JP2006226049A - Damper - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制震ダンパに関するものである。 The present invention relates to a vibration damper.
従来、柱と梁を有する門型の構造物の耐震性を高めるために、筋違や方杖等が用いられているが、構造物の制震を行うために、これらの一部にダンパを設ける場合がある。 Conventionally, struts and wands have been used to increase the earthquake resistance of gate-type structures with columns and beams, but in order to control the structure, dampers are installed on some of these. May be provided.
ダンパには、流体抵抗を利用した油圧ダンパ、摩擦抵抗を利用した摩擦ダンパ、部材の弾塑性変形を利用した弾塑性ダンパ等がある。弾塑性ダンパには、軸方向の変形によるもの、面内変形によるもの、面外変形によるものがあるが、中でも面外変形ダンパは、安価で取付が容易であることから、広く用いられている。 Examples of the damper include a hydraulic damper using fluid resistance, a friction damper using friction resistance, and an elastic-plastic damper using elastic-plastic deformation of a member. There are elastic-plastic dampers due to axial deformation, in-plane deformation, and out-of-plane deformation, but out-of-plane deformation dampers are widely used because they are inexpensive and easy to install. .
面外変形ダンパは板状のダンパに、その面外方向の荷重または変形を与えて、弾塑性変形させることによりエネルギーを吸収させるダンパで、例えば図10に示すモデル図のように、ダンパ71は、ダンパ71の変形部72およびその両端に設けられた接合部73a、73bからなり、A方向から荷重を受けている。
このようなダンパとしては、以下のようなものが知られている(特許文献1)。
As such a damper, the following is known (Patent Document 1).
しかしながら、このようなダンパでは、荷重が作用した場合に、中央部と比べて両端に大きな曲げ応力が発生するため、ダンパ変形量が小さくても両端が破断してしまうことがある。
そのため、両端の破断を防ぐためにダンパの断面を大きくする必要があり、コストがかかっていた。
However, in such a damper, when a load is applied, since a large bending stress is generated at both ends as compared with the central portion, both ends may be broken even if the amount of deformation of the damper is small.
For this reason, it is necessary to increase the cross section of the damper in order to prevent breakage at both ends, which is costly.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は低コストのダンパを提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a low-cost damper.
前述した目的を達成するために、本発明は、建物を構成する部材に接合される、第1の接合部と、前記第1の接合部に設けられ、面外変形を行う変形部と、前記変形部に設けられ、前記部材と別の部材に接合される第2の接合部と、を有し、前記第2の接合部および前記変形部は少なくとも3組以上設けられていることを特徴とするダンパである。
前記変形部は、前記変形部の中央部近傍で、断面積が最小となるような変断面に形成されている。
前記第1の接合部は、前記第2の接合部同士を結んで形成される多角形の図心近傍、もしくはその垂線上近傍に設けられる。
In order to achieve the above-described object, the present invention provides a first joint portion that is joined to a member constituting a building, a deformation portion that is provided in the first joint portion and performs out-of-plane deformation, A second joining portion that is provided in the deforming portion and joined to the member and another member, wherein at least three or more sets of the second joining portion and the deforming portion are provided. It is a damper.
The deformable portion is formed in a variable cross section that has a minimum cross-sectional area in the vicinity of the central portion of the deformable portion.
The first joint is provided in the vicinity of a polygonal centroid formed by connecting the second joints, or in the vicinity of the perpendicular.
本発明では、ダンパが、複数の変形部を備え、変形部の中央部近傍で断面積が最小となるような変断面に形成されることにより、個々の変形部が荷重の分担を行い、また変形部に発生する応力をほぼ均一にすることができる。 In the present invention, the damper includes a plurality of deformable portions, and is formed in a deformed cross section having a minimum cross-sectional area in the vicinity of the central portion of the deformable portion. The stress generated in the deformed portion can be made substantially uniform.
本発明によれば、ダンパの断面を小さくすることができ、コストが改善される。 According to the present invention, the cross section of the damper can be reduced, and the cost is improved.
以下、図面に基づいて本発明に好適な実施形態を詳細に説明する。図1は、本実施形態に係るダンパ1を示す斜視図であり、図2は図1に示すダンパ1の平面図である。また図3はダンパ1における、第1の接合部3と第2の接合部9a、9b、9c、9dの位置関係を示す図である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a damper 1 according to this embodiment, and FIG. 2 is a plan view of the damper 1 shown in FIG. FIG. 3 is a diagram showing the positional relationship between the first joint 3 and the second joints 9a, 9b, 9c, 9d in the damper 1.
図1および図2に示すように、ダンパ1は平板状の形状であり、第1の接合部3には、放射状に変形部7a、7b、7c、7dが設けられている。
変形部7a、7b、7c、7dには第2の接合部9a、9b、9c、9dが設けられている。
変形部7a、7b、7c、7dは、第1の接合部3および第2の接合部9a、9b、9c、9dよりも断面積が小さく、また、変形部7a、7b、7c、7d内では、端部から中央部に行くに従って断面積が徐々に小さくなっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the damper 1 has a flat plate shape, and the first joint portion 3 is provided with
The
The
また、第1の接合部3の中心付近には孔5が設けられており、第2の接合部9a、9b、9c、9dの中心付近には孔11a、11b、11c、11dが設けられている。
A hole 5 is provided near the center of the first joint 3, and
なお、第2の接合部9a、9b、9c、9dの中心を結んで形成される多角形の図心に、第1の接合部3の中心が設けられるのが望ましい。
具体的には、図3に示すように、孔11a、11b、11c、11dを結んで形成される四角形13の図心15に、孔5が設けられるように、第1の接合部3および第2の接合部9a、9b、9c、9dを配置する。
It is desirable that the center of the first joint 3 is provided at the polygonal centroid formed by connecting the centers of the second joints 9a, 9b, 9c, and 9d.
Specifically, as shown in FIG. 3, the first joint 3 and the first joint 3 are formed so that the hole 5 is provided in the centroid 15 of the quadrangle 13 formed by connecting the
ダンパの材質としては、建築物の支持構造部や筋違等よりも降伏点の低い材料が望ましく、例えば低降伏鋼や、降伏点の低い、鉛、アルミニウム、銅などの金属や合金である。また、普通鋼材を用いることもできる。 The material of the damper is preferably a material having a lower yield point than the supporting structure part of the building or the struts, for example, a low yield steel or a metal or alloy such as lead, aluminum or copper having a low yield point. Ordinary steel materials can also be used.
第1の接合部3は、ボルト、接合治具等を介して建築物の筋違等に固定される。一方、第2の接合部9a、9b、9c、9dは、ボルト、接合治具等を通して建築物の支持構造部に固定される。なお、第1の接合部3を建築物の支持構造部に固定し、第2の接合部9a、9b、9c、9dを建築物の筋違等に固定してもよい。 The 1st junction part 3 is fixed to the striation of a building, etc. via a bolt, a joining jig, etc. On the other hand, the second joint portions 9a, 9b, 9c, and 9d are fixed to the support structure portion of the building through bolts, joint jigs, and the like. In addition, the 1st junction part 3 may be fixed to the support structure part of a building, and the 2nd junction part 9a, 9b, 9c, 9d may be fixed to the striation of a building.
変形部7a、7b、7c、7dは、第1の接合部3に、地震等の外力による荷重が作用すると、面外に弾塑性変形することにより、外力のエネルギーを吸収する。
When a load due to an external force such as an earthquake acts on the first joint 3, the
次に、建築構造物21の構造と、ダンパ1の動作について具体的に説明する。
図4は建築構造物21を示す図であって、図5は図4におけるダンパ装着部29aの拡大図である。
Next, the structure of the building structure 21 and the operation of the damper 1 will be specifically described.
FIG. 4 is a view showing the building structure 21, and FIG. 5 is an enlarged view of the damper mounting portion 29a in FIG.
まず、建築物構造物21の構造について説明する。
図4に示すように、建築構造物21は,垂直に立てられた柱23a、23b、23c、23dが設けられており、柱23a、23b同士は梁25a、25bで結ばれており、柱23b、23c同士は梁25c、25dで結ばれている。また、柱23c、23d同士は梁25e、25fで結ばれており、柱23d、23a同士は梁25g、25hで結ばれている。
First, the structure of the building structure 21 will be described.
As shown in FIG. 4, the building structure 21 is provided with pillars 23a, 23b, 23c, and 23d that are set up vertically, and the pillars 23a and 23b are connected to each other by beams 25a and 25b. , 23c are connected by beams 25c and 25d. The columns 23c and 23d are connected by beams 25e and 25f, and the columns 23d and 23a are connected by beams 25g and 25h.
柱23aと梁25bの接合部には、筋違27aが設けられており、柱23bと梁25bの接合部には、筋違27bが設けられている。
筋違27aと筋違27bは、ダンパ装着部29aを介して梁25aの中央付近に接続されている。
A streak 27a is provided at the joint between the column 23a and the beam 25b, and a streak 27b is provided at the joint between the column 23b and the beam 25b.
The streak 27a and the streak 27b are connected to the vicinity of the center of the beam 25a via the damper mounting portion 29a.
同様に、柱23cと梁25fの接合部には、筋違27cが設けられており、柱23dと梁25fの接合部には、筋違27dが設けられている。
筋違27cと筋違27dは、ダンパ装着部29bを介して梁25eの中央付近に接続されている。
Similarly, a streak 27c is provided at the joint between the column 23c and the beam 25f, and a streak 27d is provided at the joint between the column 23d and the beam 25f.
The streak 27c and the streak 27d are connected to the vicinity of the center of the beam 25e via the damper mounting portion 29b.
図5に示すように、ダンパ装着部29aは、接合治具31a、31bおよび接合治具31aと31bの間に設けられたダンパ1からなり、接合治具31aは梁25aに接合され、接合治具31bは筋違27aおよび筋違27bに接合されている。
ダンパ装着部29bの構造はダンパ装着部29aの構造と同様であるため、説明を省略する。
As shown in FIG. 5, the damper mounting portion 29a is composed of the joining jigs 31a and 31b and the damper 1 provided between the joining jigs 31a and 31b, and the joining jig 31a is joined to the beam 25a and joined. The tool 31b is joined to the strut 27a and the strut 27b.
Since the structure of the damper mounting part 29b is the same as the structure of the damper mounting part 29a, description thereof is omitted.
次に、ダンパ装着部29a内の、ダンパ1付近の構造について詳細に説明する。
図6は図5のダンパ1近傍の拡大図であり、図7は図6のB方向矢視図である。なお、図7では接合治具を点線で描いている。
図6および図7に示すように、ダンパ1の孔11a、11b、11c、11dには、ボルト37a、37b、37c、37dおよびワッシャ39a、39b、39c、39dが設けられており、ボルト37a、37b、37c、37dの一端は支持部35a、35b、35c、35dに接続されている。
支持部35a、35b、35c、35dは接合治具31aに固定されている。
Next, the structure in the vicinity of the damper 1 in the damper mounting portion 29a will be described in detail.
6 is an enlarged view of the vicinity of the damper 1 in FIG. 5, and FIG. 7 is a view in the direction of arrow B in FIG. In FIG. 7, the joining jig is drawn with a dotted line.
6 and 7, the
The
即ちダンパ1は、支持部35a、35b、35c、35dを介して接合治具31aに接続されている。
That is, the damper 1 is connected to the joining jig 31a via the
一方、ダンパ1の孔5には、ボルト41およびワッシャ43が設けられており、ボルト41の一端は接合治具31bに接続されている。
ボルト41の周囲にはワッシャ45および筒状のスペーサ47が設けられている。
即ちダンパ1は、スペーサ47及びボルト41を介して接合治具31bに接続されている。
On the other hand, a
A
That is, the damper 1 is connected to the joining jig 31 b via the
次に、図6、図7および図8を用いて、ダンパ装着部29aに設けられたダンパ1の動作について説明する。なお、図8は、ダンパ1のモデル図である。
また、ダンパ装着部29bに設けられたダンパ1の動作は、ダンパ装着部29aに設けられたダンパ1の動作と同様であるため、説明を省略する。
Next, the operation of the damper 1 provided in the damper mounting portion 29a will be described with reference to FIG. 6, FIG. 7, and FIG. FIG. 8 is a model diagram of the damper 1.
Moreover, since the operation | movement of the damper 1 provided in the damper mounting part 29b is the same as the operation | movement of the damper 1 provided in the damper mounting part 29a, description is abbreviate | omitted.
建築物構造物21が風や地震等で振動すると、ダンパ1は、第1の接合部3に、図6のC方向およびD方向に荷重を受ける。
ダンパ1が荷重を受けると、変形部7a、7b、7c、7dは、第2の接合部9a、9b、9c、9dを支点に図6のC方向およびD方向に面外変形し、外力のエネルギーを吸収して、構造物に減衰力を与えて、構造物に発生する応力および変形を低減する。
When the building structure 21 vibrates due to wind, earthquake, or the like, the damper 1 receives loads in the C direction and D direction of FIG.
When the damper 1 receives a load, the
また、図8に示すように荷重を受ける部分である第1の接合部3が、第2の接合部9a、9b、9c、9dの中心に配置されているため、ダンパ1が受けた荷重49は、変形部7a、7b、7c、7dに均等に分配される。
そのため、個々の変形部にかかる荷重は、支点が2点しかない従来のダンパと比べて半分となり、その分、ダンパ1の断面積を小さくし、全体を小型化することができる。
Further, as shown in FIG. 8, since the first joint portion 3 which is a portion that receives a load is disposed at the center of the second joint portions 9a, 9b, 9c, and 9d, the load 49 received by the damper 1 Are evenly distributed to the deforming
Therefore, the load applied to each deformed portion is halved compared to a conventional damper having only two fulcrums, and accordingly, the cross-sectional area of the damper 1 can be reduced and the entire size can be reduced.
また、変形部7a、7b、7c、7dの断面積が、第1の接合部3および第2の接合部9a、9b、9c、9dより小さく、その中央部近傍で最小となるような変断面に形成されているため、ダンパ1に発生する応力をほぼ均一にすることができ、ダンパ1の局所的な破断を防止することができ、ダンパ1を小型化することができる。
In addition, the cross section of the
このように、第1の実施形態によれば、ダンパ1が複数の変形部7a、7b、7c、7dおよび第2の接合部9a、9b、9c、9dを有し、かつ変形部7a、7b、7c、7dの断面が、第1の接合部3および第2の接合部9a、9b、9c、9dよりも小さく、その中央部近傍で最小となるような変断面に形成されているため、個々の変形部の応力が軽減され、また、ダンパ1全体に発生する応力をほぼ均一にすることができる。したがってダンパ1を小型化することができ、コストの低減をすることができる。
Thus, according to the first embodiment, the damper 1 has the plurality of
次に、第2の実施形態について説明する。図9は第2の実施形態に係るダンパ51を示す平面図である。なお、第1の実施形態に係るダンパ1と同様の機能を果たす要素には同一の番号を付し、説明を省略する。 Next, a second embodiment will be described. FIG. 9 is a plan view showing a damper 51 according to the second embodiment. In addition, the same number is attached | subjected to the element which performs the function similar to the damper 1 which concerns on 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
第2の実施形態に係るダンパ51の構成は、第1の実施形態に係るダンパ1と同様であるが、第1の実施形態に係るダンパ1が、4つの変形部(変形部7a、7b、7c、7d)および4つの第2の接合部(第2の接合部9a、9b、9c、9d)を有しているのに対し、第2の実施形態に係るダンパ51は3つの変形部(変形部7a、7b、7c)および3つの第2の接合部(第2の接合部9a、9b、9c)を有している。
The configuration of the damper 51 according to the second embodiment is the same as that of the damper 1 according to the first embodiment. However, the damper 1 according to the first embodiment includes four deformable portions (
このように、変形部と第2の接合部の数は4つに限らず3つでもよく、あるいは、5つ以上であってもよい。
ただし、いずれの場合においても、第2の接合部同士の中心を結んで形成される多角形の図心に、第1の接合部3の中心が設けられるのが望ましい。
Thus, the number of the deforming portions and the second joint portions is not limited to four, but may be three, or may be five or more.
However, in any case, it is desirable that the center of the first joint 3 is provided at the polygonal centroid formed by connecting the centers of the second joints.
このように、第2の実施形態によれば、ダンパ51が第2の接合部9a、9b、9cおよび変形部7a、7b、7cを有しており、かつ変形部7a、7b、7cの断面積が、第1の接合部3および第2の接合部9a、9b、9cよりも小さい。
従って、第1の実施形態と同様の効果を奏する。
Thus, according to the second embodiment, the damper 51 has the second joint portions 9a, 9b, 9c and the
Accordingly, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
以上、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, the technical scope of this invention is not influenced by embodiment mentioned above. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs.
例えば、第1の実施形態ではダンパ1を、ボルト37a、37b、37c、37dを用いて支持部35a、35b、35c、37dに接続し、ボルト41を用いて接合治具31bに接続しているが、溶接等の他の手段を用いて接続してもよい。
For example, in the first embodiment, the damper 1 is connected to the
また、各実施形態ではダンパは1枚で構成されているが、複数枚を重ねて構成することもできる。 In addition, in each embodiment, the damper is configured by one sheet, but may be configured by stacking a plurality of sheets.
さらに、第1の実施形態では、ダンパ1を接合治具31aと接合治具31bの間に設ける、いわゆるシアリンク型の制震装置に用いているが、筋違や方杖の剛性部材の端部に、その軸方向に変形するように用いることができる。また間柱型、壁型等の制震装置にも適用できる。 Further, in the first embodiment, the damper 1 is used in a so-called shear link type vibration control device provided between the joining jig 31a and the joining jig 31b. It can be used to deform in the axial direction. It can also be applied to seismic control devices such as studs and walls.
1…………ダンパ
3…………第1の接合部
5…………孔
7a………変形部
9a………第2の接合部
11a……孔
13………四角形
15………図心
23a……柱
25a……梁
27a……筋違
29a……ダンパ装着部
31………接合治具
35a……支持部
37a……ボルト
39a……ワッシャ
41………ボルト
43………ワッシャ
45………ワッシャ
47………スペーサ
51………ダンパ
71………ダンパ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ......... Damper 3 ............ 1st junction part 5 ............
Claims (3)
前記第1の接合部に、少なくとも3以上の方向に設けられ、面外変形を行う複数の変形部と、
前記複数の変形部に設けられ、前記部材と別の部材に接合される複数の第2の接合部と、
を有することを特徴とするダンパ。 A first joining portion joined to a member constituting the building;
A plurality of deformation portions provided in the first joint portion in at least three directions and performing out-of-plane deformation;
A plurality of second joint portions provided in the plurality of deformable portions and joined to the member and another member;
The damper characterized by having.
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JP4806202B2 (en) | 2011-11-02 |
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