JP2011058260A - Brace-type vibration control damper - Google Patents

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<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a brace-type vibration control damper thinner and more lightweight compared with a conventional brace type vibration control damper such as a buckling restraining brace. <P>SOLUTION: The brace type vibration control damper 10 includes a plurality of brace core members 12 plastically deformed to expand/contract respectively receiving longitudinal compressive load and tensile load, and a sheath member 16 surrounding the brace core members and extending in the longitudinal direction of the brace core members. The sheath member holds the brace core members while curving each brace core member to bulge in a predetermined direction. Buckling of a primary buckling mode in a predetermined buckling direction thereby occurs to each brace core member receiving the longitudinal compressive load. Further, the predetermined buckling direction of the brace core members is determined so that lateral loads applied to the sheath member from the brace core members respectively buckled in the primary buckling mode in the predetermined buckling direction may offset each other between these brace core members. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明はブレース型制振ダンパに関する。   The present invention relates to a brace type damping damper.

ブレース型制振ダンパは、建築構造物の骨組にブレースとして組込まれ、地震等によってその骨組に大きな変形が生じたときに、振動エネルギを吸収するように機能するダンパである。従来のプレース型制振ダンパとしては、例えば座屈拘束ブレースなどがある。座屈拘束ブレースは１９８０年代後半から開発され、現在では数多くの製品が市販されている。座屈拘束ブレースは、長手方向の圧縮荷重及び引張荷重を受けて伸縮するように塑性変形する鋼材から成るブレース芯材と、長手方向の圧縮荷重を受けたブレース芯材が座屈するのを防止するべくブレース芯材を補剛する座屈拘束用の補剛材とを備えている。座屈拘束ブレースを開示した先行技術文献としては、例えば以下に示す特許文献１、特許文献２などがある。   The brace-type damping damper is a damper that is incorporated as a brace in a framework of a building structure and functions to absorb vibration energy when a large deformation occurs in the framework due to an earthquake or the like. As a conventional place type damping damper, for example, there is a buckling restrained brace. Buckling-restrained braces have been developed since the late 1980s, and many products are now on the market. The buckling-restrained brace prevents buckling of a brace core material made of steel that is plastically deformed so as to expand and contract in response to a longitudinal compressive load and tensile load, and a brace core material subjected to a longitudinal compressive load. And a buckling-restraining stiffener for stiffening the brace core. Prior art documents disclosing buckling-restrained braces include, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2 shown below.

特開２００７−２９１７０４JP2007-291704A 特開２００８−００２１３３JP 2008-002133 A

従来のブレース型制振ダンパには、その補剛材の太さ及び重量が大きいために、ダンパ全体が大型化及び重量化して建築構造物に組込みにくくなり、従って利用しにくくなりがちであるという問題があった。   Conventional brace-type vibration dampers have a large thickness and weight of stiffeners, which makes the entire damper larger and heavier, making it difficult to incorporate it into a building structure and therefore tend to be difficult to use. There was a problem.

本発明はこの問題を解決するべくなされたものであり、本発明の目的は、従来の座屈拘束ブレースなどのブレース型制振ダンパと比べて、より細身で軽量のブレース型制振ダンパを提供することにある。   The present invention has been made to solve this problem, and an object of the present invention is to provide a brace-type damping damper that is thinner and lighter than conventional brace-type damping dampers such as buckling-restrained braces. There is to do.

本発明に係るブレース型制振ダンパは、各々が長手方向の圧縮荷重及び引張荷重を受けて伸縮するように塑性変形する細長い複数のブレース芯材と、前記複数のブレース芯材の周囲を囲繞して前記複数のブレース芯材の長手方向に延在するシース部材とを備え、前記シース部材は、前記複数のブレース芯材の各々を所定方向へ膨出させるように彎曲させて保持することで、長手方向の圧縮荷重を受けた前記複数のブレース芯材の各々に所定の座屈方向の一次座屈モードの座屈を発生させるように構成されており、更に、各々が前記所定の座屈方向に一次座屈モードの座屈を発生した前記複数のブレース芯材の長手方向中央部分から前記シース部材の長手方向中央部分へ作用する横方向の荷重がそれら複数のブレース芯材の間で互いに相殺するように、前記複数のブレース芯材の前記所定の座屈方向が定められていることを特徴とする。   A brace-type damping damper according to the present invention surrounds a plurality of elongated brace cores that are plastically deformed so as to expand and contract by receiving a compressive load and a tensile load in the longitudinal direction, and surrounding the plurality of brace cores. A sheath member extending in a longitudinal direction of the plurality of brace core members, and the sheath member is bent and held so that each of the plurality of brace core members bulges in a predetermined direction, Each of the plurality of brace cores that have received a compressive load in the longitudinal direction is configured to generate a buckling in a primary buckling mode in a predetermined buckling direction, and each of the predetermined buckling directions. Lateral loads acting on the central portion in the longitudinal direction of the sheath member from the central portion in the longitudinal direction of the plurality of brace core members that have buckled in the primary buckling mode at the same time cancel each other out among the plurality of brace core materials. Do Sea urchin, wherein the predetermined buckling direction of the plurality of braces core material are defined.

前記ブレース芯材は、鋼材から成るものとしてもよく、また、超塑性材料から成るものとしてもよい。   The brace core material may be made of a steel material or a superplastic material.

前記ブレース芯材は、その長手方向において断面積を部分的に小さくしたものとするのもよい。   The brace core material may have a partially reduced cross-sectional area in the longitudinal direction.

前記シース部材は、鉄筋コンクリート製ビーム部材から成るものとし、該鉄筋コンクリート製ビーム部材は、該鉄筋コンクリート製ビーム部材の長手方向に延在する複数本の主筋とそれら主筋の周囲を囲繞する帯筋とを備えているものとするのもよい。   The sheath member is composed of a reinforced concrete beam member, and the reinforced concrete beam member includes a plurality of main bars extending in a longitudinal direction of the reinforced concrete beam member and band bars surrounding the main bars. It is good to have.

前記鉄筋コンクリート製ビーム部材は、該鉄筋コンクリート製ビーム部材の長手方向に圧縮荷重を導入するプレストレスト・コンクリート鋼線を備えているようにするのもよい。   The reinforced concrete beam member may include a prestressed concrete steel wire that introduces a compressive load in the longitudinal direction of the reinforced concrete beam member.

前記鉄筋コンクリート製ビーム部材は、その外周面を被覆する化粧層を備えているようにするのもよい。   The beam member made of reinforced concrete may be provided with a decorative layer covering the outer peripheral surface thereof.

前記シース部材は、前記ブレース芯材を囲繞する鋼管と該鋼管の内部に充填されたグラウトとから成るものとするのもよい。   The sheath member may be composed of a steel pipe surrounding the brace core and a grout filled in the steel pipe.

前記シース部材は、前記ブレース芯材の側面ないし側縁に相対滑り可能に当接する鋼材で構成されているものとするのもよい。   The sheath member may be made of a steel material that abuts on a side surface or a side edge of the brace core member so as to be relatively slidable.

本発明に係るブレース型制振ダンパは、従来の座屈拘束ブレースなどのブレース型制振ダンパと比べて、より細身で軽量のブレース型制振ダンパとすることができ、そのためより広範に利用することが可能である。   The brace-type damping damper according to the present invention can be a brace-type damping damper that is thinner and lighter than a brace-type damping damper such as a conventional buckling-restrained brace, and is therefore more widely used. It is possible.

（Ａ）〜（Ｆ）は夫々、本発明の第１の実施の形態に係るブレース型制振ダンパの側面図、上面図、縦断面図、及び３つの横断面図である。(A)-(F) are the side view of the brace type damping damper which concerns on the 1st Embodiment of this invention, respectively, a top view, a longitudinal cross-sectional view, and three cross-sectional views. （Ａ）〜（Ｃ）は夫々、本発明の第２の実施の形態に係るブレース型制振ダンパの横断面図、及び２つの横断面図である。(A)-(C) are the cross-sectional view of a brace type damping damper which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, respectively, and two cross-sectional views. 本発明の第１及び第２の実施の形態に係るブレース型制振ダンパの作用効果を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the effect of the brace type damping damper which concerns on the 1st and 2nd embodiment of this invention. （Ａ）及び（Ｂ）は夫々、本発明の第３の実施の形態に係るブレース型制振ダンパの端部の縦断面図及び横断面図であり、（Ｃ）はその変更形態に係るブレース型制振ダンパの横断面図である。(A) and (B) are the longitudinal cross-sectional view and cross-sectional view of the edge part of the brace type damping damper which concern on the 3rd Embodiment of this invention, respectively, (C) is the brace which concerns on the modified form It is a cross-sectional view of a type damping damper. 本発明の第３の実施の形態に係るブレース型制振ダンパ及びその変更形態に係るブレース型制振ダンパの作用効果を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the effect of the brace type damping damper which concerns on the 3rd Embodiment of this invention, and the brace type damping damper which concerns on the modification.

図１の（Ａ）〜（Ｆ）に示したのは本発明の第１の実施の形態に係るブレース型制振ダンパ１０である。ブレース型制振ダンパ１０は、建築構造物の骨組にブレースとして組込まれ、地震等によってその骨組に大きな変形が生じたときに振動エネルギを吸収するように機能する。   FIGS. 1A to 1F show a brace-type vibration damper 10 according to the first embodiment of the present invention. The brace-type damping damper 10 is incorporated as a brace in a framework of a building structure, and functions to absorb vibration energy when a large deformation occurs in the framework due to an earthquake or the like.

ブレース型制振ダンパ１０は、長手方向の圧縮荷重及び引張荷重を受けて伸縮するように塑性変形する細長い複数のブレース芯材１２を備えており、それらブレース芯材１２は例えばＳＳ鋼、ＳＭ鋼、ＳＮ鋼、ＬＹ鋼などの鋼材で製作されることもあり、或いは、超塑性材料などで製作されることもあり、更には、それら材料を組合せて製作されることもある。図示例の複数のブレース芯材１２は、２本の帯板状の平鋼板から成るものであり、それら２本の帯板状の平鋼板はそれらの両端において、間に連結鋼板１４を挟んで相互に連結されている。ブレース型制振ダンパ１０を建築構造物に装備する際には、ブレース芯材１２のそれら両端を例えば建築構造物の骨組の柱と梁とに夫々連結するなどして取付けが行われる。   The brace-type damping damper 10 includes a plurality of elongated brace cores 12 that are plastically deformed so as to expand and contract in response to a compressive load and a tensile load in the longitudinal direction. The brace cores 12 are, for example, SS steel and SM steel. , SN steel, LY steel, or other steel materials, or superplastic materials, or a combination of these materials. The plurality of brace cores 12 in the illustrated example are composed of two strip-shaped flat steel plates, and the two strip-shaped flat steel plates sandwich the connecting steel plate 14 between them at both ends. Are interconnected. When the brace-type damping damper 10 is mounted on a building structure, the brace core member 12 is attached by connecting both ends of the brace core member 12 to, for example, a pillar and a beam of the building structure.

ブレース型制振ダンパ１０は更にシース部材１６を備えており、このシース部材１６は２本のブレース芯材１２の周囲を囲繞して、それら２本のブレース芯材１２の長手方向に延在している。シース部材１６は、１本のＨ型鋼１８と、このＨ型鋼１８の両側面を閉塞するようにしてこのＨ型鋼１８に溶接された一対の鋼板製の側板２０と、シース部材１６の内部に列設された複数対の案内スペーサ２２と、シース部材１６の両端において両側の側板２０の内面に取付けられた２対の案内ブロック２４とで構成されている。   The brace-type damping damper 10 further includes a sheath member 16 that surrounds the periphery of the two brace cores 12 and extends in the longitudinal direction of the two brace cores 12. ing. The sheath member 16 includes one H-shaped steel 18, a pair of side plates 20 made of steel plates welded to the H-shaped steel 18 so as to close both side surfaces of the H-shaped steel 18, and a row inside the sheath member 16. A plurality of pairs of guide spacers 22 are provided, and two pairs of guide blocks 24 are attached to the inner surfaces of the side plates 20 on both sides at both ends of the sheath member 16.

図１の（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）は夫々、図１の（Ａ）のＤ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線、Ｆ−Ｆ線に沿った横断面図であり、それら横断面図から明らかなように、シース部材１６は、２本のブレース芯材１２の各々を両側へ、即ち互いから離れる方向へ膨出させるように彎曲させて保持するように構成してあり、これによって、長手方向の圧縮荷重を受けた２本のブレース芯材１２の各々に、その膨出方向の（即ち、所定の座屈方向の）一次座屈モードの座屈が発生するようにしてある。より詳しくは、２本のブレース芯材１２は、複数対の案内スペーサ２２と２対の端部案内ブロックとによって、シース部材１６の長手方向に延在する中心線に対して互いに対称形状を成すようにして保持されている。案内スペーサ２２はＨ型鋼１８のウェブ１８ａの両側面と側板２０の内面とに固設されており、互いに対向する一対の案内スペーサ２２の間に画成されたスペースに、ブレース芯材１２が挿通されている。複数対の案内スペーサ２２は、ピッチＤ（図１の（Ｃ）参照）をもって列設されており、このピッチＤをブレース芯材１２の厚さｔ（図１の（Ｃ）参照）の１０倍以下とすることにより、ブレース芯材１２に長手方向の圧縮荷重が作用したときに、そのブレース芯材１２に二次及びそれ以上の高次の座屈モードの座屈が発生するのを防止して、一次座屈モードの座屈だけが発生するようにしてある。尚、案内スペーサ２２の構成形態としては、図示例のような離散形の案内スペーサとする以外にも、様々な構成形態とすることが可能である。   1D, 1E, and 1F are cross-sectional views taken along lines DD, EE, and FF in FIG. 1A, respectively. As is apparent from the figure, the sheath member 16 is configured to bend and hold each of the two brace core members 12 so as to bulge in both directions, that is, in a direction away from each other. In each of the two brace cores 12 that have received a compressive load in the longitudinal direction, primary buckling mode buckling in the bulging direction (that is, in a predetermined buckling direction) occurs. More specifically, the two brace core members 12 are symmetrical to each other with respect to a center line extending in the longitudinal direction of the sheath member 16 by a plurality of pairs of guide spacers 22 and two pairs of end guide blocks. So that it is held. The guide spacers 22 are fixed to both side surfaces of the web 18a of the H-shaped steel 18 and the inner surface of the side plate 20, and the brace core material 12 is inserted into a space defined between a pair of guide spacers 22 facing each other. Has been. The plurality of pairs of guide spacers 22 are arranged with a pitch D (see FIG. 1C), and this pitch D is 10 times the thickness t of the brace core 12 (see FIG. 1C). By preventing the buckling of the secondary and higher order buckling modes from occurring when the longitudinal compressive load is applied to the brace core 12, Thus, only the primary buckling mode buckling occurs. In addition, as a configuration form of the guide spacer 22, various configuration forms can be used in addition to the discrete guide spacer as illustrated.

２本のブレース芯材１２の座屈方向を上記のように予め定めてあるため、それらブレース芯材１２は、図３に示したように長手方向の圧縮荷重Ｐを受けたならば各々がその膨出方向に（即ち、所定の座屈方向に）一次座屈モードの座屈を発生し、そして、それら２本のブレース芯材１２の夫々の長手方向中央部分から両側の側板２０の長手方向中央部分へ（従って、シース部材１６の長手方向中央部分へ）作用する横方向の荷重Ｗ１、Ｗ２が、それら２本のブレース芯材１２の間で互いに相殺するようになっている。   Since the buckling directions of the two brace cores 12 are determined in advance as described above, each of the brace cores 12 receives its longitudinal compressive load P as shown in FIG. The buckling in the primary buckling mode occurs in the bulging direction (that is, in a predetermined buckling direction), and the longitudinal direction of the side plates 20 on both sides from the longitudinal central portion of each of the two brace cores 12 The lateral loads W1 and W2 acting on the central portion (and hence on the longitudinal central portion of the sheath member 16) cancel each other between the two brace core members 12.

それらの荷重Ｗ１、Ｗ２は、シース部材１６の両側の側板２０とＨ型鋼１８とを介して伝達して相互に打消し合うため、シース部材１６の軸心を彎曲させる曲げモーメントとしては作用しない。従来の座屈拘束ブレースでは、ブレース芯材に圧縮荷重が作用したときには、そのブレース芯材から座屈拘束用の補剛材に、その補剛材の軸心を彎曲させる曲げモーメントが作用していたため、補剛材を太く大重量のものとせざるを得なかったのに対して、そのような曲げモーメントが作用しないことは、本発明の大きな利点を成すものである。   Since these loads W1 and W2 are transmitted through the side plates 20 on both sides of the sheath member 16 and the H-shaped steel 18 and cancel each other, they do not act as bending moments that cause the axis of the sheath member 16 to bend. In conventional buckling-restrained braces, when a compressive load is applied to the brace core material, a bending moment that bends the axis of the stiffener material acts from the brace core material to the stiffener for buckling restraint. For this reason, the stiffening material has to be thick and heavy, but the fact that such a bending moment does not act is a great advantage of the present invention.

図１の実施の形態では、ブレース芯材１２は、シース部材１６の内部の空間に収容されていて、案内スペーサ２２及び端部案内ブロック２４によって離散的に案内されているため、このブレース芯材１２を、その長手方向において断面積が変化するものとすることができる。例えばブレース芯材１２を、その長手方向において断面積を部分的に小さくすることで、その断面積の小さい部分に軸ひずみを集中させるようにするのもよい。また、ブレース芯材１２を、その長手方向において断面積を段階的に変化するようなものとするのもよく、そのようにすれば、ブレース芯材１２に長手方向の圧縮荷重及び引張荷重が作用したときに、ブレース芯材１２が段階的に塑性化するようにすることができるため、ブレース型制振ダンパを取付けた建築構造物の振動エネルギを、小振幅の振動から大振幅の振動に至るまで良好に吸収することが可能となる。   In the embodiment of FIG. 1, the brace core material 12 is accommodated in the space inside the sheath member 16 and is guided discretely by the guide spacer 22 and the end guide block 24. 12 may have a cross-sectional area that varies in its longitudinal direction. For example, it is possible to concentrate axial strain on a portion having a small cross-sectional area by partially reducing the cross-sectional area of the brace core material 12 in the longitudinal direction. Further, the brace core material 12 may have a cross-sectional area that changes in a stepwise manner in the longitudinal direction, and by doing so, a compressive load and a tensile load in the longitudinal direction act on the brace core material 12. Since the brace core 12 can be plasticized step by step, the vibration energy of the building structure to which the brace-type damping damper is attached ranges from small amplitude vibration to large amplitude vibration. Can be absorbed well.

図２の（Ａ）〜（Ｃ）に示したのは本発明の第２の実施の形態に係るブレース型制振ダンパ３０である。このブレース型制振ダンパ３０は、図１のブレース型制振ダンパ１０と同様に、長手方向の圧縮荷重及び引張荷重を受けて伸縮するように塑性変形する細長い複数のブレース芯材３２を備えており、それらブレース芯材３２は２本の帯板状の平鋼板から成り、それら２本の帯板状の平鋼板はそれらの両端において、間に連結鋼板３４を挟んで相互に連結されている。   FIGS. 2A to 2C show a brace-type damping damper 30 according to a second embodiment of the present invention. This brace-type damping damper 30 includes a plurality of elongated brace core members 32 that are plastically deformed so as to expand and contract in response to a compressive load and a tensile load in the longitudinal direction, similarly to the brace-type damping damper 10 of FIG. The brace core 32 is composed of two strip-shaped flat steel plates, and the two strip-shaped flat steel plates are connected to each other at both ends with a connecting steel plate 34 interposed therebetween. .

ブレース型制振ダンパ３０は更にシース部材３６を備えている。このシース部材３６は図１のシース部材１６とは異なり、鉄筋コンクリート製ビーム部材から成るものである。この鉄筋コンクリート製ビーム部材３６は、２本のブレース芯材３２に対してアンボンド状態でそれらブレース芯材３２の周囲を囲繞しており、それらブレース芯材３２の長手方向に延在している。ブレース芯材３２の両端は鉄筋コンクリート製ビーム部材３６の両端から外部へ突出している。   The brace-type damping damper 30 further includes a sheath member 36. Unlike the sheath member 16 shown in FIG. 1, the sheath member 36 is composed of a reinforced concrete beam member. The reinforced concrete beam member 36 surrounds the brace core members 32 in an unbonded state with respect to the two brace core members 32, and extends in the longitudinal direction of the brace core members 32. Both ends of the brace core 32 protrude outward from both ends of the reinforced concrete beam member 36.

鉄筋コンクリート製ビーム部材３６は、この鉄筋コンクリート製ビーム部材３６の長手方向に延在する複数本の主筋３８と、それら主筋３８の周囲を囲繞する帯筋４０とを備えている。この鉄筋コンクリート製ビーム部材３６を製作する際には、例えば、型枠内に主筋３８及び帯筋４０を配筋し、また、表面にグリースなどの適当なアンボンド剤を塗布したブレース芯材３２を型枠内に適切に位置付けた上で、その型枠内にコンクリートを打設して充填するようにすればよい。尚、その他の適宜の製作工程とすることも可能である。   The reinforced concrete beam member 36 includes a plurality of main bars 38 extending in the longitudinal direction of the reinforced concrete beam member 36 and band bars 40 surrounding the main bars 38. When the reinforced concrete beam member 36 is manufactured, for example, the main bar 38 and the band bar 40 are arranged in the mold, and the brace core material 32 coated with an appropriate unbonding agent such as grease on the surface is used as the mold. After positioning appropriately in the frame, concrete may be cast and filled in the mold. It should be noted that other appropriate manufacturing processes may be employed.

図２の第２の実施の形態では、ブレース芯材３２が、アンボンド状態で当接している鉄筋コンクリート製ビーム部材３６のコンクリートの表面によって案内されるという点において、第１の実施の形態と異なっているが、このブレース芯材３２の形状は、図１の実施の形態のブレース芯材１２と同一であり、従って、この図２の実施の形態に係るブレース型制振ダンパ３０によっても、図３を参照して説明したのと同じ作用効果が得られる。即ち、図２の実施の形態においても、長手方向の圧縮荷重を受けて各々が所定の座屈方向に一次座屈モードの座屈を発生した２本のブレース芯材３２の夫々の長手方向中央部分からシース部材である鉄筋コンクリート製ビーム部材３６の長手方向中央部分へ作用する横方向の荷重が、それら２本のブレース芯材１２の間で互いに相殺するようになっている。   The second embodiment shown in FIG. 2 differs from the first embodiment in that the brace core member 32 is guided by the concrete surface of the reinforced concrete beam member 36 that is in contact in an unbonded state. However, the shape of the brace core member 32 is the same as that of the brace core member 12 of the embodiment shown in FIG. 1, and therefore the brace-type damping damper 30 according to the embodiment of FIG. The same effect as described with reference to FIG. That is, in the embodiment of FIG. 2 as well, the longitudinal center of each of the two brace core members 32 that have undergone a primary buckling mode buckling in a predetermined buckling direction in response to a longitudinal compressive load. The lateral load acting from the portion to the longitudinal central portion of the reinforced concrete beam member 36 which is a sheath member cancels each other between the two brace core members 12.

そして、それら２つの荷重は、鉄筋コンクリート製ビーム部材３６のコンクリートを介して、また主として鉄筋コンクリート製ビーム部材３６の長手方向中央部分の帯筋４０を介して伝達して相互に打消し合うため、鉄筋コンクリート製ビーム部材３６の軸心を彎曲させる曲げモーメントとしては作用しない。これによって、鉄筋コンクリート製ビーム部材３６を、細身で軽量のものとすることが可能となっている。   Since these two loads are transmitted through the concrete of the reinforced concrete beam member 36 and mainly through the band reinforcement 40 in the central portion in the longitudinal direction of the reinforced concrete beam member 36, the two loads cancel each other. It does not act as a bending moment for bending the axis of the beam member 36. Thereby, the reinforced concrete beam member 36 can be made thin and light.

また、鉄筋コンクリート製ビーム部材３６にプレストレスト・コンクリート鋼線（ＰＣ鋼線）を装備するのもよい。その場合には、複数のＰＣ鋼線を鉄筋コンクリート製ビーム部材３６の長手方向に延在させ、それらＰＣ鋼線によって、鉄筋コンクリート製ビーム部材３６の長手方向に圧縮荷重を導入することで、補剛材である鉄筋コンクリート製ビーム部材３６を更に細身で軽量のものとすることができる。   Further, the reinforced concrete beam member 36 may be equipped with a prestressed concrete steel wire (PC steel wire). In that case, a plurality of PC steel wires are extended in the longitudinal direction of the reinforced concrete beam member 36, and a compressive load is introduced into the longitudinal direction of the reinforced concrete beam member 36 by these PC steel wires, thereby providing a stiffener. The reinforced concrete beam member 36 can be made thinner and lighter.

鉄筋コンクリート製ビーム部材３６は、その鉄筋量を適切に設定することにより、この鉄筋コンクリート製ビーム部材３６にひび割れが発生してもその剛性が大きく低下することがなく、なお充分な機能を果たすことができるようにすることができる。また実際に、鉄筋コンクリート製ビーム部材３６にひび割れが発生するのを防止することよりも、鉄筋コンクリート製ビーム部材３６の太さ及び重量をできるだけ小さくする方が大きな利点が得られることが多い。ただし、鉄筋コンクリート製ビーム部材３６の外周面にひび割れが発生すると、外観上及び耐久性上の問題が生じることもあるため、鉄筋コンクリート製ビーム部材３６は、その外周面を化粧層で被覆することが好ましい。また、その化粧層は、鉄筋コンクリート製ビーム部材３６の外周面に塗装により形成され、鉄筋コンクリート製ビーム部材３６の外周面にひび割れが発生したときに弾性伸展し得る弾性塗膜から成るものとするとよい。このような弾性被膜は、鉄筋コンクリート製ビーム部材３６の外周面に発生したひび割れを良好に隠蔽することができ、しかもこのような化粧層は低コストで形成することができる。また、その弾性塗膜は防水性被膜とすれば更に好ましく、そうすることで、ブレース型制振ダンパ１０の耐久性を更に向上させることができる。   Reinforced concrete beam member 36 is capable of performing a sufficient function by appropriately setting the amount of reinforcing bars so that even if cracks occur in this reinforced concrete beam member 36, the rigidity thereof is not greatly reduced. Can be. In practice, it is often more advantageous to reduce the thickness and weight of the reinforced concrete beam member 36 as much as possible than to prevent the reinforced concrete beam member 36 from cracking. However, if cracks occur on the outer peripheral surface of the reinforced concrete beam member 36, problems in appearance and durability may occur. Therefore, it is preferable that the outer peripheral surface of the reinforced concrete beam member 36 is covered with a decorative layer. . The decorative layer is preferably formed of an elastic coating film which is formed by painting on the outer peripheral surface of the reinforced concrete beam member 36 and can be elastically extended when a crack occurs on the outer peripheral surface of the reinforced concrete beam member 36. Such an elastic coating can well hide the cracks generated on the outer peripheral surface of the reinforced concrete beam member 36, and such a decorative layer can be formed at low cost. Further, it is more preferable that the elastic coating film is a waterproof coating film, and by doing so, the durability of the brace-type damping damper 10 can be further improved.

また更に、化粧層を上述したような弾性被膜から成るものとする場合には、鉄筋コンクリート製ビーム部材３６の外周面に、帯筋４０と平行に延在する目地を形成するとよい。このような目地を形成することによって、鉄筋コンクリート製ビーム部材３６の外周面に発生するひび割れをその目地の内部に集めることができるため、ひび割れを隠蔽する効果が更に高まる。   Furthermore, when the decorative layer is made of the elastic coating as described above, a joint extending in parallel with the band 40 may be formed on the outer peripheral surface of the reinforced concrete beam member 36. By forming such joints, cracks generated on the outer peripheral surface of the reinforced concrete beam member 36 can be collected inside the joints, so that the effect of concealing the cracks is further enhanced.

別法として、その化粧層を、鉄筋コンクリート製ビーム部材３６の外周面に巻付けられた、例えば薄い鉄板や繊維強化プラスチック板などの化粧薄板から成るものとするのもよい。このような化粧薄板は見映えがするため、それによってブレース型制振ダンパ１０の外観性を更に高めることができる。  Alternatively, the decorative layer may be made of a decorative thin plate such as a thin iron plate or a fiber reinforced plastic plate wound around the outer peripheral surface of the reinforced concrete beam member 36. Since such a decorative thin plate looks, it is possible to further improve the appearance of the brace-type vibration damper 10.

図４の（Ａ）に示したのは本発明の第３の実施の形態に係るブレース型制振ダンパ５０の端部の縦断面図であり、（Ｂ）はその横断面図である。ブレース型制振ダンパ５０は、長手方向の圧縮荷重及び引張荷重を受けて伸縮するように塑性変形する細長い複数のブレース芯材５２を備えており、それら複数のブレース芯材５２は、４本の丸鋼棒から成るものである。   4A is a longitudinal sectional view of an end portion of a brace-type damping damper 50 according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a transverse sectional view thereof. The brace-type damping damper 50 includes a plurality of elongated brace core materials 52 that are plastically deformed so as to expand and contract in response to a compressive load and a tensile load in the longitudinal direction. It consists of a round steel bar.

ブレース型制振ダンパ５０は更にシース部材５６を備えている。このシース部材５６は４本のブレース芯材５２に対してアンボンド状態でそれらブレース芯材５２の周囲を囲繞しており、それらブレース芯材５２の長手方向に延在している。シース部材５６は、ブレース芯材５２を収容する丸鋼管５６と、この丸鋼管５６の両端部分を除いた内部に充填されたグラウト６０とから成る。このシース部材５６を製作する際には、例えば、表面にグリースなどの適当なアンボンド剤７０を塗布したブレース芯材５６を緩衝材７２を介して丸鋼管５６の内部に適切に位置付けた上で、その丸鋼管５６の内部にグラウトを注入して充填するようにすればよい。尚、その他の適宜の製作工程とすることも可能である。   The brace-type damping damper 50 further includes a sheath member 56. The sheath member 56 surrounds the brace core members 52 in an unbonded state with respect to the four brace core members 52, and extends in the longitudinal direction of the brace core members 52. The sheath member 56 includes a round steel pipe 56 that accommodates the brace core material 52 and a grout 60 that is filled inside the round steel pipe 56 except for both end portions. When manufacturing the sheath member 56, for example, after appropriately positioning the brace core material 56 coated with an appropriate unbonding agent 70 such as grease on the surface through the buffer material 72, The round steel pipe 56 may be filled with grout. It should be noted that other appropriate manufacturing processes may be employed.

丸鋼管５６の両端部分の内部空間には、鋼製の端部連結部材６２が夫々に遊嵌されており、各々の端部連結部材６２は鋼板製のエンドプレート６４と、このエンドプレート６４に溶接されたガセットプレート６６とで構成されている。４本のブレース芯材５２はそれらの両端がナット６８を介してエンドプレート６４に締結されている。ブレース型制振ダンパ５０を建築構造物に装備する際には、その両端の端部連結部材６４を例えば建築構造物の骨組の柱と梁とに夫々連結するなどして取付けが行われる。   Steel end connection members 62 are loosely fitted in the internal spaces of both ends of the round steel pipe 56, and each end connection member 62 is attached to a steel plate end plate 64 and the end plate 64. It consists of a welded gusset plate 66. The four brace core members 52 are fastened to the end plate 64 via nuts 68 at both ends thereof. When the brace-type damping damper 50 is mounted on a building structure, the attachment is performed by connecting the end connecting members 64 at both ends to, for example, the pillars and beams of the building structure.

図５の模式図に示したように、シース部材５６は、４本のブレース芯材５２の各々を、このシース部材５６の径方向外方へ（即ち放射状に互いに離れる方向へ）膨出させるように彎曲させて保持するように構成してあり、これによって、長手方向の圧縮荷重を受けた４本のブレース芯材５２の各々に、その膨出方向の（即ち、所定の座屈方向の）一次座屈モードの座屈が発生するようにしてある。また更に、４本のブレース芯材５２は、シース部材１６の長手方向に延在する中心線に対して互いに対称形状を成すようにしてある。   As shown in the schematic diagram of FIG. 5, the sheath member 56 causes each of the four brace core members 52 to bulge outward in the radial direction of the sheath member 56 (that is, radially away from each other). In this way, each of the four brace core members 52 subjected to a longitudinal compressive load is provided in the bulging direction (that is, in a predetermined buckling direction). Primary buckling mode buckling occurs. Further, the four brace core members 52 are formed symmetrically with respect to the center line extending in the longitudinal direction of the sheath member 16.

４本のブレース芯材１２の座屈方向を以上のように予め定めてあるため、図５に示したように、長手方向の圧縮荷重Ｐを受けて、各々がその膨出方向に（即ち、所定の座屈方向に）一次座屈モードの座屈を発生した４本のブレース芯材５２の夫々の長手方向中央部分から、シース部材５６の長手方向中央部分へ作用する横方向の荷重が、それら４本のブレース芯材５２の間で互いに相殺するようになっている。   Since the buckling directions of the four brace core members 12 are determined in advance as described above, as shown in FIG. A lateral load acting on the longitudinal central portion of the sheath member 56 from the longitudinal central portion of each of the four brace core members 52 that has generated the primary buckling mode buckling (in a predetermined buckling direction) The four brace core members 52 cancel each other.

それらの荷重は、シース部材５６の丸鋼管５６の中に充填されたグラウトを介して、そして更に丸鋼管５６を介して伝達して相互に打消し合うため、シース部材５６の軸心を彎曲させる曲げモーメントとしては作用しない。これによってシース部材４６を細身で軽量のものとすることができるようになっている。   These loads are transmitted through the grout filled in the round steel pipe 56 of the sheath member 56 and further through the round steel pipe 56 to cancel each other, so that the axis of the sheath member 56 is bent. It does not act as a bending moment. As a result, the sheath member 46 can be made thin and light.

図４の（Ｃ）に示したのは図４の（Ａ）及び（Ｂ）に示したブレース型制振ダンパ５０の変更例に係るブレース型制振ダンパ５０’である。ブレース型制振ダンパ５０のシース部材５６が丸鋼管５８を用いて構成したものであったのに対して、このブレース型制振ダンパ５０’のシース部材５６’は角鋼管５８’を用いて構成してあり、その中にグラウト６０を充填し、ブレース芯材５２を保持するようにしたものである。その他の点に関しては上で説明したブレース型制振ダンパ５０と同一の構造としてある。ブレース型制振ダンパ５０と、ブレース型制振ダンパ５０’とはいずれも、ブレース芯材５２の両端に雄ねじ部を形成し、それら雄ねじ部を、ナット６８を介して端部連結部材６２に締結した構造であるため、ブレース芯材５２の実効長さの調節を容易に行うことができる。   FIG. 4C shows a brace-type damping damper 50 ′ according to a modification of the brace-type damping damper 50 shown in FIGS. 4A and 4B. Whereas the sheath member 56 of the brace-type vibration damper 50 is configured using a round steel pipe 58, the sheath member 56 'of the brace-type vibration damper 50' is configured using a square steel pipe 58 '. In this, the grout 60 is filled therein and the brace core material 52 is held. The other structure is the same as that of the brace-type damping damper 50 described above. Both the brace-type damping damper 50 and the brace-type damping damper 50 ′ have male threaded portions formed at both ends of the brace core member 52, and these male threaded portions are fastened to the end connecting member 62 via the nut 68. Because of this structure, the effective length of the brace core material 52 can be easily adjusted.

本発明に係るブレース型制振ダンパは、以上に説明したシース部材１６、３６、５６、５６’以外のその他の形態のシース部材を備えた構成とすることも可能である。例えば、シース部材を、ブレース芯材の側面ないし側縁に相対滑り可能に当接する鋼材だけで構成したものとすることも可能であり、その鋼材としては、鋼管を使用してもよく、また形鋼を使用してもよい。   The brace-type damping damper according to the present invention may be configured to include other types of sheath members other than the sheath members 16, 36, 56, 56 'described above. For example, the sheath member may be composed of only a steel material that is slidably abutted against the side surface or side edge of the brace core material, and a steel pipe may be used as the steel material, Steel may be used.

以上の説明から明らかなように、本発明に係るブレース型制振ダンパは、従来の座屈拘束ブレースなどのブレース型制振ダンパと比べて、より細身で軽量のブレース型制振ダンパとすることができ、そのためより広範に利用することが可能である。   As is clear from the above description, the brace-type vibration damper according to the present invention is a brace-type vibration damper that is thinner and lighter than conventional brace-type vibration dampers such as buckling-restrained braces. Therefore, it can be used more widely.

１０ ブレース型制振ダンパ
１２ ブレース芯材
１６ シース部材
３０ ブレース型制振ダンパ
３２ ブレース芯材
３６ シース部材
５０ ブレース型制振ダンパ
５２ ブレース芯材
５６ シース部材
５０’ブレース型制振ダンパ
５６’シース部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Brace type damping damper 12 Brace core material 16 Sheath member 30 Brace type damping damper 32 Brace core material 36 Sheath member 50 Brace type damping damper 52 Brace core material 56 Sheath member 50 'Brace type damping damper 56' Sheath member

Claims (9)

ブレース型制振ダンパにおいて、
各々が長手方向の圧縮荷重及び引張荷重を受けて伸縮するように塑性変形する細長い複数のブレース芯材と、前記複数のブレース芯材の周囲を囲繞して前記複数のブレース芯材の長手方向に延在するシース部材とを備え、
前記シース部材は、前記複数のブレース芯材の各々を所定方向へ膨出させるように彎曲させて保持することで、長手方向の圧縮荷重を受けた前記複数のブレース芯材の各々に所定の座屈方向の一次座屈モードの座屈を発生させるように構成されており、更に、
各々が前記所定の座屈方向に一次座屈モードの座屈を発生した前記複数のブレース芯材の長手方向中央部分から前記シース部材の長手方向中央部分へ作用する横方向の荷重がそれら複数のブレース芯材の間で互いに相殺するように、前記複数のブレース芯材の前記所定の座屈方向が定められている、
ことを特徴とするブレース型制振ダンパ。 In brace type damping damper,
A plurality of elongate brace cores that are plastically deformed so as to expand and contract under each longitudinal compressive load and tensile load, and surround the peripheries of the plurality of brace cores in the longitudinal direction of the plurality of brace cores An extending sheath member,
The sheath member is bent and held so that each of the plurality of brace cores bulges in a predetermined direction, whereby a predetermined seat is provided on each of the plurality of brace cores subjected to a longitudinal compressive load. It is configured to generate buckling in the primary buckling mode in the bending direction.
A lateral load acting on the central portion in the longitudinal direction of the sheath member from the central portion in the longitudinal direction of the plurality of brace cores, each of which has buckled in the primary buckling mode in the predetermined buckling direction, The predetermined buckling directions of the plurality of brace cores are determined so as to cancel each other between the brace cores;
Brace type damping damper characterized by this. 前記ブレース芯材は鋼材から成ることを特徴とする請求項１記載のブレース型制振ダンパ。   The brace-type damping damper according to claim 1, wherein the brace core material is made of a steel material. 前記ブレース芯材は超塑性材料から成ることを特徴とする請求項１記載のブレース型制振ダンパ。   The brace-type damping damper according to claim 1, wherein the brace core material is made of a superplastic material. 前記ブレース芯材はその長手方向において断面積を部分的に小さくしてあることを特徴とする請求項１記載のブレース型制振ダンパ。   The brace-type damping damper according to claim 1, wherein the brace core material has a partially reduced cross-sectional area in the longitudinal direction. 前記シース部材は鉄筋コンクリート製ビーム部材から成り、該鉄筋コンクリート製ビーム部材は、該鉄筋コンクリート製ビーム部材の長手方向に延在する複数本の主筋とそれら主筋の周囲を囲繞する帯筋とを備えていることを特徴とする請求項１記載のブレース型制振ダンパ。   The sheath member is formed of a reinforced concrete beam member, and the reinforced concrete beam member includes a plurality of main bars extending in a longitudinal direction of the reinforced concrete beam member and band bars surrounding the main bars. The brace-type vibration damper according to claim 1. 前記鉄筋コンクリート製ビーム部材は、該鉄筋コンクリート製ビーム部材の長手方向に圧縮荷重を導入するプレストレスト・コンクリート鋼線を備えていることを特徴とする請求項５記載のブレース型制振ダンパ。   6. The brace-type vibration damper according to claim 5, wherein the reinforced concrete beam member includes a prestressed concrete steel wire that introduces a compressive load in a longitudinal direction of the reinforced concrete beam member. 前記鉄筋コンクリート製ビーム部材はその外周面を被覆する化粧層を備えていることを特徴とする請求項５記載のブレース型制振ダンパ。   6. The brace-type vibration damper according to claim 5, wherein the reinforced concrete beam member includes a decorative layer covering an outer peripheral surface thereof. 前記シース部材は、前記ブレース芯材を囲繞する鋼管と該鋼管の内部に充填されたグラウトとから成ることを特徴とする請求項１記載のブレース型制振ダンパ。   The brace-type vibration damper according to claim 1, wherein the sheath member includes a steel pipe surrounding the brace core material and a grout filled in the steel pipe. 前記シース部材は、前記ブレース芯材の側面ないし側縁に相対滑り可能に当接する鋼材で構成されていることを特徴とする請求項１記載のブレース型制振ダンパ。   The brace-type damping damper according to claim 1, wherein the sheath member is made of a steel material that abuts against a side surface or a side edge of the brace core material so as to be relatively slidable.
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