(57)【要約】      （修正有）【課題】端部フランジの接合部において、施工誤差を吸収可能にする。【解決手段】上下方向に隣接する鋼製部材１８の端部フランジ２２Ａと、端部フランジ２２Ｂとの間に充填材２８が充填される。この充填材２８が硬化することにより、端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとが接合される。詳しくは、充填剤２８がモルタル、グラウト、又は接着剤であり、端部フランジ２２Ａと、端部フランジ２２Ｂの各々に形成された穴部に充填される事による。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１鋼製部材の第１端部フランジと、第２鋼製部材の第２端部フランジとの間に充填材を充填して硬化させ、前記第１端部フランジと前記第２端部フランジとを接合した鋼製部材接合構造。
【請求項２】
前記充填材がモルタル、グラウト、又は接着剤であり、前記第１端部フランジ及び前記第２端部フランジの各々に形成された穴部に充填される請求項１に記載の鋼製部材接合構造。
【請求項３】
前記第１端部フランジに設けられた第１ストッパ部と、
前記第２端部フランジから前記第１フランジへ向かって突出すると共に、前記第１ストッパ部と間を空けて配置され、該第１ストッパ部に当たることにより前記第１端部フランジと前記第２端部フランジとの相対変位を規制する第２ストッパ部と、
を備え、
前記充填材が、充填された後に硬化する液状粘弾性体である請求項１に記載の鋼製部材接合構造。
【請求項４】
前記第１ストッパ部が、前記第２ストッパ部が挿入される穴部の穴壁である請求項３に記載の鋼製部材接合構造。
【請求項５】
架構に取り付けられると共に、請求項１〜４の何れか１項に記載の鋼製部材接合構造が適用された前記第１鋼製部材と前記第２鋼製部材を備える鋼製耐震壁。
【請求項６】
前記第１鋼製部材及び第２鋼製部材がＣ形鋼であり、
前記第１鋼製部材と前記第２鋼製部材とが上下方向に配列されると共に、各々の開口を反対方向に向けて配置される請求項５に記載の鋼製耐震壁。
【請求項７】
前記第１鋼製部材及び前記第２鋼製部材が、前記架構を構成する水平部材に取り付けられる請求項５又は請求項６に記載の鋼製耐震壁。
【請求項８】
前記充填材に、補強材料が混入されている請求項１又は請求項２に記載の鋼製部材接合構造。
【請求項９】
請求項５〜７の何れか１項に記載の鋼製耐震壁を有する構造物。
【請求項１０】
第１鋼製部材及び第２鋼製部材を上下方向に並べて架構に取り付ける取付工程と、
前記第１鋼製部材の第１端部フランジと前記第２鋼製部材の第２端部フランジとの間、及び前記第１端部フランジ及び前記第２端部フランジの各々に形成された穴部に充填材を充填して硬化させ、前記第１端部フランジと前記第２フランジとを接合する接合工程と、
を備える鋼製耐震壁の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼製部材接合構造、鋼製耐震壁、該鋼製耐震壁を有する構造物、及び鋼製耐震壁の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物に設けられる耐震要素としては、複数の鋼板ブロックから構成された耐震壁が提案されている（例えば、特許文献１）。この耐震壁は、上下方向に積み上げられる断面Ｃ形の鋼板ブロックを備えており、隣接する鋼板ブロックの端部に設けられた端部フランジ同士を高力ボルト等で接合して構成される。このように複数の鋼板ブロックで耐震壁を構成することにより、鋼板ブロックの運搬性、揚重性が向上する。
【０００３】
ここで、高力ボルトによる摩擦接合は、フランジ間に発生する摩擦力によってせん断力を伝達するため、フランジ同士の密着性を確保する必要がある。しかしながら、架構の施工や鋼板ブロックの設置に誤差が生じると、フランジ同士の密着度が低下するため、せん断力の伝達効率の低下を招いてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２９３９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の事実を考慮し、端部フランジの接合部において、施工誤差を吸収可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の鋼製部材接合構造は、第１鋼製部材の第１端部フランジと、第２鋼製部材の第２端部フランジとの間に充填材を充填して硬化させ、前記第１端部フランジと前記第２端部フランジとを接合している。
【０００７】
上記の構成によれば、第１鋼製部材の第１端部フランジと第２鋼製部材の第２端部フランジとの間に充填材が充填される。この充填材が硬化することにより、当該充填材が第１端部フランジ及び第２端部フランジに付着して、第１端部フランジと第２端部フランジとがせん断力を伝達可能に接合される。
【０００８】
ここで、本発明は、第１端部フランジと第２端部フランジとの間を充填材で埋めるため、第１端部フランジと第２端部フランジとを密着させる必要がない。従って、第１端部フランジと第２端部フランジとの接合部において、架構の施工誤差や、第１鋼製部材、第２鋼製部材の設置誤差を吸収することができる。
【０００９】
また、高力ボルトによる摩擦接合のように、第１端部フランジと第２端部フランジとを密着させる必要がないため、第１端部フランジと第２端部フランジとの接触面に求められる加工精度が低減される。従って、第１端部フランジ及び第２端部フランジの製作性が向上すると共に、製作コストを削減することができる。
【００１０】
請求項２に記載の鋼製部材接合構造は、請求項１に記載の鋼製部材接合構造において、前記充填材がモルタル、グラウト、又は接着剤であり、前記第１端部フランジ及び前記第２端部フランジの各々に形成された穴部に充填される。
【００１１】
上記の構成によれば、充填材が、モルタル、グラウト、又は接着剤とされている。この充填材は、第１端部フランジと第２端部フランジとの間に充填されると共に、第１端部フランジ及び第２端部フランジの各々に形成された穴部に充填される。
【００１２】
ここで、穴部に充填材を充填することにより、硬化した充填材が、コッターやせん断ピン等のせん断力伝達機構として機能するため、第１端部フランジと第２端部フランジとの間のせん断力の伝達効率が向上する。
【００１３】
請求項３に記載の鋼製部材接合構造は、請求項１に記載の鋼製部材接合構造において、前記第１端部フランジに設けられた第１ストッパ部と、前記第２端部フランジから前記第１フランジへ向かって突出すると共に、前記第１ストッパ部と間を空けて配置され、該第１ストッパ部に当たることにより前記第１端部フランジと前記第２端部フランジとの相対変位を規制する第２ストッパ部と、を備え、前記充填材が、充填された後に硬化する液状粘弾性体である。
【００１４】
上記の構成によれば、第１端部フランジに第１ストッパ部が設けられている。一方、第２端部フランジには、第１端部フランジへ向かって突出すると共に、第１ストッパ部と間を空けて配置される第２ストッパ部が設けられている。この第２ストッパ部が、第１ストッパ部に当たることにより、第１端部フランジと第２端部フランジとの相対変位が規制される。換言すると、第１ストッパ部が第２ストッパ部に当たるまで、第１端部フランジと第２端部フランジとが相対変位可能となっている。
【００１５】
また、充填材が、液状粘弾性体とされている。この液状粘弾性体は、第１端部フランジと第２端部フランジとの間に充填された後に硬化して粘弾性体となり、第１端部フランジと第２端部フランジとの相対変位に伴ってせん断変形する。これにより、第１端部フランジと第２端部フランジに相対変位を生じさせるエネルギー等が吸収される。一方、第１端部フランジと第２端部フランジとの相対変位量が大きくなると、第１ストッパ部が第２ストッパ部に当たり、第１端部フランジと第２端部フランジとの相対変位が規制される。これにより、粘弾性体のせん断変形がそれ以上増加せず、第１ストッパ部、第２ストッパ部を介して第１端部フランジと第２端部フランジとの間でせん断力が相互に伝達される。
【００１６】
従って、例えば、第１鋼製部材及び第２鋼製部材で鋼製耐震壁を構成する場合、風や交通振動等の微振動に対して、粘弾性体（硬化した液状粘弾性体）をせん断変形させることにより、振動エネルギーを吸収することができる。一方、地震等の大振動に対しては、第１ストッパ部及び第２ストッパ部によって第１端部フランジと第２端部フランジの相対変位を規制することにより、第１鋼製部材及び第２鋼製部材が地震力に抵抗して耐震性能、制振性能を発揮する。従って、耐震性能、制振性能を維持しつつ、居住性能を向上することができる。
【００１７】
請求項４に記載の鋼製部材接合構造は、請求項３に記載の鋼製部材接合構造において、前記第１ストッパ部が、前記第２ストッパ部が挿入される穴部の穴壁である。
【００１８】
上記の構成によれば、第１ストッパ部が、第１端部フランジに設けられた穴部の穴壁とされている。この穴部には第２ストッパ部が挿入され、当該穴部の穴壁と間を空けて配置される。そして、第２ストッパ部が穴壁に当たることにより、第１端部フランジと第２端部フランジとの相対変位が規制され、第１鋼製部材及び第２鋼製部材が耐震性能、制振性能を発揮する。従って、単純な構成で、居住性能を向上することができる。
【００１９】
また、第２ストッパ部が挿入される穴部は、液状粘弾性体の充填口として流用することができる。従って、第１端部フランジ、第２端部フランジに、液状粘弾性体の充填口を設ける手間が低減される。
【００２０】
請求項５に記載の鋼製耐震壁は、架構に取り付けられると共に、請求項１〜４の何れか１項に記載の鋼製部材接合構造が適用された前記第１鋼製部材と前記第２鋼製部材を備えている。
【００２１】
上記の構成によれば、架構に取り付けられる第１鋼製部材と第２鋼製部材を備えている。これらの第１鋼製部材と第２鋼製部材とは、請求項１又は請求項２に記載の鋼製部材接合構造が適用されている。即ち、第１鋼製部材の第１端部フランジと、第２鋼製部材の第２端部フランジとが、これらの第１端部フランジと第２端部フランジとの間に充填された充填材によって接合されている。
【００２２】
ここで、地震等の外力が架構に作用すると、充填材を介して第１端部フランジと第２端部フランジとの間でせん断力が伝達される。これにより、第１鋼製部材及び第２鋼製部材が外力に抵抗し、耐震性能を発揮する。また、外力に対して第１鋼製部材、第２鋼製部材を降伏させることにより、鋼材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、施工性が向上された鋼製耐震壁を構築することができる。
【００２３】
請求項６に記載の鋼製耐震壁は、請求項５に記載の鋼製耐震壁において、前記第１鋼製部材及び第２鋼製部材がＣ形鋼であり、前記第１鋼製部材と前記第２鋼製部材とが上下方向に配列されると共に、各々の開口を反対方向に向けて配置されている。
【００２４】
上記の構成によれば、第１鋼製部材及び第２鋼製部材がＣ形鋼とされ、各々の開口を反対方向に向けて配置されている。即ち、第１鋼製部材及び第２鋼製部材が側断面視にて波形形状となるように配置されている。これにより、第１鋼製部材及び第２鋼製部材の上下方向（鉛直方向）の剛性が減少し、第１鋼製部材及び第２鋼製部材が上下方向にアコーディオンのように伸縮可能となる。
【００２５】
従って、架構を構成する梁、床スラブ、柱等のクリープ変形や撓み変形によって、第１鋼製部材及び第２鋼製部材に導入される軸力が低減される。また、第１鋼製部材及び第２鋼製部材による梁や床スラブの拘束が低減されるため、架構の変形性能（靭性）が向上する。従って、耐震性能、制振性能が向上する。
【００２６】
請求項７に記載の鋼製耐震壁は、請求項５又は請求項６に記載の鋼製耐震壁において、前記第１鋼製部材及び前記第２鋼製部材が、前記架構を構成する水平部材に取り付けられている。
【００２７】
上記の構成によれば、第１鋼製部材及び第２鋼製部材が、架構を構成する水平部材に取り付けられる。即ち、第１鋼製部材及び第２鋼製部材を、架構を構成する柱に取り付けない構成であるため、柱間の所定位置に第１鋼製部材及び第２鋼製部材を配置することができる。従って、第１鋼製部材及び第２鋼製部材の配置の自由度が向上する。また、第１鋼製部材及び第２鋼製部材を、柱と間を空けて配置することにより、設備開口等の開口を設けることができる。
【００２８】
請求項８に記載の鋼製部材接合構造は、請求項１又は請求項２に記載の鋼製部材接合構造において、前記充填材に、補強材料が混入されている。
【００２９】
上記の構成によれば、充填材に補強材料が混入されている。この補強材料によって、充填材のせん断強度、せん断耐力が向上するため、第１端部フランジと第２端部フランジとの間のせん断力の伝達効率が向上する。
【００３０】
請求項９に記載の構造物は、請求項５〜７の何れか１項に記載の鋼製耐震壁を有している。
【００３１】
上記の構成によれば、請求項５〜７の何れか１項に記載の鋼製耐震壁を有している。従って、施工性が向上した構造物を構築することができる。
【００３２】
請求項１０に記載の鋼製耐震壁の施工方法は、第１鋼製部材及び第２鋼製部材を上下方向に並べて架構に取り付ける取付工程と、前記第１鋼製部材の第１端部フランジと前記第２鋼製部材の第２端部フランジとの間、及び前記第１端部フランジ及び前記第２端部フランジの各々に形成された穴部に充填材を充填して硬化させ、前記第１端部フランジと前記第２フランジとを接合する接合工程と、を備えている。
【００３３】
上記の構成によれば、取付工程及び接合工程を備えている。取付工程では、第１鋼製部材及び第２鋼製部材を上下方向に並べて架構に取り付ける。接合工程では、第１鋼製部材の第１端部フランジと、第２鋼製部材の第２端部フランジとの間、及び第１端部フランジ及び第２端部フランジの各々に形成された穴部に充填材を充填して硬化させることにより、第１端部フランジと第２フランジとを接合する。従って、第１端部フランジと第２端部フランジとの間において、施工誤差を吸収することができるため、施工性が向上する。
【００３４】
また、高力ボルトによる摩擦接合のように、第１端部フランジと第２端部フランジとを密着させる必要がないため、第１端部フランジと第２端部フランジとの接触面に求められる加工精度が低減される。従って、第１端部フランジ及び第２端部フランジの製作性が向上すると共に、製作コストを削減することができる。
【００３５】
更に、穴部に充填材を充填することにより、硬化した充填材が、コッターやせん断ピン等のせん断力伝達機構として機能するため、第１端部フランジと第２端部フランジとの間のせん断力の伝達効率が向上する。なお、本発明における取付工程及び接合工程は、何れの工程を先に行っても良い。
【発明の効果】
【００３６】
本発明は、上記の構成としたので、端部フランジの接合部において施工誤差を吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１実施形態に係る鋼製耐震壁を示す、立面図である。
【図２】図１の１−１線断面図である。
【図３】図１の２−２線断面図である。
【図４】第１実施形態に係る第１鋼製部材と第２鋼製部材との接合部を示す、図１の拡大図である。
【図５】第２実施形態に係る鋼製耐震壁を示す、側断面図である。
【図６】第２実施形態に係る鋼製耐震壁を模式的に示す立面図であり、（Ａ）は圧縮前の状態であり、（Ｂ）は圧縮後の状態である。
【図７】第２実施形態に係る鋼製耐震壁を模式的に示す斜視図であり、（Ａ）はせん断変形前の状態であり、（Ｂ）はせん断変形後の状態である。
【図８】第３実施形態に係る鋼製耐震壁を示す図であり、（Ａ）は第１鋼製部材と第２鋼製部材との接合部を示す拡大立面図であり、（Ｂ）は図８（Ａ）の８−８線断面図である。
【図９】第３実施形態に係る鋼製耐震壁の変形状態を示す、立面図である。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は、第３実施形態に係る鋼製耐震壁の変形例を示す、第１鋼製部材と第２鋼製部材との接合部を示す拡大立面図である。
【図１１】第１実施形態に係る鋼製耐震壁の変形例を示す、立面図である。
【図１２】第１実施形態に係る鋼製耐震壁の変形例を示す図であり、（Ａ）は第１鋼製部材と第２鋼製部材との接合部を示す拡大立面図であり、（Ｂ）は図１２（Ａ）の９−９線断面図である。
【図１３】第１実施形態に係る鋼製耐震壁の変形例を示す、拡大側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００３９】
先ず、第１実施形態について説明する。
【００４０】
図１に示される構造物の架構１２には、鋼製耐震壁１０が取り付けられている。架構１２は、上下の梁（水平部材）１４と左右の柱１６とから構成されたラーメン構造とされている。これらの柱１６及び梁１４は鉄筋コンクリート造とされている。
【００４１】
鋼製耐震壁１０は、上下左右に配列された複数の鋼製部材１８（第１鋼製部材、第２鋼製部材）を備えている。鋼製部材１８はＣ形鋼からなり、ウェブ２０と、ウェブ２０の上下の端部に設けられた端部フランジ２２Ａ、２２Ｂ（第１端部フランジ、第２端部フランジ）と、を備えている。鋼製部材１８には、普通鋼（例えば、ＳＭ４９０、ＳＳ４００等）や低降伏点鋼（例えば、ＬＹ２２５等）等が用いられる。
【００４２】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、上下方向に隣接する鋼製部材１８は、各々の端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂを対向させて配置されている。これらの端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとの間にはスペーサ２４が配置されており、端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとの間に隙間（以下、「充填空間２６」という）が形成されている。この充填空間２６には、モルタル、グラウト、又は接着剤等の充填材２８が充填されている。この充填材２８が端部フランジ２２Ａ、２２Ｂに付着することにより、端部フランジ２２Ａ、２２Ｂとが接合されている。スペーサ２４は端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂの周縁に沿って配置されており、充填空間２６から充填材２８が漏れ出さないようになっている。スペーサ２４としては、鋼製、木製等の枠材や、弾性体からなるエアチューブ等を用いることができる。
【００４３】
端部フランジ２２Ａ及び端部フランジ２２Ｂには、充填材２８が充填される穴部３０、３２がそれぞれ形成されている。穴部３０は、端部フランジ２２Ｂを貫通しており、当該端部フランジ２２Ｂの上面に設けられた蓋体３４によって塞がれている。また、穴部３２は、端部フランジ２２Ａを貫通しており、当該端部フランジ２２Ａの下面に設けられた蓋体３４によって塞がれている。この蓋体３４によって、穴部３０、３２に充填された充填材２８が漏れ出さないようになっている。これらの穴部３０、３２及び前述した充填空間２６に充填された充填材２８が硬化することにより、隣接する端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとがせん断力を伝達可能に接合されている。
【００４４】
なお、蓋体３４で塞がされていない穴部３２は、充填材２８の注入口（矢印Ｘ）として、又は充填材２８の充填確認口（矢印Ｙ）として用いられる。また、図示を省略するが、スペーサ２４に充填材２８の注入口や充填確認口を設けることも可能である。
【００４５】
一方、図２及び図３に示されるように、水平方向に隣接する鋼製部材１８は、連結部材３６によって連結されている。連結部材３６はＴ形鋼で長手方向を上下方向（鉛直方向）として鋼製部材１８の裏面側に配置されており、ウェブ３６Ａとフランジ３６Ｂとを接合して構成されている。フランジ３６Ｂは、隣接する鋼製部材１８のウェブ２０にまたがって配置されており、ウェブ２０のそれぞれに、高力ボルト３８及びナット４０で摩擦接合されている。このフランジ３６Ｂに接合されたウェブ３６Ａは、鋼製部材１８の面外方向へ向かって突出している。このウェブ３６Ａにより、各鋼製部材１８のウェブ２０に面外剛性（面外方向の剛性）が付与されている。即ち、鋼製部材１８のウェブ２０のせん断座屈耐力が大きくされ、当該ウェブ２０のせん断座屈が抑制されている。なお、ウェブ３６Ａは、適宜省略可能である。
【００４６】
図１に示されるように、鋼製耐震壁１０の上下の端部は、横取付部材４２を介して梁１４に取り付けられている。横取付部材４２は、ウェブ４２Ａと、当該ウェブ４２Ａの端部に設けられたフランジ４２Ｂと、を備えるＴ形鋼とされており、上の梁１４の下面、及び下の梁１４の上面にそれぞれ設けられている。横取付部材４２の端部フランジ２２Ｂには、せん断力伝達機構としてのスタッド４４（図２参照）が突設されており、このスタッド４４を梁１４に埋設することにより、横取付部材４２が梁１４に固定されている。このフランジ４２Ｂに接合されたウェブ４２Ａには、鋼製耐震壁１０の上端部を構成する鋼製部材１８のウェブ２０が高力ボルト３８及びナット４０によって摩擦接合されている。これにより、鋼製耐震壁１０と梁１４とが、せん断力を伝達可能に接合されている。なお、連結部材３６と横取付部材４２とは、スプライスプレート５０を介して接合されている。
【００４７】
図３に示されるように、鋼製耐震壁１０の左右の端部は、縦取付部材５２を介して柱１６に取り付けられている。縦取付部材５２は、ウェブ５２Ａと、当該ウェブ５２Ａの端部に設けられたフランジ５２Ｂと、を備えるＴ形鋼とされており、左右の柱１６の側面にそれぞれ設けられている。縦取付部材５２のフランジ５２Ｂには、せん断力伝達機構としてのスタッド４４が突設されており、このスタッド４４を柱１６に埋設することにより、縦取付部材５２が柱１６に固定されている。このフランジ５２Ｂに接合されたウェブ５２Ａには、各鋼製部材１８のウェブ２０が高力ボルト３８及びナット４０によって摩擦接合されている。これにより、鋼製耐震壁１０と柱１６とが、せん断力を伝達可能に接合されている。
【００４８】
なお、本実施形態では、梁１４と横取付部材４２との接合部、及び柱１６と縦取付部材５２との接合部にせん断力伝達機構としてスタッド４４を設けて接合したが、これに限らない。例えば、せん断力伝達機構としてのスタッドが立設された接合用プレートを梁１４、柱１６に埋設し、この接合用プレートに横取付部材４２、縦取付部材５２を溶接又はボルト等で接合しても良い。また、エポキシ樹脂等の接着剤により、梁１４、柱１６に横取付部材４２、縦取付部材５２を接着接合しても良い（接着工法）。また、鉄骨造の梁、柱に対しては、ボルト接合や、溶接接合を用いることができる。このように、鋼製耐震壁１０が取り付けられる架構（周辺フレーム）の構造種別に応じて、種々の接合構造を採用することができる。
【００４９】
次に、鋼製耐震壁１０の施工方法の一例について説明する。
【００５０】
先ず、梁１４及び柱１６に、横取付部材４２、縦取付部材５２をそれぞれ固定する。なお、梁１４及び柱１６がプレキャスト部材である場合は、工場等において、梁１４及び柱１６に横取付部材４２及び縦取付部材５２を固定しても良い。次に、上下の梁１４に固定された横取付部材４２の間に連結部材３６を架設する。そして、横取付部材４２及び連結部材３６にスプライスプレート５０を重ね合わせ、高力ボルト３８及びナット４０で仮止めする。次に、複数の鋼製部材１８を上下方向に並べ配置する。この際、隣接する鋼製部材１８の端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとの間にスペーサ２４を配置し、端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとの間に充填空間２６を形成する。次に、横取付部材４２、縦取付部材５２、及び連結部材３６に、各鋼製部材１８を高力ボルト３８及びナット４０で摩擦接合し、鋼製部材１８を架構１２に取り付ける（取付工程）。なお、横取付部材４２、鋼製部材１８、及び連結部材３６の接合部では、前述した高力ボルト３８及びナット４０による仮止めを解除し、鋼製部材１８と、横取付部材４２、連結部材３６、及びスプライスプレート５０とを高力ボルト３８及びナット４０で再接合（摩擦接合）する。
【００５１】
次に、端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとの間に充填材２８を充填する。この結果、端部フランジ２２Ａ及び端部フランジ２２Ｂの各々に形成された穴部３０、３２に充填材２８が充填され、その後、充填材２８が硬化する（接合工程）。これにより、充填材２８の付着力によって、端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとがせん断力を伝達可能に接合される。
【００５２】
なお、前述した取付工程及び接合工程は、何れの工程を先に行っても良い。即ち、端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとの間に充填材２８が充填された鋼製部材１８を架構１２に取り付けることも可能である。また、鋼製部材１８を架構１２に配置しながら、隣接する端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとの間に充填材２８を充填しても良いし、全ての鋼製部材１８を配置した後に、端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとの間に充填材２８を充填しても良い。
【００５３】
次に、第１実施形態の作用及び効果について説明する。
【００５４】
鋼製耐震壁１０は、複数の鋼製部材１８を接合して構成されている。従って、各鋼製部材１８の運搬や揚重が容易となる。また、上下方向に隣接する鋼製部材１８の端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとの間、及び端部フランジ２２Ａ及び端部フランジ２２Ｂの各々に形成された穴部３０、３２に充填材２８を充填し、当該充填材２８を硬化させることにより、端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとを接合する。従って、端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとの接合部において、架構１２の施工や鋼製部材１８の設置等の誤差を吸収することができる。従って、施工性が向上する。また、端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとを密着させる必要がないため、端部フランジ２２Ａ、２２Ｂの接触面に求められる加工精度が低減される。従って、端部フランジ２２Ａ、２２Ｂの製作性が向上すると共に、製作コストを削減することができる。
【００５５】
また、端部フランジ２２Ａ及び端部フランジ２２Ｂに形成された穴部３０、３２に充填材２８を充填することにより、硬化した充填材２８がコッターやせん断ピン等のせん断力伝達機構として機能するため、端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとの間のせん断力の伝達効率が向上する。
【００５６】
ここで、地震等によって架構１２に外力が作用すると、梁１４及び柱１６から横取付部材４２及び縦取付部材５２を介して各鋼製部材１８にせん断力が伝達され、各鋼製部材１８が外力に対して抵抗する。この際、上下方向に隣接する鋼製部材１８の端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとの間では、充填材２８を介してせん断力が相互に伝達される。また、水平方向に隣接する鋼製部材１８の間では、連結部材３６を介してせん断力が相互に伝達される。これにより、各鋼製部材１８がせん断変形すると共に、外力に抵抗して耐震性能を発揮する。更に、外力に対して鋼製部材１８が降伏するように設計することにより、鋼材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、耐震性能、制振性能が向上された構造物を構築することができる。
【００５７】
なお、本実施形態では、端部フランジ２２Ａ、２２Ｂに形成された穴部３０、３２に充填材２８を充填したが、穴部３０、３２は省略可能である。穴部３０、３２は、端部フランジ２２Ａ、２２Ｂの間に求められる接合強度に応じて適宜設ければ良い。ただし、穴部３０、３２を設け、これに充填材２８を充填してコッターやせん断ピン等のせん断力伝達機構を設けることにより、接合強度、せん断力伝達効率を向上することができる。
【００５８】
次に、第２実施形態について説明する。なお、第１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。
【００５９】
図５には、第２実施形態に係る鋼製耐震壁６０が示されている。鋼製耐震壁６０は、架構１２（図１参照）に設けられた鉄筋コンクリート造の壁６２と対向して配置されている。この鋼製耐震壁６０では、上下方向に隣接する鋼製部材１８が、各々の端部フランジ２２Ａ、２２Ｂの間に形成された開口６４を反対方向へ向けて配置されている。これにより、側断面視にて鋼製耐震壁６０が波形形状とされ、鋼製耐震壁６０の上下方向（鉛直方向）の剛性が小さくなっている。なお、壁６２は適宜省略可能である。
【００６０】
上下方向に隣接する鋼製部材１８は、端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂを対向させて配置されており、端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとの間に形成された充填空間２６、及び端部フランジ２２Ａ、２２Ｂの各々に形成された穴部３０、３２に充填材２８が充填されている。
【００６１】
ここで、壁６２に開口６４を向けて配置された鋼製部材１８の端部フランジ２２Ａ、２２Ｂには、穴部３０、３２を塞ぐ蓋体３４が設けられている。これにより、壁６２と反対に開口６４を向けて配置された鋼製部材１８の開口６４から、充填空間２６及び穴部３０、３２に充填材２８が注入可能（矢印Ｚ）になっている。
【００６２】
次に、第２実施形態の作用及び効果について説明する。
【００６３】
鋼製耐震壁６０では、上下方向に隣接する鋼製部材１８が、各々の開口６４を反対方向に向けて配置されている。即ち、鋼製耐震壁６０が側断面視にて波形形状とされている。これにより、図４に示す鋼製耐震壁１０と比較して、鋼製耐震壁６０の上下方向（鉛直方向）の剛性が小さくなり、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、鋼製耐震壁６０が上下方向にアコーディオンのように伸縮可能となる。このため、架構１２（図１参照）を構成する柱１６の軸縮みや、梁１４の撓み変形によって、鋼製耐震壁６０に導入される軸力が低減される。また、鋼製耐震壁６０による梁１４の拘束が緩和されるため、架構１２の変形性能（靭性）が向上する。従って、耐震性能、制振性能が向上する。
【００６４】
更に、鋼製耐震壁６０を側断面視にて波形形状としたことにより、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示されるように、鋼製耐震壁６０のせん断変形性能が向上する。従って、平板状の鋼製耐震壁と比較してせん断座屈長さが短くなり、せん断座屈強度が大きくなる。また、せん断座屈防止用の補剛リブ（本実施形態では、図３における連結部材３６のウェブ３６Ａ）等を削減することができる。更に、鋼製耐震壁６０のせん断変形性能が向上するため、エネルギー吸収容量（履歴ループの面積）が大きくなり、耐震性能、制振性能が向上する。
【００６５】
また、壁６２に開口６４を向けて配置された鋼製部材１８の端部フランジ２２Ａ、２２Ｂに穴部３０、３２を塞ぐ蓋体３４を設けたことにより、壁６２と反対側に開口６４を向けて配置された鋼製部材１８から、充填空間２６及び穴部３０、３２に充填材２８を注入することができる。従って、施工性が向上する。これは、壁６２等に鋼製耐震壁６０を対向させる場合や、鋼製耐震壁６０を外に面して設置する場合（外側に足場がない場合）に、特に有効である。なお、壁６２等の障害物がなく、鋼製耐震壁６０の両側から充填材２８を充填できる場合は、鋼製部材１８の開口６４の向きを問わずに、蓋体３４を設けることができる。
【００６６】
次に、第３実施形態について説明する。なお、第１、第２実施形態と同様の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。
【００６７】
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）には、第３実施形態に係る鋼製耐震壁７０が示されている。鋼製耐震壁７０は複数の鋼製部材１８を備えている。上下方向に隣接する鋼製部材１８は、端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂを対向させて配置されている。これらの端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂには、穴部３０、３２がそれぞれ形成されており、ピン７２の軸部７２Ａが挿入されている。穴部３０、３２はウェブ２０の面外方向へ延びる長穴とされており（図８（Ｂ）参照）、軸部７２Ａとの間に形成される隙間から後述する液状粘弾性体７４（充填材）が注入可能となっている。液状粘弾性体７４は、硬化することにより、粘弾性体（以下、硬化した液状粘弾性体７４を「粘弾性体７４」という場合がある）となる。
【００６８】
ピン７２は、軸部７２Ａ、及びつば部７２Ｂを備えている。軸部７２Ａは円柱形状で、その軸方向両端部が穴部３０、３２にそれぞれ挿入されている。つば部７２Ｂは、円盤状で軸部７２Ａの軸方向中央部に設けられており、軸部７２Ａの径方向へ突出している。このつば部７２Ｂが端部フランジ２２Ａの上面に引っ掛ることにより、穴部３０、３２に軸部７２Ａが挿入された状態で保持されている。即ち、軸部７２Ａは、対向する一方の端部フランジ２２Ａ、２２Ｂから他方の端部フランジ２２Ｂ、２２Ａへ向かって突出しており、穴部３０、３２に挿入された状態で保持されている。
【００６９】
ここで、穴部３０、３２の端部フランジ２２Ａ、２２Ｂの長手方向の幅Ｗ（穴部の幅）は、軸部７２Ａの直径（外径）Ｄよりも大きくされており、軸部７２Ａの外周面と穴部３０、３２の穴壁（第１ストッパ部）との間に隙間（最大Ｗ−Ｄ）が形成されている。この隙間により、穴部３０、３２が許容する範囲内で、軸部７２Ａが端部フランジ２２Ａ、２２Ｂの長手方向に相対変位可能とされている。即ち、端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとは、ピン７２によって相対変位可能に連結されている。これにより、端部フランジ２２Ａ、２２Ｂの間に設けられた粘弾性体７４がせん断変形可能とされている。
【００７０】
また、ピン７２の軸部７２Ａは、端部フランジ２２Ａ、２２Ｂの相対変位を規制する第２ストッパ部として機能する。即ち、端部フランジ２２Ａ、２２Ｂの相対変位量が所定値を超え、軸部７２Ａの両端部が穴部３０、３２の穴壁（第１ストッパ部）にそれぞれ当たると（図９参照）、端部フランジ２２Ａ、２２Ｂの相対変位が規制され、端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとの間で応力（せん断力、曲げモーメント等）が相互に伝達される。
【００７１】
端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとの間に形成された充填空間２６には、硬化した液状粘弾性体７４が設けられている。この液状粘弾性体７４は主剤及び硬化剤を混ぜ合わせた二液混合型のジエン系粘弾性体であり、硬化する前に穴部３０から充填される。硬化した液状粘弾性体７４は、端部フランジ２２Ａの上面、及び端部フランジ２２Ｂの下面に付着する。これにより、端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとが接合される。
【００７２】
なお、穴部３０、３２に液状粘弾性体７４が充填されると、穴部３０、３２に対するピン７２の相対移動が阻害されるため、液状粘弾性体７４を充填する際は、穴部３０、３２とピン７２の軸部７２Ａとの隙間をスポンジ等で塞いでおくことが望ましい。また、本実施形態では、端部フランジ２２Ａ、２２Ｂの間に液状粘弾性体７４を充填したが、これに限らない。例えば、板状（シート状）の粘弾性体を端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとの間に配置し、加硫接着等で端部フランジ２２Ａ、２２Ｂに固定することもできる。
【００７３】
次に、第３実施形態の作用及び効果について説明する。
【００７４】
上下方向に隣接する鋼製部材１８の端部フランジ２２Ａ、２２Ｂは、これらの端部フランジ２２Ａ、２２Ｂの間に充填された液状粘弾性体７４によって接合されている。また、端部フランジ２２Ａ、２２Ｂに形成された穴部３０、３２には、ピン７２の軸部７２Ａがそれぞれ挿入されている。この軸部７２Ａと穴部３０、３２の穴壁との間には隙間が形成されており、端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとが、当該端部フランジ２２Ａ、２２Ｂの長手方向に相対変位可能に連結されている。
【００７５】
従って、架構１２（図１参照）に外力が作用すると、端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとが、端部フランジ２２Ａ、２２Ｂの長手方向に相対変位する。これにより、端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとの間に設けられた粘弾性体７４がせん断変形し、当該粘弾性体７４によって振動エネルギーが吸収される。一方、端部フランジ２２Ａ、２２Ｂの相対変位量が所定値を超えると、穴部３０、３２の穴壁に軸部７２Ａが当たり（当接し）、端部フランジ２２Ａ、２２Ｂの相対変位が規制される。これにより、粘弾性体７４のせん断変形がそれ以上増加せず、端部フランジ２２Ａ、２２Ｂとの間で応力（せん断力、曲げモーメント等）が相互に伝達され、鋼製部材１８がせん断変形して外力に抵抗する。
【００７６】
このように本実施形態は、粘弾性体７４によって風や交通振動等の微振動を吸収する一方で、地震等の大振動に対しては、鋼製部材１８に外力を伝達して耐震性能、制振性能を発揮させることができる。よって、耐震性能を確保しつつ、構造物の居住性能を向上することができる。
【００７７】
なお、本実施形態では、第１ストッパ部として、穴部３０、３２の穴壁を用いたがこれに限らない。例えば、図１０（Ａ）に示されるように、端部フランジ２２Ａの上面に一対の突起７６（第１ストッパ部）を設け、これらの突起７６の間に、端部フランジ２２Ｂから端部フランジ２２Ａへ向かって突出するピン７２の軸部７２Ａ（第２ストッパ部）を配置しても良い。この際、突起７６と軸部７２Ａの端部との間に隙間Ｈを形成することにより、端部フランジ２２Ａ、２２Ｂが相対変位可能に連結され、粘弾性体７４がせん断変形可能となる。
【００７８】
また、図１０（Ｂ）に示されるように、ピン７２に替えて端部フランジ２２Ｂの下面に、端部フランジ２２Ａへ向かって突出する突起８０（第２ストッパ部）を設け、当該突起８０を一対の突起７６の間に配置しても良い。この際、第２ストッパ部としての突起７６と突起８０との間に隙間Ｈを形成することにより、端部フランジ２２Ａ、２２Ｂが相対変位可能に連結され、粘弾性体７４がせん断変形可能となる。
【００７９】
なお、上記第１〜第３実施形態では、鋼製耐震壁１０、６０、７０を柱１６（図１参照）に取り付けたが、鋼製耐震壁１０、６０、７０は柱１６に取り付けなくても良い。第１実施形態を例に説明すると、図１１に示されるように、鋼製耐震壁１０は上下の梁１４にのみ取り付けられており、鋼製耐震壁１０と柱１６との間には開口８２、８４がそれぞれ形成されている。これらの開口８２、８４は、設備用の配線、配管や、出入り口として用いることができる。また、鋼製耐震壁１０を柱１６に取り付けないため、柱１６間の所定の位置に鋼製耐震壁１０を設置することができる。よって、鋼製耐震壁１０の設置位置の自由度が向上する。なお、鋼製耐震壁１０と柱１６との間には、必ずしも開口８２、８４を設ける必要はなく、鋼製耐震壁１０と柱１６とを接触させ、若しくは僅かな隙間を空けて配置しても良い。また、図１１に示す構成では、鋼製耐震壁１０の両側にそれぞれ開口８２、８４を設けたが、一方にのみ開口を設けても良い。
【００８０】
また、第１〜第３実施形態において、端部フランジ２２Ａ、２２Ｂに形成する穴部３０、３２は、充填材２８が充填可能であれば良く、穴部３０、３２の大きさ、形状は適宜変更可能である。即ち、矩形の穴部３０、３２を形成しても良いし、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示されるように、穴部３０、３２を千鳥状に形成しても良い。また、穴部３０、３２は、必ずしも端部フランジ２２Ａ、２２Ｂを貫通している必要がなく、底を残しても良い。この場合、充填材２８の漏れ出しを防止する蓋体３４を省略することができる。更に、穴部３０、３２に替えて、端部フランジ２２Ａと端部フランジ２２Ｂとの対向面に凹凸を設け、端部フランジ２２Ａ、２２Ｂと充填材２８の付着力を高めても良い。
【００８１】
また、第１、第２実施形態では、充填材として、モルタル、グラウト、又は接着剤を用いたが、これらの充填材にスチールチップや、鋼繊維、炭素繊維等の補強材料を混入し、充填材の強度を向上させても良い。
【００８２】
更に、上記第１〜第３実施形態では、断面Ｃ形の鋼製部材１８を用いたが、これに限らない。例えば、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示されるように、断面Ｈ形（Ｈ形鋼）の鋼製部材９０（第１鋼製部材、第２鋼製部材）を用いても良い。鋼製部材９０は、ウェブ９２とウェブ９２の上下方向の両端部に設けられた端部フランジ９４Ａ、９４Ｂを備えている。各端部フランジ９４Ａ、９４Ｂには、充填材２８が充填される穴部３０、３２が形成されている。このように、鋼製部材には上下方向の両端部に接合用の端部フランジが設けられていれば良く、例えば、Ｃ形鋼、Ｉ形鋼、ボックス形鋼等を用いることができる。
【００８３】
また、架構１２の施工当初に発生する柱１６の軸縮みや梁１４の撓みによって、鋼製耐震壁１０、６０、７０に導入される軸力を低減するために、架構１２の施工の最終段階で鋼製耐震壁１０、６０、７０を架構１２に取り付けることが望ましい。
【００８４】
更に、架構１２を構成する柱１６及び梁１４は、鉄筋コンクリート造に限らず、鉄骨鉄筋コンクリート造、プレストレスコンクリート造、鉄骨造、ＣＦＴ構造、更には現場打ち工法、プレキャスト工法等の種々の工法を用いることができる。また、梁１４に替えてコンクリートスラブ又は小梁等に鋼製耐震壁１０、６０、７０を取り付けても良い。
【００８５】
更にまた、第１〜第３実施形態に係る鋼製耐震壁１０、６０、７０は、構造物の一部に用いても、全てに用いても良い。また、耐震構造、免震構造等の種々の構造の新築構造物、改築構造物に適用することができる。これらの鋼製耐震壁１０、６０、７０を設置することにより、施工性が向上された構造物を構築することができる。なお、構造物とは、建築構造物、及び土木構造物（例えば、橋梁）を含む概念である。
【００８６】
以上、本発明の第１〜第３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３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。
【符号の説明】
【００８７】
１０   鋼製耐震壁
１２   架構
１４   梁（水平部材）
１８   鋼製部材（第１鋼製部材、第２鋼製部材）
２２Ａ 端部フランジ（第１端部フランジ）
２２Ｂ 端部フランジ（第２端部フランジ）
２８   充填材
３０   穴部
３０Ａ 穴壁（第１ストッパ部）
３２   穴部
３２Ａ 穴壁（第１ストッパ部）
６０   鋼製耐震壁
６４   開口（第１鋼製部材、第２鋼製部材の開口）
７０   鋼製耐震壁
７２Ａ 軸部（第２ストッパ部）
７４   液状粘弾性体
７６   突起（第１ストッパ部）
８０   突起（第２ストッパ部）
９０   鋼製部材（第１鋼製部材、第２鋼製部材）
９４Ａ 端部フランジ（第１端部フランジ）
９４Ｂ 端部フランジ（第２端部フランジ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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