JP4196286B2 - ブレースダンパー - Google Patents

ブレースダンパー Download PDF

Info

Publication number
JP4196286B2
JP4196286B2 JP2004046304A JP2004046304A JP4196286B2 JP 4196286 B2 JP4196286 B2 JP 4196286B2 JP 2004046304 A JP2004046304 A JP 2004046304A JP 2004046304 A JP2004046304 A JP 2004046304A JP 4196286 B2 JP4196286 B2 JP 4196286B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brace
brace core
core material
damper
plate
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004046304A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005232910A (ja
Inventor
和彦 磯田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimizu Corp
Original Assignee
Shimizu Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimizu Corp filed Critical Shimizu Corp
Priority to JP2004046304A priority Critical patent/JP4196286B2/ja
Publication of JP2005232910A publication Critical patent/JP2005232910A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4196286B2 publication Critical patent/JP4196286B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Description

本発明は、ブレースダンパーに関する。
性能設計の時代に向けて、損傷をコントロールできる制震構造の普及が進行している。特に鋼材の降伏に伴う履歴吸収エネルギーを利用した鋼材ダンパーは、ローコストで大きな減衰性能を発揮できることから、採用実績が多い。中でも軸力に抵抗するブレース形式は、機構が簡単で設計的にも扱いやすいため、多様されている。
ブレース形式の鋼材ダンパーは、従来より芯材となる鋼材を繊維補強コンクリートで被覆した構成のアンボンドブレースダンパーが一般に広く知られており、多くの構造物に適用されている。また、近年では、軽量化、コンパクト化、ローコスト化、疲労性能の向上といった点を改良したブレース形式の鋼材ダンパーとして、特許文献1に示すような芯材となる鋼材を同じく鋼材で被覆した構成のアンボンドブレースダンパーが開発され、実用化されている。
特開2002−235380号公報(図1参照)
しかしながら、芯材を鋼材で被覆した構成のアンボンドブレースダンパーは、芯材の中央部に対して両端部の断面を拡幅することで中央部に先行降伏部を形成しているため、先行降伏部の幅が溝形鋼の規格サイズにより制約されてしまい、高耐力化やコンパクト化を阻む要因となっていた。
上記事情に鑑み、本発明は、シンプルな構成でローコスト化、高耐力化、コンパクト化を実現するブレースダンパーを提供することを目的としている。
請求項1記載のブレースダンパーは、構造物にブレースとして設置され、構造物の振動エネルギーを吸収するダンパーとしても機能するブレースダンパーであって、所定軸力を受けた際に降伏する先行降伏部が所定位置に設定された長さ方向に一様な板幅を有する帯板状の極軟鋼板または軟鋼板からなり、両端が構造物に対して固定されるブレース芯材と、該ブレース芯材を両面から挟み込んだ形態でその周囲に装着され、ブレース芯材の軸方向変形を許容しつつ、その座屈を防止する補剛材とからなり、前記ブレース芯材の先行降伏部が軸線方向の両端部と比較して板厚を薄く形成した中間部に形成され、補剛材の前記ブレース芯材に形成されている先行降伏部と向かい合う両面各々に、ブレース芯材の両端部と先行降伏部との板厚差の1/2に相当する板厚を有するはさみ板が、固着手段を介して固着されることを特徴としている。
請求項記載のブレースダンパーは、前記補剛材が、ブレース芯材を挟んでシンメトリーに対をなして配置され、前記ブレース芯材と平行に延在しこれと面どうしで接するウェブ部とその両側縁部に一体に形成された対のフランジ部を有する溝形鋼により構成されることを特徴としている。
請求項記載のブレースダンパーは、前記補剛材を構成する対をなす溝形鋼各々のウェブ部で、ブレース芯材の先行降伏部を挟み込む位置に、面外方向変形を防止する補強部材が設置され、該補強部材が、少なくとも、前記溝形鋼のウェブ部に垂直な面を有する板材よりなり溝形鋼の対をなすフランジ部を連結するように固着手段を介して固着される複数の補強縦リブを備えることを特徴としている。
請求項記載のブレースダンパーは、前記ブレース芯材の板幅が、前記溝形鋼の成と比較して略小さく成形されることを特徴としている。
請求項記載のブレースダンパーは、前記ブレース芯材の小口面を覆うカバープレートが、対をなす前記溝形鋼各々の隣り合うフランジ部に跨るように配置されて、固定手段を介して固定されることを特徴としている。
請求項1に記載のブレースダンパーによれば、ブレース芯材の先行降伏部が、ブレース芯材の軸線方向の両端部と比較して板厚を薄く形成した中間部に形成されるから、板厚が異なる先行降伏部と両端部との長さ比を調整するのみの簡略な構成で、先行降伏部の歪みを自在にコントロールして効果的に地震エネルギーを吸収することが可能となる。
つまり、先行降伏部の長さを相対的に長くとることにより、塑性歪みは全長にわたり分散されるため小さくなり、疲労特性を向上することが可能となる。一方、先行降伏部の長さを相対的に短くとると、先行降伏部の塑性歪みは大きくなり、小さな層間変位から地震エネルギーの吸収効率を大きくとることが可能となる。
また、補剛材が、ブレース芯材の軸方向変形を許容しつつ、その座屈を防止するから、ブレースダンパーを座屈強度に優れたブレースとしての機能と減衰性能に優れたダンパーとしての機能を併せ持つ構成とすることが可能となる。
そして、前記補剛材の前記ブレース芯材の先行降伏部と向かい合う両面各々に、ブレース芯材の両端部と先行降伏部との板厚差の1/2に相当する板厚を有するはさみ板が固着されるから、前記ブレース芯材の先行降伏部においても補剛材との間に隙間を形成されることがなく、前記補剛材に面どうしで接してこれを補剛する構成となるため、前記ブレース芯材の先行降伏部と両端部のいずれに対しても面外変形を拘束することができ、前記ブレース芯材の全長にわたって効率よく座屈を防止することが可能となる。
請求項記載のブレースダンパーによれば、前記補剛材が、前記ブレース芯材と平行に延在しこれと面どうしで接するウェブ部を有する対をなす溝形鋼により構成されるから、汎用の鋼材を用いてボルト接合により補剛材を組み立てることができ、簡略な構成で加工が容易であるとともに、補剛材の製作に特別な技量や機械を必要としないため、低コストでブレースダンパーを製造することが可能となる。
これにより、補剛材は断面視が見かけ上、H形鋼と同様の外観を呈するから、構造物に対する設置の形態も通常のブレースの場合となんら変わることがなく、構造物への設置に際しても取り扱いの容易な構成とすることが可能となる。
請求項記載のブレースダンパーによれば、補剛材を構成する対をなす溝形鋼各々のウェブ部で、ブレース芯材の先行降伏部を挟み込む位置に、溝形鋼自身の面外方向変形を防止する補強部材を備えるから、ブレース芯材の先行降伏部に対する拘束力を他の部分よりも有効に増強し、補剛材の外形断面を拡大することなく先行降伏部において生じることが想定される局部座屈や破断を確実に防止することが可能となる。
また、該補強部材が、少なくとも複数の補強縦リブを備えることから、補強縦リブの設置数量や配置間隔を適宜調整することで、ブレース芯材の幅寸法やブレース芯材の負担力に応じて座屈防止や面外方向変形の防止等の補剛効果を適切な量に設定できるため、補剛材を構成する対をなす溝形鋼に対する補強部材の設置構造を、補剛効率を向上させつつ低コストな構成とすることが可能となる。
なお、補強部材を介して補剛材の補剛効果をさらに高めたい場合には、補強部材として従来より補強縦リブと併せて用いられており、前記溝形鋼のウェブ部に垂直な面を有する板材よりなり、溝形鋼の軸線方向に延在して隣り合う補強縦リブを連結するように固着される補強横リブを追加すればよい。
請求項記載のブレースダンパーによれば、前記ブレース芯材の板幅が、前記溝形鋼の成と比較して略小さく成形されるから、ブレース芯材の幅方向の両端が溝形鋼のフランジ部近傍に位置するため、溝形鋼のウェブ部における面外変形が小さくなり、ブレース芯材の座屈に対する拘束効果をより向上することが可能となる。
これに伴い、対をなす溝形鋼により構成される前記補剛材は、補強部材による補剛効果に依存する必要性が低減することから、ブレース芯材の幅が小さいときやブレース芯材の負担力が小さい場合には、前述した補強部材について、これを構成する複数の補強縦リブの配置間隔を大きくしたり、従来より補強部材として補強縦リブと併せて用いられている補強横リブを省略したりして、ローコスト化を図ることが可能となる。
なお、補強部材として従来より補強縦リブと併せて用いられていた補強横リブを省略する構成は、溝形鋼に対して溶接により補強横リブを固着する際に生じていた溶接歪みを溝形鋼に生じることがないから、歪み矯正が不要となるため、補強部材を備えた対をなす溝形鋼により補剛材を制作する場合においても、その作業性を大幅に向上することが可能となる。
また、前記ブレース芯材は、先にも述べたように長さ方向に一様な板幅を有するから、中間部に形成された先行降伏部の幅方向の両端も前記溝形鋼のフランジ部近傍に位置するため、先行降伏部とブレースダンパー自身の幅がおおむね同一となり、ブレースダンパーを高耐力でありながらコンパクトな形状とすることが可能となる。
請求項記載のブレースダンパーによれば、前記ブレース芯材の小口面を覆うカバープレートが、対をなす前記溝形鋼各々の隣り合うフランジ部に跨るように固定されるから、前記補剛材を構成する対をなす溝形鋼とカバープレートが相まって、前記ブレース芯材の全ての面を全長にわたって覆うことの可能な筒型の閉塞構造となるため、ブレース芯材の面外方向だけでなく面内方向の変形をも拘束して面内座屈を防止でき、ブレース芯材に対してより高い補剛効果を付与することが可能となる。
本発明のブレースダンパーを図1から図5に示す。本発明は、長さ方向で板幅が一様な軟鋼板もしくは極軟鋼板からなり、両端部と比較して中間部の板厚を薄くすることで先行降伏部を構成したブレース芯材を、対をなす溝形鋼から成る補剛材で挟み込んで座屈補強し、座屈強度に優れたブレースとしての機能と減衰性能に優れたダンパーとしての機能を併せ持つ構成としたものである。
図1(a)の側面図及び図1(b)の平断面図に示すように、構造物にブレースとして設置され、構造物の振動エネルギーを吸収するダンパーとしても機能するブレースダンパー1は、ブレース芯材2と、その周囲に装着されてブレース芯材2の座屈を防止する補剛材3を備えている。
図1(c)の側面図に示すように、ブレース芯材2は、長さ方向で板幅が一様な帯板状の鋼板(フラットバー)であって、その両端部2bが構造物に対して固定されることでこれ自体が通常のブレースとして機能するものである。
ブレース芯材2の両端部2b各々における両面には、図3に示すように、鋼板よりなり前記ブレース芯材2に対して直交する面を形成するリブプレート6が設置されて、ブレース芯材1の両端部2bにおける横断面形状は十字形をなすものとされている。該リブプレート6は、構造物との接合部を構成するものであり、溶接等の固着手段を介して固着されている。
このように、ブレース芯材2の両端部2bにリブプレート6を設ける構成は、高力ボルトによる2面摩擦接合によって構造物とブレースダンパー1とを一体化することを目的とするもので、特別な施工精度を要求されることなく、現場において一般的な鉄骨ブレースの場合と同様な施工でブレースダンパー1を取り付けることができるものである。
本実施の形態におけるブレース芯材2は、極軟鋼(低降伏点鋼)を成形したもので、図1(c)に示すように長さ方向全体にわたって一様な部材幅を有するものの、図1(b)に示すように両端部2bと比較して中間部の板厚が薄く形成されており、この中間部が所定軸力を受けた際に先行して降伏する先行降伏部2aに設定されている。
なお、ブレース芯材2の両端部2bと先行降伏部2aに設定された中間部で板厚差を設ける方法としては、両端部2bを高周波加熱により増厚する方法やブレース芯材2を鋳造する方法等があるが、その方法はこれに限定されず何れを用いても良い。
一方、前記補剛材3は、図2(a)の横断面図に示すように、ブレース芯材2を間に挟んでシンメトリーに配置される対をなす溝形鋼4により構成されている。
該溝形鋼4は、汎用の鋼材であり、ウェブ部4aとその両側縁部に一体に成形された対をなすフランジ部4bを有し、ブレース芯材2と平行に延在しこれと前記ウェブ部4aが面どうしで接するように配置されている。これらは、図2(a)に示すように、対をなす溝形鋼4のウェブ部4aでブレース芯材2を両面から挟み込んだ状態で、対をなす溝形鋼4各々の隣り合うフランジ部4bに跨るように帯鋼板からなるカバープレート7を配置し、図1(a)に示すように、該カバープレート7とフランジ部4bとを高力ボルト8を用いた1面摩擦接合で締結している。
なお、前記溝形鋼4のウェブ部4aには、ブレース芯材2の両面に備えられている前記リブプレート6と干渉する位置にスリット4aa、4aa’が設けられている。
また、前記溝形鋼4がロール材溝形鋼の場合には、フランジ部4bにテーパーが形成されているため、カバープレート7との接合に高力ボルト8を用いる場合には、一般に用いられているテーパー座金を併用する。
さらに、板幅が一様なブレース芯材2はその板幅を、対をなす溝形鋼4の成と比較して略小さく成形している
上述する構成は、対をなす溝形鋼4により構成された補剛材3及びカバープレート7の両者が相まって、前記ブレース芯材2を全長にわたり両面に加えて幅方向の小口面をも覆うことの可能な筒型の閉鎖断面に構成されることとなる。このような構成は、ブレース芯材2の幅方向の変形を拘束して面内座屈を防止でき、より高い補剛効果を得ることができるものである。
また、図2(b)に示すように、対をなす溝形鋼4は、断面視が見かけ上H型の補剛材3となり、外観がH形鋼のように組み立てられる。このような構成の補剛材3はブレース芯材2の外側に装着され、図1(a)に示すように、両端部でブレース芯材2とこれを挟む対をなす溝形鋼4のウェブ部4aに綴りボルト9を貫通させて、ブレース芯材2の材軸方向以外の相対変形を生じないように、3者を締結している。
ここで、前記綴りボルト9は、ブレース芯材2の両端部2b各々に、前記リブプレート6を挟んで対をなすように配置されている貫通孔2ba、2ba’に貫通されているが、ブレース芯材2の両端部2bのうち一方側に設けられた貫通孔2ba’は、軸線方向に延びる長孔に成形されている。なお、長孔に形成された貫通孔2ba’に綴りボルト9を締結する際には、緊張力を導入しない手締め程度で締結後に図示しないUナットやダブルナットを用いて戻り止め処理を施しておく。
これは、補剛材3の機能をブレース芯材2の面外方向への変形を拘束してその座屈を防止するものでありつつ、ブレース芯材2の軸方向の変形を拘束しない構成とするためである。したがって、ブレース芯材2が軸方向に変形した場合に、長孔に成形された貫通孔2ba’の近傍に位置するリブプレート6がブレース芯材2のウェブ部4aに干渉しないよう、ウェブ部4aに形成されたスリット4aa’も、余裕をもった長さとしている。
さらに、補剛材3は、ブレース芯材2の軸方向の変形を拘束しない構成とするため、ブレース芯材2との接面をアンボンド(非接着)状態に維持することとし、図1や図4に示すように、補剛材3を構成する溝形鋼4のウェブ部4aでブレース芯材2と当接する面及び前記はさみ板5の表面に、絶縁材13を介装している。該絶縁材13には、補剛材3とブレース芯材2の相対変形を阻害せず、また音が生じないクロロプレンゴム等の高分子系材料からなるシート材が好適に採用可能である。
ところで、図1(b)に示すようにブレース芯材2は、先にも述べたように両端部2bと中間部に形成された先行降伏部2aでその板厚が異なっている。したがって、補剛材3を構成する対をなす溝形鋼4は、ウェブ部4aがブレース芯材2の両端部2bには面どうしで当接するものの、先行降伏部2aとは接せず隙間が形成されることとなり、ブレース芯材2の面外方向への変形を拘束するといった補剛材3の補剛効果を十分に発揮することができない。
そこで、前記対をなす溝形鋼4各々のウェブ部4aにおけるブレース芯材2と向かい合う面であって、ブレース芯材2の先行降伏部2aを挟み込む位置には、はさみ板5が溶接等の固着手段により固着されている。該はさみ板5は、ブレース芯材2の先行降伏部2aと両端部2bとの板厚差の1/2に相当する板厚を有する鋼板により構成され、本実施の形態では、ブレース芯材2の先行降伏部2a前面に当接する大きさに形成されている。
なお、はさみ板5は、上述する構成にこだわるものではなく、複数のピースに分割し、ブレース芯材2の先行降伏部2aを挟み込む位置に対して軸線方向に所定の離間間隔をもって配置する構成としても良い。
また、該はさみ板5とウェブ部4aへの固着は、両者間に相対ズレを生じさせない程度の接合強度を有していれば良いため、本実施の形態では、図4に示すように断続隅肉溶接を用いているが、その固着方法は必ずしもこれにこだわるものではない。
さらに、ブレース芯材2の面外方向への変形を拘束するといった補剛材3の補剛効果を発揮できる構成あれば、必ずしもはさみ板5を用いる必要はない。例えば、図5(a)に示すように、補剛材3を構成する溝形鋼4のウェブ部4aが、絶縁材13を介してブレース芯材2の先行降伏部2aに面どうしで当接するよう配置する。このとき、ブレース芯材2の両端部2bと向かい合う位置のウェブ部4aは溝形鋼4から切り欠いておき、この切り欠きを覆いながら両端部2bに面どうしで当接するよう当て板14を配置して、図5(b)に示すように、先行降伏部2aに面どうしで当接している前記ウェブ部4aの背面に溶接等の固着手段により固着する構成としても良い。
また、補剛材3は、ブレース芯材2に対する面外方向の拘束力を十分に確保すべく、補剛材3を構成する対をなす溝形鋼4各々のウェブ部4aが面外方向に変形することを防止するための補強部材10を有している。
図1(a)に示すように、本実施形態における補強部材10は、補強縦リブ11と補強横リブ12により構成されており、補強縦リブ11は、補剛材3を構成する溝形鋼4のウェブ部4aに垂直な面を有し、対をなすフランジ部4bを連結する鋼板により構成されている。
これら補強縦リブ11は、図1(b)に示すように、対をなす溝形鋼4各々のウェブ部4aで、ブレース芯材2の先行降伏部2aを挟み込む位置に対して所定の離間間隔をもって3カ所配置されており、ウェブ部4a及び対をなすフランジ部4bに溶接等の固着手段を介して固着されている。なお、補強縦リブ11の数量や配置間隔は、必ずしもこれにこだわるものではなく、ブレース芯材2の幅やその負担力に応じて適宜調整すればよい。
一方、前記補強横リブ12は、補剛材3を構成する溝形鋼4のウェブ部4aに垂直な面を有し、補剛材3の軸線方向に延在する鋼板により構成されている。
これら補強横リブ12は、図1(a)に示すように、対をなす溝形鋼4各々のウェブ部4aで、隣り合う補強縦リブ11を連結するように配置されており、ウェブ部4a及び隣り合う補強縦リブ11に溶接等の固着手段を介して固着されている。
本実施の形態において、ブレースダンパー1は、ブレース芯材2の中間部に両端部2bと比較して板厚の薄い先行降伏部2aを有するから、当該部分の座屈強度は他の部分よりも低下することが避けられない。このため、補剛材3による拘束力が十分でない場合には、ブレース芯材2が圧縮軸力により面外変形を生じ、先行降伏部2aで局部座屈が生じて破壊することも想定される。
そこで、そのような事態を確実に防止するべく、補剛材3を構成する溝形鋼4の先行降伏部2aを挟み込む位置に、上述するような補強部材10を設ける構成とし、これによって補剛材3による先行降伏部2aに対する拘束力を他の部分よりも増強し、先行降伏部2aでの局部座屈や破壊を確実に防止する構成とした。
しかし、先にも述べたように、前記ブレース芯材2の板幅が、溝形鋼4の成と比較して略小さく成形しているから、ブレース芯材2の幅方向の両端が溝形鋼4のフランジ部4b近傍に位置するため、溝形鋼4のウェブ部4aにおける面外変形が小さくなり、これら対をなす溝形鋼4より構成される補剛材3は、ブレース芯材2の座屈に対する拘束効果をより向上できる。
このため、補強部材10による補剛効果に依存する必要性が低減するから、ブレース芯材2の負担力が小さければ、補強部材10自身を必ずしも設置する必要はなく、補剛材3全体の大きさやブレース芯材2の負担力に応じて要否を適宜使い分ければよい。
また、補強部材10を必要とする場合であっても、補剛縦リブ11及び補剛横リブ12について、ブレース芯材2の幅寸法やブレース芯材2の負担力に応じて、補強縦リブ11の配置間隔を調整する、もしくは補強横リブ12を省略する等の調整を行い、座屈防止や面外方向変形の防止等の補剛効果について合理的な量を設定すればよい。
上述する構成のブレースダンパー1は、ブレース芯材2が通常のブレースと同様に機能し、特に補剛材3がブレース芯材2の座屈を有効に防止するので、座屈強度に優れた構成となっている。また、このブレースダンパー1は、ブレース芯材2が軸方向に変形して降伏することで鋼材ダンパーとして機能するものであり、特にブレース芯材2に軟鋼や極軟鋼を採用してその中間部に両端部2bと比較して板厚の薄い先行降伏部2aを設定していることから、所定軸力を受けた際に先行降伏部2aが確実に降伏して鋼材ダンパーとして優れたエネルギー吸収効果を得られるものとなっている。
また、これらブレースダンパー1は、ブレース芯材2の材質やその断面積、補剛材3による拘束力その他を適宜設定することで、ブレースおよび鋼材ダンパーとしての性能を自由にかつ幅広く調整できるが、なかでも、板厚が異なる先行降伏部2aと両端部2bとの長さ比を調整するのみの簡略な構成で、先行降伏部2aの歪みを自在にコントロールして効果的に地震エネルギーを吸収することが可能となる。
具体的には、先行降伏部2aの長さを相対的に長くとることにより、塑性歪みは全長にわたり分散されるため小さくなり、疲労特性を向上することが可能となる。
一方、先行降伏部2aの長さを相対的に短くとると、先行降伏部2aの塑性歪みは大きくなり、小さな層間変位から地震エネルギーの吸収効率を大きくすることが可能となる。
また、前記補剛材3が、ブレース芯材2の軸方向変形を許容しつつ、その座屈を防止することから、ブレースダンパー1を座屈強度に優れたブレースとしての機能と減衰性能に優れたダンパーとしての機能を併せ持つ構成とすることが可能となる。
さらに、該補剛材3の前記ブレース芯材2の先行降伏部2aと向かい合う両面各々に、前記はさみ板5が固着されることから、前記ブレース芯材2の先行降伏部2aにおいても補剛材3との間に隙間を形成されることがなく、先行降伏部2aと補剛材3とが面どうしで接する構成となり、補剛材3は前記ブレース芯材2の先行降伏部2aと両端部2bのいずれに対しても面外変形を拘束することができ、前記ブレース芯材2の全長にわたって効率よく座屈を防止することが可能となる。
また、前記補剛材3に対をなす溝形鋼4を用いることで、汎用の鋼材を用いてボルト接合により補剛材3を組み立てることができ、簡略な構成で加工が容易であるとともに、補剛材3の製作に特別な技量や機械を必要としないため、低コストでブレースダンパー1を製造することが可能となる。
これにより、補剛材3は、断面視が見かけ上H形鋼と同様の外観を呈するから、構造物に対する設置の形態も通常のブレースの場合となんら変わることがなく、構造物への設置に際しても取り扱いの容易な構成とすることが可能となる。
さらに、補剛材3を構成する対をなす溝形鋼4各々のウェブ部で、ブレース芯材2の先行降伏部を挟み込む位置に補強部材10を備える構成とすれば、ブレース芯材2の先行降伏部2aに対する拘束を他の部分よりも有効に増強でき、先行降伏部2aにおいて生じる局部座屈や破壊を確実に防止することが可能となる。
また、該補強部材10が、少なくとも複数の補強縦リブ11を備えることから、補強縦リブ11の設置数量や配置間隔を適宜調整することで、ブレース芯材2の幅寸法やブレース芯材2の負担力に応じて座屈防止や面外方向変形防止等の補剛効果を合理的に設定できるため、補剛材3を構成する対をなす溝形鋼4に対する補強部材10の設置構造を、補剛効率を向上させつつ低コストな構成とすることが可能となる。
なお、補強部材10を介して補剛材3の補剛効果をさらに高めたい場合には、補強部材10として従来より補強縦リブ11と併せて用いられており、前記溝形鋼4のウェブ部4aに垂直な面を有する板材よりなり、溝形鋼4の軸線方向に延在して隣り合う補強縦リブ11を連結するように固着される補強横リブ12を追加すればよい。
加えて、前記ブレース芯材2の板幅を溝形鋼4の成と比較して略小さく成形することから、ブレース芯材2の幅方向の両端が溝形鋼4のフランジ部4b近傍に位置するため、溝形鋼4のウェブ部4aにおける面外変形が小さくなり、ブレース芯材2の座屈に対する拘束効果をより向上することが可能となる。
これに伴い、対をなす溝形鋼4より構成される前記補剛材3は、補強部材10による補剛効果に依存する必要性が低減することから、ブレース芯材2の幅が小さいときやブレース芯材2の負担力が小さい場合には、前述した補強部材10について、これを構成する複数の補強縦リブ11の配置間隔を大きくしたり、従来より補強部材10として補強縦リブ11と併せて用いられている補強横リブ12を省略して、ローコスト化を図ることが可能となる。
なお、補強部材10として従来より補強縦リブ11と併せて用いられていた補強横リブ12を省略する構成では、溝形鋼4に対して溶接により補強横リブ12を固着する際に生じていた溶接歪みが溝形鋼4に生じなくなり、歪み矯正が不要となるため、補強部材10を備えた対をなす溝形鋼4により補剛材3を制作する場合においても、その作業性を大幅に向上することが可能となる。
また、前記ブレース芯材2は、先にも述べたように長さ方向に一様な板幅を有するから、中間部に形成された先行降伏部2aの幅方向の両端も前記溝形鋼4のフランジ部近傍に位置するため、先行降伏部2aとブレースダンパー1の幅がおおむね同一となり、ブレースダンパー1を高耐力でありながらコンパクトな形状とすることが可能となる。
さらに、対をなす前記溝形鋼4各々の隣り合うフランジ部4bに跨るようにして、前記ブレース芯材2の小口面を覆うカバープレート7を固定すれば、前記補剛材3を構成する対をなす溝形鋼4とカバープレート7が相まって、前記ブレース芯材2の全ての面を全長にわたって覆うことの可能な筒型の閉鎖断面となり、ブレース芯材2の面外方向だけでなく面内方向の変形をも拘束して面内座屈を防止でき、ブレース芯材2に対してより高い補剛効果を付与することが可能となる。
本発明に係るブレースダンパーの概略を示す図である。 本発明に係るブレースダンパーの横断面を示す図である。 本発明に係るブレース芯材の詳細を示す図である。 本発明に係る補剛材の詳細を示す図である。 本発明に係るブレースダンパーの他の事例を示す図である。
符号の説明
1 ブレースダンパー
2 ブレース芯材
3 補剛材
4 溝形鋼
5 はさみ板
6 リブプレート
7 カバープレート
8 高力ボルト
9 綴りボルト
10 補強部材
11 補強縦リブ
12 補強横リブ
13 絶縁材
14 当て板


Claims (5)

  1. 構造物にブレースとして設置され、構造物の振動エネルギーを吸収するダンパーとしても機能するブレースダンパーであって、
    所定軸力を受けた際に降伏する先行降伏部が所定位置に設定された長さ方向に一様な板幅を有する帯板状の極軟鋼板または軟鋼板からなり、両端が構造物に対して固定されるブレース芯材と、
    該ブレース芯材を両面から挟み込んだ形態でその周囲に装着され、ブレース芯材の軸方向変形を許容しつつ、その座屈を防止する補剛材とからなり、
    前記ブレース芯材の先行降伏部が、軸線方向の両端部と比較して板厚を薄く形成した中間部に形成され
    前記補剛材の前記ブレース芯材に形成されている先行降伏部と向かい合う両面各々に、ブレース芯材の両端部と先行降伏部との板厚差の1/2に相当する板厚を有するはさみ板が、固着手段を介して固着されることを特徴とするブレースダンパー。
  2. 請求項1に記載のブレースダンパーにおいて、
    前記補剛材が、ブレース芯材を挟んでシンメトリーに対をなして配置され、前記ブレース芯材と平行に延在しこれと面どうしで接するウェブ部とその両側縁部に一体に形成された対のフランジ部を有する溝形鋼により構成されることを特徴とするブレースダンパー。
  3. 請求項2に記載のブレースダンパーにおいて、
    前記補剛材を構成する対をなす溝形鋼各々のウェブ部で、ブレース芯材の先行降伏部を挟み込む位置に、面外方向変形を防止する補強部材が設置され、
    該補強部材が、少なくとも、前記溝形鋼のウェブ部に垂直な面を有する板材よりなり溝形鋼の対をなすフランジ部を連結するように固着手段を介して固着される複数の補強縦リブを備えることを特徴とするブレースダンパー。
  4. 請求項2または3に記載のブレースダンパーにおいて、
    前記ブレース芯材の板幅が、前記溝形鋼の成と比較して略小さく成形されることを特徴とするブレースダンパー。
  5. 請求項に記載のブレースダンパーにおいて、
    前記ブレース芯材の小口面を覆うカバープレートが、対をなす前記溝形鋼各々の隣り合うフランジ部に跨るように配置されて、固定手段を介して固定されることを特徴とするブレースダンパー。
JP2004046304A 2004-02-23 2004-02-23 ブレースダンパー Expired - Fee Related JP4196286B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004046304A JP4196286B2 (ja) 2004-02-23 2004-02-23 ブレースダンパー

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004046304A JP4196286B2 (ja) 2004-02-23 2004-02-23 ブレースダンパー

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005232910A JP2005232910A (ja) 2005-09-02
JP4196286B2 true JP4196286B2 (ja) 2008-12-17

Family

ID=35016147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004046304A Expired - Fee Related JP4196286B2 (ja) 2004-02-23 2004-02-23 ブレースダンパー

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4196286B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102966194A (zh) * 2012-01-20 2013-03-13 上海蓝科钢结构技术开发有限责任公司 一种tjs纯钢屈曲约束支撑构件
CN107109841A (zh) * 2014-11-07 2017-08-29 渥太华大学 使用屈曲约束支撑的传统的钢筋混凝土抗弯框架的抗震加固

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4735585B2 (ja) * 2007-03-29 2011-07-27 鹿島建設株式会社 コンクリート系棒状ダンパー構造
CN102900167B (zh) * 2012-09-28 2014-10-22 同济大学 两边约束一字形纯钢屈曲约束支撑及其制作方法
JP2014234677A (ja) * 2013-06-04 2014-12-15 清水建設株式会社 ブレースダンパー
JP2015224451A (ja) * 2014-05-27 2015-12-14 清水建設株式会社 ブレースダンパー
JP6445862B2 (ja) * 2014-12-18 2018-12-26 大和ハウス工業株式会社 座屈拘束ブレース
CN105239691B (zh) * 2015-09-16 2017-11-03 哈尔滨工业大学 一种带有一字型内芯的防屈曲支撑构件
JP6838877B2 (ja) * 2016-07-11 2021-03-03 清水建設株式会社 座屈拘束ブレースダンパー
JP7184245B2 (ja) * 2019-01-17 2022-12-06 トヨタホーム株式会社 建物の傾斜面構造
CN113434976B (zh) * 2021-06-24 2023-08-29 中交隧桥(南京)技术有限公司 一种腹板加强型槽钢轴压构件的临界荷载确定方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102966194A (zh) * 2012-01-20 2013-03-13 上海蓝科钢结构技术开发有限责任公司 一种tjs纯钢屈曲约束支撑构件
CN107109841A (zh) * 2014-11-07 2017-08-29 渥太华大学 使用屈曲约束支撑的传统的钢筋混凝土抗弯框架的抗震加固

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005232910A (ja) 2005-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI237082B (en) A beam coupling device
US7225588B2 (en) Damping brace and structure
JP4196286B2 (ja) ブレースダンパー
KR101364922B1 (ko) 약축보강형 비좌굴 가새
JP5822203B2 (ja) ブレースダンパー
JP3637534B2 (ja) ブレースダンパー
KR101364787B1 (ko) 약축보강형 비좌굴 가새
JP2003193699A (ja) 弾塑性・粘弾性ブレース
JP6695686B2 (ja) 座屈拘束ブレースダンパー
JP2004060234A (ja) ブレースダンパー
JP2002173981A (ja) ブレースダンパー
JP2005194794A (ja) ブレースダンパー
JP2004232292A (ja) ブレースダンパー
JP6169486B2 (ja) 座屈拘束ブレース
JP4296541B2 (ja) ブレースダンパー
JP2014080827A (ja) ブレースダンパー
JP4196285B2 (ja) ブレースダンパー
JP5840393B2 (ja) コンクリート構造およびせん断補強部材
JP2014234677A (ja) ブレースダンパー
JP5968706B2 (ja) 座屈拘束ブレース
JP7052953B2 (ja) 制振構造
JP5826791B2 (ja) 座屈拘束ブレース
JP6826410B2 (ja) 鉄骨ブレース及び建物
JP2004092052A (ja) ブレースダンパー
JP7481519B1 (ja) 座屈拘束ブレース

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060921

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080514

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080610

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080805

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080902

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080917

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111010

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111010

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121010

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121010

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131010

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131010

Year of fee payment: 5

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131010

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141010

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees