特許 6862057 建物の柱頭変位抑制構造

(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】6862057

(24)【登録日】2021年4月2日

(45)【発行日】2021年4月21日

(54)【発明の名称】建物の柱頭変位抑制構造

(51)【国際特許分類】

   E04H 9/02 20060101AFI20210412BHJP

   F16F 15/04 20060101ALI20210412BHJP

   F16F 7/00 20060101ALI20210412BHJP

   F16F 7/12 20060101ALI20210412BHJP

【ＦＩ】

   E04H9/02 301

   F16F15/04 A

   F16F15/04 M

   F16F7/00 C

   F16F7/12

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-222673(P2017-222673)

(22)【出願日】2017年11月20日

(65)【公開番号】特開2019-94630(P2019-94630A)

(43)【公開日】2019年6月20日

【審査請求日】2019年6月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000153616

【氏名又は名称】株式会社巴コーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100087491

【弁理士】

【氏名又は名称】久門 享

(74)【代理人】

【識別番号】100104271

【弁理士】

【氏名又は名称】久門 保子

(72)【発明者】

【氏名】向山 洋一

【審査官】 兼丸 弘道

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−０４７８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−００１６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１５８９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１４４９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−０１６６５０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｈ ９／０２

Ｅ０４Ｂ ７／００

Ｆ１６Ｆ ７／００，７／１２

Ｆ１６Ｆ １５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体架構の柱の柱頭上に屋根架構が複数の支承部を介して置かれた建物の前記柱頭の変位を抑制する建物の柱頭変位抑制構造であって、
（１）前記複数の支承部のうちの少なくとも１または２以上の支承部が、建物の内外方向であって、所定の水平１方向のみにローラー支持条件を満たす構成になっている。
（２）当該水平１方向のみにローラー支持条件を満たす前記支承部と、それらの支承部と当該水平１方向に相対する前記屋根架構の下弦節点と、が連結部材によって連結されており、前記連結部材の中間位置が、前記本体架構の柱頭側面から持ち出されたブラケットの先端部に接合されるとともに、前記連結部材が、前記ブラケットの先端部を挟んで２つの部分から成り、前記ブラケットの先端部にそれら２つの部分が接合されている。
（３）前記連結部材は、弾塑性特性を有し軸力で抵抗する材料から成り、前記屋根架構に地震力が作用した時、前記屋根架構を支える前記本体架構の柱頭における過大な水平変位に対して、引張のみで抵抗する機構になっている。
以上の構成を有すること特徴とする、建物の柱頭変位抑制構造。

【請求項2】

請求項１記載の建物の柱頭変位抑制構造において、前記連結部材は２つの部分から成り、それぞれの両端が１本ピンを両端部に挿通された２枚の連結板で挟持されることにより圧縮力を伝達せず引張のみに抵抗するリンク機構が組み込まれていることを特徴とする、建物の柱頭変位抑制構造。

【請求項3】

請求項１記載の建物の柱頭変位抑制構造において、前記連結部材は２つの部分から成り、それぞれの両端は、片端に１本ピンが挿通され、他端が複数本のボルトにて綴られた２枚の連結板で挟持されており、かつ前記支承部、前記ブラケットの先端部、及び前記下弦節点において前記１本ピンが挿通されている孔が長孔であることにより圧縮力を伝達せず引張のみに抵抗する機構が組み込まれていることを特徴とする、建物の柱頭変位抑制構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、体育館等の建物本体架構の上に乗せた、置き屋根形式の屋根架構において、その屋根架構およびその支承部を支持する本体架構（柱等）の耐震性能を向上させる技術に関する。

【背景技術】

【0002】

近年の大地震（平成23年東北地方太平洋沖地震、平成28年熊本地震等）により、体育館等において、ＲＣ造の本体架構の上に乗せた置き屋根形式屋根架構の支承部（アンカーボルトやコンクリート）や柱の被害が多発し、問題視されている。

【0003】

体育館等の大張間建物では、屋根架構を支えるＲＣ柱が床から軒まで片持ち状の場合が多く曲げ剛性が高くないため、地震時に建物内外方向に大きく揺れ易い。そのため、その本体架構の上に乗せた置き屋根形式屋根架構の支承部は、建物内外方向の支持条件をローラーとして、本体架構に作用する地震力が屋根架構に伝達されないようにすることが多い。

【0004】

例えば、屋根支承部のベースプレートにアンカーボルト用ルーズ孔（長孔）を設けて滑るようにすることで、本体架構と屋根支承部との相対変位を許容して、両者間の力の伝達を回避する設計をする。

【0005】

しかし、設計時に想定していた以上に柱頭変位が大きくなることもあり、アンカーボルト用ルーズ孔の限界を超えれば、そのルーズ孔端部とアンカーボルトとがぶつかり、その結果、アンカーボルトの変形や破断、或いは、アンカーボルトに押された本体架構（柱頭部）のコンクリートの割裂や脱落のような被害が発生する。

【0006】

更には、設計時に想定していた以上に柱頭部が大きく変位すると、柱自身も曲げ変形による損傷が発生し、その上、柱頭部と屋根部との境界（軒部）付近の仕上げ材も損傷して脱落被害も発生する。実際、前記大地震でも、そのような被害が何例も発生している。

【0007】

屋根からの鉛直荷重を支えている屋根支承部や柱等本体架構にそのような損傷が生じると、コンクリート破片落下による人的被害だけでなく、復旧する際の修復困難性を高める結果となる。

【0008】

屋根架構を利用し建物本体架構（柱）の内外方向への大きな揺れを抑制する方法としては、例えば、柱の上部と屋根架構の梁端部とを方杖で連結し、その方杖としてダンパーを用いる構造形式が考えられる。ダンパーは地震時にエネルギーを吸収して建物全体が大きく振動するのを抑制するので、耐震性能向上に有効であるが、装置は通常高価であり、維持管理も必要となる。

【0009】

屋根架構を利用して、建物本体架構の大きな揺れ抑制を意図した技術に関連する文献としては、例えば、特許文献１がある。

【0010】

特許文献１では、屋根支承部を水平２方向に移動可能にしておき、その支承部に、鋼棒、摩擦、粘性体等のダンパー部材を連結することによって、地震時に、屋根架構とそれを支持する下部構造とが相対的に水平変位を生じた場合、前記ダンパーがエネルギーを吸収して、屋根架構および支承部への作用力を抑制するとしており、建物本体架構の内外方向の振動にも有効なダンパー配置とすれば、支承部を支える柱頭部の内外方向の応答変位抑制も期待できる。

【0011】

この開示技術は、所謂屋根免震を目指したものであり、支承部の浮き上がり拘束と水平２方向移動可能を支持条件とするが、ダンパーが有効に作動するためには、水平２方向にある程度大きな相対変位を生じることが必要である。そのため、柱頭部と屋根部との境界（軒部）付近の仕上げ材の納まりは、その大きな水平２方向変位に追従可能でなければならないので、この部分のエキスパンションジョイントの設計が難しいという問題があった。

【0012】

非常に多く建設され、避難所としても使用される体育館等について、屋根架構と本体架構における地震被害を軽減する、あるいは被災後の早期復旧という観点からは、特許文献１のように機構が複雑あるいは高価な屋根免震や制振による高度な耐震性能の付与ではなく、より簡易かつ安価で手軽に採用し易い方法が望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【特許文献1】特開２００１−１５２６９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

本発明は、上記のような背景に鑑み、想定以上の地震水平荷重に対して、出来るだけ簡易かつ安価で、柱頭変位を抑制して屋根架構および本体架構の損傷を低減する、建物の柱頭変位抑制構造を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0015】

前記課題を解決するための本発明の手段は、以下の通りである。
本体架構の柱の柱頭上に屋根架構が複数の支承部を介して置かれた建物の前記柱頭の変位を抑制する建物の柱頭変位抑制構造であって、
（１）前記複数の支承部のうちの少なくとも１または２以上の支承部が、建物の内外方向であって、所定の水平１方向のみにローラー支持条件を満たす構成になっている。
（２）当該水平１方向のみにローラー支持条件を満たす前記支承部と、それらの支承部と当該水平１方向に相対する前記屋根架構の下弦節点と、が連結部材によって連結されており、前記連結部材の中間位置が、前記本体架構の柱頭側面から持ち出されたブラケットの先端部に接合されるとともに、前記連結部材が、前記ブラケットの先端部を挟んで２つの部分から成り、前記ブラケットの先端部にそれら２つの部分が接合されている。
（３）前記連結部材は、弾塑性特性を有し軸力で抵抗する材料（鋼材等）から成り、前記屋根架構に地震力が作用した時、前記屋根架構を支える前記本体架構の柱頭における過大な水平変位に対して、引張のみで抵抗する機構になっている。
以上の構成を有すること特徴とする、建物の柱頭変位抑制構造。

【0016】

また、本発明は、上記の建物の柱頭変位抑制構造において、連結部材の一部をその連結部材のその他部分よりも軸耐力がある程度低いヒューズ部として加工し、もしくはそのような部位を着脱可能なヒューズ部材として連結部材に組み込んだことを特徴とする、建物の柱頭変位抑制構造である。

【0017】

また、本発明は、以上の何れか１つに記載の建物の柱頭変位抑制構造において、連結部材が圧縮力を伝達せず引張のみに抵抗する機構を組み込んだことを特徴とする、建物の柱頭変位抑制構造である。

【0018】

圧縮力を伝達しない機構としては、例えば、連結部材両端にリンク機構を設けておき、圧縮力が作用しようとした場合にリンク部分が回転するようにする方法や、或いは、圧縮力の作用方向に長軸を有する長孔(ルーズ孔)を設ける方法等が考えられる。

【0019】

また、本発明は、以上の何れか１つに記載の建物の柱頭変位抑制構造において、建物内外方向の、屋根架構支承部とその支承部を支える本体架構（柱等）との相対変位が一定寸法以上になるまでは、連結部材に軸力が発生しない機構を組み込んだことを特徴とする、建物の柱頭変位抑制構造である。前記の一定寸法とは、地震により柱が傾斜することにより生じるその柱頭部の水平変位を、例えば、柱高さの1/100と設定した設計値などを示す。

【発明の効果】

【0020】

本発明は、以上のような手段によるので、次のような効果が得られる。
（１）連結部材の軸耐力を、設計上の想定レベルの地震では弾性範囲に止まり、想定以上の大きな地震力が作用した場合には、その他の建物部分に先行して降伏するように断面を設計しておけば、その連結部材が降伏するような大地震が発生した時、屋根架構もしくは柱等の建物本体架構が損傷を受ける前に、連結部材が先行して塑性化して、それ以上の地震入力を抑えると共に、地震エネルギーを吸収することにより、屋根支承部とブラケットに作用する地震力を抑制することが可能になるので、屋根架構および建物本体架構の損傷を低減できる。
（２）特に柱は、建物内外方向に一定以上の柱頭変位が発生した場合、連結部材によって屋根架構と連結されているため過大な変形が抑制され、大きな損傷が回避される。
（３）何れかの連結部材が降伏するまでは、各ブラケットへの地震水平反力分布に大きなばらつきがあり、特定のブラケットに反力が集中することがあるが、想定以上の大地震では、その特定のブラケットに連結された連結部材が先行して降伏することにより、水平反力の再配分が促されるので、特定のブラケットへの水平反力集中が緩和され、それ以上の塑性化が抑制されるという効果もある。
（４）構成が単純であり、連結部材の材料として、弾塑性特性を有し安価な鋼材を用いれば、低コストで耐震性能の高い建物が実現可能である。
（５）地震力による損傷を連結部材に集中させるため、連結部材の取り替えのみで修復可能であり、またその取り替えは簡単なので工事期間も短く、支承部損傷に対する従来の修復工事に比べ、工事費が大幅に安くなる。
（６）万が一、ブラケットが損傷しても、屋根からの鉛直荷重を支持していないので、修復は比較的容易である。
（７）地震による連結部材降伏のために支承部の位置がずれていた場合、連結部材をジャッキに取り替えて、ブラケットを反力点として押し引きすれば、容易に屋根を元の位置に戻すことができる。
（８）以上のことから、地震後の被災建物の復旧を早期に実施し易いので、その建物の早期再使用に大きく寄与する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】体育館等の建物の１例であり、屋根支承部が設置された軒レベルにおける本体架構の柱と梁、および屋根架構（一部）の伏図であって、本発明の配置の一例を示した図である。

【図2】図１と同様、本発明の別配置の例を示した伏図である。

【図3】本発明の第１実施例であり、図１もしくは図２のＡ−Ａ線断面の拡大説明図である。

【図4】図３の第１実施例において、屋根架構と本体架構との相対変位が生じた状態を説明した図である。

【図5】本発明の第２実施例であり、図１もしくは図２のＡ−Ａ線断面の拡大説明図である。

【図6】図５の第２実施例において、屋根架構と本体架構との相対変位が生じた状態を説明した図である。

【図7】本発明の第３実施例であり、図１もしくは図２のＡ−Ａ線断面の拡大説明図である。

【図8】図７のＢ−Ｂ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明の実施例を、図１〜図４を参照して説明する。図１および図２は、例として、体育館等の建物において、支承部３、３、…が設置された本体架構１（ＲＣ造等のＲＣ系構造建物）の軒レベル（柱１a、梁１b）の伏図であり、立体トラスから成る鉄骨造の屋根架構２の一部を重ねて表示したものである。２aは上弦材、２cはラチス材を示し、２bと２dは立体トラスの下弦材を示すが、特に２dは後述の連結部材５を設けるために必要な補強部材である。

【0023】

図１では、屋根架構２の四隅の支承部３、３、…は、水平２方向共にローラー（図１の十字矢印方向）、四隅以外は水平１方向ローラー（図１の矢印方向）の支持条件を満たす構成になっている。紙面左右方向の地震に対しては、Ｙ_１通りおよびＹ_４通りの水平１方向ローラーと直交する方向の抵抗により、屋根架構２に作用する地震水平力は本体架構１に伝達される。

【0024】

一方、Ｙ方向の地震に対しては、Ｘ１通りおよびＸ５通りの水平１方向ローラーと直交する方向の抵抗により、屋根架構２に作用する地震水平力は本体架構１に伝達される。従って、本体架構１には、建物内外方向の屋根架構２からの地震水平力は殆んど伝達されないので、柱１a、１a、…の建物内外方向の水平耐力と剛性は、主に本体架構１の各通りの建物自重（柱、梁、壁等）に作用する地震水平力を考慮すればよい。

【0025】

図２は、屋根架構２の支持条件が図１と異なる場合である。即ち、Ｙ１通りの支承部３、３、…は全てＹ方向に水平１方向ローラー、Ｙ４通りは全てピン支点であり、Ｘ１通りおよびＸ５通りの中間部は水平２方向ローラー支点である。

【0026】

よって、Ｘ方向の地震に対しては、Ｙ１通りは、水平１方向ローラーと直交する方向の抵抗により、Ｙ４通りは、全てのピン支点により、屋根架構２に作用する地震水平力は本体架構１に伝達される。

【0027】

一方、Ｙ方向の地震に対しては、Ｙ４通りのピン支点のみの抵抗により、屋根架構２に作用する地震水平力は本体架構１に伝達される。従って、図２のような支点条件の場合には、Ｙ４通りの柱１a、１a…の建物内外方向の水平耐力と剛性は、本体架構１のＹ４通りの建物自重（柱、梁、壁等）に作用する地震水平力に加え、屋根架構２に作用する分も全て考慮して、十分に確保されていることが要求される。

【0028】

図３および図４は、本発明の第１実施例であり、図１もしくは図２のＡ−Ａ線断面に対応する詳細図を示す。屋根架構２からの鉛直荷重は、１方向ローラーの支承部３、３、…によって支持され、それらの支承部３、３、…に相対する屋根架構２の下弦節点２０、２０、…と支承部３、３、…とが、建物の内外方向（ローラー方向）に連結部材５、５、…で連結されている。その連結部材５、５、…の中間位置が、屋根架構２を支える柱１a、１a、…の上部から持ち出されたブラケット１０、１０、…の先端部１０a、１０a、…に接合されている。

【0029】

連結部材５は、先端部１０aを挟んで２つの部分（５a、５b）から成り、それぞれ（５a、５b）の両端は、１本ピン７を両端部に挿通された２枚の連結板６で挟持されたリンク機構となっている。また、連結部材５（５a、５b）は、弾塑性特性を有し軸力で抵抗する材料（鋼材等）を用いる。

【0030】

また、支承部３のガセットプレート３a、先端部１０aおよび下弦節点２０のガセットプレート２０aの１本ピン７が挿通された孔は長孔８（破線の長円表示）となっており、通常時（図３の状態）においては、連結部材５a、５bの両端に、１本ピン７と長孔８とのクリアランス分に対応した隙間（e、f）が確保されている。

【0031】

第１実施例は、以上のような構成であり、支承部３は１方向ローラー支点なので、図３の紙面左右方向に地震力が作用して、例えば図４のように、柱１aの頂部が支承部３に対して相対的（外側）に水平変位δだけ移動した場合で説明する。

【0032】

図３の状態においては、連結部材５aと５bの連結板６、６、…に挿通された１本ピン７、７、…の一方の長孔８、８、…に左右方向のクリアランスがあるので、連結部材５aと５bには軸力は発生しない。

【0033】

図４の状態に至る過程で、長孔８、８、…のクリアランスが無くなり、図３の状態における連結部材５bの両端部の隙間ｆが最大隙間ｆ´（＞ｆ）に達すると、連結部材５bには引張力が作用して、柱１aの頂部が更に外側（紙面左側）へ移動するのを抑制する。ここで、寸法Ｌ_２´（図４）が元の寸法Ｌ_２（図３）よりも２×（ｆ´−ｆ）を超過しようとすると、連結部材５bは引張軸力により伸びはじめ、引張軸力が連結部材５bの材料の降伏点に達すると塑性変形して地震エネルギーを吸収し始める。

【0034】

連結部材５bからブラケット１０の先端部１０aに伝達された地震力は、ブラケット１０を介して柱１aへと伝えられる。

【0035】

一方、連結部材５aについては、図４の状態に至る過程で、長孔８、８、…のクリアランスが無くなり、図３の状態における連結部材５aの両端部の隙間eが最少隙間e´（＜ｅ）に達すると、連結部材５aには圧縮力が作用しようとするが、連結部材５aの両端部の連結板６、６は、リンク機構になっているので、寸法Ｌ_１´（図４）が元の寸法Ｌ_１よりも２×（ｅ−ｅ´）以上短くなろうとすると、図４のように回転し、連結部材５aは圧縮力を伝達することはない。

【0036】

即ち、連結部材５（５a、５b）は引張のみに抵抗し、柱１a頂部の過大な水平変位を抑制する。地震力が設計で想定した以上に大きい場合には、連結部材５の引張側（５aまたは５b）が降伏することにより、地震エネルギーを吸収すると共に、降伏していない他の場所の連結部材５への地震反力再配分を促すので、屋根架構２は勿論、本体架構１も耐震性能が向上する。

【0037】

また、降伏した連結部材５は、１本ピン７、７、…を抜いて連結板６、６、…を外すことにより簡単に取り替えられるので、被災建物の早期修復による再使用が可能になる。

【0038】

図５および図６は、本発明の第２実施例であり、図１もしくは図２のＡ−Ａ線断面に対応する詳細図を示す。屋根架構２からの鉛直荷重は、１方向ローラーの支承部３、３、…によって支持され、それらの支承部３、３、…に相対する屋根架構２の下弦節点２０、２０、…と支承部３、３、…とが、建物の内外方向（ローラー方向）に連結部材５、５、…で連結されている。その連結部材５、５、…の中間位置が、屋根架構２を支える柱１a、１a、…の上部から持ち出されたブラケット１０、１０、…の先端部１０a、１０a、…に接合されている。

【0039】

連結部材５は、先端部１０aを挟んで２つの部分（５a、５b）から成り、それぞれ（５a、５b）の両端は、片側に１本ピン７を挿通し、他端を複数ボルト７aで綴った２枚の連結板６で挟持されている。また、連結部材５（５a、５b）は、弾塑性特性を有し軸力で抵抗する材料（鋼材等）を用いる。

【0040】

また、支承部３のガセットプレート３a、先端部１０aおよび下弦節点２０のガセットプレート２０aの１本ピン７が挿通された孔は長孔８（破線の長円表示）となっており、通常時（図５の状態）においては、連結部材５a、５bの両端に、１本ピン７と長孔とのクリアランス分に対応した隙間（ｅ、ｆ）が確保されている。

【0041】

第２実施例は、以上のような構成であり、支承部３は1方向ローラー支点なので、図５の紙面左右方向に地震力が作用して、例えば図６のように、柱１aの頂部が支承部３に対して相対的（外側）に水平変位δだけ移動した場合で説明する。

【0042】

図５の状態においては、連結部材５aと５bの連結板６、６、…に挿通された１本ピン７、７、…の一方の長孔８、８、…に左右方向のクリアランスがあるので、連結部材５aと５bには軸力は発生しない。

【0043】

図６の状態に至る過程で、長孔８、８、…のクリアランスが無くなり、図５の状態における連結部材５ｂの両端部の隙間ｆが最大隙間ｆ´（＞ｆ）に達すると、連結部材５ｂには引張力が作用して、柱１aの頂部が更に外側（紙面左側）へ移動するのを抑制する。ここで、寸法Ｌ_２´（図６）が元の寸法Ｌ_２（図５）よりも２×（ｆ´−ｆ）を超過しようとすると、連結部材５ｂは引張軸力により伸びはじめ、引張軸力が連結部材５ｂの材料の降伏点に達すると塑性変形して地震エネルギーを吸収し始める。

【0044】

連結部材５bからブラケット１０の先端部１０aに伝達された地震力は、ブラケット１０を介して柱１aへと伝えられる。

【0045】

一方、連結部材５aについては、図６の状態に至る過程で、長孔８、８、…のクリアランスが無くなり、図５の状態における連結部材５aの両端部の隙間eが最少隙間e´（＜ｅ）に達するまでは、連結部材５aには圧縮力は作用しない。しかし、寸法Ｌ_１´（図６）が元の寸法Ｌ_１よりも２×（ｅ−ｅ´）以上短くなると、連結部材５aに圧縮力が作用するので、長孔８、８、…を十分な長さにしておく必要がある。

【0046】

即ち、第２実施例も第１実施例と同様、連結部材５（５a、５b）は引張のみに抵抗し、柱１a頂部の過大な水平変位を抑制する。地震力が設計で想定した以上に大きい場合には、連結部材５の引張側（５aまたは５b）が降伏することにより、地震エネルギーを吸収すると共に、降伏していない他の場所の連結部材５への地震反力再配分を促すので、屋根架構２は勿論、本体架構１も耐震性能が向上する。

【0047】

また、降伏した連結部材５は、１本ピン７、７、…及び複数ボルト７a、７a、…を抜いて連結板６、６、…を外すことにより簡単に取り替えられるので、被災建物の早期修復による再使用が可能になる。

【0048】

図７は、本発明の第３実施例であり、図１もしくは図２のＡ−Ａ線断面に対応する詳細図を示す。図８は、図７のＢ−Ｂ線断面図である。屋根架構２からの鉛直荷重は、１方向ローラーの支承部３、３、…によって支持され、それらの支承部３、３、…に相対する屋根架構２の下弦節点２０、２０、…と支承部３、３、…とが、建物の内外方向（ローラー方向）に連結部材５、５、…で連結されている。その連結部材５、５、…の中間位置が、屋根架構２を支える柱１a、１a、…の上部から持ち出されたブラケット１０、１０、…の先端部１０a、１０a、…に接合されている。

【0049】

連結部材５は、先端部１０aを挟んで２つの部分（５a、５b）から成り、それぞれ（５a、５b）の端部において、先端部１０a側は、片端を2列の１本ピン７、７を挿通し他端を複数ボルト７aで綴った連結板６a、６aにより、先端部１０aの天板を挟持して取付けられ、支承部３側および下弦節点２０側は、両端を複数ボルト７aにて綴った連結板６、６により取付けられている。また、連結部材５（５a、５b）として、弾塑性特性を有し軸力で抵抗する薄い材料（鋼板）を、水平に用いて設置されている。

【0050】

また、先端部１０aの１本ピン７、７が挿通された孔は長孔８、８（破線の長円表示）となっており、通常時（図７の状態）においては、連結部材５a、５bの両端に、１本ピン７、７と長孔８、８とのクリアランス分に対応した隙間（e、f）が確保されている。

【0051】

第３実施例は以上のような構成であるので、紙面左右方向の地震により柱１aが建物の内外方向に傾斜してブラケット１０の先端部１０aも傾斜すると、連結部材５（５a、５b）は紙面直交軸回りに曲げ変形を強制されるが、連結部材５（５a、５b）は薄い鋼板のため、その曲げ剛性は低く、ある程度までの板面外曲げ変形に対しては降伏することはないという特徴がある。

【0052】

図７および図８の状態においては、連結部材５aと５bの先端部１０a側連結板６a、６a、…に挿通された１本ピン７、７、…の長孔８、８、…に左右方向のクリアランスがあるので、連結部材５aと５bには軸力は発生しない。

【0053】

紙面左右方向の地震により、柱１aの頂部が支承部３に対して建物外側への相対変位δが発生した場合（図示せず）、連結部材５b側の長孔８、８のクリアランスが無くなって引張力が連結部材５bに作用するので、連結部材５bからブラケット１０の先端部１０aに伝達された地震力は、ブラケット１０を介して柱１aへと伝えられる。

【0054】

一方、連結部材５a側の長孔８、８のクリアランスが無くなると圧縮力が連結部材５aに作用しようとするが、連結部材５aは薄い鋼板のため、直ぐに弾性座屈して板面外曲げ変形（図７の２重破線で表示）を生じるので、実質的に圧縮力を伝達することはなく、ブラケット１０に伝達される地震力は無視できる。但し、板面外曲げ変形が生じる場合であっても、弾性範囲に止まるように、連結部材５a（５b）の板厚や長孔８、８の長さを設計しておく必要がある。

【0055】

本発明の上記何れの実施例においても、連結板６（６a）の１本ピン７の何れかに長孔８を設けている理由は、次の通りである。即ち、長孔によるクリアランスがなかった場合、屋根架構２の下弦材２bに引張力が作用する積雪荷重によって、支承部３が建物外側に移動するのに伴い、連結部材５との接続点であるブラケット１０の先端部１０aから柱１aに強制的に変形を与えてしまうと共に、連結部材５に、地震以外の荷重による応力を発生させてしまう、という事態を避けるためである。

【0056】

また、そもそも、連結部材５に接続した支承部３の支持条件は１方向ローラーであるにも関わらず、長孔８によるクリアランスをなくしてしまうと、支承部３と柱１aの頂部との相対変位は実質的に発生しないので、実質的にピン支点と同じことになる。

【0057】

従って、長孔８によるクリアランスを設けることにより、設計上想定した地震力までは、各支承部３、３、…は一方向ローラー支持条件を満たし、それ以上の大きな地震時において、連結部材５に作用する引張力によって、柱１ａの頂部の過大な水平変位を抑制するという機能を付与することが出来る。

【0058】

なお、以上の実施例では、ブラケット５を鉄骨造としているが、ＲＣ造であってもよい。

【0059】

また、上記何れの実施例においても、ＲＣ系構造の建物本体架構上に設置された屋根支承部であったが、建物本体架構が鉄骨造の場合でも、ローラー支承部およびブラケットの設置が可能であれば、本発明の適用は可能である。

【産業上の利用可能性】

【0060】

本発明は、主にＲＣ系構造建物の本体架構の上に乗せた、置き屋根形式の屋根架構の支承部において、想定以上の大地震が発生した場合でも、屋根支承部に作用する地震力を抑制して、屋根架構や本体架構の被害を低減できる、簡易かつ安価な技術を提供できるので、建物の耐震性能向上に貢献すると共に、被災建物（特に避難所となる多くの体育館等）の地震後の早期復旧および早期再使用にも大きく寄与する。

【符号の説明】

【0061】

１：本体架構
１a：柱
１b：梁
２：屋根架構
２a：上弦材
２b、２d：下弦材
２c：ラチス材
３：支承部
３a：ガセットプレート
５、５a、５b：連結部材
６、６a：連結板
７：１本ピン
７ａ：複数ボルト
８：長孔
１０：ブラケット
１０ａ：先端部
２０：下弦節点
２０a：ガセットプレート
e、f：元の隙間
e´：最少隙間
f´：最大隙間
L₁、L₂：元の寸法
L₁´、L₂´：変位後の寸法
δ：水平変位

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】