JP2006162059A - Lead damper - Google Patents

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Takuya Nishimura
拓也 西村
Takehiko Terada
岳彦 寺田
Tetsuya Hanzawa
徹也 半澤
Koji Hiroshima
功二 廣島
Kazuyuki Ohara
和之 大原
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S TECH RESOURCE KK
Tech Resource Kk S
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Osaka Kako KK
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Tech Resource Kk S
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Osaka Kako KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lead damper capable of obtaining sufficient damping performance and being reduced in its size and weight. <P>SOLUTION: This lead damper is composed of a damper main body 1 composed of lead mass, and arms 2 respectively mounted between each of both end portions of the damper main body and a structure, and transmitting the vibration of the structure to the damper main body for torsionally plastically deforming the damper main body. Circular flange portions 3 projecting outside are integrally formed on both end portions of the damper main body, flange portions 7 corresponding thereto are formed on basic end outer peripheral portions of the arms, and these flanges are fastened by bolts, thus the basic end portions of the arms are relatively unrotatably connected with the damper main body, and tip end portions of the arms are relatively rotatably connected with the structure. The whole components are bolted in a state that the flange portions of the damper main body are held by a reinforcement plate 11 used also as a washer and the flange portions of the arms over the whole circumference from its both face sides. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、免震構造物や制震構造物に減衰装置として設置されるダンパーに係わり、特に鉛塊の塑性変形により振動を吸収し減衰させる構成の鉛ダンパーに関する。   The present invention relates to a damper installed as a damping device in a seismic isolation structure or a damping structure, and more particularly to a lead damper configured to absorb and dampen vibration by plastic deformation of a lead block.

この種の鉛ダンパーとしては、たとえば特許文献1に示されるものが一般的である。これは、鉛塊を特殊な形状に屈曲形成した鉛柱体を主体とするもので、そのような鉛柱体をたとえば免震建物の基礎とそれに支持される上部構造体との間に介装することにより、地震時に基礎と上部構造体との間で生じる相対変位により鉛柱体を屈曲させるように塑性変形させ、それにより振動エネルギーを吸収して減衰効果を得るものである。
特開2003−27766号公報
As this type of lead damper, for example, one disclosed in Patent Document 1 is common. This mainly consists of lead pillars that are formed by bending lead ingots into a special shape, and such lead pillars are interposed between the base of a base-isolated building and the upper structure supported by it, for example. By doing so, the lead column body is plastically deformed so as to be bent by the relative displacement generated between the foundation and the upper structure during an earthquake, thereby absorbing vibration energy and obtaining a damping effect.
JP 2003-27766 A

特許文献1に示されているような、鉛柱体の曲げ変形によって振動を吸収する構成の従来の鉛ダンパーにあっては、鉛柱体が塑性変形する際における各部の応力状態が一様ではなく、したがって鉛柱体の一部が局部的に塑性変形するに留まって、必ずしも充分な減衰性能が得られるものではなく、そのため減衰性能を高めるためには鉛使用量を多くする必要があり、必然的に大型化、大重量化せざるを得ないものであった。   In the conventional lead damper configured to absorb vibrations by bending deformation of the lead column as shown in Patent Document 1, the stress state of each part when the lead column is plastically deformed is not uniform. Therefore, only a part of the lead pillar body is plastically deformed locally, and it is not always possible to obtain sufficient attenuation performance, so it is necessary to increase the amount of lead used to increase the attenuation performance, Inevitably, the size and weight must be increased.

上記事情に鑑み、本発明は充分な減衰性能が得られ、しかも小型・軽量化が図れる鉛ダンパーを提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a lead damper that can obtain sufficient damping performance and can be reduced in size and weight.

請求項1の発明は、2つの部材間に介装され、2つの部材間に生じる振動を鉛塊の塑性変形によって吸収し減衰させる構成の鉛ダンパーであって、鉛塊からなるダンパー本体と、該ダンパー本体の両端部と前記2つの各部材との間にそれぞれ介装されて前記2つの部材間に生じる振動をダンパー本体に伝達することにより該ダンパー本体を捻るように塑性変形させるアームとからなり、前記各アームの基端部をダンパー本体の両端部に対してそれぞれ相対回転不能に連結し、かつ各アームの先端部を前記2つの各部材に対してそれぞれ相対回転可能に連結してなることを特徴とする。   The invention of claim 1 is a lead damper configured to be interposed between two members and absorb and damp vibration generated between the two members by plastic deformation of the lead mass, and a damper main body made of the lead mass; An arm that is interposed between both ends of the damper main body and each of the two members, and that plastically deforms the damper main body by twisting the damper main body by transmitting vibrations generated between the two members to the damper main body. The base end portion of each arm is connected to both end portions of the damper main body so as not to be relatively rotatable, and the tip end portion of each arm is connected to each of the two members so as to be relatively rotatable. It is characterized by that.

請求項2の発明は、請求項1記載の鉛ダンパーであって、前記ダンパー本体の両端部に外側に張り出す環状のフランジ部を一体に形成するとともに、前記アームの基端外周部に前記ダンパー本体のフランジ部に対応してそれに密着可能なフランジ部を形成し、前記ダンパー本体の両端部のフランジ部に各アームの基端外周部のフランジ部をそれぞれボルト締結することによって各アームの基端部をダンパー本体に対して相対回転不能に連結し、かつ各アームの先端部を前記2つの各部材に対してそれぞれ相対回転可能に連結してなることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the lead damper according to claim 1, wherein an annular flange portion projecting outward is integrally formed at both end portions of the damper main body, and the damper is provided at a base end outer peripheral portion of the arm. A flange portion that can be in close contact with the flange portion of the main body is formed, and the base end of each arm is fastened by bolting the flange portion of the base end outer peripheral portion of each arm to the flange portion of each end of the damper main body. The portion is connected to the damper main body so as not to be relatively rotatable, and the tip of each arm is connected to the two members so as to be relatively rotatable.

請求項3の発明は、請求項2記載の鉛ダンパーであって、前記ダンパー本体のフランジ部の裏面側に、座金を兼ねる補強板を該フランジ部の全周にわたって装着し、該補強板とアームの基端外周部のフランジ部とによってダンパー本体のフランジ部をその両面側から全周にわたって挟持した状態でそれらの全体をボルト締結してなることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the lead damper according to claim 2, wherein a reinforcing plate serving as a washer is attached to the entire back surface of the flange portion of the damper main body, and the reinforcing plate and the arm The flange portion of the damper main body is clamped over the entire circumference from both sides of the flange portion by the flange portion of the base end outer peripheral portion, and the whole is bolted.

請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれか記載の鉛ダンパーであって、前記ダンパー本体が捻れる際の中心位置に、補剛材で支持した剛性軸を設けると共に、その剛性軸に対して、垂直な面内で回転可能に少なくtも一方の前記アームの基端部を係合させたことを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the lead damper according to any one of claims 1 to 3, wherein a rigid shaft supported by a stiffener is provided at a central position when the damper main body is twisted, and the rigid shaft is provided. On the other hand, the base end portion of one of the arms is engaged with at least t so as to be rotatable in a vertical plane.

請求項1の発明の鉛ダンパーは、これを設置した部材間の振動がアームを介してダンパー本体の両端部に逆方向の回転力として伝達され、それによりダンパー本体に捻れ変形力が集中してダンパー本体の全体が捻られるように塑性変形し、優れた減衰性能を発揮するものである。したがって本発明の鉛ダンパーによれば、従来の鉛柱体の曲げ変形により減衰性能を得る形式の鉛ダンパーに比較してエネルギー吸収効率が向上し、所望の減衰性能を得るのに必要な鉛使用量を削減でき、鉛ダンパーの小型・軽量化を図ることができる。また、アームの長さとダンパー本体の形状の設定により、ダンパー本体の変形能力および降伏荷重を幅広く調整することが可能である。   In the lead damper according to the first aspect of the present invention, the vibration between the members on which the lead damper is installed is transmitted to the both end portions of the damper main body through the arms as a reverse rotational force, whereby the torsional deformation force is concentrated on the damper main body. It is plastically deformed so that the entire damper body is twisted, and exhibits excellent damping performance. Therefore, according to the lead damper of the present invention, the energy absorption efficiency is improved as compared with the lead damper of the type that obtains the damping performance by bending deformation of the conventional lead pillar body, and the use of lead necessary for obtaining the desired damping performance is used. The amount can be reduced, and the lead damper can be made smaller and lighter. In addition, the deformability and yield load of the damper body can be widely adjusted by setting the length of the arm and the shape of the damper body.

請求項2の発明の鉛ダンパーによれば、ダンパー本体に対するアームの連結固定をボルト締結により行うので、ホモゲン溶着等の特殊な結合手法による作業が不要であり、簡単かつ安価に製作することができる。また、その設置場所において解体や再組立が可能であるので、必要に応じてダンパー本体やアームの交換も現場にて容易に行うことができる。   According to the lead damper of the invention of claim 2, since the arm is fixedly connected to the damper main body by bolt fastening, a work by a special joining method such as homogen welding is unnecessary, and it can be manufactured easily and inexpensively. . Moreover, since the disassembly and reassembly can be performed at the installation location, the damper main body and the arm can be easily replaced at the site as needed.

請求項3の発明の鉛ダンパーによれば、ダンパー本体とアームの双方に形成したフランジ部どうしをボルト締結することで、それらを連結固定するとともに、座金を兼ねる補強板を用いて、その補強板とアームのフランジ部とによってダンパー本体のフランジ部を全周にわたって表裏から挟持する状態でボルト締結する構成により、ボルト締結と同時にダンパー本体のフランジ部に対する充分な補強効果が得られ、したがって充分な締結強度が得られてダンパー本体全体を確実に塑性変形させることができるし、フランジ部が損壊するようなことを確実に防止することができる。   According to the lead damper of the invention of claim 3, the flange plate formed on both the damper main body and the arm is fastened with bolts so that they are connected and fixed, and the reinforcing plate is also used as a washer. And the flange part of the arm, and the flange part of the damper body is clamped from the front and back over the entire circumference. Strength can be obtained and the entire damper body can be reliably plastically deformed, and damage to the flange portion can be reliably prevented.

請求項4の発明の鉛ダンパーによれば、ダンパー本体が捻れる際の中心位置に、補剛材で支持した剛性軸を設けると共に、その剛性軸に対して、垂直な面内で回転可能に少なくとも一方のアームの基端部を係合させているので、補剛材で確実に支持した剛性軸を中心にしながら、両アームが逆方向に相対回転してダンパー本体が捻れ変形することになり、ダンパー本体に無用な剪断変形が発生するのを防止することができる。したがって、理想的な捻れ変形を生じさせることができ、想定通りのダンパー効果を発揮させることができる。   According to the lead damper of the invention of claim 4, the rigid shaft supported by the stiffener is provided at the center position when the damper main body is twisted, and is rotatable in a plane perpendicular to the rigid shaft. Since the base end of at least one arm is engaged, the damper body will be twisted and deformed due to the relative rotation of both arms in the opposite direction with the rigid shaft securely supported by the stiffener. Further, it is possible to prevent unnecessary shear deformation from occurring in the damper main body. Therefore, ideal torsional deformation can be caused and the expected damper effect can be exhibited.

図1〜図3は本発明の第1実施形態である鉛ダンパーを示すものである。本実施形態の鉛ダンパーは免震建物の基礎部の2部材(基礎と上部構造体)間に減衰装置として設置されて、その建物の振動を鉛塊の塑性変形によって吸収し減衰させることを基本とするものであって、鉛塊からなるダンパー本体1と、建物の振動をダンパー本体1に伝達して、そのダンパー本体1を上下で逆方向に捻るように塑性変形させる一対2本のアーム2とからなる。   1 to 3 show a lead damper according to a first embodiment of the present invention. The lead damper of this embodiment is installed as a damping device between the two members (foundation and superstructure) of the base part of the base-isolated building, and basically absorbs and attenuates the vibration of the building by plastic deformation of the lead block. And a pair of two arms 2 for transmitting vibrations of the building to the damper body 1 and plastically deforming the damper body 1 so as to be twisted in the opposite direction up and down. It consists of.

図1、図2に示すように、ダンパー本体1は、実質的に中実の円柱状ないし円盤状の形態をなす鉛成形体であって、その上下両端部にはそれぞれ外側に環状に張り出すフランジ部3が一体に形成され、各フランジ部3には多数(図示例では12個)のボルト孔4が形成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the damper main body 1 is a lead molded body having a substantially solid columnar shape or disk shape, and projects in an annular shape outwardly at both upper and lower ends thereof. The flange portions 3 are integrally formed, and a large number (12 in the illustrated example) of bolt holes 4 are formed in each flange portion 3.

各アーム2は厚肉帯板状の鋼材を加工してなるもので、それらアーム2は図3(a)に示すように、所定角度α(α=0〜180度)をなして交差する状態でそれらの基端部がそれぞれダンパー本体1の上下に連結され、それらアーム2の先端部は図3(b)に示すようにそれぞれ、建物における基礎(部材)5および上部構造体6としての梁(部材)に対して連結されるものである。   Each arm 2 is formed by processing a thick strip-shaped steel material, and these arms 2 intersect with each other at a predetermined angle α (α = 0 to 180 degrees) as shown in FIG. These base ends are connected to the top and bottom of the damper body 1 respectively, and the tips of the arms 2 are beams as a foundation (member) 5 and an upper structure 6 in the building, respectively, as shown in FIG. It is connected to (member).

各アーム2の基端部はダンパー本体1のフランジ部3に合致する円形状に形成され、その外周部はフランジ部3に対応してボルト孔8を有するフランジ部7とされ、それらフランジ部3,7どうしを直接的に密着させてボルト9を挿通しナット10を螺着してボルト締結することにより、アーム2の基端部をダンパー本体1に対して相対回転不能な状態で強固に連結するようになっている。そのボルト締結に際しては、ダンパー本体1のフランジ部3の裏面側に鋼材からなる半割環状の補強板11を座金を兼ねて装着することにより、それら補強板11とアーム2のフランジ部7とによってダンパー本体1のフランジ部3をその表裏両面から全周にわたって挟持した状態でそれらの全体をボルト締結するようにしている。   The base end portion of each arm 2 is formed in a circular shape that matches the flange portion 3 of the damper main body 1, and the outer peripheral portion thereof is a flange portion 7 having a bolt hole 8 corresponding to the flange portion 3. , 7 are brought into direct contact with each other, the bolt 9 is inserted, the nut 10 is screwed and the bolt is fastened, and the base end of the arm 2 is firmly connected to the damper main body 1 in a state in which the relative rotation is impossible. It is supposed to be. When the bolts are fastened, a half-ring reinforcing plate 11 made of steel is attached to the back side of the flange portion 3 of the damper main body 1 also as a washer, so that the reinforcing plate 11 and the flange portion 7 of the arm 2 In the state which clamped the flange part 3 of the damper main body 1 from the front and back both surfaces over the perimeter, those wholes are bolted.

一方、各アーム2の先端部は円形状に形成されてそこには中心孔12が形成されており、各アーム2の先端部は建物に対して相対回転可能に連結されるようになっている。すなわち、図1および図3(b)に示すように、基礎5の上面側には軸体13がアンカーボルト14によって上向きに固定され、その軸体13が下側のアーム2の先端部に形成されている中心孔12に通されてその上下にナット15が螺着されることにより、下側のアーム2は軸体13に対して水平面内において回転可能に軸支されている。同様に、上部構造体6の下面側には同様の軸体13がアンカーボルト14により下向きに固定され、その軸体13が上側のアーム2の先端部の中心孔12に通されてその上下にナット15が螺着されることにより、上側のアーム2も軸体13に対して水平面内において相対回転可能に軸支されている。   On the other hand, the tip of each arm 2 is formed in a circular shape, and a central hole 12 is formed therein, and the tip of each arm 2 is connected to the building so as to be relatively rotatable. . That is, as shown in FIG. 1 and FIG. 3B, the shaft body 13 is fixed upward by the anchor bolt 14 on the upper surface side of the foundation 5, and the shaft body 13 is formed at the distal end portion of the lower arm 2. The lower arm 2 is pivotally supported with respect to the shaft body 13 so as to be rotatable in a horizontal plane by being passed through the central hole 12 and screwed with nuts 15 on the upper and lower sides thereof. Similarly, a similar shaft body 13 is fixed downward on the lower surface side of the upper structure 6 by an anchor bolt 14, and the shaft body 13 is passed through the center hole 12 at the tip of the upper arm 2 and above and below it. By screwing the nut 15, the upper arm 2 is also pivotally supported with respect to the shaft body 13 so as to be relatively rotatable in a horizontal plane.

以上のように、本実施形態の鉛ダンパーは、ダンパー本体1の上下にアーム2の基端部がそれぞれ相対回転不能にボルト締結され、それらアーム2の先端部がそれぞれ基礎5と上部構造体6に対して相対回転可能に連結されていることから、地震時等においてこの建物に振動が生じて基礎5と上部構造体6との間に水平方向の相対変位が生じた際には、図3(a)に示すように双方のアーム2の先端部間の間隔dが変化し、それに伴い双方のアーム2が互いに逆方向に相対回転する。その結果、双方のアーム2からダンパー本体1の上下端にアーム2の長さに応じた捻りモーメントが加えられ、それによってダンパー本体1が捻られて塑性変形し、その塑性変形による振動エネルギー吸収効果によって優れた減衰性能を発揮する。   As described above, in the lead damper of this embodiment, the base end portions of the arms 2 are bolted to the upper and lower sides of the damper main body 1 so as not to be relatively rotatable, and the tip portions of the arms 2 are respectively the base 5 and the upper structure 6. When the building is vibrated and a relative displacement in the horizontal direction occurs between the foundation 5 and the upper structure 6 during an earthquake or the like, the relative displacement in FIG. As shown to (a), the space | interval d between the front-end | tip parts of both the arms 2 changes, and both the arms 2 rotate relative to each other in the opposite direction accordingly. As a result, a torsional moment corresponding to the length of the arm 2 is applied from both arms 2 to the upper and lower ends of the damper body 1, whereby the damper body 1 is twisted and plastically deformed, and the vibration energy absorption effect due to the plastic deformation Exhibits excellent damping performance.

このように、本実施形態の鉛ダンパーは、円柱状のダンパー本体1の全体が捻れ変形を受けることで優れた減衰性能が得られるものであることから、特許文献1に示されるような特殊形状の鉛柱体の曲げ変形により減衰性能を得る場合に較べてエネルギー吸収効率が向上し、したがって所望の減衰性能を得るに必要な鉛使用量を削減し得て、充分な小型・軽量化を図ることが可能である。勿論、アーム2の長さとダンパー本体1の形状の設定により、ダンパー本体1の変形能力および降伏荷重を幅広く調整することが可能である。   As described above, the lead damper according to the present embodiment can obtain excellent damping performance when the entire cylindrical damper body 1 undergoes torsional deformation, and thus has a special shape as shown in Patent Document 1. Energy absorption efficiency is improved compared to the case where damping performance is obtained by bending deformation of the lead pillar body, and therefore the amount of lead used to obtain the desired damping performance can be reduced, and sufficient size and weight reduction can be achieved. It is possible. Of course, the deformability and yield load of the damper body 1 can be widely adjusted by setting the length of the arm 2 and the shape of the damper body 1.

また、ダンパー本体1に対するアーム2の連結固定をボルト締結により行うので、ホモゲン溶着や特殊な結合手法による作業が一切不要であり、したがってこの鉛ダンパーは単なるボルト締結作業のみで簡単に組み立てることができ、作業者の熟練や特殊技量を必要としないから製作時に不良品が発生することもなく、充分にコスト削減を図ることができる。また、建物に対する設置もアーム2の先端部を軸体13に対して相対回転可能に軸支するだけで良いから簡単であるし、必要に応じて現場での解体や再組立も可能であるからダンパー本体1やアーム2の交換も容易に可能となる。   Moreover, since the arm 2 is connected and fixed to the damper body 1 by bolt fastening, there is no need for any work by homogen welding or a special joining method. Therefore, this lead damper can be easily assembled only by bolt fastening work. Since no skill or special skill of the operator is required, defective products are not generated at the time of production, and the cost can be sufficiently reduced. In addition, the installation on the building is simple because it only needs to pivotally support the tip of the arm 2 so as to be rotatable relative to the shaft 13, and it can be disassembled and reassembled on site as necessary. The damper body 1 and the arm 2 can be easily replaced.

勿論、アーム2とダンパー本体1とを締結するためのボルト9の径やその本数、ダンパー本体1に形成するフランジ部3の厚さ等を適切に設定することで、ダンパー本体1全体を塑性変形させるに充分な連結固定強度を支障なく確保できることはいうまでもないし、特に上記実施形態のように半割環状の補強板11を用いてその補強板11とアーム2のフランジ部7とによってダンパー本体1のフランジ部3を全周にわたって表裏から挟持する状態でボルト締結することにより、ボルト締結と同時にフランジ部3全体に対する充分な補強効果が得られ、仮に過大な地震力を受けても締結部が損傷を受けるようなことを確実に防止することができる。   Of course, by appropriately setting the diameter and number of bolts 9 for fastening the arm 2 and the damper body 1 and the thickness of the flange portion 3 formed on the damper body 1, the entire damper body 1 is plastically deformed. Needless to say, a sufficient connecting and fixing strength can be secured without hindrance, and in particular, the damper main body is formed by the reinforcing plate 11 and the flange portion 7 of the arm 2 using the half annular reinforcing plate 11 as in the above embodiment. By tightening the bolts with the flange part 1 of 1 being clamped from the front and back over the entire circumference, a sufficient reinforcing effect for the entire flange part 3 can be obtained simultaneously with the bolt fastening. It is possible to reliably prevent damage.

以上で本発明の第1実施形態を説明したが、上記実施形態はあくまで好適な一例であって、本発明は上記実施形態に限定されるものでは勿論なく、たとえば以下に列挙するような様々な変形や応用が可能である。   The first embodiment of the present invention has been described above. However, the above-described embodiment is merely a preferred example, and the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, various embodiments are listed below. Variations and applications are possible.

上記実施形態では、ダンパー本体1を円柱状の形態としたが、ダンパー本体1としての鉛塊の形態は特に限定されるものではなく、アーム2を連結固定するためのフランジ部3を両端部に一体に形成でき、それらフランジ部3を介して全体が捻れるような塑性変形を生じて所望の減衰性能を得ることができるものである限りにおいて、ダンパー本体1は、たとえば角柱状や適宜のブロック状等の様々な形態とすることができるし、寸法も任意である。そして、ダンパー本体1の形状や寸法に対応させて、ダンパー本体1におけるフランジ部3の形状や、アーム2の基端外周部に形成するフランジ部7の形状、フランジ部3の裏面側に装着する補強板11の形状等を設定すれば良い。一例を挙げれば、たとえばダンパー本体1を角柱状としてフランジ部3を角形としたり、ダンパー本体1は円柱状のままでフランジ部3のみを角形とすることが考えられ、その場合にはアーム2の基端部もフランジ部3に対応させて角形としてその外周部に角形のフランジ部7を形成し、それに対応して補強板11もたとえばコ字状のような角形分割環状のものや単なる帯状鋼板の如きものを採用すれば良い。   In the said embodiment, although the damper main body 1 was made into the columnar form, the form of the lead lump as the damper main body 1 is not specifically limited, The flange part 3 for connecting and fixing the arm 2 is attached to both ends. As long as it can be integrally formed and the desired deformation performance can be obtained through plastic deformation that twists the whole through the flange portion 3, the damper body 1 is, for example, a prismatic shape or an appropriate block. It can be in various forms such as a shape, and the dimensions are also arbitrary. Then, in accordance with the shape and dimensions of the damper main body 1, the shape of the flange portion 3 in the damper main body 1, the shape of the flange portion 7 formed on the base end outer peripheral portion of the arm 2, and the rear surface side of the flange portion 3 are attached. What is necessary is just to set the shape etc. of the reinforcement board 11. FIG. For example, for example, the damper body 1 may be prismatic and the flange 3 may be square, or the damper body 1 may be cylindrical and only the flange 3 is square. The base end portion is also formed in a square shape corresponding to the flange portion 3, and a rectangular flange portion 7 is formed on the outer peripheral portion thereof, and the reinforcing plate 11 is correspondingly formed in a rectangular divided annular shape such as a U-shape or a simple strip-shaped steel plate. What is necessary is just to employ | adopt.

上記実施形態では、座金を兼ねる補強板11を用いてフランジ部3を挟持することにより、ボルト締結と同時にフランジ部3に対する補強効果も同時に得られる利点があるが、そのような補強板11は必ずしも設ける必要はなく、充分な連結固定強度が確保できる場合には、補強板11を省略して通常の座金(ワッシャ)を用いることでも充分である。また、上記実施形態における補強板11は、円環を2分割した形態の半割環状のものであるが、上述したように補強板11の形状を角形の分割環状としたり、補強板11に形成するボルト孔の数を適宜増減することの他、たとえば円環(あるいは角環)を3分割や4分割、あるいは図1に破線で示すように6分割したような補強板11も採用可能である。勿論、補強板11の素材や板厚、形状はフランジ部3に対する補強効果を考慮して設定すれば良いし、必要であれば複数枚の補強板11を重ねて使用しても良い。また、補強板11は必ずしも座金を兼用するものでなくても良く、補強板11と通常の座金とを併用することでも勿論良い。   In the above-described embodiment, by sandwiching the flange portion 3 using the reinforcing plate 11 that also serves as a washer, there is an advantage that a reinforcing effect on the flange portion 3 can be obtained simultaneously with the bolt fastening. It is not necessary to provide it, and if sufficient connection fixing strength can be ensured, it is sufficient to omit the reinforcing plate 11 and use a normal washer. In addition, the reinforcing plate 11 in the above embodiment is a half-ring-shaped one in which the annular ring is divided into two, but as described above, the shape of the reinforcing plate 11 is a square divided ring or formed on the reinforcing plate 11. In addition to appropriately increasing or decreasing the number of bolt holes to be used, for example, a reinforcing plate 11 in which the ring (or square ring) is divided into three or four, or six as shown by a broken line in FIG. . Of course, the material, plate thickness, and shape of the reinforcing plate 11 may be set in consideration of the reinforcing effect on the flange portion 3, and a plurality of reinforcing plates 11 may be used in an overlapping manner if necessary. Further, the reinforcing plate 11 does not necessarily have to be used as a washer. Of course, the reinforcing plate 11 and a normal washer may be used in combination.

また、上記実施形態は免震建物の基礎部への設置例であるが、本発明の鉛ダンパーは様々な規模、用途の構造物や建築物に対して広く適用できるものであるし、その設置位置や設置形態も任意である。たとえば、上記実施形態は免震建物の基礎部への適用例であることから、ダンパー本体1の軸線を鉛直とし、アーム2を水平面内において回転させるような姿勢で設置したのであるが、上記実施形態の鉛ダンパーをそのまま制震建物の梁と柱との接合部に設置して層間変形により作動させることも可能であり、その場合にはダンパー本体1の軸線を水平とし、アーム2を垂直面内において回転させるような姿勢で設置すれば良い。勿論、アーム2の先端部を構造物(部材)に対して連結するための構造も、相対回転可能な状態で連結する限りにおいて任意である。   Moreover, although the said embodiment is an example of installation in the base part of a seismic isolation building, the lead damper of this invention can be widely applied with respect to structures and buildings of various scales and uses, and its installation The position and installation form are also arbitrary. For example, since the above embodiment is an application example to a base part of a base-isolated building, the axis of the damper main body 1 is vertical and the arm 2 is installed in a posture that rotates in a horizontal plane. It is also possible to install the lead damper of the form as it is at the joint between the beam and the column of the vibration control building and operate it by interlayer deformation. In that case, the axis of the damper body 1 is horizontal and the arm 2 is vertical It may be installed in such a posture as to rotate inside. Of course, the structure for connecting the tip of the arm 2 to the structure (member) is optional as long as it is connected in a relatively rotatable state.

なお、上述したようにアーム2どうしの交差角度αは0〜180度(α=0度つまり双方のアーム2が完全に重なる状態、およびα=180度つまり双方のアーム2が一直線上に並ぶ状態を含む)の範囲で任意であり、想定される振動による相対変位量や方向性等を考慮して適宜設定すれば良い。勿論、アーム2の素材や形状、寸法も任意であり、必要であれば所望の剛性を確保するためにたとえばリブ等の補剛部材を設ければ良い。   As described above, the crossing angle α between the arms 2 is 0 to 180 degrees (α = 0 degrees, that is, both arms 2 are completely overlapped, and α = 180 degrees, that is, both arms 2 are aligned on a straight line. And may be set as appropriate in consideration of the relative displacement amount and directionality due to the assumed vibration. Of course, the material, shape, and dimensions of the arm 2 are arbitrary, and if necessary, a stiffening member such as a rib may be provided in order to ensure desired rigidity.

さらに、たとえば図4に示す第2実施形態のように、ダンパー本体1を2段以上に積み重ねて、それらの間に両者に共通のアーム2をボルト9により一体に締結することにより、多段形の鉛ダンパーとすることも可能である。図4に示す例ではアーム2を略長円形状としているが、本例においてもアーム2の形状は任意であることは言うまでもない。   Further, as in the second embodiment shown in FIG. 4, for example, the damper main body 1 is stacked in two or more stages, and the arm 2 common to both of them is fastened integrally with the bolts 9 to thereby form a multistage type. It is also possible to use a lead damper. In the example shown in FIG. 4, the arm 2 has a substantially oval shape, but it goes without saying that the shape of the arm 2 is also arbitrary in this example.

また、上記実施形態の変形例として、図1に示しているようにダンパー本体1の中心部にガイド軸16を相対回転可能に挿通し、そのガイド軸16の一端部もしくは両端部をアーム2の基端部に対して連結することが考えられる。そのようなガイド軸16を設けることにより、ダンパー本体1が捻られる際の変形中心がガイド軸16によって明確に規定されるから、ダンパー本体1全体の塑性変形がより確実かつ効率的に生じることが期待できる。   As a modification of the above embodiment, as shown in FIG. 1, a guide shaft 16 is inserted into the center portion of the damper main body 1 so as to be relatively rotatable, and one end portion or both end portions of the guide shaft 16 are connected to the arm 2. It is conceivable to connect the base end portion. By providing such a guide shaft 16, the deformation center when the damper main body 1 is twisted is clearly defined by the guide shaft 16, so that the plastic deformation of the entire damper main body 1 may occur more reliably and efficiently. I can expect.

図5はそれを発展させた本発明の第3実施形態の鉛ダンパーの構成を示す斜視図であり、図6はその側面図、図7は本実施形態の鉛ダンパーにおいて改善しようとする問題点の説明図である。
上記第1実施形態の鉛ダンパーでは、ダンパー本体1が変形する際の方向を規制する手段を特に設けていないため、図7に示すように、2本のアーム2が開閉する際に、アーム2の面内に力Pが作用する場合、ダンパー本体1に捻り変形だけでなく、図示のような剪断変形も同時に発生してしまうおそれがある。そうなると、想定される以外の減衰力が発生してしまい、設計条件と合わない場合が出てくる。
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a lead damper according to a third embodiment of the present invention, which has been developed, FIG. 6 is a side view thereof, and FIG. 7 is a problem to be improved in the lead damper of this embodiment. It is explanatory drawing of.
In the lead damper of the first embodiment, since no means for restricting the direction when the damper main body 1 is deformed is provided, when the two arms 2 are opened and closed, as shown in FIG. When the force P acts on the surface of the damper, not only torsional deformation but also shear deformation as shown in the figure may occur at the same time. In this case, a damping force other than that assumed is generated, and there are cases where the design conditions are not met.

この点、前述したように、ダンパー本体1の中心部にガイド軸16を挿通した場合、ダンパー本体1が捻られる際の変形中心をガイド軸16によって明確に規定することができるようになる。そのため、前述の剪断変形をある程度は抑制する効果が期待できる。しかしながら、ガイド軸16を設けただけでは、ガイド軸16自体がアーム2に引っ張られて倒れた場合、ダンパー本体1に同様の剪断変形が生じてしまう可能性がある。   In this regard, as described above, when the guide shaft 16 is inserted into the center portion of the damper main body 1, the deformation center when the damper main body 1 is twisted can be clearly defined by the guide shaft 16. Therefore, the effect of suppressing the aforementioned shear deformation to some extent can be expected. However, if only the guide shaft 16 is provided, when the guide shaft 16 itself is pulled by the arm 2 and falls down, the damper body 1 may be subjected to the same shear deformation.

そこで、この第3実施形態の鉛ダンパーでは、図5、図6に示すように、ダンパー本体1が捻れる際の中心位置に、コ字状断面の補剛材30で支持したボルト(剛性軸)40を設けると共に、そのボルト40に対して、垂直な面内で回転可能に各アーム2の基端部をそれぞれ係合させている。   Therefore, in the lead damper of the third embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, a bolt (rigid shaft) supported by a stiffener 30 having a U-shaped cross section at the center position when the damper main body 1 is twisted. 40), and the base end of each arm 2 is engaged with the bolt 40 so as to be rotatable in a vertical plane.

即ち、補剛材30は、両端にアーム2の基端部を接合したダンパー本体1を外側から覆う一対の平板状の対向壁31と、一対の対向壁31を連結する側壁32とを有したコ字状のものであり、一対の対向壁31にボルト40の両端を確実に保持し、一対の対向壁31間に挿入したダンパー本体1及び両端のアーム2の基端部にボルト40の中間部を貫通させている。   That is, the stiffener 30 has a pair of flat opposing walls 31 that cover the damper body 1 with the base ends of the arms 2 joined to both ends from the outside, and side walls 32 that connect the pair of opposing walls 31. It is U-shaped and securely holds both ends of the bolt 40 on the pair of opposing walls 31, and the damper 40 is inserted between the pair of opposing walls 31. The part is penetrated.

具体的には、ダンパー本体1の中心部、両アーム2の基端部のフランジ部7の中心部、補剛材30の一対の対向壁31の中心部に、それぞれ全部を直線的に貫通する貫通孔34、7a、33を設けてあり、それらの貫通孔34、7a、33に、一方の対向壁31の外側からボルト40を座金41を介して挿通し、他方の対向壁31から突出したボルト40の先端部に、座金41を介してナット42を螺合締結し、それによりダンパー本体1およびアーム2をボルト40に対して回転可能に係合させている。   Specifically, the central portion of the damper main body 1, the central portion of the flange portion 7 at the base end portion of both arms 2, and the central portion of the pair of opposing walls 31 of the stiffener 30 are all penetrated linearly. Through holes 34, 7 a, 33 are provided, and bolts 40 are inserted into the through holes 34, 7 a, 33 from the outside of one opposing wall 31 through a washer 41 and protrude from the other opposing wall 31. A nut 42 is screwed and fastened to the tip of the bolt 40 via a washer 41, whereby the damper body 1 and the arm 2 are rotatably engaged with the bolt 40.

このように、ボルト(剛性軸)40の両端を補剛材30で確実に保持し、そのボルト40に対してアーム2を回動可能に係合させることにより、アーム2に面内方向の力(図7の)がかかっても、その力をボルト40で受け止めることができ、ダンパー本体1にその力の影響が及ばないようにすることができる。その結果、ダンパー本体1に捻れ以外の無用な剪断変形が発生しないように抑制することができ、理想的な捻れ変形を生じさせることができて、想定通りのダンパー効果を発揮させることができる。   In this way, the both ends of the bolt (rigid shaft) 40 are securely held by the stiffener 30 and the arm 2 is engaged with the bolt 40 so as to be able to rotate, whereby an in-plane force is applied to the arm 2. Even when (FIG. 7) is applied, the force can be received by the bolt 40, and the damper main body 1 can be prevented from being affected by the force. As a result, it is possible to prevent the damper main body 1 from being subjected to unnecessary shear deformation other than torsion, so that ideal torsional deformation can be generated, and the expected damper effect can be exhibited.

この場合のダンパー本体1とアーム2の接合は、ボルトで行うと対向壁31と干渉するおそれがあるので、敢えて接着や溶着により行っている。   In this case, the damper main body 1 and the arm 2 are joined by bonding or welding because there is a possibility that the damper main body 1 and the arm 2 may interfere with the opposing wall 31 if bolts are used.

また、補剛材30の剛性アップのために、部材の厚みや幅を増したり、図8に示すように、補剛材30の側壁32の外面にチャンネル材35等のリブを設けたりしてもよい。   Further, in order to increase the rigidity of the stiffener 30, the thickness or width of the member is increased, or ribs such as channel members 35 are provided on the outer surface of the side wall 32 of the stiffener 30 as shown in FIG. Also good.

また、上記実施形態では、双方のアーム2をボルト40に対して回転可能に係合させた場合を示したが、片方のアーム2をボルト40や補剛材30に対して相対回転不能に係合させてもよい。また、その相対回転不能に係合させるアーム2と補剛材30とを一体化して構成することも可能である。つまり、少なくとも一方のアーム2が、補剛材30によって保持されるボルト40に対して回転自由であれば、両アーム2の開閉を妨げるものではなく、適正に作動させることができる。   In the above embodiment, the case where both the arms 2 are engaged with the bolt 40 so as to be rotatable is shown, but one arm 2 is engaged with the bolt 40 and the stiffener 30 so as not to be relatively rotatable. May be combined. Further, the arm 2 and the stiffener 30 that are engaged with each other so as not to rotate relative to each other can be integrated. That is, as long as at least one arm 2 is freely rotatable with respect to the bolt 40 held by the stiffener 30, it does not hinder the opening and closing of both arms 2 and can be operated properly.

本発明の第1実施形態である鉛ダンパーの組立状態を示す図である。It is a figure which shows the assembly state of the lead damper which is 1st Embodiment of this invention. 同鉛ダンパーの要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the lead damper. 同鉛ダンパーの構造物への設置状態を示す図で、(a)は平面図、(b)は側面図である。It is a figure which shows the installation state to the structure of the lead damper, (a) is a top view, (b) is a side view. 本発明の第2実施形態である鉛ダンパーを示す図で、(a)は側面図、(b)は平面図である。It is a figure which shows the lead damper which is 2nd Embodiment of this invention, (a) is a side view, (b) is a top view. 本発明の第3実施形態の鉛ダンパーの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the lead damper of 3rd Embodiment of this invention. 同鉛ダンパーの側面図である。It is a side view of the lead damper. 同実施形態において改善しようとする問題点の説明図である。It is explanatory drawing of the problem which it is going to improve in the same embodiment. 同鉛ダンパーの補剛材の補強例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of reinforcement of the stiffener of the lead damper.

符号の説明Explanation of symbols

1 ダンパー本体
2 アーム
3 フランジ部
4 ボルト孔
5 基礎(部材)
6 上部構造体(部材)
7 フランジ部
8 ボルト孔
9 ボルト
10 ナット
11 補強板
12 中心孔
13 軸体
14 アンカーボルト
15 ナット
16 ガイド軸
30 補剛材
40 ボルト(剛性軸)
1 Damper body 2 Arm 3 Flange 4 Bolt hole 5 Foundation (member)
6 Superstructure (members)
7 Flange portion 8 Bolt hole 9 Bolt 10 Nut 11 Reinforcement plate 12 Center hole 13 Shaft body 14 Anchor bolt 15 Nut 16 Guide shaft 30 Stiffener 40 Bolt (rigid shaft)

Claims (4)

2つの部材間に介装され、2つの部材間に生じる振動を鉛塊の塑性変形によって吸収し減衰させる構成の鉛ダンパーであって、
鉛塊からなるダンパー本体と、該ダンパー本体の両端部と前記2つの各部材との間にそれぞれ介装されて前記2つの部材間に生じる振動をダンパー本体に伝達することにより該ダンパー本体を捻るように塑性変形させるアームとからなり、
前記各アームの基端部をダンパー本体の両端部に対してそれぞれ相対回転不能に連結し、かつ各アームの先端部を前記2つの各部材に対してそれぞれ相対回転可能に連結してなることを特徴とする鉛ダンパー。
A lead damper configured to be interposed between two members to absorb and dampen vibration generated between the two members by plastic deformation of the lead mass,
Twist the damper body by transmitting to the damper body the damper body consisting of a lead lump, and being interposed between both ends of the damper body and the two members, respectively, and transmitting vibrations generated between the two members. The arm that plastically deforms
The base end portion of each arm is connected to both end portions of the damper main body so as not to be relatively rotatable, and the tip end portion of each arm is connected to each of the two members so as to be relatively rotatable. A characteristic lead damper.
請求項1記載の鉛ダンパーであって、
前記ダンパー本体の両端部に外側に張り出す環状のフランジ部を一体に形成するとともに、前記アームの基端外周部に前記ダンパー本体のフランジ部に対応してそれに密着可能なフランジ部を形成し、
前記ダンパー本体の両端部のフランジ部に各アームの基端外周部のフランジ部をそれぞれボルト締結することによって各アームの基端部をダンパー本体に対して相対回転不能に連結し、かつ各アームの先端部を前記2つの各部材に対してそれぞれ相対回転可能に連結してなることを特徴とする鉛ダンパー。
The lead damper according to claim 1,
An annular flange portion projecting outward is integrally formed at both end portions of the damper main body, and a flange portion capable of being in close contact with the flange portion of the damper main body is formed on the base end outer peripheral portion of the arm,
The base end portion of each arm is connected to the damper main body so as not to be relatively rotatable by bolting the flange portion of the base end outer peripheral portion of each arm to the flange portion at both ends of the damper main body. A lead damper comprising a tip end connected to each of the two members so as to be relatively rotatable.
請求項2記載の鉛ダンパーであって、
前記ダンパー本体のフランジ部の裏面側に、座金を兼ねる補強板を該フランジ部の全周にわたって装着し、該補強板とアームの基端外周部のフランジ部とによってダンパー本体のフランジ部をその両面側から全周にわたって挟持した状態でそれらの全体をボルト締結してなることを特徴とする鉛ダンパー。
The lead damper according to claim 2, wherein
A reinforcing plate that also serves as a washer is attached to the entire back surface of the flange portion of the flange portion of the damper main body, and the flange portion of the damper main body is disposed on both sides of the reinforcing plate and the flange portion of the base end outer peripheral portion of the arm. A lead damper characterized by being bolted together in a state of being clamped over the entire circumference from the side.
請求項1〜3のいずれか記載の鉛ダンパーであって、
前記ダンパー本体が捻れる際の中心位置に、補剛材で支持した剛性軸を設けると共に、その剛性軸に対して、垂直な面内で回転可能に少なくとも一方の前記アームの基端部を係合させたことを特徴とする鉛ダンパー。
The lead damper according to any one of claims 1 to 3,
A rigid shaft supported by a stiffener is provided at the center position when the damper body is twisted, and the base end of at least one of the arms is engaged with the rigid shaft so as to be rotatable in a plane perpendicular to the rigid shaft. Lead damper characterized by being combined.
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