特許 7384679 制振接合体と建物架構

(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】

(24)【登録日】2023-11-13

(45)【発行日】2023-11-21

(54)【発明の名称】制振接合体と建物架構

(51)【国際特許分類】

   E04H 9/02 20060101AFI20231114BHJP

【ＦＩ】

E04H9/02 311

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020012865

(22)【出願日】2020-01-29

(65)【公開番号】P2021116657

(43)【公開日】2021-08-10

【審査請求日】2023-01-04

(73)【特許権者】

【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】西塔 純人

【審査官】土屋 保光

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１９７５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０８１０８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｈ ９／０２

Ｅ０４Ｂ １／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

建物架構において斜材と繋がれる制振接合体であって、
延性を有する金属板材により形成され、第一スリットを備えている、芯材と、
板材により形成され、該板材の広幅面を前記芯材の広幅面に直交させた状態で前記第一スリットを介して該芯材に嵌まり込む第二スリットを備えている、拘束材と、を有し、
前記芯材のうち、前記拘束材の前記第二スリットにて挟まれている箇所は、他の箇所よりも幅の狭い狭幅部であることを特徴とする、制振接合体。

【請求項2】

前記第一スリットの端面と前記第二スリットの端面の間に、前記芯材に引張力が作用した際の設計伸び量に相当する第一隙間がある状態で、該芯材に対して前記拘束材が嵌り込んでいることを特徴とする、請求項１に記載の制振接合体。

【請求項3】

前記第二スリットの少なくとも一部の幅は前記芯材の厚みよりも大きく、
前記芯材に前記拘束材が嵌まり込んでいる状態において、前記第二スリットと該芯材の間に第二隙間を備えていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の制振接合体。

【請求項4】

前記拘束材の厚みが前記芯材に比べて相対的に薄い、もしくは、前記拘束材の幅が前記芯材に比べて相対的に狭い、もしくは、前記拘束材が前記芯材に比べて相対的に軟質な材料により形成されていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の制振接合体。

【請求項5】

前記第二スリットは、上方第二スリットと、該上方第二スリットに連続する下方第二スリットとを有するとともに、該下方第二スリットの下端の左右位置には、前記芯材の二つの広幅面を挟持する二つのガイド突起が設けられており、
前記上方第二スリットの幅は前記芯材の厚みに等しく、前記下方第二スリットの幅は芯材の厚みよりも大きく、前記二つのガイド突起の間の離間長さは前記芯材の厚みに等しくなっており、
前記上方第二スリットが前記芯材に嵌まり込んだ状態において、該上方第二スリットが前記芯材の広幅面を挟持する上方挟持部と、二つの前記ガイド突起が前記芯材の広幅面を挟持する下方挟持部とにより、該上方挟持部と該下方挟持部の間の、前記第二スリットと前記芯材の広幅面が接触しない区間の長さに相当する、前記芯材の座屈の有効長さが保証されることを特徴とする、請求項３又は請求項３に従属する請求項４に記載の制振接合体。

【請求項6】

建物架構の少なくとも一箇所に請求項１乃至５のいずれか一項に記載の制振接合体が接続され、該制振接合体に対して前記斜材が接続されていることを特徴とする、建物架構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制振接合体と建物架構に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、建物の架構（柱・梁架構、屋根架構等）を形成するブレースとして、座屈防止措置が講じられた座屈拘束ブレースが適用されている。座屈拘束ブレースとしては、鋼製の芯材の周囲を鋼板のみで補剛した形態、鋼製の芯材の周囲をＲＣ（Reinforced Concrete：鉄筋コンクリート）で補剛した形態、鋼製の芯材の周囲を鋼材とモルタルで被覆した形態、鋼製の芯材の周囲を集成材等の木材で補剛した形態など、多様な補剛形態が存在する。

【0003】

ここで、建物に対して必要なエネルギー吸収性能を与えつつ、建物の剛性を高めることができ、かつ軽量化も可能とした、座屈拘束ブレースが提案されている。具体的には、帯状の鋼板からなる芯材と、芯材の両面に沿って対向配置された一対の拘束材とを有する座屈拘束ブレースである。各拘束材は、それぞれ芯材の幅方向に並べられて長手方向に延び、互いに接合されている複数の鋼材の組み合わせ体により構成される。芯材の長手方向の一部分には長手方向に沿うスリットが設けられており、対向する一対の拘束材が、芯材のスリット内と幅方向両端において相互に接合される。さらに、各拘束材におけるスリットで分割された芯材の幅方向範囲内に、各拘束材の長手方向に延びるリブが設けられることにより、座屈拘束ブレースが形成される（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１４－４３７２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の座屈拘束ブレースをはじめとして、従来の座屈拘束ブレースでは、例えば大地震時に建物架構が大きく変形した際に、座屈拘束ブレースを構成する芯材の一部もしくは全部を可及的に低荷重下にて降伏させた後、塑性変形させる設計が施されている。例えば、芯材の一部に降伏領域（及び塑性変形領域）を設けることにより、座屈拘束ブレースの降伏荷重を可及的に小さくしながら芯材の変形量を可及的に大きくする（変形性能を最大限に発揮させる）制御を実現することができる。しかしながら、芯材が塑性変形した後は、座屈拘束ブレースの全体を交換する必要があることから、座屈拘束ブレースが適用される建物架構においては、座屈拘束ブレースのメンテナンス性に課題がある。

【0006】

また、座屈拘束ブレースは、芯材と、芯材を拘束する拘束材とを少なくとも有し、特許文献１に記載の座屈拘束ブレースにおいてはさらに、柱や梁等の鉄骨材と接続される芯材の端部にリブを備えた断面十字状の継手が設けられていることから、一般のブレースに比べて構造が複雑であり、製作コストが嵩む傾向にある。そのため、建物の建設コスト増の要因となり得るといった課題を有している。

【0007】

さらに、座屈拘束ブレースにおいては、建物架構の寸法ごとにその長手方向の寸法を変更する必要がある。例えば、ターンバックル等の長さ調整手段を内蔵する一般のブレースにおいては、長さ調整手段を調整することによりブレースの長さを所望に調整できるが、座屈拘束ブレースでは、芯材と、芯材を包囲する拘束材とのユニット構造であることから、その全体の長さを所望に調整することは原則的には不可能であり、従って、建物ごとに固有の座屈拘束ブレースを用意する必要があるといった課題も有している。

【0008】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、メンテナンス性に優れ、建物の施工コストを抑制しながら、可及的に狭い範囲内で建物架構の安定した制振性能を保証することのできる、制振接合体と、この制振接合体と斜材を備えている建物架構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】

【0009】

前記目的を達成すべく、本発明による制振接合体の一態様は、
建物架構において斜材と繋がれる制振接合体であって、
延性を有する金属板材により形成され、第一スリットを備えている、芯材と、
板材により形成され、該板材の広幅面を前記芯材の広幅面に直交させた状態で前記第一スリットを介して該芯材に嵌まり込む第二スリットを備えている、拘束材と、を有し、
前記芯材のうち、前記拘束材の前記第二スリットにて挟まれている箇所は、他の箇所よりも幅の狭い狭幅部であることを特徴とする。

【0010】

本態様によれば、建物架構において斜材と繋がれる制振接合体が、芯材と拘束材（もしくは補剛材）を備え、芯材の有する狭幅部を降伏荷重にて降伏させるとともに塑性変形させることにより、長尺な斜材に比べて格段にコンパクトな制振接合体により規定される可及的に狭い範囲内において、建物架構の安定した制振性能を保証することができる。また、例えば希にしか発生しない大地震時の後のメンテナンス時には、長尺な斜材の代わりにコンパクトな制振接合体のメンテナンス（取り換えを含む）を行えばよいことから、優れたメンテナンス性を享受することができる。さらに、斜材の軸方向に延びる芯材と拘束材のみにより制振接合体が構成され、この芯材に作用する圧縮力や引張力により芯材の狭幅部を塑性変形させ、拘束材にてこの塑性変形を拘束することから、設計も容易となり、構成もシンプルな制振接合体を提供することができる。拘束材によって芯材が拘束されることから、芯材が降伏荷重にて降伏して塑性変形し、最大荷重（圧縮時、引張時）に到達した後の急激な荷重低減を解消することができる。

【0011】

ここで、「斜材」には、ブレースと方杖等が含まれる。そして、大地震時に建物架構が大きく変形する際には、制振接合体の芯材の狭幅部を降伏させ、塑性変形させることから、斜材としては、平鋼やターンバックル等により形成される一般的なブレースが適用されてよく、座屈拘束ブレースの適用は必要なく、座屈拘束ブレースの適用に起因する施工コスト増の課題を解消できる。尤も、斜材であるブレースとして、座屈拘束ブレースの適用を完全に排除する趣旨ではない。

【0012】

本態様の制振接合体は、延性を有する金属板材からなる芯材と、板材からなる拘束材とを有し、芯材の備える第一スリットに対して拘束材の備える第二スリットが嵌まり込むことにより、芯材と拘束材が相互に直交する態様で一体に勘合されている。ここで、芯材を形成する「延性を有する金属板材」としては、例えば軟鋼や低降伏点鋼等の鉄を挙げることができる。一方、拘束材を形成する「板材」としては、延性がない、もしくは延性に乏しい金属である、アルミニウムやその合金の他、集成材をはじめとする木材等を挙げることができる。

【0013】

芯材のうち、拘束材の第二スリットにて挟まれている領域を、他の領域よりも幅の狭い狭幅部とすること（そのように芯材と拘束材を構成すること）により、狭幅部を降伏領域（座屈変形領域、引張変形領域）に設定することができる。また、芯材と拘束材が相互に勘合している構成により、芯材に圧縮力が作用した際に芯材が過度に面外方向へスライドすることを防止でき、このことは芯材を設計通りに座屈変形させることに繋がる。

【0014】

また、本発明による制振接合体の他の態様は、前記第一スリットの端面と前記第二スリットの端面の間に、前記芯材に引張力が作用した際の設計伸び量に相当する第一隙間がある状態で、該芯材に対して前記拘束材が嵌り込んでいることを特徴とする。

【0015】

本態様によれば、第一スリットの端面と第二スリットの端面の間に、芯材に引張力が作用した際の設計伸び量に相当する第一隙間がある状態で芯材に対して拘束材が嵌り込んでいることにより、芯材に引張力が作用して塑性変形する際に、芯材の狭幅部の引張方向への十分な変形を拘束材が拘束して阻害することが回避され、制振接合体に引張力が作用した際の芯材に期待される変形性能を保証することができる。

【0016】

また、本発明による制振接合体の他の態様において、前記第二スリットの少なくとも一部の幅は前記芯材の厚みよりも大きく、
前記芯材に前記拘束材が嵌まり込んでいる状態において、前記第二スリットと該芯材の間に第二隙間を備えていることを特徴とする。

【0017】

本態様によれば、芯材に拘束材が嵌まり込んでいる状態において、第二スリットと芯材の間に第二隙間が存在することにより、第二隙間の間で芯材の狭幅部が座屈し易くなり、芯材に圧縮力が作用した際に芯材を降伏から塑性変形へスムーズに移行させることができる。例えば、第二スリットの上方の幅が芯材の厚みに等しく、第二スリットの下方の幅が芯材の厚みよりも大きい場合には、第二スリットの上方が芯材に嵌まり込み、第二スリットの下方が芯材の広幅面との間に第二隙間を形成する。仮に、芯材の狭幅部が拘束材にて完全に拘束されていると、芯材が座屈変形し難くなり、芯材を所望の降伏荷重にて座屈させ難くなる。建物架構の各構成部材（梁、柱、斜材等）はいずれも、例えば大地震時の大きな変形の際に固有の降伏荷重にて降伏（座屈等）し、所定の変形量まで塑性変形した後に破断荷重に至る。二次設計（大地震時の設計）の際の最大荷重を可及的に低く設定できれば、建物架構の設計において各構成部材の断面を小さくできることから好ましい。仮に、制振接合体を構成する芯材が拘束材にて完全に拘束されていると、制振接合体とその周辺の各構成部材（柱、梁、斜材等）の最大荷重は、芯材が拘束材にて完全に拘束されていない場合に比べて大きくなり、二次設計において建物架構の各構成部材の断面が大きくならざるを得なくなる。このように、制振接合体の周囲の各構成部材の断面低減の観点からも、第二スリットと芯材の間に第二隙間が設けられているのがよい。

【0018】

ここで、第二隙間が大き過ぎると拘束材の剛性が低くなることから、第二スリットの中央に芯材が嵌まり込んだ状態において片側の第二隙間は０．５ｍｍ乃至１ｍｍ程度に設定されるのがよい。

【0019】

また、本発明による制振接合体の他の態様は、前記拘束材の厚みが前記芯材に比べて相対的に薄い、もしくは、前記拘束材の幅が前記芯材に比べて相対的に狭い、もしくは、前記拘束材が前記芯材に比べて相対的に軟質な材料により形成されていることを特徴とする。

【0020】

本態様によれば、拘束材の厚みが芯材に比べて相対的に薄い、もしくは、拘束材の幅が芯材に比べて相対的に狭い、もしくは、拘束材が芯材に比べて相対的に軟質な材料により形成されている、即ち、芯材に比べて拘束材の剛性が弱いことにより、例えば芯材が座屈して塑性変形し、第二隙間を介して拘束材の第二スリットの壁面に当接し、第二スリットの内側から外側へ拘束材を押圧した際に、拘束材を変形し易くできる。このように、座屈変形した芯材からの押圧力によって拘束材が外側に変形することにより、芯材の最大荷重を可及的に低減することができ、二次設計において制振接合体とその周辺の建物架構の各構成部材の断面を可及的に小断面に設計することができる。ここで、「拘束材が芯材に比べて相対的に軟質な材料により形成されている」とは、金属製の芯材に対して、例えば木製の拘束材を適用する形態が挙げられる。

【0021】

また、本発明による制振接合体の他の態様において、前記第二スリットは、上方第二スリットと、該上方第二スリットに連続する下方第二スリットとを有するとともに、該下方第二スリットの下端の左右位置には、前記芯材の二つの広幅面を挟持する二つのガイド突起が設けられており、
前記上方第二スリットの幅は前記芯材の厚みに等しく、前記下方第二スリットの幅は芯材の厚みよりも大きく、前記二つのガイド突起の間の離間長さは前記芯材の厚みに等しくなっており、
前記上方第二スリットが前記芯材に嵌まり込んだ状態において、該上方第二スリットが前記芯材の広幅面を挟持する上方挟持部と、二つの前記ガイド突起が前記芯材の広幅面を挟持する下方挟持部とにより、該上方挟持部と該下方挟持部の間の、前記第二スリットと前記芯材の広幅面が接触しない区間の長さに相当する、前記芯材の座屈の有効長さが保証されることを特徴とする。

【0022】

本態様によれば、上方挟持部と下方挟持部により、第二スリットと芯材の広幅面が接触しない区間の長さが規定され、この接触しない区間は芯材の座屈する区間となることから、芯材の座屈の有効長さを保証することが可能になる。ここで、「芯材の座屈の有効長さが保証される」とは、上方挟持部と下方挟持部の間の長さが厳密に芯材の座屈の有効長さを保証することのほか、ほぼ芯材の座屈の有効長さに相当する長さを保証することも含む。

【0023】

また、本発明による建物架構の一態様は、
建物架構の少なくとも一箇所に前記制振接合体が接続され、該制振接合体に対して前記斜材が接続されていることを特徴とする。

【0024】

本態様によれば、軸組構造の建物における建物架構の少なくとも一箇所に本発明の制振接合体が接続され、制振接合体に対して斜材が接続されていることにより、降伏及び塑性変形箇所を制振接合体に限定することができ、可及的に狭い範囲内で建物架構の安定した制振性能を保証するとともに、例えば大地震時の後は制振接合体のみをメンテナンスすることで足り得ることから、優れたメンテナンス性を享受できる。

【0025】

ここで、「建物架構の少なくとも一箇所に制振接合体が接続され」とは、例えば、梁と梁により形成される矩形枠状の構面の対向する二つの隅角部の一方に制振接合体が接続され、この制振接合体と他方の隅角部にブレースが接続される形態や、矩形枠状の構面の対向する二つの隅角部の双方に制振接合体が接続され、双方の制振接合体にブレースが接続される形態等を含む意味である。大地震時における建物架構の変形に対して、一つの制振接合体の変形量のみで対応可能な場合は、ブレース（斜材）の一方端のみに制振接合体があればよいし、二つの制振接合体の変形量で対応可能な場合は、ブレース（斜材）の両端が制振接合体を介して建物架構に接続されることになる。尚、本態様の建物架構にはさらに、ラーメン架構のような軸組構造の建物架構内の適所に耐力壁が配置され、耐力壁における対角位置にある一対の隅角部の双方に制振接合体が接続され、双方の制振接合体にブレースが接続される形態が含まれる。また、耐力壁を構成する対向する一対の柱のうち、一方の柱の中間位置に二つの制振接合体が接続され、それぞれの制振接合体と他方の柱の上端及び下端が二つのブレースにて繋がれることにより、正面視Ｋ型もしくは逆Ｋ型を呈するＫ型ダンパーが形成されるが、このようなＫ型ダンパーを備えた耐力壁を内蔵する建物架構も本態様に含まれる。

【発明の効果】

【0026】

以上の説明から理解できるように、本発明の制振接合体と建物架構によれば、メンテナンス性に優れ、建物の施工コストを抑制しながら、可及的に狭い範囲内で建物架構の安定した制振性能を保証することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】実施形態に係る建物架構の一例を示す正面図である。

【図2】図１のII部の拡大図であって、実施形態に係る制振接合体の一例がブレースに接続されている状態を示す図である。

【図3】実施形態に係る制振接合体の一例の分解斜視図である。

【図4】実施形態に係る制振接合体の一例の斜視図である。

【図5】制振接合体を構成する芯材に大変形時の引張力が作用している際の制振接合体を示す斜視図である。

【図6】制振接合体を構成する芯材に大変形時の圧縮力が作用している際の制振接合体を示す斜視図である。

【図7】実施例の制振接合体と比較例の制振接合体の変形量－荷重曲線の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、実施形態に係る制振接合体と建物架構について、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】

［実施形態に係る建物架構と制振接合体］
図１乃至図７を参照して、実施形態に係る建物架構と制振接合体の一例について説明する。ここで、図１は、実施形態に係る建物架構の一例を示す正面図であり、図２は、図１のII部の拡大図であって、実施形態に係る制振接合体の一例がブレースに接続されている状態を示す図である。また、図３は、実施形態に係る制振接合体の一例の分解斜視図であり、図４は、実施形態に係る制振接合体の一例の斜視図である。

【0030】

図１に示す建物架構７０は、木造の軸組構造の住宅における例えば壁を構成する架構である。建物架構７０は、下階（例えば一階）及び上階（例えば二階）の木製梁１１，１２と、木製梁１１，１２を繋ぐ木製柱１３，１４（図示例は通し柱）とにより形成される、正面視矩形枠状の構面と、構面内に配設されている耐力壁２０とを有する。

【0031】

木製梁１１，１２と木製柱１３，１４はいずれも、無垢材であってもよいし、ラミナが積層された集成材であってもよい。木製梁１１，１２と木製柱１３，１４は、例えば、側面視形状がＴ字状の埋め込みプレートとドリフトピン（いずれも図示せず）等により締結されてよい。例えば、木製柱１３，１４の下端に収容溝を設けておき、Ｔ字状の埋め込みプレートのフランジを木製梁１１にボルトにて固定し、埋め込みプレートのウエブを木製柱１３，１４の収容溝に収容する。ウエブと木製柱１３，１４の対応する位置にはピン孔が設けられており、この収容姿勢において対応する双方のピン孔が連通孔を形成し、連通孔にドリフトピン（図示せず）を挿通することにより、木製梁１１と木製柱１３，１４が締結される。木製梁１２と木製柱１３，１４も、同様の方法により相互に締結することができる。その他、Ｌ型の締結金具を木製梁１１，１２と木製柱１３，１４の隅角部に配設し、ボルトやビス等の締結手段により木製梁１１，１２と木製柱１３，１４を締結してもよい。

【0032】

耐力壁２０は、間隔を置いて立設される一対の木製の縦材２１，２２と、二本の木製ブレース２３，２４（斜材の一例）とを有する。耐力壁２０の幅ｓは、通常の１Ｐ幅（Ｐはモジュールを示し、８００ｍｍ乃至１１００ｍｍの間で、例えば９１０ｍｍ幅等、モジュール設計仕様により任意に設定可能）の他、０．５Ｐ幅や０．２５Ｐ幅に設定できる。

【0033】

一方の縦材２１と木製梁１１，１２との格点１５、１６にはそれぞれ、ガセットプレート３７Ｂが複数のボルト３９により固定されている。一方、他方の縦材２２の中央位置２５には、別途のガセットプレート３７Ａが複数のボルト３９により固定されている。

【0034】

それぞれのガセットプレート３７Ｂには制振接合体５０が取り付けられており、ガセットプレート３７Ａには、二つの制振接合体５０が取り付けられている。そして、対応する二つで一組の制振接合体５０に対して、それぞれ木製ブレース２３、２４が接続されることにより、正面視逆Ｋ型（見る方向を変えれば正面視Ｋ型）を呈するＫ型ダンパーが形成され、Ｋ型ダンパーを備えた耐力壁２０が構成される。

【0035】

建物架構７０は、四つの制振接合体５０と木製ブレース２３、２４の接続箇所を備えており、いずれもガセットプレートの形態以外は同一の構成を備える。その中で、図１におけるII部の拡大図である図２と、制振接合体の一例を示す図４等を参照して、制振接合体５０と木製ブレース２３の接続構造について説明する。

【0036】

図４に示すように、制振接合体５０は、芯材３０と拘束材４０が相互に嵌め合いされることにより形成され、その上方から見た平面視形状が十字状を呈している。一方、木製ブレース２３の少なくとも端部には、十字状の芯材３０と拘束材４０が挿通される挿通溝（図示せず）が設けられている。この挿通溝は、制振接合体５０と同様に十字状の溝であってもよいし、芯材３０と拘束材４０が収容される矩形柱状の溝であってもよい。

【0037】

そして、木製ブレース２３の端部の側面には複数のピン孔２３ａが設けられており、図２に示すように芯材３０と拘束材４０が挿通溝に挿通された状態において、芯材３０の有する各ピン孔３４と木製ブレース２３の各ピン孔２３ａが対応する位置に位置決めされ、対応するピン孔２３ａ、３４にそれぞれドリフトピン６０が挿通されることにより、制振接合体５０と木製ブレース２３が接続される。尚、接続手段はドリフトピンに限定されるものでなく、ビスやボルト等であってもよい。

【0038】

芯材３０の脚部には脚片３５が固定されており、脚片３５にはボルト孔３６ａを備えた回動片３６が固定されている。ガセットプレート３７Ａは、縦材２２に当接して接続される当接片３７ｂと、当接片３７ｂから立設する立ち上がり片３７ａとを有し、立ち上がり片３７ａの有するボルト孔（図示せず）と回動片３６の有するボルト孔３６ａが位置決めされ、双方のボルト孔にボルト３８が挿通されてボルト接合されることにより、制振接合体５０と縦材２２が接続される。図示例においては、立ち上がり片３７ａに対して回動片３６を所望の角度に回動させた後、ボルト接合することが可能になる。

【0039】

以下で詳説するように、建物架構７０においては、例えば大地震時に建物架構７０が大きく変形した際に、耐力壁２０を構成する木製ブレース２３，２４ではなくて、木製ブレース２３，２４と縦材２１，２２や木製梁１１，１２を繋ぐ制振接合体５０が塑性変形することにより、建物架構７０の大きな変形に耐力壁２０が追随しながら、制振性能を発揮する。そして、大地震後のメンテナンスにおいては、長尺な木製ブレース２３，２４ではなく、塑性変形している制振接合体５０のみをメンテナンスすることで足りる。

【0040】

図１からも明らかなように、制振接合体５０は長尺な木製ブレース２３，２４に比べてコンパクトであることから、メンテナンス性に優れている。また、建物架構７０に制振性を付与する部材が制振接合体５０であることから、高価な座屈拘束ブレースの適用を不要にでき、従って、建物の施工コスト増を抑制することができる。

【0041】

制振接合体５０と木製ブレース２３，２４やガセットプレート３７Ａ，３７Ｂとの接合態様から明らかなように、制振接合体５０の中で、建物架構７０が変形した際に引張力を受ける部材は芯材３０であり、拘束材４０はあくまでも芯材３０を拘束して、芯材３０が横方向にずれることや、芯材３０が降伏荷重にて降伏して塑性変形し、最大荷重（圧縮時、引張時）に到達した後の急激な荷重低減を解消するための部材である。

【0042】

尚、図示例においては、各木製ブレース２３，２４がその両端に制振接合体５０を備えているが、建物架構７０が大きく変形した際に、一基の制振接合体５０の変形性能（塑性変形量）のみで対応可能である場合は、各木製ブレース２３，２４の一端にのみ制振接合体５０が設けられている形態であってもよい。

【0043】

また、図示例はＫ型ダンパーの耐力壁２０を例示するものであるが、例えば、耐力壁２０を具備せず、木製柱１３，１４と木製梁１１，１２による四つの隅角部のうち、対角線上にある一対の隅角部の双方もしくは一方に制振接合体５０が配設され、双方の制振接合体５０の間において、もしくは制振接合体５０と構面の隅角部の間において、長尺の木製ブレースが配設される形態であってもよい。その他、斜材が木製ブレースでなく、木製方杖等であり、木製柱１３，１４と木製梁１１，１２による四つの隅角部のうちのいずれかもしくは複数の隅角部の近傍に木製方杖が配設される形態であってもよい。この形態においても、木製方杖の一端もしくは両端に制振接合体５０が配設される。

【0044】

さらに、図示例の建物架構７０は木製の架構であるが、柱や梁、縦材がＨ形鋼等の形鋼材や角形鋼管等により形成される形態であってもよい。この形態において、斜材であるブレースには、ターンバックル等の長さ調整手段を内蔵する一般のブレース（平鋼とターンバックルの組み合わせ、鋼棒とターンバックルの組み合わせ等）が適用されることで足りる。すなわち、上記するように、制振接合体５０により建物架構７０の制振性能が保証されることから、例えば鋼製の芯材の周囲を集成材等の木材で補剛した座屈拘束ブレースの適用は不要である。

【0045】

次に、図３乃至図７を参照して、実施形態に係る制振接合体５０について詳説する。ここで、図５は、制振接合体を構成する芯材に大変形時の引張力が作用している際の制振接合体を示す斜視図であり、図６は、制振接合体を構成する芯材に大変形時の圧縮力が作用している際の制振接合体を示す斜視図である。

【0046】

制振接合体５０は、芯材３０と拘束材４０とを有する。芯材３０は、延性を有して厚みｔ１の金属板材からなり。幅ｕ１の一般部３１と、一般部３１よりも幅ｕ２が狭い狭幅部３２とを有する。一般部３１の広幅面の正面視形状は矩形（長方形もしくは正方形）であり、狭幅部３２は、一般部３１から湾曲状にくびれて狭幅となる正面視形状が略台形の領域と、幅ｕ２で正面視形状が矩形の領域が連続した形状を有する。ここで、延性を有する金属としては鉄が挙げられ、ＳＮ材（建築構造用圧延鋼材）、ＬＹ材（極低降伏点鋼材）等の降伏点の低い鋼材が一例として挙げられる。

【0047】

芯材３０において、一般部３１の広幅面の中央位置には第一スリット３３が設けられており、第一スリット３３の左右に複数（図示例は二つ）のピン孔３４が開設されている。

【0048】

芯材３０の下端（狭幅部３２の下端）には、例えば芯材３０と同素材の金属からなる脚片３５が溶接等により接続されており、脚片３５の下面に回動片３６が溶接等により接続されている。

【0049】

一方、拘束材４０は平面視矩形の板材４１により形成され、下端の中央位置において、上方に延設する第二スリット４２を備えている。拘束材４０は、延性がない、もしくは延性に乏しい金属である、アルミニウムやその合金の他、集成材をはじめとする木材等により形成される。特に、芯材３０に比べて拘束材４０が低剛性材料にて形成されていることにより、以下で詳説するように、座屈変形した拘束材４０から作用する押圧力により拘束材４０が変形し、芯材３０（制振接合体５０）の最大荷重を可及的に低減することが可能になる。

【0050】

図３及び図４を参照すると明らかなように、拘束材４０の広幅面を芯材３０の広幅面に直交させた状態で第一スリット３３に第二スリット４２を嵌まり込ませ、第二スリット４２にて狭幅部３２を挟持させながら拘束材４０の下端を脚片３５に当接させることにより、制振接合体５０が形成される。

【0051】

図４に示す制振接合体５０において、第一スリット３３の端面と第二スリット４２の端面の間には、第一隙間４５が形成される。

【0052】

一方、図３に示すように、第二スリット４２の幅ｔ３は、芯材３０の板厚ｔ１と、左右の幅ｔ２の総和であり、図４に示す制振接合体５０において、第二スリット４２の中央位置に芯材３０が位置決めされた状態において、芯材３０の広幅面と第二スリット４２の間には幅ｔ２の第二隙間４６が形成される。

【0053】

より具体的には、第二スリット４２は、上方第二スリット４２ａと、上方第二スリット４２ａに連続する下方第二スリット４２ｂとを有し、下方第二スリット４２ｂの長さは座屈の有効長さＬに設定されている。そして、上方第二スリット４２ａの幅はｔ１であり、下方第二スリット４２ｂの幅はｔ３である。従って、芯材３０に対して拘束材４０が嵌め合いされた状態において、上方第二スリット４２ａと芯材３０の広幅面は接しており、芯材３０の広幅面と下方第二スリット４２ｂの間に幅ｔ２の第二隙間４６がある。

【0054】

また、下方第二スリット４２ｂの下端の左右位置には、スリットの中央側に突出するガイド突起４３が設けられており、左右の二つのガイド突起４３の間の離間長さはｔ１に設定されている。離間長さｔ１の左右の二つのガイド突起４３を有することにより、芯材３０に対して拘束材４０を嵌め合いする際に、芯材３０の広幅面に二つのガイド突起４３を摺接させながら嵌め合いすることができ、芯材３０に対する拘束材４０の取り付け性が良好になる。さらに、第二スリット４２は、上方第二スリット４２ａが芯材３０の広幅面を挟持する上方挟持部４４を有し、二つのガイド突起４３が芯材３０の広幅面を挟持する下方挟持部となることにより、これら上方挟持部４４と下方挟持部４３の間における、第二スリット４２と芯材３０の広幅面が接触しない区間の長さに相当する（もしくはほぼ相当する）、芯材３０の座屈の有効長さＬを保証（もしくは規制）することができる。

【0055】

上記するように、芯材３０の狭幅部３２は、一般部３１から湾曲状にくびれて狭幅となる正面視形状が略台形の領域と、幅ｕ２で正面視形状が矩形の領域が連続しているが、芯材３０に拘束材４０が組み付けられた図４に示す状態において、芯材３０の狭幅部３２における幅ｕ２で正面視形状が矩形の領域の上端位置もしくは上端近傍位置（正面視形状が略台形の領域の下端位置もしくは下端近傍位置）に、上方第二スリット４２ａの上方挟持部４４が位置する。すなわち、狭幅部３２における幅ｕ２で正面視形状が矩形の領域の高さ（もしくは当該矩形の領域の高さ程度の高さ）が、座屈の有効長さＬとなる。

【0056】

芯材３０のうち、拘束材４０の第二スリット４２（の特に下方第二スリット４６ｂ）にて挟まれている領域を、他の領域よりも幅の狭い狭幅部３２とすることにより、狭幅部３２を芯材３０における降伏領域（座屈変形領域、引張変形領域）に設定することができる。また、芯材３０と拘束材４０が相互に勘合している構成により、図６に示すように、芯材３０に圧縮力Ｃが作用した際に芯材３０が過度に面外方向へスライドすることを防止でき、このことは芯材３０を設計通りに座屈変形させることに繋がる。

【0057】

また、芯材３０に拘束材４０が嵌まり込んでいる状態において、第二スリット４２（の特に下方第二スリット４６ｂ）と芯材３０の間に第二隙間４６が存在することにより、第二隙間４６の間で芯材３０の狭幅部３２が図６に示すように座屈し易くなり、芯材３０に圧縮力Ｃが作用した際に芯材３０を降伏から塑性変形へスムーズに移行させることができる。

【0058】

ここで、第二隙間４６が大き過ぎると拘束材４０の剛性が低くなることから、第二スリット４２の中央に芯材３０が嵌まり込んだ状態において、片側の第二隙間４６は０．５ｍｍ乃至１ｍｍ程度に設定されるのがよい。例えば、芯材３０の厚みｔ１が１ｃｍの場合に、左右の第二隙間４６の合計幅を１ｍｍ（０．５ｍｍ×２）乃至２ｍｍ（１ｍｍ×２）とすることから、第二スリット４２の全幅は１．１ｃｍ乃至１．２ｃｍ程度に設定されるのがよい。

【0059】

また、芯材３０に比べて拘束材４０の剛性を弱く設定しておくことにより、図６に示すように、芯材３０が座屈して塑性変形し（変形量δ２）、第二隙間４６を介して拘束材４０の第二スリット４２の壁面に当接し（図示例は、二箇所Ｐ１，Ｐ２で当接）、第二スリット４６の内側から外側へ拘束材４０を押圧した際に、拘束材４０を変形し易くできる（変形量δ３）。

【0060】

ここで、拘束材４０の剛性を相対的に弱くする形態としては、拘束材４０の厚みが芯材３０の厚みに比べて相対的に薄い形態、拘束材４０の幅が芯材３０の幅に比べて相対的に狭い形態、拘束材４０が芯材３０に比べて相対的に軟質な材料により形成されている形態、もしくはそれらの複合形態等が挙げられる。

【0061】

一方、第一隙間４５の縦方向の長さは、図５に示すように、芯材３０に引張力Ｔ（大地震時の引張力）が作用した際の設計伸び量δ１（塑性変形量）以上に設定される。第一スリット３３の端面と第二スリット４２の端面の間に、芯材３０に引張力が作用した際の設計伸び量に相当する第一隙間４５がある状態で芯材３０に対して拘束材４０が嵌り込んでいることにより、芯材３０に引張力が作用して塑性変形する際に、芯材３０の狭幅部３２の引張方向への十分な変形を拘束材４０が拘束して阻害することが回避され、制振接合体７０に引張力が作用した際の芯材３０に期待される変形性能を保証することができる。

【0062】

図示する制振接合体５０によれば、その構成部材である芯材３０の塑性変形後の最大荷重を可及的に低減することができる。ここで、図７は、実施例の制振接合体と比較例の制振接合体の変形量－荷重曲線の一例を示す図である。尚、図示する変形量－荷重曲線は、ひずみ－応力曲線として示すこともできる。

【0063】

ここで、実施例とは、図示する制振接合体５０（の芯材３０）でり、比較例とは、例えば図４において、第二隙間４６が無く、拘束材の剛性が芯材と同程度かそれ以上の制振接合体を意味している。

【0064】

図７において、Ｐｙは降伏荷重、Ｐｅは実施例の最大荷重、Ｐｅ'は比較例の最大荷重、δｙは降伏時の変形量、δｅは最大荷重時の変形量、Δδは塑性変形量を示している。

【0065】

制振接合体５０では、第二隙間４６があり、かつ芯材３０に比べて拘束材４０の剛性が相対的に低い。このことにより、芯材３０はスムーズに塑性域へ移行することができ、拘束材４０による過度な拘束がないことにより最大荷重Ｐｅは比較例の最大荷重、Ｐｅ'に比べて低減される。

【0066】

制振接合体５０の最大荷重が低くなることにより、建物架構７０を構成する制振接合体５０の周辺部材の設計においてもそれらの最大荷重を低く設定することができ、各構成部材のスリム化を図ることが可能になる。

【0067】

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】

【0068】

１１，１２：木製梁
１３，１４：木製柱
２０：耐力壁
２１，２２：縦材
２３，２４：木製ブレース（斜材）
３０：芯材
３１：一般部
３２：狭幅部
３３：第一スリット
３４：ピン孔
３５：脚片
３６：回動片
３７Ａ，３７Ｂ：ガセットプレート
３９：ボルト
４０：拘束材
４１：板材
４２：第二スリット
４２ａ：上方第二スリット
４２ｂ：下方第二スリット
４３：ガイド突起（下方挟持部）
４４：上方挟持部
４５：第一隙間
４６：第二隙間
５０：制振接合体
６０：ドリフトピン（接続部材）
７０：建物架構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】