专利名称：连结用金属器具、减振构造以及建筑构造物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种连结用金属器具、使用了该连结用金属器具的减振构造以及采用了该减振构造的建筑构造物，该连结用金属器具连结在一对对象部件之间、发挥对应于这些对象部件之间的相对位移的能量吸收性能。本申请基于2009年3月12日在日本申请的特愿2009-059393号并要求其优先权， 将其内容援用于本申请中。
背景技术：
近年来，随着防灾意识的提高，采用通过减振阻尼器来抑制地震时的摇动的减振构造的住宅或公寓等建筑构造物增加。作为这种减振构造的减振阻尼器，例如对与钢材的屈服相伴随的滞后吸收能量进行利用的钢材阻尼器，由于能够以低成本发挥较大衰减性能，所以在较多建筑构造物中采用。其中，抵抗轴向力的支撑阻尼器的机构简单、也容易设计，所以最为普及。例如，在专利文献1公开的技术中，提出有在柱的脚部和地基部分之间夹装了底板阻尼器的减振构造。在对柱作用了拉伸力时，该底板弯曲屈服或剪切屈服，而通过其滞后能量来吸收在柱脚部产生的拉伸力，由此能够发挥减振功能。此外，在专利文献2中公开了如下技术通过采用进行弯曲-剪切屈服的形状的阻尼器用钢板，由此该阻尼器用钢板即使在剪切屈服之后重复承受负荷，也能够抑制其剪切耐力的上升。在将薄板单体利用为减振阻尼器的专利文献1、2公开的技术中，都假设经由一张薄板来发挥基于上述那样的剪切屈服的能量吸收功能。但是，在所述一张薄板中反而存在面内刚性、面外刚性会不足的问题以及由于压曲的发生而能量吸收量会减少的问题。假设，从提高面内及面外刚性并且提高防止压曲性的观点出发，在使利用为所述减振阻尼器的钢板的板厚增加的情况下，随着其重量增加，而存在连结组装时的施工性恶化或者材料成本增加的问题。此外，虽然为了确保振动能量的吸收量而需要使阻尼器部分的形状尺寸变大，但是存在的问题为，在实现小型化和确保高能量吸收性能的双方时成为障碍。在此基础上，在使单板增加其板厚而使用的情况下，为了使承受阻尼器端部的弯曲应力及剪切应力的反力的安装部件不屈服，必须使其厚壁化和大型化。当使用板厚更大的阻尼器时，存在的问题为，阻尼器端部相对于弯曲变形或剪切变形的固定度会相对变小、 阻尼器自身的刚性降低。此外，以往还提出有通过使折板收缩来吸收振动能量的减振阻尼器。其中，例如专利文献3所示那样，提出有如下减振装置成为向构架的桁架面内方向或桁架面外方向弯曲的形状，并且通过向构架的桁架面内方向或桁架面外方向进行变形来吸收位移。但是，在该专利文献3公开的技术中，仅假设在相互正交的柱和梁之间的连结部的内侧安装减振阻尼器。因此，该公开技术中所提出的折板状的减振阻尼器应吸收的能量不是太大，而应承担的刚性较低即可。此外，由于假设对间隔较短的连结部之间进行安装， 所以由使2 3段左右的山部及谷部交替连续的折板构成。并且，由于仅通过折板的收缩来进行变形吸收模式，所以在提高振动能量的吸收量的观点上成为障碍，此外还存在减振阻尼器自身的刚性较小的问题。在专利文献4中公开了如下技术通过&1-A1系合金制的波板状的分隔板，将相互对置且分离设置的ai-Α 系合金制的各板材之间分隔为多个空间，而构筑了蜂巢构造。但是，在该专利文献4公开的技术中，未假设由分隔板自身的塑性变形进行的能量吸收，所以不能够吸收大地震引起的较大能量。另外，在该公开技术中成为能量吸收的对象的振动，例如是居住者的脚步声等比较小的生活振动。对于这种生活振动，虽然通过所述分隔板的弹性变形及衰减效果能够抑制，但是通过所述构成本来是不能抑制地震那种较大振动。即，该专利文献4本来就未假设进行地震的能量吸收。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2004-92096号公报专利文献2 日本特开2008-111332号公报专利文献3 日本特开2002-235457号公报专利文献4 日本特开平1-20M31号公报
发明内容
发明要解决的课题本发明是鉴于上述各种问题而提出的，其目的在于提供一种连结用金属器具、减振阻尼器以及使用了该减振阻尼器的建筑构造物，该连结用金属器具连结在一对对象部件之间，发挥对应于这些对象部件之间的相对位移的能量吸收性能，特别是，能够提高伴随地震等的振动能量的吸收性能并且能够提高刚性。用于解决课题的手段本发明人为了解决上述课题，发明了一种接合用金属器具，该接合用金属器具接合在上下一对对象部件之间，发挥对应于这些对象部件之间的水平方向的相对位移的能量吸收性能。在该接合用金属器具中，沿着第一方向交替地形成有山部及谷部，并且在这些山部和谷部之间形成有连结板部。而且，使山部与一个对象部件接合并且使谷部与另一个对象部件接合。而且，通过使连结板部对应于各对象部件之间向第二方向的相对位移而塑性变形，由此发挥能量吸收性能。此时，通过预先在连结用金属器具的连结板部上形成沿其板厚方向将其贯通的狭缝孔，由此降低连结板部的屈服应力，而能够更有效地产生上述塑性变形。结果，能够有效地发挥所希望的能量吸收性能。此外，在本发明中，虽然降低屈服应力也是目的之一，但是也可以使狭缝的形状最优化，以使弯曲、剪切同时屈服。在该情况下，随着狭缝的形成，能够进一步使连结板部的塑性变形量增大而使能量吸收量增大。结果，能够抑制连结板部的屈服后的耐力上升而防止其周边(山部及谷部)的损伤。此外，通过在连结板部形成狭缝，能够将塑性变形的举动限制在连结板部的面内而避免不稳定举动。此外，本发明人为了解决上述课题，发明了一种减振构造，发挥与作为对象部件的支撑主部件之间的相对位移相对应的能量吸收性能。该减振构造具备一对上述支撑主部件，能够安装于建筑构造物；和连结用金属器具，沿第一方向交替地形成有山部及谷部，并且在这些山部及谷部之间形成有连结板部。而且，将上述山部安装到一个对象部件上，将上述谷部安装到另一个对象部件上。而且，通过使连结板部与沿着第二方向的各对象部件之间的相对位移相对应地塑性变形，由此能够发挥能量吸收性能。以上表示了本发明的概要，更具体地说，本发明人发明了以下方式所示的连结用金属器具、具备该连结用金属器具的减振构造和应用了该减振构造的建筑构造物。(1)本发明的连结用金属器具为，将沿着一个方向相对位移自如的一对对象部件之间进行连结，具备多个第一安装部，相对于上述各对象部件的一个进行安装；第二安装部，相对于上述各对象部件的另一个进行安装；以及多个板部，将上述各第一安装部及第二安装部之间进行连接；上述各第一安装部相对于上述一个对象部件的安装方向和上述第二安装部相对于上述另一个对象部件的安装方向被设定为，上述板部的表面沿着上述相对位移的方向。(2)在上述(1)所记载的连结用金属器具中，可以是包含上述第一安装部、上述板部和上述第二安装部按照该顺序连续形成的山谷部的折板。(3)在上述⑴所记载的连结用金属器具中，上述各板部的屈服耐力的总和可以低于上述各对象部件的任何一个的屈服耐力。(4)在上述(1)所记载的连结用金属器具中，在上述各板部上可以形成有沿着它们的板厚方向贯通的孔。(5)在上述(4)所记载的连结用金属器具中，采用如下构成上述孔沿着上述相对位移的方向形成多个；在这些孔之间的部分形成有缩颈。(6)本发明的减振构造具备一对对象部件，形成建筑构造物的一部分，并且沿着一个方向相对位移自如；和对这些对象部件之间进行连结的上述(1) ( 任一项所记载的连结用金属器具。(7)在上述(6)所记载的减振构造中，可以采用如下构成上述各对象部件的一个为H型钢；上述各对象部件的另一个为钢管或轻槽钢；上述各第一安装部安装在上述H型钢的连结板部上，上述第二安装部安装在上述钢管或上述轻槽钢上。(8)在上述(7)所记载的减振构造中，也可以采用如下构成上述钢管或上述轻槽钢的下端固定在地面上；上述H型钢为柱体。(9)本发明的建筑构造物具备上述(6)所记载的减振构造。(10)上述(9)所记载的建筑构造物可以是薄壁轻量型钢构造物。发明的效果使用上述(1)所记载的连结用金属器具将一对对象部件之间进行连结，在这些对象部件之间产生了相对位移的情况下，各板部沿着该相对位移的方向进行塑性变形。通过该塑性变形，各板部发挥耐力上升被抑制的稳定的能量吸收性能。结果，能够发挥抑制各对象部件之间的相对位移的减振功能。并且，由于各对象部件之间经由多个板部连结，所以与一个板部的情况相比能够提高刚性。进一步说，各板部处于如下状态沿着相对位移方向的各板部的两个边缘(即、在各板部与第一安装部及第二安装部之间形成的两个边缘)由第一安装部及第二安装部限制。因此，在这些板部沿着相对位移的方向进行塑性变形时，在它们的两个边缘被限制的状态下进行塑性变形，所以各板部即使产生了与它们的两个边缘垂直且要围绕沿着它们的表面的轴线扭转那样的力，也能够通过上述限制来承受该扭转的力。结果，扭转刚性提高，所以能够防止各板部扭转并产生横倒而能量吸收性能降低的情况。因此，与没有第一安装部及第二安装部的情况相比较，各板部能够沿着相对位移的方向可靠地进行塑性变形，所以能够更稳定地吸收能量。根据以上说明的理由，在将该连结用金属器具用于作为建筑构造物一部分的对象部件之间的连结的情况下，能够提高伴随地震等的振动能量的吸收性能并且提高刚性。在上述O)的情况下，由于通过折板构成连结用金属器具，所以在通过该连结用金属器具连结了各对象部件之间的情况下，使一个折板在这些对象部件之间多次往复，所以能够使夹在各对象部件之间的板部的数量变多。结果，能够成为如在各对象部件之间配设有多个连结用金属器具那样的构造。因此，即使是单体的连结用金属器具，也能够通过多个板部来吸收在各对象部件之间产生的相对位移能量，所以与现有构造相比，能够使相对位移能量吸收的效率提高而进一步提高抗震性能。进一步说，由于通过折板构成连结用金属器具，所以能够提高各板部的面内和面外的弯曲刚性和扭转刚性。即，各板部不仅例如后述图5所示的箭头Rl方向的弯曲刚性 (面内的弯曲刚性)提高，该图的箭头R2方向的弯曲刚性(面外的弯曲刚性)也提高。并且，各板部不仅图5所示的箭头m方向的扭转刚性提高，该图的箭头N2方向的扭转刚性也提高。因此，能够抑制各板部的弯曲压曲及扭转压曲等不稳定的现象。此外，由于能够通过对一张钢板进行弯曲加工来制造作为一个折板的连结用金属器具，所以不需要将多个板部之间通过焊接等进行接合的工序，能够廉价地进行制造。在上述(4)的情况下，由于能够使孔的周围部分的刚性比第一安装部及第二安装部与板部之间的连续部分的刚性弱，所以能够使孔的周围部分优先地塑性变形而发挥能量吸收性能。结果，能够将作用于上述连续部分的反力抑制为较小。此外，由于通过孔的形成而各板部变得容易进行塑性变形，所以能够使对承受这些板部进行了塑性变形时的反力的各对象部件要求的刚性及耐力降低。结果，能够有助于这些对象部件的薄壁化、小型化。此外，在将各板部薄壁化而配置多列的情况下，能够提高这些板部每一个的固定度(对象部件的刚性及耐力相对于1个板部的刚性及耐力的程度)。结果，能够抑制对象部件的变形，且能够提高作为由各板部构成的阻尼器整体的刚性，所以能够提高各板部的能量吸收性能。
图1是表示本发明第一实施方式的图，是表示采用了具有连结用金属器具的减振构造的建筑构造物的骨架的一例的主视图。图2A是表示该减振构造的图，是图1的A部分放大图。
6
图2B是该减振构造的图，是图2A的B-B截面图。图3是用于说明该减振构造的组装的分解立体图。图4是表示本发明的连结用金属器具的一部分的立体图。图5是表示该连结用金属器具的变形例的图，是相当于图4的立体图。图6是用于说明本发明的连结用金属器具的动作的局部放大图。图7是表示将本发明的减振构造应用于建筑构造物的柱部件的根部分的例子的主视图。图8是表示图7的方式的变形例的图，是以图7的C-C线观察时的截面图。图9是表示本发明的减振构造的其他例的主视图。图IOA是表示该减振构造的详细情况的放大图。图IOB是图IOA的D-D截面图。图11是表示本发明第二实施方式的连结用金属器具的详细构造的立体图。图12是使用了该连结用金属器具的减振构造的立体图。图13是以与该减振构造的长度方向垂直的截面观察该减振构造时的截面图。图14是说明本发明的连结用金属器具的一个实施例的局部立体图。图15是说明该实施例的局部放大图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的连结用金属器具、使用了该连结用金属器具的减振构造和采用了该减振构造的建筑构造物的各实施方式进行说明，该连结用金属器具连结在一对对象部件之间并发挥对应于这些对象部件之间的相对位移的能量吸收性能。[第一实施方式]图1是表示配设有本发明的减振构造的第一实施方式即减振阻尼器10的建筑构造物1的骨架的主视图。该建筑构造物1具备多根钢管柱2和连结在这些钢管柱2之间的多根梁部件3。各钢管柱2具备钢管21，以与其长度方向垂直的截面观察时的截面形状为四边框形状，且具有规定的板厚；和柱梁连结部22，具有比该钢管21厚的板厚。各柱梁连结部 22在相对于钢管21的上下端抵接的状态下，从它们的外侧通过焊接而沿着铅直方向进行连结。钢管21以及各柱梁连结部22通过热轧成型来形成其外周形状及各角部的外周曲率。各钢管柱2担任的功能为即使在产生了基于大地震的较大摇动的情况下，也对钢骨构造物1的自重进行支承，并且防止其倒塌及崩落。从防止在基于大地震等的大应力作用时该钢管柱2最先屈服的观点出发而设计为，通过设置后述的减振阻尼器(减振构造)10，由此特别地将该钢管柱2的变形量抑制为较小。各梁部件3是所谓的H型钢，具备在水平方向上延伸的连结板部31 ；和沿着该连结板部31的上下端缘设置的一对凸缘部32a、32b。该梁部件3例如通过轧制加工来制作。 另外，该梁部件3不仅限定于所谓的H型钢，也可以构成为除此之外的形状。各梁部件3为，通过在与对应于其各端面3a的钢管柱2的外面、即柱梁连结部22 的外面相抵接的状态下进行焊接，由此相对于该柱梁连结部22 —体化。结果，该梁部件3 相对于柱梁连结部22刚性接合，并构成钢骨框架构造。
钢管柱2的钢管21在被堆放到柱梁连结部22上之后，通过焊接将它们上下之间进行固定。如此，通过沿着铅直方向交替地堆积连结钢管21和柱梁连结部22，由此各钢管柱2从最下层朝向最上层连续配置，构筑钢骨构造物1。而且，在钢骨构造物1的最下层，各钢管柱2的下端固定在地上。另外，图1表示使各钢管柱2和各梁部件3在相互正交的同时连结的钢骨框架构造的一部分。在梁部件3与处于其两侧的各钢管柱2之间的各交差部，分别朝上地设置有连结部件25。此外，在另一个梁部件3的下部中央朝下地设置有连结部件沈。这些连结部件 25,26分别通过焊接或螺栓接合等而牢固地固定。本实施方式的减振阻尼器10为，其一端相对于该连结部件25摆动自如地安装，另一方面，另一端相对于连结部件26摆动自如地安装。减振阻尼器10具备包含对象部件在内的2根支撑主部件41a、41b和减振部42。减振部42的一个端部安装在支撑主部件41a 上，另一方面，另一个端部安装在支撑主部件41b上。换言之，安装在一个连结部件25上的支撑主部件41a，经由减振部42安装在支撑主部件41b上，该支撑主部件41b安装在另一个连结部件沈上。而且，这些支撑主部件41a、41b和减振部42沿着它们的延伸方向同轴配置。图2A是表示减振部42附近的详细构造的图1的A部分放大图。此外，图2B是图 2A的B-B截面图。在减振部42中，在使支撑主部件41a的一端与支撑主部件41b的一端相互对接的状态下，经由具有矩形状截面的1根钢管43及4个连结用金属器具6进行连结。图3是用于说明该减振部42的组装的分解立体图，图4是表示连结用金属器具6的一部分的立体图。如图2A 图3所示，支撑主部件41a、41b是所谓的H型钢，分别具备沿着一个方向延伸的连结板部52 ；和沿着该连结板部52的上下缘部一体地设置的一对凸缘部51a、 51b。各连结用金属器具6具备使一张长方形钢板沿着其长度方向Dl交替地形成的多个(在图示的例中为2个)山部61和多个(图示的例中为2个)谷部62。更具体而言，通过使上述钢板沿着其长度方向Dl交替地弯曲成大致垂直的所谓弯曲加工，来形成山部61 和谷部62。此外，在这些山部61和谷部62之间，连续地形成有连结板部(板部)63。该连结用金属器具6的各山部61相对于上述连结板部52通过多根螺栓57安装， 另一方面，各谷部62相对于钢管43通过多根螺栓56安装。如此，连结用金属器具6的各山部61及各谷部62分别安装在对象部件上。另外， 本发明中所谓的对象部件，意味着该连结用金属器具6的安装对象，如果将本实施方式的减振部42作为例子，则安装山部61的连结板部52和安装谷部62的钢管43分别成为对象部件。如图4所示，在连结用金属器具6的各连结板部63上形成有1处以上(在图示的例中为5处)的狭缝孔(孔)65。这些狭缝孔65为，在连结板部63上，至少沿着与上述长度方向Dl正交的方向(即、支撑主部件41a、41b的轴线方向E)隔开等间隔地配置。另外， 狭缝孔65的配置不仅限定于图示的一列，也可以为多列。此外，该狭缝孔65不仅限于规则地排列的情况，也可以随机地分散配置。
狭缝孔65可以是任意的形状，但是优选为如下形状至少与对象部件的轴线方向正交，相对于对象部件(连结板部52、钢管43)的表面沿着大致法线方向即F方向为纵长。 此外，在图4的例中，表示采用了菱形状的狭缝孔65的情况，但是不仅限定于此，也可以采用长方形状，也可以采用其他多边形状、不定形状。通过在各连结板部63上预先形成狭缝孔65，能够降低这些连结板部63的屈服强度。具体而言，在各对象部件(连结板部52、钢管43)之间沿着上述轴线方向E负载有应力 σΕ、而在这些对象部件(连结板部52、钢管4 之间产生了沿着上述轴线方向E的相对位移的情况下，能够使各连结板部63沿着上述轴线方向E容易地弯曲屈服。如图6所示，该弯曲屈服为，在相互邻接的狭缝孔65之间的区域63a中，形成有沿着部件轴线方向E的宽度尺寸成为最小的缩颈，因此该区域63a容易优先屈服。另外，不是必须在各连结板部63上形成各狭缝孔65，例如也可以如图5所示那样， 采用在连接板部63上完全不形成狭缝孔65的构成。但是，即使在完全不设置狭缝孔65的情况下，与设置各狭缝孔65的宗旨相同，需要使各连结板部63的材质以及形状等最佳化， 以使各连结板部63的屈服应力的总和变得低于各对象部件(连结板部52、钢管43)的屈服应力。如上述那样构成的连结用金属器具6，分别设置在支撑主部件41a和钢管43之间以及支撑主部件41b和钢管43之间。结果，应力的传递路径为，按照支撑主部件41a、连结用金属器具6、钢管43、其他连结用金属器具6、支撑主部件41b的顺序(或其相反顺序)传递。接着，对具有上述构成的减振阻尼器10的动作进行说明。假设，在建筑构造物1受到地震等的地震力而摇动的情况下，如图2A所示，对减振阻尼器10的支撑主部件41a、41b分别负载0 的应力。结果，特别是在各对象部件(连结板部52、钢管43)之间负载沿着上述轴线方向E的应力ο E。而且，如图4所示，当沿着上述轴线方向E在各对象部件(连结板部52、钢管43) 之间产生相对位移时，如图6所示，在各连结板部63上作用剪切力F1，结果，负载弯曲力矩 M0而且，各连结板部63为，在相互邻接的狭缝孔65之间的区域63a中，对应于弯曲力矩M 而弯曲屈服。结果，能够发现以下说明的特有效果。S卩，由于连结用金属器具6进行上述动作，因此能够使各连结板部63比其他部位更早地弯曲屈服。结果，在使各连结板部63塑性变形而抑制了它们的耐力上升的状态下， 能够发挥稳定的变形能量吸收性能。而且，由于该连结用金属器具6发挥与各对象部件之间的相对位移相对应的能量吸收性能，因此作为减振阻尼器10整体，在支撑主部件41a及钢管43之间和钢管43及支撑主部件41b之间的2个部位，也能够发挥能量吸收性能。艮口， 能够发挥建筑构造物1中的减振阻尼器10的减振功能。并且，本实施方式的连结用金属器具6具备折板构造，并成为在各对象部件(连结板部52、钢管4 之间多次往复而形成多个连结板部63的形状。因此，能够提高各对象部件(连结板部52、钢管43)之间的连结板部63的配置密度，能够成为多个连结板部63配设在该对象部件(连结板部52、钢管4 之间的方式。结果，能够配置多个而不是一个具有能量吸收性能的连结板部63，相应地能够使能量吸收效率增加，能够进一步提高抗震性能。另外，各对象部件(连结板部52、钢管43)之间的间隙一般较窄，所以在该狭窄的隙间中如何配设能量吸收机构成为一直以来的较大问题。对于该问题，在本实施方式中，将折板构造的连结用金属器具6配设在上述间隙中，并且降低各连结板部63的屈服强度，所以能够在狭窄的间隙中跨多列地配设各连结板部63。结果，能够使减振部42、进而使减振阻尼器10自身紧凑化。此外，本实施方式的连结用金属器具6，采用折板构造并且使各对象部件(连结板部52、钢管4 之间的连结板部63的配置密度变高，所以能够提高其刚性而且还能够提高防止压曲性能。即，本实施方式的连结用金属器具6能够提高能量吸收性能并且还能够提高刚性。特别是，在实现刚性提高及防止压曲性的提高的基础上，不需要如以往那样增加阻尼器部件的板厚，所以在实现小型化这一点上本发明的构成也是有益的。此外，能够实现材料成本的降低以及提高基于轻量化的减振阻尼器10的安装容易性。并且，本实施方式的连结用金属器具6，经过对一张钢板进行弯曲加工的、所谓折板加工而制作。因此，在制作连结用金属器具6时，不需要进行用于连结钢板和钢板之间的焊接、螺钉连结以及螺栓连结等，进而能够提高减振阻尼器10的制作容易性。另外，在本实施方式中，例示了如下的连结用金属器具6 以使钢板沿着与其长度方向垂直的方向往复的方式，交替地对钢板进行弯曲加工，从而形成各山部61及各谷部 62。而且，对上述弯曲角度被弯曲为相对于钢板的长度方向大致垂直的情况进行了说明。但是，本发明不仅限定于该构成，例如形成各山部61及各谷部62时的弯曲角度不限于90度， 也可以弯曲为除此之外的角度。图7表示将构成减振阻尼器10的由H型钢形成的支撑主部件41作为柱部件、将其下端固定在地表面上时的应用例。支撑主部件41的下端经由与其连结板部52接合的连结用金属器具6安装有钢管43。而且，钢管43固定在底板49上。底板49通过多根螺栓 50相对于地面fe固定。该图7的C-C截面中的减振阻尼器10的构成与上述图2B的构成相同，所以对于相同构成要素及部件引用相同符号而省略其详细说明。而且，在朝向图7中的G方向对支柱取材41负载了拉伸应力的情况下，在各对象部件(连结板部52、钢管43)之间产生相对位移， 但对应于该相对位移，连结用金属器具6能够进行塑性变形而发挥能量吸收性能。结果，能够实现作为该柱部件的支撑主部件41的振动减轻，并且与上述同样还能够提高刚性。图8表示的例子为，将构成该减振阻尼器10的由H型钢形成的支撑主部件41作为柱部件，代替图7所示的上述钢管43而连结了槽形钢43’时的截面构成。在以下的说明中，对于与上述图2B相同的构成要素及部件引用相同符号，由此省略重复的说明。如图8所示，在本构成例中，使2个槽形钢43’配置成它们的U字形的开口部分相互对置。而且，在使支撑主部件41的凸缘51a或51b相对于这些槽形钢43’的U字形的底面部分抵接的状态下，通过多根螺栓螺钉56将连结用金属器具6的各谷部62相对于槽形钢43’的U字形的内侧面部分接合。在该构成中，在各对象部件(连结板部52、各槽形钢43’)之间产生了相对移位的情况下，对应于该相对位移，连结用金属器具6的各连结板部63也进行塑性变形，所以能够发挥能量吸收性能。结果，能够实现作为柱部件的支撑主部件41的振动减轻，并且与上述同样还能够提高刚性。图9表示配设于建筑构造物1的其他减振阻尼器80。在该建筑构造物1的各钢管柱2与各梁部件3的各交差部，分别设置有连结部件81、82。减振阻尼器80的一端安装在连结部件81上，另一方面，另一端安装在连结部件82 上。减振阻尼器80具备作为对象部件的2根支撑主部件83a、83b以及减振部84。减振部 84的一端安装在支撑主部件83a上，并且另一端安装在支撑主部件8 上。换言之，支撑主部件83a经由减振部84安装在支撑主部件8 上。这些支撑主部件83a、8;3b均为截面 T形状的型钢。图IOA及图IOB表示减振部84附近部分的详细情况，图IOA表示其放大侧视图， 图IOB表示图IOA的D-D截面。支撑主部件83a为T型钢，具备沿着一个方向延伸的连结板部8 和沿着该连结板部85a的一个边缘部设置的凸缘部86a。同样，支撑主部件8 是T型钢，具备沿着一个方向延伸的连结板部8 和沿着该连结板部85b的一个边缘部设置的凸缘部86b。连结用金属器具6具备使一张钢板沿着其长度方向H交替形成的多个(图示的例中为2个)山部61和多个(图示的例中为2个)谷部62。此外，在这些山部61和谷部62 之间连续地形成有连结板部63。该连结用金属器具6的各山部61通过多根螺栓螺钉57相对于上述凸缘86a安装，另一方面，各谷部62通过多根螺栓螺钉56相对于凸缘86b安装。 在本方式中，对象部件为凸缘86a、86b。在连结用金属器具6上形成有1处以上(在图示的例中为5处)的狭缝孔65。这些狭缝孔65为，在连结板部63上，至少沿着与上述长度方向H正交的部件轴线方向I相互隔开等间隔地排列。在具有上述构成的减振阻尼器80中，在由于伴随地震等的振动而建筑构造物1变形了的情况下，对于支撑主部件83a、8;3b例如负载如图IOA所示的应力σ E。结果，在该减振部84(特别是凸缘86a、86b之间)中，朝向部件轴线方向I负载应力σ E。而且，当沿着该部件轴线方向I在各对象部件(凸缘86a、86b)之间产生位移时，在各连结板部63也负载与图4所示的情况同样的剪切力，结果，负载弯曲力矩。结果，在各连结板部63中，相互邻接的各狭缝孔65之间的区域63a承受上述弯曲力矩而弯曲屈服。结果，如上所示，使各连结板部63较早地弯曲屈服而产生塑性变形，所以能够发挥抑制了耐力上升的稳定的变形能量吸收性能。因此，能够可靠地发挥建筑构造物1的充分的减振功能。并且，该连结用金属器具6采用折板构造，并成为各连结板部63在各对象部件 (凸缘86a、86b)之间多次往复的形状。因此，能够提高这些对象部件(凸缘86a、86b)之间的各连结板部63的配置密度。结果，能够增加能量吸收效率，能够进一步提高抗震性能。另外，连结用金属器具6不仅限定于上述减振阻尼器10、80中的安装构造，也可以安装到任意的对象部件上。[第二实施方式]下面，对应用了本发明的连结用金属器具的第二实施方式进行说明。图11是表示本实施方式的连结用金属器具90的详细构造的立体图。图12是将该连结用金属器具90内插于槽形钢169而构成的减振阻尼器9的立体图。减振阻尼器9 具备与系紧螺栓91连结的钢管92。而且，在该钢管92上焊接有连结用金属器具90。在连结用金属器具90上，在各连结板部98上形成有多个狭缝孔65。该连结用金属器具90为，通过将钢板沿着其长度方向交替地弯曲，由此使多个山部95和多个谷部96交替地形成，如图13所示，在以与其长度方向垂直的截面观察的情况下，成为大致H形状。在向该连结用金属器具90内插入钢管92并进行焊接时，至少将连结用金属器具 90的各谷部96和钢管92之间进行焊接。此外，在各山部95和各谷部96之间形成连结板部98。并且，在连结用金属器具90的外周面也形成有其他连结板部98。各狭缝孔65分别形成在各连结板部98上。结果，各连结板部98的屈服强度被抑制为比其他部位低。具有上述构成的、焊接了钢管92的连结用金属器具90，如图12及图13所示，内插于具有带缘的槽形钢169。槽形钢169是截面大致C字状的型钢，具备连结板部101 ；在连结板部101的两侧一体地形成的凸缘部10加、102b ；以及在这些凸缘部l(^a、102b的各端缘一体地形成的带缘103。此外，也可以省略各带缘103。在将连结用金属器具90相对于槽形钢169进行连结时，如图13所示，在使槽形钢 169的凸缘部10h、102b的各内面与连结用金属器具90的各山部95的外面相互抵接的状态下，通过自钻螺钉57将它们连结。之后，通过使螺母105相对于系紧螺栓91的上下各一个地螺合，由此其安装完成。在如此构成的减振阻尼器9中，上述对象部件相当于系紧螺栓91和槽形钢169。 即，在该槽形钢169例如被应用为薄壁轻量型钢构造物的柱部件等时，作为一个对象部件的系紧螺栓91沿着图12中的部件轴线方向J位移。结果，在这些对象部件(系紧螺栓91、 槽形钢169)之间所夹装的连结用金属器具9的各连结板部98，也负载沿着部件轴线方向J 的剪切应力，并且也同样负载弯曲力矩。结果，各连结板部98在相互邻接的各狭缝孔65之间的区域63a中，基于所述的弯曲力矩而进行弯曲屈服。结果，通过使各连结板部98较早地弯曲屈服而塑性变形，由此能够抑制耐力上升而发挥稳定的变形能量吸收性能。因此，能够可靠地发挥薄壁轻量型钢构造物的充分的减振功能。并且，本实施方式的连结用金属器具90也与上述第一实施方式的连结用金属器具6同样地采用折板构造，并成为各连结板部98在各对象部件之间多次往复的形状。因此， 能够提高各对象部件(系紧螺栓91、槽形钢169)之间的连结板部63的配置密度。结果，能够增加能量吸收效率，能够进一步提高抗震性能。另外，也可以将上述构成的连结用金属器具90应用于薄壁轻量型钢构造物。如以上说明的那样，上述第一及第二实施方式的各连结用金属器具，是将沿着一个方向相对移位自如的一对对象部件之间进行连结的连结用金属器具，其采用的构成为， 具备相对于上述各对象部件的一个进行安装的多个第一安装部；相对于上述各对象部件的另一个进行安装的第二安装部；以及将上述各第一安装部和第二安装部之间连接的多个板部；上述各第一安装部相对于上述一个对象部件的安装方向和上述第二安装部相对于上述他一个对象部件的安装方向，被设定为上述板部的表面沿着上述相对位移的方向。而且， 通过具备该构成，成功地发挥上述的作用效果。实施例1以下，对应用了本发明的连结用金属器具的实施例进行说明。应用了本发明的连结用金属器具，也可以通过下述(1)公式所示那样的各种参数，来决定其详细构成。另外，图14表示在下述(1)公式中使用的各变量的部位。[公式1]
权利要求
1.一种连结用金属器具，将沿着一个方向相对位移自如的一对对象部件之间进行连结，其特征在于，具备多个第一安装部，相对于上述各对象部件的一个进行安装； 第二安装部，相对于上述各对象部件的另一个进行安装；以及多个板部，将上述各第一安装部及第二安装部之间进行连接，上述各第一安装部相对于上述一个对象部件的安装方向和上述第二安装部相对于上述另一个对象部件的安装方向被设定为，上述板部的表面沿着上述相对位移的方向。
2.根据权利要求1所记载的连结用金属器具，其特征在于，是包含上述第一安装部、上述板部和上述第二安装部按照该顺序连续形成的山谷部的折板。
3.根据权利要求1所记载的连结用金属器具，其特征在于，上述各板部的屈服耐力的总和低于上述各对象部件的任何一个的屈服耐力。
4.根据权利要求1所记载的连结用金属器具，其特征在于， 在上述各板部上形成有沿着它们的板厚方向贯通的孔。
5.根据权利要求4所记载的连结用金属器具，其特征在于， 上述孔沿着上述相对位移的方向形成多个；在这些孔之间的部分形成有缩颈。
6.一种减振构造，其特征在于，具备一对对象部件，形成建筑构造物的一部分，并且沿着一个方向相对位移自如；和对这些对象部件之间进行连结的权利要求1 5任一项所记载的连结用金属器具。
7.根据权利要求6所记载的减振构造，其特征在于， 上述各对象部件的一个为H型钢；上述各对象部件的另一个为钢管或轻槽钢； 上述各第一安装部安装在上述H型钢的连结板部上； 上述第二安装部安装在上述钢管或上述轻槽钢上。
8.根据权利要求7所记载的减振构造，其特征在于， 上述钢管或上述轻槽钢的下端固定在地面上； 上述H型钢为柱体。
9.一种建筑构造物，其特征在于， 具备权利要求6所记载的减振构造。
10.根据权利要求9所记载的建筑构造物，其特征在于， 是薄壁轻量型钢构造物。
全文摘要
本发明为一种连结用金属器具，对沿着一个方向相对位移自如的一对对象部件之间进行连结，具备多个第一安装部，相对于上述各对象部件的一个进行安装；第二安装部，相对于上述各对象部件的另一个进行安装；以及多个板部，将上述各第一安装部及第二安装部之间进行连接。上述各第一安装部相对于上述一个对象部件的安装方向和上述第二安装部相对于上述另一个对象部件的安装方向被设定为，上述板部的表面沿着上述相对位移的方向。
文档编号F16F15/02GK102348859SQ201080011020
公开日2012年2月8日 申请日期2010年3月11日 优先权日2009年3月12日
发明者尾崎文宣, 河合良道 申请人:新日本制铁株式会社