JP2010037905A - 連結制震構造、及び建物 - Google Patents

Abstract

【課題】隣接する構造体を波形鋼板で連結して構造体の揺れを抑制する連結制震構造を提供することを目的とする。
【解決手段】接合手段２６Ａと接合手段２６Ｂとを結ぶ直線が波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒに対して角度を持っている。低層建物１２、高層建物１４から伝達される応力の作用点が、波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒと平行な直線上にある場合、波形鋼板２４が伸縮するだけでせん断変形しないが、波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒに対して角度を持たせることで、波形鋼板２４にモーメントが発生して波形鋼板２４がせん断変形する。従って、波形鋼板２４において振動エネルギーが吸収され、低層建物１２と高層建物１４とが近づいたり離れたりする揺れを抑制できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、隣接する構造体を連結して、構造体の揺れを抑制する連結制震構造、及び連結制震構造を有する建物に関する。

従来から、隣接する建物をダンパー等で連結し、建物の揺れを抑制する連結制震構造が知られている（例えば、特許文献１）。この連結制震構造では、既存建物の隣なりに耐震用建物を新たに建設し、既存建物と耐震用建物とをオイルダンパーや摩擦ダンパー等の制震ダンパーを介して連結して、既存建物と耐震用建物とが近づいたり離れたりする揺れを抑制する。しかしながら、オイルダンパー等の制震ダンパーは、振動エネルギー吸収容量を大きくし難く、また、制震ダンパーの数を増やすとコストがかかる。

一方、特許文献２には、鋼板を波形形状に加工した波形鋼板を、折筋の向きを横にして架構の構面に配置した波形鋼板耐震壁が提案されている。この波形鋼板耐震壁は、波形鋼板の大きさ、材質強度、板厚、重ね合わせ枚数、波形のピッチ、波高等を変えることで、振動エネルギー吸収容量を自由に調整可能である。ここで、波形鋼板耐震壁は、架構を構成する上下の梁に沿って波形鋼板の上下の端部を接合し、架構の層間変形によって波形鋼板をせん断変形させて振動エネルギーを吸収する。このような接合方法をそのまま用いて、隣接する建物の壁面間に波形鋼板を配置し、隣接する建物同士を連結すると、上記した連結制震構造のように建物同士が互いに近づいたり離れたりする揺れに対して波形鋼板をせん断変形させることができず、振動エネルギーを吸収させることができない。
特開平９−２３５８９０号公報 特開２００５−２６４７１３号公報

本発明は、上記の事実を考慮し、隣接する構造体を波形鋼板で連結して構造体の揺れを抑制する連結制震構造を提供することを目的とする。

請求項１に記載の連結制震構造は、第１構造体と第２構造体との間に架け渡された波形鋼板と、前記第１構造体と前記波形鋼板とを接合すると共に前記第１構造体から前記波形鋼板の架け渡し方向に作用する応力を前記波形鋼板に伝達する第１接合手段と、前記第２構造体と前記波形鋼板とを接合すると共に前記第２構造体から前記波形鋼板の架け渡し方向に作用する応力を前記波形鋼板に伝達する第２接合手段と、を備え、前記第１接合手段と前記第２接合手段とを結ぶ直線が、前記波形鋼板の架け渡し方向に対して角度をもっている。

上記の構成によれば、風や地震によって第１構造体と第２構造体とが近づいたり離れたりすると、第１構造体と第２構造体との間に架け渡された波形鋼板に、第１接合手段、第２接合手段から波形鋼板の架け渡し方向に応力が作用する。

ここで、第１接合手段と第２接合手段とを結ぶ直線が波形鋼板の架け渡し方向に対して角度を持っている。即ち、第１構造体、第２構造体から伝達される応力の作用点を結ぶ直線が、波形鋼板の架け渡し方向に対して角度を持っている。即ち、第１構造体、第２構造体から伝達される応力の作用点が、波形鋼板の架け渡し方向に対して角度がない場合（波形鋼板の架け渡し方向と並行する場合）、波形鋼板がせん断変形しないが、波形鋼板の架け渡し方向に対して角度を持たせることで、波形鋼板にモーメントが発生して波形鋼板がせん断変形する。これにより、波形鋼板が耐震要素として水平力に抵抗し、耐震効果を発揮する。また、水平力に対して波形鋼板が降伏するように設計することで、鋼板の履歴エネルギーによって振動エネルギーが吸収され、制振効果を発揮する。従って、第１構造体と第２構造体とが近づいたり離れたりする揺れを抑制できる。

請求項２に記載の連結制震構造は、請求項１に記載の連結制震構造において、前記波形鋼板が、面を上下にして架け渡されている。

上記の構成によれば、第１構造体と第２構造体との間に、面を上下にして波形鋼板を架け渡すことにより、第１構造体と第２構造体とが、波形鋼板の面内で架け渡し方向と交差する方向に相対移動したときに、波形鋼板がせん断変形する。従って、第１構造体と第２構造体とが、近づいたり離れたりする場合だけでなく、波形鋼板の面内で架け渡し方向と交差する方向に相対移動する揺れも抑制できる。

請求項３に記載の連結制震構造は、請求項１又は請求項２に記載の連結制震構造において、前記第１構造体と前記波形鋼板とを連結する第１連結手段と、前記第２構造体と前記波形鋼板とを連結する第２連結手段と、を備え、前記第１連結手段及び前記第２連結手段が、前記第１構造体及び前記第２構造体に対する前記波形鋼板の架け渡し方向の相対変位を許容すると共に前記波形鋼板の面内で架け渡し方向と交差する方向の相対変位を拘束する。

上記の構成によれば、第１連結手段及び第２連結手段が、波形鋼板の架け渡し方向の相対変位を許容するため波形鋼板のせん断変形を阻害しない。

一方、第１連結手段、第２連結手段は、波形鋼板の面内で架け渡し方向と交差する方向の相対変位を拘束する。即ち、波形鋼板の面内で架け渡し方向と交差する方向に第１構造体と第２構造体とが相対移動した場合、波形鋼板が第１接合手段、第２接合手段だけでなく第１連結手段、第２連結手段によって拘束される。従って、第１構造体及び第２構造体から波形鋼板への応力伝達が良好になり、波形鋼板を効率良くせん断変形させることができる。

請求項４に記載の連結制震構造は、請求項１〜３の何れか１項に記載の連結制震構造において、前記波形鋼板の２箇所の角部に前記第１接合手段と前記第２接合手段とを対角させて設けている。

上記の構成によれば、波形鋼板の対角する２箇所の角部に接合手段を設けることで、波形鋼板に作用するモーメントが大きくなり、第１構造体及び第２構造体から波形鋼板への応力伝達が良好になり、波形鋼板を効率良くせん断変形させることができる。

請求項５に記載の連結制震構造は、請求項１〜４の何れか１項に記載の連結制震構造において、前記第１接合手段が、前記第１構造体に前記波形鋼板を回転可能に接合し、前記第２接合手段が、前記第２構造体に前記波形鋼板を回転可能に接合する。

上記の構成によれば、第１接合手段及び第２接合手段が、第１構造体又は第２構造体に波形鋼板を回転可能に接合することにより、第１構造体、第２構造体が、波形鋼板の面内で架け渡し方向と交差する方向に相対移動したときに、波形鋼板の四辺に曲げ応力が発生しない。従って、波形鋼板の耐久性が向上する。

請求項６に記載の建物は、請求項１〜５の何れか１項に記載の連結制震構造を有している。

上記の構成によれば、請求項１〜５の何れか１項に記載の連結制震構造を有することにより、揺れが抑制された建物を構築することができる。

本発明は、上記の構成としたので、隣接する構造体を波形鋼板で連結して構造体の揺れを抑制することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る連結制震構造について説明する。

先ず、第１の実施形態に係る連結制震構造１０の構成について説明する。

図１（Ａ）又は図１（Ｂ）には、連結制震構造１０が適用された渡り廊下１８が示されている。この渡り廊下１８は、低層建物１２（第１構造体）と高層建物１４（第２構造体）との間に架け渡されている。これらの低層建物１２及び高層建物１４は、建物の高さ、平面形状等の要因により固有周期が異なるため、強風や地震時にＸ方向及びＹ方向にそれぞれ独立して揺れる。なお、この現象は、第１構造体と第２構造体との固有周期、地盤性状、周辺環境（例えば、周辺に建てられた高層ビルによる第１構造体又は第２構造体の一方のみがビル風の影響を受けるなど）の相違など種々の要因によって生じる。

図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、連結制震構造１０は、渡り廊下１８の屋根材又は床材に適用されている。これらの屋根材と床材とは同様の構成であるため、以下、屋根材に適用された連結制震構造１０について説明する。なお、屋根材と床材とは柱１９によって連結されている。

連結制震構造１０は、低層建物１２と高層建物１４との間に架け渡される波形鋼板２４と、波形鋼板２４を低層建物１２又は高層建物１４に接合する接合手段２６Ａ、２６Ｂと、波形鋼板２４を低層建物１２又は高層建物１４に連結する連結手段３４Ａ、３４Ｂと、を備えている。

波形鋼板２４は、鋼板を波形形状に折り曲げて構成され、面を上下にして（即ち、屋根材や床材のような水平部材として）低層建物１２と高層建物１４との間に、Ｒ方向（架け渡し方向）に架け渡されている。なお、架け渡し方向Ｒと図１におけるＸ方向とは一致している。波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒに沿った両端辺（長辺）には、Ｈ型鋼からなる端部フランジ３０、３１がそれぞれ溶接等によって固定されている。また、波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒと直交する方向の両端辺（短辺）には、鋼板からなる端部フランジ３２がそれぞれ溶接等によって取り付けられている。更に、端部フランジ３２の両端部は、端部フランジ３０、３１にそれぞれ溶接されており、これらの端部フランジ３０、３１、３２によって波形鋼板２４の外周部を囲む枠体が構成されている。また、端部フランジ３０、３１の両端部は、それぞれ波形鋼板２４の角部を構成している。なお、端部フランジ３０、３１、３２には、鋼板及びＨ型鋼だけでなく、Ｌ型鋼、チャネル鋼等を用いることができる。

次に、接合手段２６、連結手段３４の構成について説明する。なお、接合手段２６Ａと接合手段２６Ｂ又は連結手段３４Ａと連結手段３４Ｂ、は同一の構成とされているため、接合手段２６Ｂ、連結手段３４Ｂについては説明を省略する。

図３（Ａ）に示すように、端部フランジ３０の低層建物１２側の一端は、連結手段３４Ａによって、低層建物１２に突設された支持部１２Ａに連結されている。支持部１２Ａの上面には、取付プレート３８が載置されている。この取付プレート３８の下面には、せん断力伝達要素としてのスタッド４０が下向きに溶接され、このスタッド４０を支持部１２Ａの上面に埋め込むことで、取付プレート３８が支持部１２Ａにせん断力を伝達可能に固定されている。また、取付プレート３８の上面には、鋼製円柱形の移動ピン４２（連結手段）が突設されている。この移動ピン４２の先端には、ボルト４４が捻じ込まれる雌ネジが切られている。

一方、端部フランジ３０の低層建物１２側の端部には、アングル４６が設けられている。このアングル４６はＬ字形に形成され、端部フランジ３０に溶接固定されている。また、アングル４６には連結手段としてのピン孔５０が設けられている。ピン孔５０は、アングル４６に溶接された２枚の補強リブ４８の間に形成されており、また、波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒ（図２参照）に延びる長孔とされている。このピン孔５０に貫通される移動ピン４２によって、取付プレート３８に波形鋼板２４が、波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒに相対変位可能に連結される。また、ピン孔５０の短径（波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒと直交する方向の長さ）は、移動ピン４２の直径よりも僅かに大きくされており、移動ピン４２が波形鋼板２４の面内において架け渡し方向Ｒと交差（略直交）する方向Ｓに移動する相対変位を拘束（制限）している。なお、ボルト４４の頭の直径は、ピン孔５０の短径よりも大きく、移動ピン４２がピン孔５０から抜け出さないようにピン孔５０と係合している。

図３（Ｂ）に示すように、端部フランジ３１の低層建物１２側の一端は、接合手段２６Ａによって支持部１２Ａに接合される。支持部１２Ａには、取付プレート５２が載置されている。この取付プレート５２の下面には、せん断力伝達要素としてのスタッド４０が下向きに溶接され、このスタッド４０を支持部１２Ａの上面に埋め込むことで、取付プレート５２が支持部１２Ａにせん断力を伝達可能に固定されている。また、取付プレート５２の上面には、鋼製円柱形の固定ピン５４（接合手段）が突設されている。固定ピン５４の先端には、ボルト５５が捻じ込まれる雌ネジが切られている。

一方、端部フランジ３１の低層建物１２側の端部には、アングル５６が設けられている。このアングル５６はＬ字型に形成され、端部フランジ３１に溶接固定されている。また、アングル５６には、接合手段としてのピン孔５８が設けられている。ピン孔５８は、アングル５６に溶接された２枚の補強リブ４８の間に形成されている。また、ピン孔５８の直径は、固定ピン５４の直径と同一又はこの直径よりも僅かに大きくされており、このピン孔５８に貫通される固定ピン５４によって、低層建物１２の支持部１２Ａに波形鋼板２４が回転可能に接合される。また、このピン孔５８と固定ピン５４とが係合することで、波形鋼板２４が架け渡し方向Ｒ、又は架け渡し方向Ｒと直交する方向Ｓへ移動する相対変位が拘束（制限）される。なお、ボルト５５の頭の直径は、ピン孔５８の直径よりも大きく、固定ピン５４がピン孔５８から抜け出さないように、ピン孔５８と係合している。

このように、端部フランジ３０の低層建物１２側の一端は、連結手段３４Ａによって低層建物１２と連結され、高層建物１４側の他端は、接合手段２６Ｂによって高層建物１４と接合されている。一方、端部フランジ３１の低層建物１２側の一端は、接合手段２６Ａによって低層建物１２と接合され、高層建物１４側の他端は、連結手段３４Ｂによって高層建物１４と連結されている。即ち、波形鋼板２４の対角上の２箇所の角部に接合手段２６Ａ、２６Ｂが設けられ、他の対角上の２箇所の角部に連結手段３４Ａ、３４Ｂが設けられ、接合手段２６Ａと接合手段２６Ｂとを結ぶ直線が、波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒに対して角度を持っている。また、移動ピン４２及び固定ピン５４は、低層建物１２、高層建物１４から波形鋼板２４に作用する応力を伝達可能な強度、剛性を有する鋼材等によって構成されている。
なお、本実施形態では、移動ピン４２、固定ピン５４の先端にボルト４４、５５を取り付けているが、このボルト４４、５５は必ずしも必要ではない。

次に、第１の実施形態に係る連結制震構造１０の作用について説明する。

図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、低層建物１２と高層建物１４とが波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒ（図２参照、図１におけるＸ方向に相当）に相対変位した場合における波形鋼板２４の変形状態の概略を示している。図４（Ａ）は、低層建物１２と高層建物１４とが停止した状態を示し、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）は、固定された低層建物１２に対して高層建物１４を相対移動させている。また、図５は、低層建物１２と高層建物１４とが、波形鋼板２４の面内において波形鋼板２４の架け渡し方向と交差する方向Ｓ（図２参照、図１におけるＹ方向に相当）に相対移動した場合における波形鋼板２４の変形状態の概略を示している。

なお、図中の符号１４Ａは、高層建物１４に突設された支持部であり、端部フランジ３０、３１の高層建物１４側の一端を支持している。また、説明の便宜上、低層建物１２側に設けられた連結手段３４Ａ、接合手段２６Ａを構成する移動ピン４２、固定ピン５４を移動ピン４２Ａ、固定ピン５４Ａとし、高層建物１４側に設けられた連結手段３４Ｂ、接合手段２６Ｂを構成する移動ピン４２、固定ピン５４を移動ピン４２Ｂ、固定ピン５４Ｂとする。

図４（Ｂ）に示すように、低層建物１２に対して高層建物１４が接近する方向（矢印Ｒ）に相対変位した場合、支持部１２Ａに固定された固定ピン５４Ａに対して、支持部１４Ａに固定された固定ピン５４Ｂが接近し、固定ピン５４Ｂが端部フランジ３０の端部を押圧する。これにより、波形鋼板２４に、固定ピン５４Ｂを作用点とした応力Ｆ_Ｂが波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒに作用すると共に、固定ピン５４Ａを作用点とした応力Ｆ_Ａ（反力）が波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒに作用して、波形鋼板２４にモーメントが発生する。この際、移動ピン４２Ａ、４２Ｂは、ピン孔５０が許容する範囲内で、波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒに相対変位する。これにより、波形鋼板２４にモーメントが発生し、波形鋼板２４がせん断変形する。

また、図４（Ｃ）に示すように、低層建物１２に対して高層建物１４が離れる方向（矢印Ｒ）に相対変位した場合、支持部１２Ａに固定された固定ピン５４Ａに対して、支持部１４Ａに固定された固定ピン５４Ｂが離間し、固定ピン５４Ｂが端部フランジ３０の端部を引っ張る。これにより、波形鋼板２４に、固定ピン５４Ｂを作用点とした応力Ｆ_Ｂが波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒに作用すると共に、固定ピン５４Ａを作用点とした応力Ｆ_Ａ（反力）が波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒに作用して、波形鋼板２４にモーメントが発生する。この際、移動ピン４２Ａ、４２Ｂは、ピン孔５０が許容する範囲内で、波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒに相対変位する。これにより、波形鋼板２４にモーメントが発生し、波形鋼板２４がせん断変形する。

このように、低層建物１２と高層建物１４とが近づいたり離れたりする揺れに対して、波形鋼板２４がせん断変形可能となり、波形鋼板２４が耐震要素として機能する。また、想定される応力Ｆ_Ａ、Ｆ_Ｂに対して波形鋼板２４が降伏するように設計することで、鋼板の履歴エネルギーによって振動エネルギーが吸収され、制振効果を発揮する。従って、低層建物１２と高層建物１４とが波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒ（図２参照、図１におけるＸ方向に相当）に相対変位する揺れ（振動）が低減され、低層建物１２、高層建物１４の居住性や耐久性、及び耐震性を向上させることができる。

次に、図５に示すように、低層建物１２と高層建物１４とが、波形鋼板２４の面内において波形鋼板２４の架け渡し方向と交差する方向Ｓに相対に振動した場合、支持部１２Ａに固定された移動ピン４２Ａ、固定ピン５４Ａに対して、支持部１４Ａに固定された移動ピン４２Ｂ、固定ピン５４ＢがＳ方向に相対変位する。この際、各移動ピン４２Ａ、４２Ｂ、及び固定ピン５４Ａ、５４Ｂがピン孔５０又はピン孔５８によってＳ方向の移動が拘束されるため、低層建物１２と高層建物１４との相対変位に伴って波形鋼板２４にせん断力が発生し、波形鋼板２４がせん断変形する。

従って、低層建物１２と高層建物１４とが波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒと交差する方向Ｓ（図２参照、図１におけるＹ方向に相当）に相対変位する揺れ（振動）が低減され、低層建物１２、高層建物１４の居住性や耐久性、及び耐震性を向上させることができる。

ここで、一般的なオイルダンパーや摩擦ダンパー等のように直線運動を熱エネルギーに変えて振動を低減する制震ダンパーで低層建物１２と高層建物１４とを連結する場合、図１におけるＸ方向及びＹ方向の振動を低減するためには、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに対応した制震ダンパーを設置しなければならない。一方、本実施形態の連結制震構造１０では、Ｘ方向及びＹ方向の何れの方向の揺れ（振動）に対しても、波形鋼板２４をせん断変形させて、耐震効果又は制震効果を得ることができる。従って、施工の手間や、施工コストを削減できる。

また、固定ピン５４Ａ、５４Ｂとピン孔５８とが回転可能に係合するため、Ｓ方向に相対変位したときに、波形鋼板２４の四辺、即ち、端部フランジ３０、３１及び端部フランジ３２（図２参照）に発生する曲げ応力が抑制される。従って、各端部フランジ３０、３１、３２の設計強度を下げることができると共に、連結制震構造１０の耐久性が向上する。
なお、固定ピン５４Ａ、５４Ｂとピン孔５８とを回転可能に係合させることは、連結制震構造１０の耐久性の観点から好ましいが、必ずしも回転可能に係合させる必要はなく、固定ピン５４Ａ、５４Ｂとピン孔５８とを固着させて実施することも可能である。

更に、波形鋼板２４は、その大きさ、材質・強度、板厚、重ね合わせ枚数、波形のピッチ、波高等を変えることで、せん断剛性・耐力を調整することができ、即ち、振動エネルギー吸収容量を自由に調整可能である。従って、求められる耐震性能又は制震性能に応じた耐震・制震構造を、単純かつ低コストで実現し得る。また、波形鋼板２４の材質としては、普通鋼に加えて低降伏点鋼を用いることにより、振動エネルギーを効率的、且つ安定的に鋼材の履歴エネルギーで吸収できるため、本制連結震構造に適している。

なお、本実施形態では、波形鋼板２４の２箇所の角部に、接合手段２６Ａ、２６Ｂを対角させて設けたがこれに限れない。例えば、図６に示す模式図のように、波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒに対して、各接合手段２６Ａ、２６Ｂ、接合手段２６Ａ’、２６Ｂ’又は接合手段２６Ａ”、２６Ｂ”を結ぶ直線（固定ピン５４Ａ、５４Ｂから伝達される応力の作用点を結ぶ直線）が角度θ、θ’、θ”を持つように、接合手段２６Ａ、２６Ｂを設ければ良い。接合手段２６Ａ、２６Ｂから伝達される応力の作用点が、波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒに対して角度がない場合、波形鋼板２４が伸縮するだけでせん断変形しないが、波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒに対して角度を持たせることで、波形鋼板２４にモーメントが発生して波形鋼板２４がせん断変形可能となる。

ここで、波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒとは、波形鋼板２４の折り筋２４Ａと略直交する方向又は略平行な方向を意味する。即ち、図２に示す構成のように波形鋼板２４を架け渡した場合における架け渡し方向Ｒとは、波形鋼板２４の面内において折り筋２４Ａと略直交する方向（図６参照）を意味し、一方、図１２に示す構成のように波形鋼板２４を架け渡した場合における架け渡し方向Ｒは、波形鋼板２４の折り筋と略平行する方向を意味する。また、波形鋼板２４を架け渡す方向Ｒは、低層建物１２、高層建物１４の向きや渡り廊下１８の配置によって様々であるが、例えば、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）のように低層建物１２と高層建物１４とを波形鋼板２４で連結した場合の架け渡し方向Ｒは図示の通りとなる。例えば図７（Ｂ）の構成では、少なくとも低層建物１２と高層建物１４とが波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒに沿って近づいたり離れたりする揺れに対して、波形鋼板２４がせん断変形するため、低層建物１２と高層建物１４との揺れが低減される。

次に、第２の実施形態に係る連結制震構造６０の構成について説明する。なお、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に適宜省略して説明する。

第１の実施形態では、低層建物１２と高層建物１４との間に、波形鋼板２４の面を上下にして（面を上下方向に向けて）架け渡しているが、第２の実施形態に係る連結制震構造６０は、図８、図９に示すように、波形鋼板２４の面を略鉛直にして、低層建物１２と高層建物１４との間に架け渡されている。なお、説明の便宜上、図９においては、低層建物１２側の連結手段３４、接合手段２６を連結手段３４Ａ、接合手段２６Ａとし、高層建物１４側の連結手段３４、接合手段２６を連結手段３４Ｂ、接合手段２６Ｂとしている。

低層建物１２の壁面には、鋼製の固定プレート６２が固定され、この固定プレート６２の幅方向中央部に、鋼製の取付プレート６４が溶接固定されている。固定プレート６２は、裏面に溶接されたせん断力伝達要素としてのスタッド４０を低層建物１２の壁面に埋め込むことで、低層建物１２にせん断力を伝達可能に固定されている。この取付プレート６４の表面には、連結手段３４を構成する移動ピン４２（図３参照）、及び接合手段２６を構成する固定ピン５４（図３参照）が設けられている。

また、第１の実施形態と同様に、波形鋼板２４には、対角上の２箇所の角部に接合手段２６Ａ、２６Ｂが設けられ、他の対角上の２箇所の角部に連結手段３４Ａ、３４Ｂが設けられ、波形鋼板２４の面内において、接合手段２６Ａと接合手段２６Ｂとを結ぶ直線が波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒに対して角度を持っている。

次に、第２の実施形態に係る連結制震構造６０の作用及び効果について説明する。

低層建物１２と高層建物１４とが波形鋼板２４の架け渡し方向Ｒに相対変位すると、波形鋼板２４の対角上の角部に設けられた接合手段２６Ａ、２６Ｂを作用点とした応力が波形鋼板２４に作用する。これにより、波形鋼板２４にモーメントが発生して波形鋼板２４がせん断変形する。従って、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、このように波形鋼板２４の面を略鉛直することで、渡り廊下１８の屋根面や床面のみならず、壁面に連結制震構造６０を適用することができる。

なお、図１におけるＹ方向に対して低層建物１２と高層建物１４とが相対変位した場合には、波形鋼板２４に曲げ応力が生じることになる。これに対しては、ボルト４４、５５（図３参照）がアングル４６、５６を拘束するまでのギャップを調整することで、曲げ応力の発生を緩和できる。

また、図１０に示すように、固定プレート６２と取付プレート６４とをピン７８で連結し、固定プレート６２に対して取付プレート６４がＹ方向（図１参照）に回転可能となるようにヒンジを構成しても良い。このようにヒンジを設けることにより、低層建物１２と高層建物１４とがＹ方向に相対変位した場合、波形鋼板２４がＹ方向に回転し、波形鋼板２４に引張力が作用する。即ち、波形鋼板２４の対角上の角部に設けられた接合手段２６Ａ、２６Ｂを作用点とした応力Ｆ_Ａ、Ｆ_Ｂ（図４（Ｃ）参照）が波形鋼板２４に作用するため、波形鋼板２４がせん断変形する。よって、波形鋼板２４が耐震要素として機能し、振動低減効果を得ることができる。

また、上記第１、第２の実施形態では、連結手段３４Ａ、３４Ｂによって波形鋼板２４を低層建物１２又は高層建物１４に連結したが、連結手段３４Ａ、３４Ｂは必ずしも必要ではない。少なくとも、接合手段２６Ａ、２６Ｂによって波形鋼板２４が低層建物１２、高層建物１４に連結されていれば、波形鋼板２４がせん断変形可能であり、耐震効果又は制震効果を得ることができるためである。
ただし、連結手段３４Ａ、３４Ｂを設けることで、低層建物１２と高層建物１４とがＹ方向（図１参照）に相対移動したときに、連結手段３４Ａ、３４Ｂが接合手段２６Ａ、２６Ｂと共に、波形鋼板２４に応力を伝達する作用点となる点で好ましく、また、ピン孔５０によって波形鋼板２４のせん断変形がガイドされるため、波形鋼板２４を所定の範囲内でせん断変形させることができる点で好ましい。これにより、周辺部材に波形鋼板２４が接触することがなく、周辺部材の仕上げ材等の破損が防止される。

また、上記第１、第２の実施形態では、取付プレート３８の上に、アングル４６を載置したが、図１１に示すように、取付プレート３８とアングル４６との間に、摩擦係数が小さい滑り材６７を設け、アングル４６を滑り易くしても良い。なお、図１１では連結手段３４Ａを設けているが、上記したように連結手段３４Ａを省略し、滑り材６７のみを設けても良い。

また、波形鋼板２４の耐震性能、制震性能は、波形の折り筋の向きを変えても変わらない。従って、図１２に示すように、波形鋼板２４の折り筋の向きを替えて実施することも可能である。

更に、第１、第２の実施形態では、低層建物１２と高層建物１４とを繋ぐ渡り廊下１８に連結制震構造１０、６０を適用したが、図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）に示すように、互いに隣接する３塔の建物６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃ（第１構造体、第２構造体）の間を繋ぐ渡り廊下１８に対して、連結制震構造１０、６０を適用しても良い。

更に、コア構造を採用した建物において、コア体と建物本体とを繋ぐ渡り廊下に連結制震構造１０、６０を適用しても良い。例えば、図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）では、コア構造が採用された建物６６において、コア体６８（第１構造体）と建物本体６９（第２構造体）とを連結する渡り廊下１８に連結制震構造１０を適用している。コア体６８は、建物本体６９の中央に位置し、その四辺と建物本体６９とが４つの渡り廊下１８によって連結されている。ここで、コア体６８と建物本体６９とは、重量等の相違から固有周期が異なり、図１４（Ｂ）におけるＸ方向、Ｙ方向にそれぞれ独立して振動する。この際、各渡り廊下１８の屋根材又は床材に適用された波形鋼板２４がせん断変形して耐震効果・制震効果を発揮する。従って、コア体６８及び建物本体６９の振動が低減される。なお、連結制震構造１０は、少なくとも１つの渡り廊下１８に適用されていれば良い。

また、連結制震構造１０、６０は、渡り廊下１８に限らず、図１３（Ｂ）に示された建物６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃの間に構築された屋上庭園の屋根面や床面に適用しても良いし、単に、隣接する２塔の構造体を連結制震構造１０、６０で連結しても良い。このように本発明における構造体（第１構造体、第２構造体）とは、互いに独立して振動する建物や構造物（コア構造等を含む）のことをいい、本発明における建物とは、これらの構造体を連結制震構造１０、６０等によって連結された建物全体を意味する。

次に、参考例について説明する。

先ず、図１５に示す連結制震構造では、低層建物１２と高層建物１４との間に波形鋼板２４が架け渡されている。端部フランジ３０、３１の高層建物１４側の端部には接合手段２６が設けられ、高層建物１４側の端部には連結手段３４を設けられている。また、端部フランジ３０、３１の高層建物１４側の端部に設けられたアングル４６の後端部と高層建物１４との間には、オイルダンパー、摩擦ダンパー、粘性ダンパー、粘弾性ダンパー等の制震ダンパー７１が配置されており、この制震ダンパー７１によってアングル４６と高層建物１４とが連結されている。

このように構成された連結制震構造では、低層建物１２と高層建物１４とが波形鋼板２４の面内において架け渡し方向Ｒと交差する方向Ｓに相対変位する振動に対しては、波形鋼板２４がせん断変形して、耐震要素又は制震要素として機能する。しかし、低層建物１２と高層建物１４とが架け渡し方向Ｒに相対変位する振動に対しては、波形鋼板２４がアコーディオンのように伸縮するだけでせん断変形しない。しかしながら、移動ピン４２がピン孔５０内を移動して制震ダンパー７１に応力が伝達され、この制震ダンパー７１によって振動エネルギーが吸収される。このように、波形鋼板２４とせん断ダンパーとを組み合せることで、図１におけるＸ方向及びＹ方向に揺れに対応させることも可能である。

次に、参考例として波形鋼板を用いた連結制震構造７０を図１６〜図１９に示す。

図１６に示すように、連結制震構造７０は、コア構造が採用された建物７２において、固有周期が異なるコア体７４と建物本体７６とが４枚の波形鋼板８０、８２、８４、８６で連結されている。

コア体７４は平面視にて四角形状をしており、その周囲（四周）を建物本体７６の内壁７６Ａ〜７６Ｄによって囲まれている。これらの内壁７６Ａ〜７６Ｄ（対向面）とコア体７４の４つの外壁７４Ａ〜７４Ｄ（対向面）とはそれぞれ対向しており、各対向面間に波形鋼板８０、８２、８４、８６が鋼板面を上下にして架け渡されている。なお、向かい合って配置された波形鋼板８０、８４（第１波形鋼板）の架け渡し方向をＴ（第１方向）とし、また、向かい合って配置された波形鋼板８２、８６（第２波形鋼板）の架け渡し方向をＵ（第２方向）とすると、これらの架け渡し方向Ｔと架け渡し方向Ｕは波形鋼板８２〜８６の面内において略直交している。

図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）に示すように、波形鋼板８０は、鋼板を波形形状に折り曲げて構成されている。波形鋼板８０の外周辺には、鋼板からなる端部フランジ８８が溶接され、枠体を構成している。波形鋼板８０の折り筋８０Ａと略平行して設けられた端部フランジ８８には、せん断力伝達要素としてのスタッド９０が溶接されている。このスタッド９０をコア体７４の外壁又は建物本体７６の内壁に埋め込むことで、端部フランジ８８を介してコア体７４及び建物本体７６に波形鋼板８０がせん断力を伝達可能に接合されている。また、波形鋼板８０は、その折り筋８０Ａ（折り目）が波形鋼板８０の架け渡し方向Ｔと略直交するようにコア体７４と建物本体７６との間に架け渡され、架け渡し方向Ｔから作用する応力に対して、波形鋼板８０がアコーディオンのように伸縮するように配置されている。

なお、各波形鋼板８０、８２、８４、８６は同一構成であるため、他の波形鋼板８２、８４、８６の説明は省略するが、波形鋼板８０、８４の折り筋は、架け渡し方向Ｔと略直交し、波形鋼板８２、８４の折り筋は、架け渡し方向Ｕと略直交している。

次に、連結制震構造７０の作用について説明する。

図１８（Ａ）〜図１８（Ｃ）は、コア体７４と建物本体７６とが、架け渡し方向Ｔ又は架け渡し方向Ｕに振動（相対移動）した場合における各波形鋼板８０、８２、８４、８６の変形状態の概略を示している。図１８（Ａ）は、コア体７４と建物本体７６とが静止した状態を示し、図１８（Ｂ）は、固定された建物本体７６に対してコア体７４をＴ方向へ移動させ、図１８（Ｃ）は、固定された建物本体７６に対してコア体７４をＵ方向へ移動させている。

図１８（Ｂ）に示すように、建物本体７６に対してコア体７４がＴ方向に相対変位すると、内壁７６Ｂと外壁７４Ｂとを連結する波形鋼板８２、及び内壁７６Ｄと外壁７４Ｄとを連結する波形鋼板８６に、その折り筋と略平行な応力が作用して、波形鋼板８２、８６がせん断変形する。一方、内壁７６Ａに対して外壁７４Ａが接近し、波形鋼板８０に、その折り筋と略直交する応力が作用して波形鋼板８０が圧縮変形すると共に、内壁７６Ｃに対して外壁７４Ｃが離れ、波形鋼板８４に、その折り筋略直交する応力が作用して波形鋼板８４が引張り変形する。

ここで、波形鋼板８０、８４は、折り筋と略直交する方向に作用する応力に対してはアコーディオンのように伸縮する。即ち、波形鋼板８０、８４は、当該方向に対する応力に対して剛性が小さく、従って、波形鋼板８２、８６のせん断変形を阻害しない。よって、波形鋼板８２、８６に効率良く応力が伝達される。

次に、図１８（Ｃ）に示すように、建物本体７６に対してコア体７４がＵ方向に相対変位すると、内壁７６Ａと外壁７４Ａとを連結する波形鋼板８０、及び内壁７６Ｃと外壁７４Ｃとを連結する波形鋼板８４に、その折り筋と略平行な応力が作用して、波形鋼板８０、８４がせん断変形する。一方、建物本体７６の内壁７６Ｂに対してコア体７４の外壁７４Ｂが接近し、波形鋼板８２に、その折り筋と略直交する応力が作用して波形鋼板８２が圧縮変形すると共に、内壁７６Ｄに対して外壁７４Ｄが離れ、波形鋼板８６に、その折り筋と略直交する応力が作用して波形鋼板８６が引張り変形する。この際、図１８（Ｂ）で説明したように、波形鋼板８２、８６は、折り筋と略直交する方向に作用する応力に対してはアコーディオンのように伸縮するため、波形鋼板８０、８４のせん断変形を阻害しない。従って、波形鋼板８２、８６に効率良く応力が伝達される。

このように、波形鋼板８２、８６又は波形鋼板８０、８４をせん断変形させることで、波形鋼板８０〜８６が耐震要素として応力に抵抗し、耐震効果を発揮する。また、想定される応力に対して波形鋼板８０〜８６が降伏するように設計することで、鋼板の履歴エネルギーによって振動エネルギーが吸収され、制振効果を発揮する。更に、折り筋と直交する方向に応力に対しては剛性が小さいという波形鋼板８０〜８６の機械的特性を活かすことで、単純な連結構造でＴ方向及びＳ方向の揺れに対応させることができる。従って、建物本体７６とコア体７４とがＴ方向及びＵ方向（図１６参照）に相対変位する振動を低減することができ、建物７２の居住性や耐久性を向上させることができる。

なお、連結制震構造７０では、４枚の波形鋼板８０〜８６を用いて、コア体７４と建物本体７６とを連結したが、図１９に示すように、少なくとも２枚の波形鋼板８０、８２が配置されていれば良い。また、連結制震構造７０では、コア構造を採用した建物７２において、コア体７４と建物本体７６を連結したがこれに限らず、例えば、図２０に示すように、固有周期が異なる建物９４と、平面視にてＬ字型の建物９６との間に２枚の波形鋼板８０、８２を架け渡して連結しても良い。更に、連結制震構造７０における波形鋼板８０〜８６は、同一平面上にある必要はなく、建物７２の異なる階層にそれぞれ波形鋼板８０〜８６を架け渡しても良い。ただし、一般的に建物の揺れは、建物の頂部（最上階）において最大となるため、図１６（Ａ）に示すように、建物７２の最上階付近に波形鋼板８０〜８６を設置することが好ましい。更に、Ｔ方向及びＵ方向は直交していることが望ましく、また、波形鋼板８０、８４の折り筋はＴ方向と直交し、波形鋼板８２、８６の折り筋はＵ方向と直交することが望ましいが、これらは必ずしも直交している必要はなく、施工誤差は勿論のこと上記した作用を得られる程度に交差してれば良い。

更には、上記第１、第２の実施形態、及び各参考例における波形鋼板２４は、図２１（Ａ）〜（Ｄ）に示すような断面形状をした波形鋼板を用いても良い。

なお、本参考例は要約すると、平面視にて直交（交差）する第１方向及び第２方向において対向する対向面を有する第１構造体と第２構造体とを連結する連結制震構造において、前記第１方向における対向面間に、鋼板面を上下にして架け渡されて前記第１構造体と前記第２構造体とを連結すると共にその折り筋が前記第１方向と交差（直交）する第１波形鋼板と、前記第２方向における対応面間に、鋼板面を上下にして架け渡されて前記第１構造体と前記第２構造体とを連結すると共にその折り筋が前記第２方向と交差（直交）する第２波形鋼板と、を備える連結制震構造となる。

以上、本発明の第１〜第２の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、第１〜第２の実施形態を組み合わせて用いてもよいし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る連結制震構造が適用された構造体を示す正面図であり、（Ｂ）は、平面図である。 （Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る連結制震構造を示す平面図であり、（Ｂ）は、図２（Ａ）の２−２線断面図である。 （Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る連結手段を示す側面図であり、（Ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る接合手段を示す側面図である。 （Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る波形鋼板の変形状態の概略を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る波形鋼板の変形状態の概略を示す平面作動図である。 本発明の第１の実施形態に係る波形鋼板と接合手段との位置関係を示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る連結制震構造の変形例を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る連結制震構造を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る連結制震構造を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態に係る連結制震構造の変形例を示す斜視図である。 本発明の第１、第２の実施形態に係る連結制震構造の変形例を示す側面図である。 本発明の第１、第２の実施形態に係る連結制震構造の変形例を示す平面図である。 （Ａ）は、本発明の第１、第２の実施形態に係る連結制震構造が適用される構造体を示す正面図であり、（Ｂ）は平面図である。 （Ａ）は、本発明の第１、第２の実施形態に係る連結制震構造が適用される構造体を示す正面図であり、（Ｂ）は図１４（Ａ）の８−８線断面図である。 参考例を示す平面図である。 （Ａ）は、参考例に係る連結制震構造が適用された構造体を示す正面図であり、（Ｂ）は、平面図である。 （Ａ）は、参考例に係る連結制震構造を示す平面図であり、（Ｂ）は、図１７（Ａ）の９−９線断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、参考例に係る波形鋼板の変形状態の概略を示す平面図である。 参考例に係る連結制震構造の変形例を示す平面図である。 参考例に係る連結制震構造の変形例を示す平面図である。 波形鋼板の断面形状を示す説明図である。

符号の説明

１０ 連結制震構造
１２ 低層建物（第１構造体）
１４ 高層建物（第２構造体）
２４ 波形鋼板
２６ 接合手段
３４ 連結手段
４２ 移動ピン（連結手段）
４４ ボルト（連結手段）
５０ ピン孔（連結手段）
５４ 固定ピン（接合手段）
５５ ボルト（接合手段）
５８ ピン孔（接合手段）
６０ 連結制震構造
６５Ａ 建物（第１構造体、第２構造体）
６５Ｂ 建物（第１構造体、第２構造体）
６５Ｃ 建物（第１構造体、第２構造体）
６６ 建物
６８ コア体（第１構造体）
６９ 建物本体（第２構造体）
Ｒ 波形鋼板の架け渡し方向
Ｓ 波形鋼板の架け渡し方向と交差する方向

Claims (6)

1. 第１構造体と第２構造体との間に架け渡された波形鋼板と、
   前記第１構造体と前記波形鋼板とを接合すると共に前記第１構造体から前記波形鋼板の架け渡し方向に作用する応力を前記波形鋼板に伝達する第１接合手段と、
   前記第２構造体と前記波形鋼板とを接合すると共に前記第２構造体から前記波形鋼板の架け渡し方向に作用する応力を前記波形鋼板に伝達する第２接合手段と、
   を備え、
   前記第１接合手段と前記第２接合手段とを結ぶ直線が、前記波形鋼板の架け渡し方向に対して角度をもっている連結制震構造。
2. 前記波形鋼板が、面を上下にして架け渡されている請求項１に記載の連結制震構造。
3. 前記第１構造体と前記波形鋼板とを連結する第１連結手段と、
   前記第２構造体と前記波形鋼板とを連結する第２連結手段と、
   を備え、
   前記第１連結手段及び前記第２連結手段が、前記第１構造体及び前記第２構造体に対する前記波形鋼板の架け渡し方向の相対変位を許容すると共に前記波形鋼板の面内で架け渡し方向と交差する方向の相対変位を拘束する請求項１又は請求項２に記載の連結制震構造。
4. 前記波形鋼板の２箇所の角部に前記第１接合手段と前記第２接合手段とを対角させて設けた請求項１〜３の何れか１項に記載の連結制震構造。
5. 前記第１接合手段が、前記第１構造体に前記波形鋼板を回転可能に接合し、前記第２接合手段が、前記第２構造体に前記波形鋼板を回転可能に接合する請求項１〜４の何れか１項に記載の連結制震構造。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の連結制震構造を有する建物。

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