JP2017044036A - 制振装置及び制振装置の組み立て方法 - Google Patents
制振装置及び制振装置の組み立て方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017044036A JP2017044036A JP2015169415A JP2015169415A JP2017044036A JP 2017044036 A JP2017044036 A JP 2017044036A JP 2015169415 A JP2015169415 A JP 2015169415A JP 2015169415 A JP2015169415 A JP 2015169415A JP 2017044036 A JP2017044036 A JP 2017044036A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- damping device
- vibration damping
- support member
- steel plate
- damper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
Abstract
【課題】建築物の振動の方向により性能が変動せず、架構に取付容易な制振装置及び制振装置の組み立て方法を提供する。
【解決手段】制振装置は、架構式構造の上梁及び下梁の間に設けられる制振装置である。一方の端部が上梁及び下梁にそれぞれ固定される支持部材と、支持部材の他方の端部に固定される鋼板と、架構式構造の振動を吸収するダンパー部材と、を備える。ダンパー部材は、円形鋼管又は円形棒鋼であり、両端部に雄ネジ部を備える。両端部の雄ネジ部は、鋼板と結合される。
【選択図】図1
【解決手段】制振装置は、架構式構造の上梁及び下梁の間に設けられる制振装置である。一方の端部が上梁及び下梁にそれぞれ固定される支持部材と、支持部材の他方の端部に固定される鋼板と、架構式構造の振動を吸収するダンパー部材と、を備える。ダンパー部材は、円形鋼管又は円形棒鋼であり、両端部に雄ネジ部を備える。両端部の雄ネジ部は、鋼板と結合される。
【選択図】図1
Description
本発明は、建築構造に用いられる制振装置及びその制振装置の組み立て方法に関する。
建築構造においては、大地震時に柱や梁などの主要構造部材に深刻な損傷が生じないよう、各種制振、耐震装置が広く用いられている。従来技術として、例えば、いわゆる間柱ダンパーと称される制振装置が用いられている。各種制振、耐震装置として広く用いられるブレース材は、建築構造の柱及び梁により形成された開口部を斜め方向に塞ぐように設置される。しかし、間柱ダンパーは、開口部を斜めに塞ぐことはなく、また、柱及び梁により形成された開口部に窓等の開口を設置しやすく、居住性を損ないにくい。このような特性があることから、間柱ダンパーは、マンション等の建築物の制振、耐震装置として、多く用いられている。間柱ダンパーに関する既存技術としては、例えば特許文献1〜特許文献3などが挙げられる。
特許文献1に開示されている技術は、建築用鋼材よりなる柱と梁によって構成された鉄骨構造物の主架構面内に設置された間柱ダンパーである。この間柱ダンパーは、一般鋼材からなる部材であり、この部材の中間部の全断面を除去し塑性変形性能に優れた低降伏点鋼材を用いた制振部材を高力ボルトにより結合したものである。特許文献2に開示されている技術は、間柱ダンパーの部材としてH形鋼を用いている。この間柱ダンパーは、H形鋼のウェブを窓状に切り欠き、その開口にエネルギー吸収要素である鋼板を固定したものである。特許文献3に開示されている技術では、間柱ダンパーは、構造物に固定された一対の支持部材として円形鋼管又は角形鋼管柱が用いられ、上下の支持部材間にダンパー部材をボルト結合することにより、接続したものである。ダンパー部材としては、せん断パネルを使用したものである。
特許文献1〜特許文献2に開示されている技術においては、建築構造の振動を吸収するダンパー部材として鋼板が使用されている。建築構造の挙動が鋼板の構面内方向である場合は、ダンパー部材がせん断塑性変形し、エネルギー吸収能力を発揮する。しかし、建築構造の挙動が鋼板の構面外方向である場合は、ダンパー部材(鋼板)の構面外方向への剛性が小さいことから、ダンパー部材は早期に座屈して期待したエネルギー吸収能力を発揮できなくなるという課題がある。
特許文献3に開示されている技術においては、1つの間柱ダンパーは、複数方向の面にエネルギー吸収部材を取り付け、そのエネルギー吸収部材をダンパー部材とする構造が示されている。しかし、間柱ダンパーを構成する支持部材の面ごとにダンパー部材を取り付けるため、それぞれのダンパー部材と支持部材との間を固定する必要があり、間柱ダンパーの加工及び組立が煩雑となるという課題がある。
また、間柱ダンパーは、一般的には建設現場にて架構式構造の上下大梁の間に設置される。その際、間柱ダンパーを構成する支持部材と大梁とを固定するときに、間柱ダンパーの高さ寸法と上下大梁間の寸法とが合わない場合が多い。特許文献1〜3に開示されている構造においては、支持部材と大梁との固定時の誤差が生じた場合の寸法の吸収代が無い場合に、間柱ダンパーを設置作業が困難であるという課題がある。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、鋼板で間柱ダンパーを構成した場合のように構面外方向の挙動により早期に座屈して期待したエネルギー吸収能力を発揮できなくなる危険性を回避する制振装置を得ることを目的とする。また、複数方向の挙動に対してエネルギー吸収能力を有しつつ、加工及び組立が煩雑でない間柱ダンパーを得ることを目的とする。さらに、架構式構造の大梁と間柱ダンパー構造の支持部材との固定に際して寸法誤差があった場合でも、建築現場で容易に寸法調整を可能とし、かつ組立を容易にした制振装置、及び制振装置の組み立て方法を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明では以下による。
(1)本発明に係る制振装置は、架構式構造の上梁及び下梁の間に設けられる制振装置であって、一方の端部が前記上梁に固定される上側支持部材と、一方の端部が前記下梁に固定される下側支持部材と、上側支持部材及び下側支持部材のそれぞれの他方の端部に固定される鋼板と、前記架構式構造の振動を吸収するダンパー部材と、を備え、前記ダンパー部材は、円形鋼管又は円形棒鋼であり、両端部側の外周部にネジ加工がそれぞれ施された雄ネジ部を備え、両端部の該雄ネジ部は、それぞれ前記鋼板と結合される。
(2)また、(1)の制振装置において、前記雄ネジ部は、前記ダンパー部材の両端部においてそれぞれ逆方向に切られたネジである。
(3)また、(1)又は(2)の制振装置において、前記鋼板は、孔が設けられ、該孔の内壁にネジ加工が施された雌ネジ部が設けられ、前記雄ネジ部は、前記雌ネジ部と螺合することにより結合される。
(4)また、(1)又は(2)の制振装置において、前記孔を通り、ナットと螺合し、該ナットにより前記鋼板を挟み締結することにより前記鋼板と結合される。
(5)また、(1)〜(4)の制振装置は、複数の前記ダンパー部材を備える。
(6)また、(1)〜(5)の制振装置において、前記ダンパー部材は、当該ダンパー部材の中心軸方向寸法の中央部に、両端部の外径寸法よりも小さい外径寸法を有する減径部が設けられている。
(7)また、(1)〜(6)の制振装置において、前記ダンパー部材は、材質が低降伏点鋼である。
(8)また、(1)〜(7)の制振装置において、前記上側支持部材及び前記下側支持部材は、H形鋼である。
(9)また、(1)〜(7)の制振装置において、前記上側支持部材及び前記下側支持部材は、角形鋼管である。
(3)また、(1)又は(2)の制振装置において、前記鋼板は、孔が設けられ、該孔の内壁にネジ加工が施された雌ネジ部が設けられ、前記雄ネジ部は、前記雌ネジ部と螺合することにより結合される。
(4)また、(1)又は(2)の制振装置において、前記孔を通り、ナットと螺合し、該ナットにより前記鋼板を挟み締結することにより前記鋼板と結合される。
(5)また、(1)〜(4)の制振装置は、複数の前記ダンパー部材を備える。
(6)また、(1)〜(5)の制振装置において、前記ダンパー部材は、当該ダンパー部材の中心軸方向寸法の中央部に、両端部の外径寸法よりも小さい外径寸法を有する減径部が設けられている。
(7)また、(1)〜(6)の制振装置において、前記ダンパー部材は、材質が低降伏点鋼である。
(8)また、(1)〜(7)の制振装置において、前記上側支持部材及び前記下側支持部材は、H形鋼である。
(9)また、(1)〜(7)の制振装置において、前記上側支持部材及び前記下側支持部材は、角形鋼管である。
(10)本発明に係る制振装置の組み立て方法は、架構式構造の上梁及び下梁の間に設けられ、一方の端部が前記上梁に固定される上側支持部材と、一方の端部が前記下梁に固定される下側支持部材と、前記上側支持部材及び前記下側支持部材のそれぞれの他方の端部に固定される鋼板と、架構式構造の振動を吸収するダンパー部材と、を備え、該ダンパー部材は、円形鋼管又は円形棒鋼であり、両端部の外周面にネジ加工が施された雄ネジ部を備え、該雄ネジ部は、前記鋼板と結合されている、制振装置の組み立て方法であって、前記雄ネジ部を前記鋼板に対し軸方向に移動させることにより、前記上梁から前記下梁までの寸法と前記制振装置の高さ寸法とを合わせる調整工程と、前記上側支持部材と前記上梁とを固定し、かつ前記下側支持部材と前記下梁とを固定し、前記架構式構造に取り付ける固定工程と、を有する。
(11)また、(10)の制振装置の組み立て方法において、孔の内壁にネジ加工が施された雌ネジ部を備える前記鋼板に、前記雄ネジ部を螺合させる工程を、更に有し、 前記調整工程は、前記雄ネジ部と前記雌ネジ部と相対回転させることにより、前記上梁から前記下梁までの寸法と前記制振装置の高さ寸法とを合わせる。
(i)本発明に係る制振装置によれば、ダンパー部材に方向性のない円形鋼管又は円形棒鋼を用いているので、建築物の構面外方向の挙動に対しても構面内方向の挙動に対する変形性能と同等の性能を発揮できる。
(ii)また、ダンパー部材に用いられる円形鋼管又は円形棒鋼の形状を利用し、円形鋼管又は円形棒鋼の両端部にネジ加工を施し、ダンパー部材は、ネジにより支持部材に固定された鋼板に結合される。そのため、ダンパー部材を固定するために煩雑な溶接や高力ボルト摩擦接合を必要としない。
(iii)また、ダンパー部材に用いられる円形鋼管又は円形棒鋼の両端の雄ネジ部が互いに逆方向周りに切られていることにより、制振装置(間柱ダンパー)全体の高さをネジによって微調整することが可能である。建設現場で生じる不可避の寸法誤差をダンパー部材と鋼板との結合部で吸収することが可能であり、制振装置は、支持部材と上下大梁とを容易に固定することが可能となる。
(iv)また、ダンパー部材は、雄ネジ部が鋼板に設けられた孔を通されてナットにより固定することも可能となっている。これにより、ダンパー部材の配置の自由度が増える。また、ダンパー部材の長さも多くとれるため、制振装置全体の高さの調整代が増える。
(v)また、制振装置に複数のダンパー部材を設けることが可能である。小径の円形鋼管又は円形棒鋼をダンパー部材として用いれば、一組の支持部材の間に複数のダンパー部材を設置することが可能である。ダンパー部材の本数を変えて制振装置の強度、剛性を自由に調整できる。また、ダンパー部材の配置、本数を変更することにより、支持部材の形状に対応しつつ、強度、剛性を自由に調整できる。もし想定外の大地震に対して複数のダンパー部材のうちの一部が破断したとしても、制振装置は、直ちに全耐力及びエネルギー吸収能力を喪失することはなく、リダンダンシーに優れる。
(vi)また、ダンパー部材の中央部に減径部を設けることにより、減径部から変形させることができる。ダンパー部材の両端の雄ネジ部からの破断を回避することができる。
(vii)また、ダンパー部材の材質を低降伏点鋼にすることにより、低降伏点鋼の強度及び降伏点が低く、伸びが大きいという特性を利用することができる。つまり、ダンパー部材の、周辺の構造部材よりも先に降伏し地震等による振動エネルギーを吸収する、という機能をさらに良くすることができる。
(viii)また、制振装置の支持部材をH形鋼にすることにより、コストを抑えることができる。
(ix)また、制振装置の支持部材を角形鋼管にすることにより、制振装置が受ける力の方向により剛性、強度の低下するのを抑えることができる。また、H形鋼を用いた場合と異なり、支持部材の中央部に空洞があるため、ダンパー部材が鋼板を貫通した状態にすることができる。よって、制振装置全体の高さ寸法の調整代を多くとることができる。また、ダンパー部材の雄ネジ部の長さ寸法の設定により、ダンパー部材と鋼板との螺合長さも常に最大値にすることができるため、制振装置の強度、剛性も安定する。
(iii)また、ダンパー部材に用いられる円形鋼管又は円形棒鋼の両端の雄ネジ部が互いに逆方向周りに切られていることにより、制振装置(間柱ダンパー)全体の高さをネジによって微調整することが可能である。建設現場で生じる不可避の寸法誤差をダンパー部材と鋼板との結合部で吸収することが可能であり、制振装置は、支持部材と上下大梁とを容易に固定することが可能となる。
(iv)また、ダンパー部材は、雄ネジ部が鋼板に設けられた孔を通されてナットにより固定することも可能となっている。これにより、ダンパー部材の配置の自由度が増える。また、ダンパー部材の長さも多くとれるため、制振装置全体の高さの調整代が増える。
(v)また、制振装置に複数のダンパー部材を設けることが可能である。小径の円形鋼管又は円形棒鋼をダンパー部材として用いれば、一組の支持部材の間に複数のダンパー部材を設置することが可能である。ダンパー部材の本数を変えて制振装置の強度、剛性を自由に調整できる。また、ダンパー部材の配置、本数を変更することにより、支持部材の形状に対応しつつ、強度、剛性を自由に調整できる。もし想定外の大地震に対して複数のダンパー部材のうちの一部が破断したとしても、制振装置は、直ちに全耐力及びエネルギー吸収能力を喪失することはなく、リダンダンシーに優れる。
(vi)また、ダンパー部材の中央部に減径部を設けることにより、減径部から変形させることができる。ダンパー部材の両端の雄ネジ部からの破断を回避することができる。
(vii)また、ダンパー部材の材質を低降伏点鋼にすることにより、低降伏点鋼の強度及び降伏点が低く、伸びが大きいという特性を利用することができる。つまり、ダンパー部材の、周辺の構造部材よりも先に降伏し地震等による振動エネルギーを吸収する、という機能をさらに良くすることができる。
(viii)また、制振装置の支持部材をH形鋼にすることにより、コストを抑えることができる。
(ix)また、制振装置の支持部材を角形鋼管にすることにより、制振装置が受ける力の方向により剛性、強度の低下するのを抑えることができる。また、H形鋼を用いた場合と異なり、支持部材の中央部に空洞があるため、ダンパー部材が鋼板を貫通した状態にすることができる。よって、制振装置全体の高さ寸法の調整代を多くとることができる。また、ダンパー部材の雄ネジ部の長さ寸法の設定により、ダンパー部材と鋼板との螺合長さも常に最大値にすることができるため、制振装置の強度、剛性も安定する。
(x)また、制振装置の組み立て方法は、雄ネジ部を鋼板に対し軸方向に移動させて制振装置の高さ寸法を調整し、制振装置を架構式構造に取り付けるという方法にすることにより、建築現場での作業が容易になる。また、制振装置の各部材は、同一形状のものを複数準備すればよく、建築物のどの架構であっても容易な調整作業をするだけで制振装置を設置できる。これにより、制振装置の設置のためのコストを抑えることができる。
(xi)また、制振装置の組み立て方法は、ダンパー部材を回転させて、雄ネジ部を鋼板に対し軸方向に移動させて制振装置の高さ寸法を調整することで、より建築現場での作業が容易となる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図において各部分に付された符号について、添え字(a、b等)を付していない場合は、添え字が付された符号を総称しているものとする。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る制振装置1aを架構に設置した全体図である。制振装置1aは、ビル等の建築物の架構10に設けられている。建築物の架構10は、例えば、柱3a及び柱3bの間に上梁2a及び下梁2bが渡されて構成されている。制振装置1aは、柱3aと柱3bとの中央部に間柱として設置されている。上梁2aの中央部には、支持部材11aが固定されており、下梁2bの中央部には、支持部材11bが固定されている。支持部材11a及び支持部材11bの上梁2a及び下梁2bに対する固定は、溶接又はボルトにより固定されている。支持部材11a及び支持部材11bは、互いに対向する方向に延びている。
図1は、本発明の実施の形態1に係る制振装置1aを架構に設置した全体図である。制振装置1aは、ビル等の建築物の架構10に設けられている。建築物の架構10は、例えば、柱3a及び柱3bの間に上梁2a及び下梁2bが渡されて構成されている。制振装置1aは、柱3aと柱3bとの中央部に間柱として設置されている。上梁2aの中央部には、支持部材11aが固定されており、下梁2bの中央部には、支持部材11bが固定されている。支持部材11a及び支持部材11bの上梁2a及び下梁2bに対する固定は、溶接又はボルトにより固定されている。支持部材11a及び支持部材11bは、互いに対向する方向に延びている。
実施の形態1においては、支持部材11a及び支持部材11bは、H型鋼である。支持部材11aの端部には鋼板12aが固定されている。支持部材11bの端部には鋼板12bが固定されている。支持部材11a及び支持部材11bと鋼板12a及び鋼板12bとは、溶接又はボルトにより固定されている。鋼板12a及び鋼板12bには、ダンパー部材13を固定するための孔14a及び孔14bが設けられている。実施の形態1においては孔14a及び孔14bは、雌ねじが切られている。
鋼板12a及び鋼板12bの間には、ダンパー部材13aが設置されている。ダンパー部材13aは、円形鋼管又は円形棒鋼で構成されている。実施の形態1においては、ダンパー部材13aの両端には外周面に雄ネジが切られており、鋼板12a及び鋼板12bに設けられた孔14a及び14bと螺合している。雄ネジは、両端から所定の範囲に設けられており、その範囲は、鋼板との螺合させる長さ及び制振装置全体の寸法調整代を考慮して適宜決められる。
孔14にダンパー部材13aを螺合させるため、鋼板12は、ダンパー部材13aとの螺合強度を確保できるだけの厚さが必要である。鋼板12の厚さ寸法は、制振装置1aに入力される変位やダンパー部材13aの外径D、ネジ山の寸法等に応じ適宜決定される。
(ダンパー部材13)
図2は、本発明の実施の形態1に係る制振装置1の変形を示す図である。制振装置1は、地震などの振動により、建築物の架構10に被害を与えないようにするためのものである。よって、ダンパー部材13は、(a)架構10の他の部材よりも低い降伏耐力であることが必要である。かつ、ダンパー部材13は、(b)降伏しても座屈などにより容易に耐力が低下しないものである必要がある。
図2は、本発明の実施の形態1に係る制振装置1の変形を示す図である。制振装置1は、地震などの振動により、建築物の架構10に被害を与えないようにするためのものである。よって、ダンパー部材13は、(a)架構10の他の部材よりも低い降伏耐力であることが必要である。かつ、ダンパー部材13は、(b)降伏しても座屈などにより容易に耐力が低下しないものである必要がある。
実施の形態1のダンパー部材13aは、円形鋼管又は円形棒鋼が使用される。従来技術においては、ダンパー部材として鋼製のパネルが使用されていたが、鋼製のパネルは、板の面垂直方向に曲げられた場合と板の面平行方向に曲げられる場合とでは、剛性及び強度が異なる。よって、地震等により建築物に振動が生じた場合に、鋼製のパネルが面垂直方向に曲げが生じるような振動を受けると、ダンパー部材としての性能が十分発揮できない場合がある。しかし、実施の形態1においては、円形の材料をダンパー部材13aとして使用しているため、ダンパー部材13aは、変形を受ける方向による強度及び剛性のばらつきが小さい。
また、ダンパー部材13aの材質は、一般構造用鋼材(例えば、SS400材)を使用することができる。しかし、上記の(a)及び(b)に示される機能を発揮するためには、低降伏点鋼(例えば、LY100材又はLY225材)を使用することがより望ましい。鋼材の降伏点が低く伸びが良いため、図2に示されるような変形を受けた場合に、ダンパー部材13は、より大きな振幅の振動(図2における水平方向の振幅δ)を吸収でき、振動の繰り返しによるせん断座屈又は亀裂の発生が抑えられ、耐力が高くなる。
低降伏点鋼(例えば、LY100材又はLY225材)は、材料の特性として他の一般的な鋼材と比較して溶接性が良くない。よって、実施の形態1に係る制振装置1aの構造を取ることにより、ダンパー部材13aと鋼板12を溶接する必要が無く、溶接加工時に生じる不良を回避することができ、強度的な信頼性が向上する。また、ダンパー部材13として低降伏点鋼を用いた場合の溶接工程にかかる時間を考慮すると、実施の形態1に係る制振装置1aの構造により製造のコストを抑えることができる。
(制振装置1aの組み立て方法)
以下に、実施の形態1に係る制振装置1aを架構に設置するための組み立て方法について説明する。架構の間柱として設置される前の制振装置1aは、2セットの支持部材11及び支持部材11に溶接された鋼板12があり、その鋼板12にある孔14のそれぞれの雌ねじ部にダンパー部材13aの両端にある雄ネジ部が螺合し、2セットの支持部材11及び鋼板12がダンパー部材13aにより接続された状態で構成されている。建築現場において、実施の形態1に係る制振装置1aを図1に示されるように架構に間柱として設置するが、多くの場合上梁2aから下梁2bまでの間隔はばらついている。よって、上記で組み立てられた間柱として設置される前の制振装置1aは、そのままの状態では上梁2aから下梁2bの間隔に合致しない。ここで、ダンパー部材13の両端にある雄ネジ部は、互いに逆方向のネジになっている。よって、2つの支持部材11に対しダンパー部材13aを回転させると、ダンパー部材13aに螺合している鋼板12aから鋼板12bまでの距離を調整することができる。つまり、制振装置1a全体の高さは、ダンパー部材13aを回転させることにより調整することが可能である。
以下に、実施の形態1に係る制振装置1aを架構に設置するための組み立て方法について説明する。架構の間柱として設置される前の制振装置1aは、2セットの支持部材11及び支持部材11に溶接された鋼板12があり、その鋼板12にある孔14のそれぞれの雌ねじ部にダンパー部材13aの両端にある雄ネジ部が螺合し、2セットの支持部材11及び鋼板12がダンパー部材13aにより接続された状態で構成されている。建築現場において、実施の形態1に係る制振装置1aを図1に示されるように架構に間柱として設置するが、多くの場合上梁2aから下梁2bまでの間隔はばらついている。よって、上記で組み立てられた間柱として設置される前の制振装置1aは、そのままの状態では上梁2aから下梁2bの間隔に合致しない。ここで、ダンパー部材13の両端にある雄ネジ部は、互いに逆方向のネジになっている。よって、2つの支持部材11に対しダンパー部材13aを回転させると、ダンパー部材13aに螺合している鋼板12aから鋼板12bまでの距離を調整することができる。つまり、制振装置1a全体の高さは、ダンパー部材13aを回転させることにより調整することが可能である。
以上のような構成により、制振装置1aを架構10に取り付ける際に、制振装置1aを上梁2aと下梁2bとの間に立てて、上梁2aと下梁2bとの間隔に合うようにダンパー部材13aを回転させることにより、建築物のそれぞれの架構10に合わせて制振装置1aの寸法を合わせることができる。制振装置1aの高さを合わせた後で、支持部材11と上梁2a及び下梁2bとを固定する。このような組み立て方法をとることにより、制振装置1aを取り付ける際の寸法調整作業が容易になる。また、支持部材11、鋼板12、及びダンパー部材13の部材について、同一形状の部材を複数準備すれば、建築物のどの架構10であっても容易な調整作業をするだけで制振装置1aを設置できるため、コストを抑えることができる。
実施の形態2.
実施の形態2は、実施の形態1の支持部材11を変更したものである。以下、図3を用いて、実施の形態2に係る制振装置1bについて説明する。なお、以下の実施の形態の説明においては、実施の形態1に対する変更部を中心に説明する。実施の形態1と共通する部材については同一の符号を用いている。
実施の形態2は、実施の形態1の支持部材11を変更したものである。以下、図3を用いて、実施の形態2に係る制振装置1bについて説明する。なお、以下の実施の形態の説明においては、実施の形態1に対する変更部を中心に説明する。実施の形態1と共通する部材については同一の符号を用いている。
図3は、実施の形態2に係る制振装置1bの図である。実施の形態1においては、支持部材11にH形鋼を用いていたが、実施の形態2においては、支持部材21(上側の支持部材21a及び下側の支持部材21b)として角形鋼管を用いている。実施の形態1に係る制振装置1aでは、支持部材11に使用しているH形鋼の中央にウェブがあるため、鋼板12の中央部に螺合したダンパー部材13aは、鋼板12を貫通した状態にすることができない。つまり、実施の形態1に係る制振装置1aは、高さ寸法調整できる範囲が、鋼板12の厚さ寸法の範囲内に制限されてしまう。しかし、実施の形態2においては、支持部材21として角形鋼管を用いたため、鋼板12の中央部に螺合したダンパー部材13bは、鋼板12を貫通した状態にできる。
また、制振装置1bの支持部材21に角形鋼管を用いることにより、支持部材21が受ける力の方向による剛性、強度の低下が抑えられる。また、ダンパー部材13bに設けられたネジ部をより多く回転させてダンパー部材13の軸方向に移動させることができる。これにより、制振装置1bを架構式構造に取り付ける場合に、制振装置1bの高さ寸法の調整代が多くすることができ、同一の部材を使用して、多種の建築物に適用することができる。さらに、ダンパー部材13bのネジ部を大きくとることにより、ダンパー部材13bと鋼板12との螺合長さを常に最大にとることができ、組み立てによるダンパー部材13bと鋼板12と螺合部の強度及び剛性のバラツキが抑えられる。その結果、制振装置1bの制振性能が安定する。
なお、ダンパー部材13bは、実施の形態1と同様に低降伏点鋼を使用することができる。また、実施の形態2においても、実施の形態1と同様の方法により、制振装置1bを架構10に取り付けることができる。
実施の形態3.
実施の形態3は、実施の形態1のダンパー部材13aの締結方法を変更したものである。以下、図4を用いて、実施の形態3に係る制振装置1cについて説明する。
実施の形態3は、実施の形態1のダンパー部材13aの締結方法を変更したものである。以下、図4を用いて、実施の形態3に係る制振装置1cについて説明する。
図4は、図1の制振装置の鋼板32とダンパー部材13cとがナット35を介して結合される場合を表した図である。この時、ダンパー部材13cは、両端にネジ部を有している円形鋼管又は円形棒鋼である。鋼板32(上側の鋼板32a及び下側の鋼板32b)には、ダンパー部材13cが通せる孔34(上側の孔34a及び下側の孔34b)が空けられている。ダンパー部材13cをその孔34に通し、鋼板32をナット35で挟み込むように締結する。
ナット35によりダンパー部材13cと鋼板32とを固定する構造により、ダンパー部材13cを汎用のナット35で締結できるため、制振装置1cの組み立てが容易になる。また、支持部材31をH形鋼にした場合であっても、ウェブ部分を避けてダンパー部材13cとナット35を設置することができるため、制振装置1cの高さ寸法の調整代を多くすることができる。これにより、制振装置1cは、同一の部材を使用しつつ、寸法誤差のある架構10に対応することができ、また、多種の建築物に適用することができる。なお、実施の形態3は、特にダンパー部材13cに棒鋼を用いたい場合に都合がよい。
なお、ダンパー部材13cは、実施の形態1と同様に低降伏点鋼を使用することができる。また、実施の形態3においても、ナット35を締め付ける前に、制振装置1c全体の高さ寸法を調整することができる。制振装置1c全体の高さ寸法調整後、制振装置1cを架構10に取り付けることにより、実施の形態1に置ける組み立て方法をとった場合と同様の効果を得ることができる。
実施の形態4.
実施の形態4は、実施の形態1のダンパー部材13aを複数に変更したものである。以下、図5を用いて、実施の形態4に係る制振装置1dについて説明する。
実施の形態4は、実施の形態1のダンパー部材13aを複数に変更したものである。以下、図5を用いて、実施の形態4に係る制振装置1dについて説明する。
図5は、図1の制振装置1aにおいて、ダンパー部材13dを複数設けた場合の図である。鋼板42(上側の鋼板42a及び下側の鋼板42b)には、複数の孔44(上側の孔44a及び下側の孔44b)が開けられており、孔44とダンパー部材13dとを締結させている。支持部材41は、図5ではH形鋼で示されているが、角形鋼管を使用しても良い。なお、ダンパー部材13dと孔44で螺合する構造は、実施の形態3に示したナット35による締結構造に置き換えても良い。
図6は、図1のA−Aにおける断面を示した図である。図7は、図6のダンパー部材13a変更し、ダンパー部材13eを2箇所に設けた場合の例を示した図である。図8は、図6のダンパー部材13aを変更し、棒鋼であるダンパー部材13fを4箇所に設けた場合の例を示した図である。図1のダンパー部材13aは、支持部材11bであるH形鋼の中心とダンパー部材13aの中心が同じ位置、すなわち支持部材11bの断面の中心に対し対称となるように配置されている。図1のダンパー部材13aを変更し、ダンパー部材13を複数設けるように変更した場合は、H形鋼の中心に対し対称となる位置にダンパー部材13を配置するのが望ましい。間柱ダンパーが受ける変位をダンパー部材13がバランス良く受けられるためである。なお、ダンパー部材13は、図7及び図8に示された数量だけに限られず、さらに多くの数量を配置しても良く、奇数個配置しても良い。また、ダンパー部材13は、棒材及び鋼管のどちらを採用しても良い。さらに、ダンパー部材13と鋼板12の固定方法は、実施の形態1のように螺合させても良いし、実施の形態4のようにナットによる固定を採用しても良い。
ダンパー部材13の本数を変えることにより、支持部材11の形状に対応しつつ、制振装置1の強度、剛性を自由に調整できる。もし想定外の大地震に対して複数のダンパー部材13のうちの一部が破断したとしても、制振装置1は、直ちに全耐力及びエネルギー吸収能力を喪失することはなく、リダンダンシーに優れる。
なお、ダンパー部材13d〜13fは、実施の形態1と同様に低降伏点鋼を使用することができる。また、実施の形態4においても、実施の形態1又は実施の形態3と同様の組み立て方法をとることができる。
実施の形態5.
実施の形態5は、実施の形態1のダンパー部材13に減径部を設けたものである。以下、図9を用いて、実施の形態5に係る制振装置1gについて説明する。
実施の形態5は、実施の形態1のダンパー部材13に減径部を設けたものである。以下、図9を用いて、実施の形態5に係る制振装置1gについて説明する。
図9は、図1の制振装置において、ダンパー部材13gの中央付近を減径した円形棒鋼を用いた場合の図である。各実施の形態におけるダンパー部材13は、両端にネジが切られており、ネジ部は、通常の円筒形状の部分に較べ断面積が小さく強度が低い。また、ネジ部はネジ山が切られており、応力が集中しやすい形状になっているため、その点においても強度的に不利である。すると、通常の円筒形状のダンパー部材13にネジが切られていると、ネジ部から座屈や破断が生じてしまい耐力が低くなってしまうおそれがある。そこで、実施の形態5においては、ダンパー部材13gの中央部に減径部を設ける。
ダンパー部材13gの中央部に減径部を設けることにより、ダンパー部材13gの中央部から変形が生じるようにし、ネジ部から破断が生じてダンパー部材13の耐力が低下するのを避けられる。また、常にダンパー部材13gの中央部から変形が生じるため、ダンパー部材13は、耐力のバラツキも小さく所定のダンパー性能を得られる。さらには、減径部の寸法を調整することにより、ダンパー部材13gの性能を自由に調整することができる。
なお、ダンパー部材13gは、実施の形態1と同様に低降伏点鋼を使用することができる。また、実施の形態5のダンパー部材13dの鋼板52(上側の鋼板52a及び下側の鋼板52b)への固定方法は、孔54(上側の孔54a及び下側の孔54b)に螺合させているが、実施の形態3と同様にナット35による固定とすることもできる。さらに、実施の形態4においても、実施の形態1又は実施の形態3と同様の組み立て方法をとることができる。
1 制振装置、1a 制振装置、1b 制振装置、1c 制振装置、1d 制振装置、1e 制振装置、1g 制振装置、2a 上梁、2b 下梁、3a 柱、3b 柱、10 架構、11 支持部材、11a (上側の)支持部材、11b (下側の)支持部材、12 鋼板、12a (上側の)鋼板、12b (下側の)鋼板、13 ダンパー部材、13a ダンパー部材、13b ダンパー部材、13c ダンパー部材、13d ダンパー部材、13e ダンパー部材、13f ダンパー部材、13g ダンパー部材、14 孔、14a 孔、14b 孔、21 支持部材、21a 支持部材、21b 支持部材、31 支持部材、32 鋼板、32a 鋼板、32b 鋼板、34 孔、34a 孔、34b 孔、35 ナット、41 支持部材、42 鋼板、42a 鋼板、42b 鋼板、44 孔、44a 孔、44b 孔、52 鋼板、52a 鋼板、52b 鋼板、54 孔、54a 孔、54b 孔、D 外径、δ 振幅。
Claims (11)
- 架構式構造の上梁及び下梁の間に設けられる制振装置であって、
一方の端部が前記上梁に固定される上側支持部材と、
一方の端部が前記下梁に固定される下側支持部材と、
前記上側支持部材及び前記下側支持部材のそれぞれの他方の端部に固定される鋼板と、
前記架構式構造の振動を吸収するダンパー部材と、を備え、
前記ダンパー部材は、
円形鋼管又は円形棒鋼であり、両端部側の外周部にネジ加工がそれぞれ施された雄ネジ部を備え、
両端部の該雄ネジ部は、
それぞれ前記鋼板と結合される、制振装置。 - 前記雄ネジ部は、
前記ダンパー部材の両端部においてそれぞれ逆方向に切られたネジである、請求項1に記載の制振装置。 - 前記鋼板は、
孔が設けられ、該孔の内壁にネジ加工が施された雌ネジ部が設けられ、
前記雄ネジ部は、
前記雌ネジ部と螺合することにより前記鋼板と結合される、請求項1又は2に記載の制振装置。 - 前記鋼板は、孔が設けられ、
前記雄ネジ部は、
前記孔を通り、ナットと螺合し、該ナットにより前記鋼板を挟み締結することにより前記鋼板と結合される、請求項1又は2に記載の制振装置。 - 複数の前記ダンパー部材を備える、請求項1〜4の何れか1項に記載の制振装置。
- 前記ダンパー部材は、
当該ダンパー部材の中心軸方向寸法の中央部に、両端部の外径寸法よりも小さい外径寸法を有する減径部が設けられている、請求項1〜5の何れか1項に記載の制振装置。 - 前記ダンパー部材は、
材質が低降伏点鋼である、請求項1〜6の何れか1項に記載の制振装置。 - 前記上側支持部材及び前記下側支持部材は、
H形鋼である、請求項1〜7の何れか1項に記載の制振装置。 - 前記上側支持部材及び前記下側支持部材は、
角形鋼管である、請求項1〜7の何れか1項に記載の制振装置。 - 架構式構造の上梁及び下梁の間に設けられ、
一方の端部が前記上梁に固定される上側支持部材と、
一方の端部が前記下梁に固定される下側支持部材と、
前記上側支持部材及び前記下側支持部材のそれぞれの他方の端部に固定される鋼板と、
架構式構造の振動を吸収するダンパー部材と、を備え、
該ダンパー部材は、
円形鋼管又は円形棒鋼であり、両端部の外周面にネジ加工が施された雄ネジ部を備え、
該雄ネジ部は、
前記鋼板と結合されている、制振装置の組み立て方法であって、
前記雄ネジ部を前記鋼板に対し軸方向に移動させることにより、前記上梁から前記下梁までの寸法と前記制振装置の高さ寸法とを合わせる調整工程と、
前記上側支持部材と前記上梁とを固定し、かつ前記下側支持部材と前記下梁とを固定し、前記架構式構造に取り付ける固定工程と、を有する制振装置の組み立て方法。 - 孔の内壁にネジ加工が施された雌ネジ部を備える前記鋼板に、前記雄ネジ部を螺合させる工程を、更に有し、
前記調整工程は、
前記雄ネジ部と前記雌ネジ部と相対回転させることにより、前記上梁から前記下梁までの寸法と前記制振装置の高さ寸法とを合わせる、請求項10に記載の制振装置の組み立て方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015169415A JP2017044036A (ja) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | 制振装置及び制振装置の組み立て方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015169415A JP2017044036A (ja) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | 制振装置及び制振装置の組み立て方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017044036A true JP2017044036A (ja) | 2017-03-02 |
Family
ID=58209268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015169415A Pending JP2017044036A (ja) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | 制振装置及び制振装置の組み立て方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017044036A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107489296A (zh) * | 2017-09-30 | 2017-12-19 | 沈阳建筑大学 | 装配式混凝土连梁的消能减震连接结构及装配方法 |
JP2019157522A (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 鋼棒ストッパー及び鋼棒ストッパー取付構造 |
WO2020037529A1 (zh) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | 大连理工大学 | 一种钢管内置空间链球式碰撞阻尼器 |
JP2021156160A (ja) * | 2017-10-30 | 2021-10-07 | 旭化成ホームズ株式会社 | 免震構造用ダンパー機構、免震構造用ダンパー機構の配置構造、免震構造用トリガー機構、免震構造用トリガー機構の配置構造、免震構造用すべり支承機構、及び建物 |
CN114214921A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-22 | 南昌大学 | 一种渡槽结构的tmd、tld双向混合减震控制装置 |
-
2015
- 2015-08-28 JP JP2015169415A patent/JP2017044036A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107489296A (zh) * | 2017-09-30 | 2017-12-19 | 沈阳建筑大学 | 装配式混凝土连梁的消能减震连接结构及装配方法 |
JP2021156160A (ja) * | 2017-10-30 | 2021-10-07 | 旭化成ホームズ株式会社 | 免震構造用ダンパー機構、免震構造用ダンパー機構の配置構造、免震構造用トリガー機構、免震構造用トリガー機構の配置構造、免震構造用すべり支承機構、及び建物 |
JP7148679B2 (ja) | 2017-10-30 | 2022-10-05 | 旭化成ホームズ株式会社 | 免震構造用ダンパー機構、免震構造用ダンパー機構の配置構造、免震構造用トリガー機構、免震構造用トリガー機構の配置構造、免震構造用すべり支承機構、及び建物 |
JP2022171747A (ja) * | 2017-10-30 | 2022-11-11 | 旭化成ホームズ株式会社 | 免震構造用ダンパー機構、免震構造用ダンパー機構の配置構造、免震構造用トリガー機構、免震構造用トリガー機構の配置構造、免震構造用すべり支承機構、及び建物 |
JP7360519B2 (ja) | 2017-10-30 | 2023-10-12 | 旭化成ホームズ株式会社 | 免震構造用ダンパー機構、免震構造用ダンパー機構の配置構造、免震構造用トリガー機構、免震構造用トリガー機構の配置構造、免震構造用すべり支承機構、及び建物 |
JP2019157522A (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 鋼棒ストッパー及び鋼棒ストッパー取付構造 |
WO2020037529A1 (zh) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | 大连理工大学 | 一种钢管内置空间链球式碰撞阻尼器 |
CN114214921A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-22 | 南昌大学 | 一种渡槽结构的tmd、tld双向混合减震控制装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2017044036A (ja) | 制振装置及び制振装置の組み立て方法 | |
US9758963B2 (en) | Bearing wall and wall surface member for bearing wall | |
JP2009228276A (ja) | 制震ダンパー及びその取付構造 | |
WO2011158289A1 (ja) | 制震用金属板及び建築構造物 | |
KR20200090524A (ko) | 내진설계에 적합한 철골 기둥 및 보의 결합 구조물 | |
JP2008180028A (ja) | 木造住宅の躯体構造と接合金物 | |
JP2007239310A (ja) | 梁継手構造及び構造物 | |
JP2013057207A (ja) | 鉄骨柱の露出型柱脚構造 | |
KR100516332B1 (ko) | 댐퍼 접합부를 구비한 철골구조 | |
JP7299880B2 (ja) | 地震降伏接続 | |
JP2007224575A (ja) | 三重管制震ブレース | |
JP2010216611A (ja) | 制震用金属板 | |
JP2000204788A (ja) | 鋼製制震ダンパ―および鋼製制震ダンパ―による制震装置 | |
JP5251933B2 (ja) | 接合金物を有する建築物 | |
JP2010043415A (ja) | 制震デバイス | |
JP6994846B2 (ja) | 制震構造 | |
JP6669088B2 (ja) | 鋼板耐震壁、耐震フレームおよびこれを備えた建物 | |
JP6717636B2 (ja) | 制振装置 | |
JP2009161937A (ja) | 制震架構 | |
JP2019100098A (ja) | 複合ダンパー | |
JP5421236B2 (ja) | 建物壁部の制振構造構築方法 | |
JP4411444B2 (ja) | 構造物へのせん断パネル型ダンパー取付け構造 | |
JP6925114B2 (ja) | 接続構造 | |
JP2020002631A (ja) | 柱梁接合構造 | |
JP7220069B2 (ja) | 架構式構造 |