JP2006283467A - Damping structural material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、本発明は、地震や風等の外力が作用する構造物に用いて好適な、減衰を有する減衰構造材に関するものである。 The present invention relates to a damping structure material having damping suitable for use in a structure on which an external force such as an earthquake or wind acts.
一般に鋼構造物、中でも地震や風等の繰返し外力が作用し易い構造物に対しては、これら外力に耐え得る強度的要求と共に、耐震性能が強く要求される。
構造物の耐震対策としては、構造物の基礎と地盤との間に免震装置を設置する方法や、構造物の頂部に制震装置を設置する方法などが一般的に行われている。また、その他に、構造物の構成部材そのものに振動減衰機能をもたせるようにした振動減衰部材を使用する方法が知られている。
図12には、このような振動減衰部材が示されている(特許文献1参照)。
同図(a)には、高張力鋼から成る主構造部30内に軟鋼から成る板状副構造部31を内設したものが示されている。同図(b)には、同じく高張力鋼から成る主構造部32内に軟鋼から成る複数の球状副構造部33を内設したものが示されている。また、同図(c)及び(d)には、高張力鋼から成る柱状主構造部34,36内に軟鋼から成る一つまたは複数の球状副構造部35,37を埋め込んだものが示されているである。
このような振動減衰部材は、図13に示すような応答を示す。すなわち、図13には、繰返し外力が作用した場合の振動減衰部材の応力−歪履歴特性が示されており、主構造部より降伏点の低い副構造部は、まず点aで降伏した後、点b,c,d及びeを経由した弾塑性応答線図を繰返し描く。この際に振動減衰部材は振動エネルギを吸収し、構造物の振動を減衰させる。なお、この応答線図内の面積が大きいほど減衰効果は大きくなる。
In general, steel structures, especially structures that are susceptible to repeated external forces such as earthquakes and winds, are strongly required to have seismic performance as well as strength requirements to withstand these external forces.
As a seismic countermeasure for a structure, a method of installing a seismic isolation device between the foundation of the structure and the ground, a method of installing a seismic control device on the top of the structure, and the like are generally performed. In addition, a method of using a vibration damping member in which a structural member itself of the structure has a vibration damping function is known.
FIG. 12 shows such a vibration damping member (see Patent Document 1).
FIG. 2A shows a
Such a vibration damping member exhibits a response as shown in FIG. That is, FIG. 13 shows the stress-strain history characteristics of the vibration damping member when an external force is repeatedly applied. The substructure portion having a yield point lower than the main structure portion first yields at the point a, Draw an elasto-plastic response diagram through points b, c, d and e repeatedly. At this time, the vibration damping member absorbs vibration energy and attenuates the vibration of the structure. The attenuation effect increases as the area in the response diagram increases.
ところが、上述のような従来の振動減衰部材では、副構造部(減衰材)を主構造部(構造材)内に埋め込むという特殊な加工工事が必要となり、汎用部材をそのまま使用できないので、材料費が高価となり、部材製作期間も長期となる。また、鋼とアルミニウムなどの異種材料の併用が困難となるため、使用材料の組合せに制約を受けるなどの課題があった。 However, the conventional vibration damping member as described above requires special processing work of embedding the substructure (damping material) in the main structure (structural material), and the general-purpose member cannot be used as it is. Becomes expensive, and the member manufacturing period becomes long. Moreover, since it is difficult to use different materials such as steel and aluminum, there is a problem that the combination of materials used is restricted.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、簡便な構成で減衰性能を発揮する減衰構造材を安価に提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, Comprising: It aims at providing the damping structure material which exhibits damping performance with a simple structure at low cost.
上記課題を解決するために、本発明の減衰構造材は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる減衰構造材は、主構造を構成する構造材と、該構造材よりも降伏点が低い材料からなる減衰材と、を備えた減衰構造材であって、前記減衰材は、前記構造材とともに変形するように該構造材の長手方向に沿って、前記構造材の表面側から固定されていることを特徴とする。
In order to solve the above problem, the damping structure material of the present invention employs the following means.
That is, the damping structural material according to the present invention is a damping structural material comprising a structural material constituting a main structure and a damping material made of a material having a lower yield point than the structural material, wherein the damping material is The structure material is fixed from the surface side of the structural material along the longitudinal direction of the structural material so as to be deformed together with the structural material.
減衰材は構造材とともに変形するように長手方向に沿って設けられているので、減衰材の降伏点よりも大きな曲げ荷重が加わった場合には、構造材の降伏点よりも低い荷重(弾性域内の荷重)であっても減衰を付与することができる。
また、減衰材は、構造材の表面側から固定されているので、容易に減衰材を固定することができる。したがって、作業性が向上するとともに、低廉な材料の組み合わせが可能となるので、減衰構造材を安価に提供することができる。
Since the damping material is provided along the longitudinal direction so as to be deformed together with the structural material, when a bending load larger than the yield point of the damping material is applied, a load lower than the yield point of the structural material (within the elastic range) Attenuation) can be imparted even if the load is less.
Further, since the damping material is fixed from the surface side of the structural material, the damping material can be easily fixed. Therefore, workability is improved and a combination of inexpensive materials is possible, so that the damping structure material can be provided at a low cost.
さらに、前記減衰材は、前記構造材と同程度の長さとされていることを特徴とする。 Furthermore, the damping material is characterized in that it has the same length as the structural material.
減衰材が構造材と同程度の長さとされているので、構造材に生じた変形は減衰材の全長に亘って均等に伝達されることになる(ひずみ連続式)。したがって、減衰構造材全体としての剛性をも確保することができる。 Since the damping material has the same length as the structural material, the deformation generated in the structural material is evenly transmitted over the entire length of the damping material (strain continuous type). Therefore, the rigidity of the entire damping structure material can be ensured.
または、前記減衰材は、前記構造材の長手方向に対して、部分的に設けられていることを特徴とする。 Alternatively, the damping material is partially provided in the longitudinal direction of the structural material.
減衰材を構造材の長手方向に対して部分的に設けることとしたので、構造材が変形した場合、部分的に設けられた減衰材にひずみが集中することになる(ひずみ集中式)。この減衰材の長さを変化させることにより、減衰構造材の降伏荷重を制御することができる。 Since the damping material is partially provided in the longitudinal direction of the structural material, when the structural material is deformed, strain is concentrated on the partially provided damping material (strain concentration type). By changing the length of the damping material, the yield load of the damping structure material can be controlled.
また、減衰構造材は、好ましくは、前記構造材が矩形断面を有する箱形形状とされ、前記減衰材が前記構造材の内表面に固定されるとともに、該構造材の長手方向に沿って並列に複数設けられていることを特徴とする。 In addition, the damping structural member preferably has a box shape having a rectangular cross section, the damping member is fixed to the inner surface of the structural member, and is arranged in parallel along the longitudinal direction of the structural member. It is characterized in that a plurality are provided.
また、減衰構造材は、好ましくは、前記構造材が略円形断面を有する中空円筒形状とされ、前記減衰材が前記構造材の内表面に固定されるとともに、該構造材の長手方向に沿って並列に複数設けられていることを特徴とする。 Further, the damping structural member is preferably a hollow cylindrical shape in which the structural member has a substantially circular cross section, and the damping member is fixed to the inner surface of the structural member and along the longitudinal direction of the structural member. A plurality of devices are provided in parallel.
また、減衰構造材は、好ましくは、前記構造材が平板状のウェブ部の両端に直交するようにフランジ部が固定されたH形断面を有し、前記減衰材が前記フランジ部の内表面に固定されるとともに、該フランジ部の長手方向に沿って設けられていることを特徴とする。 In addition, the damping structural member preferably has an H-shaped cross section in which a flange portion is fixed so that the structural material is orthogonal to both ends of the flat web portion, and the damping material is formed on the inner surface of the flange portion. While being fixed, it is provided along the longitudinal direction of this flange part.
好ましくは、前記構造材は、高張力鋼とされ、前記減衰材は、低降伏点鋼とされていることを特徴とする。 Preferably, the structural material is high-tensile steel, and the damping material is low yield point steel.
高張力鋼としては、例えば、SM570やSMA570W、590N鋼や780N鋼などが挙げられる。
低降伏点鋼としては、例えば、LY100、LY160やLY225などが挙げられる。
Examples of the high-tensile steel include SM570, SMA570W, 590N steel, and 780N steel.
Examples of the low yield point steel include LY100, LY160, and LY225.
好ましくは、前記構造材は、普通鋼とされ、前記減衰材は、アルミニウム材料とされていることを特徴とする。 Preferably, the structural material is made of ordinary steel, and the damping material is made of an aluminum material.
アルミニウム材料は、構造材料として鋼に次いで安価である点で有利である。また、アルミニウム材料はアルミニウム合金として種々の選択肢があり、異なる降伏点を有する材料を選定することができる。また、ひずみ硬化(降伏後の応力増加)が少ない材料を選ぶことができる点でも有利である。つまり、ひずみ硬化があると減衰材が受け持つ荷重が増加することになり、減衰材を取り付ける箇所に荷重の増加を見込んだ強度を持たせる必要が生じるが、これを考慮しなくても済む点で有利である。
普通鋼としては、例えば、SS400、SM400、SN400などが挙げられる。
アルミニウム材料としては、主としてアルミニウム合金が用いられ、例えば、A6063-T5、A5083-H112、A5052-H112やA3005-H24などが挙げられる。
Aluminum material is advantageous in that it is the second cheapest structural material after steel. In addition, there are various choices of aluminum materials as aluminum alloys, and materials having different yield points can be selected. It is also advantageous in that a material with less strain hardening (increase in stress after yielding) can be selected. In other words, if strain hardening occurs, the load that the damping material will take will increase, and it will be necessary to give the location where the damping material is attached to the strength to allow for the increase in load, but this need not be taken into account. It is advantageous.
Examples of normal steel include SS400, SM400, SN400, and the like.
As the aluminum material, an aluminum alloy is mainly used, and examples thereof include A6063-T5, A5083-H112, A5052-H112, and A3005-H24.
好ましくは、前記構造材は、アルミニウム材料とされ、前記減衰材は、アルミニウム材料または低降伏点鋼とされていることを特徴とする。 Preferably, the structural material is an aluminum material, and the damping material is an aluminum material or a low yield point steel.
構造材として用いられるアルミニウム材料としては、例えば、A5083-H32、A6061-T6やKA6082-T6などが好適である。
減衰材として用いられるアルミニウム材料としては、構造材として用いられるアルミニウム材料よりも低降伏点の材料が用いられ、例えば、A6063-T5、A5083-H112、A5052-H112やA3005-H24などが好適である。
減衰材として用いられる低降伏点鋼としては、構造材として用いられるアルミニウム材料よりも低降伏点の材料として、例えば、LY100やLY160などが挙げられる。
As the aluminum material used as the structural material, for example, A5083-H32, A6061-T6, KA6082-T6, and the like are suitable.
As the aluminum material used as the damping material, a material having a lower yield point than the aluminum material used as the structural material is used. For example, A6063-T5, A5083-H112, A5052-H112, A3005-H24, and the like are preferable. .
Examples of the low yield point steel used as the damping material include LY100 and LY160 as materials having a lower yield point than the aluminum material used as the structural material.
また、減衰構造材は、降伏点が異なる前記減衰材が二以上設けられていることを特徴とする。 Further, the damping structure material is characterized in that two or more damping materials having different yield points are provided.
降伏点が異なる減衰材を二以上設けることとしたので、各減衰材が順次降伏することになる。したがって、荷重の増加に応じた減衰構造材の剛性の変化が緩やかとなり、減衰材の選定によっては減衰構造材の設計強度を大きく設定することができる。 Since two or more damping materials having different yield points are provided, each damping material yields sequentially. Therefore, the change in the rigidity of the damping structure material according to the increase in load becomes gradual, and the design strength of the damping structure material can be set large depending on the selection of the damping material.
構造材の表面側から減衰材を固定することとしたので、容易に減衰材を固定することができる。したがって、作業性が向上するとともに、低廉な材料の組み合わせが可能となるので、減衰構造材を安価に提供することができる。 Since the damping material is fixed from the surface side of the structural material, the damping material can be easily fixed. Therefore, workability is improved and a combination of inexpensive materials is possible, so that the damping structure material can be provided at a low cost.
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
本実施形態にかかる減衰構造材は、構造物の構造材自身に減衰機能を持たせるようにしたものである。
図1に示すように、構造材1は、主構造を構成し、矩形状の横断面を有する箱型状とされている。構造材1は、図1の紙面垂直方向に延在している。構造材1の外形を形成する本体の内面には、複数のリブ1aが補強材として取り付けられている。リブ1aは、構造材1と同様の材料が用いられており、構造材1の長手方向(紙面垂直方向)に沿って並列に延在している。リブ1aは、構造材1の曲げ中心線c−cを挟む上下面に設けられている。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
The damping structure material according to the present embodiment is such that the structure material itself of the structure has a damping function.
As shown in FIG. 1, the
各リブ1aの間には、リブ1aと平行に、複数の減衰材2が設けられている。減衰材2は、リブ1aと同様に、構造材1の内面(上下面)側から取り付けられている。
Between each
減衰材2には、構造材1に比べて降伏点の低い材料が用いられる。
具体的な材料の組み合わせは次の通りである。
1)構造材1が高張力鋼の場合は減衰材2には低降伏点鋼を使用する。
高張力鋼としては、例えば、SM570やSMA570W、590N鋼や780N鋼などが挙げられる。低降伏点鋼としては、例えば、LY100、LY160やLY225などが挙げられる。
2)構造材1が普通鋼の場合は減衰材2にはアルミニウム材料を使用する。
普通鋼としては、例えば、SS400、SM400、SN400などが挙げられる。アルミニウム材料としては、主としてアルミニウム合金が用いられ、例えば、A6063-T5、A5083-H112、A5052-H112やA3005-H24などが挙げられる。
3)構造材1がアルミニウム材料の場合は減衰材2にはアルミニウム材料または降伏点がアルミニウム材料と同程度または低い低降伏点鋼を使用する。
構造材1として用いられるアルミニウム材料としては、例えば、A5083-H32、A6061-T6やKA6082-T6などが好適である。減衰材2として用いられるアルミニウム材料としては、構造材1として用いられるアルミニウム材料よりも低降伏点の材料が用いられ、例えば、A6063-T5、A5083-H112、A5052-H112やA3005-H24などが好適である。減衰材2として用いられる低降伏点鋼としては、構造材1として用いられるアルミニウム材料よりも低降伏点の材料として、例えば、LY100やLY160などが挙げられる。
なお、上記1)〜3)の組み合わせ以外にも、構造材1に比べて降伏点の低い減衰材2を使用する条件を満たせば、この他の材料の組合せでも有効である。
ただし、アルミニウム材料は、以下の理由により好適である。
アルミニウム材料は、構造材料として鋼に次いで安価である。また、アルミニウム材料はアルミニウム合金として種々の選択肢があり、異なる降伏点を有する材料を選定することができる。また、ひずみ硬化(降伏後の応力増加)が少ない材料を選ぶことができる。つまり、ひずみ硬化があると減衰材が受け持つ荷重が増加することになり、減衰材を取り付ける箇所に荷重の増加を見込んだ強度を持たせる必要が生じるが、これを考慮しなくても済む点で有利である。
A material having a lower yield point than that of the
Specific material combinations are as follows.
1) When the
Examples of the high-tensile steel include SM570, SMA570W, 590N steel, and 780N steel. Examples of the low yield point steel include LY100, LY160, and LY225.
2) When the
Examples of normal steel include SS400, SM400, SN400, and the like. As the aluminum material, an aluminum alloy is mainly used, and examples thereof include A6063-T5, A5083-H112, A5052-H112, and A3005-H24.
3) When the
As the aluminum material used as the
In addition to the combinations 1) to 3), other combinations of materials are also effective as long as the conditions for using the damping
However, the aluminum material is suitable for the following reason.
Aluminum material is the second cheapest structural material after steel. In addition, there are various choices of aluminum materials as aluminum alloys, and materials having different yield points can be selected. In addition, a material with less strain hardening (stress increase after yielding) can be selected. In other words, if strain hardening occurs, the load that the damping material will take will increase, and it will be necessary to give the location where the damping material is attached to the strength to allow for the increase in load, but this need not be taken into account. It is advantageous.
構造材1に対する減衰材2の取付けは、外力を受けた時、両者が一体に変形するように締結する。
例えば、図3に示すように、構造材1に対して減衰材2をa点で溶接接合する。
また、図4に示すように、構造材1に対してボルトナット3a,3bで締結する。
また、図5に示すように、構造材1から内側に向けて突設された取付け材1bの両側面に、一対の減衰材2をボルトナット3a,3bで締結する。
The damping
For example, as shown in FIG. 3, the damping
Further, as shown in FIG. 4, the
Moreover, as shown in FIG. 5, a pair of damping
なお、本発明の減衰構造材は、図1に示したような箱型状の構造材1に限定されるものではなく、各種形式の構造材に適用可能である。例えば、図6に示すように、円筒状構造材11の内周面に、複数の減衰材12を等間隔に並列に取付けてもよく、図7に示すように、平板状のウェブ部の両端に直交するようにフランジ部21aが固定されたH形断面を有する構造材21のフランジ部21aの裏面(内面)に、減衰材22を取付けてもよい。
The damping structural material of the present invention is not limited to the box-shaped
また、このように減衰材2を構造材1に取付ける方法としては、連続式とひずみ集中式とが考えられる。
図8には、連続式の取付け方法が示されており、構造材長さLと略同じ減衰材長さlのものを直接構造材1に取付ける。この連続式の場合は、構造材1に生じた変形が減衰材の全長に亘って均等に伝達される。
一方、図9には、ひずみ集中式取付け方法が示されており、取付材1cの両端部を構造材1に固定し、この取付材1cの中央部に減衰材2を取付ける。このひずみ集中式は、構造材長さLに対して減衰材2の長さlを調整することにより、ひずみを集中させて降伏荷重を制御することができる。
Further, as a method of attaching the damping
FIG. 8 shows a continuous attachment method, in which a material having a damping material length l substantially the same as the structural material length L is directly attached to the
On the other hand, FIG. 9 shows a strain concentration type attachment method, in which both end portions of the
次に、上記構成の減衰構造材を使用した構造物が地震等により所定の繰返し外力を受けた場合の作用を、図1に示した箱型状構造材1について、図2の外力−変位応答特性線図を用いて説明する。
図中の点線hは、減衰材2を取付けない通常の構造材1の応答を示したもので、図示のように、直線状の点線h上を往復するように弾性変形を繰返すのみで減衰作用は生じない。
一方、本発明の減衰構造材を使用した場合には、実線mに示すように、繰返し外力が降伏荷重に達するとまず減衰材2が降伏点Aで降伏して塑性域に入り、その後、減衰構造材は点線hと同様の弾性変形を行う。減衰構造材がこのような弾塑性応答(前記図13参照)を繰返すことにより、この間に振動エネルギが吸収され、構造物の振動が抑制・減衰される。
Next, the action when the structure using the damping structure material having the above-described structure is subjected to a predetermined repeated external force due to an earthquake or the like will be described with respect to the box-shaped
The dotted line h in the figure shows the response of the normal
On the other hand, when the damping structural material of the present invention is used, as shown by the solid line m, when the external force repeatedly reaches the yield load, the damping
図2中に示すレベル1の線は、使用する減衰構造材の強度(降伏荷重,変位)の設定基準を示す。構造物の付属物などの損傷を許容できる場合には、図中二点鎖線jで示すように、減衰構造材の降伏点を低くする。即ち、降伏点の低い減衰材2を使用し、或いはひずみ集中式の取付け(図9参照)を行うことにより、変位を大きくして減衰効果を上げることができる。これに対して、機械装置等の付属物が損傷しないよう変位を抑えたい場合には、図中実線mで示すように、降伏点の比較的高い減衰材2を使用し、或いは連続式の取付け(図8参照)を行うことにより、あまり剛性を落とさず減衰効果を得ることができる。
The
このように、構造材1の部材表面に、構造材1よりも降伏点の低い減衰材2を取付けた減衰構造材を構造物に使用することにより、以下の効果を得ることができる。
構造物に繰返し外力を受けた場合、減衰構造材が弾塑性応答を繰返して減衰作用を発揮し、振動エネルギが吸収されて構造物の振動が効率的に抑制・減衰される。
また、減衰材2は部材表面に取り付けるだけなので、構造材には汎用材料が使用でき、材料費および加工費を削減することができる。
また、構造材材質に応じて減衰材材質を選択し、あるいは取付け方法を調整することにより、構造物の条件に応じて降伏荷重および応答特性を制御することができ、応用範囲を拡大することができる。
さらに、他形式の制震装置のようなメンテナンスが一切不要となる。
Thus, the following effects can be acquired by using for a structure the attenuation structure material which attached the
When an external force is repeatedly applied to the structure, the damping structure material repeats an elasto-plastic response to exert a damping action, and vibration energy is absorbed to effectively suppress and attenuate the vibration of the structure.
Moreover, since the damping
In addition, by selecting the damping material according to the structure material or adjusting the mounting method, the yield load and response characteristics can be controlled according to the conditions of the structure, and the application range can be expanded. it can.
Furthermore, no maintenance is required as with other types of vibration control devices.
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
本実施形態にかかる減衰構造材は、第1実施形態と同様に構造物の構造部材に減衰機能を持たせるようにしたものであり、減衰材の配置の点で第1実施形態と異なる。以下、本実施形態にかかる減衰構造材について、箱型状構造物を例として説明する。もちろん、図6及び図7に示した他の形状の構造物に対しても本実施形態にかかる発明は適用できる。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The damping structure material according to this embodiment is such that the structural member of the structure has a damping function as in the first embodiment, and is different from the first embodiment in the arrangement of the damping material. Hereinafter, the damping structure material according to the present embodiment will be described using a box-shaped structure as an example. Of course, the invention according to the present embodiment can be applied to structures having other shapes shown in FIGS.
図10に示すように、減衰構造材は、リブ1aで補強された構造材1の内面(曲げ中心線c−cを挟む上下面)に、降伏点の異なるあるいは材質の異なる二種類の減衰材2を並列に取付けた構成とされている。
二種類の減衰材2の組合せの例としては次のとおりである。
1)高張力鋼から成る構造材1には、それぞれ降伏点の異なる二種類の低降伏点鋼から成る減衰材2a,2bを使用する。
高張力鋼としては、例えば、SM570やSMA570W、590N鋼や780N鋼などが挙げられる。降伏点の異なる二種類の低降伏点鋼としては、例えば、LY100とLY160、あるいはLY160とLY225などが挙げられる。
2)普通鋼から成る構造材1には、低降伏点鋼およびアルミニウム材料から成る二種類の減衰材2a,2bを使用する。
普通鋼としては、例えば、SS400、SM400、SN400などが挙げられる。普通鋼よりも降伏点が低いアルミニウム材料としては、例えば、A6063-T5、A5083-H112、A5052-H112やA3005-H24などが挙げられる。
なお、構造材1より降伏点が低くかつ、それぞれの降伏点が異なる減衰材2を使用する条件を満たせば、この他の材料の組合せでも有効である。
As shown in FIG. 10, there are two types of damping materials having different yield points or different materials on the inner surface (upper and lower surfaces sandwiching the bending center line cc) of the
Examples of combinations of the two types of damping
1) For the
Examples of the high-tensile steel include SM570, SMA570W, 590N steel, and 780N steel. Examples of two types of low yield point steels having different yield points include LY100 and LY160, or LY160 and LY225.
2) The
Examples of normal steel include SS400, SM400, SN400, and the like. Examples of the aluminum material having a yield point lower than that of ordinary steel include A6063-T5, A5083-H112, A5052-H112, A3005-H24, and the like.
Note that other combinations of materials are also effective as long as the conditions for using the damping
上記構成の減衰構造材の作用について、図11の外力−変位応答特性線図を参照して説明する。
図中の点線hは、減衰材2a,2bを取付けない通常の構造材1の応答を示したもので、第1実施形態と同様、図示のように弾性変形を繰返すのみで減衰作用は生じない。
一方、本実施形態にかかる減衰構造材を使用した場合には、実線nに示すように、繰返し外力が大きくなって降伏荷重に達すると、降伏点の低い減衰材2aが先ず降伏点Aで降伏して塑性域に入り、ついで他方の減衰材2bも降伏点Bに達して塑性域に入った後、減衰構造材は点線hと同様の弾性変形を行う。このように減衰構造材が弾塑性応答(前記図13参照)を繰返すことにより、この間に振動エネルギが吸収され、構造物の振動が効率的に抑制・減衰される。
The operation of the damping structural member having the above configuration will be described with reference to the external force-displacement response characteristic diagram of FIG.
The dotted line h in the figure shows the response of the normal
On the other hand, when the damping structure material according to the present embodiment is used, as shown by the solid line n, when the external force repeatedly increases and reaches the yield load, the damping
このように、本実施形態にかかる減衰構造材は、構造材より降伏点が低く、それぞれ降伏点の異なる二種類以上減衰材を並列に配置した構成としたので、振動振幅の増加に応じて各減衰材が順次降伏して減衰力を増加させることができる。したがって、剛性の変化が緩やかとなり、図11に示すように、減衰構造材の強度設定基準を、第1実施形態におけるレベル1より高いレベル2に設定することができる。即ち、より耐震性に優れた構造物を得ることができるという効果がある。
その他の作用・効果は第1実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
As described above, the damping structure material according to the present embodiment has a lower yield point than the structure material, and two or more types of damping materials having different yield points are arranged in parallel. The damping material can yield sequentially to increase the damping force. Therefore, the change in rigidity becomes gradual, and as shown in FIG. 11, the strength setting standard of the damping structural member can be set to
Since other operations and effects are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
1 構造材
1a リブ
2,2a,2b 減衰材
1
Claims (10)
該構造材よりも降伏点が低い材料からなる減衰材と、を備えた減衰構造材であって、
前記減衰材は、前記構造材とともに変形するように該構造材の長手方向に沿って、前記構造材の表面側から固定されていることを特徴とする減衰構造材。 A structural material constituting the main structure;
A damping material comprising a material having a lower yield point than the structural material,
The damping material is fixed from the surface side of the structural material along the longitudinal direction of the structural material so as to be deformed together with the structural material.
前記減衰材は、前記構造材の内表面に固定されるとともに、該構造材の長手方向に沿って並列に複数設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の減衰構造材。 The structural material has a box shape having a rectangular cross section,
4. The attenuation according to claim 1, wherein the damping material is fixed to an inner surface of the structural material, and a plurality of the damping materials are provided in parallel along the longitudinal direction of the structural material. Structural material.
前記減衰材は、前記構造材の内表面に固定されるとともに、該構造材の長手方向に沿って並列に複数設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の減衰構造材。 The structural material has a hollow cylindrical shape having a substantially circular cross section,
4. The attenuation according to claim 1, wherein the damping material is fixed to an inner surface of the structural material, and a plurality of the damping materials are provided in parallel along the longitudinal direction of the structural material. Structural material.
前記減衰材は、前記フランジ部の内表面に固定されるとともに、該フランジ部の長手方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の減衰構造材。 The structural material has an H-shaped cross section in which a flange portion is fixed so as to be orthogonal to both ends of a flat web portion,
The damping structure material according to any one of claims 1 to 3, wherein the damping material is fixed to an inner surface of the flange portion and is provided along a longitudinal direction of the flange portion.
前記減衰材は、低降伏点鋼とされていることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の減衰構造材。 The structural material is high tensile steel,
The damping structure material according to claim 1, wherein the damping material is a low yield point steel.
前記減衰材は、アルミニウム材料とされていることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の減衰構造材。 The structural material is ordinary steel,
The damping structure material according to claim 1, wherein the damping material is an aluminum material.
前記減衰材は、アルミニウム材料または低降伏点鋼とされていることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の減衰構造材。 The structural material is an aluminum material,
The damping material according to any one of claims 1 to 6, wherein the damping material is an aluminum material or a low yield point steel.
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