JP2005054458A - ダンパーの設置構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ダンパーが設置されている構面に直交する層間変形の影響を受けないダンパーの設置構造を提供する。
【解決手段】 ダンパー１の上下端にそれぞれ蝶番２が設けられ、各蝶番２を介して上側の梁３および下側の梁４にそれぞれ高力ボルト等によって固定されている。ダンパー１は粘弾性ダンパーと呼ばれるものであり、上側鋼板６ｂと下側鋼板７ｂとが粘弾性体８を介して交互に積層されている。上側鋼板６ｂの上端部は、高力ボルト接合あるいは溶接等により、ダンパー上側蝶番部材６と一体化され、下側鋼板７ｂの下端部は、ダンパー下側蝶番部材７と一体化されている。蝶番２は、回転軸９と、回転軸９が挿通される管部５ａを有する梁側蝶番部材５と、回転軸９が挿通される管部６ａ、７ａを有するダンパー上側蝶番部材６もしくはダンパー下側蝶番部材７とを備えている。また、管部５ａ、６ａ、７ａの端面には、滑り材としてＰＴＦＥ１０が貼着されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、構造物の上下の梁の間に設置されるダンパーの設置構造に関する。

従来、地震あるいは強風に対して、構造物に履歴系ダンパーや粘弾性ダンパーなどを設置して構造物の応答を低減することが行われている。その際、これらのダンパーは、構造物の梁と柱で囲まれた構面内に、壁内蔵型、間柱型、ブレース型のいずれかの方式で取付けられることが多く（例えば、特許文献１あるいは特許文献２参照。）、ダンパーが設置された構面内の水平および／または鉛直方向の揺れに対して制震効果を発揮するのが一般的である。そのため、地震や強風を対象にする場合、構造計画上、梁間方向の構面と桁行方向の構面にそれぞれダンパーが設置される。
特開２００１−２４８３３１号公報 （第３−４頁、第１図） 特開２００２−２２０９４４号公報 （第２−３頁、第１図）

しかしながら、従来のダンパーの設置構造では、ダンパーが設置されている構面に直交する層間変形によってダンパー自体が損傷する虞がある。特に、間柱型のダンパーでは、ダンパー部分の高さが短くなるため、面外方向の変形角が大きくなり、ダンパーが損傷する可能性は高くなる。
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ダンパーが設置されている構面に直交する層間変形の影響を受けないダンパーの設置構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るダンパーの設置構造では、構造物の上下の梁の間にダンパーを設置するための構造であって、前記ダンパーが、前記ダンパーが設置されている構面に平行な回転軸を有する蝶番を介して前記上下の梁にそれぞれ軸支されていることを特徴とする。
ここで、ダンパーが設置されている構面とは、ダンパーが設置されている柱間の上下の梁と柱とで囲まれた仮想鉛直面をいう。また、面外とは、ダンパーが設置されている構面に直交する方向のことであり、面内とは、ダンパーが設置されている構面内のことである。
本発明では、構造物の上下の梁の間に設置されるダンパーが、前記ダンパーが設置されている構面に平行な回転軸を有する蝶番を介して前記上下の梁にそれぞれ軸支されているため、ダンパーが設置されている構面に直交する層間変形が生じても、ダンパーは面外方向に自由に回動し、ダンパー自体は面外変形の影響を受けることがない。一方、ダンパーが設置されている構面の面内方向の変形に対しては蝶番機構が働かず、ダンパーは面内方向に変形し、外力に対して抵抗力を発生する。
また、本発明に係るダンパーの設置構造では、前記蝶番の回転軸が挿通されるダンパー側管部の端面と、当該端面と隣接する、前記蝶番の回転軸が挿通される梁側管部の端面との間に滑り材が貼着されていてもよい。
ここで、ダンパー側管部もしくは梁側管部の端面とは、ダンパー側管部もしくは梁側管部両端の回転軸直交方向の面のことである。また、滑り材には、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）等の摩擦係数の低い材料を使用する。
本発明では、蝶番の回転軸が挿通されるダンパー側管部の端面と、当該端面と隣接する梁側管部の端面との間に滑り材を貼着することにより、ダンパーが面外方向に滑らかに回動することができる。一方、ダンパー面内の水平方向変形については、蝶番を構成するダンパー側管部と梁側管部との間の遊びがなくなるため、水平方向変形をロスなく伝達することができる。

本発明によれば、ダンパーが設置されている構面に直交する層間変形の影響を受けないダンパーの設置構造を実現することができる。

以下、本発明に係るダンパーの設置構造の実施形態について、図面に基いて説明する。
図１は、本発明の実施形態の一例を示す立面図である。また、図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視図である。
図１および図２に示すように、本実施形態によるダンパーの設置構造では、ダンパー１の上下端にそれぞれ蝶番２が設けられ、各蝶番２を介して上側の梁３および下側の梁４にそれぞれ高力ボルト等によって固定されている。
本図におけるダンパー１は、粘弾性ダンパーと呼ばれるものであり、上側鋼板６ｂと下側鋼板７ｂとが粘弾性体８を介して交互に積層された構造となっている。そして、上側鋼板６ｂと下側鋼板７ｂとの間に面内方向の相対変位が生じると、上側鋼板６ｂと下側鋼板７ｂとの間に挿入された粘弾性体８がせん断変形することにより、大きな抵抗力が発生するものである。上側鋼板６ｂの上端部は、高力ボルト接合あるいは溶接等により、ダンパー上側蝶番部材６と一体化され、下側鋼板７ｂの下端部は、ダンパー下側蝶番部材７と一体化されている。
蝶番２は、上側の梁３および下側の梁４に平行な回転軸９と、回転軸９が挿通される管部５ａを有する梁側蝶番部材５と、同じく回転軸９が挿通される管部６ａ、７ａを有するダンパー上側蝶番部材６もしくはダンパー下側蝶番部材７とを備えている。また、管部５ａ、６ａ、７ａの端面には、滑り材としてＰＴＦＥ１０が貼着されている。

次に、本実施形態によるダンパーの設置構造の作用について、図１および図２に基づいて説明する。
地震や強風等により、上側の梁３と下側の梁４との間に、ダンパー１が設置されている構面に直交する層間変形が生じた場合、ダンパー１の上下端にそれぞれ設けられた蝶番２の回転軸９を回転中心として、ダンパー１は面外方向に剛体回転する。そのため、ダンパー１自体に面外方向の変形が発生することはない。
一方、上側の梁３と下側の梁４との間に、ダンパー１が設置されている構面方向の層間変形が生じた場合、蝶番２機構は働かないため、前記層間変形は蝶番２を介してダンパー１に伝達される。これに伴い、ダンパー１内の粘弾性体８はせん断変形し、抵抗力を発生する。その際、梁側蝶番部材５、ダンパー上側蝶番部材６およびダンパー下側蝶番部材７の管部５ａ、６ａ、７ａの端面にはＰＴＦＥ１０が貼着されているため、ダンパー１は面外方向に滑らかに回動するとともに、ダンパー上側蝶番部材６もしくはダンパー下側蝶番部材７の管部６ａ、７ａと梁側蝶番部材５の管部５ａとの間の遊びがなくなり、水平方向変形がロスなく伝達される。

本実施形態によるダンパーの設置構造では、ダンパー１の上下端にそれぞれ設けられた蝶番２の回転軸９を回転中心として、ダンパー１が面外方向に剛体回転し、ダンパー１自体に面外変形が発生しないため、ダンパー１が損傷することがない。一方、ダンパー１面内方向の変形は、蝶番２の管部５ａ、６ａ、７ａの端面にＰＴＦＥ１０を貼着することにより、ロスなく伝達される。
また、本実施形態によるダンパーの設置構造では、ダンパー１が設置されている構面に直交する方向の施工誤差が蝶番２によって吸収されるので、ダンパー１の取り付けが格段に容易となる。
さらに、本実施形態によるダンパーの設置構造では、極大地震や火災等によって、ダンパー１の取り替えが必要となった場合、蝶番２の回転軸９を引き抜くことによって、容易にダンパー１を取り替えることができる。

なお、本実施形態におけるダンパー１としては、図１および図２に示したものに限られず、適宜の形状、寸法のものが採用可能であることはいうまでもなく、極低降伏点鋼や鉛等を用いた履歴系ダンパー、粘性体を用いた粘性系ダンパー、摩擦ダンパーをはじめとする任意の形式のダンパーを採用することが可能である。

本発明の実施形態の一例を示す立面図である。 図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。

符号の説明

１ ダンパー
２ 蝶番
３ 上側の梁
４ 下側の梁
５ 梁側蝶番部材
６ ダンパー上側蝶番部材
７ ダンパー下側蝶番部材
５ａ、６ａ、７ａ 管部
８ 粘弾性体
９ 回転軸
１０ ＰＴＦＥ

Claims (2)

1. 構造物の上下の梁の間にダンパーを設置するための構造であって、
   前記ダンパーが、前記ダンパーが設置されている構面に平行な回転軸を有する蝶番を介して前記上下の梁にそれぞれ軸支されていることを特徴とするダンパーの設置構造。
2. 前記蝶番の回転軸が挿通されるダンパー側管部の端面と、当該端面と隣接する、前記蝶番の回転軸が挿通される梁側管部の端面との間に滑り材が貼着されていることを特徴とする請求項１に記載のダンパーの設置構造。

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