JP4729556B2 - 引張要素を有する自動調心エネルギー散逸ブレース装置 - Google Patents
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Description
i)重度または極端な荷重によりシステムに印加される力を制限し、投入エネルギーを散逸させて変形を制御するために降伏構造の非線形特性を組み込み、
ii)極端な荷重の後に元の位置に戻ることができるように再調心特性を包含することにより構造物の修理コストを低減し、
iii)主構造要素に対する損傷の発生を最小限に抑えることにより修理コストをさらに低減しなければならないことが示唆される。
32 第1のブレーシング部材
34 第2のブレーシング部材
36 引張可能アセンブリ
38 エネルギー散逸システム
39 案内要素
40a,40b,40c,40d 端部
42a,42b,42c,42d 突き合わせ面
44a,44d 接続端
45 アパーチャ
46 調整可能引張要素
48a,48b 突き合わせ要素
50 摩擦メカニズム
52 降伏メカニズム
54 粘性メカニズム
56 粘弾性メカニズム
57 形状記憶合金
60a,60b 支持部材
62a,62b 摩擦界面
64 伸長部材
66 スロット
68 留め具
130 ブレース装置
132 第1のブレーシング部材
134 第2のブレーシング部材
136 引張可能アセンブリ
138 エネルギー散逸システム
140a,140b,140c,140d 端部
150a,150b 摩擦メカニズム
160a,160b,160c,160d 支持部材
164a,164b 伸長部材
166a,166b,166c,166d スロット
168 留め具
230 ブレース装置
232 内側ブレーシング部材
234,235 外側ブレーシング部材
236 引張可能アセンブリ
238 エネルギー散逸システム
239 案内要素
240a,240b,240c,240d,240e,240f 端部
242a,242b,242c,242d,242e,242f 突き合わせ面
244a,244d,244f 接続端
245a,245d,245f ネジ部
246 引張要素
248a,248b 突き合わせ要素
250 摩擦メカニズム
330 ブレース装置
332 内側ブレーシング部材
334,335 外側ブレーシング部材
336 引張可能アセンブリ
346 引張要素
430 ブレース装置
431 外部構造物
431a 取り付け点
432 第1のブレーシング部材
434 第2のブレーシング部材
436 引張可能アセンブリ
437 ヒューズシステム
438 エネルギー散逸システム
450 摩擦メカニズム
464 伸長部材
465 端部
467a,467b,467c,467d スロット
469 滑り部材
471 留め具
473 コネクタ
Claims (32)
- 荷重力による移動を制限するために該荷重力に曝された構造物の2つの部分の間に取り付けられるブレース装置であって、
前記構造物の2つの部分のうちの1つに取り付けられる第1の端部を有する固定部分であって、前記固定部分の第1の端部が、前記固定部分の第1の突き合わせ面を形成していると共に、前記移動方向において前記固定部分の第1の端部とは反対側に位置する自由端部である固定部分の第2の端部が、前記固定部分の第2の突き合わせ面を形成している、固定部分と、
前記構造物の2つの部分のうちの他の1つに取り付けられる第1の端部を有する可動部分であって、前記可動部分の第1の端部が、前記可動部分の第1の突き合わせ面を形成していると共に、前記移動方向において前記可動部分の第1の端部とは反対側に位置する自由端部である可動部分の第2の端部が、前記可動部分の第2の突き合わせ面を形成している、可動部分と、
a)前記可動部分の第1の突き合わせ面が前記固定部分の第2の突き合わせ面に近接し、b)前記固定部分の第1の突き合わせ面が前記可動部分の第2の突き合わせ面に近接するように、前記可動部分を前記固定部分に取り付ける引張可能アセンブリであって、該引張可能アセンブリは、前記固定部分の第1の端部に近接する第1の突き合わせ要素および前記可動部分の第1の端部に近接する第2の突き合わせ要素を含み、前記第1および第2の突き合わせ要素が、調整可能な引張要素により相互接続された、引張可能アセンブリと、
を備えたブレース装置において、
i)荷重力が前記可動部分を前記固定部分から引き離すときに、前記第1の突き合わせ要素は、前記固定部分の第1の突き合わせ面に接し、前記第2の突き合わせ要素は、前記可動部分の第1の突き合わせ面に接し、それにより前記可動部分が前記固定部分から離れる移動を制限し、
ii)荷重力が前記可動部分を前記固定部分に向けて移動するときに、前記第1の突き合わせ要素は、前記可動部分の第2の突き合わせ面に接し、前記第2の突き合わせ要素は、前記固定部分の第2の突き合わせ面に接し、それにより前記可動部分が前記固定部分に向かう移動を制限する、
ことを特徴とするブレース装置。 - 前記引張要素は、プレテンションがかけられることを特徴とする請求項1に記載のブレース装置。
- 前記引張要素は、プレテンションなしから、前記引張要素の最大許容変形の60%が生じる値までの範囲のプレテンションレベルでプレテンションがかけられることを特徴とする請求項2に記載のブレース装置。
- 前記可動部分は、前記荷重力が前記プレテンションレベルに打ち勝ったときに前記固定部分に対して移動することを特徴とする請求項3に記載のブレース装置。
- 前記引張要素は、前記荷重力が前記プレテンションレベルに打ち勝ったときに、前記装置が静止位置から移行位置に移動するにつれ追加の張力が前記引張要素内で高まるように伸長し、前記追加の張力が、前記荷重力が止んだときに前記装置を前記静止位置に戻すことができることを特徴とする請求項4に記載のブレース装置。
- 前記引張要素は、ナットで前記第1および前記第2の突き合わせ要素に取り付けられた長手方向に延びるネジ付き部材であることを特徴とする請求項2に記載のブレース装置。
- 前記引張要素は、前記第1および前記第2の突き合わせ要素に固定して取り付けられたテンドンであることを特徴とする請求項2に記載のブレース装置。
- 前記引張要素は、前記第1および第2の突き合わせ要素に関して対称的に配置された複数の引張要素を含むことを特徴とする請求項2に記載のブレース装置。
- 前記固定部分および前記可動部分は管状の本体を有し、前記可動部分は、前記固定部分の内側に配置されることを特徴とする請求項1に記載のブレース装置。
- 前記可動部分は、前記固定部分と同心とされていることを特徴とする請求項9に記載のブレース装置。
- 前記引張要素は、前記固定部分内に配置されることを特徴とする請求項9に記載のブレース装置。
- 前記固定部分は、前記可動部分のそれぞれの側に位置する2つの固定部分を含むことを特徴とする請求項1に記載のブレース装置。
- 前記ブレース装置は、さらに、前記第1の突き合わせ要素および前記第2の突き合わせ要素にしっかり取り付けられた案内要素を含み、該案内要素は、前記可動部分および前記固定部分の相対運動の際に案内するために、前記可動部分の前記第2の端部および前記固定部分の前記第2の端部に近接するように設けられていることを特徴とする請求項12に記載のブレース装置。
- 前記引張要素は、前記可動部分内に配置されることを特徴とする請求項12に記載のブレース装置。
- 前記装置は、さらに、前記固定部分を前記可動部分に連結するエネルギー散逸システムを備え、該エネルギー散逸システムは、エネルギーを散逸するために前記固定部分と前記可動部分との間の相対運動の際に動作可能であることを特徴とする請求項1に記載のブレース装置。
- 前記エネルギー散逸システムは、前記固定部分にしっかり取り付けられた支持部材、および前記可動部分と摩擦接触させるために前記可動部分にしっかり取り付けられ、前記支持部材へと伸長する伸長部材を含む摩擦メカニズムを備えることを特徴とする請求項15に記載のブレース装置。
- 前記支持部材は、スロットを含み、前記伸長部材は、前記固定部分と前記可動部分との間の前記相対運動の際に、前記摩擦接触を発生するために前記スロットに嵌合する留め具を介して前記支持部材と締め付け態様で取り付けられることを特徴とする請求項16に記載のブレース装置。
- 前記摩擦メカニズムは、さらに、前記支持部材と前記伸長部材との間に配置される摩擦界面を含み、該摩擦界面は、前記固定部分と前記可動部分との間の前記相対運動の際に摩擦をもたらすように構成されることを特徴とする請求項16に記載のブレース装置。
- 前記エネルギー散逸システムは、前記固定部分および前記可動部分に取り付けられた金属要素を含む降伏メカニズムを備え、該金属要素は、前記固定部分と前記可動部分との間の相対運動から発生した変形の下で降伏するように構成されることを特徴とする請求項15に記載のブレース装置。
- 前記エネルギー散逸システムは、前記固定部分および前記可動部分に取り付けられたデバイス内に収められた粘性流体を含む粘性メカニズムを備え、前記固定部分と前記可動部分との間の相対運動の際に変形することを特徴とする請求項15に記載のブレース装置。
- 前記エネルギー散逸システムは、前記固定部分と前記可動部分との間の相対運動の際に変形する前記固定部分および前記可動部分に取り付けられた粘弾性材料を含む粘弾性メカニズムを備えることを特徴とする請求項15に記載のブレース装置。
- 前記エネルギー散逸システムは、摩擦メカニズム、降伏メカニズム、粘性メカニズム、および荷重力に曝されたときに前記ブレース装置のフラッグ状のヒステリシス挙動を示す粘弾性メカニズムからなる群から選択された少なくとも1つの散逸メカニズムを備えることを特徴とする請求項15に記載のブレース装置。
- 前記装置は、さらに、前記第1の端部およびのうちの少なくとも1つから突き出ている接続端、および該接続端に取り付けられ、前記構造物の2つの部分のうちの1つに取り付けられている滑り要素を含むヒューズシステムを備え、該ヒューズシステムは前記荷重力よりも大きな所定の滑り荷重で前記接続端に対して滑るように構成されることを特徴とする請求項1に記載のブレース装置。
- 前記滑り部材は、前記ブレース装置と前記構造物との間の摩擦状態下での滑り運動を行わせるために、前記接続端のスロット内に嵌合される留め具を介して前記接続端に摩擦係合するように取り付けられることを特徴とする請求項23に記載のブレース装置。
- 前記接続端は、前記可動部分にしっかり取り付けられ、前記固定部分にしっかり取り付けられた支持部材と摩擦係合する伸長部材を含むことを特徴とする請求項23に記載のブレース装置。
- 前記伸長部材は、前記荷重力の下で前記固定部分と前記可動部分との間の前記相対運動の際に摩擦を発生するためスロットに嵌合する留め具を介して前記支持部材を前記伸長部材に締め付ける該スロットを含むことを特徴とする請求項25に記載のブレース装置。
- 前記所定の滑り荷重は、前記固定部分と前記可動部分との間の最大許容相対運動を生じさせることを特徴とする請求項23に記載のブレース装置。
- 前記スロットは、対向エッジにより定められた長さを有し、前記固定部分と前記可動部分との間の前記最大許容相対運動は、前記スロットの前記対向エッジ上に位置する前記留め具に対応することを特徴とする請求項27に記載のブレース装置。
- 前記固定部分の前記第1の端部は、前記第1の突き合わせ要素に摺動するように取り付けられ、前記可動部分の前記第1の端部は、前記第2の突き合わせ要素に摺動するように取り付けられることを特徴とする請求項1に記載のブレース装置。
- 前記装置は、さらに、前記固定部分と前記可動部分との間の相対運動を案内するため、前記固定部分と前記可動部分との間に用意される案内要素を含むことを特徴とする請求項1に記載のブレース装置。
- 前記装置は、さらに、前記固定部分と前記第2の部分との間の相対運動を案内するため、前記固定部分と前記可動部分との間に用意される案内要素を含むことを特徴とする請求項1に記載のブレース装置。
- 前記案内要素は、前記可動部分が前記固定部分に関して相対的に移動する場合に衝撃を緩和するため、前記固定部分と前記可動部分との間に取り付けられた吸収要素を含むことを特徴とする請求項31に記載のブレース装置。
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