知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5904051
(24)【登録日】2016年3月25日
(45)【発行日】2016年4月13日
(54)【発明の名称】薄板軽量形鋼造の耐力壁の固定構造
(51)【国際特許分類】
E04B 1/08 20060101AFI20160331BHJP
【ＦＩ】
E04B1/08
【請求項の数】2
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2012-180073(P2012-180073)
(22)【出願日】2012年8月15日
(65)【公開番号】特開2014-37705(P2014-37705A)
(43)【公開日】2014年2月27日
【審査請求日】2014年8月11日
(73)【特許権者】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】新日鐵住金株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100120868
【弁理士】
【氏名又は名称】安彦 元
(72)【発明者】
【氏名】藤内 繁明
(72)【発明者】
【氏名】田中 浩史
(72)【発明者】
【氏名】岡田 忠義
【審査官】
新井 夕起子
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００８−２８０７８７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｅ０４Ｂ ２／５６
Ｅ０４Ｂ １／０２ − １／３０
Ｅ０４Ｂ １／５８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
２本の薄板軽量形鋼を組み合わせることで柱体を構成した耐力壁における何れか一方のみの薄板軽量形鋼のウェブにホールダウン金物の立ち上がり部が固定され、
基礎から立ち上がる２本以上のアンカーボルトを上記ホールダウン金物の水平部を挿通させた上でその突出したねじ部にナットが螺着固定されていて、
４階建て以上の薄板軽量形鋼造に適用され、
２階以上の階に配設される上記耐力壁における何れか一方のみの薄板軽量形鋼のウェブにホールダウン金物の立ち上がり部が固定され、
下階から立ち上がる２本以上のボルトを上記ホールダウン金物の水平部を挿通させた上でその突出したねじ部にナットが螺着固定され、
上階側において２本以上の上記ボルトを中間ウェブを介して隔て、下階側において２本以上の上記ボルトを中間ウェブを介して隔てること
を特徴とする薄板軽量形鋼造の耐力壁の固定構造。
基礎から立ち上がる２本以上のアンカーボルトを上記ホールダウン金物の水平部を挿通させた上でその突出したねじ部にナットが螺着固定されていて、
４階建て以上の薄板軽量形鋼造に適用され、
２階以上の階に配設される上記耐力壁における何れか一方のみの薄板軽量形鋼のウェブにホールダウン金物の立ち上がり部が固定され、
下階から立ち上がる２本以上のボルトを上記ホールダウン金物の水平部を挿通させた上でその突出したねじ部にナットが螺着固定され、
上階側において２本以上の上記ボルトを中間ウェブを介して隔て、下階側において２本以上の上記ボルトを中間ウェブを介して隔てること
を特徴とする薄板軽量形鋼造の耐力壁の固定構造。
【請求項2】
２本の薄板軽量形鋼のうち、上記ホールダウン金物が固定された薄板軽量形鋼側の有効断面がより大きくなるように調整されていること
を特徴とする請求項１記載の薄板軽量形鋼造の耐力壁の固定構造。
を特徴とする請求項１記載の薄板軽量形鋼造の耐力壁の固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スチールハウス（スチールハウスは普通、板厚０．４ｍｍ以上、２．３ｍｍ未満の薄板軽量形鋼による枠材と、この枠材に構造用面材を組み合わせて構成される鉄鋼系パネル構造の建物と定義される。）等の住宅等の建築構造物あるいは薄板軽量形鋼造の耐力壁を使用する非住宅等の建築構造物に使用される、薄板軽量形鋼造の耐力壁の固定構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、薄板軽量形鋼造の耐力壁と基礎との接合構造として、図１５、１６に示すように、耐力壁（パネル）２１０における縦枠材２０８をホールダウン金物２２０における縦部分２２３にドリルねじにより固定し、ホールダウン金物２２０を下枠材２０９から浮かした状態で、ホールダウン金物２２０の下部横部分２２５および下枠材２０９にアンカーボルト２２１の上部を挿通し、座金およびバネ座金を装着すると共にナット２１６を緊締して、アンカーボルト２２１を介してコンクリート基礎２０２に固定する接合構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
ちなみにアンカーボルト２２１の本数は、通常１本で構成されるが、特にこの薄板軽量形鋼造（スチールハウス）が４階建て以上になる場合には、耐力を増加させる観点からアンカーボルト２２１の本数を２本で構成する必要も出てくる。アンカーボルトを２本配置する際には、中央の縦枠材２０８ａの両側に２つの縦枠材２０８ｂをそれぞれ設ける。そして、ホールダウン金物２２０を各縦枠材２０８ｂに取り付けることにより、中央の縦枠材２０８ａを中心としてこれを両側に配置し、上述のように縦枠材２０８ａを中心として両側に位置するアンカーボルト２２１の下端をコンクリート基礎２０２に埋め込む。
【0004】
これにより、図１７に示すような地震時の水平力あるいは風荷重（設計外力）が建物に作用した場合、縦枠材２０８の軸力をコンクリート基礎２０２へ伝達する構造とすることが可能となる。このとき、縦枠材２０８には曲げモーメントが付加されることになるが、中央の縦枠材２０８ａを中心として両側からアンカーボルト２２１で固定しているため、かかる曲げモーメントによる回転拘束がかかることとなる。その結果、図１７に示すように、中央の縦枠材２０８ａを中心として両側に設けられたアンカーボルト２２１−１、２２１−２には、互いに不均一な軸力が付加されることとなる。
【0005】
特に４階建て以上になる薄板軽量形鋼造（スチールハウス）に地震時の水平力あるいは風荷重が付加した場合には、縦枠材２０８に付加される曲げモーメントがより大きくなるところ、アンカーボルト２２１−１、２２１−２間における軸力の不均一性がより大きくなるという問題点がある。そもそもアンカーボルト２２１を２本配置する目的は、上下方向に作用する大きな軸力を各アンカーボルト２２１で負担させることにあるが、このような地震による水平力が付加された場合には、アンカーボルト２２１−１には引張力が、アンカーボルト２２１−２には圧縮力が作用する分、結局１本のアンカーボルト２２１でしか荷重を担っていないことになる。即ち、上述した形態においては、２本のアンカーボルト２２１について不均一な荷重が作用するため、２本分のアンカーボルトを設けることによる効果を最大限生かしきっていないという問題があった。また、アンカーボルト２２１間において不均一な荷重が付加された場合、大きな引張力が付加されたアンカーボルト２２１がこれに耐えられなくなり、結局のところ地震に対する耐力を向上させることができないという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２００５−２４８５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、例えば４階建て以上の薄板軽量形鋼造を構築する際において、縦枠材をコンクリート基礎に立設する際に２本のアンカーボルトを介して行う際に互いの軸力をより均一化させることが可能な薄板軽量形鋼造の耐力壁の固定構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者は、上述した課題を解決するために、２本の薄板軽量形鋼を組み合わせることで柱体を構成した耐力壁における何れか一方のみの薄板軽量形鋼のウェブにホールダウン金物の立ち上がり部を固定し、基礎から立ち上がる２本以上のアンカーボルトをホールダウン金物の水平部を挿通させた上でその突出したねじ部にナットが螺着固定した薄板軽量形鋼造の耐力壁の固定構造を発明した。
【0009】
即ち、請求項１記載の薄板軽量形鋼造の耐力壁の固定構造は、２本の薄板軽量形鋼を組み合わせることで柱体を構成した耐力壁における何れか一方のみの薄板軽量形鋼のウェブにホールダウン金物の立ち上がり部が固定され、基礎から立ち上がる２本以上のアンカーボルトを上記ホールダウン金物の水平部を挿通させた上でその突出したねじ部にナットが螺着固定されていて、４階建て以上の薄板軽量形鋼造に適用され、２階以上の階に配設される上記耐力壁における何れか一方のみの薄板軽量形鋼のウェブにホールダウン金物の立ち上がり部が固定され、下階から立ち上がる２本以上のボルトを上記ホールダウン金物の水平部を挿通させた上でその突出したねじ部にナットが螺着固定され、上階側において２本以上の上記ボルトを中間ウェブを介して隔て、下階側において２本以上の上記ボルトを中間ウェブを介して隔てることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
例えば、地震が発生した場合に薄板軽量形鋼造には大きな水平力が付加されることとなる。かかる場合には、上階側が下階側よりも大きく水平方向に変形することに伴い、上階側から下階側にかけてせん断力に基づく軸力が伝達されてくることとなる。そして、その軸力はボルトに付加されることとなるが、ボルトが２本で構成されていることから、この軸力を十分に担うことが可能となる。
【0011】
また、縦枠材、形鋼からなる柱体には、曲げモーメントが付加されることとなるが、あくまで、この連結ボルトは、縦枠材側にのみ配設され、形鋼側には配設されない構成とされている。このため、耐力壁を正面から視認した場合において、縦枠材、形鋼からなる柱体は、連結ボルトを介して片側から固定されるものとなる。このため、上述のような曲げモーメントが付加される場合に、かかる連結ボルトを介して回転拘束がかかることなく、連結ボルトの取り付け位置を基点として比較的に自由な回転が可能となる。また、連結ボルトは、縦枠材５２側にのみ配設されていることから、ほぼ同程度の軸力が付加されることとなり、互いに不均一な軸力が付加されることも無くなる。
【0012】
特に４階建て以上になる薄板軽量形鋼造（スチールハウス）に地震時の水平力あるいは風荷重が付加した場合には、縦枠材、形鋼からなる柱体に付加される曲げモーメントがより大きくなるが、本発明によれば、連結ボルト間における軸力の不均一性を解消することが可能となる。また、２本の連結ボルトにおいて均一な荷重を負担することが可能となることから、いずれか一方の連結ボルトに対して大きな引張荷重が付加されることも無くなり、局部座屈耐力を向上させることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明を適用した薄板軽量形鋼造の耐力壁の固定構造の斜視図である。
【図2】本発明を適用した薄板軽量形鋼造の耐力壁の固定構造の正面図である。
【図3】本発明を適用した薄板軽量形鋼造の耐力壁の固定構造の平面図である。
【図4】ホールダウン金物における縦枠材への取付構造を示す図である。
【図5】ホールダウン金物における縦枠材への取付構造を示す他の図である。
【図6】本発明を適用した薄板軽量形鋼造における耐力壁の固定構造の動作について説明するための図である。
【図7】本発明をコンクリート基礎に対する耐力壁への固定構造に適用する例である。
【図8】本発明を適用した薄板軽量形鋼造における上下階の連結構造の斜視図である。
【図9】本発明を適用した薄板軽量形鋼造における上下階の連結構造の正面図である。
【図10】本発明を適用した薄板軽量形鋼造における上下階の連結構造の動作について説明するための図である。
【図11】上階から下階への軸力の分散度合を連結ボルト毎にモデル化した図である。
【図12】連結部材における中間ウェブを介して隔てられた上フランジと下フランジ間に補強部材を設けた例について説明するための図である。
【図13】立体混構造に対しても本発明を適用した例について説明するための図である。
【図14】立体混構造を採用する連結構造における他の実施形態を示す図である。
【図15】従来における薄板軽量形鋼造の耐力壁と基礎との接合構造の例を示す図である。
【図16】従来における薄板軽量形鋼造の耐力壁と基礎との接合構造の詳細な構成を示す図である。
【図17】地震時の水平力が建物に作用した場合における軸力の伝達について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態として、４階建て以上のスチールハウス等の建築構造物等に適用される薄板軽量形鋼造の耐力壁の固定構造に関し、図面を参照しながら詳細に説明をする。
【0015】
本発明を適用した耐力壁の固定構造が適用される薄板軽量形鋼造は、薄板軽量形鋼からなる枠材を建物全体の主架構要素とし、必要に応じて部分的に木製枠材や構造面材を薄板軽量形鋼製の枠材に組み合わせて構成される。この薄板軽量形鋼の枠材は、いずれも板厚０．４ｍｍ以上、２．３ｍｍ未満の薄鋼板を折り曲げ加工することによりウェブとその両端にフランジを一体に連設させた溝形鋼で構成されている。
【0017】
耐力壁の固定構造１０は、上階の耐力壁５ａを構成する薄板軽量形鋼からなる縦枠材５２、形鋼１１と、下階の耐力壁５ｂを構成する薄板軽量形鋼からなる縦枠材５３、形鋼１２とを、例えば、普通ボルトや高力ボルト等からなるボルト７１、７２を介して連結するものである。
【0018】
上階の耐力壁５ａは、構造面材５１ａと、縦枠材５２と、形鋼１１とを有している。この縦枠材５２と、形鋼１１はそれぞれ薄板軽量形鋼で構成されるものである。即ち、この耐力壁５ａは、２本の薄板軽量形鋼を組み合わせることで柱体を構成したものである。縦枠材５２は、中央面板６１の両側に側面板６２、６３が折り曲げられて構成された、断面コ字状の枠材で構成されている。ちなみに図示はしていないが側面板６２、６３の先端を内側に折り曲げたリップが形成されていてもよい。この縦枠材５２における一の側面板６２又は形鋼１１には、構造面材５１ａが取り付けられている。この縦枠材５２、形鋼１１に対する構造面材５１ａの取り付け方法は、ボルトや、ドリルねじ等の図示しないねじ止め固着具を介して取り付けられている。なお、図示は省略しているが、この構造面材５１ａの下縁部に沿って断面コ字状の下枠材が設けられ、その下枠材に内挿されるように縦枠材５２、形鋼１１が所定間隔をもって立設された構成とされるのが一般的である。形鋼１１は断面矩形状に限定されるものではなく、断面コ字状の枠材で構成されていてもよいし、その他いかなる形状とされていてもよい。
【0019】
構造面材５１は、何れも鋼製の折板又は平板で構成される。 縦枠材５２は、図３の平面図に示すように中央面板６１を介してもう一つの形鋼１１を当接させて固定される。
【0020】
また、この縦枠材５２には、ホールダウン金物５４が取り付けられる。このホールダウン金物５４は、図４に示すように、縦枠材５２における中央面板６１に対してねじ止め固定具１４等を介して取り付けられる、いわゆる立ち上がり部としての添接板１５と、この添接板１５の下端から略水平方向に突設されている水平部１６とを有している。この水平部１６には、連結ボルト７１（７２）を挿通させるための挿通孔１６ａが開口している。
【0021】
即ち、このホールダウン金物５４には、２つの連結ボルト７１、７２が取り付け固定される。このうち連結ボルト７１は、構造面材５１ａに対してより近接しており、連結ボルト７２は、構造面材５１ａに対してより離間している。このように、連結ボルト７１、７２は、構造面材５１ａに対して近接する側と離間する側にそれぞれ１つずつ設けられる。
【0022】
なお、このホールダウン金物５５は、あくまで縦枠材５２のみに設けられるものであって、もう一方の形鋼１１には設けられるものではない。
【0023】
下階の耐力壁５ｂは、構造面材５１ｂと、縦枠材５３と、形鋼１２とを有している。この縦枠材５３と、形鋼１２はそれぞれ薄板軽量形鋼で構成されるものである。即ち、この耐力壁５ｂは、２本の薄板軽量形鋼を組み合わせることで柱体を構成したものである。縦枠材５３は、中央面板６４の両側に側面板６５、６６が折り曲げられて構成された、断面コ字状の枠材で構成されている。ちなみに図示はしていないが側面板６５、６６の先端を内側に折り曲げたリップが形成されていてもよい。この縦枠材５３における一の側面板６４又は形鋼１２には、構造面材５１ｂが取り付けられている。この縦枠材５３、形鋼１２に対する構造面材５１ｂの取り付け方法は、ボルトや、ドリルねじ等の図示しないねじ止め固着具を介して取り付けられている。なお、図示は省略しているが、この構造面材５１ｂの下縁部に沿って断面コ字状の下枠材が設けられ、その下枠材に内挿されるように縦枠材５３、形鋼１２が所定間隔をもって立設された構成とされるのが一般的である。形鋼１２は断面矩形状に限定されるものではなく、断面コ字状の枠材で構成されていてもよいし、その他いかなる形状とされていてもよい。
【0024】
また、この縦枠材５３には、ホールダウン金物５５が取り付けられる。このホールダウン金物５５は、ホールダウン金物５５は、図５に示すように、縦枠材５３における中央面板６４に対してねじ止め固定具１４等を介して取り付けられる添接板２５と、この添接板２５の上端から略水平方向に突設されている水平部２６とを有している。この水平部２６には、連結ボルト７３（７４）を挿通させるための挿通孔２６ａが開口している。連結ボルト７３（７４）の上端はナット７７が固定される。
【0025】
即ち、このホールダウン金物５５には、２つの連結ボルト７１、７２が取り付け固定される。このうち連結ボルト７１は、構造面材５１ｂに対してより近接しており、連結ボルト７２は、構造面材５１ｂに対してより離間している。このように、連結ボルト７１、７２は、構造面材５１ｂに対して近接する側と離間する側にそれぞれ１つずつ設けられる。
【0026】
なお、このホールダウン金物５５は、あくまで縦枠材５３のみに設けられるものであって、もう一方の形鋼１２には設けられるものではない。
【0027】
このようにホールダウン金物５４、５５があくまで縦枠材５２、５３側にのみ設けられるものであり、形鋼１１、１２側には設けられない。このため、このホールダウン金物５５に取り付けられる連結ボルト７１、７２も縦枠材５２、５３側にのみ配設され、形鋼１１、１２側には配設されない構成とされている。
【0028】
次に、本発明を適用した薄板軽量形鋼造における耐力壁の固定構造１０の動作について図６を用いて説明をする。
【0029】
例えば、地震が発生した場合に薄板軽量形鋼造には大きな水平力が付加されることとなる。かかる場合には、上階側が下階側よりも大きく水平方向に変形することに伴い、上階側から下階側にかけてせん断力に基づく軸力が伝達されてくることとなる。そして、その軸力はボルト７１（７２）に付加されることとなるが、ボルト７１、７２の２本で構成されていることから、この軸力を十分に担うことが可能となる。
【0030】
また、縦枠材５２、形鋼１１からなる柱体には、曲げモーメントが付加されることとなるが、あくまで、この連結ボルト７１、７２は、縦枠材５２側にのみ配設され、形鋼１１側には配設されない構成とされている。このため、図６に示すように耐力壁５ａを正面から視認した場合において、縦枠材５２、形鋼１１からなる柱体は、連結ボルト７１、７２を介して片側から固定されるものとなる。このため、上述のような曲げモーメントが付加される場合に、かかる連結ボルト７１、７２を介して回転拘束がかかることなく、連結ボルト７１、７２の取り付け位置を基点として比較的に自由な回転が可能となる。また、連結ボルト７１、７２は、縦枠材５２側にのみ配設されていることから、ほぼ同程度の軸力が付加されることとなり、互いに不均一な軸力が付加されることも無くなる。
【0031】
特に４階建て以上になる薄板軽量形鋼造（スチールハウス）に地震時の水平力あるいは風荷重が付加した場合には、縦枠材５２、形鋼１１からなる柱体に付加される曲げモーメントがより大きくなるが、本発明によれば、連結ボルト７１、７２間における軸力の不均一性を解消することが可能となる。また、２本の連結ボルト７１、７２において均一な荷重を負担することが可能となることから、いずれか一方の連結ボルト７１、７２に対して大きな引張荷重が付加されることも無くなり、局部座屈耐力を向上させることも可能となる。
【0032】
更に本発明によれば、ホールダウン金物５４が固定された薄板軽量形鋼側、即ち縦枠材５２側において、有効断面積がより大きくなるように調整されていてもよい。例えば図３に示すように、ホールダウン金物５４が縦枠材５２側のみに設けられていることで、形鋼１１側よりも縦枠材５２側の有効断面積が大きくなっているのが分かる。このため、形鋼１１と縦枠材５２とにより構成される柱体の重心をより縦枠材５２側に近づけることが可能となり、その結果、連結ボルト７１、７２の軸心と柱体の重心との偏心量をより小さくすることが可能となる。この偏心量を小さくすることができれば、地震等による曲げモーメントが形鋼１１と縦枠材５２とにより構成される柱体に付加された場合に、その偏心曲げ量を軽減させることが可能となり、局部座屈耐力を更に向上させることが可能となる。
【0033】
上述した実施の形態においては、あくまで２本の連結ボルト７１、７２を配設する場合を例にとり説明をしたが、これに限定されるものではない。連結ボルトが３本以上の場合であっても、縦枠材５２側のみに設けられたホールダウン金物５４に取り付けられるものであればよい。
【0034】
なお、本発明は薄板軽量形鋼造の２階以上における耐力壁の固定構造のみならず、例えば図７に示すように、コンクリート基礎１４７に対して耐力壁５ａを固定する際においても適用可能である。
【0035】
かかる場合において、上述した連結ボルト７１、７２の代替として、アンカーボルト１４４を設ける。このアンカーボルト１４４の下端はコンクリート基礎１４７に埋設されている。この１階部分においても同様にホールダウン金物５４は、縦枠材５２側のみに設けられ、形鋼１１側には設けられていない。このため、アンカーボルト１４４も縦枠材５２側にのみ配設され、形鋼１１側には配設されない構成とされている。なお、構造面材５１ａの下縁に沿って下枠材が設けられるが、図示は省略している。アンカーボルト１４４は、図示しない下枠材を挿通させてこのコンクリート基礎１４７に埋め込まれる。アンカーボルト１４４は、３本以上であっても同様の効果を奏することとなる。
【0036】
また、コンクリート基礎１４７に対して耐力壁５ａを固定する際においても、上述した動作を同様に発揮しえるものでとなる。即ち、地震が発生した場合に上階側から下階側にかけてせん断力に基づく軸力が伝達されてくることとなる。そして、その軸力はアンカーボルト１４４に付加されることとなるが、これは縦枠材５２側にのみ配設されているものであることから回転拘束がかかることが無くなり、しかもアンカーボルト１４４の取り付け位置を基点として比較的に自由な回転が可能となる。また、アンカーボルト１４４は、縦枠材５２側にのみ配設されていることから、ほぼ同程度の軸力が付加されることとなり、互いに不均一な軸力が付加されることも無くなる。即ち、２本のアンカーボルト１４４において均一な荷重を負担することが可能となることから、いずれか一方のアンカーボルト１４４に対して大きな引張荷重が付加されることも無くなり、局部座屈耐力を向上させることも可能となる。
【0037】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、更に下記の技術思想が反映されるものであってもよい。
【0039】
この上下階の連結構造１において、上述した耐力壁の固定構造１０と同一の構成要素、部材に関しては、同一の符号を付すことにより、以下での説明を省略する。
【0040】
上下階の連結構造１は、上階の耐力壁５ａを構成する薄板軽量形鋼からなる第１の縦枠材５２と、下階の耐力壁５ｂを構成する薄板軽量形鋼からなる第２の縦枠材５３とを、連結部材８を介して連結するものである。
【0041】
また、この縦枠材５２には、ホールダウン金物５４が取り付けられる。このホールダウン金物５４には、２つの連結ボルト７１、７２が取り付け固定される。このうち連結ボルト７１は、構造面材５１ａに対してより近接しており、連結ボルト７２は、構造面材５１ａに対してより離間している。このように、連結ボルト７１、７２は、構造面材５１ａに対して近接する側と離間する側にそれぞれ１つずつ設けられる。
【0042】
縦枠材５３には、ホールダウン金物５５が取り付けられる。このホールダウン金物５４には、２つの連結ボルト７３、７４が取り付け固定される。このうち連結ボルト７３は、構造面材５１ｂに対してより近接しており、連結ボルト７４は、構造面材５１ｂに対してより離間している。このように、連結ボルト７３、７４は、構造面材５１ｂに対して近接する側と離間する側にそれぞれ１つずつ設けられる。
【0043】
連結部材８は、上フランジ８２と、上フランジ８２から下方向に延長される中間ウェブ８１と、この中間ウェブ８１の下端に取り付けられる下フランジ８３とを有する、いわゆるＨ形鋼で構成されている。上フランジ８２には、連結ボルト７１、７２を挿通するための挿通孔１０１が穿設されてなり、また下フランジ８３には連結ボルト７３、７４を挿通するための挿通孔１０２が穿設されている。そして、この挿通孔１０１から下側に突出した連結ボルト７１、７２の下端には、ナット７６が螺着固定されてなり、この挿通孔１０２から下側に突出した連結ボルト７３、７４の下端には、ナット７７が螺着固定されている。
【0044】
なお、中間ウェブ８１は、上フランジ８２における連結ボルト７１、７２の各挿通位置を隔てるように取り付けられている。同様に、この中間ウェブ８１は、下フランジ８３における連結ボルト７３、７４の各挿通位置を隔てるように取り付けられている。
【0045】
ちなみに、この連結部材８には、図８に示すような補強部材６８が上フランジ８２としたフランジ８３の間に介装されていてもよい。この補強部材６８は、例えば断面コ字状に折り曲げられた金属製の枠材とされていてもよい。補強部材６８は、例えば中間ウェブ８１を介して隔てられた上フランジ８２と下フランジ８３間のうち、構造面材５１から離間する側に設けられていてもよい。
【0046】
また、この連結部材８自体が、図８に示すような溝形鋼からなる転び止め部材６９をフランジ間に介装されていてもよい。
【0047】
次に、本発明を適用した薄板軽量形鋼造における上下階の連結構造１の動作について図１０を用いて説明をする。
【0048】
例えば、地震が発生した場合に薄板軽量形鋼造には大きな水平力が付加されることとなる。かかる場合には、上階側が下階側よりも大きく水平方向に変形することに伴い、上階側から下階側にかけてせん断力に基づく軸力が伝達されてくることとなる。ちなみに、この図１０に示す矢印が応力の伝達経路を示している。この上階で発生する軸力は、上階側の構造面材５１ａに沿って伝達する。その伝達されてくる軸力は、連結ボルト７１、７２を介して下階へと伝達されるが、特に構造面材５１ａに近い連結ボルト７１に多くの軸力が流れ、構造面材５１ａから離れた連結ボルト７２にはあまり多くの軸力が流れないという現象が生じることとなる。即ち、この連結ボルト７１、７２間において伝達すべき軸力の不均一性は大きい。しかしながら、この連結ボルト７１、７２に伝達された軸力は、何れも中間ウェブ８１を通じて下方向に向けて伝達されることとなる。このため、各連結ボルト７１、７２から伝達される軸力は、この中間ウェブ８１において合わさることとなる。そして、この中間ウェブ８１において合わさった軸力は、そのまま下方向に伝達され、下フランジ８３、或いは連結ボルト７３、７４においてほぼ均等に分離することとなる。そして、この分離した軸力がそのまま下方向へ伝達されていくこととなる。
【0049】
図１１は、本発明を適用した耐力壁の固定構造１０のように連続した連結ボルト７１、７２で上下階を連結する場合と、上下階の連結構造１のように連結部材８を新たに設ける場合について、上階から下階への軸力の分散度合を連結ボルト毎にモデル化したものである。この図１１において、Ｎ4は４階から下階へ付加される軸力、Ｎ3は３階から下階へ付加される軸力、Ｎ2は２階から下階へ付加される軸力、Ｎ1は１階から基礎へ付加される軸力である。
【0050】
このモデルにおいて、左側に示す、上下階を連結ボルト７１（７２）で連結する方式では、先ず４階部分において、構造面材４１に近い連結ボルト２８ａに０．８Ｎ4、構造面材４１から遠い連結ボルト２８ｂに０．２Ｎ4が付加する。同様に、３階部分において、構造面材４１に近い連結ボルト２８ａに０．８Ｎ3、構造面材４１から遠い連結ボルト２８ｂに０．２Ｎ3が新たに付加され、４階から伝達されてきた力が加算されるため、３階から２階へ力が伝達される過程では、連結ボルト２８ａには、０．８Ｎ4＋０．８Ｎ3が、連結ボルト２８ｂには、０．２Ｎ4＋０．２Ｎ3が付加されることとなる。このようなメカニズムが繰り返されることにより、最終的に１階から基礎へ力が伝わる過程では、連結ボルト２８ａには、０．８Ｎ4＋０．８Ｎ3＋０．８Ｎ2＋０．８Ｎ1が、また連結ボルト２８ｂには、０．２Ｎ4＋０．２Ｎ3＋０．２Ｎ2＋０．２Ｎ1が伝達されることとなる。即ち、左側に示す、上下階を連結ボルト７１（７２）で連結する方式では、特に１階部分と基礎とを連結する連結ボルト２８ａ、２８ｂ間において付加する軸力が不均一となる。
【0051】
これに対して、右側に示される、連結部材８を使用する方法では、先ず４階部分において、構造面材５１に近い連結ボルト７１に０．８Ｎ4、構造面材５１から遠い連結ボルト７２に０．２Ｎ4が付加するが、中間ウェブ８１においてこれらが合わさり、ほぼ均等に分離され、連結ボルト７３、７４には、それぞれ０．５Ｎ4ずつほぼ均等に軸力が伝わることとなる。３階部分において、構造面材５１に近い連結ボルト７１に０．８Ｎ3、構造面材５１から遠い連結ボルト７２に０．２Ｎ3が新たに付加され、４階から伝達されてきた力が加算されるが、これらは互いに均等に分離しているため、３階から２階へ力が伝達される過程では、連結ボルト７１には、０．５Ｎ4＋０．８Ｎ3が、連結ボルト７２には、０．５Ｎ4＋０．２Ｎ3が付加されることとなる。このようなメカニズムが繰り返されることにより、最終的に１階から基礎へ力が伝わる過程では、連結ボルト７１には、０．５Ｎ4＋０．５Ｎ3＋０．５Ｎ2＋０．８Ｎ1が、また連結ボルト７２には、０．５Ｎ4＋０．５Ｎ3＋０．５Ｎ2＋０．２Ｎ1が伝達されることとなる。即ち、連結部材８を使用する方法では、特に１階部分と基礎とを連結する連結ボルト７１、７２間において付加する軸力をより均一化させることが可能となる。
【0052】
上述したように、上下階の連結構造１では、２本の連結ボルト７１、７２を中間ウェブ８１を介して隔て、また２本の連結ボルト７３、７４を中間ウェブ８１を介して隔てる構成を採用することで、上階から伝達されてくる不均一な軸力を中間ウェブ８１において合わせ、これを下階へ伝える際にほぼ均等に分離することができる。
【0053】
このため、上下階の連結構造１では、４階建て以上の高層建築物とされている場合で、しかも大きな地震が発生した場合においても、上階から伝達されてくる応力をほぼ均等に分離して連結ボルト７１、７２において伝達させることが可能となり、何れか一方の連結ボルト７１、７２に大きな軸力（せん断力）が付加されることもなくなり、連結ボルト７１、７２の破損を防止することができることから、地震に対する耐力を向上させることが可能となる。
【0054】
なお、上述した実施の形態においては、あくまで２本の連結ボルト７１、７２を中間ウェブ８１を介して隔て、また２本の連結ボルト７３、７４を中間ウェブ８１を介して隔てる構成を例にとり説明をしたが、これに限定されるものではない、連結ボルトが３本以上の場合であっても、中間ウェブ８１を介して隔てられるものであればよい。
【0055】
また、上述したように、中間ウェブ８１を介して隔てられた上フランジ８２と下フランジ８３間のうち、構造面材５１から離間する側に補強部材６８を設けることにより、図１２に示すように上階から伝達されてくる軸力が不均一であっても、構造面材５１から離間する側において軸力を集中させることが可能となる。また、転び止め部材６９の内部に連結部材８を介装させることにより、上階から伝達されてくる不均一な軸力により発生する抵抗モーメントに対して当該転び止め部材６９が対抗することも可能となる。
【0056】
本発明は、４階建て以上の薄板軽量形鋼造ではなく、いわゆる立体混構造に対しても適用するようにしてもよい。この立体混構造は、いわゆるピロティ式構造である。この立体混構造において一階部分は柱を中心に構成されているが、上階と下階の連結構造を示したのが図１３である。この連結構造６において、上述した連結構造１と同一の構成要素、部材に関しては同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。
【0057】
鉄骨梁１８０は、ピロティ式構造における１階部分の上端を構成するものである。この鉄骨梁１８０は、Ｈ形鋼からなり、ウェブ１８１の上端に上フランジ１８２が、また下端には下フランジ１８３がそれぞれ設けられている。
【0058】
この鉄骨梁１８０の上面には、連結部材１７０が取り付けられている。この連結部材１７０は、上フランジ１７２、中間ウェブ１７１、下フランジ１７３からなる断面Ｈ形状で構成される。
【0059】
連結部材１７０における上フランジ１７２には、連結ボルト１９１が挿通され、その上端が、縦枠材５２に取り付けられたホールダウン金物５４にナット７６を介して固定される。連結部材１７０における下フランジ１７３には、連結ボルト１９２が挿通される。連結ボルト１９２は、上述した鉄骨梁１８０の上フランジ１８２の下面から上方に向けて突出させてなり、これを連結部材１７０の下フランジ１７３に挿通させて上端をナット７６で固定される。これにより連結部材１７０は、鉄骨梁１８０に対して強固に固定されることとなる。このとき、連結ボルト１９２の挿通位置は、連結部材１７０における中間ウェブ１７１により隔てられる位置とされている。また、連結ボルト１９１の挿通位置も同様に中間ウェブ１７１により隔てられる位置とされている。
【0060】
このため、このような立体混構造においても、２本の連結ボルト１９１を中間ウェブ１７１を介して隔て、また２本の連結ボルト１９２を中間ウェブ１７１を介して隔てる構成を採用することで、上階から伝達されてくる不均一な軸力を中間ウェブ１７１において合わせ、これを下階へ伝える際にほぼ均等に分離することができる。
【0061】
このため、このようなピロティ式構造を採用する連結構造６においても、４階建て以上の高層建築物とされている場合で、しかも大きな地震が発生した場合においても、上階から伝達されてくる応力をほぼ均等に分離して鉄骨梁１８０に伝達させることが可能となり、何れか一方の連結ボルト１９１に大きな軸力（せん断力）が付加されることもなくなり、地震に対する耐力を向上させることが可能となる。
【0062】
図１４は、この立体混構造を採用する連結構造６における他の実施形態を示している。この他の実施の形態においては、連結部材１７０、鉄骨梁１８０の構成は上述と同様であるが、連結ボルト１９１、１９２の代替として、連結ボルト１９５を使用する点が相違する。
【0063】
鉄骨梁１８０における上フランジ１８２、及び連結部材１７０における下フランジ１７３、上フランジ１７２にかけて連結ボルト１９５が相通されている。この連結ボルト１９５の上端は、上フランジ１７２から突出され、これにナット７６が螺着されている。また、この２本の連結ボルト１９５の挿通位置は、中間ウェブ１７１により隔てられる位置とされている。
【0064】
このような連結構造６における他の実施形態についても同様に上述した効果を奏することとなる。
【0065】
更に、上フランジ１７２と下フランジ１７３の間には縦リブ１９７を介装させるようにしてもよい。この縦リブ１９７では、例えば鋼板等で構成されるものであり、その上端が上フランジ１７２に溶接等により固着され、またその下端が下フランジ１７３に溶接等により固着されている。
【0066】
このような縦リブ１９７を挿入することにより、上下方向から付加される圧縮力をこの縦リブ１９７自身が担うことが可能となる。
【符号の説明】
【0067】
１、６ 連結構造５ 耐力壁
８ 連結部材
１０ 固定構造
１１、１２ 形鋼
１４ 固定具
１５ 添接板
１６ 水平部
２８ 連結ボルト
４１、５１ 構造面材
５２、５３ 縦枠材
５４、５５ ホールダウン金物
６１、６４ 中央面板
６２、６３、６５、６６ 側面板
６８ 補強部材
６９ 転び止め部材
７１、７２、７３、７４ 連結ボルト
７６、７７ ナット
８１、１７１ 中間ウェブ
８２、１７２ 上フランジ
８３、１７３ 下フランジ
１０１、１０２ 挿通孔
１４４ アンカーボルト
１４７ コンクリート基礎
１７０ 連結部材
１８０ 鉄骨梁
１８１ ウェブ
１８２ 上フランジ
１８３ 下フランジ
１９１、１９２、１９５ 連結ボルト
１９７ 縦リブ