JP2000145859A - 弾塑性ダンパー - Google Patents

弾塑性ダンパー

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JP2000145859A
JP2000145859A JP10330246A JP33024698A JP2000145859A JP 2000145859 A JP2000145859 A JP 2000145859A JP 10330246 A JP10330246 A JP 10330246A JP 33024698 A JP33024698 A JP 33024698A JP 2000145859 A JP2000145859 A JP 2000145859A
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steel pipe
elasto
damper
plastic
plastic damper
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JP10330246A
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Inventor
Hiroyuki Narihara
弘之 成原
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Taisei Corp
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Taisei Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 平面上のあらゆる方向の揺れに対して効果的
に対応できる弾塑性ダンパーを提供すること。 【解決手段】 弾塑性ダンパー1は、低降伏点鋼から成
る円形の鋼管2の両端にそれぞれ接合用のエンドプレー
ト3、4が溶接されている。鋼管2の周面2Aには、そ
の径方向に延びる長孔21が鋼管2の周方向に所定の一
定間隔をあけて設けられている。鋼管2の塑性変形によ
り、あらゆる水平方向の揺れに対して履歴減衰が発揮さ
れる。また、長孔21により弾塑性ダンパー1の降伏耐
力が低く抑えられ、安定した履歴エネルギー吸収能力を
発揮することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、相対移動する2つ
の構造物或いは構造部材の間に設置することにより所定
の水平面内の全ての方向に構造物のエネルギーを吸収で
きる弾塑性ダンパーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ビル等の建築物の躯体に高い耐震性が要
求される場合、建築物の過大な変位を抑制し、地震時の
応答性を安定させるための制振ダンパーを、躯体の壁、
柱や梁の一部、或いは屋上や基礎部分に組み込み、地震
や強風等によって躯体に入力される振動エネルギーを吸
収しようとする建築物の制震構造が多数提案されてい
る。
【0003】このような制震構造で用いられているダン
パーには、速度に比例した減衰力を得ることができるオ
イルダンパー、粘性体の剪断抵抗を利用した粘性体ダン
パー、摩擦力を利用した摩擦ダンパー、鋼材や鉛の塑性
変形を利用した塑性ダンパーなどがある。中でも、鋼材
の塑性変形を利用した塑性ダンパーが信頼性が高く、安
価でもあるため、最近広く使われている。このような塑
性ダンパーの従来例としては、例えば特開平1−203
543号公報に開示されているように、金属製ブロック
または金属板の略中央部に並列した複数個の孔を、孔の
並列方向に直角方向の両端部に複数個のボルト孔をそれ
ぞれ形成して成る弾塑性ダンパーが公知である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の弾塑性ダンパーには、以下のような問題
点が存在する。すなわち、従来の弾塑性ダンパーは、1
方向の面内方向のみに効果を発揮するものであるから、
立体的な実構造物においては、振動エネルギーのXY両
方向成分をそれぞれ吸収するためのダンパーを独立して
設置する必要があった。このため、設置するダンパーの
数が多くなり、設置のための工事に多大の手間を要する
ので設置コストが高くなる傾向を有している。
【0005】本発明の目的は、従来技術における上述の
問題点を解決することができる弾塑性ダンパーを提供す
ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明によれば、周面に開口が複数設
けられた鋼管の両端に、複数のボルト孔があけられた接
合用のエンドプレートをそれぞれ接合して成る弾塑性ダ
ンパーが提案される。
【0007】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の弾塑性ダンパーにおいて、前記開口が前記周面に径
方向に延びる長孔である弾塑性ダンパーが提案される。
【0008】鋼管の塑性変形を利用したので、あらゆる
水平方向の揺れに対して履歴減衰を発揮する。鋼管は円
形鋼管又は角形鋼管とすることができる。鋼管の水平断
面形状が円形又は角形であると、あらゆる水平方向の揺
れに対してより一層履歴減衰を発揮する。また、鋼管の
周面に設けられた開口によりダンパーの降伏耐力が低く
押えられ、多数回の繰返し降伏時においても安定した履
歴エネルギー吸収能力を発揮することができる。開口を
長孔の形態にすれば、履歴エネルギー吸収能力をより一
層発揮することができる。
【0009】したがって、本発明による弾塑性ダンパー
を相対移動する2つの構造物或いは構造部材の間に設置
することにより、平面上の2方向(X、Y両方向)共に
構造物のエネルギー吸収能力を高めることができる。こ
のように、本発明による弾塑性ダンパーは2軸方向に有
効な弾塑性ダンパーであるから、XY両方向にそれぞれ
独立してダンパーを設置する必要がない。本発明による
弾塑性ダンパーは、橋梁や免震構造建物に設置すること
ができる。
【0010】鋼管部分の材質としては、一般の鋼材でも
よいが、一般の鋼材より降伏点が低く塑性変形能力に優
れた低降伏点鋼や極低降伏点鋼を用いればより効果的で
ある。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例につき詳細に説明する。
【0012】図1及び図2は本発明による弾塑性ダンパ
ーの実施の形態の一例を示す図で、図1はその立面図、
及び図2は図1のA−A線断面図である。弾塑性ダンパ
ー1は、相対移動する2つの構造物或いは構造部材間に
設置して、これら2つの構造物或いは構造部材間に生じ
る所定平面内の各方向の振動エネルギー成分を吸収する
ためのものである。弾塑性ダンパー1は、低降伏点鋼か
ら成り水平断面形状が円形の鋼管2と、鋼管2の両端に
溶接によりそれぞれ固定された接合用のエンドプレート
3、4とから成っている。鋼管2の周面2Aには、その
径方向に延びる長孔21が複数個設けられている。これ
らの長孔21は、図示の実施の形態では、鋼管2の周方
向に所定の一定間隔をあけて設けられている。
【0013】エンドプレート3には、複数のボルト孔3
1が設けられており、エンドプレート4にも同様にして
複数のボルト孔41が設けられている。したがって、エ
ンドプレート3のボルト孔31に通されたボルトによっ
てエンドプレート3を相対移動する2つの構造物或いは
構造部材の一方にボルト止めによって堅固に固定すると
共に、エンドプレート4のボルト孔41に通されたボル
トによってエンドプレート4を相対移動する2つの構造
物或いは構造部材の他方にボルト止めによって堅固に固
定し、これにより、弾塑性ダンパー1を相対移動する2
つの構造物或いは構造部材の間に固定することができ
る。
【0014】鋼管2の水平断面形状が円形であるので、
弾塑性ダンパー1によって連結される一対の構造物又は
構造部材間において働くあらゆる水平方向、すなわち、
鋼管2の軸線に垂直な断面を含む平面内のあらゆる方向
の揺れに対して履歴減衰を発揮することができる。さら
に、鋼管2には長孔21を上述の如く設けたので、弾塑
性ダンパー1の降伏耐力が低く抑えられ、弾塑性ダンパ
ー1は多数回の繰返し降伏時においても安定した履歴エ
ネルギー吸収能力を発揮することができる。
【0015】弾塑性ダンパー1を相対移動する2つの構
造物或いは構造部材の間に設置することにより、平面上
の2方向(X、Y両方向)共に構造物のエネルギー吸収
能力を高めることができる。このように、弾塑性ダンパ
ー1は2軸方向に有効な弾塑性ダンパーであるから、X
Y両方向にそれぞれ独立してダンパーを設置する必要が
ない。
【0016】図3及び図4には、本発明による弾塑性ダ
ンパーの他の実施の形態が示されている。図3及び図4
に示した弾塑性ダンパー1’は、鋼管2’の水平断面形
状が角形である点を除き、図1及び図2に示した弾塑性
ダンパー1と同様の構成となっている。したがって、図
3及び図4に示す弾塑性ダンパー1’の各部のうち、弾
塑性ダンパー1の各部と同一の部分には同一の符号を付
してそれらの説明を省略する。
【0017】弾塑性ダンパー1’もまた、弾塑性ダンパ
ー1の場合と同様の作用効果を奏するものである。
【0018】図5及び図6には、橋脚100と橋桁10
1との間に弾塑性ダンパー1を設置した場合の例が示さ
れている。図5の構成の場合、弾塑性ダンパー1は、橋
脚100と橋桁101との間に生じる水平方向のあらゆ
る揺れに対して履歴減衰を発揮し、橋脚100と橋桁1
01との間の過大な変位を抑制することができる。な
お、符号102は滑り支承である。
【0019】図7には、建築物200の基礎構造201
と上部構造202との間に弾塑性ダンパー1と免震支承
203とをそれぞれ複数設置した免震構造建物の例が示
されている。図7の構成の場合もまた、弾塑性ダンパー
1は、基礎構造201と上部構造202との間に生じる
水平方向のあらゆる揺れに対して履歴減衰を発揮し、基
礎構造201と上部構造202との間の過大な変位を抑
制することができる。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、上述の如く、鋼管の塑
性変形を利用したので、あらゆる水平方向の揺れに対し
て履歴減衰を発揮する。また、鋼管の周面に設けられた
開口又は長孔によりダンパーの降伏耐力が低く押えら
れ、多数回の繰返し降伏時においても安定した履歴エネ
ルギー吸収能力を発揮することができる。
【0021】本発明による弾塑性ダンパーを相対移動す
る2つの構造物或いは構造部材の間に設置することによ
り、平面上の2方向(X、Y両方向)共に構造物のエネ
ルギー吸収能力を高めることができるので、XY両方向
にそれぞれ独立してダンパーを設置する必要がない。し
たがって、ダンパーの設置コストを低減させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による弾塑性ダンパーの実施の形態の一
例を示す立面図。
【図2】図1のA−A線断面図。
【図3】本発明による弾塑性ダンパーの他の実施の形態
を示す立面図。
【図4】図3のB−B線断面図。
【図5】図1に示した弾塑性ダンパーを橋脚と橋桁との
間に設置した場合の例を示す立面図。
【図6】図5のC−C線断面図。
【図7】図1に示した弾塑性ダンパーを建築物の基礎構
造と上部構造との間の免震層に設置した場合の例を示す
図。
【符号の説明】
1、1’ 弾塑性ダンパー 2、2’ 鋼管 3、4 エンドプレート 21 長孔 31、41 ボルト孔

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周面に開口が複数設けられた鋼管の両端
    に、複数のボルト孔があけられた接合用のエンドプレー
    トをそれぞれ接合して成ることを特徴とする弾塑性ダン
    パー。
  2. 【請求項2】 前記開口が前記周面に径方向に延びる長
    孔である請求項1記載の弾塑性ダンパー。
  3. 【請求項3】 前記鋼管が円形鋼管又は角形鋼管である
    請求項1又は2記載の弾塑性ダンパー。
JP10330246A 1998-11-06 1998-11-06 弾塑性ダンパー Withdrawn JP2000145859A (ja)

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