TWI396790B - 接合金屬件及具有該金屬件之建築物 - Google Patents

接合金屬件及具有該金屬件之建築物 Download PDF

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Hiroshi Tanaka
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Description

接合金屬件及具有該金屬件之建築物 發明領域
本發明係有關一種伴隨結構體間之相對變位而發揮衰減效果之接合金屬件、與具有該接合金屬件之建築物。
本申請案係以日本特願2008-14022號及特願2008-14023號作為基礎申請案，且將該等申請案之內容放入本申請案中。
 發明背景
習知在2英吋×4英吋木框架(two by four)構造或木質牆框架構造、薄板輕量型鋼造等之木框架施工法建築物中，一般會使用將面材固定於由木材或型鋼構成之框材的承重牆(bearing wall)。而且，在木質壁框架構造建築物，利用承重牆面材承載因地震或風等而作用於建築物之水平力(外力)作為作用於其本身之剪力，來確保作為建築物全體之水平強度。
所以，在使用承重牆之建築物中，一般，最下層(1樓)之承重牆的牆腳部係透過壓具金屬件等而連結於基礎之錨錠螺栓。而且，在承載水平力之承重牆發生搖動時，壓具金屬件或錨錠螺栓係設計成不破損。壓具金屬件或錨錠螺栓一旦破損時，因搖動，承重牆便旋轉而變成無法承載預定之水平力。其結果，便會產生作為建築物全體之水平強度降低之缺失。相反地，承重牆可確保比較高的水平強度， 但是由於水平剛性也高，因此也有地震所產生之輸入能量變大，而變成需要更高水平強度的缺點。
另一方面，有人提出了並非是承重牆而是在柱之柱腳部，於基礎(底座)與柱腳之間設置彎曲框架或剪力框架，以謀求降低輸入能量之柱腳部的制震結構(例如，參照專利文獻1)。
記載於專利文獻1中之制震結構，係彎曲框架或剪力框架之其中一側藉由熔接等而接合於柱腳部，另一側透過安裝板(支持板)接合於底座。而且，因地震等而在柱浮起方向的拉力作用時，一面利用彎曲框架彎曲降伏一面利用剪力框架剪力降伏，以吸收拉力。
【專利文獻1】特開2004-92096號公報
可是，在專利文獻1記載之制震結構，係透過彎曲框架及剪力框架而將柱連結於底座。因此，由於柱與底座並未接合，因此難以確保將柱直立設置時之施工精度，且施工費事。再者，由於彎曲框架及剪力框架係直接連結於柱腳部，因此無法於地震後更換該等框架並且交換成更高性能者，也有維修性不佳的問題。又，在專利文獻1記載之制震構造，於柱腳部的周邊必須要有用以配置彎曲框架及剪力框架的寬廣空間。因此，利用木框架施工法建築物之承重牆的牆腳部是有困難的。又，利用承重牆之牆腳部時，在牆腳部的單側接合如專利文獻1記載之框架時，從框架來的反力便作用於牆腳部。因此，牆腳部破損，且成為必需補強牆腳部等，而有招致降低耐震性能及增加成本之虞。
又，在上述之專利文獻1記載之制震結構，使用剪力框架連結柱與底座時，一旦反覆荷重作用於剪力降伏之剪力框架，該剪力框架之剪力強度便慢慢上升(加工硬化)。於該場合，作用於剪力框架之熔接部及該熔接部周邊之構件的反力便會變大。
亦即，例如如第30A圖所示，在拉力(彎曲)降伏的情況，藉由真應力上升，但是斷面縮小(體積一定)(產生頸縮)，而抑制標稱應力之強度上升。相對於此，如第30B圖所示，於純剪的情況，由於不發生斷面變化，因此伴隨真應力上升之加工硬化於全斷面產生，塑性化後之剪力強度上升。因此，便發生超過設計用之剪力強度的應力，而使剪力框架之熔接部或柱、底座等有破斷的可能性。再者，由於剪力框架塑性化後之剛性提升，因此輸入至上部建築物之能量也有超過設計值的可能性。於此情況，便無法期待會有充分的振動抑制效果。
又，如前述，在習知之制震結構中，由於透過剪力框架而連結柱與底座，因此難以確保將柱直立設置時之施工精度，且施工費事。再者，由於將彎曲框架或剪力框架直接連結於柱腳部，因此，無法於地震後更換該等框架且交換成更高性能者，也有維修性不佳的問題。
 發明概要
本發明係鑒於上述事情而完成者，且以提供一種可充分發揮有效吸收地震等之能量的振動抑制效果，且安裝性 及維修性優異之接合金屬件、與具有該接合金屬件之建築物為目的。
本發明為解決上述課題而達成如此目的，採用以下的手段。
亦即，
(1)具有本發明之接合金屬件的建築物係包含接合金屬件，該接合金屬件具有安裝於至少一對結構體間且伴隨該等結構體間之相對變位而降伏之衰減構件者，前述衰減構件具有抑制降伏後之強度上升的強度抑制機構，且伴隨前述各結構體之至少其中之一的搖動或伸縮而發生衰減作用。
(2)具有上述(1)記載之接合金屬件的建築物，也可採取以下之構成：前述各結構體之其中之一為建築物基礎，且另一者係設置於前述建築物基礎上之承重牆的牆腳部，前述衰減作用係伴隨前述承重牆之搖動而發生，前述接合金屬件具有：第1連結部，係固定於前述建築物基礎，且連結於朝鉛直方向上方延伸之錨錠構件側；第2連結部，係連結於前述承重牆側；及衰減構件，係連結該等第1連結部及第2連結部間，於前述承重牆發生搖動時，前述衰減構件 伴隨與該承重牆一同運動之前述第2連結部、及以前述錨錠構件拘束運動之前述第1連結部間的相對變位而變形，藉以發生前述衰減作用。
依據具有上述接合金屬件之建築物，利用將第2連結部連結於承重牆之牆腳部且將第1連結部連結於錨錠構件，而可以該接合金屬件連結承重牆與建築物基礎。因此，即使不對承重牆或建築物基礎實施特別的加工且不設其他零件等，也可設置接合金屬件。而且，於接合金屬件，由於係將衰減構件配置以連結第2連結部與第1連結部之間，因此，不需將衰減構件本身接合於承重牆及錨錠構件。是故，不需改變承重牆之構成元件並設置補強。又，承重牆及接合金屬件之設置作業可容易進行，也可提升施工性。再者，將第2連結部從牆腳部取下且將第1連結部從錨錠構件取下時，接合金屬件也被卸下，所以可提升地震後之檢查及交換等之維修性。
(3)具有上述(1)記載之接合金屬件的建築物，也可採取以下之構成：前述各結構體之其中之一為建築物基礎，且另一者係設置於前述建築物基礎上之柱，前述衰減作用係伴隨前述柱之搖動或浮起而發生，前述接合金屬件具有：第1連結部，係固定於前述建築物基礎，且連結於朝鉛直方向上方延伸之錨錠構件側； 第2連結部，係連結於前述柱側；及前述衰減構件，係連結該等第1連結部及第2連結部間，於前述柱發生搖動或浮起時，前述衰減構件伴隨與該柱一同運動之前述第2連結部、及以前述錨錠構件拘束運動之前述第1連結部間的相對變位而變形，藉以發生前述衰減效果。
於此情況，與將接合金屬件設於前述承重牆之牆腳部的情況相同，即使未對柱及建築物基礎施加特別的加工並設置其他的零件等，也可設置接合金屬件。而且，由於不需直接連結衰減構件本身，因此接合金屬件之設置作業可容易進行，且可提升施工性，並且可提升地震後之檢查及交換等之維修性。
(4)具有上述(1)記載之接合金屬件的建築物，也可採取以下之構成：前述各結構體之其中之一為具有沿其長度方向延伸之翼板的第1梁，且另一者係將柱夾於中間並與前述第1梁對向之第2梁，前述衰減作用係伴隨前述第1梁及前述第2梁中至少其中之一之彎曲動作所造成的前述翼板之伸縮動作而發生，前述接合金屬件具有：第1連結部，係連結於固定在前述第2梁之端 部側的錨錠構件；第2連結部，係連結於前述第1梁之前述翼板的端部側；及前述衰減構件，係連結該等第1連結部及第2連結部間，於前述第1梁彎曲變形時，前述衰減構件伴隨與前述翼板一同運動之前述第2連結部、及以前述錨錠構件拘束運動之前述第1連結部的相對變位而變形，藉以發生前述衰減效果。
(5)具有上述(1)記載之接合金屬件的建築物，也可採取以下之構成：前述各結構體之其中之一為具有沿其長度方向延伸之翼板的梁，且另一者係柱，前述接合金屬件具有：第1連結部，係連結於固定在前述柱側的錨錠構件；第2連結部，係連結於前述梁之前述翼板的端部側；及衰減構件，係連結該等第1連結部及第2連結部間，於前述梁彎曲變形時，與前述翼板一同運動之前述第2連結部和前述第1連結部相對變位且前述衰減構件變形，藉以發生前述衰減效果。
於此情況，與將接合金屬件設置於前述承重 牆之牆腳部的情況相同，即使不於梁端部實施特別的加工且設置其他的零件等，也可設置接合金屬件。而且，由於不需直接連結衰減構件本身，因此接合金屬件之設置作業可容易進行，且可提升施工性，並且可提升地震後之檢查及交換等之維修性。
(6)具有上述(1)記載之接合金屬件的建築物，也可採取以下之構成：前述各結構體係將斜撐分割成複數個之分割斜撐，前述接合金屬件具有：第1連結部，係連結於前述各分割斜撐其中之一之側；第2連結部，係連結於固定在前述各分割斜撐之另一的錨錠構件之側；及衰減構件，係連結該等第1連結部及第2連結部間，於前述斜撐伸縮變形時，前述衰減構件伴隨與前述各分割斜撐之其中之一一同運動之前述第1連結部、及以前述錨錠構件拘束運動之前述第2連結部間之相對變位而變形，藉以發生前述衰減效果。
於該情況，與將接合金屬件設於前述承重牆之牆腳部時相同，即使未於斜撐接合部實施特別 的加工且設置其他的零件等，也可設置接合金屬件。而且，由於不需直接連結衰減構件本身，因此接合金屬件之設置作業可容易進行，且可提升施工性，並且可提升地震後之檢查及交換等之維修性。
(7)具有上述(2)~(6)記載之接合金屬件的建築物，也可採取以下之構成：前述第2連結部係以一對設置以將前述第1連結部夾於中間並相互對向，前述衰減構件係相對前述錨錠構件之軸線配置成大略線對稱。
(8)具有上述(2)~(6)記載之接合金屬件的建築物，也可採取以下之構成：前述第2連結部係以一組配置以將前述第1連結部作為中心而成放射狀，前述衰減構件係相對前述錨錠構件之軸線配置成大略點對稱。
(9)具有上述(2)~(6)記載之接合金屬件的建築物，也可採取以下之構成：前述第2連結部係一對連結用鋼板，該等連結用鋼板係將前述錨錠構件夾於中間並對向配置，前述衰減構件係連結前述各連結用鋼板與前述第1連結部之間的阻尼用鋼板。
依據上述構成，利用將第2連結部(連結用鋼板)以一對或一組配置，且衰減構件(阻尼用鋼板)相對於錨錠構件之軸線配置成大略點對稱或大略線對稱，使得衰減構件伴隨第2連結部與第1連結部之相對變位而變形時之應力，係不偏心地左右對稱作用。其結果，可不發生因偏心所產生之應力，或是使因偏心所產生之應力極小。因此，不需對作用於承重牆之牆腳部或柱腳部、梁端部、斜撐接合部等之偏心彎矩等的承載應力補強等，或是可做最小限度之補強，並可防止結構體之製造成本的增加。再者，利用不產生承載應力，透過接合金屬件之錨錠構件與承重牆等之間力的傳遞變得平順，且衰減構件之力學機制變得明確，衰減效果可確實且適切地發揮，並且可有效地吸收因地震所產生之振動能量。
(10)具有上述(9)記載之接合金屬件的建築物，也可採取以下之構成：前述第1連結部係插通有前述錨錠構件之筒狀鋼材，前述阻尼用鋼板係接合以由前述筒狀鋼材之周面朝其直徑方向延伸，於前述各連結用鋼板與前述筒狀鋼材之間的每一個係各配置有1片前述阻尼用鋼板。
(11)具有上述(9)記載之接合金屬件的建築物，也 可採取以下之構成：前述第1連結部係插通有前述錨錠構件之筒狀鋼材，前述阻尼用鋼板係接合以由前述筒狀鋼材之周面朝其切線方向延伸，於前述各連結用鋼板與前述筒狀鋼材之間的每一個係各配置有2片前述阻尼用鋼板。
(12)具有上述(9)記載之接合金屬件的建築物，也可採取以下之構成：前述阻尼用鋼板係連結前述各連結用鋼板間且相互略平行地對向之2片阻尼用鋼板，前述第1連結部係由第1端緣連結構件及第2端緣連結構件構成，前述第1端緣連結部及第2端緣連結部分別連結前述各阻尼用鋼板其中之一之端緣間及另一者的端緣間，且於該等第1端緣連結構件及第2端緣連結構件，形成有用以使前述錨錠構件插通之插通孔。
依據上述構成，利用對應設置該接合金屬件之建築物及設置對象之承重牆等之規格而選擇適當形態的阻尼用鋼板及第1連結部，可使發揮之衰減效果的大小、及與錨錠構件之安裝形態的選擇方式增加。
(13)具有上述(9)記載之接合金屬件的建築物，也 可採取以下之構成：前述各連結用鋼板其中之一的端部間及另一者的端部間分別以第1補強用鋼材及第2補強用鋼材連結，於該等第1及第2補強用鋼材之至少其中之一，形成有用以使前述錨錠構件插通之插通孔。
於該情況，利用將一對或是一組之連結用鋼板以第1補強用鋼材及第2補強用鋼材連結，在由阻尼用鋼板來的應力作用於連結用鋼板時，可以第1及第2補強用鋼材防止連結用鋼板之變形或移動，也就是一對或一組之連結用鋼板從初期狀態相互傾斜般之變形。因此，可適當地發揮阻尼用鋼板之衰減效果。再者，利用將錨錠構件插通於形成在第1及第2補強用鋼材之至少其中任一者之插通孔，而可消除錨錠構件與補強用鋼材(連結用鋼板及阻尼用鋼板)之偏心，且可防止因偏心所產生之負載應力的發生。
(14)具有上述(2)記載之接合金屬件的建築物，也可採取以下之構成：前述承重牆至少具有位於該承重牆之側端緣之一對框構件、及固定於該等框構件間之面材，前述各框構件包含有具互相對向之一對對 向面的中空斷面，且前述第2連結部連結於前述各對向面。
於該情況，利用將第2連結部連結於構成承重牆之框材之一對對向面(亦即，將接合金屬件設置於框材之中空斷面內部)，而可使接合金屬件與框材之偏心量為最小限。因而，可使作用於框材之應力進一步變小。再者，利用設置於框材之中空斷面內部，接合金屬件不突出於承重牆之外部，由於在設置狀態不造成妨礙，而可提升承重牆之設置自由度。
(15)具有上述(14)記載之接合金屬件的建築物，也可是前述各框構件係由薄板輕量型鋼構成之鋼構住宅。
於該情況，可獲得與具有前述接合金屬件之建築物大略相同的效果，且可提升接合金屬件及承重牆之設置自由度及維修性。
(16)本發明之接合金屬件，係安裝於一對結構體間，包含：第1連結部，係連結於前述各結構體其中之一之側；第2連結部，係連結於前述各結構體之另一者之側；及衰減構件，係連結該等第1連結部及第2連結部間， 前述衰減構件具有抑制降伏後之強度上升的強度抑制機構，且伴隨前述各結構體間所產生之相對變位而發生衰減效果。
依據上述之接合金屬件，由於強度抑制機構係設置於衰減構件，所以即使衰減構件降伏後受到反覆荷重，也可抑制其強度的上升，而不會發生超過設計用強度之應力。因此，作用於構成該接合金屬件之第1、第2連結部等之應力、或是作用於安裝有接合金屬件之結構體的應力不會超過設計值，可防止該等各部之損壞。再者，由於可抑制衰減構件之剛性的上升，所以地震等之輸入能量不會增大，且藉由衰減構件之衰減效果(能量吸收效果)可獲得設計上期待之振動抑制效果。
又，於接合金屬件，衰減構件連結於第1及第2連結部間，且第1及第2連結部連結於一組結構體的每一個，所以不需要將衰減構件本身直接連結於結構體。因此，相較於將衰減構件直接連結於結構體之結構，可容易進行接合金屬件之安裝，且可提升安裝精度及安裝作業性。再者，不從一組結構體卸下第1及第2連結部時，可將接合金屬件卸除，且可提升地震後之檢查及交換等之維修性。
(17)在上述(16)記載之接合金屬件，也可採取以 下之構成：前述第1連結部及前述第2連結部係分別配置於沿著與前述各結構體間所產生之前述相對變位方向略直交的方向，且互相對向的位置，將前述相對變位方向作為第1方向，且將前述第1連結部與第2連結部對向的方向作為第2方向時，前述衰減構件係相對於包含該等第1方向及第2方向之假想平面，設成略平行的阻尼用鋼板。
(18)在上述(17)記載之接合金屬件，也可採取以下之構成：沿著前述第2方向看沿前述第1方向之前述阻尼用鋼板的長度尺寸時，該阻尼用鋼板之中央部較其兩端部短，而且以該中央部之長度尺寸所決定之剪力強度上升時，前述各兩端部之長度尺寸係設定以使前述兩端部彎曲降伏，並依據該阻尼用鋼板之形狀而構成前述強度抑制機構。
依據上述構成，相對於一組結構體之相對變位，於衰減構件之阻尼用鋼板配置成在面內方向剪力變形之接合金屬件，使阻尼用鋼板之中央部的長度尺寸較短以決定剪力強度，且利用設定阻尼用鋼板的形狀以使兩端部對應該中 央部之剪力強度上升而彎曲降伏，而可使阻尼用鋼板承載的應力安定化。亦即，如前所述，於彎曲(拉力)降伏的情況，雖然真應力上升但是抑制了強度上升，所以於阻尼用鋼板之兩端部彎曲降伏後，即使藉由加工硬化剪力強度上升，但是彎曲強度並不上升，而成以該彎曲強度在成為兩端鉸接的應力狀態(預定之承載剪力)而安定。
(19)在上述(17)記載之接合金屬件，也可採取以下之構成：沿著前述第2方向來看前述阻尼用鋼板之板厚尺寸時，該阻尼用鋼板的中央部較其兩端部為薄，而且前述兩端部之板厚尺寸係設定成以該中央部之板厚尺寸所定出之剪力強度上升時，前述兩端部彎曲降伏，並藉由該阻尼用鋼板之形狀構成前述強度抑制機構。
(20)在上述(17)記載之接合金屬件，也可採取以下之構成：沿著前述第2方向來看沿前述第1方向之前述阻尼用鋼板之長度尺寸時，該阻尼用鋼板之中央部較其兩端部為短，且沿著前述第2方向來看前述阻尼用鋼板 之板厚尺寸時，該阻尼用鋼板之中央部較該兩端部為薄，並且前述兩端部之長度尺寸與板厚尺寸係設定成以在前述中央部的長度尺寸及板厚尺寸所定出的剪力強度上升時，前述兩端部彎曲降伏，並藉由該阻尼用鋼板之形狀構成前述強度抑制機構。
依據上述構成，對應阻尼用鋼板中央部之剪力強度上升兩端部可彎曲降伏，且阻尼用鋼板之承載的應力安定化。
(21)在上述(17)記載之接合金屬件，也可採取以下之構成：於前述阻尼用鋼板之前述兩端部，形成有由該等兩端部之每一個朝前述中央部傾斜的傾斜部。於該情況，以藉由傾斜部由兩端部朝中央部將阻尼用鋼板的長度尺寸慢慢變短，而可使阻尼用鋼板內部之應力的流動平滑化。因此，可使降伏後之塑性化區域變廣且提升能量吸收性能及變形性能。
(22)在上述(17)記載之接合金屬件，也可採取以下之構成：於前述阻尼用鋼板形成有略菱形狀的切 孔，且形成前述菱形形狀之一對對角線之其中之一係平行前述第1方向，且另一者係平行前述第2方向。
於該情況，可夾著略菱形狀的切孔分割阻尼用鋼板。因此，相對於沿第1方向之阻尼用鋼板的全體長度尺寸，於以切孔分割且長度尺寸形成較短的各部，成為形成如前述之應力狀態。因此，在一個接合金屬件中，複數之各部鋼板由於並列設置，所以在維持有關各部之彎曲-剪力之應力-變形關係下，適當地變更其數目，可調節作為接合金屬件之衰減效果。再者，藉由使各部之彎曲彎矩變小，可抑制第1及第2連結部以及其周邊之結構材的變形。
(23)在上述(17)記載之接合金屬件，也可採取以下之構成：於前述阻尼用鋼板形成有至少一個貫穿該阻尼用鋼板且沿著前述第2方向延伸之隙孔，且以該隙孔為界分割前述阻尼用鋼板時之各分割鋼板部的長度尺寸，係設定成於各個剪力強度上升時，沿著前述第2方向之兩端部彎曲降伏，並藉由該阻尼用鋼板之形狀構成前述強度抑制機構。
於該情況，相對於一組結構體之相對變位，於衰減構件之阻尼用鋼板配置成在面內方向剪力變形之接合金屬件，使以隙孔分割之各分割鋼板部的長度尺寸設定成於其剪力強度上升時兩端部彎曲降伏。藉此，可使阻尼用鋼板負擔的應力安定化。亦即，在各分割鋼板部之兩端部彎曲降伏而成兩端鉸接的應力狀態(預定之負擔剪力)，而成負擔之剪力安定。又，利用在一個接合金屬件中，複數之分割鋼板部由於並列設置，而可在維持有關各部之彎曲-剪力之應力-變形關係下，藉由適當地變更其數目，以調節作為接合金屬件之衰減效果。再者，藉由使各部之彎曲彎矩變小，可抑制第1及第2連結部以及其周邊之結構材的變形。
(24)在上述(17)記載之接合金屬件，也可採取以下之構成：前述阻尼用鋼板係由降伏強度相對於最大強度具有2/3以上之降伏強度比的鋼材、及降伏強度相對於設計用強度具有±20%以內之降伏強度範圍之鋼材中至少其中之一所形成，並藉由該阻尼用鋼板之力學特性構成前述強度抑制機構。
於該情況，作為衰減構件之阻尼用鋼板的力學特性，利用將降伏強度比設定成2/3以上， 且將降伏強度範圍設定成±20%以內，而可使阻尼用鋼板承載之應力安定化。
(25)在上述(17)記載之接合金屬件，也可採取以下之構成：前述阻尼用鋼板係進行析出硬化加工以滿足預定之降伏強度比及預定之降伏強度範圍之至少其中之一者。於該情況，利用實施塑性化加工而可將降伏強度比及降伏強度範圍設定成預定值。利用將如此之鋼材作為阻尼用鋼板，而可抑制剪力降伏後之強度上升。
(26)在上述(17)記載之接合金屬件，也可採取以下之構成：前述阻尼用鋼板係由從事先初期位置沿著前述第1方向只變形預定的變形量，且從降伏後之狀態進行回到前述初期位置的塑性化加工之鋼板所形成，且藉由該塑性化加工將前述阻尼用鋼板的降伏強度比及降伏強度範圍中之至少其中之一設定成預定值。
於該情況，利用實施析出硬化加工，而可將降伏強度比及降伏強度範圍設定成預定值，且以使用如此之鋼材作為阻尼用鋼板，而可抑制剪力降伏後之強度上升。
而且，使用於接合金屬件周邊之一般結構材的設計強度係在最大強度之2/3以下，所以利用將接合金屬件之降伏強度設定成最大強度之2/3以上，而成可在周邊之結構達到最大強度前，使接合金屬件降伏。又，同樣地，利用使降伏強度範圍在±20%以內的範圍，而可在周邊之結構達到最大強度前使接合金屬件降伏。
(27)在上述(17)記載之接合金屬件，也可採取以下之構成：前述第2連結部包含配置於將前述第1連結部夾於中間之對稱位置之一對連結用構件，前述阻尼用鋼板係配置一對以將前述第1連結部夾於其間且成略線對稱。
(28)在上述(17)記載之接合金屬件，也可採取以下之構成：前述第2連結部包含配置於將前述第1連結部夾於中間之略點對稱位置之一對連結用構件，且前述阻尼用鋼板係配置一對以將前述第1連結部夾於中間且成略點對稱。
依據上述構成，第2連結部之連結用鋼板夾著第1連結部且以1組對稱配置，並且阻尼用鋼板也夾著第1連結部以1組配置成略線對稱或是略點對稱。其結果，阻尼用鋼板變形時之應力 不偏心而左右對稱地作用，不發生偏心所造成的應力，或是可使偏心所造成之應力極小。因此，可使偏心彎矩等之承載應力難以作用於1組結構體，可不需或削減對於承載應力之補強等。再者，利用不產生承載應力，而使透過接合金屬件之1組結構體間之力的傳遞平順，且阻尼用鋼板之力學機制變得明確，可確實且適切地發揮衰減效果，並可有效地吸收地震等所產生之振動能量。
依據具有上述(1)等記載之本發明接合金屬件之建築物，可有效吸收地震等之能量，並可實現耐震性優異且經濟之建築物，並且可提升接合金屬件之設置自由度，而可減輕或省略接合金屬件周邊構件之補強等，以謀求低成本化。
又，依據上述(16)等記載之本發明之接合金屬件，可有效吸收地震等之能量，並可實現耐震性優異且經濟之建築物，並且可謀求接合金屬件之安裝性及維修性的提升。
圖式簡單說明
第1圖係顯示有關本發明第1實施態樣中具有接合金屬件之建築物的概略構成之前視圖；第2圖係構成前述建築物之承重牆的分解立體圖；第3圖係顯示前述承重牆與建築物基礎之連結構造的立體圖； 第4圖係顯示前述連結構造之接合金屬件的立體圖；第5圖係顯示前述接合金屬件之變形狀態的前視圖；第6圖係顯示前述接合金屬件之變形例的立體圖；第7圖係顯示前述接合金屬件之其他變形例之立體圖；第8圖係顯示有關本發明第2實施態樣中具有接合金屬件之建築物之一部分的立體圖；第9圖係顯示前述實施態樣之變形例的立體圖；第10圖係顯示前述實施態樣之其他變形例之立體圖；第11圖係顯示有關本發明第3實施態樣中具有接合金屬件之建築物之一部分的立體圖；第12A圖係顯示前述實施態樣之變形例的前視圖；第12B圖係顯示前述實施態樣之其他變形例的前視圖；第12C圖係顯示前述實施態樣之再其他變形例的前視圖；第13圖係有關本發明第4實施態樣中具有接合金屬件之建築物之一部分的前視圖；第14A圖係顯示前述實施態樣之變形例的前視圖；第14B圖係顯示前述實施態樣之其他變形例的前視圖；第14C圖係顯示前述實施態樣之再其他變形例的前視圖；第15圖係顯示前述實施態樣之再其他變形例的前視圖；第16圖係顯示前述實施態樣之再其他變形例的前視圖； 第17圖係顯示前述實施態樣之再其他變形例的立體圖；第18圖係顯示有關本發明第5實施態樣之接合金屬件的立體圖；第19圖係前述接合金屬件之前視圖；第20圖係顯示前述接合金屬件之變形狀態的前視圖；第21圖係顯示前述接合金屬件之變形例的前視圖；第22圖係顯示有關本發明第6實施態樣之接合金屬件的前視圖；第23圖係顯示前述接合金屬件之變形例的前視圖；第24圖係顯示有關本發明第6實施態樣之接合金屬件的前視圖；第25圖係顯示有關本發明第7實施態樣之接合金屬件的前視圖；第26圖係顯示前述接合金屬件之製造順序的立體圖；第27圖係顯示前述接合金屬件之安裝順序的立體圖；第28圖係顯示前述接合金屬件之詳細構造的部分放大圖；第29A圖係顯示本發明接合金屬件之載重試驗結果之圖；第29B圖係顯示比較例之接合金屬件之載重試驗結果之圖；第30A圖係顯示鋼材之彎曲與剪力之應力-應變關係之圖(拉力(彎曲)降伏之情況)；及 第30B圖係顯示鋼材之彎曲與受剪之應力-應變關係之圖(純剪的情況)。
 較佳實施例之詳細說明 (第1實施態樣)
以下，依據圖面說明本發明之第1實施態樣。
第1圖係顯示有關本實施態樣之木框架施工法建築物1的概略構成之前視圖。第2圖係顯示構成木框架施工法建築物1之承重牆10的分解立體圖。第3圖係顯示承重牆10與基礎2之連結部的立體圖。
在第1~3圖中，木框架施工法建築物1包含構築於地盤G上之鋼筋混凝土製的基礎2、固定於該基礎2上之建築物本體3、及覆蓋該建築物本體3之上部而設置之屋頂4的2樓建住宅。
建築物本體3具有多數設於各樓層之承重牆10、設於各樓層之地板位置的梁5、及未圖式之地板框架等，且將該等承重牆10、梁5及地板框架相互緊密結合而構成。1樓之承重牆10下端部透過錨錠螺栓6而緊密結合於建築物基礎2。1樓之承重牆10上端部及2樓之承重牆10上下端部透過適當的接合構件而緊密接合於梁。在各樓層分別配置有多數片的承重牆10，且於承重牆10間形成有開口部7。
承重牆10如第2圖所示，係以由薄板輕量型鋼(捲邊槽鋼)而成之框材11、及由鋼製折板而成之面材12所構成，該鋼製折板係接合於將該框材11四周框架組立後之其中之 一面。也就是，木框架施工法建築物1係承重牆10之框材11係由薄板輕量型鋼構成，且面材係由鋼製折板構成之鋼構住宅，於承重牆10之室外側設有未圖式之隔熱材及外裝材(siding)等。承重牆10之室內側則成為設有內裝材等。
承重牆10之框材11具有腹板13、一對連續於該腹板13兩端部之對向面的翼板14，且形成斷面略U字形(或C字形)之中空狀。框材11中，設於兩側端緣之縱向的框材11，係2個槽型鋼以腹板13接合而形成。又，面材12係以預定之接合間隔設置之螺絲(攻螺絲)而接合於框材11。在該承重牆10藉由調節螺絲之接合間距、面材12之材質(材料強度)或厚度尺寸等，而可適當地設定每水平方向長度之降伏剪力強度。
1樓承重牆10之下端部(牆腳部)左右兩側之縱向的框材11，如第3圖所示，於以腹板13與一對翼板14所包圍之中空內部設置有接合金屬件20。該接合金屬件20利用螺栓15固定於框材11之翼板14，且亦連結至由基礎2延伸之錨錠螺栓6。而且，接合金屬件20在地震等之水平力輸入至建築物1時，承重牆10承載水平力而產生搖動，承重牆10左右任一者的下端部藉由將力作用於從基礎2浮起的方向而發揮衰減效果。
亦即，水平力從承重牆10之其中一側作用時，承重牆10搖動以使其中一側之縱向的框材11下端部從基礎2浮起。一旦如此，業已安裝於其中一側之框材11的接合金屬件20被錨錠螺栓6拉引而變形，而發揮衰減效果。此時，另 一側之縱向的框材11下端部由於載置在基礎2的上面，因此移動量極小，而使在安裝於另一側之框材11的接合金屬件20不產生變形。
其次，就有關接合金屬件20，依據第4圖及第5圖予以詳細說明。
第4圖係顯示接合金屬件20及錨錠螺栓6之立體圖。第5圖係顯示接合金屬件20之變形狀態的前視圖。
如第4圖及第5圖所示，接合金屬件20具有連結於框材11之翼板14之一對壁連接部的壁連結用鋼板21、跨於該等一對壁連結用鋼板21之上部間而接合之上部補強用鋼材22、及跨於一對壁連結用鋼板21之下部間而接合之下部補強用鋼材23。而且，接合金屬件20係具有以該等壁連結用鋼板21、上部及下部補強用鋼板22、23而形成之四周框狀的框架24而構成。上部補強用鋼板22及下部補強用鋼板23之略中央，形成有用以使錨錠螺栓6插通的插通孔22A、23A。
於接合金屬件20之框架24內部，設有跨於一對壁連結用鋼板21間而設置之上下的翼板25、在一對壁連結用鋼板21間之中央位置連結上下之翼板25的筒狀鋼材26、及從筒狀鋼材26左右延伸於直徑方向的衰減構件之阻尼用鋼板27。上下之翼板25係熔接結合於壁連結用鋼板21。於該等翼板25之中央部，形成有用以使錨錠螺栓6插通之插通孔。筒狀鋼材26係連結於錨錠螺栓6之錨錠連結部，且於其中空內部插通有錨錠螺栓6的狀態下，利用從上下之翼板25的上 下繫緊螺帽28，而連結錨錠螺栓6。
一對阻尼用鋼板27係由矩形狀之鋼板構成，且各外側之側端緣熔接接合於壁連結用鋼板21的內面，內側之側端緣熔接接合於筒狀鋼材26之周面，且上下端緣熔接接合於上下之翼板25。一對阻尼用鋼板27相對於錨錠螺栓6的軸線配置成略線對稱。接合金屬件20，如第5圖所示，承重牆10搖動而框材11浮起時，框架24與框材11一起朝上方移動，藉由錨錠螺栓6而將筒狀鋼材26拉向下方，其結果，一對阻尼用鋼板27剪力變形。然後，已剪力變形之阻尼用鋼板27在預定之剪力強度剪力降伏，且沿著如此之剪力變形-強度關係之預定遲滯環反覆變形，藉以吸收能量。亦即，發揮了對應阻尼用鋼板27之遲滯吸收能量的衰減效果(滯後阻尼)。
而且，作為安裝於承重牆10之接合金屬件並不限於前述構成，也可採用以下之第6圖及第7圖之所示之接合金屬件30、40。
第6圖及第7圖係分別顯示本實施態樣之變形例的接合金屬件30、40之立體圖及分解立體圖。
第6圖所示之接合金屬件30具有由與接合金屬件20略相同之壁連結用鋼板31、上部補強用鋼板32、及下部補強用鋼板33構成之框架34。上部補強用鋼材32及下部補強用鋼材33的略中央，形成有使前述錨錠螺栓6插通之插通孔32A、33A。
於接合金屬件30之框架34內部，設有跨於一對壁連結 用鋼板31間而設置之前後一對阻尼用鋼板37、位於該等一對阻尼用鋼板37間之筒狀鋼材36。筒狀鋼材36係連結於錨錠螺栓6之錨錠連結部，且其中空內部在插通錨錠螺栓6的狀態下，從上下緊繫螺帽28，藉以連結錨錠螺栓6。阻尼用鋼板37係形成斷面略U字形，且其兩端部熔接接合(喇叭型熔接)於壁連結用鋼板31，並且透過其中央之狹縫37A而熔接接合(槽形熔接)於筒狀鋼材36。亦即，阻尼用鋼板37沿著筒狀鋼材36之周面延伸接合於切線方向，且在一對壁連結用鋼板31之每一個與筒狀鋼材36之間以每2片的方式配置。
另一方面，第7圖所示之接合金屬件40不具有前述框架24、34。
該接合金屬件40具有作為錨錠連結部之以上下一對而設置之上端緣連結構件45及下端緣連結構件46、及以前後一對方式相互對向且略平行延伸之2片阻尼用鋼板47。由於上端緣連結部45及下端緣連結部46係分別連結2片阻尼用鋼板47之上端緣及下端緣者，所以形成有用以使錨錠螺栓6插通之插通孔45A、46A。
於上端緣連結構件45及下端緣連結構件46，從上下緊繫螺帽48，藉以連結錨錠螺栓6，且透過折彎形成於左右兩端部之固定片部45B、46B而螺栓接合於框材11之翼板14。阻尼用鋼板47形成斷面略U字形，且折彎形成於其兩端部之固定片部47A螺栓接合於上端緣連結構件45及下端緣連結構件46之固定片部45B、46B、與框材11之翼板14。亦即， 藉由固定片部45B、46B及固定片部47A而構成接合金屬件40之壁連接部。
於阻尼用鋼板47之內側分別形成有上下延伸之一對肋47B，於該等肋47B所包圍之內部成為可插通錨錠螺栓6。又，於上端緣連結構件45及下端緣連結構件46，在對應肋47B的位置各形成有4個切口45C、46C。該等切口45C、46C於接合金屬件40變形時，不拘束阻尼用鋼板47之剪力變形。阻尼用鋼板47係使位於固定片部47A與肋47B間之板狀部分剪力變形，而發揮衰減效果。
依據以上說明之本實施態樣，可獲得以下所示之各種作用效果。
亦即，在本實施態樣中，於木框架施工法建築物1之承重牆10的牆腳部，設置與建築物基礎2連結之接合金屬件20、30、40。其結果，地震等之水平力作用於建築物1時，承重牆10搖動，且接合金屬件20、30、40之阻尼用鋼板27、37、47變形，藉以發揮衰減效果。因此，進行對應接合金屬件20、30、40之衰減效果的能量吸收，而可抑制建築物1之振動，並可提升耐震性能。而且，於承重牆10對於在承載預定剪力之狀態下的搖動，先設定阻尼用鋼板27、37、47剪力降伏，藉以使承重牆101承載的剪力不致過大。而且，由於藉由阻尼用鋼板27、37、47之降伏而使建築物1之振動周期長周期化，因此可抑制地震之輸入能量本身，並可設計經濟的建築物1。
又，在接合金屬件20、30、40，壁連結部(壁連結用 鋼板21、31、固定片部45B、46B、47A)係以左右一對配置，且衰減構件(阻尼用鋼板27、37、47)係相對於錨錠螺栓6之軸線略線對稱配置。其結果，可防止發揮衰減效果時之偏心所產生之承載應力的發生。因此，不需對作用於承重牆10之牆腳部(框材11)的偏心彎矩等之承載應力進行補強等、或是可使補強之程度為最小限，並可防止承重牆10之製造成本的增加。再者，藉由不使承載應力產生，可透過接合金屬件20、30、40使錨錠螺栓6與承重牆10之間力的傳達變得平順。其結果，阻尼用鋼板27、37、47之力學機制變得明確，衰減效果可確實且適切地發揮，並可有效地吸收地震等所產生之振動能量。
再者，將壁連結部(壁連結用鋼板21、31、固定片部45B、46B、47A)連結於承重牆10之框材11，且將錨錠連結部(筒狀鋼材26、36、上端緣連結構件45及下端緣連結構件46)連結於錨錠螺栓6，藉以透過接合金屬件20、30、40而使承重牆10與建築物基礎2連結。依據該構成，可使用通常之構造於承重牆10及建築物基礎2。而且，因為將阻尼用鋼板27、37、47配置於接合金屬件20、30、40內，因此不需將阻尼用鋼板27、37、47本身直接地熔接於承重牆10。因此，可容易地進行承重牆10及接合金屬件20、30、40之製造及設置作業，並可提升施工性。再者，也易於將接合金屬件20、30、40從承重牆10拆卸，且可提升地震後之檢查及交換等之維修性。
在接合金屬件20、30，利用上部補強用鋼材22、32及 下部補強用鋼材23、33連結一對壁連結用鋼板21、31而形成框架24、34，且採用於其內部配置阻尼用鋼板27、37及筒狀鋼材26、36之構成。依據該構成，從阻尼用鋼板27、37來的衰減效果作用於壁連結用鋼板21、31時，可防止壁連結用鋼板21、31之變形等。再者，藉由將錨錠螺栓6插通於形成在上部補強用鋼材22、32及下部補強用鋼材23、33之插通孔22A、23A、32A、33A，而可消除錨錠螺栓6與框架24、34之偏心。其結果，由於可防止發生因偏心而產生之承載應力，因此可將阻尼用鋼板27、37之衰減效果適切地傳達至承重牆10及建築物基礎2。
(第2實施態樣)
以下，依據第8圖~第10圖說明本發明之第2實施態樣。
第8圖~第10圖係分別顯示具有本實施態樣之接合金屬件之建築物的一部分之立體圖。
在該等第8圖~第10圖中，接合金屬件50係安裝於設置在建築物基礎2上之柱51的柱腳部，且構成藉由柱51之搖動或浮起而發揮衰減效果。接合金屬件50具有與前述第1實施態樣之各接合金屬件20、30、40略相同之構成，並具有：筒狀鋼材52，係與固定在建築物基礎2且朝上方延伸之錨錠構件的錨錠螺栓6連結之第1連結部者；固定片部53，係連結於柱51之第2連結部者；一對阻尼用鋼板54，係跨於筒狀鋼材52與固定片部53而接合之衰減構件者。
如第8圖所示之柱51，係由角形鋼管構成，於其四周各面分別突出固定有一對托架55。該等一對托架55間固定有 接合金屬件50。如第9圖所示之柱51係由圓形鋼管構成，且於其外周面之4處分別突出固定有一對托架55。該等一對托架55間固定有接合金屬件50。如第10圖所示之柱51，係由H型鋼構成，且在夾著其腹板56之2處，接合金屬件50固定並跨於一對翼板57間。在該接合金屬件50，於柱51搖動且由建築物基礎2浮起時，伴隨著與柱51一體移動之固定片部53、與以錨錠螺栓6拘束移動之筒狀鋼材52之相對變位，阻尼用鋼板54變形，且藉由該阻尼用鋼板54之變形而發揮衰減效果。
(第3實施態樣)
以下，依據第11圖及第12A圖~第12C圖說明本發明之第3實施態樣。
第11圖係顯示具有本實施態樣之接合金屬件之建築物的一部分之立體圖。
在第11圖中，接合金屬件60於建築物之柱61與梁62接合的柱梁接合部63中，安裝於梁62的端部，且藉由梁62之彎曲所造成之上下翼板64的伸縮而發揮衰減效果。接合金屬件60係具有與前述第1、第2實施態樣之各接合金屬件20、30、40、50大略相同的構成，並具有：筒狀鋼材65，係連結於錨錠螺栓6之第1連結部，且該錨錠螺栓6為固定於柱61或夾著柱61對向之梁62端部的錨錠構件；固定片部66，係連結於梁62端部之第2連結部；及，一對阻尼用鋼板67，係連結筒狀鋼材65與固定片部66間之衰減構件。
柱61係由角形鋼管構成，梁62係由H型鋼構成，且該梁 62上下之翼板64外面分別突出固定有一對托架68，並且接合金屬件60固定於該等一對托架68間。錨錠螺栓6貫通柱61且跨於左右之接合金屬件60而設置，並固定於左右之接合金屬件60的筒狀鋼材65。在該接合金屬件60，於梁62彎曲變形時，伴隨著與梁62之上下翼板64一體移動之固定片部66、與以錨錠螺栓6而被拘束移動的筒狀鋼材65之相對變位，阻尼用鋼板67變形，藉由該阻尼用鋼板67之變形而發揮衰減效果。
第12A圖~第12C圖係顯示本實施態樣之建築物之一部分的前視圖，第12A圖係顯示與第11圖相同之柱梁接合部的前視圖，第12B圖及第12C圖係顯示本實施態樣之變形例的前視圖。
如第12B圖所示，接合金屬件60只設於梁62之端部下端面(下翼板)，且在設有地板62A之梁62的上端面並未設有接合金屬件60。
如第12C圖所示，接合金屬件60只設於梁62之端部上端面(上翼板)，以連結構件62B結合於柱61之梁62的下端面並未設有接合金屬件60。
亦即，在本實施態樣，接合金屬件60可只設於梁62之上下端面(上翼板及下翼板)中之至少任一者。
(第4實施態樣)
以下，依據第13圖及第14A圖~第14C圖說明本發明之第4實施態樣。
第13圖係顯示具有有關本實施態樣之接合金屬件之建 築物的一部分的前視圖。
如第13圖所示，接合金屬件70，於建築物之柱71與梁72所包圍的內部，係安裝在將傾斜跨設於左右柱71間且上下樓層之梁72間之斜撐73分割的斜撐接合部74，並構成藉由斜撐73之伸縮而發揮衰減效果。接合金屬件70具有與前述第1~第3實施態樣之各接合金屬件20、30、40、50、60大略相同之構成，且具有：第2連結部，係連結於被分割之斜撐接合部74之其中之一者；第1連結部，係連結於錨錠螺栓6，該錨錠螺栓6為固定於被分割之斜撐接合部74中剩下的其中之一的錨錠構件；及，衰減構件，係連結該等第1連結部與第2連結部間而構成。
其中之一及另一之斜撐73係分別由H型鋼構成，其中之一之斜撐73(設置於第13圖中右上之斜撐)其翼板係平行地配置於柱71及梁72之構面，且另一斜撐73(設置於第13圖中右下之斜撐)其腹板係平行地配置於柱71及梁72的構面。而且，接合金屬件70跨於斜撐73之一對翼板間而固定，也就是於其中之一及另一斜撐73中，相互之接合金屬件70係安裝於交叉的方向。又，錨錠螺栓6係跨於被分割之斜撐接合部74而連結一對接合金屬件70之第1連結部。又，設於其中之一及另一斜撐73的錨錠螺栓6係配置以通過不互相干擾的位置。在該接合金屬件70，於斜撐73伸縮變形時，伴隨著與被分割之斜撐73的其中之一一體移動之第2連結部、與以錨錠螺栓6拘束移動之第1連結部的相對變位，衰減構件變形，且成為藉由該衰減構件之變形而發揮衰減效 果。
第14A圖~第14C圖係顯示本實施態樣之變形例的前視圖。
如第14A圖及第14B圖所示，斜撐在以柱71與梁72所包圍的內部以一對的形式配置成V字形。於該等一對斜撐之每一個，設有接合金屬件70。在第14A圖的例中，一對斜撐之交叉位置設於柱71之中間部，在第14B圖的例中，一對斜撐之交叉位置設於梁72之中間部。
如第14C圖所示，斜撐係左右對稱配置，以從梁72朝斜上方延伸且從其下方支持柱71。該等斜撐之每一個設有接合金屬件70。
亦即，在本實施態樣中，斜撐之架設形態並不限X字形(counterbrace,X-type brace)，也可為縱橫之V字形(V-type brace)或/字形(standardbrace)、或者角撐狀(anglebrace)之任一者。
而且，本發明並非只限定於前述各實施態樣，包含可達成本發明目的之其他構成等，且以下所示之變形等也包含於本發明中。
例如，在前述第1實施態樣中係將本發明之接合金屬件20、30、40設置於2樓建之住宅的木框架施工法建築物1，但是作為建築物也可為3樓建以上者，或是建築物之用途不限於住宅。再者，作為木框架施工法建築物1，係就有關承重牆10之框材11由薄板輕量型鋼所構成之鋼構住宅進行說明，但是不限於此，也可為承重牆10之框材11係由木質材 料所構成之2英吋×4英吋(two by four)構造建築物。又，作為承重牆10之面材不限於鋼製折板，也可使用構造用合成板或水泥成形板或是石膏板等之各種板材。
又，作為構成接合金屬件20、30、40、50、60、70之各構件之鋼材，可利用任意之各種鋼材(建築結構用鋼材或機械結構用鋼材)。但是，作為使用於用以使降伏後之滯後阻尼發揮之阻尼用鋼板27、37、47、54、67，以採用變形性能優異之低降伏點鋼等為佳。但是，作為衰減構件，並不限於由鋼材構成之阻尼用鋼板27、37、47、54、67，由鉛等形成且可發揮黏性衰減者，或是由各種樹脂材料或黏彈性材料形成者等，只要是可依變形而發揮衰減效果者，材質並不限定。
而且，如阻尼用鋼板般具有彈塑性變形性能之衰減構件的情況，係因應地震之規模而發揮優異的效果。例如，震度小的地震時，作用於構件之應力在降伏應力以下，也就是只有彈性變形發生而不對建築物及衰減構件造成損傷。另一方面，巨大地震時，衰減構件充分塑性變形，藉由吸收振動能量而可將建築物之損傷抑制在最小限度。
相對於此，使用如各種彈簧之彈性變形材料作為衰減構件的情況，巨大地震時，不吸收能量，振幅會長時間繼續而有對建築物造成損傷之虞。
再者，使用如油阻尼般之黏性體作為衰減構件的情況，由於衰減性能依賴振幅速度或是溫度，因此相對於各種種類的地震，具有無法獲得穩定之衰減性能的缺點。
由於以上的理由，具有彈塑性變形性能之阻尼鋼板作為衰減構件係非常令人滿意的。
又，在前述第1實施形態，設置接合金屬件20以連結承重牆10之腳部與建築物基礎2之錨錠螺栓6，但是不以此為限，如第15圖所示，也可利用接合金屬件80及錨錠螺栓6連結設置於上下樓層之承重牆10。
再者，不以連結上下樓層之承重牆10的構造為限，如第16圖所示，也可以接合金屬件80及錨錠螺栓6連結承重牆10、及與其相鄰之腰牆9A及垂牆9B。
又，作為承重牆10，如在第1實施態樣所說明的，不以具有框材11與接合於該框材11之面材者為限，如第17圖所示，也可為於框材11內部設有斜撐材16之承重牆10A。
其他，用以實施本發明之最佳構成、方法等在以上之記載中已有揭示，但是本發明並不只限於該等者。亦即，本發明主要關於特定的實施態樣特別予以圖式且說明，但是在不脫離本發明之技術思想及目的的範圍，對於上述之實施態樣，在形狀、材質、數量、其他詳細之構成，熟知該項技藝者可增加各種變化。
因此，限定上述所揭示之形狀、材質等之記載係為了使本發明易於理解而例示般記載者，而非限定本發明者，因此，將該等形狀、材質等限定之一部分或是全部之限定解除之構件名稱之記載係包含於本發明。
(第5實施態樣)
第18圖係顯示接合金屬件120之立體圖。第19圖係顯示 接合金屬件120之安裝狀態的前視圖。第20圖係顯示接合金屬件120之變形狀態的前視圖。
如第18圖及第19圖所示，接合金屬件120具有為連結於周邊結構構件(框構件)110之一對第2連結部的連結用鋼板121、連結該等一對連結用鋼板121之上部間的上部補強用鋼材122、連結一對連結用鋼板121之下部間的下部補強用鋼材123。因而，接合金屬件120包含了連結用鋼板121、及上部及下部補強用鋼材122、123所形成之四周框狀的框架124。於上部補強用鋼材122及下部補強用鋼材123之略中央，形成有用以使錨錠螺栓106插通之插通孔122A、123A。
在接合金屬件120之框架124內部，設有設置於一對連結用鋼板121間之中央位置的筒狀鋼材125、跨於一對連結用鋼板121間且設置成將筒狀鋼材125夾於中間之前後一對阻尼用鋼板126。筒狀鋼材125係連結於錨錠螺栓106之第1連結部，且在將錨錠螺栓106插通於其中空內部的狀態，利用從上下繫緊螺帽127，而連結錨錠螺栓106。
阻尼用鋼板126係形成為斷面略U字形，且其兩端部熔接接合(喇叭型熔接)於連結用鋼板121，並且透過其中央之隙縫126A而熔接結合(槽焊熔接)於筒狀鋼材125。亦即，阻尼用鋼板126沿著筒狀鋼材125之周面延伸接合於切線方向，於一對連結用鋼板121之每一個與筒狀鋼材125間以每2片的方式共計4片，相對於錨錠螺栓106之軸線配置成略線對稱。
於該接合金屬件120，一對連結用鋼板121與筒狀鋼材 125係與錨錠螺栓106之軸線方向(也就是上下方向且為一對結構體間所產生之相位變位方向的第1方向)略直交且互相對向配置。於連結用鋼板121與筒狀鋼材125間，於阻尼用鋼板126之上下端緣(沿第2方向之兩端緣)，形成由連結用鋼板121側及筒狀鋼材125側之兩端部朝向中央部傾斜之傾斜部126B。亦即，阻尼用鋼板126之鉛直上下方向的長度尺寸，其中央部較連結用鋼板121側及筒狀鋼材125側之兩端部為短。
接合金屬件120，如第20圖所示，框架124與周邊結構構件110朝上方移動，且利用以錨錠螺栓106將筒狀鋼材125向下方拉伸，藉以使一對阻尼用鋼板126剪力變形。此時，剪力變形後之阻尼用鋼板126成為在預定之剪力強度剪力降伏。此時，阻尼用鋼板126之剪力強度係由連結用鋼板121及筒狀鋼材125之中央部的長度尺寸所決定，兩端部之長度尺寸係設定成在該剪力強度上升時，使連結用鋼板121側及筒狀鋼材125側之兩端部彎曲降伏。因此，在承受如地震之反覆荷重時，阻尼用鋼板126之中央部的剪力強度一旦開始上升，則兩端部彎曲降伏而成兩端鉸接狀態。然後，便沿著將該兩端鉸接狀態之承載剪力作為大略上限強度之滯後環而變形。利用沿著如此之滯後環，阻尼用鋼板126可發揮對應遲滯吸收能量的衰減效果(滯後阻尼)。
而且，作為本實施態樣之接合金屬件，不以前述之構成為限，也可為如第21圖所示之如接合金屬件130的構成。
第21圖係顯示本實施態樣變形例之接合金屬件130的 前視圖。
接合金屬件130包含由與接合金屬件120大略相同之連結用鋼板131、上部補強用鋼材132及下部補強用鋼材133所構成之框架134、筒狀鋼材135、阻尼用鋼材136。接合金屬件130其連接用鋼板131係以螺栓固定於框構件110，且從筒狀鋼材135之上下繫緊螺帽137藉以連結於錨錠螺栓106。
在該接合金屬件130，於阻尼用鋼板136之上下端緣，形成有從連結用鋼板131側及筒狀鋼材135側之兩端部朝中央部傾斜之傾斜部136B，且於其上下方向中間位置形成有大略菱形狀之切孔136C。該切孔136C係設置成其菱形之其中之一對角線平行上下方向(第1方向)，且另一對角線平行左右方向(第2方向)，並且各邊的傾斜角度形成與傾斜部136B大略同一角度。亦即，接合金屬件130之阻尼用鋼板136藉由切孔136C而分割成上下。該等分割之各部與前述之阻尼用鋼板126相同，利用彎曲-剪力降伏而發揮衰減效果。而且，接合金屬件130其切孔136C不以於上下方向只設置1個者為限，也可為2個以上之切孔136C沿上下方向並列設置。
依據以上說明之本實施態樣，可獲得以下所示之各種作用效果。
亦即，在接合金屬件120、130，阻尼用鋼板126、136係採用如彎曲-剪力降伏的形狀。其結果，該等阻尼用鋼板126、136即使於剪力降伏後受到反覆荷重，也可抑制其剪力強度之上升，而不發生超過設計用之剪力強度的應力。 因此，作用於接合金屬件120、130之連結用鋼板121、131或周邊結構構件110之應力不會超過設計值，而可防止該等各部之破損。再者，地震等之輸入能量不會增大，且藉由阻尼用鋼板126、136之衰減效果(能量吸收)而在設計上獲得期待之振動抑制效果。
又，接合金屬件120、130其連結用鋼板121、131係以左右一對配置，衰減構件(阻尼用鋼板126、136)係相對於錨錠螺栓106之軸線配置成大略線對稱。其結果，可防止發揮衰減效果時之偏心所造成之承載應力的發生。再者，利用不產生承載應力，阻尼用鋼板126、136之力學機制變得明確，衰減效果確實且適切地發揮，而可有效地吸收地震等所造成之振動能量。
又，由於在接合金屬件120、130內配置有阻尼用鋼板126、136，因此不需要將阻尼用鋼板126、136本身直接地熔接於周邊結構構件110。因而，可容易進行接合金屬件120、130之設置作業，並可提升施工性。再者，也可容易地將接合金屬件120、130從周邊結構構件110拆離，並可提升地震後之檢查或交換等之維修性。
又，在接合金屬件120、130，將一對連結用鋼板121、131以上部補強用鋼板122、132及下部補強用鋼板123、133連結而形成框架124、134，於其內部配置有阻尼用鋼板126、136及筒狀鋼材125、135。因為採用如此之構成，所以在從阻尼用鋼板126、136來的彎曲彎矩作用於連結用鋼板121、131時，可防止連結用鋼板121、131之變形等。再 者，藉由將錨錠螺栓106插通於形成在上部補強用鋼材122、132及下部補強用鋼材123、133之插通孔122A、123A，而可消除錨錠螺栓106與框架124、134之偏心。其結果，可防止因偏心所造成之承載應力的發生，並可發揮阻尼用鋼板126、136之衰減效果。
而且，在本實施態樣，傾斜部136B及切孔136C形成於阻尼用鋼板136，但是取而代之(或是與該等構成同時)，也可採用將阻尼用鋼板136本身的板厚構成在其寬度方向中央位置較其他處所為薄。即使於此情況，也可獲得與本實施態樣相同之作用效果。
(第6實施態樣)
其次，就有關本發明第6實施態樣之接合金屬件140、140A，依據第22圖及第23圖予以說明。
第22圖及第23圖係分別顯示本實施態樣之接合金屬件140、140A之前視圖。
接合金屬件140、140A具有與前述接合金屬件120大略相同之連結用鋼板141、上部補強用鋼材142及下部補強用鋼材143所構成之框架144、筒狀鋼材145、及阻尼用鋼板146。該等接合金屬件140、140A其連結用鋼板141係以螺栓固定於周邊結構構件110，且利用由筒狀鋼材145之上下繫緊螺帽147而連結於錨錠螺栓106。
在該等接合金屬件140、140A，阻尼用鋼板146係形成全體矩形板狀，且熔接接合(喇叭型熔接)於一對連結用鋼板141，並且透過其中央之隙縫146A而熔接接合(槽焊熔 接)於筒狀鋼材145。於該阻尼用鋼板146，在連結用鋼板141與筒狀鋼材145之間形成有左右方向(第2方向)延伸且貫通該阻尼用鋼板146之複數隙孔146B。以該等隙孔146B分割之阻尼用鋼板146之各分割鋼板部146C係上下鄰接設置。該等分割鋼板部146C鉛直上下方向之長度尺寸係互相設定成相同，各個分割鋼板部146C剪力降伏且藉由反覆荷重而提升剪力強度時，分割鋼板部146C之連結用鋼板141側及筒狀鋼材145側之兩端部係設定成彎曲降伏。
在該等接合金屬件140、140A，各分割鋼板部146C利用彎曲-剪力降伏而發揮衰減效果。此時，各分割鋼板部146C其兩端部彎曲降伏變成兩端鉸接狀態，而成為沿著將該兩端鉸接狀態之承載剪力作為大略上限強度之滯後環而變形。而且，在接合金屬件140與接合金屬件140A，阻尼用鋼板146之高度尺寸相異，且分割鋼板部146C的數量不同，但是各分割鋼板部146C之形態(長度尺寸與長度尺寸的關係)成為相同。亦即，接合金屬件140A作為阻尼用鋼板146全體之承載剪力(衰減效果)設定為大，但是於該等接合金屬件140、140A，各分割鋼板部146C之彎曲-剪力之降伏特性為共通。因此，依據接合金屬件140、140A，可獲得與前述5實施態樣大略相同的效果。
(第7實施態樣)
其次，就有關本發明之第7實施態樣之接合金屬件150，依據第24圖進行說明。
第24圖係本實施態樣之接合金屬件150之前視圖。
接合金屬件150係具有由與前述接合金屬件120大略相同之連結用鋼板151、上部補強用鋼材152及下部補強用鋼材153所構成之框架154、筒狀鋼材155、及阻尼用鋼板156而構成。接合金屬件150其連結用鋼板151係以螺栓固定於周邊結構構件110，且利用從筒狀鋼材155之上下繫緊螺帽157而連結於錨錠螺栓106。
於該接合金屬件150，阻尼用鋼板15係形成全體矩形板狀，且熔接接合(喇叭型熔接)於一對連結用鋼板151，且透過其中央之隙縫156A而熔接接合(槽焊熔接)於筒狀鋼材155。阻尼用鋼板156事先由第24圖所示之初期位置於鉛直上下方向(第1方向)只以預定之變形量剪力變形，且在施行從剪力降伏後之狀態回到初期位置之塑性化加工後，設置於承重牆(框構件)110，或是由析出硬化加工施行後之鋼材(析出強化鋼)形成。亦即，利用於阻尼用鋼板156使用施行塑性化加工之析出強化鋼，而將阻尼用鋼板156之降伏強度比設定成2/3以上，或是將降伏強度範圍(yield strength range)設定成±20%以內。因此，抑制了阻尼用鋼板156之剪力降伏後之強度上升，且沿著滯後環變形以不超過預定之剪力強度上限值。因此，依據接合金屬件150而可獲得與前述第5實施態樣大略相同之效果。
(第8實施態樣)
其次，就有關本發明之第8實施態樣之接合金屬件160，依據第25圖~第28圖進行說明。
第25圖係顯示第8實施態樣之接合金屬件160之前視 圖。第26(A)~(C)圖以及第27(A)及(B)圖，係顯示接合金屬件160之製造順序及安裝順序之立體圖。第28圖係顯示接合金屬件160之詳細構造的前視圖。
接合金屬件160係具有為連結於錨錠螺栓106之第1連結部的一對U字形鋼材165、熔接接合於該U字形鋼材165之一對阻尼用鋼板166。接合金屬件160其形成於阻尼用鋼板166之側端緣之第1連結部的固定片部166C係以鑽孔螺絲115A而固定於周邊結構構件110，且以從U字形鋼材165之上下來的螺帽167而連結於錨錠螺栓106。又，於阻尼用鋼板166形成有上下端部之第1隙縫166A、及複數並列於該等第1隙縫166A間之第2隙縫166B，且由該等第1及第2隙縫166A、166B而構成之列係左右對稱地以2列設置。
於該接合金屬件160，阻尼用鋼板166係，如第26(A)圖所示，藉由雷射開孔加工而於板狀鋼板形成第1隙縫166A及第2隙縫166B。之後，如第26(B)圖所示，以折彎側端緣以形成固定片部166C，且折彎上下端緣之突出部以形成折曲片部166D的順序而成形。又，U字形鋼材165係，如第26(C)圖所示，斷面略呈U字形且長條狀的鋼材，且沿該U字形鋼材165之側面長度方向先形成隙孔165A，並透過該隙孔165A將U字形鋼材165槽焊熔接於阻尼用鋼板166。然後，如第27(A)圖所示，準備一組已熔接接合之U字形鋼材165及阻尼用鋼板166，將其等設置於周邊結構構件110，並且將錨錠螺栓106插通於一對U字形鋼材165間。如此設置後，從周邊之結構構件110之外側將鑽孔螺絲115A螺合於阻 尼用鋼板166之固定片部166C。進一步，繫緊設於錨錠螺栓106之螺帽167，且將U字形鋼材165連結於錨錠螺栓106，藉以完成接合金屬件160之製造及安裝。
其次，就有關阻尼用鋼板166之詳細構造，依據第28圖予以說明。
第1隙縫166A及第2隙縫166B各個左右方向之長度尺寸(也就是，分割鋼板部166E的長度尺寸l)設定為相同，且第1隙縫166A係具有從兩端部朝中央部且朝第2隙縫166B高度尺寸變大之傾斜而形成，第2隙縫166B係具有從兩端部朝中央部且上下對稱地高度尺寸變大之傾斜而形成。
亦即，位於第1及第2隙縫166A、166B間之阻尼用鋼板166的分割鋼板部166E係形成中央部之長度尺寸bc較兩端部之長度尺寸b短之略菱形狀。如此之分割鋼板部166E的形狀係設定成以下式(1)、(2)所規定之尺寸。又，阻尼用鋼板166較第1隙縫166A的上端側或下端側之加勁部166F的長度尺寸bs，係設定成以下式(3)所規定之尺寸。
M/Z<σ y (1)
此處，M係作用於分割鋼板部166E之兩端部的彎曲彎矩，Z係分割鋼板部166E之兩端部的斷面模數，Z=t．b2 /6(t係阻尼用鋼板166之板厚尺寸)。又，σ y係阻尼用鋼板166之降伏拉應力。
1.5Q/A<τ y (2)
此處，Q係作用於分割鋼板部166E之剪力，A係分割鋼 板部166E之中央部的斷面積，A=t．bc。又，τ y係阻尼用鋼板166之降伏剪應力。
P/(t．bs)<σ y (3)
此處，P係作用於加勁部166F之拉力或壓力，為M/b。
依據上述式(1)、(2)，如第28圖所示，在彎曲彎矩M及剪力Q作用於分割鋼板部166E的狀態，成為分割鋼板部166E之中央部剪力降伏且兩端部彎曲降伏，算出成為如此關係之分割鋼板部166E之兩端部的長度尺寸b與中央部之長度尺寸bc之尺寸比。
又，依據式(3)，如第28圖所示，相對於作用在加勁部166F之拉力或壓力P，算出不拉力降伏或壓縮降伏之加勁部166F的長度尺寸bs。
又，分割鋼板部166e中，作為確保彎曲降伏後之變形性能且抑制強度上升的條件，以滿足下式(4)、(5)為佳。
b/t<10 (4)
l/b>3 (5)
利用事先設定分割鋼板部166E之兩端部的長度尺寸b與板厚尺寸t的比(寬壓比)，而可抑制分割鋼板部166E之不穩定舉動，並可提升彎曲降伏後之變形性能。又，利用事先設定分割鋼板部166E之長度尺寸l與兩端部之長度尺寸b的比以滿足式(5)，而可抑制端部之剪力降伏並可抑制強度上升。
在如此之接合金屬件160，利用各分割鋼板部166E彎曲降伏，而成為兩端鉸接狀態，且成為沿著將該兩端鉸接狀 態之承載剪力作為大略上限強度之滯後環而變形。因此，可抑制強度上升且發揮穩定之衰減效果。
具體而言，將使用前述各實施態樣之接合金屬件120、130、140、140A、150、160時之反覆載荷試驗結果顯示於第29A圖及第29B圖。
第29A圖係顯示本發明之接合金屬件之試驗結果的圖示，第29B圖係顯示比較例之接合金屬件試驗結果的圖示。
圖示的橫軸係顯示層間變形角θ。所謂層間變形角係以上層與下層間的距離(高度)除上層與下層的變位之值。單位係弧度。
此處，在本發明之接合金屬件係設定成阻尼用鋼板彎曲降伏，且藉此而成抑制強度的上升。相對於此，在比較例之接合金屬件係將肋設於阻尼用鋼板之上下端緣且設定成不彎曲降伏。
在如第29A圖所示之本發明接合金屬件的情況，強度上升受到抑制、穩定並且描繪出大面積之滯後環，而可確認獲得大滯後阻尼。另一方面，在第29B圖比較例之接合金屬件的情況，強度慢慢上升。再者，了解到進行反覆載荷相較單調載荷，強度上升變得更大。
從以上的情事，依據本發明之接合金屬件，抑制強度的上升，且進一步可實現能量吸收性能優異的接合金屬件。因此，可實現可有效抑制建築物振動之接合金屬物。
而且，本發明係不只限於前述實施態樣者，包含可達成本發明目的之其他構成等，並且以下所示之變形等亦包 含於本發明。
作為構成接合金屬件120、130、140、140A、150、160之各構件的鋼材，係可利用任意之各種鋼材(建築物結構用鋼材及機械結構用鋼材)。但是，作為使用於使降伏後之滯後阻尼發揮之阻尼用鋼板126、136、146、156之鋼材，係以變形性能優異之鋼材為佳。作為阻尼用鋼板之變形性能，係具有第1連結部與第2連結部之相對變位直到超過10mm強度不會降低之性能者為佳。
又，在前述第5及第8實施態樣，係令形成中央部之長度尺寸較阻尼用鋼板之端部為短之略菱形狀，但是不以此為限，也可為將中央部之板厚尺寸形成較阻尼用鋼板之端部為薄，再者有關寬度尺寸及板厚尺寸兩者，也可形成在中央部較阻尼用鋼板之端部為小。
其他，用以實施本發明之最佳構成、方法等雖已在以上之記載中揭示，但是，本發明係不只以該等為限者。亦即，本發明主要係就有關特定之實施態樣特別地予以圖式並且說明，但是在不逸脫本發明之技術思想及目的的範圍，且相對於上述之實施態樣，於形狀、材質、數量及其他詳細之構成，熟知該項技藝者可加入各種變化。
因此，上述所揭示之限定形狀、材質等之記載，係為了易於理解本發明而例示性地記載者，而非用以限定本發明，因此利用不具該等形狀、材質等限定的一部分或是全部限定之構件名稱的記載亦包含於本發明。
【產業上之可利用性】
依據本發明，可提供一種可充分發揮有效吸收地震等能量之振動抑制效果且安裝性及維修性優異之接合金屬件、及具有該接合金屬件之建築物。
1‧‧‧建築物
2‧‧‧基礎
3‧‧‧建築物本體
4‧‧‧屋頂
5‧‧‧梁
6‧‧‧錨錠螺栓(錨錠構件)
7‧‧‧開口部
9A‧‧‧腰牆
9B‧‧‧垂牆
10‧‧‧承重牆
10A‧‧‧承重牆
11‧‧‧框材
12‧‧‧面材
13‧‧‧腹板
14‧‧‧翼板(對向面)
15‧‧‧螺栓
16‧‧‧斜撐材
20‧‧‧接合金屬件
21‧‧‧壁連結用鋼板(第2連結部)
22‧‧‧上部補強用鋼材
22A‧‧‧插通孔
23‧‧‧下部補強用鋼材
23A‧‧‧插通孔
24‧‧‧框架
25‧‧‧翼板
26‧‧‧筒狀鋼材(第1連結部)
27‧‧‧阻尼用鋼板(衰減構件)
28‧‧‧螺帽
30‧‧‧接合金屬件
31‧‧‧壁連結用鋼板(第2連結部)
32‧‧‧上部補強用鋼板
32A‧‧‧插通孔
33‧‧‧下部補強用鋼板
33A‧‧‧插通孔
34‧‧‧框架
36‧‧‧筒狀鋼材(第1連結部)
37‧‧‧阻尼用鋼板(衰減構件)
37A‧‧‧狹縫
40‧‧‧接合金屬件
45‧‧‧上端緣連結構件(第1連結部)
45A‧‧‧插通孔
45B‧‧‧固定片部(第2連結部)
45C‧‧‧切口
46‧‧‧下端緣連結部(第1連結部)
46A‧‧‧插通孔
46B‧‧‧固定片部(第2連結部)
46C‧‧‧切口
47‧‧‧阻尼用鋼板(衰減構件)
47A‧‧‧固定片部(第2連結部)
47B‧‧‧肋
48‧‧‧螺帽
50‧‧‧接合金屬件
51‧‧‧柱
52‧‧‧筒狀鋼材(第1連結部)
53‧‧‧固定片部(第2連結部)
54‧‧‧阻尼用鋼板(衰減構件)
55‧‧‧托架
56‧‧‧腹板
57‧‧‧翼板
60‧‧‧接合金屬件
61‧‧‧柱
62‧‧‧梁
62A‧‧‧地板
62B‧‧‧連結構件
63‧‧‧柱梁接合部
64‧‧‧翼板
65‧‧‧筒狀鋼材(第1連結部)
66‧‧‧固定片部(第2連結部)
67‧‧‧阻尼用鋼板(衰減構件)
68‧‧‧托架
70‧‧‧接合金屬件
71‧‧‧柱
72‧‧‧梁
73‧‧‧斜撐
74‧‧‧斜撐接合部
80‧‧‧接合金屬件
106‧‧‧錨錠螺栓(錨錠構件)
110‧‧‧周邊結構構件(框構件)
115A‧‧‧鑽孔螺絲
120‧‧‧接合金屬件
121‧‧‧連結用鋼板(第2連結部)
122‧‧‧上部補強用鋼材
122A‧‧‧插通孔
123‧‧‧下部補強用鋼材
123A‧‧‧插通孔
124‧‧‧框架
125‧‧‧筒狀鋼材(第1連結部)
126‧‧‧阻尼用鋼板(衰減構件)
126A‧‧‧隙縫
126B‧‧‧傾斜部
127‧‧‧螺帽
130‧‧‧接合金屬件
131‧‧‧連結用鋼板(第2連結部)
132‧‧‧上部補強用鋼材
133‧‧‧下部補強用鋼材
134‧‧‧框架
135‧‧‧筒狀鋼材(第1連結部)
136‧‧‧阻尼用鋼材(衰減構件)
136B‧‧‧傾斜部
136C‧‧‧切孔
137‧‧‧螺帽
140‧‧‧接合金屬件
140A‧‧‧接合金屬件
141‧‧‧連結用鋼板(第2連結部)
142‧‧‧上部補強用鋼板
143‧‧‧下部補強用鋼板
144‧‧‧框架
145‧‧‧筒狀鋼材(第1連結部)
146‧‧‧阻尼用鋼板(衰減構件)
146A‧‧‧隙縫
146B‧‧‧隙孔
146C‧‧‧分割鋼板部
147‧‧‧螺帽
150‧‧‧接合金屬件
151‧‧‧連結用鋼板(第2連結部)
152‧‧‧上部補強用鋼材
153‧‧‧下部補強用鋼材
154‧‧‧框架
155‧‧‧筒狀鋼材(第1連結部)
156‧‧‧阻尼用鋼板(衰減構件)
156A‧‧‧隙縫
157‧‧‧螺帽
160‧‧‧接合金屬件
165‧‧‧U字形鋼材(第1連結部)
166‧‧‧阻尼用鋼板(衰減構件)
166A‧‧‧第1隙縫
166B‧‧‧第2隙縫
166C‧‧‧固定片部(第2連結部)
166D‧‧‧折曲片部
166E‧‧‧分割鋼板部
166F‧‧‧加勁部
167‧‧‧螺帽
b‧‧‧長度尺寸
bc‧‧‧長度尺寸
bs‧‧‧長度尺寸
l‧‧‧長度尺寸
G‧‧‧地盤
M‧‧‧彎曲彎矩
P‧‧‧拉力或壓力
Q‧‧‧剪力
Z‧‧‧斷面模數
第1圖係顯示有關本發明第1實施態樣中具有接合金屬件之建築物的概略構成之前視圖；第2圖係構成前述建築物之承重牆的分解立體圖；第3圖係顯示前述承重牆與建築物基礎之連結構造的立體圖；第4圖係顯示前述連結構造之接合金屬件的立體圖；第5圖係顯示前述接合金屬件之變形狀態的前視圖；第6圖係顯示前述接合金屬件之變形例的立體圖；第7圖係顯示前述接合金屬件之其他變形例之立體圖；第8圖係顯示有關本發明第2實施態樣中具有接合金屬件之建築物之一部分的立體圖；第9圖係顯示前述實施態樣之變形例的立體圖；第10圖係顯示前述實施態樣之其他變形例之立體圖；第11圖係顯示有關本發明第3實施態樣中具有接合金屬件之建築物之一部分的立體圖；第12A圖係顯示前述實施態樣之變形例的前視圖；第12B圖係顯示前述實施態樣之其他變形例的前視圖；第12C圖係顯示前述實施態樣之再其他變形例的前視圖；第13圖係有關本發明第4實施態樣中具有接合金屬件 之建築物之一部分的前視圖；第14A圖係顯示前述實施態樣之變形例的前視圖；第14B圖係顯示前述實施態樣之其他變形例的前視圖；第14C圖係顯示前述實施態樣之再其他變形例的前視圖；第15圖係顯示前述實施態樣之再其他變形例的前視圖；第16圖係顯示前述實施態樣之再其他變形例的前視圖；第17圖係顯示前述實施態樣之再其他變形例的立體圖；第18圖係顯示有關本發明第5實施態樣之接合金屬件的立體圖；第19圖係前述接合金屬件之前視圖；第20圖係顯示前述接合金屬件之變形狀態的前視圖；第21圖係顯示前述接合金屬件之變形例的前視圖；第22圖係顯示有關本發明第6實施態樣之接合金屬件的前視圖；第23圖係顯示前述接合金屬件之變形例的前視圖；第24圖係顯示有關本發明第6實施態樣之接合金屬件的前視圖；第25圖係顯示有關本發明第7實施態樣之接合金屬件的前視圖；第26圖係顯示前述接合金屬件之製造順序的立體圖； 第27圖係顯示前述接合金屬件之安裝順序的立體圖；第28圖係顯示前述接合金屬件之詳細構造的部分放大圖；第29A圖係顯示本發明接合金屬件之載重試驗結果之圖；第29B圖係顯示比較例之接合金屬件之載重試驗結果之圖；第30A圖係顯示鋼材之彎曲與剪力之應力-應變關係之圖(拉力(彎曲)降伏之情況)；及第30B圖係顯示鋼材之彎曲與受剪之應力-應變關係之圖(純剪的情況)。
2‧‧‧基礎
6‧‧‧錨錠螺栓
10‧‧‧承重牆
11‧‧‧框材
13‧‧‧腹板
14‧‧‧翼板
15‧‧‧螺栓
20‧‧‧接合金屬件
21‧‧‧壁連結用鋼板
22‧‧‧上部補強用鋼材
23‧‧‧下部補強用鋼材
27‧‧‧阻尼用鋼板

Claims (14)

  1. 一種具有接合金屬件之建築物，係包含接合金屬件，該接合金屬件安裝於設置在建築物基礎上之承重牆的牆腳部，且衰減構件因前述承重牆之搖動而降伏且發生衰減作用，前述接合金屬件具有：第1連結部，係連結於固定在前述建築物基礎且朝鉛直方向上方延伸之錨錠構件側；第2連結部，係連結於前述承重牆側；及衰減構件，係連結該等第1連結部及第2連結部間，前述第1連結部係以前述錨錠構件可插通之筒狀鋼材所構成，前述第2連結部係以將前述第1連結部夾於其間而互相對向之一對連結用鋼板所構成，且該等連結用鋼板將前述錨錠構件夾於其間而對向配置，前述衰減構件係配置成相對前述錨錠構件之軸線大略線對稱，且以連結前述各連結用鋼板與前述筒狀鋼材之間的阻尼用鋼板所構成，前述阻尼用鋼板係由前述筒狀鋼材之周面朝其直徑方向延伸地接合，於前述各連結用鋼板與前述筒狀鋼材之間分別配置有1片前述阻尼用鋼板，前述各連結用鋼板之一端部之間及另一端部之間分別以第1補強用鋼材及第2補強用鋼材連結，插通前述筒狀鋼材後之前述錨錠構件，於前述筒狀 鋼材之兩端部分別透過螺帽固定，於前述承重牆發生搖動時，伴隨與該承重牆一同運動之前述連結用鋼板、及以前述錨錠構件拘束運動之前述筒狀鋼材間的相對變位，前述阻尼用鋼板變形而降伏，藉由該阻尼用鋼板之降伏而發生前述衰減作用。
  2. 一種具有接合金屬件之建築物，係包含接合金屬件，該接合金屬件安裝於設置在建築物基礎上之承重牆的牆腳部，且衰減構件因前述承重牆之搖動而降伏且發生衰減作用，前述接合金屬件具有：第1連結部，係連結於固定在前述建築物基礎且朝鉛直方向上方延伸之錨錠構件側；第2連結部，係連結於前述承重牆側；及衰減構件，係連結該等第1連結部及第2連結部間，前述第1連結部係前述錨錠構件可插通之筒狀鋼材，前述第2連結部係以將前述第1連結部夾於其間而互相對向之一對連結用鋼板所構成，且該等連結用鋼板將前述錨錠構件夾於其間而對向配置，前述衰減構件係配置成相對前述錨錠構件之軸線大略線對稱，且以連結前述各連結用鋼板與前述筒狀鋼材之間的阻尼用鋼板所構成，前述阻尼用鋼板係由前述筒狀鋼材之周面朝其切線方向延伸地接合， 於前述各連結用鋼板與前述筒狀鋼材之間分別配置有2片前述阻尼用鋼板，前述各連結用鋼板之一端部之間及另一端部之間分別以第1補強用鋼材及第2補強用鋼材連結，插通前述筒狀鋼材後之前述錨錠構件，於前述筒狀鋼材之兩端部分別透過螺帽固定，於前述承重牆發生搖動時，伴隨與該承重牆一同運動之前述連結用鋼板、及以前述錨錠構件拘束運動之前述筒狀鋼材間的相對變位，前述阻尼用鋼板變形而降伏，藉由該阻尼用鋼板之降伏而發生衰減作用。
  3. 一種具有接合金屬件之建築物，係包含接合金屬件，該接合金屬件安裝於設置在建築物基礎上之承重牆的牆腳部，且衰減構件因前述承重牆之搖動而降伏且發生衰減作用，前述接合金屬件具有：第1連結部，係連結於固定在前述建築物基礎且朝鉛直方向上方延伸之錨錠構件側；第2連結部，係連結於前述承重牆側；及衰減構件，係連結該等第1連結部及第2連結部間，前述第2連結部係以將前述第1連結部夾於其間而互相對向之一對連結用鋼板所構成，且該等連結用鋼板將前述錨錠構件夾於其間而對向配置，前述衰減構件係配置成相對前述錨錠構件之軸線大略線對稱，且以連結前述各連結用鋼板與前述第1連 結部的阻尼用鋼板所構成，前述阻尼用鋼板係連結前述各連結用鋼板間且相互略平行地對向之2片阻尼用鋼板，前述第1連結部係由第1端緣連結構件及第2端緣連結構件構成，前述第1端緣連結構件及第2端緣連結構件分別連結前述各阻尼用鋼板之一端緣之間及另一端緣之間，且於該等第1端緣連結構件及第2端緣連結構件，形成有用以使前述錨錠構件插通之插通孔，前述各連結用鋼板之一端部之間及另一端部之間分別以第1補強用鋼材及第2補強用鋼材連結，插通前述第1端緣連結構件及前述第2端緣連結構件後之前述錨錠構件，於前述第1端緣連結構件及前述第2端緣連結構件分別透過螺帽固定，於前述承重牆發生搖動時，伴隨與該承重牆一同運動之前述連結用鋼板、及以前述錨錠構件拘束運動之前述第1端緣連結構件和第2端緣連結構件的相對變位，前述阻尼用鋼板變形而降伏，藉由該阻尼用鋼板之降伏而發生衰減作用。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之具有接合金屬件之建築物，其中，於前述第1及第2補強用鋼材之至少其中之一，形成有用以使前述錨錠構件插通之插通孔。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之具有接合金屬件之建築物，其中前述承重牆至少具有位於該承重牆之側 端緣之一對框構件、及固定於該等框構件間之面材，前述各框構件包含有具互相對向之一對對向面的中空斷面，且前述第2連結部連結於前述各對向面。
  6. 如申請專利範圍第5項之具有接合金屬件之建築物，其中前述具有接合金屬件之建築物係前述各框構件由薄板輕量型鋼構成之鋼構住宅。
  7. 一種接合金屬件，係安裝於一對結構體間，且衰減構件伴隨前述一對結構體之各結構體間所產生之相對變位而降伏且發生衰減作用，前述接合金屬件包含：第1連結部，係連結於前述各結構體之其中一者之側；第2連結部，係連結於前述各結構體之另一者之側；及衰減構件，係連結該等第1連結部及第2連結部間，前述第1連結部及前述第2連結部係分別配置於沿著與前述各結構體間所產生之前述相對變位之方向略直交的方向且互相對向的位置，前述第2連結部包含一對連結用鋼板，前述一對連結用鋼板係配置於將前述第1連結部夾於其間之對稱位置，前述衰減構件係伴隨前述一對結構體之各結構體間所產生之相對變位而發生衰減效果者，前述各連結用鋼板之一端部之間及另一端部之間 分別以第1補強用鋼材及第2補強用鋼材連結，前述第1連結部係以作為前述一對構造體之其中一者之錨錠構件可插通之筒狀鋼材構成，插通前述筒狀鋼材後之前述錨錠構件，於前述筒狀鋼材之兩端部分別透過螺帽固定，將前述相對變位之方向作為第1方向、將前述第1連結部與第2連結部對向之方向作為第2方向時，前述衰減構件係設成相對於包含該等第1方向及第2方向之假想平面略平行的阻尼用鋼板，前述阻尼用鋼板係以將前述第1連結部夾於其間而大略線對稱的方式配置一對，沿著前述第2方向來看沿前述第1方向之前述阻尼用鋼板的長度尺寸時，該阻尼用鋼板之中央部較其兩端部短，而且設定成滿足下述條件，以於以該中央部之長度尺寸所定之剪力強度上升時，前述兩端部彎曲降伏：作用於前述阻尼用鋼板之前述第2方向之兩端部的彎曲彎矩M、前述兩端部的斷面模數Z、前述阻尼用鋼板之降伏拉應力σ y滿足下式(1)，作用於前述阻尼用鋼板之剪力Q、前述阻尼用鋼板之前述第2方向之中央部之斷面積A、前述阻尼用鋼板之降伏剪應力τ y滿足下式(2)，前述阻尼用鋼板之前述兩端部之沿著前述第1方向之幅寬尺寸b與板厚尺寸t的寬厚比b/t滿足下式(3)， 前述幅寬尺寸b與前述阻尼用鋼板之前述第2方向之長度尺寸l的比l/b滿足下式(4)，M/Z<σ y (1) (1.5×Q)/A<τ y (2) b/t<10 (3) l/b>3 (4)。
  8. 如申請專利範圍第7項之接合金屬件，其中沿著前述第2方向來看前述阻尼用鋼板之板厚尺寸時，該阻尼用鋼板的中央部較其兩端部為薄，而且前述兩端部之板厚尺寸係設定成以該中央部之板厚尺寸所定出之剪力強度上升時，前述兩端部彎曲降伏。
  9. 如申請專利範圍第7項之接合金屬件，其中於前述阻尼用鋼板之前述兩端部，形成有由該等兩端部之每一個朝前述中央部傾斜的傾斜部。
  10. 如申請專利範圍第7項之接合金屬件，其中於前述阻尼用鋼板形成有略菱形狀的切孔，且形成前述菱形形狀之一對對角線之其中之一係平行前述第1方向，且另一者係平行前述第2方向。
  11. 如申請專利範圍第7項之接合金屬件，其中於前述阻尼用鋼板形成有至少一個貫穿該阻尼用鋼板且沿著前述第2方向延伸之隙孔，且以該隙孔為界分割前述阻尼用鋼板時之各分割鋼板部的長度尺寸，係設定成於各個剪力強度上升時， 沿著前述第2方向之兩端部彎曲降伏。
  12. 如申請專利範圍第7項之接合金屬件，其中前述阻尼用鋼板係由降伏強度相對於最大強度具有2/3以上之降伏強度比的鋼材、及降伏強度相對於設計用降伏強度具有±20%以內之降伏強度範圍之鋼材中至少其中之一所形成。
  13. 如申請專利範圍第7項之接合金屬件，其中前述阻尼用鋼板係進行析出硬化加工以滿足預定之降伏強度比及預定之降伏強度範圍之至少其中之一者。
  14. 如申請專利範圍第7項之接合金屬件，其中前述阻尼用鋼板由實施了塑性化加工之鋼板所形成，該塑性化加工係事先從初期位置沿著前述第1方向只變形預定的變形量，且從降伏之狀態回到前述初期位置，藉由該塑性化加工將前述阻尼用鋼板的降伏強度比及降伏強度範圍中之至少其中之一設定成預定值。
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