CN101208485B - 接合接头 - Google Patents

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Abstract

一种接合接头(20)，把结构体(10)的梁端、柱脚或与它们刚性接合的周边部件经由支承机构(22)与能承受弯曲力矩的其他结构体(13)接合，利用由于作用于梁或柱的外力引起而在与其他结构体的接合部产生的反作用力，使支承机构(22)产生由弹性范围内微少的几何移动而引起的变形，而能够产生与在柱脚或梁端产生的弯曲力矩(Mc)成为反方向的弯曲力矩(Mr)。

Description

接合接头
技术领域
本发明涉及把结构体的梁端、柱脚或与它们刚性接合的周边部件经由支承机构与其他结构体接合的接合接头。
背景技术
作为建筑物的柱脚接合接头，如专利文献1所记载的那样，有把建筑物所具有的柱的柱脚与基础刚性接合的接合接头。即，把柱的柱脚与基础刚性接合，柱与基础的交叉角度位移比销接合的情况相比减少，能减少建筑物整体的变形。
当把单纯梁以大跨度架设时，为了减小梁的弯曲变形则需要大截面的梁。这时，梁则大型且重量大。
于是现有技术采用把梁设定成桁架结构和格构结构并把向梁作用的弯曲力改变成轴向力以谋求梁重量轻的方法、向梁加预应力以使梁截面小的方法或把梁设定成悬吊结构以使梁截面小的方法。
专利文献1：日本特开2005-2777
本发明的课题在于，柱脚的接合接头使建筑物整体的变形极小。
本发明的课题在于，梁端的接合接头能以小截面应对大跨度。
发明内容
本发明内容1发明的接合接头，把结构体的梁端、柱脚或与它们刚性接合的周边部件经由支承机构与能承受弯曲力矩的基础或刚体接合，利用由于作用于梁或柱的外力引起而在梁或柱与基础或刚体的接合部产生的反作用力，使支承机构产生由弹性范围内微少的几何移动而引起的变形，而能够产生与在柱脚或梁端产生的弯曲力矩Mc成为反方向的弯曲力矩Mr。
本发明内容2的发明是在本发明内容1的发明中，所述支承机构至少由两根杆组合而构成，这些杆的一端与梁端或周边部件接合，且另一端与侧部结构体接合，这些杆的一端彼此离开、另一端彼此也离开，使一端的间隔比另一端的间隔狭窄。
本发明内容3的发明是在本发明内容1的发明中，所述支承机构至少由两根杆组合而构成，这些杆的一端彼此由连结部件连结，使连结部件与梁端或周边部件接合，且杆的另一端与侧部结构体接合，这些杆的一端彼此离开、另一端彼此也离开，使一端的间隔比另一端的间隔狭窄。
本发明内容4的发明是在本发明内容1的发明中，所述支承机构至少由两根杆组合而构成，这些杆的下端与下部结构体接合，且上端与柱脚或周边部件接合，这些杆的上端彼此离开、下端彼此也离开，使上端的间隔比下端的间隔狭窄。
本发明内容5的发明是在本发明内容1的发明中，所述支承机构至少由两根杆组合而构成，这些杆的下端与下部结构体接合，且杆的上端彼此由连结部件连结，使连结部件与柱脚或周边部件接合，这些杆的上端彼此离开、下端彼此也离开，使上端的间隔比下端的间隔狭窄。
本发明内容6的发明是在本发明内容5的发明中，把所述建筑物结构体放置在所述连结部件与所述杆的连结部上。
本发明内容7的发明是在本发明内容5或6的发明中，所述连结部件与所述杆的接合部的一个是刚性接合。
本发明内容8的发明是在本发明内容5～7任一项的发明中，所述柱脚或周边部件与所述连结部件的接合是向它们之间作用有导入张力的拉伸接合。
本发明内容9的发明是在本发明内容8的发明中，所述拉伸接合在所述连结部件的下部设置弹性支承材料，把弹性支承材料的两端部支承在连结部件或所述杆上，使弹性支承材料的中间部从连结部件离开，使贯通弹性支承材料中间部和连结部件的螺栓与柱脚或周边部件接合。
本发明内容10的发明是在本发明内容1～9任一项的发明中，Mr＝Mc。
本发明内容11的发明是在本发明内容1～9任一项的发明中，Mr＞Mc。
本发明内容12的发明是在本发明内容1、4～11任一项的发明中，所述下部结构体是基础。
本发明内容13的发明是在本发明内容4～11任一项的发明中，所述下部结构体是下层建筑物结构体。
本发明内容14的发明是建筑物，具有包括多个柱的框架结构体，至少一个柱利用本发明内容1、4～13任一项记载的柱脚接合接头与下部结构体接合。
本发明内容15的发明是建筑物，具有梁，至少一个梁利用本发明内容1～3、10、11任一项记载的梁端接合接头与侧部结构体接合。
本发明内容16的发明是桥，具有梁，至少一个梁利用本发明内容1～3、10、11任一项记载的梁端接合接头与侧部结构体接合。
本发明的建筑物结构体把相互并列的多个柱的各柱脚与下部结构体接合，但也可以例如使两个柱中一个柱的柱脚适用本发明特有的接合接头，而另一个柱的柱脚不利用本发明特有的接合接头地适用简单的销接合接头。
本发明的柱脚接合接头在下部结构体与柱脚之间设置的杆对并不限定于由两根杆构成，也可以由四根等杆构成，也可以在一个柱的柱脚山墙侧设置两根杆，在其横梁侧设置另两根杆。
本发明的接合接头也可以使两根杆的上端或下端与柱脚或下部结构体的接合是销接合，也可以是刚性接合。
本发明的“杆”并不限定于是棒状，也包括型钢状、板状。
(本发明内容1)
(a)把结构体的梁端、柱脚或与它们刚性接合的周边部件经由支承机构与基础或刚体接合的接合接头中，利用由于与梁或柱的轴正交而作用的外力而引起使支承机构的变形(由支承机构在弹性范围内微少的几何移动而引起的变形)，来产生与在柱脚或梁端产生的弯曲力矩Mc成为反方向的弯曲力矩Mr，减少梁端或柱脚的变形(梁或柱与基础或刚体的交叉角度的位移)，使结构体整体的变形极小。
(本发明内容2)
(b)在侧部结构体与梁的端部之间设置由两根杆组合而构成的杆对，两根杆使它们的一端与侧部结构体接合，且使它们的另一端与梁的端部接合，通过使两根杆的一端侧的间隔比另一端侧的间隔狭窄，而两根杆的轴向力使梁的端部受到弯曲力矩，该弯曲力矩有使梁的变形(梁与侧部结构体的交叉角度的位移)减少而把梁整体的变形变得极小的作用。
(c)当梁被作用有剪切力而两根杆产生轴向力时，由两根杆的轴向力为起因而在梁的端部产生的弯曲力矩Mr与由向梁作用的剪切力为起因而在梁的端部产生的弯曲力矩Mc成为反方向。因此，由弯曲力矩Mc引起的梁的变形与由弯曲力矩Mr引起的梁的变形相互抵消，减少梁的变形，使梁整体的变形极小。
(d)由于如上所述(b)、(c)那样通过作用在梁端部的弯曲力矩Mr、Mc而能减少梁的变形，所以即使不把两根杆的另一端与侧部结构体刚性接合而是简易地进行销接合时，也能减少梁的变形，使梁整体的变形极小。
(本发明内容3)
(e)使连结部件与梁端接合，在侧部结构体与连结部件之间设置由两根杆组合而构成的杆对，两根杆使它们的另一端与侧部结构体接合，且使它们的一端与连结部件接合，通过使两根杆一端的间隔比另一端的间隔狭窄而两根杆的轴向力使连结部件受到弯曲力矩，该弯曲力矩有使梁的变形减少而把结构体整体的变形变得极小的作用。
(f)由于把连结部件由与梁端接合的结构材料不同的其他结构材料构成，所以与作为把连结部件与上述梁端接合的结构材料的横架材料相比，能把连结部件设定成高刚性的。因此，能使两根杆的轴向力作用在连结部件上的所述(e)的弯曲力矩Mr稳定地向梁端传递，与梁端产生的弯曲力矩Mc相互抵消，这样，能使建筑物整体的变形稳定地极小化。
(g)能与由梁端决定的连结部件接合点的位置无关而加长连结部件的长度。这就意味着能把从连结部件与梁端的上述接合点到连结部件与杆的接合点的翼缘长度f加长，进而意味着能把两根杆的轴向力作用在连结部件上的所述(e)的弯曲力矩Mr变大。这样，能使建筑物整体的变形可靠地极小化。
(本发明内容4)
(h)在柱脚与下部结构体之间设置由两根杆组合而构成的杆对，两根杆使它们的下端与下部结构体接合，且使它们的上端与柱脚接合，通过使两根杆的上端间隔比下端间隔狭窄，而两根杆的轴向力使柱脚受到弯曲力矩，该弯曲力矩有使柱的变形(柱与基础的交叉角度的位移)减少而把建筑物整体的变形变得极小的作用。
(i)当建筑物结构体的柱被作用有剪切力而两根杆产生轴向力时，由两根杆的轴向力为起因而在柱脚产生的弯曲力矩Mr与由向柱作用的剪切力为起因而在柱脚产生的弯曲力矩Mc成为反方向。因此，由弯曲力矩Mc引起的柱的变形与由弯曲力矩Mr引起的柱的变形相互抵消，减少柱的变形，使建筑物整体的变形极小。
(j)由于如上述(h)、(i)那样通过作用在柱脚的弯曲力矩Mr、Mc而能减少柱的变形，所以即使不把两根杆的下端与下部结构体刚性接合而是简易地进行销接合时，也能减少柱的变形，使建筑物整体的变形极小。
(本发明内容5)
(k)使连结部件与柱脚接合，在下部结构体与连结部件之间设置由两根杆组合而构成的杆对，两根杆使它们的下端与下部结构体接合，且使它们的上端与连结部件接合，通过使两根杆上端的间隔比下端的间隔狭窄而两根杆的轴向力使连结部件受到弯曲力矩，该弯曲力矩有使柱的变形(柱与基础的交叉角度的位移)减少，而把建筑物整体的变形变得极小的作用。
(l)由于由与把连结部件与柱脚接合的结构材料不同的其他结构的横材构成，所以与作为把连结部件与上述柱脚接合的结构材料的横架材料相比，能把连结部件设定成高刚性的。因此，能使两根杆的轴向力作用在连结部件上的所述(k)的弯曲力矩Mr稳定地向柱脚传递，与柱脚产生的弯曲力矩Mc相互抵消，这样，能使建筑物整体的变形稳定地极小化。
(m)能与由柱脚(包括焊接在柱脚上的地板梁用连接零件)决定的连结部件刚性接合点的位置无关而加长由横材构成的连结部件的长度。这就意味着能把从连结部件与柱脚的上述刚性接合点到连结部件与杆的接合点的翼缘长度f加长，进而意味着能把两根杆的轴向力作用在连结部件上的所述(a)的弯曲力矩Mr变大。这样，能使建筑物整体的变形可靠地极小化。
(本发明内容6)
(n)在把建筑物结构体放置在上述(m)的连结部件(横材)与杆(斜材和/或垂直材料)的连结部上时，能强化作为与建筑物结构体柱脚接合的结构材料的横架材料(梁、横梁、圈梁、横垫木等)的固定度。当两根杆的轴向力向连结部件作用的所述(k)的弯曲力矩Mr向建筑物结构体的柱脚(地板梁)传递时，使建筑物结构体的柱与向建筑物结构体连结部件的承压支点(放置点)的距离变大，支点反作用力被减轻(但当弯曲力矩Mr不是建筑物结构体的承压，而是把拉力向该支点作用时，没有减轻支点反作用力的效果，在其他的梁固定螺栓上作用有反作用力)。
(本发明内容7)
(o)能把所述(k)的连结部件与杆的接合部设定成刚性接合。
(p)通过把连结部件(横材)与杆(斜材和/或垂直材料)的上端进行刚性接合，能回避向连结部件作用的剪切力Q2的变动。设定：一根杆的下端与下部结构体的接合点为r1、该杆的上端与连结部件(横材)的接合点为r2、另一根杆(斜材)的下端与下部结构体的接合点为s1、该杆的上端与连结部件(横材)的接合点为s2。这时，所有的r1、r2、s1、s2若是销接合时，则两根杆的轴向力作用在连结部件上的所述(a)的弯曲力矩Mr变大，但建筑物结构体的强度由于作用在柱上的剪切力Q1与上述Q2的比率而有大的不同，不能把建筑物结构体的强度预先特定。另一方面，若把连结部件(横材)与杆(斜材和/或垂直材料)的上端(r2和/或s2)预先进行刚性接合，则弯曲力矩Mr不如上述那样大，但建筑物结构体的强度随Q1、Q2的比率而引起的差异几乎被消除，能把建筑物结构体的强度不被计划左右地预先特定。
(本发明内容8)
(q)使连结部件与柱脚拉伸接合，在下部结构体与连结部件之间设置由两根杆组合而构成的杆对，两根杆使它们的下端与下部结构体接合，且使它们的上端与连结部件接合，通过使两根杆上端的间隔比下端的间隔狭窄而两根杆的轴向力使连结部件受到弯曲力矩，该弯曲力矩有使柱的变形(柱与基础的交叉角度的位移)减少而把建筑物整体的变形变得极小的作用。
(r)把使连结部件与柱脚拉伸接合的张力向柱脚与连结部件之间导入的结果是，该导入张力成为与把柱脚从连结部件拉离的拉离力相对抗的抵抗力(耐拉离力)，减少建筑物结构体相对连结部件的旋转(柱相对垂直线的旋转、地板梁相对水平线的旋转)，能稳定地把建筑物整体的变形极小化。
(s)能与由柱脚(包括焊接在柱脚上的地板梁用连接零件)决定的连结部件拉伸接合点的位置无关而加长由横材构成的连结部件的长度。这就意味着能把从连结部件与柱脚的上述拉伸接合点到连结部件与杆的接合点的翼缘长度f加长，进而意味着能把两根杆的轴向力作用在连结部件上的所述(a)的弯曲力矩Mr变大。这样，能使建筑物整体的变形可靠地极小化。
(t)通过把连结部件(横材)与杆(斜材和/或垂直材料)的上端进行刚性接合，能回避向连结部件作用的剪切力Q2的变动。设定：一根杆的下端与下部结构体的接合点为r1、该杆的上端与连结部件(横材)的接合点为r2、另一根杆(斜材)的下端与下部结构体的接合点为s1、该杆的上端与连结部件(横材)的接合点为s2。这时，所有的r1、r2、s1、s2若是销接合时，则两根杆的轴向力作用在连结部件上的所述(a)的弯曲力矩Mr变大，但建筑物结构体的强度由于作用在柱上的剪切力Q1与上述Q2的比率而有大的不同，不能把建筑物结构体的强度预先特定。另一方面，若把连结部件(横材)与杆(斜材和/或垂直材料)的上端(r2和/或s2)预先进行刚性接合，则弯曲力矩Mr不如上述那样大，但建筑物结构体的强度随Q1、Q2的比率引起的差异几乎被消除，能把建筑物结构体的强度不被计划左右地预先特定。
(本发明内容9)
(u)通过把弹性支承材料的两端部支承在连结部件或杆上，使弹性支承材料的中间部从连结部件浮起来，使贯通弹性支承材料中间部和连结部件的螺栓与柱的柱脚拉伸接合，这样，利用简单的结构就能使连结部件与柱脚拉伸接合。
(本发明内容10)
(v-1)通过把弯曲力矩Mr与弯曲力矩Mc设定成Mr＝Mc，而能使柱脚相对下部结构体成为刚性接合状态(柱脚不旋转、柱与基础的交叉角度不位移)，减少柱的变形。柱脚不移动。
(v-2)通过把弯曲力矩Mr与弯曲力矩Mc设定成Mr＝Mc，而能使梁的端部相对刚性体成为刚性接合状态(梁的端部不旋转、梁与刚性体的交叉角度不位移)，减少梁的变形。梁的端部不移动。
(本发明内容11)
(w-1)通过把弯曲力矩Mr与弯曲力矩Mc设定成Mr＞Mc，能使柱脚由Mc引起的变形通过Mr而向反方向返回，成为超刚性接合状态，柱的变形比上述(v-1)少。基底部件向剪切方向移动。
(w-2)通过把弯曲力矩Mr与弯曲力矩Mc设定成Mr＞Mc，能使梁的端部由Mc引起的变形通过Mr而向反方向返回，成为超刚性接合状态，梁的变形比上述(v-2)少。梁的端部向剪切方向移动。
(本发明内容12)
(x)把下部结构体设定为基础，在把建筑物结构体的柱与基础接合的接合接头中，能实现上述的(h)～(w)
(本发明内容13)
(y)把下部结构体设定为下层建筑物结构体，在把上层建筑物结构体的柱与下层建筑物结构体的柱头或梁接合的接合接头中，能实现上述的(h)～(w)。在梁强施工法(梁勝ち工法)中能得到高的刚性。
(本发明内容14)
(z-1)在建筑物中能实现上述(a)、(h)～(y)。
(本发明内容15)
(z-2)在建筑物中能实现上述(a)～(g)、(v)(w)。
(本发明内容16)
(z-3)在桥中能实现上述(a)～(g)、(v)(w)。
附图说明
图1是表示实施例1门型框架结构的模式图；
图2是表示门型框架结构的正面图；
图3是表示向柱脚接合接头作用的水平力的模式图；
图4是表示向柱脚接合接头作用的弯曲力矩的模式图；
图5是表示实施例2框架单元结构的模式图；
图6是表示框架单元结构的正面图；
图7是表示实施例3门型框架结构的模式图；
图8是表示实施例4建筑物结构体的模式平面图；
图9(A、B)是表示实施例5柱脚接合接头的模式图；
图10(A、B)是表示实施例6柱脚接合接头的模式图；
图11(A、B)是表示实施例7柱脚接合接头的模式图；
图12是表示实施例8建筑物结构体的模式图；
图13是图12主要部分的放大图；
图14是图13的平面图；
图15是表示图13变形例的模式图；
图16表示柱脚接合支座，(A)是从外侧看的立体图，(B)是从内侧看的立体图；
图17是表示柱脚接合支座的外面图；
图18是表示柱脚接合支座的内面图；
图19是表示柱脚接合支座的平面图；
图20是表示向柱脚接合接头作用的水平力的模式图；
图21是表示向柱脚接合接头作用的弯曲力矩的模式图；
图22是表示实施例9框架结构体的模式图；
图23是表示实施例10建筑物结构体的模式图；
图24是图23主要部分的放大图；
图25是图24的平面图；
图26是表示柱脚接合支座的立体图；
图27是表示实施例11框架结构体的模式图；
图28是表示实施例12梁接合接头的模式图；
图29是表示梁接合接头具体例的模式图；
图30是表示向梁接合接头作用的弯曲力矩的模式图。
符号说明
10、30、50建筑物结构体    11、31、51柱
11A、31A、51A柱脚    13、34基础(下部结构体)
20、40、60柱脚接合接头    21、41、61基底部件
22、42、62杆对    22A、22B、42A、42B、62A、62B杆
70下层建筑物结构体    72梁(下部结构体)
Q1、Q2剪切力    Ta、Tb轴向力    Mc、Mr弯曲力矩
110、160建筑物结构体    111柱    111A柱脚
113、163地板梁(横架材料)    114基础(下部结构体)
120柱脚接合接头    121基底部件    122杆对
122A、122B杆    150弹性支承材料    151螺栓
170下层建筑物结构体(下部结构体)    210梁结构体
211梁    211A梁端部    212刚体    220梁接合接头
222杆对    222A、222B杆
具体实施方式
以下根据附图说明本发明的实施例。
[实施例]
(实施例1)(图1～图4)
如图1、图2所示，建筑物结构体10呈现门型框架结构，相互并列的柱11、11被与它们上端部刚性接合的梁12连结。建筑物结构体10把柱11、11的各柱脚11A通过柱脚接合接头20而与基础13(下部结构体)接合。以下说明柱脚接合接头20的结构。
柱脚接合接头20把安装部件21A刚性接合在柱脚11A上，把该安装部件21A作为与柱脚11A刚性接合的周边部件而设定成基底部件21。
柱脚接合接头20作为支承机构而在基础13与基底部件21之间设置了由两根杆22A、22B组合而构成的杆对22。两根杆22A、22B把它们的下端与基础13销接合(也可以刚性接合)，而且把它们的上端与基底部件21销接合(也可以刚性接合)。使两根杆22A、22B的上端间隔比下端间隔狭窄(把杆22A、22B相互配置成八字状，使柱11侧的上端间隔比基础13侧的下端间隔狭窄)。本实施例使沿向柱11作用的水平剪切力Q1方向的剪切前方侧的杆22A向后倾，使剪切后方侧的杆22B向前倾。
以下说明建筑物结构体10通过柱脚接合接头20的支承机构(图3、图4)。
(1)水平剪切力Q1作用柱11。本实施例还向基底部件21作用有与向柱11作用的剪切力Q1同方向的水平剪切力Q2(与柱11的下半部分对应的壁载重、风压力等)。把剪切力Q1、Q2假想地设定为向一个柱作用的剪切力。
这时，在两根杆22A、22B与基础13的接合部被作用有支点反作用力Q＝Q1+Q2。
(2)在柱脚11A(与基底部件21的刚性接合点)产生由向柱11作用的剪切力Q1为起因的弯曲力矩Mc。
(3)由向两根杆22A、22B作用的支点反作用力Q(Q1+Q2)而在各杆22A、22B产生轴向力Ta、Tb。且轴向力Ta、Tb在由向柱11作用的剪切力Q1、Q2使基底部件21要向同剪切方向移动时产生。
在柱脚11A(与基底部件21的刚性接合点)产生由两根杆22A、22B的轴向力Ta、Tb为起因的弯曲力矩Mr，弯曲力矩Mr与弯曲力矩Mc成为反方向。弯曲力矩Mr使剪切前方侧的杆22A上端下降、使剪切后方侧的杆22B上端上升，使基底部件21微小旋转。
把轴向力Ta、Tb的水平成分设定为Ha、Hb，把垂直成分设定为Va、Vb，把轴向力Ta、Tb对于柱脚11A(与基底部件21的刚性接合点)的力矩臂长度设定为a、b，把从基底部件21与柱脚11A的接合点到与杆22A的接合点的翼缘长度设定为f，把到与杆22B的接合点的翼缘长度设定为f，把杆22A相对1基础3所成的交叉角度设定为θa(图4)，把杆22B与基础13所成的交叉角度设定为θb(图4)时，下面的(1)式～(5)式成立。忽略柱11的轴向力。
Q1+Q2＝Ha+Hb       (1)
Va+Vb＝0           (2)
Mr＝Ta×a+Tb×b    (3)
Mr＝(Ha/cosθa)×a+(Hb/cosθb)×b    (4)
a＝f×sinθa，b＝f×sinθb    (5)
因此，为了加大弯曲力矩Mr，则需要加大杆22A、22B的角度θa、θb，加大基底部件21的翼缘长度f，加大向基底部件21作用的剪切力Q2。
加大向基底部件21作用的剪切力Q2，能通过把地板载重和风压力由梁材料和横撑承受，并把它向基底部件21传递等实现。
在把杆22A(22B)与基底部件21或基础13的接合设定为销接合时，由于对于基底部件21的移动阻力小，所以基底部件21能移动大，Mr也能变大，在设定为刚性接合时，由于对于基底部件21的移动阻力变大，Mr与销接合时相比变小，但由于杆22A(22B)的变形微小而能抑制微振动的产生。
(4)通过Mr＝Mc，使柱脚11A成为刚性接合状态(柱脚11A不旋转、支柱11与基础13的相对角度不变)。
(5)通过Mr＞Mc，使柱脚11A向由Mc而引起的变形方向相反的方向返回。把它叫做超刚性接合状态。基底部件21向剪切方向(Q1的方向)移动。
(6)通过Mr＜Mc，使柱脚11A成为半刚性接合状态(比刚性接合弱)。基底部件21向与剪切方向相反的方向移动。
本实施例有以下的作用效果。
(a)使基底部件21与柱脚11A刚性接合，在基础13与基底部件21之间设置由两根杆22A、22B的组合构成的杆对22，两根杆22A、22B把它们的下端与基础13接合，而且把它们的上端与基底部件21接合，通过使两根杆22A、22B的上端间隔比下端间隔狭窄，而两根杆22A、22B的轴向力Ta、Tb使基底部件21受到弯曲力矩Mr，该弯曲力矩Mr有使支柱11的变形(支柱11与基础交叉角度的变位)变小而使建筑物整体的变形非常小的作用。
(b)建筑物结构体10的支柱11被作用有剪切力Q1，当两根杆22A、22B上有轴向力Ta、Tb产生时，由两根杆22A、22B的轴向力Ta、Tb为起因而在柱脚11A所产生的弯曲力矩Mr，与由向支柱11作用的剪切力Q1为起因而在柱脚11A所产生的弯曲力矩Mc是反方向。因此，由弯曲力矩Mc引起的支柱11的变形与由弯曲力矩Mr引起的支柱11的变形相互抵消，减小支柱11的变形而使建筑物整体的变形非常小。
(c)由于如上述(a)、(b)那样能通过向基底部件21作用的弯曲力矩Mr、Mc而减小支柱11的变形，所以即使不把两根杆22A、22B的下端与基础13刚性接合而是简易地销接合的情况下，也能减小支柱11的变形而使建筑物整体的变形非常小。
(d)通过把弯曲力矩Mr与弯曲力矩Mc设定为Mr＝Mc，使柱脚11A相对基础13成为刚性接合状态(柱脚11A不旋转、支柱11与基础13的交叉角度不变位)，能减小支柱11的变形。
(e)通过把弯曲力矩Mr与弯曲力矩Mc设定为Mr＞Mc，使柱脚11A由Mc而引起的变形利用Mr而向相反的方向返回而成为超刚性接合状态，能使支柱11的变形比上述(d)小。基底部件21向剪切方向移动。
(f)通过向基底部件21作用与向支柱11作用的剪切力Q1同方向的剪切力Q2，使基础13向两根杆22A、22B作用的支点反作用力Q＝Q1+Q2大，进而加大两根杆22A、22B的轴向力Ta、Tb，加大弯曲力矩Mr，能更加提高设置两根杆22A、22B的效果。
(g)把下部结构体设定为基础13，在把建筑物结构体10的支柱11与基础13接合的接合接头20中能实现上述的(a)～(f)。
(实施例2)(图5、图6)
如图5、图6所示，建筑物结构体30呈现框架单元结构，相互并列的支柱31、31被与它们上端部刚性接合的顶梁32连结，且被与它们下端部刚性接合的地板梁33连结。建筑物结构体30把支柱31、31的各柱脚31A通过柱脚接合接头40而与基础34(下部结构体)接合。以下说明柱脚接合接头40的结构。
柱脚接合接头40把地板梁33(翼缘41A)刚性接合在柱脚31A上，把该地板梁33作为与柱脚31A刚性接合的周边部件而设定成基底部件41。
柱脚接合接头40在基础34与基底部件41之间设置了由两根杆42A、42B组合构成的杆对42。两根杆42A、42B把它们的下端与基础34销接合(也可以刚性接合)，而且把它们的上端与基底部件41销接合(也可以刚性接合)。使两根杆42A、42B的上端间隔比下端间隔狭窄(把杆42A、42B相互配置成八字状，使支柱31侧的上端间隔比基础34侧的下端间隔狭窄)。本实施例使沿向支柱31作用的水平剪切力Q1方向的剪切前方侧的杆42A垂直配置，使剪切后方侧的杆42B向前倾。
建筑物结构体30通过柱脚接合接头40的支承机构实质上与建筑物结构体10通过柱脚接合接头20的支承机构相同。因此，建筑物结构体30的支柱31被作用有剪切力Q1，当由该剪切力Q1而基底部件41要向同剪切方向移动并在两根杆42A、42B上有轴向力Ta、Tb产生时，由两根杆42A、42B的轴向力Ta、Tb为起因而在柱脚31A(与基底部件41的刚性接合点)所产生的弯曲力矩Mr，与由向支柱31作用的剪切力Q1为起因而在柱脚31A(与基底部件41的刚性接合点)所产生的弯曲力矩Mc是反方向。且基底部件41被作用有与向支柱31作用的剪切力Q1同方向的剪切力Q2(与支柱31的下半部分对应的壁载重、风压力等)。
本实施例有以下的作用效果。
(a)使基底部件41与柱脚31A刚性接合，在基础34与基底部件41之间设置由两根杆42A、42B的组合构成的杆对42，两根杆42A、42B把它们的下端与基础34接合，而且把它们的上端与基底部件41接合，通过使两根杆42A、42B的上端间隔比下端间隔狭窄，而两根杆42A、42B的轴向力Ta、Tb使基底部件41受到弯曲力矩Mr，该弯曲力矩Mr有使支柱31的变形(支柱31与基础34交叉角度的变位)变小而使建筑物整体的变形非常小的作用。
(b)建筑物结构体30的支柱31被作用有水平剪切力Q1，当两根杆42A、42B上有轴向力Ta、Tb产生时，由两根杆42A、42B的轴向力Ta、Tb为起因而在柱脚31A所产生的弯曲力矩Mr，与由向支柱31作用的剪切力Q1为起因而在柱脚31A所产生的弯曲力矩Mc是反方向。因此，由弯曲力矩Mc引起的支柱31的变形与由弯曲力矩Mr引起的支柱31的变形相互抵消，减小支柱31的变形而使建筑物整体的变形非常小。
(c)由于如上述(a)、(b)那样能通过向基底部件41作用的弯曲力矩Mr、Mc而减小支柱31的变形，所以即使不把两根杆42A、42B的下端与基础34刚性接合而是简易地销接合的情况下，也能减小支柱31的变形而使建筑物整体的变形非常小。
(d)通过把弯曲力矩Mr与弯曲力矩Mc设定为Mr＝Mc，使柱脚31A相对基础34成为刚性接合状态(柱脚31A不旋转、支柱31与基础34的交叉角度不变位)，能减小支柱31的变形。
(e)通过把弯曲力矩Mr与弯曲力矩Mc设定为Mr＞Mc，使柱脚31A由Mc而引起的变形利用Mr而向相反的方向返回而成为超刚性接合状态，能使支柱31的变形比上述(d)小。基底部件41向剪切方向移动。
(f)通过向基底部件41作用与向支柱31作用的剪切力Q1同方向的剪切力Q2，使基础34向两根杆42A、42B作用的支点反作用力Q＝Q1+Q2大，进而加大两根杆42A、42B的轴向力Ta、Tb，加大弯曲力矩Mr，能更加提高设置两根杆42A、42B的效果。
(g)把下部结构体设定为基础34，在把建筑物结构体30的支柱31与基础34接合的接合接头40中能实现上述的(a)～(f)。
(实施例3)(图7)
如图7所示，建筑物结构体50呈现门型框架结构，相互并列的支柱51、51被与它们上端部刚性接合的梁52连结。建筑物结构体50把支柱51、51的各柱脚51A通过柱脚接合接头60而与下层建筑物结构体70接合。下层建筑物结构体70是把支柱71与梁72刚性接合的框架结构体，其上层建筑物结构体50的支柱51的柱脚51A通过柱脚接合接头60与梁72接合。以下说明柱脚接合接头60的结构。
柱脚接合接头60把翼缘61A刚性接合在柱脚51A上，把该翼缘61A作为与柱脚51A刚性接合的周边部件而设定成基底部件61。
柱脚接合接头60在梁72与基底部件61之间设置了由两根杆62A、62B组合构成的杆对62。两根杆62A、62B把它们的下端与梁72销接合(也可以刚性接合)，而且把它们的上端与基底部件61销接合(也可以刚性接合)。使两根杆62A、62B的上端间隔比下端间隔狭窄(把杆62A、62B相互配置成八字状，使支柱51侧的上端间隔比梁72侧的下端间隔狭窄)。本实施例使沿向支柱51作用的水平剪切力Q1方向的剪切前方侧的杆62A垂直配置，使剪切后方侧的杆62B向前倾。
建筑物结构体50通过柱脚接合接头60的支承机构实质上与建筑物结构体10通过柱脚接合接头20的支承机构相同。因此，建筑物结构体50的支柱51被作用有剪切力Q1，当由该剪切力Q1而基底部件61要向同剪切方向移动并在两根杆62A、62B上有轴向力Ta、Tb产生时，由两根杆62A、62B的轴向力Ta、Tb为起因而在柱脚51A(与基底部件61的刚性接合点)所产生的弯曲力矩Mr，与由向支柱51作用的剪切力Q1为起因而在柱脚51A(与基底部件61的刚性接合点)所产生的弯曲力矩Mc是反方向。且基底部件61被作用有与向支柱51作用的剪切力Q1同方向的剪切力Q2(与支柱51的下半部分对应的壁载重、风压力等)。
本实施例有以下的作用效果。
(a)使基底部件61与柱脚51A刚性接合，在梁72与基底部件61之间设置由两根杆62A、62B的组合构成的杆对62，两根杆62A、62B把它们的下端与梁72接合，而且把它们的上端与基底部件61接合，通过使两根杆62A、62B的上端间隔比下端间隔狭窄，而两根杆62A、62B的轴向力Ta、Tb使基底部件61受到弯曲力矩Mr，该弯曲力矩Mr有使支柱51的变形(支柱51与梁72交叉角度的变位)变小而使建筑物整体的变形非常小的作用。
(b)建筑物结构体50的支柱51被作用有水平剪切力Q1，当两根杆62A、62B上有轴向力Ta、Tb产生时，由两根杆62A、62B的轴向力Ta、Tb为起因而在柱脚51A所产生的弯曲力矩Mr，与由向支柱51作用的剪切力Q1为起因而在柱脚51A所产生的弯曲力矩Mc是反方向。因此，由弯曲力矩Mc引起的支柱51的变形与由弯曲力矩Mr引起的支柱51的变形相互抵消，减小支柱51的变形而使建筑物整体的变形非常小。
(c)由于如上述(a)、(b)那样能通过向基底部件61作用的弯曲力矩Mr、Mc而减小支柱51的变形，所以即使不把两根杆62A、62B的下端与梁72刚性接合而是简易地销接合的情况下，也能减小支柱51的变形而使建筑物整体的变形非常小。
(d)通过把弯曲力矩Mr与弯曲力矩Mc设定为Mr＝Mc，使柱脚51A相对梁72成为刚性接合状态(柱脚51A不旋转、支柱31与梁72的交叉角度不变位)，能减小支柱51的变形。
(e)通过把弯曲力矩Mr与弯曲力矩Mc设定为Mr＞Mc，使柱脚51A由Mc而引起的变形利用Mr而向相反的方向返回而成为超刚性接合状态，能使支柱51的变形比上述(d)小。基底部件61向剪切方向移动。
(f)通过向基底部件61作用与向支柱51作用的剪切力Q1同方向的剪切力Q2，使梁72向两根杆62A、62B作用的支点反作用力Q＝Q1+Q2大，进而加大两根杆62A、62B的轴向力Ta、Tb，加大弯曲力矩Mr，能更加提高设置两根杆62A、62B的效果。
(g)把下部结构体设定为下层建筑物结构体70的梁72，在把上层建筑物结构体50的支柱51与梁72接合的接合接头60中能实现上述的(a)～(f)。
(实施例4)(图8)
如图8所示，建筑物结构体80呈现门型框架结构，相互并列的四根支柱81被与它们上端部刚性接合的梁82(顶梁)连结。且建筑物结构体80可以把相互并列的四根支柱81由与它们下端部刚性接合的梁(地板梁)合并连结。建筑物结构体80在图8的平面图中，与支柱81交叉的各自长边侧和短边侧，把各柱脚81A通过柱脚接合接头83、84与基础或下层结构体接合。柱脚接合接头83、84能由与上述柱脚接合接头20、40、60或后述的柱脚接合接头120相同的结构所构成。
(实施例5)(图9)
图9所示的柱脚接合接头90A在下部结构体与支柱91的柱脚(基底部件)91A之间设置了由三根杆92A、92B、92C组合构成的杆对90。三根杆92A～92C把它们的下端与下部结构体销接合(也可以刚性接合)，而且把它们的上端与柱脚91A销接合(也可以刚性接合)。在柱脚接合接头90A的平面图中，对于沿向支柱91作用的水平剪切力9的方向，而把两根杆92A、92B和一根杆92C相互夹住支柱91地配置在相反侧，两根杆92A、92B在沿水平剪切力9方向的剪切前方侧，相互位于包含剪切力9垂直面的相反侧并后倾配置。一根杆92C在沿水平剪切力9方向的剪切后方向，位于包含剪切力9垂直面内地前倾配置。使两根杆92A、92C的上端间隔比下端间隔狭窄，使两根杆92B、92C的上端间隔比下端间隔狭窄。
柱脚接合接头90A的支承机构实质上与上述的柱脚接合接头20、40、60的支承机构相同。
(实施例6)(图10)
图10所示的柱脚接合接头90B在下部结构体与支柱91的柱脚(基底部件)91A之间设置了由四根杆92A、92B、92C、92D组合构成的杆对92。四根杆92A～92D把它们的下端与下部结构体销接合(也可以刚性接合)，而且把它们的上端与柱脚91A销接合(也可以刚性接合)。在柱脚接合接头90B的平面图中，对于沿向支柱91作用的水平剪切力Q的方向而把两根杆92A、92B和两根杆92C、92D配置在相互夹住支柱91的相反侧，两根杆92A、92B在沿水平剪切力Q方向的剪切前方侧，相互位于包含剪切力Q垂直面的相反侧并后倾配置。两根杆92C、92D在沿水平剪切力Q方向的剪切后方向侧，相互位于包含剪切力Q垂直面的相反侧并前倾配置。
使两根杆92A、92C的上端间隔比下端间隔狭窄，使两根杆92B、92D的上端间隔比下端间隔狭窄。
柱脚接合接头90B的支承机构实质上与上述的柱脚接合接头20、40、60的支承机构相同。
(实施例7)(图11)
图11所示的柱脚接合接头100在下部结构体与建筑物结构体100A角部竖立设置的支柱101的柱脚(基底部件)101A之间设置了由四根杆102A～102D组合构成的杆对102。四根杆102A～102D把它们的下端与下部结构体销接合(也可以刚性接合)，而且把它们的上端与柱脚101A销接合(也可以刚性接合)。各杆102A～102D从成为方形截面的柱脚101A的各角部对于该柱脚101A的各侧面成45度放射地向下方向斜交配置。
在柱脚接合接头100的平面图中，对于沿向支柱101作用的横梁方向水平剪切力QA的方向，而把两根杆102A、102B和两根杆102C、102D相互夹住支柱101地配置在相反侧。两根杆102A、102B在沿横梁方向水平剪切力QA的剪切前方侧，相互位于包含剪切力QA垂直面的相反侧并后倾配置。两根杆102C、102D在沿横梁方向水平剪切力QA方向的剪切后方向，相互位于包含剪切力QA垂直面的相反侧并前倾配置。使两根杆102A、102D的上端间隔比下端间隔狭窄，使两根杆102B、102C的上端间隔比下端间隔狭窄。
在柱脚接合接头100的平面图中，对于沿向支柱101作用的山墙方向水平剪切力QB的方向，而把两根杆102B、102C和两根杆102A、102D相互夹住支柱101地配置在相反侧。两根杆102B、102C在沿山墙方向水平剪切力QB方向的剪切前方侧，相互位于包含剪切力QB垂直面的相反侧并后倾配置。两根杆102A、102D在沿山墙方向水平剪切力QB方向的剪切后方向侧，相互位于包含剪切力QB垂直面的相反侧并前倾配置。使两根杆102A、102B的上端间隔比下端间隔狭窄，使两根杆102C、102D的上端间隔比下端间隔狭窄。
柱脚接合接头100的支承机构实质上与上述的柱脚接合接头20、40、60的支承机构相同。柱脚接合接头100合并包含有所述柱脚接合接头83、84的功能，能应对横梁方向水平剪切力QA和山墙方向水平剪切力QB。
(实施例8)(图12～图21)
如图12～图15所示，建筑物结构体(建筑物单元)110呈现方箱形骨架结构的框架结构，平面图中相互正交的各自长边和短边把顶梁112刚性接合在与相互并列的支柱111、111上端部刚性接合的连接零件112A上，这样来连结这些支柱111、111的上端部，而且把地板梁113(横架材料)刚性接合在与相互并列的支柱111、111下端部(柱脚111A)刚性接合的连接零件113A上，这样来连结这些支柱111、111的下端部。
建筑物结构体110的各自长边和短边把支柱111、111的各柱脚111A，通过柱脚接合支座120A的柱脚接合接头120，与基础114(下部结构体)接合。
以下说明柱脚接合支座120A的柱脚接合接头120。
如图16～图19所示，柱脚接合支座120A具有：在设置于建筑物结构体110的长边和短边正交的角部的支柱111柱脚111A正下方的一根杆122A、配置在各自长边和短边的地板梁113正下方的各一根杆122B、在各自的长边和短边与两根杆122A、122B的上端部接合并把它们连结的连结部件121。两根杆122A和杆122B在各自的长边和短边构成杆对122，使它们的上端间隔比下端间隔狭窄。
如图20所示，柱脚接合支座120A把连结部件121作为由型钢和加强片进行加强的横向材料，把杆122A作为由方钢管构成的垂直材料，把杆122B作为由型钢和加强片进行加强的斜向材料。具备：杆122A的下端部与基础114的接合点r1、杆122A的上端部与连结部件121一端部的接合点r2、杆122B的下端部与基础114的接合点s1、杆122B的上端部与连结部件121另一端部的接合点s2。把四个接合点r1、r2、s1、s2中的至少一个设定为刚性接合点，把其余的接合点设定为销接合点。本实施例把s2设定为刚性接合点，把r1、r2、s1设定为销接合点。
柱脚接合支座120A如下地形成柱脚接合接头120。以下说明长边(短边也同样)。
(1)把柱脚接合支座120A放置在基础114上，在基础114与连结部件121之间设置由两根杆122A、122B组合构成的杆对122。两根杆122A、122B把它们的下端(r1、s1)通过地脚螺栓123、124与基础114销接合(也可以刚性接合)，且把杆122A的上端(r2)通过焊接(焊接长度短)与连结部件121销接合(也可以刚性接合)，把杆122B的上端(s2)通过焊接(焊接长度长)与连结部件121刚性接合。使两根杆122A、122B的上端间隔比下端间隔狭窄(把杆122A、122B相互配置成八字状，使支柱111侧的上端间隔比基础114侧的下端间隔狭窄)。本实施例把沿向支柱111作用的水平剪切力Q1方向的剪切前方侧的杆122A垂直配置，使剪切后方侧的122B向前倾。
(2)把建筑物结构体110放置在柱脚接合支座120A的连结部件121与杆122A、122B的接合部上。本实施例把柱脚111A的下端板111B放置在杆122A的上端板131上，把连接零件113A的自由端侧下面113B放置在杆122B上端板132上。这时，相对杆122A和杆122B的上端板131与上端板132的外部尺寸间隔K，而把建筑物结构体110的柱脚11A与连接零件113A的外部尺寸间隔L设定小。使杆122A的上端板131和杆122B上端板132位于在同一水平面上，连结部件121的上面比这些水平面低了间隙G，结果是在连结部件121的上面与连接零件113A的下面之间形成有间隙G。
(3)把螺栓141经由垫片141A插入杆122A的上端板131，并紧固在焊接于柱脚111A的下端板111B内面侧的紧固块141B上。
(4)把螺栓142经由厚板垫片142A插入与支柱111的柱脚111A刚性接合的连接零件113A、连接零件113A内的地板梁113和连结部件121，并在连结部件121内面侧紧固螺母142B。这样，把由横向材料构成的连结部件121刚性接合在支柱111的柱脚111A(连接零件113A)上。
如图15所示，柱脚接合支座120A的柱脚接合接头120也可以把螺栓143插入厚板垫片143A、经由连接零件113A与支柱111的柱脚111A刚性接合的地板梁113和杆122B上端板132，并在上端板132内面紧固螺母143B。能把杆122B与建筑物结构体110牢固地接合。
以下说明建筑物结构体110的支承机构(图20、图21)。
(1)支柱111被作用有水平剪切力Q1。本实施例还向连结部件121作用有与向支柱111作用的剪切力Q1同方向的水平剪切力Q2(与支柱111的下半部分对应的壁载重、风压力等)。把剪切力Q1、Q2假想地设定为向一个支柱作用的剪切力。
这时，在两根杆122A、122B与基础114的接合部被作用有支点反作用力Q＝Q1+Q2。
(2)在柱脚111A(与连结部件121的刚性接合点)产生由向支柱111作用的剪切力Q1为起因的弯曲力矩Mc。
(3)由向两根杆122A、122B作用的支点反作用力Q＝Q1+Q2而在各杆122A、122B中产生轴向力Ta、Tb。且轴向力Ta、Tb在通过向支柱111作用的剪切力Q1、Q2使连结部件21要向同剪切方向移动时产生。
在柱脚111A(与连结部件121的刚性接合点)产生由两根杆122A、122B的轴向力Ta、Tb为起因的弯曲力矩Mr。弯曲力矩Mr与弯曲力矩Mc是反方向。弯曲力矩Mr使剪切前方侧的杆122A上端下降、使剪切后方侧的杆122B上端上升，使连结部件121微小旋转。
把轴向力Ta、Tb的水平成分设定为Ha、Hb，把垂直成分设定为Va、Vb，把轴向力Ta、Tb对于柱脚111A(与连结部件121的刚性接合点)的力矩臂长度设定为a、b，把从连结部件121与柱脚111A的接合点到与杆122A的接合点的翼缘长度设定为f，把到与杆122B的接合点的翼缘长度设定为f，把杆122A与基础114所成的交叉角度设定为θa(图21)，把杆122B与基础114所成的交叉角度设定为θb(图21)时，下面的(1)式～(5)式成立。忽略支柱111的轴向力。
Q1+Q2＝Ha+Hb    (1)
Va+Vb＝0           (2)
Mr＝Ta×a+Tb×b    (3)
Mr＝(Ha/cosθa)×a+(Hb/cosθb)×b    (4)
a＝f×sinθa，b＝f×sinθb           (5)
因此，为了加大弯曲力矩Mr，则需要加大杆122A、122B的角度θa、θb，加大连结部件121的翼缘长度f，加大向连结部件121作用的剪切力Q2。
加大向连结部件121作用的剪切力Q2，能通过把地板载重和风压力由梁材料和横撑承受，并把它向连结部件121传递等实现。
在把杆122A(122B)与连结部件121或基础114的接合设定为销接合时，由于对于连结部件121的移动阻力小，所以连结部件121能移动大，Mr也能变大，在设定为刚性接合时，由于对于连结部件121的移动阻力变大，所以Mr与销接合时相比变小，但由于杆122A(122B)的变形微小而能抑制微振动的产生。
(4)通过Mr＝Mc，使柱脚111A成为刚性接合状态(柱脚111A不旋转、支柱111与基础114的相对角度不变)。
(5)通过Mr＞Mc，使柱脚111A向由Mc而引起的变形方向相反的方向返回。把它叫做超刚性接合状态。连结部件121向剪切方向(Q1的方向)移动。
(6)通过Mr＜Mc，使柱脚111A成为半刚性接合状态(比刚性接合弱)。连结部件121向与剪切方向相反的方向移动。
本实施例有以下的作用效果。
(a)使连结部件121与柱脚111A刚性接合，在基础114与连结部件121之间设置由两根杆122A、122B的组合构成的杆对122，两根杆122A、122B把它们的下端与基础114接合，而且把它们的上端与连结部件121接合，通过使两根杆122A、122B的上端间隔比下端间隔狭窄，而两根杆122A、122B的轴向力Ta、Tb使连结部件121受到弯曲力矩Mr，该弯曲力矩Mr有使支柱111的变形(支柱111与基础交叉角度的变位)变小而使建筑物整体的变形非常小的作用。
(b)由于把连结部件121由横向材料构成，所以与把连结部件121设定为与柱脚111A接合的翼缘和地板梁相比能把连结部件121设定为高刚性。因此，能使两根杆122A、122B的轴向力Ta、Tb向连结部件121作用的上述(a)的弯曲力矩Mr稳定地向柱脚111A传递，与柱脚111A所产生的弯曲力矩Mc抵消。这样，能稳定地使建筑物整体的变形极小化。
(c)能与由柱脚111A(包括焊接在柱脚111A上的地板梁用连接零件113A)决定的连结部件121刚性接合点的位置无关地加长由横向材料构成的连结部件121的长度。这就意味着能把从连结部件121与柱脚111A的上述刚性接合点到连结部件121与杆122B的接合点的翼缘长度f加长，进而意味着能把两根杆122A、122B的轴向力Ta、Tb作用在连结部件121上的所述(a)的弯曲力矩Mr变大(理由前面叙述过了)。这样，能使建筑物整体的变形可靠地极小化。
(d)通过把连结部件121(横向材料)与杆(斜向材料122B和/或垂直材料122A)的上端进行刚性接合，能回避向连结部件121作用的剪切力Q2的变动。设定：一根杆122A的下端与基础114的接合点为r1、该杆122A的上端与连结部件121(横向材料)的接合点为r2、另一根杆122B(斜向材料)的下端与基础114的接合点为s1、该杆122B的上端与连结部件121(横向材料)的接合点为s2。这时，所有的r1、r2、s1、s2若是销接合时，则两根杆122A、122B的轴向力Ta、Tb作用在连结部件121上的所述(a)的弯曲力矩Mr变大，但建筑物结构体110的强度随作用在支柱111上的剪切力Q1与上述Q2的比率不同而有大的不同，不能把建筑物结构体110的强度预先特定。另一方面，若把连结部件121(横向材料)与杆(斜向材料122B和/或垂直材料122A)的上端(r2和/或s2)预先进行刚性接合，则弯曲力矩Mr不如上述那样大，但建筑物结构体110的强度随Q1、Q2的比率不同而引起的差异几乎被消除，能把建筑物结构体110的强度不被计划左右地预先特定。
(e)在把建筑物结构体110放置在上述(d)的连结部件121(横向材料)与杆(斜向材料122B和/或垂直材料122A)的刚性接合部上时，能强化建筑物结构体110的(地板梁113的)的固定度。当两根杆122A、122B的轴向力Ta、Tb向连结部件121作用的所述(a)的弯曲力矩Mr向建筑物结构体110的柱脚111A(地板梁)传递时，使建筑物结构体110的支柱111与向建筑物结构体110连结部件121的承压支点(放置点)的距离变大，支点反作用力被减轻(但当弯曲力矩Mr不是建筑物结构体110的承压，而是有拉力向该支点作用时，没有减轻支点反作用力的效果，在其他的梁固定螺栓上作用有反作用力)。
(f)建筑物结构体110的支柱111被作用有剪切力，当两根杆122A、122B上有轴向力Ta、Tb产生时，由两根杆122A、122B的轴向力Ta、Tb为起因而在柱脚111A所产生的弯曲力矩Mr，与由向支柱111作用的剪切力为起因而在柱脚111A所产生的弯曲力矩Mc是反方向。因此，由弯曲力矩Mc引起的支柱111的变形与由弯曲力矩Mr引起的支柱111的变形相互抵消，减小支柱111的变形而使建筑物整体的变形非常小。
(g)由于如上述(a)、(f)那样能通过向连结部件121作用的弯曲力矩Mr、Mc而减小支柱111的变形，所以即使不把两根杆122A、122B的下端与基础114刚性接合而是简易地销接合的情况下，也能减小支柱111的变形而使建筑物整体的变形非常小。
(h)通过把弯曲力矩Mr与弯曲力矩Mc设定为Mr＝Mc，使柱脚111A相对基础114成为刚性接合状态(柱脚111A不旋转、支柱111与基础的交叉角度不变位)，能减小支柱111的变形。
(i)通过把弯曲力矩Mr与弯曲力矩Mc设定为Mr＞Mc，使柱脚111A由Mc而引起的变形利用Mr而向相反的方向返回而成为超刚性接合状态，能使支柱111的变形比上述(d)小。连结部件121向剪切方向移动。
(j)通过向连结部件121作用与向支柱111作用的剪切力Q1同方向的剪切力Q2，使基础114向两根杆122A、122B作用的支点反作用力Q＝Q1+Q2变大，进而加大两根杆122A、122B的轴向力Ta、Tb，加大弯曲力矩Mr，能更加提高设置两根杆122A、122B的效果。
(k)把下部结构体设定为基础114，在把建筑物结构体110的支柱111与基础114接合的接合接头120中能实现上述的(a)～(j)。
(实施例9)(图22)
如图22所示，建筑物结构体160呈现方箱形骨架结构的框架结构，平面图中相互正交的各自长边和短边把顶梁162刚性接合在与相互并列的支柱161、161上端部刚性接合的连接零件162A上，这样来连结这些支柱161、161的上端部，而且把地板梁163(横架材料)刚性接合在与相互并列的支柱161、161下端部(柱脚161A)刚性接合的连接零件163A上，这样来连结这些支柱161、161的下端部。
建筑物结构体160的各自长边和短边把支柱161、161的各柱脚161A通过实施例8的柱脚接合支座120A的柱脚接合接头120与下层结构体170(下部结构体)接合。
下层建筑物结构体170是把支柱171与梁172刚性接合的框架结构体，其上层建筑物结构体160的支柱161的柱脚161A通过柱脚接合接头120与梁172接合。
建筑物结构体160的支承机构实质上与建筑物结构体110的支承机构相同。因此，建筑物结构体160的支柱161被作用有剪切力Q1，当由该剪切力Q1而连结部件121要向同剪切方向移动并在两根杆122A、122B上有轴向力Ta、Tb产生时，由两根杆122A、122B的轴向力Ta、Tb为起因而在柱脚161A(与连结部件121的刚性接合点)所产生的弯曲力矩Mr，与由向支柱61作用的剪切力Q1为起因而在柱脚161A(与连结部件121的刚性接合点)所产生的弯曲力矩Mc是反方向。且连结部件121被作用有与向支柱161作用的剪切力Q1同方向的剪切力Q2(与支柱161的下半部分对应的壁载重、风压力等)。
根据本实施例则实质上有与实施例1同样的作用效果。
(实施例10)(图23～图26)
实施例10柱脚接合支座120A的柱脚接合接头120与实施例8的在以下点上有不同。
即如图23～图26所示，实施例10的柱脚接合支座120A把连结部件121设定为由钢板构成的横向材料，把杆122A设定为由方钢管构成的垂直材料，把杆122B设定为由型钢构成的斜向材料。
实施例10的柱脚接合支座120A如下地形成柱脚接合接头120(参照图20、图21)。以下说明长边(短边也同样)。
(1)把柱脚接合支座120A放置在基础114上，在基础114与连结部件121之间设置由两根杆122A、122B组合构成的杆对122。两根杆122A、122B把它们的下端(r1、s1)通过地脚螺栓123、124与基础114销接合(也可以刚性接合)，且把杆122A的上端(r2)通过焊接(焊接长度短)与连结部件121销接合(也可以刚性接合)，把杆122B的上端(s2)通过焊接(焊接长度长)与连结部件121刚性接合。使两根杆122A、122B的上端间隔比下端间隔狭窄(把杆122A、122B相互配置成八字状，使支柱111侧的上端间隔比基础114侧的下端间隔狭窄)。本实施例把沿向支柱111作用的水平剪切力Q1方向的剪切前方侧的杆122A垂直配置，使剪切后方侧的122B向前倾。
(2)把建筑物结构体110放置在柱脚接合支座120A的连结部件121与杆122A、122B的接合部上。本实施例把柱脚111A的下端板111B放置在杆122A的上端板131上，把连接零件113A的自由端侧下面113B放置在杆122B上端板132上。这时，相对杆122A和杆122B的上端板131与上端板132的外部尺寸间隔K，而把建筑物结构体110的柱脚111A与连接零件113A的外部尺寸间隔L设定小。使杆122A的上端板131和杆122B上端板132位于在同一水平面上，连结部件121的上面比这些水平面低了间隙G，结果在连结部件121的上面与连接零件113A的下面之间形成有间隙G。
(3)把螺栓141经由垫片141A插入杆122A的上端板131，并紧固在焊接于柱脚111A的下端板111B背面侧的紧固块141B上。
(4)把连结部件121拉伸接合在与支柱111的柱脚111A刚性接合的梁材料113上。具体说就是与支柱111的柱脚111A(包括焊接在柱脚111A上的地板梁用连接零件113A)拉伸接合的连结部件121上的在柱脚111A(连接零件113A)的相反侧(背面侧)设置有弹性支撑材料150。弹性支撑材料150呈现く字状。把弹性支撑材料150的一端部焊接支承在杆122A的上端板131上，并把弹性支撑材料150的另一端部焊接支承在杆122B的上端部侧。把弹性支撑材料150的中间部设定为从连结部件121的背面离开而变形少的合理截面。把螺栓151经由垫片151A插入弹性支撑材料150的中间部、连结部件121的中间部、与支柱111的柱脚111A刚性接合的连接零件113A、连接零件113A内的地板梁113，并在地板梁113内面侧紧固螺母151B。螺栓151能采用高强力螺栓。向螺栓151导入的张力成为与把柱脚111A从连结部件121拉离的拉离力相对抗的抵抗力(耐拉离力)，使柱脚111A与连结部件121被弹性拉近地接合。
实施例10的建筑物结构体110通过柱脚接合接头120的支承机构实质上与实施例8的柱脚接合接头120的支承机构相同。因此，建筑物结构体110的支柱111被作用有剪切力Q1，当由该剪切力Q1而连结部件121要向同剪切方向移动并在两根杆122A、122B上有轴向力Ta、Tb产生时，由两根杆122A、122B的轴向力Ta、Tb为起因而在柱脚111A(与连结部件121的刚性接合点)所产生的弯曲力矩Mr，与由向支柱111作用的剪切力Q1为起因而在柱脚111A(与连结部件121的刚性接合点)所产生的弯曲力矩Mc是反方向。且连结部件121被作用有与向支柱111作用的剪切力Q1同方向的剪切力Q2(与支柱111的下半部分对应的壁载重、风压力等)。
以下说明实施例10特有的对于建筑物结构体110的柱脚接合支座120A的防止拉离机构(图24)。
(1)向基底部件121背面侧附带的把弹性支撑材料150与支柱111的柱脚111A(连接零件113A)进行拉伸接合的螺栓151导入导入张力P0。
(2)当把螺栓151与支柱111的距离设定为d1、柱脚111A(连接零件113A)和基底部件121(上端板132)的接点与支柱111的距离设定为d2时，在柱脚111A(连接零件113A)与基底部件121(上端板132)的接点处产生耐拉离力F。耐拉离力F是对抗由向建筑物结构体110作用的横向力P(图5)为起因而使建筑物结构体110相对柱脚接合支座120A旋转并把建筑物结构体110的柱脚111A从柱脚接合支座120A的基底部件121拉离的拉离力的抵抗力，F＝P0×(d1/d2)。例如当P0＝1.97吨、d1＝155mm、d2＝250mm时，F＝1.22吨。
(3)在由横向力P为起因而向柱脚111A(连接零件113A)和基底部件121(上端板132)的接点作用的拉离力没超过耐拉离力F之前，柱脚111A不会被从基底部件121拉离。
根据本实施例，在实施例8的作用效果上有以下的作用效果。
(a)使连结部件121与柱脚111A拉伸接合，在基础114与连结部件121之间设置由两根杆122A、122B的组合构成的杆对122，两根杆122A、122B把它们的下端与基础114接合，而且把它们的上端与连结部件121接合，通过使两根杆122A、122B的上端间隔比下端间隔狭窄而两根杆122A、122B的轴向力Ta、Tb使连结部件121受到弯曲力矩Mr，该弯曲力矩Mr有使支柱111的变形(支柱111与基础交叉角度的变位)变小而使建筑物整体的变形非常小的作用。
(b)把连结部件121与柱脚111A进行拉伸接合的张力向柱脚111A与连结部件121之间导入的结果是，该导入张力成为对抗把柱脚111A从连结部件121拉离的拉离力的抵抗力(耐拉离力)，减少建筑物结构体110相对连结部件121的旋转(图6所示支柱111相对垂直线的旋转θ、地板梁113相对水平线的旋转θ)，能稳定地使建筑物整体的变形极小化。
(c)能与由柱脚111A(包括焊接在柱脚111A上的地板梁用连接零件113A)决定的连结部件121拉伸接合点的位置无关地加长由横向材料构成的连结部件21的长度。这就意味着能把从连结部件121与柱脚111A的上述拉伸接合点到连结部件121与杆122B的接合点的翼缘长度f加长，进而意味着能把两根杆122A、122B的轴向力Ta、Tb作用在连结部件121上的所述(a)的弯曲力矩Mr变大(理由前面叙述过了)。这样，能使建筑物整体的变形可靠地极小化。
(d)通过把连结部件121(横向材料)与杆(斜向材料122B和/或垂直材料122A)的上端进行刚性接合，能回避向连结部件121作用的剪切力Q2的变动。设定：一根杆122A的下端与基础114的接合点为r1、该杆122A的上端与连结部件121(横向材料)的接合点为r2、另一根杆122B(斜向材料)的下端与基础114的接合点为s1、该杆122B的上端与连结部件121(横向材料)的接合点为s2。这时，所有的r1、r2、s1、s2若是销接合时，则两根杆122A、122B的轴向力Ta、Tb作用在连结部件121上的所述(a)的弯曲力矩Mr变大，但建筑物结构体110的强度由于支柱111上的剪切力Q1与上述Q2而有大的不同，不能把建筑物结构体110的强度预先特定。另一方面，若把连结部件121(横向材料)与杆(斜向材料122B和/或垂直材料122A)的上端(r2和/或s2)预先进行刚性接合，则弯曲力矩Mr不如上述那样大，但建筑物结构体110的强度随Q1、Q2的比率不同而引起的差异几乎被消除，能把建筑物结构体110的强度不被计划左右地预先特定。
(e)把弹性支撑材料150的两端部支承在连结部件121或杆122A、122B上，使弹性支撑材料150的中间部从连结部件121浮起，使插入弹性支撑材料150中间部和连结部件121的螺栓151与支柱111的柱脚111A拉伸接合，这样，利用简易结构就能把连结部件121与柱脚111A拉伸接合。
(实施例11)(图27)
如图27所示，建筑物结构体160呈现方箱形骨架结构的框架结构，平面图中相互正交的各自长边和短边把顶梁162刚性接合在与相互并列的支柱161、161上端部刚性接合的连接零件162A上，这样来连结这些支柱161、161的上端部，而且把地板梁163(横架材料)刚性接合在与相互并列的支柱161、161下端部(柱脚161A)刚性接合的连接零件163A上，这样来连结这些支柱161、161的下端部。
建筑物结构体160的各自长边和短边把支柱161、161的各柱脚161A通过实施例1的柱脚接合支座120A的柱脚接合接头120与下层结构体170(下部结构体)接合。
下层建筑物结构体170是把支柱171与梁172刚性接合的框架结构体，其上层建筑物结构体160的支柱161的柱脚161A通过柱脚接合接头120与梁172接合。
建筑物结构体160的支承机构实质上与建筑物结构体110的支承机构相同。因此，建筑物结构体160的支柱161被作用有剪切力Q1，当由该剪切力Q1而连结部件121要向同剪切方向移动并在两根杆122A、122B上有轴向力Ta、Tb产生时，由两根杆122A、122B的轴向力Ta、Tb为起因而在柱脚161A(与连结部件121的刚性接合点)所产生的弯曲力矩Mr，与由向支柱161作用的剪切力Q1为起因而在柱脚161A(与连结部件121的拉伸接合点)所产生的弯曲力矩Mc是反方向。且连结部件121被作用有与向支柱161作用的剪切力Q1同方向的剪切力Q2(与支柱161的下半部分对应的壁载重、风压力等)。
根据本实施例则实质上有与实施例1同样的作用效果。
(实施例12)(图28～图30)
如图28、图29所示，构成桥等的梁结构体210分别把单纯梁211的两端即梁端部211A通过梁接合接头220而与两侧牢固的刚体212接合。把梁211的长度方向向水平方向配置，梁211上作用有垂直载荷L。以下说明梁接合接头220的结构(设置在梁211两端梁端部211A的各梁接合接头220的结构实质上相同，主要说明在一端侧梁端部211A设置的梁接合接头220的结构)。
梁接合接头220把翼缘221A与梁端部211A刚性接合，把该翼缘221A设定为基底部件221。
梁接合接头220在刚体212与基底部件221之间设置由两根杆222A、222B组合构成的杆对222。两根杆222A、222B把它们的一端与刚体212销接合(也可以刚性接合)，且把它们的另一端与基底部件221销接合(也可以刚性接合)。使两根杆222A、222B的另一端间隔比一端间隔狭窄(把杆222A、222B相互配置成八字状，使梁211侧的另一端间隔比刚体212侧的一端间隔狭窄)。本实施例把沿向梁211作用的垂直剪切力L方向的剪切前方侧的杆222A后倾配置，使剪切后方侧的222B向前倾。
以下对于设置在梁211一端侧的梁接合接头220说明梁结构体210的支承机构(图30)。
(1)梁211被作用有垂直剪切力L。在设置于梁211一端侧梁端部211A的梁接合接头220的基底部件221上被作用有与向梁211作用的剪切力L同方向的垂直剪切力L1。且在设置于梁211另一端侧梁端部211A的梁接合接头220的基底部件221上也被作用有与向梁211作用的剪切力L同方向的垂直剪切力L2。L＝L1+L2。
这时，梁接合接头220在两根杆222A、222B与刚体212的接合部被作用有支点反作用力R1(设置在梁211另一端侧的梁接合接头220处是R2)。把对梁211剪切力L的作用点与对刚体212支点反作用力的作用点R1、R2的距离设定为a、b时，则是R1+R2＝L，R1×a＝R2×b。
(2)在梁端部211A(与基底部件221的刚性接合点)产生由向梁211作用的剪切力L为起因的弯曲力矩Mc1(设置在梁另一端侧的梁接合接头220是Mc2)。
(3)由向两根杆222A、222B作用的支点反作用力R1而在各杆222A、222B中产生轴向力Ta、Tb。且轴向力Ta、Tb在由向梁211作用的剪切力L1使基底部件221要向同剪切方向移动时产生。
在梁端部211A(与基底部件221的刚性接合点)产生由两根杆222A、222B的轴向力Ta、Tb为起因的弯曲力矩Mr1(设置在梁另一端侧的梁接合接头220是Mc2)。弯曲力矩Mr1与弯曲力矩Mc1是反方向。弯曲力矩Mr1使剪切前方侧的杆222A另一端下降、使剪切后方侧的杆222B另一端上升，使基底部件221微小旋转。
把轴向力Ta、Tb的水平成分设定为Ha、Hb，把垂直成分设定为Va、Vb，把轴向力Ta、Tb对于梁端部211A(与基底部件221的刚性接合点)的力矩臂长度设定为a、b，把从基底部件221与梁端部211A的接合点到与杆222A的接合点的翼缘长度设定为f，把到与杆222B的接合点的翼缘长度设定为f，把杆222A与刚体212所成的交叉角度设定为θa(图3)，把杆222B与刚体212所成的交叉角度设定为θb(图3)时，下面的(1)式～(5)式成立。忽略梁211的轴向力。
R1＝Va+Vb           (1)
Ha+Hb＝0            (2)
Mr1＝Ta×a+Tb×b    (3)
Mr1＝(Va/cosθa)×a+(Vb/cosθb)×b    (4)
a＝f×sinθa，b＝f×sinθb    (5)
因此，为了加大弯曲力矩Mr1，则需要加大杆222A、222B的角度θa、θb，加大基底部件221的翼缘长度f，加大向基底部件221作用的剪切力L1。
加大向基底部件221作用的剪切力L1，能通过把把垂直载重L由梁材料承受，并把它向基底部件221传递等实现。
在把杆222A(222B)与基底部件221或刚体212的接合设定为销接合时，由于对于基底部件221的移动阻力小，所以基底部件221能移动大，Mr1也能变大，在设定为刚性接合时，由于对于基底部件221的移动阻力变大，所以Mr1与销接合时相比变小，但由于杆222A(222B)的变形微小而能抑制微振动的产生。
(4)通过Mr1＝Mc1，使梁端部211A成为刚性接合状态(梁端部211A不旋转、梁211与刚体212的相对角度不变)。
(5)通过Mr1＞Mc1，使梁端部211A向由Mc1而引起的变形方向相反的方向返回。把它叫做超刚性接合状态。基底部件221向剪切方向(L的方向)移动。
(6)通过Mr1＜Mc1，使梁端部211A成为半刚性接合状态(比刚性接合弱)。基底部件221向与剪切方向相反的方向移动。
根据本实施例，有以下的作用效果。
(a)使基底部件221与梁端部211A刚性接合，在刚体212与基底部件221之间设置由两根杆222A、222B的组合构成的杆对222，两根杆222A、222B把它们的一端与刚体212接合，而且把它们的另一端与基底部件221接合，通过使两根杆222A、222B的另一端间隔比一端间隔狭窄，而两根杆222A、222B的轴向力Ta、Tb使基底部件221受到弯曲力矩Mr1，该弯曲力矩Mr1有使梁211的变形(梁211与刚体交叉角度的变位)变小而使梁整体的变形非常小的作用。
(b)梁结构体210的梁211被作用有剪切力，当两根杆222A、222B上有轴向力Ta、Tb产生时，由两根杆222A、222B的轴向力Ta、Tb为起因而在梁端部211A所产生的弯曲力矩Mr1，与由向梁211作用的剪切力L为起因而在梁端部211A所产生的弯曲力矩Mc1是反方向。因此，由弯曲力矩Mc1引起的梁211的变形与由弯曲力矩Mr1引起的梁211的变形相互抵消，减小梁211的变形而使建筑物整体的变形非常小。
(c)由于如上述(a)、(b)那样能通过向基底部件221作用的弯曲力矩Mr1、Mc1而减小梁211的变形，所以即使不把两根杆222A、222B的一端与刚体212刚性接合而是简易地销接合的情况下，也能减小梁211的变形而使建筑物整体的变形非常小。
(d)通过把弯曲力矩Mr1与弯曲力矩Mc1设定为Mr1＝Mc1，使梁端部211A相对刚体212成为刚性接合状态(梁端部211A不旋转、梁211与刚体212的交叉角度不变位)，能减小梁211的变形。
(e)通过把弯曲力矩Mr1与弯曲力矩Mc1设定为Mr1＞Mc1，使梁端部211A由Mc1而引起的变形利用Mr1而向相反的方向返回而成为超刚性接合状态，能使梁211的变形比上述(d)小。基底部件221向剪切方向移动。
本发明的接合接头能适用于：架设于RC结构(刚体)的梁、架设于隧道壁(刚体)的梁、架设于地下(刚体)的梁、架设于桥脚(刚体)的桥、架设于钢架结构(刚体)的梁、架设于塔(刚体)的梁、架设于船体(刚体)的梁。

Claims (8)

1.一种柱脚接合接头，把结构体柱脚或与它刚性接合的周边部件经由支承机构，与能承受弯曲力矩的基础或刚体接合，其特征在于，
利用由作用于柱的外力引起而在柱与基础或刚体的接合部产生的反作用力，使支承机构产生由弹性范围内微少的几何移动而引起的变形，而能够产生与在柱脚上产生的弯曲力矩Mc成为反方向的弯曲力矩Mr，
所述支承机构至少由两根杆组合而构成，
这些杆的下端与下部结构体接合，且杆的上端彼此由连结部件连结，使连结部件与柱脚或周边部件接合，
这些杆的上端彼此离开、下端彼此也离开，使上端的间隔比下端的间隔狭窄，
向与所述柱脚刚性接合的所述周边部件，作用与向所述柱作用的剪切力同方向的剪切力，
所述柱脚或周边部件与所述连结部件的接合是向它们之间作用有导入张力的拉伸接合，
所述拉伸接合在所述连结部件的下部设置弹性支承材料，把弹性支承材料的两端部支承在连结部件或所述杆上，使弹性支承材料的中间部从连结部件离开，使贯通弹性支承材料中间部和连结部件的螺栓与柱脚或周边部件接合。
2.如权利要求1所述的柱脚接合接头，其中，把所述结构体放置在所述连结部件与所述杆的连结部上。
3.如权利要求2所述的柱脚接合接头，其特征在于，所述连结部件与所述杆的接合部的一个是刚性接合。
4.如权利要求1所述的柱脚接合接头，其中，Mr＝Mc。
5.如权利要求1所述的柱脚接合接头，其中，Mr＞Mc。
6.如权利要求1所述的柱脚接合接头，其中，所述下部结构体是基础。
7.如权利要求1所述的柱脚接合接头，其中，所述下部结构体是下层建筑物结构体。
8.一种建筑物，其特征在于，具有包括多个柱的框架结构体，至少一个柱利用权利要求1～7中任一项所述的柱脚接合接头与下部结构体接合。
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