(57)【要約】【課題】  地震等の衝撃による構造部材の揺れを軽減するともに、構造部材の一定以上の過大な変形を確実に抑制し、建物の倒壊を防ぐこと。【解決手段】  筋交い構造において、筋交い２０は、上支持部１３に連結される上棒状部材２１と、下支持部１４に連結される下棒状部材２２と、前記上棒状部材２１と前記下棒状部材２２とを接続するばね部材３０とを有し、構造部材１０の揺れに伴って前記上棒状部材２１と前記下棒状部材２２とが互いに離隔する方向と接近する方向へ交互に変位するとき、前記ばね部材３０を圧縮方向と伸び方向に交互に弾性変形させるように構成され、前記上棒状部材２１と前記下棒状部材２２のそれぞれが、それらの互いに離隔する方向と接近する方向への最大変位量を制限するための変位規制部４０を備えてなるもの。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造部材の対角線上に筋交いを設け、
前記筋交いは、前記構造部材の対角線上の一方に設けられる上支持部に上端部が連結され、前記構造部材の対角線上の他方に設けられる下支持部に下端部が連結されてなる筋交い構造において、
前記筋交いは、前記上支持部に連結される上棒状部材と、前記下支持部に連結される下棒状部材と、前記上棒状部材と前記下棒状部材とを接続するばね部材とを有し、前記構造部材の揺れに伴って前記上棒状部材と前記下棒状部材とが互いに離隔する方向と接近する方向へ交互に変位するとき、前記ばね部材を圧縮方向と伸び方向に交互に弾性変形させるように構成され、
前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが、それらの互いに離隔する方向と接近する方向への最大変位量を制限するための変位規制部を備えてなることを特徴とする筋交い構造。
【請求項２】
前記構造部材の相交差する２つの対角線上のそれぞれに前記筋交いのそれぞれを設け、両筋交いはそれらの前記ばね部材を共通としてなる請求項１に記載の筋交い構造。
【請求項３】
前記ばね部材が環状ばね体からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状ばね体の中心部を挟んで相対する２位置のそれぞれに連結されてなる請求項１又は２に記載の筋交い構造。
【請求項４】
前記環状ばね体が環状をなす棒状ばね材により構成されてなる請求項３に記載の筋交い構造。
【請求項５】
前記変位規制部が前記環状ばね体に同芯配置される環状体からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状体に設けた貫通孔に遊挿され、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状体の前記貫通孔に遊挿された部分の上下両側に設けた被ストッパ部を前記環状体の内周面と外周面のそれぞれに衝合可能にされてなる請求項３又は４に記載の筋交い構造。
【請求項６】
前記変位規制部が前記環状ばね体の環内領域に配置されるストッパ体からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記ストッパ体の上下のストッパ部のそれぞれに設けた貫通孔に遊挿され、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記ストッパ体の前記上ストッパ部と前記下ストッパ部の各貫通孔に遊挿された部分の上下両側に設けた被ストッパ部が前記ストッパ体の前記上ストッパ部と前記下ストッパ部のそれぞれに衝合可能にされてなる請求項３又は４に記載の筋交い構造。
【請求項７】
前記構造部材の相交差する２つの対角線上のそれぞれに設けられる筋交いのそれぞれに対応する２個のストッパ体を有し、両ストッパ体が上記２つの対角線の交点で互いに揺動可能に枢支されてなる請求項６に記載の筋交い構造。
【請求項８】
前記ばね部材が環状体と、前記環状体に備えた板状ばね片からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状体の中心部を挟んで相対する２位置のそれぞれに位置する板状ばね片に連結されてなるとともに、
前記変位規制部が前記環状体からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状体に設けた貫通孔に遊挿され、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状体の前記貫通孔に遊挿された部分の上下両側に設けた被ストッパ部を前記環状体の内周面と外周面のそれぞれに衝合可能にされてなる請求項１又は２に記載の筋交い構造。
【請求項９】
前記構造部材の前記上支持部又は前記下支持部が、前記構造部材を構成する柱と梁の交差部に取付けられ、２つのヒンジ片をヒンジピンによって接続したヒンジ金物からなり、
前記ヒンジ金物の一方のヒンジ片は、前記柱と梁の一方に固定されるとともに、前記筋交いの前記上棒状部材の上端部又は前記下棒状部材の下端部に設けた連結ピンが挿入される丸孔を備え、
前記ヒンジ金物の他方のヒンジ片は、前記柱と梁の他方に固定されるとともに、前記上棒状部材の上端部又は前記下棒状部材の下端部に設けた前記連結ピンが挿入される、前記ヒンジピンを中心とした円弧状の長孔を備えてなる請求項１乃至８のいずれかに記載の筋交い構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は筋交い構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の建物では、上下に延びる一対の柱と水平に伸びる一対の梁（１階の下側の梁は土台とも称される）によって構成される矩形状の構造部材の対角線上に棒状の筋交いを設け、地震等による構造部材の揺れを抑えている。筋交いの上端部は構造部材の上記対角線上の一方に位置する柱と梁の交差部に設けられた上支持部に連結され、筋交いの下端部は構造部材の上記対角線上の他方に位置する柱と梁の交差部に設けられた下支持部に連結される。
【０００３】
特許文献１に記載の筋交いは、構造部材の上支持部に連結される上棒状部材と、構造部材の下支持部に連結される下棒状部材と、上棒状部材と下棒状部材とを接続する環状ばね体を有するものとされている。環状ばね体は、それぞれ中間側を厚肉に形成するともにその厚肉部側から両端側に漸次薄肉に形成した２枚の半円形板ばねを用い、それら板ばねを両端の薄肉部側で互いに連結して環状に構成され、一側の板ばねの厚肉部に上棒状部材を連結し、他側の板ばねの厚肉部に下棒状部材を連結したものである。
【０００４】
そして、特許文献１に記載の筋交いによれば、地震等の衝撃力に起因する構造部材の揺れに伴って、上棒状部材と下棒状部材とが構造部材の上記対角線上で互いに離隔する方向と接近する方向へ交互に変位するとき、上記環状ばね体が圧縮方向と伸び方向に交互に弾性変形し、上述の衝撃力を吸収・緩和する。これにより、地震等の衝撃を吸収・緩和し、構造部材の揺れを軽減しようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2000-282587号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の筋交い構造には以下の問題点がある。
(1)構造部材に作用する地震等の衝撃力が大きく、構造部材の揺れが大きくなり、筋交いの上棒状部材と下棒状部材の変形量が大きくなると、環状ばね体の弾性変形量が大きくなる。地震等の衝撃力が過度に大きいときには、環状ばね体の変形が弾性限界を超えて塑性変形域に入ってその衝撃吸収・緩和機能を果たさず、ひいては環状ばね体の破断、建物の倒壊を招くおそれがある。
【０００７】
(2)筋交いの上棒状部材と下棒状部材が環状ばね体の直径上に位置する２枚の板ばねの厚肉部に連結されている。即ち、環状ばね体は構造部材の１つの対角線上に位置する一対の上棒状部材と下棒状部材のみを接続するに過ぎない。従って、構造部材に一対の上棒状部材と下棒状部材及び環状ばね体からなる１組の筋交いを片掛けするシングル筋交いを設けるに過ぎず、構造部材の壁倍率（壁の強さ）をダブル筋交いの採用によって高めることができない。
【０００８】
本発明の課題は、地震等の衝撃による構造部材の揺れを軽減するともに、構造部材の一定以上の過大な変形を確実に抑制し、建物の倒壊を防ぐことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、構造部材の対角線上に筋交いを設け、前記筋交いは、前記構造部材の対角線上の一方に設けられる上支持部に上端部が連結され、前記構造部材の対角線上の他方に設けられる下支持部に下端部が連結されてなる筋交い構造において、前記筋交いは、前記上支持部に連結される上棒状部材と、前記下支持部に連結される下棒状部材と、前記上棒状部材と前記下棒状部材とを接続するばね部材とを有し、前記構造部材の揺れに伴って前記上棒状部材と前記下棒状部材とが互いに離隔する方向と接近する方向へ交互に変位するとき、前記ばね部材を圧縮方向と伸び方向に交互に弾性変形させるように構成され、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが、それらの互いに離隔する方向と接近する方向への最大変位量を制限するための変位規制部を備えてなるようにしたものである。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記構造部材の相交差する２つの対角線上のそれぞれに前記筋交いのそれぞれを設け、両筋交いはそれらの前記ばね部材を共通としてなるようにしたものである。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において更に、前記ばね部材が環状ばね体からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状ばね体の中心部を挟んで相対する２位置のそれぞれに連結されてなるようにしたものである。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において更に、前記環状ばね体が環状をなす棒状ばね材により構成されてなるようにしたものである。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項３又は４に係る発明において更に、前記変位規制部が前記環状ばね体に同芯配置される環状体からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状体に設けた貫通孔に遊挿され、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状体の前記貫通孔に遊挿された部分の上下両側に設けた被ストッパ部を前記環状体の内周面と外周面のそれぞれに衝合可能にされてなるようにしたものである。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項３又は４に係る発明において更に、前記変位規制部が前記環状ばね体の環内領域に配置されるストッパ体からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記ストッパ体の上下のストッパ部のそれぞれに設けた貫通孔に遊挿され、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記ストッパ体の前記上ストッパ部と前記下ストッパ部の各貫通孔に遊挿された部分の上下両側に設けた被ストッパ部が前記ストッパ体の前記上ストッパ部と前記下ストッパ部のそれぞれに衝合可能にされてなるようにしたものである。
【００１５】
請求項７に係る発明は、請求項６に係る発明において更に、前記構造部材の相交差する２つの対角線上のそれぞれに設けられる筋交いのそれぞれに対応する２個のストッパ体を有し、両ストッパ体が上記２つの対角線の交点で互いに揺動可能に枢支されてなるようにしたものである。
【００１６】
請求項８に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において更に、前記ばね部材が環状体と、前記環状体に備えた板状ばね片からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状体の中心部を挟んで相対する２位置のそれぞれに位置する板状ばね片に連結されてなるとともに、前記変位規制部が前記環状体からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状体に設けた貫通孔に遊挿され、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状体の前記貫通孔に遊挿された部分の上下両側に設けた被ストッパ部を前記環状体の内周面と外周面のそれぞれに衝合可能にされてなるようにしたものである。
【００１７】
請求項９に係る発明は、請求項１乃至８に係る発明において更に、前記構造部材の前記上支持部又は前記下支持部が、前記構造部材を構成する柱と梁の交差部に取付けられ、２つのヒンジ片をヒンジピンによって接続したヒンジ金物からなり、前記ヒンジ金物の一方のヒンジ片は、前記柱と梁の一方に固定されるとともに、前記筋交いの前記上棒状部材の上端部又は前記下棒状部材の下端部に設けた連結ピンが挿入される丸孔を備え、前記ヒンジ金物の他方のヒンジ片は、前記柱と梁の他方に固定されるとともに、前記上棒状部材の上端部又は前記下棒状部材の下端部に設けた前記連結ピンが挿入される、前記ヒンジピンを中心とした円弧状の長孔を備えてなるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１８】
（請求項１）
(a)地震等の衝撃力に起因する構造部材の揺れによって、上棒状部材と下棒状部材とが構造部材の対角線上で互いに離隔する方法と接近する方向へ交互に変位するとき、ばね部材を圧縮方向と伸び方向に交互に弾性変形し、上述の衝撃力を吸収・緩和する。構造部材に作用する地震等の衝撃力が大きく、構造部材の揺れが大きくなり、筋交いの上棒状部材と下棒状部材の変位量が大きくなると、ばね部材の弾性変形量も大きくなり、ばね部材による衝撃吸収・緩和機能を十分に発揮し、構造部材の揺れを軽減する。
【００１９】
(b)地震等の衝撃力が更に大きくなり、上棒状部材と下棒状部材の変位量が更に大きくなると、変位規制部がそれらの上棒状部材と下棒状部材の互いに離隔する方向と接近する方向への最大変位量を制限する。これにより、上棒状部材と下棒状部材が変位規制部を介することによって、それらの互いに離隔する方向と接近する方向の双方向で変位することのない高剛性の筋交いを形成し、構造部材の一定以上の過大な変形を確実に抑制し、建物の倒壊を防ぐ。
【００２０】
尚、上棒状部材と下棒状部材の最大変位量が上述の如くに制限されることから、ばね部材は弾性限界域を超えて変形するおそれがなく、該ばね部材による上述(a)の衝撃吸収・緩和機能を常時安定的に再現できる。
【００２１】
（請求項２）
(c)構造部材に２組の筋交いをたすき掛けするダブル筋交いを簡易に適用し、構造部材の壁倍率（壁の強さ）を簡易に高めながら、前述(a)、(b)を実現できる。
【００２２】
（請求項３）
(d)前記ばね部材が環状ばね体からなることにより、筋交い構造の全体をコンパクトに構築できる。
【００２３】
（請求項４）
(e)前記環状ばね体が環状をなす棒状ばね材により構成されることにより、環状ばね体を簡易に形成できる。
【００２４】
（請求項５）
(f)前記変位規制部が前記環状ばね体に同芯配置される環状体からなることにより、筋交い構造の全体をコンパクトに構築できる。
【００２５】
(g)前記ばね部材が環状ばね体からなり、前記変位規制部が該環状ばね体に同芯配置される環状体からなるとき、構造部材の相交差する２つの対角線上のそれぞれに設けた２組の筋交いのそれぞれは、それらの前記ばね部材及び前記変位規制部を容易に共通化できる。従って、構造部材に２組の筋交いをたすき掛けするダブル筋交いを簡易に適用し、構造部材の壁倍率（壁の強さ）を簡易に高めながら、前述(a)、(b)を実現できる。
【００２６】
（請求項６）
(h)前記変位規制部が前記環状ばね体の環内領域に配置されるストッパ体からなることにより、筋交い構造の全体をコンパクトに構築できる。
【００２７】
（請求項７）
(i)構造部材の相交差する２つの対角線上のそれぞれに筋交いを設けるダブル筋交いにおいて、各筋交いのそれぞれに対応する２個のストッパ体を有し、両ストッパ体が上記２つの対角線の交点で互いに揺動可能に枢支されるものにした。従って、２個のストッパ体を枢支部において揺動させることで、両ストッパ体の交差角度を、構造部材の上記２つの対角線の交差角度に応じて簡易に変更できる。これにより、柱と梁の寸法比が異なる構造部材のそれぞれに対するダブル筋交いの適用を簡易に実現できる。
【００２８】
（請求項８）
(j)前記ばね部材及び前記変位規制部が、板状ばね片を備えた環状体からなることにより、筋交い構造の全体をコンパクトに構築できる。
【００２９】
(k)前記ばね部材及び前記変位規制部が、板状ばね片を備えた環状体からなるとき、構造部材の相交差する２つの対角線上のそれぞれに設けた２組の筋交いのそれぞれは、それらの前記ばね部材及び前記変位規制部を容易に共通化できる。従って、構造部材に２組の筋交いをたすき掛けするダブル筋交いを簡易に適用し、構造部材の壁倍率（壁の強さ）を簡易に高めながら、前述(a)、(b)を実現できる。
【００３０】
（請求項９）
(l)構造部材の上支持部と下支持部が、該構造部材を構成する柱と梁の交差部に設けられたヒンジ金物からなる。これにより、上支持部と下支持部は、ヒンジ金物のもつヒンジ機能（揺動機能）により、地震等の衝撃力による柱と梁の交差角度の変化を阻害しない。換言すれば、構造部材にある程度の揺れが生ずることを許容し、ひいては前述(a)のばね部材による衝撃吸収・緩和機能を確実に発揮させて構造部材の揺れを確実に軽減できる。また、ヒンジ金物は、台風、突風の発生時に柱のほぞと梁のほぞ穴の抜け防止機能も果たす。
【００３１】
(m)上棒状部材の上端部又は下棒状部材の下端部に設けた連結ピンが、上支持部又は下支持部を構成するヒンジ金物の一片に備えた丸孔に挿入されるとともに、該ヒンジ金物の他片に備えた長孔に挿入される。従って、上棒状部材の上端部又は下棒状部材の下端部に設けた連結ピンをヒンジ金物の両片に挿入しながら、該ヒンジ金物のヒンジ機能を阻害しない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は実施例１の筋交い構造を示す模式図である。
【図２】図２は環状ばね体と環状体を示す模式図である。
【図３】図３は環状ばね体と環状体の変形例を示す模式図である。
【図４】図４は構造部材の揺れ状態を対応する筋交い構造の変化を示し、（Ａ）は揺れの中立状態、（Ｂ）は一方への揺れ状態、（Ｃ）は他方への揺れ状態を示す模式図である。
【図５】図５は実施例２の筋交い構造を示す模式図である。
【図６】図６は板状ばね片付環状体を示す模式図である。
【図７】図７は変位規制部の変形例を示す模式図である。
【図８】図８は図７のVIII-VIII線に沿う矢視図である。
【図９】図９はヒンジ金物の取付け状態を示す模式図である。
【図１０】図１０はヒンジ金物の一片を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図１１】図１１はヒンジ金物の他片を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（実施例１）（図１乃至図４）
図１に示す筋交い構造は、木質系建物（但し、本発明は鉄骨系建物にも適用できる）の上下に延びる一対の柱１１と、水平に延びる一対の梁１２（１階の下側の梁は土台とも称される）によって構成される矩形状の構造部材１０の２つの対角線上のそれぞれに各筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）を設ける。
【００３４】
各筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）は、構造部材１０の対角線上の一方に設けられる上支持部１３に上端取付部２０Ｊが連結ピン１３Ｐを介して連結され、該構造部材１０の該対角線上の他方に設けられる下支持部１４に下端取付部２０Ｋが連結ピン１４Ｐを介して連結され、地震等（台風も含む）による構造部材１０の揺れを抑える。上支持部１３と下支持部１４は、平鋼板を溶接して構成された金物からなり、柱１１と梁１２の交差部でそれらの柱１１、梁１２にねじ止め、又は釘止めされて取付けられる。各取付部２０Ｊ、２０Ｋは、各支持部１３、１４のそれぞれを挟み込むＵ字状をなし、Ｕ字状をなす両側挟み込み片、及び支持部１３、１４に挿通される連結ピン１３Ｐ、１４Ｐにより、各支持部１３、１４と連結される。
【００３５】
尚、構造部材１０において、柱１１と梁１２は、柱１１の上端部と下端部のそれぞれに設けたほぞを梁２に設けたほぞ穴に嵌合して組立てられている。構造部材１０は揺れのない状態（揺れの中立状態）では柱１１と梁１２の交差角度を直角とし、上記対角線の長さを一定の標準長さＬとする。他方、構造部材１０は、地震等の衝撃力を受けて揺れるとき、上側の梁１２が下側の梁１２に対して水平方向の一方に変位するとともに、左右の各柱１１の上端部も図１に二点鎖線で示す如く、上側の梁１２の上記変位に連動して変位する。この構造部材１０の揺れにより、柱１１と梁１２の交差角度は鋭角と鈍角のそれぞれに交互に変形するものになり、上記対角線の長さはＬより長いＬ1とＬより短いＬ2のそれぞれに交互に伸縮するものになる。
【００３６】
しかるに、筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）は、構造部材１０の対角線上に延在されて上支持部１３に連結される上棒状部材２１と、構造部材１０の当該対角線上に延在されて下支持部１４に連結される下棒状部材２２と、上棒状部材２１と下棒状部材２２とを接続するばね部材３０とを有する（筋交い２０Ａの各棒状部材２１、２２は構造部材１０の１つの対角線上に延在されて上支持部１３と下支持部１４に連結され、筋交い２０Ｂの各棒状部材２１、２２は構造部材１０の他の１つの対角線上に延在されて上支持部１３と下支持部１４に連結される）。これにより、構造部材１０の揺れによる該構造部材１０の対角線の長さＬの伸縮に伴って、上棒状部材２１と下棒状部材２２とがＬ1に延びる対角線上において互いに離隔する方向と、Ｌ2に縮む対角線上において互いに接近する方向へ交互に変位するとき、ばね部材３０を伸び方向（上棒状部材２１と下棒状部材２２が離隔する対角線上でばね部材３０の直径が伸びる方向）と、圧縮方向（上棒状部材２１と下棒状部材２２が接近する対角線上でばね部材３０の直径が縮む方向）に交互に弾性変形させるように構成される。各棒状部材２１、２２は、例えば丸棒鋼からなる。尚、各筋交い２０Ａ、２０Ｂにおいて、上棒状部材２１と下棒状部材２２の少なくとも一方の中間部にはそれらの長さ調節のためのターンバックル２０Ｔを備える。
【００３７】
また、筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）にあっては、上棒状部材２１と下棒状部材２２のそれぞれが、それらの互いに離隔する方向と接近する方向への最大変位量（δt，δc）を制限するための変位規制部４０を備える。
【００３８】
以下、筋交い２０の具体的構成について詳述する。
筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）を構成するばね部材３０は、図１乃至図４に示す如く、環状ばね体３１からなる。そして、各筋交い２０Ａ、２０Ｂが設けられる構造部材１０の２つの対角線上のそれぞれに延在されている上棒状部材２１と下棒状部材２２のそれぞれが、環状ばね体３１の中心部を挟んで相対する２位置のそれぞれに連結される。即ち、各筋交い２０Ａ、２０Ｂの上棒状部材２１、下棒状部材２２は、環状ばね体３１の上記２位置のそれぞれに備えた挿通孔（挿通性向上のために環状ばね体３１の周方向に長い長孔であることが好ましい）に挿通され、当該挿通部を挟む両側に螺着されたナット２３、２４により当該環状ばね体３１を内外周両面から挟んで、当該環状ばね体３１に連結される。
【００３９】
尚、環状ばね体３１は、図２に示す如く、環状をなす帯状ばね材３１Ｐからなり、板ばね鋼が円環状に成形された帯状ばね材３１Ｐの両端突き合せ部を接続板Ｋのリベット止め等により接続して構成される。
【００４０】
但し、環状ばね体３１は、図３に示す如く、環状をなす棒状ばね材３１Ｒからなるものでも良い。即ち、丸棒ばね鋼が円環状に成形された２つの棒状ばね材３１Ｒを平行配置し、それら２つの棒状ばね材３１Ｒを連結ブラケット３２により連結一体化されるものでも良い。棒状ばね材３５Ｒは円環状に成形され、焼入処理されることにより、反復強度を付与される。各筋交い２０Ａ、２０Ｂを構成する上棒状部材２１と下棒状部材２２のそれぞれが、環状ばね体３１の中心部を挟んで相対する２位置のそれぞれに設けられる連結ブラケット３２に連結されるものになる。各筋交い２０Ａ、２０Ｂの上棒状部材２１、下棒状部材２２は、環状ばね体３１の上記２位置のそれぞれに設けた各連結ブラケット３２に備えた挿通孔（挿通性向上のために環状ばね体３１の周方向に沿って長い長孔であることが好ましい）に挿通され、当該挿通部を挟む両側に螺着されたナット２３、２４により当該連結ブラケット３２を内外両面から挟んで、当該連結ブラケット３２に連結される。連結ブラケット３２は２枚のブラケット片３３からなり、各ブラケット片３３の両端に半円状把持部３３Ａを設け、両ブラケット片３３を互いに向い合わせて前述のナット２３、２４により挟着した状態下で、それらの半円状把持部３３Ａにより両棒状ばね材３１Ｒのそれぞれを抱持する。
【００４１】
筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）を構成する変位規制部４０は、図１乃至図４に示す如く、環状ばね体３１に同芯配置される（本実施例では環状ばね体３１の内周側に配置される）環状体４１からなる。環状体４１は高剛性を有するものとされ、例えば環状体４１の内周に溶接される十字状の補強材４１Ｆが設けられる。環状体４１は例えば丸鋼管からなる。各筋交い２０Ａ、２０Ｂが設けられる構造部材１０の２つの対角線上のそれぞれに延在されている上棒状部材２１と下棒状部材２２のそれぞれが、環状体４１において該環状体４１の中心部を挟んで上記対角線上にて相対する２位置のそれぞれに設けた貫通孔４２（環状体４１の周方向には長く、環状体４１の軸方向には被ストッパ部４３、４４が挿通不能となる狭幅とする長孔）に遊挿される。そして、各筋交い２０Ａ、２０Ｂの上棒状部材２１、下棒状部材２２は、環状体４１の貫通孔４２に遊挿された部分の上下両側に螺着されたナット等からなる被ストッパ部４３、４４を、環状体４１の内周面と外周面のそれぞれに衝合可能にする。即ち、各棒状部材２１、２２に設けた被ストッパ部４３、４４のそれぞれは、構造部材１０に揺れを生じていない状態（揺れの中立状態）で、図４（Ａ）に示す如く、環状体４１の内周面と外周面のそれぞれとの間に間隔δt、δcを介する。これにより、各棒状部材２１、２２が構造部材１０の一方への揺れにより、互いに離隔するＴ方向へ変位したときには、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示す如く、被ストッパ部４３が環状体４１の内周面に衝合する最大変位量δtまでの変位が許容され、それ以上の変位が制限される。他方、各棒状部材２１、２２が構造部材１０の他方への揺れにより、互いに接近するＣ方向へ変位したときには、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示す如く、被ストッパ部４４が環状体４１の外周面に衝合する最大変位量δcまでの変位が許容され、それ以上の変位が制限される。
【００４２】
従って、本実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)地震等の衝撃力に起因する構造部材１０の揺れによって、上棒状部材２１と下棒状部材２２とが構造部材１０の対角線上で互いに離隔する方法と接近する方向へ交互に変位するとき、ばね部材３０を圧縮方向と伸び方向に交互に弾性変形し、上述の衝撃力を吸収・緩和する。構造部材１０に作用する地震等の衝撃力が大きく、構造部材１０の揺れが大きくなり、筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）の上棒状部材２１と下棒状部材２２の変位量が大きくなると、ばね部材３０の弾性変形量も大きくなり、ばね部材３０による衝撃吸収・緩和機能を十分に発揮し、構造部材１０の揺れを軽減する。
【００４３】
(b)地震等の衝撃力が更に大きくなり、上棒状部材２１と下棒状部材２２の変位量が更に大きくなると、変位規制部４０がそれらの上棒状部材２１と下棒状部材２２の互いに離隔する方向と接近する方向への最大変位量δt、δcを制限する。これにより、上棒状部材２１と下棒状部材２２が変位規制部４０を介することによって、それらの互いに離隔する方向と接近する方向の双方向で変位することのない高剛性の筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）を形成し、構造部材１０の一定以上の過大な変形を確実に抑制し、建物の倒壊を防ぐ。
【００４４】
尚、上棒状部材２１と下棒状部材２２の最大変位量δt、δcが上述の如くに制限されることから、ばね部材３０は弾性限界域を超えて変形するおそれがなく、該ばね部材３０による上述(a)の衝撃吸収・緩和機能を常時安定的に再現できる。
【００４５】
(c)前記ばね部材３０が環状ばね体３１からなり、前記変位規制部４０が該環状ばね体３１に同芯配置される環状体４１からなるときにより、筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）構造の全体をコンパクトに構築できる。
【００４６】
(d)前記ばね部材３０が環状ばね体３１からなり、前記変位規制部４０が該環状ばね体３１に同芯配置される環状体４１からなるとき、構造部材１０の相交差する２つの対角線上のそれぞれに設けた２組の筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）のそれぞれは、それらの前記ばね部材３０及び前記変位規制部４０を容易に共通化できる。従って、構造部材１０に２組の筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）をたすき掛けするダブル筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）を簡易に適用し、構造部材１０の壁倍率（壁の強さ）を簡易に高めながら、前述(a)、(b)を実現できる。
【００４７】
ダブル筋交い２０にあっては、地震等の衝撃力が図１のＡ方向に作用すると、筋交い２０Ａが設けられている１つの対角線の長さがＬ1の如くに長くなり、当該対角線上の筋交い２０Ａの上棒状部材２１と下棒状部材２２が互いに離隔するＴ方向へ変位し、ばね部材３０を伸び方向へ弾性変形させ、ひいては変位規制部４０によってその最大変位量δtが制限される。他方、筋交い２０Ｂが設けられている他の１つの対角線の長さがＬ2の如くに短くなり、当該対角線上の筋交い２０Ｂの上棒状部材２１と下棒状部材２２が互いに接近するＣ方向へ変位し、ばね部材３０を圧縮方向へ弾性変形させ、ひいては変位規制部４０によってその最大変位量δcが制限される。地震等の衝撃力が図１のＢ方向に作用すると、筋交い２０Ａと筋交い２０Ｂの各棒状部材２１、２２は以上と逆方向に変位し、ばね部材３０を以上と逆方向に弾性変形させる。これにより、地震等の衝撃力は両筋交い２０Ａ、２０Ｂのばね部材３０によって柔らかく吸収され、柔らかく制限されて受け止められる。図１のＡ方向とＢ方向の衝撃力がなくなれば、両筋交い２０Ａ、２０Ｂのばね部材３０は弾性変形のない原状態に戻る。
【００４８】
(e)前記環状ばね体３１が環状をなす棒状ばね材３１Ｒにより構成されることにより、環状ばね体３１を簡易に形成できる。
【００４９】
（実施例２）（図５、図６）
図５に示す筋交い構造が、図１に示した筋交い構造と異なる点は、各筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）のばね部材３０と変位規制部４０をそれぞればね部材５０と変位規制部６０に変更したことにある。
【００５０】
ばね部材５０は、図５、図６に示す如く、環状体５１と、環状体５１に備えた板状ばね片５２とからなる。そして、各筋交い２０Ａ、２０Ｂが設けられる構造部材１０の２つの対角線上のそれぞれに延在されている上棒状部材２１と下棒状部材２２のそれぞれが、環状体５１の中心部を挟んで相対する２位置のそれぞれに位置する板状ばね片５２に連結される。相隣る板状ばね片５２は一体部品化され、環状体５１の外周部にリベット止め等されて固定される。即ち、各筋交い２０Ａ、２０Ｂの上棒状部材２１、下棒状部材２２は、環状体５１の上記２位置のそれぞれに備えた各環状ばね片５２に設けた挿通孔（挿通性向上のために環状体５１の周方向に沿って長い長孔であることが好ましい）に挿通され、当該挿通部を挟む両側に螺着されたナット２３、２４により当該板状ばね片５２を内外両面から挟んで、当該環状ばね片５２に連結される。環状体５１は例えば丸鋼管からなり、板状ばね片５２は例えば板ばね鋼からなる。
【００５１】
変位規制部６０は、図５、図６に示す如く、ばね部材５０を構成している環状体５１からなる。各筋交い２０Ａ、２０Ｂが設けられる構造部材１０の２つの対角線上のそれぞれに延在されている上棒状部材２１と下棒状部材２２のそれぞれが、環状体５１において該環状体５１の中心部を挟んで上記対角線上にて相対する２位置のそれぞれに設けた貫通孔５１Ａ（環状体５１の周方向には長く、環状体５１の軸方向には被ストッパ部５３、５４が挿通不能となる狭幅とする長孔）に遊挿される。そして、各筋交い２０Ａ、２０Ｂの上棒状部材２１、下棒状部材２２は、環状体５１の貫通孔５１Ａに遊挿された部分の上下両側に螺着されたナット等からなる被ストッパ部５３、５４を、環状体５１の内周面と外周面のそれぞれに衝合可能にする。本実施例において、被ストッパ部５４は前述のナット２３を共用するものとしている。即ち、各棒状部材２１、２２に設けた被ストッパ部５３、５４のそれぞれは、構造部材１０に揺れを生じていない状態（揺れの中立状態）で、環状体５１の内周面と外周面のそれぞれとの間に間隔δt、δcを介する。これにより、各棒状部材２１、２２が構造部材１０の一方への揺れにより、互いに離隔するＴ方向へ変位したときには、図６に示す如く、被ストッパ部５３が環状体５１の内周面に衝合する最大変位量δtまでの変位が許容され、それ以上の変位が制限される。他方、各棒状部材２１、２２が構造部材１０の他方への揺れにより、互いに接近するＣ方向へ変位したときには、図６に示す如く、被ストッパ部５４が環状体５１の外周面に衝合する最大変位量δcまでの変位が許容され、それ以上の変位が制限される。
【００５２】
従って、本実施例によれば、前記実施例１の前述(a)、(b)の作用効果に加え、以下の作用効果を奏する。
【００５３】
(f)ばね部材５０及び変位規制部６０が、板状ばね片５２を備えた環状体５１からなることにより、筋交い構造の全体をコンパクトに構築できる。
【００５４】
(g)前記ばね部材５０及び前記変位規制部６０が、板状ばね片５２を備えた環状体５１からなるとき、構造部材１０の相交差する２つの対角線上のそれぞれに設けた２組の筋交い２０Ａ、２０Ｂのそれぞれは、それらの前記ばね部材５０及び前記変位規制部６０を容易に共通化できる。従って、構造部材１０に２組の筋交い２０Ａ、２０Ｂをたすき掛けするダブル筋交いを簡易に適用し、構造部材１０の壁倍率（壁の強さ）を簡易に高めながら、前記実施例１の前述(a)、(b)を実現できる。
【００５５】
図１、図５に示した実施例１、２の変位規制部４０、６０では、筋交い２０の２つの筋交い２０Ａ、２０Ｂを構造部材１０の相交差する２つの対角線上のそれぞれに設けるとき（ダブル筋交い）、構造部材１０の相違によって柱１１と梁１２の寸法比が異なるものになり、上記２つの対角線の交差角度が変化する場合には、環状体４１、５１における貫通孔４２、５１Ａの長孔に対する両筋交い２０Ａ、２０Ｂの各棒状部材２１、２２が遊挿される位置を環状体４１、５１の周方向で調整するものとされる。尚、環状体４１、５１にあっては、両筋交い２０Ａ、２０Ｂのうちの一方（例えば２０Ａ）の各棒状部材２１、２２が遊挿される１つの対角線上にて相対する２位置のそれぞれに設けた貫通孔４２、５１だけを上述の長孔とし、両筋交い２０Ａ、２０Ｂのうちの他方（例えば２０Ｂ）の各棒状部材２１、２２が遊挿される貫通孔４２、５１Ａは丸孔としても良い。
【００５６】
図７、図８は、実施例１、２の変位規制部４０、６０を変位規制部７０に変更したものである。尚、図７、図８では、ばね部材３０の環状ばね体３１を図３に示した棒状ばね材３１Ｒからなるものにした。
【００５７】
変位規制部７０は、図７、図８に示す如く、構造部材１０の相交差する２つの対角線上のそれぞれに設けられる筋交い２０Ａ、２０Ｂのそれぞれに対応する２個のストッパ体８０（８０Ａ、８０Ｂ）を有し、両ストッパ体８０Ａ、８０Ｂが上記２つの対角線の交点に設けた枢支部９０において互いに揺動可能に枢支される。尚、変位規制部７０は、筋交い２０を構造部材１０の１つの対角線上にのみ設けているときには、１個のストッパ体８０のみを有するものとされる。
【００５８】
即ち、変位規制部７０は、環状ばね体３１の環内領域に配置されるストッパ体８０（８０Ａ、８０Ｂ）からなり、上棒状部材２１と下棒状部材２２のそれぞれがストッパ体８０の上下のストッパ部８１、８２のそれぞれに設けた丸孔状貫通孔８１Ａ、８２Ａに遊挿される。本実施例において、ストッパ体８０は矩形板状とされ、各ストッパ部８１、８２はストッパ体８０の長手方向の両端部に固定された起立片からなる。
【００５９】
また、変位規制部７０は、上棒状部材２１と下棒状部材２２のそれぞれがストッパ体８０の上下のストッパ部８１、８２の各貫通孔８１Ａ、８２Ａに遊挿された部分の上下両側に螺着されたナット等からなる被ストッパ部８３、８４を設け、各被ストッパ部８３、８４がストッパ体８０の上下のストッパ部８１、８２のそれぞれに衝合可能にされる。
【００６０】
そして、各棒状部材２１、２２に設けた被ストッパ部８３、８４のそれぞれは、構造部材１０に揺れを生じていない状態（揺れの中立状態）で、図７に示す如く、ストッパ体８０の上下のストッパ部８１、８２のそれぞれとの間に間隔δt、δcを介する。これにより、各棒状部材２１、２２が棒状部材１０の一方への揺れにより、互いに離隔するＴ方向へ変位したときには、被ストッパ部８３がストッパ体８０の上下のストッパ部８１、８２の内向き面（２つのストッパ部８１、８２の対向面）に衝合する最大変位量δtまでの変位が許容され、それ以上の変位が制限される。他方、各棒状部材２１、２２が構造部材１０の他方への揺れにより、互いに接近するＣ方向へ変位したときには、被ストッパ部８４がストッパ体８０の上下のストッパ部８１、８２の外向き面に衝合する最大変位量δcまでの変位が許容され、それ以上の変位が制限される。
【００６１】
更に、変位規制部７０にあっては、前述した如く、２個のストッパ体８０Ａ、８１Ｂを有するとき、一方のストッパ体８０Ａの長手方向中央部に支軸部９１を立設し、他方のストッパ体８０Ｂの長手方向中央部に設けた軸孔部９２を上記支軸部９１に嵌合して枢着し、前述の枢支部９０を形成している。ボルト９３、スライドワッシャ９４は、支持部９１に対する軸孔部９２の抜け止めをなす。
【００６２】
変位規制部７０（ストッパ体８０）によれば以下の作用効果を奏する。
(h)前記変位規制部７０が前記環状ばね体３１の環内領域に配置されるストッパ体８０からなることにより、筋交い構造の全体をコンパクトに構築できる。
【００６３】
(i)構造部材１０の相交差する２つの対角線上のそれぞれに筋交い２０Ａ、２０Ｂを設けるダブル筋交いにおいて、各筋交い２０Ａ、２０Ｂのそれぞれに対応する２個のストッパ体８０Ａ、８０Ｂを有し、両ストッパ体８０Ａ、８０Ｂが上記２つの対角線の交点で互いに揺動可能に枢支されるものにした。従って、２個のストッパ体８０Ａ、８０Ｂを枢支部９０において揺動させることで、両ストッパ体８０Ａ、８０Ｂの交差角度を、構造部材１０の上記２つの対角線の交差角度に応じて簡易に変更できる。これにより、柱１１と梁１２の寸法比が異なる構造部材１０のそれぞれに対するダブル筋交いの適用を簡易に実現できる。
【００６４】
ここで、構造部材１０の対角線上に設けられる上支持部１３、下支持部１４として、図９〜図１１に示したヒンジ金物１００を用いることができる。ヒンジ金物の１００は、２つのヒンジ片１１０、１２０をヒンジピン１３０によって接続したものである。
【００６５】
ヒンジ金物１００の一方のヒンジ片１１０は、平鋼板等からなる金物であり、取付板１１１に連結板１１２を溶接して構成されたものである。取付板１１１は、ヒンジピン１３０の支持部１１１Ａを備えるとともに、柱１１と梁１２の一方にねじ止め、又は釘止めして取付けられる。連結板１１２は、筋交い２０の上棒状部材２１の上端部又は下棒状部材２２の下端部に設けた連結ピン１３Ｐ、１４Ｐが挿入される丸孔１１２Ａを備える。
【００６６】
ヒンジ金物１００の他方のヒンジ片１２０は、平鋼板等からなる金物であり、取付板１２１に連結板１２２を溶接して構成されたものである。取付板１２１は、ヒンジピン１３０の支持部１２１Ａを備えるとともに、柱１１と梁１２の他方にねじ止め、又は釘止めして取付けられる。連結板１２２は、筋交い２０の上棒状部材２１の上端部又は下棒状部材２２の下端部に設けた連結ピン１３Ｐ、１４Ｐが挿入される、上記ヒンジピン１３０を曲率中心とした円弧状の長孔１２２Ａを備える。
【００６７】
ヒンジ片１１０は、相対する２枚の連結板１１２を備え、２枚の連結板１１２の間にヒンジ片１２０の連結板１２２を差込み可能にされる。そして、各筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）の各取付部２０Ｊ、２０Ｋは、Ｕ字状をなす両側挟み込み片の間に、ヒンジ片１１０の２枚の連結板１１２及びヒンジ片１２０の連結板１２２を配置した状態で、両側挟み込み片、ヒンジ片１１０の２枚の連結板１１２の丸孔１１２Ａ、ヒンジ片１２０の連結板１２２の長孔１２２Ａに挿通される連結ピン１３Ｐ、１４Ｐにより、各支持部１３、１４と連結される。
【００６８】
ヒンジ金物１００によれば以下の作用効果を奏する。
(j)構造部材１０の上支持部１３と下支持部１４が、該構造部材１０を構成する柱１１と梁１２の交差部に設けられたヒンジ金物１１０からなる。これにより、上支持部１３と下支持部１４は、ヒンジ金物１１０のもつヒンジ機能（揺動機能）により、地震等の衝撃力による柱１１と梁１２の交差角度の変化を阻害しない。換言すれば、構造部材１０にある程度の揺れが生ずることを許容し、ひいては前述(a)のばね部材３０による衝撃吸収・緩和機能を確実に発揮させて構造部材１０の揺れを確実に軽減できる。また、ヒンジ金物１００は、台風、突風の発生時に柱１１のほぞと梁１２のほぞ穴の抜け防止機能も果たす。
【００６９】
(k)上棒状部材２１の上端部又は下棒状部材２２の下端部に設けた連結ピン１３Ｐ、１４Ｐが、上支持部１３又は下支持部１４を構成するヒンジ金物１１０の一方のヒンジ片１１０に備えた丸孔１１２Ａに挿入されるとともに、該ヒンジ金物１１０の他方のヒンジ片１２０に備えた長孔１２２Ａに挿入される。従って、上棒状部材２１の上端部又は下棒状部２２材の下端部に設けた連結ピン１３Ｐ、１４Ｐをヒンジ金物１１０の両ヒンジ片１１０、１２０に挿入しながら、該ヒンジ金物１１０のヒンジ機能を阻害しない。
【００７０】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明の筋交い構造にあっては、構造部材の相交差する２つの対角線のうちの一方の対角線上にのみ筋交いを設けるものであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明によれば、地震等の衝撃による構造部材の揺れを軽減するともに、構造部材の一定以上の過大な変形を確実に抑制し、建物の倒壊を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００７２】
１０  構造部材
１１  柱
１２  梁
１３  上支持部
１３Ｐ  連結ピン
１４  下支持部
１４Ｐ  連結ピン
２０、２０Ａ、２０Ｂ  筋交い
２１  上棒状部材
２２  下棒状部材
２３、２４  ナット
３０  ばね部材
３１  環状ばね体
４０  変位規制部
４１  環状体
４２  貫通孔
４３、４４  被ストッパ部
５０  ばね部材
５１  環状体
５１Ａ  貫通孔
５２  環状ばね片
５３、５４  被ストッパ部
６０  変位規制部
７０  変位規制部
８０（８０Ａ、８０Ｂ）  ストッパ体
８１、８２  ストッパ部
８３、８４  被ストッパ部
９０  枢支部
１００  ヒンジ金物
１１０、１２０  ヒンジ片
１３０  ヒンジピン
【図１】
2017119965.tif 000003
【図２】
2017119965.tif 000004
【図３】
2017119965.tif 000005
【図４】
2017119965.tif 000006
【図５】
2017119965.tif 000007
【図６】
2017119965.tif 000008
【図７】
2017119965.tif 000009
【図８】
2017119965.tif 000010
【図９】
2017119965.tif 000011
【図１０】
2017119965.tif 000012
【図１１】
2017119965.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月4日(2017.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造部材の対角線上に筋交いを設け、
前記筋交いは、前記構造部材の対角線上の一方に設けられる上支持部に上端部が連結され、前記構造部材の対角線上の他方に設けられる下支持部に下端部が連結されてなる筋交い構造において、
前記筋交いは、前記上支持部に連結される上棒状部材と、前記下支持部に連結される下棒状部材と、前記上棒状部材と前記下棒状部材とを接続するばね部材とを有し、前記構造部材の揺れに伴って前記上棒状部材と前記下棒状部材とが互いに離隔する方向と接近する方向へ交互に変位するとき、前記ばね部材を圧縮方向と伸び方向に交互に弾性変形させるように構成され、
前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが、それらの互いに離隔する方向と接近する方向への最大変位量を制限するための変位規制部を備え、
前記ばね部材が環状ばね体からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状ばね体の中心部を挟んで相対する２位置のそれぞれに連結され、
前記変位規制部が前記環状ばね体に同芯配置される環状体からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状体に設けた貫通孔に遊挿され、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状体の前記貫通孔に遊挿された部分の上下両側に設けた被ストッパ部を前記環状体の内周面と外周面のそれぞれに衝合可能にされてなることを特徴とする筋交い構造。
【請求項２】
構造部材の対角線上に筋交いを設け、
前記筋交いは、前記構造部材の対角線上の一方に設けられる上支持部に上端部が連結され、前記構造部材の対角線上の他方に設けられる下支持部に下端部が連結されてなる筋交い構造において、
前記筋交いは、前記上支持部に連結される上棒状部材と、前記下支持部に連結される下棒状部材と、前記上棒状部材と前記下棒状部材とを接続するばね部材とを有し、前記構造部材の揺れに伴って前記上棒状部材と前記下棒状部材とが互いに離隔する方向と接近する方向へ交互に変位するとき、前記ばね部材を圧縮方向と伸び方向に交互に弾性変形させるように構成され、
前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが、それらの互いに離隔する方向と接近する方向への最大変位量を制限するための変位規制部を備え、
前記ばね部材が環状ばね体からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状ばね体の中心部を挟んで相対する２位置のそれぞれに連結され、
前記変位規制部が前記環状ばね体の環内領域に配置されるストッパ体からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記ストッパ体の上下のストッパ部のそれぞれに設けた貫通孔に遊挿され、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記ストッパ体の前記上ストッパ部と前記下ストッパ部の各貫通孔に遊挿された部分の上下両側に設けた被ストッパ部が前記ストッパ体の前記上ストッパ部と前記下ストッパ部のそれぞれに衝合可能にされてなることを特徴とする筋交い構造。
【請求項３】
前記構造部材の相交差する２つの対角線上のそれぞれに設けられる筋交いのそれぞれに対応する２個のストッパ体を有し、両ストッパ体が上記２つの対角線の交点で互いに揺動可能に枢支されてなる請求項２に記載の筋交い構造。
【請求項４】
前記環状ばね体が環状をなす棒状ばね材により構成されてなる請求項１乃至３のいずれかに記載の筋交い構造。
【請求項５】
構造部材の対角線上に筋交いを設け、
前記筋交いは、前記構造部材の対角線上の一方に設けられる上支持部に上端部が連結され、前記構造部材の対角線上の他方に設けられる下支持部に下端部が連結されてなる筋交い構造において、
前記筋交いは、前記上支持部に連結される上棒状部材と、前記下支持部に連結される下棒状部材と、前記上棒状部材と前記下棒状部材とを接続するばね部材とを有し、前記構造部材の揺れに伴って前記上棒状部材と前記下棒状部材とが互いに離隔する方向と接近する方向へ交互に変位するとき、前記ばね部材を圧縮方向と伸び方向に交互に弾性変形させるように構成され、
前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが、それらの互いに離隔する方向と接近する方向への最大変位量を制限するための変位規制部を備え、
前記ばね部材が環状体と、前記環状体に備えた板状ばね片からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状体の中心部を挟んで相対する２位置のそれぞれに位置する板状ばね片に連結されてなるとともに、
前記変位規制部が前記環状体からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状体に設けた貫通孔に遊挿され、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状体の前記貫通孔に遊挿された部分の上下両側に設けた被ストッパ部を前記環状体の内周面と外周面のそれぞれに衝合可能にされてなることを特徴とする筋交い構造。
【請求項６】
前記構造部材の相交差する２つの対角線上のそれぞれに前記筋交いのそれぞれを設け、両筋交いはそれらの前記ばね部材を共通としてなる請求項１乃至５のいずれかに記載の筋交い構造。
【請求項７】
前記構造部材の前記上支持部又は前記下支持部が、前記構造部材を構成する柱と梁の交差部に取付けられ、２つのヒンジ片をヒンジピンによって接続したヒンジ金物からなり、
前記ヒンジ金物の一方のヒンジ片は、前記柱と梁の一方に固定されるとともに、前記筋交いの前記上棒状部材の上端部又は前記下棒状部材の下端部に設けた連結ピンが挿入される丸孔を備え、
前記ヒンジ金物の他方のヒンジ片は、前記柱と梁の他方に固定されるとともに、前記上棒状部材の上端部又は前記下棒状部材の下端部に設けた前記連結ピンが挿入される、前記ヒンジピンを中心とした円弧状の長孔を備えてなる請求項１乃至６のいずれかに記載の筋交い構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は筋交い構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の建物では、上下に延びる一対の柱と水平に伸びる一対の梁（１階の下側の梁は土台とも称される）によって構成される矩形状の構造部材の対角線上に棒状の筋交いを設け、地震等による構造部材の揺れを抑えている。筋交いの上端部は構造部材の上記対角線上の一方に位置する柱と梁の交差部に設けられた上支持部に連結され、筋交いの下端部は構造部材の上記対角線上の他方に位置する柱と梁の交差部に設けられた下支持部に連結される。
【０００３】
特許文献１に記載の筋交いは、構造部材の上支持部に連結される上棒状部材と、構造部材の下支持部に連結される下棒状部材と、上棒状部材と下棒状部材とを接続する環状ばね体を有するものとされている。環状ばね体は、それぞれ中間側を厚肉に形成するともにその厚肉部側から両端側に漸次薄肉に形成した２枚の半円形板ばねを用い、それら板ばねを両端の薄肉部側で互いに連結して環状に構成され、一側の板ばねの厚肉部に上棒状部材を連結し、他側の板ばねの厚肉部に下棒状部材を連結したものである。
【０００４】
そして、特許文献１に記載の筋交いによれば、地震等の衝撃力に起因する構造部材の揺れに伴って、上棒状部材と下棒状部材とが構造部材の上記対角線上で互いに離隔する方向と接近する方向へ交互に変位するとき、上記環状ばね体が圧縮方向と伸び方向に交互に弾性変形し、上述の衝撃力を吸収・緩和する。これにより、地震等の衝撃を吸収・緩和し、構造部材の揺れを軽減しようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2000-282587号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の筋交い構造には以下の問題点がある。
(1)構造部材に作用する地震等の衝撃力が大きく、構造部材の揺れが大きくなり、筋交いの上棒状部材と下棒状部材の変形量が大きくなると、環状ばね体の弾性変形量が大きくなる。地震等の衝撃力が過度に大きいときには、環状ばね体の変形が弾性限界を超えて塑性変形域に入ってその衝撃吸収・緩和機能を果たさず、ひいては環状ばね体の破断、建物の倒壊を招くおそれがある。
【０００７】
(2)筋交いの上棒状部材と下棒状部材が環状ばね体の直径上に位置する２枚の板ばねの厚肉部に連結されている。即ち、環状ばね体は構造部材の１つの対角線上に位置する一対の上棒状部材と下棒状部材のみを接続するに過ぎない。従って、構造部材に一対の上棒状部材と下棒状部材及び環状ばね体からなる１組の筋交いを片掛けするシングル筋交いを設けるに過ぎず、構造部材の壁倍率（壁の強さ）をダブル筋交いの採用によって高めることができない。
【０００８】
本発明の課題は、地震等の衝撃による構造部材の揺れを軽減するともに、構造部材の一定以上の過大な変形を確実に抑制し、建物の倒壊を防ぐことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、構造部材の対角線上に筋交いを設け、前記筋交いは、前記構造部材の対角線上の一方に設けられる上支持部に上端部が連結され、前記構造部材の対角線上の他方に設けられる下支持部に下端部が連結されてなる筋交い構造において、前記筋交いは、前記上支持部に連結される上棒状部材と、前記下支持部に連結される下棒状部材と、前記上棒状部材と前記下棒状部材とを接続するばね部材とを有し、前記構造部材の揺れに伴って前記上棒状部材と前記下棒状部材とが互いに離隔する方向と接近する方向へ交互に変位するとき、前記ばね部材を圧縮方向と伸び方向に交互に弾性変形させるように構成され、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが、それらの互いに離隔する方向と接近する方向への最大変位量を制限するための変位規制部を備え、前記ばね部材が環状ばね体からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状ばね体の中心部を挟んで相対する２位置のそれぞれに連結され、前記変位規制部が前記環状ばね体に同芯配置される環状体からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状体に設けた貫通孔に遊挿され、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状体の前記貫通孔に遊挿された部分の上下両側に設けた被ストッパ部を前記環状体の内周面と外周面のそれぞれに衝合可能にされてなるようにしたものである。
【００１０】
請求項２に係る発明は、構造部材の対角線上に筋交いを設け、前記筋交いは、前記構造部材の対角線上の一方に設けられる上支持部に上端部が連結され、前記構造部材の対角線上の他方に設けられる下支持部に下端部が連結されてなる筋交い構造において、前記筋交いは、前記上支持部に連結される上棒状部材と、前記下支持部に連結される下棒状部材と、前記上棒状部材と前記下棒状部材とを接続するばね部材とを有し、前記構造部材の揺れに伴って前記上棒状部材と前記下棒状部材とが互いに離隔する方向と接近する方向へ交互に変位するとき、前記ばね部材を圧縮方向と伸び方向に交互に弾性変形させるように構成され、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが、それらの互いに離隔する方向と接近する方向への最大変位量を制限するための変位規制部を備え、前記ばね部材が環状ばね体からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状ばね体の中心部を挟んで相対する２位置のそれぞれに連結され、前記変位規制部が前記環状ばね体の環内領域に配置されるストッパ体からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記ストッパ体の上下のストッパ部のそれぞれに設けた貫通孔に遊挿され、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記ストッパ体の前記上ストッパ部と前記下ストッパ部の各貫通孔に遊挿された部分の上下両側に設けた被ストッパ部が前記ストッパ体の前記上ストッパ部と前記下ストッパ部のそれぞれに衝合可能にされてなるようにしたものである。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において更に、前記構造部材の相交差する２つの対角線上のそれぞれに設けられる筋交いのそれぞれに対応する２個のストッパ体を有し、両ストッパ体が上記２つの対角線の交点で互いに揺動可能に枢支されてなるようにしたものである。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかに係る発明において更に、前記環状ばね体が環状をなす棒状ばね材により構成されてなるようにしたものである。
【００１３】
請求項５に係る発明は、構造部材の対角線上に筋交いを設け、前記筋交いは、前記構造部材の対角線上の一方に設けられる上支持部に上端部が連結され、前記構造部材の対角線上の他方に設けられる下支持部に下端部が連結されてなる筋交い構造において、前記筋交いは、前記上支持部に連結される上棒状部材と、前記下支持部に連結される下棒状部材と、前記上棒状部材と前記下棒状部材とを接続するばね部材とを有し、前記構造部材の揺れに伴って前記上棒状部材と前記下棒状部材とが互いに離隔する方向と接近する方向へ交互に変位するとき、前記ばね部材を圧縮方向と伸び方向に交互に弾性変形させるように構成され、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが、それらの互いに離隔する方向と接近する方向への最大変位量を制限するための変位規制部を備え、前記ばね部材が環状体と、前記環状体に備えた板状ばね片からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状体の中心部を挟んで相対する２位置のそれぞれに位置する板状ばね片に連結されてなるとともに、前記変位規制部が前記環状体からなり、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状体に設けた貫通孔に遊挿され、前記上棒状部材と前記下棒状部材のそれぞれが前記環状体の前記貫通孔に遊挿された部分の上下両側に設けた被ストッパ部を前記環状体の内周面と外周面のそれぞれに衝合可能にされてなるようにしたものである。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至５のいずれかに係る発明において更に、前記構造部材の相交差する２つの対角線上のそれぞれに前記筋交いのそれぞれを設け、両筋交いはそれらの前記ばね部材を共通としてなるようにしたものである。
【００１５】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至６のいずれかに係る発明において更に、前記構造部材の前記上支持部又は前記下支持部が、前記構造部材を構成する柱と梁の交差部に取付けられ、２つのヒンジ片をヒンジピンによって接続したヒンジ金物からなり、前記ヒンジ金物の一方のヒンジ片は、前記柱と梁の一方に固定されるとともに、前記筋交いの前記上棒状部材の上端部又は前記下棒状部材の下端部に設けた連結ピンが挿入される丸孔を備え、前記ヒンジ金物の他方のヒンジ片は、前記柱と梁の他方に固定されるとともに、前記上棒状部材の上端部又は前記下棒状部材の下端部に設けた前記連結ピンが挿入される、前記ヒンジピンを中心とした円弧状の長孔を備えてなるようにしたものである。
【００１６】
【００１７】
【発明の効果】
【００１８】
（請求項１、２、５）
(a)地震等の衝撃力に起因する構造部材の揺れによって、上棒状部材と下棒状部材とが構造部材の対角線上で互いに離隔する方法と接近する方向へ交互に変位するとき、ばね部材を圧縮方向と伸び方向に交互に弾性変形し、上述の衝撃力を吸収・緩和する。構造部材に作用する地震等の衝撃力が大きく、構造部材の揺れが大きくなり、筋交いの上棒状部材と下棒状部材の変位量が大きくなると、ばね部材の弾性変形量も大きくなり、ばね部材による衝撃吸収・緩和機能を十分に発揮し、構造部材の揺れを軽減する。
【００１９】
(b)地震等の衝撃力が更に大きくなり、上棒状部材と下棒状部材の変位量が更に大きくなると、変位規制部がそれらの上棒状部材と下棒状部材の互いに離隔する方向と接近する方向への最大変位量を制限する。これにより、上棒状部材と下棒状部材が変位規制部を介することによって、それらの互いに離隔する方向と接近する方向の双方向で変位することのない高剛性の筋交いを形成し、構造部材の一定以上の過大な変形を確実に抑制し、建物の倒壊を防ぐ。
【００２０】
尚、上棒状部材と下棒状部材の最大変位量が上述の如くに制限されることから、ばね部材は弾性限界域を超えて変形するおそれがなく、該ばね部材による上述(a)の衝撃吸収・緩和機能を常時安定的に再現できる。
【００２１】
（請求項１、２）
(c)前記ばね部材が環状ばね体からなることにより、筋交い構造の全体をコンパクトに構築できる。
【００２２】
（請求項１）
(d)前記変位規制部が前記環状ばね体に同芯配置される環状体からなることにより、筋交い構造の全体をコンパクトに構築できる。
【００２３】
(e)前記ばね部材が環状ばね体からなり、前記変位規制部が該環状ばね体に同芯配置される環状体からなるとき、構造部材の相交差する２つの対角線上のそれぞれに設けた２組の筋交いのそれぞれは、それらの前記ばね部材及び前記変位規制部を容易に共通化できる。従って、構造部材に２組の筋交いをたすき掛けするダブル筋交いを簡易に適用し、構造部材の壁倍率（壁の強さ）を簡易に高めながら、前述(a)、(b)を実現できる。
【００２４】
（請求項２）
(f)前記変位規制部が前記環状ばね体の環内領域に配置されるストッパ体からなることにより、筋交い構造の全体をコンパクトに構築できる。
【００２５】
（請求項３）
(g)構造部材の相交差する２つの対角線上のそれぞれに筋交いを設けるダブル筋交いにおいて、各筋交いのそれぞれに対応する２個のストッパ体を有し、両ストッパ体が上記２つの対角線の交点で互いに揺動可能に枢支されるものにした。従って、２個のストッパ体を枢支部において揺動させることで、両ストッパ体の交差角度を、構造部材の上記２つの対角線の交差角度に応じて簡易に変更できる。これにより、柱と梁の寸法比が異なる構造部材のそれぞれに対するダブル筋交いの適用を簡易に実現できる。
【００２６】
（請求項４）
(h)前記環状ばね体が環状をなす棒状ばね材により構成されることにより、環状ばね体を簡易に形成できる。
【００２７】
（請求項５）
(i)前記ばね部材及び前記変位規制部が、板状ばね片を備えた環状体からなることにより、筋交い構造の全体をコンパクトに構築できる。
【００２８】
(j)前記ばね部材及び前記変位規制部が、板状ばね片を備えた環状体からなるとき、構造部材の相交差する２つの対角線上のそれぞれに設けた２組の筋交いのそれぞれは、それらの前記ばね部材及び前記変位規制部を容易に共通化できる。従って、構造部材に２組の筋交いをたすき掛けするダブル筋交いを簡易に適用し、構造部材の壁倍率（壁の強さ）を簡易に高めながら、前述(a)、(b)を実現できる。
【００２９】
（請求項６）
(k)構造部材に２組の筋交いをたすき掛けするダブル筋交いを簡易に適用し、構造部材の壁倍率（壁の強さ）を簡易に高めながら、前述(a)、(b)を実現できる。
【００３０】
（請求項７）
(l)構造部材の上支持部と下支持部が、該構造部材を構成する柱と梁の交差部に設けられたヒンジ金物からなる。これにより、上支持部と下支持部は、ヒンジ金物のもつヒンジ機能（揺動機能）により、地震等の衝撃力による柱と梁の交差角度の変化を阻害しない。換言すれば、構造部材にある程度の揺れが生ずることを許容し、ひいては前述(a)のばね部材による衝撃吸収・緩和機能を確実に発揮させて構造部材の揺れを確実に軽減できる。また、ヒンジ金物は、台風、突風の発生時に柱のほぞと梁のほぞ穴の抜け防止機能も果たす。
【００３１】
(m)上棒状部材の上端部又は下棒状部材の下端部に設けた連結ピンが、上支持部又は下支持部を構成するヒンジ金物の一片に備えた丸孔に挿入されるとともに、該ヒンジ金物の他片に備えた長孔に挿入される。従って、上棒状部材の上端部又は下棒状部材の下端部に設けた連結ピンをヒンジ金物の両片に挿入しながら、該ヒンジ金物のヒンジ機能を阻害しない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は実施例１の筋交い構造を示す模式図である。
【図２】図２は環状ばね体と環状体を示す模式図である。
【図３】図３は環状ばね体と環状体の変形例を示す模式図である。
【図４】図４は構造部材の揺れ状態を対応する筋交い構造の変化を示し、（Ａ）は揺れの中立状態、（Ｂ）は一方への揺れ状態、（Ｃ）は他方への揺れ状態を示す模式図である。
【図５】図５は実施例２の筋交い構造を示す模式図である。
【図６】図６は板状ばね片付環状体を示す模式図である。
【図７】図７は変位規制部の変形例を示す模式図である。
【図８】図８は図７のVIII-VIII線に沿う矢視図である。
【図９】図９はヒンジ金物の取付け状態を示す模式図である。
【図１０】図１０はヒンジ金物の一片を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図１１】図１１はヒンジ金物の他片を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（実施例１）（図１乃至図４）
図１に示す筋交い構造は、木質系建物（但し、本発明は鉄骨系建物にも適用できる）の上下に延びる一対の柱１１と、水平に延びる一対の梁１２（１階の下側の梁は土台とも称される）によって構成される矩形状の構造部材１０の２つの対角線上のそれぞれに各筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）を設ける。
【００３４】
各筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）は、構造部材１０の対角線上の一方に設けられる上支持部１３に上端取付部２０Ｊが連結ピン１３Ｐを介して連結され、該構造部材１０の該対角線上の他方に設けられる下支持部１４に下端取付部２０Ｋが連結ピン１４Ｐを介して連結され、地震等（台風も含む）による構造部材１０の揺れを抑える。上支持部１３と下支持部１４は、平鋼板を溶接して構成された金物からなり、柱１１と梁１２の交差部でそれらの柱１１、梁１２にねじ止め、又は釘止めされて取付けられる。各取付部２０Ｊ、２０Ｋは、各支持部１３、１４のそれぞれを挟み込むＵ字状をなし、Ｕ字状をなす両側挟み込み片、及び支持部１３、１４に挿通される連結ピン１３Ｐ、１４Ｐにより、各支持部１３、１４と連結される。
【００３５】
尚、構造部材１０において、柱１１と梁１２は、柱１１の上端部と下端部のそれぞれに設けたほぞを梁２に設けたほぞ穴に嵌合して組立てられている。構造部材１０は揺れのない状態（揺れの中立状態）では柱１１と梁１２の交差角度を直角とし、上記対角線の長さを一定の標準長さＬとする。他方、構造部材１０は、地震等の衝撃力を受けて揺れるとき、上側の梁１２が下側の梁１２に対して水平方向の一方に変位するとともに、左右の各柱１１の上端部も図１に二点鎖線で示す如く、上側の梁１２の上記変位に連動して変位する。この構造部材１０の揺れにより、柱１１と梁１２の交差角度は鋭角と鈍角のそれぞれに交互に変形するものになり、上記対角線の長さはＬより長いＬ1とＬより短いＬ2のそれぞれに交互に伸縮するものになる。
【００３６】
しかるに、筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）は、構造部材１０の対角線上に延在されて上支持部１３に連結される上棒状部材２１と、構造部材１０の当該対角線上に延在されて下支持部１４に連結される下棒状部材２２と、上棒状部材２１と下棒状部材２２とを接続するばね部材３０とを有する（筋交い２０Ａの各棒状部材２１、２２は構造部材１０の１つの対角線上に延在されて上支持部１３と下支持部１４に連結され、筋交い２０Ｂの各棒状部材２１、２２は構造部材１０の他の１つの対角線上に延在されて上支持部１３と下支持部１４に連結される）。これにより、構造部材１０の揺れによる該構造部材１０の対角線の長さＬの伸縮に伴って、上棒状部材２１と下棒状部材２２とがＬ1に延びる対角線上において互いに離隔する方向と、Ｌ2に縮む対角線上において互いに接近する方向へ交互に変位するとき、ばね部材３０を伸び方向（上棒状部材２１と下棒状部材２２が離隔する対角線上でばね部材３０の直径が伸びる方向）と、圧縮方向（上棒状部材２１と下棒状部材２２が接近する対角線上でばね部材３０の直径が縮む方向）に交互に弾性変形させるように構成される。各棒状部材２１、２２は、例えば丸棒鋼からなる。尚、各筋交い２０Ａ、２０Ｂにおいて、上棒状部材２１と下棒状部材２２の少なくとも一方の中間部にはそれらの長さ調節のためのターンバックル２０Ｔを備える。
【００３７】
また、筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）にあっては、上棒状部材２１と下棒状部材２２のそれぞれが、それらの互いに離隔する方向と接近する方向への最大変位量（δt，δc）を制限するための変位規制部４０を備える。
【００３８】
以下、筋交い２０の具体的構成について詳述する。
筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）を構成するばね部材３０は、図１乃至図４に示す如く、環状ばね体３１からなる。そして、各筋交い２０Ａ、２０Ｂが設けられる構造部材１０の２つの対角線上のそれぞれに延在されている上棒状部材２１と下棒状部材２２のそれぞれが、環状ばね体３１の中心部を挟んで相対する２位置のそれぞれに連結される。即ち、各筋交い２０Ａ、２０Ｂの上棒状部材２１、下棒状部材２２は、環状ばね体３１の上記２位置のそれぞれに備えた挿通孔（挿通性向上のために環状ばね体３１の周方向に長い長孔であることが好ましい）に挿通され、当該挿通部を挟む両側に螺着されたナット２３、２４により当該環状ばね体３１を内外周両面から挟んで、当該環状ばね体３１に連結される。
【００３９】
尚、環状ばね体３１は、図２に示す如く、環状をなす帯状ばね材３１Ｐからなり、板ばね鋼が円環状に成形された帯状ばね材３１Ｐの両端突き合せ部を接続板Ｋのリベット止め等により接続して構成される。
【００４０】
但し、環状ばね体３１は、図３に示す如く、環状をなす棒状ばね材３１Ｒからなるものでも良い。即ち、丸棒ばね鋼が円環状に成形された２つの棒状ばね材３１Ｒを平行配置し、それら２つの棒状ばね材３１Ｒを連結ブラケット３２により連結一体化されるものでも良い。棒状ばね材３５Ｒは円環状に成形され、焼入処理されることにより、反復強度を付与される。各筋交い２０Ａ、２０Ｂを構成する上棒状部材２１と下棒状部材２２のそれぞれが、環状ばね体３１の中心部を挟んで相対する２位置のそれぞれに設けられる連結ブラケット３２に連結されるものになる。各筋交い２０Ａ、２０Ｂの上棒状部材２１、下棒状部材２２は、環状ばね体３１の上記２位置のそれぞれに設けた各連結ブラケット３２に備えた挿通孔（挿通性向上のために環状ばね体３１の周方向に沿って長い長孔であることが好ましい）に挿通され、当該挿通部を挟む両側に螺着されたナット２３、２４により当該連結ブラケット３２を内外両面から挟んで、当該連結ブラケット３２に連結される。連結ブラケット３２は２枚のブラケット片３３からなり、各ブラケット片３３の両端に半円状把持部３３Ａを設け、両ブラケット片３３を互いに向い合わせて前述のナット２３、２４により挟着した状態下で、それらの半円状把持部３３Ａにより両棒状ばね材３１Ｒのそれぞれを抱持する。
【００４１】
筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）を構成する変位規制部４０は、図１乃至図４に示す如く、環状ばね体３１に同芯配置される（本実施例では環状ばね体３１の内周側に配置される）環状体４１からなる。環状体４１は高剛性を有するものとされ、例えば環状体４１の内周に溶接される十字状の補強材４１Ｆが設けられる。環状体４１は例えば丸鋼管からなる。各筋交い２０Ａ、２０Ｂが設けられる構造部材１０の２つの対角線上のそれぞれに延在されている上棒状部材２１と下棒状部材２２のそれぞれが、環状体４１において該環状体４１の中心部を挟んで上記対角線上にて相対する２位置のそれぞれに設けた貫通孔４２（環状体４１の周方向には長く、環状体４１の軸方向には被ストッパ部４３、４４が挿通不能となる狭幅とする長孔）に遊挿される。そして、各筋交い２０Ａ、２０Ｂの上棒状部材２１、下棒状部材２２は、環状体４１の貫通孔４２に遊挿された部分の上下両側に螺着されたナット等からなる被ストッパ部４３、４４を、環状体４１の内周面と外周面のそれぞれに衝合可能にする。即ち、各棒状部材２１、２２に設けた被ストッパ部４３、４４のそれぞれは、構造部材１０に揺れを生じていない状態（揺れの中立状態）で、図４（Ａ）に示す如く、環状体４１の内周面と外周面のそれぞれとの間に間隔δt、δcを介する。これにより、各棒状部材２１、２２が構造部材１０の一方への揺れにより、互いに離隔するＴ方向へ変位したときには、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示す如く、被ストッパ部４３が環状体４１の内周面に衝合する最大変位量δtまでの変位が許容され、それ以上の変位が制限される。他方、各棒状部材２１、２２が構造部材１０の他方への揺れにより、互いに接近するＣ方向へ変位したときには、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示す如く、被ストッパ部４４が環状体４１の外周面に衝合する最大変位量δcまでの変位が許容され、それ以上の変位が制限される。
【００４２】
従って、本実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)地震等の衝撃力に起因する構造部材１０の揺れによって、上棒状部材２１と下棒状部材２２とが構造部材１０の対角線上で互いに離隔する方法と接近する方向へ交互に変位するとき、ばね部材３０を圧縮方向と伸び方向に交互に弾性変形し、上述の衝撃力を吸収・緩和する。構造部材１０に作用する地震等の衝撃力が大きく、構造部材１０の揺れが大きくなり、筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）の上棒状部材２１と下棒状部材２２の変位量が大きくなると、ばね部材３０の弾性変形量も大きくなり、ばね部材３０による衝撃吸収・緩和機能を十分に発揮し、構造部材１０の揺れを軽減する。
【００４３】
(b)地震等の衝撃力が更に大きくなり、上棒状部材２１と下棒状部材２２の変位量が更に大きくなると、変位規制部４０がそれらの上棒状部材２１と下棒状部材２２の互いに離隔する方向と接近する方向への最大変位量δt、δcを制限する。これにより、上棒状部材２１と下棒状部材２２が変位規制部４０を介することによって、それらの互いに離隔する方向と接近する方向の双方向で変位することのない高剛性の筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）を形成し、構造部材１０の一定以上の過大な変形を確実に抑制し、建物の倒壊を防ぐ。
【００４４】
尚、上棒状部材２１と下棒状部材２２の最大変位量δt、δcが上述の如くに制限されることから、ばね部材３０は弾性限界域を超えて変形するおそれがなく、該ばね部材３０による上述(a)の衝撃吸収・緩和機能を常時安定的に再現できる。
【００４５】
(c)前記ばね部材３０が環状ばね体３１からなり、前記変位規制部４０が該環状ばね体３１に同芯配置される環状体４１からなるときにより、筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）構造の全体をコンパクトに構築できる。
【００４６】
(d)前記ばね部材３０が環状ばね体３１からなり、前記変位規制部４０が該環状ばね体３１に同芯配置される環状体４１からなるとき、構造部材１０の相交差する２つの対角線上のそれぞれに設けた２組の筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）のそれぞれは、それらの前記ばね部材３０及び前記変位規制部４０を容易に共通化できる。従って、構造部材１０に２組の筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）をたすき掛けするダブル筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）を簡易に適用し、構造部材１０の壁倍率（壁の強さ）を簡易に高めながら、前述(a)、(b)を実現できる。
【００４７】
ダブル筋交い２０にあっては、地震等の衝撃力が図１のＡ方向に作用すると、筋交い２０Ａが設けられている１つの対角線の長さがＬ1の如くに長くなり、当該対角線上の筋交い２０Ａの上棒状部材２１と下棒状部材２２が互いに離隔するＴ方向へ変位し、ばね部材３０を伸び方向へ弾性変形させ、ひいては変位規制部４０によってその最大変位量δtが制限される。他方、筋交い２０Ｂが設けられている他の１つの対角線の長さがＬ2の如くに短くなり、当該対角線上の筋交い２０Ｂの上棒状部材２１と下棒状部材２２が互いに接近するＣ方向へ変位し、ばね部材３０を圧縮方向へ弾性変形させ、ひいては変位規制部４０によってその最大変位量δcが制限される。地震等の衝撃力が図１のＢ方向に作用すると、筋交い２０Ａと筋交い２０Ｂの各棒状部材２１、２２は以上と逆方向に変位し、ばね部材３０を以上と逆方向に弾性変形させる。これにより、地震等の衝撃力は両筋交い２０Ａ、２０Ｂのばね部材３０によって柔らかく吸収され、柔らかく制限されて受け止められる。図１のＡ方向とＢ方向の衝撃力がなくなれば、両筋交い２０Ａ、２０Ｂのばね部材３０は弾性変形のない原状態に戻る。
【００４８】
(e)前記環状ばね体３１が環状をなす棒状ばね材３１Ｒにより構成されることにより、環状ばね体３１を簡易に形成できる。
【００４９】
（実施例２）（図５、図６）
図５に示す筋交い構造が、図１に示した筋交い構造と異なる点は、各筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）のばね部材３０と変位規制部４０をそれぞればね部材５０と変位規制部６０に変更したことにある。
【００５０】
ばね部材５０は、図５、図６に示す如く、環状体５１と、環状体５１に備えた板状ばね片５２とからなる。そして、各筋交い２０Ａ、２０Ｂが設けられる構造部材１０の２つの対角線上のそれぞれに延在されている上棒状部材２１と下棒状部材２２のそれぞれが、環状体５１の中心部を挟んで相対する２位置のそれぞれに位置する板状ばね片５２に連結される。相隣る板状ばね片５２は一体部品化され、環状体５１の外周部にリベット止め等されて固定される。即ち、各筋交い２０Ａ、２０Ｂの上棒状部材２１、下棒状部材２２は、環状体５１の上記２位置のそれぞれに備えた各環状ばね片５２に設けた挿通孔（挿通性向上のために環状体５１の周方向に沿って長い長孔であることが好ましい）に挿通され、当該挿通部を挟む両側に螺着されたナット２３、２４により当該板状ばね片５２を内外両面から挟んで、当該環状ばね片５２に連結される。環状体５１は例えば丸鋼管からなり、板状ばね片５２は例えば板ばね鋼からなる。
【００５１】
変位規制部６０は、図５、図６に示す如く、ばね部材５０を構成している環状体５１からなる。各筋交い２０Ａ、２０Ｂが設けられる構造部材１０の２つの対角線上のそれぞれに延在されている上棒状部材２１と下棒状部材２２のそれぞれが、環状体５１において該環状体５１の中心部を挟んで上記対角線上にて相対する２位置のそれぞれに設けた貫通孔５１Ａ（環状体５１の周方向には長く、環状体５１の軸方向には被ストッパ部５３、５４が挿通不能となる狭幅とする長孔）に遊挿される。そして、各筋交い２０Ａ、２０Ｂの上棒状部材２１、下棒状部材２２は、環状体５１の貫通孔５１Ａに遊挿された部分の上下両側に螺着されたナット等からなる被ストッパ部５３、５４を、環状体５１の内周面と外周面のそれぞれに衝合可能にする。本実施例において、被ストッパ部５４は前述のナット２３を共用するものとしている。即ち、各棒状部材２１、２２に設けた被ストッパ部５３、５４のそれぞれは、構造部材１０に揺れを生じていない状態（揺れの中立状態）で、環状体５１の内周面と外周面のそれぞれとの間に間隔δt、δcを介する。これにより、各棒状部材２１、２２が構造部材１０の一方への揺れにより、互いに離隔するＴ方向へ変位したときには、図６に示す如く、被ストッパ部５３が環状体５１の内周面に衝合する最大変位量δtまでの変位が許容され、それ以上の変位が制限される。他方、各棒状部材２１、２２が構造部材１０の他方への揺れにより、互いに接近するＣ方向へ変位したときには、図６に示す如く、被ストッパ部５４が環状体５１の外周面に衝合する最大変位量δcまでの変位が許容され、それ以上の変位が制限される。
【００５２】
従って、本実施例によれば、前記実施例１の前述(a)、(b)の作用効果に加え、以下の作用効果を奏する。
【００５３】
(f)ばね部材５０及び変位規制部６０が、板状ばね片５２を備えた環状体５１からなることにより、筋交い構造の全体をコンパクトに構築できる。
【００５４】
(g)前記ばね部材５０及び前記変位規制部６０が、板状ばね片５２を備えた環状体５１からなるとき、構造部材１０の相交差する２つの対角線上のそれぞれに設けた２組の筋交い２０Ａ、２０Ｂのそれぞれは、それらの前記ばね部材５０及び前記変位規制部６０を容易に共通化できる。従って、構造部材１０に２組の筋交い２０Ａ、２０Ｂをたすき掛けするダブル筋交いを簡易に適用し、構造部材１０の壁倍率（壁の強さ）を簡易に高めながら、前記実施例１の前述(a)、(b)を実現できる。
【００５５】
図１、図５に示した実施例１、２の変位規制部４０、６０では、筋交い２０の２つの筋交い２０Ａ、２０Ｂを構造部材１０の相交差する２つの対角線上のそれぞれに設けるとき（ダブル筋交い）、構造部材１０の相違によって柱１１と梁１２の寸法比が異なるものになり、上記２つの対角線の交差角度が変化する場合には、環状体４１、５１における貫通孔４２、５１Ａの長孔に対する両筋交い２０Ａ、２０Ｂの各棒状部材２１、２２が遊挿される位置を環状体４１、５１の周方向で調整するものとされる。尚、環状体４１、５１にあっては、両筋交い２０Ａ、２０Ｂのうちの一方（例えば２０Ａ）の各棒状部材２１、２２が遊挿される１つの対角線上にて相対する２位置のそれぞれに設けた貫通孔４２、５１だけを上述の長孔とし、両筋交い２０Ａ、２０Ｂのうちの他方（例えば２０Ｂ）の各棒状部材２１、２２が遊挿される貫通孔４２、５１Ａは丸孔としても良い。
【００５６】
図７、図８は、実施例１、２の変位規制部４０、６０を変位規制部７０に変更したものである。尚、図７、図８では、ばね部材３０の環状ばね体３１を図３に示した棒状ばね材３１Ｒからなるものにした。
【００５７】
変位規制部７０は、図７、図８に示す如く、構造部材１０の相交差する２つの対角線上のそれぞれに設けられる筋交い２０Ａ、２０Ｂのそれぞれに対応する２個のストッパ体８０（８０Ａ、８０Ｂ）を有し、両ストッパ体８０Ａ、８０Ｂが上記２つの対角線の交点に設けた枢支部９０において互いに揺動可能に枢支される。尚、変位規制部７０は、筋交い２０を構造部材１０の１つの対角線上にのみ設けているときには、１個のストッパ体８０のみを有するものとされる。
【００５８】
即ち、変位規制部７０は、環状ばね体３１の環内領域に配置されるストッパ体８０（８０Ａ、８０Ｂ）からなり、上棒状部材２１と下棒状部材２２のそれぞれがストッパ体８０の上下のストッパ部８１、８２のそれぞれに設けた丸孔状貫通孔８１Ａ、８２Ａに遊挿される。本実施例において、ストッパ体８０は矩形板状とされ、各ストッパ部８１、８２はストッパ体８０の長手方向の両端部に固定された起立片からなる。
【００５９】
また、変位規制部７０は、上棒状部材２１と下棒状部材２２のそれぞれがストッパ体８０の上下のストッパ部８１、８２の各貫通孔８１Ａ、８２Ａに遊挿された部分の上下両側に螺着されたナット等からなる被ストッパ部８３、８４を設け、各被ストッパ部８３、８４がストッパ体８０の上下のストッパ部８１、８２のそれぞれに衝合可能にされる。
【００６０】
そして、各棒状部材２１、２２に設けた被ストッパ部８３、８４のそれぞれは、構造部材１０に揺れを生じていない状態（揺れの中立状態）で、図７に示す如く、ストッパ体８０の上下のストッパ部８１、８２のそれぞれとの間に間隔δt、δcを介する。これにより、各棒状部材２１、２２が棒状部材１０の一方への揺れにより、互いに離隔するＴ方向へ変位したときには、被ストッパ部８３がストッパ体８０の上下のストッパ部８１、８２の内向き面（２つのストッパ部８１、８２の対向面）に衝合する最大変位量δtまでの変位が許容され、それ以上の変位が制限される。他方、各棒状部材２１、２２が構造部材１０の他方への揺れにより、互いに接近するＣ方向へ変位したときには、被ストッパ部８４がストッパ体８０の上下のストッパ部８１、８２の外向き面に衝合する最大変位量δcまでの変位が許容され、それ以上の変位が制限される。
【００６１】
更に、変位規制部７０にあっては、前述した如く、２個のストッパ体８０Ａ、８１Ｂを有するとき、一方のストッパ体８０Ａの長手方向中央部に支軸部９１を立設し、他方のストッパ体８０Ｂの長手方向中央部に設けた軸孔部９２を上記支軸部９１に嵌合して枢着し、前述の枢支部９０を形成している。ボルト９３、スライドワッシャ９４は、支持部９１に対する軸孔部９２の抜け止めをなす。
【００６２】
変位規制部７０（ストッパ体８０）によれば以下の作用効果を奏する。
(h)前記変位規制部７０が前記環状ばね体３１の環内領域に配置されるストッパ体８０からなることにより、筋交い構造の全体をコンパクトに構築できる。
【００６３】
(i)構造部材１０の相交差する２つの対角線上のそれぞれに筋交い２０Ａ、２０Ｂを設けるダブル筋交いにおいて、各筋交い２０Ａ、２０Ｂのそれぞれに対応する２個のストッパ体８０Ａ、８０Ｂを有し、両ストッパ体８０Ａ、８０Ｂが上記２つの対角線の交点で互いに揺動可能に枢支されるものにした。従って、２個のストッパ体８０Ａ、８０Ｂを枢支部９０において揺動させることで、両ストッパ体８０Ａ、８０Ｂの交差角度を、構造部材１０の上記２つの対角線の交差角度に応じて簡易に変更できる。これにより、柱１１と梁１２の寸法比が異なる構造部材１０のそれぞれに対するダブル筋交いの適用を簡易に実現できる。
【００６４】
ここで、構造部材１０の対角線上に設けられる上支持部１３、下支持部１４として、図９〜図１１に示したヒンジ金物１００を用いることができる。ヒンジ金物の１００は、２つのヒンジ片１１０、１２０をヒンジピン１３０によって接続したものである。
【００６５】
ヒンジ金物１００の一方のヒンジ片１１０は、平鋼板等からなる金物であり、取付板１１１に連結板１１２を溶接して構成されたものである。取付板１１１は、ヒンジピン１３０の支持部１１１Ａを備えるとともに、柱１１と梁１２の一方にねじ止め、又は釘止めして取付けられる。連結板１１２は、筋交い２０の上棒状部材２１の上端部又は下棒状部材２２の下端部に設けた連結ピン１３Ｐ、１４Ｐが挿入される丸孔１１２Ａを備える。
【００６６】
ヒンジ金物１００の他方のヒンジ片１２０は、平鋼板等からなる金物であり、取付板１２１に連結板１２２を溶接して構成されたものである。取付板１２１は、ヒンジピン１３０の支持部１２１Ａを備えるとともに、柱１１と梁１２の他方にねじ止め、又は釘止めして取付けられる。連結板１２２は、筋交い２０の上棒状部材２１の上端部又は下棒状部材２２の下端部に設けた連結ピン１３Ｐ、１４Ｐが挿入される、上記ヒンジピン１３０を曲率中心とした円弧状の長孔１２２Ａを備える。
【００６７】
ヒンジ片１１０は、相対する２枚の連結板１１２を備え、２枚の連結板１１２の間にヒンジ片１２０の連結板１２２を差込み可能にされる。そして、各筋交い２０（２０Ａと２０Ｂ）の各取付部２０Ｊ、２０Ｋは、Ｕ字状をなす両側挟み込み片の間に、ヒンジ片１１０の２枚の連結板１１２及びヒンジ片１２０の連結板１２２を配置した状態で、両側挟み込み片、ヒンジ片１１０の２枚の連結板１１２の丸孔１１２Ａ、ヒンジ片１２０の連結板１２２の長孔１２２Ａに挿通される連結ピン１３Ｐ、１４Ｐにより、各支持部１３、１４と連結される。
【００６８】
ヒンジ金物１００によれば以下の作用効果を奏する。
(j)構造部材１０の上支持部１３と下支持部１４が、該構造部材１０を構成する柱１１と梁１２の交差部に設けられたヒンジ金物１１０からなる。これにより、上支持部１３と下支持部１４は、ヒンジ金物１１０のもつヒンジ機能（揺動機能）により、地震等の衝撃力による柱１１と梁１２の交差角度の変化を阻害しない。換言すれば、構造部材１０にある程度の揺れが生ずることを許容し、ひいては前述(a)のばね部材３０による衝撃吸収・緩和機能を確実に発揮させて構造部材１０の揺れを確実に軽減できる。また、ヒンジ金物１００は、台風、突風の発生時に柱１１のほぞと梁１２のほぞ穴の抜け防止機能も果たす。
【００６９】
(k)上棒状部材２１の上端部又は下棒状部材２２の下端部に設けた連結ピン１３Ｐ、１４Ｐが、上支持部１３又は下支持部１４を構成するヒンジ金物１１０の一方のヒンジ片１１０に備えた丸孔１１２Ａに挿入されるとともに、該ヒンジ金物１１０の他方のヒンジ片１２０に備えた長孔１２２Ａに挿入される。従って、上棒状部材２１の上端部又は下棒状部２２材の下端部に設けた連結ピン１３Ｐ、１４Ｐをヒンジ金物１１０の両ヒンジ片１１０、１２０に挿入しながら、該ヒンジ金物１１０のヒンジ機能を阻害しない。
【００７０】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明の筋交い構造にあっては、構造部材の相交差する２つの対角線のうちの一方の対角線上にのみ筋交いを設けるものであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明によれば、地震等の衝撃による構造部材の揺れを軽減するともに、構造部材の一定以上の過大な変形を確実に抑制し、建物の倒壊を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００７２】
１０  構造部材
１１  柱
１２  梁
１３  上支持部
１３Ｐ  連結ピン
１４  下支持部
１４Ｐ  連結ピン
２０、２０Ａ、２０Ｂ  筋交い
２１  上棒状部材
２２  下棒状部材
２３、２４  ナット
３０  ばね部材
３１  環状ばね体
４０  変位規制部
４１  環状体
４２  貫通孔
４３、４４  被ストッパ部
５０  ばね部材
５１  環状体
５１Ａ  貫通孔
５２  環状ばね片
５３、５４  被ストッパ部
６０  変位規制部
７０  変位規制部
８０（８０Ａ、８０Ｂ）  ストッパ体
８１、８２  ストッパ部
８３、８４  被ストッパ部
９０  枢支部
１００  ヒンジ金物
１１０、１２０  ヒンジ片
１３０  ヒンジピン
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2017119965.tif 000014