JP7248510B2 - 柱梁接合構造 - Google Patents

Description

本発明は柱梁接合構造に関する。

建物の構面内に取り付けられる制振パネルは、構造部材となる場合と非構造部材となる場合がある。制振パネルが構造部材とされる場合は、制振パネルが構造部材として建物の架構に組み込まれた状態で建物の設計が行われる。従って、構造部材である制振パネルは、積載荷重や建物の自重といった鉛直荷重を負担することになる。

一方、制振パネルが非構造部材とされる場合、制振パネルは建物の鉛直荷重を負担しない部材であるのが望ましい。また、この鉛直荷重を負担しないことと関連するが、建物の構面を形成する梁の撓みを吸収できること、言い換えれば、梁の撓みの影響によって梁から荷重を受けない構造を備えていることを要する。そのため、制振パネルが、このように構造躯体に影響を及ぼさない非構造部材である、「付加制振（体）」として、例えば一般財団法人日本建築センター（ＢＣＪ：The Building Center of Japan）による性能評価（評定）を得るには、上記する２つの条件を満たすことが必要になる。

ここで、上梁と、下梁と、二本の柱とからなる躯体の構面内に、上梁と下梁の間に配置された二本の縦材と二本の縦材の間に固定された制振材とを有する制振手段が配置された耐震壁が提案されている。制振手段において、二本の縦材の上端を上梁に接合するとともに、二本の縦材の下端は、柱脚部材、拘束部材、及びボルトを利用して下梁に対して構面内における上下方向への移動を許容するように接合され、かつ水平方向への移動を拘束するようにして接合される（例えば、特許文献１参照）。

特許第５４８３５２５号公報

特許文献１に記載の耐震壁では、基礎に固定されている拘束部材が長孔を有し、柱脚部材が丸孔を有し、これら長孔と丸孔にボルトが挿通されてナット締めされることにより、耐震壁を構成する縦材は基礎に対して鉛直方向に移動自在となり、構面の梁から荷重を受けない構造を形成している。ところで、この耐震壁では、柱脚部材がプレートにより構成され、拘束部材が二つのプレートにより構成され、拘束部材を構成する二つのプレートに柱脚部材を構成するプレートが挟み込まれている。そして、各プレートの広幅面が構面や耐震壁の幅方向に延設するようにして、柱脚部材や拘束部材が配設されている。

そのため、地震時の水平力が耐震壁の面内方向に作用し、耐震壁が例えば平行四辺形状に変形した際に、拘束部材の長孔に沿って柱脚部材の丸孔に挿通されたボルトが耐震壁の変形した方向にスライドすることにより面内剛性が低下し、面内の制振効果が減退する恐れがある。そこで、ボルトの締結力を高めたり、摩擦接合等を適用してボルトをスライドし難くし、面内剛性の低下を抑制しようとすると、今度は、耐震壁を構成する縦材が基礎に対して鉛直方向に移動し難くなり、構面の梁から荷重を受ける構造になってしまう。

そこで、ボルトの締結力を高めることなく、柱脚部材と拘束部材を構成する各プレートの広幅面を構面や耐震壁の幅方向に直交する方向に延設させることにより、上記するように耐震壁が面内方向の水平力を受けて平行四辺形状に変形した際に、ボルトが構面内において耐震壁の変形した方向にスライドすることが抑制され、面内剛性の低下を抑制することができる。また、耐震壁を構成する縦材の基礎に対する鉛直方向の移動も許容でき、構面の梁から荷重を受けない構造を形成できる。しかしながら、柱脚部材と拘束部材を構成する各プレートの広幅面が構面や耐震壁の幅方向に直交する方向に延設していることにより、今度は、拘束部材の長孔に沿って柱脚部材の丸孔に挿通されたボルトが構面の面外方向にスライドし易くなり、この面外方向へのスライドによって耐震壁の面外剛性が低下する恐れがある。

本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、建物の構面を形成する梁と付加制振体を形成する柱による柱梁接合構造に関し、構面の梁から荷重を受けることなく、構面の面内方向の水平力に対する面内剛性と面外方向の水平力に対する面外剛性を有する柱梁接合構造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、本発明による柱梁接合構造の一態様は、
鉄骨梁と鉄骨柱とにより形成される建物の構面の該鉄骨梁に対して、付加制振体を構成する付加制振柱が接合されてなる、柱梁接合構造であって、
前記鉄骨梁の下面に第一接合金物が取り付けられ、前記付加制振柱の柱頭に第二接合金物が取り付けられており、
前記第一接合金物は、相互に傾斜する二枚の鋼製プレートがベースプレートに接合されることにより形成されており、
前記第二接合金物は、相互に傾斜する二枚の鋼製プレートがベースプレートに接合されることにより形成されるとともに、該二枚の鋼製プレートは前記第一接合金物の有する前記二枚の鋼製プレートとそれぞれ相互に面接触しており、
前記第一接合金物と前記第二接合金物において、面接触する双方の前記鋼製プレートの対応する位置にはそれぞれ第一孔と第二孔が開設され、少なくともいずれか一方は前記付加制振柱の長手方向に延びる長孔となっており、該第一孔と該第二孔にボルトが挿通されてボルト接合されていることを特徴とする。

本態様によれば、鉄骨梁と付加制振柱の柱頭にそれぞれ取り付けられている第一接合金物及び第二接合金物が、相互に傾斜する二枚の鋼製プレート同士でそれぞれ面接触するとともに、付加制振柱の長手方向に延びる長孔を介してボルト接合されていることにより、構面の梁から荷重を受けない付加制振体を構成しながら、構面の面内方向の水平力に対する面内剛性と面外方向の水平力に対する面外剛性を有する柱梁接合構造を提供できる。

建物の構面は、例えば角形鋼管やＨ形鋼等の形鋼材により形成される複数の鉄骨柱と、各鉄骨柱を繋ぐ鉄骨梁により形成される。建物の構面を形成する架構は、ブレース架構（鉄骨梁と鉄骨柱の接合部がピン接合構造）とラーメン架構（鉄骨梁と鉄骨柱の接合部が剛接合構造）のいずれであってもよい。付加制振体は、付加制振柱と各種のダンパーとを有しており、建物の鉛直荷重を負担せず、強風時や地震時における水平力に対してダンパーが機能する。また、付加制振体は、既述するように、建物の鉛直荷重を負担しないこと、建物の構面を形成する梁（ここでは鉄骨梁）の撓みを吸収できることを要する。

本態様においては、第一接合金物の二枚の鋼製プレートの第一孔のみが長孔を有し、第二接合金物の二枚の鋼製プレートの第二孔は丸孔を有する形態であってもよいし、その逆の形態であってもよいし、第一孔と第二孔の双方が長孔を有する形態であってもよい。さらに、第一接合金物の二枚の鋼製プレートの第一孔の一方が長孔であり、他方が丸孔であってもよいし、同様に、第二接合金物の二枚の鋼製プレートの第二孔の一方が長孔であり、他方が丸孔であってもよい。第一接合金物と第二接合金物の少なくとも一方が付加制振柱の長手方向に延びる長孔を有することにより、建物の構面を形成する鉄骨梁から第一接合金物及び第二接合金物を介して鉛直荷重が付加制振柱に入力された際に、長孔に沿ってボルトが付加制振柱の長手方向に摺動することが可能になる。そのため、付加制振柱に鉛直荷重が入力されたとしても、入力された鉛直荷重を付加制振柱が負担することはない。

また、鉄骨梁が撓んだ場合、鉄骨梁の撓みにより第一接合金物と第二接合金物が下方に変位され、第一接合金物と第二接合金物から付加制振柱に下方への鉛直荷重が作用し得るが、長孔に沿ってボルトが付加制振柱の長手方向に摺動することにより、付加制振柱がこの鉛直荷重を負担することもない。

そのため、鉄骨梁の撓みを柱梁接合構造（を形成する長孔に沿うボルトの摺動）が吸収することができる。従って、本態様の柱梁接合構造を形成する付加制振体は、付加制振と見なすための上記２つの要件を、長孔に沿ってボルトが摺動することにより充足するものである。

第一接合金物と第二接合金物の有する相互に傾斜する二枚の鋼製プレート同士が面接触していることにより、第一接合金物及び第二接合金物に対して水平力がいずれの方向から作用した場合であっても、相互に面接触している二組の鋼製プレートのうち、少なくともいずれか一方の組の鋼製プレート同士が水平力に対して対抗することができる。そのため、構面の面内方向の水平力に対する面内剛性、面外方向の水平力に対する面外剛性の双方を有する柱梁接合構造となる。

また、本態様の柱梁接合構造は、新設の建物と既設の建物の双方に適用可能である。新設の建物の場合、設計当初から付加制振体を鉛直荷重を負担しない非構造部材として組み込んで設計が行われる。新設の建物では、例えば、付加制振体が建て込まれた後に建物の内部構成部材（間仕切壁等）の施工が行われ、屋根の施工が行われる。従って、本態様の柱梁接合構造を構成する付加制振柱に屋根等の上部構造の荷重が入力され得るが、柱梁接合構造の有する長孔に沿ってボルトが摺動自在であることにより、付加制振柱が上部構造の荷重を負担することはない。

さらに、上部構造の荷重により、柱梁接合構造を形成する建物の鉄骨梁が撓み得るが、柱梁接合構造の有する長孔に沿ってボルトが摺動自在であることにより、付加制振柱は鉄骨梁の撓みを吸収することができる。また、既設の建物に付加制振体が後施工されて本態様の柱梁接合構造が形成される場合でも、柱梁接合構造の有する長孔に沿ってボルトが摺動自在であることにより、付加制振柱が建物の荷重を負担することはなく、さらに、既に撓んでいる鉄骨梁の撓みを吸収しながら（撓みの影響を受けることなく）付加制振体を後施工することができる。

また、本発明による柱梁接合構造の他の態様において、前記第一接合金物と前記第二接合金物はいずれも、相互に傾斜する前記二枚の鋼製プレートが、前記構面の幅方向と該幅方向に直交する方向のいずれに対しても傾斜していることを特徴とする。

本態様によれば、第一接合金物と第二接合金物の有する相互に面接触する二組の鋼製プレートが、構面の幅方向、この幅方向に直交する方向のいずれの方向にも配向していないことから、構面の面内方向の水平力とこれに直交する方向の水平力のいずれに対しても、二組の鋼製プレートが対抗できる。

また、本発明による柱梁接合構造の他の態様において、前記二枚の鋼製プレートは、一枚の鋼製プレートがＬ字状に曲げ加工されている形態、二枚の鋼製プレートの端部同士が溶接にて接合されてＬ字状を呈している形態、二枚の鋼製プレートの端部が離れて略Ｌ字状を呈している形態、のいずれか一種であることを特徴とする。

本態様によれば、曲げ加工や溶接等の様々な加工方法により、第一接合金物と第二接合金物を製作することができる。中でも、ベースプレートと二枚の鋼製プレートは溶接にて接合されることから、同じように二枚の鋼製プレート同士もその端部同士が溶接にて接合されることにより、加工方法を溶接に統一することができ、加工効率を高めることができる。また、二枚の鋼製プレートの端部が離れている形態に比べて、二枚の鋼製プレートの端部同士が溶接にて接合されている形態や一枚の鋼製プレートが曲げ加工されている形態によれば、溶接部や曲げ部である隅角部によって接合金物の剛性が高められる。ここで、「Ｌ字状」とは、二枚の鋼製プレートが相互に直交する形態の他、９０度に近い傾斜角度で交差する形態（６０乃至１２０度程度の範囲）も含んでいる。

また、本発明による柱梁接合構造の他の態様において、前記付加制振体は、前記付加制振柱と、ダンパーと、を少なくとも有する制振パネルであることを特徴とする。

本態様によれば、第一接合金物と第二接合金物の少なくとも一方に設けられた付加制振柱の長手方向に延出する長孔に沿ってボルトが摺動することにより、建物の鉛直荷重を負担せず、鉄骨梁の撓みを吸収できる付加制振体からなる制振パネルを形成することができる。ここで、ダンパーには、溝形鋼やＨ形鋼等の形鋼材や（極）低降伏点鋼板によるダンパーの他、断面形状がΣ形の鋼材からなるΣ形ダンパー、鋼材と鋼材の間に摩擦材が一定の締付け力で挟持されてなる摩擦ダンパーなど、多様な形態のダンパーが適用できる。

また、本態様の制振パネルには、様々な形態がある。例えば、建物の構面を形成する上下の鉄骨梁の間に配設される、二本の付加制振柱と、その間にあるダンパーとにより形成される制振パネルが一例として挙げられる。また、建物の構面を形成する上下の鉄骨梁の間に配設される、二本の付加制振柱と、そのうちの一方に取り付けられているダンパーと、ダンパーと他方の付加制振柱とを繋ぐブレースと、より形成される制振パネルが他の例として挙げられる。さらに、建物の構面を形成する鉄骨柱に対して直接取り付けられているダンパーと、建物の構面を形成する上下の鉄骨梁とダンパーに取り付けられている付加制振柱と、により形成される制振パネルがさらに他の例として挙げられる。

また、本発明による柱梁接合構造の他の態様において、前記第一接合金物の有する前記ベースプレートは、前記鉄骨梁の前記下面に取付けられて該下面に平行に延設している第一片と、該第一片の端部から下方に延設している第二片とを備え、
前記第二片に対して外壁パネルが取り付けられていることを特徴とする。

本態様によれば、第一接合金物の有するベースプレートが鉄骨梁に接続されて付加制振体を構成する付加制振柱に接合されるとともに、当該ベースプレートに対して外壁パネルが取り付けられることにより、付加制振体が建物の外壁パネルの近傍に位置する場合に付加制振としての機能と外壁パネルを支持する機能の双方を有することができる。ここで、第一接合金物の有するベースプレートを形成する第一片は、例えば水平方向に延設し、第一片の端部から下方に延設している第二片は、例えば鉛直方向に延設する。また、第一片と第二片が一部材から形成され、一部材の途中位置で折り曲げ加工することにより第一片と第二片を形成してもよいし、第一片と第二片が二部材から形成され、第一片に対して第二片を溶接等により接続してもよい。

また、外壁パネルとは、各種のサイディングボード等により形成される外壁面材と、フレーム部材と、フレーム部材の内部に充填される充填断熱材等により構成される。この外壁パネルの例えばフレーム部材と第二片がそれぞれの対応する位置にボルト孔を有し、ここにボルトが挿通されること等により、第二片に対して外壁パネルを取り付けることができる。

また、本発明による柱梁接合構造の他の態様において、前記第一片と前記第二片に跨る補強リブが取り付けられていることを特徴とする。

本態様によれば、第一片と第二片に跨る補強リブによって第一接合金物の有するベースプレートが補強され、外壁パネルの荷重（の一部）を支持するのに十分な剛性を当該ベースプレートに付与することができる。

また、本発明による柱梁接合構造の他の態様において、前記第二片の縦断面形状はＺ形状を呈し、該第二片に取り付けられている前記外壁パネルの上方に位置する上階の別途の外壁パネルと該第二片との干渉が回避されていることを特徴とする。

本態様によれば、第二片の縦断面形状がＺ形状を呈していることにより、外壁パネルがベースプレートの第二片に取り付けられる取り付け箇所が、上階の外壁パネルと下階の外壁パネルの分断される箇所（外壁パネルの分割箇所）の近傍にある場合に、上階の外壁パネルと第二片との干渉を回避することができる。すなわち、第二片が上階の外壁パネルとの干渉を回避しながら、下階の外壁パネルに取り付けられてこれを支持することができる。

また、本発明による柱梁接合構造の他の態様は、前記付加制振柱の柱脚において、落とし込み溝を備えた取り付け金具が取り付けられ、
前記外壁パネルの下方に頭付きボルトが取り付けられ、
前記落とし込み溝に前記頭付きボルトが落とし込まれることにより、前記取り付け金具に対して前記外壁パネルの下方が係合されるようになっており、
前記外壁パネルの上方が前記第二片に取り付けられ、該外壁パネルの下方が前記取り付け金具を介して前記付加制振柱の柱脚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、鉄骨梁に固定されている第一接合金物の有するベースプレートの第二片に対して外壁パネルの上方が取り付けられ、外壁パネルの下方が取り付け金具を介して付加制振柱の柱脚に取り付けられていることにより、外壁パネルと第二片の取り付け部に外壁パネルの荷重の全部が集中して、第二片等が破損したり、耐久低下することを解消することができ、鉄骨梁と付加制振体による安定的な外壁パネルの支持を実現できる。

以上の説明から理解できるように、本発明の柱梁接合構造によれば、建物の構面を形成する梁と付加制振体を形成する柱による柱梁接合構造に関し、構面の梁から荷重を受けることなく、構面の面内方向の水平力に対する面内剛性と面外方向の水平力に対する面外剛性を有する柱梁接合構造を提供することができる。

第１の実施形態に係る柱梁接合構造の一例を含む構面の正面図である。 第一接合金物と第二接合金物の一例の斜視図である。 第１の実施形態に係る柱梁接合構造の一例のある方向から見た斜視図である。 第１の実施形態に係る柱梁接合構造の一例の別の方向から見た斜視図である。 （ａ）、（ｂ）はともに、第二接合金物の変形例を示す斜視図である。 付加制振体の変形例を含む構面の正面図である。 第２の実施形態に係る柱梁接合構造の一例を、外壁パネルと鉄骨梁と付加制振柱とともに示す図である。 第２の実施形態に係る柱梁接合構造を形成する第一接合金物を斜め下方から見た斜視図である。

以下、実施形態に係る柱梁接合構造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の実施形態に係る柱梁接合構造］
はじめに、図１乃至図４を参照して、第１の実施形態に係る柱梁接合構造の一例について説明する。ここで、図１は、第１の実施形態に係る柱梁接合構造の一例を含む構面の正面図であり、図２は、第一接合金物と第二接合金物の一例の斜視図である。また、図３及び図４は、第１の実施形態に係る柱梁接合構造の一例をそれぞれ別の方向から見た斜視図である。

図１には、付加制振体２０が組み込まれることにより形成される、実施形態に係る柱梁接合構造３０の一例を含む建物の構面１０を示している。図示する建物の構面１０は、鉄骨柱２と鉄骨梁１とにより形成される架構を有する。鉄骨柱２と鉄骨梁１の接合部が剛接合である場合、架構１０はラーメン架構を形成する。また、鉄骨柱２と鉄骨梁１の接合部がピン接合である場合、架構１０はブレース架構を形成する。ブレース架構の場合は、例えば、０．５Ｐ幅や１Ｐ幅（１Ｐは９１０ｍｍ程度）の耐力壁（図示せず）が構面内に組み込まれていてもよい。

鉄骨柱２と鉄骨梁１との剛接合は、例えば、複数のハイテンションボルトにより双方を接合する形態、鉄骨柱２に鉄骨梁１を溶接接合する形態、複数の中ボルトを相互に所定間隔を置いて双方を接合する形態、などにより形成される。一方、鉄骨柱２と鉄骨梁１とのピン接合は、例えば、複数の中ボルトを相互に比較的狭い間隔を置いて双方を接合することにより形成される。尚、本明細書において、「溶接」とは、開先溶接（完全溶け込み溶接、部分溶け込み溶接）や隅肉溶接など、接続部に要求される強度や接合態様（剛接続、ピン接続）に応じて選択される適宜の溶接を示す。

基礎Ｋに対してベースプレート２ａがアンカーボルト（図示せず）等により固定され、ベースプレート２ａに溶接等により接合されている鉄骨柱２が立設される。尚、図示例の鉄骨柱２はＨ形鋼により形成されているが、角形鋼管により形成される鉄骨柱であってもよい。また、図示例の構面１０は１階の構面の一部を示しているが、柱梁接合構造３０が形成される建物の構面は、２階以上の上階であってもよく、この場合は基礎Ｋの代わりに下階の床梁が配設されることになる。

構面１０の内部に組み込まれている付加制振体２０は、二本の付加制振柱３と、二本の付加制振柱３の間に配設されている二基のダンパー４とを有する制振パネルである。尚、ダンパー４の数は図示例に限定されるものでなく、一基や三基以上が適用されてもよい。

付加制振柱３はＨ形鋼により形成され、柱脚には脚部５がＨ形鋼に溶接にて接合されている。脚部５は、複数のプレートが相互に溶接にて接合されている脚台５ａとベースプレート５ｂを有し、基礎Ｋに対してベースプレート５ｂがアンカーボルト（図示せず）等により固定されている。

二本の付加制振柱３のうち、対向するフランジの内側面には補強プレート２１が溶接にて接合されており、一対の補強プレート２１に対して、Ｈ形鋼からなる（極）低降伏点鋼板によるダンパー４の端部が溶接にて接合されている。ここで、ダンパー４は、Ｈ形鋼以外にも、（極）低降伏点鋼板からなる溝形鋼等の形鋼材から形成されてもよいし、オイルダンパーや粘弾性ダンパー、摩擦ダンパー、断面形状がΣ形の鋼材からなるΣ形ダンパー等から形成されてもよい。摩擦ダンパーでは、二つの鋼製プレートの一方の面、もしくは双方の面に締付け鋼板が配設され、鋼製プレートと締付け鋼板の間に摩擦材が介層され、締付け鋼板を所定の締付け力で締付け固定することによりダンパーが形成される（いずれの部材も図示せず）。

図１に示すように、柱梁接合構造３０は、建物の構面１０の鉄骨梁１と、付加制振体２０を形成する付加制振柱３と、これらを繋ぐ第一接合金物４０及び第二接合金物５０と、により構成される。図２に示すように、鉄骨梁１の下フランジ１１に接合される第一接合金物４０は、鋼製のベースプレート４１と、相互に傾斜する（中心角θ）二枚の鋼製プレート４２とを有し、二枚の鋼製プレート４２がベースプレート４１に溶接接合されることにより形成されている。ベースプレート４１には、下フランジ１１とボルト接合される際にボルトが挿通される丸孔４１ａが開設されている。

二枚の鋼製プレート４２にはいずれも、ボルト６１が挿通される丸孔４２ａ（第一孔の一例）が開設されている。そして、二枚の鋼製プレート４２の端部同士が溶接部Ｙを介して接合されることにより、平面視Ｌ字状を呈している。ここで、中心角θは例えば９０度である。

一方、付加制振柱３の柱頭に接合される第二接合金物５０は、鋼製のベースプレート５１と、相互に傾斜する（中心角θ）二枚の鋼製プレート５２とを有し、二枚の鋼製プレート５２がベースプレート５１に溶接接合されることにより形成されている。また、二枚の鋼製プレート５２は、第一接合金物４０の有する二枚の鋼製プレート４２とそれぞれ相互に面接触するようになっている。

二枚の鋼製プレート５２にはいずれも、ボルト６１が挿通される長孔５２ａ（第二孔の一例）が開設されている。そして、二枚の鋼製プレート５２の端部同士が溶接部Ｙを介して接合されることにより、平面視Ｌ字状を呈している。ここで、中心角θは例えば９０度である。

Ｌ字状の鋼製プレート５２の内側にＬ字状の鋼製プレート４２が配設されてそれぞれ面接触し、対応する丸孔４２ａと長孔５２ａに対して座金６３を介して中ボルトである六角ボルト６１が挿通され、ナット６２にてナット締めされることにより、第一接合金物４０と第二接合金物５０が接合される。

図２において、Ｌ１は構面１０の幅方向を示し、Ｌ２は、これに直交する方向を示している。そして、Ｌ字状の鋼製プレート４２，５２は、その中心角の半分であるθ／２（θが９０度の場合は、４５度）の方向がＬ２方向に配向するように、鉄骨梁１や付加制振柱３に接合される。

図３及び図４に示すように、第一接合金物４０は、ベースプレート４１が鉄骨梁１の下フランジ１１に対して六角ボルト６５とナット６６によりボルト接合され、第二接合金物５０は、ベースプレート５１が付加制振柱３の柱頭に対して溶接にて接合される。

図３に示すように、第二接合金物５０の鋼製プレート５２において、付加制振柱３の長手方向であるＸ方向に延びる長孔５２ａが開設され、ボルト６１がＸ方向に摺動自在に（フリーな態様で）挿通されている。特に、長孔５２ａに挿通されるボルト６１が中ボルトであることにより、長孔５２ａに沿う摺動が可能になる。このような構成により、鉄骨梁１を介して建物荷重（建物における積載荷重や建物の自重の一部）が第一接合金物４０に入力された際に、第二接合金物５０に対して第一接合金物４０は付加制振柱３の長手方向であるＸ方向にスライドする。このように鉄骨梁１に接合されている第一接合金物４０が第二接合金物５０の有する長孔５２ａに沿って付加制振柱３の長手方向にスライドすることにより、付加制振体２０を形成する付加制振柱３には鉛直荷重が入力されず、従って付加制振柱３が第一接合金物４０に入力される鉛直荷重を負担することはない。

また、図１に示すように、水平方向に延設する鉄骨梁１は、その中央位置において最大の撓み量を有する態様で下方に撓む。例えば、低層階の鉄骨造建物において、中央位置に２ｃｍ程度の撓みが認められる場合がある。構面１０を有する建物が新設の建物の場合、最終的に屋根が施工された段階では、既に付加制振体２０が構面１０内に組み込まれているが、屋根が施工された段階において鉄骨梁１は一般に下方に撓んでいる。また、構面１０を有する建物が既設の建物の場合であって、付加制振体２０を後付けで構面１０内に組み込む場合においても、この付加制振体２０を組み込む際に鉄骨梁１は下方に撓んでいる。

このように鉄骨梁１が下方に撓んでいる場合においても、鉄骨梁１に接合される第一接合金物４０が、第二接合金物５０の有する長孔５２ａに沿って付加制振柱３の長手方向にスライドすることにより、付加制振体２０を形成する付加制振柱３にはこの鉄骨梁１の撓みに起因する鉛直荷重は入力されない。従って、付加制振柱３が鉄骨梁１の撓みを吸収する態様で、付加制振体２０を構面１０内に組み込むことができる。特に、既設の建物の構面１０に対して付加制振体２０を組み込む後施工においては、既設の鉄骨梁１の撓みを吸収しながら（撓みに関係なく）付加制振体２０を組み込むことができるため、良好な施工性を享受できる。

以上のことから、付加制振体２０は、建物の鉛直荷重を負担することなく、その構成要素であるダンパー４により、強風時や地震時における水平力を負担して水平荷重を減衰させることができる。

また、第一接合金物４０と第二接合金物５０の有する相互に傾斜する二枚の鋼製プレート４２，５２同士が面接触していることにより、第一接合金物４０及び第二接合金物５０に対して水平力がいずれの方向から作用した場合であっても、相互に面接触している二組の鋼製プレート４２，５２のうち、少なくともいずれか一方の組の鋼製プレート４２，５２同士が水平力に対して対抗することができる。そのため、構面１０の面内方向の水平力に対する面内剛性、面外方向の水平力に対する面外剛性の双方を有する柱梁接合構造３０となる。従って、３６０度のいずれの方向の水平力に対しても、相互に面接触している二組の鋼製プレート４２，５２の少なくとも一組の鋼製プレート４２，５２が対抗することができる。

図示例の柱梁接合構造３０では、ともに中心角θが９０度の二枚の鋼製プレート４２，５３を有する第一接合金物４０と第二接合金物５０が、中心角の半分のθ／２の方向を構面１０の幅方向に直交する方向に配向するようにして第一接合金物４０と第二接合金物５０が取り付けられている。そのため、構面１０の幅方向である面内方向の水平力に対して第一接合金物４０と第二接合金物５０の二組の面接触する鋼製プレート４２，５３が対抗するとともに、構面１０の幅方向に直交する面外方向の水平力に対しても、第一接合金物４０と第二接合金物５０の二組の面接触する鋼製プレート４２，５３が対抗する。

柱梁接合構造３０を構成する付加制振柱３を有する付加制振体２０は、建物の鉛直荷重を付加制振柱３が負担せず、鉄骨梁１の撓みを吸収しながら構面１０内に組み込むことができることにより、構造躯体に影響を及ぼさない非構造部材である、「付加制振」となり得る。尚、図示例の柱梁接合構造３０では、第二接合金物５０の鋼製プレート５２に長孔５２ａが開設され、第一接合金物４０の鋼製プレート４２に丸孔４２ａが開設されている形態であるが、第二接合金物５０の鋼製プレート５２が丸孔を有し、第一接合金物４０の鋼製プレート４２が長孔を有する形態であってもよいし、鋼製プレート４２、５２の双方が長孔を有する形態であってもよい。

＜第二接合金物の変形例＞
次に、図５を参照して、第二接合金物の変形例を説明する。ここで、図５（ａ）、（ｂ）はともに、第二接合金物の変形例を示す斜視図である。尚、図５には、第二接合金物の変形例を代表として示しているが、第一接合金物の変形例も同様の形態が適用できる。

図５（ａ）に示す変形例に係る第二接合金物５０Ａは、ベースプレート５１に対して、一枚の鋼製プレート５３が曲げ部５３ａを介してＬ字状に曲げ加工され、溶接にて接合されている金物である。そして、鋼製プレート５３の各片には、付加制振柱３の長手方向に沿う長孔５３ｂが開設されている。

一方、図５（ｂ）に示す変形例に係る第二接合金物５０Ｂは、ベースプレート５１に対して、二枚の鋼製プレート５２が溶接接合されることにより形成されているが、第二接合金物５０と異なり、二枚の鋼製プレート５２の端部同士が溶接部Ｙにて接合されていない。第二接合金物５０に比べて第二接合金物全体の剛性は低下するものの、溶接加工の手間を低減することができる。

＜付加制振体の変形例＞
次に、図６を参照して、付加制振体の変形例について説明する。ここで、図６は、付加制振体の変形例を含む構面の正面図である。

図６に示す付加制振体２０Ａは、一本の付加制振柱３と、付加制振柱３の一方の側に配設されている二基のダンパー４と、を有する。架構１０を構成する一方の鉄骨柱２の内側面に補強プレート２１が溶接にて接合され、この補強プレート２１と付加制振柱３の側方にある補強プレート２１の双方にダンパー４が溶接にて接合される。付加制振体２０Ａが一本の付加制振柱３を有することから、柱梁接合構造３０もこの付加制振柱３の柱頭と鉄骨梁１を繋ぐ一基のみとなる。

［第２の実施形態に係る柱梁接合構造］
次に、図７及び図８を参照して、第２の実施形態に係る柱梁接合構造の一例について説明する。ここで、図７は、第２の実施形態に係る柱梁接合構造の一例を、外壁パネルと鉄骨梁と付加制振柱とともに示す図であり、図８は、第２の実施形態に係る柱梁接合構造を形成する第一接合金物を斜め下方から見た斜視図である。

図７に示すように、付加制振体２０を構成する一方の付加制振柱３は外壁パネル７０の側方に位置しており、柱梁接合構造３０Ａは、その構成要素である第一接合金物４０Ａの有するベースプレート４５に対して外壁パネル７０が取り付けられ、外壁パネル７０を支持している点において柱梁接合構造３０と相違している。

第一接合金物４０Ａの有するベースプレート４５は、鉄骨梁１の下方フランジ１１の下面に対して下面に平行に延設した状態で取付けられている第一片４３と、第一片４３の端部において下方に延設している第二片４４とを有する。図示例において、第一片４３は水平方向に延設しており、第二片４４は鉛直方向に延設している。

第一片４３の端部において、第一片４３と第二片４４は溶接により接合されている。ここで、第一片４３と第二片４４が共通の部材を曲げ加工することにより形成される形態であってもよい。

図７に示すように、第一片４３は、鉄骨梁１の下方フランジ１１の幅よりも長い部材として形成されている。図８に示すように、四箇所に丸孔４３ａが開設されており、各丸孔４３ａと下フランジ１１の有する丸孔（図示せず）が位置合わせされ、ボルトが挿通されることにより、第一片４３と下フランジ１１がボルト接合される。

図７に示すように、第一片４３の下面には、相互に傾斜する二枚の鋼製プレート４２の端部同士が溶接部Ｙを介して接合された状態で配設され、第一片４３の下面に対して溶接接合される。

図７及び図８に示すように、第二片４４はその縦断面形状がＺ形状を呈しており、図７に示すように、Ｚ形状の第二片４４のうち、室内側に窪んだ片が第一片４３の端部に接合され、屋外側に張り出した片が下方に位置している。そして、第二片４４の屋外側に張り出した片に外壁パネル７０Ａが取り付けられている。

図８に示すように、第一接合金物４０Ａにおいて、第一片４３と第二片４４に跨る複数の補強リブ４６，４７が取り付けられている。図示例においては、中央の補強リブ４６が略三角形状の鋼板により形成され、端部の二つの補強リブ４７が矩形状の鋼板により形成されている。尚、例えば三つの補強リブが全て、略三角形状の鋼板もしくは矩形状の鋼板により形成されてもよく、また、補強リブの数は二つであっても四つ以上であってもよい。

外壁パネル７０は、外壁面材７１と、外張り断熱材７２と、縦桟及び横桟により形成されるフレーム部材７３と、フレーム部材７３の内側に配設されている充填断熱材７４とを有する。外壁面材７１は、プレキャストコンクリートパネル、押出成形セメント板、軽量気泡コンクリート板、窯業系もしくは金属系のサイディングボード等により形成される。フレーム部材７３は、溝形鋼等の形鋼材を矩形枠状に組み付けることにより形成される。充填断熱材７４は、グラスウールやロックウール等により形成される。また、外壁面材７１と外張り断熱材７２の間には、下地材（図示せず）を介して通気層７５が形成されている。

第二片４４の有する丸孔４４ａとフレーム部材７３の有する丸孔（図示せず）が位置合わせされ、ボルト６５が挿通され、ナット６６により締め付けられることにより、第二片４４に対して下階の外壁パネル７０Ａが接合される。

そして、下階の外壁パネル７０Ａの上方には上階の別途の外壁パネル７０Ｂが配設され、双方の外壁面材７１の下端と上端の間の水平目地においてシール材７６が配設されて、外壁パネル７０が上下に連続する。

すなわち、図示例においては、外壁パネル７０がベースプレート４５の第二片４４に取り付けられる取り付け箇所が、上階の外壁パネル７０Ｂと下階の外壁パネル７０Ａの分断される箇所の近傍にある。従って、例えば第二片がフラットなプレートにより形成される場合、第二片の上部が上階の外壁パネル７０Ｂに干渉する恐れがある。

これに対し、図示する第二片４４は縦断面形状がＺ形状を呈し、Ｚ形状の第二片４４のうち、室内側に窪んだ片が第一片４３の端部に接合されていることから、ここに非干渉部４８を形成することができ、非干渉部４８により、上階の外壁パネル７０Ｂと第二片４４との干渉を回避することができる。すなわち、第二片４４が上階の外壁パネル７０Ｂとの干渉を回避しながら、下階の外壁パネル７０Ａに取り付けられてこれを支持することができる。

また、図７に示すように、付加制振柱３の柱脚５には、落とし込み溝８１を備えた取り付け金具８０が取り付けられている。一方、外壁パネル７０Ａの有するフレーム部材７３の下方には、室内側に張り出すようにして頭付きボルト６８が取り付けられている。

外壁パネル７０Ａの取り付けに際しては、まず、取り付け金具８０の落とし込み溝８１に対して、フレーム部材７３の下方にある頭付きボルト６８が落とし込まれることにより、取り付け金具８０に対して外壁パネル７０Ａの下方が係合される。次いで、外壁パネル７０Ａの上方がベースプレート４５の第二片４４にボルト６５とナット６６により接合されることにより、鉄骨梁１と付加制振柱３に対して外壁パネル７０Ａが取り付けられる。

このように、鉄骨梁１に固定されている第一接合金物４０Ａの有するベースプレート４５の第二片４４に対して外壁パネル７０Ａの上方が取り付けられ、外壁パネル７０Ａの下方が取り付け金具８０を介して付加制振柱３の柱脚５に取り付けられることにより、外壁パネル７０Ａと第二片４４の取り付け部に外壁パネル７０Ａの荷重の全部が集中して、第二片４４等が破損したり、耐久低下することを解消することができる。

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、また、本発明はここで示した構成に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。

１：鉄骨梁、２：鉄骨柱、２ａ：ベースプレート、３：付加制振柱、４：ダンパー、５柱脚、５ａ：脚台、５ｂ：ベースプレート、１０：架構（構面）、１１：下方フランジ、２０，２０Ａ：付加制振体、２１：補強プレート、３０，３０Ａ：柱梁接合構造、４０，４０Ａ：第一接合金物、４１：ベースプレート、４１ａ：丸孔、４２：鋼製プレート、４２ａ：丸孔（第一孔）、４３：第一片、４３ａ：丸孔、４４：第二片、４４ａ：丸孔、４５：ベースプレート、４６，４７：補強リブ、４８：非干渉部、５０，５０Ａ，５０Ｂ：第二接合金物、５１：ベースプレート、５２，５３：鋼製プレート、５２ａ、５３ｂ：長孔（第二孔）、５３ａ：曲げ部、６１：ボルト（六角ボルト）、６２：ナット、６３：座金、６５：ボルト（六角ボルト）、６６：ナット、６８：頭付きボルト、７０，７０Ａ，７０Ｂ：外壁パネル、７１：外壁面材、７２：外張り断熱材、７３：フレーム部材、７４：充填断熱材、７５：通気層、７６：シール材、８０：取り付け金具、８１：落とし込み溝、Ｋ：基礎、Ｙ：溶接部

Claims (8)

1. 鉄骨梁と鉄骨柱とにより形成される建物の構面の該鉄骨梁に対して、付加制振体を構成する付加制振柱が接合されてなる、柱梁接合構造であって、
   前記鉄骨梁の下面に第一接合金物が取り付けられ、前記付加制振柱の柱頭に第二接合金物が取り付けられており、
   前記第一接合金物は、相互に傾斜する二枚の鋼製プレートがベースプレートに接合されることにより形成されており、
   前記第二接合金物は、相互に傾斜する二枚の鋼製プレートがベースプレートに接合されることにより形成されるとともに、該二枚の鋼製プレートは前記第一接合金物の有する前記二枚の鋼製プレートとそれぞれ相互に面接触しており、
   前記第一接合金物と前記第二接合金物において、面接触する双方の前記鋼製プレートの対応する位置にはそれぞれ第一孔と第二孔が開設され、少なくともいずれか一方は前記付加制振柱の長手方向に延びる長孔となっており、該第一孔と該第二孔にボルトが挿通されてボルト接合されていることを特徴とする、柱梁接合構造。
2. 前記第一接合金物と前記第二接合金物はいずれも、相互に傾斜する前記二枚の鋼製プレートが、前記構面の幅方向と該幅方向に直交する方向のいずれに対しても傾斜していることを特徴とする、請求項１に記載の柱梁接合構造。
3. 前記二枚の鋼製プレートは、一枚の鋼製プレートがＬ字状に曲げ加工されている形態、二枚の鋼製プレートの端部同士が溶接にて接合されてＬ字状を呈している形態、二枚の鋼製プレートの端部が離れて略Ｌ字状を呈している形態、のいずれか一種であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の柱梁接合構造。
4. 前記付加制振体は、前記付加制振柱と、ダンパーと、を有する制振パネルであ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柱梁接合構造。
5. 前記第一接合金物の有する前記ベースプレートは、前記鉄骨梁の前記下面に取付けられて該下面に平行に延設している第一片と、該第一片の端部から下方に延設している第二片とを備え、
   前記第二片に対して外壁パネルが取り付けられていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。
6. 前記第一片と前記第二片に跨る補強リブが取り付けられていることを特徴とする、請求項５に記載の柱梁接合構造。
7. 前記第二片の縦断面形状はＺ形状を呈し、該第二片に取り付けられている前記外壁パネルの上方に位置する上階の別途の外壁パネルと該第二片との干渉が回避されていることを特徴とする、請求項５又は６に記載の柱梁接合構造。
8. 前記付加制振柱の柱脚において、落とし込み溝を備えた取り付け金具が取り付けられ、
   前記外壁パネルの下方に頭付きボルトが取り付けられ、
   前記落とし込み溝に前記頭付きボルトが落とし込まれることにより、前記取り付け金具に対して前記外壁パネルの下方が係合されるようになっており、
   前記外壁パネルの上方が前記第二片に取り付けられ、該外壁パネルの下方が前記取り付け金具を介して前記付加制振柱の柱脚に取り付けられていることを特徴とする、請求項５乃至７のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。

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