CN102859097A - 减振用金属板及建筑构造物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种减振用金属板，其用于接合一对对象构件间，发挥与这些对象构件间的相对位移相对应的能量吸收性能，其具备：接合于所述各对象构件的一方上的第1接合部；接合于所述各对象构件的另一方上的第2接合部；以及设置在所述第1接合部与所述第2接合部之间的拉伸力及压缩力的传递路径上，且具有缝隙的振动吸收部；其中，所述第1接合部及所述第2接合部分别呈与所述相对位移的方向大致平行的带状。

Description

减振用金属板及建筑构造物
技术领域
本发明涉及接合一对对象构件间，并发挥与这些对象构件间的相对位移相对应的能量吸收性能的减振用金属板和具备该减振用金属板的建筑结构物。
背景技术
近年来，随着防灾意识的提高，采用通过减振阻尼器抑制地震时的晃动的减振结构的住宅及公寓大楼等建筑构造物在增加。作为这种减振结构中采用的减振阻尼器，例如，利用钢材压缩及拉伸时屈服、塑性化的过程吸收振动能量的钢材阻尼器，因能够以低成本发挥较大的衰减性能，已在许多建筑构造物中采用。即使在钢材阻尼器中，抗轴力的斜撑阻尼器因结构简单、容易设计而最普及。作为斜撑阻尼器以外的钢材阻尼器，有利用底座或接合金属器具的阻尼器。
例如，专利文献1中公开了在柱的脚部与基础部分之间夹设底座阻尼器的减振结构。该底座在对柱作用拉伸力时，发生弯曲屈服或剪切屈服。而且在此时的变形过程能量的作用下，吸收发生在柱脚部的拉伸力，从而发挥减振功能。
此外，专利文献2中公开了通过具有使阻尼器用钢板弯曲-剪切屈服这样的形状，即使阻尼器用钢板在剪切屈服后承受交变载荷，也能抑制其剪切屈服强度上升的技术。
可是，为了提高建筑构造物的抗振性能，利用各对象构件间的相对位移使振动衰减是有效的。因此，除上述阻尼器结构以外，还可考虑利用地基与连续基脚（continuous footing）之间或墙板与地板镶板的层间中的相对位移，通过活动阻尼器而使振动衰减，从而吸收振动能量。但是，专利文献1、2中公开的技术由于不是以配设于地基与连续基脚之间或墙板与地板镶板的层间这一非常狭窄的间隙为前提，因此在这样狭窄的地方，存在不能吸收振动能量的问题。
如果在相对位移的对象构件间插入阻尼器的一部分，则阻尼器的插入部分与阻尼器的没有插入的部分相比刚性提高。其结果是，阻尼器的插入部分的相对位移减小，而没有插入阻尼器的部分的相对位移增大，因此产生不能高效率地吸收振动能量的情况。因此，重要的是在产生相对位移的整个部分普遍插入阻尼器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-092096号公报
专利文献2：日本特开2008-111332号公报
发明内容
发明所要解决的课题
于是，本发明是鉴于上述的问题而研究出来的，其目的在于：提供减振用金属板及采用该减振用金属板的建筑构造物，该减振用金属板被接合于一对对象构件间，发挥与这些对象构件间的相对位移相对应的能量吸收性能，其中，特别是该减振用金属板可配设在非常狭窄的间隙，而且可应用于建筑构造物的各种部位。
用于解决课题的手段
本发明为了解决上述问题而达到所述目的，采用了以下的构成。即：
（1）本发明涉及一种减振用金属板，其用于接合一对对象构件间，发挥与这些对象构件间的相对位移相对应的能量吸收性能，其特征在于，具备：接合于所述各对象构件的一方上的第1接合部；接合于所述各对象构件的另一方上的第2接合部；以及设置在所述第1接合部与所述第2接合部之间的拉伸力及压缩力的传递路径上，且具有缝隙的振动吸收部；所述第1接合部及所述第2接合部分别呈与所述相对位移的方向大致平行的带状。
（2）根据上述（1）所述的减振用金属板，其中，也可以是以表面与所述各对象构件的一方相接，而且背面与所述各对象构件的另一方相接的方式，夹入所述各对象构件间的一块板。
（3）根据上述（1）所述的减振用金属板，其中，也可以将所述第1接合部经由所述振动吸收部而以两列设在以所述第2接合部为中心的大致线对称的位置上。
（4）根据上述（3）所述的减振用金属板，其中，也可以采用以下的构成：在沿着所述相对位移的方向观察时，所述第1接合部的长度尺寸长于所述第2接合部的长度尺寸，且所述两列的第1接合部的端部间接合在一起。
（5）根据上述（1）所述的减振用金属板，其中，也可以实施析出硬化加工或相变诱导塑性（TRIP）加工，从而使屈服强度与最大屈服强度之比达到4/5以上。
（6）根据上述（1）所述的减振用金属板，其中，所述第1接合部及所述第2接合部的至少一方也可以沿着所述相对位移的方向通过补强构件来补强。
（7）根据上述（1）所述的减振用金属板，其中，也可以采用以下构成：在所述第1接合部上形成第1贯通孔，用于插通将该第1接合部接合于所述各对象构件的一方上的第1接合件（fastener）；而且在所述第2接合部上形成第2贯通孔，用于插通将该第2接合部接合于所述各对象构件的另一方上的第2接合件；所述第1贯通孔及所述第2贯通孔中的至少一方是向与所述相对位移的方向大致正交的方向延伸的长孔。
（8）根据上述（1）所述的减振用金属板，其中，也可以采用以下构成：与所述第2接合部的两侧邻接而设置有一对所述振动吸收部；进而与这些振动吸收部的外侧邻接而设置有一对所述第1接合部；所述传递路径是经由所述振动吸收部连结所述第1接合部和所述第2接合部的路径。
（9）根据上述（1）所述的减振用金属板，其中，也可以采用以下构成：与所述第2接合部的两侧邻接而设置有一对所述振动吸收部；进而设置有从这些振动吸收部的外侧沿着所述相对位移的方向延伸的一对延长部；与所述各延长部连续地设置有所述第1接合部；所述传递路径是连结所述第2接合部、所述各振动吸收部、所述各延长部和所述第1接合部的路径。
（10）本发明的建筑构造物具备上述（1）～（9）中任一项所述的减振用金属板。
（11）根据上述（10）所述的建筑构造物，其中，也可以采用以下构成：还具备连续基脚和建筑物上部躯体的地基；以所述减振用金属板夹在所述连续基脚与所述地基之间的状态，将所述第1接合部接合于所述连续基脚及所述地基中的任一方上，将所述第2接合部接合于所述连续基脚及所述地基中的另一方上。
（12）根据上述（10）所述的建筑构造物，其中，也可以采用以下构成：还具备壁框和地板梁材；所述第2接合部被接合于所述壁框上，而所述第1接合部被接合于所述梁材上。
（13）根据上述（10）所述的建筑构造物，其中，也可以采用以下构成：具备配置在通过多根钢管柱形成的区段内，同时具有多根斜撑柱（或拉条：brace）的减振用阻尼器；在所述各钢管柱与所述各斜撑柱之间的接合部位及所述各斜撑柱间的接合部位中的至少一方设有所述减振用金属板。
发明的效果
根据上述（1）所述的减振用金属板，通过设置在第1接合部与第2接合部之间的拉伸力及压缩力的传递路径上，且使具有缝隙的振动吸收部早期弯曲屈服，使其塑性变形，便能保持抑制屈服强度上升的状态不变而发挥稳定的变形能吸收性能。而且，通过使该减振用金属板发挥与对象构件间的相对位移相对应的能量吸收性能，可有效的发挥配设该减振用金属板的建筑构造物的减振功能。
特别是在本发明中，如上述（2）所述，在形成可夹在各对象构件间的一块板时，能够设置在迄今为止不能插入的狭窄的间隙中，而且可在建筑构造物的多个部位上应用。
此外，在本发明中，在使振动吸收部的与所述相对位移方向正交的方向上的长度尺寸长于规定尺寸时，能够增大发生在减振用金属板的两端的弯矩，可容易使振动吸收部弯曲屈服。另一方面，在使振动吸收部的与所述相对位移方向正交的方向上的长度尺寸短于规定尺寸时，通过发生在该振动吸收部的剪切力使振动吸收部屈服。理想的情况是，为了使振动吸收部弯曲屈服或剪切屈服，最好使缝隙孔的形状形成大致菱形。
另外，如上述（5）所述的减振用金属板那样，实施析出硬化加工或相变诱导塑性加工（加工成具有相变诱导塑性的金属板），从而使屈服强度与最大屈服强度之比达到4/5以上时，容易在大的范围使振动吸收部产生弯曲屈服以及剪切屈服导致的塑性变形。其结果是，能更切实地得到上述的本发明的效果。
根据上述（10）所述的建筑构造物，通过具备上述（1）所述的减振用金属板，可提高其减振性能。
附图说明
图1是表示本发明的减振用金属板的一实施方式的主视图。
图2A是表示安装该减振用金属板的一个例子的侧视图。
图2B是表示安装该减振用金属板的另一个例子的侧视图。
图3A是用于说明该减振用金属板的工作的主视图。
图3B是用于说明该减振用金属板的工作的主视图。
图3C是用于说明该减振用金属板的工作的主视图。
图4A是表示使该减振用金属板的缝隙朝图3A的B方向长径化时的交变载荷试验的结果的曲线图。
图4B是表示比较例的减振用金属板的交变载荷试验的结果的曲线图。
图5是该实施方式的建筑构造物的从连续基脚到建筑物的地基的部分的纵向剖视图。在该图中，为了表示各接合件间的相对位置关系，实际上还在同一断面上示出了向纸面纵深方向偏移的各接合件。
图6是图5的C-C剖视图。在该图中，为了表示各接合件间的相对位置关系，实际上还在同一断面上示出了向纸面纵深方向偏移的各接合件。
图7是用于说明本实施方式的减振用金属板的作用效果的图示。
图8是表示该减振用金属板的变形例的图示，是表示使第1接合部侧的各接合件插通孔向B方向延长时的主视图。
图9A是表示配设本实施方式的减振用金属板的建筑构造物的一个例子的主视图。
图9B是图9A的D-D剖视图。
图10A是表示配设本实施方式的减振用金属板的建筑构造物的另一个例子的侧视图。
图10B是表示配设本实施方式的减振用金属板的建筑构造物的又一个例子的侧视图。
图11是表示配设本实施方式的减振用金属板的建筑构造物的再一个例子的侧视图。
图12A是表示配设本实施方式的减振用金属板的建筑构造物的再一个例子的图示，是表示应用于钢管柱间的连结的状态的立体图。
图12B是从图12A的E方向观察时的侧视图。
图12C是表示配设本实施方式的减振用金属板的建筑构造物的再一个例子的图示，是表示应用于梁接头时的状态的立体图。
图13是表示配设本实施方式的减振用金属板的建筑构造物的再一个例子的图示，是表示减振用阻尼器的一个例子的主视图。
图14A是表示在该减振用阻尼器的一端侧的接合构件上的安装方式的图示，是图13的F部的放大图。
图14B是表示该减振用阻尼器的邻接的斜撑柱间的减振用金属板的接合方式的图示，是图13的G部的放大图。
具体实施方式
以下，作为本发明的一实施方式，参照附图对接合于一对对象构件间、发挥与这些对象构件间的相对位移相对应的能量吸收性能的减振用金属板进行详细说明。
图1中示出了本实施方式的减振用金属板1的构成。该减振用金属板1相对于成为基底的一块金属板41，形成规定形状的缝隙65（贯通孔），同时形成可安装在所述各对象构件上的接合部46、47的配置。该减振用金属板1以接合一对对象构件间为前提。本实施方式的对象构件是建筑构造物的一个构成要素。但是，本实施方式的减振用金属板1也可以用于其它用途的接合。
本实施方式的对象构件既有如图2A的侧视图所示，一方的对象构件42和另一方的对象构件43相对于减振用金属板1位于任一方的表面侧的情况；也有如图2B的侧视图所示，一方的对象构件42和另一方的对象构件43将减振用金属板1夹在中间而分别位于两表面侧的情况。
无论在哪种情况下，一方的对象构件42和另一方的对象构件43都在地震等时相互沿着相对位移方向A相对地位移。减振用金属板1可安装在沿着这样的相对位移方向A产生相对位移的一方的对象构件42的表面和另一方的对象构件43的表面上。而且，该减振用金属板1与沿着两对象构件42、43间的相对位移方向A的振动造成的相对位移相适应，发挥能量吸收性能。
返回到图1的说明。安装在一对象构件42、43上的减振用金属板1将接合于一方的对象构件42上的一对第1接合部46和接合于另一方的对象构件43上的第2接合部47，分别沿着相对位移方向A以长带状且相互大致平行的方式被分配在一块金属板41上。在各第1接合部46与第2接合部47之间，分别形成有用于抑制屈服后的屈服强度上升的衰减部48（振动吸收部）。
第1接合部46以多个圆形孔46h排成1列的方式形成，在以第2接合部47为中心相互大致线对称的位置被分配成两列。也就是说，这些第1接合部46被配置在沿着与相对位移方向A大致正交的方向即大致正交方向B的两端位置上。而且，第2接合部47位于这些第1接合部46的中心。这些第1接合部46相对于第2接合部47可经由衰减部48配置，因此各衰减部48也被分配在以第2接合部47为中心相互大致线对称的位置上。
第1接合部46是用于通过接合件（螺栓、自钻螺钉、螺钉、钉子等止动器）将其与对象构件42接合的区域。该第1接合部46并不只限定于接合件插通孔这样的具体的构成，原则上说，也可以作为在向对象构件42上安装时固定接合件的预定的平面区域预先配置。也就是说，在采用自钻螺钉或钉子等通过锐角的前端将第1接合部46贯通其板厚方向而固定在对象构件42上的物件作为接合件的情况下，不需要预先在第1接合部46上形成接合件插通孔。在这种情况下，用于使接合件即自钻螺钉或钉子等贯通的平坦的区域为第1接合部46，通过用接合件将该平坦的区域穿孔，便能够同时进行接合件插通孔的形成和接合件的安装。
此外，该第1接合部46在预想将接合件与对象构件42螺接而进行接合的情况下，也可以构成为接合件插通用贯通孔。无论在哪种情况下，该第1接合部46都以沿着相对位移方向A成为纵长的方式（换句话讲，以沿着相对位移方向A成带状的方式）配置。实际上，该相对位移方向A根据要安装的对象构件42、43的各配置而定。而且，在进行了对位从而使预先以带状分配的第1接合部46所形成的带状的延伸方向与对象构件42、43的相对位移方向A一致后，减振用金属板1便安装在对象构件42、43上。
第2接合部47是用于通过接合件（螺栓、自钻螺钉、螺钉、钉子等止动器）将其与对象构件43接合的区域。该第2接合部47由以沿着上述B方向成为长径的方式贯通金属板41的多个接合件插通孔49构成。
再有，第2接合部47并不只限定为由上述的长径的接合件插通孔49构成的情况，也可以由通常的圆形的接合件插通孔49构成。此外，第2接合部47也不只限定于接合件插通孔49这样的具体的构成，原则上说，也可以作为在向对象构件43上安装时打入接合件的预定的平面区域预先配置。此点与上述第1接合部46中的说明相同，因此这里省略其说明。无论在哪种情况下，该第2接合部47都以沿着相对位移方向A成为纵长的方式（换句话讲，以沿着相对位移方向A成带状的方式）进行配置。例如，如果沿着相对位移方向A，按规定间隔在多个部位形成接合件插通孔49，则第2接合部47能够以在相对位移方向A被分配成带状的方式而具体化。
两列的各衰减部48分别构成为多个缝隙65的列。这些缝隙至少沿着相对位移方向A按规定间隔以列状形成有多个。再有，各缝隙65的配置间隔并不局限于规则的排列，也可以无规则的。
各缝隙65也可以是任何的形状，但优选至少为朝方向B长径化的形状。此外，在图1中例示了由菱形状的缝隙65构成的情况，但也不只限定于此形状，也可以由长方形状或其它多角形状以及无定形形状构成。
通过在衰减部48上设置这样的缝隙65，至少能使衰减部48的屈服强度比其它地方低。顺便说一下，这些两列的缝隙65中的位于相对位移方向A的两端的缝隙65由通过相互连结向B方向长径化的缝隙65a、65b构成。
接着，对减振用金属板1的工作进行说明。在由上述构成形成的减振用金属板1中，通过接合件（未图示）将第1接合部46安装于对象构件42上，另外通过接合件（未图示）将第2接合部47安装于对象构件43上。而且，在对建筑构造物作用由地震等带来的力的情况下，对象构件42、43相互沿着相对位移方向A产生相对位移。在产生向该相对位移方向A的振动时，例如如图3A所示，瞬间地对象构件42向a1方向位移，此外对象构件43向a2方向位移。
此时，安装在对象构件42上的第1接合部46也向a1方向位移。另一方面，安装在对象构件43上的第2接合部47向a2方向位移。其结果是，在第1接合部46中向图3A中的小箭头所示的方向传递应力σE。在将该应力σE传递下去的各过程中，在缝隙65的各形成位置，传递来自与自己一侧邻接的缝隙65的压缩应力，同时朝与自己另一侧邻接的缝隙65的形成位置传递拉伸应力。因此，能够分别抵消力矩。如果这样将应力σE依次传递下去，则最终能够向缝隙65a侧传递压缩力。
其结果是，在减振用金属板1的下端部52，要想使两列的第1接合部46沿着B方向相互分离，就可如图3A所示，将用于抑制相互分离的应力σF沿着B方向且向相互相对的方向传递下去。由于使该应力σF从两列的第1接合部46的各端部以相互相反的方向传递下去，因此正好在该下端部52的大致中心被相互消除。此外，即使在上端部51也同样，由于沿着B方向以相互相反的方向负载应力σG，因此也被相互抵消。
也就是说，减振用金属板1在对象构件42、43相互沿着相对位移方向A产生相对位移的情况下，即使基于该相对位移的应力σE及应力σF传递过来，也可在减振用金属板1内将这些应力σE及应力σF消除。此外，在瞬间捕捉时，即使在对象构件42向图3A的a2方向移动，而且对象构件43向a1方向位移的情况下，上述的各应力矢量的箭头的方向只与图3A所示的方向相反，仍可在减振用金属板1内相互抵销应力。
此外，对于减振用金属板1的第2接合部47，与对象构件43的位移相适应而负载应力σH。其结果是，如图3A所示，在负载于第1接合部46的应力σE与负载于第2接合部47的应力σH之间，可产生剪切应力。另外，对于第1接合部46与第2接合部47之间的接合部即衰减部48，则负载基于上述剪切变形的弯矩。并且，如果该弯矩大于规定值，则各衰减部48就会弯曲屈服。而且，在各衰减部48，通过形成使缝隙65沿着B方向长径化的形状，便能进行设定，从而与对象构件42、43间的相对位移相适应并沿着相对位移方向A使各衰减部48发生弯曲屈服。其结果是，在本实施方式中，可以表现出以下说明的特有的效果。
图3B表示以第1接合部46作为固定端，通过对象构件43的位移负载应力σH的情况。此外，图3C表示以第1接合部46作为固定端，通过对象构件43的位移负载应力－σH的情况。第2接合部47在图3B的情况下朝图中上方变形，在图3C的情况下朝图中下方变形。也就是说，第2接合部47的位置相对于第1接合部46相对地位移，此外缝隙65、65a、65b也与该位移相适应而使形状向上下方向变形。如果产生这样的第2接合部47的向上下方向的重复位移，则各衰减部48弯曲屈服，减振用金属板1塑性化而进行能量吸收。即使在这种情况下，在上端部51及下端部52双方，应力σF及应力σG通过上述的机理被抵消。
图4A示出了采用使各缝隙65沿着图3A的B方向长径化的本实施方式的减振用金属板1的交变载荷试验的结果，此外图4B示出了作为比较例准备的钢板的交变载荷试验的结果。顺便说一下，该比较例的钢板虽然与减振用金属板1为相同材料，但不设置缝隙65，而且在钢板的上下端边缘设置加强筋而不会发生弯曲屈服。
由图4A得知：在本实施方式的减振用金属板1中，可抑制屈服强度上升，绘出大面积的滞后回线，可得到大的过程衰减。与此相对照，得知在图4B的比较例中，屈服强度上升。
由以上可知，在本实施方式的减振用金属板1中，通过使各衰减部48早期发生弯曲屈服而产生塑性变形，可发挥抑制屈服强度上升的稳定的吸收变形能量的性能。而且，通过使减振用金属板1发挥与对象构件42、43间的相对位移相对应的能量吸收性能，可使配设该减振用金属板1的建筑构造物发挥减振功能。
另外在本实施方式中，作为构成减振用金属板1的金属板41，也可以采用实施了析出硬化加工或相变诱导塑性加工、从而使屈服强度与最大屈服强度之比即屈服强度比达到4/5以上的钢板。在这种情况下，可以不设置缝隙65而在各衰减部48扩大因弯曲屈服形成的塑性变形区域，从而可表现出上述的效果。
再有，只将第2接合部47的接合件插通孔49形成为长孔，但也不局限于此构成，也可以只将第1接合部46上的接合件插通孔、或者将第1接合部46及第2接合部47的双方上的接合件插通孔沿着所述大致正交方向B而形成长的长孔。在这种情况下，在对象构件42、43沿着大致正交方向B相对移动时，不会在振动吸收部即衰减部48产生无用的应力。
实施例1
图5是表示本发明的实施例1的图示，示出了配设上述减振用金属板1的建筑构造物5的例子。更详细地说，放大示出了建筑构造物5中的从连续基脚81到建筑构造物5的地基82的纵截面构成。图6示出了图5的C-C剖视图。另外，图7示出了将减振用金属板1配设在该建筑构造物5上时的具体的形态。
本实施例1的建筑构造物5具备连续基脚81和配设在该连续基脚81上的地基82。另外，在地基82上，安装有向水平方向延伸的横框83及向垂直方向延伸的纵框84。此外，在该连续基脚81与地基82之间，形成有规定尺寸的间隙作为通气口86。在本实施例1中，在该通气口86中夹装上述的减振用金属板1。
如图5及图6所示，减振用金属板1的各第1接合部46通过水泥钉87（接合件）被固定在连续基脚81上。此外，第2接合部47通过螺钉88（接合件）被固定在地基82上。而且如图7所示，第2接合部47通过将插通在沿着所述大致正交方向B而为长径的螺孔49（接合件插通孔）中的螺钉88与地基82的下表面螺接而被固定在地基82上。
也就是说，在本实施例1中，应接合于各第1接合部46上的所述对象构件42为连续基脚81，应接合于各第2接合部47上的所述对象构件43为地基82。
如图7所示，在建筑构造物5沿着相对位移方向A振动时，可发挥上述那样的减振效果。也就是说，在对建筑构造物5负载由中小地震或风产生的载荷的情况下，能够使减振用金属板1作为高刚性的接合金属器具发挥功能。其结果是，可在不使减振用金属板1产生塑性变形的情况下，在其弹性变形区的范围内发挥抵抗力。此外，在发生大地震时，通过如上所述那样用衰减部48（振动吸收部）接受拉伸应力和压缩应力的交变载荷而使其塑性化，可发挥减振效果。
与此相对照，在沿着所述大致正交方向B振动时，减振用金属板1不会发挥上述那样的衰减效果。作为其理由，是因为在沿着大致正交方向B向具有长径的螺孔（长孔）49中插通螺钉88后，将其螺接在地基82上，因而单凭通过向大致正交方向B的振动而使螺钉88在螺孔49内沿着其长径方向往复，不会发挥特别的抑制变形的功能。由此，如果发生沿着大致正交方向B的振动，则可在减振用金属板1上地基82也一同沿着大致正交方向B振动。
再有，如图8的变形例所示，也可以在各第1接合部46侧，沿着大致正交方向B穿设长径的螺孔91，而在第2接合部47侧，穿设通常的圆形的螺孔92。通过该构成，也能够得到与上述构成相同的效果。另外，虽省略图示，但也可以将各第1接合部46的螺孔和第2接合部47的螺孔两者沿着大致正交方向B形成长径的螺孔。在这种情况下，也能够得到与上述构成同样的效果。
此外，在本实施例1中，也可以将减振用金属板1兼作通气口86中的隔离物。
实施例2
图9A及图9B是表示本发明的实施例2的图示，示出了配设有适用本发明的减振用金属板101的建筑构造物4的例子。更详细地说，放大地示出了建筑构造物4中从下层2到上层3的纵向断面构成。
在该建筑构造物4中，在下层2侧，具备向水平方向延伸的下层横框11和沿着垂直方向延伸的下层纵框12。另外，下层横框11与下层纵框12之间经由楼面梁14等相互接合。此外，在下层横框11的上面接合上层3的楼面梁14，再在该楼面梁14的上面安装上层3的地板15。
另外，在该建筑构造物4中，在上层3侧，具备向水平方向延伸的上层横框16和向垂直方向延伸的上层纵框17，该上层横框16和上层纵框17被相互接合。
在具有上述构成的建筑构造物4中，采用了适用本发明的减振用金属板101。在该减振用金属板101中，在金属板141P的相对位移方向A的中央位置的上下，配置有用于接合在上层纵框17和下层纵框12上的第2接合部147。
下面对本实施例2的减振用金属板101的结构进行说明。该减振用金属板101为在连结部101a上一体地连接用于接合上层纵框17及楼面梁14间的第1减振构件101A和用于接合楼面梁14及下层纵框12间的第2减振构件101B这一构成的一块钢板。再有，符号176表示一对补强构件。
第1减振构件101A接合上层纵框17及楼面梁14间，发挥与沿着这些上层纵框17及楼面梁14间的垂直方向的相对位移相对应的能量吸收性能。而且，该第1减振构件101A具备：接合于上层纵框17上的第2接合部147；接合于楼面梁14上的第1接合部146；设在第1接合部146与第2接合部147之间的拉伸力及压缩力的传递路径上、且形成多个缝隙165的衰减部148（振动吸收部）。第1接合部146及第2接合部147分别呈与所述相对位移方向A大致平行的带状。
与第2接合部147的两侧邻接而配置有一对所述衰减部148。而且，再设有从这些衰减部148的两外侧沿着相对位移方向A延伸的一对延长部150。另外，与这些延长部150的两端部连续地且沿着相对位移方向A设有所述第1接合部146。再有，本实施例2的所述传递路径成为连结第2接合部147、各衰减部148、各延长部150和第1接合部146的路径。
第2接合部147通过将插通在形成于该第2接合部147上的多个接合件插通孔中的接合件（螺栓、自钻螺钉、螺钉、钉子等止动器）固定在上层纵框17上，从而与上层纵框17接合在一起。
此外，第1接合部146通过将插通在形成于该第1接合部146上的多个接合件插通孔141H中的接合件（螺栓、自钻螺钉、螺钉、钉子等止动器）固定在楼面梁14上，从而与楼面梁14接合在一起。
第2减振构件101B发挥接合楼面梁14及下层纵框12间，与沿着这些楼面梁14及下层纵框12间的垂直方向的相对位移相对应的能量吸收性能。再有，以下对于与上述第1减振构件101A相同的构成要素附加相同符号进行说明。
另外，该第2减振构件101B具备：接合于下层纵框12上的第2接合部147；接合于楼面梁14上的第1接合部146；设在第1接合部146与第2接合部147之间的拉伸力及压缩力的传递路径上、且形成多个缝隙165的衰减部148。
第2接合部147通过将插通在形成于该第2接合部147上的多个接合件插通孔中的接合件（螺栓、自钻螺钉、螺钉、钉子等止动器）固定在下层纵框12上，从而与下层纵框12接合在一起。
第2减振构件101B的上述以外的构成与上述第1减振构件101A相同，因此将这些重复的说明省略。
在本实施例2中，相当于所述对象构件43的构件是上层纵框17及下层纵框12，相当于所述对象构件42的构件为楼面梁14。
如图9A所示，在建筑构造物4沿着相对位移方向A振动时，可得到与上述减振用金属板1同样的作用效果。
也就是说，在对建筑构造物4负载中小地震或风造成的载荷的情况下，能够使减振用金属板101作为高刚性的接合金属器具发挥功能。其结果是，可在不使减振用金属板101产生塑性变形的情况下，在其弹性变形区的范围内发挥抵抗力。此外，在发生大地震时，通过用4个部位衰减部148接受拉伸应力和压缩应力的交变载荷而使其塑性化，便可发挥减振效果。
图10A中示出了本实施例2的变形例。再有，在以下的说明，以与通过图9A说明的构成的不同点为中心进行说明，其以外的构成与图9A的构成相同，因此将这些重复的说明省略。
在本变形例的第1减振构件101A中，所述第2接合部147不是配置在各衰减部148间，而是配置在各衰减部148的两外侧。也就是说，在各衰减部148间不形成接合件插通孔，而是取而代之，在各衰减部148的两外侧，以沿着所述相对位移方向A形成带状的方式形成多个接合件插通孔140。而且，通过将插通在这些接合件插通孔140内的所述各接合件安装在上层纵框17上，使第1减振构件101A与该上层纵框17接合。
此外，本变形例的第2减振构件101B也具有与本变形例的第1减振构件101A同样的构成。
以上说明的本变形例中的所述传递路径成为连结各第2接合部147、各衰减部148和第1接合部146的路径，能够得到与上述实施例2同样的作用效果。而且，在所述对象构件43即楼面梁14沿着相对位移方向A位移时，能够直接将基于该位移的应力传递至各衰减部148间的区域147a。
再有，如图10B所示，为了贯通第1减振构件101A中的各衰减部148间的区域147a和第2减振构件101B中的各衰减部148间的区域147a两者，也可以进一步具备例如加强筋等由棒钢构成的补强构件175进行补强。由此，在发生中小规模的地震时或承受因风产生的载荷时，能够使减振用金属板101作为高刚性的带状接头发挥功能。其结果是，可在不使减振用金属板101产生塑性变形的情况下，在其弹性变形区的范围内提高抵抗力。此外，在发生大地震时，通过如上所述承受拉伸应力和压缩应力的交变载荷而使各衰减部48塑性化，可发挥减振效果。
实施例3
图11示出了配设有适用本发明的减振用金属板301的建筑构造物7的例子，更详细地说，放大地示出了建筑构造物7中的地基的横梁201的附近。
在该建筑构造物7的地基侧，设有在水平方向延伸的横梁201和横框202，这些横梁201和横框202相互接合。此外，还具备由横框202上朝上层在垂直方向延伸的纵框203。而且，经由减振用金属板301而使横梁201和纵框203相互接合。
对本实施例3的减振用金属板301的构造进行说明。该减振用金属板301接合横梁201和纵框203间，发挥与这些横梁201和纵框203间的沿着垂直方向的相对位移相对应的能量吸收性能。而且，该减振用金属板301具备：接合于横梁201上的第2接合部347；接合于纵框203上的第1接合部346；设在第1接合部346与第2接合部347之间的拉伸力及压缩力的传递路径上、且形成多个缝隙365的两列衰减部348（振动吸收部）。第1接合部346及第2接合部347分别呈与所述相对位移方向A大致平行的带状。
与第2接合部347的两侧邻接而设有一对衰减部348。而且，再设有由这些衰减部348的两外侧沿着相对位移方向A延伸的一对延长部350。另外，与这些延长部350的各端部连续地且沿着相对位移方向A设有第1接合部346。再有，所述传递路径为连结第2接合部347、各衰减部348、各延长部350和第1接合部346的路径。
第2接合部347通过将插通在形成于该第2接合部347上的多个接合件插通孔312中的接合件（螺栓、自钻螺钉、螺钉、钉子等止动器）固定在横梁201上，从而与横梁201接合在一起。另一方面，第1接合部346通过将插通在形成于该第1接合部346上的多个接合件插通孔311内的所述接合件固定在纵框203上，从而与纵框203接合在一起。
再有，在本实施例3中，对减振用金属板301来说，所述对象构件42与纵框203相当，而所述对象构件43与地基的横梁201相当。
如图11所示，如果在建筑构造物7的减振用金属板301的配设部位，在第1接合部346上负载来自纵框203的朝垂直上方的拉伸载荷，则对第1接合部346负载应力σP。其结果是，能对形成有多个缝隙365的各衰减部348的两外侧负载应力σX。而且，可在该应力σX与负载于第2接合部347的应力σQ之间产生剪切应力，能够对各衰减部348负载基于剪切变形的弯矩。而且，如果该弯矩大于规定值，则减振用金属板301就会发生弯曲屈服。
实施例4
图12A及图12B示出了配设有适用本发明的减振用金属板401的钢管柱100的例子。该钢管柱100通过用4块减振用金属板401相互连结具有截面四方形状且规定板厚的一对钢管101P而构成。也就是说，通过在各钢管101P的4个侧面分别各设置一块减振用金属板401，使各钢管101P的端部间接合在一起。
下面对本实施例4的减振用金属板401的结构进行说明。该减振用金属板401是安装在一方的钢管101P上的第1减振构件401A和安装在另一方的钢管101P上的第2减振构件401B一体连接而成的一块钢板。再有，符号476表示一对带状的补强构件（加强筋等钢棒）。
第1减振构件401A具备：接合于所述一方的钢管101P的第1接合部447；配置在该第1接合部447的两侧，且形成有多个缝隙465的一对衰减部448（振动吸收部）；由这些衰减部448的两外侧沿着相对位移方向A延伸的延长部450。
第2减振构件401B具备：接合于所述另一方的钢管101P的第2接合部447a；配置在该第2接合部447a的两侧，且形成有多个缝隙465a的一对衰减部448a（振动吸收部）；由这些衰减部448a的两外侧沿着相对位移方向A延伸的延长部450a。
而且，这些第1减振构件401A及第2减振构件401B通过使各个延长部450相互间对接而形成一块钢板。再有，本实施例4的所述传递路径为连结第1接合部447、各衰减部448、各延长部450、各延长部450a、各衰减部448a和第2接合部447a的路径。再有，第1接合部447及第2接合部447a分别呈与所述相对位移方向A大致平行的带状。
第1接合部447通过将插通在形成于该第1接合部447上的多个接合件插通孔487中的接合件（螺栓、自钻螺钉、螺钉、钉子等止动器）固定在所述一方的钢管101P上，从而与所述一方的钢管101P接合在一起。
此外，第2接合部447a通过将插通在形成于该2接合部447a上的多个接合件插通孔487a中的接合件固定在所述另一方的钢管101P上，从而与所述另一方的钢管101P接合在一起。
其结果是，如图12A及图12B所示，在各钢管101P沿着相对位移方向A振动时，可发挥减振效果。
也就是说，在对钢管101P负载由中小地震或风产生的载荷的情况下，能够使4块减振用金属板401作为高刚性的接合金属器具发挥功能。其结果是，可在不使各减振用金属板401产生塑性变形的情况下，在其弹性变形区的范围内发挥抵抗力。此外，在发生大地震时，通过用各衰减部448、448a接受拉伸应力和压缩应力的交变载荷而使它们塑性化，便可发挥减振效果。
在本实施例4中，分别在钢管101P的各表面设置减振用金属板401，因此相对于产生在钢管101P的所有方向的振动，该减振用金属板401起到上述的作用效果，可有助于抑制振动能量。但是，也可以不在钢管101P的全部4个侧面设置减振用金属板401，而只在一部分侧面安装减振用金属板401。此外，在本实施例4中，列举了通过补强构件476补强各延长部450的情况，但也可以将这些补强构件476省略。
实施例5
图12C示出了采用两块在上述实施例4中说明的减振用金属板401接合一对横梁561间的例子。横梁561为截面四方形状或H形状且具有规定的厚度，相互邻接的一对横梁561间连结在一起。
各减振用金属板401通过用接合件（螺栓、自钻螺钉、螺钉、钉子等止动器）使这些第1接合部447固定在一方的横梁561上，同时用接合件使这些第2接合部447a固定在另一方的横梁561上，从而将一对横梁561间连结在一起。
其结果是，如图12C所示，在横梁561沿着相对位移方向A振动时，可发挥与上述实施例4同样的减振效果。
在本实施例5中，分别在横梁561的上下面设置减振用金属板401。其结果是，对于在横梁561上产生的上下的弯曲方向的振动，该减振用金属板401起到上述的作用效果，可有助于抑制振动能量。但是，并不限定于在横梁561的上下面都设置减振用金属板401的构成，也可以只在一方的表面安装。此外，在本实施例5中，列举了通过补强构件476补强各延长部450的情况，但也可以将这些补强构件476省略。
实施例6
图13～图14B示出了采用通过图11说明的实施例3的减振用金属板301的减振用阻尼器610。
该减振用阻尼器610在由一对钢管柱622和一对梁材623构成的四方形的区段上，被配设成沿着其对角线上的X字状。在各钢管柱622和各梁材623间的各交叉部，分别设有接合构件625。这些接合构件625分别通过焊接或螺栓接合等被牢固地固定。
在减振用阻尼器610中，其一端被安装在各接合构件625的任一个上，此外，其另一端被安装在减振用阻尼器610的斜撑柱631上。图14A示出了在减振用阻尼器610的一端侧上的接合构件625上的安装。图14B示出了相互邻接的斜撑柱631间的减振用金属板301的接合。
减振用阻尼器610由斜撑柱631和减振用金属板301构成。也就是说，该减振用阻尼器610由斜撑柱631和连接在其两端上的减振用金属板301构成一个单位。在图14A所示的方式中，减振用金属板301的第1接合部346被安装在接合构件625上。此外，第2接合部347被安装在斜撑柱631上。然后在沿着相对位移方向A产生振动时，基于上述的机理而实现振动能量的吸收。
另一方面，在各斜撑柱631间的接合部位上，如图14B所示，减振用金属板301的第2接合部347接合在一方的斜撑柱631上，减振用金属板301的第1接合部346接合在另一方的斜撑柱631上。而且在沿着相对位移方向A产生振动时，基于上述的机理而实现振动能量的吸收。
产业上的可利用性
根据本发明，特别是能够提供可在非常狭窄的间隙配设，而且可应用于建筑构造物的各式各样的部位的减振用金属板以及采用该金属板的建筑构造物。
符号说明
1、101、301、401  减振用金属板
4、5、7  建筑构造物
12  下层纵框（对象构件、壁框）
14  楼面梁（对象构件）
17  上层纵框（对象构件、壁框）
42、43  对象构件
46、146、346、447  第1接合部
46h  第1贯通孔
47、147、347、447a  第2接合部
48、148、348、448  衰减部（振动吸收部）
49  第2贯通孔
65、65a、65b、165、365、465  缝隙
81  连续基脚（对象构件）
82  地基（对象构件）
87  第1接合件
88  第2接合件
101P  钢管（对象构件）
150、350  延长部
175、176  补强构件
201  横梁（对象构件、梁材）
203  纵框（对象构件、壁框）
561  横梁（对象构件）
625  接合构件（对象构件）
631  斜撑柱（对象构件）

Claims (13)

1.一种减振用金属板，其用于接合一对对象构件间，发挥与这些对象构件间的相对位移相对应的能量吸收性能，其特征在于，具备：
接合于所述各对象构件的一方上的第1接合部；
接合于所述各对象构件的另一方上的第2接合部；以及
设置在所述第1接合部与所述第2接合部之间的拉伸力及压缩力的传递路径上，且具有缝隙的振动吸收部；
其中，所述第1接合部及所述第2接合部分别呈与所述相对位移的方向大致平行的带状。
2.根据权利要求1所述的减振用金属板，其特征在于：所述减振用金属板是以表面与所述各对象构件的一方相接，而且背面与所述各对象构件的另一方相接的方式，夹入所述各对象构件间的一块板。
3.根据权利要求1所述的减振用金属板，其特征在于：所述第1接合部经由所述振动吸收部而以两列设在以所述第2接合部为中心的大致线对称的位置上。
4.根据权利要求3所述的减振用金属板，其特征在于：
在沿着所述相对位移的方向观察时，所述第1接合部的长度尺寸长于所述第2接合部的长度尺寸，
且所述两列的第1接合部的端部间接合在一起。
5.根据权利要求1所述的减振用金属板，其特征在于：实施析出硬化加工或相变诱导塑性加工，从而使屈服强度与最大屈服强度之比达到4/5以上。
6.根据权利要求1所述的减振用金属板，其特征在于：所述第1接合部及所述第2接合部的至少一方沿着所述相对位移的方向通过补强构件来补强。
7.根据权利要求1所述的减振用金属板，其特征在于：
在所述第1接合部上形成有第1贯通孔，用于插通将该第1接合部接合于所述各对象构件的一方上的第1接合件；而且在所述第2接合部上形成有第2贯通孔，用于插通将该第2接合部接合于所述各对象构件的另一方上的第2接合件；
所述第1贯通孔及所述第2贯通孔中的至少一方是向与所述相对位移的方向大致正交的方向延伸的长孔。
8.根据权利要求1所述的减振用金属板，其特征在于：
与所述第2接合部的两侧邻接而设置有一对所述振动吸收部；
进而与这些振动吸收部的外侧邻接而设置有一对所述第1接合部；
所述传递路径是经由所述振动吸收部连结所述第1接合部和所述第2接合部的路径。
9.根据权利要求1所述的减振用金属板，其特征在于：
与所述第2接合部的两侧邻接而设置有一对所述振动吸收部；
进而设置有从这些振动吸收部的外侧沿着所述相对位移的方向延伸的一对延长部；
与所述各延长部连续地设置有所述第1接合部；
所述传递路径是连结所述第2接合部、所述各振动吸收部、所述各延长部和所述第1接合部的路径。
10.一种建筑构造物，其特征在于：具备权利要求1～9中任一项所述的减振用金属板。
11.根据权利要求10所述的建筑构造物，其特征在于：
还具备连续基脚和建筑物上部躯体的地基；
以所述减振用金属板夹在所述连续基脚与所述地基之间的状态，将所述第1接合部接合于所述连续基脚及所述地基中的任一方上，将所述第2接合部接合于所述连续基脚及所述地基中的另一方上。
12.根据权利要求10所述的建筑构造物，其特征在于：
还具备壁框和地板梁材；
所述第2接合部被接合于所述壁框上，而且所述第1接合部被接合于所述梁材上。
13.根据权利要求10所述的建筑构造物，其特征在于：
具备配置在通过多根钢管柱形成的区段内，同时具有多根斜撑柱的减振用阻尼器；
在所述各钢管柱与所述各斜撑柱之间的接合部位及所述各斜撑柱间的接合部位中的至少一方设有所述减振用金属板。
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