JP3941028B2 - Damping damper - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の架構の構面内に設置されて、前記架構の地震時の振動応答を低減するための制震ダンパーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の制震ダンパーには、現在のところ大別して極軟鋼等の降伏を利用した鋼材系ダンパーと、粘性体や粘弾性体のせん断変形に伴う粘性抵抗を利用した粘性系ダンパーがあるが、ローコストで大きな減衰性能を発揮するのは、鋼材系ダンパーで、軸力に抵抗するブレース形式のものである。しかし、ブレース形式では、圧縮力に対して鋼材の座屈を防止しなければならず、この対策として以下の▲1▼、▲2▼のような構造が実用化されている。なお、以下において、芯材とは降伏することにより履歴エネルギーを吸収する芯鉄骨部分を指す。
【0003】
▲1▼ ダンパー部を構成する芯材の廻りに、付着を切ってコンクリートを巻き、このコンクリートの剛性により芯材の座屈を防止する構造。
▲2▼ 芯材とほぼ接するように鋼管をかぶせ、これにより芯材を補剛し座屈を防止する構造。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記▲1▼、▲2▼の構造は、以下のような問題点を有している。
まず、▲1▼の構造においては、コンクリートにより所定の剛性を発揮させるために、一定以上の被り寸法を確保する必要があり、これにより、外形寸法および重量が大きくなり、建物内部における設置性の点で問題があるばかりでなく、建物内部の空間利用性を損なう心配がある。
【0005】
また、▲2▼の構造においては、地震時に芯材が鋼管の内部で局部座屈を生じて複雑な変形をし、これにより安定したダンパーの履歴特性が期待できないという問題点がある。
【0006】
このような事情に鑑みて、本発明においては、設置性や空間利用性の面において優れ、なおかつ、安定的な制震性能を発揮することのできる制震ダンパーを提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明においては以下の手段を採用した。
すなわち、請求項1記載の制震ダンパーは、建物の架構の構面内に設置されて、前記架構の地震時の振動応答を低減するための制震ダンパーであって、前記架構に比較して降伏応力度の小さい材料によって形成されるとともに、一端が前記架構の一部に接合され、他端が前記架構の他の部分に接合された芯材を備えてなり、前記芯材は、その少なくとも中央部が、該芯材に比較して降伏応力度の大きい材料により形成された筒状の補剛体の内部に挿通されるとともに、前記芯材の端部に固定された補剛リブを、前記補剛体の端部の切欠部に挿通して設けられ、前記補剛体と前記芯材との間には、押圧材が介装され、前記芯材の中央部のうちの少なくとも一定領域が、前記押圧材を介して、前記補剛体側から均等に押圧されていることを特徴としている。
【0008】
このような構成により、芯材の中央部のうちの一定領域が、均等に局部座屈を抑制されることとなり、これにより芯材に座屈を生じずに安定したダンパーの履歴特性が期待できる。
【0009】
請求項2記載の制震ダンパーは、請求項1記載の制震ダンパーであって、
前記芯材は、極軟鋼からなる鉄骨材により形成されていることを特徴としている。
【0010】
このような構成により、安定した履歴特性を有する制震ダンパーをローコストに実現することができる。
【0011】
請求項3記載の制震ダンパーは、請求項2記載の制震ダンパーであって、
前記芯材は、前記中央部の断面積が、他の部分に比較して小とされていることを特徴としている。
【0012】
このような構成により、この制震ダンパーにおいては、芯材のうち、断面積を小さくした中央部に塑性変形を集中的に発生させることができる。
【0013】
請求項4記載の制震ダンパーは、請求項1から3のいずれかに記載の制震ダンパーであって、
前記補剛体は、鋼板およびチャンネルを一体化して形成されることを特徴としている。
【0014】
このような構成により、補剛体を、ローコストな材料により、容易に組み立てることができる。
【0015】
請求項5記載の制震ダンパーは、請求項1から4のいずれかに記載の制震ダンパーであって、
前記押圧材は、ゴムにより形成されていることを特徴としている。
【0016】
このような構成により、制震ダンパーを軽量に構成することができる。また、ゴムは、鋼材等への付着強度や圧縮剛性は大きいが、せん断剛性は小さいため、剥離剤などを用いることなく、芯材の軸方向以外の変形を防止できる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を、図面に基づいて説明する。
図2に示すものは、建物の架構1の構面2内に設置された制震ダンパー3,3の外観である。図中に示すように、制震ダンパー3,3は、架構1を構成する柱4,4と梁5,5によって囲まれた開口部6内において、一対のブレースとして、略ハ字状に設置されている。
【0018】
この制震ダンパー3は、芯材7と、芯材7の中央部7aを囲むように設けられた筒状の補剛体8とを備えた構成となっている。芯材7は、極軟鋼によって形成されており、その降伏応力度は、通常の鉄骨により形成された柱4,4および梁5,5に比較して小さいものとなっている。この芯材7は、その一方の端部7bが、開口部6の上縁の略中央に設けられて上側の梁5の下面に固定されたガセットプレート9に対して、他方の端部7cが、開口部6の下隅に配置されて柱4および下側の梁5に固定されたガセットプレート10に対して、それぞれ高力ボルト結合されている。
【0019】
図1は、図2におけるI−I断面を示す図であり、制震ダンパー3の中央部3aの断面を示している。図中に示すように、補剛体8は、二つのチャンネル12,12のフランジ12a,12a同士をカバープレート(鋼板)13,13とツヅリボルト14,…によって接合し、内部に断面視矩形状の閉鎖空間15を形成するようにしたものである。これらチャンネル12,12およびツヅリボルト14,…は、芯材7に比較して降伏応力度の大きい鋼材により形成されている。
【0020】
閉鎖空間15には、芯材7の中央部7aが挿通されており、補剛体8と芯材7の中央部7aとの間には、ゴムパッキン(押圧材)16,16が、板状に形成された芯材7の両面に接するように配置されている。ゴムパッキン16は、芯材7の中央部7aの長さ寸法と略同一の長さ寸法を有するものとされており、芯材7の中央部7aは、このゴムパッキン16を介して、補剛体8側から、材長方向(紙面と直交方向)に均等に押圧されている。
【0021】
図3は、図1におけるII−II断面を示す図である。図中に示すように、芯材7は、その中央部7aの幅寸法が、端部7b(7c)に比較して小となっている。
【0022】
また、図4は、図3におけるIII−III断面を示す図である。図中に示すように、芯材7の端部7b(7c)には、芯材7と直交するように補剛リブ17,17が固定されている。また、補剛体8を構成するチャンネル12,12の端部12b,12bには、補剛リブ17,17を挿通させるための切欠部18が設けられている。
【0023】
このような構造を得るには、芯材7の中央部7aの両面にゴムパッキン16,16を当て、その外側からチャンネル12,12を押し当てるとともに、これらチャンネル12,12のフランジ12a,12a同士を、カバープレート13およびツヅリボルト14,…によって接合することにより、芯材7の廻りに補剛体8を形成したものを、あらかじめ工場等において製作しておく。そして、このように製作されたものを、現場に搬入し、芯材7の端部7b,7cを、架構1にあらかじめ設けておいたガセットプレート9,10に対して接合するとともに、補剛リブ17,17によって補強することにより、図2に示したような構造を得る。
【0024】
上述の制震ダンパー3においては、地震時に架構1に振動が作用した際には、架構1を構成する柱4,4および梁5,5に比較して降伏応力度の低い芯材7が、架構1に先行して降伏し、芯材7が塑性変形することにより、架構1の振動エネルギーを吸収して、架構1の振動応答を減衰させるように作用する。この場合、芯材7の中央部7aは、他の部分に比較してその幅寸法が小とされていることから、断面積も小となっており、他の部分に比較して大きな応力度が発生することとなる。したがって、芯材7の塑性変形は、中央部7aに集中的に発生するが、このとき、中央部7aは、その両面からゴムパッキン16,16を介して補剛体8により均等に押圧されているために、局部座屈が抑制され、安定したダンパーの履歴特性を発揮することができる。
【0025】
以上のように、制震ダンパー3においては、地震時に塑性変形して架構1の振動エネルギーを吸収する芯材7の中央部7aを囲むように補剛体8を設け、補剛体8から芯材7の中央部7aをゴムパッキン16を介して材長方向に均等に押圧するようにしたので、芯材を鋼管により補剛した従来のダンパーに比べた場合、芯材が鋼管の中で複雑な変形をするようなことがなく、芯材7の局部座屈を効果的に防止することができる。さらに、この制震ダンパー3は、芯材に所定の被り寸法をとってコンクリートで被覆した従来のアンボンドブレースダンパーに比較して、外径寸法を小さくすることができ、内壁やシャフト内に納めた場合のデッド寸法を抑えて、空間の有効活用を図ることが可能となる。また、補剛体8は、芯材7に被せてあるだけで接合する必要がないために、組立工作が容易であり、製品の納期短縮とコストダウンを図ることができる。これにより、安定した制震性能を確保しつつ、設置性や費用の面で優れたダンパーを実現することができる。
【0026】
また、制震ダンパー3においては、芯材7が極軟鋼により形成されるために、安定した履歴特性を有する制震ダンパーをローコストに実現することができ、コストダウンを図ることができる。また、基本的にメンテナンスフリーとすることができる。
【0027】
さらに、制震ダンパー3においては、芯材7の中央部7aの断面積が他の部分に比較して小とされているために、中央部7aのみ歪みが大きくなり、降伏変位を小さくすることができるとともに、降伏範囲を限定することができ、塑性歪みをこの範囲に集中させて、効率よく減衰効果を発揮させることができる。
【0028】
さらに、制震ダンパー3においては、補剛体8を、チャンネル12やカバープレート13などのローコストな材料によって形成するようにしたため、コストダウンを図ることができる。また、この場合、補剛材8の組立をボルト接合のみで行うことができるため、高度な組立施工精度が必要でなく、従って、熟練工でなくても、容易にスピーディな製作が可能になる。
【0029】
さらに、制震ダンパー3においては、ゴムパッキン16を利用したために、従来のコンクリート系の材料を利用したダンパーに比べて、軽量化を図ることができる。このため、取り扱いが容易であり、設置性に優れている。また、ゴムパッキン16は、鋼材との付着強度や厚さ方向への圧縮剛性はあるが、せん断剛性が小さいため、剥離剤などの特別な細工をしなくても、芯材の変形を阻害しないで座屈を防止することができる。これにより、制震ダンパーの製作の容易化を図ることができる。
【0030】
さらに、この制震ダンパー3は、外観上の形態は一般の鉄骨構造で見られるブレースの場合と同じであり、構造計画、建築計画上の特別な制約がないため、従来の耐震設計と同様の設計作業で建物内に組み込むことができる。また、この制震ダンパー3を、既存建物の耐震補強を行う際に従来のブレースに代えて用いることも可能であり、容易に制震構造による既存建物の補強を実現することができる。
【0031】
また、この制震ダンパー3を設置する場合には、上述のように、芯材7、ゴムパッキン16および補剛体8を一体化して工場で製作し、現場に運搬することができるため、現地でのダンパー組立作業が必要でなく、工程的には通常の鉄骨構造と何ら変わらない。また、通常のブレース構造における中央部材を取り付けるのと比べて工期的にも仮設的にも全くデメリットはない。
【0032】
さらに、この制震ダンパー3は、地震と火災が同時に作用しないことから、長期荷重を負担させない限り、耐火被覆を不要とすることができる。
【0033】
また、このような制震ダンパー3を架構1内に組み込むことにより、架構1の地震時の応答を小さくし、通常の鉄骨構造と比較して部材断面を小さくすることが可能になり、コストダウンに貢献することができる。
【0034】
また、この制震ダンパー3においては、芯材7が単純な平板であり、端部で補剛リブ18の隅肉溶接や、高力ボルトを挿通するための穴開け程度のわずかな加工しかないため、品質管理も容易で、ローコストに製造が可能となる。
【0035】
以上のように、この制震ダンパー3によれば、従来の鉄骨構造で多用していた鉄骨ブレースと同様の使い方で地震エネルギーの吸収効率がより大きい制震構造を容易に構築できる。これにより、種々の形態を持つ建物に容易に適用でき、コスト・工期等の面からも有効な制震構造が可能になる。
【0036】
なお、上記実施の形態において、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で他の構成を採用するようにしてもよい。
例えば、上記実施の形態において、制震ダンパー3は、開口部6において略ハ字型に設置されていたが、これに代えて、制震ダンパー3の設置形状を閉鎖型のノ型やK型、偏芯K型や偏芯ノ型としてもよく、これらを平面計画での開口等の建築計画に応じて適宜選択することができる。
【0037】
また、上記実施の形態においては、芯材7は、中央部7aが幅寸法の小さい構成とされていたが、これに代えて、全長に亘り同一断面とするようにしてもよい。
また、上記実施の形態においては、芯材7の端部7b,7cが、ガセットプレート9,10に対して高力ボルト接合されていたが、これに代えて、クレビスを使用するようにしてもよい。これにより、制震ダンパー3に曲げ応力が生ぜず力学的に明快な制震装置を実現できると同時に、意匠上の外観も良好なものとすることができる。
【0038】
また、ゴムパッキン16は、必ずしも芯材7の中央部7aの全長に亘り一体となっている必要はなく、材長方向もしくは幅方向に分割して並べることで所定の範囲をカバーするようにすればよい。また、ゴムパッキン16は必ずしも芯材7の全面に亘って設置されていなくてもよく、部分的に設置されていない範囲があってもよい。
【0039】
さらに、ゴムパッキン16に代えて、ステンレス板、テフロン板、鉛などの圧縮に耐えて、なおかつ、鋼材に対して滑りを生ずる材料を使用するようにしてもよい。
【0040】
また、この他にも、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で他の構成を採用するようにしてもよく、上述したような変形例を適宜選択的に用いるようにしてもよい。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載の制震ダンパーは、地震時に塑性変形して架構の振動エネルギーを吸収する芯材の少なくとも中央部を囲むように補剛体を設け、補剛体から芯材を押圧材を介して均等に押圧するようにしたので、芯材を鋼管により補剛した従来のダンパーに比べた場合、芯材が鋼管の中で複雑な変形をするようなことがなく、芯材の局部座屈を効果的に防止することができる。さらに、この制震ダンパーは、芯材に所定の被り寸法をとってコンクリートで被覆した従来のアンボンドブレースダンパーに比較して、外径寸法を小さくすることができ、内壁やシャフト内に納めた場合のデッド寸法を抑えて、空間の有効活用を図ることが可能となる。また、この制震ダンパーは、補剛体を芯材に被せるだけでよく、接合の必要がないために、組立工作を容易なものとすることができ、製品の納期短縮とコストダウンを図ることができる。以上により、安定した制震性能を確保しつつ、設置性や費用の面で優れたダンパーを実現することができる。
【0042】
請求項2記載の制震ダンパーは、芯材を極軟鋼により形成したために、安定した履歴特性を有する制震ダンパーをローコストに実現することができ、コストダウンを図ることができる。また、基本的にメンテナンスフリーとすることができる。
【0043】
請求項3記載の制震ダンパーは、芯材の中央部の断面積が他の部分に比較して小とされているために、降伏変位を小さくすることができるとともに、降伏範囲を限定することができ、塑性歪みをこの範囲に集中させて、効率よく減衰効果を発揮させることができる。
【0044】
請求項4記載の制震ダンパーは、補剛体を、チャンネルや鋼板などのローコストな材料によって形成するようにしたため、コストダウンを図ることができる。また、この場合、補剛体の組立をボルト接合のみで行うことができるため、高度な組立施工精度が必要でなく、従って、熟練工でなくても、容易にスピーディな製作が可能になる。
【0045】
請求項5記載の制震ダンパーは、押圧材をゴムにより形成したために、従来のコンクリート系の材料を利用したダンパーに比べて、軽量化を図ることができる。このため、取り扱いが容易であり、設置性に優れている。また、ゴムは、鋼材との付着強度や厚さ方向への圧縮剛性はあるが、せん断剛性が小さいため、押圧材としてゴムを利用することにより、剥離剤などの特別な細工をしなくても、芯材の変形を阻害しないで座屈を防止することができる。これにより、制震ダンパーの製作の容易化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態を模式的に示す制震ダンパーの中央部の断面図である。
【図2】 図1に示した制震ダンパーが架構内に設置された際の状況を示す正面図である。
【図3】 図1におけるII−II線矢視断面図である。
【図4】 図3におけるIII−III線矢視断面図である。
【符号の説明】
1 架構
2 構面
3 制震ダンパー
7 芯材
7a 中央部
7b,7c 端部
8 補剛体
12 チャンネル
13 カバープレート(鋼板)
16 ゴムパッキン(押圧材)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vibration damper that is installed in a frame of a building frame and reduces vibration response during the earthquake of the frame.
[0002]
[Prior art]
At present, this type of damping damper is broadly divided into steel dampers that use the yield of extremely mild steel and viscous dampers that use the viscous resistance associated with shear deformation of viscous and viscoelastic bodies. A steel-based damper that exhibits great damping performance at low cost is a brace type that resists axial force. However, in the brace type, it is necessary to prevent the buckling of the steel material against the compressive force, and the following structures (1) and (2) have been put into practical use as a countermeasure. In the following, the core material refers to a core steel frame portion that absorbs hysteresis energy by yielding.
[0003]
(1) A structure that prevents adhesion of the core material from buckling by cutting the adhesion around the core material that constitutes the damper part and winding concrete.
(2) A structure in which the steel pipe is covered so as to be almost in contact with the core material, thereby stiffening the core material and preventing buckling.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the structures {circle around (1)} and {circle around (2)} have the following problems.
First, in the structure of (1), it is necessary to ensure a certain covering dimension or more in order to exert a predetermined rigidity by the concrete, thereby increasing the external dimensions and weight, and improving the installation property inside the building. Not only is there a problem in terms of points, but there is also a concern that the space utilization inside the building will be impaired.
[0005]
Further, in the structure (2), there is a problem that the core material is locally buckled inside the steel pipe at the time of an earthquake and is complicatedly deformed, so that a stable hysteresis characteristic of the damper cannot be expected.
[0006]
In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a damping damper that is excellent in terms of installation properties and space availability and that can exhibit stable damping performance.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
That is, the damping damper according to claim 1 is a damping damper that is installed in a structural surface of a building frame to reduce a vibration response at the time of the earthquake of the frame, as compared with the frame. It is formed of a material having a low degree of yield stress, and includes a core member having one end bonded to a part of the frame and the other end bonded to the other part of the frame. central portion, Rutotomoni is inserted into the interior of the comparison to the yield stress of the material having a large cylindrical stiffener formed by the core material, a fixed stiffening rib on an end portion of the core, the A stiffener is provided by being inserted into a notch at the end of the stiffener , a pressing member is interposed between the stiffener and the core, and at least a constant region of the central portion of the core is It is characterized in that it is pressed evenly from the stiffener side through a pressing material. By that.
[0008]
With such a configuration, a certain region in the central portion of the core material is uniformly suppressed from local buckling, and thereby stable hysteresis characteristics of the damper can be expected without causing buckling of the core material. .
[0009]
The damping damper according to claim 2 is the damping damper according to claim 1,
The core material is characterized by being formed of a steel frame made of ultra-soft steel.
[0010]
With such a configuration, it is possible to realize a vibration control damper having stable hysteresis characteristics at a low cost.
[0011]
The damping damper according to claim 3 is the damping damper according to claim 2,
The core material is characterized in that a cross-sectional area of the central portion is smaller than that of other portions.
[0012]
With such a configuration, in this vibration damping damper, plastic deformation can be intensively generated in the central portion of the core member having a small cross-sectional area.
[0013]
The damping damper according to claim 4 is the damping damper according to any one of claims 1 to 3,
The stiffening body is formed by integrating a steel plate and a channel.
[0014]
With this configuration, the stiffener can be easily assembled from a low-cost material.
[0015]
The damping damper according to claim 5 is the damping damper according to any one of claims 1 to 4,
The pressing material is formed of rubber.
[0016]
With such a configuration, the damping damper can be configured to be lightweight. In addition, rubber has high adhesion strength and compressive rigidity to steel and the like, but since shear rigidity is small, deformation of the core material other than in the axial direction can be prevented without using a release agent.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
What is shown in FIG. 2 is the external appearance of the damping dampers 3 and 3 installed in the construction surface 2 of the building frame 1. As shown in the figure, the damping dampers 3 and 3 are installed in a substantially C shape as a pair of braces in the opening 6 surrounded by the columns 4 and 4 and the beams 5 and 5 constituting the frame 1. Has been.
[0018]
The vibration damping damper 3 includes a core member 7 and a cylindrical stiffening body 8 provided so as to surround the central portion 7a of the core member 7. The core material 7 is made of ultra-soft steel, and the yield stress level is smaller than those of the columns 4 and 4 and the beams 5 and 5 formed of ordinary steel frames. The core member 7 has one end 7b provided at substantially the center of the upper edge of the opening 6 and fixed to the lower surface of the upper beam 5, while the other end 7c is The high-strength bolts are respectively connected to the gusset plates 10 arranged at the lower corners of the opening 6 and fixed to the pillar 4 and the lower beam 5.
[0019]
1 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 2, and shows a cross section of the central portion 3 a of the vibration damper 3. As shown in the figure, the stiffening body 8 is formed by joining flanges 12a, 12a of two channels 12, 12 with cover plates (steel plates) 13, 13 and screw bolts 14,. A space 15 is formed. These channels 12, 12 and the threaded bolts 14,... Are made of a steel material having a higher yield stress level than the core material 7.
[0020]
A central portion 7a of the core material 7 is inserted into the closed space 15, and rubber packing (pressing materials) 16 and 16 are formed in a plate shape between the stiffening body 8 and the central portion 7a of the core material 7. It arrange | positions so that both surfaces of the formed core material 7 may be contact | connected. The rubber packing 16 has a length dimension substantially the same as the length dimension of the central portion 7 a of the core material 7, and the central portion 7 a of the core material 7 is provided with a stiffening body via the rubber packing 16. It is pressed evenly from the 8 side in the material length direction (direction orthogonal to the paper surface).
[0021]
FIG. 3 is a view showing a II-II cross section in FIG. 1. As shown in the figure, the core member 7 has a smaller width dimension of the central portion 7a than the end portion 7b (7c).
[0022]
FIG. 4 is a view showing a cross section taken along the line III-III in FIG. As shown in the drawing, stiffening ribs 17 and 17 are fixed to the end portion 7 b (7 c) of the core material 7 so as to be orthogonal to the core material 7. Further, notches 18 for inserting the stiffening ribs 17 and 17 are provided at the end portions 12 b and 12 b of the channels 12 and 12 constituting the stiffening body 8.
[0023]
In order to obtain such a structure, the rubber packings 16 and 16 are applied to both surfaces of the central portion 7a of the core member 7, the channels 12 and 12 are pressed from the outside, and the flanges 12a and 12a of the channels 12 and 12 are connected to each other. Are joined together by the cover plate 13 and the screw bolts 14... To form the stiffening body 8 around the core member 7 in advance in a factory or the like. And what was manufactured in this way is carried in to the field, and while the edge parts 7b and 7c of the core material 7 are joined with the gusset plates 9 and 10 previously provided in the frame 1, it is a stiffening rib. By reinforcing with 17, 17, the structure as shown in FIG. 2 is obtained.
[0024]
In the above-described vibration damper 3, when vibration is applied to the frame 1 during an earthquake, the core material 7 having a lower yield stress than the columns 4 and 4 and the beams 5 and 5 constituting the frame 1 is provided. It yields prior to the frame 1 and the core material 7 is plastically deformed, so that the vibration energy of the frame 1 is absorbed and the vibration response of the frame 1 is attenuated. In this case, the central portion 7a of the core member 7 has a smaller cross-sectional area because the width dimension is smaller than that of the other portion, and the stress level is greater than that of the other portion. Will occur. Accordingly, the plastic deformation of the core material 7 occurs intensively in the central portion 7a. At this time, the central portion 7a is uniformly pressed by the stiffening body 8 from both sides via the rubber packings 16,16. Therefore, local buckling is suppressed and stable hysteresis characteristics of the damper can be exhibited.
[0025]
As described above, in the damping damper 3, the stiffening body 8 is provided so as to surround the central portion 7 a of the core material 7 that is plastically deformed and absorbs the vibration energy of the frame 1 at the time of the earthquake. Since the central portion 7a is pressed evenly in the material length direction through the rubber packing 16, the core material is complicatedly deformed in the steel pipe when compared with a conventional damper in which the core material is stiffened by a steel pipe. Thus, local buckling of the core material 7 can be effectively prevented. Furthermore, this damping damper 3 has a smaller outer diameter than the conventional unbonded brace damper, which has a predetermined covering dimension on the core and is covered with concrete, and is housed in the inner wall or shaft. In this case, it is possible to reduce the dead size and effectively use the space. In addition, since the stiffening body 8 is only put on the core member 7 and does not need to be joined, assembly work is easy, and the delivery time of the product can be shortened and the cost can be reduced. As a result, it is possible to realize a damper excellent in terms of installation property and cost while ensuring stable vibration control performance.
[0026]
Moreover, in the damping damper 3, since the core material 7 is formed of ultra-soft steel, a damping damper having stable hysteresis characteristics can be realized at low cost, and the cost can be reduced. Moreover, it can be made maintenance-free basically.
[0027]
Furthermore, in the damping damper 3, since the cross-sectional area of the central portion 7a of the core member 7 is smaller than that of the other portions, only the central portion 7a is distorted and the yield displacement is reduced. In addition, the yield range can be limited, and the plastic strain can be concentrated in this range to effectively exhibit the damping effect.
[0028]
Further, in the vibration damping damper 3, the stiffening body 8 is made of a low-cost material such as the channel 12 or the cover plate 13, so that the cost can be reduced. Further, in this case, since the stiffener 8 can be assembled only by bolt joining, a high level of assembly work accuracy is not required, and therefore, even a non-skilled worker can easily and speedy manufacture.
[0029]
Furthermore, in the damping damper 3, since the rubber packing 16 is utilized, weight reduction can be achieved compared with the damper using the conventional concrete type material. For this reason, handling is easy and it is excellent in installation property. Further, the rubber packing 16 has adhesion strength to the steel material and compression rigidity in the thickness direction, but since the shear rigidity is small, it does not hinder the deformation of the core material without special work such as a release agent. Can prevent buckling. As a result, it is possible to facilitate the manufacture of the vibration damper.
[0030]
Furthermore, this damping damper 3 has the same external appearance as that of a brace found in a general steel structure, and has no special restrictions on the structural plan and architectural plan. It can be incorporated into the building for design work. In addition, the seismic damper 3 can be used in place of the conventional brace when performing seismic reinforcement of an existing building, so that the existing building can be easily reinforced by the seismic control structure.
[0031]
Further, when installing the vibration damper 3, as described above, the core material 7, the rubber packing 16 and the stiffener 8 can be integrally manufactured at the factory and transported to the site. No damper assembly work is required, and the process is no different from the normal steel structure. Moreover, there is no demerit at all in terms of construction and provisional time as compared with the case where the central member in the ordinary brace structure is attached.
[0032]
Furthermore, since this seismic damper 3 does not cause an earthquake and a fire at the same time, a fireproof coating can be made unnecessary unless a long-term load is applied.
[0033]
In addition, by incorporating such a damping damper 3 in the frame 1, it is possible to reduce the response of the frame 1 during an earthquake, and to reduce the member cross section compared to a normal steel structure, thereby reducing costs. Can contribute.
[0034]
Further, in this vibration damper 3, the core material 7 is a simple flat plate, and there is only a slight processing such as fillet welding of the stiffening rib 18 at the end or drilling for inserting a high-strength bolt. Therefore, quality control is easy, and manufacturing is possible at low cost.
[0035]
As described above, according to the vibration damper 3, it is possible to easily construct a vibration control structure having a large seismic energy absorption efficiency in the same manner as a steel brace that is frequently used in a conventional steel structure. As a result, it can be easily applied to buildings having various forms, and an effective seismic control structure is possible in terms of cost, construction period, and the like.
[0036]
In the above embodiment, other configurations may be adopted without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the damping damper 3 is installed in a substantially C shape in the opening 6, but instead of this, the installation shape of the damping damper 3 is a closed type or K type. Also, it may be an eccentric K type or an eccentric type, and these can be appropriately selected according to a building plan such as an opening in a plan plan.
[0037]
Moreover, in the said embodiment, although the center part 7a was set as the structure with a small width dimension, you may make it make it the same cross section over the whole length instead of this.
Moreover, in the said embodiment, although the edge parts 7b and 7c of the core material 7 were high-strength bolt joining with respect to the gusset plates 9 and 10, it may be made to use a clevis instead of this. Good. As a result, it is possible to realize a vibration control device that is mechanically clear without causing bending stress in the vibration control damper 3 and also has a good design appearance.
[0038]
Further, the rubber packing 16 does not necessarily have to be integrated over the entire length of the central portion 7a of the core member 7, and can cover a predetermined range by being divided and arranged in the material length direction or the width direction. That's fine. Moreover, the rubber packing 16 does not necessarily have to be installed over the entire surface of the core member 7, and there may be a range in which it is not partially installed.
[0039]
Furthermore, instead of the rubber packing 16, a material that can withstand compression of a stainless steel plate, a Teflon plate, lead, or the like and that causes slipping with respect to the steel material may be used.
[0040]
In addition to this, other configurations may be adopted within a range not departing from the gist of the present invention, and the above-described modifications may be selectively used as appropriate.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, the damping damper according to claim 1 is provided with a stiffening body so as to surround at least the central portion of the core material that is plastically deformed and absorbs the vibration energy of the frame during an earthquake, and the core material is provided from the stiffening body. Since the core material is pressed evenly through the pressing material, the core material does not undergo complex deformation in the steel pipe when compared to a conventional damper in which the core material is stiffened by a steel pipe. The local buckling can be effectively prevented. Furthermore, this damping damper can reduce the outer diameter compared to conventional unbonded brace dampers that have a specific covering dimension on the core and are covered with concrete. It is possible to suppress the dead dimension of the space and to effectively use the space. In addition, this damping damper only needs to cover the core with a stiffening body, and since there is no need for joining, assembly work can be facilitated, shortening the delivery time and cost of the product. it can. As described above, it is possible to realize a damper excellent in terms of installation property and cost while ensuring stable seismic control performance.
[0042]
According to the second aspect of the present invention, since the core material is made of ultra-soft steel, it is possible to realize a vibration-damping damper having stable hysteresis characteristics at a low cost and to reduce the cost. Moreover, it can be made maintenance-free basically.
[0043]
Since the cross-sectional area of the center part of the core material is made small compared with other parts, the vibration damping damper according to claim 3 can reduce the yield displacement and limit the yield range. The plastic strain can be concentrated in this range, and the damping effect can be exhibited efficiently.
[0044]
The seismic damper according to the fourth aspect can reduce the cost because the stiffening body is formed of a low-cost material such as a channel or a steel plate. Further, in this case, since the stiffening body can be assembled only by bolt joining, a high degree of assembly work accuracy is not required, and therefore, even a non-skilled worker can easily and speedy manufacture.
[0045]
Since the seismic damper according to claim 5 is formed of rubber, the pressing member can be reduced in weight as compared with a damper using a conventional concrete material. For this reason, handling is easy and it is excellent in installation property. In addition, rubber has adhesion strength with steel and compressive rigidity in the thickness direction, but has low shear rigidity. Therefore, by using rubber as a pressing material, there is no need for special work such as a release agent. The buckling can be prevented without inhibiting the deformation of the core material. As a result, it is possible to facilitate the manufacture of the vibration damper.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a central portion of a vibration damping damper schematically showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a situation when the vibration damper shown in FIG. 1 is installed in a frame.
3 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 3;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Frame 2 Structure 3 Damping damper 7 Core material 7a Center part 7b, 7c End part 8 Stiffening body 12 Channel 13 Cover plate (steel plate)
16 Rubber packing (pressing material)

Claims (5)

建物の架構の構面内に設置されて、前記架構の地震時の振動応答を低減するための制震ダンパーであって、
前記架構に比較して降伏応力度の小さい材料によって形成されるとともに、一端が前記架構の一部に接合され、他端が前記架構の他の部分に接合された芯材を備えてなり、
前記芯材は、その少なくとも中央部が、該芯材に比較して降伏応力度の大きい材料により形成された筒状の補剛体の内部に挿通されるとともに、前記芯材の端部に固定された補剛リブを、前記補剛体の端部の切欠部に挿通して設けられ、
前記補剛体と前記芯材との間には、押圧材が介装され、
前記芯材の中央部のうちの少なくとも一定領域が、前記押圧材を介して、前記補剛体側から均等に押圧されていることを特徴とする制震ダンパー。
A damping damper for reducing vibration response during the earthquake of the frame installed in the frame of the building frame,
It is formed of a material having a low yield stress compared to the frame, and includes a core member having one end bonded to a part of the frame and the other end bonded to the other part of the frame.
The core material, at least the central portion, is inserted inside the cylindrical stiffener formed by material having a high yield stress level as compared to the core material Rutotomoni is fixed to an end of said core member The stiffening rib is inserted through the notch at the end of the stiffening body,
Between the stiffening body and the core material, a pressing material is interposed,
The damping damper according to claim 1, wherein at least a fixed region of the central portion of the core member is pressed evenly from the stiffening body side through the pressing member.
請求項1記載の制震ダンパーであって、
前記芯材は、極軟鋼からなる鉄骨材により形成されていることを特徴とする制震ダンパー。
A damping damper according to claim 1,
The damping material according to claim 1, wherein the core material is formed of a steel frame made of extremely mild steel.
請求項2記載の制震ダンパーであって、
前記芯材は、前記中央部の断面積が、他の部分に比較して小とされていることを特徴とする制震ダンパー。
A damping damper according to claim 2,
The core material has a cross-sectional area of the central portion that is smaller than that of other portions.
請求項1から3のいずれかに記載の制震ダンパーであって、
前記補剛体は、鋼板およびチャンネルを一体化して形成されることを特徴とする制震ダンパー。
A damping damper according to any one of claims 1 to 3,
The seismic damper is characterized in that the stiffening body is formed by integrating a steel plate and a channel.
請求項1から4のいずれかに記載の制震ダンパーであって、
前記押圧材は、ゴムにより形成されていることを特徴とする制震ダンパー。
A damping damper according to any one of claims 1 to 4,
The said damping material is formed with rubber | gum, The damping damper characterized by the above-mentioned.
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