特開 2024-135552 間柱型鋼材ダンパー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024135552

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】間柱型鋼材ダンパー

(51)【国際特許分類】

   E04H 9/02 20060101AFI20240927BHJP

   F16F 15/02 20060101ALI20240927BHJP

   F16F 7/12 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

E04H9/02 321B

F16F15/02 L

F16F7/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023046302

(22)【出願日】2023-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】591205536

【氏名又は名称】ＪＦＥシビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100184859

【弁理士】

【氏名又は名称】磯村 哲朗

(72)【発明者】

【氏名】兵藤（入江） 千鶴

(72)【発明者】

【氏名】塩田 啓介

(72)【発明者】

【氏名】吉永 光寿

【テーマコード（参考）】

2E139

3J048

3J066

【Ｆターム（参考）】

2E139AA01

2E139BA06

2E139BD22

3J048AA04

3J048AB01

3J048BC09

3J048DA03

3J048EA38

3J066AA26

3J066BA03

3J066BB04

3J066BC03

3J066BD07

3J066BF01

3J066BG01

(57)【要約】      （修正有）

【課題】せん断パネルに鉛直力を作用させることなくせん断力を確実に作用させ、エネルギー吸収能力の発揮が損なわれることの無い間柱型鋼材ダンパーを提供する。
【解決手段】柱８と梁とからなる架構の上側の梁９Ｕと下側の梁９Ｌとの間に取り付けられる間柱型鋼材ダンパー１であって、前記上側の梁９Ｕに接続される間柱上部１１と、前記下側の梁９Ｌに接続される間柱下部１２とを備え、前記間柱上部１１および前記間柱下部１２の少なくとも一方には、開口部１１ｏが設けられるとともに、前記間柱上部１１および前記間柱下部１２よりも降伏耐力が小さい低降伏点鋼からなるせん断パネル１３が前記開口部１１ｏを塞ぐように前記架構と平行に接合され、連結部２１により前記間柱上部１１前記間柱下部１２とが連結されている間柱型鋼材ダンパー１。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

柱と梁とからなる架構の上側の梁と下側の梁との間に取り付けられる間柱型鋼材ダンパーであって、
前記上側の梁に接続される間柱上部と、前記下側の梁に接続される間柱下部とを備え、
前記間柱上部および前記間柱下部の少なくとも一方には、開口部が設けられるとともに、前記間柱上部および前記間柱下部よりも降伏耐力が小さい低降伏点鋼からなるせん断パネルが前記開口部を塞ぐように前記架構と平行に接合され、
前記架構と平行な面内において前記間柱上部と前記間柱下部との間でせん断力のみを伝達し軸方向力は伝達しないように前記間柱上部と前記間柱下部とを係合させるとともに、前記間柱上部と前記間柱下部とが前記架構と垂直な方向にずれて前記間柱上部と前記間柱下部との係合状態が解除されるのを防止する連結部により、前記間柱上部と前記間柱下部とが連結されている、間柱型鋼材ダンパー。

【請求項2】

前記連結部が、前記上側の梁および前記下側の梁から等距離となる高さに設けられている、請求項１に記載の間柱型鋼材ダンパー。

【請求項3】

前記間柱上部の下端部および前記間柱下部の上端部の少なくとも一方に、鉛直方向に長い長孔が設けられ、
前記長孔に挿通されたピンが、前記長孔から抜け出さない状態に、前記間柱上部の下端部および前記間柱下部の上端部に留め付けられることにより、前記連結部が構成されている、請求項１または２に記載の間柱型鋼材ダンパー。

【請求項4】

前記長孔の周囲を補強する補強材が設けられている、請求項３に記載の間柱型鋼材ダンパー。

【請求項5】

前記間柱上部の下端部および前記間柱下部の上端部の一方に、鉛直方向に突出する凸部が設けられ、
前記間柱上部の下端部および前記間柱下部の上端部の他方に、前記凸部に係合する凹部が設けられ、
前記凸部と前記凹部とを両側から挟むようにして、前記間柱上部または前記間柱下部に抑え材が固定されることにより、前記連結部が構成されている、請求項１または２に記載の間柱型鋼材ダンパー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、柱と梁とからなる架構に取付けられ、地震時等に構造物に入力するエネルギーを吸収して構造物の振動を低減するために用いられる間柱型鋼材ダンパーに関する。

【背景技術】

【0002】

柱と梁とからなる架構において上側の梁と下側の梁との間に取り付けられ、構造物に地震力等の外力が作用した時に構造物よりも先に塑性変形してエネルギーを吸収し、構造物の損傷や振動を抑制する、間柱型鋼材ダンパーが、種々用いられている。

【0003】

このような間柱型鋼材ダンパーでは、間柱に開口部が設けられるとともに、間柱よりも降伏耐力が小さい低降伏点鋼からなるせん断パネルが開口部を塞ぐように架構と平行に接合されている。そして、構造物に地震力等の外力が作用すると、構造物の各層にせん断変形が生じ、間柱に設けられたせん断パネルにせん断力が作用して塑性変形することにより、エネルギー吸収能力が発揮され、制振効果が得られる。

【0004】

このとき、上側の梁と下側の梁との間には、水平方向の相対変位が生じるとともに、鉛直方向にも相対変位が生じる。よって、せん断パネルには、せん断力が作用することによるせん断変形だけでなく、鉛直力が作用することによる鉛直方向の変形も生じる。

【0005】

せん断パネルに鉛直力が作用せず、せん断力のみが作用する場合には、構造物に地震力等の外力が作用するときの水平方向の正負交番繰返しせん断荷重とせん断変形との関係は、安定した紡錘曲線となる。よって、せん断パネルが塑性変形することによるエネルギー吸収能力が十分に発揮される。

【0006】

これに対し、せん断パネルにせん断力だけでなく鉛直力も作用する場合には、せん断パネルには鉛直方向の変形も生じ、これによる応力がせん断応力に付加されることになる。よって、構造物に地震力等の外力が作用するときの水平方向の正負交番繰返しせん断荷重に対し、せん断パネルが塑性変形を繰り返す過程で、せん断パネルに蓄積する疲労が増加して、せん断パネルに座屈や破断が生じやすくなる。この結果、せん断パネルのエネルギー吸収能力が低下し、制振効果が十分に得られない場合がある。

【0007】

上述のように、間柱型鋼材ダンパーにおいて、せん断パネルにせん断力だけでなく鉛直力も作用することによるエネルギー吸収能力の低下を抑制する技術が、特許文献１に開示されている。具体的には、特許文献１では、せん断パネルが設けられる間柱を、上部連結部材と下部連結部材とに分離して間隙をあけることにより、間柱に鉛直力が発生しないようにしている。また、上部連結部材の下端面および下部連結部材の上端面にそれぞれ支圧部材を備え、両者を係合させることにより、間柱にせん断力を発生させ、せん断パネルに伝達させるようにしている。このようにして、せん断パネルに鉛直力を作用させず、せん断力のみを作用させて、エネルギー吸収能力の低下を抑制している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１７－１１５４２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかし、特許文献１に記載の技術では、上部連結部材の下端面および下部連結部材の上端面にそれぞれ支圧部材を備え、両者を接触させて係合させる構造であるため、この係合状態が解除されてしまう恐れがある。

【0010】

具体的には、構造物に地震力等の外力が作用するときに、上側の梁と下側の梁との間には、水平方向の相対変位が生じるとともに、鉛直方向にも相対変位が生じる。よって、上部連結部材の下端面と下部連結部材の上端面との間の間隙が拡大すると、上部連結部材および下部連結部材にそれぞれ設けられた支圧部材が同じ高さに位置しなくなり、係合しなくなる恐れがある。また、せん断力を受けて塑性変形するせん断パネルは、面内だけでなく面外にも変形しうるため、せん断パネルが面外方向に変形すると、上部連結部材および下部連結部材にそれぞれ設けられた支圧部材が同じ面内に位置しなくなり、係合しなくなる恐れがある。

【0011】

このように、上部連結部材および下部連結部材にそれぞれ設けられた支圧部材の間の係合状態が解除されてしまうと、せん断パネルにせん断力が作用しなくなってエネルギー吸収能力を発揮できなくなり、間柱型鋼材ダンパーの機能が失われてしまう。

【0012】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、せん断パネルに鉛直力を作用させることなくせん断力を確実に作用させ、エネルギー吸収能力の発揮が損なわれることの無い、間柱型鋼材ダンパーを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
［１］ 柱と梁とからなる架構の上側の梁と下側の梁との間に取り付けられる間柱型鋼材ダンパーであって、前記上側の梁に接続される間柱上部と、前記下側の梁に接続される間柱下部とを備え、前記間柱上部および前記間柱下部の少なくとも一方には、開口部が設けられるとともに、前記間柱上部および前記間柱下部よりも降伏耐力が小さい低降伏点鋼からなるせん断パネルが前記開口部を塞ぐように前記架構と平行に接合され、前記架構と平行な面内において前記間柱上部と前記間柱下部との間でせん断力のみを伝達し軸方向力は伝達しないように前記間柱上部と前記間柱下部とを係合させるとともに、前記間柱上部と前記間柱下部とが前記架構と垂直な方向にずれて前記間柱上部と前記間柱下部との係合状態が解除されるのを防止する連結部により、前記間柱上部と前記間柱下部とが連結されている、間柱型鋼材ダンパー。
［２］ 前記連結部が、前記上側の梁および前記下側の梁から等距離となる高さに設けられている、［１］に記載の間柱型鋼材ダンパー。
［３］ 前記間柱上部の下端部および前記間柱下部の上端部の少なくとも一方に、鉛直方向に長い長孔が設けられ、前記長孔に挿通されたピンが、前記長孔から抜け出さない状態に、前記間柱上部の下端部および前記間柱下部の上端部に留め付けられることにより、前記連結部が構成されている、［１］または［２］に記載の間柱型鋼材ダンパー。
［４］ 前記長孔の周囲を補強する補強材が設けられている、［３］に記載の間柱型鋼材ダンパー。
［５］ 前記間柱上部の下端部および前記間柱下部の上端部の一方に、鉛直方向に突出する凸部が設けられ、前記間柱上部の下端部および前記間柱下部の上端部の他方に、前記凸部に係合する凹部が設けられ、前記凸部と前記凹部とを両側から挟むようにして、前記間柱上部または前記間柱下部に抑え材が固定されることにより、前記連結部が構成されている、［１］または［２］に記載の間柱型鋼材ダンパー。

【発明の効果】

【0014】

本発明の間柱型鋼材ダンパーによれば、柱と梁とからなる架構と平行な面内において間柱上部と間柱下部との間でせん断力のみを伝達し軸方向力は伝達しないように、間柱上部と間柱下部とが連結部により係合される。よって、間柱上部および間柱下部に鉛直力を発生させずに、せん断力のみを発生させることができるので、せん断パネルにせん断力のみを作用させて、エネルギー吸収能力の低下を抑制できる。

【0015】

また、本発明の間柱型鋼材ダンパーによれば、間柱上部と間柱下部とが、柱と梁とからなる架構と垂直な方向にずれて、間柱上部と間柱下部との係合状態が解除されることが、連結部により防止される。よって、構造物に地震力等の外力が作用するときに、上側の梁と下側の梁との間に、鉛直方向の相対変位が生じ、間柱上部と間柱下部との間隙が拡大しても、間柱上部と間柱下部との係合状態が解除されることがない。また、せん断力を受けて塑性変形するせん断パネルが、面内だけでなく面外にも変形しても、間柱上部と間柱下部との係合状態が解除されることがない。

【0016】

これにより、せん断パネルに鉛直力を作用させることなくせん断力を確実に作用させ、エネルギー吸収能力の発揮が損なわれることが無い、間柱型鋼材ダンパーを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明の第一の実施形態の間柱型鋼材ダンパーを示す正面図である。

【図2】図２（ａ）および図２（ｂ）はそれぞれ、本発明の第一の実施形態の間柱型鋼材ダンパーの要部を示す正面図、縦断面図である。

【図3】図３（ａ）および図３（ｂ）はそれぞれ、本発明の第二の実施形態の間柱型鋼材ダンパーの要部を示す正面図、縦断面図である。

【図4】図４（ａ）および図４（ｂ）はそれぞれ、本発明の第三の実施形態の間柱型鋼材ダンパーの要部を示す正面図、縦断面図である。

【図5】図５（ａ）および図５（ｂ）はそれぞれ、本発明の第四の実施形態の間柱型鋼材ダンパーの要部を示す正面図、縦断面図である。

【図6】図６（ａ）および図６（ｂ）はそれぞれ、本発明の第五の実施形態の間柱型鋼材ダンパーの要部を示す正面図、縦断面図である。

【図7】図７（ａ）および図７（ｂ）はそれぞれ、本発明の第六の実施形態の間柱型鋼材ダンパーの要部を示す正面図、縦断面図である。

【図8】図８（ａ）および図８（ｂ）はそれぞれ、本発明の第七の実施形態の間柱型鋼材ダンパーの要部を示す正面図、縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照して、本発明の間柱型鋼材ダンパーの実施形態について、具体的に説明する。
［第一の実施形態］
図１に、本発明の第一の実施形態の間柱型鋼材ダンパー１が、鉄骨造の建築物（構造物）における柱８と梁９Ｕ、９Ｌとからなる架構内に設置された状態を示す。また、図２（ａ）および図２（ｂ）に、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー１の要部を拡大して示す。図２（ａ）は、間柱型鋼材ダンパー１の正面図であり、図２（ｂ）は、間柱型鋼材ダンパー１の縦断面図である。

【0019】

図１及び図２に示すように、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー１は、柱８と梁９Ｕ、９Ｌとからなる架構の上側の梁９Ｕと下側の梁９Ｌとの間に取り付けられるものである。図１に示すように、間柱型鋼材ダンパー１は、上側の梁９Ｕに接続される間柱上部１１と、下側の梁９Ｌに接続される間柱下部１２とを備えている。間柱上部１１および間柱下部１２は、Ｈ形鋼、Ｉ形鋼、ビルトＨ形鋼等の、Ｈ形断面を有する鋼材から構成されている。間柱上部１１は、その上端部に設けられたエンドプレート１１ｅが、ボルト１４により上側の梁９Ｕに締結されることで、上側の梁９Ｕに取り付けられている。同様に、間柱下部１２は、その下端部に設けられたエンドプレート１２ｅが、ボルト１４により下側の梁９Ｌに締結されることで、下側の梁９Ｌに取り付けられている。

【0020】

また、図１に示すように、間柱上部１１のウェブには、ガス切断等により開口部１１ｏが設けられている。そして、開口部１１ｏを塞ぐように、開口部１１ｏと略同じ平面形状に形成されたせん断パネル１３が、柱８と梁９Ｕ、９Ｌとからなる架構と平行な向きに接合されている。せん断パネル１３は、間柱上部１１を構成する鋼材よりも降伏耐力が低い低降伏点鋼から構成され、開口部１１ｏの周囲のウェブ及びフランジに完全溶け込み溶接により一体に接合されている。

【0021】

また、図１に示すように、せん断パネル１３の一方の面には縦方向に、他方の面には横方向に、それぞれスチフナ１３ｓが取り付けられている。このようにすると、せん断パネル１３が塑性域まで変形しても、せん断パネル１３の面外座屈が抑えられるため、せん断パネル１３の変形性能を最大限引き出すことができ、好ましい。

【0022】

そして、図１に示すように、間柱上部１１と間柱下部１２とが連結部２１により連結されている。具体的には、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー１では、間柱上部１１の下端部および間柱下部１２の上端部の各々のウェブに、鉛直方向に長い長孔２１ｈが、水平方向に２箇所設けられている。すなわち、間柱上部１１の下端部および間柱下部１２の上端部の各々に２箇所設けられる長孔２１ｈは、柱８と梁９Ｕ、９Ｌとからなる架構と平行に配設されている。

【0023】

間柱上部１１の下端部および間柱下部１２の上端部の長孔２１ｈは、同一形状に形成され、互いに重なる位置に設けられている。そして、間柱上部１１の下端部および間柱下部１２の上端部の長孔２１ｈに挿通されたピン２１ｐが、間柱上部１１の下端部および間柱下部１２の上端部に、長孔２１ｈから抜け出さない状態に留め付けられている。

【0024】

具体的には、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー１では、頭部を有するねじによりピン２１ｐが構成されている。ピン２１ｐを構成するねじのねじ部および円筒部の直径は、長孔２１ｈの水平方向の幅と等しいサイズに設定されている。これにより、構造物に地震力等の外力が作用するときに、間柱上部１１および間柱下部１２の長孔２１ｈの周囲のウェブとピン２１ｐとの間で、水平方向にせん断力が伝達されるようにしている。そして、ピン２１ｐを構成するねじの頭部が間柱上部１１の長孔２１ｈの両側に係合し、ねじに螺合されるナット２１ｎが間柱下部１２の長孔２１ｈの両側に係合している。

【0025】

ナット２１ｎの締付トルクは、構造物に地震力等の外力が作用するときに、間柱上部１１の下端部のウェブと間柱下部１２の上端部のウェブとの間での鉛直方向の摺動性を妨げない程度の大きさにする。このようにして、ピン２１ｐが長孔２１ｈから抜け出さない状態に、間柱上部１１の下端部および間柱下部１２の上端部に留め付けられることにより、連結部２１が構成されている。

【0026】

なお、連結部２１においては、間柱上部１１の下端部のウェブと間柱下部１２の上端部のウェブとの間に、フッ素樹脂等の低摩擦性に優れる素材からなる摩擦力低減材（図示せず）等が介挿または塗布されていることが好ましい。このようにすると、ピン２１ｐのナット２１ｎによる締付力によって間柱上部１１の下端部および間柱下部１２の上端部のウェブの間に発生する摩擦力が低減し、ウェブ間での鉛直力の伝達をゼロに近づけることができ、間柱上部１１の下端部のウェブと間柱下部１２の上端部のウェブとの間での鉛直方向の摺動性を確実に維持できる。

【0027】

この結果、連結部２１により、柱８と梁９Ｕ、９Ｌとからなる架構と平行な面内において間柱上部１１と間柱下部１２との間でせん断力のみを伝達し軸方向力は伝達しない状態に、間柱上部１１と間柱下部１２とが係合される。また、連結部２１により、間柱上部１１と間柱下部１２とが、柱８と梁９Ｕ、９Ｌとからなる架構と垂直な方向にずれることが防止され、間柱上部１１と間柱下部１２との係合状態が解除されることがない。

【0028】

なお、２箇所設けられているピン２１ｐのせん断耐力の合計が、せん断パネル１１ｐのせん断降伏耐力を上回るようにすることが好ましい。このようにすると、せん断パネル１３の終局耐力時まで、ピン２１ｐが破断することがなく、せん断パネル１３のエネルギー吸収能力を最大限引き出すことができる。

【0029】

また、長孔２１ｈの鉛直方向の長さは、構造物に地震力等の外力が作用するときに、上側の梁９Ｕと下側の梁９Ｌとの間に生じることが想定される鉛直方向の相対変位の大きさに応じて設定することが好ましい。例えば、間柱型鋼材ダンパー１の高さ、すなわち上側の梁９Ｕの下面と下側の梁９Ｌの上面との間の距離が３５００ｍｍの場合には、長孔２１ｈの鉛直方向の長さを、ピン２１ｐを構成するねじのねじ部および円筒部の直径よりも２～５ｍｍ長く設定することが好ましい。

【0030】

また、間柱上部１１の下端部および間柱下部１２の上端部の両方ではなく、間柱上部１１の下端部および間柱下部１２の上端部の一方のみに、長孔２１ｈを設けるようにしてもよい。この場合には、長孔２１ｈの鉛直方向の長さは、間柱上部１１の下端部および間柱下部１２の上端部の両方に長孔２１ｈを設ける場合の倍程度に設定することが好ましい。

【0031】

さらに、図１に示すように、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー１では、連結部２１が、上側の梁９Ｕおよび下側の梁９Ｌから等距離となる高さに設けられている。すなわち、上側の梁９Ｕの下面から連結部２１までの高さ１１ｈと、下側の梁９Ｌの上面から連結部２１までの高さ１２ｈとが等しくなるように、連結部２１の高さが設定されている。このようにすると、構造物に地震力等の外力が作用するときに、連結部２１の位置から上下に線形的に増加するように間柱型鋼材ダンパー１に発生する曲げモーメント分布に対し、間柱上部１１および間柱下部１２を、同一断面で経済的に設計できる。
［第二の実施形態］
図３（ａ）および図３（ｂ）に、本発明の第二の実施形態の間柱型鋼材ダンパー２の要部を拡大して示す。図３（ａ）は、間柱型鋼材ダンパー２の正面図であり、図３（ｂ）は、間柱型鋼材ダンパー２の縦断面図である。

【0032】

図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー２では、間柱上部１１と間柱下部１２のウェブが同一面上に配置されている。そして、第一の実施形態の間柱型鋼材ダンパー１における連結部２１に代えて、下記のように構成された連結部２２を備えている。

【0033】

すなわち、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー２では、間柱下部１２の上端部には長孔が設けられておらず、間柱上部１１の下端部のみに、鉛直方向に長い長孔２２ｈが、水平方向に２箇所設けられている（図３（ａ）では、このうちの１箇所のみを拡大して示している）。また、間柱上部１１の下端部と間柱下部１２の上端部とを両側から挟むようにして、一対の抑え材２２ｃが配置され、間柱下部１２の上端部に固定されている。そして、間柱上部１１の下端部に挿通されたピン２２ｐが、間柱上部１１の下端部およびこれを両側から挟む一対の抑え材２２ｃに、長孔２２ｈから抜け出さない状態に留め付けられている。

【0034】

具体的には、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー１では、ピン２２ｐは円筒形の鋼材により構成されている。また、ピン２２ｐの直径は、長孔２２ｈの水平方向の幅と等しいサイズに設定されている。間柱上部１１の下端部を両側から挟む一対の抑え材２２ｃは、高力ボルト２２ｄにより、間柱下部１２の上端部に摩擦接合されている。抑え材２２ｃには、間柱上部１１の長孔２２ｈと重なる位置に、ピン２２ｐの直径と等しい内径を有するピン固定孔２２ｆが設けられている。そして、間柱上部１１の下端部の長孔２２ｈおよびこれを両側から挟む一対の抑え材２２ｃに挿通されたピン２２ｐの両端面に、ピン２２ｐよりも一回り大きな外径を有する止めボルト２２ｂが螺入されて、ピン２２ｐが間柱上部１１の下端部および一対の抑え材２２ｃに留め付けられる。

【0035】

図３（ｂ）に示すように、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー２では、間柱上部１１の下端部のウェブの板厚は、間柱下部１２の上端部のウェブの板厚よりも薄くなっている。これにより、間柱上部１１の下端部のウェブと一対の抑え材２２ｃと間には、間柱上部１１の下端部のウェブの板厚と、間柱下部１２の上端部のウェブの板厚との差の分だけ、間隙が生じる。この間隙内には、間柱上部１１の下端部に設けられる長孔２２ｈの周囲を補強するように、平板状の補強材２２ａが配置されている。具体的には、間柱下部１２の上端部のウェブの板厚との差の約半分の板厚を有する補強材２２ａが、間柱上部１１の下端部のウェブを挟むように両側に配置され、溶接Ｗにより間柱上部１１の下端部のウェブに接合されている。補強材２２ａには、間柱上部１１の長孔２２ｈと同形状の長孔２２ａｈが、間柱上部１１の長孔２２ｈと重なる位置に設けられている。

【0036】

ピン２２ｐの長さは、一対の抑え材２２ｃの外側の面の間の距離よりもわずかに大きく設定されている。これにより、ピン２２ｐの両端面に螺入される止めボルト２２ｂから一対の抑え材２２ｃには、締付力が作用することがない。よって、構造物に地震力等の外力が作用するときに、間柱上部１１の下端部のウェブと間柱下部１２の上端部のウェブとの間での鉛直方向の摺動性が、止めボルト２２ｂの締付力によって妨げられることがない。このようにして、ピン２２ｐが長孔２２ｈから抜け出さない状態に、間柱上部１１の下端部および間柱下部１２の上端部に留め付けられることにより、連結部２２が構成されている。

【0037】

なお、連結部２２においては、間柱上部１１の下端部のウェブ両側の補強材２２ａと一対の抑え材２２ｃとの間に、フッ素樹脂等の低摩擦性に優れる素材からなる摩擦力低減材（図示せず）等が介挿または塗布されていることが好ましい。このようにすると、間柱上部１１の下端部のウェブ両側の補強材２２ａと、間柱下部１２の上端部に固定される一対の抑え材２２ｃとの間に発生する摩擦力が低減し、ウェブ間での鉛直力の伝達をゼロに近づけることができ、間柱上部１１の下端部のウェブと一対の抑え材２２ｃとの間での鉛直方向の摺動性を確実に維持できる。

【0038】

なお、ピン２２ｐのせん断耐力の合計が、せん断パネル（図示せず）のせん断降伏耐力を上回るようにすることが好ましい。また、一対の抑え材２２ｃの面内のせん断耐力の合計が、せん断パネル（図示せず）のせん断降伏耐力を上回るようにすることが好ましい。このようにすると、せん断パネル１３の終局耐力時まで、ピン２２ｐおよび一対の抑え材２２ｃが破断することがなく、せん断パネル１３のエネルギー吸収能力を最大限引き出すことができる。

【0039】

その他の点については、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー２は、第一の実施形態の間柱型鋼材ダンパー１と同様に構成されている。
［第三の実施形態］
図４（ａ）および図４（ｂ）に、本発明の第三の実施形態の間柱型鋼材ダンパー３の要部を拡大して示す。図４（ａ）は、間柱型鋼材ダンパー３の正面図であり、図４（ｂ）は、間柱型鋼材ダンパー３の縦断面図である。

【0040】

図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー３は、第二の実施形態の間柱型鋼材ダンパー２と基本的に同様の構成を有する。すなわち、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー３の連結部２３における長孔２３ｈ、ピン２３ｐ、抑え材２３ｃ、ピン固定孔２３ｆ、止めボルト２３ｂ、補強材２３ａは、第二の実施形態の間柱型鋼材ダンパー２の連結部２２における長孔２２ｈ、ピン２２ｐ、抑え材２２ｃ、ピン固定孔２２ｆ、止めボルト２２ｂ、補強材２２ａと同様に構成されている。

【0041】

ただし、図４（ｂ）に示すように、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー３では、間柱上部１１の下端部を両側から挟む一対の抑え材２３ｃは、高力ボルトではなく、溶接Ｗにより間柱下部１２の上端部に接合されている。

【0042】

その他の点については、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー３は、第二の実施形態の間柱型鋼材ダンパー２と同様に構成されている。
［第四の実施形態］
図５（ａ）および図５（ｂ）に、本発明の第四の実施形態の間柱型鋼材ダンパー４の要部を拡大して示す。図５（ａ）は、間柱型鋼材ダンパー４の正面図であり、図５（ｂ）は、間柱型鋼材ダンパー４の縦断面図である。

【0043】

図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー４は、第三の実施形態の間柱型鋼材ダンパー３と基本的に同様の構成を有する。すなわち、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー４の連結部２４における長孔２４ｈ、ピン２４ｐ、抑え材２４ｃ、ピン固定孔２４ｆ、止めボルト２４ｂは、第三の実施形態の間柱型鋼材ダンパー２の連結部２３における長孔２３ｈ、ピン２３ｐ、抑え材２３ｃ、ピン固定孔２３ｆ、止めボルト２３ｂと同様に構成されている。

【0044】

ただし、図５（ａ）に示すように、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー４では、長孔２４ｈの周囲を補強する補強材２４ａの形状が、第三の実施形態の間柱型鋼材ダンパー３における補強材２３ａの形状と相違する。具体的には、図４（ａ）に示すように、第三の実施形態の間柱型鋼材ダンパー３では、長孔２３ｈ、２３ａｈの縁から補強材２３ａの外周までの長さが均一である。これに対し、図５（ａ）に示すように、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー４では、補強材２４ａは、長孔２４ｈ、２４ａｈの縁から補強材２４ａの外周までの長さが、長孔２４ｈの水平方向両側では大きく、長孔２４ｈの鉛直方向両側では小さい。このようにすると、構造物に地震力等の外力が作用するときに、間柱上部１１の長孔２４ｈの周囲のウェブとピン２４ｐとの間で水平方向にせん断力が伝達されるときの、補強材２４ａによる長孔２４ｈの周囲のウェブの補強効果が高められるので好ましい。

【0045】

その他の点については、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー４は、第三の実施形態の間柱型鋼材ダンパー３と同様に構成されている。
［第五の実施形態］
図６（ａ）および図６（ｂ）に、本発明の第五の実施形態の間柱型鋼材ダンパー５の要部を拡大して示す。図６（ａ）は、間柱型鋼材ダンパー５の正面図であり、図６（ｂ）は、間柱型鋼材ダンパー５の縦断面図である。

【0046】

図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー５は、第四の実施形態の間柱型鋼材ダンパー４と基本的に同様の構成を有する。すなわち、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー５の連結部２５における長孔２５ｈ、抑え材２５ｃ、補強材２５ａ、長孔２５ａｈは、第四の実施形態の間柱型鋼材ダンパー４の連結部２４における長孔２４ｈ、抑え材２４ｃ、補強材２４ａ、長孔２４ａｈと同様に構成されている。

【0047】

ただし、図６（ａ）に示すように、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー５では、間柱上部１１の下端部の長孔２５ｈに挿通されるピン２５ｐの断面形状が、第四の実施形態の間柱型鋼材ダンパー４におけるピン２４ｐの断面形状と相違する。具体的には、図５（ａ）に示すように、第四の実施形態の間柱型鋼材ダンパー４では、ピン２４ｐおよびピン固定孔２４ｆの断面形状が円形であり、ピン２４ｐの両端面の中心に一本ずつ止めボルト２４ｂが螺入されている。これに対し、図６（ａ）に示すように、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー５では、ピン２５ｐおよびピン固定孔２５ｆの断面形状が、鉛直方向に長い長円状に形成されている。ピン２５ｐおよびピン固定孔２５ｆの断面の高さは、長孔２５ｈ、２５ａｈの長さよりも短く設定され、間柱上部１１の下端部のウェブと間柱下部１２の上端部のウェブとの間での鉛直方向の摺動性を妨げない程度の大きさにする。また、ピン２５ｐの両端面に、ピン２５ｐおよびピン固定孔２５ｆの断面形状よりも一回り大きな止めプレート２５ｅが配設され、さらに鉛直方向に二本ずつ止めボルト２５ｂが螺入されて、ピン２５ｐが間柱上部１１の下端部および一対の抑え材２５ｃに留め付けられていることで、ピン２５ｐの回転が防止されている。このようにすると、ピン２５ｐと長孔２５ｈとの接触面積が増え、間柱上部１１の長孔２５ｈの周囲のウェブとピン２５ｐとの間での水平方向のせん断力の伝達をより効果的に行なえるので、好ましい。

【0048】

その他の点については、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー５は、第四の実施形態の間柱型鋼材ダンパー４と同様に構成されている。
［第六の実施形態］
図７（ａ）および図７（ｂ）に、本発明の第六の実施形態の間柱型鋼材ダンパー６の要部を拡大して示す。図７（ａ）は、間柱型鋼材ダンパー６の正面図であり、図７（ｂ）は、間柱型鋼材ダンパー６の縦断面図である。

【0049】

図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー６は、第五の実施形態の間柱型鋼材ダンパー５と基本的に同様の構成を有する。すなわち、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー６の連結部２６における抑え材２６ｃ、補強材２６ａ、止めボルト２６ｂ、止めプレート２６ｅは、第五の実施形態の間柱型鋼材ダンパー５の連結部２５における抑え材２５ｃ、補強材２５ａ、止めボルト２５ｂ、止めプレート２５ｅと同様に構成されている。

【0050】

ただし、図７（ａ）に示すように、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー６では、間柱上部１１の下端部の長孔２６ｈに挿通されるピン２６ｐの断面形状が、第五の実施形態の間柱型鋼材ダンパー５におけるピン２５ｐの断面形状と相違する。具体的には、図６（ａ）に示すように、第五の実施形態の間柱型鋼材ダンパー５では、ピン２５ｐおよびピン固定孔２５ｆの断面形状が、鉛直方向に長い長円形である。これに対し、図７（ａ）に示すように、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー６では、ピン２６ｐおよびピン固定孔２６ｆの断面形状が、鉛直方向に長い矩形状に形成されている。ピン２６ｐおよびピン固定孔２６ｆの断面の高さは、長孔２６ｈ、２６ａｈの長さよりも短く設定され、間柱上部１１の下端部のウェブと間柱下部１２の上端部のウェブとの間での鉛直方向の摺動性を妨げない程度の大きさにする。そして、長孔２６ｈ、２６ａｈの内周の上部および下部は、ピン２６ｐの断面形状に合わせて、矩形状に形成されている。このようにすると、ピン２６ｐと長孔２６ｈとの接触面積がさらに増え、間柱上部１１の長孔２６ｈの周囲のウェブとピン２６ｐとの間での水平方向のせん断力の伝達をさらに効果的に行なえるので、好ましい。また、ピン２６ｐの断面形状が単純なため、連結部２６を簡単に製作できる。

【0051】

その他の点については、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー６は、第五の実施形態の間柱型鋼材ダンパー５と同様に構成されている。
［第七の実施形態］
図８（ａ）および図８（ｂ）に、本発明の第七の実施形態の間柱型鋼材ダンパー７の要部を拡大して示す。図８（ａ）は、間柱型鋼材ダンパー７の正面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す間柱型鋼材ダンパー７の、ＶＩＩＩＢ－ＶＩＩＩＢ線に沿う縦断面図である。

【0052】

図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー７は、第三の実施形態の間柱型鋼材ダンパー３と同様に、間柱上部１１と間柱下部１２のウェブが同一面上に配置されている。また、間柱上部１１の下端部と間柱下部１２の上端部とを両側から挟むようにして、一対の抑え材２７ｃが配置され、間柱下部１２の上端部に、溶接Ｗにより固定されている。

【0053】

ただし、図８および図８（ｂ）に示すように、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー７では、間柱上部１１の下端部および間柱下部１２の上端部のいずれにも長孔が設けられておらず、長孔に挿通されるピンも設けられていない。また、間柱下部１２の上端部には、鉛直方向上方に突出する凸部２７ａが設けられるとともに、間柱上部１１の下端部に、凸部２７ａに係合する凹部２７ｂが設けられている。凸部２７ａおよび凹部２７ｂは、凸部２７ａの水平方向の両側が凹部２７ｂの内面に接触する状態を保ちつつ、凸部２７ａが凹部２７ｂ内を鉛直方向に摺動可能となる形状に形成されている。これにより、構造物に地震力等の外力が作用するときに、間柱下部１２の上端部に設けられた凸部２７ａと間柱上部１１の下端部に設けられた凹部２７ｂとの間で、水平方向にせん断力が伝達され、かつ鉛直方向の摺動性が確保される。

【0054】

ここで、図８（ａ）に示すように、凸部２７ａの形状をＴ字状に形成するとともに、凸部２７ａに係合する凹部の形状をＣ字状に形成して、凸部２７ａが凹部２７ｂから抜けないようにすると、より好ましい。この場合には、Ｔ字状の凸部２７ａの頭部の鉛直方向の長さ２７ａｌおよび凹部２７ｂの鉛直方向の長さ２７ｂｌを、上側の梁９Ｕと下側の梁９Ｌとの間に生じることが想定される鉛直方向の相対変位の大きさに応じて設定することが好ましい。例えば、間柱型鋼材ダンパー１の高さ、すなわち上側の梁９Ｕの下面と下側の梁９Ｌの上面との間の距離が３５００ｍｍの場合には、Ｔ字状の凸部２７ａの頭部の鉛直方向の長さ２７ａｌを、凹部２７ｂの鉛直方向の長さ２７ｂｌよりも、４～１０ｍｍ小さく設定することが好ましい。

【0055】

その他の点については、本実施形態の間柱型鋼材ダンパー７は、第二の実施形態の間柱型鋼材ダンパー２と同様に構成されている。

【0056】

なお、上記第二～第六の実施形態では、間柱上部１１の下端部に長孔２２ｈ～２６ｈが設けられている例について説明したが、これに代えて、間柱下部１２の上端部に長孔２２ｈ～２６ｈを設けるようにしても良い。また、上記第七の実施形態では、間柱下部１２の上端部に凸部２７ａが設けられ、間柱上部１１の下端部に凹部２７ｂが設けられている例について説明したが、これに代えて、間柱上部１１の下端部に凸部２７ａを設け、間柱下部１２の上端部に凹部２７ｂを設けるようにしても良い。

【0057】

また、上記各実施形態では、間柱型鋼材ダンパー１～７が、鉄骨造の建築物の架構内に設置される例について説明したが、本発明の間柱型鋼材ダンパーが設置される構造物はこれに限定されない。例えば、本発明の間柱型鋼材ダンパーは、鉄筋コンクリート造や鉄骨鉄筋コンクリート造の建築物やその他の構造物にも設置可能である。

【符号の説明】

【0058】

１～７ 間柱型鋼材ダンパー
８ 柱
９Ｕ 上側の梁
９Ｌ 下側の梁
１１ 間柱上部
１１ｏ 開口部
１１ｈ 間柱上部の高さ
１２ 間柱下部
１２ｈ 間柱下部の高さ
１３ せん断パネル
１３ｓ スチフナ
２１～２７ 連結部
２１ｈ～２６ｈ 長孔
２１ｐ～２６ｐ ピン
２１ｎ ナット
２２ｃ～２７ｃ 抑え材
２２ｄ 高力ボルト
２２ｆ～２６ｆ ピン固定孔
２２ｂ～２６ｂ 止めボルト
２５ｅ、２６ｅ 止めプレート
２２ａ～２６ａ 補強材
２２ａｈ～２６ａｈ 長孔
２７ａ 凸部
２７ｂ 凹部
２７ａｌ 凸部の鉛直方向の長さ
２７ｂｌ 凹部の鉛直方向の長さ
Ｗ 溶接

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】