JP2001146855A - 粘弾性ダンパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粘弾性ダンパーの耐火安全性を向上させる。 【解決手段】 複数の鋼板３を粘弾性材４を介して積層
してなる粘弾性ダンパーにおいて、鋼板どうしを仮締結
するための貫通孔１０に耐火キャップ２０を装着する。
鋼板の周縁部相互間に粘弾性材の充填空間を形成するた
めのシール材を介装し、そのシール材として中空ロープ
状の弾性材の内部に耐火材を充填したものを用いる。充
填空間内に充填された粘弾性材上に粉体状あるいは粒体
状の耐火充填材を重積して粘弾性材を充填空間内に封入
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の鋼板を粘弾
性材を介して積層してなる粘弾性ダンパーに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、建物に制振ダンパーとして設置す
る粘弾性ダンパーが開発され、実用化されている。これ
は、図６に示すように柱１と梁２との間に壁として設置
されるもので、複数枚の積層された鋼板３と、それらの
間に介在する粘弾性材４からなるものである。図示例の
ものは、下側の梁２ａに固定されて立ち上がる２枚の外
鋼板３ａと、上側の梁２ｂに固定されて立ち下がる１枚
の内鋼板３ｂとの間に粘弾性材４を挟み込み、その粘弾
性材４により外鋼板３ａと内鋼板３ｂとを接着した構成
とされている。このような構成の粘弾性ダンパーでは、
地震時に建物が層間変位した際に外鋼板３ａと内鋼板３
ｂとが面内で相対変位し、その際に生じる粘弾性材４の
粘性抵抗力によって振動エネルギーを吸収して建物の振
動を減衰させることができる。

【０００３】ところで、上記のような粘弾性ダンパーを
工業的規模で製造し得る有効な技術は未だ確立されてお
らず、種々の製法が試みられている。その一例として、
本出願人が先に提案した製造方法とそれにより製造され
た粘弾性ダンパーを図７〜図１１に示す（特願平１１−
１７５９５４）。

【０００４】これは、図７および図８に示すように、熱
溶融性の粘弾性材４を鋼板３相互間に充填してそれら鋼
板３どうしをボルト５、ナット６により仮締結し、外部
からの加熱により粘弾性材４を鋼板３間において加熱溶
融させかつ冷却再固化させた後、ボルト５を撤去して図
９〜図１１に示すような粘弾性ダンパーを製造するもの
である。符号７は鋼板３間に粘弾性材４の充填空間を形
成するべく上部を除く三方に介装されるシール材、８は
火災時にシール材７を保護するためにその外側に装着さ
れた耐火材、図１０に示す符号９はボルト５を通すため
の貫通孔１０からの粘弾性材４の漏出を防止するととも
に鋼板３間の間隔を規制するスペーサとしても機能する
スリーブ、１１はスリーブ９の周囲に装着されて粘弾性
材４の漏出を防止するためのシール材である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の製法によれば粘
弾性ダンパーを効率的かつ安価に製造することが可能で
あるが、上記製法により製造される上記の粘弾性ダンパ
ーは以下の点で改良の余地を残している。

【０００６】すなわち、この種の粘弾性ダンパーにおけ
る粘弾性材４は石油系のものが殆どであり、したがって
この粘弾性ダンパーを設置した建物に火災が発生した場
合には粘弾性材４が溶融状態となって鋼板３間から外部
に漏出して発火したり不完全燃焼を起こして有害ガスを
発生することも想定される。そのようなことを防止する
ために従来より鋼板３間にシール材７，１１や耐火材８
を介装しているのではあるが、必ずしも十分な耐火安全
性が確保されているとはいえず、より一層の耐火安全性
が必要とされている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
の鋼板を粘弾性材を介して積層してなる粘弾性ダンパー
であって、該粘弾性ダンパーはその製造の際に前記鋼板
どうしを仮締結するための貫通孔を有しているとともに
該貫通孔内には前記粘弾性材を封止するスリーブが装着
されてなり、前記貫通孔には耐火キャップを装着してな
るものである。

【０００８】請求項２の発明は、複数の鋼板を粘弾性材
を介して積層してなる粘弾性ダンパーであって、前記鋼
板の周縁部相互間に前記粘弾性材の充填空間を形成する
ためのシール材が介装され、該シール材は中空ロープ状
の弾性材の内部に耐火材が充填されてなるものである。

【０００９】請求項３の発明は、複数の鋼板を粘弾性材
を介して積層してなる粘弾性ダンパーであって、前記鋼
板の周縁部相互間には上部を除く三方に前記粘弾性材の
充填空間を形成するためのシール材が介装され、該充填
空間内に充填された粘弾性材上に粉体状あるいは粒体状
の耐火充填材を重積し、該耐火充填材により前記粘弾性
材を前記充填空間内に封入してなるものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１〜図３は本発明の実施形態で
ある粘弾性ダンパーを示す。これは図９〜図１１に示し
た従来の粘弾性ダンパーを基本としてその耐火安全性を
向上させるための改良を加えたもので、図１に示すよう
に貫通孔１０に耐火キャップ２０を装着し、図２に示す
ような二重構造のシール材２１を採用し、図３に示すよ
うに粘弾性材４の上部に耐火充填材２２を重積したもの
である。

【００１１】図１に示す耐火キャップ２０は、キャップ
本体２０ａと取付脚２０ｂからなり、取付脚２０ｂを貫
通孔１０内のスリーブ９に装着することでキャップ本体
２０ａを鋼板３表面に密着させて貫通孔１０を隙間無く
完全に塞ぐことができるものである。このような耐火キ
ャップ２０を貫通孔１０に装着することにより、火災時
に粘弾性材４が溶融状態となってスリーブ９の周囲の隙
間から漏出したとしてもそれが外部にまで漏出すること
が確実に防止され、粘弾性材４の発火や有害ガスの発生
といった重大な事態を未然に防止することができる。

【００１２】なお、耐火キャップ２０はそれ自体が耐火
性能を有し、鋼板３との間を隙間無く塞ぐことができ、
かつ鋼板３どうしの面内相対変形を拘束しないものであ
れば良く、その限りにおいてその素材や形態は任意であ
るが、たとえば陶製や石膏製、コンクリート製等の成形
品とすれば優れた耐火性能が得られるとともに安価にか
つ容易に製作することができる。

【００１３】図２に示すシール材２１は、中空ロープ状
の弾性材２１ａとその内部に充填された耐火材２１ｂと
の二重構造のもので、このシール材２１自体が優れたシ
ール性能と耐火性能を併せ持つものである。

【００１４】すなわち、図１１に示した従来のもののよ
うにシール材７の外側に耐火材８を装着した場合、双方
の鋼板３が相対変形した際に耐火材８が鋼板３とともに
変位して鋼板３間から脱落したり、あるいはシール材７
と耐火材８とが重なり合ってしまって耐火性能を維持で
きなくなることが想定されるが、本実施形態のような二
重構造のシール材２１ではそのような懸念はなく、仮に
外側の弾性材２１ａが熱損傷を受けたり消失したとして
も内側の耐火材２１ｂにより耐火性能とシール性能が維
持され、従来の粘弾性ダンパーよりも耐火信頼性を向上
させることができる。

【００１５】上記のシール材２１における弾性材２１ａ
としては発泡シリコンゴムが好適に採用可能であり、耐
火材２１ｂとしてはグラスロープが好適に採用可能であ
る。また、このようなシール材２１は、図２（ｂ）に示
すように弾性材２１ａと耐火材２１ｂとを同軸状態に一
体成型するか、あるいは（ｃ）に示すように弾性材２１
ａを縦方向に割ってそこから耐火材２１ｂを押し込むこ
とで、容易にかつ安価に製作することができる。

【００１６】図３に示す耐火充填材２２は、たとえば発
泡スラグ、発泡珪酸カルシウム、発泡石膏等の粉体状な
いし粒体状のもので、これを粘弾性材４の上部に注入充
填して重積することで、上記のシール材２１とこの耐火
充填材２２とにより形成される充填空間内に粘弾性材４
を封入し、以て、従来のように粘弾性材４が火災時に直
接的に火炎に晒されて発火したり、有害ガスが発生して
周囲に拡散してしまうようなことを確実に防止すること
ができる。また、上記のように粉体状ないし粒体状の耐
火充填材２２を用いることでそれを鋼板３間の間隙に容
易に充填することができるが、それら耐火充填材２２の
比重は粘弾性材４のそれよりも小さい（軽い）ものとし
ておくことが好ましい。耐火充填材２２の比重が粘弾性
材４のそれよりも大きい（重い）場合には、火災時に粘
弾性材４が溶融状態となったときに耐火充填材２２が沈
下してしまって機能を発揮できないことが想定される。

【００１７】以上で本発明の一実施形態を説明したが、
本発明の粘弾性ダンパーは上記実施形態のように耐火キ
ャップ２０、シール材２１、耐火充填材２２の全てを併
用することが好ましいもののそれに限るものではなく、
少なくともそれらのいずれか一つを採用するか、あるい
は任意の２つを組み合わせて採用することでも良く、い
ずれにしても従来のものより耐火性能の向上を図ること
ができる。また、本発明の粘弾性ダンパーは上記の耐火
キャップ２０、シール材２１、耐火充填材２２の少なく
ともいずれか１つを備える限りにおいて、全体の形態や
細部の構成、用途、製造方法は何等限定されないことは
当然である。

【００１８】なお、粘弾性材４を鋼板３間に充填するた
めには図４に示す方法が好適に採用可能である。これ
は、粘弾性材４として常温においてペレット状をなし加
熱により溶融状態を呈するものを採用し、その粘弾性材
４をホッパー３０から鋼板３間に投入し、外部からの加
熱により粘弾性材４を鋼板３間において加熱溶融せし
め、冷却再固化せしめるものである。この場合、粘弾性
材４が冷却再固化する際に体積減が生じるので、体積減
相当分の粘弾性材４をホッパー３０から追加投入すれば
良い。あるいはホッパー３０を外部から加熱してホッパ
ー３０内の粘弾性材４を溶融状態として鋼板３間に流下
せしめて注入充填することもできる。図５は図４に示す
製造方法の応用例を示し、（ａ）は充填空間を区画して
各区画に異種の粘弾性材４ａ，４ｂをそれぞれホッパー
３０ａ，３０ｂから充填するようにしたもの、（ｂ）は
図４の場合とは鋼板３の天地を逆にした場合の例であ
る。

【００１９】

【発明の効果】請求項１の発明は、複数の鋼板を粘弾性
材を介して積層してなる粘弾性ダンパーであって、該粘
弾性ダンパーはその製造の際に前記鋼板どうしを仮締結
するための貫通孔を有して該貫通孔内に前記粘弾性材を
封止するスリーブが装着され、かつ前記貫通孔には耐火
キャップを装着したので、火災時に粘弾性材が溶融状態
となったとしてもそれが貫通孔から外部に漏出してしま
うことを確実に防止でき、粘弾性材の発火や有害ガスの
発生といった重大な事態を未然に防止することができ
る。

【００２０】請求項２の発明は、複数の鋼板を粘弾性材
を介して積層してなる粘弾性ダンパーであって、前記鋼
板の周縁部相互間に前記粘弾性材の充填空間を形成する
ためのシール材が介装され、該シール材は中空ロープ状
の弾性材の内部に耐火材が充填されてなる二重構造のも
のであるから、このシール材自体が優れたシール性能と
耐火性能を併せ持ち、仮に外側の弾性材が熱損傷を受け
ても内側の耐火材により耐火性能とシール性能が維持さ
れ、優れた耐火信頼性を確保することができる。

【００２１】請求項３の発明は、複数の鋼板を粘弾性材
を介して積層してなる粘弾性ダンパーであって、前記鋼
板の周縁部相互間には上部を除く三方に前記粘弾性材の
充填空間を形成するためのシール材が介装され、該充填
空間内に充填された粘弾性材上に粉体状あるいは粒体状
の耐火充填材を重積し、該耐火充填材により前記粘弾性
材を前記充填空間内に封入してなるものであるから、粘
弾性材が火災時に火炎に直接的に晒されて発火したり、
有害ガスが発生して周囲に拡散してしまうようなことを
確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態である粘弾性ダンパーにお
ける耐火キャップの取付状態を示す図である。

【図２】 同、シール材とその取付状態を示す図であ
る。

【図３】 同、耐火充填材の取付状態を示す図である。

【図４】 同粘弾性ダンパーの製造方法の一例を示す図
である。

【図５】 同、他の製造方法を示す図である。

【図６】 従来一般の粘弾性ダンパーを示す図である。

【図７】 同、製造方法の一例を説明するための側断面
図である。

【図８】 同、正断面図である。

【図９】 同、完成後の側断面図である。

【図１０】 同、要部拡大図（図９におけるX部の拡大
図）である。

【図１１】 同、要部拡大図（図９におけるXI部の拡大
図）である。

【符号の説明】

３（３ａ，３ｂ） 鋼板 ４ 粘弾性材 ９ スリーブ １０ 貫通孔 ２０ 耐火キャップ ２１ シール材 ２１ａ 弾性材 ２１ｂ 耐火材 ２２ 耐火充填材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の鋼板を粘弾性材を介して積層して
   なる粘弾性ダンパーであって、該粘弾性ダンパーはその
   製造の際に前記鋼板どうしを仮締結するための貫通孔を
   有しているとともに該貫通孔内には前記粘弾性材を封止
   するスリーブが装着されてなり、前記貫通孔には耐火キ
   ャップを装着してなることを特徴とする粘弾性ダンパ
   ー。
2. 【請求項２】 複数の鋼板を粘弾性材を介して積層して
   なる粘弾性ダンパーであって、前記鋼板の周縁部相互間
   に前記粘弾性材の充填空間を形成するためのシール材が
   介装され、該シール材は中空ロープ状の弾性材の内部に
   耐火材が充填されてなることを特徴とする粘弾性ダンパ
   ー。
3. 【請求項３】 複数の鋼板を粘弾性材を介して積層して
   なる粘弾性ダンパーであって、前記鋼板の周縁部相互間
   には上部を除く三方に前記粘弾性材の充填空間を形成す
   るためのシール材が介装され、該充填空間内に充填され
   た粘弾性材上に粉体状あるいは粒体状の耐火充填材を重
   積し、該耐火充填材により前記粘弾性材を前記充填空間
   内に封入してなることを特徴とする粘弾性ダンパー。