TWI424112B - 制震用金屬板及建築構造物 - Google Patents

Description

制震用金屬板及建築構造物 發明領域

本發明係有關於將一對對象構件間予以接合，以發揮與該等對象構件間之相對變位對應之能量吸收性能的制震用金屬板及包含有此制震用金屬板之建築構造物。

發明背景

近年來，隨著防災意識之提高，採用了以制震阻尼器抑制地震時之搖晃之制震構造的住宅或公寓大樓等建築構造物正增加中。用於此種制震構造之制震阻尼器因以鋼材於壓縮、拉伸時降伏，塑性化之歷程，吸收振動能量之鋼材阻尼器為低成本，且可發揮高衰減性能，故在許多建築構造物中被採用。在鋼材阻尼器中，抗軸力之斜撐阻尼器由於機構簡單，且易設計，故最普及。斜撐阻尼器以外之鋼材阻尼器有利用底板或接合金屬器具之阻尼器。

舉例言之，於專利文獻1揭示有於柱之腳部與基礎部份間裝設有底板阻尼器之制震構造。此底板於拉伸力作用於柱之際，彎曲降伏或剪降伏。然後，可以此時之變形歷程能量，吸收於柱腳部產生之拉伸力，而發揮制震功能。

又，於專利文獻2揭示有因阻尼器用鋼板具可彎曲-剪降伏之形狀，故即使阻尼器用鋼板於剪降伏後，承受覆變負載，仍可抑制其強度之上升的技術。

而為使建築構造部之耐震性能提高，利用各對象構件間之相對變位，使振動衰減為有效。因此，除了上述阻尼器機構以外，亦可考慮利用基座與連續基腳間或牆板與地板之層間之相對變位，使阻尼器移動，而使振動衰減，吸收振動能量。然而，專利文獻1、2之揭示技術由於未以配設於基座與連續基腳間或牆板與地板之層間之非常狹小的間隙為前提，故有在此種狹小之場所，無法吸收振動能量之問題。

當於可相對變位之對象構件間插入阻尼器之一部份時，插入阻尼器之部份相較於未插入阻尼器之部份，剛性較高。結果，插入阻尼器之部份之相對變位縮小，另一方面，未插入阻尼器之部份之相對變位增大，故產生無法以良好效率吸收振動能量之情形。因此，於產生相對變位之部份全體皆插入阻尼器為重要。

先行技術文獻 專利文獻

專利文獻1　日本專利公開公報2004-092096號

專利文獻2　日本專利公開公報2008-111332號

是故，本發明係鑑於上述問題點而研究出者，其目的在於提供在接合於一對對象構件間，以發揮與該等對象構件間之相對變位對應之能量吸收性能的制震用金屬板中，特別可配設於非常小之間隙，而且可應用於建築構造物各處之制震用金屬板以及使用此制震用金屬板之建築構造物。

本發明為解決上述問題，達成此目的，採用了以下之結構。即，

(1)本發明之制震用金屬板係將一對對象構件間予以接合，以發揮與該等對象構件間之相對變位對應之能量吸收性能者，其包含有：接合於前述各對象構件之其中一者之第1接合部；接合於前述各對象構件之另一者之第2接合部；及設於前述第1接合部與前述第2接合部之間的拉伸力及壓縮力之傳達路徑上，且具有縫隙之振動吸收部；又，前述第1接合部及前述第2接合部分別呈與前述相對變位之方向約略平行之帶狀。

(2)於上述(1)記載之制震用金屬板亦可為以表面接合於前述各對象構件之其中一者且裏面接合於前述各對象構件之另一者之狀態，夾入前述各對象構件間之一片板。

(3)於上述(1)記載之制震用金屬板之前述第1接合部亦可透過前述振動吸收部，而於以前述第2接合部為中心之約略線對稱位置設有2列。

(4)於上述(3)記載之制震用金屬板亦可採用以下之結構，即，沿著前述相對變位之方向觀看時，前述第1接合部之長度尺寸長於前述第2接合部之長度尺寸，前述2列第1接合部之端部間接合。

(5)在於上述(1)記載之制震用金屬板中，亦可施行析出硬化加工或變態誘發塑性加工，而使降伏強度對最大強度之比為4/5以上。

(6)在於上述(1)記載之制震用金屬板中，前述第1接合部及前述第2接合部亦可至少一者沿著前述相對變位之方向以補強構件補強。

(7)於上述(1)記載之制震用金屬板亦可採用以下之結構，即，於前述第1接合部形成可供第1結件插通之第1貫穿孔，於前述第2接合部形成可供第2結件插通之第2貫穿孔，前述第1結件係用以將該第1接合部接合於前述各對象構件之其中一者，前述第2結件係用以將該第2接合部接合於前述各對象構件之另一者，前述第1貫穿孔及前述第2貫穿孔至少一者為於與前述相對變位之方向約略垂直相交之方向伸長的長孔。

(8)於上述(1)記載之制震用金屬板亦可採用以下之結構，即，設有一對前述振動吸收部係鄰接於前述第2接合部之兩側，而且，設有一對前述第1接合部係鄰接於該等振動吸收部外側，前述傳達路徑係透過前述振動吸收部而連結前述第1接合部及前述第2接合部之路徑。

(9)於上述(1)記載之制震用金屬板亦可採用以下之結構，即，設有一對前述振動吸收部係鄰接於前述第2接合部兩側，更設有從該等振動吸收部之外側沿著前述相對變位之方向延伸之一對延長部，前述第1接合部接續於前述各延長部而設，前述傳達路徑係連結前述第2接合部、前述各振動吸收部、前述各延長部及前述第1接合部之路徑。

(10)本發明之建築構造物包含有如上述(1)~(9)中任一項之制震用金屬板。

(11)於上述(10)記載之建築構造物亦可採用以下之結構，即，該建築構造物更包含有連續基腳及建築物上部骨架之基座，在前述制震用金屬板夾入前述連續基腳與前述基座之間的狀態下，前述第1接合部接合於前述連續基腳及前述基座之其中任一者，前述第2接合部接合於前述連續基腳及前述基座之另一者。

(12)於上述(10)記載之建築構造物亦可採用以下之結構，即，該建築構造物更包含有牆框及地板之樑材，前述第2接合部接合於前述牆框，另一方面，前述第1接合部接合於前述樑材。

(13)於上述(10)記載之建築構造物亦可採用以下之結構，即，該建築構造物包含有制震用阻尼器，該制震用阻尼器係配置於以複數根鋼管柱形成之區域內並且具有複數根撐臂者，於前述各鋼管柱與前述各撐臂間之接合處及前述各撐臂間之接合處至少一者設有前述制震用金屬板。

根據上述(1)記載之制震用金屬板，藉使設於第1接合部與第2接合部間之拉伸力及壓縮力之傳達路徑上，且具有縫隙之振動吸收部提前彎曲降伏而塑性變形，在維持抑制強度上升之狀態，可發揮穩定之變形能量吸收性能。然後，藉使此制震用金屬板發揮與對象構件間之相對變位對應之能量吸收性能，可有效地發揮配設有此制震金屬板之建築構造物之制震功能。

特別是在本發明，如上述(2)所記載，為夾入各對象構件間之一片板時，亦可設置於至今無法插入之狹小間隙，進而，可應用於建築構造物之各處。

又，在本發明中，當振動吸收部之與前述相對變位方向垂直相交之方向的長度尺寸較預定尺寸長時，可增大於制震用金屬板兩端產生之彎矩，而可使振動吸收部易彎曲降伏。另一方面，當振動吸收部之與前述相對變位方向垂直相交之方向的長度尺寸較預定尺寸短時，可以於此振動吸收部產生之剪力，使振動吸收部降伏。為使振動吸收部彎曲降伏或剪降伏，理想為以縫隙孔之形狀略呈菱形為佳。

再者，如上述(5)記載之制震用金屬板般，為使降伏強度對最大強度之比為4/5以上，而施行析出硬化加工或變態誘發塑性加工(對具變態誘發塑性之金屬板加工)時，易使振動吸收部在大範圍造成彎曲降伏及剪降伏之塑性變形。結果，可更確實地獲得上述本發明之效果。

根據上述(10)記載之建築構造物，藉包含有上述(1)記載之制震用金屬板，可提高其制震性能。

圖式簡單說明

第1圖係顯示本發明制震用金屬板一實施形態之平面圖。

第2A圖係顯示制震用金屬板之安裝之一例的側面圖。

第2B圖係顯示制震用金屬板之安裝之另一例的側面圖。

第3A圖係用以說明制震用金屬板之動作之正面圖。

第3B圖係用以說明制震用金屬板之動作之正面圖。

第3C圖係用以說明制震用金屬板之動作之正面圖。

第4A圖係顯示使制震用金屬板之縫隙朝第3A圖之B方向長徑化時的覆變負載實驗之結果之圖表。

第4B圖係顯示比較例之制震用金屬板之覆變負載實驗的結果之圖表。

第5圖係上述實施形態之建築構造物之從連續基腳至建築物之基座的部份之截面圖。在本圖，為顯示各結件間之相對位置關係，實際上於紙面縱深方向錯開之各結件亦顯示於同一截面上。

第6圖係第5圖之C-C截面圖。在本圖中，為顯示各結件間之相對位置關係，實際上於紙面縱深方向錯之各結件亦顯示於同一截面上。

第7圖係用以說明本實施形態之制震用金屬板之作用效果的圖。

第8圖係顯示制震用金屬板之變形例之圖，係顯示令第1接合部側之各結件插通孔於B方向長之情形的正面圖。

第9A圖係顯示配設有本實施形態之制震用金屬板之建築構造物一例的正面圖。

第9B圖係第9A圖之D-D截面圖。

第10A圖係顯示配設有本實施形態之制震用金屬板之建築構造物另一例的側面圖。

第10B圖係顯示配設有本實施形態之制震用金屬板之建築構造物又一例的側面圖。

第11圖係顯示配設有本實施形態之制震用金屬板之建築構造物又一例的側面圖。

第12A圖係顯示配設有本實施形態之制震用金屬板之建築構造物又一例之圖，係顯示適用於鋼管柱間之連結之狀態的立體圖。

第12B圖係從第12A圖之E方向觀看之側面圖。

第12C圖係顯示配設有本實施形態之制震用金屬板之建築構造物又一例的圖，係顯示適用於樑接頭之狀態的立體圖。

第13圖係顯示配設有本實施形態之制震用金屬板之建築構造物又一例的側面圖，係顯示耐震用阻尼器一例之正面圖。

第14A圖係顯示在制震用阻尼器之一端側之接合構件的安裝形態之圖，係第13圖之F部之放大圖。

第14B圖係顯示在制震用阻尼器之鄰接之撐臂間的制震用金屬板接合形態之圖，係第13圖之G部之放大圖。

用以實施發明之形態

以下，一面參照圖式，一面詳細說明本發明一實施形態，其係接合於一對象構件間，以發揮與該等對象構件間之相對變位對應之能量吸收性能的制震用金屬板。

於第1圖顯示本實施形態之制震用金屬板1之結構。此制震用金屬板1係對應作為基底之1片金屬板41形成預定形狀之縫隙65(貫穿孔)，並且進行安裝於前述各對象構件之接合部46、47之分配。此制震用金屬板1以接合一對對象構件間為前提。本實施形態之對象構件係建築構造物之一構成要件。然而，本實施形態之制震用金屬板1亦可應用於其他用途之接合。

本實施形態之對象構件有如第2A圖之側面圖所示，一對象構件42與另一對象構件43相對於制震用金屬板1皆位於一面側之情形，也有如第2B圖之側面圖所示，一對象構件42與另一對象構件43將制震用金屬板1夾在其間而分別位於兩面側之情形。

不論何種情形，一對象構件42與另一對象構件43在地震時等皆相互沿著相對變位方向A，相對地變位。制震用金屬板1對沿著此種相對變位方向A產生相對變位之一對象構件42之面與另一對象構件43之面安裝。又，此制震用金屬板1因應沿著兩對象構件42、43間之相對變位方向A之振動引起之相對變位，發揮能量吸收性能。

回到第1圖之說明。安裝於一對對象構件42、43之制震用金屬板1之接合於一對象構件42之一對第1接合部46與接合於另一對象構件43之第2接合部47分別以呈沿著相對變位方向A長之帶狀且相互約略平行之狀態分配至一片金屬板41。於各第1接合部46與第2接合部47間分別形成用以抑制降伏後之強度上升之衰減部48(振動吸收部)。

第1接合部46係形成為複數個圓形孔46h排成1列者，於以第2接合部47為中心而相互約略線對稱之位置分配2列。即，該等第1接合部46分配至為沿著對相對變位方向A約略垂直相交之方向之約略垂直相交方向B的兩端位置。又，第2接合部47位於該等第1接合部46之中心。由於該等第1接合部46係透過衰減部48而對應第2接合部47配置，故各衰減部48亦分配於以第2接合部47為中心而相互約略線對稱之位置。

第1接合部46係用以對對象構件42以結件(螺栓、鑽孔螺絲、螺絲、釘子等固緊構件)接合之區域。此第1接合部46不限於結件插通孔之具體結構，而亦可為於對對象構件42之安裝時，預先分配作為固定結件之預定平面區域者。即，採用鑽孔螺絲或釘子等可以銳角之前端將第1接合部46於其板厚方向貫穿而固定於對象構件42者作為結件時，不需將結件插通孔預先形成於第1接合部46。此時，用以使作為結件之鑽孔螺絲或釘子等貫穿之平坦區域便形成為第1接合部46，藉以結件穿過此平坦之區域，可同時進行結件插通孔之形成與結件之安裝。

又，假設此第1接合部46藉使結件對對象構件42螺合而進行接合時，亦可構成結件插通用貫穿孔。不論何種情形，此第1接合部46以沿著相對變位方向A形成縱長之狀態(換言之，沿著相對變位方向A形成帶狀)分配。實際上，此相對變位方向A以要安裝之對象構件42、43之各配置決定。又，不僅預先分配成帶狀之第1接合部46形成之帶狀之延伸方向對位成對準對象構件42、43之相對變位方向A，而且制震用金屬板1對對象構件42、43安裝。

第2接合部47係用以對對象構件43以結件(螺栓、鑽孔螺絲、螺絲、釘子等之固緊構件)接合之區域。此第2接合部47以以沿著上述B方向形成長徑之狀態貫穿金屬板41之複數個結件插通孔49構成。

此外，第2接合部47不限於以上述長徑之結件插通孔49構成，亦可以一般之圓形結件插通孔49構成。又，第2接合部47不限於結件插通孔49之具體結構，而亦可為在對對象構件43安裝時，預先分配作為釘進結件之預定平面區域。此點由於與上述第1接合部46之說明相同，故在此省略其說明。不論何種情形，此第2接合部47以朝向相對變位方向A形成縱長之狀態(換言之，沿著相對變位方向A形成帶狀)分配。舉例言之，若結件插通孔49沿著相對變位方向A間隔預定間隔，形成於複數處時，第2接合部47具體化為於相對變位方向A分配成帶狀之形態。

2列之各衰減部48分別以複數個縫隙65之列構成。該等縫隙65複數個至少沿著相對變位方向A隔著預定間隔形成列狀。此外，各縫隙65之配置間隔不限有規則性，亦可隨機。

各縫隙65可為任何形狀，而以至少朝向方向B長徑化之形狀為佳。又，在第1圖，例示了以菱形縫隙65構成之情形，不限於此形狀，亦可以長方形或其他多角形、甚至是不定形狀構成。

藉將此種縫隙65設於衰減部48，至少可使衰減部48之降伏強度低於其他處。附帶一提，該等2列縫隙65中位於相對變位方向A之兩端之縫隙65以相互連接，於B方向長徑化之縫隙65a、65b構成。

接著，就制震用金屬板1之動作作說明。在由上述結構構成之制震用金屬板1中，將第1接合部46對對象構件42以結件(圖中未示)安裝，另一方面，將第2接合部47對對象構件43以結件(圖中未示)安裝。又，於地震等之力對建築構造物作用時，對象構件42、43相互沿著相對變位方向A產生相對變位。於產生在此相對變位方向A之振動時，如第3A圖所示，瞬間對象構件42變位至a1方向，對象構件43變位至a2方向。

此時，安裝於對象構件42之第1接合部46亦變位至a1方向。另一方面，安裝於對象構件43之第2接合部47亦變位至a2方向。結果，在第1接合部46，應力σ_E 傳達至第3A圖中之小箭號所示之方向。在此應力σ_E 傳達之各過程中，在縫隙65之各形成位置，來自鄰接於自身一側之縫隙65之壓縮應力傳遞，並且拉伸應力朝鄰接於自身另一側之縫隙65之形成位置傳達。因此，可分別消除力矩。當如此進行，應力σ_E 依序傳達時，最終壓縮力往縫隙65a側傳遞。

結果，在制震用金屬板1之下端部52，2列第1接合部46沿著B方向相互分離，而如第3A圖所示，用以抑制此之應力傳達至沿著B方向，且相互相對之方向。由於此應力σ_F 從2列第1接合部46之各端部相互以反向傳達，故正好在此下端部52之約略中心相互抵銷。又，在上端部51亦同樣地，由於沿著B方向相互在反向負荷應力σ_G ，故可相互消除。

即，制震用金屬板1於對象構件42、43相互沿著相對變位方向A產生相對變位時，即使傳來依據此相對變位之應力σ_E 及應力σ_F ，仍可將該等應力σ_E 及應力σ_F 在制震用金屬板1抵銷。又，當在瞬間捕捉時，對象構件42移動至第3A圖之a2方向移動，對象構件43變位至a1方向時，上述各應力向量之箭號之方向僅與第3A圖所示之方向相反，仍然可將應力在制震用金屬板1內相互抵銷。

又，制震用金屬板1之第2接合部47係因應對象構件43之變位而負荷應力σ_E 。結果，如第3A圖所示，在為第1接合部46負荷之應力σ_E 與為第2接合部47負荷之應力σ_H 間，產生剪應力。再者，對為第1接合部46與第2接合部47間之接合部之各衰減部48，負荷依據此剪變形之彎矩。又，當此彎矩大於預定值時，各衰減部48便彎曲降伏。而且在各衰減部48，藉使縫隙65呈沿著B方向長徑化之形狀，可設定成，按照對象構件42、43間之相對變位，各衰減部48沿著相對變位方向A彎曲降伏。結果，在本實施形態中，可發現以下說明之特有效果。

第3B圖顯示以第1接合部46為固定端，藉對象構件43之變位負荷應力σ_H 之情形。又，第3C圖顯示以第1接合部46為固定端，藉對象構件43之變位負荷應力-σ_H 之情形。第2接合部在第3B圖，朝圖中上方變形，在第3C圖，則朝圖中下方變形。即，第2接合部47之位置對第1接合部46相對地變位，又，縫隙65、65a、65b亦按此照變位，形狀於上下方向變形。當產生此種第2接合部47在上下方向之反覆變位時，各衰減部48便彎曲降伏，制震用金屬板1塑性化，而可進行能量吸收。此時，在上端部51、下端部52兩者，可藉上述機構，抵銷應力σ_F 及應力σ_H 。

第4A圖顯示使用了使各縫隙65沿著第3A圖之B方向長徑化之本實施形態制震用金屬板1的覆變負載實驗之結果，又，第4B圖顯示作為比較例而準備之鋼板之覆變負載實驗的結果。附帶一提，在此比較例之鋼板，雖與制震用金屬板1為同一材料，但不設縫隙65，而且於鋼板之上下端緣設凸條而不致彎曲降伏。

從第4A圖可知，在本實施形態之制震用金屬板可抑制強度上升，而描繪了大面積之遲滯環，可獲得高歷程衰減。相對於此，在第4B圖之比較例中，可知強度上升。

從以上，在本實施形態之制震用金屬板1，藉使各衰減部48提早彎曲降伏，可產生塑性變形，而可發揮抑制了強度上升之穩定之變形能量吸收性能。又，藉使制震用金屬板1發揮按照對象構件42、43間之相對變位之能量吸收性能，可使配設有此制震用金屬板1之建築構造物發揮制震功能。

再者，在本實施形態中，構成制震用金屬板1之金屬板41亦可使用經施行析出硬化加工或變態誘發塑性加工成降伏強度對最大強度之比之降伏強度比為4/5以上的鋼板。此時，可不設縫隙65，而在各衰減部48，擴大彎曲降伏之塑性變形區域，而可顯現上述效果。

此外，僅令第2接合部47之結件插通孔49為長孔，但不限於此結構，亦可僅令第1接合部46之結件插通孔或第1接合部46及第2接合部47兩者之結件插通孔為沿著前述約略垂直相交方向B長之長孔。此時，對象構件42、43沿著約略垂直相交方向相對移動之際，不致於為振動吸收部之各衰減部48產生無用之應力。

第1實施例

第5圖係顯示本發明第1實施例的圖，顯示配設有上述制震用金屬板1之建築構造物5之例。更詳而言之，將從建築構造物5之連續基腳81至建築構造物5之基座82之縱截面結構放大顯示。又，第6圖顯示第5圖之C-C截面圖。再者，第7圖顯示制震用金屬板1配設於此建築構造物5之際之具體形態。

本第1實施例之建築構造物5具有連續基腳81、配設於此連續基腳81上之基座82。再者，於基座82上安裝有於水平方向延伸之橫框83以及於鉛直方向延伸之縱框84。又，於此連續基腳81與基座82間形成預定尺寸之間隙作為通氣口86。在本第1實施例中，於此通氣口86裝設有上述制震用金屬板1。

如第5圖及第6圖所示，制震用金屬板1之各第1接合部46對連續基礎81以混凝土用釘87(結件)固定。又，第2接合部47對基座82以螺絲88(結件)固定。然後，如第7圖所示，第2接合部47藉使插通沿著前述約略垂直相交方向B為長徑之螺孔49(結件插通孔)之螺絲88對基座82之下面螺合，而對基座82固定。

即，在本第1實施例中，要接合於各第1接合部46之前述對象構件42為連續基腳81，要接合於第2接合部47之前述對象構件43為基座82。

如第7圖所示，建築構造物5沿著相對變位方向A振動時，可發揮如上述之制震效果。即，因中小地震或風引起之負載對建築構造物5負荷時，可使制震用金屬板1發揮作為高剛性接合金屬器具之功能。結果，可在不使制震用金屬板1塑性變形下，在該彈性變形域之範圍內使阻力發揮。又，當大地震發生時，如上述，藉以衰減部48(振動吸收部)承受拉伸應力及壓縮應力之覆變負載，而使其塑性化，可發揮衰減效果。

相對於此，沿著前述約略垂直相交方向B振動時，制震用金屬板1不發揮上述之衰減效果。其理由係由於不僅使螺絲88插通沿著約略垂直相交方向B具長徑之螺孔(長孔)49，而且螺合於土台82，故螺絲88藉在約略垂直相交方向B之振動，僅在螺孔48內沿著其長徑方向往復，不發揮特殊之變形抑制功能之故。藉此，當沿著約略垂直相交方向B之振動產生時，在制震用金屬板1上，基座82亦一同沿著約略垂直方向B振動。

此外，如第8圖變形例所示，亦可對各第1接合部46側，沿著約略垂直相交方向B穿設長徑螺孔81，另一方面，對第2接合部側47側，則穿設一般之圓形螺孔92。根據此結構，亦可獲得與上述結構相同之效果。再者，雖省略圖中之顯示，但亦可令各第1接合部46之螺孔與第2接合部47之螺孔兩者為沿著約略垂直相交方向B長徑之螺孔。此時，亦可獲得與上述結構同樣之效果。

又，在本第1實施例中，亦可使制震用金屬板1兼用作為通氣口86之間隔件。

第2實施例

第9A圖及第9B圖係顯示本發明第2實施例之圖，顯示配設有適用本發明之制震用金屬板101之建築構造物4的例。更詳細言之，將從建築構造物4之下樓層2至上樓層3之縱截面結構放大顯示。

在此建築構造物4，於下樓層2側裝備有於水平方向延伸之下樓層橫框11、沿著鉛直方向延伸之下樓層縱框12。而且，下樓層橫框11與下樓層縱框12間透過地板托樑等相互接合。又，於下樓層橫框11上面接合上樓層3之地板托樑14，進一步，於此地板托樑14之上面安裝有上樓層3之地板板材15。

再者，在此建築構造物4，於上樓層3側裝備有於水平方向延伸之上樓層橫框16、於鉛直方向延伸之上樓層縱框17，此上樓層橫框16與上樓層縱框17相互接合。

於具有上述結構之建築構造物4使用適用本發明之制震用金屬板101。在此制震用金屬板101，於金屬板141P之相對變位方向A之中央位置之上下分配有用以接合於上樓層縱框17及下樓層縱框12之第2接合部147。

就本第2實施例之制震用金屬板101之構造加以說明。此制震用金屬板101係將用以接合上樓層縱框17與地板托樑14間之第1制震構件101A及用以接合地板托樑14與下樓層縱框12間之第2制震構件101B在連結部101a連成一體之結構的一片鋼板。此外，標號176顯示一對補強構件。

第1制震構件101A將上樓層縱框17及地板托樑14間予以接合，以發揮按照沿著該等上樓層縱框17及地板托樑14間之鉛直方向之相對變位的能量吸收性能。又，此第1制震構件101A具有接合於上樓層縱框17之第2接合部147、接合於地板托樑14之第1接合部146、設於第1接合部146與第2接合部147間之拉伸力及壓縮力之傳達路徑上，且形成有複數個縫隙165之衰減部148(振動吸收部)。第1接合部146及第2接合部147分別呈與前述相對變位方向A約略平行之帶狀。

前述衰減部148鄰接於第2接合部147之兩側而配置有一對。又，更設有從該等衰減部148之兩外側沿著相對變位方向A延伸之一對延長部150。再者，前述第1接合部146以接續於該等延長部150之兩端部，且沿著相對變位方向A之狀態而設。此外，本第2實施例之前述傳達路徑成為將第2接合部147、各衰減部148、各延長部150及第1接合部146連結之路徑。

第2接合部147藉將插通於此第2接合部147形成複數個之結件插通孔之結件(螺栓、鑽孔螺絲、螺絲、釘子等固緊構件)固定於上樓層縱框17，而對上樓層縱框17接合。

又，第1接合部146藉將插通於此第1接合部146形成複數個之結件插通孔141H之結件(螺栓、鑽孔螺絲、螺絲、釘子等固緊構件)固定於地板托樑14，而對地板托樑14接合。

第2制震構件101B將地板托樑14及下樓層縱框12間予以接合，以發揮按照沿著該等地板托樑14及下樓層縱框12間之鉛直方向之相對變位的能量吸收性能。此外，以下，於與上述第1制震構件101A相同之構成要件附上同一標號來說明。

又，此第2制震構件101B具有接合於下樓層縱框12之第2接合部147、接合於地板托樑14之第1接合部146、設於第1接合部146與第2接合部147間之拉伸力及壓縮力之傳達路徑上，且形成有複數個縫隙165之衰減部148(振動吸收部)。

第2接合部147藉將插通於此第2接合部147形成複數個之結件插通孔之結件(螺栓、鑽孔螺絲、螺絲、釘子等鎖固構件)固定於下樓層縱框12，而對下樓層縱框12接合。

由於第2制震構件101B之上述以外之結構與上述第1制震構件101A相同，故省略該等重複之說明。

在本第2實施例中，相當於前述對象構件43者為上樓層縱框17及下樓層縱框12，相當於前述對象構件42者為地板托樑14。

如第9A圖所示，於建築構造物4沿著相對變位方向A振動時，可獲得與前述制震用金屬板1同樣之作用效果。

即，因中小地震或風引起之負載對建築構造物4負荷時，可使制震用金屬板101發揮作為高剛性接合金屬器具之功能。結果，可在不使制震用金屬板101塑性變形下，在該彈性變形域之範圍內使阻力發揮。又，當大地震發生時，如上述，藉以4處衰減部48(振動吸收部)承受拉伸應力及壓縮應力之覆變負載，而使其塑性化，可發揮衰減效果。

於第10A圖顯示本第2實施例之變形例。此外，在以下之說明中，以與在第9A圖所說明之結構之不同點為中心來說明，其他與第9A圖之結構相同，而省略重複之說明。

在本變形例之第1制震構件101A中，前述第2接合部147不配置於各衰減部148間，而是配置於各衰減部148之兩外側。即，不於各衰減部148形成結件插通孔，而是於各衰減部148之兩外側以沿著前述相對變位A形成帶狀之狀態形成有複數個結件插通孔140。然後，藉將插通該等結件插通孔140之前述各結件對上樓層縱框17安裝，而對此上樓層縱框17接合有第1制震構件101A。

又，本變形例之第2制震構件101B亦具有與本變形例之第1制震構件101A同樣之結構。

以上說明之本變形例之前述傳達路徑形成連結各第2接合部、各衰減部148及第1接合部146之路徑，而可獲得與上述第2實施例同樣之作用效果。而且於為前述對象構件43之地板托樑14沿著相對變位方向變位時，可將依據此變位之應力對各衰減部148間之區域147a直接傳達。

此外，如第10B圖所示，為通過第1振震構件101A之各衰減部148間之區域147a與第2制震構件101B之各衰減部148間之區域147兩者，亦可更包含有由凸條等棒鋼構成之補強構件175來補強。藉此，中小規格之地震發生時或承受風之負荷時，可使制震用金屬板101發揮作為高剛性接合金屬器具之功能。結果，可在不使制震用金屬板101塑性變形下，在該彈性變形域之範圍內使阻力提高。又，當大地震發生時，如上述，對拉伸應力及壓縮應力之覆變負載，使各衰減部塑性化，藉此，可發揮耐震效果。

第3實施例

第11圖顯示配設有適用本發明之制震用金屬板301之建築構造物7之例，更詳細言之，將建築構造物7之基座之樑201附近放大來顯示。

於此建築構造物7之基座側設有於水平方向延伸之樑201及橫框202，該等樑201及橫框202相互接合。又，更包含有從橫框202上朝上樓層於鉛直方向延伸之縱框203。又，樑201及縱框203透過制震用金屬板301相互接合。

就本第3實施例之制震用金屬板301之構造作說明。此制震用金屬板301將樑201及縱框203間予以接合，以發揮按照沿著該等樑201及縱框203間之鉛直方向之相對變位的能量吸收性能。又，此制震用金屬板301具有接合於樑201之第2接合部347、接合於縱框203之第1接合部346、設於第1接合部346與第2接合部347間之拉伸力及壓縮力之傳達路徑上，且形成有複數個縫隙365之2列衰減部348(振動吸收部)。第1接合部346及第2接合部347分別呈與前述相對變位方向A約略平行之帶狀。

衰減部348鄰接於第2接合部347之兩側而設有一對。又，更設有從該等衰減部348之兩外側沿著相對變位方向A延伸之一對延長部350。再者，接續於該等延長部350之各端部且沿著相對變位方向A設有第1接合部346。此外，前述傳達路徑形成連結第2接合部347、各衰減部348、各延長部350及第1接合部346之路徑。

第2接合部347藉將插通於此第2接合部347形成複數個之結件插通孔之結件(螺栓、鑽孔螺絲、螺絲、釘子等固緊構件)固定於樑201，而對樑201接合。另一方面，第1接合部346藉將插通於此第1接合部346形成複數個之結件插通孔311之前述結件固定於縱框203，而對縱框203接合。

此外，在本第3實施例中，對制震用金屬板301之前述對象構件42相當於縱框203，另一方面，前述對象構件43相當於基座之樑201。

如第11圖所示，在建築構造物7之制震用金屬板301之配設處，在第1接合部346，當負荷來自縱框203之朝向鉛直上方之拉伸負載時，對第1接合部346負荷應力σ_P 。結果，對形成有複數個縫隙365之各衰減部348之兩外側，負荷應力σ_X 。然後，在此應力與為第2接合部347負荷之應力σ_Q 間，產生剪應力，依據剪變形之彎矩對各衰減部348負荷。又，當此彎矩大於預定值時，制震用金屬板301便彎曲降伏。

第4實施例

第12A圖及第12B圖顯示配設有適用本發明之制震用金屬板401之鋼管柱100之例。此鋼管柱係藉將截面四角形且具預定板厚之一對鋼管101P以4片制震用金屬板401相互連結而構成。即，藉對各鋼管101P之4側面分別各設1片制震用金屬板401，而接合各鋼管101P之端部間。

就本第4實施例之制震用金屬板401之構造作說明。此制震用金屬板401係對一鋼管101P安裝之第1制震構件401A及對另一鋼管101P安裝之第2制震構件401B連成一體之一片鋼板。此外，標號476表示一對帶狀補強構件(凸條等棒鋼)。

第1制震構件401A具有對前述一鋼管101P接合之第1接合部447、配置於此第1接合部447之兩側，且形成有複數個縫隙465之一對衰減部448(振動吸收部)及從該等衰減部448之兩外側沿著相對變位方向A延伸之延長部450。

第2制震構件401B具有對前述另一鋼管101P接合之第2接合部447a、配置於此第2接合部447a之兩側，且形成有複數個縫隙465a之一對衰減部448a(振動吸收部)及從該等衰減部448a之兩外側沿著相對變位方向A延伸之延長部450a。

又，該等第1制震構件401A及第2制震構件401B藉各延長部450相抵，而構成一片鋼板。此外，本第4實施例之前述傳達路徑形成連結第1接合部447、各衰減部448、各延長部450、各延長部450a、各衰減部448a及第2接合部447a之路徑。此外，第1接合部447及第2接合部447a分別呈與前述相對變位方向A約略平行之帶狀。

第1接合部447藉將插通於此第1接合部447形成複數個之結件插通孔487之結件(螺栓、鑽孔螺絲、螺絲等固緊構件)固定於前述一鋼管101P，而可對前述一鋼管101P接合。

又，第2接合部447a藉將插通於此第2接合部447a形成複數個之結件插通孔487a之結件固定於前述另一鋼管101P，而可對前述另一鋼管101P接合。

結果，如第12A圖及第12B圖所示，各鋼管101P沿著相對變位方向A振動時，可發揮制震效果。

即，於因中小地震或風引起之負載對鋼管柱100負荷時，可使4片制震用金屬板401發揮作為高剛性接合金屬器具之功能。結果，可在不使制震用金屬板401塑性變形下，在該彈性變形域之範圍內使阻力發揮。又，當大地震發生時，如上述，藉以各衰減部448、448a承受拉伸應力及壓縮應力之覆變負載，而使其塑性化，可發揮衰減效果。

在本第4實施例中，由於於鋼管101P各面分別設有制震用金屬板401，故對於鋼管101P產生之所有方向之振動，此制震用金屬板401達到上述作用效果，而有助於振動能量之抑制。惟，亦可不於鋼管101P之4側面全部設制震用金屬板401，而僅安裝於一部份之側面。又，在本第4實施例中，舉了各延長部450以補強部476補強之情形為例，亦可省略該等補強構件476。

第5實施例

第12C圖係顯示將2片在上述第4實施例所說明之制震用金屬板401用於一對樑561間之接合之例。樑561為截面四角形或H形，且具預定板厚，連結相互鄰接之一對樑561間。

各制震用金屬板401係藉該等第1接合部447對一樑561以結件(螺栓、鑽孔螺絲、螺絲等固緊構件)固定，並且該等第2接合部447a對另一樑561以結件固定，而連結一對樑561間。

結果，如第12C圖所示，樑561沿著相對變位方向A振動時，可發揮與上述第4實施例同樣之制震效果。

在本第5實施例，於樑561之上下面分別設制震用金屬板401。結果，對對於樑561產生之上下彎曲方向之振動，此制震用金屬板401達到上述作用效果，有助於振動能量之抑制。惟，不限於樑561之上下面兩者皆設制震用金屬板401之結構，亦可僅安裝於一面。又，在本第5實施例中，舉了各延長部450以補強構件476補強之情形為例，亦可省略該等補強構件476。

第6實施例

第13圖~第14B圖係顯示使用了使用第11圖所說明之第3實施例之制震用金屬板301的制震用阻尼器610。

此制震用阻尼器610係對以一對鋼管柱622及一對樑材623構成之四角形區域，配設成沿著其對角線上之X字形者。於各鋼管柱622與各樑材623間之各交叉部各設有接合構件625。該等接合構件625分別以焊接或螺栓接合等，穩固地固定。

制震用阻尼器610之一端安裝於各接合構件625之任一個，又，另一端安裝於另一制震用阻尼器610之撐臂631。第14A圖顯示對制震用阻尼器610之一端側之接合構件625的安裝。第14B圖顯示相互鄰接之撐臂631間之制震用金屬板301之接合。

制震用阻尼器610以撐臂631及制震用金屬板301構成。即，此制震用阻尼器610以撐臂631及連接於其兩端之制震用金屬板301構成1單位。在第14A圖所示之形態中，制震用金屬板301之第1接合部346安裝於接合構件625，又，第2接合部347安裝於撐臂631。又，於振動沿著相對變位方向A產生時，可依據上述機構，實現振動能量吸收。

另一方面，在各撐臂631間之接合處，如第14B圖所示，制震用金屬板301之第2接合部347對一撐臂631接合，制震用金屬板301之第1接合部346對另一撐臂631接合。又，於振動沿著相對變位方向A產生時，可依據上述機構，實現振動能量吸收。

產業之可利用性

根據本發明，可提供特別可配設於非常狹小之間隙，而且可應用於建築構造物各處之制震用金屬板以及使用此制震用金屬板之建築構造物。

1,101,301,401．．．制震用金屬板

2．．．下樓層

3．．．上樓層

4，5，7．．．建築構造物

11．．．下樓層橫框

12．．．下樓層縱框

14．．．地板托樑

15．．．地板板材

16．．．上樓層橫框

17．．．上樓層縱框

41．．．金屬板

42,43．．．對象構件

46,146,346,447．．．第1接合部

46h．．．第1貫穿孔

47,147,347,447a．．．第2接合部

48,148,348,468,448a．．．衰減部

49．．．螺孔(結件插通孔)

65,65a,65b,165,365,465,465a．．．縫隙

81．．．連續基腳

82．．．基座

83．．．橫框

84．．．縱框

86．．．通氣口

87‧‧‧混凝土用釘

88‧‧‧螺絲

91‧‧‧長徑螺孔

92‧‧‧圓形螺孔

100‧‧‧鋼管柱

101A,401A‧‧‧第1制震構件

101B,401B‧‧‧第2制震構件

101a‧‧‧連結部

101P‧‧‧鋼管

140,141H,311,312,487‧‧‧結件插通孔

147a‧‧‧區域

150,350,450,450a‧‧‧延長部

175,176,476‧‧‧補強構件

201,561‧‧‧樑

202‧‧‧橫框

203‧‧‧縱框

610‧‧‧制震用阻尼器

622‧‧‧鋼管柱

623‧‧‧樑材

625‧‧‧接合構件

631‧‧‧撐臂

A‧‧‧相對變位方向

B‧‧‧約略垂直相交方向

σ_E ，σ_F ，σ_G ，σ_H ，σ_X ，σ_Q ‧‧‧應力

第1圖係顯示本發明制震用金屬板一實施形態之平面圖。

第2A圖係顯示制震用金屬板之安裝之一例的側面圖。

第2B圖係顯示制震用金屬板之安裝之另一例的側面圖。

第3A圖係用以說明制震用金屬板之動作之正面圖。

第3B圖係用以說明制震用金屬板之動作之正面圖。

第3C圖係用以說明制震用金屬板之動作之正面圖。

第4A圖係顯示使制震用金屬板之縫隙朝第3A圖之B方向長徑化時的覆變負載實驗之結果之圖表。

第4B圖係顯示比較例之制震用金屬板之覆變負載實驗的結果之圖表。

第5圖係上述實施形態之建築構造物之從連續基腳至建築物之基座的部份之截面圖。在本圖，為顯示各結件間之相對位置關係，實際上於紙面縱深方向錯開之各結件亦顯示於同一截面上。

第6圖係第5圖之C-C截面圖。在本圖中，為顯示各結件間之相對位置關係，實際上於紙面縱深方向錯之各結件亦顯示於同一截面上。

第7圖係用以說明本實施形態之制震用金屬板之作用效果的圖。

第8圖係顯示制震用金屬板之變形例之圖，係顯示令第1接合部側之各結件插通孔於B方向長之情形的正面圖。

第9A圖係顯示配設有本實施形態之制震用金屬板之建築構造物一例的正面圖。

第9B圖係第9A圖之D-D截面圖。

第10A圖係顯示配設有本實施形態之制震用金屬板之建築構造物另一例的側面圖。

第10B圖係顯示配設有本實施形態之制震用金屬板之建築構造物又一例的側面圖。

第11圖係顯示配設有本實施形態之制震用金屬板之建築構造物又一例的側面圖。

第12A圖係顯示配設有本實施形態之制震用金屬板之建築構造物又一例之圖，係顯示適用於鋼管柱間之連結之狀態的立體圖。

第12B圖係從第12A圖之E方向觀看之側面圖。

第12C圖係顯示配設有本實施形態之制震用金屬板之建築構造物又一例的圖，係顯示適用於樑接頭之狀態的立體圖。

第13圖係顯示配設有本實施形態之制震用金屬板之建築構造物又一例的側面圖，係顯示耐震用阻尼器一例之正面圖。

第14A圖係顯示在制震用阻尼器之一端側之接合構件的安裝形態之圖，係第13圖之F部之放大圖。

第14B圖係顯示在制震用阻尼器之鄰接之撐臂間的制震用金屬板接合形態之圖，係第13圖之G部之放大圖。

1．．．制震用金屬板

41．．．金屬板

46．．．第1接合部

46h．．．第1貫穿孔

47．．．第2接合部

48．．．衰減部

49．．．螺孔(結件插通孔)

65，65a，65b．．．縫隙

A．．．相對變位方向

B．．．約略垂直相交方向

Claims (12)

1. 一種制震用金屬板，係將一對對象構件間予以接合，以發揮與該等對象構件間之相對變位對應之能量吸收性能之一片金屬板，其特徵在於包含有：第1接合部，係接合於前述各對象構件之其中一者；第2接合部，係接合於前述各對象構件之另一者；及振動吸收部，係設於前述第1接合部與前述第2接合部之間的拉伸力及壓縮力之傳達路徑上，且具有縫隙者；又，前述第1接合部及前述第2接合部分別呈與前述相對變位之方向約略平行之帶狀，前述振動吸收部是在以前述第2接合部為中心而相互約略線對稱之位置上分配成2列，前述第1接合部是在以前述第2接合部為中心而相互約略線對稱之位置上，透過前述振動吸收部而分配成2列，前述各振動吸引部中，位於前述相對變位之方向之兩端的前述縫隙彼此連結，而構成為在略垂直相交於前述相對變位之方向的方向上長徑化之縫隙。
2. 如申請專利範圍第1項之制震用金屬板，該制震用金屬板係以表面接合於前述各對象構件之其中一者且裏面接合於前述各對象構件之另一者之狀態，夾入前述各對象構件間之一片板。
3. 如申請專利範圍第1項之制震用金屬板，其中沿著前述 相對變位之方向觀看時，前述第1接合部之長度尺寸長於前述第2接合部之長度尺寸，前述2列第1接合部之端部間接合。
4. 如申請專利範圍第1項之制震用金屬板，該制震用金屬板施行析出硬化加工或變態誘發塑性(trip)加工，而使降伏強度對最大強度之比為4/5以上。
5. 如申請專利範圍第1項之制震用金屬板，其中前述第1接合部及前述第2接合部至少一者沿著前述相對變位之方向以補強構件補強。
6. 如申請專利範圍第1項之制震用金屬板，其中於前述第1接合部形成可供第1結件插通之第1貫穿孔，於前述第2接合部形成可供第2結件插通之第2貫穿孔，前述第1結件係用以將該第1接合部接合於前述各對象構件之其中一者，前述第2結件係用以將該第2接合部接合於前述各對象構件之另一者，前述第1貫穿孔及前述第2貫穿孔至少一者為於與前述相對變位之方向約略垂直相交之方向伸長的長孔。
7. 如申請專利範圍第1項之制震用金屬板，其中前述傳達路徑係透過前述振動吸收部而連結前述第1接合部及前述第2接合部之路徑。
8. 如申請專利範圍第1項之制震用金屬板，其中設有從前述各振動吸收部之外側沿著前述相對變位之方向延伸之一對延長部，前述第1接合部接續於前述各延長部而設，前述傳達路徑係連結前述第2接合部、前述各振動 吸收部、前述各延長部及前述第1接合部之路徑。
9. 一種建築構造物，其特徵在於包含有如申請專利範圍第1至8項中任一項之制震用金屬板。
10. 如申請專利範圍第9項之建築構造物，該建築構造物更包含有連續基腳及建築物上部骨架之基座，在前述制震用金屬板夾入前述連續基腳與前述基座之間的狀態下，前述第1接合部接合於前述連續基腳及前述基座之其中任一者，前述第2接合部接合於前述連續基腳及前述基座之另一者。
11. 如申請專利範圍第9項之建築構造物，該建築構造物更包含有牆框及地板之樑材，前述第2接合部接合於前述牆框，另一方面，前述第1接合部接合於前述樑材。
12. 如申請專利範圍第9項之建築構造物，該建築構造物包含有制震用阻尼器，該制震用阻尼器係配置於以複數根鋼管柱形成之區域內並且具有複數根撐臂(brace)者，於前述各鋼管柱與前述各撐臂間之接合處及前述各撐臂間之接合處至少一者設有前述制震用金屬板。