JP6543469B2 - 連結機構 - Google Patents

Description

本発明は、連結機構に関する。

従来、下部構造体と上部構造体との相互間の免震層に免震装置を有する免震構造体と、当該免震構造体から離れた位置に設けられたエレベーター支持用のマストと、を相互に連結する、鉛直方向に沿って複数並設された連結機構が提案されている（例えば、特許文献１）。ここで、上記のような免震構造体では、下部構造体と上部構造体とが相互に異なる方向又は異なる量で水平変位する。したがって、この免震構造体と連結されるマストは、下部構造体及び上部構造体の両方から相互に異なる方向又は異なる量の力を受ける事となるため、変形してしまったり折れてしまったりする可能性があった。このような問題を解決するために、例えば複数の連結機構同士の鉛直方向の間隔を、免震層を隔てる部分のみ大きくする方法が提案されていた。

特開平０９−２７８３１５号公報

しかし、上記のように連結機構同士の鉛直方向の間隔を増大させる方法は、このように間隔を増大させても、連結機構により支持されていない部分が構造上充分な耐力を有する場合にしか適用が出来なかった。このような問題を解決するために、マストをＨ型鋼等の補強材で補強して耐力を向上させる事も考えられる。しかし、この場合にはマストの補強が必要となることで、施工現場での作業時間やコストが増大してしまうため、好ましくなかった。

そこで、連結機構同士の鉛直方向の間隔を増大させる事なく、免震構造体とマストとを相互に連結する事ができ、マストを補強する手間や費用を省略する事が可能な連結機構が要望されていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、連結機構同士の鉛直方向の間隔を増大させる事なく、免震構造体とマストとを相互に連結する事ができ、マストを補強する手間や費用を省略する事が可能な連結機構を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の連結機構は、下部構造体と上部構造体との相互間の免震層に免震装置が介装されることにより、前記下部構造体に対して前記上部構造体を、異なる方向又は異なる量で水平変位可能となるように構成された免震構造体と、前記免震構造体から離れた位置に設けられたエレベーター支持用のマストと、を相互に連結するための連結機構であり、前記下部構造体又は前記上部構造体のいずれかの部分である構造体側連結部と、前記マストのいずれかの部分であるマスト側連結部とを相互に連結する連結手段であって、前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対水平変位量が閾値未満である場合には、前記構造体側連結部に対して前記マスト側連結部を、同一方向及び同一量での水平変位のみが可能となるように連結し、前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対水平変位量が閾値以上となった場合には、前記構造体側連結部に対して前記マスト側連結部を、異なる方向又は異なる量での水平変位が可能となるように連結する連結手段を備えており、前記連結手段は、前記構造体側連結部又は前記マスト側連結部のいずれか一方に設けられ、ルーズ孔を有する第１板状体と、前記構造体側連結部又は前記マスト側連結部のいずれか他方に設けられ、ボルト孔を有する第２板状体と、前記第１板状体のルーズ孔から前記第２板状体のボルト孔に挿通されるボルトであって、前記ルーズ孔に対して当該ルーズ孔の内部を移動可能に挿通されたボルトと、前記第１板状体から前記第２板状体にかけて挿通されたせん断材と、を備え、前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対水平変位量が閾値未満である場合には、前記せん断材によって前記第１板状体と前記第２板状体とが一体化されていることにより、前記構造体側連結部と前記マスト側連結部とを、同一方向及び同一量での水平変位のみを可能とし、前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対水平変位量が閾値以上となった場合には、前記第１板状体及び前記第２板状体からの力により前記せん断材が切断されて、前記ボルトが前記ルーズ孔の内部を移動可能となることにより、前記構造体側連結部と前記マスト側連結部とを、異なる方向又は異なる量での水平変位を可能とし、前記連結手段を、前記マストの延設方向に沿って複数設け、前記ルーズ孔の径を、当該ルーズ孔が設けられた前記連結手段の位置が前記免震層から離れる程、小さくした。

請求項２に記載の連結機構は、請求項１に記載の連結機構において、前記ルーズ孔の径よりも大きい辺を有する座金であって、前記第１板状体における前記第２板状体とは反対側に設けられている前記座金、を備え、前記ボルトは、前記座金の孔、前記ルーズ孔、及び前記ボルト孔に挿通される。

請求項１に記載の連結機構によれば、連結手段は、相対水平変位量が閾値未満である場合には、前記構造体側連結部に対して前記マスト側連結部を、同一方向及び同一量での水平変位のみが可能となるように連結し、閾値以上となった場合には、前記構造体側連結部に対して前記マスト側連結部を、異なる方向又は異なる量での水平変位が可能となるように連結するので、通常時にはマストを構造的に支持する事ができると共に、地震動発生時のように上部構造体と下部構造体とが相対変位した場合にはマストに過度な力が作用してマストが変形してしまったり折れてしまったりする事態を防止する事が可能となる。
また、下部構造体に対する上部構造体の相対水平変位量が閾値以上となった場合にせん断材が切断されることにより、ボルトがルーズ孔の内部を移動可能となるので、極めて簡素な構成により、構造体側連結部とマスト側連結部とを異なる方向又は異なる量で水平変位させる事が可能となる。
また、ルーズ孔の径は、免震層から離れた位置の連結手段である程小さいので、下部構造体と上部構造体との相対的な変位の量に対して過大な径のルーズ孔を設ける必要がないため、過大な径のルーズ孔を設けるための手間や費用を削減可能となると共に、径の大きさに応じた過大な大きさの第１板状体を使用せずに済み、部材費用等を削減可能となる。

本発明の実施の形態に係る連結機構が適用された免震構造体の右側面図である。 連結機構が適用された免震構造体の平面図である。 図２の要部拡大図である。 図２のＡ−Ａ矢視断面図である。 図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。 本発明の実施の形態に係る連結機構が適用された免震構造体の右側面図であって、図６（ａ）は、地震動非発生時、図６（ｂ）は、地震動発生時を示す図である。

以下、本発明に係る連結機構の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。ただし、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

［実施の形態の基本的概念］
まずは、実施の形態の基本的概念について説明する。実施の形態は、概略的に、中間免震構造が適用された免震構造体と、エレベーター支持用のマストとを相互に連結するための連結機構に関する。なお、このような免震構造体では、免震構造体を構成する下部構造体と上部構造体とが、免震層を介して相互に異なる方向又は異なる量で水平変位可能となっている。このように水平変位する場合としては、強風時や地震動発生時等といった様々な場合が考えられ得るが、本実施の形態においては、地震動発生時を想定して説明を行う。

［実施の形態の具体的内容］
次に、実施の形態の具体的内容について説明する。

（構成）
図１は、本実施の形態に係る連結機構４が適用された免震構造体１の右側面図である。図２は、連結機構４が適用された免震構造体１の平面図である。この図１及び図２に示すように、本実施の形態においては、免震構造体１と、エレベーター２を支持するマスト３が設けられており、連結機構４がこれらの免震構造体１とマスト３とを連結している。以下では、この図１及び図２を参照して、免震構造体１、エレベーター２、マスト３、及び連結機構４の構成について説明する。ここで、以下では、必要に応じて、これら図１及び図２におけるＸ−Ｘ’方向を「幅方向」と称し、特にＸ方向を「右方向」、Ｘ’方向を「左方向」と称する。また、Ｙ−Ｙ’方向を「奥行き方向」と称し、特にＹ方向を「前方向」、Ｙ’方向を「後方向」と称する。また、Ｚ−Ｚ’方向を「高さ方向」と称し、特にＺ方向を「上方向」、Ｚ’方向を「下方向」と称する。

（構成−免震構造体）
免震構造体１は、下部構造体１ａと上部構造体１ｂとの相互間の免震層に免震装置１ｃが介装されることにより、前記下部構造体１ａに対して前記上部構造体１ｂを、異なる方向又は異なる量で水平変位可能となるように構成された構造体である。この免震構造体１の用途は任意であり、下部構造体１ａと上部構造体１ｂを同一の用途としても構わないが、本実施の形態では、下部構造体１ａを商業施設として利用し、上部構造体１ｂを住宅として利用するものとして説明する。また、この免震構造体１の大きさ、形状、及び階数についても任意であるが、本実施の形態では図示の便宜上、下部構造体１ａ及び上部構造体１ｂのいずれも略同一の大きさの略直方体形状であるものとして説明する。具体的には、図２に示すように、免震構造体１の躯体は、平面視においてエレベーター２やマスト３や連結機構４（以下、エレベーター２等）の全体を覆うように前後左右の四方に形成されており、この躯体の中央に位置する上下の吹き抜け部分にエレベーター２等が配置されている。なお、図１において、１階から３階までの低層階、及び１２階以上の高層階については、図示の便宜上省略している。

また、免震層が設けられる階は任意であるが、本実施の形態においては、免震構造体１の７階と８階との間の免震階に免震層が形成されるものとして説明する。また、免震装置１ｃは、下部構造体１ａと上部構造体１ｂとを相互に異なる方向又は異なる量で水平変位可能とする限りにおいて、任意の免震装置１ｃを用いる事ができ、本実施の形態においては積層ゴムであるものとして説明するが、これに限らず、滑り支承、転がり支承等を適用する事が可能である。なお、これらの免震構造体１や免震装置１ｃ等の具体的な構成については公知であるため、詳細な説明を省略する。

（構成−エレベーター）
エレベーター２は、人や物を搬送する、上下に昇降可能なエレベーター室を有する公知の揚重機である。このエレベーター２は、後述する２本のマスト３の間に配置されており、マスト３に対して連結されている。なお、このエレベーター２は、本設エレベーターも含む概念であるが、本実施の形態では、施工時等に一時的に建造される仮設エレベーターであるものとして説明する。また、エレベーター２の具体的な構成については公知であるため、詳細な説明を省略する。

（構成−マスト）
マスト３は、免震構造体１から離れた位置に設けられたエレベーター支持用の公知のマストである。具体的には、このマスト３は、免震構造体１のエレベーター２の左右両側方の位置に１本ずつ配置されており、各マスト３はいずれも鉛直方向に沿って延設されている。ここで、マスト３はエレベーター２を支持可能な強度を有する限り任意の構成とする事が可能であるが、本実施の形態においては、複数の鉄骨を組み合わせたトラス構造部３ａと、トラス構造部３ａの周囲（右前方、右後方、左前方、及び左後方の計４箇所）に形成されて、それぞれがトラス構造部３ａに対して溶接された４つの中実円筒体である支柱部３ｂと、を備えて形成されている。なお、左右のマスト３はいずれも相互に左右線対称に構成されているため、以下では、右方のマスト３を単にマスト３と称して説明し、左方のマスト３については説明を省略する。また、マスト３の具体的な構成については公知であるため、詳細な説明を省略する。

（構成−連結機構）
連結機構４は、下部構造体１ａと上部構造体１ｂとの相互間の免震層に免震装置１ｃが介装されることにより、下部構造体１ａに対して上部構造体１ｂを、異なる方向又は異なる量で水平変位可能となるように構成された免震構造体１と、免震構造体１から離れた位置に設けられたエレベーター支持用のマスト３と、を相互に連結するための機構である。この連結機構４は、図１に示すように、鉛直方向に沿って所定の間隔で並設されており、各連結機構４は、各階の床面と略同一レベルの位置に配置されている。より具体的には、図２に示すように、エレベーター２の左右両側方の位置に、各マスト３に対して連結されている。なお、左右両側方の連結機構４はいずれも相互に略同一に構成されており、また、各階の連結機構４についてもいずれも相互に略同一に構成されているため、以下では、右方の一つの連結機構４を単に連結機構４と称して説明し、他の連結機構４については説明を省略する。なお、左側の連結機構４は、右側の連結機構４と完全に線対称にはなっておらず、具体的には、右側の連結機構４は免震構造体１における後方の躯体に取り付けられているのに対し、左側の連結機構４は免震構造体１における左方の躯体に取り付けられている。このように連結機構４は躯体のどの面に対して取り付けた場合も、同様の機構を備える事で同様の機能を有する構成とする事が可能である。また、免震構造体１における、この連結機構４によって接続される部分を「構造体側連結部」と称し、マスト３における、この連結機構４によって接続される部分を「マスト側連結部」と称する。

ここで、図３は、図２の要部拡大図、図４は、図２のＡ−Ａ矢視断面図、図５は、図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。これらの図３、図４、及び図５に示すように、連結機構４は、概略的に、構造体固定金具１０、摺動金具２０、補強金具３０、壁繋ぎ金具４０、及びマスト固定金具５０を備えて構成されている。なお、図４及び図５においては、図示の便宜上、補強金具３０の図示を省略している。

（構成−連結機構−構造体固定金具）
構造体固定金具１０は、連結機構４を免震構造体１側に固定するための部材であって、免震構造体１の壁面に当接するように配置されており、免震構造体１に対してアンカーボルト１１で留められている。この構造体固定金具１０は、連結機構４を安定的に固定する事が可能である限り任意の構成を採用する事ができるが、本実施の形態では金属製の長板をＬ型に折り曲げて形成されたアングルとして構成されている。そして、折り曲げられた一方の部分（以下、構造体固定金具鉛直部１０ａ）が鉛直方向に沿うように、他方の部分（以下、構造体固定金具水平部１０ｂ）が水平方向に沿うように配置されている。

ここで、構造体固定金具鉛直部１０ａは免震構造体１に当接しており、複数本（本実施の形態では４本）のアンカーボルト１１により免震構造体１に固定されている。また、構造体固定金具水平部１０ｂの上面の左端部には、摺動金具２０の後述する第２摺動金具２２が載置されており、当該構造体固定金具水平部１０ｂ及び第２摺動金具２２はボルト１２により相互にボルト締結されて接続されている。また、構造体固定金具水平部１０ｂの上面の右端部には、補強金具３０が載置されており、当該構造体固定金具水平部１０ｂ及び補強金具３０はボルト１３により相互にボルト締結されて接続されている。

（構成−連結機構−摺動金具）
摺動金具２０は、下部構造体１ａ又は上部構造体１ｂのいずれかの部分である構造体側連結部と、マスト３のいずれかの部分であるマスト側連結部とを相互に連結する連結手段である。この摺動金具２０は、第１摺動金具２１、第２摺動金具２２、ボルト２３、及びシャーピン２４を備えて構成されている。

第１摺動金具２１は、マスト側連結部に設けられており、ルーズ孔２１ｃ（後述する）を有する第１板状体である。この第１摺動金具２１は、壁繋ぎ金具４０の側面の位置に、奥行き方向に沿って配置されており、壁繋ぎ金具４０と第２摺動金具２２とを相互に接続するように形成されている。この第１摺動金具２１は、第１摺動金具２１と第２摺動金具２２とを相互に異なる方向又は異なる量で水平変位可能とする限り任意の構成を採用する事ができるが、本実施の形態では金属製の長板をＬ型に折り曲げて形成されたアングルとして構成されている。そして、折り曲げられた一方の部分（以下、第１摺動金具鉛直部２１ａ）が鉛直方向に沿うように、他方の部分（以下、第１摺動金具水平部２１ｂ）が水平方向に沿うように配置されている。

ここで、第１摺動金具水平部２１ｂには、ルーズ孔２１ｃが形成されている。このルーズ孔２１ｃは、第１摺動金具２１と第２摺動金具２２とを異なる方向又は異なる量で水平変位させるための孔である。具体的には、ルーズ孔２１ｃは、第１摺動金具水平部２１ｂの長手方向に沿って二か所に並設されており、いずれのルーズ孔２１ｃも後述する第２摺動金具２２のボルト孔と平面視において同心円状に配置されている。ここで、当該ルーズ孔２１ｃには、後述する第２摺動金具２２のボルト孔に固定的に締結されたボルト２３が挿通されており、このルーズ孔２１ｃの径は、ボルト２３の径よりも大きい径となっている。なお、このルーズ孔２１ｃの径の詳細については後述する。

また、第１摺動金具鉛直部２１ａには、第１連結部の長手方向（即ち、前後方向）に沿った長孔２１ｄが形成されている。この長孔２１ｄは第１摺動金具２１の微細な位置調節を行うための長孔であって、ボルト４３をこの長孔２１ｄの範囲で挿通できることにより、第１摺動金具２１を任意の位置で壁繋ぎ金具４０に接続する事が可能となる。

第２摺動金具２２は、構造体側連結部に設けられており、ボルト孔（後述する）を有する第２板状体である。この第２摺動金具２２は、構造体固定金具水平部１０ｂの上面から第１摺動金具２１の第１摺動金具水平部２１ｂの上面に至るように配置されており、構造体固定金具水平部１０ｂと第１摺動金具２１とを相互に接続するように形成されている。この第２摺動金具２２は、第１摺動金具２１と第２摺動金具２２とを相互に異なる方向又は異なる量で水平変位可能とする限り任意の構成を採用する事ができるが、本実施の形態では金属製の長板をＬ型に折り曲げて形成されたアングルとして構成されている。そして、折り曲げられた一方の部分（以下、第２摺動金具鉛直部２２ａ）が鉛直方向に沿うように、他方の部分（以下、第２摺動金具水平部２２ｂ）が水平方向に沿うように配置されている。

ここで、第２摺動金具水平部２２ｂには、ボルト孔が形成されている。このボルト孔は、ボルト２３を挿通するための孔であって、第２摺動金具水平部２２ｂの長手方向に沿って二か所に並設されており、いずれのボルト孔も後述する第１摺動金具２１のルーズ孔２１ｃと平面視において同心円状に配置されている。なお、ボルト孔の径は、ボルト２３の径と略同一であり、ボルト２３はボルト孔に対して固定的に締結されている。

ボルト２３は、第１板状体のルーズ孔２１ｃから第２板状体のボルト孔に挿通されるボルトであって、ルーズ孔２１ｃに対して当該ルーズ孔２１ｃの内部を移動可能に挿通された公知のボルトである。なお、このボルト２３は、ルーズ孔２１ｃの内部で移動可能な径（すなわち、ルーズ孔２１ｃの内径よりも小さい径）を有する限り任意に構成する事が可能である。

シャーピン２４は、下部構造体１ａに対する上部構造体１ｂの相対水平変位量が閾値以上となった場合には、第１摺動金具２１及び第２摺動金具２２からの力によってせん断破壊されることにより、第１摺動金具２１と第２摺動金具２２との接続を解除する、第１摺動金具２１から第２摺動金具２２にかけて挿通されたせん断材である。具体的には、シャーピン２４は、前方のボルト孔のさらに前方側、及び後方のボルト孔のさらに後方側の計２か所に設けられており、第１摺動金具水平部２１ｂから第２摺動金具水平部２２ｂに至るように挿通された直径約５ｍｍ程度の金属棒である。なお、「閾値」の具体的な決定方法や具体的な値は任意であるが、例えば、「閾値」は、シャーピン２４の固さ、形状、及び材質や、連結機構４同士の間隔等に基づいて変動し得る値であるため、これらの各条件を特定したシミュレーション解析や実験によって、適切な閾値を特定することができる。

ここで、第１摺動金具水平部２１ｂの２つのルーズ孔２１ｃの下方には、図５に示すように座金２５が添え当てられている。この座金２５は、平面視正方形状の金属製の板状体であって、少なくともルーズ孔２１ｃの径よりも大きい辺を有している。そして、この座金２５の板面には、上下に挿通するようにボルト２３の径と同一の径の孔が形成されている。このような構成において、ボルト２３は、座金２５の孔、第１摺動金具水平部２１ｂのルーズ孔２１ｃ、第２摺動金具水平部２２ｂのボルト孔を通るように挿通されており、上端においてナット２６で締結されている。なお、このナット２６による座金２５の締結力は、第１摺動金具２１と第２摺動金具２２とが相互に摺動可能な程度の強さである事を要する。このような構成により、下部構造体１ａに対する上部構造体１ｂの相対水平変位量が閾値未満である場合（例えば、地震動非発生時）には、シャーピン２４は第１摺動金具２１と第２摺動金具２２とを一体化するように接続し、一方、下部構造体１ａに対する上部構造体１ｂの相対水平変位量が閾値以上となった場合（例えば、地震動発生時）には、シャーピン２４がせん断破壊されてボルト２３がルーズ孔２１ｃの内部を水平に移動可能となることにより、第１摺動金具２１と第２摺動金具２２とを異なる方向又は異なる量での水平変位を可能とする。

（構成−連結機構−補強金具）
補強金具３０は、構造体固定金具１０と摺動金具２０とをより強固に接続するための補強手段である。この補強金具３０は、構造体固定金具１０の上面の右端部から、第２摺動金具２２の上面における２つのボルト孔の相互間の位置に至るように配置されており、構造体固定金具１０と第２摺動金具２２とを相互に接続するように形成されている。この補強金具３０は、接続を補強することが可能である限り任意の構成を採用する事ができるが、本実施の形態では金属製の長板をＬ型に折り曲げて形成されたアングルとして構成されている。そして、折り曲げられた一方の部分（以下、補強金具鉛直部３０ａ）が鉛直方向に沿うように、他方の部分（以下、補強金具水平部３０ｂ）が水平方向に沿うように配置されている。そして、補強金具水平部３０ｂの一方の端部は、構造体固定金具１０の上面に対してボルト１３によりボルト締結されて接続されており、補強金具水平部３０ｂの他方の端部は、第２摺動金具水平部２２ｂの上面に対して溶接接合されている。

（構成−連結機構−壁繋ぎ金具）
壁繋ぎ金具４０は、摺動金具２０をマスト３に接続するための接続手段であって、摺動金具２０とマスト３の相互間に介在されている。具体的には、壁繋ぎ金具４０は、金属製の長板をコ字状に折り曲げて形成された２つのチャンネル４１を前後に間隔を隔てて、かつ各々が鉛直方向に沿うように配置し、これらのチャンネル４１同士を鉄骨等で相互に溶接接続して構成されている。ここで、チャンネル４１の右側の側面には、鉛直方向に沿って複数の位置調節用孔４２が設けられており、ユーザがこの中から選択した位置調節用孔４２から、第１摺動金具鉛直部２１ａに設けられた長孔２１ｄに至るようにボルト４３を挿通して締結することにより、第１摺動金具２１を任意の位置に接続する事ができる。

（構成−連結機構−マスト固定金具）
マスト固定金具５０は、壁繋ぎ金具４０をマスト３に固定するためのマスト固定手段である。このマスト固定金具５０は、壁繋ぎ金具４０の２つのチャンネル４１の左側面の上端及び下端の計４箇所に取り付けられており、各マスト固定金具５０はそれぞれ同一に構成されている。具体的には、マスト固定金具５０は、マスト３の上述した支柱部３ｂの径と同一の内径を有する中空の略円筒形状に構成されており、その内径を自在に変更可能とするネジ機構が設けられている。そして、このマスト固定金具５０をマスト３の支柱部３ｂに取り付けた状態で、ネジ機構を締めて内径を小さくする事により、マスト固定金具５０によって支柱部３ｂが締め付けられ、マスト固定金具５０が支柱部３ｂに固定される。

（作用）
続いて、上記のように構成された連結機構４の作用について説明する。図６は、本実施の形態に係る連結機構４が適用された免震構造体１の右側面図であって、図６（ａ）は、地震動非発生時、図６（ｂ）は、地震動発生時を示す図である。この図６に示すように、以下では地震動非発生時と地震動発生時とを相互に比較して説明する。

まず、地震動非発生時においては、図６（ａ）に示すように下部構造体１ａと上部構造体１ｂとの相対的な位置変位は無い。したがって、シャーピン２４が切断されず、このシャーピン２４によって第１摺動金具２１と第２摺動金具２２とが一体化され接続されている。

一方、地震動発生時においては、図６（ｂ）に示すように下部構造体１ａと上部構造体１ｂとの相対的な位置変位が生じる。なお、本実施の形態においては、下部構造体１ａが初期位置（地震動非発生時の位置）に位置しているのに対して、上部構造体１ｂが初期位置から１２０［ｍｍ］前方へ移動している場合を例に挙げて説明する。

ここでまず、本実施の形態に係る連結機構４を適用せず、ルーズ孔２１ｃ等を有さない従来のような機構（第１摺動金具２１と第２摺動金具２２とが緊結的に接続されている機構）を適用した場合について検討する。このような従来の機構では、下部構造体１ａを構成する各構造体側連結部と、対応する位置の各マスト側連結部とは、一定の距離（２，０００［ｍｍ］）を保ったまま変位し、上部構造体１ｂを構成する各構造体側連結部と、対応する位置の各マスト側連結部とは、一定の距離（２，０００［ｍｍ］）を保ったまま変位する。したがって、地震動発生時には、マスト３における下部構造体１ａと上部構造体１ｂの間の部分（すなわち、８階のマスト側連結部と７階のマスト側連結部との間の部分）に大きな傾きが生じてしまう。具体的には、８階のマスト側連結部は、上部構造体１ｂと一定の距離（２，０００［ｍｍ］）を保って上部構造体１ｂに追従して変位するので、初期位置よりも１２０［ｍｍ］前方の位置に在る。また、７階のマスト側連結部は、下部構造体１ａと一定の距離（２，０００［ｍｍ］）を保って下部構造体１ａに追従して変位するので、初期位置と同位置に在る。したがって、マスト３は、８階のマスト側連結部と、７階のマスト側連結部とを略直線的に結ぶように傾く。したがって、７階から８階の間のマスト３の傾きは、下記式（１）で表す事ができる。
１２０［ｍｍ］／７，５７０［ｍｍ］＝１／６３・・・（１）

次に、本実施の形態に係る連結機構４を適用した場合について検討する。この場合、地震動発生時により下部構造体１ａと上部構造体１ｂとが相互に異なる方向又は異なる量で水平変位する事に伴って、第１摺動金具２１と第２摺動金具２２とが相互に異なる方向又は異なる量で水平変位し、このことにより第１摺動金具２１と第２摺動金具２２とを相互に接続するシャーピン２４にせん断力が加わる。そして、このせん断力が閾値（シャーピン２４が耐え得るせん断力）以上となった場合には、シャーピン２４が切断されてボルト２３がルーズ孔２１ｃの内部を水平に移動可能となることにより、第１摺動金具２１と第２摺動金具２２とを異なる方向又は異なる量での水平変位を可能とする。

ここで、連結の位置が免震層に近い程、シャーピン２４に加わるせん断力が大きく、免震層から遠い程、シャーピン２４に加わるせん断力は小さい。本実施の形態では、免震層に近い連結機構４である６階から９階の連結機構４のシャーピン２４が切断されたものとする。この場合、シャーピン２４が切断されていない１０階のマスト側連結部は、上部構造体１ｂと一定の距離（２，０００［ｍｍ］）を保って上部構造体１ｂに追従して変位するので、初期位置よりも１２０［ｍｍ］前方の位置に在る。また、シャーピン２４が切断されていない５階のマスト側連結部は、下部構造体１ａと一定の距離（２，０００［ｍｍ］）を保って下部構造体１ａに追従して変位するので、初期位置と同位置に在る。また、シャーピン２４が切断された６階から９階のマスト側連結部は、上述したようにシャーピン２４が切れることにより、各構造体側連結部と相互に異なる方向及び相互に異なる量で変位可能となっているため、上部構造体１ｂ又は下部構造体１ａと一定の距離（２，０００［ｍｍ］）を保つことなく変位する。したがって、１０階のマスト側連結部と５階のマスト側連結部とを略直線的に接続する位置上に、６階から９階のマスト側連結部が位置する。

したがって、マスト３は、１０階のマスト側連結部と、５階のマスト側連結部とを略直線的に結ぶように傾く。したがって、１０階から５階の間のマスト３の傾きは、下記式（２）で表す事ができる。
１２０［ｍｍ］／２１，１１０［ｍｍ］＝１／１７６・・・（２）

このように、本実施の形態に係る連結機構４によって、マスト３の傾きを小さくして、マスト３に加わる曲げ応力を小さくする事ができ、マスト３が変形してしまう事を防止する事が可能となる。なお、以上から分かるように、ルーズ孔２１ｃの径は、下部構造体１ａと上部構造体１ｂとが相互に異なる方向及び異なる量で変位した際に、ルーズ孔２１ｃの内部に挿通されたボルト２３が、ルーズ孔２１ｃの内周と接触してしまわない程度の大きさである事が望ましい。また、図６（ｂ）の各連結機構４の位置には、構造体側連結部とマスト側連結部との距離［ｍｍ］の解析結果を図示している。この解析結果に示すように、連結機構４の位置が免震層から離れる程、初期位置との差異は小さくなる。したがって、ルーズ孔２１ｃの径を、ルーズ孔２１ｃが設けられた連結機構４の位置が免震層から離れる程、小さくしても良い。この事により、免震層からの距離に応じた適切な径のルーズ孔２１ｃを用いる事が可能となる。

なお、地震動が収束した後には、例えば、その後の任意のタイミングで行われる点検時に、折れたシャーピン２４を新しいシャーピン２４に差し替えることにより、容易に元の機構と同様の機構とする事が可能である。以上にて、連結機構４の作用の説明を完了する。

（実施の形態の効果）
このように、本実施の形態の連結機構４によれば、摺動金具２０は、相対水平変位量が閾値未満である場合には、前記構造体側連結部に対して前記マスト側連結部を、同一方向及び同一量での水平変位のみが可能となるように連結し、閾値以上となった場合には、前記構造体側連結部に対して前記マスト側連結部を、異なる方向又は異なる量での水平変位が可能となるように連結するので、通常時にはマスト３を構造的に支持する事ができると共に、地震動発生時のように上部構造体１ｂと下部構造体１ａとが相対変位した場合にはマスト３に過度な力が作用してマスト３が変形してしまったり折れてしまったりする事態を防止する事が可能となる。

また、下部構造体１ａに対する上部構造体１ｂの相対水平変位量が閾値以上となった場合にシャーピン２４が切断されることにより、ボルト２３がルーズ孔２１ｃの内部を移動可能となるので、極めて簡素な構成により、構造体側連結部とマスト側連結部とを異なる方向又は異なる量で水平変位させる事が可能となる。

また、ルーズ孔２１ｃの径は、免震層から離れた位置の摺動金具２０である程小さいので、下部構造体１ａと上部構造体１ｂとの相対的な変位の量に対して過大な径のルーズ孔２１ｃを設ける必要がないため、過大な径のルーズ孔２１ｃを設けるための手間や費用を削減可能となると共に、径の大きさに応じた過大な大きさの第１摺動金具２１を使用せずに済み、部材費用等を削減可能となる。

〔実施の形態に対する変形例〕
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。

（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上述の内容に限定されるものではなく、発明の実施環境や構成の細部に応じて異なる可能性があり、上述した課題の一部のみを解決したり、上述した効果の一部のみを奏することがある。例えば、実施の形態に係る連結機構４によって、マスト３が変形してしまう事態を防止できない場合であっても、従来と異なる技術により連結機構４を施工できている場合には、本願発明の課題が解決されている。

（寸法や材料について）
発明の詳細な説明や図面で説明した連結機構４の各部の寸法、形状、比率、材料等は、あくまで例示であり、その他の任意の寸法、形状、比率、材料等とすることができる。

（連結機構について）
本実施の形態においては、連結機構４は、免震階を除く各階のスラブと同一レベルに一つずつ配置されているものとして説明したが、これに限られない。例えば、免震階にも同様の連結機構４を設けても構わないし、各階のスラブの間の位置等に連結機構４を設けても構わない。また、免震層からの距離が大きく、シャーピン２４がせん断破壊される可能性の低い連結機構４については、ルーズ孔２１ｃを設けなくても良い。

（付記）
付記１の連結機構は、下部構造体と上部構造体との相互間の免震層に免震装置が介装されることにより、前記下部構造体に対して前記上部構造体を、異なる方向又は異なる量で水平変位可能となるように構成された免震構造体と、前記免震構造体から離れた位置に設けられたエレベーター支持用のマストと、を相互に連結するための連結機構であり、前記下部構造体又は前記上部構造体のいずれかの部分である構造体側連結部と、前記マストのいずれかの部分であるマスト側連結部とを相互に連結する連結手段であって、前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対水平変位量が閾値未満である場合には、前記構造体側連結部に対して前記マスト側連結部を、同一方向及び同一量での水平変位のみが可能となるように連結し、前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対水平変位量が閾値以上となった場合には、前記構造体側連結部に対して前記マスト側連結部を、異なる方向又は異なる量での水平変位が可能となるように連結する連結手段を備える。

付記２の連結機構は、付記１に記載の連結機構において、前記連結手段は、前記構造体側連結部又は前記マスト側連結部のいずれか一方に設けられ、ルーズ孔を有する第１板状体と、前記構造体側連結部又は前記マスト側連結部のいずれか他方に設けられ、ボルト孔を有する第２板状体と、前記第１板状体のルーズ孔から前記第２板状体のボルト孔に挿通されるボルトであって、前記ルーズ孔に対して当該ルーズ孔の内部を移動可能に挿通されたボルトと、前記第１板状体から前記第２板状体にかけて挿通されたせん断材と、を備え、前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対水平変位量が閾値未満である場合には、前記せん断材によって前記第１板状体と前記第２板状体とが一体化されていることにより、前記構造体側連結部と前記マスト側連結部とを、同一方向及び同一量での水平変位のみを可能とし、前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対水平変位量が閾値以上となった場合には、第１板状体及び前記第２板状体からの力により前記せん断材が切断されて、前記ボルトが前記ルーズ孔の内部を移動可能となることにより、前記構造体側連結部と前記マスト側連結部とを、異なる方向又は異なる量での水平変位を可能とする。

付記３の連結機構は、付記１又は２に記載の連結機構において、前記連結手段を、前記マストの延設方向に沿って複数設け、前記ルーズ孔の径を、当該ルーズ孔が設けられた前記連結手段の位置が前記免震層から離れる程、小さくした。

（付記の効果）
付記１に記載の連結機構によれば、連結手段は、相対水平変位量が閾値未満である場合には、前記構造体側連結部に対して前記マスト側連結部を、同一方向及び同一量での水平変位のみが可能となるように連結し、閾値以上となった場合には、前記構造体側連結部に対して前記マスト側連結部を、異なる方向又は異なる量での水平変位が可能となるように連結するので、通常時にはマストを構造的に支持する事ができると共に、地震動発生時のように上部構造体と下部構造体とが相対変位した場合にはマストに過度な力が作用してマストが変形してしまったり折れてしまったりする事態を防止する事が可能となる。

付記２に記載の連結機構によれば、下部構造体に対する上部構造体の相対水平変位量が閾値以上となった場合にせん断材が切断されることにより、ボルトがルーズ孔の内部を移動可能となるので、極めて簡素な構成により、構造体側連結部とマスト側連結部とを異なる方向又は異なる量で水平変位させる事が可能となる。

付記３に記載の連結機構によれば、ルーズ孔の径は、免震層から離れた位置の連結手段である程小さいので、下部構造体と上部構造体との相対的な変位の量に対して過大な径のルーズ孔を設ける必要がないため、過大な径のルーズ孔を設けるための手間や費用を削減可能となると共に、径の大きさに応じた過大な大きさの第１板状体を使用せずに済み、部材費用等を削減可能となる。

１ 免震構造体
１ａ 下部構造体
１ｂ 上部構造体
１ｃ 免震装置
２ エレベーター
３ マスト
３ａ トラス構造部
３ｂ 支柱部
４ 連結機構
１０ 構造体固定金具
１０ａ 構造体固定金具鉛直部
１０ｂ 構造体固定金具水平部
１１ アンカーボルト
１２ ボルト
１３ ボルト
２０ 摺動金具
２１ 第１摺動金具
２１ａ 第１摺動金具鉛直部
２１ｂ 第１摺動金具水平部
２１ｃ ルーズ孔
２１ｄ 長孔
２２ 第２摺動金具
２２ａ 第２摺動金具鉛直部
２２ｂ 第２摺動金具水平部
２３ ボルト
２４ シャーピン
２５ 座金
２６ ナット
３０ 補強金具
３０ａ 補強金具鉛直部
３０ｂ 補強金具水平部
４０ 壁繋ぎ金具
４１ チャンネル
４２ 位置調節用孔
４３ ボルト
５０ マスト固定金具

Claims (2)

1. 下部構造体と上部構造体との相互間の免震層に免震装置が介装されることにより、前記下部構造体に対して前記上部構造体を、異なる方向又は異なる量で水平変位可能となるように構成された免震構造体と、前記免震構造体から離れた位置に設けられたエレベーター支持用のマストと、を相互に連結するための連結機構であり、
   前記下部構造体又は前記上部構造体のいずれかの部分である構造体側連結部と、前記マストのいずれかの部分であるマスト側連結部とを相互に連結する連結手段であって、前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対水平変位量が閾値未満である場合には、前記構造体側連結部に対して前記マスト側連結部を、同一方向及び同一量での水平変位のみが可能となるように連結し、前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対水平変位量が閾値以上となった場合には、前記構造体側連結部に対して前記マスト側連結部を、異なる方向又は異なる量での水平変位が可能となるように連結する連結手段を備えており、
   前記連結手段は、
   前記構造体側連結部又は前記マスト側連結部のいずれか一方に設けられ、ルーズ孔を有する第１板状体と、
   前記構造体側連結部又は前記マスト側連結部のいずれか他方に設けられ、ボルト孔を有する第２板状体と、
   前記第１板状体のルーズ孔から前記第２板状体のボルト孔に挿通されるボルトであって、前記ルーズ孔に対して当該ルーズ孔の内部を移動可能に挿通されたボルトと、
   前記第１板状体から前記第２板状体にかけて挿通されたせん断材と、を備え、
   前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対水平変位量が閾値未満である場合には、前記せん断材によって前記第１板状体と前記第２板状体とが一体化されていることにより、前記構造体側連結部と前記マスト側連結部とを、同一方向及び同一量での水平変位のみを可能とし、
   前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対水平変位量が閾値以上となった場合には、前記第１板状体及び前記第２板状体からの力により前記せん断材が切断されて、前記ボルトが前記ルーズ孔の内部を移動可能となることにより、前記構造体側連結部と前記マスト側連結部とを、異なる方向又は異なる量での水平変位を可能とし、
   前記連結手段を、前記マストの延設方向に沿って複数設け、
   前記ルーズ孔の径を、当該ルーズ孔が設けられた前記連結手段の位置が前記免震層から離れる程、小さくした、
   連結機構。
2. 前記ルーズ孔の径よりも大きい辺を有する座金であって、前記第１板状体における前記第２板状体とは反対側に設けられている前記座金、を備え、
   前記ボルトは、前記座金の孔、前記ルーズ孔、及び前記ボルト孔に挿通される、
   請求項１に記載の連結機構。

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