JP2003239561A - H形鋼組込型制震ダンパー - Google Patents
H形鋼組込型制震ダンパーInfo
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Abstract
パーを実現する。 【解決手段】 構造物の梁や柱として用いられるH形鋼
1にダンパー機構10を組み込んだ制震ダンパーであっ
て、H形鋼のウエブ2の少なくとも片面側に第1の鋼板
11を配置してその基部11aをフランジ3に固定し、
先端部11bをH形鋼の中央部において自由端とし、そ
こに第2の鋼板12を粘弾性体13を介して相対変位可
能に積層してウエブに固定する。H形鋼の両端側にそれ
ぞれ第1の鋼板の基部を固定してそれらの先端部をH形
鋼の中央部において対向配置し、それら第1の鋼板の先
端部間に跨って第2の鋼板を積層する。第1の鋼板の先
端部の両面側にそれぞれ粘弾性体を介して第2の鋼板を
積層し、それら双方の第2の鋼板どうしをスペーサを介
して連結してウエブに対してボルト締結する。
Description
造物に設置される振動エネルギー吸収機構としての制震
ダンパーに関する。
のが提案され実用化されているが、機能的には鋼材等の
塑性変形を利用する履歴系ダンパーと、粘弾性系材料の
粘性抵抗を利用する粘性系ダンパーとに大別される。ま
た、いずれにしても、この種の制震ダンパーは、ブレー
スや間柱あるいは壁の形態とされて建物等の構造物に設
置されることが一般的である。
般の制震ダンパーはブレースや間柱あるいは壁の形態で
構造物に設置されることから、当然にそのための設置ス
ペースを確保する必要があり、特に建物に設置する場合
においては必然的に柱と梁とで構成される構面内に設置
されることになる。そのため、制震ダンパーを設置する
ために建物の内部空間が分断されて平面計画上の制約と
なったり、あるいは制震ダンパーの設置位置が制約され
て最適位置に設置することができない場合もある。
ースを必要とせずに所望位置に自由に設置することが可
能な制震ダンパーを提供することを目的とする。
物の梁や柱として用いられるH形鋼にダンパー機構を組
み込んだ制震ダンパーであって、H形鋼のウエブの少な
くとも片面側に第1の鋼板が配置されてその基部がH形
鋼の上下のフランジに対して固定されかつ先端部がH形
鋼の中央部において自由端とされ、第1の鋼板の先端部
に対して第2の鋼板が粘弾性体を介して相対変位可能に
積層されてH形鋼の中央部においてウエブに対して固定
されていることを特徴とする。
ダンパーにおいて、H形鋼の両端側にそれぞれ第1の鋼
板の基部が固定されてそれらの先端部がH形鋼の中央部
において対向配置され、それら第1の鋼板の先端部間に
跨って第2の鋼板が粘弾性体を介して積層されているこ
とを特徴とする。
明の制震ダンパーにおいて、第1の鋼板の先端部の両面
側にそれぞれ粘弾性体を介して第2の鋼板が積層され
て、それら双方の第2の鋼板どうしがスペーサを介して
連結されるとともにH形鋼のウエブに対してボルト締結
されていることを特徴とする。
ある制震ダンパーを示すものである。本実施形態の制震
ダンパーは粘性系ダンパーの範疇に属するものである
が、汎用の建設資材であるH形鋼にダンパー機構を組み
込んだものであって、そのH形鋼を建物等の構造物に梁
や柱として設置することのみでそれ自体が同時に制震ダ
ンパーとしても機能するものであり、したがって格別の
設置スペースを必要としないものである。
ジ3からなるH形鋼であり、10はその両面側に組み込
まれたダンパー機構である。
と、第2の鋼板12と、それらの間に介装された粘弾性
体13からなる。図1に示すように、第1の鋼板11は
羽子板状の形状とされ、それぞれの基部11aが上下の
フランジ3に対して溶接されることでウエブ2との間に
若干の間隙をおいて固定され、それらの先端部11bは
H形鋼1の中央部において自由端とされて互いに向き合
うように対向配置されている。
の先端部11bの両面側には、帯板状の第2の鋼板12
が対の第1の鋼板11の双方の先端部11bに跨って高
減衰ゴム等の粘弾性体13を介して相対変位可能に積層
され、それら第2の鋼板12どおしはスペーサ14を介
してボルト15により締結されている。なお、そのボル
ト15はウエブ2を貫通していて、図3(a)に示すよ
うにウエブ2の両面側に配置された双方のダンパー機構
10における計4枚の第2の鋼板12の全てを一括して
ウエブ2に対して固定している。符号16は第1の鋼板
11の基部11aに設けられた面外補強用のスチフナで
ある。
機構10を組み込んでいるので、構造物の梁や柱等の主
要構造部材として採用されている通常のH形鋼に代えて
この制震ダンパーを採用することが可能である。図4は
本実施形態の制震ダンパーを梁として設置した場合の例
を示すもので、この場合はH形鋼1が通常の梁として機
能することはもとより、そのH形鋼1が歩行や機械振
動、地震等による外力を受けて図4(a)、(b)に示
すように上下方向に振動して曲げ変形を受けた際には、
第1の鋼板11と第2の鋼板12との間に相対変位が生
じ、それに伴ってそれらの間に介装されている粘弾性体
13が剪断変形を受け、その結果、粘弾性体13により
振動エネルギーが吸収されてH形鋼1すなわち梁の曲げ
変形を速やかに減衰させることができる。
自体を梁や柱等の構造部材として設置するものであるの
で、ブレースや間柱、壁等の形態とされて構面内に設置
せざるを得ない従来一般の制震ダンパーのように格別の
設置スペースを必要とせず、したがってこれを設置する
ために平面計画上の制約が生じることはないし、所望位
置に所望台数の制震ダンパーを自由に設置することが可
能となる。
を介して積層した第1の鋼板11と第2の鋼板12とか
らなるダンパー機構10をH形鋼1に組み込むだけのも
のであるから、極めて簡単な構成であって部品点数も少
なく、容易にかつ安価に製作可能である。特に、上記実
施形態のように、第1の鋼板11の先端部11bを両面
側から第2の鋼板12により挟み込むとともに、それら
第2の鋼板12により対の第1の鋼板11の先端部11
bどうしを連結する構成とすれば、そのダンパー機構1
0を予め組み立ててからH形鋼1に取り付けることが可
能であり、組み立て作業を容易に行うことができる。
発明は上記実施形態に限定されることなく、たとえば以
下に列挙するような変更、応用が可能である。
板11の先端部両面側にそれぞれ2面ずつの粘弾性体1
3を設け、その第1の鋼板11を向き合わせて第2の鋼
板12により連結することで計4面の粘弾性体13を備
えたダンパー機構10を採用し、そのダンパー機構10
をH形鋼1の両面側に設けることで、計8面の粘弾性体
13を備えたものとしたが、制震ダンパーとしての特性
は粘弾性体13の材質とその面積および厚さの調節によ
り幅広く設定することが可能であるから、必要とされる
制震効果に応じてダンパー機構10の構成を自由に変更
して良い。たとえば、上記のダンパー機構10をH形鋼
1の片面のみに設けたり、あるいは第1の鋼板11の片
面のみに粘弾性体13を設ける等の変更により、粘弾性
体13の所要面数を適宜増減することが考えられる。た
だし、いずれにしても粘弾性体13の設置位置は曲げ変
形が顕著に生じるH形鋼1の中央部に設定する必要があ
る。
機構10をH形鋼1に組み込むに際して第1の鋼板11
の基部11aをフランジ3に対して溶接するようにした
が、溶接に代えてボルト締結することでも良く、その場
合はより組み込みが容易であるし、必要に応じてダンパ
ー機構10を容易に交換することも可能となる。
や橋梁等の構造物に設置することが現実的であるが、従
来一般の制震ダンパーに代えて間柱やブレースとして構
面内に設置することも勿論可能である。間柱として設置
する場合は上記と同様にH形鋼1が曲げ変形した際に制
震ダンパーとして機能し、ブレースとして設置する場合
にはH形鋼1が軸方向に変形した際に制震ダンパーとし
て機能することになる。
て用いられるH形鋼にダンパー機構を組み込み、そのダ
ンパー機構はH形鋼の中央部において第1の鋼板と第2
の鋼板とを粘弾性体を介して積層した構成であるので、
これを建物等の構造物の梁や柱等の主要構造部材として
採用することで、それ自体が制震ダンパーとして機能
し、したがって格別の設置スペースを必要とせずに最適
位置に制震ダンパーを自由に設置することが可能とな
る。
H形鋼の中央部において対向配置してそれらの先端部間
に跨って第2の鋼板を粘弾性体を介して積層した構成の
ダンパー機構を採用したので、そのようなダンパー機構
を予め組み立ててH形鋼に組み込むことで、この制震ダ
ンパーの製作を容易に行うことが可能である。
両面側にそれぞれ粘弾性体を介して第2の鋼板を積層
し、それら第2の鋼板をスペーサを介して連結するとと
もにH形鋼のウエブに対してボルト締結するので、第1
の鋼板の先端部の両面側に十分な面積の粘弾性体を設け
て優れた制震効果が得られるものとできるし、ダンパー
機構の組み立てやH形鋼に対する組み込みも容易に行う
ことができる。
正面図である。
図)である。
Ia線視図)とダンパー機構の拡大図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 構造物の梁や柱として用いられるH形鋼
にダンパー機構を組み込んだ制震ダンパーであって、H
形鋼のウエブの少なくとも片面側に第1の鋼板が配置さ
れてその基部がH形鋼の上下のフランジに対して固定さ
れかつ先端部がH形鋼の中央部において自由端とされ、
第1の鋼板の先端部に対して第2の鋼板が粘弾性体を介
して相対変位可能に積層されてH形鋼の中央部において
ウエブに対して固定されていることを特徴とするH形鋼
組込型制震ダンパー。 - 【請求項2】 H形鋼の両端側にそれぞれ第1の鋼板の
基部が固定されてそれらの先端部がH形鋼の中央部にお
いて対向配置され、それら第1の鋼板の先端部間に跨っ
て第2の鋼板が粘弾性体を介して積層されていることを
特徴とする請求項1記載のH形鋼組込型制震ダンパー。 - 【請求項3】 第1の鋼板の先端部の両面側にそれぞれ
粘弾性体を介して第2の鋼板が積層されて、それら双方
の第2の鋼板どうしがスペーサを介して連結されるとと
もにH形鋼のウエブに対してボルト締結されていること
を特徴とする請求項1または2記載のH形鋼組込型制震
ダンパー。
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