JP2003034984A - Vibration control brace - Google Patents

Vibration control brace

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JP2003034984A
JP2003034984A JP2001223388A JP2001223388A JP2003034984A JP 2003034984 A JP2003034984 A JP 2003034984A JP 2001223388 A JP2001223388 A JP 2001223388A JP 2001223388 A JP2001223388 A JP 2001223388A JP 2003034984 A JP2003034984 A JP 2003034984A
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Katsumichi Tabuchi
勝道 田渕
Kazuo Aoki
和雄 青木
Atsumichi Kushibe
淳道 櫛部
Yasuaki Sugizaki
康昭 杉崎
Koichi Makii
浩一 槙井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration control brace which effectively demonstrates a vibration control property not only for an earthquake response but also for a wind response. SOLUTION: A super plastic metallic material is used in a flat plate state as an energy absorbing member. The central part between force applying parts on its both ends is formed in the energy absorbing part with a small cross section where axial deformation concentrates. An in-plane stiffening plate stiffening in-plane buckling in the energy absorbing part and an out-of-plane stiffening plate stiffening out-of-plane buckling are arranged. Two angles (7, 7) clamping the out-of-plane stiffening plate from both sides are arranged on both faces of one force applying part of the energy absorbing member, and are bolted to the force applying part. Similarly, two angles (9, 9) in pair clamping the out-of-plane stiffening plate from both sides are arranged, and are bolted to the other force applying part of the energy absorbing member.

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、エネルギー吸収
部材として、材料強度が高ひずみ速度感受性を有し、エ
ネルギー吸収過程における温度上昇に対して強度が安定
しており、塑性化による加工硬化を殆ど起こさず、十分
大きい変形性能を有する「超塑性金属材料」を平板状で
用い、これを軸変形させることにより制振性能を発揮す
る制振ブレースの技術分野に属し、更に云えば、地震応
答だけでなく風応答にも制振性能を効果的に発揮する制
振ブレースに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention, as an energy absorbing member, has high strain rate sensitivity in material strength, has stable strength against temperature rise in the energy absorbing process, and is almost free from work hardening due to plasticization. It belongs to the technical field of vibration-damping braces that exhibit vibration-damping performance by axially deforming a "superplastic metal material" that does not cause it and has sufficiently large deformation performance. Not to say, it relates to a damping brace that effectively exhibits damping performance in wind response.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、建築建造物の振動を吸収.緩和す
る制振ブレースは、大きく分けて、 (a)地震時に生ずる揺れを低減ないし抑制することを
目的とした制震ブレース、
2. Description of the Related Art Conventionally, it absorbs the vibration of a building. The damping brace to mitigate is broadly divided into (a) a damping brace for the purpose of reducing or suppressing shaking caused by an earthquake,

【0003】(b)風等により生ずる揺れを低減ないし
抑制し居住性を向上させる制振ブレース、の2種類が使
い分けられている。
Two types are used, namely, (b) a damping brace that reduces or suppresses shaking caused by wind or the like and improves habitability.

【0004】(c)上記(a)の地震力を対象とした履
歴系の制振ブレースの技術分野では、従来、エネルギー
吸収部材に極低降伏点鋼を用いた制振ブレースが多数用
いられている。
(C) In the technical field of the hysteretic damping brace for the seismic force described in (a) above, a large number of damping braces using ultra-low yield point steel for energy absorbing members have been conventionally used. There is.

【0005】(d)ちなみに、前記極低降伏点鋼は、薄
い平板状で用いられることが多く、座屈補剛が必要にな
る。一例として、特開2000−144930公報に
は、平板状の極低降伏点鋼の両端部に軸力を作用させる
継手板を溶接し、その極低降伏点鋼を、角鋼管で形成し
た座屈補剛管の対角線方向にきっちり挿入し、他の対角
線方向には補剛用のスチフナを配置することで、エネル
ギー吸収部材の座屈補剛を行うことが記載されている。
(D) Incidentally, the ultra-low yield point steel is often used in the form of a thin flat plate, which requires buckling stiffening. As one example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-144930, a buckling formed by welding a joint plate for exerting an axial force to both ends of a flat plate-shaped ultra low yield point steel, and forming the ultra low yield point steel by a square steel pipe It is described that the energy-absorbing member is buckled and stiffened by tightly inserting it in the diagonal direction of the stiffening tube and arranging a stiffener for stiffening in the other diagonal directions.

【0006】(e)上記(b)の風荷重等による高層建
物の振動応答を軽減する目的で使用される制振ブレース
には、従来、エネルギー吸収部材として粘性体や粘性系
材料等(以下、まとめて粘性系材料と云う。)を用いた
制振ブレースが多く公知であり使用されている。これら
粘性系材料を用いた制振ブレースは、一般的に変形性能
には優れている。
(E) In the vibration damping brace used for the purpose of reducing the vibration response of a high-rise building due to the wind load of the above (b), a viscous body or a viscous material (hereinafter referred to as an energy absorbing member) has been conventionally used. Collectively referred to as viscous material), many damping braces are known and used. The damping brace using these viscous materials is generally excellent in deformation performance.

【0007】(f)一例として、特開2000−272
92公報には、十字断面鋼材とL字形鋼材とで粘性系材
料を挟み、この粘性系材料を変形させることで制振性能
を発揮させる制振ブレースが記載されている。
(F) As an example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-272
In Japanese Patent Laid-Open Publication No. 92, a damping brace is disclosed in which a viscous material is sandwiched between a cross-section steel material and an L-shaped steel material, and the viscous material is deformed to exhibit damping performance.

【0008】(g)その他、最近では制振ブレースのエ
ネルギー吸収部材に好適な超塑性金属材料として、たと
えば特開平11−222643号公報に開示された「亜
鉛・アルミニウム合金(Zn-Al合金)」を使用すること
も知られている。この超塑性金属材料は、加工硬化、ひ
ずみ劣化を起こさない為、安定した制振性能が長期にわ
たり持続する性質のものであることが知られている。
(G) In addition, recently, as a superplastic metal material suitable for an energy absorbing member of a vibration damping brace, for example, "Zn-Aluminum alloy (Zn-Al alloy)" disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-222643. It is also known to use. It is known that this superplastic metal material does not cause work hardening and strain deterioration, and therefore has stable vibration damping performance for a long period of time.

【0009】(h)そこで本特許出願人らは、上記の
「亜鉛・アルミニウム合金(Zn-Al合金)」をエネルギ
ー吸収部材に使用した地震・風兼用の制振装置をブレー
スに組み込み、制振ブレースとして構成することを、特
願2001−37213に開示している。ちなみに、特
願2001−37213では、エネルギー吸収部材とし
て「亜鉛・アルミニウム合金(Zn-Al合金)」が薄い平
板状で用いられ、このエネルギー吸収部材を面内補剛板
と共に、リブが設けられた剛強な補剛フレームで挟んで
ボルト接合し、エネルギー吸収部材の座屈補剛を行って
いる。
(H) Therefore, the applicants of the present invention incorporated a vibration-damping device for both earthquakes and winds, which used the above-mentioned "zinc-aluminum alloy (Zn-Al alloy)" as an energy absorbing member, into a brace to suppress vibration. The configuration as a brace is disclosed in Japanese Patent Application No. 2001-37213. By the way, in Japanese Patent Application No. 2001-37213, "zinc-aluminum alloy (Zn-Al alloy)" is used in the form of a thin flat plate as an energy absorbing member, and this energy absorbing member is provided with ribs together with an in-plane stiffening plate. The energy absorbing members are buckled and stiffened by bolting them with a rigid stiffening frame.

【0010】[0010]

【本発明が解決しようとする課題】(I)上記(a)の
ようにエネルギー吸収部材に極軟鋼(極低降伏点鋼)を
用いた履歴系の制振ブレースは、地震等により一度塑性
ひずみ履歴を受けると、極軟鋼自体の加工硬化により降
伏荷重が上昇する。このため2回目以降は、極軟鋼の弾
性領域が長くなり、エネルギー吸収性能が低下するな
ど、エネルギー吸収性能が不安定となる。極軟鋼はま
た、塑性ひずみを受けると、機械的性質の劣化を起こす
ため、継続使用する際の性能把握が困難であり、初期の
制振性能を維持できなくなるため、往々にしてエネルギ
ー吸収部材(極低降伏点鋼)を交換する必要がある、等
々の問題がある。
[I] Problems to be Solved by the Invention (I) As described in (a) above, the vibration control brace of the hysteresis system using the extremely soft steel (ultra low yield point steel) as the energy absorbing member is once subjected to plastic strain due to an earthquake or the like. When subjected to a history, the yield load increases due to work hardening of the ultra-soft steel itself. Therefore, after the second time, the elastic region of the ultra-soft steel becomes long and the energy absorption performance deteriorates, and the energy absorption performance becomes unstable. Extremely mild steel also suffers from deterioration of mechanical properties when subjected to plastic strain, making it difficult to grasp the performance during continuous use and failing to maintain the initial vibration damping performance. Very low yield point steel) needs to be replaced, and so on.

【0011】(II)次に、上記「粘性系材料」を用いた
制振ブレースは、諸特性の温度依存性が非常に大きい。
エネルギー吸収過程での発熱により、数10℃の温度上
昇で剛性、減衰特性等が著しく低下するため、ダンピン
グ特性が急激に低下する。例えば夏と冬では「粘性系材
料」が晒される温度が大きく異なるため、制振性能も大
きく異なってしまう。そのため粘性系の制振ブレースを
構造物へ設置する場所としては、温度変化の激しい外壁
周りは適さず、居住スペースに近く温度変化の少ない場
所に制限される。また、「粘性系材料」は一般的に材料
強度が小さいため、ブレース自体が大型化する。必然、
構造物の有効な設置スペースが更に制限されるという問
題もある。
(II) Next, the damping brace using the above "viscous material" has a very large temperature dependency of various characteristics.
Due to the heat generation in the energy absorption process, the rigidity, the damping characteristic, etc. are remarkably lowered due to the temperature rise of several tens of degrees Celsius, so that the damping characteristic is sharply lowered. For example, in summer and winter, the temperature to which the "viscous material" is exposed is greatly different, so the vibration damping performance is also greatly different. Therefore, the viscous damping brace is not suitable for installation on the structure around the outer wall where the temperature changes drastically, and is limited to the place near the living space where the temperature does not change much. Further, since the "viscous material" generally has low material strength, the brace itself becomes large. Inevitably
There is also a problem that the effective installation space of the structure is further limited.

【0012】(III) 次に、制振ブレースのエネルギー
吸収部材として、上記特開平11−222643号公報
に開示されている超塑性金属材料「亜鉛・アルミニウム
合金(Zn-Al合金)」を使用する場合には、次の検討事
項を克服しなければならない。即ち、この種の超塑性金
属材料は、加工硬化、ひずみ劣化を起こさないため、安
定した制振性能が長期にわたり持続する。その一方、微
細結晶粒組織を有する超塑性材料「室温高速超塑性合
金」は金属組織の安定性が失われるため、力を伝える加
力部材(又は加力冶具)との接合手段に「溶接」のよう
に大きな入熱を伴う加工方法を実施できない。また、超
塑性材料「室温高速超塑性合金」は、低降伏点鋼に比べ
て、局部座屈が発生すると「ひずみ集中」を生じ易く、
従来の座屈補剛方法(特開2000−144930公報
に記載の座屈補剛方法等)を適用できないという問題が
ある。
(III) Next, the superplastic metal material "zinc-aluminum alloy (Zn-Al alloy)" disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-222643 is used as the energy absorbing member of the vibration damping brace. In that case, the following considerations must be overcome. That is, this kind of superplastic metal material does not cause work hardening and strain deterioration, and thus stable vibration damping performance continues for a long time. On the other hand, the superplastic material "fine-temperature high-speed superplastic alloy" having a fine crystal grain structure loses the stability of the metal structure, so "welding" is used as the joining means with the force transmitting member (or force jig). It is impossible to carry out a processing method involving a large heat input such as. Further, the superplastic material "room temperature high-speed superplastic alloy" is more likely to cause "strain concentration" when local buckling occurs, as compared with the low yield point steel,
There is a problem that the conventional buckling stiffening method (such as the buckling stiffening method described in JP 2000-144930 A) cannot be applied.

【0013】(IV)そのため、上記(h)のようにエネ
ルギー吸収部材の座屈補剛方法が実施されるわけである
が、上記リブが設けられた補剛フレームの構成は複雑で
製作コストが嵩んだり、各部材の組合せが複雑で、ブレ
ースの製作が困難で手間がかかったりする等の問題があ
る。
(IV) Therefore, although the buckling stiffening method of the energy absorbing member is carried out as described in (h) above, the stiffening frame provided with the ribs has a complicated structure and a low manufacturing cost. There are problems that the brace is bulky, the combination of the members is complicated, and it is difficult and time-consuming to manufacture the brace.

【0014】(V) なお、現状の制振技術の致命的と
も言うべき欠点は、地震応答を対象とした履歴系の制振
ブレースと、風応答を対象にした粘性系の制振ブレース
とを目的別に使い分けるほかないことである。1種類の
制振ブレースが実質的に地震及び風に兼用できて、十分
大きな制振効果を発揮するものは存在しない。それは以
下の理由による。例えば極低降伏点鋼(極軟鋼)を用い
た制振ブレースを、地震外力に対して塑性化するように
設計した場合には、履歴型のエネルギー吸収部材の変形
性能を安定に確保する目的を優先する結果として、居住
性の向上を目的とした風荷重のような極小振幅領域で
は、極低降伏点鋼を弾性領域のまま使うこととなり、エ
ネルギー吸収能力を殆ど発揮できない。逆に、例えば極
低降伏点鋼を用いた制振ブレースを、居住性を対象とし
風荷重に対して塑性化するように設計した場合には、よ
り大きな振幅の地震応答を経験して塑性化すると、先に
述べたように履歴型のエネルギー吸収部材の変形性能の
限界があることに加え、機能面では以後、加工硬化によ
り強度が上昇するため、もはや風荷重に対しては弾性挙
動しか示さなくなり、有効なエネルギー吸収能力を発揮
できない、等々の問題が生じてくる。そのため、必ずエ
ネルギー吸収部材の交換を余儀なくされる問題がある。
つまり、極低降伏点鋼等を用いた履歴系の制振ブレース
は、建物の居住性の向上を目的とした風応答の低減、或
いは建物の地震応答を低減することを目的として両方の
制振機能を兼備させることは不可能である。
(V) It should be noted that the fatal drawbacks of the current vibration control technology are that a hysteresis system vibration control brace for earthquake response and a viscous vibration control brace for wind response are used. There is no choice but to use them according to their purpose. One type of damping brace can be used for both earthquakes and winds, and no one has a sufficiently large damping effect. The reason is as follows. For example, when a vibration-damping brace using ultra-low yield point steel (extremely soft steel) is designed to be plasticized against an earthquake external force, the purpose is to ensure stable deformation performance of the hysteretic energy absorbing member. As a result of giving priority, in a very small amplitude region such as a wind load for the purpose of improving comfortability, the very low yield point steel is used as it is in the elastic region, and the energy absorbing ability can hardly be exhibited. Conversely, if, for example, a damping brace using ultra-low yield point steel is designed to be habitable and to be plasticized against wind loads, it will experience seismic response with a larger amplitude and be plasticized. Then, as described above, in addition to the limit of the deformation performance of the hysteresis type energy absorbing member, since the strength increases thereafter due to work hardening in terms of function, only elastic behavior is no longer exhibited against wind load. There will be problems such as loss of effective energy absorption capacity and the like. Therefore, there is a problem that the energy absorbing member must be replaced.
In other words, hysteretic damping braces using ultra-low yield point steel etc. are used to reduce the wind response for the purpose of improving the habitability of the building or to reduce the seismic response of the building. It is impossible to combine functions.

【0015】(VI)上記の「粘性系材料」を用いた制振
ブレースの場合は、材料強度がひずみ速度依存性を有し
ており、変形性能も履歴系材料に比べて良好であること
から、居住性の向上を目的とした風荷重に対しても、大
地震時の荷重に対しても、エネルギー吸収性能を発揮で
きるが、次のような欠点を有している。大地震の際の大
振幅領域では、エネルギー吸収の際の発熱により耐力が
急激に低下するため、制振性能が不安定である。また、
極低降伏点鋼(極軟鋼)に比べて応力レベルが低いこと
に加え、上記したような耐力低下の問題から、地震応答
を対象にすると制振ブレースの必要個数が非常に多くな
り、制振ブレースの設置スペースの確保が非常に難しく
なる。つまり、粘性系の制振ブレースでも、建物の居住
性の向上を目的とした風応答、及び建物の地震応答の低
減を目的とした両方の制振機能を兼備させることは至難
のことである。
(VI) In the case of the vibration-damping brace using the above "viscous material", the material strength has a strain rate dependency and the deformation performance is better than that of the hysteresis material. In addition, although it can exhibit energy absorption performance against wind load for the purpose of improving habitability and against load during a large earthquake, it has the following drawbacks. In the large-amplitude region of a large earthquake, the vibration resistance is unstable because the proof stress drops sharply due to the heat generated during energy absorption. Also,
In addition to the low stress level compared to ultra-low yield point steel (extremely mild steel), and because of the problem of reduced yield strength as described above, when the earthquake response is targeted, the required number of vibration-suppressing braces is extremely large, and It becomes very difficult to secure a space for installing braces. In other words, it is extremely difficult for viscous damping braces to have both damping functions for the purpose of improving the habitability of the building and reducing the seismic response of the building.

【0016】(VII)従来の制振ブレースの多くは所謂
摩擦型の構成であり、地震・風に兼用できる制振機能を
兼備させることは至難であった。
(VII) Most of the conventional vibration-damping braces have a so-called friction type structure, and it is extremely difficult to provide a vibration-damping function that can be used for both earthquake and wind.

【0017】(VIII)したがって、本発明の目的は、上
述した「超塑性金属材料」を制振ブレースのエネルギー
吸収部材(ダンパー部材)に使用し、その使用に際して
発生する課題を全て克服した制振ブレースを提供するこ
とである。本発明の次の目的は、変形性能に優れ、塑性
化による加工硬化を殆ど起こさず、しかも高ひずみ速度
感受性を有する「超塑性金属材料」をエネルギー吸収部
材として用いて、その材料特性を最大限に生かすべく改
良工夫した制振ブレース、とりわけ建築構造物の風応答
および地震応答の2種類の振動に対する制振効果に優
れ、しかも制振機能が長期にわたり安定して働き、ひず
み履歴を受けてもエネルギー吸収部材の交換が不要であ
る、制振ブレースを提供することである。本発明の究極
の目的は、風荷重による微小な変形、および地震荷重に
よる大変形の両方に対して制振機能が働く「超塑性金属
材料」をエネルギー吸収部材として用いながら、極めて
簡単な構造で安価に製作できる、制振ブレースを提供す
ることである。
(VIII) Therefore, an object of the present invention is to use the above-mentioned "superplastic metal material" for the energy absorbing member (damper member) of the vibration damping brace, and to overcome all the problems that occur during its use. It is to provide braces. The next object of the present invention is to use the "superplastic metal material", which has excellent deformability, hardly causes work hardening due to plasticization, and has high strain rate sensitivity, as an energy absorbing member, and maximizes its material properties. The vibration-damping braces that have been devised to take full advantage of the above are particularly effective in dampening two types of vibrations, namely wind response and seismic response of building structures. The purpose of the present invention is to provide a vibration damping brace that does not require replacement of the energy absorbing member. The ultimate object of the present invention is to use a “superplastic metal material”, which has a vibration damping function for both small deformation due to wind load and large deformation due to seismic load, as an energy absorbing member, while having an extremely simple structure. It is to provide a vibration damping brace that can be manufactured at low cost.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上述した従来技術の課題
を解決するための手段として、請求項1に記載した発明
に係る制振ブレースは、エネルギー吸収部材として、材
料強度が高ひずみ速度感受性を有し、エネルギー吸収過
程における温度上昇に対して強度が安定しており、塑性
化による加工硬化を殆ど起こさず、十分大きい変形性能
を有する超塑性金属材料を平板状で用い、これを軸変形
させることにより制振性能を発揮する制振ブレースであ
って、前記平板状のエネルギー吸収部材は、その両端の
加力部の間の中央部分が、軸変形が集中する小断面のエ
ネルギー吸収部に形成されていること、前記エネルギー
吸収部の面内座屈を補剛する面内補剛板が断面削除部に
軸変形を許容する構造で配置され、同じエネルギー吸収
部の面外座屈を補剛する面外補剛板はエネルギー吸収部
の両面の略中央部に沿って直角に配置されていること、
前記エネルギー吸収部材の一方の加力部の両面にそれぞ
れ、前記面外補剛板を両側から挟む2個のアングル
(7、7)が一組として配置され、加力部とボルト接合
されていること、エネルギー吸収部材の両面に沿って、
同じく面外補剛板を両側から挟む2個を一組とするアン
グル(9、9)が、前記アングル(7、7)の端部との
間に軸変形のクリアランスをあけて配置され、このアン
グル(9、9)はエネルギー吸収部材の他方の加力部と
ボルト接合されていること、前記面外補剛板とアングル
(7)又はアングル(9)の少なくとも一方は、ボルト
接合部において軸変形を許容する構造とされているこ
と、前記軸変形のクリアランスをあけて配置した双方の
アングル(7、9)は、同クリアランスを跨いで配置し
た連結部材と軸変形を許容し得る構造で一連にボルト接
合されており、双方のアングル(7、9)に地震応答な
どの軸力が負荷される構成であることを特徴とする。
As a means for solving the above-mentioned problems of the prior art, the damping brace according to the invention described in claim 1 is an energy absorbing member whose material strength is high strain rate sensitivity. It has a stable strength against temperature rise in the energy absorption process, hardly causes work hardening due to plasticization, and has a sufficiently large deformation performance. By virtue of this, a vibration damping brace that exhibits vibration damping performance, wherein the flat energy absorbing member has a central portion between the force applying portions at both ends thereof formed into an energy absorbing portion having a small cross section where axial deformation is concentrated. The in-plane stiffening plate that stiffens the in-plane buckling of the energy absorbing part is arranged in the cross-section removal part in a structure that allows axial deformation, and the out-of-plane buckling of the same energy absorbing part is compensated. Out-of-plane stiffener plate is that it is arranged at right angles along a substantially central portion of the surfaces of the energy absorbing section which,
Two angles (7, 7) sandwiching the out-of-plane stiffening plate from both sides are arranged as a set on both surfaces of one force applying portion of the energy absorbing member, and are bolted to the force applying portion. That is, along both sides of the energy absorbing member,
Similarly, two angles (9, 9) that sandwich the out-of-plane stiffening plate from both sides are arranged with a clearance for axial deformation between the angle (9, 9) and the end of the angle (7, 7). The angle (9, 9) is bolted to the other force applying portion of the energy absorbing member, and at least one of the out-of-plane stiffening plate and the angle (7) or the angle (9) is a shaft at the bolt joint. The structure is configured to allow deformation, and both angles (7, 9) arranged with a clearance for the axial deformation are connected with the connecting member arranged across the clearance to allow axial deformation. It is characterized in that it is bolted to and the axial force such as seismic response is applied to both angles (7, 9).

【0019】請求項2記載の発明は、請求項1に記載し
た発明に係る制振ブレースにおいて、エネルギー吸収部
材において、小断面のエネルギー吸収部とその両外側の
加力部との境界部分に応力集中を防ぐR加工が施されて
いることを特徴とする。
According to a second aspect of the invention, in the vibration damping brace according to the first aspect of the invention, in the energy absorbing member, stress is applied to a boundary portion between the energy absorbing portion having a small cross section and the force applying portions on both outer sides thereof. It is characterized by being R-processed to prevent concentration.

【0020】請求項3記載の発明は、請求項1又は2に
記載した発明に係る制振ブレースにおいて、面内補剛板
は、エネルギー吸収部材の加力部との間に、双方のアン
グル(7、9)が形成するクリアランスと対応した軸変
形のクリアランスをあけて配置し、エネルギー吸収部の
軸変形を許容する構造とされていること、面外補剛板
は、アングル(7)又はアングル(9)の少なくとも一
方とのボルト接合部におけるボルト孔の形状をルーズホ
ールとして構成し、エネルギー吸収部の軸変形を許容す
る構造とされていること、連結部材は、ガイド板と摺動
補助板と摺動板との組合せから成り、ガイド板は、双方
のアングル(7、9)が形成するクリアランスを跨いで
配置され、少なくとも一方のアングル(7)又はアング
ル(9)とのボルト接合部が、ボルト孔の形状をルーズ
ホールとして構成され、摺動補助板も前記ガイド板のル
ーズホールに対応するボルト孔の形状をルーズホールと
して構成され、エネルギー吸収部の軸変形を許容する構
造とされていることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the vibration-damping brace according to the first or second aspect of the invention, the in-plane stiffening plate is formed between the force-applying portion of the energy absorbing member and both angles ( 7 and 9) are arranged with a clearance for axial deformation corresponding to the clearance formed by 7 and 9) to allow axial deformation of the energy absorbing portion, and the out-of-plane stiffening plate is the angle (7) or the angle. The shape of the bolt hole at the bolt joint portion with at least one of (9) is configured as a loose hole to allow the axial deformation of the energy absorbing portion, and the connecting member includes the guide plate and the sliding auxiliary plate. And a sliding plate, and the guide plate is arranged across the clearance formed by both angles (7, 9) and is bolted to at least one angle (7) or angle (9). The joint part has a bolt hole shape as a loose hole, and the sliding auxiliary plate also has a bolt hole shape corresponding to the loose hole of the guide plate as a loose hole to allow axial deformation of the energy absorbing part. It is characterized as being.

【0021】請求項4記載の発明は、請求項1〜3のい
ずれか一に記載した発明に係る制振ブレースにおいて、
エネルギー吸収部材の両面に沿ってそれぞれ配置された
2個を一組とするアングル(7、7、及び9、9)は、
エネルギー吸収部材を除く部分に、エネルギー吸収部材
と略同じ厚さの隙間調整板を挟み相互にボルト接合され
ていることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the vibration damping brace according to any one of claims 1 to 3, wherein:
The angles (7, 7, and 9, 9), each of which is a set of two arranged on both sides of the energy absorbing member, are:
It is characterized in that a gap adjusting plate having substantially the same thickness as that of the energy absorbing member is sandwiched between the portions excluding the energy absorbing member and bolted to each other.

【0022】請求項5記載の発明は、請求項1〜4のい
ずれか一に記載した発明に係る制振ブレースにおいて、
エネルギー吸収部材とアングル(7、7、及び9、9)
との間には、エネルギー吸収部材の一方の加力部とボル
ト接合される第1のスペーサーと、他方の加力部とボル
ト接合される第2のスペーサーとが、双方のアングル
(7、9)が形成するクリアランスと対応した位置を二
分して配置されていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a damping brace according to any one of the first to fourth aspects, wherein:
Energy absorbing members and angles (7, 7 and 9, 9)
The first spacer bolted to one force applying portion of the energy absorbing member and the second spacer bolted to the other force applying portion are provided between the two angles (7, 9). ) Is formed by dividing the position corresponding to the clearance formed by).

【0023】請求項6記載の発明は、請求項1〜5のい
ずれか一に記載した発明に係る制振ブレースにおいて、
エネルギー吸収部材は、亜鉛・アルミニウム合金である
ことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a damping brace according to any one of the first to fifth aspects, wherein:
The energy absorbing member is characterized by being a zinc-aluminum alloy.

【0024】[0024]

【本発明の実施形態及び実施例】図1は、請求項1〜6
記載の発明に係る制振ブレース1の使用形態を示してい
る。この制振ブレース1は、柱2と梁3とで囲まれた柱
梁架構の面内に設置されている。
Embodiments and Examples of the Invention FIG.
The usage pattern of the damping brace 1 according to the described invention is shown. The vibration-damping brace 1 is installed in a plane of a column-beam frame structure surrounded by columns 2 and beams 3.

【0025】図2〜図4は、本発明の制振ブレース1の
具体的構成を示している。この制振ブレース1は、エネ
ルギー吸収部材として、材料強度が高ひずみ速度感受性
を有し、エネルギー吸収過程における温度上昇に対して
強度が安定しており、塑性化による加工硬化を殆ど起こ
さず、十分大きい変形性能を有する「超塑性金属材
料」、具体的には、亜鉛・アルミニウム合金を平板状で
用い(請求項6記載の発明)、これを軸変形させること
により制振性能を発揮させることを特徴とする。
2 to 4 show a concrete structure of the vibration damping brace 1 of the present invention. As the energy absorbing member, the vibration damping brace 1 has a material strength having high strain rate sensitivity, has stable strength against temperature rise in the energy absorbing process, hardly causes work hardening due to plasticization, and is sufficiently A "superplastic metal material" having a large deformation performance, specifically, a zinc-aluminum alloy in the form of a flat plate (the invention according to claim 6) is used, and by axially deforming it, vibration damping performance is exhibited. Characterize.

【0026】前記平板状のエネルギー吸収部材4は、軸
変形を容易ならしめ、且つ集中させる手段として、その
両端の加力部4a、4bの間の中央部分が、小断面に切
抜き加工されて、軸変形が集中する小断面のエネルギー
吸収部4cに形成されている。そして、前記小断面のエ
ネルギー吸収部4cと、その両外側の加力部4a、4b
との境界部分4eには、応力集中を防ぐように十分大き
な曲率半径のR加工が施されている(請求項2記載の発
明)。このエネルギー吸収部材4の使用の一例を説明す
ると、板厚は20mm程度、加力部4a、4bの全幅が3
00mm程度、小断面のエネルギー吸収部4cの幅寸は1
00mm程度とし、軸方向の有効長さは1400mm程度の
大きさとされ、全長が5200mm程度のブレースの一部
分に配置される。
The flat energy absorbing member 4 has a central portion between the force applying portions 4a and 4b at both ends thereof which is cut out into a small cross section as means for facilitating and concentrating the axial deformation. It is formed in the energy absorbing portion 4c having a small cross section where the axial deformation is concentrated. The energy absorbing portion 4c having the small cross section and the force applying portions 4a and 4b on both outer sides thereof.
The boundary portion 4e between and is subjected to R processing with a sufficiently large radius of curvature so as to prevent stress concentration (the invention according to claim 2). Explaining an example of use of the energy absorbing member 4, the plate thickness is about 20 mm, and the total width of the force applying portions 4a and 4b is 3 mm.
The width of the energy absorbing part 4c with a small cross section of about 00 mm is 1
The length is set to about 00 mm, the effective length in the axial direction is set to about 1400 mm, and the brace having a total length of about 5200 mm is arranged in a part.

【0027】前記エネルギー吸収部4cの面内座屈を補
剛する面内補剛板5は、図2(a)及び図3に示すよう
に、前記エネルギー吸収部材4の切抜き加工により形成
された断面削除部4d内へほぼぴったり納まる形状であ
り、軸変形を許容する構造で配置されている。具体的に
は、面内補剛板5は、エネルギー吸収部材4の一方の加
力部4aとの間に、後記のアングル7と9が形成するク
リアランスYに対応する軸変形のクリアランスX(30
mm程度)をあけて配置し、エネルギー吸収部4cの軸変
形を許容する構造とされている(請求項3記載の発
明)。即ち、本実施形態では、図2(b)に示すよう
に、クリアランスXとクリアランスYとは、略同じ位置
に、大きさも等しく形成されている。なお、ここに云う
対応とは、前記面内補剛板5のクリアランスXと、二つ
のアングル7と9が形成するクリアランスYとが相互に
有効に作用し合い、エネルギー吸収部4cの軸変形を許
容する構造とされていれば良く、上記の関係に限定され
ない。
The in-plane stiffening plate 5 for stiffening the in-plane buckling of the energy absorbing portion 4c is formed by cutting out the energy absorbing member 4 as shown in FIGS. 2 (a) and 3. It has a shape that fits almost exactly into the cross-section deletion portion 4d, and is arranged in a structure that allows axial deformation. Specifically, the in-plane stiffening plate 5 is located between the force-applying portion 4a of the energy absorbing member 4 and a clearance X (30) of axial deformation corresponding to a clearance Y formed by angles 7 and 9 described later.
(around 3 mm) are provided so as to allow the axial deformation of the energy absorbing portion 4c (the invention according to claim 3). That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 2B, the clearance X and the clearance Y are formed at substantially the same position and have the same size. The correspondence here means that the clearance X of the in-plane stiffening plate 5 and the clearance Y formed by the two angles 7 and 9 effectively act on each other to prevent axial deformation of the energy absorbing portion 4c. The structure is not limited to the above relationship as long as the structure is acceptable.

【0028】次に、前記エネルギー吸収部4cの面外座
屈を補剛する面外補剛板6は、同エネルギー吸収部4c
の両面のほぼ中央部に沿い直角に立て配置され、その両
側を2個を一組とするアングル7、7及び9、9の相対
峙する辺同士で挟まれボルト接合されている。
Next, the out-of-plane stiffening plate 6 for stiffening the out-of-plane buckling of the energy absorbing section 4c is the same as the energy absorbing section 4c.
Are vertically arranged along the substantially central portion of both sides of the both sides, and the both sides thereof are sandwiched by the sides of the angles 7, 7 and 9, 9 forming a set, and bolted.

【0029】具体的には、先ずエネルギー吸収部材4の
一方の加力部4aの両面に対して、前記面外補剛板6を
両側から挟む2個のアングル7、7が一組として配置さ
れ、面外補剛板6及びアングル7のボルト孔6a、7a
に共通のボルト8aが挿入され、ナット8bで強固に接
合されている。前記アングル7、7はまた、エネルギー
吸収部材4の一方の加力部4aともボルト接合されてい
る。即ち、前記アングル7、7の他の辺が、加力部4a
の両面へあてがわれ、それぞれのボルト孔4f、7bに
共通のボルト8aが挿入され、ナット8bで強固に接合
されている。
Specifically, first, two angles 7 and 7 sandwiching the out-of-plane stiffening plate 6 from both sides are arranged as a set on both surfaces of one of the force applying portions 4a of the energy absorbing member 4. , Out-of-plane stiffening plate 6 and bolt holes 6a, 7a of angle 7
A common bolt 8a is inserted into the shaft and is firmly joined with a nut 8b. The angles 7, 7 are also bolted to the one force applying portion 4a of the energy absorbing member 4. That is, the other side of the angles 7 and 7 is the force applying portion 4a.
, And a common bolt 8a is inserted into each of the bolt holes 4f and 7b and firmly joined by a nut 8b.

【0030】なお、上記の面外補剛板6は、アングル
7、7とのボルト接合部におけるボルト孔6aの形状を
ルーズホールとして構成し、アングル7、7、及びエネ
ルギー吸収部4cの軸方向変形を相対的に許容する構造
とされている(請求項3記載の発明)。
The above-mentioned out-of-plane stiffening plate 6 has the bolt holes 6a at the bolt joints with the angles 7, 7 formed as loose holes, and the angles 7, 7 and the energy absorbing portion 4c in the axial direction. The structure is such that deformation is relatively allowed (the invention according to claim 3).

【0031】一方、エネルギー吸収部材4の残る両面に
沿って、やはり面外補剛板6を両側から挟む2個を一組
とするアングル9、9が、図2(c)及び図3などに示
すように、前記アングル7、7の端部との間に軸変形の
クリアランスY(30mm程度)をあけて配置され、面外
補剛板6及びアングル9の孔6b、9aに共通のボルト
8aを挿入し、ナット8bで強固に接合されている。前
記アングル9、9はまた、エネルギー吸収部材4の他方
の加力部4bともボルト接合されている。即ち、アング
ル9、9の異なる辺が、加力部4b、エネルギー吸収部
4c、及び面内補剛板5の両面へあてがわれ、それぞれ
のボルト孔5a、9b、及び4g、9cに共通のボルト
8aが挿入され、ナット8bで強固に接合されている。
On the other hand, along the remaining both sides of the energy absorbing member 4, angles 9 and 9 which also constitute two sets sandwiching the out-of-plane stiffening plate 6 from both sides are shown in FIG. 2 (c) and FIG. As shown, a clearance Y (about 30 mm) for axial deformation is provided between the ends of the angles 7 and 7, and the bolt 8a is common to the out-of-plane stiffening plate 6 and the holes 6b and 9a of the angle 9. And is firmly joined by the nut 8b. The angles 9 and 9 are also bolted to the other force applying portion 4b of the energy absorbing member 4. That is, different sides of the angles 9, 9 are applied to both sides of the force applying portion 4b, the energy absorbing portion 4c, and the in-plane stiffening plate 5, and are common to the respective bolt holes 5a, 9b and 4g, 9c. The bolt 8a is inserted and firmly joined with the nut 8b.

【0032】かくして、アングル7は一方の加力部4a
と、アングル9は他方の加力部4bと接合されているの
で、双方のアングル7と9に作用する軸力は、そのまま
エネルギー吸収部材4の両端に作用することになる。
Thus, the angle 7 has one force applying portion 4a.
Since the angle 9 is joined to the other force applying portion 4b, the axial force acting on both angles 7 and 9 acts on both ends of the energy absorbing member 4 as it is.

【0033】なお、上記の面外補剛板6は、エネルギー
吸収部4cの面外座屈を拘束するのみ必要な長さで配置
されている。とりわけ、アングル7、7との関係では面
外補剛板6は加力部4aの外端部近傍の位置で止まって
いる。このため、図4に示すように、面外補剛板6を挟
む2個のアングル7、7の相対峙する辺同士の間には、
面外補剛板6の厚さ相当の隙間10が形成される。この
隙間10は、図1の柱梁架構に用意したブレース取付け
用のブラケット12の厚さと略同じに設計することによ
り、同ブラケット12とボルト接合に好適に合理的に利
用できる。
The out-of-plane stiffening plate 6 is arranged with a length required only to restrain the out-of-plane buckling of the energy absorbing portion 4c. Especially, in relation to the angles 7 and 7, the out-of-plane stiffening plate 6 is stopped at a position near the outer end of the force applying portion 4a. For this reason, as shown in FIG. 4, between the sides of the two angles 7 sandwiching the out-of-plane stiffening plate 6, which face each other,
A gap 10 corresponding to the thickness of the out-of-plane stiffening plate 6 is formed. By designing the gap 10 to have substantially the same thickness as the bracket 12 for mounting the brace prepared for the column beam structure of FIG. 1, the gap 10 can be suitably and reasonably used for bolting the bracket 12.

【0034】他方、エネルギー吸収部材4の両面に沿っ
てそれぞれ配置された2個を一組とするアングル7、7
は、エネルギー吸収部材4を挟んで相対峙する辺同士の
間に、加力部4aと一連の配置で、エネルギー吸収部材
4と略同じ厚さの2枚の隙間調整板11a、11aを挟
み相互にボルト接合されている。同様に、もう一方のア
ングル9、9の間には、加力部4bと一連に配置した隙
間調整板11b、11bを挟み相互にボルト接合されて
いる(請求項4記載の発明)。なお、前記隙間調整板1
1a、11a及び11b、11bは、図4に示すよう
に、ブラケット12を嵌め込むことができる隙間をあけ
て配置されている。
On the other hand, two angles 7 and 7 are arranged along both surfaces of the energy absorbing member 4 as a set.
Is a series of arrangements with the force applying portion 4a between the sides facing each other with the energy absorbing member 4 interposed therebetween, and the two gap adjusting plates 11a, 11a having substantially the same thickness as the energy absorbing member 4 are sandwiched between them. It is bolted to. Similarly, between the other angles 9 and 9, the force adjusting portion 4b and the gap adjusting plates 11b and 11b arranged in series are sandwiched and bolted to each other (the invention according to claim 4). The gap adjusting plate 1
As shown in FIG. 4, 1a, 11a and 11b, 11b are arranged with a gap into which the bracket 12 can be fitted.

【0035】また、エネルギー吸収部材4とアングル
7、7及び9、9との間に、図3に示したように(他の
図においては省略)、エネルギー吸収部材4の一方の加
力部4aとボルト接合される第一のスペーサー17a
と、他方の加力部4bとボルト接合される第2のスペー
サー17bとが、双方のアングル7と9が形成するクリ
アランスYと対応した位置を二分して配置されている
(請求項5記載の発明)。前記第1及び第2のスペーサ
ー17a、17bにより、エネルギー吸収部4cが軸変
形する際の摩擦力が軽減され、より快適にエネルギー吸
収部4cを軸変形させることができる。さらには、エネ
ルギー吸収部材4と座屈補剛部材との間に、潤滑剤、低
摩擦係数のシート材等を挟む込むのが望ましい。
Further, between the energy absorbing member 4 and the angles 7, 7 and 9, 9 as shown in FIG. 3 (not shown in the other figures), one force applying portion 4a of the energy absorbing member 4 is provided. First spacer 17a bolted to
And the second spacer 17b, which is bolted to the other force-applying portion 4b, is disposed so as to divide the position corresponding to the clearance Y formed by both angles 7 and 9 into two parts (claim 5). invention). By the first and second spacers 17a and 17b, the frictional force when the energy absorbing portion 4c is axially deformed is reduced, and the energy absorbing portion 4c can be axially deformed more comfortably. Further, it is desirable to sandwich a lubricant, a sheet material having a low coefficient of friction, or the like between the energy absorbing member 4 and the buckling stiffening member.

【0036】なお、前記第1及び第2のスペーサー17
a、17bは、加力部4a、4bとの接触面にローレッ
ト加工が施され、確実にアングル7、9に作用する軸力
を加力部4a、4bに伝達できる構成とされている。ま
た、前記第2のスペーサー17bは、エネルギー吸収部
材4と対峙する平面において、図3の点線で示した範囲
内の板厚が、切削加工等により薄くされて凹み部が形成
され、エネルギー吸収部4cの変形時の面外方向への膨
張変形を吸収する構成とされている。
Incidentally, the first and second spacers 17
The contact surfaces of a and 17b with the force applying portions 4a and 4b are knurled so that the axial force acting on the angles 7 and 9 can be reliably transmitted to the force applying portions 4a and 4b. Further, in the second spacer 17b, a plate thickness within a range shown by a dotted line in FIG. 3 is thinned by cutting or the like on a plane facing the energy absorbing member 4 to form a concave portion, and the energy absorbing portion is formed. 4c is configured to absorb the expansion deformation in the out-of-plane direction during deformation.

【0037】上記のように、エネルギー吸収部材4を、
面内補剛板5と共に一体的構造の面外補剛板6と、2個
を一組とするアングル7、7及び9、9とで挟み相互に
ボルト接合することで、同エネルギー吸収部材4(の特
にエネルギー吸収部4c)の面内座屈及び面外座屈はき
っちり拘束される。
As described above, the energy absorbing member 4 is
The in-plane stiffening plate 5 and the out-of-plane stiffening plate 6 having an integral structure and two angles 7, 7 and 9, 9 forming a set are bolted to each other to form the energy absorbing member 4 The in-plane buckling and the out-of-plane buckling of (particularly the energy absorbing portion 4c) are tightly restrained.

【0038】前記軸変形のクリアランスYをあけて配置
した双方のアングル7、7及び9、9は、同クリアラン
スYを跨いで配置した連結部材13で軸変形を許容し得
る構造でボルト接合されている。
The two angles 7, 7 and 9, 9 arranged with a clearance Y for the axial deformation are bolted together by a connecting member 13 arranged across the clearance Y so as to allow axial deformation. There is.

【0039】連結部材13は、ガイド板14とテフロン
(登録商標)等で構成された摺動補助板15と摺動板1
6との組合せから成る。
The connecting member 13 includes a guide plate 14, a sliding auxiliary plate 15 made of Teflon (registered trademark), and the sliding plate 1.
It consists of a combination with 6.

【0040】前記ガイド板14は、双方のアングル7と
9とが形成するクリアランスYを跨いで配置され、アン
グル9とのボルト接合部が、ボルト孔14aの形状をル
ーズホールとして構成されている。前記摺動補助板15
も前記ガイド板14のルーズホールに対応するボルト孔
15aの形状をルーズホールとして構成され、エネルギ
ー吸収部4cの軸変形を許容する構造とされている(請
求項3記載の発明)。各ボルト孔14a、15a、16
aには、上記ボルト孔5a、9bと共通のボルト8aが
挿入され、ナット8bで強固に接合されている。ボルト
孔14bには、上記ボルト孔4f、7bと共通のボルト
8aが挿入され、ナット8bで強固に接合されている。
なお、前記ガイド板14も、エネルギー吸収部材4の面
外座屈を拘束する役割を担う。
The guide plate 14 is arranged so as to straddle the clearance Y formed by both angles 7 and 9, and the bolt joint portion with the angle 9 is formed with the shape of the bolt hole 14a as a loose hole. The sliding auxiliary plate 15
Also, the shape of the bolt hole 15a corresponding to the loose hole of the guide plate 14 is configured as a loose hole, and has a structure which allows the axial deformation of the energy absorbing portion 4c (the invention according to claim 3). Each bolt hole 14a, 15a, 16
A bolt 8a common to the bolt holes 5a and 9b is inserted into a, and is firmly joined by a nut 8b. A bolt 8a, which is common to the bolt holes 4f and 7b, is inserted into the bolt hole 14b, and is firmly joined by a nut 8b.
The guide plate 14 also plays a role of restraining out-of-plane buckling of the energy absorbing member 4.

【0041】上記構成の制振ブレース1は、双方のアン
グル7…、9…に地震応答の軸力が負荷されるように、
一例として図1に示したように柱梁架構のブラケット1
2とボルト接合して使用される。なお、図2(d)に示
すように、アングル7と接合するブラケット12の先端
部と、面外補剛板6の端部との間には、エネルギー吸収
部4cの軸変形を許容するだけのクリアランスZが必要
である。
The vibration-damping brace 1 having the above-mentioned structure is arranged so that both angles 7, ..., 9 ...
As an example, as shown in FIG. 1, a column-beam frame bracket 1
It is used by bolting with 2. It should be noted that, as shown in FIG. 2D, only the axial deformation of the energy absorbing portion 4c is allowed between the tip portion of the bracket 12 joined to the angle 7 and the end portion of the out-of-plane stiffening plate 6. Clearance Z is required.

【0042】上記の結果、地震又は風応答の軸力は、双
方のアングル7と9を通じてエネルギー吸収部材4の小
断面のエネルギー吸収部4cに集中して軸変形を生じさ
せ、「超塑性金属材料」に特有の変形性能で効率的なエ
ネルギー吸収が行われ制振効果を発揮する。
As a result of the above, the axial force of the earthquake or wind response is concentrated on the energy absorbing portion 4c of the small cross section of the energy absorbing member 4 through both angles 7 and 9 to cause axial deformation, resulting in "superplastic metal material". Deformation performance peculiar to “” effectively absorbs energy and exerts a vibration damping effect.

【0043】また、「超塑性金属材料」に固有の性能と
して、風荷重による微小な変形から地震荷重による大変
形まで安定したエネルギー吸収能力を長期にわたり発揮
する。
Further, as a performance unique to the "superplastic metal material", a stable energy absorption capacity is exhibited for a long period of time from a minute deformation due to a wind load to a large deformation due to an earthquake load.

【0044】しかも、上記構成の制振ブレース1は、ア
ングル7…、9…、及び面内補剛板5、並びに面外補剛
板6など構成が簡単な既往部材を殆どそのまま用いて
(組合わせて)構成されている。つまり、エネルギー吸
収部材4の面内座屈及び面外座屈の拘束を、既往部材を
殆どそのまま用い、さして複雑な加工作業を必要とせず
に行っている。したがって、大幅にコストの削減に寄与
すると共に、作業時間を短縮することができる。
Moreover, the vibration-damping brace 1 having the above-described structure uses the conventional members having a simple structure such as the angles 7, ..., 9 and the in-plane stiffening plate 5 and the out-of-plane stiffening plate 6 as they are (assembling). Together). That is, the restraint of the in-plane buckling and the out-of-plane buckling of the energy absorbing member 4 is performed using the existing member as it is and without requiring complicated working work. Therefore, it is possible to significantly reduce the cost and reduce the working time.

【0045】また、前記各部材の組合せも特に難しくな
く、やはり作業時間を短縮することができる。
The combination of the above-mentioned members is not particularly difficult, and the working time can be shortened.

【0046】更に、前記各部材は全てボルト接合により
組合わされており、大きな入熱を伴う溶接等の加工を実
施しないので、エネルギー吸収部材4の金属組織の安定
性が損なわれることがない。
Further, since all the above-mentioned members are combined by bolting and the welding or the like involving a large heat input is not carried out, the stability of the metal structure of the energy absorbing member 4 is not impaired.

【0047】なお、本発明で云うアングル7…及び9…
は、既往のアングル材そのものを指すことはもとより、
山形鋼と呼ばれる種類のもの、或いは溶接組立などによ
りアングル状に製作したものなどを包含し、それらも同
様に使用できる。
The angles 7 ... And 9 ...
Indicates not only the existing angle material itself,
It includes a type called an angle steel, or an angle-shaped one produced by welding and the like, and these can be used similarly.

【0048】また、上記実施形態では、エネルギー吸収
部材4とアングル7、7及び9、9との間に、スペーサ
ー17a、17bを配置したが、この限りではない。即
ち、エネルギー吸収部4cの軸変形を阻害しない構成で
あれば良いのである。
Further, in the above embodiment, the spacers 17a and 17b are arranged between the energy absorbing member 4 and the angles 7, 7 and 9, 9, but it is not limited to this. That is, any structure may be used as long as it does not hinder the axial deformation of the energy absorbing portion 4c.

【0049】もちろん、本実施形態では、制振ブレース
1の一部分に1個のエネルギー吸収部材4を配置してい
るが、全範囲にもっと長く、又は複数個のエネルギー吸
収部材4を配置した構成で実施することもできる。
Of course, in the present embodiment, one energy absorbing member 4 is arranged in a part of the vibration damping brace 1, but it is longer in the entire range, or a plurality of energy absorbing members 4 are arranged. It can also be implemented.

【0050】[0050]

【本発明が奏する効果】請求項1〜6に記載した発明に
係る制振ブレースは、アングル、及び面内補剛板、並び
に面外補剛板など構成が簡単な既往部材を殆どそのまま
用いて(組合わせて)構成されている。つまり、エネル
ギー吸収部材の面内座屈及び面外座屈の拘束を、既往部
材を殆どそのまま用い、さして複雑な加工作業を必要と
せずに行っている。したがって、大幅にコストの削減に
寄与すると共に、作業時間を短縮することができる。
EFFECTS OF THE INVENTION The vibration-damping brace according to the invention described in claims 1 to 6 uses almost the same as-made members such as angles, in-plane stiffening plates, and out-of-plane stiffening plates. (Combined). That is, the in-plane buckling and the out-of-plane buckling of the energy absorbing member are restrained by using the existing member almost as it is, without requiring complicated working work. Therefore, it is possible to significantly reduce the cost and reduce the working time.

【0051】また、前記各部材の組合せも特に難しくな
く、やはり作業時間を短縮することができる。
The combination of the above-mentioned members is not particularly difficult, and the working time can be shortened.

【0052】前記制振ブレースは、エネルギー吸収部材
として、変形性能に優れ、塑性化による加工硬化を殆ど
起こさず、しかも高ひずみ速度感受性を有する「超塑性
金属材料」を用いているので、地震、風荷重による2種
類の振動に対するエネルギー吸収能力を十分発揮でき
る。
The vibration-damping brace uses, as an energy absorbing member, a "superplastic metal material" which is excellent in deformability, hardly causes work hardening due to plasticization, and has high strain rate sensitivity. The energy absorption capacity for two types of vibrations due to wind load can be fully demonstrated.

【0053】しかも、エネルギー吸収能力が長期にわた
り安定して働き、ひずみ履歴を受けてもエネルギー吸収
部材の交換が不要である。
Moreover, the energy absorbing ability works stably for a long period of time, and it is not necessary to replace the energy absorbing member even if strain history is received.

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

【図1】請求項1〜6記載の発明に係る制振ブレースの
使用形態を示した正面図である。
FIG. 1 is a front view showing a usage pattern of a vibration damping brace according to the invention described in claims 1 to 6.

【図2】(a)は、制振ブレースの水平断面図、(b)
は制振ブレースの上面図、(c)は制振ブレースの正面
図、(d)は制振ブレースの鉛直断面図をそれぞれ示し
ている
FIG. 2 (a) is a horizontal sectional view of a vibration damping brace, (b).
Shows a top view of the damping brace, (c) shows a front view of the damping brace, and (d) shows a vertical sectional view of the damping brace.

【図3】制振ブレースの分解図を示している。FIG. 3 shows an exploded view of a damping brace.

【図4】図3に示した制振ブレースの各部材が、概ね組
み上げられた状態を示している。
FIG. 4 shows a state where the respective members of the vibration damping brace shown in FIG. 3 are generally assembled.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制振ブレース 4 エネルギー吸収部材 4a、4b 加力部 4c エネルギー吸収部 4d 断面削除部 4e 加力部とエネルギー吸収部との境界
部分 5 面内補剛板 6 面外補剛板 7、9 アングル 11a、11b 隙間調整板 13 連結部材 14 ガイド板 15 摺動補助板 16 摺動板 17a 第1のスペーサー 17b 第2のスペーサー X、Y、Z クリアランス
1 damping brace 4 energy absorbing members 4a, 4b force applying portion 4c energy absorbing portion 4d cross section removing portion 4e boundary portion 5 between the force applying portion and the energy absorbing portion 5 in-plane stiffening plate 6 out-of-plane stiffening plate 7, 9 angle 11a, 11b Gap adjusting plate 13 Connecting member 14 Guide plate 15 Sliding auxiliary plate 16 Sliding plate 17a First spacer 17b Second spacer X, Y, Z Clearance

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田渕 勝道 大阪市中央区本町四丁目1番13号 株式会 社竹中工務店大阪本店内 (72)発明者 青木 和雄 大阪市中央区本町四丁目1番13号 株式会 社竹中工務店大阪本店内 (72)発明者 櫛部 淳道 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 杉崎 康昭 兵庫県神戸市西区高塚台一丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所材料研究所内 (72)発明者 槙井 浩一 兵庫県神戸市西区高塚台一丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所材料研究所内 Fターム(参考) 2E001 DG01 FA00 FA01 FA02 GA12 HB04 HB07 KA03 KA07    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Katsumi Tabuchi             4-1, Honmachi, Chuo-ku, Osaka City Stock Association             Takenaka Corporation Osaka Main Store (72) Inventor Kazuo Aoki             4-1, Honmachi, Chuo-ku, Osaka City Stock Association             Takenaka Corporation Osaka Main Store (72) Inventor Jundo Kushibe             Chiba Prefecture Inzai City 1-5 Otsuka 1 Stock Association             Takenaka Corporation Technical Research Institute (72) Inventor Yasuaki Sugisaki             1-5-5 Takatsukadai, Nishi-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture             Kobe Steel Works Materials Research Center (72) Inventor Koichi Makii             1-5-5 Takatsukadai, Nishi-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture             Kobe Steel Works Materials Research Center F-term (reference) 2E001 DG01 FA00 FA01 FA02 GA12                       HB04 HB07 KA03 KA07

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エネルギー吸収部材として、材料強度が高
ひずみ速度感受性を有し、エネルギー吸収過程における
温度上昇に対して強度が安定しており、塑性化による加
工硬化を殆ど起こさず、十分大きい変形性能を有する超
塑性金属材料を平板状で用い、これを軸変形させること
により制振性能を発揮する制振ブレースであって、 前記平板状のエネルギー吸収部材は、その両端の加力部
の間の中央部分が、軸変形が集中する小断面のエネルギ
ー吸収部に形成されていること、 前記エネルギー吸収部の面内座屈を補剛する面内補剛板
が断面削除部に軸変形を許容する構造で配置され、同じ
エネルギー吸収部の面外座屈を補剛する面外補剛板はエ
ネルギー吸収部の両面の略中央部に沿って直角に配置さ
れていること、前記エネルギー吸収部材の一方の加力部
の両面にそれぞれ、前記面外補剛板を両側から挟む2個
のアングル(7、7)が一組として配置され、加力部と
ボルト接合されていること、 エネルギー吸収部材の両面に沿って、同じく面外補剛板
を両側から挟む2個を一組とするアングル(9、9)
が、前記アングル(7、7)の端部との間に軸変形のク
リアランスをあけて配置され、このアングル(9、9)
はエネルギー吸収部材の他方の加力部とボルト接合され
ていること、 前記面外補剛板とアングル(7)又はアングル(9)の
少なくとも一方は、ボルト接合部において軸変形を許容
する構造とされていること、 前記軸変形のクリアランスをあけて配置した双方のアン
グル(7、9)は、同クリアランスを跨いで配置した連
結部材と軸変形を許容し得る構造で一連にボルト接合さ
れており、双方のアングル(7、9)に地震応答などの
軸力が負荷される構成であることを特徴とする、制振ブ
レース。
1. An energy absorbing member, the material strength of which is high strain rate sensitivity, the strength is stable against temperature rise in the energy absorbing process, and the work hardening due to plasticization hardly occurs, and the deformation is sufficiently large. Using a superplastic metal material having performance in a flat plate shape, a vibration damping brace that exhibits vibration damping performance by axially deforming it, wherein the flat plate energy absorbing member is between the force applying portions at both ends thereof. Is formed in the energy absorption part of a small cross section where the axial deformation is concentrated, and the in-plane stiffening plate that stiffens the in-plane buckling of the energy absorption part allows the axial deformation to the cross-section deletion part. And the out-of-plane stiffening plates for stiffening the out-of-plane buckling of the same energy absorbing portion are arranged at right angles along the substantially central portion of both surfaces of the energy absorbing portion. Two angles (7, 7) sandwiching the out-of-plane stiffening plate from both sides are arranged as a set on both sides of one force applying portion, and are bolted to the force applying portion. Angles (2, 9) with two out-of-plane stiffening plates sandwiched from both sides along both sides of
Is arranged with a clearance for axial deformation between the angle (7, 7) and the end of the angle (7, 7).
Is bolted to the other force-applying portion of the energy absorbing member, and at least one of the out-of-plane stiffening plate and the angle (7) or the angle (9) has a structure that allows axial deformation at the bolted portion. Both angles (7, 9) arranged with a clearance for the axial deformation are bolted in series with a connecting member arranged across the clearance and a structure that allows the axial deformation. A vibration-damping brace characterized in that both angles (7, 9) are loaded with an axial force such as an earthquake response.
【請求項2】エネルギー吸収部材において、小断面のエ
ネルギー吸収部とその両外側の加力部との境界部分に応
力集中を防ぐR加工が施されていることを特徴とする、
請求項1に記載した制振ブレース。
2. An energy absorbing member, characterized in that R processing for preventing stress concentration is applied to a boundary portion between the energy absorbing portion having a small cross section and the force applying portions on both outer sides thereof.
The damping brace according to claim 1.
【請求項3】面内補剛板は、エネルギー吸収部材の加力
部との間に、双方のアングル(7、9)が形成するクリ
アランスと対応した軸変形のクリアランスをあけて配置
し、エネルギー吸収部の軸変形を許容する構造とされて
いること、 面外補剛板は、アングル(7)又はアングル(9)の少
なくとも一方とのボルト接合部におけるボルト孔の形状
をルーズホールとして構成し、エネルギー吸収部の軸変
形を許容する構造とされていること、 連結部材は、ガイド板と摺動補助板と摺動板との組合せ
から成り、ガイド板は、双方のアングル(7、9)が形
成するクリアランスを跨いで配置され、少なくとも一方
のアングル(7)又はアングル(9)とのボルト接合部
が、ボルト孔の形状をルーズホールとして構成され、摺
動補助板も前記ガイド板のルーズホールに対応するボル
ト孔の形状をルーズホールとして構成され、エネルギー
吸収部の軸変形を許容する構造とされていることを特徴
とする、請求項1又は2に記載した制振ブレース。
3. The in-plane stiffening plate is arranged between the force-applying portion of the energy absorbing member and a clearance for axial deformation corresponding to the clearance formed by both angles (7, 9), and The absorbing part has a structure that allows axial deformation. The out-of-plane stiffening plate has the shape of the bolt hole at the bolt joint with at least one of the angle (7) and the angle (9) as a loose hole. , The structure which allows the axial deformation of the energy absorbing portion, the connecting member is composed of a combination of a guide plate, a sliding auxiliary plate and a sliding plate, and the guide plate has both angles (7, 9). Is disposed across the clearance formed by the at least one angle (7) or the angle (9), and the bolt connection portion is formed with the shape of the bolt hole as a loose hole. Consists of the shape of the bolt holes corresponding to the loose hole as a loose hole, characterized in that it is structured to permit the axial deformation of the energy absorbing portion, the damping brace according to claim 1 or 2.
【請求項4】エネルギー吸収部材の両面に沿ってそれぞ
れ配置された2個を一組とするアングル(7、7、及び
9、9)は、エネルギー吸収部材を除く部分に、エネル
ギー吸収部材と略同じ厚さの隙間調整板を挟み相互にボ
ルト接合されていることを特徴とする、請求項1〜3の
いずれか一に記載した制振ブレース。
4. Angles (7, 7, and 9, 9), each of which is arranged along both sides of the energy absorbing member and which is a set of two, are substantially the same as the energy absorbing member except for the energy absorbing member. The damping brace according to any one of claims 1 to 3, wherein the gap adjusting plates having the same thickness are sandwiched and bolted to each other.
【請求項5】エネルギー吸収部材とアングル(7、7、
及び9、9)との間には、エネルギー吸収部材の一方の
加力部とボルト接合される第1のスペーサーと、他方の
加力部とボルト接合される第2のスペーサーとが、双方
のアングル(7、9)が形成するクリアランスと対応し
た位置を二分して配置されていることを特徴とする、請
求項1〜4のいずれか一に記載した制振ブレース。
5. An energy absorbing member and an angle (7, 7,
And 9, 9), a first spacer bolted to one force applying portion of the energy absorbing member and a second spacer bolted to the other force exerting portion of the energy absorbing member. The damping brace according to any one of claims 1 to 4, wherein a position corresponding to a clearance formed by the angles (7, 9) is divided into two parts.
【請求項6】エネルギー吸収部材は、亜鉛・アルミニウ
ム合金であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれ
か一に記載した制振ブレース。
6. The vibration-damping brace according to any one of claims 1 to 5, wherein the energy absorbing member is a zinc-aluminum alloy.
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