JP2004190328A

JP2004190328A - Detachable damper and construction structure having the detachable damper

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Publication number: JP2004190328A
Application number: JP2002359246A
Authority: JP
Inventors: Takanori Sato; 孝典佐藤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2004-07-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a detachable damper and a construction structure having the detachable damper which can be manufactured in such a manner that the damper can cope with fine deformation, and great deformation caused by an earthquake or the like, and which has a simple structure and can be reused. <P>SOLUTION: The damper 1 is detachably constituted by holding lead or lead-based alloy between metal plates to unify. The damper combines the lead or the lead-based alloy 5 with the metal plates 3 and 4 by homogeneous welding, and a recess section 6 relaxing stress concentration is formed in at least two surfaces among the outer circumferential surfaces between the metal plates in the lead or the lead-based alloy 5. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着脱自在な制振装置とその制振装置を有する建設構造物、または、風荷重等による微小変形と、地震等による大変形に対応するように履歴ダンパーを直列配列にした着脱自在な制振装置と、当該着脱自在な制振装置を一部に有する建設構造物とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来において、風荷重等による微小変形と地震等による大変形の両方に対応するよう、小振幅用ダンパーと大振幅用ダンパーとを、並列に設けたり、直列に設けたりする複合履歴ダンパーが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２８０７２７号公報（第１頁〜第４頁、第１図〜第３図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記複合履歴ダンパーにおける微小変形用のダンパーは、大変形用のダンパーと構成及び部材が異なり、これらの履歴ダンパーを並列若しくは直列に配設するには構造が複雑になるとともに、大変形後の補修も全体の部品交換が必要になるので、リサイクルが効かない、と言う課題がある。
そこで、本発明に係る着脱自在な制振装置と、該制振装置を有する建設構造物は、上記課題を解決するために提案されたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための、本発明に係る着脱自在な制振装置の要旨は、金属板で鉛若しくは鉛系合金を挟装させ一体化させてなる着脱自在な制振装置であって、前記鉛若しくは鉛系合金と金属板とがホモゲン溶着により一体化され、前記鉛若しくは鉛系合金における前記金属板間の外周面のうちの少なくとも２面に応力集中を緩和させる凹部が形成されていることである。
また、前記金属板において取付対象物との接合部に穿設したボルト孔は、剪断方向に沿って長孔となっていること、；
更に、金属板の一部に、当該金属板同士の最大相対変位量を示す最大変位量検知手段が設けられていることを含むものである。
【０００６】
本発明に係る着脱自在な制振装置の要旨は、対向配置にした鋼板と、前記対向配置にした鋼板の間の空間部に配設される連結用の連結用鋼板と、前記対向配置にした鋼板と連結用鋼板との間にホモゲン溶着された鉛若しくは鉛系合金とで構成され、前記連結用の鋼板は、装置軸心方向に沿って先端側鋼板と後端側鋼板とに別体にして直列に配設され、該先端側鋼板と後端側鋼板とにより建設構造物の所定の区間に連結されることである。また、連結用鋼板における先端側鋼板と後端側鋼板とのうち、鉛若しくは鉛系合金の溶着面積の小さい方の鋼板には、対向配置にした鋼板との係合部において装置軸心方向に所定のギャップを有して嵌合されていることを含むものである。
【０００７】
本発明に係る建設構造物の要旨は、前記着脱自在な制振装置が構造物の支持部材である柱若しくは梁、または、補強部材であるブレース、の接続部に設けられていること、；
前記着脱自在な制振装置を、少なくとも２以上の離間可能な柱脚と、該柱脚間に跨って設けられる地下剪断壁との接続部に設けたこと、；
前記着脱自在な制振装置を、大スパン間に支持部材で支持された梁においてその長手方向に沿って設けたこと、；
前記着脱自在な制振装置を、既存のコンクリート部と、該既存のコンクリート部に前記制振装置以外の部分でアンボンド状態を成して増し打ちした増打コンクリート部との接合部に介在させたこと、；
である。
【０００８】
本発明に係る着脱自在な制振装置によれば、鋼板等の金属板の間に鉛若しくは鉛系合金をホモゲン溶着によって挟装させることで、風による揺れ等の微小変形と大地震等の大変形とに、前記鉛若しくは鉛系合金の厚みと面積を適宜に設定することで、簡易な構成でもって容易に対応させることができる。また、前記金属板における接合部の表裏面に貫通させたボルト孔を剪断方向に沿って長孔にすることで、大変形時のあとで、高張力ボルトを一旦弛めることで、鉛若しくは鉛系合金の残留応力を解放して元に戻すことができる。更に、リサイクル可能な着脱自在な制振装置が得られるものとなる。
【０００９】
制振装置を構成する連結用鋼板を直列に配列して、鉛若しくは鉛系合金の溶着面積と厚みを変えることで、コンパクトな構造で微小変形と大変形との両方に兼用させてに対応させることができる。また、直列配列の連結溶鋼板における溶着面積の小さい方の鋼板には、対向配置にした鋼板との係合部において装置軸心方向に所定のギャップを有して嵌合されていて、当該鋼板と鉛若しくは鉛系合金とを、大変形時にはギャップにより変形移動範囲を制限することで、大変形時に破壊されないように保護することができる。
【００１０】
本発明に係る建設構造物によれば、当該構造物の支持部材である柱若しくは梁、または、補強部材であるブレース、の接続部に用いることで、極めてコンパクトな着脱自在な制振装置でありながら、風や地震等による微小変形と大変形とに効果的な作用が得られる。
【００１１】
また、建設構造物の２以上の離間可能な柱脚と、地下剪断壁との各接続部に設けたことにより、構造物の揺れによる浮き上がりを、コンパクトな着脱自在な制振装置で圧縮力と引張力とのエネルギーを吸収し、一方の柱の圧縮力と他方の柱の引張力を地下剪断壁によって伝達させることができる。
【００１２】
また、大スパン間に支持部材で支持された梁においてその長手方向に沿って設けたことにより、例えば、床支持部材において、人が歩くことでの微小な上下振動を効果的に吸収することができる。
更に、増打コンクリート部と既存の耐震壁との接合部に、本制振装置以外の部分でアンボンド状態を成して、介在させることで、地震時のエネルギー吸収能力を上げることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る着脱自在な制振装置１と、前記着脱自在な制振装置１を有する建設構造物２について、図面を参照して説明する。
【００１４】
前記着脱自在な制振装置１は、図１に示すように、平板状の鋼板等の金属板３、４を対向配置にして、その間に、鉛若しくは鉛系合金５を前記両金属板の対向面側にホモゲン溶着させて、一体化させてなるものである。
【００１５】
そして、前記鉛若しくは鉛系合金５における前記金属板３，４間の、外周全面に亘り応力集中を緩和させる凹部６が形成されている。この凹部６は、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、略円弧状で外周面を形成し、Ｘ−Ｘ断面で示すように、４隅みの角部６ａもＲ状に形成する。又は、図１（Ｃ）に示すように、４隅６ｂを直線的にテーパ状にしたものもある。更に、図２（Ａ）に示すように、円弧状でなく、直線的にテーパ状にして谷底部をＲ形状にした略Ｖ字型にしたり、図２（Ｂ）に示すように、略台形にしたりすることもある。この凹部６は、剪断荷重の方向により、前記外周４面のうち、少なくとも対向する２面に設けられるものである。
【００１６】
この着脱自在な制振装置１の製造方法は、２枚の金属板３，４の溶着面を、グラインダー等による機械加工によって研磨し、酸化膜を除去する。そして、前記溶着面の反対面をバーナーで加熱しながら、前記溶着面にフラックス（塩化亜鉛：塩化第一錫＝２：１）を塗布して、略１０〜２０μｍの合金層を形成する。
【００１７】
そして、前記金属板３，４を縦長にして塗布面を内側にして対向配置にし、底部と両側面部とにステンレス製等の円弧状の凸部を有した金属型枠を配置し、上部には、同じく円弧状の凸部を有し且つ湯口を有する金属型枠を配置して、前記湯口から、溶融した鉛若しくは鉛系合金を流し込むものである。前記鉛若しくは鉛系合金５が硬化した後に、超音波探傷法によりピンホール等が無いかを品質検査する。このように、ホモゲン溶着により形成した着脱自在な制振装置１は、例えば、前記鉛若しくは鉛系合金５が、板厚ｔ＝２０ｍｍ、大きさ１００×１００ｍｍ程度で、１０ｔ程度の抵抗力を示すものである。
【００１８】
また、前記着脱自在な制振装置１には、図３に示すように、金属板３，４同士の最大相対変位量を、該金属板３，４の表面に残す最大変位量検知手段７が設けられている。
【００１９】
前記最大変位量検知手段７は、例えば、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、金属板３の端部に、Ｌ字型のアームを設けて、そのアームの他端部を金属板４の表面に当接させておくものである。図において、水平方向に金属板３，４が相対的に変位すると、金属板４の表面に前記アームの端部によって傷跡が付く。よって、地震等の大変形があった後に、剪断方向に沿って当該傷跡の長さを測定することで最大変位量が求められるものである。
【００２０】
また、図３（Ｃ），（Ｄ）に示すように、金属板３，４の適宜位置にそれぞれスチール製等のバンド７ａを摺動自在に巻き付けておく。金属板３側のバンド７ａから平板状のプッシュレバー７ｂを立設する。金属板４側のバンド７ａからプルレバー７ｃを立設する。金属板３の先端部からＬ字型のレバー７ｄを固定して、このレバー７ｄの先端側を前記プルレバー７ｃに引っかけて当接させる。
【００２１】
こうして、例えば、金属板３が、ａ方向に移動した場合には、この金属板３側のバンド７ａには変位が無く、レバー７ｄがａ方向に移動することで、プルレバー７ｃがａ方向に引き寄せられ、同時に金属板４側のバンド７ａがａ方向に移動する。移動した後は、前記バンド７ａがその位置にとどまる。よって、ａ方向に最も移動した位置に前記バンド７ａが留まっているの、元の位置との差を測定することで最大変位量が判る。
【００２２】
逆に、金属板３がｂ方向に移動した場合には、プッシュレバー７ｂが金属板４の端面に当接しそこから移動しないので、金属板３側のバンド７ａがこの金属板３に対してａ方向に移動して留まる。よって、元の位置との差を測定することで、最大変位量が判る。なお、レバー７ｄがｂ方向に移動しても、プルレバー７ｃと離隔されて係合関係が無く、金属板４側のバンド７ａには変位がない。
このように、金属板３，４の相対変位量を、その痕跡を残すように最大変位量検知手段７を設けるものである。
【００２３】
このような制振装置１は、鉛若しくは鉛系合金５の溶着面積やその厚みを変えることで、風や地震による微小変形または大変形に対するダンパーとして作用するので、例えば、図４乃至図５に示すように、例えば、Ｈ型鋼材の接合部における接合板として使用されるものである。図４（Ａ）は、Ｈ型鋼８ａ，８ｂのウエブ８ｃ，８ｄ間に高張力ボルト９で接合される。符号１０は、厚み調整用のフィラープレートを示している。図４（Ｂ），（Ｃ）は、接合条件により、ダンパーとしてのエネルギー吸収能力が異なる場合の実施例を示している。図５では、対向するＨ型鋼８ａ，８ｂの間に、鉛若しくは鉛系合金５が位置する場合を示している。
【００２４】
図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、制振装置１を、柱１３と梁との接合部において、ガセットプレート１１と梁１２との接合部において、上下のフランジ部に設けた例がある。また、図６（Ｃ），（Ｄ）に示す他の実施例は、ガセットプレート１１と梁１２との接合部において、制振装置１を鉛直方向にセットしたものであり、このようにすると、梁の回転変形だけでなく、上下変形にも効かせることができる。
【００２５】
また、図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、制振装置１を上下の離間可能な柱の接続部に設けた例と、離間可能な柱脚に設けた例がある。このように、前記制振装置１を、柱と柱、梁と梁、柱と梁、柱と基礎、等のように、同種の部材同士や異種の部材同士の接合部に使用される。このようにすると、大きな相対変形によりエネルギー吸収能力を上げることができる。
【００２６】
図８に示す他の実施例は、例えば、建設構造物１４がその中央部に、独立構造物（コア）１４ａを有するものである場合に、図９に接合部ａを拡大して示すように、前記独立構造物１４ａの鋼材のフランジ１４ｂと、建設構造物１４の鋼材のフランジ１４ｃとの接合に前記制振装置１を水平に設置して使用するものである。これにより、前記建設構造物１４に加わる水平外力（風による揺れ、または地震力）が吸収されて、例えば、エレベーター等が集中的に設けられる独立構造物１４ａの揺れが緩和されるものである。
【００２７】
また、前記建設構造物１４では、図１０（Ａ）に示すように、少なくとも２以上の離間可能な柱脚と、該柱脚間に跨って設けられる地下剪断壁１５との接続部に、制振装置１が設けられる。具体的には、図１０（Ｂ），（Ｃ）に示したような柱脚に制振装置１を取り付ける方法で行われる。これにより、独立構造物１４ａが左右に揺れた場合に、左右の柱１３、１３からの圧縮力と引張力とを地下剪断壁１５に伝達するものである。また、図１１に示すように、前記建築構造物１４の柱脚において、若しくは通常の鉄骨建物の２以上の離間可能な柱脚において、制振装置１を使用するものである。前記制振装置１で、圧縮力又は引張力を吸収するので、一方の柱の圧縮力と他方の柱の引張力を地下剪断壁によって伝達させることができる。
【００２８】
更に、図１２に示すように、補強部材としてのブレース１６の接続部にも、前記制振装置１が使用される。例えば、ブレース１６の一端側に風用（溶着面積が小）の制振装置１ａを設け、他端側に地震用（溶着面積が大）の制振装置１ｂを設けるものである。前記制振装置１ａの実施例としては、図１３に示すような構造である。この実施例では、連結溶鋼板としてウエブ８ｃがあり、その端部に剪断方向の移動を制限するストッパー１７が設けられている。このストッパー１７は、金属板４に設けられた開口部４ａに、装置軸心方向（剪断方向）ｂに所定のギャップｔを有して遊嵌されている。このギャップｔは、例えば、２ｍｍ程度であり、この制振装置１ａが地震等の外力で破壊されるのを防止するものである。
【００２９】
また、図１４に示すように、柱と梁との縁を切った耐震壁１８に制振装置１を使用することができる。
【００３０】
前記制振装置１ａは、風用に鉛若しくは鉛系合金５の溶着面積を小さくしたものであるが、これを、一つの制振装置１で、風用と地震用とに兼用させて使用できるようにすることが便宜である。そこで、図１５に示すように、風用と地震用とに直列型にして設けた一つの制振装置１ｃを形成する。
【００３１】
この着脱自在な制振装置１ｃは、図１５乃至図１６、図１７に示すように、前記コ字型の鋼板２２には、図１８に示すように、コ字型のフランジ部分にボルト等挿通用の貫通孔２２ｂが設けられ、本体部２２ｃの上部には、開口部２２ｄが表裏に貫通されて設けられている。この鋼板２２の全体の大きさは、一例として、図において、縦に約３００ｍｍ、幅が約３００ｍｍ、奥行きが約９０ｍｍ程度である。
【００３２】
前記対向配置にしたコ字型の鋼板２２，２２の間の空間部に配設される連結用の連結用鋼板２３（ｔ＝約１９ｍｍ）がある。この連結用鋼板２３は、図１５中に示す装置軸心方向ａに沿って、先端側鋼板２３ａと後端側鋼板２３ｂとに別体にされている。前記先端側鋼板２３ａと後端側鋼板２３ｂとには、建設構造物の所定の区間に連結させるためのボルトを挿通させる連結孔２３ｃが各々に所要数設けられている。
【００３３】
前記先端側鋼板２３ａには、図１９に示すように、鋼材等からなる応力伝達鋼板２４が一体に形成されている。大きさは一例として、縦が約１７０ｍｍ、幅が約３００ｍｍである。
【００３４】
また、装置軸心方向ａに直交する方向にＬ字型に屈曲した係合部２４ｂは、前記開口部２２ｄに遊嵌され、装置軸心方向ａに移動することにおいて、前記開口部２２ｄと係合する。図１５乃至図１６に示すように、装置軸心方向ａにおいてギャップｂ，ｃが確保されている。このギャップｂ，ｃの範囲が微小振動における許容された移動範囲である。
【００３５】
前記後端側鋼板２３ｂの大きさは、一例として、厚さｔ＝約１９ｍｍ、縦が約３３０ｍｍで、幅が約３００ｍｍ程度である。
前記対向配置にしたコ字型の鋼板２２，２２と連結用鋼板２３との間の空間部に、ホモゲン溶着された鉛若しくは鉛系合金５がある。
【００３６】
なお、この着脱自在な制振装置１ｃは、前記鉛若しくは鉛系合金５の使用量（厚み）及び接触面積の設定により、降伏ひずみを調整して、微小変形と大変形とに対応させるように、直列配列の複合履歴ダンパー（図２０参照）とするものである。そこで、図１５乃至図１６及び図１７に示すように、先端側鋼板２３ａにおいて（実際には応力伝達鋼板２４を介してその対向面２４ａに）微小変形用の鉛若しくは鉛系合金５ａ（一例として、厚さ、ｔ＝約１ｍｍ）が配設され、後端側鋼板２３ｂの表裏面２３ｄに大変形用の鉛若しくは鉛系合金５ｂ（同じく、厚さ、ｔ＝約２０ｍｍ）が配設されている。
【００３７】
前記鉛若しくは鉛系合金５ａ，５ｂと、対向面２４ａ及び表裏面２３ｄとの接合は、ホモゲン溶着によって行われ、付着強度が大きいものである。
【００３８】
以上のような直列型の着脱自在な制振装置１ｃによって、風荷重等による微小変形と、地震等による大変形とに対して、一つの装置で兼用してそれぞれのエネルギーを吸収し制振作用を発揮するものである。
【００３９】
制振装置１の他の実施例として、図２１（Ａ），（Ｂ）に示すように、対向配置にされた両金属板３，４のそれぞれの背向面に、支持部材１９ａ，１９ｂが立設されている、若しくは、支持部材１９ｂ，１９ｃが立設されているものである。前記支持部材１９ａ，１９ｂ，１９ｃの外周面には、付着強度を増したり、ナット締結を可能にするためにネジ溝を刻設する。
【００４０】
このような、制振装置１ｄ，１ｅであれば、図２２に示すように、平行配置にされたコンクリート躯体２０と、補強部材２１とにおいて、支持部材１９ａはナット締結し、支持部材１９ｂは孔にモルタル等を充填して埋設することで、使用することが可能となる。その具体例として、例えば、図２３に示すように、柱２５と梁２６との補強のために入れる方杖２７との接合部に使用する。
【００４１】
また、前記制振装置１ｄ，１ｅを、図２４に示すように、耐震壁２８等の増打コンクリート部２９に、接合部材として使用することができる。このようにすれば、平行に配設される耐震壁２８と増打コンクリート部２９との接合部に、剪断方向と直交する方向に支持部材１９があることで、ダンパーを入れることができるものである。前記耐震壁２８と増打コンクリート部２９との間隙には、ゴム若しくはスポンジ等の弾性緩衝材を詰め込むものである。
【００４２】
前記制振装置１ｄ，１ｅの他の実施例として、図２５に示すように、コンクリート壁２０に、ブレース材３０，３１をＸ字型に交差させてコンクリート躯体の補強をする場合に、使用するものである。取付方法は図２２にて示した方法と同様である。これにより、コンクリート躯体２０の耐力の補強となるものである。このような制振装置１ｄ，１ｅは、例えば、図２６に示すように、大スパン間に支持部材で支持された梁（具体的には、橋、床等）においてその長手方向に沿って設け、人の歩く振動を有効に吸収させることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る着脱自在な制振装置は、金属板で鉛若しくは鉛系合金を挟装させ一体化させてなる着脱自在な制振装置であって、前記鉛若しくは鉛系合金と金属板とがホモゲン溶着により一体化され、前記鉛若しくは鉛系合金における前記金属板間の外周面のうちの少なくとも２面に応力集中を緩和させる凹部が形成されているので、簡易且つコンパクトな構造で大きなエネルギー減衰性能を発揮することができる。また、前記凹部の形成により外力が作用した際に応力集中が避けられて、制振装置の品質向上となる。更に、金属板の接合部でボルト接合させるだけなので容易に着脱させることができて、メンテナンスも容易である。
【００４４】
前記制振装置の金属板において取付対象物との接合部に穿設したボルト孔は、剪断方向に沿って長孔となっているので、鉛若しくは鉛系合金の変形後の残留応力を解放させることが可能となる。
【００４５】
前記制振装置の金属板の一部に、当該金属板同士の最大相対変位量を示す最大変位量検知手段が設けられているので、地震などが発生した後に、相対変位の痕跡を測定することで、最大相対変位量を知ることができる。
【００４６】
また、前記制振装置における、対向配置にされた両金属板のそれぞれの背向面に、支持部材が立設されていることにより、接合対象部材が平行状態にある場合にでも、前記支持部材を一方の接合対象部材に埋設するなどして、本発明の制振装置が使用できるようになる。
【００４７】
制振装置は、対向配置にした鋼板と、前記対向配置にした鋼板の間の空間部に配設される連結用の連結用鋼板と、前記対向配置にした鋼板と連結用鋼板との間にホモゲン溶着された鉛若しくは鉛系合金とで構成され、前記連結用の鋼板は、装置軸心方向に沿って先端側鋼板と後端側鋼板とに別体にされ、該先端側鋼板と後端側鋼板とにより建設構造物の所定の区間に連結されるので、微小変形と大変形との２種類の変形に一つの制振装置で対応するエネルギー吸収装置となる。
【００４８】
また、前記連結用鋼板における先端側鋼板と後端側鋼板とのうち、微小振動用の鋼板には、対向配置にした鋼板との係合部において装置軸心方向に所定のギャップを有して嵌合されているので、大変形時において微小振動用の前記鋼板が破壊されることなく、履歴ダンパーの直列配設が可能となる。
【００４９】
本発明の建設構造物は、前記着脱自在な制振装置が構造物の支持部材である柱若しくは梁、または、補強部材であるブレース、の接続部に設けられなるものであり、コンパクトな制振装置により低コストで、風等の微小変形若しくは地震等の大変形の影響を緩和させることができる。
【００５０】
更に、前記着脱自在な制振装置を、少なくとも２以上の離間可能な柱脚と、該柱脚間に跨って設けられる地下剪断壁との接続部に設けたことで、地下剪断壁を大幅に軽量化させることができる。また、着脱自在な制振装置を、大スパン間に支持部材で支持された、梁若しくは橋等においてその長手方向に沿って設けたことで、例えば、人の移動による微小変形を効果的に吸収させることができる。
前記着脱自在な制振装置を、既存のコンクリート部と、該既存のコンクリート部に増し打ちした増打コンクリート部との接合部に介在させたことで、制振作用を有した増打コンクリート部が地震等の大変形の影響を受けないようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る着脱自在な制振装置１の正面図（Ａ）、Ｘ−Ｘ線に沿った断面図（Ｂ）、他の実施例におけるＸ−Ｘ線に沿った断面図（Ｃ）である。
【図２】同制振装置１における凹部６の他の実施例を示す一部拡大正面図（Ａ），（Ｂ）である。
【図３】同制振装置１に最大変位量検知手段７が設けられた実施例の平面図（Ａ）と、正面図（Ｂ）、同制振装置１に最大変位量検知手段７の他の実施例が設けられた実施例の平面図（Ｃ）と、正面図（Ｄ）である。
【図４】本発明に係る制振装置１の使用例を示す説明図（Ａ）と、そのＹ−Ｙ線に沿った断面図（Ｂ），（Ｃ）である。
【図５】本発明に係る制振装置１の使用例を示す説明図（Ａ）と、そのＺ−Ｚ線に沿った断面図（Ｂ）、（Ｃ）である。
【図６】同制振装置１を、柱と梁との接合部に設けた例の正面図（Ａ）と、平面図（Ｂ）、他の実施例の正面図（Ｃ）と平面図（Ｄ）である。
【図７】同制振装置１を、柱と柱との接合部に設けた例の正面図（Ａ）と、柱脚に設けた例の正面図（Ｂ）である。
【図８】独立構造物（コア）１４ａを有する建設構造物１４の制振装置１を使用した例の説明図（Ａ）と平面図（Ｂ）である。
【図９】図８におけるａ部の拡大平面図（Ａ）と正面図（Ｂ）である。
【図１０】同柱と地下剪断壁との接合部に制振装置を設けた例の説明図である。
【図１１】建築構造物１４の柱脚において、若しくは通常の鉄骨建物の柱脚において制振装置１を使用した実施例の説明図である。
【図１２】制振装置をブレースの接合部に使用した例の説明図である。
【図１３】風等の微小変形用の制振装置１ａの使用状態を示す平面図（Ａ）と、正面図（Ｂ）である。
【図１４】耐震壁１８に制振装置１を設けた例の正面図（Ａ）と、側面図（Ｂ）である。
【図１５】本発明に係る着脱自在な制振装置１ｃの縦断面図である。
【図１６】図１５におけるＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図１７】図１５におけるＡ−Ａ線に沿った断面図（Ａ）と、Ｂ−Ｂ線に沿った断面図（Ｂ）と、Ｃ−Ｃ線に沿った断面図（Ｃ）である。
【図１８】同制振装置１ｃにおける鋼板２２の斜視図である。
【図１９】同制振装置１ｃにおける先端側鋼板２３ａと、応力伝達鋼板２４との斜視図である。
【図２０】着脱自在な制振装置１ｃによる複合履歴ダンパーのひずみと荷重の関係を示す特性曲線図である。
【図２１】本発明の他の実施例に係る制振装置１ｄの斜視図（Ａ），（Ｂ）である。
【図２２】同制振装置１ｄの使用例を示す断面図である。
【図２３】同制振装置１ｄの使用例を示す断面図（Ａ）と、正面図（Ｂ）である。
【図２４】同制振装置１ｄを増打コンクリート部２９と耐震壁２８との接合に使用した例の正面図（Ａ）と、側面図（Ｂ）である。
【図２５】コンクリート躯体２０にブレース材３０，３１をＸ字型に交差させて補強した例の正面図（Ａ）と、平面図（Ｂ）である。
【図２６】長大スパンの梁に制振装置１ｄ，１ｅを設けた例の側面図（Ａ）と、一部拡大した正面図（Ｂ）と、正面図（Ｃ）である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｃ，１ｄ，１ｅ着脱自在な制振装置、
２建設構造物、３、４金属板、
４ａ開口部、５鉛若しくは鉛系合金、
６凹部、７最大変位量検知手段、
７ａバンド、７ｂプッシュレバー、
７ｃプルレバー、７ｄレバー、
８ａ，８ｂＨ型鋼、
８ｃ，８ｄウエブ、９高張力ボルト、
１０フィラープレート、１１ガセットプレート、
１２梁、１３柱、
１４建設構造物、１４ａ独立構造物（コア）、
１４ｂフランジ、１５地下剪断壁、
１６ブレース、１７ストッパー、
１８耐震壁、
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ支持部材、
２０コンクリート躯体、２１補強部材、
２２コ字型の鋼板、２２ｂ貫通孔、
２２ｃ本体部、２２ｄ開口部、
２３連結用鋼板、２３ａ先端側鋼板、
２３ｂ後端側鋼板、２３ｃ連結孔、
２３ｄ表裏面、２４応力伝達鋼板、
２４ａ対向面、２４ｂ係合部、
２５鉛若しくは鉛系合金、
２５ａ微小変形用の鉛若しくは鉛系合金、
２５ｂ大変形用の鉛若しくは鉛系合金、
２６梁、
２７方杖、２８耐震壁、
２９増打コンクリート部、３０，３１ブレース材。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a detachable vibration damping device and a construction structure having the vibration damping device, or a removable damper in which a history damper is arranged in series to cope with a minute deformation due to a wind load or the like and a large deformation due to an earthquake or the like. The present invention relates to a simple vibration damping device and a construction structure partially including the detachable vibration damping device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there has been known a composite hysteretic damper in which a small-amplitude damper and a large-amplitude damper are provided in parallel or in series so as to cope with both small deformation due to wind load or the like and large deformation due to an earthquake or the like. (For example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-280727 (Pages 1 to 4; FIGS. 1 to 3)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the damper for micro-deformation in the composite hysteresis damper has a different configuration and members from the damper for large-deformation, and the arrangement of these hysteresis dampers in parallel or in series complicates the structure. There is a problem that recycling does not work because repair of the entire system requires replacement of all parts.
Therefore, a detachable vibration damping device according to the present invention and a construction structure having the vibration damping device have been proposed to solve the above problems.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the detachable vibration damping device according to the present invention for solving the above problems is a detachable vibration damping device in which lead or a lead-based alloy is sandwiched and integrated with a metal plate, Lead or a lead-based alloy and a metal plate are integrated by homogenous welding, and at least two of the outer peripheral surfaces between the metal plates in the lead or the lead-based alloy are formed with a concave portion for reducing stress concentration. It is.
Further, the bolt hole formed in the metal plate at the joint with the mounting object is an elongated hole along the shear direction;
Further, it includes that a maximum displacement amount detecting means indicating a maximum relative displacement amount between the metal plates is provided in a part of the metal plate.
[0006]
The gist of the detachable vibration damping device according to the present invention is as follows: a steel plate arranged in opposition, a connecting steel plate for connection arranged in a space between the steel plates arranged in opposition, and the opposing arrangement. It is composed of lead or a lead-based alloy homogenously welded between a steel sheet and a steel sheet for connection, and the steel sheet for connection is separated into a front steel sheet and a rear steel sheet along the axial direction of the device. That is, they are arranged in series and connected to a predetermined section of the construction structure by the front end side steel plate and the rear end side steel plate. In addition, the steel sheet having a smaller welding area of lead or a lead-based alloy among the steel sheet on the front end side and the steel sheet on the rear end side of the connecting steel sheet has an engagement portion with the steel sheet arranged oppositely in the axial direction of the device. This includes fitting with a predetermined gap.
[0007]
The gist of the construction structure according to the present invention is that the detachable vibration damping device is provided at a connection portion between a column or a beam as a support member of the structure or a brace as a reinforcement member;
The detachable vibration damping device is provided at a connection between at least two or more detachable column bases and an underground shear wall provided between the column bases;
The detachable vibration damping device is provided along a longitudinal direction of a beam supported by a support member during a large span;
The detachable vibration damping device was interposed between a joint portion of an existing concrete portion and an additional concrete portion that was additionally bonded to the existing concrete portion in an unbonded state at a portion other than the vibration damping device. thing,;
It is.
[0008]
According to the detachable vibration damping device according to the present invention, lead or a lead-based alloy is sandwiched between metal plates such as a steel plate by homogenous welding, so that small deformation such as shaking due to wind and large deformation such as a large earthquake can be prevented. By appropriately setting the thickness and area of the lead or lead-based alloy, it is possible to easily cope with a simple configuration. In addition, by forming bolt holes penetrating through the front and back surfaces of the joint in the metal plate into elongated holes along the shearing direction, after a large deformation, once loosening the high tension bolt, lead or lead-based The residual stress of the alloy can be released and restored. Further, a recyclable vibration damping device that can be recycled is obtained.
[0009]
By connecting the connecting steel plates that compose the vibration damping device in series and changing the welding area and thickness of lead or lead-based alloy, it is possible to use both compact and large deformations in a compact structure to respond to both. be able to. Further, the steel sheet having a smaller welding area in the connected molten steel sheet in the series arrangement is fitted with a predetermined gap in the axial direction of the device at an engagement portion with the steel sheet arranged opposite to the steel sheet. By limiting the deformation movement range by the gap at the time of large deformation, the lead and the lead-based alloy can be protected from being destroyed at the time of large deformation.
[0010]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the construction structure which concerns on this invention, it is a very compact detachable vibration damping device by using for the connection part of the column or the beam which is a support member of the said structure, or the brace which is a reinforcement member. However, an effective action can be obtained for a small deformation and a large deformation due to a wind or an earthquake.
[0011]
In addition, by providing two or more separable column bases of the construction structure and each connection part with the underground shear wall, the floating due to the shaking of the structure can be reduced by the compact detachable vibration damping device with the compressive force. The energy of the tensile force can be absorbed, and the compressive force of one column and the tensile force of the other column can be transmitted by the underground shear wall.
[0012]
Moreover, by providing along the longitudinal direction of the beam supported by the support member during the large span, for example, the floor support member can effectively absorb minute vertical vibrations caused by human walking. it can.
Furthermore, the energy absorption capacity at the time of an earthquake can be increased by forming an unbonded state at a portion other than the vibration damping device and interposing the joint between the thickened concrete portion and the existing earthquake-resistant wall.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, a detachable vibration damping device 1 according to the present invention and a construction structure 2 having the detachable vibration damping device 1 will be described with reference to the drawings.
[0014]
As shown in FIG. 1, the detachable vibration damping device 1 has metal plates 3 and 4 such as a flat steel plate opposed to each other, and a lead or lead-based alloy 5 is placed between the metal plates 3 and 4 between the metal plates 3 and 4. It is made by homogen welding on the surface side and integrated.
[0015]
A recess 6 is formed between the metal plates 3 and 4 in the lead or lead-based alloy 5 to reduce stress concentration over the entire outer periphery. As shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), the concave portion 6 has a substantially arc-shaped outer peripheral surface, and the four corners 6a are also R-shaped as shown in the XX section. I do. Alternatively, as shown in FIG. 1C, the four corners 6b may be linearly tapered. Further, as shown in FIG. 2 (A), the valley bottom is formed in a substantially V-shape having a linearly tapered shape instead of an arc shape, and a substantially trapezoidal shape as shown in FIG. 2 (B). And sometimes. The concave portions 6 are provided on at least two opposing surfaces of the four outer peripheral surfaces according to the direction of the shear load.
[0016]
In the method of manufacturing the detachable vibration damping device 1, the welding surfaces of the two metal plates 3 and 4 are polished by machining using a grinder or the like to remove an oxide film. Then, a flux (zinc chloride: stannous chloride = 2: 1) is applied to the welding surface while heating the surface opposite to the welding surface with a burner to form an alloy layer of about 10 to 20 μm.
[0017]
Then, the metal plates 3 and 4 are vertically elongated so that the application surfaces are inwardly facing each other, and a metal mold having an arc-shaped convex portion made of stainless steel or the like is arranged on the bottom portion and both side portions. In addition, a metal mold having an arc-shaped convex portion and a sprue is disposed, and molten lead or a lead-based alloy is poured from the sprue. After the lead or the lead-based alloy 5 has hardened, the quality is inspected for any pinholes or the like by ultrasonic flaw detection. As described above, in the detachable vibration damping device 1 formed by homogen welding, for example, the lead or the lead-based alloy 5 has a plate thickness t = 20 mm, a size of about 100 × 100 mm, and exhibits a resistance of about 10 t. Things.
[0018]
As shown in FIG. 3, the detachable vibration damping device 1 includes a maximum displacement amount detecting unit 7 that leaves the maximum relative displacement between the metal plates 3 and 4 on the surfaces of the metal plates 3 and 4. Is provided.
[0019]
For example, as shown in FIGS. 3A and 3B, the maximum displacement amount detecting means 7 is provided with an L-shaped arm at the end of the metal plate 3 and connects the other end of the arm with a metal. It is to be brought into contact with the surface of the plate 4. In the figure, when the metal plates 3 and 4 are relatively displaced in the horizontal direction, a scar is formed on the surface of the metal plate 4 by the end of the arm. Therefore, after a large deformation such as an earthquake, the maximum displacement can be obtained by measuring the length of the scar along the shear direction.
[0020]
As shown in FIGS. 3C and 3D, bands 7a made of steel or the like are slidably wound around appropriate positions of the metal plates 3 and 4, respectively. A flat push lever 7b is erected from the band 7a on the metal plate 3 side. The pull lever 7c is erected from the band 7a on the metal plate 4 side. An L-shaped lever 7d is fixed from the front end of the metal plate 3, and the front end side of the lever 7d is hooked on the pull lever 7c to make contact therewith.
[0021]
Thus, for example, when the metal plate 3 moves in the direction a, the band 7a on the side of the metal plate 3 has no displacement, and the lever 7d moves in the direction a, whereby the pull lever 7c is pulled in the direction a. At the same time, the band 7a on the side of the metal plate 4 moves in the direction a. After the movement, the band 7a remains at that position. Therefore, the maximum displacement can be determined by measuring the difference between the band 7a and the original position where the band 7a stays at the position most moved in the direction a.
[0022]
Conversely, when the metal plate 3 moves in the direction b, the push lever 7b comes into contact with the end surface of the metal plate 4 and does not move therefrom. Move in the direction and stay. Therefore, the maximum displacement can be determined by measuring the difference from the original position. Even if the lever 7d moves in the direction b, it is separated from the pull lever 7c and has no engagement, and the band 7a on the metal plate 4 side has no displacement.
As described above, the maximum displacement amount detecting means 7 is provided so that the relative displacement amounts of the metal plates 3 and 4 leave traces thereof.
[0023]
Such a vibration damping device 1 acts as a damper against a small deformation or a large deformation due to wind or earthquake by changing the welding area and the thickness of the lead or the lead-based alloy 5. As shown, for example, it is used as a joining plate at a joining portion of an H-shaped steel material. In FIG. 4A, high tension bolts 9 are connected between webs 8c and 8d of H-section steels 8a and 8b. Reference numeral 10 indicates a filler plate for adjusting the thickness. FIGS. 4B and 4C show an embodiment in which the energy absorbing ability as a damper differs depending on the joining conditions. FIG. 5 shows a case where lead or a lead-based alloy 5 is located between the opposed H-section steels 8a and 8b.
[0024]
As shown in FIGS. 6A and 6B, an example in which the vibration damping device 1 is provided on the upper and lower flanges at the joint between the column 13 and the beam and at the joint between the gusset plate 11 and the beam 12. There is. In another embodiment shown in FIGS. 6C and 6D, the vibration damping device 1 is set in the vertical direction at the joint between the gusset plate 11 and the beam 12. It can be applied not only to rotational deformation of the beam but also to vertical deformation.
[0025]
As shown in FIGS. 7A and 7B, there are an example in which the vibration damping device 1 is provided at a connection portion of a vertically separable column, and an example in which the vibration damper 1 is provided on a separable column base. As described above, the vibration damping device 1 is used for a joint between members of the same type or members of different types, such as columns and columns, beams and beams, columns and beams, columns and foundations, and the like. In this case, the energy absorbing ability can be increased by a large relative deformation.
[0026]
In the other embodiment shown in FIG. 8, for example, when the construction structure 14 has an independent structure (core) 14a at the center thereof, as shown in FIG. The vibration damping device 1 is horizontally installed and used for joining the steel flange 14b of the independent structure 14a to the steel flange 14c of the construction structure 14. Thereby, the horizontal external force (swaying due to wind or seismic force) applied to the construction structure 14 is absorbed, and for example, the swinging of the independent structure 14a in which an elevator or the like is intensively provided is reduced.
[0027]
Further, in the construction structure 14, as shown in FIG. 10 (A), a connection between at least two or more detachable column bases and an underground shear wall 15 provided between the column bases is restricted. A vibration device 1 is provided. More specifically, the vibration damping device 1 is mounted on a column base as shown in FIGS. 10B and 10C. Thus, when the independent structure 14a swings left and right, the compressive and tensile forces from the left and right columns 13 and 13 are transmitted to the underground shear wall 15. Further, as shown in FIG. 11, the vibration damping device 1 is used at the column base of the building structure 14 or at two or more detachable column bases of a normal steel building. Since the compressive force or the tensile force is absorbed by the vibration damping device 1, the compressive force of one column and the tensile force of the other column can be transmitted by the underground shear wall.
[0028]
Further, as shown in FIG. 12, the vibration damping device 1 is also used at a connection portion of a brace 16 as a reinforcing member. For example, one end of the brace 16 is provided with a wind damping device 1a (with a small welding area), and the other end is provided with a seismic damping device 1b (with a large welding area). An embodiment of the vibration damping device 1a has a structure as shown in FIG. In this embodiment, there is a web 8c as a connected molten steel plate, and a stopper 17 for limiting movement in the shearing direction is provided at an end thereof. The stopper 17 is loosely fitted in the opening 4a provided in the metal plate 4 with a predetermined gap t in the apparatus axial direction (shear direction) b. The gap t is, for example, about 2 mm to prevent the damping device 1a from being broken by an external force such as an earthquake.
[0029]
In addition, as shown in FIG. 14, the vibration damping device 1 can be used for the earthquake-resistant wall 18 in which the edges of columns and beams are cut.
[0030]
The vibration damping device 1a has a reduced welding area of the lead or the lead-based alloy 5 for wind, but it can be used with one vibration damping device 1 for both wind and earthquake. It is convenient to do so. Therefore, as shown in FIG. 15, one vibration damping device 1c provided in series for wind and earthquake is formed.
[0031]
As shown in FIGS. 15 to 16 and 17, the detachable vibration damping device 1 c has bolts or the like inserted into the U-shaped flange portion of the U-shaped steel plate 22 as shown in FIG. 18. A through hole 22b for communication is provided, and an opening 22d is provided in the upper part of the main body 22c so as to penetrate front and back. The overall size of the steel plate 22 is, for example, about 300 mm in length, about 300 mm in width, and about 90 mm in depth in the drawing.
[0032]
There is a connecting steel plate 23 (t = about 19 mm) for connection provided in a space between the U-shaped steel plates 22 arranged opposite to each other. The connecting steel plate 23 is separated into a front steel plate 23a and a rear steel plate 23b along the apparatus axial direction a shown in FIG. The front steel plate 23a and the rear steel plate 23b each have a required number of connection holes 23c through which bolts for connecting to a predetermined section of the construction structure are inserted.
[0033]
As shown in FIG. 19, a stress transmitting steel plate 24 made of a steel material or the like is integrally formed on the distal end side steel plate 23a. As an example, the size is about 170 mm in length and about 300 mm in width.
[0034]
The engaging portion 24b bent in an L-shape in a direction perpendicular to the device axial direction a is loosely fitted in the opening 22d and moves in the device axial direction a to engage with the opening 22d. Combine. As shown in FIGS. 15 and 16, gaps b and c are secured in the apparatus axial direction a. The range of the gaps b and c is the permissible movement range in the minute vibration.
[0035]
The size of the rear end side steel plate 23b is, for example, a thickness t = about 19 mm, a length of about 330 mm, and a width of about 300 mm.
In the space between the U-shaped steel plates 22 and 22 and the connecting steel plate 23, there is a lead or lead-based alloy 5 which is homogenously welded.
[0036]
The detachable vibration damping device 1c adjusts the yield strain by setting the amount of use (thickness) and the contact area of the lead or the lead-based alloy 5 so as to correspond to small deformation and large deformation. , And a composite history damper of a serial arrangement (see FIG. 20). Therefore, as shown in FIG. 15 to FIG. 16 and FIG. 17, lead or lead-based alloy 5a for minute deformation (as an example) on the distal steel plate 23a (actually on the opposite surface 24a via the stress transmitting steel plate 24). , Thickness, t = about 1 mm), and lead or lead-based alloy 5b (similarly, thickness: t = about 20 mm) for large deformation is provided on the front and back surfaces 23d of the rear end side steel plate 23b. I have.
[0037]
The bonding of the lead or the lead-based alloys 5a and 5b with the facing surface 24a and the front and back surfaces 23d is performed by homogenous welding, and has a high adhesion strength.
[0038]
With the above-mentioned detachable vibration damping device 1c of the series type, one device is used for both small deformation due to wind load and the like and large deformation due to earthquake and the like to absorb the respective energies and damping action. It demonstrates.
[0039]
As another embodiment of the vibration damping device 1, as shown in FIGS. 21A and 21B, support members 19 a and 19 b are provided on the back-facing surfaces of the metal plates 3 and 4 arranged opposite to each other. The support members 19b and 19c are erected. A thread groove is formed on the outer peripheral surface of each of the support members 19a, 19b, and 19c in order to increase the adhesive strength and enable nut fastening.
[0040]
In the case of such vibration damping devices 1d and 1e, as shown in FIG. 22, between the concrete frame 20 and the reinforcing member 21 arranged in parallel, the support member 19a is fastened with a nut, and the support member 19b is a hole. It can be used by filling it with mortar or the like and embedding it. As a specific example, for example, as shown in FIG. 23, it is used at a joint between a pole 25 and a beam 27 for reinforcement of a beam 26.
[0041]
In addition, as shown in FIG. 24, the vibration damping devices 1d and 1e can be used as a joining member for an increased concrete portion 29 such as an earthquake-resistant wall 28. In this way, the damper can be inserted by providing the support member 19 in the direction orthogonal to the shearing direction at the joint between the earthquake-resistant wall 28 and the upholstered concrete portion 29 arranged in parallel. is there. An elastic cushioning material such as rubber or sponge is packed in the gap between the earthquake-resistant wall 28 and the concrete portion 29.
[0042]
As another embodiment of the vibration damping devices 1d and 1e, as shown in FIG. 25, it is used in a case where braces 30 and 31 are crossed in an X-shape on a concrete wall 20 to reinforce a concrete body. Things. The mounting method is the same as the method shown in FIG. Thereby, the strength of the concrete skeleton 20 is reinforced. For example, as shown in FIG. 26, such vibration damping devices 1d and 1e are provided along a longitudinal direction of a beam (specifically, a bridge, a floor, or the like) supported by a support member during a large span. , Can effectively absorb the vibration of human walking.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, the detachable vibration damping device according to the present invention is a detachable vibration damping device in which lead or a lead-based alloy is sandwiched and integrated with a metal plate, Since the alloy and the metal plate are integrated by homogenous welding and at least two of the outer peripheral surfaces of the lead or the lead-based alloy between the metal plates are formed with a concave portion for reducing stress concentration, it is simple and compact. Large energy damping performance can be exhibited with a simple structure. In addition, the formation of the concave portion avoids stress concentration when an external force acts, thereby improving the quality of the vibration damping device. Further, since the bolts are only joined at the joints of the metal plates, they can be easily attached and detached and maintenance is easy.
[0044]
Since the bolt hole formed in the joint of the metal plate of the vibration damping device and the mounting object is elongated along the shearing direction, the residual stress after deformation of the lead or lead-based alloy is released. It becomes possible.
[0045]
Since a part of the metal plate of the vibration damping device is provided with a maximum displacement detection unit that indicates a maximum relative displacement between the metal plates, it is possible to measure a trace of the relative displacement after an earthquake or the like occurs. Thus, the maximum relative displacement can be known.
[0046]
Further, in the vibration damping device, the support member is erected on the back surface of each of the two metal plates disposed opposite to each other, so that even when the members to be joined are in a parallel state, the support member is provided. Is embedded in one of the members to be joined, and the vibration damping device of the present invention can be used.
[0047]
The vibration damping device is a steel plate having an opposed arrangement, a connecting steel plate for connection provided in a space between the opposedly arranged steel plates, and a steel plate having the opposed arrangement and the connecting steel plate. The connecting steel plate is composed of a homogenously welded lead or a lead-based alloy, and the connecting steel plate is separated into a front steel plate and a rear steel plate along the axial direction of the device, and the front steel plate and the rear steel plate are separated. Since it is connected to a predetermined section of the construction structure by the side steel plate, it becomes an energy absorbing device that can cope with two kinds of deformations of a small deformation and a large deformation with one vibration damping device.
[0048]
Further, among the front-side steel plate and the rear-end side steel plate in the connection steel plate, the steel plate for micro-vibration has a predetermined gap in the axial direction of the device at an engagement portion with the steel plate arranged oppositely. Since they are fitted, the hysteretic damper can be arranged in series without breaking the steel plate for micro-vibration at the time of large deformation.
[0049]
In the construction structure according to the present invention, the detachable vibration damping device is provided at a connection portion between a column or a beam serving as a support member of the structure or a brace serving as a reinforcing member. The device can reduce the effects of small deformation such as wind or large deformation such as earthquake at low cost.
[0050]
Further, by providing the detachable vibration damping device at a connection portion between at least two or more detachable column bases and an underground shear wall provided between the column bases, the underground shear wall can be significantly reduced. The weight can be reduced. In addition, by providing a detachable vibration damping device along the longitudinal direction of a beam or a bridge supported by a support member during a large span, for example, it effectively absorbs minute deformation due to movement of a person. Can be done.
By providing the detachable vibration damping device at the joint between the existing concrete part and the additional concrete part that has been additionally added to the existing concrete part, the additional concrete part having a vibration damping action is formed. It is not affected by large deformation such as earthquake.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view (A) of a detachable vibration damping device 1 according to the present invention, a cross-sectional view along a line XX (B), and a cross-sectional view along a line XX in another embodiment ( C).
FIGS. 2A and 2B are partially enlarged front views showing another embodiment of the concave portion 6 in the vibration damping device 1. FIGS.
FIGS. 3A and 3B are a plan view and a front view, respectively, of an embodiment in which the maximum displacement amount detecting means 7 is provided in the vibration damping device 1. FIG. FIGS. 4A and 4B are a plan view (C) and a front view (D) of an embodiment in which the embodiment of FIG.
FIG. 4 is an explanatory view (A) showing an example of use of the vibration damping device 1 according to the present invention, and sectional views (B) and (C) thereof along the line YY.
FIG. 5 is an explanatory view (A) showing a usage example of the vibration damping device 1 according to the present invention, and sectional views (B) and (C) thereof along the line ZZ.
FIG. 6 is a front view (A) and a plan view (B) of an example in which the vibration damping device 1 is provided at a joint between a column and a beam, and a front view (C) and a plan view (C) of another embodiment. D).
FIG. 7A is a front view of an example in which the vibration damping device 1 is provided at a joint between columns, and FIG.
8A and 8B are an explanatory view (A) and a plan view (B) of an example in which the vibration damping device 1 for a construction structure 14 having an independent structure (core) 14a is used.
FIG. 9 is an enlarged plan view (A) and a front view (B) of a part a in FIG. 8;
FIG. 10 is an explanatory view of an example in which a vibration damping device is provided at a joint between the pillar and an underground shear wall.
FIG. 11 is an explanatory view of an embodiment in which the vibration damping device 1 is used on a column base of a building structure 14 or on a column base of a normal steel building.
FIG. 12 is an explanatory diagram of an example in which the vibration damping device is used at a joint of a brace.
FIG. 13 is a plan view (A) and a front view (B) showing a use state of a vibration damping device 1a for minute deformation such as wind.
FIG. 14 is a front view (A) and a side view (B) of an example in which the vibration damping device 1 is provided on the earthquake-resistant wall 18.
FIG. 15 is a longitudinal sectional view of a detachable vibration damping device 1c according to the present invention.
16 is a sectional view taken along the line II in FIG.
17 is a cross-sectional view (A) along the line AA in FIG. 15, a cross-sectional view (B) along the line BB, and a cross-sectional view (C) along the line CC in FIG.
FIG. 18 is a perspective view of a steel plate 22 in the vibration damping device 1c.
FIG. 19 is a perspective view of a distal steel plate 23a and a stress transmitting steel plate 24 in the vibration damping device 1c.
FIG. 20 is a characteristic curve diagram showing a relationship between strain and load of a composite hysteresis damper by the detachable vibration damping device 1c.
FIGS. 21A and 21B are perspective views (A) and (B) of a vibration damping device 1d according to another embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a sectional view showing an example of use of the vibration damping device 1d.
FIG. 23 is a sectional view (A) showing a usage example of the vibration damping device 1d and a front view (B).
FIG. 24 is a front view (A) and a side view (B) of an example in which the vibration damping device 1d is used for joining an upholstered concrete portion 29 and an earthquake-resistant wall 28.
25A and 25B are a front view (A) and a plan view (B) of an example in which brace members 30 and 31 are crossed and reinforced in a X-shape on a concrete skeleton 20, respectively.
FIG. 26 is a side view (A), an enlarged front view (B), and a front view (C) of an example in which damping devices 1d and 1e are provided on a beam having a long span.
[Explanation of symbols]
1, 1a, 1c, 1d, 1e Detachable vibration damping device,
2 construction structures, 3, 4 metal plates,
4a opening, 5 lead or lead-based alloy,
6 recess, 7 maximum displacement detection means,
7a band, 7b push lever,
7c pull lever, 7d lever,
8a, 8b H-shaped steel,
8c, 8d web, 9 high tension bolt,
10 filler plates, 11 gusset plates,
12 beams, 13 columns,
14 construction structures, 14a independent structures (core),
14b flange, 15 underground shear wall,
16 brace, 17 stopper,
18 earthquake-resistant walls,
19a, 19b, 19c support members,
20 concrete skeleton, 21 reinforcing members,
22 U-shaped steel plate, 22b through hole,
22c body, 22d opening,
23 steel plate for connection, 23a steel plate on the tip side,
23b rear end side steel plate, 23c connection hole,
23d front and back, 24 stress transmission steel sheet,
24a facing surface, 24b engaging portion,
25 Lead or lead-based alloy,
25a lead or lead-based alloy for micro deformation,
25b Lead or lead-based alloy for large deformation,
26 beams,
27 way stick, 28 earthquake-resistant wall,
29 Additional reinforced concrete part, 30, 31 Brace material.

Claims

A removable vibration damping device that is made by sandwiching lead or a lead-based alloy with a metal plate and integrating them,
The lead or the lead-based alloy and the metal plate are integrated by homogenous welding, and at least two of the outer peripheral surfaces between the metal plates in the lead or the lead-based alloy are formed with recesses for reducing stress concentration. thing,
A detachable vibration damping device characterized by the following.

Bolt holes drilled at the joint with the mounting object on the metal plate are elongated along the shear direction,
The detachable vibration damping device according to claim 1, wherein the vibration damping device is detachable.

A part of the metal plate is provided with a maximum displacement amount detecting means indicating a maximum relative displacement amount between the metal plates,
The detachable vibration damping device according to claim 1 or 2, wherein the vibration damping device is detachable.

A supporting member is erected on the back surface of each of the two metal plates arranged opposite to each other,
The detachable vibration damping device according to claim 1 or 3, wherein the vibration damping device is detachable.

A steel plate arranged in opposition,
A connection steel plate for connection provided in a space between the steel plates arranged in the opposed arrangement,
It is composed of lead or a lead-based alloy homogenously welded between the steel plate and the connecting steel plate in the opposed arrangement,
The steel plate for connection is disposed separately and in series with the front-end steel plate and the rear-end steel plate along the axial direction of the device, and a predetermined structure of the construction structure is formed by the front-end steel plate and the rear-end steel plate. Connected to the section of
A detachable vibration damping device characterized by the following.

Of the steel sheet on the front end side and the steel sheet on the rear end side of the connecting steel sheet, the steel sheet having a smaller welding area of lead or a lead-based alloy has a predetermined portion in the axial direction of the device at the engagement portion with the steel sheet arranged oppositely. Being fitted with a gap,
The detachable vibration damping device according to claim 5, characterized in that:

The detachable vibration damping device according to claim 1, which is provided at a connection portion of a column or a beam serving as a support member of a structure, or a brace serving as a reinforcing member,
A construction structure characterized by the following.

The detachable vibration damping device according to any one of claims 1 to 6 is provided at a connection portion between at least two or more detachable column bases and an underground shear wall provided between the column bases,
A construction structure characterized by the following.

The removable vibration damping device according to claim 1 is provided along a longitudinal direction of a beam supported by a support member during a large span.
A construction structure characterized by the following.

The joining of the detachable vibration damping device according to claim 4 to an existing concrete portion and an additional concrete portion which is additionally bonded to the existing concrete portion in an unbonded state at a portion other than the vibration damping device. Department,
A construction structure characterized by the following.