特開 2024-143188 鋼材ダンパーの部材幅設定方法

(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】P2024143188

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】鋼材ダンパーの部材幅設定方法

(51)【国際特許分類】

   E04H 9/02 20060101AFI20241003BHJP

   F16F 15/02 20060101ALI20241003BHJP

   F16F 7/12 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

E04H9/02 321F

F16F15/02 Z

F16F7/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023055722

(22)【出願日】2023-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】390037154

【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】西井 康真

【テーマコード（参考）】

2E139

3J048

3J066

【Ｆターム（参考）】

2E139AA01

2E139AB01

2E139AC19

2E139BA02

2E139BA06

2E139BD23

3J048AA06

3J048AC06

3J048BC09

3J048CB21

3J048EA38

3J066AA30

3J066BA03

3J066BB04

3J066BC10

3J066BG10

(57)【要約】      （修正有）

【課題】Ｖ字状のエネルギー吸収片に生じる軸力が考慮され、合理的な設定根拠の下で部材幅を設定することのできる、鋼材ダンパーの部材幅設定方法を提供すること。
【解決手段】一対の縦材を繋いで耐力壁を形成する鋼材ダンパーの部材幅設定モデル５０Ａに関し、平面視矩形で相互に平行な一対の支持片５１と、支持片５１同士を間隔を置いて繋ぎ、地震エネルギーを吸収するＶ字状のエネルギー吸収片５２とを有する、鋼材ダンパーの部材幅設定モデル５０Ａの部材幅設定方法であり、エネルギー吸収片５２は、交差部５２ｂにて連続する２つの傾斜片５２ａを有し、それぞれの傾斜片５２ａは、対応する支持片５１に対して支持片５１の長手方向に直交する方向から角度θのｘ方向に延びた状態で接続され、ｘ方向の位置ｘ１における傾斜片５２ａの幅ｈｘ１を特定の式を用いて設定する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対の縦材を繋いで耐力壁を形成する鋼材ダンパーであって、平面視矩形で相互に平行な一対の支持片と、該一対の支持片同士を間隔を置いて繋ぎ、地震エネルギーを吸収するＶ字状のエネルギー吸収片とを有する、鋼材ダンパーの部材幅設定方法であって、
前記エネルギー吸収片は、交差部にて連続する２つの傾斜片を有し、それぞれの該傾斜片は、対応する該支持片に対して、該支持片の長手方向に直交する方向から角度θのｘ方向に延びた状態で接続されており、該ｘ方向の位置ｘ１における該傾斜片の幅を、以下の式（Ｘ）を用いて設定することを特徴とする、鋼材ダンパーの部材幅設定方法。

【数2】

【請求項2】

前記エネルギー吸収片の平面視における輪郭が、放物線であることを特徴とする、請求項１に記載の鋼材ダンパーの部材幅設定方法。

【請求項3】

前記エネルギー吸収片の厚みｔを、６ｍｍ以上に設定することを特徴とする、請求項１又は２に記載の鋼材ダンパーの部材幅設定方法。

【請求項4】

前記傾斜片の前記支持片に対する角度θを、３０度と４５度のいずれか一方に設定することを特徴とする、請求項１又は２に記載の鋼材ダンパーの部材幅設定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼材ダンパーの部材幅設定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

建物を構成する架構（建物架構）に耐力壁が組み込まれることにより、建物の耐震性能が一般に確保されている。耐力壁には様々な形態が存在するが、一例として、一対の縦材が鋼材ダンパーにて繋がれている形態の耐力壁を挙げることができる。より詳細には、角鋼管やＨ形鋼等の形鋼材により形成される一対の縦材が、例えば低降伏点の溝形鋼等の形鋼材からなるダンパーにて繋がれている形態の耐力壁や、一対の縦材の双方から鋼製の持ち出し材を内側へ張り出させ、双方の持ち出し材に対してデバイス形式のダンパーが固定されている形態の耐力壁などがある。

【0003】

耐力壁の建物架構の構面内における幅が広く、平面規模（正面から見た際の規模）が大きくなるに従い、建物架構を含む建物の耐震性能が一般に向上する一方で、平面規模の大きな耐力壁が建物架構に組み込まれることにより、建物架構の内部の開口面積が小さくなり、設計自由度が小さくなる背反がある。また、上記するように複数の持ち出し材を介してダンパーが縦材に接続される耐力壁では、部品点数が往々にして多くなり、耐力壁の生産性の低下に繋がる。

【0004】

以上のことから、耐震性能に優れ、可及的に幅が狭くて建物架構の設計自由度を高めることができ、部品点数が可及的に少ない耐力壁の形成に寄与できる、鋼材ダンパーが望まれる。ここで、特許文献１には、履歴ダンパーと、この履歴ダンパーを備えた木造構造物の壁が提案されている。この履歴ダンパーは、くの字状のエネルギー吸収子をスリットを介して複数本併設し、各エネルギー吸収子の両端部が対向する支持板に架設される平板状の履歴ダンパーであり、エネルギー吸収子は、その板幅をくの字の頂部に向かって徐々に狭く形成し、頂部の両側にくびれ部を備えている。さらに、この木造構造物の壁は、矩形の軸組みの内側にパネルを配置し、軸組みとパネルとの間にはその全周に亘って内外方向に間隔を設け、履歴ダンパーを間隔の周方向に沿って離して配置し、履歴ダンパーの一方の支持板がパネルに留められ、他方の支持板が軸組みに留められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０－１１６９７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の履歴ダンパーによれば、くの字状のエネルギー吸収子を備えていることにより、せん断耐力と引張耐力の差を小さくして、それぞれの変形方向に対処することができ、耐震性能に優れた建築物の壁を形成できるものと考えられる。

【0007】

ところで、このように、くの字状のエネルギー吸収子（エネルギー吸収子が適用される際の設置角度を９０度変化させた際は、Ｖ字状のエネルギー吸収子（エネルギー吸収片）となる）の従来の部材幅設定方法（より詳細には、エネルギー吸収片の幅設定方向）は、図１と以下の式（Ｙ）に基づいて設定される場合がある。

【0008】

【数1】

【0009】

図１に示すように、鋼材ダンパーＤは、柱等の一対の縦材に取り付けられる、平面視矩形で相互に平行な一対の支持片Ｍ１と、一対の支持片Ｍ１同士を間隔ｌを置いて繋ぎ、地震エネルギーを吸収するＶ字状のエネルギー吸収片Ｍ２とを有する。エネルギー吸収片Ｍ２は、交差部Ｏにて連続する２つの傾斜片Ｍ３を有し、それぞれの傾斜片Ｍ３は、対応する支持片Ｍ１と交差する交差部Ｐ（傾斜片Ｍ３の根本の幅２ｈｃの中心）を起点として、支持片Ｍ１の長手方向に延びるラインＬ１に直交するラインＬ２から角度θの方向に延びた状態で接続されている。地震時に鋼材ダンパーＤの各支持片Ｍ１に荷重Ｑが作用した際に、鋼材ダンパーＤは実線の状態から一点鎖線の状態へ変位し、この変位の過程でエネルギー吸収片Ｍ２が地震エネルギーを吸収するようになっている。

【0010】

式（Ｙ）は、「日本建築学会北陸支部、伊藤他、木造鋼製ダンパーの減衰性能と形状設計、２０１０．７」に基づく式であり、傾斜片Ｍ３の支持片Ｍ１に対する交差部Ｐと、傾斜片Ｍ３同士の交差部Ｏに塑性ヒンジが生じるとの前提（塑性崩壊機構（全塑性モーメント状態）を想定）の下で、目標とする降伏耐力（Ｑ_ｕ）にて設計するべく、図１に示す傾斜片Ｍ３の最小幅ｈ_ａと最大幅ｈ_ｂの２つのパラメータを調整している。ここで、最小幅ｈ_ａと最大幅ｈ_ｂ以外の部分の形状の設定根拠はなく、一般的には、図１に示すように、最小幅ｈ_ａと最大幅ｈ_ｂ同士を２つの直線で繋ぐことにより、傾斜片Ｍ３の形状及び幅を設定している。

【0011】

このように、全塑性モーメント状態を想定してエネルギー吸収片Ｍ２の部材幅を設定していることから、建築物の１次設計に適用される許容応力度設計には馴染まないという課題があり、また、上記するように、最小幅ｈ_ａと最大幅ｈ_ｂを任意に仮定した上で、それ以外の部分の幅の設定根拠がなく、設定された部材幅の信頼性が十分でないといった課題もある。

【0012】

さらに、図１に示すＶ字状のエネルギー吸収片Ｍ２には、荷重Ｑが作用した際に傾斜片Ｍ３の長手方向であるｘ方向に沿う軸力が作用することになるが、式（Ｙ）ではこの軸力が考慮されていないことから、この観点からも設定された部材幅の信頼性が十分でない。

【0013】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、Ｖ字状のエネルギー吸収片を有する鋼材ダンパーの部材幅設定方法に関し、エネルギー吸収片に生じる軸力が考慮され、合理的な設定根拠の下で部材幅を設定することのできる、鋼材ダンパーの部材幅設定方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0014】

前記目的を達成すべく、本発明による鋼材ダンパーの部材幅設定方法の一態様は、
一対の縦材を繋いで耐力壁を形成する鋼材ダンパーであって、平面視矩形で相互に平行な一対の支持片と、該一対の支持片同士を間隔を置いて繋ぎ、地震エネルギーを吸収するＶ字状のエネルギー吸収片とを有する、鋼材ダンパーの部材幅設定方法であって、
前記エネルギー吸収片は、交差部にて連続する２つの傾斜片を有し、それぞれの該傾斜片は、対応する該支持片に対して、該支持片の長手方向に直交する方向から角度θのｘ方向に延びた状態で接続されており、該ｘ方向の位置ｘ１における該傾斜片の幅を、以下の式（Ｘ）を用いて設定することを特徴とする。

【0015】

【数2】

【0016】

本態様によれば、式（Ｘ）に基づいてエネルギー吸収片を構成する傾斜片の幅を設定することにより、エネルギー吸収片に生じる軸力が考慮され、合理的な設定根拠の下で部材幅を設定することができる。

【0017】

式（Ｘ）は、最適な断面設計式の立式に際して、モーメント分布に比例して断面性能を連続的に変化させることにより、一様に降伏させるという設計思想に基づいている。

【0018】

ここで、エネルギー吸収片の「Ｖ字状」には、Ｖ字状が反転した逆Ｖ字状が含まれ、さらに、エネルギー吸収片が９０度角度を変化させて使用される場合の「くの字状」も含まれる。

【0019】

また、本発明による鋼材ダンパーの部材幅設定方法の他の態様は、
前記エネルギー吸収片の平面視における輪郭が、放物線であることを特徴とする。

【0020】

本態様によれば、式（Ｘ）に基づきエネルギー吸収片の平面視における輪郭が設定されることにより、式（Ｘ）が無理関数であることから、当該エネルギー吸収片の輪郭は直線ではなく、放物線となる。

【0021】

また、本発明による鋼材ダンパーの部材幅設定方法の他の態様は、
前記エネルギー吸収片の厚みｔを、６ｍｍ以上に設定することを特徴とする。

【0022】

本態様によれば、エネルギー吸収片の厚みが６ｍｍ以上の例えば６ｍｍや９ｍｍであることにより、エネルギー吸収片の局部座屈を防止して、地震エネルギー吸収性能（制振性能）と疲労性能（耐久性）の双方に優れた鋼材ダンパーを形成できる。

【0023】

尚、エネルギー吸収片の厚みが６ｍｍ未満と薄い場合は、エネルギー吸収片の局部座屈が生じ易く、エネルギー吸収片の局部座屈に起因して、制振性能と疲労性能の双方をともに高め難くなる。一方、厚みが厚くなり過ぎると、吸収片の塑性変形性能が阻害され、吸収片の地震エネルギー吸収性が低下する。

【0024】

また、本発明による鋼材ダンパーの部材幅設定方法の他の態様は、
前記傾斜片の前記支持片に対する角度θを、３０度と４５度のいずれか一方に設定することを特徴とする。

【0025】

本態様によれば、傾斜片の支持片に対する角度θを、３０度と４５度といった代表的な角度に設定することにより、設計初期段階における鋼材ダンパーの形状設定の際に合理的な形状に当たりを付けることができ、設計効率を高めることができて好ましい。

【発明の効果】

【0026】

以上の説明から理解できるように、本発明の鋼材ダンパーの部材幅設定方法によれば、Ｖ字状のエネルギー吸収片を有する鋼材ダンパーの部材幅設定方法に関し、エネルギー吸収片に生じる軸力が考慮され、合理的な設定根拠の下で部材幅を設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】従来の鋼材ダンパーの一例の正面図である。

【図2】実施形態に係る鋼材ダンパーの部材幅設定方法の一例を説明する、鋼材ダンパーの部材幅設定モデルの一例の正面図である。

【図3】実施形態に係る鋼材ダンパーの部材幅設定方法の立式における、参照文献に記載される説明図である。

【図4】傾斜片における断面特性と、作用する外力、及び発生する応力を説明する図である。

【図5】実施形態に係る鋼材ダンパーの部材幅設定方法により部材幅が設定された、鋼材ダンパーの一例の正面図である。

【図6】図５に示す鋼材ダンパーを備える耐力壁を、耐力壁が組み込まれている建物架構とともに示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、実施形態に係る鋼材ダンパーの部材幅設定方法の一例を、この部材幅設定方法により部材幅が設定された鋼材ダンパーの一例と、この鋼材ダンパーを備える耐力壁が組み込まれている建物架構とともに添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。

【0029】

［実施形態に係る鋼材ダンパーの部材幅設定方法］
図２乃至図４を参照して、実施形態に係る鋼材ダンパーの部材幅設定方法の一例を説明する。ここで、図２は、実施形態に係る鋼材ダンパーの部材幅設定方法の一例を説明する、鋼材ダンパーの部材幅設定モデルの一例の正面図であり、図３は、実施形態に係る鋼材ダンパーの部材幅設定方法の立式において、参照文献に記載される説明図である。また、図４は、傾斜片における断面特性と、作用する外力、及び発生する応力を説明する図である。

【0030】

図２に示すように、設計対象の鋼材ダンパーの部材幅設定モデル５０Ａは、一対の縦材を繋いで耐力壁を形成する、鋼材ダンパーの部材幅を設定する際に用いるモデルであり、平面視矩形で相互に平行な一対の支持片５１と、一対の支持片５１同士を間隔を置いて繋ぎ、地震エネルギーを吸収するＶ字状のエネルギー吸収片５２とを有する。

【0031】

エネルギー吸収片５２は、交差部５２ｂにて連続する２つの傾斜片５２ａを有し、それぞれの傾斜片５２ａは、対応する支持片５１に対して、支持片５１の長手方向に沿うラインＬ１に直交するラインＬ２から角度θのｘ方向に延びた状態で接続されており、交差部５２ｂを起点としたｘ方向の位置ｘ１における傾斜片５２ａの幅ｈ_ｘ１を、以下の式（Ｘ）を用いて設定する。

【0032】

【数2】

【0033】

ここで、角度θは、３０度と４５度のいずれか一方に設定される。このように角度θを代表的な角度に設定することにより、設計初期段階における鋼材ダンパー５０の形状設定の際に合理的な形状に当たりを付けることができ、設計効率を高めることができる。

【0034】

最適な断面設計式として式（Ｘ）を立式するに際して、モーメント分布に比例して断面性能を連続的に変化させることにより、エネルギー吸収片を一様に降伏させるという設計思想に基づいている。また、式（Ｘ）の立式に際しては、「日本建築学会大会、馬場他、逆対象曲げモーメント分布に比例して断面性能を連続的に変化させた鋼材ダンパーに関する実験的検討、２０１５．９」に記載される、図３に示す説明図とその説明箇所を参照している。

【0035】

図３に示すモデルを用いた設計方法は、逆対象曲げモーメントＭと断面係数が一致するように鋼材ダンパーの形状を工夫することにより、塑性変形部等で損傷を発生させ、鋼材ダンパーの変形性能を大きくし、かつ耐久性を向上させることを目的とした設計方法である。

【0036】

図示する鋼材ダンパーは、相互に相対変位する他部材に接合される固定部と、固定部の間において断面積が中央に向かって縮径する塑性変形部と、塑性変形部同士を繋ぐ平行部とを備えたモデルである。平行部の中心を原点Ｏとし、原点Ｏからのｘ方向における正面視における部材幅ｔを、ｔ＝α・ｘ（αは定数）とする。断面耐力となる設計曲げモーメントＭｙと逆対称曲げモーメントＭｄが等しいとして、部材幅ｔが１次関数で表されるとしている。

【0037】

この参照文献を参照し、モーメント分布に比例して断面性能を連続的に変化させることにより、エネルギー吸収片の傾斜片を一様に降伏させるという設計思想の下で立式する。この立式においては、図４に示すように、Ｖ字状のエネルギー吸収片５２をモデル化し、２つの傾斜片５２ａの交差部５２ｂから一方の傾斜片５２ａの長手方向であるｘ方向にある任意の位置ｘ１において、設計曲げモーメントＭｄ、断面係数Ｚ、曲げ応力σｙ、断面積Ａ、及び作用する軸力Ｎを以下の式Ｘ１乃至Ｘ５で表し、これらの各式に基づいて式Ｘを立式した。

【0038】

【数3】

【0039】

ここで、式（Ｘ）における、設計上目標とする外力Ｑは、従来の設計法を示す式（Ｙ）における、全塑性破壊時の荷重と異なり、降伏荷重であることから、式（Ｘ）は許容応力度設計に好適な式となる。

【0040】

式（Ｘ）を参照すると明らかなように、式中には傾斜片５２ａに作用する軸力Ｎが変数として含まれており、Ｖ字状のエネルギー吸収片５２の傾斜片５２ａに実際に作用する軸力Ｎが考慮され、かつ、ｘ方向の任意の位置ｘ１における部材幅が定量的に設定される式となっている。そのため、傾斜片５２ａの任意の位置における部材幅の設定根拠が明確となり、設定された部材幅に信頼性をもたせることができる。

【0041】

ここで、式（Ｘ）は無理関数であることから、図２に示すように、傾斜片５２ａの上下の輪郭ｖ１，ｖ２はいずれも放物線となる。

【0042】

次に、図５と図６を参照して、上記する式（Ｘ）を用いた部材幅設定方法にて傾斜片５２ａの部材幅が設定された、エネルギー吸収片５２を有する鋼材ダンパー５０と、この鋼材ダンパー５０を備える耐力壁６０、及び耐力壁６０が組み込まれている建物架構３０の一例について説明する。

【0043】

ここで、図５は、実施形態に係る鋼材ダンパーの部材幅設定方法により部材幅が設定された、鋼材ダンパーの一例の正面図である。また、図６は、図５に示す鋼材ダンパーを備える耐力壁を、耐力壁が組み込まれている建物架構とともに示す正面図である。

【0044】

図５に示す鋼材ダンパー５０は、平面視矩形の一対の支持片５１と、一対の支持片５１の第１端５１ａ同士を相互に間隔を置いて繋ぎ、地震エネルギーを吸収する複数（図示例は４つ）のエネルギー吸収片５２と、一対の支持片５１の第１端５１ａに対向する第２端５１ｂに設けられて、縦材４０（図６参照）に固定される一対の固定片５４とを有する。

【0045】

鋼材ダンパー５０が一対の固定片５４を介して一対の縦材４０に直接固定されることにより、他部材を介して固定される場合と比べて部品点数が可及的に少ない耐力壁６０（図６参照）を形成できる。また、鋼材ダンパー５０が、地震エネルギーを吸収する複数のエネルギー吸収片５２を備えていることにより、地震エネルギー吸収性に優れ、耐震性に優れた耐力壁６０を形成できる。

【0046】

また、鋼材ダンパー５０の全体幅を調整することにより、一対の縦材４０の軸芯間の幅ｔ１（図６参照）は例えば９１０ｍｍ未満に設定されており、図示例の幅ｔ１は例えば４５５ｍｍとすることができる。ここで、軸芯間の幅ｔ１は、９１０ｍｍ未満の範囲で、２２５ｍｍ、３００ｍｍ、６００ｍｍ等の幅に設定されてもよい。

【0047】

従来の耐力壁の幅は、一般に９１０ｍｍ（１Ｐ）の幅かそれ以上の幅を有していることから、建物架構の設計自由度を低下させる要因となっているのに対して、図示例の耐力壁６０の縦材４０の軸芯間の幅ｔ１が４５５ｍｍ（０．５Ｐ）であることにより、建物架構３０の開口３５（図６参照）を可及的に広くすることができ、建物架構３０の設計自由度を高めることが可能になる。

【0048】

鋼材ダンパー５０は、上記するように、平面視矩形の一対の支持片５１と、一対の支持片５１の第１端５１ａ同士を相互に間隔を置いて繋ぎ、地震エネルギーを吸収する４つのエネルギー吸収片５２とを有する。ここで、一対の支持片５１と４つのエネルギー吸収片５２は共通の鋼板からレーザー等により切り出した切り出し加工品であり、切り出し加工品であることにより鋼材ダンパー５０の製作効率が高められている。

【0049】

４つのエネルギー吸収片５２には、相対的に上方に位置して平面視がＶ字状のエネルギー吸収片５２Ａと、相対的に下方に位置して平面視が逆Ｖ字状のエネルギー吸収片５２Ｂとが含まれる。図示例では、上下方向に亘って、複数（図示例は２つ）のエネルギー吸収片５２Ａが間隔を置いて並び、複数（図示例は２つ）のエネルギー吸収片５２Ｂが間隔を置いて並んでいる。ここで、エネルギー吸収片５２Ａ，５２Ｂの数は、１つや３つ以上であってもよい。また、上方に複数のエネルギー吸収片５２Ｂが配設され、下方に複数のエネルギー吸収片５２Ａが配設される形態であってもよい。

【0050】

一対の支持片５１と、４つのエネルギー吸収片５２との間には、複数の開口５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃが開設されている。ここで、鋼材ダンパー５０は、水平に延びる中央ラインＣＬを中心として上下が線対称の関係になっている。従って、Ｖ字状のエネルギー吸収片５２Ａが反転することで逆Ｖ字状のエネルギー吸収片５２Ｂとなり、上方の開口５３Ａ，５３Ｂが反転することで下方の開口５３Ａ，５３Ｂとなる。また、中央開口５３Ｃは、中央ラインＣＬを中心として上下が線対称の形状を呈している。

【0051】

エネルギー吸収片５２Ａ，５２Ｂは、実質的に同様の形状であるＶ字状を呈しており、換言すれば、弓状に屈曲している。

【0052】

中央の交差部５２ｂの上下の輪郭や、支持片５１に接続される交差部５２ｃの上下の輪郭はいずれも、湾曲した滑らかな形状に加工されており、また、交差部５２ｃから交差部５２ｂに向かって、幅（上下の幅）が徐々に小さくなるように加工され、従って、交差部５２ｂはくびれている。尚、詳細には、既に説明したように、傾斜片５２ａの上下の輪郭ｖ１，ｖ２は放物線を呈している。

【0053】

このように、各部が湾曲した滑らかな形状に加工されていることで、エネルギー吸収片５２の滑らかな変形が保証され、応力の負担を各所へ分散でき、鋭角に屈曲している場合に荷重が鋭角部に集中して破損することを防止している。

【0054】

また、交差部５２ｃから交差部５２ｂに向かって幅が徐々に小さくなり、交差部５２ｂでくびれていることにより、交差部５２ｂにて屈曲角度が大きくなる側へ確実に変形することが保証され、エネルギー吸収片５２の変形量を可及的に大きくできる。

【0055】

また、４つのエネルギー吸収片５２が上下に均等（もしくは略均等）の間隔で並んでいることにより、入力される地震エネルギー（もしくはせん断力）を各エネルギー吸収片５２に可及的均等に流すことができる。

【0056】

さらに、それぞれ２つのエネルギー吸収片５２Ａ，５２Ｂが、双方の屈曲の突出側を対向するようにして上下対称で配置されていることにより、建物架構３０に地震時の水平力Ｈ（図６参照）が作用して建物架構３０が左右いずれの方向に変形しても、鋼材ダンパー５０が同様の態様で追随して変形することができ、左右の変形に対して同等のエネルギー吸収性能を発揮することができる。

【0057】

また、相互に対向するエネルギー吸収片５２Ａ，５２Ｂの間に中央開口５３Ｃが設けられていることにより、中央開口５３Ｃは、エネルギー吸収片５２Ａ，５２Ｂの少なくとも一方が変形した際に他方に干渉しない干渉防止開口として機能する。

【0058】

より詳細には、対向するエネルギー吸収片５２Ａ，５２Ｂのうちの一方もしくは双方が変形した際に、他方に干渉しない離間を確保できるように中央開口５３Ｃの例えば上下の寸法が設定されている。

【0059】

また、図５に示すように、エネルギー吸収片５２の水平方向の幅ｔ２を長くする程、鋼材ダンパー５０の疲労性能が向上する一方で、耐力が低下し、エネルギー吸収片５２の面外変形が生じ易くなることから、幅ｔ２は鋼材ダンパー５０の疲労性能と耐力の双方を勘案して設定されるのが好ましい。

【0060】

エネルギー吸収片５２と支持片５１の厚みは、６ｍｍもしくは９ｍｍに設定されており、好ましくは９ｍｍに設定されている。

【0061】

鋼材ダンパー５０の厚みが例えば９ｍｍであることにより、エネルギー吸収片５２の局部座屈が防止され、地震エネルギー吸収性能（制振性能）と疲労性能（耐久性）の双方に優れた鋼材ダンパー５０を形成できる。例えば、鋼材ダンパーの鋼板の厚みが６ｍｍ未満と薄い場合は、吸収片の局部座屈が生じ易く、吸収片の局部座屈に起因して、制振性能と疲労性能の双方をともに高め難くなる。逆に、厚みが厚くなり過ぎると、吸収片の塑性変形性能が阻害され、吸収片の地震エネルギー吸収性が低下する。

【0062】

鋼材ダンパー５０の支持片５１のうち、縦材４０に直交する一対の第３端５１ｃと第４端５１ｄにはそれぞれ、鋼製の第１補強フランジ５５と第２補強フランジ５６が溶接にて接続されている。従って、切り出し加工品である一対の支持片５１と４つのエネルギー吸収片５２に対して、一対の固定片５４や一対の第１補強フランジ５５と第２補強フランジ５６が溶接接合されることにより、鋼材ダンパー５０が形成される。

【0063】

支持片５１の上下端に第１補強フランジ５５と第２補強フランジ５６が設けられていることにより、支持片５１に生じ得る局部座屈を防止することができ、地震エネルギーを支持片５１を介して４つのエネルギー吸収片５２に効果的に伝達して、４つのエネルギー吸収片５２を塑性変形させることで、鋼材ダンパー５０による地震エネルギー吸収性が保証される。

【0064】

図６に示す建物架構３０は、鉄骨の柱１０と、鉄骨の梁２０とにより形成され、柱１０と梁２０の接合部が剛接合である場合はラーメン架構を形成する。ここで、建物架構３０の内部には耐力壁６０が構面内に組み込まれていることから、柱１０と梁２０の接合部がピン接合であっても架構の構造安定性は保証される。

【0065】

図示例の柱１０は角形鋼管により形成され、梁２０はＨ形鋼により形成されるが、柱１０はＨ形鋼等の形鋼材により形成されてもよく、梁２０はＨ形鋼以外の形鋼材により形成されてもよい。

【0066】

柱１０と梁２０との剛接合は、例えば、複数のハイテンションボルトにより双方を接合する形態、柱１０に梁２０を溶接接合する形態、複数の中ボルトを相互に所定間隔を置いて双方を接合する形態などにより形成される。一方、柱１０と梁２０とのピン接合は、例えば、複数の中ボルトを相互に比較的狭い間隔を置いて双方を接合することにより形成される。ここで、溶接には、開先溶接（完全溶け込み溶接、部分溶け込み溶接）や隅肉溶接など、接続部に要求される強度や接合態様（剛接続、ピン接続）に応じて適宜の溶接が選択される。

【0067】

鉄筋コンクリート製の基礎２５に対してベースプレート１１がアンカーボルト（図示せず）等により固定され、ベースプレート１１に溶接等により接合されている柱１０が立設される。ここで、図示例の建物架構３０は１階の架構の一部を示しているが、耐力壁６０が組み込まれる建物架構３０は、２階以上の上階であってもよく、この場合は基礎Ｋの代わりに下階の床梁が配設されることになる。

【0068】

建物架構３０に組み込まれる耐力壁６０は、一対の縦材４０が、複数（図示例は３つ）の鋼材ダンパー５０によって繋がれることにより形成される。

【0069】

縦材４０は角形鋼管により形成され、その柱頭には柱頭金物４２が溶接にて接続され、その柱脚には柱脚金物４４が溶接にて接続されている。柱頭金物４２は、複数のボルト４５により梁２０の下フランジ２１に固定される。一方、柱脚金物４４は、アンカーボルト４６により基礎２５に固定される。

【0070】

図示例の耐力壁６０は、地震時の層せん断力の大きな１階の建物架構３０に組み込まれることから、一対の縦材４０に対して、３つの鋼材ダンパー５０が間隔を置いて固定されている。ここで、１階に比べて層せん断力が小さな２階以上の上階の建物架構を構成する耐力壁には、２つの鋼材ダンパーが適用されるのがよい。

【0071】

図示例の耐力壁６０によれば、一対の縦材４０に対して複数の鋼材ダンパー５０が接続されていることにより、耐震性能に優れ、可及的に幅が狭くて建物架構３０の設計自由度を高めることができ、部品点数が可及的に少ない耐力壁となる。

【0072】

尚、上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、ここで示した構成に本発明が何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

【符号の説明】

【0073】

１０：柱
１１：ベースプレート
２０：梁
２１：下フランジ
２５：基礎
３０：建物架構
３５：開口
４０：縦材（柱）
４２：柱頭金物
４４：柱脚金物
４５：ボルト
４６：アンカーボルト
５０：鋼材ダンパー
５０Ａ：鋼材ダンパーの部材幅設定モデル（部材幅設定モデル）
５１：支持片
５１ａ：第１端
５１ｂ：第２端
５１ｃ：第３端
５１ｄ：第４端
５２，５２Ａ，５２Ｂ：エネルギー吸収片
５２ａ：傾斜片
５２ｂ：交差部
５２ｃ：交差部
５３Ａ，５３Ｂ：開口
５３Ｃ：中央開口（開口）
５４：固定片
５５：第１補強フランジ
５６：第２補強フランジ
６０：耐力壁
ｖ１，ｖ２：輪郭
Ｈ：水平力

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】