(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
角形鋼管からなる補剛管に、軸力材である平鋼を隙間を設けて補剛管の対角線に沿って挿入し、平鋼に圧縮力が作用したときに、平鋼が板面と直交する方向にたわみ、座屈するのを補剛管の角部で拘束するようにした座屈補剛部材において、前記平鋼の長さ方向両端部端面に、平鋼と同一幅の継手板を固着するとともに、長さ方向が平鋼の前記角形鋼管に入り込んでいる部分と継手板とにまたがる２枚のスチフナを、平鋼および継手板の幅方向中央部の両側の板面に断面十字形状となるように設け、前記２枚のスチフナのそれぞれの幅方向端部が前記角形鋼管の角部にほぼ接していることを特徴とする座屈補剛部材。
【請求項２】
前記平鋼が極低降伏点鋼であり、前記継手板が普通鋼であることを特徴とする請求項１に記載の座屈補剛部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、建築骨組構造に適用されるブレ−スやトラス部材等に使用される部材の中で、大きな圧縮力を受けても座屈を生じにくい座屈補剛部材、特に角形鋼管からなる補剛管に、軸力材である平鋼を角形鋼管の対角線に沿って配置し、平鋼に圧縮力が作用したときに、平鋼が座屈するのを角形鋼管の角部で拘束するようにした座屈補剛部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の角形鋼管からなる補剛管に、軸力材である平鋼を角形鋼管の対角線に沿って配置した座屈補剛部材としては、特願平８−３２８６３５号に記載された座屈補剛部材がある。この座屈補剛部材は、角形鋼管からなる補剛管に、軸力材である平鋼を隙間を設けて対角配置で挿入し、平鋼に圧縮力が作用したときに、平鋼が板面と直交する方向にたわみ、座屈するのを補剛管の角部で拘束するようにするとともに、軸力材である平鋼の両端部に、平鋼の配置角度に対し、４５°の異なった角度で断面十字型の継手部材を固着したブレ−ス材である。
【０００３】
このように断面十字型の継手部材を、軸力材である平鋼の両端部に固着したのは、単に平鋼の両端部にボルト穴を設けて継手としたのでは、ボルト穴を空けた継手部の断面積が、軸力材として断面不足となるからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特願平８−３２８６３５号に記載された座屈補剛部材の継手構造には、次のような問題点がある。
【０００５】
断面十字型の継手部材を平鋼の端部に固着させるため、平鋼端部の幅方向中央部にスリット状の溝部を設け、この溝部に断面十字型の継手部材を挿入し、継手部材に十字面が平鋼の板面（幅方向）に対して４５°となるようにしてから、平鋼と継手部材を溶接するというものであるため、継手を構成するのに工数がかかる。
【０００６】
また、継手部材が断面十字型であるため、あらかじめ軸力材である平鋼に継手部材を接続し、補剛管である角形鋼管に挿入するのが困難であり、組み立てが容易ではない。
【０００７】
さらには、軸力材の継手に近い両端部においては、補剛管が無くなることにより、補剛管による拘束効果が乏しく、かつ拘束反力によって補剛管の端面が変形しやすい上に、座屈補剛部材と建屋の骨組とは完全なピン接合ではないことや、偏心接合となることは避けられないため、座屈補剛部材に若干の曲げモ−メントが作用し、軸力材が局部的に塑性化したり、座屈が生じやすくなる。
【０００８】
この発明は従来技術の上述のような問題点を解消するためになされたものであり、継手の製作が容易であり、かつ軸力材や補剛管に局部変形が発生しない座屈補剛部材を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る座屈補剛部材は、角形鋼管からなる補剛管に、軸力材である平鋼を隙間を設けて補剛管の対角線に沿って挿入し、平鋼に圧縮力が作用したときに、平鋼が板面と直交する方向にたわみ、座屈するのを補剛管の角部で拘束するようにした座屈補剛部材において、前記平鋼の両端部端面に、平鋼と同一幅の継手板を固着するとともに、長さ方向が平鋼の前記角形鋼管に入り込んでいる部分と継手板とにまたがる２枚のスチフナを、平鋼および継手板の幅方向中央部の両板面に断面十字形状となるように設け、前記２枚のスチフナのそれぞれの幅方向端部が前記角形鋼管の角部にほぼ接しているものである。
【００１０】
平鋼は板幅方向が補剛管の対角線上に位置し、かつ平鋼の幅方向端部と補剛管のコ−ナ−部との間にわずかな隙間があるようにして補剛管に挿入される。そして、平鋼の長さ方向両端部端面に、平鋼と同一幅の継手板が突き合わせ溶接で接合される。
【００１１】
さらには、長さ方向が平鋼の角形鋼管に入り込んでいる部分と継手板とにまたがる２枚のスチフナを、平鋼および継手板それぞれの両板面と直交するように、平鋼および継手板の幅方向中央部に隅肉溶接し、２枚のスチフナと平鋼または継手板とで十字形状の断面が形成されるようにする。
【００１２】
継手板および２枚のスチフナには複数の接合用のボルト穴が設けられるが、ボルト穴をあけた後の継手板および２枚のスチフナの合計断面積は、継手板およびスチフナの強度が平鋼の強度と同じであれば、平鋼の断面積以上とし、平鋼の強度と継手板の強度が異なれば、強度比に応じた断面積とする。
【００１３】
なお、２枚のスチフナは継手板の長手方向全域にわたって必ずしも設ける必要はないが、継手板の長手方向全域にわたって設けた場合には、継手板に接合用のボルト穴を多くあけられるという利点はある。
【００１４】
前記２枚のスチフナの前記角形鋼管内に入り込んでいる部分のそれぞれの幅方向端部は、角形鋼管の角部にほぼ接している。
【００１５】
このようにするのは、スチフナの幅方向両端部が補剛管である角形鋼管の内面に完全に接触していると、接触にともなう抵抗が発生し、軸力が角形鋼管へと流れ角形鋼管が変形する恐れがあるからであり、ほぼ接する状態を保って、角形鋼管は軸力材である平鋼の座屈変形を拘束する役目だけを負わせるためである。
【００１６】
このようにスチフナの一部を補剛管である角形鋼管内に入り込ませることにより、スチフナが平鋼両端部における平鋼の補強部材としての役目も発揮することができるようになり、角形鋼管端部において平鋼が局部変形したり、角形鋼管のコ−ナ−部が変形したりするのを防止することができる。
【００１７】
なお、継手板およびスチフナを平鋼に接合した後に、平鋼を角形鋼管に挿入してもよく、製作が簡単である。
【００１８】
また、前記平鋼が極低降伏点鋼であり、前記継手板が普通鋼であるものである。
【００１９】
このように構成することにより、地震時の耐震性を向上させることができるとともに、継手強度を高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１（ａ）はこの発明の第一の実施の形態の座屈補剛部材の正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００２２】
この座屈補剛部材は補剛管としての角形鋼管１と、この角形鋼管１の内面に板幅方向が角形鋼管１の対角線を向くようにして挿入された軸力材としての平鋼２と、平鋼２の両端部端面に固着した板幅が平鋼２の板幅と同じ継手板３と、長さ方向が平鋼２の角形鋼管１に入り込んだ部分と継手板３とにまたがる２枚のスチフナ４とから構成されている。
【００２３】
そして、平鋼２に圧縮力が作用したときに、平鋼２が板面と直交する方向にたわんで座屈しようとするのを、平鋼２の板幅方向両端部２ａを角形鋼管１の角部分が拘束して、座屈を防止することができるようになっている。平鋼２の板幅方向端部２ａと角形鋼管１の角部１ａとの間には、軸力材である平鋼２に作用した圧縮力が角形鋼管１に流れないように、隙間αが設けられるが、通常このαの値は平鋼２の板厚の１／２０から１／４０程度である。
【００２４】
継手板３は平鋼２の両端部に突き合わせ溶接５により、継手板３の板面と平鋼２の板面が平行となるように接合される。そして、平鋼２および継手板３の幅方向中央部に、平鋼２および継手板３の板面と直交し、かつ長さ方向が平鋼２の角形鋼管１に入り込んだ部分と継手板３の全長とにわたり、取り付けた後の平鋼２または継手板３とで構成する横断面が十字形状となるように、２枚のスチフナ４が取り付けられている。
【００２５】
そして、継手板３および２枚のスチフナ４には複数の接合用のボルト穴６が設けられている。
【００２６】
角形鋼管１に入り込んだスチフナ４の幅方向端部４ａと角形鋼管１の角部１ａとの間の隙間βは、平鋼２の板幅方向端部２ａと角形鋼管１の角部１ａとの間の隙間αと同じ程度の値であり、平鋼２に作用した圧縮力が、スチフナ４を通して角形鋼管１に流れないようにしている。
【００２７】
上述のようにスチフナ４の幅方向端部４ａと角形鋼管１の角部１ａとの間の隙間βの値は非常に小さいので、スチフナ４が角形鋼管１の両端部における平鋼２の補強材の役目を果たすことができるので、継手強度を強くすることができるとともに、、平鋼２や角形鋼管１が端部近傍で局部変形するのを防止することができる。
【００２８】
また、継手板３およびスチフナ４を平鋼２に接合した後に平鋼２を角形鋼管１に挿入するとができるので、製作が簡単である。
【００２９】
なお、継手板３の板厚は、必ずしも平鋼２の板厚と同じではなく、平鋼２、継手板３およびスチフナ４の強度、ならびに設けるボルト穴６の数や大きさを勘案して決定すればよい。
【００３０】
図２はこの発明の第二の実施の形態の座屈補剛部材の一部正面図である。この座屈部材は、スチフナ４を除いて第一の実施の形態の座屈補剛部材と同じであるが、スチフナ４は第一の実施の形態の座屈補剛部材の場合と異なり、継手板３の全長にわたって設けるのではなくて、平鋼２の角形鋼管１に入り込んだ部分と継手板３の一部の長さの範囲にわたって設けている。これにより、スチフナ４の材料費を低減することができるが、スチフナ４が設けられていない継手板３の範囲に接合用のボルト穴６を設けることになるので、平鋼２と継手板３の材料強度が同じであれば、継手板３の板厚を平鋼の板厚よりも厚くする必要がある。
【００３１】
この場合も、第一の実施の形態の座屈補剛部材と同じように、スチフナ４が角形鋼管１の両端部における平鋼２の補強材の役目を果たすことができる。
【００３２】
なお、第一の実施の形態および第二の実施の形態の座屈補剛部材のいずれにおいても、平鋼２を極低降伏点鋼、継手板３を普通鋼とすることにより、地震時の耐震性を向上させることができるとともに、継手強度を高めることができる。
【００３３】
【発明の効果】
この発明により、継手の製作が容易であるとともに、継手強度が高くかつ軸力材や補剛管に局部変形が発生しない座屈補剛部材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施の形態の座屈補剛部材の説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図２】第二の実施の形態の座屈補剛部材を説明するための一部正面図である。
【符号の説明】
１  角形鋼管
１ａ  角形鋼管の角部
２  平鋼
２ａ  平鋼の板幅方向両端部
３  継手板
４  スチフナ
４ａ  スチフナの板幅方向両端部
５  突き合わせ溶接
６  接合用のボルト穴
【図１】
0003804190.tif 000002
【図２】
0003804190.tif 000003