波形鋼板耐震壁
【課題】交通や風等による微振動を低減できる波形鋼板耐震壁を提供することを目的とする。
【解決手段】波形鋼板２２には、縦フランジ２８、３０が存在しない非補剛領域２２Ｂ、２２Ｃが設けられている。この非補剛領域２２Ｂ、２２Ｃは、他の波形鋼板２２の領域２２Ａに比べて鉛直剛性が小さい。そのため、波形鋼板２２のせん断変形により生じるせん断力の鉛直成分によって非補剛領域２２Ｂ、２２Ｃが上下方向に伸縮し、取付プレート４６に対して縦フランジ２８、３０が上下方向に相対変位する。これにより、縦フランジ２８、３０と取付プレート４６との間に設けられた粘弾性体５６がせん断変形して、振動エネルギーを吸収する。このように、粘弾性体５６によって波形鋼板耐震壁１０に減衰を付与することで、風荷重や交通振動による微振動を低減することができ、波形鋼板耐震壁１０が設置された建物の環境性能を向上させることができる。
【解決手段】波形鋼板２２には、縦フランジ２８、３０が存在しない非補剛領域２２Ｂ、２２Ｃが設けられている。この非補剛領域２２Ｂ、２２Ｃは、他の波形鋼板２２の領域２２Ａに比べて鉛直剛性が小さい。そのため、波形鋼板２２のせん断変形により生じるせん断力の鉛直成分によって非補剛領域２２Ｂ、２２Ｃが上下方向に伸縮し、取付プレート４６に対して縦フランジ２８、３０が上下方向に相対変位する。これにより、縦フランジ２８、３０と取付プレート４６との間に設けられた粘弾性体５６がせん断変形して、振動エネルギーを吸収する。このように、粘弾性体５６によって波形鋼板耐震壁１０に減衰を付与することで、風荷重や交通振動による微振動を低減することができ、波形鋼板耐震壁１０が設置された建物の環境性能を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架構を構成する上下の水平部材の間に、波形鋼板を配置して構成された波形鋼板耐震壁に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物における耐震壁としては、特許文献１に示すように、波形に加工した波形鋼板を、波形の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、垂直方向にアコーディオンのように伸縮するため鉛直力を負担しないが、水平せん断力に対しては抵抗可能であり、せん断剛性・せん断耐力を確保しつつ優れた変形性能を有している。更に、せん断剛性及び強度については、鋼板の材質強度、板厚、重ね合わせ枚数、波形のピッチ、波高等を変えることにより調整可能であり、剛性及び設計強度の自由度が高い耐震壁を実現している。そして、地震荷重等の外力より架構を構成する上下の水平部材が相対移動すると、せん断力が波形鋼板に作用し、波形鋼板がせん断変形する。これにより、外力に対して波形鋼板が抵抗し、耐震効果を発揮する。また、外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、制振効果を発揮させることができる。
【０００３】
ところで、近年、居住空間における環境性能が注目されるようになり、交通や風等による微振動に対しても性能満足が求められている。このような微振動の対策としては、建物の重量を増したり、剛性を高めたりすることが考えられるが、建物に減衰を付与することが効果的である。波形鋼板耐震壁について見ると、波形鋼板が降伏した後の塑性域では、鋼板の履歴エネルギーによって振動エネルギーを吸収できるが、波形鋼板が降伏する前の弾性域では、波形鋼板の剛性を高めて微振動を抑制することになる。しかしながら、微振動に対する居住性向上の観点からすると、建物剛性を高める対策は、減衰を付与する対策よりも効果が低い。
【０００４】
一方、架構の構面に配置されるブレースでは、微振動を抑制可能な複合型ダンパーが知られている（例えば、特許文献２）。この複合型ダンパーは、鋼製の大振幅用ダンパーと、粘弾性体で構成された小振幅用ダンパーを直列に結合し、小振幅用ダンパーの振幅範囲を制限するストッパーを設けている。しかしながら、耐震壁において、微振動を抑制する技術は開示されていない。
【０００５】
また、特許文献３には、大振幅振動用の摩擦ダンパーと小振幅振動用の粘弾性ダンパーとを直列に結合して架構の構面に配置した壁部材が開示されている。この壁部材は、上側の梁に接合された上側鋼板と下側の床に接合された下側鋼板とに、粘弾性体シート（粘弾性ダンパー）が重ね合わせられた結合用鋼板をまたがるように当てがい、複数のボルトによって結合されている。ここで、上側鋼板と結合用鋼板とを結合するボルトとボルト孔との間には±２ｍｍ程度のクリアランスが設けられ、上側鋼板と結合用鋼板が相対変位可能とされている。また、結合用鋼板と下側鋼板とは、摩擦部材を間に挟んで高力ボルトによって摩擦接合され、摩擦ダンパーを構成している。この高力ボルトとボルト孔との間には±４０ｍｍ程度のクリアランスが設けられ、結合用鋼板と下側鋼板とが相対変位可能とされている。そのため、風等の小振幅振動により架構に層間変形が生じた場合、先ず、結合用鋼板に重ね合わせられた粘弾性体シートがせん断変形して振動エネルギーを吸収し、地震等の大振幅振動により架構に層間変形が生じた場合は、高力ボルトで結合された結合用鋼板が摩擦部材上をスライドして振動エネルギーを吸収する。
【０００６】
しかしながら、特許文献３の壁部材は、応力の伝達経路となる結合用鋼板に多数のボルト孔が形成されており、大振幅振動に抵抗する断面積が小さく、更に、充分な補剛処理が施されていないため、地震時に結合用鋼板がせん断座屈する恐れがある。
【特許文献１】特開２００５−２６４７１３号公報
【特許文献２】特開平１０−２８０７２７号公報
【特許文献３】特開平２００７−２４７７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の事実を考慮し、地震に対する耐震性能を維持しつつ、交通や風等による微振動を低減できる波形鋼板耐震壁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の波形鋼板耐震壁は、架構を構成する上下の水平部材の間に折り筋を横にして配置された波形鋼板と、前記波形鋼板の上下の端部に設けられ、上下の前記水平部材に取り付けられる横フランジと、前記波形鋼板の左右の端部に設けられた縦フランジと、前記波形鋼板に設けられ、該波形鋼板の左右の端部に前記縦フランジが存在しない非補剛領域と、前記架構に取り付けられた取付部材と、前記取付部材と前記縦フランジとの間に上下方向にせん断変形可能に設けられた粘弾性体と、前記取付部材と前記縦フランジとの間に設けられ、前記取付部材と前記縦フランジとの上下方向の相対変位を所定位置で止めるストッパー手段と、を備えている。
【０００９】
上記の構成によれば、風荷重や交通振動の水平力（微振動）が架構に作用すると、横フランジを介して波形鋼板に水平力が伝達され、波形鋼板がせん断変形を繰り返す。波形鋼板がせん断変形すると、波形鋼板に作用したせん断力が水平方向の力として発生すると共に、このせん断力によって波形鋼板に発生する曲げモーメントを縦フランジ間の距離で（横フランジの長さ）で除した力が鉛直方向の力として縦フランジに作用する（以下、水平方向の力を「せん断力の水平成分」とし、鉛直方向の力を「せん断力の鉛直成分」とする）。
【００１０】
ここで、波形鋼板には、縦フランジが存在しない非補剛領域が設けられている。この非補剛領域は、他の波形鋼板の領域に比べて鉛直剛性が小さい。そのため、波形鋼板のせん断変形により生じるせん断力の鉛直成分によって非補剛領域が上下方向に伸縮し、取付部材に対して縦フランジが上下方向に相対変位する。これにより、縦フランジと取付部材との間に設けられた粘弾性体がせん断変形して、振動エネルギーを吸収する。このように、粘弾性体によって波形鋼板耐震壁に減衰を付与することで、風荷重や交通振動による微振動を低減することができ、波形鋼板耐震壁が設置された建物の環境性能を向上させることができる。更に、波形鋼板に非補剛領域を設けることにより、非補剛領域を設けない場合と比較して粘弾性体のせん断変形量が大きくなり、振動低減効果が向上する。
【００１１】
一方、地震荷重等の水平力により、取付部材と縦フランジの上下方向の相対変位が所定位置に達すると、ストッパー手段によって縦フランジと取付部材との相対変位が止められ、ストッパー手段を介して縦フランジと取付部材との間で応力伝達が相互になされる。これにより、波形鋼板に生じるせん断力の鉛直成分が、ストッパー手段を介して縦フランジから取付部材へ伝達され、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、制振効果を発揮させることができる。このように、風や交通振動等の微振動に対しては粘弾性体をせん断変形させて振動を低減することができ、一方、地震荷重の大きな振動に対しては、波形鋼板耐震壁が本来の耐震性能、制震性能を発揮する。従って、波形鋼板耐震壁の耐震性能、制震性能を維持しつつ、風や交通振動等の微振動を低減することができるため、環境性能を向上させることができる。
【００１２】
更に、ストッパー手段により、取付部材と縦フランジとの上下方向に相対変位を所定位置で止めることで粘弾性体の変形範囲が制限され、粘弾性体の破損、損傷が防止される。
【００１３】
請求項２に記載の波形鋼板耐震壁は、請求項１に記載の波形鋼板耐震壁において、前記非補剛領域が、前記波形鋼板の上部及び下部に設けられ、前記取付部材が上及び下の前記水平部材にそれぞれ取り付けられ、前記縦フランジの上端部の側面及び下端部の側面と、該縦フランジの上端部の側面及び下端部の側面にそれぞれ対向する前記取付部材とに、前記粘弾性体を固定している。
【００１４】
上記の構成によれば、波形鋼板の上部及び下部に非補剛領域が設けられている。また、取付部材が上及び下の水平部材にそれぞれ取り付けられている。そして、縦フランジの上端部の側面及び下端部の側面と、この縦フランジの上端部の側面及び下端部の側面にそれぞれ対向する取付部材とに、粘弾性体が固定されている。このように、縦フランジの上端部の側面及び下端部の側面に粘弾性体を設けることで、振動エネルギー吸収部位が増え、微小振動に対する振動減衰効果が向上する。更に、粘弾性体を縦フランジの中央部に設ける場合と比較して、上及び下の水平部材から粘弾性体までの距離が小さくなり、取付部材の高さを小さくすることができる。そのため、取付部材の設計強度を抑えることができる。
【００１５】
請求項３に記載の波形鋼板耐震壁は、請求項１に記載の波形鋼板耐震壁において、前記非補剛領域が、前記波形鋼板の上部又は下部に設けられ、前記取付部材が上又は下の前記水平部材にそれぞれ取り付けられ、前記縦フランジの上端部の側面又は下端部の側面と、該縦フランジの上端部の側面又は下端部の側面に対向する前記取付部材とに、前記粘弾性体を固定している。
【００１６】
上記の構成によれば、波形鋼板の上部又は下部に非補剛領域が設けられている。また、上又は下の水平部材に取付部材が取り付けられている。そして、縦フランジの上端部の側面又は下端部の側面と、この縦フランジの上端部の側面又は下端部の側面に対向する取付部材とに、粘弾性体が固定されている。このように、非補剛領域は、求められる環境性能（微振動減衰性能）に応じて、波形鋼板の上部又は下部に設けることができる。更に、粘弾性体を縦フランジの中央部に設ける場合と比較して、縦フランジの上端部又は下端部に粘弾性体を設けることで、上又は下の水平部材から粘弾性体までの距離が小さくなり、取付部材の高さを小さくすることができる。そのため、取付部材の設計強度を抑えることができる。
【００１７】
請求項４に記載の波形鋼板耐震壁は、請求項１〜３の何れか１項に記載の波形鋼板耐震壁において、上下の前記水平部材の間に複数の前記波形鋼板が横方向に間隔を空けて配置され、対向する前記縦フランジの間に前記取付部材を配置し、該取付部材と前記縦フランジとの間にそれぞれ前記粘弾性体を設けている。
【００１８】
上記の構成によれば、上下の水平部材の間に、複数の波形鋼板が横方向に間隔を空けて配置され、対向する縦フランジの間に取付部材が配置されている。対向する縦フランジと取付部材との間には、それぞれ粘弾性体が固定されている。この場合、地震荷重等の水平力が架構に作用し、隣接する波形鋼板の各々が同一方向（同一の水平方向）にせん断変形すると、対向する縦フランジにそれぞれ逆向きのせん断力の鉛直成分が作用する。従って、これらの縦フランジと取付部材との上下方向の相対変位が所定位置に達してストッパー手段が機能すると、対向する縦フランジから逆向きのせん断力の鉛直成分が取付部材に伝達される。そのため、隣接する波形鋼板のせん断変形により生じるせん断力の鉛直成分が取付部材で打ち消され、取付部材を介して上下の水平部材に伝達される集中力が低減される。よって、上下の水平部材の設計強度を下げることができる。
【００１９】
また、対向する縦フランジで１つの取付部材を共用することで部材数が減り、コスト削減を図ることができる。
【００２０】
請求項５に記載の波形鋼板耐震壁は、請求項１〜４の何れか１項に記載の波形鋼板耐震壁において、前記非補剛領域の波形形状が、他の前記波形鋼板の領域の波形形状よりも密とされている。
【００２１】
上記の構成によれば、非補剛領域の波形形状を他の波形鋼板の領域の波形形状よりも密とすることで、波形鋼板の鉛直剛性が更に小さくなる。従って、取付部材に対する縦フランジの上下方向の相対変位が大きくなり、粘弾性体のエネルギー吸収効率が向上する。
【００２２】
請求項６に記載の波形鋼板耐震壁は、請求項１〜５の何れか１項に記載の波形鋼板耐震壁において、前記ストッパー手段は、前記取付部材及び前記縦フランジの一方に設けられた開口部と、前記縦フランジ及び前記取付部材の他方から突出し前記開口部に挿入されると共に該開口部の上縁部又は下縁部に当接して前記取付部材と前記縦フランジとの上下方向の相対変位を所定位置で止めるストッパーピンと、を備えている。
【００２３】
上記の構成によれば、地震荷重等の水平力により波形鋼板がせん断変形し、取付部材と縦フランジの上下方向の相対変位が所定位置に達すると、取付部材及び縦フランジの一方に設けられた開口部の上縁部又は下縁部に、取付部材及び縦フランジの他方に設けられたストッパーピンが当接して、取付部材と縦フランジとの相対変位が止められ、ストッパーピンを介して縦フランジと取付部材との間で相互に応力伝達がなされる。これにより、取付部材から縦フランジを介して波形鋼板に水平力が伝達され、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、制振効果を発揮させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、上記の構成としたので、地震に対する耐震性能を維持しつつ、交通や風等による微振動を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る波形鋼板耐震壁について説明する。
【００２６】
先ず、第１の実施形態に係る波形鋼板耐震壁１０の構成について説明する。
【００２７】
図１に示すように、鉄筋コンクリート製の左右の柱１２、１４と鉄筋コンクリート製の上下の梁１６、１８とに囲まれた架構２０の構面には、波形鋼板耐震壁１０が設置されている。波形鋼板耐震壁１０は、鋼板を折り曲げて波形形状に加工した波形鋼板２２と、波形鋼板２２の上下の端部の設けられた鋼製の横フランジ２４、２６と、波形鋼板２２の左右の端部に設けられた縦フランジ２８、３０と、固定部材４２と、を備えている。
【００２８】
板状の横フランジ２４、２６は、波形鋼板２２の上端部（上端辺）又は下端部（下端辺）に沿って溶接等によって接合されており、この横フランジ２４、２６を梁１６、１８にそれぞれ取り付けることで、上の梁１６と下の梁１８の間に波形鋼板２２が、その折り筋（折り目）を横にして配置されている。
【００２９】
具体的には図５に示すように、下の梁１８の上面１８Ａに埋設された接合プレート３２を介して、下の梁１８に横フランジ２６が取り付けられる。接合プレート３２の下面には、埋め込み式のアンカーナット３４及びせん断力伝達要素としてのスタッド３６が交互に溶接されている。また、接合プレート３２には、アンカーナット３４に対応する位置に複数のボルト孔３８が形成されている。一方、横フランジ２６には、ボルト孔３８に対応する複数のボルト孔４０が形成され、この横フランジ２６を接合プレート３２の上に載置し、ボルト孔３８、４０に貫通されるボルト３５をアンカーナット３４に捻じ込むことで、横フランジ２６が接合プレート３２に接合されている。これにより、下の梁１８と横フランジ２６とが、波形鋼板２２に作用するせん断力を伝達可能に接合される。なお、説明を省略するが、同様の方法によって横フランジ２４と上の梁１６とが接合されている。
【００３０】
また、下の梁１８と横フランジ２６とはせん断力を伝達可能に接合されていれば良く、上記した接合方法に限られない。例えば、横フランジ２６と接合プレート３２とを溶接接合しても良いし、また、エポキシ樹脂等の接着剤により、下の梁１４の上面に直接横フランジ２６を接着固定しても良い。
【００３１】
図１に示すように、板状の縦フランジ２８、３０は、波形鋼板２２の左端部（左端辺）及び右端部（右端辺）であって波形鋼板２２の上部及び下部を除いた部分に、溶接等によって接合されている。縦フランジ２８、３０が存在しない波形鋼板２２の上部及び下部の領域は非補剛領域２２Ｂ、２２Ｃとされ、縦フランジ２８、３０が取り付けられた領域２２Ａよりも鉛直剛性が小さくされている。なお、波形鋼板２２の全体剛性、耐力を設計し易いように、非補剛領域２２Ｂが左右の端部で同じ高さとなるように、縦フランジ２８、３０が取り付けられている。同様の理由により、非補剛領域２２Ｃは、左右の端部で同じ高さとなっている。なお、波形鋼板２２の非補剛領域２２Ｂ、２２Ｃの左右の端部は、必ずしも同じ高さである必要がない。
【００３２】
波形鋼板２２の幅方向両側には、上の梁１６の下面及び下の梁１８の上面にそれぞれ取り付けられた合計４つの固定部材４２が設けられている。これらの固定部材４２は同一構造であるため、下の梁１８に取り付けられ、且つ縦フランジ２８の側方に設けられた固定部材４２を例に説明する。図３又は図４に示すように、固定部材４２は、鋼板からなる固定プレート４４と、この固定プレート４４の縁に沿って立設された鋼板からなる取付プレート４６（取付部材）とによって断面Ｌ字型に形成されている。固定プレート４４と取付プレート４６との間には、固定プレート４４と取付プレート４６とにまたがるようにして、補強用の２枚の補剛リブ４８が対向して溶接されている。
【００３３】
固定プレート４４には、図５に示すように、接合プレート３２に形成されたボルト孔３８に対応する複数のボルト孔５０が形成され、これらのボルト孔３８、５０にボルト３５を貫通させてアンカーナット３４に捻じ込むことで固定プレート４４が接合プレート３２に接合されている。これにより、梁１８と固定部材４２とが、架構２０の作用する水平力を伝達可能に接合される。
【００３４】
図３又は図４に示すように、対向する取付プレート４６と縦フランジ２８との間には、ストッパー手段が設けられている。このストッパー手段は、取付プレート４６に形成された長孔５２と、縦フランジ２８の側面２８Ａに突設された鋼製のストッパーピン５４と、から構成されている。
【００３５】
取付プレート４６には、対向する補剛リブ４８の間に長孔５２（開口部）が形成され、縦フランジ２８の下端部の側面２８Ａに突設された円柱形のストッパーピン５４が挿入可能となっている。この長孔５２は上下方向に延びる楕円とされ、楕円の長軸に沿ってストッパーピン５４が上下方向に相対変位可能となっている。また、長孔５２の内壁には、取付プレート４６に対して縦フランジ２８が上方に相対変位したときにストッパーピン５４が当接する上縁部５２Ａと、取付プレート４６に対して縦フランジ２８が下方に相対変位したときにストッパーピン５４が当接する下縁部５２Ｂとされている。これらの上縁部５２Ａ及び下縁部５２Ｂにストッパーピン５４が当接することでストッパー手段が機能し、取付プレート４６と縦フランジ２８との相対変位が所定位置で止められ、取付プレート４６と縦フランジ２８との間で応力伝達が相互になされる。これにより、波形鋼板２２に生じるせん断力の鉛直成分が、ストッパーピン５４を介して縦フランジ２８から固定部材４２へ伝達され、波形鋼板２２が耐震要素として水平力に抵抗し、耐震効果を発揮する。この際、波形鋼板２２のせん断力の鉛直成分の大部分が固定部材４２に伝達されるように固定部材４２の剛性が非補剛領域２２Ｃの剛性よりも大きくされている。また、長孔５２の長軸の長さを変えることで、後述する粘弾性体５６のせん断変形量が調整される。
【００３６】
対向する縦フランジ２８と取付プレート４６との間には、厚さ１〜２ｍｍ程度の粘弾性体５６が設けられている。この粘弾性体５６の中央部には、取付プレート４６の長孔５２と略同一形状の楕円とされた長孔５８が形成され、この長孔５８に挿入されたストッパーピン５４が楕円の長軸に沿って上下方向に相対変位可能となっている。この粘弾性体５６は、縦フランジ２８の下端部の側面２８Ａと取付プレート４６の取付面４６Ａとに接着材等で固定され、取付プレート４６と縦フランジ２８とが相対変位したときにせん断変形可能とされている。
【００３７】
このように縦フランジ２８、３０の上端部及び下端部の側面２８Ａ、３０Ａには、取付プレート４６の取付面４６Ａが対向して配置され、各縦フランジ２８、３０の側面２８Ａ、３０Ａと取付プレート４６の取付面４６Ａとの間に粘弾性体５６が上下方向にせん断変形可能に固定されている。
【００３８】
なお、粘弾性体５６の厚さ、形状、材質等は、波形鋼板耐震壁１０が設置される建物に求められる環境性能（微振動減衰性能）に応じて適宜設計される。粘弾性体５６の材料としては、例えば、ジエン系ゴム、ブチル系ゴム、アクリル系、ウレタンアスファルト系ゴム等を用いることができ、ジエン系ゴムを用いれば、せん断弾性係数Ｇ＝２．０ｋｇ／ｃｍ２、等価減衰定数ｈｅｑ＝０．３０程度を実現し得る。また、粘弾性体５６に必要なせん断変形量から、長孔５２とストッパーピン５４とが当接して縦フランジ２８と取付プレート４６との相対変位を止める位置（所定位置）が決定される。
【００３９】
次に、第１の実施形態に係る波形鋼板耐震壁１０の作用及び効果について説明する。
【００４０】
図６は、風荷重や地震荷重等の水平力が波形鋼板耐震壁１０に作用したときの、波形鋼板耐震壁１０の変形状態を誇張して表した説明図あり、図６（Ａ）は、ストッパー手段が機能する前の波形鋼板耐震壁１０の変形状態を示し、図６（Ｂ）は、ストッパー手段が機能したときの波形鋼板耐震壁１０の変形状態を示している。なお、説明の便宜上、非補剛領域２２Ｂ及び上の梁１６の取り付けられた固定部材４２を省略している。また、縦フランジ２８と対向する取付プレート４６を取付プレート４６Ｌとし、縦フランジ３０と対向する取付プレート４６を取付プレート４６Ｒとする。図６（Ｂ）では、縦フランジ２８、３０から取付プレート４６Ｒ、４６Ｌにせん断力の鉛直成分が伝達されることを視覚化するために、取付プレート４６Ｒ、４６Ｌの変形状態を誇張して表している。また、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）中の２点鎖線は、上下の梁１６、１８及び波形鋼板耐震壁１０の変形前の状態を示している。
【００４１】
図６（Ａ）に示すように、風や交通振動等により架構２０（図１参照）に水平力Ｆが作用すると、架構２０に層間変形が生じて上下の梁１６、１８が相対変位する。これにより、横フランジ２４、２６（図１参照）を介して波形鋼板２２に水平力が伝達され、波形鋼板２２がせん断変形を繰り返す。波形鋼板２２がせん断変形すると、波形鋼板２２に作用したせん断力が水平方向の力（せん断力の水平成分Ｑ）として発生すると共に、このせん断力によって波形鋼板２２に発生する曲げモーメントを縦フランジ２８、３０間の距離（横フランジ２４、２６の長さ）が鉛直方向の力（せん断力の鉛直成分Ｔ１、Ｔ２）として縦フランジ２８、３０に作用する。
【００４２】
このせん断力の鉛直成分Ｔ１、Ｔ２により、領域２２Ａよりも鉛直剛性が小さい波形鋼板２２の非補剛領域２２Ｃが集中的に伸縮する。即ち、非補剛領域２２Ｃの左側の端部付近がアコーディオンのように伸びたり、縦フランジ２８が上方へ移動すると共に、非補剛領域２２Ｃの右側の端部付近がアコーディオンのように縮んだりして、縦フランジ３０が下方へ移動する。これにより、縦フランジ２８が取付プレート４６Ｌに対して上方に相対変位すると共に、縦フランジ３０が取付プレート４６Ｒに対して下方に相対変位する。一方、水平力Ｆが逆向き（図６（Ａ）において右から左）に作用した場合は、縦フランジ２８が取付プレート４６Ｌに対して下方に相対変位すると共に、縦フランジ３０が取付プレート４６Ｒに対して上方に相対変位する。
【００４３】
従って、図７（Ｂ）又は図７（Ｃ）に示すように、取付プレート４６Ｌと縦フランジ２８との間に設けられた粘弾性体５６がせん断変形を繰り返し、振動エネルギーが熱エネルギーに変換されて風や交通振動等による微振動が低減される。このように、波形鋼板耐震壁１０では、単に波形鋼板２２のせん断変形を利用して粘弾性体５６を変形させるのではなく、鉛直剛性が小さいという波形鋼板２２の機械的性質を利用し、波形鋼板２２に非補剛領域２２Ｂ、２２Ｃを設けてせん断力の鉛直成分Ｔ１、Ｔ２による波形鋼板２２の上下方向の変形量を大きくし、粘弾性体５６によるエネルギー吸収効率を向上させたものである。従って、単に壁式の鋼材系ダンパーのせん断変形を利用して粘弾性体を変形させる複合型ダンパーと比較して、風や交通振動等の微振動に対する振動低減効果を高めることができる。
【００４４】
このように、粘弾性体５６によって波形鋼板耐震壁１０に減衰を付与することで、風荷重や交通振動による微振動を低減することができ、波形鋼板耐震壁１０が設置された建物の環境性能を向上させることができる。更に、波形鋼板２２に非補剛領域２２Ｃを設けることにより、非補剛領域２２Ｃを設けない場合と比較して、粘弾性体５６のせん断変形量が大きくなり、振動低減効果が向上する。
【００４５】
一方、図６（Ｂ）に示すように、地震荷重等の水平力により、縦フランジ２８と取付プレート４６Ｌとの相対変位が大きくなると、図７（Ｂ）又は図７（Ｃ）に示すように、ストッパーピン５４が長孔５２の上縁部５２Ａ又は下縁部５２Ｂに当接し、縦フランジ２８と取付プレート４６Ｌとの相対変位が所定位置で止められ、縦フランジ２８と取付プレート４６Ｌとの間で、剛性の高いストッパーピン５４を介して、応力伝達が相互になされる。これにより、波形鋼板耐震壁１０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２２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、制振効果を発揮させることができる。なお、説明を省略するが、ストッパー手段が機能することで、縦フランジ３０と取付プレート４６Ｒとの間で応力伝達が相互になされる。
【００４６】
なお、取付プレート４６Ｌと波形鋼板２２の非補剛領域２２Ｃは、波形鋼板２２の領域２２Ａに対して力学的に並列バネとして接合されている。従って、せん断力の鉛直成分の大部分が取付プレート４６Ｌを経由して、架構２０を構成する梁１８等の構造部材へ伝達される。
【００４７】
このように、風や交通振動等の微振動に対しては、粘弾性体５６の減衰性能によって微振動を低減することができ、一方、地震荷重の大きな振動に対しては、波形鋼板耐震壁１０が本来の耐震性能、制震性能を発揮して振動を低減することができる。従って、波形鋼板耐震壁１０の耐震性能、制震性能を維持しつつ、風や交通振動等の微振動を低減することができ、波形鋼板耐震壁１０が設置された建物の環境性能を向上させることができる。更に、ストッパー手段を設けることで、粘弾性体５６の変形範囲が制限され、粘弾性体５６の破損、損傷が防止される。
【００４８】
また、図１に示すように、非補剛領域２２Ｃを波形鋼板２２の下部に設けることで、縦フランジ２８、３０の下端部と梁１８との距離が短くなり、取付プレート４６の高さを小さくすることができる。これにより、取付プレート４６の設計強度を下げることができる。
【００４９】
なお、一般的に建物に振動（揺れ）が生じると、建物の頂上で加速度（揺れ）が最大となる。この加速度は、建物の一次モード減衰係数ｈのルートに反比例する。従って、波形鋼板耐震壁１０に粘弾性体５６を設けない場合の減衰係数を１％と仮定し、波形鋼板耐震壁１０に粘弾性体５６を設けた場合の付加減衰を１％と仮定すると、１／√２≒０．７となり、建物の頂上に発生する加速度を３０％程度減衰することができる。また、粘弾性体５６は、Ｖｏｉｇｔモデルを用いてモデル化することができ、粘弾性体５６のバネ定数Ｋは、Ｋ＝Ｇ×Ａ／ｔ（Ｇ：せん断弾性係数、Ａ：断面積、ｔ：厚み）で求められ、減衰定数Ｃは、Ｃ＝Ｋ×ｈ／（π×ｆ）（ｈ：一次モード減衰係数、ｆ：１次固有振動数）で求められる。また、粘弾性体５６、固定部材４２、非補剛領域２２Ｃの振動モデル５９は、図８のようになる。図８中のＫ１は、固定部材４２の剛性であり、Ｋ２は非補剛領域２２Ｃの剛性である。このような振動モデル５９を建物の振動モデルに組み込み、複素固有値解析や非線形応答解析を行うことで粘弾性体５６による付加減衰を適宜設計することができる。
【００５０】
次に、第２の実施形態に係る波形鋼板耐震壁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。
【００５１】
図９に示すように、波形鋼板耐震壁６０は、２枚の波形鋼板２２、６２を備えている。
波形鋼板６２は波形鋼板２２と同一の構成とされ、この波形鋼板６２の上端部（上端辺）又は下端部（下端辺）に設けられた板状の横フランジ２４、２６を介して上下の梁１６、１８に取り付けられている。また、波形鋼板６２には、この波形鋼板６２の左端部（左端辺）及び右端部（右端辺）であって波形鋼板６２の上部及び下部を除いた部分に、縦フランジ６４、６６が溶接等によって取り付けられている。縦フランジ６４、６６が存在しない波形鋼板６２の上部及び下部の領域は、それぞれ非補剛領域６２Ｂ、６２Ｃとされ、縦フランジ６４、６６が取り付けられた領域６２Ａよりも鉛直剛性が小さくされている。
【００５２】
波形鋼板２２と波形鋼板６２とは、横方向に間を空けて上下の梁１６、１８の間に配置され、対向する縦フランジ３０と縦フランジ６４との間に、２つの固定部材６８が配置されている。固定部材６８は、上下の梁１６、１８にそれぞれ固定され、縦フランジ３０と固定部材６８との間、及び縦フランジ６４と固定部材６８との間にそれぞれ粘弾性体５６が設けられている。なお、固定部材６８は、固定部材４２と同様の方法によって、上下の梁１６、１８に取り付けられている。
【００５３】
下の梁１８に取り付けられた固定部材６８を例に説明すると、図１０に示すように、固定部材６８は、固定プレート４４とこの固定プレート４４の上に立設された鋼板からなる取付プレート７０とによって、断面Ｔ字型に形成されている。取付プレート７０の両面は、それぞれ粘弾性体５６が接着される取付面７０Ａ、７０Ｂとされている。また、取付面７０Ａ、７０Ｂには、鋼製からなる円柱形のストッパーピン７２、７４がそれぞれ縦フランジ３０、６４に向かって突設されている。なお、固定部材６８は、補剛リブ等で適宜補強しても良い。
【００５４】
一方、縦フランジ３０には、ストッパーピン７２が挿入される長孔７６（開口部）が形成されている。この長孔７６は上下方向に延びる楕円とされ、楕円の長軸に沿ってストッパーピン７２が上下方向に相対変位可能となっている。また、長孔７６の内壁には、取付プレート７０に対して縦フランジ３０が上方に相対変位したときにストッパーピン７２が当接する上縁部７６Ａと、取付プレート４６に対して縦フランジ３０が下方に相対変位したときにストッパーピン７２が当接する下縁部７６Ｂとされている。これらの上縁部７６Ａ及び下縁部７６Ｂにストッパーピン７２が当接することでストッパー手段が機能し、取付プレート７０と縦フランジ３０との相対変位が止められ、取付プレート７０と縦フランジ３０との間で、剛性が高いストッパーピン７２を介して応力伝達が相互になされる。
【００５５】
縦フランジ３０と同様に、縦フランジ６４には、ストッパーピン７４が挿入される長孔７８（開口部）が形成されている。この長孔７８は上下方向に延びる楕円とされ、楕円の長軸に沿ってストッパーピン７４が上下方向に相対変位可能となっている。また、長孔７８の内壁には、取付プレート７０に対して縦フランジ６４が上方に相対変位したときにストッパーピン７４が当接する上縁部７８Ａと、取付プレート４６に対して縦フランジ６４が下方に相対変位したときにストッパーピン７４が当接する下縁部７８Ｂとされている。これらの上縁部７８Ａ及び下縁部７８Ｂにストッパーピン７４が当接することでストッパー手段が機能し、取付プレート７０と縦フランジ６４との相対変位が止められ、取付プレート７０と縦フランジ６４との間で、剛性が高いストッパーピン７４を介して応力伝達が相互になされる。この際、波形鋼板６２のせん断力の鉛直成分の大部分が固定部材６８に伝達されるように、固定部材６８の剛性が非補剛領域６２Ｃの剛性よりも大きくされている。更に、長孔７６、７８の長軸の長さを変えることで、粘弾性体５６のせん断変形量が調整される。
【００５６】
縦フランジ３０と取付プレート７０との間に設けられた粘弾性体５６は、縦フランジ３０の下端部の側面３０Ａと取付プレート７０の取付面７０Ａとに接着材等で固定され、取付プレート７０と縦フランジ３０とが相対変位したときにせん断変形可能とされている。また、縦フランジ６４と取付プレート７０との間に設けられた粘弾性体５６は、縦フランジ６４の下端部の側面６４Ａと取付プレート７０の取付面７０Ｂとに接着材等で固定され、取付プレート７０と縦フランジ６４とが相対変位したときにせん断変形可能とされている。
【００５７】
次に、第２の実施形態に係る波形鋼板耐震壁６０の作用及び効果について説明する。
【００５８】
第１の実施形態と同様に、風や交通振動等の水平力が架構２０（図９参照）に作用すると、架構２０に層間変形が生じて上下の梁１６、１８が相対変位し、波形鋼板２２、６２がせん断変形を繰り返す。これにより、取付プレート７０に対して縦フランジ３０、６４がそれぞれ相対変位し、取付プレート７０と縦フランジ３０との間に設けられた粘弾性体５６、及び取付プレート７０と縦フランジ６４との間に設けられた粘弾性体５６がそれぞれせん断変形して振動エネルギーが吸収される。従って、風や交通振動等によって建物に生じる微振動が低減される。
【００５９】
一方、地震荷重等の水平力が架構２０に作用し、縦フランジ３０と取付プレート７０との相対変位が大きくなると、図１０（Ｂ）又は図１０（Ｃ）に示すように、ストッパーピン７２が長孔７６の上縁部７６Ａ又は下縁部７６Ｂに当接し、縦フランジ３０と取付プレート７０との相対変位が止められ、縦フランジ３０と取付プレート７０との間で応力伝達が相互になされる。これと同様に、縦フランジ６４と取付プレート７０との相対変位が大きくなると、ストッパーピン７４が長孔７８の上縁部７８Ａ又は下縁部７８Ｂに当接し、縦フランジ６４と取付プレート７０との相対変位が止められ、縦フランジ６４と取付プレート７０との間で応力伝達が相互になされる。これにより、波形鋼板耐震壁６０（図９参照）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２２、６２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、制振効果を発揮させることができる。
【００６０】
また、波形鋼板２２と波形鋼板６２とは、同一方向（同一の水平方向）にせん断変形するため、対向する縦フランジ３０、６４に逆向きのせん断力の鉛直成分が作用する。即ち、図１０（Ｂ）に示すように、水平力Ｆが波形鋼板２２から波形鋼板６２へ向って作用した場合、波形鋼板２２の縦フランジ３０には、波形鋼板２２に作用したせん断力の鉛直成分Ｔ２が下向きに作用し、波形鋼板６２の縦フランジ６４には、波形鋼板６２に作用したせん断力の鉛直成分Ｔ１が上向きに作用する。一方、図１０（Ｃ）に示すように、水平力Ｆが波形鋼板６２から波形鋼板２２へ向って作用した場合、波形鋼板２２の縦フランジ３０には、波形鋼板２２に作用したせん断力の鉛直成分Ｔ２が上向きに作用し、波形鋼板６２の縦フランジ６４には、波形鋼板６２に作用したせん断力の鉛直成分Ｔ１が下向きに作用する。従って、取付プレート７０には、縦フランジ３０、６４から逆向きのせん断力の鉛直成分Ｔ１、Ｔ２が作用して打ち消し合う。そのため、取付プレート７０の設計強度を下げることができ、また、取付プレート７０を介して下の梁１８に作用する集中力が低減されるため、梁１８の設計強度を下げることができる。なお、説明を省略するが、上の梁１６に固定された取付プレート７０にも、同様に縦フランジ３０、６４からそれぞれ逆向きのせん断力の鉛直成分が作用する。
【００６１】
更に、対向する縦フランジ３０、６４で１つの取付プレート７０を共用することで部材数が減り、コスト削減を図ることができる。
【００６２】
なお、本実施形態では、架構２０の上下の梁１６、１８の間に２枚の波形鋼板２２、６２を配置したが、２枚上の波形鋼板を配置しても良い。この場合、隣接する各波形鋼板における対向する縦フランジの間に取付プレート７０を配置すれば良い。
【００６３】
次に、ストッパー手段の変形例について説明する。
【００６４】
第１の実施形態では、取付プレート４６に形成された長孔５２と、縦フランジ２８の側面２８Ａに突設されたストッパーピン５４と、からストッパー手段を構成したが、図１１（Ａ）又は図１１（Ｂ）に示すように、取付プレート４６の取付面４６Ａにストッパーピン５４を突設し、縦フランジ２８に長孔５２を形成しても良い。更に、複数のストッパーピン５４を設けても良い。例えば、図１１（Ｂ）に示すように、波形鋼板２２を両側から挟むように２本のストッパーピン５４を設け、これらのストッパーピン５４がそれぞれ挿入される長孔５２を縦フランジ２８の形成しても良い。
【００６５】
また、ストッパーピン５４は、必ずしも粘弾性体５６を貫通させる必要はなく、図１２（Ａ）に示すように、取付プレート４６から縦フランジ２８側へ向かって突出する突設部８０と、縦フランジ２８の側面２８Ａに突設され、突設部８０を上下方向から間を空けて挟み込む一対のストッパー部材８２Ａ、８２Ｂと、でストッパー手段を構成しても良い。このストッパー手段は、図１２（Ｂ）又は図１２（Ｃ）に示すように、取付プレート４６と縦フランジ２８とに相対変位が生じると、突設部８０の下端部８０Ｂとストッパー部材８２Ｂとが当接し、又は突設部８０の上端部８０Ａとストッパー部材８２Ａとが当接することで、取付プレート４６と縦フランジ２８との相対変位が所定位置で止められる。このストッパー手段では、粘弾性体５６に長孔５８を形成しないため、粘弾性体５６の形状が簡単になり、粘弾性体５６の設計がし易くなる。
【００６６】
更に、図１３の示すように、取付プレート４６及び縦フランジ２８にそれぞれ長孔５２を形成し、この長孔５２にストッパーピン８４を挿入しても良い。このストッパーピン８４の軸方向両端部に抜止めプレート８６を一体形成し、長孔５２からストッパーピン８４が抜け出さないよう構成されている。
【００６７】
また、第１の実施形態では、取付プレート４６を上下の梁１６、１８に固定したが、図１４に示すように架構２０（図１参照）としての柱１２に取付プレート８８を取り付けても良い。取付プレート８８は、この取付プレート８８の上部及び下部に形成されたボルト孔９０にボルト９２を貫通させ、柱１２に埋め込まれたアンカーナット９４に捻じ込むことで柱１２に接合されている。更に、柱１２の取付プレート８８を固定せずに、柱１２の側面に長孔５２を形成し、ストッパーピン５４を挿入することもできる。
【００６８】
なお、上記の第１の実施形態では、非補剛領域２２Ｂ、２２Ｃを波形鋼板２２の上部及び下部に設けたがこれに限らず、波形鋼板２２の上部にのみ設けて良いし、図６（Ａ）又は図６（Ｂ）に示す模式図のように、波形鋼板２２の下部にのみ設けても良い。また、図１５に示すように、非補剛領域２２Ｃの下側に縦フランジ２８が設けられた領域２２Ａを設けても良い。
【００６９】
また、固定部材４２の設計強度を考慮すると、梁１６、１８からストッパーピン５４までの距離が小さい方が好ましい。梁１６、１８からストッパーピン５４までの距離が離れていると、縦フランジ２８、３０から伝達されるせん断力によって固定部材４２に生じる曲げモーメント等の付加応力が大きくなるためである。このような付加応力を抑えるためには、ストッパーピン５４の取付高さを波形鋼板２２の部材高さの１／３以下程度に抑えることが望ましい。ただし、必ずしもストッパーピン５４の取付高さを波形鋼板２２の部材高さの１／３以下に抑える必要はなく、ストッパーピン５４の取付高さが波形鋼板２２の部材高さの１／３を超える場合には、上記した付加応力を適切に考慮して固定部材４２を設計すれば良い。
【００７０】
更に、図１６（Ａ）又は図１６（Ｂ）に示すように、波形鋼板２２の非補剛領域２２Ｃの波形形状を、他の波形鋼板２２の領域２２Ａの波形形状よりも密に形成することで、非補剛領域２２Ｃの鉛直剛性を小さくすることができる。ここで、波形鋼板２２の軸方向弾性係数Ｅｗは、式（１）によって与えられる。
【００７１】
【数１】
なお、α：波形形状係数（α＝（ａ＋ｃ）／（３ａ＋ｂ））、ａ：山の頂面部の折り目長さ、ｂ：斜辺部の折り目長さ、ｃ：斜辺部の折り目の投影長さ、Ｅ０：波形鋼板のヤング係数Ｅ０：鋼板のヤング係数、ｔ：波形鋼板の板厚、ｈ：波の高さ、である。
【００７２】
従って、例えば、縦フランジ２８が存在しない非補剛領域２２Ｃの山の頂面部の折り目長さａを、縦フランジ２８が設けられた波形鋼板２２の領域２２Ａよりも小さくする（波形形状を密にする）とすることで、領域２２Ａに比べて非補剛領域２２Ｃの軸方向弾性係数Ｅｗが小さくなるため、非補剛領域２２Ｃの鉛直剛性を更に小さくすることができる。このように、非補剛領域２２Ｃの鉛直剛性を小さくすることで、取付プレート４６（図１参照）に対する縦フランジ２８の相対変位を大きくすることができるため、粘弾性体５６による振動低減効果を高めることができる。
【００７３】
なお、上記第１、第２の実施形態では、横フランジ２４、２６及び縦フランジ２８、３０、６４、６６を板状に形成したがこれに限らず、Ｈ型鋼、Ｌ型鋼、アングル鋼、丸棒鋼等を使用しても良い。また、ストッパー手段を構成する長孔５２、７６、７８は、楕円に限らず長方形等の多角形の孔でも良い。また、ストッパーピン５４、７２、７４は円柱に限らず、角柱等で構成しても良い。
【００７４】
また、上記第１、第２の実施形態における柱１２、１４、梁１６、１８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、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た構造部材に適用可能である。例えば、第１の実施形態において、梁１６に替えてコンクリートスラブ又は小梁等であっても良い。
【００７５】
また、説明の都合上、柱１２、１４、梁１６、１８に配筋される、鉄筋、せん断補強筋等は省略したが、鉄筋、せん断補強筋は、各部材に求められる強度に応じて適宜設ければよい。更に、本発明の波形鋼板耐震壁１０、６０は、建物の一部に用いても良いし、全てに用いても良い。更に、波形鋼板２２、６２は、図１７（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。
【００７６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る波形鋼板耐震壁を示す正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る波形鋼板耐震壁を示す、図１の１−１線断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るストッパー手段を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るストッパー手段を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る波形鋼板耐震壁の脚部を示す説明図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施形態に係る波形鋼板耐震壁の変形状態を誇張して表した説明図あり、（Ａ）は、ストッパー手段が機能する前の変形状態を示し、（Ｂ）は、ストッパー手段が機能したときの変形状態を示している。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るストッパー手段の動作を示す作動図であり、（Ａ）は停止状態を示し、（Ｂ）、（Ｃ）はストッパー手段が機能した状態を示している。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る波形鋼板耐震壁の脚部の振動モデルである。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る波形鋼板耐震壁を示す正面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るストッパー手段の動作を示す作動図であり、（Ａ）は停止状態を示し、（Ｂ）、（Ｃ）はストッパー手段が機能した状態を示している。
【図１１】（Ａ）は本発明の第１、第２の実施形態に係るストッパー手段の変形例を示す正面図であり、（Ｂ）は図１０（Ａ）の２−２線断面図である。
【図１２】本発明の第１、第２の実施形態に係るストッパー手段の変形例の動作を示す作動図であり、（Ａ）は停止状態を示し、（Ｂ）、（Ｃ）はストッパー手段が機能した状態を示している。
【図１３】本発明の第１、第２の実施形態に係るストッパー手段の変形例を示す正面図である。
【図１４】本発明の第１、第２の実施形態に係るストッパー手段の変形例を示す正面図である。
【図１５】本発明の第１、第２の実施形態に係るストッパー手段の変形例を示す正面図である。
【図１６】（Ａ）は本発明の第１の実施形態に係る波形鋼板耐震壁の断片を示す正面図であり、（Ｂ）は図１０（Ａ）の３−３線断面図である。
【図１７】本発明の第１、第２の実施形態に係る波形鋼板の断面形状を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０ 波形鋼板耐震壁
１６ 梁（水平部材）
１８ 梁（水平部材）
２０ 架構
２２ 波形鋼板
２２Ｂ 非補剛領域
２２Ｃ 非補剛領域
２４ 横フランジ
２６ 横フランジ
２８ 縦フランジ
３０ 縦フランジ
４６ 取付プレート（取付部材）
５２ 長孔（開口部）
５２Ａ 上縁部
５２Ｂ 下縁部
５４ ストッパーピン（ストッパー手段）
５４Ａ 上縁部
５４Ｂ 下縁部
５６ 粘弾性体
６０ 波形鋼板耐震壁
６２ 波形鋼板
６２Ｂ 非補剛領域
６２Ｃ 非補剛領域
６４ 縦フランジ
６６ 縦フランジ
７０ 取付プレート（取付部材）
７２ ストッパーピン（ストッパー手段）
７４ ストッパーピン（ストッパー手段）
７６ 長孔（ストッパー手段、開口部）
７６Ａ 上縁部
７６Ｂ 下縁部
７８ 長孔（ストッパー手段、開口部）
７８Ａ 上縁部
７８Ｂ 下縁部
８０ 突設部（ストッパー手段）
８２Ａ ストッパー部材（ストッパー手段）
８２Ｂ ストッパー部材（ストッパー手段）
８４ ストッパーピン（ストッパー手段）
８８ 取付プレート（取付部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架構を構成する上下の水平部材の間に、波形鋼板を配置して構成された波形鋼板耐震壁に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物における耐震壁としては、特許文献１に示すように、波形に加工した波形鋼板を、波形の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、垂直方向にアコーディオンのように伸縮するため鉛直力を負担しないが、水平せん断力に対しては抵抗可能であり、せん断剛性・せん断耐力を確保しつつ優れた変形性能を有している。更に、せん断剛性及び強度については、鋼板の材質強度、板厚、重ね合わせ枚数、波形のピッチ、波高等を変えることにより調整可能であり、剛性及び設計強度の自由度が高い耐震壁を実現している。そして、地震荷重等の外力より架構を構成する上下の水平部材が相対移動すると、せん断力が波形鋼板に作用し、波形鋼板がせん断変形する。これにより、外力に対して波形鋼板が抵抗し、耐震効果を発揮する。また、外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、制振効果を発揮させることができる。
【０００３】
ところで、近年、居住空間における環境性能が注目されるようになり、交通や風等による微振動に対しても性能満足が求められている。このような微振動の対策としては、建物の重量を増したり、剛性を高めたりすることが考えられるが、建物に減衰を付与することが効果的である。波形鋼板耐震壁について見ると、波形鋼板が降伏した後の塑性域では、鋼板の履歴エネルギーによって振動エネルギーを吸収できるが、波形鋼板が降伏する前の弾性域では、波形鋼板の剛性を高めて微振動を抑制することになる。しかしながら、微振動に対する居住性向上の観点からすると、建物剛性を高める対策は、減衰を付与する対策よりも効果が低い。
【０００４】
一方、架構の構面に配置されるブレースでは、微振動を抑制可能な複合型ダンパーが知られている（例えば、特許文献２）。この複合型ダンパーは、鋼製の大振幅用ダンパーと、粘弾性体で構成された小振幅用ダンパーを直列に結合し、小振幅用ダンパーの振幅範囲を制限するストッパーを設けている。しかしながら、耐震壁において、微振動を抑制する技術は開示されていない。
【０００５】
また、特許文献３には、大振幅振動用の摩擦ダンパーと小振幅振動用の粘弾性ダンパーとを直列に結合して架構の構面に配置した壁部材が開示されている。この壁部材は、上側の梁に接合された上側鋼板と下側の床に接合された下側鋼板とに、粘弾性体シート（粘弾性ダンパー）が重ね合わせられた結合用鋼板をまたがるように当てがい、複数のボルトによって結合されている。ここで、上側鋼板と結合用鋼板とを結合するボルトとボルト孔との間には±２ｍｍ程度のクリアランスが設けられ、上側鋼板と結合用鋼板が相対変位可能とされている。また、結合用鋼板と下側鋼板とは、摩擦部材を間に挟んで高力ボルトによって摩擦接合され、摩擦ダンパーを構成している。この高力ボルトとボルト孔との間には±４０ｍｍ程度のクリアランスが設けられ、結合用鋼板と下側鋼板とが相対変位可能とされている。そのため、風等の小振幅振動により架構に層間変形が生じた場合、先ず、結合用鋼板に重ね合わせられた粘弾性体シートがせん断変形して振動エネルギーを吸収し、地震等の大振幅振動により架構に層間変形が生じた場合は、高力ボルトで結合された結合用鋼板が摩擦部材上をスライドして振動エネルギーを吸収する。
【０００６】
しかしながら、特許文献３の壁部材は、応力の伝達経路となる結合用鋼板に多数のボルト孔が形成されており、大振幅振動に抵抗する断面積が小さく、更に、充分な補剛処理が施されていないため、地震時に結合用鋼板がせん断座屈する恐れがある。
【特許文献１】特開２００５−２６４７１３号公報
【特許文献２】特開平１０−２８０７２７号公報
【特許文献３】特開平２００７−２４７７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の事実を考慮し、地震に対する耐震性能を維持しつつ、交通や風等による微振動を低減できる波形鋼板耐震壁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の波形鋼板耐震壁は、架構を構成する上下の水平部材の間に折り筋を横にして配置された波形鋼板と、前記波形鋼板の上下の端部に設けられ、上下の前記水平部材に取り付けられる横フランジと、前記波形鋼板の左右の端部に設けられた縦フランジと、前記波形鋼板に設けられ、該波形鋼板の左右の端部に前記縦フランジが存在しない非補剛領域と、前記架構に取り付けられた取付部材と、前記取付部材と前記縦フランジとの間に上下方向にせん断変形可能に設けられた粘弾性体と、前記取付部材と前記縦フランジとの間に設けられ、前記取付部材と前記縦フランジとの上下方向の相対変位を所定位置で止めるストッパー手段と、を備えている。
【０００９】
上記の構成によれば、風荷重や交通振動の水平力（微振動）が架構に作用すると、横フランジを介して波形鋼板に水平力が伝達され、波形鋼板がせん断変形を繰り返す。波形鋼板がせん断変形すると、波形鋼板に作用したせん断力が水平方向の力として発生すると共に、このせん断力によって波形鋼板に発生する曲げモーメントを縦フランジ間の距離で（横フランジの長さ）で除した力が鉛直方向の力として縦フランジに作用する（以下、水平方向の力を「せん断力の水平成分」とし、鉛直方向の力を「せん断力の鉛直成分」とする）。
【００１０】
ここで、波形鋼板には、縦フランジが存在しない非補剛領域が設けられている。この非補剛領域は、他の波形鋼板の領域に比べて鉛直剛性が小さい。そのため、波形鋼板のせん断変形により生じるせん断力の鉛直成分によって非補剛領域が上下方向に伸縮し、取付部材に対して縦フランジが上下方向に相対変位する。これにより、縦フランジと取付部材との間に設けられた粘弾性体がせん断変形して、振動エネルギーを吸収する。このように、粘弾性体によって波形鋼板耐震壁に減衰を付与することで、風荷重や交通振動による微振動を低減することができ、波形鋼板耐震壁が設置された建物の環境性能を向上させることができる。更に、波形鋼板に非補剛領域を設けることにより、非補剛領域を設けない場合と比較して粘弾性体のせん断変形量が大きくなり、振動低減効果が向上する。
【００１１】
一方、地震荷重等の水平力により、取付部材と縦フランジの上下方向の相対変位が所定位置に達すると、ストッパー手段によって縦フランジと取付部材との相対変位が止められ、ストッパー手段を介して縦フランジと取付部材との間で応力伝達が相互になされる。これにより、波形鋼板に生じるせん断力の鉛直成分が、ストッパー手段を介して縦フランジから取付部材へ伝達され、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、制振効果を発揮させることができる。このように、風や交通振動等の微振動に対しては粘弾性体をせん断変形させて振動を低減することができ、一方、地震荷重の大きな振動に対しては、波形鋼板耐震壁が本来の耐震性能、制震性能を発揮する。従って、波形鋼板耐震壁の耐震性能、制震性能を維持しつつ、風や交通振動等の微振動を低減することができるため、環境性能を向上させることができる。
【００１２】
更に、ストッパー手段により、取付部材と縦フランジとの上下方向に相対変位を所定位置で止めることで粘弾性体の変形範囲が制限され、粘弾性体の破損、損傷が防止される。
【００１３】
請求項２に記載の波形鋼板耐震壁は、請求項１に記載の波形鋼板耐震壁において、前記非補剛領域が、前記波形鋼板の上部及び下部に設けられ、前記取付部材が上及び下の前記水平部材にそれぞれ取り付けられ、前記縦フランジの上端部の側面及び下端部の側面と、該縦フランジの上端部の側面及び下端部の側面にそれぞれ対向する前記取付部材とに、前記粘弾性体を固定している。
【００１４】
上記の構成によれば、波形鋼板の上部及び下部に非補剛領域が設けられている。また、取付部材が上及び下の水平部材にそれぞれ取り付けられている。そして、縦フランジの上端部の側面及び下端部の側面と、この縦フランジの上端部の側面及び下端部の側面にそれぞれ対向する取付部材とに、粘弾性体が固定されている。このように、縦フランジの上端部の側面及び下端部の側面に粘弾性体を設けることで、振動エネルギー吸収部位が増え、微小振動に対する振動減衰効果が向上する。更に、粘弾性体を縦フランジの中央部に設ける場合と比較して、上及び下の水平部材から粘弾性体までの距離が小さくなり、取付部材の高さを小さくすることができる。そのため、取付部材の設計強度を抑えることができる。
【００１５】
請求項３に記載の波形鋼板耐震壁は、請求項１に記載の波形鋼板耐震壁において、前記非補剛領域が、前記波形鋼板の上部又は下部に設けられ、前記取付部材が上又は下の前記水平部材にそれぞれ取り付けられ、前記縦フランジの上端部の側面又は下端部の側面と、該縦フランジの上端部の側面又は下端部の側面に対向する前記取付部材とに、前記粘弾性体を固定している。
【００１６】
上記の構成によれば、波形鋼板の上部又は下部に非補剛領域が設けられている。また、上又は下の水平部材に取付部材が取り付けられている。そして、縦フランジの上端部の側面又は下端部の側面と、この縦フランジの上端部の側面又は下端部の側面に対向する取付部材とに、粘弾性体が固定されている。このように、非補剛領域は、求められる環境性能（微振動減衰性能）に応じて、波形鋼板の上部又は下部に設けることができる。更に、粘弾性体を縦フランジの中央部に設ける場合と比較して、縦フランジの上端部又は下端部に粘弾性体を設けることで、上又は下の水平部材から粘弾性体までの距離が小さくなり、取付部材の高さを小さくすることができる。そのため、取付部材の設計強度を抑えることができる。
【００１７】
請求項４に記載の波形鋼板耐震壁は、請求項１〜３の何れか１項に記載の波形鋼板耐震壁において、上下の前記水平部材の間に複数の前記波形鋼板が横方向に間隔を空けて配置され、対向する前記縦フランジの間に前記取付部材を配置し、該取付部材と前記縦フランジとの間にそれぞれ前記粘弾性体を設けている。
【００１８】
上記の構成によれば、上下の水平部材の間に、複数の波形鋼板が横方向に間隔を空けて配置され、対向する縦フランジの間に取付部材が配置されている。対向する縦フランジと取付部材との間には、それぞれ粘弾性体が固定されている。この場合、地震荷重等の水平力が架構に作用し、隣接する波形鋼板の各々が同一方向（同一の水平方向）にせん断変形すると、対向する縦フランジにそれぞれ逆向きのせん断力の鉛直成分が作用する。従って、これらの縦フランジと取付部材との上下方向の相対変位が所定位置に達してストッパー手段が機能すると、対向する縦フランジから逆向きのせん断力の鉛直成分が取付部材に伝達される。そのため、隣接する波形鋼板のせん断変形により生じるせん断力の鉛直成分が取付部材で打ち消され、取付部材を介して上下の水平部材に伝達される集中力が低減される。よって、上下の水平部材の設計強度を下げることができる。
【００１９】
また、対向する縦フランジで１つの取付部材を共用することで部材数が減り、コスト削減を図ることができる。
【００２０】
請求項５に記載の波形鋼板耐震壁は、請求項１〜４の何れか１項に記載の波形鋼板耐震壁において、前記非補剛領域の波形形状が、他の前記波形鋼板の領域の波形形状よりも密とされている。
【００２１】
上記の構成によれば、非補剛領域の波形形状を他の波形鋼板の領域の波形形状よりも密とすることで、波形鋼板の鉛直剛性が更に小さくなる。従って、取付部材に対する縦フランジの上下方向の相対変位が大きくなり、粘弾性体のエネルギー吸収効率が向上する。
【００２２】
請求項６に記載の波形鋼板耐震壁は、請求項１〜５の何れか１項に記載の波形鋼板耐震壁において、前記ストッパー手段は、前記取付部材及び前記縦フランジの一方に設けられた開口部と、前記縦フランジ及び前記取付部材の他方から突出し前記開口部に挿入されると共に該開口部の上縁部又は下縁部に当接して前記取付部材と前記縦フランジとの上下方向の相対変位を所定位置で止めるストッパーピンと、を備えている。
【００２３】
上記の構成によれば、地震荷重等の水平力により波形鋼板がせん断変形し、取付部材と縦フランジの上下方向の相対変位が所定位置に達すると、取付部材及び縦フランジの一方に設けられた開口部の上縁部又は下縁部に、取付部材及び縦フランジの他方に設けられたストッパーピンが当接して、取付部材と縦フランジとの相対変位が止められ、ストッパーピンを介して縦フランジと取付部材との間で相互に応力伝達がなされる。これにより、取付部材から縦フランジを介して波形鋼板に水平力が伝達され、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、制振効果を発揮させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、上記の構成としたので、地震に対する耐震性能を維持しつつ、交通や風等による微振動を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る波形鋼板耐震壁について説明する。
【００２６】
先ず、第１の実施形態に係る波形鋼板耐震壁１０の構成について説明する。
【００２７】
図１に示すように、鉄筋コンクリート製の左右の柱１２、１４と鉄筋コンクリート製の上下の梁１６、１８とに囲まれた架構２０の構面には、波形鋼板耐震壁１０が設置されている。波形鋼板耐震壁１０は、鋼板を折り曲げて波形形状に加工した波形鋼板２２と、波形鋼板２２の上下の端部の設けられた鋼製の横フランジ２４、２６と、波形鋼板２２の左右の端部に設けられた縦フランジ２８、３０と、固定部材４２と、を備えている。
【００２８】
板状の横フランジ２４、２６は、波形鋼板２２の上端部（上端辺）又は下端部（下端辺）に沿って溶接等によって接合されており、この横フランジ２４、２６を梁１６、１８にそれぞれ取り付けることで、上の梁１６と下の梁１８の間に波形鋼板２２が、その折り筋（折り目）を横にして配置されている。
【００２９】
具体的には図５に示すように、下の梁１８の上面１８Ａに埋設された接合プレート３２を介して、下の梁１８に横フランジ２６が取り付けられる。接合プレート３２の下面には、埋め込み式のアンカーナット３４及びせん断力伝達要素としてのスタッド３６が交互に溶接されている。また、接合プレート３２には、アンカーナット３４に対応する位置に複数のボルト孔３８が形成されている。一方、横フランジ２６には、ボルト孔３８に対応する複数のボルト孔４０が形成され、この横フランジ２６を接合プレート３２の上に載置し、ボルト孔３８、４０に貫通されるボルト３５をアンカーナット３４に捻じ込むことで、横フランジ２６が接合プレート３２に接合されている。これにより、下の梁１８と横フランジ２６とが、波形鋼板２２に作用するせん断力を伝達可能に接合される。なお、説明を省略するが、同様の方法によって横フランジ２４と上の梁１６とが接合されている。
【００３０】
また、下の梁１８と横フランジ２６とはせん断力を伝達可能に接合されていれば良く、上記した接合方法に限られない。例えば、横フランジ２６と接合プレート３２とを溶接接合しても良いし、また、エポキシ樹脂等の接着剤により、下の梁１４の上面に直接横フランジ２６を接着固定しても良い。
【００３１】
図１に示すように、板状の縦フランジ２８、３０は、波形鋼板２２の左端部（左端辺）及び右端部（右端辺）であって波形鋼板２２の上部及び下部を除いた部分に、溶接等によって接合されている。縦フランジ２８、３０が存在しない波形鋼板２２の上部及び下部の領域は非補剛領域２２Ｂ、２２Ｃとされ、縦フランジ２８、３０が取り付けられた領域２２Ａよりも鉛直剛性が小さくされている。なお、波形鋼板２２の全体剛性、耐力を設計し易いように、非補剛領域２２Ｂが左右の端部で同じ高さとなるように、縦フランジ２８、３０が取り付けられている。同様の理由により、非補剛領域２２Ｃは、左右の端部で同じ高さとなっている。なお、波形鋼板２２の非補剛領域２２Ｂ、２２Ｃの左右の端部は、必ずしも同じ高さである必要がない。
【００３２】
波形鋼板２２の幅方向両側には、上の梁１６の下面及び下の梁１８の上面にそれぞれ取り付けられた合計４つの固定部材４２が設けられている。これらの固定部材４２は同一構造であるため、下の梁１８に取り付けられ、且つ縦フランジ２８の側方に設けられた固定部材４２を例に説明する。図３又は図４に示すように、固定部材４２は、鋼板からなる固定プレート４４と、この固定プレート４４の縁に沿って立設された鋼板からなる取付プレート４６（取付部材）とによって断面Ｌ字型に形成されている。固定プレート４４と取付プレート４６との間には、固定プレート４４と取付プレート４６とにまたがるようにして、補強用の２枚の補剛リブ４８が対向して溶接されている。
【００３３】
固定プレート４４には、図５に示すように、接合プレート３２に形成されたボルト孔３８に対応する複数のボルト孔５０が形成され、これらのボルト孔３８、５０にボルト３５を貫通させてアンカーナット３４に捻じ込むことで固定プレート４４が接合プレート３２に接合されている。これにより、梁１８と固定部材４２とが、架構２０の作用する水平力を伝達可能に接合される。
【００３４】
図３又は図４に示すように、対向する取付プレート４６と縦フランジ２８との間には、ストッパー手段が設けられている。このストッパー手段は、取付プレート４６に形成された長孔５２と、縦フランジ２８の側面２８Ａに突設された鋼製のストッパーピン５４と、から構成されている。
【００３５】
取付プレート４６には、対向する補剛リブ４８の間に長孔５２（開口部）が形成され、縦フランジ２８の下端部の側面２８Ａに突設された円柱形のストッパーピン５４が挿入可能となっている。この長孔５２は上下方向に延びる楕円とされ、楕円の長軸に沿ってストッパーピン５４が上下方向に相対変位可能となっている。また、長孔５２の内壁には、取付プレート４６に対して縦フランジ２８が上方に相対変位したときにストッパーピン５４が当接する上縁部５２Ａと、取付プレート４６に対して縦フランジ２８が下方に相対変位したときにストッパーピン５４が当接する下縁部５２Ｂとされている。これらの上縁部５２Ａ及び下縁部５２Ｂにストッパーピン５４が当接することでストッパー手段が機能し、取付プレート４６と縦フランジ２８との相対変位が所定位置で止められ、取付プレート４６と縦フランジ２８との間で応力伝達が相互になされる。これにより、波形鋼板２２に生じるせん断力の鉛直成分が、ストッパーピン５４を介して縦フランジ２８から固定部材４２へ伝達され、波形鋼板２２が耐震要素として水平力に抵抗し、耐震効果を発揮する。この際、波形鋼板２２のせん断力の鉛直成分の大部分が固定部材４２に伝達されるように固定部材４２の剛性が非補剛領域２２Ｃの剛性よりも大きくされている。また、長孔５２の長軸の長さを変えることで、後述する粘弾性体５６のせん断変形量が調整される。
【００３６】
対向する縦フランジ２８と取付プレート４６との間には、厚さ１〜２ｍｍ程度の粘弾性体５６が設けられている。この粘弾性体５６の中央部には、取付プレート４６の長孔５２と略同一形状の楕円とされた長孔５８が形成され、この長孔５８に挿入されたストッパーピン５４が楕円の長軸に沿って上下方向に相対変位可能となっている。この粘弾性体５６は、縦フランジ２８の下端部の側面２８Ａと取付プレート４６の取付面４６Ａとに接着材等で固定され、取付プレート４６と縦フランジ２８とが相対変位したときにせん断変形可能とされている。
【００３７】
このように縦フランジ２８、３０の上端部及び下端部の側面２８Ａ、３０Ａには、取付プレート４６の取付面４６Ａが対向して配置され、各縦フランジ２８、３０の側面２８Ａ、３０Ａと取付プレート４６の取付面４６Ａとの間に粘弾性体５６が上下方向にせん断変形可能に固定されている。
【００３８】
なお、粘弾性体５６の厚さ、形状、材質等は、波形鋼板耐震壁１０が設置される建物に求められる環境性能（微振動減衰性能）に応じて適宜設計される。粘弾性体５６の材料としては、例えば、ジエン系ゴム、ブチル系ゴム、アクリル系、ウレタンアスファルト系ゴム等を用いることができ、ジエン系ゴムを用いれば、せん断弾性係数Ｇ＝２．０ｋｇ／ｃｍ２、等価減衰定数ｈｅｑ＝０．３０程度を実現し得る。また、粘弾性体５６に必要なせん断変形量から、長孔５２とストッパーピン５４とが当接して縦フランジ２８と取付プレート４６との相対変位を止める位置（所定位置）が決定される。
【００３９】
次に、第１の実施形態に係る波形鋼板耐震壁１０の作用及び効果について説明する。
【００４０】
図６は、風荷重や地震荷重等の水平力が波形鋼板耐震壁１０に作用したときの、波形鋼板耐震壁１０の変形状態を誇張して表した説明図あり、図６（Ａ）は、ストッパー手段が機能する前の波形鋼板耐震壁１０の変形状態を示し、図６（Ｂ）は、ストッパー手段が機能したときの波形鋼板耐震壁１０の変形状態を示している。なお、説明の便宜上、非補剛領域２２Ｂ及び上の梁１６の取り付けられた固定部材４２を省略している。また、縦フランジ２８と対向する取付プレート４６を取付プレート４６Ｌとし、縦フランジ３０と対向する取付プレート４６を取付プレート４６Ｒとする。図６（Ｂ）では、縦フランジ２８、３０から取付プレート４６Ｒ、４６Ｌにせん断力の鉛直成分が伝達されることを視覚化するために、取付プレート４６Ｒ、４６Ｌの変形状態を誇張して表している。また、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）中の２点鎖線は、上下の梁１６、１８及び波形鋼板耐震壁１０の変形前の状態を示している。
【００４１】
図６（Ａ）に示すように、風や交通振動等により架構２０（図１参照）に水平力Ｆが作用すると、架構２０に層間変形が生じて上下の梁１６、１８が相対変位する。これにより、横フランジ２４、２６（図１参照）を介して波形鋼板２２に水平力が伝達され、波形鋼板２２がせん断変形を繰り返す。波形鋼板２２がせん断変形すると、波形鋼板２２に作用したせん断力が水平方向の力（せん断力の水平成分Ｑ）として発生すると共に、このせん断力によって波形鋼板２２に発生する曲げモーメントを縦フランジ２８、３０間の距離（横フランジ２４、２６の長さ）が鉛直方向の力（せん断力の鉛直成分Ｔ１、Ｔ２）として縦フランジ２８、３０に作用する。
【００４２】
このせん断力の鉛直成分Ｔ１、Ｔ２により、領域２２Ａよりも鉛直剛性が小さい波形鋼板２２の非補剛領域２２Ｃが集中的に伸縮する。即ち、非補剛領域２２Ｃの左側の端部付近がアコーディオンのように伸びたり、縦フランジ２８が上方へ移動すると共に、非補剛領域２２Ｃの右側の端部付近がアコーディオンのように縮んだりして、縦フランジ３０が下方へ移動する。これにより、縦フランジ２８が取付プレート４６Ｌに対して上方に相対変位すると共に、縦フランジ３０が取付プレート４６Ｒに対して下方に相対変位する。一方、水平力Ｆが逆向き（図６（Ａ）において右から左）に作用した場合は、縦フランジ２８が取付プレート４６Ｌに対して下方に相対変位すると共に、縦フランジ３０が取付プレート４６Ｒに対して上方に相対変位する。
【００４３】
従って、図７（Ｂ）又は図７（Ｃ）に示すように、取付プレート４６Ｌと縦フランジ２８との間に設けられた粘弾性体５６がせん断変形を繰り返し、振動エネルギーが熱エネルギーに変換されて風や交通振動等による微振動が低減される。このように、波形鋼板耐震壁１０では、単に波形鋼板２２のせん断変形を利用して粘弾性体５６を変形させるのではなく、鉛直剛性が小さいという波形鋼板２２の機械的性質を利用し、波形鋼板２２に非補剛領域２２Ｂ、２２Ｃを設けてせん断力の鉛直成分Ｔ１、Ｔ２による波形鋼板２２の上下方向の変形量を大きくし、粘弾性体５６によるエネルギー吸収効率を向上させたものである。従って、単に壁式の鋼材系ダンパーのせん断変形を利用して粘弾性体を変形させる複合型ダンパーと比較して、風や交通振動等の微振動に対する振動低減効果を高めることができる。
【００４４】
このように、粘弾性体５６によって波形鋼板耐震壁１０に減衰を付与することで、風荷重や交通振動による微振動を低減することができ、波形鋼板耐震壁１０が設置された建物の環境性能を向上させることができる。更に、波形鋼板２２に非補剛領域２２Ｃを設けることにより、非補剛領域２２Ｃを設けない場合と比較して、粘弾性体５６のせん断変形量が大きくなり、振動低減効果が向上する。
【００４５】
一方、図６（Ｂ）に示すように、地震荷重等の水平力により、縦フランジ２８と取付プレート４６Ｌとの相対変位が大きくなると、図７（Ｂ）又は図７（Ｃ）に示すように、ストッパーピン５４が長孔５２の上縁部５２Ａ又は下縁部５２Ｂに当接し、縦フランジ２８と取付プレート４６Ｌとの相対変位が所定位置で止められ、縦フランジ２８と取付プレート４６Ｌとの間で、剛性の高いストッパーピン５４を介して、応力伝達が相互になされる。これにより、波形鋼板耐震壁１０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２２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、制振効果を発揮させることができる。なお、説明を省略するが、ストッパー手段が機能することで、縦フランジ３０と取付プレート４６Ｒとの間で応力伝達が相互になされる。
【００４６】
なお、取付プレート４６Ｌと波形鋼板２２の非補剛領域２２Ｃは、波形鋼板２２の領域２２Ａに対して力学的に並列バネとして接合されている。従って、せん断力の鉛直成分の大部分が取付プレート４６Ｌを経由して、架構２０を構成する梁１８等の構造部材へ伝達される。
【００４７】
このように、風や交通振動等の微振動に対しては、粘弾性体５６の減衰性能によって微振動を低減することができ、一方、地震荷重の大きな振動に対しては、波形鋼板耐震壁１０が本来の耐震性能、制震性能を発揮して振動を低減することができる。従って、波形鋼板耐震壁１０の耐震性能、制震性能を維持しつつ、風や交通振動等の微振動を低減することができ、波形鋼板耐震壁１０が設置された建物の環境性能を向上させることができる。更に、ストッパー手段を設けることで、粘弾性体５６の変形範囲が制限され、粘弾性体５６の破損、損傷が防止される。
【００４８】
また、図１に示すように、非補剛領域２２Ｃを波形鋼板２２の下部に設けることで、縦フランジ２８、３０の下端部と梁１８との距離が短くなり、取付プレート４６の高さを小さくすることができる。これにより、取付プレート４６の設計強度を下げることができる。
【００４９】
なお、一般的に建物に振動（揺れ）が生じると、建物の頂上で加速度（揺れ）が最大となる。この加速度は、建物の一次モード減衰係数ｈのルートに反比例する。従って、波形鋼板耐震壁１０に粘弾性体５６を設けない場合の減衰係数を１％と仮定し、波形鋼板耐震壁１０に粘弾性体５６を設けた場合の付加減衰を１％と仮定すると、１／√２≒０．７となり、建物の頂上に発生する加速度を３０％程度減衰することができる。また、粘弾性体５６は、Ｖｏｉｇｔモデルを用いてモデル化することができ、粘弾性体５６のバネ定数Ｋは、Ｋ＝Ｇ×Ａ／ｔ（Ｇ：せん断弾性係数、Ａ：断面積、ｔ：厚み）で求められ、減衰定数Ｃは、Ｃ＝Ｋ×ｈ／（π×ｆ）（ｈ：一次モード減衰係数、ｆ：１次固有振動数）で求められる。また、粘弾性体５６、固定部材４２、非補剛領域２２Ｃの振動モデル５９は、図８のようになる。図８中のＫ１は、固定部材４２の剛性であり、Ｋ２は非補剛領域２２Ｃの剛性である。このような振動モデル５９を建物の振動モデルに組み込み、複素固有値解析や非線形応答解析を行うことで粘弾性体５６による付加減衰を適宜設計することができる。
【００５０】
次に、第２の実施形態に係る波形鋼板耐震壁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。
【００５１】
図９に示すように、波形鋼板耐震壁６０は、２枚の波形鋼板２２、６２を備えている。
波形鋼板６２は波形鋼板２２と同一の構成とされ、この波形鋼板６２の上端部（上端辺）又は下端部（下端辺）に設けられた板状の横フランジ２４、２６を介して上下の梁１６、１８に取り付けられている。また、波形鋼板６２には、この波形鋼板６２の左端部（左端辺）及び右端部（右端辺）であって波形鋼板６２の上部及び下部を除いた部分に、縦フランジ６４、６６が溶接等によって取り付けられている。縦フランジ６４、６６が存在しない波形鋼板６２の上部及び下部の領域は、それぞれ非補剛領域６２Ｂ、６２Ｃとされ、縦フランジ６４、６６が取り付けられた領域６２Ａよりも鉛直剛性が小さくされている。
【００５２】
波形鋼板２２と波形鋼板６２とは、横方向に間を空けて上下の梁１６、１８の間に配置され、対向する縦フランジ３０と縦フランジ６４との間に、２つの固定部材６８が配置されている。固定部材６８は、上下の梁１６、１８にそれぞれ固定され、縦フランジ３０と固定部材６８との間、及び縦フランジ６４と固定部材６８との間にそれぞれ粘弾性体５６が設けられている。なお、固定部材６８は、固定部材４２と同様の方法によって、上下の梁１６、１８に取り付けられている。
【００５３】
下の梁１８に取り付けられた固定部材６８を例に説明すると、図１０に示すように、固定部材６８は、固定プレート４４とこの固定プレート４４の上に立設された鋼板からなる取付プレート７０とによって、断面Ｔ字型に形成されている。取付プレート７０の両面は、それぞれ粘弾性体５６が接着される取付面７０Ａ、７０Ｂとされている。また、取付面７０Ａ、７０Ｂには、鋼製からなる円柱形のストッパーピン７２、７４がそれぞれ縦フランジ３０、６４に向かって突設されている。なお、固定部材６８は、補剛リブ等で適宜補強しても良い。
【００５４】
一方、縦フランジ３０には、ストッパーピン７２が挿入される長孔７６（開口部）が形成されている。この長孔７６は上下方向に延びる楕円とされ、楕円の長軸に沿ってストッパーピン７２が上下方向に相対変位可能となっている。また、長孔７６の内壁には、取付プレート７０に対して縦フランジ３０が上方に相対変位したときにストッパーピン７２が当接する上縁部７６Ａと、取付プレート４６に対して縦フランジ３０が下方に相対変位したときにストッパーピン７２が当接する下縁部７６Ｂとされている。これらの上縁部７６Ａ及び下縁部７６Ｂにストッパーピン７２が当接することでストッパー手段が機能し、取付プレート７０と縦フランジ３０との相対変位が止められ、取付プレート７０と縦フランジ３０との間で、剛性が高いストッパーピン７２を介して応力伝達が相互になされる。
【００５５】
縦フランジ３０と同様に、縦フランジ６４には、ストッパーピン７４が挿入される長孔７８（開口部）が形成されている。この長孔７８は上下方向に延びる楕円とされ、楕円の長軸に沿ってストッパーピン７４が上下方向に相対変位可能となっている。また、長孔７８の内壁には、取付プレート７０に対して縦フランジ６４が上方に相対変位したときにストッパーピン７４が当接する上縁部７８Ａと、取付プレート４６に対して縦フランジ６４が下方に相対変位したときにストッパーピン７４が当接する下縁部７８Ｂとされている。これらの上縁部７８Ａ及び下縁部７８Ｂにストッパーピン７４が当接することでストッパー手段が機能し、取付プレート７０と縦フランジ６４との相対変位が止められ、取付プレート７０と縦フランジ６４との間で、剛性が高いストッパーピン７４を介して応力伝達が相互になされる。この際、波形鋼板６２のせん断力の鉛直成分の大部分が固定部材６８に伝達されるように、固定部材６８の剛性が非補剛領域６２Ｃの剛性よりも大きくされている。更に、長孔７６、７８の長軸の長さを変えることで、粘弾性体５６のせん断変形量が調整される。
【００５６】
縦フランジ３０と取付プレート７０との間に設けられた粘弾性体５６は、縦フランジ３０の下端部の側面３０Ａと取付プレート７０の取付面７０Ａとに接着材等で固定され、取付プレート７０と縦フランジ３０とが相対変位したときにせん断変形可能とされている。また、縦フランジ６４と取付プレート７０との間に設けられた粘弾性体５６は、縦フランジ６４の下端部の側面６４Ａと取付プレート７０の取付面７０Ｂとに接着材等で固定され、取付プレート７０と縦フランジ６４とが相対変位したときにせん断変形可能とされている。
【００５７】
次に、第２の実施形態に係る波形鋼板耐震壁６０の作用及び効果について説明する。
【００５８】
第１の実施形態と同様に、風や交通振動等の水平力が架構２０（図９参照）に作用すると、架構２０に層間変形が生じて上下の梁１６、１８が相対変位し、波形鋼板２２、６２がせん断変形を繰り返す。これにより、取付プレート７０に対して縦フランジ３０、６４がそれぞれ相対変位し、取付プレート７０と縦フランジ３０との間に設けられた粘弾性体５６、及び取付プレート７０と縦フランジ６４との間に設けられた粘弾性体５６がそれぞれせん断変形して振動エネルギーが吸収される。従って、風や交通振動等によって建物に生じる微振動が低減される。
【００５９】
一方、地震荷重等の水平力が架構２０に作用し、縦フランジ３０と取付プレート７０との相対変位が大きくなると、図１０（Ｂ）又は図１０（Ｃ）に示すように、ストッパーピン７２が長孔７６の上縁部７６Ａ又は下縁部７６Ｂに当接し、縦フランジ３０と取付プレート７０との相対変位が止められ、縦フランジ３０と取付プレート７０との間で応力伝達が相互になされる。これと同様に、縦フランジ６４と取付プレート７０との相対変位が大きくなると、ストッパーピン７４が長孔７８の上縁部７８Ａ又は下縁部７８Ｂに当接し、縦フランジ６４と取付プレート７０との相対変位が止められ、縦フランジ６４と取付プレート７０との間で応力伝達が相互になされる。これにより、波形鋼板耐震壁６０（図９参照）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２２、６２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、制振効果を発揮させることができる。
【００６０】
また、波形鋼板２２と波形鋼板６２とは、同一方向（同一の水平方向）にせん断変形するため、対向する縦フランジ３０、６４に逆向きのせん断力の鉛直成分が作用する。即ち、図１０（Ｂ）に示すように、水平力Ｆが波形鋼板２２から波形鋼板６２へ向って作用した場合、波形鋼板２２の縦フランジ３０には、波形鋼板２２に作用したせん断力の鉛直成分Ｔ２が下向きに作用し、波形鋼板６２の縦フランジ６４には、波形鋼板６２に作用したせん断力の鉛直成分Ｔ１が上向きに作用する。一方、図１０（Ｃ）に示すように、水平力Ｆが波形鋼板６２から波形鋼板２２へ向って作用した場合、波形鋼板２２の縦フランジ３０には、波形鋼板２２に作用したせん断力の鉛直成分Ｔ２が上向きに作用し、波形鋼板６２の縦フランジ６４には、波形鋼板６２に作用したせん断力の鉛直成分Ｔ１が下向きに作用する。従って、取付プレート７０には、縦フランジ３０、６４から逆向きのせん断力の鉛直成分Ｔ１、Ｔ２が作用して打ち消し合う。そのため、取付プレート７０の設計強度を下げることができ、また、取付プレート７０を介して下の梁１８に作用する集中力が低減されるため、梁１８の設計強度を下げることができる。なお、説明を省略するが、上の梁１６に固定された取付プレート７０にも、同様に縦フランジ３０、６４からそれぞれ逆向きのせん断力の鉛直成分が作用する。
【００６１】
更に、対向する縦フランジ３０、６４で１つの取付プレート７０を共用することで部材数が減り、コスト削減を図ることができる。
【００６２】
なお、本実施形態では、架構２０の上下の梁１６、１８の間に２枚の波形鋼板２２、６２を配置したが、２枚上の波形鋼板を配置しても良い。この場合、隣接する各波形鋼板における対向する縦フランジの間に取付プレート７０を配置すれば良い。
【００６３】
次に、ストッパー手段の変形例について説明する。
【００６４】
第１の実施形態では、取付プレート４６に形成された長孔５２と、縦フランジ２８の側面２８Ａに突設されたストッパーピン５４と、からストッパー手段を構成したが、図１１（Ａ）又は図１１（Ｂ）に示すように、取付プレート４６の取付面４６Ａにストッパーピン５４を突設し、縦フランジ２８に長孔５２を形成しても良い。更に、複数のストッパーピン５４を設けても良い。例えば、図１１（Ｂ）に示すように、波形鋼板２２を両側から挟むように２本のストッパーピン５４を設け、これらのストッパーピン５４がそれぞれ挿入される長孔５２を縦フランジ２８の形成しても良い。
【００６５】
また、ストッパーピン５４は、必ずしも粘弾性体５６を貫通させる必要はなく、図１２（Ａ）に示すように、取付プレート４６から縦フランジ２８側へ向かって突出する突設部８０と、縦フランジ２８の側面２８Ａに突設され、突設部８０を上下方向から間を空けて挟み込む一対のストッパー部材８２Ａ、８２Ｂと、でストッパー手段を構成しても良い。このストッパー手段は、図１２（Ｂ）又は図１２（Ｃ）に示すように、取付プレート４６と縦フランジ２８とに相対変位が生じると、突設部８０の下端部８０Ｂとストッパー部材８２Ｂとが当接し、又は突設部８０の上端部８０Ａとストッパー部材８２Ａとが当接することで、取付プレート４６と縦フランジ２８との相対変位が所定位置で止められる。このストッパー手段では、粘弾性体５６に長孔５８を形成しないため、粘弾性体５６の形状が簡単になり、粘弾性体５６の設計がし易くなる。
【００６６】
更に、図１３の示すように、取付プレート４６及び縦フランジ２８にそれぞれ長孔５２を形成し、この長孔５２にストッパーピン８４を挿入しても良い。このストッパーピン８４の軸方向両端部に抜止めプレート８６を一体形成し、長孔５２からストッパーピン８４が抜け出さないよう構成されている。
【００６７】
また、第１の実施形態では、取付プレート４６を上下の梁１６、１８に固定したが、図１４に示すように架構２０（図１参照）としての柱１２に取付プレート８８を取り付けても良い。取付プレート８８は、この取付プレート８８の上部及び下部に形成されたボルト孔９０にボルト９２を貫通させ、柱１２に埋め込まれたアンカーナット９４に捻じ込むことで柱１２に接合されている。更に、柱１２の取付プレート８８を固定せずに、柱１２の側面に長孔５２を形成し、ストッパーピン５４を挿入することもできる。
【００６８】
なお、上記の第１の実施形態では、非補剛領域２２Ｂ、２２Ｃを波形鋼板２２の上部及び下部に設けたがこれに限らず、波形鋼板２２の上部にのみ設けて良いし、図６（Ａ）又は図６（Ｂ）に示す模式図のように、波形鋼板２２の下部にのみ設けても良い。また、図１５に示すように、非補剛領域２２Ｃの下側に縦フランジ２８が設けられた領域２２Ａを設けても良い。
【００６９】
また、固定部材４２の設計強度を考慮すると、梁１６、１８からストッパーピン５４までの距離が小さい方が好ましい。梁１６、１８からストッパーピン５４までの距離が離れていると、縦フランジ２８、３０から伝達されるせん断力によって固定部材４２に生じる曲げモーメント等の付加応力が大きくなるためである。このような付加応力を抑えるためには、ストッパーピン５４の取付高さを波形鋼板２２の部材高さの１／３以下程度に抑えることが望ましい。ただし、必ずしもストッパーピン５４の取付高さを波形鋼板２２の部材高さの１／３以下に抑える必要はなく、ストッパーピン５４の取付高さが波形鋼板２２の部材高さの１／３を超える場合には、上記した付加応力を適切に考慮して固定部材４２を設計すれば良い。
【００７０】
更に、図１６（Ａ）又は図１６（Ｂ）に示すように、波形鋼板２２の非補剛領域２２Ｃの波形形状を、他の波形鋼板２２の領域２２Ａの波形形状よりも密に形成することで、非補剛領域２２Ｃの鉛直剛性を小さくすることができる。ここで、波形鋼板２２の軸方向弾性係数Ｅｗは、式（１）によって与えられる。
【００７１】
【数１】
なお、α：波形形状係数（α＝（ａ＋ｃ）／（３ａ＋ｂ））、ａ：山の頂面部の折り目長さ、ｂ：斜辺部の折り目長さ、ｃ：斜辺部の折り目の投影長さ、Ｅ０：波形鋼板のヤング係数Ｅ０：鋼板のヤング係数、ｔ：波形鋼板の板厚、ｈ：波の高さ、である。
【００７２】
従って、例えば、縦フランジ２８が存在しない非補剛領域２２Ｃの山の頂面部の折り目長さａを、縦フランジ２８が設けられた波形鋼板２２の領域２２Ａよりも小さくする（波形形状を密にする）とすることで、領域２２Ａに比べて非補剛領域２２Ｃの軸方向弾性係数Ｅｗが小さくなるため、非補剛領域２２Ｃの鉛直剛性を更に小さくすることができる。このように、非補剛領域２２Ｃの鉛直剛性を小さくすることで、取付プレート４６（図１参照）に対する縦フランジ２８の相対変位を大きくすることができるため、粘弾性体５６による振動低減効果を高めることができる。
【００７３】
なお、上記第１、第２の実施形態では、横フランジ２４、２６及び縦フランジ２８、３０、６４、６６を板状に形成したがこれに限らず、Ｈ型鋼、Ｌ型鋼、アングル鋼、丸棒鋼等を使用しても良い。また、ストッパー手段を構成する長孔５２、７６、７８は、楕円に限らず長方形等の多角形の孔でも良い。また、ストッパーピン５４、７２、７４は円柱に限らず、角柱等で構成しても良い。
【００７４】
また、上記第１、第２の実施形態における柱１２、１４、梁１６、１８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、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た構造部材に適用可能である。例えば、第１の実施形態において、梁１６に替えてコンクリートスラブ又は小梁等であっても良い。
【００７５】
また、説明の都合上、柱１２、１４、梁１６、１８に配筋される、鉄筋、せん断補強筋等は省略したが、鉄筋、せん断補強筋は、各部材に求められる強度に応じて適宜設ければよい。更に、本発明の波形鋼板耐震壁１０、６０は、建物の一部に用いても良いし、全てに用いても良い。更に、波形鋼板２２、６２は、図１７（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。
【００７６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る波形鋼板耐震壁を示す正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る波形鋼板耐震壁を示す、図１の１−１線断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るストッパー手段を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るストッパー手段を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る波形鋼板耐震壁の脚部を示す説明図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施形態に係る波形鋼板耐震壁の変形状態を誇張して表した説明図あり、（Ａ）は、ストッパー手段が機能する前の変形状態を示し、（Ｂ）は、ストッパー手段が機能したときの変形状態を示している。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るストッパー手段の動作を示す作動図であり、（Ａ）は停止状態を示し、（Ｂ）、（Ｃ）はストッパー手段が機能した状態を示している。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る波形鋼板耐震壁の脚部の振動モデルである。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る波形鋼板耐震壁を示す正面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るストッパー手段の動作を示す作動図であり、（Ａ）は停止状態を示し、（Ｂ）、（Ｃ）はストッパー手段が機能した状態を示している。
【図１１】（Ａ）は本発明の第１、第２の実施形態に係るストッパー手段の変形例を示す正面図であり、（Ｂ）は図１０（Ａ）の２−２線断面図である。
【図１２】本発明の第１、第２の実施形態に係るストッパー手段の変形例の動作を示す作動図であり、（Ａ）は停止状態を示し、（Ｂ）、（Ｃ）はストッパー手段が機能した状態を示している。
【図１３】本発明の第１、第２の実施形態に係るストッパー手段の変形例を示す正面図である。
【図１４】本発明の第１、第２の実施形態に係るストッパー手段の変形例を示す正面図である。
【図１５】本発明の第１、第２の実施形態に係るストッパー手段の変形例を示す正面図である。
【図１６】（Ａ）は本発明の第１の実施形態に係る波形鋼板耐震壁の断片を示す正面図であり、（Ｂ）は図１０（Ａ）の３−３線断面図である。
【図１７】本発明の第１、第２の実施形態に係る波形鋼板の断面形状を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０ 波形鋼板耐震壁
１６ 梁（水平部材）
１８ 梁（水平部材）
２０ 架構
２２ 波形鋼板
２２Ｂ 非補剛領域
２２Ｃ 非補剛領域
２４ 横フランジ
２６ 横フランジ
２８ 縦フランジ
３０ 縦フランジ
４６ 取付プレート（取付部材）
５２ 長孔（開口部）
５２Ａ 上縁部
５２Ｂ 下縁部
５４ ストッパーピン（ストッパー手段）
５４Ａ 上縁部
５４Ｂ 下縁部
５６ 粘弾性体
６０ 波形鋼板耐震壁
６２ 波形鋼板
６２Ｂ 非補剛領域
６２Ｃ 非補剛領域
６４ 縦フランジ
６６ 縦フランジ
７０ 取付プレート（取付部材）
７２ ストッパーピン（ストッパー手段）
７４ ストッパーピン（ストッパー手段）
７６ 長孔（ストッパー手段、開口部）
７６Ａ 上縁部
７６Ｂ 下縁部
７８ 長孔（ストッパー手段、開口部）
７８Ａ 上縁部
７８Ｂ 下縁部
８０ 突設部（ストッパー手段）
８２Ａ ストッパー部材（ストッパー手段）
８２Ｂ ストッパー部材（ストッパー手段）
８４ ストッパーピン（ストッパー手段）
８８ 取付プレート（取付部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
架構を構成する上下の水平部材の間に折り筋を横にして配置された波形鋼板と、
前記波形鋼板の上下の端部に設けられ、上下の前記水平部材に取り付けられる横フランジと、
前記波形鋼板の左右の端部に設けられた縦フランジと、
前記波形鋼板に設けられ、該波形鋼板の左右の端部に前記縦フランジが存在しない非補剛領域と、
前記架構に取り付けられた取付部材と、
前記取付部材と前記縦フランジとの間に上下方向にせん断変形可能に設けられた粘弾性体と、
前記取付部材と前記縦フランジとの間に設けられ、前記取付部材と前記縦フランジとの上下方向の相対変位を所定位置で止めるストッパー手段と、
を備える波形鋼板耐震壁。
【請求項２】
前記非補剛領域が、前記波形鋼板の上部及び下部に設けられ、
前記取付部材が上及び下の前記水平部材にそれぞれ取り付けられ、
前記縦フランジの上端部の側面及び下端部の側面と、該縦フランジの上端部の側面及び下端部の側面にそれぞれ対向する前記取付部材とに、前記粘弾性体を固定した請求項１に記載の波形鋼板耐震壁。
【請求項３】
前記非補剛領域が、前記波形鋼板の上部又は下部に設けられ、
前記取付部材が上又は下の前記水平部材にそれぞれ取り付けられ、
前記縦フランジの上端部の側面又は下端部の側面と、該縦フランジの上端部の側面又は下端部の側面に対向する前記取付部材とに、前記粘弾性体を固定した請求項１に記載の波形鋼板耐震壁。
【請求項４】
上下の前記水平部材の間に複数の前記波形鋼板が横方向に間隔を空けて配置され、対向する前記縦フランジの間に前記取付部材を配置し、該取付部材と前記縦フランジとの間にそれぞれ前記粘弾性体を設けた請求項１〜３の何れか１項に記載の波形鋼板耐震壁。
【請求項５】
前記非補剛領域の波形形状が、他の前記波形鋼板の領域の波形形状よりも密とされた請求項１〜４の何れか１項に記載の波形鋼板耐震壁。
【請求項６】
前記ストッパー手段は、前記取付部材及び前記縦フランジの一方に設けられた開口部と、前記縦フランジ及び前記取付部材の他方から突出し前記開口部に挿入されると共に該開口部の上縁部又は下縁部に当接して前記取付部材と前記縦フランジとの上下方向の相対変位を所定位置で止めるストッパーピンと、を備える請求項１〜５の何れか１項に記載の波形鋼板耐震壁。
【請求項１】
架構を構成する上下の水平部材の間に折り筋を横にして配置された波形鋼板と、
前記波形鋼板の上下の端部に設けられ、上下の前記水平部材に取り付けられる横フランジと、
前記波形鋼板の左右の端部に設けられた縦フランジと、
前記波形鋼板に設けられ、該波形鋼板の左右の端部に前記縦フランジが存在しない非補剛領域と、
前記架構に取り付けられた取付部材と、
前記取付部材と前記縦フランジとの間に上下方向にせん断変形可能に設けられた粘弾性体と、
前記取付部材と前記縦フランジとの間に設けられ、前記取付部材と前記縦フランジとの上下方向の相対変位を所定位置で止めるストッパー手段と、
を備える波形鋼板耐震壁。
【請求項２】
前記非補剛領域が、前記波形鋼板の上部及び下部に設けられ、
前記取付部材が上及び下の前記水平部材にそれぞれ取り付けられ、
前記縦フランジの上端部の側面及び下端部の側面と、該縦フランジの上端部の側面及び下端部の側面にそれぞれ対向する前記取付部材とに、前記粘弾性体を固定した請求項１に記載の波形鋼板耐震壁。
【請求項３】
前記非補剛領域が、前記波形鋼板の上部又は下部に設けられ、
前記取付部材が上又は下の前記水平部材にそれぞれ取り付けられ、
前記縦フランジの上端部の側面又は下端部の側面と、該縦フランジの上端部の側面又は下端部の側面に対向する前記取付部材とに、前記粘弾性体を固定した請求項１に記載の波形鋼板耐震壁。
【請求項４】
上下の前記水平部材の間に複数の前記波形鋼板が横方向に間隔を空けて配置され、対向する前記縦フランジの間に前記取付部材を配置し、該取付部材と前記縦フランジとの間にそれぞれ前記粘弾性体を設けた請求項１〜３の何れか１項に記載の波形鋼板耐震壁。
【請求項５】
前記非補剛領域の波形形状が、他の前記波形鋼板の領域の波形形状よりも密とされた請求項１〜４の何れか１項に記載の波形鋼板耐震壁。
【請求項６】
前記ストッパー手段は、前記取付部材及び前記縦フランジの一方に設けられた開口部と、前記縦フランジ及び前記取付部材の他方から突出し前記開口部に挿入されると共に該開口部の上縁部又は下縁部に当接して前記取付部材と前記縦フランジとの上下方向の相対変位を所定位置で止めるストッパーピンと、を備える請求項１〜５の何れか１項に記載の波形鋼板耐震壁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−３７８６８（Ｐ２０１０−３７８６８Ａ）
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０３９５２（Ｐ２００８−２０３９５２）
【出願日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
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