JP2023050783A - 鉄骨造建物架構 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄骨架構内に木質パネルが配設されている鉄骨造建物架構に関し、容易な設計を実現できる鉄骨造建物架構を提供すること。【解決手段】基礎１１と、基礎１１の上に立設されている鉄骨架構１０とを有する鉄骨造建物架構１００であり、鉄骨架構１０を形成する鉄骨梁１２に対して、木質パネル２０の上方が上下に移動自在に取り付けられ、木質パネル２０の下方が、基礎１１に対して上下に移動自在に取り付けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、鉄骨造建物架構に関する。

鉄骨造の架構内に、木質パネルによる耐力壁が配設されている鉄骨造建物架構が適用される場合がある。例えば、特許文献１には、鉄骨架構の内部にＣＬＴパネルが設けられたＣＬＴ耐力壁が提案されている。このＣＬＴ耐力壁において、鉄骨架構とＣＬＴパネルは、ビスまたはボルトにより接合される。

特開２０２１－１５２０号公報

特許文献１に記載のＣＬＴ耐力壁をはじめとして、鉄骨造の架構内に木質パネルが配設されている鉄骨造建物架構においては、鉄骨柱と木質パネルの双方が、鉄骨梁よりも上方の建物荷重である鉛直荷重を負担する構造要素となることにより、鉛直荷重の負担割合の設定や評価が難しく、鉄骨造建物架構の設計が容易でない。

また、鉄骨造の構造躯体と木質パネルの履歴性状の相違により、設計時の構造特性係数（Ｄｓ値）の設定や評価も難しく、このことも鉄骨造建物架構の設計を困難にする。例えば、鉄骨架構がラーメン架構である場合、架構（のパネルゾーン）の履歴特性は紡錘型の履歴特性となるのに対して、木質パネルによる耐力壁の履歴特性はスリップ型の履歴特性となることから、このように層内に異なる履歴特性を備えた構造要素が存在する場合の当該層のＤｓ値の設定が難しいことは容易に理解できる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、鉄骨架構内に木質パネルが配設されている鉄骨造建物架構に関し、容易な設計を実現できる鉄骨造建物架構を提供することを目的としている。

前記目的を達成すべく、本発明による鉄骨造建物架構の一態様は、
基礎と、該基礎の上に立設されている鉄骨架構とを有する、鉄骨造建物架構であって、
前記鉄骨架構を形成する鉄骨梁に対して、木質パネルの上方が上下に移動自在に取り付けられ、
前記木質パネルの下方が、前記基礎に対して上下に移動自在に取り付けられていることを特徴とする。

本態様によれば、木質パネルの上方と下方がそれぞれ、鉄骨梁と基礎に対して上下に移動自在に取り付けられていることにより、木質パネルが鉄骨梁よりも上方の建物荷重（鉛直荷重）を負担しなくなり、鉄骨架構のみが鉛直荷重を負担することから、容易な鉄骨造建物架構の設計を実現できる。また、木質パネルの下方が基礎に対して上下に移動自在に取り付けられていることにより、鉄骨架構と木質パネルの双方の履歴特性を揃えることが可能になり、層の構造特性係数の設定が容易になることによっても、鉄骨造建物架構の設計を容易にできる。さらに、鉄骨架構に対して木質パネルが上下に移動自在に取り付けられていることにより、鉄骨架構の高さ（階間の高さ）が設計値から若干ずれている場合でも、ずれを吸収して木質パネルを鉄骨架構に組み込むことができる。

ここで、鉄骨架構には、ラーメン架構とブレース架構が含まれる。ラーメン架構は靱性のある構造形式であり、鉄骨梁や鉄骨柱の端部に塑性ヒンジを発生させながら地震時のエネルギーを効果的に吸収する、紡錘型の履歴特性を有する。一方、ブレース架構は、靱性が少なく、剛性の高い構造形式であり、スリップ型の履歴特性を有する。

また、木質パネルには、構造用合板や集成材（複数の製材を接着剤やビス等により固定した材）、ＣＬＴ（Cross Laminated Timber）パネル等が適用できる。

木質パネルからなる耐力壁は上記するように一般にはスリップ型の履歴特性を有するものの、鉄骨架構に対して上下に移動自在に取り付けられることにより、ラーメン架構に組み込まれる場合はラーメン架構と同様の紡錘型の履歴特性を奏し得る。一方、ブレース架構に組み込まれる場合はブレース架構と同様にスリップ型の履歴特性を奏し得る。より詳細には、木質パネルと基礎の接続形態により、木質パネルの履歴特性を変化させることができる。すなわち、木質パネルと基礎を繋ぐ接合金具が、作用する圧縮力と引張力の双方に対する変形性能を有する場合は、木質パネルに紡錘型の履歴特性を付与できる。一方、接合金具が引張力のみに対する変形性能を有する場合は、木質パネルにスリップ型の履歴特性を付与できる。そのため、鉄骨架構の構造形式に応じて、同様の履歴特性となるように木質パネルと基礎を繋ぐことにより、層の構造特性係数の設定が容易となる。

また、本発明による鉄骨造建物架構の他の態様において、
前記鉄骨梁に取り付けられているせん断受け金物に対して、前記木質パネルの上方が上下に移動自在に取り付けられており、
前記せん断受け金物は板状部材を備え、該板状部材には上下に延びるルーズ孔が開設され、
前記木質パネルの上端には、前記せん断受け金物の少なくとも一部が収容される収容溝が設けられており、
前記収容溝に収容されている前記板状部材の前記ルーズ孔に対して、前記木質パネルを貫通する軸状固定部材が、前記ルーズ孔に遊嵌されていることを特徴とする。

本態様によれば、鉄骨梁と木質パネルの上方を繋ぐせん断受け金物が、上下に延びるルーズ孔を備えた板状部材を備えていて、木質パネルの上端に設けられている収容溝に板状部材が収容され、木質パネルを貫通する軸状固定部材がルーズ孔に遊嵌されていることにより、鉄骨梁に対して木質パネルを上下に移動自在でかつ安定的に固定することができる。

また、本発明による鉄骨造建物架構の他の態様において、
前記鉄骨梁に取り付けられているせん断受け金物に対して、前記木質パネルの上方が上下に移動自在に取り付けられており、
前記せん断受け金物は軸状部材を備え、
前記木質パネルの上端には、前記せん断受け金物の少なくとも一部が収容される収容溝が設けられており、
前記収容溝に対して前記軸状部材が上下に移動自在に収容されていることを特徴とする。

本態様によれば、鉄骨梁と木質パネルの上方を繋ぐせん断受け金物が軸状部材を備えていて、木質パネルの上端に設けられている収容溝に対して、軸状部材が上下に移動自在に収容されていることにより、鉄骨梁に対して木質パネルを上下に移動自在でかつ安定的に固定することができる。

また、本発明による鉄骨造建物架構の他の態様において、
前記木質パネルの下端には、接合金具が埋設されており、
前記接合金具は、
内部に第１中空部を備え、該第１中空部の一端に第１ネジ溝を備えている、鋼製のパイプと、
鋼製の芯材と、該芯材の両端にあって該芯材よりも大径の第１ネジ及び第２ネジと、を備える鋼製の軸部材と、
内部に第２中空部を備え、第２ネジ溝を備えている鋼製のコッターと、を有し、
前記第２中空部に前記パイプの一部が収容され、該第２中空部と前記第１中空部に前記軸部材が収容され、前記第１ネジ溝と前記第１ネジが固定され、前記第２ネジ溝と前記第２ネジが固定され、
引張荷重と圧縮荷重のいずれか一方が作用した際に、前記接合金具が該引張荷重もしくは該圧縮荷重を負担するようになっており、
前記コッターが、前記基礎に対して直接的もしくは間接的に固定されていることを特徴とする。

本態様によれば、木質パネルの下端と基礎を直接的もしくは間接的に固定する接合金具が、引張性能と圧縮性能の双方を有することにより、ラーメン架構である鉄骨架構に対して紡錘型の履歴特性を有する木質パネルを組み込むことができる。ここで、「コッターが基礎に対して直接的もしくは間接的に固定されている」とは、接合金具を構成するコッターが基礎に直接固定される形態と、基礎に固定されている固定治具等に対してコッターが固定される（基礎に間接的に固定される）形態を含んでいる。

また、本発明による鉄骨造建物架構の他の態様において、
前記木質パネルの下端の左右にはそれぞれ、軸状の接合金具が埋設されており、
引張荷重が作用した際に、左右のいずれか一方の前記接合金具が該引張荷重を負担するようになっており、
前記接合金具が、前記基礎に対して直接的もしくは間接的に固定されていることを特徴とする。

本態様によれば、木質パネルの下端と基礎を直接的もしくは間接的に固定する接合金具が、引張性能のみを有することにより、ブレース架構である鉄骨架構に対してスリップ型の履歴特性を有する木質パネルを組み込むことができる。

鉄骨架構に対して地震時に作用する水平力の方向が左右に変化することから、本態様では、木質パネルの下端の左右において軸状の接合金具で基礎に固定することにより、水平力の方向に応じて引張側となる接合金具に引張力が作用して接合金具が変位することで、木質パネルが上下に移動（斜め方向への移動も含む）することができる。ここで、左右のそれぞれに二本ずつの接合金具が設けられてもよいし、木質パネルの下端の左右位置に加えて中央位置にも接合金具が設けられてもよい。

また、本発明による鉄骨造建物架構の他の態様において、
前記木質パネルの正面視形状が矩形であり、
前記矩形の上片の中央位置において、前記木質パネルが前記せん断受け金物に対して上下に移動自在に取り付けられていることを特徴とする。

本態様によれば、木質パネルの正面視矩形の上片の中央位置にせん断受け金物が取り付けられていることにより、地震時に鉄骨架構や木質パネルが変形した際の木質パネルの隅角部やその近傍における変位の影響をせん断受け金物が受けることなく、せん断力を負担することができる。

また、本発明による鉄骨造建物架構の他の態様は、
前記木質パネルがＣＬＴパネルであることを特徴とする。

本態様によれば、木質パネルがＣＬＴパネルであることにより、例えば、縦横の寸法が１２ｍ×２．６ｍまでの広範なパネルを適用できることから、大小様々な寸法の耐力壁を形成することができる。

以上の説明から理解できるように、本発明の鉄骨造建物架構によれば、鉄骨架構内に木質パネルが配設されている鉄骨造建物架構に関し、容易な設計を実現できる。

第１実施形態に係る鉄骨造建物架構の一例を示す正面図である。 せん断受け金物の一例と木質パネルの上端との取り付け構造を説明する分解斜視図である。 せん断受け金物の他の例と木質パネルの上端との取り付け構造を説明する分解斜視図である。 第１実施形態に係る鉄骨造建物架構において、木質パネルの下方に接合金具の一例が埋設されるとともに、基礎に間接的に固定されている状態を示す縦断面図である。 図４に示す接合金具に圧縮力が作用している状態を示す縦断面図である。 図４に示す接合金具に引張力が作用している状態を示す縦断面図である。 第２実施形態に係る鉄骨造建物架構の一例を示す正面図である。 第２実施形態に係る鉄骨造建物架構において、木質パネルの下方に接合金具の一例が埋設されるとともに、基礎に間接的に固定されている状態を示す縦断面図である。

以下、各実施形態に係る鉄骨造建物架構の一例について、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。

［第１実施形態に係る鉄骨造建物架構］
はじめに、図１乃至図６を参照して、第１実施形態に係る鉄骨造建物架構の一例について説明する。ここで、図１は、第１実施形態に係る鉄骨造建物架構の一例を示す正面図である。また、図２と図３はいずれも、せん断受け金物の一例と木質パネルの上端との取り付け構造を説明する分解斜視図である。さらに、図４は、第１実施形態に係る鉄骨造建物架構において、木質パネルの下方に接合金具の一例が埋設されるとともに、基礎に間接的に固定されている状態を示す縦断面図であり、図５と図６はそれぞれ、図４に示す接合金具に圧縮力と引張力が作用している状態を示す縦断面図である。

鉄骨造建物架構１００は、鉄筋コンクリート製の基礎１１と、基礎１１の上に立設されている鉄骨架構１０とを有する。鉄骨架構１０は、Ｈ形鋼により形成される鉄骨梁１２と、鉄骨梁１２を支持する不図示の複数の鉄骨柱とを有する。鉄骨柱は、角形鋼管やＨ形鋼等により形成される。ここで、図１に示す鉄骨架構１０は、鉄骨梁１２と鉄骨柱の接合部が剛結合であるラーメン架構であるものとする。

鉄骨造建物架構１００は、鉄骨架構１０の内部に、正面視矩形の木質パネル２０を備えている。木質パネル２０には、構造用合板や集成材、ＣＬＴパネルなどが適用できるが、縦横の寸法が１２ｍ×２．６ｍまでの広範なパネルを利用できる観点からＣＬＴパネルが好適である。

木質パネル２０の上方は、鉄骨梁１２に対して上下に移動自在に取り付けられており、木質パネル２０の下方は、基礎１１に対して上下に移動自在に取り付けられている。

まず、木質パネル２０の上方と鉄骨梁１２との接続形態について説明する。

図１に示すように、鉄骨梁１２の下方のフランジ１２ａにはせん断受け金物３０がボルト３５により取り付けられている。せん断受け金物３０は、鉄骨梁１２と木質パネル２０を接続しながら、地震時の水平力Ｆが鉄骨架構１０に作用して鉄骨架構１０が変位した際に生じるせん断力Ｓを負担する部材である。

図２に示すように、せん断受け金物３０は、鉄骨梁１２のフランジ１２ａに接続される鋼製で平面視矩形の取り付けプレート３２と、取り付けプレート３２の下面の中央位置において取り付けプレート３２と直交する態様で溶接接合されている鋼製の板状部材３１とを有する。板状部材３１には、上下方向に長い二つのルーズ孔３３が開設されている。

取り付けプレート３２に開設されているボルト孔３２ａを介して、鉄骨梁１２のフランジ１２ａにある不図示のボルト孔にボルト３５が挿通され、ナット締めされるようになっている。

木質パネル２０の上端２１には収容溝２５が設けられており、収容溝２５に対して板状部材３１の一部がＸ１方向に収容される。より詳細には、板状部材３１のうち、ルーズ孔３３が完全に収容溝２５に収容され、ルーズ孔３３の上方の一部が収容溝２５の上方に露出する態様で、板状部材３１の一部が収容溝２５に収容される。

板状部材３１の側面のうち、板状部材３１の一部が収容溝２５に収容された際に二つのルーズ孔３３に対応する位置には、各ルーズ孔３３に通じる二つのピン孔２８が開設されている。ここで、ルーズ孔３３の数は、一つであってもよいし、例えば三つ以上であってもよい。

板状部材３１の一部が収容溝２５に収容された後に、各ピン孔２８にドリフトピン４０（軸状固定部材の一例）がＸ２方向に挿通され、ルーズ孔３３を貫通して、他方のピン孔２８に挿通された後に打ち込まれることにより、木質パネル２０に対して板状部材３１が上下に移動自在に固定される。

すなわち、図１に示すように、鉄骨梁１２にボルト接合されているせん断受け金物３０に対して、木質パネル２０は上下方向であるＹ１方向に移動自在に取り付けられることになる。

また、図示例は、木質パネル２０の矩形の上片の中央位置（幅ｔ０の中央位置）に、せん断受け金物３０が設置されている。このように、木質パネル２０の上片の中央位置にせん断受け金物３０が取り付けられていることにより、地震時に鉄骨架構１０や木質パネル２０が変形した際の木質パネル２０の隅角部やその近傍における変位の影響をせん断受け金物３０が受けることなく、せん断力Ｓを負担することができる。

図３には、せん断受け金物の他の形態を示している。図示例のせん断受け金物３０Ａは、ボルト孔３２ａを備えた取り付けプレート３２に対して、板状部材３１に代わり、丸鋼３４（軸状部材の一例）が溶接接合されている点においてせん断受け金物３０と相違する。

木質パネル２０の上端２１には、丸鋼３４が収容される円柱状の収容溝２６が設けられており、収容溝２６に対して丸鋼３４がＸ３方向に収容される。

収容溝２６に対して丸鋼３４が収容された姿勢で、鉄骨梁１２にせん断受け金物３０Ａがボルト接合されることにより、鉄骨梁１２に対して木質パネル２０が上下に移動自在に取り付けられることになる。

図２と図３のいずれのせん断受け金物３０，３０Ａを適用した場合でも、鉄骨梁１２に対して木質パネル２０の上方を上下に移動自在に取り付けることができるため、図１に示すように、木質パネル２０が鉄骨梁１２よりも上方の建物荷重である鉛直荷重Ｗを負担しなくなる。このことにより、鉄骨架構１０のみが鉛直荷重Ｗを負担することから、容易な鉄骨造建物架構１００の設計を実現できる。

また、鉄骨架構１０に対して木質パネル２０が上下に移動自在に取り付けられていることにより、鉄骨架構１０の高さ（階間の高さ）が設計値から若干ずれている場合でも、ずれを吸収して木質パネル２０を鉄骨架構１０に組み込むことができる。

次に、木質パネル２０の下方と基礎１１との接続形態について説明する。

図１に示すように、基礎１１の上端には溝形鋼等により形成される固定治具６０がアンカーボルト１５を介して固定されており、固定治具６０に接合金具５０が固定され、接合金具５０の一部が木質パネル２０の下端２２から内部に埋設されている。すなわち、木質パネル２０の下方は、固定治具６０を介して基礎１１に対して間接的に固定されている。ここで、接合金具５０が基礎１１に対して直接固定される形態であってもよい。

図４に示すように、接合金具５０は、鋼製のパイプ５１と、鋼製のコッター５３と、鋼製の軸部材５５とを有する。

パイプ５１は、内部に第１中空部５１ａを備え、第１中空部５１ａの一端に第１ネジ溝５１ｂを備え、ネジ切りを備えた周面５１ｃを備えている。鋼製のパイプ５１は、周面５１ｃにネジ切りを備えているパイプラグスクリューボルト（パイプＬＳＢ）である。木質パネル２０に周面５１ｃがねじ込まれることにより、パイプ５１が固定される。ここで、図示を省略するが、周面にネジ切りを備えていないパイプを、木質パネルに設けられている溝に収容し、溝の壁面とパイプの周面を接着剤により固定する形態であってもよい。

コッター５３は、内部に第２中空部５３ａを備えるとともに、端部に第２ネジ溝５３ｂを備えている。木質パネル２０の下端からコッター５３の一部がねじ込まれ、木質パネル２０の内部において、第２中空部５３ａにパイプ５１の一部が収容される態様で双方の部材が配設される。また、コッター５３の下端は固定治具６０の上端に載置される。

木質パネル２０の内部におけるコッター５３の上方には、高さ寸法ｔ１の変形代用隙間２９が設けられている。

軸部材５５は、鋼製の芯材５５ａと、芯材５５ａの両端にあって芯材５５ａよりも大径の第１ネジ５５ｂ及び第２ネジ５５ｃとを有する。第１ネジ５５ｂ及び第２ネジ５５ｃを両端に備え、相対的に小径の芯材５５ａを中央に備えている軸部材５５は、例えば転造加工により形成される。

芯材５５ａが両端の第１ネジ５５ｂ及び第２ネジ５５ｃよりも相対的に小径であることにより、パイプ５１の第１中空部５１ａとの間に隙間Ｇが形成される。この隙間Ｇは、以下で詳説する座屈変形用の隙間である。

第１中空部５１ａと第２中空部５３ａに軸部材５５が配設され、第１ネジ溝５１ｂに対して第１ネジ５５ｂが螺合され、第２ネジ溝５３ｂに対して第２ネジ５５ｃが螺合されることにより、軸部材５５の両端がパイプ５１とコッター５３に固定される。

第２ネジ５５ｃは、第２ネジ溝５３ｂに螺合されつつ、第２ネジ溝５３ｂを貫通して固定治具６０のネジ溝６０ａに螺合される。固定治具６０の別途のネジ溝６０ｂには、基礎１１に定着されるアンカーボルト１５の頭部が螺合しており、接合金具５０の軸部材５５が基礎１１に固定されている固定治具６０に対して接合される。

図１に示すように、地震時に作用する水平力Ｆにより鉄骨架構１０と木質パネル２０は左右に変位し、木質パネル２０の左右の変位により、木質パネル２０の下方の左右にある接合金具５０には、圧縮力Ｎ１と引張力Ｎ２が交互に作用する。

図５に示すように、木質パネル２０と接合金具５０に圧縮力Ｎ１が作用すると、木質パネル２０は下方へＹ２方向に押し込まれ、変形代用隙間２９も高さ寸法がｔ２（＜ｔ１）と小さくなり、木質パネル２０の下端も固定治具６０に近接する。

さらに、作用する圧縮力Ｎ１が芯材５５ａの座屈耐力よりも大きい場合、芯材５５ａはパイプ５１の第１中空部５１ａの隙間Ｇにおいて座屈変形し、第１中空部５１ａの壁面に当接してそれ以上の変形が拘束される。

このように、地震時において木質パネル２０と接合金具５０に圧縮力Ｎ１が作用した際には、接合金具５０を構成する軸部材５５の芯材５５ａが座屈変形することにより、地震時における歪みエネルギーを効果的に吸収することができる。この際、軸部材５５では、中央の芯材５５ａよりも大径の第１ネジ５５ｂ及び第２ネジ５５ｃが、芯材５５ａの両端においてパイプ５１とコッター５３にそれぞれ固定されることにより、作用する圧縮力Ｎ１に対して、第１ネジ５５ｂと第２ネジ５５ｃは先行破壊せず、芯材５５ａが座屈変形することになる。

また、芯材５５ａの座屈変形の際には、芯材５５ａの外周にパイプ５１とコッター５３があり、パイプ５１とコッター５３の外周に木質パネル２０があることから、芯材５５ａはパイプ５１の第１中空部５１ａとコッター５３の第２中空部５３ａにおいて座屈変形しながらも、パイプ５１及びコッター５３と木質パネル２０とによって拘束されることになり、芯材５５ａの座屈破壊は抑止される。

一方、図６に示すように、木質パネル２０と接合金具５０に引張力Ｎ２が作用すると、木質パネル２０は上方へＹ３方向に引っ張られ、変形代用隙間２９は高さ寸法がｔ３（＞ｔ１）と大きくなり、木質パネル２０の下端２２も固定治具６０から遠ざかる。

さらに、作用する引張力Ｎ２が芯材５５ａの引張耐力よりも大きい場合、芯材５５ａが引張側に変形することにより、地震時における歪みエネルギーを吸収することができる。

このように、木質パネル２０の下方と基礎１１を、引張側と圧縮側の双方の変形性能が発揮される接合金具５０を介して接続することにより、木質パネル２０の下方を基礎１１に対して上下に移動自在に取り付けることができる。

そして、引張側と圧縮側の双方の変形性能が発揮される接合金具５０を適用することにより、紡錘型の履歴特性を有するラーメン架構である鉄骨架構１０に対して、同様に紡錘型の履歴特性を有する木質パネル２０を組み込むことができる。このことにより、層全体の履歴特性を紡錘型の履歴特性とすることにより、層の構造特性係数を容易に設定することが可能になる。

［第２実施形態に係る鉄骨造建物架構］
次に、図７及び図８を参照して、第２実施形態に係る鉄骨造建物架構の一例について説明する。ここで、図７は、第２実施形態に係る鉄骨造建物架構の一例を示す正面図である。また、図８は、第２実施形態に係る鉄骨造建物架構において、木質パネルの下方に接合金具の一例が埋設されるとともに、基礎に間接的に固定されている状態を示す縦断面図である。

鉄骨造建物架構１００Ａは、接合金具５０に代わり、シンプルな構成の接合金具７０を有する点において鉄骨造建物架構１００と相違する。

また、図７に示す鉄骨架構１０は、鉄骨梁１２と不図示の鉄骨柱の接合部がピン結合であり、架構内に不図示のブレースを備えたブレース架構であるものとする。

図８に示すように、接合金具７０は軸状の金具であり、木質パネル２０にネジ固定される第１ネジ部７１と、ネジ溝を備えておらず、木質パネル２０に固定されない変形部７２（非ネジ部）と、固定治具６０のネジ溝６０ａにネジ固定される第２ネジ部７３とを有する。第１ネジ部７１の長さｔ４は、例えば４００ｍｍ乃至４５０ｍｍ程度に設定され、変形部７２の長さｔ５は、例えば１００ｍｍ乃至１５０ｍｍ程度に設定され、従って、接合金具７０における木質パネル２０への埋設長さｔ６は、５００ｍｍ乃至６００ｍｍ程度（例えば５５０ｍｍ）に設定される。接合金具７０は、例えばラグスクリューボルトにより形成される。尚、接合金具には、図示例の他にも、全ネジタイプのラグスクリューボルトが適用されてもよい。

軸状の接合金具７０は、図４に示す接合金具５０と異なり、引張力のみを負担する。従って、図７に示すように、地震時に作用する水平力Ｆにより鉄骨架構１０と木質パネル２０が左右に交互に変位した際に、引張側となる接合金具７０が引張力Ｎ２を負担し、圧縮側となる接合金具７０は圧縮力Ｎ１を負担しない。

図８に示すように、接合金具７０に作用する引張力Ｎ２が接合金具７０の引張耐力よりも大きい場合、接合金具７０が引張側へＹ４方向に変形することにより、地震時における歪みエネルギーを吸収する。この際、上記するように、接合金具７０が１００ｍｍ乃至１５０ｍｍ程度の変形部７２を有することで、変形部７２には３０ｍｍ程度の変形量を期待できる。さらに、４００ｍｍ乃至４５０ｍｍ程度の長さの第１ネジ部７１が木質パネル２０にネジ固定されていることにより、接合金具７０（の変形部７２）が変形した際の接合金具７０と木質パネル２０との十分な固定状態を保持することができる。

このように、木質パネル２０の下端２２と基礎１１を繋ぐ接合金具７０が、作用する引張荷重のみを負担することにより、スリップ型の履歴特性を有するブレース架構である鉄骨架構１０に対して、同様にスリップ型の履歴特性を有する木質パネル２０を組み込むことができる。このことにより、層全体の履歴特性をスリップ型の履歴特性とすることができ、層の構造特性係数を容易に設定することが可能になる。

以上で説明するように、鉄骨架構の架構形式（ラーメン架構とブレース架構）に応じて、同様の履歴特性を有する接合金具５０，７０を適用することにより、層の構造特性係数を容易に設定でき、鉄骨造建物架構の容易な設計を実現できる。

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。

１０：鉄骨架構
１１：基礎
１２：鉄骨梁
１５：アンカーボルト
２０：木質パネル
２１：上端
２２：下端
２５，２６：収容溝
２８：ピン孔
２９：変形代用隙間
３０，３０Ａ：せん断受け金物
３１：板状部材
３２：取り付けプレート
３２ａ：ボルト孔
３３：ルーズ孔
３４：軸状部材
４０：ドリフトピン
５０：接合金具
５１：パイプ
５１ａ：第１中空部
５１ｂ：第１ネジ溝
５１ｃ：周面
５３：コッター
５３ａ：第２中空部
５３ｂ：第２ネジ溝
５５：軸部材
５５ａ：芯材
５５ｂ：第１ネジ
５５ｃ：第２ネジ
６０：固定治具
６０ａ，６０ｂ：ネジ溝
７０：接合金具
７１：第１ネジ部
７２：変形部（非ネジ部）
７３：第２ネジ部
１００，１００Ａ：鉄骨造建物架構
Ｆ：水平力
Ｓ：せん断力
Ｗ：鉛直荷重
Ｎ１：圧縮力
Ｎ２：引張力

Claims (7)

1. 基礎と、該基礎の上に立設されている鉄骨架構とを有する、鉄骨造建物架構であって、
   前記鉄骨架構を形成する鉄骨梁に対して、木質パネルの上方が上下に移動自在に取り付けられ、
   前記木質パネルの下方が、前記基礎に対して上下に移動自在に取り付けられていることを特徴とする、鉄骨造建物架構。
2. 前記鉄骨梁に取り付けられているせん断受け金物に対して、前記木質パネルの上方が上下に移動自在に取り付けられており、
   前記せん断受け金物は板状部材を備え、該板状部材には上下に延びるルーズ孔が開設され、
   前記木質パネルの上端には、前記せん断受け金物の少なくとも一部が収容される収容溝が設けられており、
   前記収容溝に収容されている前記板状部材の前記ルーズ孔に対して、前記木質パネルを貫通する軸状固定部材が、前記ルーズ孔に遊嵌されていることを特徴とする、請求項１に記載の鉄骨造建物架構。
3. 前記鉄骨梁に取り付けられているせん断受け金物に対して、前記木質パネルの上方が上下に移動自在に取り付けられており、
   前記せん断受け金物は軸状部材を備え、
   前記木質パネルの上端には、前記せん断受け金物の少なくとも一部が収容される収容溝が設けられており、
   前記収容溝に対して前記軸状部材が上下に移動自在に収容されていることを特徴とする、請求項１に記載の鉄骨造建物架構。
4. 前記木質パネルの下端には、接合金具が埋設されており、
   前記接合金具は、
   内部に第１中空部を備え、該第１中空部の一端に第１ネジ溝を備えている、鋼製のパイプと、
   鋼製の芯材と、該芯材の両端にあって該芯材よりも大径の第１ネジ及び第２ネジと、を備える鋼製の軸部材と、
   内部に第２中空部を備え、第２ネジ溝を備えている鋼製のコッターと、を有し、
   前記第２中空部に前記パイプの一部が収容され、該第２中空部と前記第１中空部に前記軸部材が収容され、前記第１ネジ溝と前記第１ネジが固定され、前記第２ネジ溝と前記第２ネジが固定され、
   引張荷重と圧縮荷重のいずれか一方が作用した際に、前記接合金具が該引張荷重もしくは該圧縮荷重を負担するようになっており、
   前記コッターが、前記基礎に対して直接的もしくは間接的に固定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鉄骨造建物架構。
5. 前記木質パネルの下端の左右にはそれぞれ、軸状の接合金具が埋設されており、
   引張荷重が作用した際に、左右のいずれか一方の前記接合金具が該引張荷重を負担するようになっており、
   前記接合金具が、前記基礎に対して直接的もしくは間接的に固定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鉄骨造建物架構。
6. 前記木質パネルの正面視形状が矩形であり、
   前記矩形の上片の中央位置において、前記木質パネルが前記せん断受け金物に対して上下に移動自在に取り付けられていることを特徴とする、請求項２，３、請求項２，３に従属する請求項４，５のいずれか一項に記載の鉄骨造建物架構。
7. 前記木質パネルがＣＬＴパネルであることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の鉄骨造建物架構。

Images