JP2022134431A - 粘性系の振動減衰装置 - Google Patents

Abstract

【課題】連結解除ピンが切断されたか否かを、簡単な構成でありながら、容易かつ確実に確認することが可能な粘性系の振動減衰装置を提供する。【解決手段】取付板と粘性ダンパーとを水平方向に関して連結していると共に底壁板に対して取付板に一定以上の水平力が生じると切断されて取付板と粘性ダンパーとの水平方向に関する該連結を解除する括れ部６７を有した連結解除ピン６８を具備した粘性系の振動減衰装置において、括れ部の切断を検知する電極１１０及び１１１と通電センサ１１４とを備えた。【選択図】図７

Description

本発明は、連結解除ピンが切断されたか否かを、簡単な構成でありながら、容易かつ確実に確認することが可能な粘性系の振動減衰装置に関する。

従来、免震装置に組み合わせて用いられる粘性タイプの振動減衰装置として、特許文献１が知られている。

特許文献１の「粘性系の振動減衰装置及びこれを具備した免震建物」は、水平方向に関して相対振動される上部構造物及び下部構造物の夫々に取り付けるための上部取付部及び下部取付部と、該上部取付部及び該下部取付部に連結されて該下部取付部に対する該上部取付部の水平方向の振動を減衰させる粘性ダンパーと、上記下部取付部に対して上記上部取付部に一定以上の水平力が生じると上記粘性ダンパーに対する該上部取付部及び該下部取付部のうちの少なくとも一方の該連結を解除する解除機構とを備えており、該解除機構は、上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとを水平方向に関して連結していると共に該下部取付部に対して該上部取付部に一定以上の水平力が生じると切断されて該上部取付部及び該下部取付部のうちの一方と該粘性ダンパーとの水平方向に関する該連結を解除する脆弱部を有した連結解除ピンと、該連結解除ピンの上記脆弱部での曲げ応力の発生を阻止する曲げ応力阻止手段とを具備しており、該曲げ応力阻止手段は、上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとの間であって上記連結解除ピンの周りに配されていると共に膨大頭部を有している複数のボルトと、上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとのうちの一方に固着されていると共に上記各ボルトが螺着されている保持部材と、上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとのうちの他方に固着されていると共に上記各ボルトの上記膨大頭部に水平方向に移動自在に接触する受面を有した受台と、上記各ボルトの上記保持部材からの突出量を調節するロックナットとを具備している。

特許第４８９３０６１号公報

上記背景技術では、一定以上の水平力が生じると切断される連結解除ピンを用いることで、粘性ダンパーに、振動減衰させる場合とそれ以外の場合とを切り替えるようにしている。

このような構成であると、相当規模の地震が発生するたびに、連結解除ピンが切断されたか否かを確認する必要があった。また、その確認は、作業者が粘性ダンパーの設置場所で、目視により確認する必要があった。このため、連結解除ピンが切断されたか否かを手間取ることなく容易に確認することができる方策の案出が望まれていた。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、連結解除ピンが切断されたか否かを、簡単な構成でありながら、容易かつ確実に確認することが可能な粘性系の振動減衰装置を提供することを目的とする。

本発明にかかる粘性系の振動減衰装置は、水平方向に関して相対振動される上部構造物及び下部構造物の夫々に取り付けるための上部取付部及び下部取付部と、該上部取付部及び該下部取付部に連結されて該下部取付部に対する該上部取付部の水平方向の振動を減衰させる粘性ダンパーと、上記下部取付部に対して上記上部取付部に一定以上の水平力が生じると上記粘性ダンパーに対する該上部取付部及び該下部取付部のうちの少なくとも一方の該連結を解除する解除機構とを備えており、該解除機構は、上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとを水平方向に関して連結していると共に該下部取付部に対して該上部取付部に一定以上の水平力が生じると切断されて該上部取付部及び該下部取付部のうちの一方と該粘性ダンパーとの水平方向に関する該連結を解除する脆弱部を有した連結解除ピンと、該連結解除ピンの上記脆弱部での曲げ応力の発生を阻止する曲げ応力阻止手段とを具備しており、該曲げ応力阻止手段は、上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとの間であって上記連結解除ピンの周りに配されていると共に膨大頭部を有している複数のボルトと、上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとのうちの一方に固着されていると共に上記各ボルトが螺着されている保持部材と、上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとのうちの他方に固着されていると共に上記各ボルトの上記膨大頭部に水平方向に移動自在に接触する受面を有した受台と、上記各ボルトの上記保持部材からの突出量を調節するロックナットとを具備した粘性系の振動減衰装置において、さらに、上記脆弱部の切断を検知する検知手段を備えたことを特徴とする。

前記検知手段は、前記連結解除ピンの前記脆弱部よりも前記上部取付部側と前記下部取付部側とに設けられ、給電により通電される一対の電極と、該脆弱部の切断によって通電が途切れたことを検知する通電センサとから構成されることを特徴とする。

前記検知手段は、前記上部取付部及び前記下部取付部のうちの一方と前記粘性ダンパーとの間の、前記連結解除ピンの前記脆弱部の切断による上下方向距離の変化を検知する距離センサであることを特徴とする。

前記粘性ダンパーは、前記上部取付部及び前記下部取付部に夫々連結されると共に互いに上下方向に移動自在に嵌挿される円筒体及び円柱部を備え、これら円筒体と円柱部との間には、前記連結解除ピンにより空間が形成され、前記検知手段は、上記空間内に設けられ、前記脆弱部の切断による上記円筒体と上記円柱部の接触を検知する接触検知センサであることを特徴とする。

本発明にかかる粘性系の振動減衰装置にあっては、連結解除ピンが切断されたか否かを、簡単な構成でありながら、容易かつ確実に確認することができる。

図２に示す例の振動減衰装置の断面であって、本発明の第３実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態が適用される装置例の正面説明図である。 図１に示す振動減衰装置のＩＩＩ－ＩＩＩ線矢視断面図である。 図１に示す例の連結解除ピンの斜視図である。 図１に示す例の動作説明図である。 図１に示す例の動作と本発明の第２実施形態を示す説明図である。 本発明の第１実施形態を示す説明図である。

以下に、本発明にかかる粘性系の振動減衰装置の好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。まず、本発明の前提となる粘性系の振動減衰装置について説明する。

図１から図４において、本例の免震建物１は、地盤に杭等により固定されて設置されたコンクリート製の基礎２と、鉛支柱３入りのアイソレータ４からなる免震装置５と、免震装置５を介して基礎２上に支承された上部構造物としての事務所ビル６と、基礎２と事務所ビル６との間に配された粘性系の振動減衰装置７とを具備している。

上部構造物は、好ましくは、事務所ビル、集合住宅又は戸建住宅であるが、特に好ましくは高層の事務所ビル又は集合住宅であるが、本発明はこれらに限定されず、その他の上部構造物であってもよい。

また、上部構造物と下部構造物はそれぞれ、免震装置５が設置される免震層によって分断される構造体の上層部分及び下層部分であってもよい。

下部構造物としての基礎２と事務所ビル６との間に介在されていると共に事務所ビル６の上下方向（鉛直方向）Ｖの荷重を支持する免震装置５は、地震による水平方向Ｈの振動に対して免震作動するアイソレータ４と、水平方向Ｈの振動を減衰させると共にアイソレータ４に埋設されている弾塑性体としての鉛支柱３と、アイソレータ４の上面及び下面の夫々に固着されていると共に事務所ビル６と基礎２との夫々にアンカーボルト等を介して固着された上下取付鋼板８及び９とを具備しており、アイソレータ４は、鋼板等からなる複数の剛性層１０及びゴム等からなる複数の弾性層１１が上下方向Ｖに交互に積層されている積層ゴムからなり、地震による水平方向Ｈの振動に対して免震作動すると共に当該振動を減衰させる斯かる免震装置５は、事務所ビル６の荷重を受けるべく、基礎２上に適当に分散されて複数個配されている。

免震装置５としては、鋼板等からなる剛性層と振動を効果的に減衰させる高減衰ゴムなどからなる弾性層とが交互に積層された積層ゴムからなるものでもよく、また上記例示した、剛性層及び弾性層が交互に積層された積層ゴムと、この積層ゴムに埋設されていると共に振動を効果的に減衰させる鉛支柱とを具備するものでもよく、更には、滑り摩擦を用いたものであっても、以上のものを適宜組み合わせたものであってよく、要は、地震による水平方向Ｈの振動に対して免震作動する（アイソレータ機能を発揮する）と共に当該振動を減衰させる（減衰機能を発揮する）ものであればよい。

さらに、免震装置５は、減衰機能がないものであっても良く、その場合には、振動減衰装置７とは別に、油圧式ダンパー等の減衰作用のある装置を設ければよい。

免震装置５を介して基礎２に対して水平方向Ｈの振動に関して免震支持された高層の事務所ビル６の当該水平方向Ｈの振動を減衰させる振動減衰装置７は、水平方向Ｈに関して相対振動される基礎２及び事務所ビル６の夫々に取り付けられた下部取付部としての容器２５の底壁板２６及び上部取付部としての取付板６６と、底壁板２６及び取付板６６に連結されて底板壁２６に対する取付板６６の水平方向Ｈの振動を減衰させる粘性ダンパー２１と、事務所ビル６及び基礎２の水平方向Ｈに関する相対振動に起因して底壁板２６に対して取付板６６に一定以上の水平力が生じると粘性ダンパー２１に対する取付板６６及び底壁板２６のうちの少なくとも一方、本例では取付板６６の該連結を解除する解除機構２２とを有している。

粘性ダンパー２１は、上記の下部取付部としての底壁板２６を介して基礎２にアンカーボルト等により固着されて連結された容器２５と、容器２５内に配されて容器２５の底壁板２６に取付機構２７を介して夫々の外周縁部で固着されていると共に上下方向Ｖにおいて互いに隙間をもって配された複数枚の円環状の固定板２８と、容器２５内に配されて上下方向Ｖにおいて固定板２８に対して隙間をもって当該固定板２８間の隙間の夫々に配されていると共に固定板２８に対して水平方向Ｈに可動に配されている複数枚の円環状の可動板２９と、固定板２８と可動板２９との間の隙間に配されていると共に容器２５内に収容された粘性体３０と、各可動板２９の内周縁部が取付機構３１を介して鍔部３２に固着されて可動板２９を支持する鍔部３２付の円筒体３３と、円筒体３３内に上下方向Ｖに移動自在に嵌挿された円柱部３４を有すると共に円柱部３４に一体に形成された取付鍔部３５を有した連結部材３６と、連結部材３６の取付鍔部３５が複数個のボルト３７により下面３８に固着された四角形の上基台３９と、上基台３９の上面４０の四個の角部に複数個のボルト４１により固着された四個の受台４２とを具備している。

容器２５は、基礎２にアンカーボルト等により固着された四角形の底壁板２６と、底壁板２６に溶接、ボルト等を介して固着された円筒状の側壁板４５と、側壁板４５に溶接等を介して固着された環状の鍔板４６と、鍔板４６に溶接、ボルト等を介して固着されていると共に連結部材３６を通過させる円形の開口４７を中央に有した環状の蓋板４８と、底壁板２６、側壁板４５及び鍔板４６の夫々に溶接等を介して固着された複数の補強部材４９とを具備している。

底壁板２６は、振動減衰装置７を下部構造物としての基礎２に取り付けるための下部取付部としても機能しているが、斯かる下部取付部としては、底壁板２６に代えて、当該底壁板２６に溶接、ボルト等を介して固着されると共に基礎２にもアンカーボルト等により固着される下部取付板であってもよい。

取付機構２７は、上下円環状板５１と、各固定板２８の外周縁部間に配された円環状スペーサ板５２と、各固定板２８の外周縁部と共に上下円環状板５１及び円環状スペーサ板５２を底壁板２６に固着する複数個のボルト５３とを具備しており、取付機構３１は、円環状板５４と、各可動板２９の内周縁部間に配された円環状スペーサ板５５と、各可動板２９の内周縁部と共に円環状板５４及び円環状スペーサ板５５を鍔部３２に固着する複数個のボルト５６とを具備している。

円筒体３３の下面５７は、底壁板２６の上面５８に水平方向Ｈに可動に接触しており、円柱部３４の底面５９と円筒体３３の内側底面６０との間には空間６１が保持されており、可動板２９の両面には、固定板２８と可動板２９との間の隙間を保持すると共に固定板２８に摺動自在に接触したスペーサ（図示せず）が固着されている。斯かるスペーサは、固定板２８に設けてもよい。

四個の受台４２の夫々は、その上面に水平方向Ｈに平行であって平坦な滑り面からなる受面６２を有している。

粘性ダンパー２１は、固定板２８に対する可動板２９の水平方向Ｈの移動において、固定板２８と可動板２９との間の隙間に配された粘性体３０に粘性剪断変形を生じさせることにより、可動板２９の水平方向Ｈの移動に対して粘性剪断変形に起因する抵抗力を及ぼして可動板２９の水平方向Ｈの振動、延いては取付板６６を介して事務所ビル６の水平方向Ｈの振動を減衰させるようになっている。

取付板６６は、事務所ビル６の下面６５にボルト等により固着されている。

解除機構２２は、上部取付部としての取付板６６及び下部取付部としての底壁板２６のうちの一方、本例では取付板６６と粘性ダンパー２１とを水平方向Ｈに関して連結していると共に事務所ビル６及び基礎２の水平方向Ｈに関する相対振動に起因して底壁板２６に対して取付板６６に一定以上の水平力が生じると切断、本例では水平方向Ｈに剪断されて取付板６６と粘性ダンパー２１との水平方向Ｈに関する該連結を解除する脆弱部としての括れ部６７を有した連結解除ピン６８と、連結解除ピン６８の括れ部６７への連結部材３６付近を中心とするＲ方向の曲げモーメントの付加に起因する括れ部６７での曲げ応力の発生を阻止する曲げ応力阻止手段７０と、連結解除ピン６８の一方の本体７１を取付板６６及び底壁板２６のうちの一方、本例では取付板６６に固定する固定手段７２と、連結解除ピン６８の他方の本体７３を粘性ダンパー２１の上基台３９に固定する固定手段７４とを具備している。

連結解除ピン６８は、固定手段７２を介して取付板６６に固定されていると共に一端面にねじ孔７５を有した円柱状の本体７１と、固定手段７４を介して粘性ダンパー２１の上基台３９に固定されていると共に一端面にねじ孔７６を有した円柱状の本体７３と、両本体７１及び７３の間に介在された脆弱部としての括れ部６７とを一体的に具備している。

連結解除ピン６８は、通常、両本体７１及び７３と脆弱部とが一体形成されたものからなるが、脆弱部を両本体７１及び７３よりも機械的強度の低い材料から形成してもよく、斯かる機械的強度の低い材料を括れ部６７に用いてもよい。

固定手段７２は、複数個のボルト８１により取付板６６の下面８２に固着されていると共に本体７１がぴったりと嵌合されている凹所８３を有した保持部材８４と、保持部材８４の中央部を貫通していると共に本体７１のねじ孔７５に螺合しているボルト８５とを具備しており、固定手段７４は、複数個のボルト８６により上基台３９の上面４０に固着されていると共に本体７３がぴったりと嵌合されている凹所８８を有した保持部材８９と、保持部材８９の中央部を貫通していると共に本体７３のねじ孔７６に螺合しているボルト９０とを具備しており、保持部材８４の下面と保持部材８９の上面とは隙間９１をもって対面されており、隙間９１の位置に括れ部６７が配されている。

従って、粘性ダンパー２１の可動板２９が配される円筒体３３内に、振動伝達のために嵌挿された円柱部３４を備える上基台３９は、連結解除ピン６８を介して、上部取付部である取付板６６から吊り下げられている。そして、連結解除ピン６８による吊り下げにより、円柱部３４の底面５９と円筒体３３の内側底面６０との間に、空間６１が形成されることになる。

曲げ応力阻止手段７０は、取付板６６及び底壁板２６のうちの一方、本例では取付板６６と粘性ダンパー２１との間に介在されていると共に取付板６６と粘性ダンパー２１とのうちの少なくとも一方、本例では粘性ダンパー２１に対して水平方向Ｈに移動自在である介在部材としての四個のボルト９５（二個のみ図示）と、各ボルト９５を保持するべく、受台４２に対応して取付板６６の下面８２の四個の角部の夫々に複数のボルト９６により固着されていると共に夫々ねじ孔９７を有した四個の保持部材９８とを具備している。

連結解除ピン６８の周りに配された複数個の支柱としてのボルト９５の夫々は、対応の保持部材９８のねじ孔９７に螺着されていると共にその膨大頭部で水平方向Ｈに移動自在に対応の受台４２の受面６２に接触している。各ボルト９５の対応の保持部材９８のねじ孔９７への螺入量は、当該各ボルト９５に螺着されたロックナット９９により固定されている。斯かる螺入量、換言すれば、各ボルト９５の対応の保持部材９８からの突出量は、ロックナット９９を緩めることにより調節することができるようになっている。

曲げ応力阻止手段７０は、好ましい例では、上部取付部（取付板６６）及び下部取付部（底壁板２６）のうちの一方と粘性ダンパー２１との間に介在されると共に上部取付部及び下部取付部のうちの一方と粘性ダンパーとのうちの少なくとも一方に対して水平方向Ｈに移動自在である介在部材（ボルト９５）を具備しており、斯かる介在部材は、上部取付部及び下部取付部のうちの一方と粘性ダンパーとのうちの一方に一端で水平方向Ｈに移動自在に接触するか又は上部取付部及び下部取付部のうちの一方と粘性ダンパーとのうちの他方に他端で水平方向Ｈに移動自在に接触するか又は上部取付部及び下部取付部のうちの一方と粘性ダンパーとに一端及び他端で水平方向Ｈに移動自在に接触するようになっているとよく、また、連結解除ピン６８の周りに配された複数個、好ましくは、少なくとも３個の支柱（ボルト９５）からなっていてもよい。

以上の制振機能付の免震建物１では、通常時には、図１及び図２に示すように、円柱部３４が水平方向Ｈにおいて容器２５のほぼ中央部に配され、ボルト９５の夫々の膨大頭部が水平方向Ｈにおいて対応の受台４２の受面６２のほぼ中央部に接触している。この状態で、強風が生じて免震装置５の弾性層１１の剪断変形により基礎２に対して事務所ビル６が水平方向Ｈに振動される場合であって、その振動が例えば強風等による所定振幅以下であると共にその振動を生起させる水平力の大きさが一定以下である場合には、括れ部６７が剪断されることなしに、事務所ビル６の水平方向Ｈの振動が上基台３９に伝達される結果、アイソレータ４に埋設されている鉛支柱３の水平方向Ｈの弾塑性変形に加えて、図５に示すように、可動板２９も事務所ビル６の水平方向Ｈの移動と共に水平方向Ｈに移動されて、可動板２９の水平方向Ｈの移動により可動板２９と固定板２８との間の隙間の粘性体３０が粘性剪断変形され、そして、鉛支柱３の水平方向Ｈの弾塑性変形に起因する抵抗力に加えて、粘性ダンパー２１におけるこの粘性剪断変形に起因する抵抗力は、可動板２９の水平方向Ｈの振動を減衰させ、これにより事務所ビル６の水平方向Ｈの振動を減衰させる。強風が収まると、免震装置５の弾性層１１による原点復帰機能により免震建物１は、図１及び図２に示す状態に戻される。

地震が生じて免震装置５の弾性層１１の剪断変形により基礎２に対して事務所ビル６が水平方向Ｈに振動される場合であって、その振動を生起させる水平力の大きさが一定以下である場合も上記と同様であって、鉛支柱３の水平方向Ｈの弾塑性変形に起因する抵抗力と粘性ダンパー２１における粘性剪断変形に起因する抵抗力とで事務所ビル６の水平方向Ｈの振動は減衰される。

一方、地震が生じて免震装置５の弾性層１１の剪断変形により基礎２に対して事務所ビル６が水平方向Ｈに振動される場合であって、その振動を生起させる水平力の大きさが一定以上である場合には、換言すれば、地震の加速度が大きい場合には、図６に示すように、括れ部６７が水平方向Ｈに剪断されて取付板６６と粘性ダンパー２１との水平方向Ｈに関する該連結、換言すれば、事務所ビル６と粘性ダンパー２１との水平方向Ｈに関する連結が解除されて基礎２に対する事務所ビル６の水平方向Ｈの振動の上基台３９への伝達がなされない結果、可動板２９はその位置に停止されて減衰動作を行わないようになる一方、事務所ビル６の水平方向Ｈの移動で鉛支柱３が十分に変形され、大きな水平力に基づく事務所ビル６の水平方向Ｈの移動が鉛支柱３の弾塑性変形でもって好ましく早期に減衰されることになる。

括れ部６７の剪断後は、空間６１の分だけ上基台３９が落下する結果、受台４２の夫々の受面６２は、対応のボルト９５の膨大頭部から離れることになる。

ところで、免震建物１によれば、事務所ビル６に加わる強風又は地震に起因する水平力の大きさが一定以下である場合には、連結解除ピン６８の周りに配されたボルト９５の膨大頭部が水平方向Ｈに移動自在に対応の受台４２の受面６２に接触しているために、斯かる強風又は地震に起因して連結部材３６付近を中心とするＲ方向の曲げモーメントが事務所ビル６を介して取付板６６に生じても、Ｒ方向の曲げモーメントの括れ部６７への付加が阻止されることとなり、而して、Ｒ方向の曲げモーメントによる括れ部６７での曲げ応力の発生が阻止され、斯かる応力発生による機械的疲労を避けることができ、機械的疲労による括れ部６７の意図しない破断（切断）をなくすることができることになる。

即ち、地震による水平方向Ｈの振動に対して免震作動すると共に当該振動を減衰させる免震装置５を介して事務所ビル６を基礎２上で支承してなる免震建物１によれば、粘性ダンパー２１が事務所ビル６及び基礎２に水平方向Ｈに関して連結されて事務所ビル６の水平方向Ｈの振動を減衰させるようになっており、基礎２に対して事務所ビル６に一定以上の水平力が生じると解除機構２２がその括れ部６７の剪断で事務所ビル６に対する粘性ダンパー２１の該連結を解除するようになっているために、免震装置５に加えて粘性ダンパー２１でもって風等による微小振動を効果的に早期に減衰できて強風時の制振効果を得ることができ、しかも、一定以上の水平力を生じさせる地震による大きな振動に対しては事務所ビル６に対する振動減衰に関して免震装置５のみを作動させるようにしているために、一定以上の水平力に起因する大きな振動に対しても作動させることができるように粘性ダンパー２１のストロークを長大にする必要もない結果、小型の粘性ダンパー２１を用いることができる上に、剪断解除機構２２が、連結解除ピン６８の括れ部６７への水平力の付加を許容すると共に括れ部６７での剪断を許容する一方、連結解除ピン６８の括れ部６７へのＲ方向の曲げモーメントの付加に起因する括れ部６７での曲げ応力の発生を阻止する曲げ応力阻止手段７０を具備しているために、Ｒ方向の曲げモーメントによる連結解除ピン６８の括れ部６７の機械的疲労を避けることができ、斯かる機械的疲労による連結解除ピン６８の括れ部６７の意図しない破断（切断）をなくすることができ、一定以上の水平力に起因する水平方向Ｈの剪断が連結解除ピン６８の括れ部６７に生じない限りにおいて、粘性ダンパー２１でもって風等による微小振動をも効果的に早期に減衰できて強風時の制振効果を得ることができる。

免震装置としては、鉛支柱３を用いる代わりに、摩擦を用いた摩擦系の免震装置を用いてもよく、また、基礎２に対して事務所ビル６に相対的に一定以上の水平力が生じる場合に、粘性ダンパー２１と取付板６６を介する事務所ビル６との水平方向Ｈの連結を解除する代わりに、粘性ダンパー２１と底壁板２６を介する基礎２との水平方向Ｈの連結を解除するようにしてもよい。また、空間６１を設けないで、括れ部６７の剪断後に上基台３９が落下しないようにしてもよく、更には、空間６１に弾性体を配して、連結解除ピン６８の括れ部６７に上基台３９等の荷重に基づく上下方向の引っ張り力ができるだけ付加されないようにしてもよく、これら剪断後に上基台３９が落下しないようにする場合には、剪断後も受面６２とボルト９５との接触が確保されるように受面６２の広さを十分に大きくすると共に必要に応じて受面６２とボルト９５との接触面にグリース等の潤滑剤を介在させるか又は例えば受面６２とボルト９５との間に低摩擦部材を介在させるかのいずれか少なくとも一方の手段を適用してもよいが、剪断前に括れ部６７に不要な水平方向Ｈの剪断力が加わらないようにするためには、受面６２とボルト９５との接触面を多少の摩擦抵抗が生じるように粗面にしてもよい。

なお、括れ部６７で剪断された連結解除ピン６８を括れ部６７で剪断されていない新たな連結解除ピン６８と交換することにより、再度、解除機構２２として免震建物１に用いることができる。

次に、本発明に係る粘性系の振動減衰装置の好適な実施形態について説明する。本実施形態の粘性系の振動減衰装置には、連結解除ピンの脆弱部の切断を検知する検知手段が備えられる。

図７には、第１実施形態が示されている。この第１実施形態では、連結解除ピン６８は、導電性の金属製材料で形成される。

連結解除ピン６８の括れ部６７よりも上方の取付板６６側となる本体７１には、電極１１０が設けられる。また、連結解除ピン６８の括れ部６７よりも下方の上基台３９側となる本体７３にも、電極１１１が設けられる。このように第１実施形態では、括れ部６７の上方と下方に、一対の電極１１０及び１１１が設けられる。

電極１１０及び１１１は、連結解除ピン６８の本体７１及び７３の表面に設けても、これら本体７１及び７３の内部に設けてもよい。

これら電極１１０及び１１１には、直流電源１１２から電気配線１１３を介して直流電流が給電され、導電性の連結解除ピン６８を通じて通電がなされる。

電気配線１１３には、通電状態か否かを検知する通電センサ、例えば電流計１１４が設けられる。通電状態の確認は、電流計１１４に限らず、従来周知の各種手段を用いてよい。

括れ部６７が破断すると、通電が途切れることとなり、これが電流計１１４で検知され、括れ部６７が破断したことを知らせることができる。

装置を復旧するときには、電極１１０及び１１１付きの新しい連結解除ピン６８に交換すればよい。

図６には、第２実施形態が示されている。この第２実施形態は、括れ部６７が破断すると、円筒体３３と円柱部３４の間の空間６１の分だけ、上基台３９が落下することを利用するものである。

括れ部６７が破断していない状態で一定距離を保っている取付板６６及び上基台３９のうちのいずれか一方に、これら取付板６６と上基台３９との間の上下方向Ｖの距離を検知する距離センサ１１５が設けられる。

括れ部６７が破断すると、上基台３９が落下するため、取付板６６と上基台３９との間の上下方向距離が広がる（図中、δ参照）ように変化し、これが距離センサ１１５で検知され、括れ部６７が破断したことを知らせることができる。

装置を復旧するときには、新しい連結解除ピン６８に交換するだけでよく、距離センサ１１５自体はメンテナンスフリーでそのまま引き続き使用することができる。

図１には、第３実施形態が示されている。第３実施形態も、第２実施形態と同様に、上基台３９が落下することを利用するものである。

円筒体３３と円柱部３４との間の空間６１内には、接触検知センサ１１６が設けられる。接触検知センサ１１６は、円筒体３３及び円柱部３４のいずれかに取り付けて設置するようにしてもよい。接触検知センサ１１６は、円筒体３３と円柱部３４の上下方向Ｖにおける接触を検知するものである。

接触検知センサ１１６としては、空間６１の消失によって円筒体３３と円柱部３４とが接触したことそのものを検知する接触センサであってもよいし、円柱部３４等の重量が負荷されたことを検知する荷重センサであってもよい。

括れ部６７が破断すると、上基台３９が落下するため、空間６１が消失して円筒体３３と円柱部３４とが接触し、これが接触検知センサ１１６で検知され、括れ部６７が破断したことを知らせることができる。

装置を復旧するときには、新しい連結解除ピン６８に交換すると共に、接触検知センサ１１６の継続使用の可否に応じ、新しいものに交換するか、そのまま引き続き使用すればよい。

第１～第３実施形態のいずれにあっても、電極及び通電センサ、距離センサ、接触検知センサを設けるだけという簡単な構成で、連結解除ピンが切断されたか否かをいつでも、容易かつ確実に確認することができ、粘性系の振動減衰装置を適切に使用することができる。

２ 基礎
６ 事務所ビル
２１ 粘性ダンパー
２２ 解除機構
２６ 底壁板
３３ 円筒体
３４ 円柱部
４２ 受台
６１ 空間
６２ 受面
６６ 取付板
６７ 括れ部
６８ 連結解除ピン
７０ 曲げ応力阻止手段
７１ 本体
７３ 本体
９５ ボルト
９８ 保持部材
９９ ロックナット
１１０，１１１ 電極
１１４ 電流計
１１５ 距離センサ
１１６ 接触検知センサ

Claims (4)

1. 水平方向に関して相対振動される上部構造物及び下部構造物の夫々に取り付けるための上部取付部及び下部取付部と、
   該上部取付部及び該下部取付部に連結されて該下部取付部に対する該上部取付部の水平方向の振動を減衰させる粘性ダンパーと、
   上記下部取付部に対して上記上部取付部に一定以上の水平力が生じると上記粘性ダンパーに対する該上部取付部及び該下部取付部のうちの少なくとも一方の該連結を解除する解除機構とを備えており、
   該解除機構は、
   上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとを水平方向に関して連結していると共に該下部取付部に対して該上部取付部に一定以上の水平力が生じると切断されて該上部取付部及び該下部取付部のうちの一方と該粘性ダンパーとの水平方向に関する該連結を解除する脆弱部を有した連結解除ピンと、
   該連結解除ピンの上記脆弱部での曲げ応力の発生を阻止する曲げ応力阻止手段とを具備しており、
   該曲げ応力阻止手段は、
   上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとの間であって上記連結解除ピンの周りに配されていると共に膨大頭部を有している複数のボルトと、
   上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとのうちの一方に固着されていると共に上記各ボルトが螺着されている保持部材と、
   上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとのうちの他方に固着されていると共に上記各ボルトの上記膨大頭部に水平方向に移動自在に接触する受面を有した受台と、
   上記各ボルトの上記保持部材からの突出量を調節するロックナットとを具備した粘性系の振動減衰装置において、
   さらに、上記脆弱部の切断を検知する検知手段を備えたことを特徴とする粘性系の振動減衰装置。
2. 前記検知手段は、前記連結解除ピンの前記脆弱部よりも前記上部取付部側と前記下部取付部側とに設けられ、給電により通電される一対の電極と、該脆弱部の切断によって通電が途切れたことを検知する通電センサとから構成されることを特徴とする請求項１に記載の粘性系の振動減衰装置。
3. 前記検知手段は、前記上部取付部及び前記下部取付部のうちの一方と前記粘性ダンパーとの間の、前記連結解除ピンの前記脆弱部の切断による上下方向距離の変化を検知する距離センサであることを特徴とする請求項１に記載の粘性系の振動減衰装置。
4. 前記粘性ダンパーは、前記上部取付部及び前記下部取付部に夫々連結されると共に互いに上下方向に移動自在に嵌挿される円筒体及び円柱部を備え、
   これら円筒体と円柱部との間には、前記連結解除ピンにより空間が形成され、
   前記検知手段は、上記空間内に設けられ、前記脆弱部の切断による上記円筒体と上記円柱部の接触を検知する接触検知センサであることを特徴とする請求項１に記載の粘性系の振動減衰装置。

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