(57)【要約】【課題】一方に引っ張り力が作用したときもう一方に圧縮力が作用する対のブレースが備えられたブレース構造において、引張り力による一方のブレースの弾性伸長変形時にもう一方のブレースが座屈しないブレース構造を提供する。【解決手段】各ブレース２，３は、所定の寸法範囲内で伸縮可能な伸縮機構７付きブレースからなり、一方のブレースが引っ張られて伸縮機構による伸長可能範囲を越えて弾性変形をしていく過程で、もう一方のブレースが伸縮機構による短縮可能範囲における短縮動作を行うようになされている。【選択図】      図１
2007040063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに交差する方向を向いて延ばされ、一方に引っ張り力が作用したときもう一方に圧縮力が作用する対のブレースが備えられ、
各ブレースは、所定の寸法範囲内で伸縮可能な伸縮機構付きブレースからなり、
一方のブレースが引っ張られて伸縮機構による伸長可能範囲を越えて弾性変形をしていく過程で、もう一方のブレースが伸縮機構による短縮可能範囲における短縮動作を行うようになされていることを特徴とするブレース構造。
【請求項２】
前記各伸縮機構付きブレースは、２つの帯状ブレース板を備え、一方の帯状ブレース板の一端が構造部分の一方の側に連結されると共に、もう一方の帯状ブレース板の一端が構造部分のもう一方の側に連結され、
前記一方の帯状ブレース板の他端が前記もう一方の帯状ブレース板の一端連結部近傍位置まで延ばされると共に、前記もう一方の帯状ブレース板の他端が前記一方の帯状ブレース板の一端連結部近傍位置まで延ばされて、帯状ブレース板同士が面同士を向き合わせて重なり状態にされ、
両帯状ブレース板は、それらの重なり部分において、ブレース軸方向における複数箇所をボルトで結合され、いずれか一方または両方の帯状ブレース板のボルト通孔がブレース軸方向に延びる長孔からなっていて、該長孔を利用してブレースが伸縮するようになされている請求項１に記載のブレース構造。
【請求項３】
互いに交差する方向を向いて延ばされ、一方に引っ張り力が作用したときもう一方に圧縮力が作用する対のブレースが備えられ、
各ブレースは、所定の寸法範囲内で伸縮可能な伸縮機構付きブレースからなり、
各伸縮機構付きブレースは、２つの帯状ブレース板を備え、一方の帯状ブレース板の一端が構造部分の一方の側に連結されると共に、もう一方の帯状ブレース板の一端が構造部分のもう一方の側に連結され、
前記一方の帯状ブレース板の他端が前記もう一方の帯状ブレース板の一端連結部近傍位置まで延ばされると共に、前記もう一方の帯状ブレース板の他端が前記一方の帯状ブレース板の一端連結部近傍位置まで延ばされて、帯状ブレース板同士が面同士を向き合わせて重なり状態にされ、
両帯状ブレース板は、それらの重なり部分において、ブレース軸方向における複数箇所をボルトで結合され、いずれか一方または両方の帯状ブレース板のボルト通孔はブレース軸方向に延びる長孔からなっていて、該長孔を利用してブレースが伸縮するようになされていることを特徴とするブレース構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレース構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
互いに交差する方向を向いて延ばされ、一方に引っ張り力が作用したときもう一方に圧縮力が作用する対のブレースが、Ｘ状あるいはＶ状等に備えられたブレース構造は古くから用いられている。
【０００３】
また、これら対のブレースに、ブレース軸方向の伸縮機能をもたせ、各ブレースに該伸縮機構による伸縮動作を行わせることにより、地震時の振動エネルギーの吸収を行わせて振動を減衰するようにしたものも提供されている。
【特許文献１】特開平１０−２２００６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一方のブレースが、引張り力によって、伸縮機構による伸長能範囲を越えて弾性変形をして伸長していくような場合、もう一方のブレースは伸縮機構による短縮可能範囲を越えて短縮しようとし、その際に、該ブレースが座屈を起こしてしまい、面外方向に張り出し、様々な不都合を生じさせてしまうことがある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、互いに交差する方向を向いて延ばされ、一方に引っ張り力が作用したときもう一方に圧縮力が作用する対のブレースが備えられたブレース構造において、引張り力による一方のブレースの弾性伸長変形時にもう一方のブレースが座屈するのを防ぐことができるブレース構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題は、互いに交差する方向を向いて延ばされ、一方に引っ張り力が作用したときもう一方に圧縮力が作用する対のブレースが備えられ、
各ブレースは、所定の寸法範囲内で伸縮可能な伸縮機構付きブレースからなり、
一方のブレースが引っ張られて伸縮機構による伸長可能範囲を越えて弾性変形をしていく過程で、もう一方のブレースが伸縮機構による短縮可能範囲における短縮動作を行うようになされていることを特徴とするブレース構造によって解決される（第１発明）。
【０００７】
このブレース構造では、各ブレースは、所定の寸法範囲内で伸縮可能な伸縮機構付きブレースからなっていること、及び、一方のブレースが引っ張られて伸縮機構による伸長可能範囲を越えて弾性変形をしていく過程で、もう一方のブレースが伸縮機構による短縮可能範囲における短縮動作を行うようになされていることとの組み合わせにより、引張り力による一方のブレースの弾性伸長変形時にもう一方のブレースが座屈するのが有効的に防がれる。
【０００８】
第１発明のブレース構造において、各伸縮機構付きブレースは、２つの帯状ブレース板を備え、一方の帯状ブレース板の一端が構造部分の一方の側に連結されると共に、もう一方の帯状ブレース板の一端が構造部分のもう一方の側に連結され、
前記一方の帯状ブレース板の他端が前記もう一方の帯状ブレース板の一端連結部近傍位置まで延ばされると共に、前記もう一方の帯状ブレース板の他端が前記一方の帯状ブレース板の一端連結部近傍位置まで延ばされて、帯状ブレース板同士が面同士を向き合わせて重なり状態にされ、
両帯状ブレース板は、それらの重なり部分において、ブレース軸方向における複数箇所をボルトで結合され、いずれか一方または両方の帯状ブレース板のボルト通孔がブレース軸方向に延びる長孔からなっていて、該長孔を利用してブレースが伸縮するようになされているとよい（第２発明）。
【０００９】
このブレース構造では、ブレースに２つの帯状ブレース板が備えられ、いずれもブレースの長さ寸法よりも少し短い長尺材からなっていて、それらの実質的全長を重なり状にしてブレース軸方向の複数箇所をボルトで結合し、ボルト結合部における長孔でブレースを伸縮させるようにしたものであるから、圧縮力が作用したときの伸縮機構による短縮可能範囲でのブレースの直線状態の保持を力学的に安定したものにすることができ、しかも、それを簡素な構造により実現することができ、また、帯状のブレース板が用いられているものでありながら、ブレースを座屈しにくいものにすることができる。
【００１０】
また、本発明は、互いに交差する方向を向いて延ばされ、一方に引っ張り力が作用したときもう一方に圧縮力が作用する対のブレースが備えられ、
各ブレースは、所定の寸法範囲内で伸縮可能な伸縮機構付きブレースからなり、
各伸縮機構付きブレースは、２つの帯状ブレース板を備え、一方の帯状ブレース板の一端が構造部分の一方の側に連結されると共に、もう一方の帯状ブレース板の一端が構造部分のもう一方の側に連結され、
前記一方の帯状ブレース板の他端が前記もう一方の帯状ブレース板の一端連結部近傍位置まで延ばされると共に、前記もう一方の帯状ブレース板の他端が前記一方の帯状ブレース板の一端連結部近傍位置まで延ばされて、帯状ブレース板同士が面同士を向き合わせて重なり状態にされ、
両帯状ブレース板は、それらの重なり部分において、ブレース軸方向における複数箇所をボルトで結合され、いずれか一方または両方の帯状ブレース板のボルト通孔はブレース軸方向に延びる長孔からなっていて、該長孔を利用してブレースが伸縮するようになされていることを特徴とするブレース構造も含む（第３発明）。
【００１１】
即ち、このブレース構造によれば、引張り力による一方のブレースの弾性伸長変形時にもう一方のブレースが座屈するものであるか否かを問わず、圧縮力が作用したときの伸縮機構による短縮可能範囲におけるブレースの直線状態の保持を力学的に安定したものにすることができ、しかも、それを簡素な構造により実現することができ、また、帯状のブレース板を用いるものでありながら、ブレースを座屈しにくいものにすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、以上のとおりのものであるから、引張り力による一方のブレースの弾性伸長変形時にもう一方のブレースが座屈するのを防ぐことができる。
【００１３】
また、引張り力による一方のブレースの弾性伸長変形時にもう一方のブレースが座屈するものであるか否かを問わず、圧縮力が作用したときの伸縮機構による短縮可能範囲におけるブレースの直線状態の保持を力学的に安定したものにすることができ、しかも、それを簡素な構造により実現でき、また、帯状のブレース板を用いるものでありながら、ブレースを座屈しにくいものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１に示す実施形態のブレース構造において、１は構造部分としての方形環状のパネルフレーム、２，３は対のブレースであり、ブレース２，３はパネルフレーム１のフレームに囲まれた内部においてＸ状に備えられている。
【００１６】
各ブレース２，３は、伸縮機構付きブレースからなっていて、図２に示すように、２つの帯状ブレース板４，４を備え、一方の帯状ブレース板４の一端がパネルフレームの対角の一方に備えられたプレート５に回転可能にボルト６で連結されると共に、もう一方の帯状ブレース板４の一端がパネルフレームの対角のもう一方に備えられたプレート５に回転可能にボルト６で連結され、前記一方の帯状ブレース板４の他端は前記もう一方の帯状ブレース板４の一端連結部近傍位置まで延ばされ、前記もう一方の帯状ブレース板４の他端も前記一方の帯状ブレース板４の一端連結部近傍位置まで延ばされて、帯状ブレース板４，４同士が面同士を向き合わせて重なり状態にされている。
【００１７】
そして、両帯状ブレース板４，４は、それらの重なり部分において、ブレース軸方向における複数箇所をボルト６…で結合され、一方の帯状ブレース板４のボルト通孔７…がブレース軸方向に延びる長孔からなっていて、該長孔７…を利用してブレース２，３がブレース軸方向において伸縮するようになされている。なお、本実施形態では、もう一方の帯状ブレース板４のボルト通孔８…は丸孔からなっていて、該帯状ブレース板４はブレース軸方向にボルト６…と一体となって動いていくようになされている。なお、前記もう一方の帯状ブレース板４のボルト通孔８…も長孔で構成するようにしてもよい。
【００１８】
これにより、ブレースに帯状ブレース板を用いたものでありながら、圧縮力が作用したときの伸縮機構による短縮可能範囲におけるブレースの直線状態の保持を力学的に安定したものにすることができ、しかも、それを簡素な構造でコスト的に有利に実現でき、また、短縮可能範囲における圧縮に対してブレース２を座屈しにくいものにすることができる。
【００１９】
また、本実施形態では、対のブレース２，３は、それらが交差する部分において、一方のブレース２の帯状ブレース板４，４間に、もう一方のブレース３の一方の帯状ブレース板４が位置する構造となっていて、各ブレース２，３において、交差部を挟む両側には、帯状ブレース板４，４同士の重なり部分において、帯状ブレース板４，４間に、帯状のスペーサー板９…が設置されており、該スペーサー板９…を挟み込むようにしてボルト６…が締め付けられている。なお、帯状スペーサー板９…のボルト通孔８…は丸孔からなっていて、該帯状スペーサー板９はブレース軸方向にボルト６…と一体的に動いていくようになされている。
【００２０】
そして、対のブレース２，３が交差する部分では、各ブレース２，３の２枚の帯状ブレース板４…が４枚重ね合わせ状態となっていて、それらがボルト６で結合されている。なお、ボルトを通す通孔は、上記と同様に、長孔７と丸孔８の組み合わせになっている。
【００２１】
本実施形態では、振動時に振動を減衰させる減衰手段が備えられている。即ち、第１減衰手段として、ブレース２，３の端部とプレート５…との連結部の回転変位を利用した減衰手段が備えられていて、連結部においてボルト６を締め付けることでブレース２，３の端部とプレート５…とが摩擦接触状態されたり、同連結部にテープ、塗装、メッキ等による粘性材１０が挟み込まれたりして、摩擦や粘性によって、プレート５…との連結部を中心とするブレース２，３の回転変位動作が減衰されるようになされている。
【００２２】
また、第２減衰手段として、伸縮機構付きブレース２，３の伸縮動作を利用した減衰手段が備えられていて、各ブレース２，３の帯状ブレース板４，４同士が帯状スペーサー板９…を介して結合用ボルト６…で締め付けることにより帯状ブレース板４と帯状スペーサー板９とが摩擦接触状態にされたり、それらの間にテープ、塗装、メッキ等による粘性材１０が挟み込まれたりして、摩擦や粘性によって、ブレース２，３の伸縮動作が減衰されるようになされている。
【００２３】
更に、第３減衰手段として、ブレース２，３の交差部においても、ブレース２，３の相対回転変位動作を利用した減衰手段が備えられ、帯状ブレース板４，４がボルト６で摩擦接触状態にされたり、それらの間にテープ、塗装、メッキ等による粘性材１０が挟み込まれたりして、摩擦や粘性によって、ブレース２，３の相対回転変位動作が減衰されるようになされている。
【００２４】
本実施形態のブレース構造では、これら減衰手段によって、第１段階として、微小振動時には、図４（イ−１）（イ−２）に示すように、ブレース２は伸縮機構による伸縮動作をせず、図４（ロ）（ハ）に示すように、ブレース２，３の端部とプレート５…との連結部の回転変位、及び、ブレース２，３の交差部における相対回転変位が起こり、第１及び第３の減衰手段によって振動が減衰され、
また、第２段階として、それよりも大きな振動が起こると、図５（イ−１）（イ−２）に示すように、ブレース２，３の伸縮動作が起こり、第２減衰手段で振動が減衰され、
更に、第３段階として、それよりも大きい、即ち、ブレース２，３の伸縮機構による引張り方向の伸長可能範囲を越えるような大きな振動が起こると、図５（ロ−１）（ロ−２）及び図６（イ）（ロ）に示すように、ブレース２，３が引っ張り方向に弾性変形をして振動に抵抗するようになされて、
振動に対する抵抗が振動の大きさに応じて多段に細かく変化するようになされている。
【００２５】
そして、いよいよ本発明の核心部分へと説明を進めていくと、上記のブレース構造において、図３（イ）（ロ）に示すように、２つの帯状ブレース板を結合しているボルト６は、長孔７の長手方向の中央位置から一方の側に偏った位置に位置して帯状ブレース板同士を結合しており、図３（ハ−１）（ハ−２）及び図６（イ）（ロ）に示すように、ブレース２，３が圧縮されたときの伸縮機構による短縮可能長さ寸法が、ブレース２，３が引っ張られたときの伸縮機構による伸長可能長さ寸法よりも大きくなるように設定されていて、一方のブレース２が引っ張られて伸縮機構による伸長可能範囲を越えて弾性変形をしていく過程で、もう一方のブレース３が伸縮機構による短縮可能範囲における短縮動作を行うようになされている。
【００２６】
これにより、引張り力による一方のブレースの弾性伸長変形時にもう一方のブレースが座屈することがなくなり、圧縮側のブレースの座屈に伴う不都合を排除することができる。なお、一方のブレースが引っ張りによって弾性限度を越えて降伏する直前に、もう一方のブレースが伸縮機構による短縮可能限界位置に達するように設定しておくとよい。
【００２７】
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。上記の実施形態では、方形環状のパネル内にブレースが入れられたパネル式のブレース構造を示しているが、建物の柱梁架構内に非パネル式で組み込まれるブレース構造として用いることもできるし、また、床用のブレース構造として用いることもできるし、各種用途に用いることができる。また、上記の実施形態では、ブレースをＸ状に交差させたブレース構造を示しているが、Ｖ形などであってもよく、要は、一方に引っ張り力が作用したときにもう一方に圧縮力が作用する対のブレースが備えられたブレース構造であればよい。また、上記の実施形態では、減衰手段が備えられてブレースをダンパーとして機能させる場合を示したが、第１〜第３発明では、減衰手段を組み込むか否かは任意である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態のブレース構造を示す正面図である。
【図２】図（イ）はブレースの断面正面図、図（ロ）は同ブレースの分解断面正面図である。
【図３】図（イ）は同ブレース構造の要部正面図、図（ロ）はブレースにおける長孔とボルトの位置関係を示す正面図、図（ハ−１）及び図（ハ−２）はそれぞれブレースの伸縮作動状態における長孔とボルトとの位置関係を示す正面図である。
【図４】減衰手段を備えさせたブレース構造の第１段階の微小振動時における作動状態を示すもので、図（イ−１）及び図（イ−２）はそれぞれブレースの断面正面図、図（ロ）はパネルフレームとブレースとの連結部分における正面図、図（ハ）はブレースの交差連結部分における正面図である。
【図５】図（イ−１）及び図（イ−２）はそれぞれブレース構造のより大きい振動である第２段階における作動状態を示すブレースの断面正面図、図（ロ−１）及び図（ロ−２）はそれぞれブレース構造の更に大きい振動である第３段階における作動状態を示すブレースの断面正面図である。
【図６】図（イ）及び図（ロ）はそれぞれ、上記の第３段階におけるブレース構造の作動状態を示す要部正面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…パネルフレーム（構造部分）
２，３…ブレース
４…帯状ブレース板
５…プレート（構造部分）
６…ボルト
７…長孔（伸縮機構）
【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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