JP2023005450A - Vibration control damper and frame provide with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、架構に作用する振動外力を効率よくエネルギ吸収して効果的な制振作用を発揮することが可能な制振ダンパ及びこれを備えた架構に関する。
BACKGROUND OF THE
建築物に作用する振動外力を減衰する制振ダンパとして、例えば特許文献1が知られている。特許文献1の「制振ダンパー」は、トッププレートとベースプレートとが平行に離間配置され、これらプレート間に鋼管がトッププレートに剛接合されながら配設されている。そして、ベースプレートに設けられた変位伝達部が、鋼管に固着された捩りプレートと係合している。そして、地震時にトッププレート及びベースプレートが相対的に変位することにより、その変位量が変位伝達部を介して捩りプレートに回転運動として伝えられる。それにより、鋼管に捩りモーメントが加えられるようになっている。
2. Description of the Related Art For example,
地震時にトッププレートとベースプレートとが相対的に変位すると、鋼管には、捩りモーメントだけでなく、せん断力が作用する。背景技術の制振ダンパーは、せん断力を見込んで構成されていないため、効果的な制振作用を確保することが難しかった。 When the top plate and the base plate are displaced relative to each other during an earthquake, not only torsional moment but also shear force acts on the steel pipe. Since the vibration control damper of the background art is not constructed in anticipation of the shearing force, it is difficult to ensure an effective vibration control action.
背景技術では、中央の1枚の固定プレートと両側の2枚の捩りプレートの間に、1つの鋼管の両端部を2枚の捩りプレートで蓋をするように、当該鋼管を挟んで溶接接合している。鋼管と捩りプレートとの溶接接合が、捩りプレートの片面に限定されていると同時に、当該溶接接合は、鋼管側から行う必要があり、溶接作業が至難であって、品質の確保が難しかった。 In the background art, a steel pipe is sandwiched and welded between a central fixed plate and two torsion plates on both sides so that both ends of the steel pipe are covered with two torsion plates. ing. The welding connection between the steel pipe and the torsion plate is limited to one side of the torsion plate, and at the same time, the welding connection must be performed from the steel pipe side.
両側の捩りプレートで鋼管が塞がれていて、外側からしか鋼管を観察することができず、鋼管の損傷程度を把握しづらかった。 The steel pipe was blocked by the torsion plates on both sides, and the steel pipe could only be observed from the outside, making it difficult to grasp the degree of damage to the steel pipe.
トッププレートとベースプレートが平行に配置され、これらプレートに間柱やブレースを介して、建築物の所定位置に設置するようにしていて、間柱等を制振ダンパー以上の断面性能にしなければならず、非常に大きな間柱等が必要になったり、コストアップになるという課題があった。 The top plate and the base plate are arranged in parallel, and these plates are installed in a predetermined position of the building through studs and braces. However, there was a problem that a large stud or the like was required, and the cost increased.
建築物に大きな層間変形が発生すると、捩りプレートを変位伝達部に係合する鋼棒が外れてしまうおそれがあった。 When large inter-story deformation occurs in the building, there is a risk that the steel rods that engage the torsion plate with the displacement transmission part will come off.
上記鋼棒は、鉛直方向への変位が規制されず自由に動くため、当該鉛直方向の振動エネルギを吸収できなかった。 Since the steel rod moves freely without being restricted in displacement in the vertical direction, it cannot absorb the vibrational energy in the vertical direction.
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、架構に作用する振動外力を効率よくエネルギ吸収して効果的な制振作用を発揮することが可能な制振ダンパ及びこれを備えた架構を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised in view of the above-mentioned conventional problems, and provides a vibration control damper capable of efficiently absorbing the energy of the external vibration force acting on the frame and exerting an effective vibration control action. The purpose is to provide a frame with
本発明にかかる制振ダンパは、柱と梁とを接合して構築される架構の内方に設けられ、該架構に作用する振動外力を減衰する制振ダンパであって、円管部材と、該円管部材が貫通される第1貫通穴を基端部に有し、先端部に、上記架構の第1の所定位置と接続するための第1ピン孔を有し、該円管部材の長さ方向中央部分に一体的に接合固定される第1プレートと、上記円管部材が貫通される第2貫通穴を基端部にそれぞれ有し、先端部に、上記架構の第2の所定位置と接続するための第2ピン孔をそれぞれ有し、上記第1プレートの両側で、該円管部材の長さ方向両端部分それぞれに一体的に接合固定される一対の第2プレートとを備え、上記第1プレートと上記第2プレートとは、上記円管部材を介して、互いに一方が他方に対して屈曲した位置を占めることを特徴とする。 A vibration damper according to the present invention is a vibration damper that is provided inside a frame constructed by joining columns and beams and that damps an external vibration force acting on the frame, comprising: a circular pipe member; The circular tubular member has a first through hole at its base end through which the circular tubular member is passed, and has a first pin hole at its distal end for connection with the first predetermined position of the frame. A first plate integrally joined and fixed to the central portion in the longitudinal direction and a second through hole through which the circular tubular member is passed are provided at the proximal end, and a second predetermined portion of the frame is provided at the distal end. a pair of second plates each having a second pin hole for connecting with a position and integrally joined and fixed to both longitudinal end portions of the cylindrical member on both sides of the first plate; , wherein the first plate and the second plate occupy a position where one of them is bent with respect to the other through the circular tubular member.
互いに屈曲した位置を占める前記第1プレートと前記第2プレートとは、前記第1貫通穴の中心と前記第1ピン孔の中心を結ぶ該第1プレートの軸線と、前記第2貫通穴の中心と前記第2ピン孔の中心を結ぶ該第2プレートの軸線とが交差することを特徴とする。 The first plate and the second plate, which occupy positions that are bent with respect to each other, are formed by an axis line of the first plate connecting the center of the first through hole and the center of the first pin hole, and the center of the second through hole. and the axis of the second plate connecting the centers of the second pin holes.
前記第1プレートと前記一対の第2プレートそれぞれとは、前記円管部材の長さ方向に等距離を隔てることを特徴とする。 The first plate and the pair of second plates are equidistantly spaced from each other in the longitudinal direction of the tubular member.
前記一対の第2プレートの前記第2貫通穴それぞれから、前記円管部材の長さ方向端部がそれぞれ突出されていることを特徴とする。 It is characterized in that length direction ends of the circular tube members protrude respectively from the second through holes of the pair of second plates.
前記第1プレート及び前記第2プレートは、前記第1及び第2貫通穴の前記基端部から前記第1及び第2ピン孔の前記先端部に向かう長さ方向について、該第1及び第2貫通穴周りが幅広に形成され、該第1及び第2ピン孔周りが幅狭に形成されることを特徴とする。 The first plate and the second plate are arranged in the first and second through holes in the longitudinal direction from the base end portions of the first and second through holes to the tip end portions of the first and second pin holes. The width around the through hole is formed to be wide, and the width around the first and second pin holes is formed to be narrow.
前記第1プレートの板厚は、前記第2プレートの板厚よりも厚く、該第2プレートの板厚は、前記円管部材の肉厚よりも厚いことを特徴とする。 The thickness of the first plate is thicker than the thickness of the second plate, and the thickness of the second plate is thicker than the thickness of the cylindrical member.
前記第1プレート及び前記一対の第2プレートと前記円管部材とは、該第1プレートの両側及び該第2プレートそれぞれの両側で、前記第1及び第2貫通穴全周にわたって接合固定されることを特徴とする。 The first plate, the pair of second plates, and the circular tubular member are joined and fixed over the entire circumference of the first and second through holes on both sides of the first plate and both sides of the second plate, respectively. It is characterized by
本発明にかかる制振ダンパを備えた架構は、上記制振ダンパが用いられ、前記第1の所定箇所が、前記梁及び前記柱のいずれか一方に設定され、前記第2の所定箇所が、該梁及び該柱のいずれか他方に設定され、上記第1の所定箇所に第1制振ダンパ接続部材が接合固定され、上記第2の所定箇所に第2制振ダンパ接続部材が接合固定され、上記第1制振ダンパ接続部材が、前記第1プレートの前記第1ピン孔に第1ピンを介して回転自在にピン結合され、上記第2制振ダンパ接続部材が、前記第2プレートの前記第2ピン孔に第2ピンを介して回転自在にピン結合されることを特徴とする。 In a frame provided with a vibration damper according to the present invention, the vibration damper is used, the first predetermined portion is set to one of the beam and the pillar, and the second predetermined portion is set to: A first vibration damper connecting member is fixedly joined to the first predetermined portion, and a second vibration damper connecting member is fixed to the second predetermined portion. , the first vibration damper connecting member is rotatably connected to the first pin hole of the first plate via a first pin, and the second vibration damper connecting member is connected to the second plate; It is characterized by being rotatably pin-coupled to the second pin hole via a second pin.
本発明にかかる制振ダンパを備えた架構は、上記制振ダンパが用いられ、前記架構が左右一対の前記柱に上下一対の前記梁を接合して四角形状に構築され、前記第1の所定箇所が、上記架構の互いに向かい合ういずれか一対の上入隅部と下入隅部のいずれか一方に設定され、前記第2の所定箇所が、該上入隅部と該下入隅部のいずれか他方に設定され、上記第1の所定箇所に第1制振ダンパ接続部材が接合固定され、上記第2の所定箇所に第2制振ダンパ接続部材が接合固定され、上記第1制振ダンパ接続部材が、前記第1プレートの前記第1ピン孔に第1ピンを介して回転自在にピン結合され、上記第2制振ダンパ接続部材が、前記第2プレートの前記第2ピン孔に第2ピンを介して回転自在にピン結合されることを特徴とする。 A frame provided with a vibration damper according to the present invention uses the vibration damper, the frame is constructed in a quadrangular shape by joining the pair of left and right pillars to the pair of upper and lower beams, and the first predetermined A point is set at either one of a pair of upper internal corners and lower internal corners of the frame facing each other, and the second predetermined point is either the upper internal corners or the lower internal corners. or the other, a first vibration damper connecting member is joined and fixed at the first predetermined location, a second vibration damper connection member is joined and fixed at the second predetermined location, and the first vibration damper A connection member is rotatably connected to the first pin hole of the first plate via a first pin, and the second vibration damper connection member is connected to the second pin hole of the second plate. It is characterized by being rotatably pin-coupled via two pins.
前記第1制振ダンパ接続部材及び前記第2制振ダンパ接続部材は、一方がブレースであり、他方が接合用ブラケットユニットであることを特徴とする。 One of the first vibration damper connection member and the second vibration damper connection member is a brace, and the other is a joining bracket unit.
本発明にかかる制振ダンパを備えた架構は、上記制振ダンパが用いられ、前記第1の所定箇所が、前記上梁及び前記下梁のいずれか一方に設定され、前記第2の所定箇所が、該上梁及び該下梁のいずれか他方に設定され、上記第1の所定箇所に、間柱の上方部分もしくは下方部分のいずれか一方が接合固定され、上記第2の所定箇所に、該間柱の該上方部分もしくは該下方部分のいずれか他方が接合固定され、上記間柱の上記上方部分もしくは上記下方部分のいずれか一方が、前記第1プレートの前記第1ピン孔に第1ピンを介して回転自在にピン結合され、該間柱の該上方部分もしくは該下方部分のいずれか他方が、前記第2プレートの前記第2ピン孔に第2ピンを介して回転自在にピン結合されることを特徴とする。 In a frame provided with a vibration damper according to the present invention, the vibration damper is used, the first predetermined portion is set to one of the upper beam and the lower beam, and the second predetermined portion is set to is set to the other of the upper beam and the lower beam, and either the upper part or the lower part of the stud is joined and fixed to the first predetermined location, and the stud is fixed to the second predetermined location. Either the upper portion or the lower portion of the stud is joined and fixed, and either the upper portion or the lower portion of the stud is inserted into the first pin hole of the first plate via the first pin. and the other of the upper portion or the lower portion of the stud is rotatably pinned to the second pin hole of the second plate via the second pin. Characterized by
本発明にかかる制振ダンパを備えた架構は、上記制振ダンパが用いられ、前記架構が、前記柱に代えて橋脚とされると共に、前記梁に代えて橋梁とされて構成され、前記第1の所定箇所が、上記橋梁及び上記橋脚のいずれか一方に設定され、前記第2の所定箇所が、該橋梁及び該橋脚のいずれか他方に設定され、上記第1の所定箇所に第1制振ダンパ接続部材が接合固定され、上記第2の所定箇所に第2制振ダンパ接続部材が接合固定され、上記第1制振ダンパ接続部材が、前記第1プレートの前記第1ピン孔に第1ピンを介して回転自在にピン結合され、上記第2制振ダンパ接続部材が、前記第2プレートの前記第2ピン孔に第2ピンを介して回転自在にピン結合されることを特徴とする。 A frame provided with a vibration damper according to the present invention uses the vibration damper described above, the frame is a bridge pier instead of the column, and a bridge instead of the beam, The first predetermined point is set on either one of the bridge or the pier, the second predetermined point is set on the other of the bridge or the pier, and the first predetermined point is provided with a first constraint. A vibration damper connection member is joined and fixed, a second vibration damper connection member is joined and fixed at the second predetermined location, and the first vibration damper connection member is inserted into the first pin hole of the first plate. 1 pin is rotatably connected, and the second damper connection member is rotatably connected to the second pin hole of the second plate via a second pin. do.
本発明にかかる制振ダンパ及びこれを備えた架構にあっては、架構に作用する振動外力を効率よくエネルギ吸収して効果的な制振作用を発揮することができる。 The vibration damper and the frame provided with the damper according to the present invention can efficiently absorb the energy of the vibration external force acting on the frame, and exhibit an effective vibration damping action.
以下に、本発明にかかる制振ダンパ及びこれを備えた架構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。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A preferred embodiment of a vibration control damper and a frame including the same according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
本実施形態に係る制振ダンパ1は、図1に示すように、左右一対の柱2(図示例では左側の柱のみ表示)に、上下一対の梁3(図示例では上側の梁のみ表示)を柱梁接合部4で接合して構築される、鉄骨造、鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造あるいは木造の長方形状の柱梁架構5(図9及び図10参照)の内方に設けられる。
As shown in FIG. 1, the
図示例は、鉄骨造の柱梁架構5であって、梁3はI型鋼製、柱2は中空鋼管製のものが例示されている。
The illustrated example is a steel column-
制振ダンパ1は、地震時などに発生する左右横方向や上下縦方向の振動外力で柱梁架構5が振動され変形される際、当該振動外力のエネルギを吸収して減衰する。
The
鉄骨造の柱梁架構5を例示して、制振ダンパ1について、以下説明する。制振ダンパ1は、図1~図3に示すように、1つの円管部材6と、一枚の第1プレート7と、2枚で一対の第2プレート8,8とからなるユニット部品として構成される。
The
円管部材6は、鋼製の中空円筒体で形成される。円管部材6の長さ方向両端は、当該円管部材6の内部の視認が可能に開口6aされる。
The circular
第1プレート7は、長さ及び幅を有する鋼製の板材であって、長さ方向一端側である基端部7aの幅寸法が幅広で、長さ方向他端側である先端部7bの幅寸法が幅狭な外形輪郭で形成される。
The
図示例では、第1プレート7の外形輪郭は、基端部7aから先端部7bに向けて幅寸法が次第に窄められる卵形に形成されている。
In the illustrated example, the outer contour of the
第1プレート7の基端部7aには、円管部材6の中心と同一中心で、当該円管部材6が貫通される第1貫通穴9が形成される。第1プレート7の基端部7aの外形輪郭は、第1貫通穴9の中心C1と同心で、第1貫通穴9の内径よりも大きな外径の円弧部を含んで形成される。
A first through
第1プレート7の先端部7bには、後述する第1ピン10が挿通される第1ピン孔11が形成される。第1プレート7の先端部7bの外形輪郭は、第1ピン孔11の中心C2と同心で、第1ピン孔11の内径よりも大きな外径の円弧部を含んで形成される。
A
従って、第1プレート7は、第1貫通穴9が形成される基端部7aから第1ピン孔11が形成される先端部7bに向かう長さ方向について、第1貫通穴9周りが幅広に形成され、第1ピン孔11周りが幅狭に形成される。
Therefore, the
さらに、第1プレート7は、第1貫通穴9の中心C1と第1ピン孔11の中心C2を結ぶ当該第1プレート7の軸線P1に関して、線対称に形成される。
Furthermore, the
第2プレート8は、第1プレート7と同様に、長さ及び幅を有する鋼製の板材であって、長さ方向一端側である基端部8aの幅寸法が幅広で、長さ方向他端側である先端部8bの幅寸法が幅狭な外形輪郭で形成される。
Like the
図示例では、第2プレート8の外形輪郭は、基端部8aから先端部8bに向けて幅寸法が次第に窄められる卵形に形成されている。
In the illustrated example, the outer contour of the
第2プレート8の基端部8aには、円管部材6の中心と同一中心で、当該円管部材6が貫通される第2貫通穴12が形成される。第2プレート8の基端部8aの外形輪郭は、第2貫通穴12の中心C3と同心で、第2貫通穴12の内径よりも大きな外径の円弧部を含んで形成される。
The
第2プレート8の先端部8bには、後述する第2ピン13が挿通される第2ピン孔14が形成される。第2プレート8の先端部8bの外形輪郭は、第2ピン孔14の中心C4と同心で、第2ピン孔14の内径よりも大きな外径の円弧部を含んで形成される。
A
従って、第2プレート8は、第2貫通穴12が形成される基端部8aから第2ピン孔14が形成される先端部8bに向かう長さ方向について、第2貫通穴12周りが幅広に形成され、第2ピン孔14周りが幅狭に形成される。
Therefore, the
さらに、第2プレート8は、第2貫通穴12の中心C3と第2ピン孔14の中心C4を結ぶ当該第2プレート8の軸線P2に関して、線対称に形成される。
Furthermore, the
2枚で一対の第2プレート8,8は、同一材質同一寸法で、同一に形成される。また、板厚を除く外形形態について、第1プレート7と第2プレート8は同一に形成されることが望ましいが、必ずしも同一でなくてもよい。
The pair of
第1プレート7、第2プレート8及び円管部材6の相互関係について、第1プレート7の板厚は第2プレート8の板厚よりも厚く、第2プレート8の板厚は円管部材6の肉厚よりも厚く形成される。第1プレート7の板厚は、第2プレート8の板厚の2倍であることが好ましい。
Regarding the mutual relationship between the
円管部材6は、その長さ方向に順次、一方の第2プレート8の第2貫通穴12、第1プレート7の第1貫通穴9、他方の第2プレート8の第2貫通穴12に貫通されて、これら第1プレート7及び第2プレート8,8に設けられる。
一対の第2プレート8,8の間に、第1プレート7が位置される。第1プレート7は、円管部材6の長さ方向中央部分に配置される。
A
一対の第2プレート8,8はそれぞれ、第1プレート7の両側で、円管部材6の長さ方向両端部分それぞれに配置される。
A pair of
第1プレート7と一方の第2プレート8及び第1プレート7と他方の第2プレート8は、円管部材6の長さ方向に等距離Lを隔てて配設される(図2参照)。
The
両側の一対の第2プレート8,8の第2貫通穴12,12からはそれぞれ、円管部材6の長さ方向端部、すなわち管端部6bがそれぞれ突出される。
From the second through
第1プレート7及び一対の第2プレート8,8はそれぞれ、第1貫通穴9周りの全周及び第2貫通穴12周りの全周にわたり、隅肉溶接Wによって円管部材6に一体的に接合固定される。
The
この全周隅肉溶接Wによるこれらプレート7,8と円管部材6との接合部は、図4に示すように、第1プレート7の板幅方向両側及び第2プレート8の板幅方向両側に形成される。
As shown in FIG. 4, the joints between the
隅肉溶接Wの接合部は、少なくとも円管部材6に対しては、円管部材6の外周面6cに向けてなだらかに収斂するように形成することが望ましい。
It is desirable that the joint portion of the fillet weld W is formed so as to gently converge toward the outer
制振ダンパ1は、上述したように第1プレート7及び一対の第2プレート8,8を円管部材6に接合固定することにより、ユニット化した部品として構成される。
The damping
制振ダンパ1はその外形形態として、第1プレート7と第2プレート8が円管部材6の周りで、これらが一直線に配列されたり、これらが同じ位置で重ね合わされたりしない、屈曲形態に形成される。
The
すなわち、制振ダンパ1は、第1プレート7と第2プレート8とが、円管部材6を介して、互いに一方が他方に対して屈曲した位置を占めるように構成される。
That is, the
詳細には、第1プレート7における上記軸線P1と、第2プレート8における上記軸線P2とが互いに交差するように、円管部材6に対して第1プレート7と第2プレート8とが接合固定される。
Specifically, the
円管部材6に対する一対の第2プレート8,8の取り付けの向きは、互いに平行で、円管部材の6長さ方向に見て両者が重なり合う同一方向(捩れ位置でない)とされる。
The direction of attachment of the pair of
上記のように構成された制振ダンパ1は、上述した柱梁架構5の内方に設けられる。制振ダンパ1の第1プレート7の第1ピン孔11は、柱梁架構5の第1の所定位置と接続するために形成される。
The damping
本実施形態では、図1に示すように、第1の所定位置は上下の梁の一方である上梁3の長さ方向(左右横方向)中途部に、柱梁接合部4から離して設定され、第1ピン孔11は、上梁3の当該中途部に接合固定して設けられた第1制振ダンパ接続部材であるブレース15に第1ピン10を介して回転自在にピン結合され、このようにして、第1ピン孔11は、ブレース15を介して、上梁3の第1の所定位置と接続される。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the first predetermined position is set in the middle of the length direction (horizontal direction) of the
また、制振ダンパ1の第2プレート8の第2ピン孔14は、柱梁架構5の第2の所定位置と接続するために形成される。
Also, the second pin holes 14 of the
本実施形態では、図1に示すように、第2の所定位置は左右の柱の一方である左柱2の上下高さ方向中途部に、柱梁接合部4から離して設定され、第2ピン孔14は、左柱2の当該中途部に接合固定して設けられた第2制振ダンパ接続部材である接合用ブラケットユニット16に第2ピン13を介して回転自在にピン結合され、このようにして、第2ピン孔14は、接合用ブラケットユニット16を介して、左柱2の第2の所定位置と接続される。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the second predetermined position is set in the middle of the vertical height direction of the
ブレース15は、図示例ではH型鋼で構成され、長さ方向の一端が上梁3に接合固定され、長さ方向他端が第1ピン挿通孔17を介して、第1プレート7に接続される。
The
図5~図7に示すように、ブレース15の長さ方向一端には、上梁3の下面に沿って平坦に形成されたブレース端面に溶接接合された鋼製接合プレート18と、ブレース15のウエブ15aに揃えて当該ブレース15の両側に溶接接合され、かつ接合プレート18と溶接接合された一対の鋼製補強リブ19とが設けられる。
As shown in FIGS. 5 to 7, at one end in the length direction of the
ブレース15は、接合プレート18を上梁3下にボルト20で接合することで、上梁3に高剛性で取り付け固定される。
The
ブレース15の長さ方向他端には、ウエブ15aの両側に重ね合わせて一対の鋼製スペーサ21が設けられると共に、各スペーサ21に重ね合わせて、ブレース15から外方へ突出する一対の鋼製連結用プレート22が設けられ、これら一対の連結用プレート22が、スペーサ21を介して、ウエブ15aにボルト・ナット23で接合されて高剛性で設けられる。
At the other end in the length direction of the
連結用プレート22には、第1ピン挿通孔17が形成される。ブレース15と第1プレート7とは、一対の連結用プレート22の間に第1プレート7の先端部7bを挿入し、第1ピン孔11と一対の第1ピン挿通孔17とを位置合わせし、そして、これら第1ピン孔11及び第1ピン挿通孔17にわたって第1ピン10を挿通設置することで、互いに回転自在にピン結合される。
A first
接合用ブラケットユニット16は、図1,図2及び図8に示すように、左右一対の側板24aとこれら側板24aの間に配置した正面板24bとを接合して平面コの字状に形成され、正面板24bを柱梁架構5の内方に向けて3つの板24a,24bを左柱2の外面に接合固定して設けられた板組体24と、板組体24の正面板24bに、一対の第2プレート8,8に対応させて、左右一対で設けられた連結部25,25とから構成される。
As shown in FIGS. 1, 2 and 8, the joining
各連結部25,25は、上下方向に間隔を隔てて、相互間に隙間Qを形成するように一対で設けられた鋼製スペーサ26,26と、これらスペーサ26,26を両側から挟み込んで配置された左右一対の連結用鋼板27,27と、連結用鋼板27,27のいずれか一方に溶接接合された上下一対の鋼製補剛リブ28,28とを備え、これら一対の連結用鋼板27,27が上下のスペーサ26,26を介してボルト・ナット29で接合されて高剛性に構成される。
Each connecting
そして各連結部25,25の一対の補剛リブ28,28と、補剛リブ28が接合された連結用鋼板27,27とが、板組体24の正面板24bに高い剛性で溶接接合されて接合用ブラケットユニット16が構成される。
The pair of stiffening
一対の連結用鋼板27,27には、一方から他方へ連通する第2ピン挿通孔30が形成される。
A second
接合用ブラケットユニット16と一対の第2プレート8,8とは、各連結部25,25について、一対の連結用鋼板27,27の間に第2プレート8の先端部8bを挿入し、第2ピン孔14と第2ピン挿通孔30とを位置合わせし、そして、第2ピン孔14及び第2ピン挿通孔30にわたって第2ピン13を挿通設置することで、接合用ブラケットユニット16に対して一対の第2プレート8,8が互いに回転自在にピン結合される。
The connecting
次に、本実施形態に係る制振ダンパ1及びこれを備えた柱梁架構5の作用について説明する。
Next, the operation of the
制振ダンパ1の製作では、まず、円管部材6の中央部分に第1プレート7を、当該第1プレート7の両側で第1貫通穴9の全周に亘り隅肉溶接Wを行って接合固定する。
In manufacturing the
次に、円管部材6の両端部分それぞれに一対の第2プレート8,8を、当該第2プレート8の両側で第2貫通穴12の全周に亘り隅肉溶接Wを行って接合固定する。
Next, a pair of
この際、制振ダンパ1が屈曲した形態をなすように、第1プレート7に対し、所定角度をなすように第2プレート8,8を接合する。以上により、制振ダンパ1の製作が完了される。
At this time, the
制振ダンパ1を柱梁架構5に備えるときには、例えばブレース15を最初に上梁3の第1の所定箇所に接合固定する。
When the
次に、ブレース15の連結用プレート22と制振ダンパ1の第1プレート7の両者を、それらの第1ピン挿通孔14及び第1ピン孔11に第1ピン10を挿通して回転自在にピン結合する。
Next, both the connecting
その後、左柱2の第2の所定箇所に接合用ブラケットユニット16を接合固定する。
After that, the joining
最後に、接合用ブラケットユニット16の連結用鋼板27と制振ダンパ1の第2プレート8の両者を、それらの第2ピン挿通孔30及び第2ピン孔14に第2ピン13を挿通して回転自在にピン結合する。
Finally, both the connecting
以上により、制振ダンパ1を備えた柱梁架構5が構成される。
As described above, the column-to-
地震等の振動外力が柱梁架構5に作用すると、柱梁架構5に繰り返し変形(歪み)が発生する。柱梁架構5に変形が生じると、この変形に伴う力がブレース15及び接合用ブラケットユニット16を介して伝達されて、制振ダンパ1に入力される。
When an external vibration force such as an earthquake acts on the beam-
制振ダンパ1では、第1プレート7及び第2プレート8からの入力が円管部材6の周方向に作用する(第1ピン孔11と第2ピン孔14が接離するように動く)ものであれば、第1プレート7と第2プレート8との間に生じる捩りモーメントにより、円管部材6が変形しエネルギ吸収して、振動外力を減衰することができる。
In the
また、第1プレート7及び第2プレート8からの入力が、水平横方向、鉛直縦方向、そしてまた斜め方向から円管部材6の径方向に対して作用するせん断力であれば、当該せん断力により円管部材6が変形しエネルギ吸収して、振動外力を減衰することができる。
Further, if the input from the
このように制振ダンパ1は、捩りモーメント及びせん断力のいずれに対してもエネルギ吸収を行うことができ、制振作用を効率的に発揮することができる。
Thus, the
制振ダンパ1は、ピン結合により柱梁架構5と接続されるため、振動外力によって柱梁架構5に生じる力をすべてスムーズに円管部材6に伝達することができ、効率的にかつ効果的に制振作用を確保することができる。
Since the damping
従ってまた、ブレース15や接合用ブラケットユニット16が損傷を受けにくくなり、これらの剛性を小さく設定できて、コストダウンを達成できる。
Therefore, the
制振ダンパ1は、第1プレート7と第2プレート8とが円管部材6を介して、互いに一方が他方に対して屈曲した位置を占める、詳細には、第1プレート7の軸線P1と第2プレート8の軸線P2とが交差する配置に設定しているので、当該構成によっても、振動外力によって柱梁架構5に生じる力のすべてを確実に円管部材6に負担させることできる。
In the damping
第1プレート7と一対の第2プレート8,8それぞれとは、円管部材6の長さ方向に等距離Lを隔てて接合固定されるので、円管部材6に偏りなく力を伝達することができ、制振作用を最適に発揮させることができる。
The
第1プレート7の板厚は、一枚の第2プレート8の板厚よりも厚く、一枚の第2プレート8の板厚は、円管部材6の肉厚よりも厚く形成されるので、制振ダンパ1全体として剛性バランスに優れ、最適な力の伝達性能及びエネルギ吸収性能を確保することができる。
Since the plate thickness of the
第1プレート7及び第2プレート8の第1貫通穴9及び第2貫通穴12に一つの円管部材6を貫通させて設け、一対の第2プレート8,8の第2貫通穴12,12それぞれから、円管部材6の長さ方向端部6b,6bをそれぞれ突出させるようにしている。
One
そして、第1プレート7及び一対の第2プレート8,8と円管部材6とは、第1プレート7の両側及び第2プレート8,8それぞれの両側で、第1及び第2貫通穴9,12,12全周にわたって接合固定される。
The
このため、背景技術のように、中央の1枚の固定プレートと両側の2枚の捩りプレートの間に、1つの鋼管の両端部を2枚の捩りプレートで蓋をするように、当該鋼管を挟んで溶接接合している構成とは異なって、第2プレート8,8の円管部材6への溶接接合及び第1プレート7の円管部材6への溶接接合のすべてを、これらプレート7,8,8の両側で行うことができ、制振ダンパ1の性能に影響するこれら溶接接合を容易かつ適切に行うことができる。
For this reason, as in the background art, the steel pipe is placed between one fixing plate in the center and two torsion plates on both sides so that both ends of the steel pipe are covered with two torsion plates. In contrast to the sandwiched and welded joint configuration, all of the weld joints of the
円管部材6は、鋼製の中空円筒体で形成され、円管部材6の長さ方向両端は開口6aされているので、当該円管部材6の内部を容易に視認することができ、円管部材6の損傷の存否や程度を確実に判断することができる。
The circular
そして、本実施形態に係る制振ダンパ1を備えた柱梁架構5では、上述した制振ダンパ1が振動外力のエネルギを十分に高効率で吸収して、適切に減衰できるので、優れた制振作用を享受することができる。
In the beam-to-
図9及び図10には、本発明に係る制振ダンパを備えた架構31の変形例が示されている。
FIGS. 9 and 10 show modifications of the
図9は、架構31が左右一対の柱2,2aに上下一対の梁3,3aを接合して四角形状に構築され、第1の所定箇所が、架構31の互いに向かい合ういずれか一対の上入隅部の柱梁接合部4と下入隅部の柱梁接合部4aのいずれか一方に設定され、第2の所定箇所が、上入隅部の柱梁接合部4と下入隅部の柱梁接合部4aのいずれか他方に設定される場合である。
In FIG. 9, a
言い換えれば、四角形状の架構31内方に、柱梁接合部4,4a間に渡して一つの斜めブレース15が設けられる場合である。
In other words, this is the case where one
図示例では、制振ダンパ1の第1ピン孔11を接続するための第1の所定箇所である上入隅部の柱梁接合部4にブレース15が接合固定され、第2ピン孔14を接続するための第2の所定箇所である下入隅部の柱梁接合部4aに接合用ブラケットユニット16が接合固定され、ブレース15が第1プレート7に第1ピン10を介して回転自在にピン結合され、接合用ブラケットユニット16が第2プレート8,8に第2ピン13を介して回転自在にピン結合されている。
In the illustrated example, a
この変形例は、上記実施形態で柱梁接合部4から離れた位置にブレース15及び接合用ブラケットユニット16を設けるのとは異なり、柱梁接合部4,4aもしくはその近傍にブレース15等を設置するものであって、このような変形例であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することはもちろんである。
Unlike the above-described embodiment in which the
図10は、上述した制振ダンパ1を、架構31内方の間柱32に組み込んだ場合である。
FIG. 10 shows a case where the
図示例では、第1の所定箇所が上梁3に設定され、第2の所定箇所が下梁3aに設定され、第1の所定箇所に、間柱32の上方部分32aが接合固定され、第2の所定箇所に、間柱32の下方部分32bが接合固定され、間柱32の上方部分32aが、第1プレート7に第1ピン10を介して回転自在にピン結合され、間柱32の下方部分32bが、第2プレート8,8に第2ピン13を介して回転自在にピン結合される。
In the illustrated example, the first predetermined portion is set on the
そして、間柱32の上方部分32a及び下方部分32bを介して上梁3及び下梁3aから伝達される振動外力が制振ダンパ1でエネルギ吸収され、架構31に対する制振作用が発揮される。このような変形例であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することはもちろんである。
Vibrational external force transmitted from the
さらに、図示しないけれども、土木構造物である橋に対し、上述の制振ダンパ1を適用してもよい。
Furthermore, although not shown, the
この場合、図1に示した構成について、柱2を、これに代えて橋脚とすると共に、梁3を、これに代えて橋梁とする。
In this case, the
第1の所定箇所が橋梁に設定され、第2の所定箇所が橋脚に設定され、第1の所定箇所に、ブレース15などの第1制振ダンパ接続部材が接合固定され、第2の所定箇所に、接合用ブラケットユニット16などの第2制振ダンパ接続部材が接合固定され、第1制振ダンパ接続部材が、第1プレート7に第1ピン10を介して回転自在にピン結合され、第2制振ダンパ接続部材が、第2プレート8,8に第2ピン13を介して回転自在にピン結合される。
A first predetermined location is set on the bridge, a second predetermined location is set on the pier, a first vibration damper connection member such as a
そして、第1及び第2制振ダンパ接続部材を介して橋梁及び橋脚から伝達される振動外力が制振ダンパ1でエネルギ吸収され、橋に対する制振作用が発揮される。このような変形例であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することはもちろんである。
The
1 制振ダンパ
2,2a 柱
3,3a 梁
4,4a 柱梁接合部
5 柱梁架構
6 円管部材
6b 円管部材の管端部
7 第1プレート
7a 第1プレートの基端部
7b 第1プレートの先端部
8 第2プレート
8a 第2プレートの基端部
8b 第2プレートの先端部
9 第1貫通穴
10 第1ピン
11 第1ピン孔
12 第2貫通穴
13 第2ピン
14 第2ピン孔
15 ブレース
16 接合用ブラケットユニット
31 架構
32 間柱
32a 間柱の上方部分
32b 間柱の下方部分
C1 第1貫通穴の中心
C2 第1ピン孔の中心
C3 第2貫通穴の中心
C4 第2ピン孔の中心
L 第1プレートと第2プレートの距離
P1 第1プレートの軸線
P2 第2プレートの軸線
1 damping
Claims (12)
円管部材と、
該円管部材が貫通される第1貫通穴を基端部に有し、先端部に、上記架構の第1の所定位置と接続するための第1ピン孔を有し、該円管部材の長さ方向中央部分に一体的に接合固定される第1プレートと、
上記円管部材が貫通される第2貫通穴を基端部にそれぞれ有し、先端部に、上記架構の第2の所定位置と接続するための第2ピン孔をそれぞれ有し、上記第1プレートの両側で、該円管部材の長さ方向両端部分それぞれに一体的に接合固定される一対の第2プレートとを備え、
上記第1プレートと上記第2プレートとは、上記円管部材を介して、互いに一方が他方に対して屈曲した位置を占めることを特徴とする制振ダンパ。 A vibration control damper provided inside a frame constructed by joining columns and beams to attenuate an external vibration force acting on the frame,
a circular tubular member;
The circular tubular member has a first through hole at its base end through which the circular tubular member is passed, and has a first pin hole at its distal end for connection with the first predetermined position of the frame. a first plate integrally joined and fixed to the longitudinal central portion;
Each has a second through hole through which the circular tube member penetrates at the proximal end, and has a second pin hole at the distal end for connection with the second predetermined position of the frame, and the first A pair of second plates integrally joined and fixed to both longitudinal end portions of the cylindrical member on both sides of the plate,
A vibration control damper, wherein the first plate and the second plate occupy a position where one of them is bent with respect to the other with the circular tubular member interposed therebetween.
前記第1の所定箇所が、前記梁及び前記柱のいずれか一方に設定され、前記第2の所定箇所が、該梁及び該柱のいずれか他方に設定され、
上記第1の所定箇所に第1制振ダンパ接続部材が接合固定され、上記第2の所定箇所に第2制振ダンパ接続部材が接合固定され、
上記第1制振ダンパ接続部材が、前記第1プレートの前記第1ピン孔に第1ピンを介して回転自在にピン結合され、
上記第2制振ダンパ接続部材が、前記第2プレートの前記第2ピン孔に第2ピンを介して回転自在にピン結合されることを特徴とする制振ダンパを備えた架構。 The vibration control damper according to any one of claims 1 to 7 is used,
The first predetermined location is set to one of the beam and the pillar, and the second predetermined location is set to the other of the beam and the pillar,
A first vibration damper connection member is joined and fixed to the first predetermined location, and a second vibration damper connection member is joined and fixed to the second predetermined location,
the first vibration damper connection member is rotatably pin-coupled to the first pin hole of the first plate via a first pin,
A frame having a vibration damper, wherein the second vibration damper connection member is rotatably pin-coupled to the second pin hole of the second plate via a second pin.
前記架構が左右一対の前記柱に上下一対の前記梁を接合して四角形状に構築され、
前記第1の所定箇所が、上記架構の互いに向かい合ういずれか一対の上入隅部と下入隅部のいずれか一方に設定され、前記第2の所定箇所が、該上入隅部と該下入隅部のいずれか他方に設定され、
上記第1の所定箇所に第1制振ダンパ接続部材が接合固定され、上記第2の所定箇所に第2制振ダンパ接続部材が接合固定され、
上記第1制振ダンパ接続部材が、前記第1プレートの前記第1ピン孔に第1ピンを介して回転自在にピン結合され、
上記第2制振ダンパ接続部材が、前記第2プレートの前記第2ピン孔に第2ピンを介して回転自在にピン結合されることを特徴とする制振ダンパを備えた架構。 The vibration control damper according to any one of claims 1 to 7 is used,
The frame is constructed in a square shape by joining the pair of upper and lower beams to the pair of left and right pillars,
The first predetermined portion is set at either one of a pair of upper and lower internal corners of the frame facing each other, and the second predetermined portion is set at the upper and lower internal corners. set to either one of the internal corners,
A first vibration damper connection member is joined and fixed to the first predetermined location, and a second vibration damper connection member is joined and fixed to the second predetermined location,
the first vibration damper connection member is rotatably pin-coupled to the first pin hole of the first plate via a first pin,
A frame having a vibration damper, wherein the second vibration damper connection member is rotatably pin-coupled to the second pin hole of the second plate via a second pin.
前記第1の所定箇所が、前記上梁及び前記下梁のいずれか一方に設定され、前記第2の所定箇所が、該上梁及び該下梁のいずれか他方に設定され、
上記第1の所定箇所に、間柱の上方部分もしくは下方部分のいずれか一方が接合固定され、上記第2の所定箇所に、該間柱の該上方部分もしくは該下方部分のいずれか他方が接合固定され、
上記間柱の上記上方部分もしくは上記下方部分のいずれか一方が、前記第1プレートの前記第1ピン孔に第1ピンを介して回転自在にピン結合され、該間柱の該上方部分もしくは該下方部分のいずれか他方が、前記第2プレートの前記第2ピン孔に第2ピンを介して回転自在にピン結合されることを特徴とする制振ダンパを備えた架構。 The vibration control damper according to any one of claims 1 to 7 is used,
The first predetermined location is set to one of the upper beam and the lower beam, and the second predetermined location is set to the other of the upper beam and the lower beam,
Either the upper portion or the lower portion of the stud is joined and fixed to the first predetermined portion, and the other of the upper portion or the lower portion of the stud is joined and fixed to the second predetermined portion. ,
Either the upper part or the lower part of the stud is rotatably pin-coupled to the first pin hole of the first plate via a first pin, and the upper part or the lower part of the stud is rotatably pin-coupled to the second pin hole of the second plate via a second pin.
前記架構が、前記柱に代えて橋脚とされると共に、前記梁に代えて橋梁とされて構成され、
前記第1の所定箇所が、上記橋梁及び上記橋脚のいずれか一方に設定され、前記第2の所定箇所が、該橋梁及び該橋脚のいずれか他方に設定され、
上記第1の所定箇所に第1制振ダンパ接続部材が接合固定され、上記第2の所定箇所に第2制振ダンパ接続部材が接合固定され、
上記第1制振ダンパ接続部材が、前記第1プレートの前記第1ピン孔に第1ピンを介して回転自在にピン結合され、
上記第2制振ダンパ接続部材が、前記第2プレートの前記第2ピン孔に第2ピンを介して回転自在にピン結合されることを特徴とする制振ダンパを備えた架構。 The vibration control damper according to any one of claims 1 to 7 is used,
wherein the frame is a bridge pier instead of the column and a bridge instead of the beam;
The first predetermined location is set on either one of the bridge or the pier, and the second predetermined location is set on the other of the bridge and the pier,
A first vibration damper connection member is joined and fixed to the first predetermined location, and a second vibration damper connection member is joined and fixed to the second predetermined location,
the first vibration damper connection member is rotatably pin-coupled to the first pin hole of the first plate via a first pin,
A frame having a vibration damper, wherein the second vibration damper connection member is rotatably pin-coupled to the second pin hole of the second plate via a second pin.
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-
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