JPH02157336A - 可変剛性ブレース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は複数のブレース材の引張りに対する抵抗力を
段階的に発揮させ、フレームの剛性を多段階に変える、
可変剛性ブレースに関するものである。

（発明が解決しようとする課題〕 フレームの剛性を変える方法として、出願人はフレーム
から切り離されたブレース、または耐震壁のフレームへ
の接続状態を機械的な操作によって切り替え、ブレース
、または耐震壁の抵抗力を段階的に制御する方法を種々
提案している。

この剛性可変の機構はブレース等を把持、もしくは係止
する装置を作動させることによりそれらの抵抗力を制御
し、構造物の固有周期を調整するものであるが、本発明
はこうした一連の剛性可変の一手段として、機械的操作
を必要としない機構のブレースを新たに提案しようとす
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明ではブレース本体を複数本のブレース材から構成
し、各ブレース材をその引張力の大きさ、すなわちフレ
ームの水平変形の大きさに応じて段階的に抵抗させるこ
とにより制御力を加えずに自動的に剛性が変わる構造と
する。

複数本のブレース材の段階的な抵抗機構は、それらの少
なくとも一端をフレームのコーナ部に固定される抵抗板
に貫通させ、その端部に、抵抗板の背面に引張力作用時
に係止する係止部材を固定するとともに、係止部材と抵
抗板背面間に間隙を設け、この間隙を各ブレース材毎に
相違させる、もしくは所定の大きさの間隙に係止部材毎
に剛性の異なるバネ材を介在させることによって得られ
る。

前者の場合、複数のブレース材のうちの少なくとも一本
はブレース本体の初期剛性を確保するため係止板の背面
に引張り方向に係止させられる。

〔実施例］ 以下本発明を一実施例を示す図面に基づいて説明する。

まず第１請求項記載の発明を説明する。

この発明の可変剛性ブレースＢは第１図に示すようにフ
レームＦ内に架設される複数本のブレース材すから構成
され、各ブレース材すが段階的に引張力に対して抵抗し
、剛性が多段階に変わるものである。

ブレース材す端部の少なくとも一方は第２図に示すよう
にフレームＦのコーナー部に固定された、ブレース材す
の木数分の孔を有し、プレス材すの軸方向を向いた抵抗
板１を貫通し、その背面側には、ブレース材すへの引張
力作用時に抵抗板１の背面に係止し、ブレース材すの抵
抗を発揮させる、ナツトプレート等の係止部材２が固定
されている。抵抗板１の背面側にはこれに直交する補強
板１ａが接合される。

各係止部材２と抵抗板１の背面間には間隙が設けられ、
その間隙の大きさは図示するようにブレース材す毎に異
なっており、間隙の小さい係止部材２、すなわちブレー
ス材すから順次引張力の大きさに応じて抵抗板１に係止
して可変剛性ブレースＢは段階的に抵抗力を発揮する仕
組になっている。このうち少なくとも一本のブレース材
すに固定された係止部材２は可変剛性ブレースＢが引張
力作用開始時から抵抗力を発揮するよう抵抗板１に係止
している。

第３図は本可変剛性ブレースＢの荷重−変形曲線を示し
たものであるが、ここに示すように可変剛性ブレースＢ
の剛性に１はフレームＦに働く水平力の大きさ、すなわ
ちその水平変形の大きさに応じて個々のブレース材すの
剛性が係止部材２が抵抗板１に係止する毎に付加されて
段階的に高められ、最終的には全ブレース材すの剛性の
和が可変剛性ブレースＢの剛性となる。

またこの荷重と変形の関係は非線形であるため、すなわ
ち構造物の固を周期が入力される地震動の規模に応じて
徐々に変化するため地震動との共振は自動的に回避され
ることになり、また各係止部材２の間隙の大きさを適当
に調整するごとによって建物や地盤の振動特性に適した
荷重−変形関係を選択することができる。

第４図は係止部材２と抵抗板１との間にコイルバネ３を
挟み込み、両者の接触時の衝撃を緩和し、ブレース材す
に衝撃荷重が働かないようにしたものである。

次に第２請求項記載の発明を簡単に説明する。

この発明は第１請求項の発明において、第５図に示すよ
うに各ブレース材すの抵抗板１と係止部材２間の間隙に
それぞれ剛性の異なるコイルバネ等のバネ材４を介在さ
せて各ブレース材すの剛性を変えたものである。

各ブレース材すの係止部材２の抵抗板１との間隙の大き
さは上記発明のようにそれぞれ変える必要はないが、各
ハネ材４の大きさに応じ、一定でなくともよい。

この発明ではバネ材４が並列するため可変剛性ブレース
Ｂに引張力が作用した際、剛性の小さいバネ材４を挟ん
だブレース材すから順次抵抗力を発揮するが、あるバネ
材４ａが完全に収縮した状態での可変剛性ブレースＢの
剛性は収縮したハネ材４を有するブレース材す自身の剛
性に他のバネ材４の剛性を付加した大きさとなり、荷重
−変形曲線は第３図に類似した形となる。

［発明の効果〕 この発明は以上の通りであり、複数本のブレース材が水
平変形の大きさによって段階的に抵抗力を発揮する構造
であるため制御力を加えることなく自動的に多段階に剛
性が変化し、構造物の固有周期が入力する地震動の規模
に応じて適当に調整されると同時に、剛性の変化によっ
て地震動との共振を有効に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１請求項発明の実施例を示した立面図、第２
図はその端部の詳細を示した立面図、第３図はこの可変
剛性ブレースの荷重−変形曲線図、第４図は係止部材と
抵抗板間に緩衝用のコイルバネを入れた様子を示した立
面図、第５図は第２請求項発明の実施例を示した立面図
である。 Ｂ・・可変剛性ブレース、ｂ・・ブレース材、Ｆ・・フ
レーム、１・・抵抗板、１ａ・・補強板、２・・係止部
材、３・・コイルバネ、４・・バネ材。 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フレーム内に架設される複数本のブレース材から
   なり、各ブレース材が引張りに対して段階的に抵抗して
   フレームの剛性を多段階に変えるブレースであり、ブレ
   ース材の少なくとも一端はフレームのコーナー部に固定
   された、ブレース材の本数分の孔を有する抵抗板を貫通
   し、その背面側には引張力作用時に抵抗板に係止する係
   止部材が固定されており、この係止部材と抵抗板背面間
   の間隙の大きさは各ブレース材毎に相違し、少なくとも
   一本のブレース材の係止部材は抵抗板に引張り方向に係
   止していることを特徴とする可変剛性ブレース。
2. （２）全係止部材と抵抗板間に設けられた所定の大きさ
   の間隙にはそれぞれ剛性の異なるバネ材が双方に挟まれ
   て介在していることを特徴とする第１請求項記載の可変
   剛性ブレース。