JP3008592U - 被剪断型震動減衰装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 建築構造物への取り付けが簡単で、大きな剪
断力がかかっても変形がさまたげられず、塑性変形後も
建築構造物からの取り外しが容易となる。 【構成】 ベース・ボード５と、複数の台形プレート６
と、複数の心棒７と、支承ベース９とを備え、台形プレ
ートが第１端部６１を有して、ベース・ボードに間隔を
開けて各第１端部を固定し、かつ第１端部より幅が狭い
第２端部６２を有し、心棒が各第２端部に固定され、支
承ベースが底板９１と１対の当て板９２とを設けて、底
板上に当て板を固定し、当て板に複数の対向する受け溝
９３１を開設して、心棒を対応する１対の受け溝に掛け
渡して挿入する。実装時にはベース・ボードを１構造部
材に接合し、支承ベースを他の構造部材に接合して、震
動で構造部材が変形すると心棒がベース・ボードとは反
対方向へ移動かつ回転して、台形プレートの均一な弾性
変形および塑性変形を実現し、震動エネルギーを吸収減
衰する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、被剪断型震動減衰装置に関し、特に、取り外しが容易で変形性能 および震動減衰性能に優れた圧力受容タイプの被剪断型震動減衰装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

中華民国（台湾）でも２０年ほど前に大きな地震が発生して以来、信頼性が高 く、効率の良い震動減衰装置を開発することが、耐震構造研究における重要な課 題の１つとなっており、とりわけ環太平洋地震帯に属する台湾にとっては、国民 の生命財産の安全を確保する震災防止設備の開発が緊急を要するものとなってい た。 従来の建築設計においても、建築構造物は、一般の外力を受けた時に十分に耐 えられるものであることはもちろん、発生の確立は小さいが、巨大な外力（例え ば大地震の震動）を受けた時にも、建築構造物の柱梁（はしら・はり）部分が、 その靱性（じんせい）によって震動エネルギーを減衰させる作用を発揮して、建 築構造物の倒壊を未然に防止しなければならないものであったが、これまでの研 究によっても、柱梁部分の靱性は確実な把握が困難であった。そして、もし仮に 柱梁部分が十分な靱性を備えていたとしても、巨大な外力がなくなった後で、こ れらの塑性変形をきたした柱梁部分は、おおむね撤去や補修を必要とするものと なっていた。従って、建築構造中に特別に設計した震動減衰装置を組み込んでお き、地震などの巨大な外力を受けた時に柱梁部分にかかるエネルギーをほぼ完全 に吸収できるようにするとともに、もし塑性変形（降伏現象）が発生した場合で も、取り外しや取り付けが容易であるようにする必要があった。

【０００３】 そこで、図７に示したように、建築構造中に震動減衰装置４を組み込むことが 提案され、例えば柱梁（はしら・はり）の鉄骨構造１に震動減衰装置４を組み込 み、ブレース（筋かい）３，３によって装置下端を支持するとともに、鉄骨構造 １の柱梁部分と連結することで、地震発生時に、震動減衰装置４およびブレース ３，３により鉄骨構造１全体のＳ方向での弾性強度を向上させ、かつ、震動減衰 装置４中の特殊な形状を有する鋼板４７に制振減衰作用を持たせて、地震から受 けるエネルギーを吸収できるようにしていた。

【０００４】 このような震動減衰装置について、台湾国内でも多くの研究が進められてきて おり、中華民国（台湾）の実用新案出願第７９２１４１８９号（１９９０年）に おいて、図８と図９とに示した震動減衰装置が提案されていた。その震動減衰装 置では、１枚の金属板１０と、複数枚の台形プレート２０，２０，…と、複数個 の金属ブロック３０，３０，…と、１つの取り付け具４０と、複数本のピン４１ ，４１，…とを設けていた。そして、前記台形プレート２０の幅が広い一端を金 属板１０に固定し、その幅がせまい他端に前記金属ブロック３０を固定するとと もに、台形プレート２０の変形に備えて各金属ブロック３０間に適当な間隔を取 っていた。組み立て時には、ピン４１を取り付け具の長円形孔４２および金属ブ ロック３０の円形孔３１に挿入することで組み立てを行っていた。

【０００５】 しかしながら、このような装置は、実際の使用において、次のような問題点が あった。 まず、組み立て時に、ピン４１を長円形孔４２および円形孔３１に挿入するた めに、金属ブロック３０間の距離ｄに対する精度要求が少し高いものとなってい たが、実際上は、金属板１０と台形プレート２０と金属ブロック３０とが溶接に より接合されていたので、この精度の達成はそれほど容易ではなかった（もし鋳 造成形すれば精度要求を満たすことが可能であるが、金型の製作コストが高いも のとなると同時に、鋳鉄の靱性は炭素鋼より劣るのが普通であるから、地震エネ ルギーを吸収する能力も劣ったものとなるので、採用できなかった）。そこで、 組み立て時には、金属ブロック３０を１個ずつハンマー（図示せず）で叩いて距 離ｄを調整した後で、ピン４１をハンマーで叩いて長円形孔４２および円形孔３ １に無理やり挿入していたのが実状であり、もしも強い地震の後で装置を取り替 える必要がでてきた時には、ピン４１の変形も大きなものとなっていたので、取 り外しにかかる手間も大変なものとなり、補修工事の費用も高くつくものとなっ ていた。

【０００６】 次に、図８から図１１において、金属ブロック３０が作用力を受けた時の変形 について説明すると、金属板１０と取り付け具４０とが、互いに反対方向へ移動 すると、台形プレート２０が変形して（震動減衰作用を発揮して）、金属ブロッ ク３０がピン４１を中心に回転していたが、台形プレート２０の変形が次第に大 きくなると、隙間距離ｄが不足する状態となって、金属ブロック３０の衝突が発 生していた。この状態になると、ピン４１本来の作用を発揮できなくなり、台形 プレート２０にとっては固定された端部となってしまうので、震動減衰装置その ものの剛性および反発力が急激に増加してしまうことになっていた。このような 急激な変化は金属ブロック３０の衝突以前には、震動減衰作用を有効に発揮して いた台形プレート２０や、柱梁、ブレースにとって極めて不利なものとなり、建 築構造物の安全性を逆に脅かすものとなっていた。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

この考案が解決しようとする問題点は、従来の震動減衰装置が組み立てが容易 でなく、少し大きな震動に対して有効に対応できなかったことであり、塑性変形 が発生した後では取り外しが困難であったことである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案は、台形プレートの幅が狭い端部に心棒を直接固定し、支承ベースに 設けた当て板の、外部に向けて開口した受け溝に対して、心棒を直接挿入するこ とを主要な特徴とする。組み立てや取り外しが容易で、大きな震動にも対応する という目的を、より簡略化された構造によって実現した。

【０００９】

【実施例】

図１において、この考案にかかる被剪断型震動減衰装置は、１枚のベース・ボ ード５と、複数枚の台形プレート６（図示は４枚）と、複数本の心棒７（図示は ４本）と、複数枚のライナー８（図示は８枚）と、１枚の支承ベース９とを備え る。ベース・ボード５には、複数個のスリット５１（図示は４個）を開設し、台 形プレート６には、それぞれ第１端部６１および第２端部６２を設け、第２端部 ６２の幅を第１端部６１より狭いものとし、かつ第１端部６１をベース・ボード ５のスリット５１に挿入するとともに、溶接によって固定（その理由は前述）し 第２端部６２に心棒７を溶接固定している。支承ベース９は、底板９１と、１対 の当て板９２，９３を設けて、当て板９２，９３に対向する２個が１組となる複 数個の受け溝９２１，９３１（図示は各４個）を図上部が開口するように開設し て、各心棒７を当て板９２，９３に跨がるように挿入する。組み立て時には、第 ２端部６２と当て板９２，９３との間にある隙間を利用して、ライナー８を充填 する。図７に組み立て後の斜視図を示している。

【００１０】 図１から図３において、この考案にかかる被剪断型震動減衰装置は、構造の大 幅な簡略化が実現したため、精度要求を低くても良いものとし、組み立て時に心 棒７を支承ベース９の受け溝９２１，９３１に直接挿入するだけでよいので組み 立て時の調整がほとんど不要になり、組み立て、取り外しのいずれも簡単なもの となる。また、心棒７を採用することによって、外力の作用を受ける時に、心棒 ７が回転や移動を行っても相互衝突による不都合を発生させないので（図８を参 照）、剛性や反発力が急激に増加するような事態は発生しないことから、台形プ レート６が均一に弾性変形および塑性変形（降伏現象が発生）してエネルギーを 吸収することができる。

【００１１】 次に、図４から図６において、この考案にかかる被剪断型震動減衰装置を建築 構造物に実装する際の実施態様について説明する。図４において、この考案の第 １実施態様は、ベース・ボード５を梁１の下フランジに接合し、支承ベース９に ブレース３を接合するものである。地震が発生した時には、上下階の間で反対方 向への移動（図上下の矢印方向）が発生するので、心棒７がベース・ボード５の 動きに対して反対方向へ移動ならびに回転することで、震動を減衰する。

【００１２】 図５において、この考案の第２実施態様は、ベース・ボード５を梁１１の上フ ランジに接合し、支承ベース９にブレース３を接合するものである。地震が発生 した時には、上下階の間で反対方向への移動（図上下の矢印方向）が発生するの で、心棒７がベース・ボード５の動きに対して反対方向へ移動ならびに回転する ことで、震動を減衰するが、この第２実施態様であれば、窓フレーム（図示せず ）の設置も可能となる。

【００１３】 図６において、この考案の第３実施態様は、ベース・ボード５を基礎１３に接 合し、支承ベース９を床梁１２に直接接合するものである。地震が発生した時に は、床梁１２と基礎１３との間で、反対方向への移動（図上下の矢印方向）が発 生するので、心棒７がベース・ボード５の動きに対して反対方向へ移動ならびに 回転することで、震動を減衰するが、この第３実施態様であれば、防振装置８１ のダンピング効果を補強することができる。

【００１４】 以上、好適な実施例をあげて、この考案の技術思想を説明したが、もとより、 この考案を限定するためのものではなく、当業者が開示事項に基づいて修正ある いは変更を加えることは容易であるから、この考案の技術思想が保護されるべき 範囲は、実用新案登録請求の範囲に記載された事項に基づくものである。

【００１５】

【考案の効果】

上記のように、この考案にかかる被剪断型震動減衰装置は、建築構造物に対す る取り付けが容易であり、震動発生時に心棒が受け溝内部で回転しても相互衝突 が発生することなく、大きな剪断力に対しても十分に対応することができる。そ して、大きな震動により台形プレートが塑性変形を発生させても、建築構造物か らの取り外しが容易であるので、修復にかかる工事コストを大幅に低減すること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案にかかる被剪断型震動減衰装置の分解
斜視図である。

【図２】この考案にかかる被剪断型震動減衰装置の組み
立て斜視図である。

【図３】台形プレートおよび心棒の弾性変形を説明する
説明図である。

【図４】この考案の第１実施態様を示す正面図である。

【図５】この考案の第２実施態様を示す正面図である。

【図６】この考案の第３実施態様を示す正面図である。

【図７】従来技術の実施態様を示した正面図である。

【図８】従来技術の震動減衰装置を示した分解斜視図で
ある。

【図９】従来技術の震動減衰装置を示した組み立て斜視
図である。

【図１０】従来の金属ブロックが作用力を受けていない
状態の説明図である。

【図１１】従来の金属ブロックが作用力を受けた時の説
明図である。

【符号の説明】

５ ベース・ボード ６ 台形プレート ７ 心棒 ８ ライナー ９ 支承ベース ５１ スリット ６１ 第１端部 ６２ 第２端部 ９１ 底板 ９２ 当て板 ９３ 当て板 ９３１ 受け溝

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 建築構造物の構造部材に対して設けら
   れ、その建築構造物が作用力を受けて前記構造部材間で
   変形を発生させた時に変形エネルギーを減衰するもので
   あって、 ベース・ボードと、複数枚の台形プレートと、複数本の
   心棒と、支承ベースとを備えるとともに、 前記した複数の台形プレートが、それぞれ第１端部を有
   して、前記ベース・ボードに間隔を開けて各第１端部を
   固定し、かつ、それぞれ第２端部を有して、この第２端
   部が前記した第１端部よりも幅が狭いものであり、 前記した複数の心棒が、それぞれ台形プレートの各第２
   端部に固定されるものであり、 前記した支承ベースが、底板と、１対の当て板とを備え
   て、底板上に当て板を固定し、かつ当て板に複数の対向
   する受け溝を設けて、前記した心棒を対応する１対の受
   け溝に掛け渡して挿入するものである、 被剪断型震動減衰装置。
2. 【請求項２】 上記した心棒が、上記台形プレートの第
   ２端部の両サイドに１対のライナーを設けて、第２端部
   および上記当て板間の隙間を充填するものである請求項
   １の被剪断型震動減衰装置。
3. 【請求項３】 上記ベース・ボードが、複数のスロット
   を設けて、上記した台形プレートの第１端部をそれぞれ
   挿入するとともに、溶接固定するものである請求項１記
   載の被剪断型震動減衰装置。
4. 【請求項４】 上記した台形プレートが、その第２端部
   に上記した心棒を溶接固定するものである請求項１記載
   の被剪断型震動減衰装置。