース芯材を構成する形鋼として用いられるのは、各々が該鋼材の長さ方向に延在し且つ互いに平行に延在する複数の帯鋼状部分が相互に接続した形状を有しており、その横断面が一定の断面形状を有する鋼材である。例えば、Ｈ形鋼は、そのような帯鋼状部分が３つ（そのうちの２つはフランジ、残りの１つはウェブである）相互に接続した形状を有する形鋼である。また溝形鋼も、そのような帯鋼状部分が３つ相互に接続した形状を有する形鋼であり、ただしＨ形鋼とは接続の仕方が異なる。また、十字形鋼は、そのような帯鋼状部分が４つ相互に接続した形状を有する形鋼であり、山形鋼は、そのような帯鋼状部分が２つ相互に接続した形状を有する形鋼である。更に、本発明においてブレース芯材を構成するために用いられる形鋼は、該鋼材の長さ方向に延在する少なくとも２本の側縁エッジ部を有する形鋼である。山形鋼、溝形鋼、それにＺ形鋼などは、そのような側縁エッジ部を２本有する形鋼であり、Ｔ形鋼などは、そのような側縁エッジ部を３本有する形鋼であり、Ｈ形鋼、十字形鋼、それにＩ形鋼などは、そのような側縁エッジ部を４本有する形鋼である。また、以上に具体的に列挙した形鋼ばかりでなく、その他の断面形状を有する形鋼のうちにも、本発明に好適に用いることのできる形鋼が存在する。
【００３８】
また、本発明に係る座屈拘束ブレースに用いられる補剛材１４は、かかる形鋼の長手方向中間部分をその内部に収容し、該形鋼の両端部分がその両端から延出する鋼製の外套管１６と、該形鋼の前記長手方向中間部分に当接して該形鋼に沿って延在する少なくとも１枚の内挿板１８、１８−１、１８−２、１８−３、１８−４と、充填材３４とを備えたものである。そして、その充填材は、補剛材として機能し得る剛性を有する充填材であり、該形鋼と該形鋼に当接した内挿板とから成るアセンブリの外側面と前記外套管の内側面との間に画成された空間に充填される。
【００３９】
更に本発明においては、該形鋼と該形鋼に当接した内挿板とから成るアセンブリの内部に、充填材が充填されない非充填空間３６、３６−１、３６−２、３６−３、３６−４が画成され、そして、該形鋼の側縁エッジ部３０は、該形鋼の横断面形状で見たときの該側縁エッジ部の先端部分と該先端部分の近傍の両側部分とに亘って、補剛材の充填材３４により包持される。
【００４０】
更に、ブレース材を構成するための形鋼として、Ｈ形鋼以外の形鋼を用いる場合にも、図１〜図４の実施の形態と同様に、該形鋼の外表面の一部を、前記内挿板で覆われることなくアンボンド材を介して充填材に臨んでいるようにすること、及び、該形鋼の一部を、アンボンド材を介して内挿板及び充填材に臨んでいるようにすることが可能である。また該形鋼の全長のうちの補剛材の内部から補剛材の外部へ移行する部分に、該形鋼に沿って延在する鋼製の補強プレートを接合することで、当該部分を、該形鋼に長手方向の荷重が作用しても塑性変形することのない非塑性化部分とするのもよく、また補剛材の端部（外套管の端部）を補強材によって補強するのもよい。
【００４１】
以上から明らかなように、本発明に係る座屈拘束ブレースによれば、ブレース芯材を形鋼で構成し、補剛材を外套管と、内挿板と、充填材とで構成し、ブレース芯材を構成する形鋼とその形鋼に当接した内挿板とから成るアセンブリの外側面と外套管の内側面との間に画成される空間に充填材を充填する一方で、ブレース芯材を構成する形鋼とその形鋼に当接した内挿板とから成るアセンブリの内部に、充填材が充填されない非充填空間が画成されるようにし、そして、形鋼の側縁エッジ部が、補剛材の充填材で包持される構成としたため、軽量であってしかも低コストで容易に製作することのできる座屈拘束ブレースが得られる。
【符号の説明】
【００４２】
１０  座屈拘束ブレース
１２、１２−１、１２−２  ブレース芯材
１４  補剛材
１６  外套管
１８、１８−１、１８−２、１８−３、１８−４  内挿板
３０  側縁エッジ部
３２  アンボンド材
３４  充填材
３６、３６−１、３６−２、３６−３、３６−４  非充填空間
３８  補強プレート
４０  補強プレート
【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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