(57)【要約】【課題】  製造が容易で安価で小型の制振用座屈拘束部材およびその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  制振用座屈拘束部材１における外管２を分割して、複数の半筒状分割体４とし、鋼製中心軸力部材３を半筒状分割体４に通した後、前記複数の半筒状分割体４を接合して外管２を構成し、その外管２内に経時固化性充填材料７を充填することを特徴とする座屈拘束部材の製造方法。付着防止被膜８が設けられている鋼製中心軸力部材３の中間部外側に、複数の半筒状分割体４を配置すると共に接合して構成された外管２が配置され、かつ前記外管２の半径方向の外径寸法ｄ３が、鋼製中心軸力部材３の両端部における取り付け部９の外径寸法Ｄ３よりも小さく設定され、その外管２内に経時固化性充填材料７が充填・固化されて構成されている。【選択図】図３  
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
座屈拘束部材における外管を分割して、複数の半筒状分割体とし、鋼製中心軸力部材を半筒状分割体に通した後、前記複数の半筒状分割体を接合して外管を構成し、その外管内に経時固化性充填材料を充填することを特徴とする制振用座屈拘束部材の製造方法。
【請求項２】
複数の半筒状分割体を接合された外管の外径寸法が、鋼製中心軸力部材の両端部の取り付け部の外径寸法よりも小さくされていることを特徴とする請求項１に記載の制振用座屈拘束部材の製造方法。
【請求項３】
前記経時固化性充填材料が、モルタル又はコンクリートであることをことを特徴とする請求項１または２記載の制振用座屈拘束部材の製造方法。
【請求項４】
前記経時固化性充填材料が、モルタル又はコンクリートに合成樹脂系の断熱軽量骨材を混合してなる軽量モルタル又は軽量コンクリートであることを特徴とする請求項１または２記載の制振用座屈拘束部材の製造方法。
【請求項５】
前記合成樹脂系の断熱軽量骨材が発砲ポリスチレンであることを特徴とする請求項４記載の制振用座屈拘束部材の製造方法。
【請求項６】
流動状の前記経時固化性充填材料を、半筒状分割体を接合した前記外管内の空間に充填して固化させることを特徴とする１〜５の何れか１項記載の制振用座屈拘束部材の製造方法。  
【請求項７】
流動状の前記経時固化性充填材料を２つの半筒状分割体の凹部に充填して固化させた後、両半筒状分割体の間に鋼製軸力部材を挟み、両半筒状分割体を溶接または接合金具により一体化することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の制振用座屈拘束部材の製造方法。
【請求項８】
予め鋼製中心軸力部材に付着防止被膜が設けられていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項記載の制振用座屈拘束部材の製造方法。
【請求項９】
付着防止被膜が設けられている鋼製中心軸力部材の中間部外側に、複数の半筒状分割体を配置すると共に接合して構成された外管が配置され、かつ前記外管の半径方向の外径寸法が、鋼製中心軸力部材の両端部における取り付け部の外径寸法よりも小さく設定され、その外管内にモルタル又はコンクリートからなる経時固化性充填材料が充填・固化されて構成されていることを特徴とする制振用座屈拘束部材。
【請求項１０】
付着防止被膜が設けられている鋼製中心軸力部材の中間部外側に、複数の半筒状分割体を配置すると共に接合して構成された外管が配置され、かつ前記外管の半径方向の外径寸法が、鋼製中心軸力部材の両端部における取り付け部の外径寸法よりも小さく設定され、その外管内に、モルタル又はコンクリートに合成樹脂系の断熱軽量骨材を混合してなる軽量モルタル又は軽量コンクリートからなる経時固化性充填材料が充填・固化されて構成されていることを特徴とする制振用座屈拘束部材。
【請求項１１】
付着防止被膜が設けられている鋼製中心軸力部材の中間部外側に、複数の半筒状分割体を配置すると共に接合して構成された外管が配置され、かつ前記外管の半径方向の外径寸法が、鋼製中心軸力部材の両端部における取り付け部の外径寸法よりも小さく設定され、その外管内に、モルタル又はコンクリート発砲ポリスチレン等の合成樹脂を混合してなる軽量モルタル又は軽量コンクリートが充填されていることを特徴とする制振用座屈拘束部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物その他の構造物において、地震力や風力等の水平力等に抵抗させる構造要素として使用する制振用座屈拘束部材およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図４および図５に示すように、制振用座屈拘束部材１における外管２を構成する鋼管が一体のものであるため、鋼製中心軸力部材３の太さは前記外管２の内径寸法以下に限定されていた（例えば、特許文献１参照。）。また、鋼製中心軸力部材３における端部の取付け部側から外管２を外装するように配置していたので、外管２の内径寸法Ｄ１が前記取付け部の外径寸法Ｄ以上の内径寸法を必要としていた。鋼製中心軸力部材３の断面積の小さな中央部は、この部分を圧縮力を受けた場合等に塑性化させてエネルギを吸収する部分であるが、この部分の座屈を拘束させるために、従来のように内径寸法の大きい外管２は本来必要でなく、小型にすることが望まれていたが、前記のように製造上の制約があって、制振用座屈拘束部材１を製造する場合、その製造の自由度が低く大型なものであった。
【０００３】
また、従来、予めコンクリートを溝付鋼材に充填した一対の鋼材間にブレース芯材を挟むように構成した座屈拘束ブレースも知られている（特許文献２参照。）
【０００４】
このように、予めコンクリートを溝付鋼材に充填・固化させたプレキャスト製の鋼・コンクリート部材の複合鋼材間にブレース芯材を配置する場合は、前記コンクリートの表面平滑度あるいはコンクリート上のグラウトの表面平滑度を高めるために高い精度が要求され高度の熟練が必要であると共に、ブレース芯材上のアンボンド剤からなる付着防止被膜を介したブレース芯材と前記コンクリートとが密着することが難しいという問題がある。
【特許文献１】実用新案登録第２５３３９３５号公報
【特許文献２】特開２００２−１６７８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来のように、部材寸法に制約される製造上の制約を受けることなく、またプレキャスト製の鋼・コンクリート部材のようにコンクリート表面に高い平滑度を要求されることのない製造が容易で安価で小型の制振用座屈拘束部材およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の従来の問題点を有利に解決するために、本発明は次のように構成する。
【０００７】
第１発明は、座屈拘束部材における外管を分割して、複数の半筒状分割体とし、鋼製中心軸力部材を半筒状分割体に通した後、前記複数の半筒状分割体を接合して外管を構成し、その外管内に経時固化性充填材料を充填することを特徴とする。
【０００８】
第２発明は、第１発明において、複数の半筒状分割体を接合された外管の外径寸法が、鋼製中心軸力部材の両端部の取り付け部の外径寸法よりも小さくされていることを特徴とする。
【０００９】
第３発明は、第１または第２発明において、前記経時固化性充填材料が、モルタル又はコンクリートであることをことを特徴とする。
【００１０】
第４発明は、第１または第２発明において、前記経時固化性充填材料が、モルタル又はコンクリートに合成樹脂系の断熱軽量骨材を混合してなる軽量モルタル又は軽量コンクリートであることを特徴とする。
【００１１】
第５発明は、第４発明において、前記合成樹脂系の断熱軽量骨材が発砲ポリスチレンであることを特徴とする。
【００１２】
第６発明は、第１〜第５発明において、流動状の前記経時固化性充填材料を、半筒状分割体を接合した前記外管内の空間に充填して固化させることを特徴とする。  
【００１３】
第７発明は、第１〜第５発明において、流動状の前記経時固化性充填材料を２つの半筒状分割体の凹部に充填して固化させた後、両半筒状分割体の間に鋼製軸力部材を挟み、両半筒状分割体を溶接または接合金具により一体化することを特徴とする。
【００１４】
第８発明は、第１〜第７発明において、予め鋼製中心軸力部材に付着防止被膜が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
第９発明は、付着防止被膜が設けられている鋼製中心軸力部材の中間部外側に、複数の半筒状分割体を配置すると共に接合して構成された外管が配置され、かつ前記外管の半径方向の外径寸法が、鋼製中心軸力部材の両端部における取り付け部の外径寸法よりも小さく設定され、その外管内にモルタル又はコンクリートからなる経時固化性充填材料が充填・固化されて構成されていることを特徴とする。
【００１６】
第１０発明は、付着防止被膜が設けられている鋼製中心軸力部材の中間部外側に、複数の半筒状分割体を配置すると共に接合して構成された外管が配置され、かつ前記外管の半径方向の外径寸法が、鋼製中心軸力部材の両端部における取り付け部の外径寸法よりも小さく設定され、その外管内に、モルタル又はコンクリートに合成樹脂系の断熱軽量骨材を混合してなる軽量モルタル又は軽量コンクリートからなる経時固化性充填材料が充填・固化されて構成されていることを特徴とする。
【００１７】
第１１発明は、付着防止被膜が設けられている鋼製中心軸力部材の中間部外側に、複数の半筒状分割体を配置すると共に接合して構成された外管が配置され、かつ前記外管の半径方向の外径寸法が、鋼製中心軸力部材の両端部における取り付け部の外径寸法よりも小さく設定され、その外管内に、モルタル又はコンクリート発砲ポリスチレン等の合成樹脂を混合してなる軽量モルタル又は軽量コンクリートが充填されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、従来のように、部材寸法に制約される製造上の制約を受けることなく、またプレキャスト製の鋼・コンクリートのようにコンクリート表面に高い平滑度を要求されることのない制振用座屈拘束部材の製造を容易に安価に製造でき、また小型にすることができる。
【００１９】
外管の断面寸法を合理的に小さくでき、また付着防止被膜を介して鋼製中心軸力部材と経時固化性充填材料を充分に密着させることが容易に実現することができ、また、付着防止被膜の膜厚管理が容易である。また、前記のように小型の制振用座屈拘束部材となると、建築物や構造物の柱間あるいは梁間の収まりがよく、本発明のブレースを入れる建物の壁厚寸法を小さくすることができ、デッドスペースを少なくして室内空間を大きくすることができる。
【００２０】
経時固化性充填材料を、軽量コンクリート、またはコンクリートに合成樹脂系の断熱軽量骨材を混合してなる軽量充填材で構成することにより、制振用座屈拘束部材を軽量化し、施工の際の取扱いが容易になって施工性が向上すると共に、構造物躯体の軽量化に寄与するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、この発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１および図２は本発明の制振用座屈拘束部材の製造手順を示し、図３は製造された制振用座屈拘束部材１を示すものであって、先ず図１に示すように、断面角溝状（図示の場合）あるいは断面半円状等の一対の半筒状分割体４を組み合わせて制振用座屈拘束部材１における外管２を構成するようにされている。前記の半筒状分割体４は、溝形断面の鋼材を使用してもよく、矩形あるいは円形断面等の鋼管を切断して構成したものであってもよい。
【００２３】
前記のように、制振用座屈拘束部材１における外管２を分割して、両側板５とこれらを接続する接続板６とを備えた複数の半筒状分割体４により構成し、鋼製中心軸力部材３を半筒状分割体４に通し、半筒状分割体４を中心軸力部材３の軸方向中間部に位置させた後、図２に示すように、対向する前記複数の半筒状分割体４における側板５先端相互を溶接Ｗ（図示の場合）等により接合して外管２を構成するか、適宜接合プレートを介して接合して外管２を構成し、適宜外管２の下端部には図示省略の分割型の蓋を配置して、その外管２内に経時固化性充填材料７を充填すると共に硬化し、前記分割型の蓋を必要に応じ外して、図３に示すように、制振用座屈拘束部材１を製造する。
【００２４】
前記鋼製中心軸力部材１の中間部の塑性化させる部分には、予め鋼製中心軸力部材１との密着製を低下させる付着防止被膜８が設けられているのが好ましいが、この場合は、経時固化性充填材料７を充填する前に、鋼製中心軸力部材３の中間部に付着防止被膜８が塗布形成されていることが必要である。前記の付着防止被膜８を形成する材料としては、経時固化性充填材料７の種類に応じて、例えば、ゴムアスファルト、ブチルゴム、ウレタン樹脂等その他の材料を使用することができる。
【００２５】
経時固化性充填材料７は、モルタル、コンクリート、モルタル又はコンクリートに合成樹脂系の断熱軽量骨材を混合してなる軽量モルタル又は軽量コンクリートで構成することができる。
【００２６】
経時固化性充填材料７のうちモルタル、コンクリートは一般の材料である。また、軽量コンクリートにおいて、モルタル又はコンクリートに混合する軽量骨材としては、表面を特殊加工して、モルタル、セメントミルクとの良好な混練性を有した合成樹脂系の断熱軽量軽量粒子がある。軽量粒子の具体例としては、図３（ｃ）に示すように、複数の内部発砲ポリスチレンセル１０を４層コート１１で被覆してなる発砲ポリスチレンビーズ１２からなり、ビーズ１２の表面には、セメントミルクとの親和性・減水性を付与する目的で表面処理層１３が施されたものがある。この軽量粒子（ビーズ１２）は、例えば、粒径：０．５ｍｍφ〜２．８ｍｍφ（９２％以上）、吸水率：０、熱伝導率：０．０３ｋｃａｌ／ｍｈ°Cの特性を有しており、軽量性、断熱性、非吸水性、施工性等に優れている。
【００２７】
前記軽量充填材の特性は、（１）軽量粒子は独立気泡であり、それにより断熱性に優れ、品質が安定（比重、強度、断熱性）している。（２）非吸水性であり、それにより品質（比重、強度、断熱性）が安定している、超軽量コンクリートが可能、ポンプ打設性に優れる、品質の材令変化が少ない、収縮クラック、耐凍結融解性にすぐれる、などの特性がある。（３）弾性体（圧縮破壊しない）ので、品質が安定（比重、強度、断熱性）し、ポンプ打設性に優れる、などの特性があり、他の軽量コンクリートに較べて格段に現場施工管理、品質管理が容易である。
【００２８】
外管２内へ軽量モルタル又は軽量コンクリートを充填する他の手段として、２つの半筒状分割体４を接合する前に、各半筒状分割体４の端部を蓋板（図示省略）で閉じてその内側に凹部を形成し、この各半筒状分割体４の内側の凹部に、流動状の軽量モルタル又は軽量コンクリートウレタンを溜めて、硬化させて成形する。その後、この軽量モルタル又は軽量コンクリートが充填された２つの半筒状分割体４の間に鋼製中心軸力部材３を挟み、半筒状分割体４の先端相互を溶接Wにて接合して外管２を構成してもよい。この場合、２つの半筒状分割体４の間は溶接Wに代えて、締結バンドその他の接合金具にて接合一体化してもよい。
【００２９】
軽量モルタル又は軽量コンクリートの経時固化性充填材７も前記と同様に行うことができる。すなわち、２つの半筒状分割体４を接合してなる外管２内の空間へ流動状の軽量モルタル又は軽量コンクリートを充填・固化させ、または、２つの半筒状分割体４の凹部に流動状の軽量モルタル又は軽量コンクリートを充填・固化させたうえ、鋼製中心軸力部材３を挟み、半筒状分割体４の先端相互を任意の接合手段により接合一体化してもよい。
【００３０】
鋼製中心軸力部材３に設ける付着防止被膜８の膜厚は、経時固化性充填材料７を充填するときに、付着防止被膜の材料により異なるるが、減少する厚さ分を見込んで、予め厚めに塗布すればよいため、付着防止被膜８の膜厚の管理も容易で、付着防止被膜８と経時固化性充填材料７の密着も高く、付着防止被膜８を介した経時固化性充填材料７と鋼製中心軸力部材３との密着も高くすることができる。
【００３１】
本発明を実施する場合、複数の半筒状分割体４を接合された外管２の外径寸法ｄ３が、鋼製中心軸力部材３の両端部におけるボルト孔等を備えた取り付け部９の外径寸法Ｄ３よりも小さく設定されていると、制振用座屈拘束部材１の中間部の断面外径寸法を小さくすることができ、制振用座屈拘束部材１を小型にして安価な制振用座屈拘束部材１とすることができるので好ましい。例えば、図３（ｂ）において、半筒状分割体４相互を接合した外管断面の上下方向の寸法および左右方向の外径寸法を小さくしてもよく、上下方向の寸法または左右方向の寸法のうち、一方の寸法のみを、鋼製中心軸力部材１の両端部の取り付け部９の外径寸法Ｄ３よりも小さくするようにしてもよい。
【００３２】
図３に示す実施形態のように、付着防止被膜８が設けられている鋼製中心軸力部材３の中間部外側に、複数の半筒状分割体４を配置すると共に接合して構成された外管２が配置され、かつ前記外管２の半径方向の外径寸法ｄ３が、鋼製中心軸力部材３の両端部における取り付け部９の外径寸法Ｄ３よりも小さく設定され、その外管２内に経時固化性充填材料７が充填・固化されて構成された制振用座屈拘束部材１とすると、制振用座屈拘束部材１の中間部における断面寸法ｄ３が、両端部の取付け部９の外径寸法Ｄ３よりも合理的に小さくなり、外管２の断面寸法が小さくなり、材料が少なくて済むと共に、充填・固化する経時固化性充填材料７の充填量も少なくなり、小型にして安価な制振用座屈拘束部材１とすることができる。
【００３３】
前記実施形態のように、本発明では、外管２を２つ割にすることで、鋼製中心軸力部材３の柱・梁への取り付け部９が大きい寸法になっても、外管２の断面サイズを大きくする必要がなく、専ら鋼製中心軸力部材３の断面寸法により適宜に設定することができる。また製造手順としては、鋼製中心軸力部材３を２つ割の半筒状分割体４に通した後に半筒状分割体４同士を接合し、経時固化性充填材料７を充填するため、鋼製中心軸力部材３と経時固化性充填材料７は付着防止被膜８を介して充分に密着させることが容易に可能である。
【００３４】
また、前記のように小型の制振用座屈拘束部材１となると、建築物や構造物の柱間あるいは梁間の収まりがよく、壁厚寸法を小さくすることができ、デッドスペースを少なくして室内空間を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】付着防止被膜を備えた鋼製中心軸力部材を一対の半筒状分割体に通して、半筒状分割体相互を結合する直前の状態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す半筒状分割体を溶接により接合して、モルタルまたはコンクリートを充填する直前の状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の製造方法により製造された制振用座屈拘束部材を示すものであって、（ａ）は縦断側面図であり、（ｂ）は（ａ）の中央部付近の横断平面図、（ｃ）は、経時固化性充填材料を構成する軽量骨材における軽量粒子の拡大図である。
【図４】（ａ）は従来の制振用座屈拘束部材における中心軸力部材の一例を示す側面図、（ｂ）は従来の制振用座屈拘束部材を示す一部縦断側面図である。
【図５】（ａ）は図４に示す従来の制振用座屈拘束部材における中心軸力部材の中央付近の断面図、（ｂ）は図４に示す従来の制振用座屈拘束部材における端部付近の平面である。
【符号の説明】
【００３６】
１  制振用座屈拘束部材
２  外管
３  鋼製中心軸力部材
４  半筒状分割体
５  側板
６  接続板
７  経時固化性充填材料
８  付着防止被膜
９  取付け部
１０  スチレンセル
１１  ４層コート
１２  発砲ポリスチレンビーズ
１３  表面処理層
【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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