①座屈拘束低降伏点鋼の特徴

1)座屈拘束低降伏点鋼とは図-1に示すように低降伏点鋼を座屈拘束材で拘束して
引張、圧縮ともに同様な軸力－軸方向変位履歴曲線を描くようにした部材です。



　図-1 座屈拘束低降伏点鋼の仕組み

2) 図-2は低降伏点鋼LY225とSS400の応力－ひずみ関係を示したものです。
LY225は、応力値205～245N/mm²の範囲内で必ず降伏するように
上限降伏強度が規定されていますので，BRDの取り付け部に想定外の力が
作用することなく，取付け部が破損することはありません。
SS400は上限値が規定されていないためどこで降伏するかわかりません。


　　　　　　　　　　図-2 LY225とSS400の応力－ひずみ関係
　　　　

3) 図-3に示すように座屈拘束低降伏点鋼は引張力が芯材に作用する場合
は弾性限度を超えると降伏します。
圧縮力が芯材に作用した場合は、座屈拘束材の働きにより、高次モードの座屈となります。
実用上は、引張、圧縮ともに同様な軸力－軸方向変位履歴曲線を描きます。


　　

図-3 座屈拘束低降伏点鋼の軸力－軸方向変位履歴曲線

4) 等価減衰定数は



で与えられますから図-3の最大振幅時では等価減衰定数は30%程度になります。
鉛プラグ入り支承の等価減衰定数は15%程度ですから、その倍の減衰になります。
等価減衰定数については以下のリンクに説明がされています。

等価減衰定数

5) 表-1は最大軸ひずみとひずみ硬化による耐力上昇率, 累積塑性変形倍率の関係を示しています。
最大軸ひずみが大きいほど破断までの回数が小さくなります。（参考文献1)）
最大軸ひずみの繰り返し回数はタイプⅠの地震動では10回程度,タイプⅡでは1～3回程度なので最大軸ひずみは
それぞれ±2.0%,±3.0%～3.5%となるように座屈拘束低降伏点鋼の設計長を定めます。
なお落橋防止装置として使用する場合は繰り返し回数は考慮する必要はないので±3.5%となります。

　　　　　　　　表-1　破断までの繰り返し回数の例


参考文献　　　　
1)一般社団法人　日本建設機械施工協会　施工技術総合研究所
「座屈拘束型ダンパーガイドライン委員会運営業務報告書」（平成29年4月）