JP2007100404A

JP2007100404A - Shearing panel type damper mounting structure to structure and shearing panel type damper

Info

Publication number: JP2007100404A
Application number: JP2005292222A
Authority: JP
Inventors: Satoji Oshita; 里治尾下; Akihisa Yanaka; 聡久谷中; Shunichi Kaneko; 俊一金子
Original assignee: Yokogawa Bridge Corp
Current assignee: Yokogawa Bridge Corp
Priority date: 2005-10-05
Filing date: 2005-10-05
Publication date: 2007-04-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problems in a conventional damper mounting structure wherein since the damper web of a shearing panel type damper is mounted on a frame lateral beam stackingly on the same plane and a cassette plate, a bending moment other than a shearing force acts on the damper mounting part and the mounting structure is complicated and when the bending rigidity of the frame lateral beam is small, the strength of the frame lateral beam is affected. <P>SOLUTION: The damper web is not stacked on the same plane as the gusset plate but fixedly stacked on the frame (such as the frame lateral beam) of the structure, and the gusset plate is secured to the damper web at right angle or generally right angle. In this case, the shearing panel type damper formed by assembling the damper web with the gusset plate beforehand may used or the damper web and the gusset plate may be installed on the frame lateral beam at site. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本件発明は建築物の鉄骨や橋梁といった構造物の耐震性向上のために、構造物のフレームにせん断パネル型ダンパーを取付ける場合の構造と、せん断パネル型ダンパーそのものの構造に関する発明である。 The present invention relates to a structure in which a shear panel type damper is attached to a frame of a structure and a structure of the shear panel type damper itself in order to improve the earthquake resistance of a structure such as a steel frame or a bridge of a building.

構造物の耐震性向上の目的で、図１１（ａ）、（ｂ）のように、構造物のフレーム横梁や橋梁の横支材等（以下、「フレーム横梁」という）ＡとガセットプレートＢとの間（ブレースガセット部）にせん断パネル型ダンパーＣを取付ける場合がある。せん断パネル型ダンパーＣは図１１（ｂ）のように、上下二枚のベースプレートＤ間にダンパーウェブＥが配置固定され、ダンパーウェブＥの両側面にフランジプレートＦが配置固定され、下方のベースプレートＤの下にダンパーウェブＥと同一面にしてガセットプレートＢが取付けられている。ダンパーウェブＥには延性が極めて高い低降伏点鋼を用いて履歴型ダンパーとして、常時の横力Ｐ_H（図１２）に対しては弾性範囲内の高い剛性で抵抗するが、大規模地震時には、せん断塑性変形によりエネルギー吸収して地震力を減衰させることができるようにしてある。 For the purpose of improving the earthquake resistance of the structure, as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), the frame lateral beam of the structure, the lateral support member of the bridge (hereinafter referred to as “frame lateral beam”) A and the gusset plate B In some cases, a shear panel type damper C may be attached between the gaps (brace gusset part). In the shear panel type damper C, as shown in FIG. 11B, the damper web E is disposed and fixed between the upper and lower base plates D, the flange plates F are disposed and fixed on both side surfaces of the damper web E, and the lower base plate D is disposed. A gusset plate B is mounted on the same surface as the damper web E. As hysteretic dampers with ductility very high low yield point steels the damper web E, but for the constant of the lateral force P _H (FIG. 12) to resist a high stiffness within the elastic range, when a large-scale earthquake The seismic force can be attenuated by absorbing energy by shear plastic deformation.

図１１（ａ）、（ｃ）は構造物のフレーム横梁Ａへの図１１（ｂ）のせん断パネル型ダンパーＣの取付け構造の一例である。この取付け構造では、ダンパーウェブＥとガセットプレートＢが同一面に段積みされ、ガセットプレートＢにブレース材Ｇ（図１１（ａ））が取付けられている。この段積み構造では、フレーム横梁Ａが横力Ｐ_H（図１３）を受けて変形しようとするのに対してブレース材Ｇが抵抗し、この時、せん断パネル型ダンパーＣがせん断変形してエネルギー吸収が行われる。 FIGS. 11A and 11C are examples of a structure for attaching the shear panel type damper C of FIG. 11B to the frame lateral beam A of the structure. In this attachment structure, the damper web E and the gusset plate B are stacked on the same surface, and the brace material G (FIG. 11A) is attached to the gusset plate B. In this stacked structure, the frame cross beam A is subjected to a lateral force P _H (FIG. 13) and is deformed while the brace material G resists, and at this time, the shear panel type damper C is sheared and deformed. Absorption takes place.

図１１（ａ）の取付け構造では、ブレース材Ｇの軸心交点とフレーム横梁Ａとの間に、せん断パネル型ダンパーＣを段積みして組み込んだ事による大きな偏心量eが生じるため、横力Ｐ_Hが作用すると曲げモーメント（Ｍ＝Ｐ_H×ｅ）が常に発生することになる（図１３）。この結果、せん断パネル型ダンパーＣの取付け部には、せん断力以外に曲げモーメントが作用して取付け構造を複雑なものにすると共に、フレーム横梁Ａの曲げ剛性が小さい場合はフレーム横梁Ａの強度にも悪影響を与えることになる。 In the mounting structure shown in FIG. 11 (a), since a large amount of eccentricity e is generated by stacking and incorporating shear panel type dampers C between the crossing of the axis of the brace material G and the lateral beam A, the lateral force P _H is the bending moment acting (M = P _H × e) always occurs (FIG. 13). As a result, in addition to the shearing force, a bending moment acts on the mounting portion of the shear panel type damper C to make the mounting structure complicated, and when the bending rigidity of the frame transverse beam A is small, the strength of the frame transverse beam A is increased. Will also have an adverse effect.

本件発明の構造物へのせん断パネル型ダンパー取付け構造は、請求項１記載のように、せん断パネル型ダンパーのダンパーウェブが構造物のフレームに重ねて固定され、そのダンパーウェブにガセットプレートが直角又はほぼ直角に固定された構造である。 According to the shear panel type damper mounting structure to the structure of the present invention, as described in claim 1, the damper web of the shear panel type damper is fixed by being overlapped on the frame of the structure, and the gusset plate is perpendicular to the damper web. The structure is fixed at a substantially right angle.

本件発明の構造物へのせん断パネル型ダンパー取付け構造は、請求項２記載のように、予め、ダンパーウェブにガセットプレートが直角又はほぼ直角に固定されたせん断パネル型ダンパーが使用され、そのダンパーウェブが構造物のフレームに重ねて固定された構造とすることもできる。 The shear panel type damper mounting structure to the structure of the present invention uses a shear panel type damper in which a gusset plate is fixed to a damper web at a right angle or almost a right angle in advance as described in claim 2, and the damper web is used. It can also be set as the structure fixed on the frame of the structure.

本件発明の構造物に取付けられるせん断パネル型ダンパーは、請求項３記載のように、構造物のフレームに重ねて固定されるダンパーウェブに、ガセットプレートが直角又はほぼ直角に固定されたものである。 The shear panel type damper attached to the structure of the present invention is such that a gusset plate is fixed at a right angle or a substantially right angle to a damper web fixed on the frame of the structure as claimed in claim 3. .

本件出願の請求項１記載の構造物へのせん断パネル型ダンパー取付け構造は、せん断パネル型ダンパーのダンパーウェブを構造物のフレームに重ねて固定し、ガセットプレートをダンパーウェブにそれと同一面ではなく直角又はほぼ直角に取付けてあるので、横力を受けたときの偏心（図１１のような偏心）がなくなり、せん断パネル型ダンパーに曲げモーメントが生じることがなく、フレ一ムに悪影響が及ばず、耐震性が大幅に向上するという効果がある。 The structure for attaching a shear panel type damper to the structure according to claim 1 of the present application is such that the damper web of the shear panel type damper is overlapped and fixed to the frame of the structure, and the gusset plate is not flush with the damper web but at a right angle. Or since it is mounted at a substantially right angle, there is no eccentricity when receiving lateral force (eccentricity as shown in FIG. 11), no bending moment is generated in the shear panel type damper, and the frame is not adversely affected. There is an effect that the earthquake resistance is greatly improved.

本件出願の請求項２記載の構造物へのせん断パネル型ダンパー取付け構造は、予め、ダンパーウェブにガセットプレートを直角又はほぼ直角に取付けたせん断パネル型ダンパーのダンパーウェブを、構造物のフレームに重ねて固定して、ダンパーウェブとガセットプレートが同一面となる段積み構造ではなく、ダンパーウェブをフレームと同一面、ガセットプレートをダンパーウェブと直角又はほぼ直角にしてあるので、次のような効果もある。
（１）せん断パネル型ダンパーの現場施工が容易になる。
（２）ブレース材が既に組み込まれたフレーム構造に、せん断パネル型ダンパーを追加する場合でも、ブレース材を交換することなく、ブレースガセット部の既存のせん断パネル型ダンパーの取替えで済ませることができるため、補修工事が大掛かりにならず、手軽に、迅速に行うことができ、災害時などの緊急性に対応できる。 The structure for attaching a shear panel type damper to a structure according to claim 2 of the present application is such that a damper panel of a shear panel type damper, in which a gusset plate is attached to a damper web at a right angle or almost a right angle, is previously overlapped on the frame of the structure. The damper web and gusset plate are not on the same plane, but the damper web is flush with the frame, and the gusset plate is perpendicular or nearly perpendicular to the damper web. is there.
(1) On-site construction of a shear panel type damper becomes easy.
(2) Even when a shear panel type damper is added to the frame structure in which the brace material is already incorporated, the existing shear panel type damper in the brace gusset part can be replaced without replacing the brace material. , Repair work is not overwhelming, it can be done quickly and easily, and it can cope with urgent situations such as disasters.

本件出願の請求項３記載のせん断パネル型ダンパーは、予め、ガセットプレートをダンパーウェブにそれと同一面ではなく直角又はほぼ直角に取付けてあるので、次のような効果がある。
（１）ダンパーウェブを構造物のフレームに重ねて取付けるだけで、ダンパーウェブとガセットプレートが同一面となる段積み構造ではなく、ダンパーウェブがフレームと同一面、ガセットプレートがダンパーウェブと直角又はほぼ直角になるので、請求項１、２の取付け構造の場合と同様の効果が得られる。
（２）橋梁の大規模地震に対する耐震補強は特に危急な課題であるが、本件発明のせん断パネル型ダンパーはブレースガセット部に手軽、迅速に取付けることができるため緊急時に対応できる。また、取付け後の耐震性が大きく向上する。 The shear panel type damper according to claim 3 of the present application has the following effects because the gusset plate is previously attached to the damper web at a right angle or a substantially right angle, not on the same plane as the damper web.
(1) It is not a stacked structure in which the damper web and the gusset plate are flush with each other by simply mounting the damper web on the frame of the structure, but the damper web is flush with the frame and the gusset plate is perpendicular to or almost perpendicular to the damper web. Since it becomes a right angle, the same effect as the case of the attachment structure of Claims 1 and 2 is acquired.
(2) Although seismic reinforcement for large-scale earthquakes of bridges is a particularly urgent issue, the shear panel type damper of the present invention can be easily and quickly attached to the brace gusset part, so that it can cope with an emergency. In addition, the earthquake resistance after installation is greatly improved.

（せん断パネル型ダンパーの実施形態１）
特許請求の範囲では、構造物へのせん断パネル型ダンパー取付け構造の記載を、せん断パネル型ダンパーの記載よりも先にしてあるが、以下の説明では、説明の便宜上、構造物へのせん断パネル型ダンパー取付け構造の説明に先立って、せん断パネル型ダンパーについて説明する。 (Embodiment 1 of shear panel type damper)
In the claims, the description of the shear panel type damper mounting structure to the structure precedes the description of the shear panel type damper. However, in the following description, for convenience of explanation, the shear panel type to the structure is described. Prior to the description of the damper mounting structure, the shear panel type damper will be described.

図２（ａ）に本件発明のせん断パネル型ダンパーの一例を示す。このせん断パネル型ダンパー１は、予め、工場とか他の場所で組み立てられおり、板状のダンパーウェブ２の両側面と幅方向中央部に板状の縦補剛材３が縦向きで直角に配置され、溶接とか他の手段でダンパーウェブ２に固定されている。左右の縦補剛材３間であって、ダンパーウェブ２の上下にはＬ字型の二枚の横補剛材４が配置され、ダンパーウェブ２に溶接とか他の手段で固定されている。上下の横補剛材４の間には縦方向中程には一枚のガセットプレート５が横向きで直角に突き合わされ、溶接等の手段で固定されて、ダンパーウェブ２とガセットプレート５が同一面ではなく直角になっている。ダンパーウェブ２とガセットプレート５は直角ではなく、多少傾斜したほぼ直角とすることもできる。ガセットプレート５は横補剛材４よりも幅の広い板であり、横補剛材４よりも前方まで突出している。ダンパーウェブ２には低降伏点鋼を使用して履歴型ダンパーとすることにより、常時の横力に対しては弾性範囲内の高い剛性で抵抗するが、大規模地震時には、せん断塑性変形によりエネルギー吸収して地震力を減衰させることができるようにしてある。二枚の横補剛材４には多数の止め孔７が間隔をあけて開口され、ガセットプレート５の前端コーナーに止め孔８が開口されている。 FIG. 2A shows an example of the shear panel type damper of the present invention. This shear panel type damper 1 is assembled in advance in a factory or other place, and plate-like longitudinal stiffeners 3 are arranged vertically at right angles on both sides of the plate-like damper web 2 and in the center in the width direction. And fixed to the damper web 2 by welding or other means. Two L-shaped lateral stiffeners 4 are disposed between the left and right vertical stiffeners 3 and above and below the damper web 2 and fixed to the damper web 2 by welding or other means. Between the upper and lower horizontal stiffeners 4, a single gusset plate 5 is abutted at a right angle in the middle in the longitudinal direction and fixed by means such as welding, so that the damper web 2 and the gusset plate 5 are flush with each other. It is not a right angle. The damper web 2 and the gusset plate 5 may not be a right angle but may be a substantially inclined right angle. The gusset plate 5 is a plate wider than the lateral stiffener 4 and protrudes further forward than the lateral stiffener 4. The damper web 2 is made of a low-yield point steel to make a hysteretic damper, which resists the normal lateral force with high rigidity within the elastic range. It can absorb and attenuate the seismic force. A large number of stop holes 7 are opened at intervals in the two horizontal stiffeners 4, and a stop hole 8 is opened at the front end corner of the gusset plate 5.

（せん断パネル型ダンパーの実施形態２）
図４（ａ）に本件発明のせん断パネル型ダンパーの他の例を示す。このせん断パネル型ダンパー１も、予め、工場とか他の場所で組み立てられている。その基本構成は図２（ａ）のせん断パネル型ダンパーと同じであり、異なるのは図２（ａ）ではガセットプレート５が一面（枚）であるのに対して、図４（ａ）ではガセットプレート５を二面（枚）にしたことである。図４（ａ）では、板状のダンパーウェブ２の両側面と幅方向中央部に板状の縦補剛材３が縦向きで直角に配置され、溶接とか他の手段でダンパーウェブ２に固定されている。三枚の縦補剛材３とダンパーウェブ２の上面と下面には板状の横補剛材４が横向きに配置され、溶接とか他の手段で縦補剛材３とダンパーウェブ２に固定されている。上下二枚の横補剛材４の間には二枚のガセットプレート５が上下に離して配置され、ダンパーウェブ２に横向きで直角に突き合わされて、溶接とか他の手段でダンパーウェブ２に固定されている。このガセットプレート５も横補剛材４よりも幅の広い板であり、横補剛材４よりも前方まで突出している。このダンパーウェブ２にも低降伏点鋼を使用して履歴型ダンパーとし、常時の横力に対しては弾性範囲内の高い剛性で抵抗するが、大規模地震時にはせん断塑性変形によりエネルギー吸収して地震力を減衰させることができるようにしてある。上下の横補剛材４には多数の止め孔７が間隔をあけて開口され、ガセットプレート５の前端コーナーには止め孔８が開口されている。 (Embodiment 2 of shear panel type damper)
FIG. 4 (a) shows another example of the shear panel type damper of the present invention. This shear panel type damper 1 is also assembled in advance at a factory or other place. The basic configuration is the same as that of the shear panel type damper of FIG. 2 (a). The difference is that the gusset plate 5 is one side (sheet) in FIG. 2 (a), whereas the gusset in FIG. 4 (a). That is, the plate 5 has two sides (sheets). In FIG. 4 (a), plate-like longitudinal stiffeners 3 are arranged vertically at right angles on both side surfaces and the center in the width direction of the plate-like damper web 2, and fixed to the damper web 2 by welding or other means. Has been. Plate-like transverse stiffeners 4 are disposed laterally on the upper and lower surfaces of the three longitudinal stiffeners 3 and the damper web 2, and are fixed to the longitudinal stiffener 3 and the damper web 2 by welding or other means. ing. Two gusset plates 5 are arranged vertically apart between the two upper and lower horizontal stiffeners 4 and abut against the damper web 2 at a right angle and fixed to the damper web 2 by welding or other means. Has been. The gusset plate 5 is also a plate wider than the lateral stiffener 4 and protrudes forward from the lateral stiffener 4. This damper web 2 also uses a low yield point steel to make a hysteretic damper, which resists normal lateral force with high rigidity within the elastic range, but absorbs energy by shear plastic deformation during large-scale earthquakes. Seismic force can be attenuated. A number of stop holes 7 are opened at intervals in the upper and lower lateral stiffeners 4, and stop holes 8 are opened at the front end corners of the gusset plate 5.

（構造物へのせん断パネル型ダンパー取付け構造の基本形態）
本件発明の構造物へのせん断パネル型ダンパー取付け構造の基本形態を図１（ａ）、（ｂ）に示す。この取付け構造は、せん断パネル型ダンパー１のダンパーウェブ２を構造物のフレームの一部（例えば建築物の場合はフレーム横梁、橋梁の場合は横支材）９に重ねて（同一面にして）固定し、そのダンパーウェブ２の下にガセットプレート５を縦向きに直角に固定し、ガセットプレート５にブレース材（橋梁の水平設置の場合は横構）１０を取付けてある。ブレース材１０にはＴ型鋼、Ｉ型鋼、Ｌ型鋼、Ｈ型鋼といった任意形状の鋼材が使用される。 (Basic form of shear panel type damper mounting structure to structure)
The basic form of the shear panel type damper mounting structure to the structure of this invention is shown to Fig.1 (a), (b). In this mounting structure, the damper web 2 of the shear panel type damper 1 is overlapped with a part of the frame of the structure (for example, a frame lateral beam in the case of a building, a lateral support member in the case of a bridge) 9 (on the same surface). The gusset plate 5 is vertically fixed at a right angle below the damper web 2, and a brace material (horizontal structure in the case of horizontal installation of a bridge) 10 is attached to the gusset plate 5. As the brace material 10, a steel material having an arbitrary shape such as T-shaped steel, I-shaped steel, L-shaped steel, or H-shaped steel is used.

（構造物へのせん断パネル型ダンパー取付け構造の実施形態１）
本件発明の構造物へのせん断パネル型ダンパー取付け構造の実施形態の一例を図２（ｂ）、図３（ａ）、（ｂ）に示す。この取付け構造は図２（ａ）に示す本件発明のせん断パネル型ダンパー１のダンパーウェブ２が、Ｉ型のフレーム横梁９の横支材ウェブ９ａの片面に重ねて配置され、高力ボルト１１で固定されて、ガセットプレート５がダンパーウェブ２の下方に直角に突設されている。ガセットプレート５にはＴ型鋼のブレース材１０が高力ボルト１１で取付けられている。この場合、ブレース材１０にはＩ型鋼、Ｌ型鋼、Ｈ型鋼といった任意形状の鋼材を使用することができる。 (Embodiment 1 of a shear panel type damper mounting structure to a structure)
An example of the embodiment of the shear panel type damper mounting structure to the structure of the present invention is shown in FIGS. 2 (b), 3 (a) and 3 (b). In this mounting structure, the damper web 2 of the shear panel type damper 1 of the present invention shown in FIG. 2 (a) is arranged on one side of the lateral support material web 9 a of the I-type frame lateral beam 9, and the high strength bolt 11 is used. The gusset plate 5 is fixed and protrudes at a right angle below the damper web 2. A brace material 10 made of T-type steel is attached to the gusset plate 5 with high-strength bolts 11. In this case, the brace material 10 can be an arbitrarily shaped steel material such as an I-shaped steel, an L-shaped steel, or an H-shaped steel.

（構造物へのせん断パネル型ダンパー取付け構造の実施形態２）
本件発明の構造物へのせん断パネル型ダンパー取付け構造の他の実施形態を図４（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）に示す。この取付け構造は図４（ａ）に示す本件発明のせん断パネル型ダンパー１のダンパーウェブ２を、Ｉ型のフレーム横梁９の横支材ウェブ９ａの片面に重ねて配置し、高力ボルト１１で固定して、ガセットプレート５をダンパーウェブ２の下方に直角に突設させてある。上下２枚のガセットプレート５の間にＩ型鋼のブレース材１０の端部が挟まれて、高力ボルト１１で固定されている。この場合も、ブレース材１０にはＩ型鋼、Ｌ型鋼、Ｈ型鋼といった任意形状の鋼材を使用することができる。 (Embodiment 2 of a shear panel type damper mounting structure to a structure)
Another embodiment of the shear panel type damper mounting structure to the structure of the present invention is shown in FIGS. 4 (b), 5 (a) and 5 (b). In this mounting structure, the damper web 2 of the shear panel type damper 1 of the present invention shown in FIG. 4 (a) is placed on one side of the side support material web 9 a of the I-type frame lateral beam 9, and the high strength bolt 11 is used. The gusset plate 5 is protruded at a right angle below the damper web 2 in a fixed manner. An end portion of a brace material 10 of I-shaped steel is sandwiched between two upper and lower gusset plates 5 and fixed with high-strength bolts 11. Also in this case, the brace material 10 can be a steel material having an arbitrary shape such as an I-shaped steel, an L-shaped steel, or an H-shaped steel.

（構造物へのせん断パネル型ダンパー取付け構造の実施形態３）
図２（ｂ）、図３（ａ）、（ｂ）、図４（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）の構造物へのせん断パネル型ダンパー取付け構造は、予め、工場とか他の場所で組み立てられているせん断パネル型ダンパーをフレーム横梁９に取付けた例であるが、本件発明では、予め、組み立てられていない個々のダンパーウェブ２、縦補剛材３、横補剛材４、ガセットプレート５を現場で、鉄骨や橋梁等の構造材に取付けて、図２（ｂ）、図３（ｂ）と同様の取付け構造とすることもできる。 (Embodiment 3 of a shear panel type damper mounting structure to a structure)
2 (b), FIG. 3 (a), (b), FIG. 4 (b), FIG. 5 (a) and FIG. Although it is an example in which the shear panel type damper assembled at the place is attached to the frame transverse beam 9, in the present invention, the individual damper webs 2, the longitudinal stiffener 3, the lateral stiffener 4, which are not assembled in advance, The gusset plate 5 can be attached to a structural material such as a steel frame or a bridge at the site to provide the same mounting structure as that shown in FIGS. 2 (b) and 3 (b).

（せん断パネル型ダンパー設置箇所の説明１）
本件発明のせん断パネル型ダンパーは構造物の必要箇所に取付ける（設置する）ことができる。図６にビル鉄骨の側面図を示す。このビル鉄骨の場合は、柱１２と梁１３の間に横力に抵抗するために設けられるブレース材１０の交点のガセット部分に、本件発明のせん断パネル型ダンパー１を設置してある。 (Explanation 1 of shear panel type damper installation location)
The shear panel type damper of the present invention can be attached (installed) to a necessary portion of the structure. FIG. 6 shows a side view of the building steel frame. In the case of this building steel frame, the shear panel type damper 1 of the present invention is installed in the gusset portion at the intersection of the brace material 10 provided to resist the lateral force between the column 12 and the beam 13.

（せん断パネル型ダンパー設置箇所の説明２）
本件発明のせん断パネル型ダンパーは、例えば図７（ａ）に示す上路式アーチ橋１５に設置することもできる。図７（ａ）は上路式アーチ橋の側方斜視図を示す。この上路式アーチ橋１５の場合は設置可能な箇所が多数あるため、設置にあたっては耐震解析を行った上で効果のある箇所を選んで設置することになる。 (Explanation 2 of shear panel type damper installation location)
The shear panel type damper of the present invention can also be installed on an upper arch bridge 15 shown in FIG. FIG. 7A shows a side perspective view of the upper arch bridge. In the case of this upper arch bridge 15, there are many places where it can be installed. Therefore, after installation, an effective place is selected after performing an earthquake resistance analysis.

図７（ｂ）は上路式アーチ橋１５の補剛桁の横構システムを示すものであり、補剛桁１６と横桁１７の交点と、横桁１７との間に架設されたブレース材１０の交点のガセット部分に本件発明のせん断パネル型ダンパー１を設置した例である。 FIG. 7B shows a horizontal system of the stiffening girder of the upper arch bridge 15, and the brace material 10 laid between the intersection of the stiffening girder 16 and the cross girder 17 and the cross girder 17. It is the example which installed the shear panel type damper 1 of this invention in the gusset part of this intersection.

図７（ｃ）は上路式アーチ橋１５の対傾構の横構システムを示すものであり、支柱１８と横支材１９の交点と、横支材１９との間に架設されたブレース材１０の交点のガセット部分に本件発明のせん断パネル型ダンパー１を設置した例である。 FIG. 7 (c) shows a laterally tilting horizontal system of the upper arch bridge 15, and the brace material 10 installed between the crossing point of the support column 18 and the horizontal support member 19 and the horizontal support member 19 is shown. This is an example in which the shear panel type damper 1 of the present invention is installed at the gusset portion of the intersection.

図７（ｄ）は上路式アーチ橋１５のアーチリブの横構システムを示すものであり、アーチリブ２０と横支材２１の交点と、横支材２１との間に架設されたブレース材１０の交点のガセット部分に本件発明のせん断パネル型ダンパー１を設置した例である。 FIG. 7 (d) shows an arch rib horizontal composition system of the upper arch bridge 15, and the intersection of the arch rib 20 and the lateral support member 21 and the intersection of the brace material 10 installed between the lateral support member 21. It is the example which installed the shear panel type damper 1 of this invention in this gusset part.

図６、図７（ｂ）〜（ｄ）のいずれの場合も、本件発明の取付け構造にすれば、既設橋梁のガセット部分を交換するだけで容易にせん断パネル型ダンパーを設置することができる。また、新設橋梁の場合も同様の取付け構造で設置することができる。 6 and 7 (b) to (d), if the mounting structure of the present invention is used, the shear panel type damper can be easily installed simply by replacing the gusset portion of the existing bridge. In the case of a new bridge, it can be installed with the same mounting structure.

（せん断パネル型ダンパーの作用）
本件発明のせん断パネル型ダンパー１をフレーム横梁９に、図２（ｂ）、図３（ａ）、（ｂ）、図４（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）のように取付けた構造では、図８のように、フレーム横梁９を介してダンパーウェブ２に横力Ｐ_Hが作用すると、ガセットプレート５の位置が横変位δ_Hしてダンパーウェブ２がせん断変形するのでエネルギーが吸収される。 (Operation of shear panel type damper)
The shear panel type damper 1 of the present invention is attached to the frame cross beam 9 as shown in FIGS. 2 (b), 3 (a), (b), 4 (b), 5 (a), and (b). in the structure, as shown in FIG. 8, the lateral force P _H to the damper web 2 through the frame cross beam 9 acts, the energy absorption because the position of the gusset plate 5 by lateral displacement [delta] _H to a damper web 2 shear deformation Is done.

（従来型のダンパー取付け構造と、本件発明のダンパー取付け構造の比較）
図９（ａ）、（ｂ）に、横支材（図７（ｄ）の横支材）２１に、ブレース材（図７（ｄ）の下横構）１０をひし形形状に架設した場合の例を示す。図９（ａ）に横支材２１とブレース材１０との間に従来型せん断パネルダンパーＣを段積み状態で取付けた場合、図９（ｂ）に本件発明のせん断パネル型ダンパー１を本発明の取付け構造で取付けた（重ねて固定した）場合の変形の様子の解析結果を示す。ここで、横支材２１の断面はアーチ橋のＩ断面を想定しており、せん断パネル型ダンパーの剛性は両タイプとも等しくなるように設定されている。図９（ａ）の場合は従来型のせん断パネル型ダンパーＣを取付けたことにより発生した５００ｍｍの偏心量のために、横支材２１に曲げモーメントが作用して横支材２１が局所的に曲げられて回転して（捩れて）いる。これによって、パネル全体のせん断剛性が低下するため、たわみ量も３３．３ｍｍと、本件発明のせん断パネル型ダンパーの６．３ｍｍ（図９（ｂ））に比べて大きくなっている。一方、図９（ｂ）場合はせん断パネル型ダンパー１の取付け位置で軸心の偏心がないので、設計における仮定通りの変形を示している。図９（ａ）、（ｂ）中の数値の単位はｍｍである。 (Comparison of conventional damper mounting structure and damper mounting structure of the present invention)
9 (a) and 9 (b), when the brace material (lower lateral structure in FIG. 7 (d)) 10 is installed in a rhombus shape on the lateral support member (lateral support member in FIG. 7 (d)). An example is shown. When the conventional shear panel damper C is attached in a stacked state between the lateral support member 21 and the brace member 10 in FIG. 9 (a), the shear panel type damper 1 of the present invention is shown in FIG. 9 (b). The analysis result of the mode of a deformation | transformation at the time of attaching with the attachment structure of (it overlaps and fixes) is shown. Here, the cross section of the lateral support member 21 assumes an I cross section of the arch bridge, and the rigidity of the shear panel type damper is set to be equal for both types. In the case of FIG. 9A, because of the eccentric amount of 500 mm generated by attaching the conventional shear panel type damper C, a bending moment acts on the lateral support member 21 and the lateral support member 21 is locally Bent and rotated (twisted). As a result, the shear rigidity of the entire panel is lowered, and the amount of deflection is 33.3 mm, which is larger than the 6.3 mm (FIG. 9B) of the shear panel type damper of the present invention. On the other hand, in the case of FIG. 9B, since there is no eccentricity of the shaft center at the mounting position of the shear panel type damper 1, the deformation as assumed in the design is shown. The unit of the numerical values in FIGS. 9A and 9B is mm.

図１０には従来のせん断パネル型ダンパーＣを取り付けた場合の横支材２１の曲げモーメント図を示す。この図から明らかなように、横支材２１のみに大きな曲げモーメントが生じている。この曲げモーメントによる横支材２１の応力は許容応力をはるかに上回る大きなものとなっており、曲げ剛性の小さなＩ断面の横梁ではこのような取付け方法に問題があることを示している。一方、本件発明のせん断パネル型ダンパーではこのような曲げモーメントが一切生じない。 FIG. 10 shows a bending moment diagram of the lateral support member 21 when the conventional shear panel type damper C is attached. As is clear from this figure, a large bending moment is generated only in the lateral support member 21. The stress of the lateral support member 21 due to this bending moment is much larger than the allowable stress, and this indicates that there is a problem with such a mounting method in the case of an I-section lateral beam having a small bending rigidity. On the other hand, such a bending moment does not occur at all in the shear panel type damper of the present invention.

（ａ）は本件発明のせん断パネル型ダンパー取付け構造の基本を示す正面概略図、（ｂ）は（ａ）のａ−ａ断面図。(A) is a front schematic diagram which shows the basics of the shear panel type damper attachment structure of this invention, (b) is aa sectional drawing of (a). （ａ）は本件発明のせん断パネル型ダンパーの一例（ガセットプレートが１面の場合）を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のせん断パネル型ダンパー取付け構造の説明図。(A) is a perspective view which shows an example (when a gusset plate is 1 side) of a shear panel type damper of this invention, (b) is explanatory drawing of the shear panel type damper attachment structure of (a). （ａ）は図２（ｂ）のせん断パネル型ダンパー取付け構造のａ−ａ断面図、（ｂ）は同取付け構造の平面図。(A) is aa sectional drawing of the shear panel type damper attachment structure of FIG.2 (b), (b) is a top view of the attachment structure. （ａ）本件発明のせん断パネル型ダンパーの他の例（ガセットプレートが２面の場合）を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のせん断パネル型ダンパー取付け構造の説明図。(A) The perspective view which shows the other example (when a gusset plate is 2 surfaces) of the shear panel type damper of this invention, (b) is explanatory drawing of the shear panel type damper attachment structure of (a). （ａ）は図４（ｂ）のせん断パネル型ダンパー取付け構造のａ−ａ断面図、（ｂ）は同取付け構造の平面図。(A) is aa sectional drawing of the shear panel type damper attachment structure of FIG.4 (b), (b) is a top view of the attachment structure. ビル鉄骨への本件発明のせん断パネル型ダンパーの設置箇所を示す正面概略図。The front schematic diagram which shows the installation location of the shear panel type damper of this invention to a building steel frame. （ａ）は上路式アーチ橋の概略斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ部分に本件発明のせん断パネル型ダンパーを設置した場合の説明図、（ｃ）は（ａ）のＢ部分に本件発明のせん断パネル型ダンパーを設置した場合の説明図、（ｄ）は（ａ）のＣ部分に本件発明のせん断パネル型ダンパーを設置した場合の説明図。(A) is a schematic perspective view of an upper arch bridge, (b) is an explanatory view when the shear panel type damper of the present invention is installed in the A part of (a), and (c) is in the B part of (a). The explanatory view at the time of installing the shear panel type damper of the present invention, (d) is the explanatory view at the time of installing the shear panel type damper of the present invention at the C portion of (a). （ａ）、（ｂ）は本件発明のせん断パネル型ダンパーにおけるダンパーウェブのせん断変形状況の側面説明図であり、（ａ）はガセットプレートが１面の場合の説明図、（ｂ）はガセットプレート２面の場合の説明図。(A), (b) is side explanatory drawing of the shear deformation condition of the damper web in the shear panel type damper of this invention, (a) is explanatory drawing in case a gusset plate is 1 side, (b) is a gusset plate Explanatory drawing in the case of 2 surfaces. （ａ）、（ｂ）はひし形形状の横構パネルの変形説明図であり、（ａ）は従来のせん断パネル型ダンパー取付け構造の場合の変形説明図、（ｂ）は本件発明のブレースガセット部へのせん断パネル型ダンパー取付け構造の場合の変形説明図。(A), (b) is a deformation | transformation explanatory drawing of a rhombus-shaped horizontal panel, (a) is a deformation | transformation explanatory drawing in the case of the conventional shear panel type damper mounting structure, (b) is the brace gusset part of this invention The modification explanatory drawing in the case of the shearing panel type damper attachment structure to a head. 従来のせん断パネル型ダンパー取付け構造の場合の曲げモーメントの説明図。Explanatory drawing of the bending moment in the case of the conventional shear panel type damper attachment structure. （ａ）は従来のせん断パネル型ダンパー取付け構造の正面図、（ｂ）は（ａ）の取付け構造に使用されるせん断パネル型ダンパーの斜視図、（ｃ）は（ａ）のせん断パネル型ダンパー部分の説明図。(A) is a front view of a conventional shear panel type damper mounting structure, (b) is a perspective view of a shear panel type damper used in the mounting structure of (a), and (c) is a shear panel type damper of (a). Explanatory drawing of a part. 従来のせん断パネル型ダンパーにおけるダンパーウェブのせん断塑性変形によるエネルギー吸収の説明図。Explanatory drawing of the energy absorption by the shear plastic deformation of the damper web in the conventional shear panel type damper. 従来のせん断パネル型ダンパー取付け構造の説明図。Explanatory drawing of the conventional shear panel type damper attachment structure.

Explanation of symbols

１せん断パネル型ダンパー
２ダンパーウェブ
３縦補剛材
４横補剛材
５ガセットプレート
７止め孔
８ガセットプレートの止め孔
９フレーム横梁（横支材）
９ａフレーム橋梁の横支材ウェブ
１０ブレース材（横構、下横構、上横構）
１１高力ボルト
１２柱
１３梁
１５上路式アーチ橋
１６補剛桁
１７横桁
１８支柱
１９横支材
２０アーチリブ
２１横支材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shear panel type damper 2 Damper web 3 Longitudinal stiffener 4 Lateral stiffener 5 Gusset plate 7 Stop hole 8 Stop hole of gusset plate 9 Frame lateral beam (horizontal support)
9a Horizontal support web of frame bridge 10 Brace material (horizontal, lower horizontal, upper horizontal)
11 High-strength bolt 12 Column 13 Beam 15 Upper arch bridge 16 Stiffening girder 17 Horizontal girder 18 Post 19 Lateral support 20 Arch rib 21 Lateral support

Claims

In the structure of mounting the shear panel type damper to the brace gusset part of the structure frame, the damper web of the shear panel type damper is overlapped and fixed to the frame of the structure, and the gusset plate is fixed at right angle or almost right angle to the damper web A structure for attaching a shear panel type damper to a structure characterized by being made.

The shear panel type damper mounting structure to a structure according to claim 1, wherein the shear panel type damper has a gusset plate fixed to the damper web at a right angle or almost a right angle in advance, and the damper web is a structure of the structure. Shear panel type damper mounting structure to a structure characterized by being fixed on the frame.

A shear panel type damper, characterized in that a gusset plate is fixed at a right angle or a substantially right angle to a damper web which is fixed to be overlapped with a frame of a structure.