(57)【要約】【課題】装置の大型化を抑えながら、塑性化部に生じる歪みを小さくすることができる制振耐震複合部材およびそれを用いた建物を提供する。【解決手段】制振耐震複合部材１００は、低降伏点鋼管である軸力材１０の一方の端部１０ａと炭素鋼鋼管である補剛管２０の一方の端部２０ａとが接続された共通端板３０と、軸力材１０の他方の端部１０ｂが接続された軸力材端板４０と、軸力材端板４０に固定された軸力材連結部４１と、軸力材連結部４１に固定された軸力材当接板４２と、補剛管２０の他方の端部２０ｂに固定された補剛管当接板２１と、を有し、補剛管当接板２１と軸力材端板４０との間に間隙Ｓ１、軸力材端板４０と軸力材当接板４２との間に間隙Ｓ２が、それぞれ形成されている。【選択図】図１
2015025272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸力材と、該軸力材を包囲する補剛管と、前記軸力材の一方の端部と前記補剛管の一方の端部とが接続された共通端板と、前記軸力材の他方の端部と前記補剛管の他方の端部との間に形成された間隙と、を有し、
前記軸力材が単独で軸方向に所定の変形量だけ変形したところで、前記間隙が消滅し、前記間隙が消滅した後は、前記軸力材および前記補剛管の両方が軸方向にさらに変形することを特徴とする制振耐震複合部材。
【請求項２】
前記補剛管の他方の端部に設置された補剛管当接板と、前記軸力材の他方の端部が接続された軸力材端板と、該軸力材端板に軸力材連結部を介して接続された軸力材当接板と、前記共通端板および前記軸力材当接板にそれぞれ固定された建物設置用手段と、を有し、
前記軸力材端板と前記補剛管当接板との間、および前記補剛管当接板と前記軸力材当接板との間に、それぞれ間隙が形成され、
前記建物設置用手段を経由して軸方向の荷重が作用した際、前記間隙の大きさが変動し、前記軸力材が所定の変形量以上に変形したところで、前記間隙のうちの一方の間隙が消滅することを特徴とする請求項１記載の制振耐震複合部材。
【請求項３】
前記補剛管の他方の端部に一方の端部が固定された連結棒と、該連結棒の他方の端部に設置された連結棒ストッパーと、前記軸力材の他方の端部が接続された軸力材端板と、該軸力材端板に軸力材連結部を介して接続された軸力材当接板と、前記共通端板および前記軸力材当接板にそれぞれ固定された建物設置用手段と、を有し、
前記補剛管の他方の端部と前記軸力材当接板との間、および前記軸力材当接板と前記連結棒ストッパーとの間にそれぞれ間隙が形成され、
前記建物設置用手段を経由して軸方向の荷重が作用した際、前記間隙の大きさが変動し、前記軸力材が所定の変形量以上に変形したところで、前記間隙のうちの一方の間隙が消滅することを特徴とする請求項１記載の制振耐震複合部材。
【請求項４】
前記補剛管を包囲する第二補剛管を有することを特徴とする請求項２または３記載の制振耐震複合部材。
【請求項５】
軸力材と、該軸力材を包囲する第二補剛管と、該第二補剛管を包囲する補剛管と、前記軸力材の一方の端部と前記第二補剛管の一方の端部とが接続された共通端板と、前記第二補剛管の他方の端部と前記補剛管の他方の端部とが接続された補剛管連結板と、前記軸力材の他方の端部と前記補剛管連結板との間に形成された間隙と、を有し、
前記軸力材、前記補剛管および前記第二補剛管が所定の変形量だけ、軸方向に変形したところで、前記間隙が消滅し、前記間隙が消滅した後は、前記補剛管が単独で軸方向にさらに変形することを特徴とする制振耐震複合部材。
【請求項６】
前記補剛管の一方の端部に固定された補剛管端板と、前記軸力材の他方の端部に軸力材連結管を介して接続された軸力材当接板と、前記補剛管連結板の他方の端部に一方の端部が固定された連結棒と、該連結棒の他方の端部に設置された連結棒ストッパーと、前記補剛管端板および前記軸力材当接板にそれぞれ固定された建物設置用手段と、を有し、
前記補剛管連結板と前記軸力材当接板との間、および前記軸力材当接板と前記連結棒ストッパーとの間にそれぞれ間隙が形成され、
前記建物設置用手段を経由して軸方向の荷重が作用した際、前記間隙の大きさが変動し、前記軸力材が所定の変形量以上に変形したところで、前記間隙のうちの一方の間隙が消滅することを特徴とする請求項５記載の制振耐震複合部材。
【請求項７】
軸力材と、該軸力材に包囲された第二補剛管と、該第二補剛管に包囲された補剛管と、前記補剛管の一方の端部に固定された補剛管端板と、前記補剛管の他方の端部と前記第二補剛管の他方の端部とを連結する補剛管連結板と、前記補剛管の一方の端部と前記軸力材の一方の端部とを連結する共通端板と、前記補剛管の他方の端部に固定された軸力材当接板と、前記補剛管連結板と前記軸力材当接板との間に形成された間隙と、を有し、
前記軸力材、前記補剛管および前記第二補剛管が所定の変形量だけ、軸方向に変形したところで、前記間隙が消滅し、前記間隙が消滅した後は、前記補剛管が単独で軸方向にさらに変形することを特徴とする制振耐震複合部材。
【請求項８】
前記軸力材の他方の端部に軸力材連結管を介して接続された軸力材当接板と、前記補剛管連結板の他方の端部に一方の端部が固定された連結棒と、該連結棒の他方の端部に設置された連結棒ストッパーと、前記補剛管端板および前記軸力材当接板にそれぞれ固定された建物設置用手段と、を有し、
前記補剛管連結板と前記軸力材当接板との間、および前記軸力材当接板と前記連結棒ストッパーとの間にそれぞれ間隙が形成され、
前記建物設置用手段を経由して軸方向の荷重が作用した際、前記間隙の大きさが変動し、前記軸力材が所定の変形量だけ軸方向に変形したところで、前記間隙のうちの一方の間隙が消滅することを特徴とする請求項７記載の制振耐震複合部材。
【請求項９】
前記間隙に緩衝材が配置されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の制振耐震複合部材。
【請求項１０】
複数の柱と、柱同士を連結する梁とから形成された主架構と、該主架構の構面内に設置された請求項１〜９の何れか一項に記載の制振耐震複合部材と、を有する建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は制振耐震複合部材およびそれを用いた建物、特に、ブレースとして用いられる制振耐震複合部材およびそれを用いた建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、建物の耐震設計は、中小地震時には、主架構を弾性範囲内にとどめて、建物の損傷を防止、大地震時には、主架構の塑性化を許容することで建物の倒壊を防止し、建物の継続使用を可能にするという考え方に基づいている。
また、塑性変形性能に優れた制振部材を建物に組み込むことで、中小地震時から大地震時までの広い範囲のエネルギーを効率的に吸収し、建物の損傷を軽減する制振構造が、超高層建物を中心に採用されている。
【０００３】
昨今の、想定地震の規模増大（例えば、震度７クラス以上）に応じて、単純に設計時の地震荷重を大きく設定することは、制振構造である建物の主架構全体を高強度化すること（剛性と耐力の増強）に繋がり、資材の必要量や断面の増加を招くこととなる。
また、地震発生確率や超過確率を勘案すると、不経済な設計になることが容易に推定できる。さらに、既存建物の耐震補強においても同様に、部材の配置や経済性がネックとなり、耐震補強の実施が困難になると考えられる。
【０００４】
また、塑性変形性能に優れた制振部材として、鋼材を用いた履歴型制振部材である軸力降伏型の座屈拘束ブレースが多用されている。座屈拘束ブレースは、軸力が作用する軸力材と、軸力が作用しない状態で軸力材を包囲する補剛管とから形成され、軸力による軸力材の座屈を、補剛管が抑えることで、軸力材の塑性変形量（地震エネルギーの吸収量）の増大を図っている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３２４６６５６号公報（第３頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された軸力降伏型の座屈拘束ブレースは、以下のような問題があった。
すなわち、ある許容歪み範囲内で繰り返し履歴を受けることで、地震エネルギーを効率的に吸収するものの、一般的に塑性化部に生じる歪みが大きくなるほど、破断に至るまでのトータルエネルギー吸収量が低減し、また、許容範囲を超える歪みを受けると、数回の繰り返しで、破断に至る可能性もある。このため、パルス波が加わる直下型地震動などに対しては、瞬間的に大きな歪みを受けるため、トータルエネルギー吸収量が不十分になるおそれがある。
【０００７】
そのため、内筒管を大型に（厚肉化、大径化）する、あるいは設置量を増やすことで、塑性化部に生じる歪みを小さく抑え、許容範囲を超える歪みが発生しないようにする必要が生じることから、結果として、装置自体（外筒管を含めた座屈拘束ブレース）が大型になり、設置スペースが多く必要とされていた。そうすると、製造コストおよび施工コストの上昇を招くと共に、設置場所の自由度が低下していた。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するものであって、装置の大型化を抑えながら、従来とほぼ同等の設置スペースで、塑性化部に生じる歪みを小さくすることができる制振耐震複合部材およびそれを用いた建物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明に係る制振耐震複合部材は、軸力材と、該軸力材を包囲する補剛管と、前記軸力材の一方の端部と前記補剛管の一方の端部とが接続された共通端板と、前記軸力材の他方の端部と前記補剛管の他方の端部との間に形成された間隙と、を有し、
前記軸力材が単独で軸方向に所定の変形量だけ変形したところで、前記間隙が消滅し、前記間隙が消滅した後は、前記軸力材および前記補剛管の両方が軸方向にさらに変形することを特徴とする。
【００１０】
（２）前記（１）において、前記補剛管の他方の端部に設置された補剛管当接板と、前記軸力材の他方の端部が接続された軸力材端板と、該軸力材端板に軸力材連結部を介して接続された軸力材当接板と、前記共通端板および前記軸力材当接板にそれぞれ固定された建物設置用手段と、を有し、
前記軸力材端板と前記補剛管当接板との間、および前記補剛管当接板と前記軸力材当接板との間に、それぞれ間隙が形成され、
前記建物設置用手段を経由して軸方向の荷重が作用した際、前記間隙の大きさが変動し、前記軸力材が所定の変形量以上に変形したところで、前記間隙のうちの一方の間隙が消滅することを特徴とする。
【００１１】
（３）前記（１）において、前記補剛管の他方の端部に一方の端部が固定された連結棒と、該連結棒の他方の端部に設置された連結棒ストッパーと、前記軸力材の他方の端部が接続された軸力材端板と、該軸力材端板に軸力材連結部を介して接続された軸力材当接板と、前記共通端板および前記軸力材当接板にそれぞれ固定された建物設置用手段と、を有し、
前記補剛管の他方の端部と前記軸力材当接板との間、および前記軸力材当接板と前記連結棒ストッパーとの間にそれぞれ間隙が形成され、
前記建物設置用手段を経由して軸方向の荷重が作用した際、前記間隙の大きさが変動し、前記軸力材が所定の変形量以上に変形したところで、前記間隙のうちの一方の間隙が消滅することを特徴とする。
（４）前記（２）または（３）において、前記補剛管を包囲する第二補剛管を有することを特徴とする。
【００１２】
（５）また、軸力材と、該軸力材を包囲する第二補剛管と、該第二補剛管を包囲する補剛管と、前記軸力材の一方の端部と前記第二補剛管の一方の端部とが接続された共通端板と、前記第二補剛管の他方の端部と前記補剛管の他方の端部とが接続された補剛管連結板と、前記軸力材の他方の端部と前記補剛管連結板との間に形成された間隙と、を有し、
前記軸力材、前記補剛管および前記第二補剛管が所定の変形量だけ、軸方向に変形したところで、前記間隙が消滅し、前記間隙が消滅した後は、前記補剛管が単独で軸方向にさらに変形することを特徴とする。
（６）前記（５）において、前記補剛管の一方の端部に固定された補剛管端板と、前記軸力材の他方の端部に軸力材連結管を介して接続された軸力材当接板と、前記補剛管連結板の他方の端部に一方の端部が固定された連結棒と、該連結棒の他方の端部に設置された連結棒ストッパーと、前記補剛管端板および前記軸力材当接板にそれぞれ固定された建物設置用手段と、を有し、
前記補剛管連結板と前記軸力材当接板との間、および前記軸力材当接板と前記連結棒ストッパーとの間にそれぞれ間隙が形成され、
前記建物設置用手段を経由して軸方向の荷重が作用した際、前記間隙の大きさが変動し、前記軸力材が所定の変形量以上に変形したところで、前記間隙のうちの一方の間隙が消滅することを特徴とする。
【００１３】
（７）さらに、軸力材と、該軸力材に包囲された第二補剛管と、該第二補剛管に包囲された補剛管と、前記補剛管の一方の端部に固定された補剛管端板と、前記補剛管の他方の端部と前記第二補剛管の他方の端部とを連結する補剛管連結板と、前記補剛管の一方の端部と前記軸力材の一方の端部とを連結する共通端板と、前記補剛管の他方の端部に固定された軸力材当接板と、前記補剛管連結板と前記軸力材当接板との間に形成された間隙と、を有し、
前記軸力材、前記補剛管および前記第二補剛管が所定の変形量だけ、軸方向に変形したところで、前記間隙が消滅し、前記間隙が消滅した後は、前記補剛管が単独で軸方向にさらに変形することを特徴とする。
（８）前記（７）において、前記軸力材の他方の端部に軸力材連結管を介して接続された軸力材当接板と、前記補剛管連結板の他方の端部に一方の端部が固定された連結棒と、該連結棒の他方の端部に設置された連結棒ストッパーと、前記補剛管端板および前記軸力材当接板にそれぞれ固定された建物設置用手段と、を有し、
前記補剛管連結板と前記軸力材当接板との間、および前記軸力材当接板と前記連結棒ストッパーとの間にそれぞれ間隙が形成され、
前記建物設置用手段を経由して軸方向の荷重が作用した際、前記間隙の大きさが変動し、前記軸力材が所定の変形量だけ軸方向に変形したところで、前記間隙のうちの一方の間隙が消滅することを特徴とする。
【００１４】
（９）前記（１）〜（８）の何れかにおいて、前記間隙に緩衝材が配置されていることを特徴とする。
（１０）さらに、本発明に係る建物は  複数の柱と、柱同士を連結する梁とから形成された主架構と、該主架構の構面内に設置された前記（１）〜（９）の何れかに記載の制振耐震複合部材と、を有する。
【発明の効果】
【００１５】
（ｉ）本発明に係る制振耐震複合部材は、軸力材が単独で軸方向に変形した後、軸力材が所定の変形量以上に変形した後、軸力材および補剛管の両方が軸方向に変形する。
すなわち、変形が小さい間は、軸力材が制振部材として機能し、公知の座屈拘束ブレースと同様の作用効果を奏する。さらに、変形が大きくなると、軸力材および補剛管の両方が耐震部材として機能し、主に、補剛管が全体座屈を生じない耐震ブレースとしての機能を奏する。したがって、装置（制振耐震複合部材）自体の大型化が抑えられ、建物の過大な変更を抑えることが可能になる。
このとき、補剛管の耐力・剛性を調整することによって、巨大地震等における過大な地震荷重に対しても建物の過大な変形を抑え、建物の損傷を軽減することが可能になる。また、軸力材の変形も抑えられるから、軸力材の過大な変形による早期破断を防止することができる。
【００１６】
（ｉｉ）また、軸力材端板と補剛管当接板との間、および補剛管当接板と軸力材当接板との間に、それぞれ間隙が形成され、軸方向の荷重が作用した際、間隙の大きさが変動し、所定の変形量以上に変形したところで、間隙のうちの一方の間隙が消滅する。すなわち、形成された間隙の大きさが変動し、やがて無くなる（部材同士が当接する）から、簡素な構造でありながら、変形抑制機構を形成することになる。このとき、変形抑制機構は、制振耐震複合部材が設置される架構の影響を受けることなく、軸力材の軸方向の変形量のみによって決定される。
（ｉｉｉ）また、補剛管の他方の端部と軸力材当接板との間、および軸力材当接板と連結手段ストッパーとの間にそれぞれ間隙が形成され、軸方向の荷重が作用した際、間隙の大きさが変動し、所定の変形量以上に変形したところで、間隙のうちの一方の間隙が消滅する（部材同士が当接する）から、前記（ｉｉ）と同様の作用効果が得られる。
（ｉｖ）また、補剛管を包囲する第二補剛管を有するから、補剛管の座屈が抑制され、軸力材および補剛管の両方による耐震部材として機能（前記（ｉｉ）参照）がさらに増す。
【００１７】
（ｖ）また、軸力材、補剛管および第二補剛管が軸方向に変形した後、軸力材が所定の変形量以上に変形した後、軸力材および補剛管は弾性復元し、第二補剛管が単独で軸方向に変形する。
すなわち、変形が小さい間は、軸力材、補剛管および第二補剛管が制振部材として機能する。さらに、変形が大きくなると、第二補剛管のみが耐震部材として機能し、全体座屈を生じない耐震ブレースとしての機能を奏する。したがって、前記（ｉ）と同様の作用効果が得られる。
（ｖｉ）また、補剛管連結板と軸力材当接板との間、および軸力材当接板と連結手段ストッパーとの間にそれぞれ間隙が形成され、軸方向の荷重が作用した際、間隙の大きさが変動し、所定の変形量以上に変形したところで、間隙のうちの一方の間隙が消滅する。したがって、簡素な構造でありながら、変形抑制機構が形成されるから、前記（ｉｉ）と同様の作用効果が得られる。
【００１８】
（ｖｉｉ）また、間隙に緩衝材が配置されているから、隙間を形成する部材の衝突が緩衝（吸収）され、衝撃音の発生を抑えると共に、衝撃力による損傷が防止される。
（ｖｉｉｉ）さらに、本発明に係る建物は、前記（ｉ）〜（ｖｉｉ）の作用効果を奏する制振耐震複合部材を有し、当該制振耐震複合部材の大型化が抑えられ、制振機能と耐震機能との両方を発揮するから、設置スペースを拡大する必要がなく、設置位置の自由度が増すと共に、建物に自由度の高い空間および地震に対する高い信頼性を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る制振耐震複合部材を説明する側面視の断面図であって、（ａ）は実施例１の１、（ｂ）は実施例１の２。
【図２】本発明の実施の形態２に係る制振耐震複合部材を説明する側面視の断面図であって、（ａ）は実施例２の１、（ｂ）は実施例２の２。
【図３】本発明の実施の形態３に係る制振耐震複合部材を説明する側面視の断面図であって、（ａ）は実施例３の１、（ｂ）は実施例３の２、（ｃ）は実施例３の３。
【図４】本発明の実施の形態４に係る建物を模式的に説明する側面視の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係る制振耐震複合部材を説明する側面視の断面図であって、（ａ）は実施例１の１、（ｂ）は実施例１の２である。なお、各部は模式的に示すものであって、本発明は図示された形態（形状や相対的な大きさ）に限定されるものではない。
【００２１】
（実施例１の１）
図１の（ａ）において、制振耐震複合部材１００は、軸力材１０と、軸力材１０を包囲する補剛管２０と、軸力材１０の一方の端部１０ａと補剛管２０の一方の端部２０ａとが接続された共通端板３０と、軸力材１０の他方の端部１０ｂが接続された軸力材端板４０と、を具備している。
そして、共通端板３０には、図示しない建物に設置するための建物設置用板３９が固定され、建物設置用板３９には貫通して建物設置用孔３８が設けられている。
なお、軸力材１０には変形性能に優れた低降伏点鋼管を用い、補剛管２０は炭素鋼が用いられるが、本発明はこれに限定するものではなく、同様の特性を有するものであれば何れの材料であってもよい。また、軸力材１０は鋼管であっても鋼管でなくても（例えば、棒材、板材、断面Ｈ型材等）よいし、補剛管２０は断面円形の鋼管に限定するものではなく、例えば、断面矩形であってもよい。建物との設置方法についても、ピン形式であっても、ボルト接合形式であってもよい。
【００２２】
また、軸力材端板４０には、軸力材端板４０よりも外径が小さい軸力材連結部４１が固定され、軸力材連結部４１には補剛管２０の外径に略同じ外径の（軸力材連結部４１よりも外径が大きい）軸力材当接板４２が固定され、軸力材当接板４２には、図示しない建物に設置するための建物設置用板４９が固定され、建物設置用板４９には貫通して建物設置用孔４８が設けられている。
さらに、補剛管２０の他方の端部２０ｂには、内面側に突出した内フランジ（円環状）である補剛管当接板２１が形成されている。このとき、補剛管当接板２１の内周に近い範囲は、軸力材連結部４１に近い位置にあって、補剛管当接板２１と軸力材端板４０との間に間隙Ｓ１が形成され、補剛管当接板２１と軸力材当接板４２との間に間隙Ｓ２が形成され、後記する「軸力伝達部」が形成されている。
【００２３】
次に、制振耐震複合部材１００の作用効果について説明する。
制振耐震複合部材１００に軸力が加わると、まず、軸力材１０が弾性変形し、やがて、塑性変形する。すなわち、引張力によって軸力材１０の軸方向の伸び量が、間隙Ｓ１よりも小さい場合には、軸力材端板４０が補剛管当接板２１に当接しないことから、補剛管２０に引張力が伝達されない。
また、圧縮力によって軸力材１０の軸方向の縮み量が、間隙Ｓ２よりも小さい場合には、軸力材当接板４２が補剛管当接板２１に当接しないことから、補剛管２０に圧縮力が伝達されない。このとき、補剛管２０は軸力材１０の軸方向以外の変形（曲げ変形）を拘束する（正確には、僅かの曲げ変形が生じる）ため、軸力材１０の座屈の発生が抑えられる。
したがって、制振耐震複合部材１００は、変形量が小さい場合には、通常の「座屈拘束ブレース」として機能する。
【００２４】
さらに、引張力によって軸力材１０の軸方向の伸び量が、間隙Ｓ１よりも大きくなった場合には、軸力材端板４０が補剛管当接板２１に当接することから、補剛管２０に引張力が伝達される。
また、圧縮力によって軸力材１０の軸方向の縮み量が、間隙Ｓ２よりも大きくなった場合には、軸力材当接板４２が補剛管当接板２１に当接することから、補剛管２０に圧縮力が伝達される。このとき、塑性化した軸力材１０よりも剛性が高く、かつ断面積が大きい補剛管２０がより多くの軸力を負担することで、弾性変形を伴いながら、当接した以降の軸方向の縮み量を小さくすることができる。
【００２５】
なお、補剛管２０は、軸力材１０が間隙Ｓ２に相当する変形量（縮み量）を生じる軸力を超える軸力分に対して、全体座屈を生じないために必要な断面に設計されている。
【００２６】
以上のように、制振耐震複合部材１００では、過大な地震力が発生した場合に、軸方向の力が、軸力材１０と補剛管２０との両方に分担されることになり、軸力材１０のみで力を負担した場合に比較して、軸力材１０の変形量が減少する。
したがって、当初の塑性化部である軸力材１０に生じる歪みを許容歪み範囲内に抑え、地震エネルギーを確実に吸収することができる。
すなわち、軸力材１０が主に制振機能を発揮し、軸力材１０と補剛管２０とが協働して主に耐震機能を発揮するということができるから、軸力材１０（および補剛管２０）の大型化を抑えることができ、また、設置スペースを増やすことなく、製造コストおよび施工コストの上昇を抑えた制振耐震複合部材１００を得ることができる。
【００２７】
（実施例１の２）
図１の（ｂ）において、制振耐震複合部材１０１は、制振耐震複合部材１００における補剛管当接板２１に代えて、補剛管２０に、高張力棒鋼である連結棒７０の一方の端部７０ａを固定し、軸力材当接板４２に連結棒７０が貫通する軸力材当接孔４４を設けられると共に、連結棒７０の他方の端部７０ｂの近くに連結棒ストッパー７１を設置したものである。したがって補剛管２０の他方の端部２０ｂと軸力材当接板４２との間に間隙Ｓ１が形成され、軸力材当接板４２と連結棒ストッパー７１との間に間隙Ｓ２が形成されている。
そして、軸力材当接板４２は連結棒７０に案内された状態で、補剛管２０の他方の端部２０ｂと軸力材当接板４２との間を移動自在になっているから、制振耐震複合部材１０１は、制振耐震複合部材１００と同様の作用効果を奏する。
【００２８】
［実施の形態２］
図２は本発明の実施の形態２に係る制振耐震複合部材を説明する側面視の断面図であって、（ａ）は実施例２の１、（ｂ）は実施例２の２である。なお、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【００２９】
（実施例２の１）
図２の（ａ）において、制振耐震複合部材２００は、制振耐震複合部材１００（実施の形態１）を形成する補剛管２０の外側に、さらに、炭素鋼鋼管からなる第二補剛管６０を配置したものである。そして、軸力材端板４０には緩衝材５１が、軸力材当接板４２には緩衝材５２が、それぞれ設置されている。
【００３０】
したがって、軸力材１０に、パルス波のような急激な荷重が作用した場合でも、緩衝材５１が軸力材端板４０と補剛管当接板２１との衝突を吸収し、緩衝材５２が軸力材当接板４２と補剛管当接板２１との衝突を吸収する。したがって、衝撃音の発生を抑えると共に、衝撃力による損傷を防止している。
なお、緩衝材５１、５２を補剛管当接板２１に設置してもよい。また、緩衝材５１、５２の材質や形式は限定するものではなく、ゴムや合成樹脂の板材や、ばね、あるいは、液体や粘性弾性体を具備する公知のダンパーであってもよい。
【００３１】
また、第二補剛管６０には、軸力が伝達されない構造になっている。このとき、補剛管２０は、軸力材１０が間隙Ｓ２に相当する変形量（縮み量）を生じる軸力に対して、（ｉ）軸力材１０の全体座屈を拘束するために必要な断面に設計されればよく、一方、第二補剛管６０は、補剛管２０の全体座屈を拘束するために必要な断面に設計される。したがって、軸力材１０が間隙Ｓ２に相当する変形量（縮み量）を生じる軸力を超える軸力に対しても、補剛管２０の座屈の発生が抑えられている。
なお、制振耐震複合部材２００は、緩衝材５１、５２と第二補剛管６０との両方を有しているが、何れか一方を有するものであってもよい。
【００３２】
（実施例２の２）
図２の（ｂ）において、制振耐震複合部材２０１は、制振耐震複合部材２００における内フランジ状の補剛管当接板２１に代えて、補剛管２０の他方の端部２０ｂに外フランジ状の補剛管連結板２２を固定し、補剛管連結板２２に第二補剛管６０の他方の端部６０ｂを固定すると共に、連結棒７０の一方の端部７０ａを補剛管連結板２２に固定したものである。なお、第二補剛管６０の他方の端部６０ａはいずれとも固定されていないため、第二補剛管６０には軸力は伝達されない。
したがって、補剛管連結板２２と軸力材当接板４２との間に間隙Ｓ１が形成され、軸力材当接板４２と連結棒ストッパー７１との間に間隙Ｓ２が形成されている。そして、軸力材当接板４２は連結棒７０に案内された状態で、補剛管連結板２２と軸力材当接板４２との間を移動自在になっているから、制振耐震複合部材２０１は、制振耐震複合部材２００と略同様の作用効果を奏する。なお、制振耐震複合部材２００に準じて、補剛管連結板２２に緩衝材５１を、連結棒ストッパー７１に緩衝材５２を設置したり、軸力材当接板４２に緩衝材５１および緩衝材５２を設置したりしてもよい。
【００３３】
［実施の形態３］
図３は本発明の実施の形態３に係る制振耐震複合部材を説明する側面視の断面図であって、（ａ）は実施例３の１、（ｂ）は実施例３の２、（ｃ）は実施例３の３である。なお、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【００３４】
（実施例３の１）
図３の（ａ）において、制振耐震複合部材３００は、軸力材１０と、軸力材１０を包囲する第二補剛管６０と、第二補剛管６０を包囲する補剛管２０と、軸力材１０の一方の端部１０ａと第二補剛管６０の一方の端部６０ａとが接続された共通端板８０と、軸力材１０の他方の端部１０ｂと軸力材当接板４２とを連結する軸力材連結管４３と、を具備している。
【００３５】
そして、補剛管２０の他方の端部２０ｂには、内面側に突出した内フランジ（円環状）である補剛管連結板２２が形成されて、補剛管連結板２２に第二補剛管６０の他方の端部６０ｂが固定されている。
また、補剛管２０の一方の端部２０ａには補剛管端板３７が固定され、補剛管端板３７には、建物設置用孔３８が設けられている建物設置用板３９が固定されている。
【００３６】
さらに、軸力材連結管４３には軸力材当接板４２が固定され、軸力材当接板４２には連結棒７０が貫通する軸力材当接孔４４が設けられている。
連結棒７０は高張力鋼棒によって形成され、その一方の端部７０ａは補剛管連結板２２に固定され、他方の端部７０ｂの近くには、連結棒ストッパー７１が設置され、補剛管連結板２２と軸力材当接板４２との間に間隙Ｓ３が形成され、軸力材当接板４２と連結棒ストッパー７１との間に間隙Ｓ４が形成されている。すなわち、軸力材当接板４２は連結棒７０に案内された状態で、補剛管連結板２２と軸力材当接板４２との間を移動自在になっている。
なお、共通端板８０と補剛管端板３７との間に形成された間隙Ｓ５は、間隙Ｓ３よりも十分大きくなっている。
【００３７】
次に、制振耐震複合部材３００の作用効果について説明する。まず、制振耐震複合部材３００に圧縮力が加わる場合について説明する。
制振耐震複合部材３００に圧縮力が加わると、圧縮軸力が比較的小さい範囲では、軸力材１０および補剛管２０は軸方向に縮み、一方、第二補剛管６０は軸方向に伸びる。
このとき、軸力材１０、補剛管２０、第二補剛管６０は折り返して直列に接続されており、同じ大きさの軸力が加わることとなり、軸剛性が小さく、降伏点の低い軸力材１０のみが塑性化して、地震エネルギーを吸収する。すなわち、引張力が作用する第二補剛管６０を、弾性範囲内の変形に抑えるように設計しておくことで、公知の「座屈補剛ブレース」と同様に、軸力材１０の全体座屈を拘束することが可能である。
【００３８】
さらに、圧縮軸力が増加して、軸方向の変形（縮み量）が増すと、軸力材当接板４２が補剛管連結板２２に当接（間隙Ｓ３が消滅）し、共通端板８０と補剛管端板３７とは、離れている（間隙Ｓ５は消滅しない）。
このため、これ以降の圧縮軸力は、補剛管連結板２２を介して補剛管２０のみに伝達されることになる。したがって、軸力材１０および第二補剛管６０はこれまでに生じた軸力を保持したまま、それ以上の変形をしない。一方、補剛管２０は圧縮力の増加とともに、徐々に変形量が増加していく。
このとき、第二補剛管６０は、（ｉ）間隙Ｓ３に相当する圧縮変形量を生じる圧縮軸力に対して、軸力材１０の全体座屈を拘束するために必要な断面に設計されるとともに、（ｉｉ）間隙Ｓ３に相当する圧縮変形量を生じる圧縮軸力を超える設計軸力に対しては、補剛管２０の全体座屈を拘束するために必要な断面に設計される。
【００３９】
次に、制振耐震複合部材３００に引張力が加わる場合について説明する。
制振耐震複合部材３００に引張力が加わると、引張軸力が比較的小さい範囲では、軸力材１０および補剛管２０は軸方向に伸び、一方、第二補剛管６０は軸方向に縮む。
このとき、第二補剛管６０は補剛管２０によって全体座屈の発生が抑えられ、軸剛性の小さい軸力材１０のみが塑性化して、地震エネルギーを吸収する。このとき、補剛管２０および第二補剛管６０は、圧縮時（圧縮軸力が小さい場合）と同様に、弾性範囲内での変形に抑えられている。
【００４０】
さらに、引張軸力が増加して、軸方向の変形（伸び量）が増すと、軸力材当接板４２が連結棒ストッパー７１に当接（間隙Ｓ４が消滅）する。このため、これ以降の引張軸力は連結棒７０を介して第二補剛管６０のみに伝達されることになる。
したがって、軸力材１０および第二補剛管６０はこれまでに生じた軸力を保持したまま、それ以上の変形をしない。一方、補剛管２０は引張変形を開始して、徐々に変形量が増加していく。
このとき、補剛管２０は、（ｉ）間隙Ｓ４に相当する引張変形量を生じる引張軸力（第二補剛管６０に対しては圧縮軸力）に対して、第二補剛管６０の全体座屈を拘束するために必要な断面に設計される。
【００４１】
（実施例３の２）
図３の（ｂ）において、制振耐震複合部材３０１は、制振耐震複合部材３００の連結棒７０を、高張力鋼鋼管である連結管９０に変更したものである。すなわち、連結管９０は軸力材当接板４２を包囲した状態で、一方の端部９０ａが補剛管連結板２２に固定され、他方の端部９０ｂに連結管ストッパー９１が設けられている。
このとき、軸力材当接板４２と軸力材当接板４２との間に間隙Ｓ３が形成され、軸力材当接板４２と連結管ストッパー９１との間に間隙Ｓ４が形成されているから、制振耐震複合部材３０１は、制振耐震複合部材３００と同様の作用効果を奏する。
【００４２】
（実施例３の３）
図３の（ｃ）において、制振耐震複合部材３０２は、制振耐震複合部材３００における部材の内外方向の配置を逆にしたものであって、最も内側に、補剛管２０を、補剛管２０の外側にこれを包囲するように第二補剛管６０を、さらに、第二補剛管６０の外側にこれを包囲するように軸力材１０を配置したものである。
したがって、制振耐震複合部材３０２の各部材には、制振耐震複合部材３００の各部材におけるものと同様に軸力（圧縮力または引張力）が伝達されるから、制振耐震複合部材３０２は、制振耐震複合部材３００と同様の作用効果を奏する。
【００４３】
（その他の形態）
以上、実施の形態１、２、３において説明したように、本発明は、所定の変形量に達するまでは、軸力材１０によって地震エネルギーを吸収し、かつ、所定の変形量に達した後は、補剛管２０に軸力が伝達されることを特徴とするものであるから、これを具現化する機構は、前記図示された形態に限定されるものではない。
【００４４】
［実施の形態４］
図４は本発明の実施の形態４に係る建物を模式的に説明する側面視の断面図である。なお、実施の形態１〜３と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図４において、建物４００は、複数の柱１と、柱１同士を連結する梁２とから形成された主架構３とを有している。そして、主架構３の構面内に、一対の制振耐震複合部材１００がハ字状（逆Ｖ字状）に設置されている。
したがって、制振耐震複合部材１００が前記作用効果を奏し、大型化を抑え、また、製造コストおよび施工コストの上昇を抑えているから、建物４００の施工部材コストおよび施工コストの上昇を抑えることができる。また、制振耐震複合部材１００は、従来と同等の設置スペースで済むことから、建物４００内の設置の自由が増し、建物４００の外からの景観や内部の景観を阻害するおそれが減少する。
【００４５】
さらに、主架構３（柱１および梁２）を高強度部材によって構成し、耐震部分の「水平力分担率」を適切に設定することによって、巨大地震等の過大な地震荷重に対しても、主架構３を弾性範囲内にとどめつつ、建物４００の過大な変形を抑えることが可能になる。
すなわち、主架構３の健全性が維持されることから、制振耐震複合部材１００を新品に取り替えるだけで、制振性能および耐震性能は地震発生前と略同等までに回復し、建物４００の継続使用が可能になる。
【００４６】
なお、制振耐震複合部材１００の設置形態はハ字状に限定されるものではなく、主架構３の構面内にＶ字状あるいは斜めに設置してもよい。また、制振耐震複合部材１００を設置する主架構３の構面は図示する形態に限定するものではなく、全ての構面に設置してもよいし、縦方向で、交互に設置するようにしてもよい。
また、制振耐震複合部材１００に代えて、制振耐震複合部材１０１、２００、２０１、３００、３０１、３０２の何れを設置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明によれば、軸力材１０が主に制振機能を発揮し、軸力材１０と補剛管２０とが協働して主に耐震機能を発揮するということができるから、軸力材１０に生じる歪みを過剰に大きくすることなく、地震エネルギーを吸収した上、これに追加する形で、補剛管２０がさらに地震エネルギーを吸収することができる。したがって、大型化を抑え、また、製造コストおよび施工コストの上昇を抑えた制振耐震部材として、また、これを用いた建物として広く利用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１ 柱
２ 梁
３ 主架構
１０ 軸力材
１０ａ 端部
１０ｂ 端部
２０ 補剛管
２０ａ 端部
２０ｂ 端部
２１ 補剛管当接板
２２ 補剛管連結板
３０ 共通端板
３７ 補剛管端板
３８ 建物設置用孔
３９ 建物設置用板
４０ 軸力材端板
４１ 軸力材連結部
４２ 軸力材当接板
４３ 軸力材連結管
４４ 軸力材当接孔
４８ 建物設置用孔
４９ 建物設置用板
５１ 緩衝材
５２ 緩衝材
６０ 第二補剛管
６０ａ 端部
６０ｂ 端部
７０ 連結棒
７０ａ 端部
７０ｂ 端部
７１ 連結棒ストッパー
８０ 共通端板
９０ 連結管
９０ａ 端部
９０ｂ 端部
９１ 連結管ストッパー
１００ 制振耐震複合部材（実施例１の１）
１０１ 制振耐震複合部材（実施例１の２）
２００ 制振耐震複合部材（実施例２の１）
２０１ 制振耐震複合部材（実施例２の２）
３００ 制振耐震複合部材（実施例３の１）
３０１ 制振耐震複合部材（実施例３の２）
３０２ 制振耐震複合部材（実施例３の３）
４００ 建物（実施の形態４）
【図１】
2015025272.tif 000003
【図２】
2015025272.tif 000004
【図３】
2015025272.tif 000005
【図４】
2015025272.tif 000006