JP2001041845A - Device for confirming displacement follow-up performance of construction secondary member, etc. - Google Patents

Device for confirming displacement follow-up performance of construction secondary member, etc.

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JP2001041845A
JP2001041845A JP11213231A JP21323199A JP2001041845A JP 2001041845 A JP2001041845 A JP 2001041845A JP 11213231 A JP11213231 A JP 11213231A JP 21323199 A JP21323199 A JP 21323199A JP 2001041845 A JP2001041845 A JP 2001041845A
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displacement
vibration
frames
rotation
shaft
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Japanese (ja)
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Teru Umibe
輝 海邊
Hiroshi Watanabe
博司 渡辺
Kozo Kawada
晃三 川田
Tsuyoshi Karibe
剛志 雁部
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Takenaka Komuten Co Ltd
Original Assignee
Takenaka Komuten Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simple and low-cost device by applying a relative displacement of a specified amount to vibration frames arranged in parallel using an agitator means which converts the rotation of a servo motor to a horizontal displacement, allowing agitation with a small force. SOLUTION: A test body 4 such as a construction secondary member is so attached as to span vibration frames 1 and 1' suspended from an external frame 2, and the vibration frames 1 and 1' are applied with a horizontal 2-dimension relative displacement by an agitator means which converts the rotation of a servo motor 3 to a horizontal displacement, for a displacement follow-up performance-confirming test. When a lower-side rotary disc 13 is rotated by the servo motor 3, an upper-side rotary disc 12 connected with a chain 17 makes a horizontal relative eccentric circular movement (crank action) with a support axis 18 as a crank pin. The vibration frames 1 and 1' which is, positioned on the rotary disc 12, suspended from the external frame 2 with a suspending material 6 by four corners generate a horizontal 2-dimension vibration which is indicated by an arrow 19 as a synthetic movement.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、地震時に発生す
る建造物の揺れ、特に免震構造物のように大きな変形を
生ずる揺れに対して、変位追従性能を要求される建築二
次部材、例えばエキスパンションジョイント、設備配管
のフレキシブルジョイントなどについて、変位追従性能
の確認を低コストで簡便に行うことができる変位追従性
能確認装置の技術分野に属する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a secondary building member which is required to have a displacement follow-up performance with respect to a shaking of a building generated during an earthquake, particularly a shaking that causes a large deformation such as a seismic isolation structure. The present invention belongs to the technical field of a displacement follow-up performance confirmation device that can easily and simply confirm displacement follow-up performance at low cost for an expansion joint, a flexible joint of equipment piping, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、構造物の振動特性試験に使用され
る加振装置は、種々開発されている。例えば実用新案登
録第2055214号(実公平6−22195号)公報
に記載された振動台装置は、固定フレームに遊動フレー
ムを吊り支持し、遊動フレームに振動台を設置し、前記
振動台を加振する加振機を設け、固定フレームと遊動フ
レームとの間にダンパーを連結した構成であり、前記振
動台に試験体を載置して加振し試験する。
2. Description of the Related Art Conventionally, various types of vibrating devices used for testing vibration characteristics of structures have been developed. For example, a shaking table apparatus described in Utility Model Registration No. 20555214 (Japanese Utility Model Publication No. 6-22195) suspends a floating frame on a fixed frame, installs the shaking table on the floating frame, and vibrates the shaking table. A vibration exciter is provided, and a damper is connected between the fixed frame and the floating frame. A test body is placed on the vibrating table and vibrated to perform a test.

【0003】また、特開平10−263478号公報に
記載された起振機は、重錘を弾性的に吊り下げ支持し、
重錘の上下方向ガイド手段を設け、重錘に連結したコイ
ルバネを介して重錘を上下動させるエアーシリンダを設
けた構成である。この起振機は構造物の上に設置し、重
錘を上下動させて構造物に鉛直方向の振動を付与するも
のである。
The vibration exciter described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-263478 elastically suspends and supports a weight.
In this configuration, a vertical guide means for the weight is provided, and an air cylinder for vertically moving the weight via a coil spring connected to the weight is provided. This vibration exciter is installed on a structure, and vertically moves the weight to impart vertical vibration to the structure.

【0004】その他、吊り機構を採用してはいないが、
振動台を水平移動させる加振装置も種々公知である。し
かし、いずれの装置も加振源として直線的に往復動作す
るアクチュエータを使用する構造形式の点では共通して
いる。
[0004] In addition, although no suspension mechanism is adopted,
Various types of vibrating devices for horizontally moving a shaking table are also known. However, all devices have a common structure in that an actuator that reciprocates linearly as an excitation source is used.

【0005】次に、建築二次部材の変位追従性能確認装
置としては、同じくエアーシリンダの如く直線的に往復
動作するアクチュエータを振動源に使用する大規模なテ
ーブル振動式の加振装置が公知である。建築二次部材の
一端側を加振装置に固定し、他端側は加振装置に隣接し
て振動はしないフレームに固定し、前記テーブルを振動
させることにより建築二次部材の変位追従性能の確認を
行うものである。
[0005] Next, as a displacement follow-up performance checking device for a secondary building member, a large-scale table vibration type vibration device using a linearly reciprocating actuator such as an air cylinder as a vibration source is known. is there. One end side of the building secondary member is fixed to the vibration device, the other end side is fixed to a frame that does not vibrate adjacent to the vibration device, and the table is vibrated so that the displacement following performance of the building secondary member is It is for confirming.

【0006】[0006]

【本発明が解決しようとする課題】しかし、従来の変位
追従性能確認装置の構成によれば、建築二次部材の変位
性能確認(試験)に必要な大きなストロークを発生する
アクチュエータは、それ自体が大規模なものとなり、高
価である。また、二次元の動きの変位追従性能試験が必
要な建築二次部材に対し、アクチュエータの動作は一次
元の直線的な動きであるため、二次元の動きの変位追従
性能試験を行うためには運動方向を変換して試験を行う
ほかない。その手段として、必要の都度試験体を各試験
方向に盛り替えて準備しなければならず、時間と労力を
必要とする。
However, according to the configuration of the conventional displacement follow-up performance checking device, the actuator which generates a large stroke necessary for checking (testing) the displacement performance of the secondary building member is not a single actuator. Large and expensive. In addition, since the operation of the actuator is a one-dimensional linear movement for a secondary building member that requires a displacement tracking performance test of two-dimensional motion, it is necessary to perform a displacement tracking performance test of two-dimensional motion. There is no other way than to change the direction of motion and perform the test. As a means to do so, it is necessary to prepare test specimens in each test direction as needed, which requires time and labor.

【0007】免震構造物の二次部材の変位追従性能試験
は、大きな出力を発生するアクチュエータ及び振動台を
必要としないが、それが過剰機能の設備だとしても、他
に代わる適切な試験装置がない以上は、前記過剰機能の
アクチュエータ及び振動台を使用せざるを得ないのが実
情である。
[0007] The displacement follow-up performance test of the secondary member of the seismic isolation structure does not require an actuator and a shaking table that generates a large output, but even if it is an over-functional facility, an appropriate alternative test apparatus is used. As a matter of fact, the fact is that the over-functional actuator and the vibration table must be used.

【0008】従って、本発明の目的は、適正機能の設備
により低コストで、もっと簡便に、建築二次部材の変位
追従性能の確認試験を行える性能確認装置を提供するこ
とである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a performance confirmation apparatus capable of performing a confirmation test of the displacement follow-up performance of a secondary building member at a lower cost and more simply by using equipment having an appropriate function.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めの手段として、請求項1に記載した発明に係る建築二
次部材などの変位追従性能確認装置は、水平に並列配置
された二つの振動フレームと、前記の各振動フレームを
吊り下げ支持するための外部フレームと、各振動フレー
ムに水平変位を与えるサーボモータ、及びサーボモータ
の回転を水平変位に変換する機構とからなる加振手段と
で構成され、前記二つの振動フレームに跨る配置で建築
二次部材などの試験体が取り付けられ、前記加振手段に
よって二つの振動フレームに一定大きさの相対変位量が
与えられることを特徴とする。
Means for Solving the Problems As means for solving the above-mentioned problems, a displacement follow-up performance checking device for a secondary member of a building or the like according to the first aspect of the present invention comprises two horizontally-arranged parallel arrangements. A vibrating frame, an external frame for suspending and supporting each of the vibrating frames, a servo motor for applying a horizontal displacement to each of the vibrating frames, and a vibrating means including a mechanism for converting the rotation of the servo motor into a horizontal displacement; And a test piece such as a secondary building member is attached in an arrangement straddling the two vibration frames, and a constant magnitude relative displacement is given to the two vibration frames by the vibration means. .

【0010】請求項2記載の発明は、請求項1に記載し
た建築二次部材などの変位追従性能確認装置において、
各振動フレームは、長さ調整機構を備えた吊材で外部フ
レームに吊り下げ支持されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an apparatus for confirming displacement following performance of a secondary building member or the like according to the first aspect,
Each vibration frame is characterized in that it is suspended and supported by an external frame by a suspension member having a length adjusting mechanism.

【0011】請求項3記載の発明は、請求項1に記載し
た建築二次部材などの変位追従性能確認装置において、
加振手段は、振動フレームの下面部に水平に配置された
上下2枚の回転円盤と、下側の回転円盤の中心部を回転
自在に、且つ回転中心を基礎に固定して支持する垂直な
回転軸装置と、前記下側の回転円盤へ回転を与えるサー
ボモータと、上下2枚の回転円盤を偏心位置において連
結する垂直な支点軸とで構成され、上側の回転円盤上に
加振フレームが取り付けられており、サーボモータによ
って一定位置で回転される下側回転円盤の回転が、前記
支軸により連結された上側回転円盤の回転として、更に
振動フレームの水平変位として与えられることを特徴と
する。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an apparatus for confirming displacement following performance of a secondary building member or the like according to the first aspect,
The vibrating means includes two upper and lower rotating disks horizontally arranged on the lower surface of the vibrating frame, and a vertical supporting the center of the lower rotating disk so as to be rotatable and fixedly supported on the center of rotation. A rotating shaft device, a servomotor for rotating the lower rotating disk, and a vertical fulcrum shaft connecting the upper and lower rotating disks at eccentric positions are arranged, and an excitation frame is provided on the upper rotating disk. The rotation of the lower rotating disk, which is attached and rotated at a fixed position by the servomotor, is given as the rotation of the upper rotating disk connected by the support shaft and further as the horizontal displacement of the vibration frame. .

【0012】請求項4記載の発明は、請求項1に記載し
た建築二次部材などの変位追従性能確認装置において、
上下2枚の回転円盤を垂直に連結する支軸を通す軸孔
は、各回転円盤の偏心位置に一定のピッチで複数設けら
れ、支軸は前記複数の軸孔のうち、試験体に与える変位
量の大きさに従って選択した軸孔へ通して連結すること
を特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the apparatus for confirming displacement follow-up performance of a secondary building member or the like according to the first aspect,
A plurality of shaft holes are provided at a constant pitch at eccentric positions of the respective rotating disks, and a plurality of shaft holes are provided at predetermined positions at eccentric positions of the respective rotating disks. It is characterized in that it is connected through a shaft hole selected according to the magnitude of the quantity.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1以下に、請求項1〜4に記載
した発明に係る建築二次部材などの変位追従性能確認装
置の実施形態を示している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of a displacement follow-up performance confirming apparatus for a secondary member of a building or the like according to the present invention.

【0014】その基本的構成は、図1〜図4で明らかな
ように、水平に並列配置された二つの振動フレーム1、
1’と、前記の各振動フレームを吊り下げ支持するため
の外部フレーム2と、各振動フレーム1、1’に水平振
動(変位)を与えるサーボモータ3、及び同サーボモー
タ3の回転を水平変位に変換する機構との組合わせによ
る加振手段とで構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the basic structure of the vibration frame 1 is two vibration frames 1, which are horizontally arranged in parallel.
1 ', an external frame 2 for suspending and supporting each of the vibration frames, a servo motor 3 for applying horizontal vibration (displacement) to each of the vibration frames 1, 1', and a horizontal displacement for rotating the servo motor 3 And a vibrating means in combination with a mechanism for converting to.

【0015】図2と図3に例示したように、前記二つの
振動フレーム1、1’に跨る配置で建築二次部材などの
試験体4が取り付けられ、前記加振手段によって二つの
振動フレーム1、1’に一定大きさの水平二次元の相対
変位が与えらて変位追従性能確認(の試験)が行われる
(以上、請求項1記載の発明)。
As illustrated in FIGS. 2 and 3, a test piece 4 such as a secondary building member is mounted so as to straddle the two vibration frames 1 and 1 '. The displacement follow-up performance confirmation (test) is performed by giving a horizontal two-dimensional relative displacement of a certain magnitude to 1 '(the invention according to claim 1).

【0016】前記外部フレーム2は、四隅位置の各支柱
2aがその柱脚をそれぞれコンクリート基礎5へアンカ
ーボルト等で強固に固定して立てられ、各支柱2aの天
端間へ架設した外周梁2bと、更に外周梁の面内に組み
込まれた内側梁2cとで構成され、各面にブレース10
を組み入れる等して試験時の振動に耐える剛強なフレー
ム構造とされている。外部フレーム2の各支柱2a、2
a間の間隔は、加振時(試験時)に振動フレーム1、
1’と外部フレーム2とが接触するおそれのない大きさ
とされている。
In the outer frame 2, the pillars 2a at the four corners are erected with their pillars firmly fixed to the concrete foundation 5 with anchor bolts or the like, and the outer beams 2b are erected between the top ends of the pillars 2a. And an inner beam 2c incorporated in the plane of the outer peripheral beam.
It has a strong frame structure that can withstand vibration during the test by incorporating Each column 2a, 2 of the outer frame 2
The interval between a and the vibration frame 1 at the time of excitation (during the test)
1 'and the outer frame 2 have such a size that there is no possibility of contact.

【0017】前記内側梁2cに吊り下げたPC鋼棒など
の吊材6によって各振動フレーム1、1’の四隅位置が
水平姿勢に吊り支持されている(請求項2記載の発
明)。吊り構造の詳細は図5に示した。吊材6の中間部
に一例としてターンバックルの如き長さ調整機構部7が
設けられ、内側梁2cに取り付けた上部吊り具8、及び
振動フレームに取り付けた下部吊り具9と吊材6とが、
それぞれ所謂ボール継手11により連結され、加振時
(試験時)に外部フレーム2及び振動フレーム1、1’
と吊材6との間に生ずる変形角に自在に対応できる構成
とされている。
The four corners of each of the vibrating frames 1, 1 'are suspended and supported in a horizontal posture by a suspension member 6, such as a PC steel rod, suspended from the inner beam 2c (the invention according to claim 2). Details of the suspension structure are shown in FIG. As an example, a length adjusting mechanism 7 such as a turnbuckle is provided at an intermediate portion of the hanging member 6, and the upper hanging member 8 attached to the inner beam 2c and the lower hanging member 9 attached to the vibration frame and the hanging member 6 are arranged. ,
Each of them is connected by a so-called ball joint 11, and the external frame 2 and the vibrating frames 1, 1 'are vibrated (during a test).
It is configured to be able to cope with a deformation angle generated between the suspension member 6 and the suspension member 6.

【0018】次に、前記加振手段は、図6〜図9に示し
たように、各振動フレーム1、1’の下面部、特に図示
例の場合には並列配置とされた二つの振動フレーム1、
1’における内側寄りの二隅位置(図2参照)に、水平
に配置された上下2枚の回転円盤12、13を基礎とし
て構成されている。
Next, as shown in FIGS. 6 to 9, the vibrating means comprises a lower surface portion of each of the vibrating frames 1, 1 ', especially two vibrating frames arranged in parallel in the illustrated example. 1,
At the two corner positions (see FIG. 2) near the inner side in 1 ', the upper and lower rotating disks 12 and 13 are horizontally arranged.

【0019】即ち、下側の回転円盤13は、その中心部
が垂直な回転軸装置14の回転軸14aによって回転自
在に、且つ回転中心を不動に固定して支持されている。
That is, the lower rotating disk 13 is supported by the rotating shaft 14a of the rotating shaft device 14 whose center is vertical so as to be rotatable and the rotation center is immovably fixed.

【0020】即ち、回転軸装置14は、そのベースプレ
ート14bがインサートアンカー等の手段によりコンク
リート基礎5へ強固に固定されている。前記回転軸装置
14で支持された垂直な回転軸14aの上部に、前記下
側の回転円盤13及びスプロケットホイール15がそれ
ぞれ一体的に回転する同心配置の構造に取り付けられ、
同スプロケットホイール15がサーボモータ3の原動ス
プロケット3aとチエン17で連結されている。
That is, the base plate 14b of the rotary shaft device 14 is firmly fixed to the concrete foundation 5 by means such as an insert anchor. On the upper part of the vertical rotating shaft 14a supported by the rotating shaft device 14, the lower rotating disk 13 and the sprocket wheel 15 are attached to a concentrically arranged structure in which they respectively rotate integrally,
The sprocket wheel 15 is connected to a driving sprocket 3 a of the servomotor 3 by a chain 17.

【0021】図示例の場合、サーボモータ3は1台の振
動フレームに1台の割合で用意され、1台で二つの下側
円盤13、13を共通方向へ共通な速度で回転する構成
とされている。サーボモータ3の回転は、図示を省略し
たパルス発信器を通じて自動制御される。サーボモータ
3はコンクリート基礎5へ固定されている。もっとも、
試験体4の形状、重量などによっては、各振動フレーム
1、1’夫々の四隅位置に上下2枚の回転円盤12、1
3を設置し、一つの振動フレームに4基の回転軸装置1
4を使用し、2台のサーボモータ3の回転で振動させる
構成で実施することもある。或いは1台のサーボモータ
3に過大な負荷が作用する場合には、各回転軸14aを
1台づつのサーボモータ3で駆動する構成で実施する場
合もある。この場合、各サーボモータ3は同一の制御装
置(パルス発信器)を通じて共通に駆動制御される。
In the case of the illustrated example, one servo motor 3 is provided for one vibration frame, and one servo motor 3 rotates two lower disks 13, 13 at a common speed in a common direction. ing. The rotation of the servo motor 3 is automatically controlled through a pulse transmitter not shown. The servo motor 3 is fixed to a concrete foundation 5. However,
Depending on the shape, weight, etc. of the test body 4, the upper and lower two rotating disks 12, 1
3 and four rotating shaft devices 1 on one vibration frame
In some cases, the servomotor 3 is used to vibrate by the rotation of two servomotors 3. Alternatively, when an excessive load is applied to one servomotor 3, the rotation shaft 14a may be driven by one servomotor 3 in some cases. In this case, the drive of each servomotor 3 is commonly controlled through the same control device (pulse transmitter).

【0022】上下2枚の回転円盤12と13は、相対水
平変位が自在な組合わせとされ、各々の偏心位置が垂直
な支点軸18で連結され、もって上下2枚の回転円盤1
2と13は、前記支点軸18をクランクピンとする水平
な相対偏心円運動(所謂クランク運動)を行う構成とさ
れている。上側の回転円盤12上に加振フレーム1又は
1’が取り付けられている。従って、サーボモータ3に
よって一定位置で回転される下側回転円盤13の回転
は、前記支点軸18によって連結された上側回転円盤1
2の偏心円回転として、更に同上側回転円盤12上に位
置し四隅を吊材6にて吊り支持された振動フレーム1、
1’の水平2次元変位として伝達される(以上、請求項
3記載の発明)。
The upper and lower rotating disks 12 and 13 are combined so as to be capable of relative horizontal displacement, and their eccentric positions are connected by a vertical fulcrum shaft 18, so that the two upper and lower rotating disks 1 and 13 are rotated.
2 and 13 are configured to perform horizontal relative eccentric circular motion (so-called crank motion) using the fulcrum shaft 18 as a crankpin. The vibration frame 1 or 1 ′ is mounted on the upper rotating disk 12. Accordingly, the rotation of the lower rotating disk 13 rotated at a fixed position by the servomotor 3 is controlled by the rotation of the upper rotating disk 1 connected by the fulcrum shaft 18.
As the eccentric circular rotation of 2, the vibration frame 1, which is further positioned on the upper rotating disk 12 and whose four corners are suspended and supported by the suspension members 6,
This is transmitted as a horizontal two-dimensional displacement of 1 '(the above is the invention according to claim 3).

【0023】ここで上下2枚の回転円盤12、13の回
転円運動と、振動フレーム1、1’の水平変位の関係に
ついて説明する。
Here, the relationship between the rotational circular motion of the upper and lower rotary disks 12, 13 and the horizontal displacement of the vibrating frames 1, 1 'will be described.

【0024】サーボモータ3によって下側の回転円盤1
3が回転されると、支点軸17で連結された上側の回転
円盤12が、前記支点軸18をクランクピンとする水平
な相対偏心円運動(所謂クランク運動)を行う。このと
きの偏心円運動は、図6に付記したように、回転軸14
aと支点軸18との中心間距離xを半径とする円運動
(2次元運動)である。上側の回転円盤12の前記偏心
円運動にともない、同上側回転円盤12上に位置し四隅
位置を吊材6にて外部フレーム2に吊られた各振動フレ
ーム1、1’は、合成運動として、図2中に矢印円19
で示した円運動を行い、水平二次元の振動(変位)を発
生する。このときの変位の大きさは、前記回転軸14a
と支点軸18の中心間距離xに比例する。
The lower rotating disk 1 is driven by the servomotor 3.
When 3 is rotated, the upper rotating disk 12 connected by the fulcrum shaft 17 performs a horizontal relative eccentric circular motion (so-called crank motion) using the fulcrum shaft 18 as a crankpin. The eccentric motion at this time is, as described in FIG.
This is a circular motion (two-dimensional motion) whose radius is the distance x between the center a and the fulcrum shaft 18. With the eccentric motion of the upper rotating disk 12, the respective vibration frames 1, 1 ′ which are located on the upper rotating disk 12 and whose four corner positions are hung on the outer frame 2 by the hanging members 6, Arrow circle 19 in FIG.
Performs the circular motion shown by, and generates horizontal two-dimensional vibration (displacement). The magnitude of the displacement at this time depends on the rotation shaft 14a.
And the distance x between the centers of the fulcrum shafts 18.

【0025】そこで、前記上下2枚の回転円盤12と1
3を垂直に連結する支点軸18を通す軸孔20と21
は、図8と図9に例示したように、各回転円盤12、1
3の半径線上の偏心位置に一定のピッチで複数個(図示
礼では4個)設け、支点軸18は前記複数の軸孔のう
ち、試験体4に与えるべき変位量の大きさに従って選択
した軸孔へ通して連結する構成で実施される(請求項4
記載の発明)。
Therefore, the upper and lower two rotating disks 12 and 1
Shaft holes 20 and 21 through which the fulcrum shaft 18 vertically connects
As shown in FIGS. 8 and 9, each rotating disk 12, 1
A plurality (four in the illustrated example) is provided at a constant pitch at eccentric positions on the radius line 3 and the fulcrum shaft 18 is a shaft selected from the plurality of shaft holes according to the magnitude of the amount of displacement to be applied to the test body 4. It is implemented in a configuration in which it is connected through a hole.
Described invention).

【0026】上下の回転円盤12と13に設ける軸孔2
0と21はそれぞれ上下に同心配置とする。また、下側
回転円盤13の軸孔21は、支点軸に採用したボルト1
8がねじ込まれるネジ孔として形成され、上側回転円盤
12の軸孔20は前記支点軸たるボルト18のネジ外径
に比してかなり大きな口径のルーズホールとして形成
し、同ボルト18との間に必要十分な運動隙間S1が確
保されている。そして、支点軸に採用したボルト18の
頭部18aと上側の回転円盤12の上面との間にも必要
十分な運動隙間S2が確保されている。前記の各運動隙
間S1,S2は、上側の回転円盤12の上記偏心円運動
とそれに伴う振動フレーム1、1’の水平変位に伴う上
下動や作動時の引っかかりを防いで円滑な運動を実現す
る上で重要なものである。
Axial hole 2 provided in upper and lower rotating disks 12 and 13
0 and 21 are concentrically arranged vertically. The shaft hole 21 of the lower rotating disk 13 is provided with a bolt 1 used for a fulcrum shaft.
8 is formed as a screw hole into which the screw 8 is screwed, and the shaft hole 20 of the upper rotating disk 12 is formed as a loose hole having a diameter considerably larger than the screw outer diameter of the bolt 18 serving as the fulcrum shaft. A necessary and sufficient motion gap S1 is secured. Also, a necessary and sufficient movement gap S2 is secured between the head 18a of the bolt 18 used for the fulcrum shaft and the upper surface of the upper rotating disk 12. The above-mentioned motion gaps S1 and S2 realize smooth motion by preventing the above-mentioned eccentric circular motion of the upper rotating disk 12 and the accompanying vertical movement of the vibrating frames 1 and 1 ′ and the catch during operation. Is important above.

【0027】図2において、並列配置とした二つの振動
フレーム1、1’は、各々の水平二次元振動(偏心円運
動)が、両者の中央位置に求めた定点Pに対して、常に
点対称の位置となるように各サーボモータ3、3の回転
を同一方向に同一速度で制御する。これにより二つの振
動フレーム1、1’の相対変位量は任意の方向に最大値
となり、具体的には前記中心間距離xの4倍となる。そ
して、1回の回転運動において、地震時に想定される任
意の方向に対して最大変位量を与えることが可能とな
る。例えば試験体4に最大変位量aを作用させたい場合
には、前記の中心間距離xは,a/4の大きさに設定さ
れる。
In FIG. 2, the two vibration frames 1 and 1 'arranged in parallel have their horizontal two-dimensional vibrations (eccentric circular motion) always point-symmetric with respect to a fixed point P obtained at the center position between them. The rotation of each of the servomotors 3 is controlled in the same direction and at the same speed so as to be at the position. As a result, the relative displacement between the two vibrating frames 1 and 1 ′ has a maximum value in an arbitrary direction, and specifically, is four times the distance x between the centers. Then, in one rotation movement, it is possible to give the maximum displacement in any direction assumed during the earthquake. For example, when it is desired to apply the maximum displacement a to the test body 4, the center distance x is set to a / 4.

【0028】この装置を使用して、建築二次部材の変位
追従性能確認の試験を行うにあたっては、先ず吊材6の
長さ調整機構部7を操作して、その有効吊り長さH(図
5)を適正に調整する。その後、二つの振動フレーム
1、1’は点対称の定点Pが成立する関係位置にジャッ
キ等を使用して固定し、変位追従性能確認の対象である
建築二次部材を試験体4として二つの振動フレーム1、
1’に跨る配置で取り付ける(図2と図4を参照)。図
示した試験体4は、フレキシブルジョイントで接続した
配管の例である。必要に応じて振動フレーム1、1’に
配管支持具22、固定具23その他の取り付け用部材を
設備すると便利である(図2、図3)。試験体4に作用
させるべき最大変位量aにしたがって、回転軸14aと
支点軸18との中心間距離xを設定し、その後、サーボ
モータ3を始動して加振による変位追従性能の確認試験
を行うことになる。
When a test for confirming the displacement following performance of a secondary building member is performed by using this apparatus, first, the length adjusting mechanism 7 of the hanging member 6 is operated, and the effective hanging length H (see FIG. 5) Adjust properly. Thereafter, the two vibrating frames 1 and 1 ′ are fixed using a jack or the like at a relevant position where a point symmetry fixed point P is established. Vibrating frame 1,
Attach it in an arrangement across 1 '(see FIGS. 2 and 4). The illustrated test body 4 is an example of a pipe connected by a flexible joint. It is convenient to equip the vibration frames 1 and 1 'with a pipe support 22, a fixture 23 and other attachment members as needed (FIGS. 2 and 3). The center distance x between the rotating shaft 14a and the fulcrum shaft 18 is set in accordance with the maximum displacement a to be applied to the test body 4. Thereafter, the servomotor 3 is started to perform a test for confirming displacement following performance by excitation. Will do.

【0029】地震時に発生する、当該試験体4(建築二
次部材)の取り付け部位における動き(振動変位)は、
試験体4上に任意に定めた二つの点M,Nでとらえる
と、図10Aのようにモデル化することができる。この
建築二次部材の取り付け部位における各方向への水平最
大変位をZとするとき、各部位は地震前の位置M,Nを
中心とし、変位Zを半径とする円E1,E2(図10B
を参照)の中を移動することになる。よって、二次部材
が取り付く各部位の相対変位量は、変位Zを半径とした
二つの円E1,E2の中にある2点M1、N1(図10
B)を結んだ長さになる。その任意の方向における前記
直線の長さは、前記二つの円E1、E2の中心を結ぶ線
上の中点Pを通り、各円周上の2点M2,N2を結ぶと
き最大になる(図10C)。図10Cにおける中点P
と、図2における定点Pは共通点である。
The movement (vibration displacement) at the installation site of the test body 4 (secondary building member) generated during the earthquake is as follows:
If two points M and N arbitrarily determined on the test body 4 are captured, a model can be formed as shown in FIG. 10A. Assuming that the maximum horizontal displacement in each direction at the installation site of the building secondary member is Z, each site is centered on the positions M and N before the earthquake, and circles E1 and E2 whose radius is the displacement Z (FIG. 10B).
). Therefore, the relative displacement amount of each part to which the secondary member is attached is determined by two points M1 and N1 (see FIG. 10) in two circles E1 and E2 having the displacement Z as a radius.
B). The length of the straight line in the arbitrary direction passes through a midpoint P on a line connecting the centers of the two circles E1 and E2, and becomes maximum when connecting two points M2 and N2 on each circumference (FIG. 10C). ). Midpoint P in FIG. 10C
And the fixed point P in FIG. 2 is a common point.

【0030】即ち、図2において、二つの振動フレーム
1、1’の相対変位量が最小値の状態で、試験体4とし
ての建築二次部材を取り付けた場合、振動中の両振動フ
レーム1、1’は常に定点Pに対して点対称の位置にあ
り、各振動フレーム1、1’の相対変位量は、任意の方
向における最大値となり、試験体4に想定される最大変
位量を与えることができる。
That is, in FIG. 2, when the building secondary member as the test body 4 is mounted with the relative displacement between the two vibration frames 1, 1 'being the minimum value, the two vibration frames 1, 1 ′ is always at a point-symmetric position with respect to the fixed point P, and the relative displacement of each of the vibrating frames 1 and 1 ′ becomes the maximum value in an arbitrary direction, and gives the maximum displacement expected to the specimen 4. Can be.

【0031】[0031]

【本発明が奏する効果】請求項1〜4に記載した発明に
係る建築二次部材などの変位追従性能確認装置は、振動
フレームに吊り下げ機構を採用したので、小さな力によ
る加振が可能となり、加振源にサーボモータを使用し
て、簡易で低コストの装置を提供できる。
[Effects of the present invention] In the displacement follow-up performance checking device for a secondary member of a building or the like according to the first to fourth aspects of the present invention, since a suspension mechanism is used for the vibrating frame, it is possible to excite with a small force. In addition, a simple and low-cost device can be provided by using a servomotor as a vibration source.

【0032】二つの振動フレームに、地震時の振幅(変
位)の数分の一の半径の回転運動を与えることにより、
1度の回転運動において、任意の方向(二次源方向)に
想定される最大変位量を与えることが可能であり、試験
の省力化と短期化を図ることができる。
[0032] By giving two vibration frames a rotary motion having a radius that is a fraction of the amplitude (displacement) during the earthquake,
It is possible to give an assumed maximum displacement in an arbitrary direction (secondary source direction) in one rotation, thereby saving labor and shortening the test.

【0033】こうして、簡単、容易に建築二次部材など
の変位追従性能確認ができる結果、良質な二次部材の提
供と、それに伴う建築物の高品質化に寄与することが可
能である。
As described above, the displacement follow-up performance of the building secondary member and the like can be easily and easily confirmed, so that it is possible to provide a high quality secondary member and thereby contribute to the improvement of the quality of the building.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る変位追従性能確認装置の実施形態
を示した平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a displacement tracking performance confirmation device according to the present invention.

【図2】同装置の外部フレームを省略して示した平面図
である。
FIG. 2 is a plan view of the same device with an external frame omitted.

【図3】同装置の立面(正面)図である。FIG. 3 is an elevation (front) view of the apparatus.

【図4】同装置の側面図である。FIG. 4 is a side view of the same device.

【図5】吊材の詳細図である。FIG. 5 is a detailed view of a hanging member.

【図6】同装置の加振手段の平面図である。FIG. 6 is a plan view of a vibrating means of the apparatus.

【図7】同じ加振手段の立面図である。FIG. 7 is an elevational view of the same vibration means.

【図8】図6に支持した−線矢視の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line-of FIG. 6;

【図9】図8に支持した部の拡大詳細図である。FIG. 9 is an enlarged detailed view of a portion supported by FIG. 8;

【図10】Aは試験体の取り付け部位における動きを同
試験体上に定めた任意の二つの点M,Nでとらえた説明
図、Bは前記試験体の相対変位量を二つの円E1,E2
の中にある2点M1、N1を結んだ長さで示した図、C
は最大変位量の長さを示す図である。
FIG. 10A is an explanatory diagram in which the movement at the mounting portion of the specimen is captured at any two points M and N defined on the specimen, and B is the relative displacement amount of the specimen in two circles E1, E2
Figure showing the length connecting two points M1 and N1 in C.
FIG. 4 is a diagram showing the length of the maximum displacement amount.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1’振動フレーム 2 外部フレーム 6 吊材 3 サーボモータ 4 試験体 7 長さ調整機構 12 回転円盤 13 回転円盤 14 回転軸装置 18 支点軸(ボルト) 20 軸孔 21 軸孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1 'Vibration frame 2 External frame 6 Suspension material 3 Servo motor 4 Specimen 7 Length adjustment mechanism 12 Rotating disk 13 Rotating disk 14 Rotating shaft device 18 Support shaft (bolt) 20 Shaft hole 21 Shaft hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川田 晃三 千葉県印西市大塚一丁目5番地1 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 雁部 剛志 札幌市中央区大通西四丁目1 株式会社竹 中工務店北海道支店内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kozo Kawada 1-5-1, Otsuka, Inzai City, Chiba Pref. Inside the Research Institute of Takenaka Corporation (72) Inventor Takeshi Kanbe 4-4-1 Odori Nishi, Chuo-ku, Sapporo City Takenaka Corporation Hokkaido Branch

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】水平に並列配置された二つの振動フレーム
と、前記の各振動フレームを吊り下げ支持するための外
部フレームと、各振動フレームに水平変位を与えるサー
ボモータ、及びサーボモータの回転を水平変位に変換す
る機構とからなる加振手段とで構成され、前記二つの振
動フレームに跨る配置で建築二次部材などの試験体が取
り付けられ、前記加振手段によって二つの振動フレーム
に一定大きさの相対変位量が与えられることを特徴とす
る、建築二次部材などの変位追従性能確認装置。
1. Two vibration frames arranged horizontally in parallel, an external frame for suspending and supporting each of the vibration frames, a servo motor for giving a horizontal displacement to each of the vibration frames, and a rotation of the servo motor. And a vibrating means comprising a mechanism for converting to horizontal displacement, and a test body such as a secondary building member is attached in a position straddling the two vibrating frames, and is fixed to the two vibrating frames by the vibrating means. A displacement follow-up performance confirmation device for a secondary building member or the like, wherein a relative displacement amount is given.
【請求項2】各振動フレームは、長さ調整機構を備えた
吊材で外部フレームに吊り下げ支持されていることを特
徴とする、請求項1に記載した建築二次部材などの変位
追従性能確認装置。
2. The displacement follow-up performance of a secondary building member or the like according to claim 1, wherein each vibration frame is suspended and supported on an external frame by a suspension member having a length adjusting mechanism. Confirmation device.
【請求項3】加振手段は、振動フレームの下面部に水平
に配置された上下2枚の回転円盤と、下側の回転円盤の
中心部を回転自在に、且つ回転中心を基礎に固定して支
持する垂直な回転軸装置と、前記下側の回転円盤へ回転
を与えるサーボモータと、上下2枚の回転円盤を偏心位
置において連結する垂直な支点軸とで構成され、上側の
回転円盤上に加振フレームが取り付けられており、サー
ボモータによって一定位置で回転される下側回転円盤の
回転が、前記支軸により連結された上側回転円盤の回転
として、更に振動フレームの水平変位として与えられる
ことを特徴とする、請求項1に記載した建築二次部材な
どの変位追従性能確認装置。
3. The vibrating means includes two upper and lower rotating disks horizontally arranged on the lower surface of the vibration frame, and a center portion of the lower rotating disk rotatably fixed on the basis of the center of rotation. A vertical rotating shaft device for supporting the rotating disk, a servomotor for rotating the lower rotating disk, and a vertical fulcrum shaft connecting the upper and lower rotating disks at an eccentric position. The rotation of the lower rotating disk rotated at a fixed position by the servomotor is given as the rotation of the upper rotating disk connected by the support shaft, and further as the horizontal displacement of the vibration frame. The displacement follow-up performance confirmation device for a secondary building member or the like according to claim 1, wherein:
【請求項4】上下2枚の回転円盤を垂直に連結する支軸
を通す軸孔は、各回転円盤の偏心位置に一定のピッチで
複数設けられ、支軸は前記複数の軸孔のうち、試験体に
与える変位量の大きさに従って選択した軸孔へ通して連
結することを特徴とする、請求項1に記載した建築二次
部材などの変位追従性能確認装置。
4. A plurality of shaft holes through which support shafts for vertically connecting two upper and lower rotating disks are provided at a constant pitch at eccentric positions of the respective rotating disks, wherein the support shaft is one of the plurality of shaft holes. The displacement follow-up performance confirmation device for a secondary building member or the like according to claim 1, wherein the device is connected to a shaft hole selected according to the magnitude of a displacement amount given to the test body.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017194346A (en) * 2016-04-20 2017-10-26 カネソウ株式会社 Excitation base device for expansion joint
CN110411691A (en) * 2019-09-04 2019-11-05 刘柯源 For detecting the test-bed of light modulation motor device vibration

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