JP2014098259A - 耐力壁フレームおよびこれを構成するユニット - Google Patents

Abstract

【課題】制震機能と耐力機能とを併せ持ち、かつそれが配置される構面に大きな開口を壁面に設けることが可能な耐力壁フレームを提供する。
【解決手段】隣合う一対の柱２，２間に、これら一対の柱２，２間に荷重を伝達する複数の荷重伝達ユニット３を上下に並べて接合する。各荷重伝達ユニット３は、互いに上下に離れて配置されてそれぞれ両端が前記柱２に接合される一対の横桟４，５と、これら上下の横桟４，５間に介在した部材６，６Ａからなる。各荷重伝達ユニット３を、制震機能と両柱間に剛性を与える機能とを有する制震・耐力ユニット３Ａとするか、または一部の荷重伝達ユニット３を制震機能を有する制震ユニットまたは制震・耐力ユニット３Ａとして、残りの荷重伝達ユニット３を両柱間に剛性を与える耐力ユニットとする。
【選択図】図１

Description

この発明は、制震機能および耐力機能を備え、鉄骨系等の建物に適用される耐力壁フレーム、およびこれを構成するユニットに関する。

従来、鉄骨系の建物に設置されて制震機能を与える制震壁フレームとして、図１４の右側部分に示すように、上下の梁３０，３０間に接合される一対の柱３２，３２と、これら柱３２，３２間に接合したＸ字状のブレース３３の中央部に制震ダンパー３４を設けた制震壁フレーム３１がある。しかし、制震壁フレーム３１だけでは、地震などの水平力に対する抵抗が少なく、耐力要素として成立しない。

そのため、建物に制震構造を期待する場合は制震要素と耐力要素とを併用する必要があり、制震フレーム壁３１を配置した構面（耐力壁が配置される部分）の別の場所に、同図のように耐力壁フレーム３５を設置している。そのため、特定の機能を持った壁フレームを設置する壁が余分に増え、建物の構造や間取りプラン等の制限が多くなる。また、設備のエアコンスリーブ穴を壁に空ける場合に制限がある。

このような課題を解消できる耐力壁フレームとして、図１５に示すように、一対の柱３２，３２間に、制震機能と耐力機能とを持つ制震・耐力ユニット３６を複数並べて設けたものが提案されている。この制震・耐力ユニット３６は、Ｘ字状のブレース３７と横桟３８の交差部分に制震デバイス３９を設け、制震デバイス３９を構成する制震要素に低降伏点鋼を使用して制震と耐力の両方の機能を持つようにしたものである。

特開平８−９３２６５号公報 特開２０００−２４０３１６号公報 特開２００１−２２７１９４号公報 特開平１０−１８４０７４号公報

図１５に示す耐力壁フレーム４０は、制震機能と耐力機能と制震機能とを併せ持つため、耐力壁を設置する壁が少なく、建物の構造や間取りプラン等の制限が少なくなるという点で優れる。しかし、制震・耐力ユニット３６がＸ字状のブレース３７および横桟３８を用いたものであるため、斜めのブレース３７や横桟３８が障害となって、耐力壁における空けたい箇所に開口を設けることができない。耐力壁を設ける箇所においても、開口を設けることが、間取りプラン上等から要求される場合がある。

この発明の目的は、制震機能と耐力機能とを併せ持ち、かつ大きな開口を壁面に設けることが可能な耐力壁フレームを提供することである。
この発明の他の目的は、この発明の耐力壁フレームに用いることができる制震・耐力ユニットを提供することである。
この発明のさらに他の目的は、この発明の耐力壁フレームに用いることができる耐力ユニットを提供することである。

この発明の耐力壁フレームは、隣合う一対の柱と、これら一対の柱間に上下に並べて接合されて両柱間に荷重を伝達する複数の荷重伝達ユニットとでなり、
前記各荷重伝達ユニットが、互いに上下に離れて配置されてそれぞれ両端が前記柱に接合される一対の横桟と、これら上下の横桟間に介在した部材とでなり、
前記各荷重伝達ユニットを、一つのユニットで両柱間に制震機能と水平力に対する抵抗機能の両方を有する制震・耐力ユニットとするか、または一部の荷重伝達ユニットを制震機能を有する制震ユニットまたは前記制震・耐力ユニットとし、かつ残りの荷重伝達ユニットを耐力機能を有する耐力ユニットとすることにより、制震機能と耐力機能との両方を前記隣り合う一対の柱間に持たせたことを特徴とする。

この構成によると、地震等により建物に作用する水平力は、両側の柱から上下に並ぶ複数の荷重伝達ユニットに伝わるが、各荷重伝達ユニットにおいて、その上下の横桟間に介在した部材により前記水平力が負担されて、水平力に抵抗する架構を構成でき、耐力壁を構成する柱と荷重伝達ユニットの全体的に曲げモーメントが分散して発生することで高い靭性を有し、または上下の横桟間に介在した部材により制震機能が得られる。制震・耐力ユニットにおいては、制震機能と耐力機能とを併せ持つ。なお、耐力機能は、換言すれば耐震機能である。
上下に並ぶ複数の荷重伝達ユニットは、制震機能と両柱間に水平力に対する抵抗機能を与える機能とを有する制震・耐力ユニットとするか、または一部の荷重伝達ユニットを制震機能を有する制震ユニットもしくは前記制震・耐力ユニットとして、残りの荷重伝達ユニットを水平力に対する抵抗機能を有する耐力ユニットとしている。そのため、１つの耐力壁フレームで制震機能と耐力機能との両方を併せ持つ持つものとなる。これにより、制震機能と耐力機能との両方を持つ架構を構築するにつき、耐力壁を設置する壁面数が少なくて済み、建物の構造や間取りプラン等の制限が少なくなる。
また、各荷重伝達ユニットが、互いに上下に離れて配置されてそれぞれ両端が前記柱に接合される一対の横桟と、これら上下の横桟間に介在した部材とでなるため、ブレースを設ける構成に比べて、荷重伝達ユニットの上下高さを低くでき、上下の荷重伝達ユニットの間で、耐力壁面に上下高さの十分な大きな開口を設けることができる。各荷重伝達ユニットは両側の柱間に渡って左右に延びる形状であるため、前記開口は、両側の柱間に渡る横幅が広い大きな開口とすることができる。

この発明において、前記上下に複数配置される荷重伝達ユニットのうちの一部または全てを前記制震・耐力ユニットとし、この制震・耐力ユニットは、前記上下の横桟と、これら上下の横桟間に長手方向の複数箇所でそれぞれ接合されてせん断力負担部材となる複数の縦桟とでなるはしご形とし、前記複数の縦桟のうちの一部の縦桟を、残りの縦桟よりも降伏強度が低いかまたは剛性が弱い部材で構成された履歴型ダンパーの機能を有するものとしても良い。
履歴型ダンパーとせん断力負担部材となる縦桟とを用いることで、上下の横桟と、これら上下の横桟間に介在した部材とで構成される荷重伝達ユニットを、制震機能および耐力機能を併せ持つ制震・耐力ユニットとできる。

この発明において、前記複数の荷重伝達ユニットのうちの一部を前記制震ユニットとし、残りを、前記一対の柱間に水平力に対する抵抗機能を与える耐力ユニットとし、前記制震ユニットは、前記上下の横桟間に制震ダンパーを接合してなるものとしても良い。
このように柱間の上下に配置される複数の荷重伝達ユニットとして、制震ユニットと耐力ユニットとを組み合わせる構成であると、一つの荷重伝達ユニットに制震機能と耐力機能との両方を持たせる構成とする場合に比べて、荷重伝達ユニットの設計上の制限が少なく、個々の荷重伝達ユニットの設計の自由度が高まる。

この構成の場合に、前記制震ユニットは、前記制震ダンパーが粘弾性部材を制震要素として用いたものであり、前記耐力ユニットは、前記上下に離れた一対の横桟と、これら横桟間に長手方向の複数箇所でそれぞれ接合されてせん断力負担部材となる複数の縦桟とでなるはしご形であっても良い。
制震ダンパーが粘弾性部材を制震要素として用いたものであると、制震機能に優れた制震ユニットとなる。また、前記耐力ユニットが複数の縦桟を有するはしご形であると、これら複数の横桟で分担してせん断力を負担するため、応力が分散し、塑性変形能力が向上して、より一層ねばり強い架構を構成できる。はしご形の耐力ユニットは、従来は縦形として上下の梁間に接続するものしか知られていないが、このように横形に使用することで、耐力壁に幅の広い開口を設けることができ、かつ柱間の幅が広い場合にも適用する構成としながら、はしご形の利点がある応力分散の作用効果が得られる。

この発明において、前記各荷重伝達ユニットにおける前記上下の横桟の両端は、前記柱にボルトで接合しても良い。
横桟を柱にボルト止めする構成であると、大きな水平荷重を受けたときに建物の他の部分よりも荷重伝達ユニットが先に損傷するように設計しておくことで、損傷を制御でき、かつ損傷後、その損傷した荷重伝達ユニットを交換するだけで修復が容易に行え、建物の耐力機能を維持することが出来る。

この発明において、前記柱は、軸組み構造の建物の梁にピン接合されるものであっても良い。
この耐力壁フレームは、軸組み構造の建物に用いても、上記のように水平力をこの耐力壁フレームで負担する構成とできる。そのため、柱梁主架構で抵抗する必要が無く、適用する建物につき、主架構をラーメン構造のような剛接合を行う必要がなく、柱梁の接合部の構成を、ボルト等によるピン接合の簡易な構成とできる。

この発明の制震・耐力ユニットは、隣合う一対の柱に両端が接合される制震・耐力ユニットであって、上下に離れた一対の横桟と、これら上下の横桟間に長手方向の複数箇所でそれぞれ接合されてせん断力負担部材となる複数の縦桟とでなるはしご形とし、前記複数の縦桟のうちの一部の縦桟を、残りの縦桟よりも降伏強度が低いかまたは剛性が弱い部材で構成された履歴型ダンパーの機能を有するものとする。
この構成の制震・耐力ユニットによると、隣合う柱に両端を接合することで、この発明の耐力壁フレームを構築でき、この発明の耐力壁フレームについて前述した各作用，効果が得られる。

この発明の制震ユニットは、隣合う一対の柱に両端が接合される制震ユニットであって、上下に離れた一対の横桟と、これら上下の横桟間に長手方向の複数箇所でそれぞれ接合された複数の制震ダンパーとでなり、前記制震ダンパーが粘弾性部材を制震要素として用いたものである。
この構成の制震ユニットによると、隣合う柱に両端を接合し、耐力ユニットと組み合わせることで、この発明の耐力壁フレームを構築でき、この発明の耐力壁フレームについて前述した各作用，効果が得られる。

この発明の耐力壁フレームは、隣合う一対の柱と、これら一対の柱間に上下に並べて接合されて両柱間に荷重を伝達する複数の荷重伝達ユニットとでなり、前記各荷重伝達ユニットが、互いに上下に離れて配置されてそれぞれ両端が前記柱に接合される一対の横桟と、これら上下の横桟間に介在した部材とでなり、前記各荷重伝達ユニットを、一つのユニットで両柱間に制震機能と水平力に対する抵抗機能の両方を有する制震・耐力ユニットとするか、または一部の荷重伝達ユニットを制震機能を有する制震ユニットまたは前記制震・耐力ユニットとし、かつ残りの荷重伝達ユニットを水平力に対する抵抗機能を有する耐力ユニットとすることにより、制震機能と耐力機能との両方を前記隣り合う一対の柱間に持たせたため、一つの耐力壁フレームで制震機能と耐力機能とを併せ持ち、そのため耐力壁を設置する壁面数が少なくて済み、建物の構造や間取りプラン等の制限が少なくなる。しかも、大きな開口を壁面に設けることが可能となる。

この発明の制震・耐力ユニットは、隣合う一対の柱に両端が接合される制震・耐力ユニットであって、上下に離れた一対の横桟と、これら上下の横桟間に長手方向の複数箇所でそれぞれ接合されてせん断力負担部材となる複数の縦桟とでなるはしご形とし、前記複数の縦桟のうちの一部の縦桟を、残りの縦桟よりも降伏強度が低いかまたは剛性が弱い部材で構成された履歴型ダンパーの機能を有する。このユニットを隣合う柱に両端を接合することで、この発明の耐力壁フレームを構築でき、この発明の耐力壁フレームについて前述した各作用，効果が得られる。

この発明の制震ユニットは、隣合う一対の柱に両端が接合される制震ユニットであって、上下に離れた一対の横桟と、これら上下の横桟間に長手方向の複数箇所でそれぞれ接合された複数の制震ダンパーとでなり、前記制震ダンパーが粘弾性部材を制震要素として用いたものとしたため、隣合う柱に両端を接合し、その他の柱間に配置される耐力ユニットと組み合わせることで、この発明の耐力壁フレームを構築でき、この発明の耐力壁フレームについて前述した各作用，効果が得られる。

この発明の第１の実施形態に係る耐力壁フレームの概略構成を示す正面図である。 同耐力壁フレームに用いられる代表的鋼材のｓｓ４００鋼材および低降伏点鋼についての応力と歪の関係を示すグラフである。 同耐力壁フレームの具体例の正面図である。 同耐力壁フレームの制震・耐力ユニットの正面図である。 （Ａ）は同制震・耐力ユニットの部分正面図、部分背面図、および部分平面図を組み合わせて示す図、（Ｂ）は同制震・耐力ユニットの部分断面図、および方向を変えて示す断面図を組み合わせた図である。 同制震・耐力ユニットの部分拡大断面図である。 同制震・耐力ユニットの部分分解斜視図である。 この発明の他の実施形態に係る耐力壁フレームの概略構成を示す正面図である。 同耐力壁フレームの具体例の正面図である。 （Ａ）は同耐力壁フレームの制震ユニットの正面図、（Ｂ）はその部分変形例の正面図である。 （Ａ）は同制震ユニットの部分正面図および部分側面図を組み合わせて示す図、（Ｂ）は同制震ユニットにおける横桟の部分断面図、部分正面図、および部分平面図を組み合わせた図である。 図３と図９の耐力壁フレームを並べて設置した例の正面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る耐力壁フレームの概略構成を示す正面図である。 従来例の説明図である。 他の従来例の説明図である。

この発明の第１の実施形態を図面と共に説明する。図１は、この実施形態に係る耐力壁フレーム１の概略構成を正面図で示す。この耐力壁フレーム１は、隣合う柱２，２間に、これら一対の柱２，２間に荷重を伝達する複数の荷重伝達ユニット３を上下に並べて架設したものである。柱２は、建物の常時の荷重を支持するいわゆる軸柱である。また、耐力壁フレーム１は、地震等で水平力が耐力壁フレーム１に作用した場合は、梁降伏型ラーメン構造の柱のような機能を果たし、耐力壁フレーム１の全体に曲げモーメントを発生させ応力を伝達する役割を担う。各荷重伝達ユニット３として、ここでは制震機能と水平力に対する抵抗機能を前記一対の柱２，２間に与える機能とを有する制震・耐力ユニット３Ａが用いられる。各制震・耐力ユニット３Ａは、互いに上下に離れて配置される一対の横桟４，５と、これら上下の横桟４，５間に介在してせん断力負担部材となる複数の縦桟６，６Ａとでなる。せん断力負担部材となる縦桟６，６Ａは、建物に過大な水平力等が作用した場合に、他の各部材よりも先に損傷する強度のものとされる。各制震・耐力ユニット３Ａは、上下の横桟４，５の両端が柱２にボルト接合によって接合される。この耐力壁フレーム１の幅は、１Ｐ幅（Ｐはモジュールであり、ここでは９１０ｍｍである）。なお、図中の各矢印はせん断力を示す。

各柱２は、上端が梁７に接合され、下端が梁８または基礎または土台に接合され、各接合部はボルト等によるピン接合とされる。上記建物は鉄骨の柱および梁７，８をピン接合した軸組構造であり、この耐力壁フレーム１を複数箇所に設けることで、水平力Ｖを負担する架構とされる。上記建物は、例えば、戸建住宅、集合住宅、または事務所や校舎，商業施設用等の低層の建物である。

制震・耐力ユニット３Ａのせん断力負担部材となる縦桟６，６Ａは、上下の横桟４，５間の長手方向の複数箇所（ここでは３箇所）にそれぞれ接合され、これにより制震・耐力ユニット３Ａは横向きのはしご形となる。ここでは、縦桟６，６Ａのうちの一部の縦桟６Ａが、残りの縦桟６よりも降伏強度が低いかまたは剛性の弱い部材で構成された履歴型ダンパーとされている。すなわち、制震・耐力ユニット３Ａは、躯体が地震等で水平方向に震動したときに、縦桟６Ａが制震要素となって、いわば鋼材ダンパーとして降伏変形することにより、震動エネルギーを吸収する。各縦桟６，６Ａは、いずれも溝形鋼からなり、履歴型ダンパーとする縦桟６Ａには、低降伏点鋼が用いられている。他の縦桟６には通常の鋼材が用いられる。

この構成の耐力壁フレーム１によると、地震等により建物に作用する水平力Ｖは、両側の柱２，２から荷重伝達ユニット３を構成する制震・耐力ユニット３Ａの上下の横桟４，５に伝わるが、この制震・耐力ユニット３Ａの上下の横桟４，５間に介在した縦桟６，６Ａにより前記水平力Ｖが負担され、水平力Ｖに抵抗する架構を構成できる。また、前記制震・耐力ユニット３Ａのせん断力負担部材となる縦桟６，６Ａおよび上下の横桟４，５、並びに左右の柱２，２からなる耐力壁フレーム１の全体に曲げモーメントが発生し応力が分散することで、変形能力が高くてねばり強い架構を構成できる。そのため、建物に優れた耐力性能を与えることができる。

制震・耐力ユニット３Ａは、左右の柱２，２間に横方向に延びて設けるため、左右の柱２，２間に上下方向に沿って介在する部材が存在せず、幅の広い開口部を設けることができ、また幅が広がっても縦桟６の本数を多くすることで、耐力壁フレーム１の耐力を調整できるため、左右の柱２，２間の幅が広くても適用することができる。

特に、制震・耐力ユニット３Ａでは、せん断力負担部材となる複数の縦桟６，６Ａのうち、一部の縦桟６Ａを、残りの縦桟６よりも降伏強度が低いかまたは剛性の弱い部材で構成された履歴型ダンパーとしているので、１つの制震・耐力ユニット３Ａで、耐力を維持する耐力要素とエネルギーを吸収する制震ダンパーの役割とを担うことになる。つまり、耐力要素で耐力を維持しつつ、制震ダンパーによるエネルギーの減衰で水平力Ｖに対する建物の応答を低減することができる。
このように、この耐力壁フレーム１によると、軸組構造の持つ特性と、ラーメン構造の持つ特性と、間柱型制震ダンパーの持つ特性とを同時に持たせることができ、壁面を増大させることなく、耐力要素と制震要素とを併存させることができる。
また、各制震・耐力ユニット３Ａは横方向に延び、上下の制震・耐力ユニット３Ａ間に大きな間隔が得られるため、この間隔を利用し、大きな開口（図示せず）を耐力壁に設けることができる。

図３〜図７は、図１に示した耐力壁フレーム１の具体例を示す。特に説明する事項の他は、図１と共に前述した構成と同様である。この耐力壁フレーム１は、制震・耐力ユニット３Ａが左右の柱２，２間に上下に並べて３つ設けられている。なお、３つは一例であって、制震・耐力ユニット３Ａは一つであっても、何個であっても良い。３つの各制震・耐力ユニット３Ａは、互いに同じ構成のものである。各制震・耐力ユニット３Ａは、上下の横桟４，５間に、せん断力負担部材となる複数本（図の例では３本）の縦桟６，６Ａが設けられている。

図４に示すように、各縦桟６，６Ａは、一例として上下の横桟４，５にそれぞれ接合されて対向する接合プレート９，１０と、これら接合プレート９，１０間に接合された溝形鋼からなる縦桟主部材６ａ，６ｂとでなる構成とされる。一部の縦桟６の縦桟主部材６ａは孔明きのスキンパネル（例えばｓｓ４００）からなり、他の一部の縦桟６Ａの縦桟主部材６ｂは、前記孔明きのスキンパネルからなる縦桟主部材６ａよりも降伏強度が低いかまたは剛性の弱い低降伏点鋼の孔明きパネルを用いた履歴型ダンパーとされている。図２に、前記孔明きスキンパネルとなるｓｓ４００鋼材、および前記履歴型ダンパーとなる低降伏点鋼についての応力と歪の関係をグラフで示す。

図４〜図７に示すように、上下の横桟４，５は一例として角形鋼管からなり、各縦桟６，６Ａの縦桟主部材６ａ，６ｂは、図６等に示すように、ウェブ外面を横桟４，５の側面と同一平面に配置し、接合プレート９，１０を縦桟主部材６ａ，６ｂの端部と横桟４，５の側面とに跨がって重ねて、これら縦桟主部材６ａ，６ｂと横桟４，５とに接合することにより、縦桟主部材６ａ，６ｂと横桟４，５とを接合している。上下の横桟４，５は、溝形鋼やＨ形鋼であっても良い。縦桟主部材６ａ，６ｂには、耐力低下用の孔１１が、接合プレート９，１０と重ならない範囲で複数設けてある。

横桟４，５の端部には、図４に示すように、端板１２ａとこの端板１２ａから突出した縦片１２ｂとからなる平面形状Ｔ字状の柱接合部１２を設け、縦片１２ｂにボルト挿通孔１３が設けてある。

図３に示すように、各柱２，２には、制震・耐力ユニット３Ａの各横桟４，５の端部を接合するためのユニット取付片１４が溶接等で取付けてある。ユニット取付片１４は、水平断面がＴ字形の鋼材等からなり、その突出片部分にボルト挿通孔１３が設けてある。このユニット取付片１４の突出片部分に制震・耐力ユニット３Ａの横桟４，５の端分の柱接合部１２における縦片１２ｂを重ね、両ボルト挿通孔１３に渡ってボルト１５を挿通してナット（図示せず）で締め付けることで、制震・耐力ユニット３Ａを柱２にボルト接合している。図中の各矢印はせん断力を示す。

この構成の耐力壁フレーム１の場合、せん断力負担部材となる縦桟６，６Ａの縦桟主部材６ａ，６ｂを孔１１の形成によって弱くしてあるため、地震等によって過大な水平力が作用した場合に、図１と共に前述したと同様に、縦桟６，６Ａが先に破断して柱２や梁７，８は健全な状態を保てる。また、制震・耐力ユニット３Ａは柱２にボルト接合しているため、柱２に対して簡単に着脱できる。そのため、制震・耐力ユニット３Ａを交換することで復旧が行える。

また、このように制震・耐力ユニット３Ａをはしご形とした場合、耐力壁フレーム１の幅が広くなった場合に制震・耐力ユニット３Ａの長さも当然に長くなるが、縦桟６，６Ａの本数や断面の選択により、耐力の調整が可能である。

図８は、この発明の他の実施形態を示す。この耐力壁フレーム１は、図１の実施形態において、複数の荷重伝達ユニット３のうちの一部を制震機能を有する制震ユニット３Ｂとし、残る荷重伝達ユニット３を、一対の柱２，２間に剛性を与える耐力ユニット３Ｃとしたものである。ここでは、上下に並ぶ３つの荷重伝達ユニット３のうち、中央の荷重伝達ユニット３が制震ユニット３Ｂとされ、上下２つの荷重伝達ユニット３が耐力ユニット３Ｃとされる。

前記制震ユニット３Ｂは、互いに上下に離れて配置されてそれぞれ両端が前記柱２，２に接合される一対の横桟４，５間に制震ダンパー１６を接合してなる。制震ダンパー１６として、例えば粘弾性部材を制震要素とする粘弾性ダンパーが用いられる。前記耐力ユニット３Ｃは、互いに上下に離れて配置されてそれぞれ両端が前記柱２，２に接合される一対の横桟４，５と、これら横桟４，５間に長手方向の複数箇所でそれぞれ接合されてせん断力負担部材となる複数本（ここでは２本）の縦桟６とでなるはしご形とされている。その他の構成は、図１の実施形態の場合と同様である。

この耐力壁フレーム１では、上下２つの耐力ユニット３Ｃと一対の柱２，２とにより水平力に対する耐力を維持しつつ、中央の制震ユニット３Ｂにより減衰効果を建物に付与することができ、壁面数を増大させることなく、耐力要素と制震要素とを併存させることができる。

図９〜図１１は、図８に示した耐力壁フレーム１の具体例を示す。特に説明する事項の他は、図８と共に前述した構成と同様である。この耐力壁フレーム１は、左右の柱２，２間に上下に並べて上下２つの耐力ユニット３Ｃと中央に１つの制震ユニット３Ｂが設けられている。２つの各耐力ユニット３Ｃは、互いに同じ構成のものである。各耐力ユニット３Ｃは、上下の横桟４，５間に、せん断力負担部材となる複数本（図の例では４本）の縦桟６が設けられている。横桟４，５や縦桟６の構成は、図３に示した実施形態の場合と同様である。図９中の各矢印はせん断力を示す。

制震ユニット３Ｂは、上下の横桟４，５間の長手方向の３箇所に制震ダンパー１６を接合して構成される。横桟４，５の両端には、図１０（Ａ）のようにボルト挿通孔１７が設けられ、図３の例の場合と同様に各柱２，２に取付けられたユニット取付片１４に横桟４，５の端部を重ねてボルト接合することで、横桟４，５の両端が柱２，２に接合される。このほか、図１０（Ｂ）のように横桟４，５の端部に縦片１８を溶接し、この縦片１８に設けたボルト挿通孔１９を用いて柱２側のユニット取付け板１４に縦片１８をボルト接合することで、横桟４，５の両端を柱２，２に接合しても良い。

ここでは、図１１のように横桟４，５が一対の溝形鋼２０，２０を背中合わせ配置して構成される。制震ダンパー１６は、上側の横桟４の一対の溝形鋼２０，２０に一端が挟まれてボルト２１で接合される雄プレート２２と、下側の横桟５の一対の溝形鋼２０，２０に一端が挟まれてボルト２１で接合され他端の断面が二股状で前記雄プレート２２を挟む雌プレート２３と、これら雄プレート２２と雌プレート２３との間に介在させた粘弾性部材２４とでなる。その他の構成および作用効果は図８の実施形態の場合と同様である。

図１２は、同じ建物における同じ壁面に、図３の例の耐力壁フレーム１と図９の例の耐力壁フレーム１とを並べて設置した例を示す。このように建物の同じ壁面に並べて設けることができる。

図１３は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この耐力壁フレーム１は、図１の実施形態において、複数の荷重伝達ユニット３のうちの一部を、制震機能と前記一対の柱２，２間に剛性を与える機能とを有する制震・耐力ユニット３Ａとし、残る荷重伝達ユニット３を、一対の柱２，２間に剛性を与える耐力ユニット３Ｃとしたものである。ここでは，上下に並ぶ３つの荷重伝達ユニット３のうち、中央の荷重伝達ユニット３が制震・耐力価ユニット３Ａとされ、上下２つの荷重伝達ユニット３が耐力ユニット３Ｃとされる。

前記制震・耐力ユニット３Ａの構成は、図１に示す実施形態における制震・耐力ユニット３Ａの場合と同様である。前記耐力ユニット３Ｃの構成は、図８に示す実施形態における耐力ユニット３Ｃの場合と同様である。

この耐力壁フレーム１では、上下２つの耐力ユニット３Ｃと一対の柱２，２とにより水平力に対する耐力を維持しつつ、中央の制震・耐力ユニット３Ａにより減衰効果を建物に付与することができ、壁面数を増大させることなく、耐力要素と制震要素とを併存させることができる。

図１３は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この耐力壁フレーム１は、図８の実施形態において、１つの荷重伝達ユニット３として用いられる制震ユニット３Ｂを、図１の実施形態で用いた制震・耐力ユニット３Ａに置き換えたものである。制震・耐力ユニット３Ａの構成は図１の実施形態の場合と同様であり、耐力ユニット３Ｃの構成は図８の実施形態の場合と同様である。
ト３Ｃと制震ユニット３Ｂとされ、上下２つの荷重伝達ユニット３が耐力ユニット３Ｃとされる。上下に並ぶ３つの制震・耐力ユニット３Ａを設けたものである。ここでは、各柱の上下端Ａ〜Ｄが梁７，８にピン接合されている。制震・耐力ユニット３Ａの構成も図１の実施形態の場合と同様である。

図１の実施形態で前述したように、制震・耐力ユニット３Ａは、一対の柱２，２間に剛性を与える機能だけでなく制震機能も有するので、この耐力壁フレーム１では、図８の実施形態における制震ユニット３Ｂの役割を制震・耐力ユニット３Ａが受け持つことになる。したがって、図８の実施形態の場合と略同様に、上下２つの耐力ユニット３Ｃと一対の柱２，２とにより水平力に対する耐力を維持しつつ、中央の制震・耐力ユニット３Ａにより減衰効果を建物に付与することができ、壁面数を増大させることなく、耐力要素と制震要素とを併存させることができる。

図１４は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この耐力壁フレーム１は、図１の実施形態と同様に、荷重伝達ユニット３として隣合う一対の柱２，２間に上下に並ぶ３つの制震・耐力ユニット３Ａを設けたものである。ここでは、各柱の上下端Ａ〜Ｄが梁７，８にピン接合されている。制震・耐力ユニット３Ａの構成も図１の実施形態の場合と同様である。

１…耐力壁フレーム
２…柱
３…荷重伝達ユニット
３Ａ…制震・耐力ユニット
３Ｂ…制震ユニット
３Ｃ…耐力ユニット
４，５…横桟
６，６Ａ…縦桟
６ａ，６ｂ…縦桟主部材
７，８…梁
１６…制震ダンパー
２４…粘弾性部材

Claims (8)

1. 隣合う一対の柱と、これら一対の柱間に上下に並べて接合されて両柱間に荷重を伝達する複数の荷重伝達ユニットとでなり、
   前記各荷重伝達ユニットが、互いに上下に離れて配置されてそれぞれ両端が前記柱に接合される一対の横桟と、これら上下の横桟間に介在した部材とでなり、
   前記各荷重伝達ユニットを、一つのユニットで両柱間に制震機能と水平力に対する抵抗機能の両方を有する制震・耐力ユニットとするか、または一部の荷重伝達ユニットを制震機能を有する制震ユニットまたは前記制震・耐力ユニットとし、かつ残りの荷重伝達ユニットを水平力に対する抵抗機能を有する耐力ユニットとすることにより、制震機能と耐力機能との両方を前記隣り合う一対の柱間に持たせたことを特徴とする耐力壁フレーム。
2. 請求項１に記載の耐力壁フレームにおいて、前記上下に複数配置される荷重伝達ユニットのうちの一部または全てを前記制震・耐力ユニットとし、この制震・耐力ユニットは、前記上下の横桟と、これら上下の横桟間に長手方向の複数箇所でそれぞれ接合されてせん断力負担部材となる複数の縦桟とでなるはしご形とし、前記複数の縦桟のうちの一部の縦桟を、残りの縦桟よりも降伏強度が低いかまたは剛性が弱い部材で構成された履歴型ダンパーの機能を有するものとした耐力壁フレーム。
3. 請求項１に記載の耐力壁フレームにおいて、前記複数の荷重伝達ユニットのうちの一部を前記制震ユニットとし、残りを、前記一対の柱間に水平力に対する抵抗機能を与える耐力ユニットとし、前記制震ユニットは、前記上下の横桟間に制震ダンパーを接合してなる耐力壁フレーム。
4. 請求項３に記載の耐力壁フレームにおいて、前記制震ユニットは、前記制震ダンパーが粘弾性部材を制震要素として用いたものであり、前記耐力ユニットは、前記上下に離れた一対の横桟と、これら横桟間に長手方向の複数箇所でそれぞれ接合されてせん断力負担部材となる複数の縦桟とでなるはしご形である耐力壁フレーム。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の耐力壁フレームにおいて、前記上下の横桟の両端を前記柱にボルトで接合した耐力壁フレーム。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の耐力壁フレームにおいて、前記柱は、軸組み構造の建物の梁にピン接合される耐力壁フレーム。
7. 隣合う一対の柱に両端が接合される制震・耐力ユニットであって、上下に離れた一対の横桟と、これら上下の横桟間に長手方向の複数箇所でそれぞれ接合されてせん断力負担部材となる複数の縦桟とでなるはしご形とし、前記複数の縦桟のうちの一部の縦桟を、残りの縦桟よりも降伏強度が低いかまたは剛性が弱い部材で構成された履歴型ダンパーの機能を有するものとした制震・耐力ユニット。
8. 隣合う一対の柱に両端が接合される制震ユニットであって、上下に離れた一対の横桟と、これら上下の横桟間に長手方向の複数箇所でそれぞれ接合された複数の制震ダンパーとでなり、前記制震ダンパーが粘弾性部材を制震要素として用いたものである制震ユニット。

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