JP4850482B2 - Damping brace structure - Google Patents
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Description
本発明は、制震ブレース構造に関する。 The present invention relates to a seismic brace structure.
建物や構造物に用いられる制震ブレース構造として、従来より種々のものが提供されているが、引張り時にエネルギーを吸収して制震作用を行うと共に、圧縮時には座屈をせず、しかも、それを低コストで実現することができる制震ブレースは、未だ提供されていない。 Various types of seismic brace structures used for buildings and structures have been provided, but they absorb energy when pulling and perform seismic control, and do not buckle when compressed. A seismic brace that can be realized at low cost has not yet been provided.
本発明は、上記のような問題点に鑑み、引張り時にエネルギーを吸収して制震作用を行うと共に、圧縮時には座屈をせず、しかも、それを低コストで実現することができる制震ブレース構造を提供することを課題とする。 In view of the above problems, the present invention provides a vibration control brace that absorbs energy during tension to perform vibration control and does not buckle during compression, and that can be realized at low cost. It is an object to provide a structure.
上記の課題は、ブレース軸方向と直交する方向の間隔寸法が不変の拘束部と、
該拘束部間に設置された粘弾性体と、
粘弾性体と一方の拘束部との間に設置されたクサビ部と
を備えた制震機構部が設けられ、
ブレースが引っ張られることにより、クサビ部が、粘弾性体と拘束部との間を進出し、該進出により、粘弾性体が剪断変形をすると共に、クサビ部と拘束部、及び/又は、粘弾性体と拘束部が押し合って摩擦力により引っ張りに抵抗するようになされていると共に、
ブレースに圧縮力が作用することにより、クサビ部が、粘弾性体と拘束部との間を後退し、該後退により、クサビ部と拘束部、及び/又は、粘弾性体と拘束部が、ブレース軸方向に滑ってブレースを短縮させるようになされていることを特徴とする制震ブレース構造によって解決される。
The above-mentioned problem is that the spacing part in the direction orthogonal to the brace axis direction is unchanged,
A viscoelastic body installed between the restraining portions;
A vibration control mechanism portion provided with a wedge portion installed between the viscoelastic body and one restraint portion is provided,
When the brace is pulled, the wedge part advances between the viscoelastic body and the restraining part, and by the advancement, the viscoelastic body undergoes shear deformation, and the wedge part, the restraining part, and / or the viscoelasticity. The body and the restraining part are pressed against each other to resist pulling by frictional force,
When the compressive force acts on the brace, the wedge part moves backward between the viscoelastic body and the restraining part, and the backward movement causes the wedge part and the restraining part, and / or the viscoelastic body and the restraining part to move to the brace. It is solved by a seismic control brace structure characterized in that the brace is shortened by sliding in the axial direction.
この制震ブレースでは、引張り時には、クサビ部の進出によって粘弾性体が剪断変形をすることにより、エネルギーが吸収され、制震作用が行われる。その際、クサビ部と拘束部、及び/又は、粘弾性体と拘束部が、押し合いによる摩擦力に抗して滑りを生じる場合は、その滑りによってもエネルギーが吸収され、制震作用が行われる。 In this seismic control brace, at the time of pulling, the viscoelastic body undergoes shear deformation by the advancement of the wedge part, so that energy is absorbed and the seismic control action is performed. At that time, when the wedge part and the restraint part and / or the viscoelastic body and the restraint part slip against the frictional force caused by the pressing, energy is absorbed by the slip and the vibration control action is performed. .
また、圧縮時には、クサビ部の後退によって、クサビ部と拘束部、及び/又は、粘弾性体と拘束部が、ブレース軸方向に滑ってブレースを短縮させるようになされていることにより、ブレースの座屈が防がれる。その際、クサビ部と拘束部、及び/又は、粘弾性体と拘束部が、押し合いによる摩擦力に抗して滑りを生じる場合は、その滑りによってエネルギーが吸収され、圧縮時にも制震作用が行われる。 Further, during compression, the wedge part and the restraining part and / or the viscoelastic body and the restraining part slide in the direction of the brace to shorten the brace due to the backward movement of the wedge part. Bending is prevented. At that time, when the wedge part and the restraint part and / or the viscoelastic body and the restraint part slip against the frictional force caused by the pressing, energy is absorbed by the slip, and the damping action is also exerted even during compression. Done.
そして、それを、上記のような拘束部と粘弾性体とクサビ部との連繋によって実現するものであるから、低コストでの実現が可能となる。 And since it implement | achieves by the connection of the above restraint parts, a viscoelastic body, and a wedge part, realization at low cost is attained.
本発明の制震ブレースは、以上のとおりのものであるから、引張り時にエネルギーを吸収して制震作用を行うと共に、圧縮時には座屈をせず、しかも、それを低コストで実現することができる。 Since the vibration control brace of the present invention is as described above, it absorbs energy during tension to perform vibration control, and does not buckle during compression, and can be realized at low cost. it can.
次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示す第1実施形態の制震ブレース構造は、建物等に用いられる制震壁に適用したもので、図1(イ)において、1は方形環状に組まれた鋼製の壁パネルフレーム、2,2は対のブレースであり、各ブレース2は、帯状鋼板からなっていて、一方のブレース2はパネルフレーム1の一方の対角部間にわたされて該対角部同士を連結し、もう一方のブレース2は前記一方のブレースと交差してパネルフレーム1のもう一方の対角部間にわたされて該対角部同士を連結している。
The seismic brace structure of the first embodiment shown in FIG. 1 is applied to a seismic control wall used in a building or the like. In FIG. 1 (a), reference numeral 1 denotes a steel wall panel frame assembled in a rectangular ring shape. , 2 and 2 are pairs of braces, and each
そして、各ブレース2には、ブレース軸方向における中間部の間隔をおいた2カ所に制震機構部3,3が備えられ、ブレース2は各制震機構部3,3において分割され、ブレース軸方向に3つのブレース材2a…で構成されている。
Each
各制震機構部3は、図1(ロ)(ハ)に示すように、両サイドの連結板4,4によりブレース軸方向と直交する方向の間隔寸法が不変に固定された拘束部としての対の拘束板5,5と、該拘束板5,5間に設置された粘弾性体6と、粘弾性体6と一方の拘束板5との間に設置されたクサビ部としてのクサビ材7とを備えている。
As shown in FIGS. 1 (b) and 1 (c), each of the
そして、粘弾性体6ともう一方の拘束板5との間には、分割された一方のブレース材2aが設置されると共に、クサビ材7と前記一方の拘束板5との間には、分割されたもう一方のブレース材が設置され、粘弾性体6と拘束板5との間のブレース材2aは、粘弾性体6に一体化されると共に、拘束板5に対しては摺動可能状態にされる一方、クサビ材7と拘束板5との間のブレース材2aは、クサビ材7に対して一体化されると共に、拘束板5に対しては摺動可能状態にされている。なお、8,8はストッパーで、拘束板5,5を制震機構部3に位置保持するものである。
Then, between the
上記の制震壁では、図2(イ)に示すように、地震による水平力でブレース2に引張り力が作用すると、クサビ材7が、粘弾性体6と拘束板5との間を進出し、該進出により、粘弾性体6が剪断変形をしてエネルギーを吸収し、制震作用を行う。
In the above-mentioned vibration control wall, as shown in FIG. 2 (a), when a tensile force is applied to the
また、該進出により、クサビ材7と拘束板5、及び、粘弾性体6と拘束板5とが押し合って摩擦力により引っ張りに抵抗する。その際、クサビ材7と拘束板5、及び/又は、粘弾性体6と拘束板5が、押し合いによる摩擦力に抗して滑りを生じるようになされていてもよいし、滑りは生じないようになされていてもよいが、滑りを生じるようになされている場合は、その滑りによってもエネルギーが吸収され、制震作用が行われる。
Further, by the advancement, the
一方、図2(ロ)に示すように、地震による水平力でブレース2に圧縮力が作用すると、クサビ材7が、粘弾性体6と拘束板5との間を後退し、該後退により、クサビ材7と拘束板5、及び/又は、粘弾性体6と拘束板5がブレース軸方向に滑って、ブレース2が短縮し、ブレース2に座屈変形を生じるのが防がれる。
On the other hand, as shown in FIG. 2 (b), when a compressive force is applied to the
図3(イ)(ロ)に示す第2実施形態は、ブレース2が、外筒ブレース材2bと内筒ブレース材2cとに分割され、内筒ブレース材2cの端部が外筒ブレース材2bの端部に差し込まれており、それらの重なり部分に制震機構部3が組み込まれている。即ち、制震機構部3は、内筒ブレース材2cと外筒ブレース材2bとを拘束部とし、それらの間の環状空間部内に、粘弾性体6が環状に設置されると共に、粘弾性体6と内筒ブレース材2cとの間の環状空間部内にクサビ材7が環状に設置されている。クサビ材7は、外周円錐で短筒状をしていて、周方向の一カ所にスリット9が入れられ、該スリット9を利用して縮径し、縮径することにより、内筒ブレース材2cの外周面に対して押圧状態となることができるようになされている。
In the second embodiment shown in FIGS. 3A and 3B, the
そして、粘弾性体6は外筒ブレース材2bに一体化され、クサビ材7は内筒ブレース材2cに摺動可能状態にされている。なお、10はストッパーであり、内筒ブレース材2cに設けられ、ブレース2に引っ張り力が作用した際、クサビ材7を進出移動させるものである。その他は、第1実施形態の制震壁と同様である。
The
この制震機構部3を備えた制震壁では、図3(ハ)に示すように、地震による水平力でブレース2に引張り力が作用すると、クサビ材7が、内筒ブレース材2cのストッパー10に付勢されて、粘弾性体6と内筒ブレース材2cとの間を進出し、該進出により、粘弾性体6が剪断変形をしてエネルギーを吸収し、制震作用を行う。
In the vibration control wall provided with the
また、該進出により、クサビ材7がスリット9を利用して縮径し、クサビ材7の内周面と内筒ブレース材2cの外周面とが押し合い状態になって摩擦力により引っ張りに抵抗する。
Further, by the advancement, the
一方、図2(ニ)に示すように、地震による水平力でブレース2に圧縮力が作用すると、クサビ材7が、粘弾性体6と内筒ブレース材2cとの間を後退する方向に変位し、該後退変位によりクサビ材7が復元して拡径し、内筒ブレース材2cが滑ってクサビ材7を残して外筒ブレース材2bの内方に進出してブレース2が短縮し、ブレース2に座屈変形を生じるのが防がれる。その際、クサビ材7と内筒ブレース材2cとが、それらの間の摩擦力に抗して滑りを生じるようになされている場合は、その滑りによってもエネルギーが吸収され、制震作用が行われる。
On the other hand, as shown in FIG. 2 (d), when a compressive force is applied to the
また、粘弾性体6とクサビ材7とが一体化されている場合は、地震による水平力でブレース2に圧縮力が作用した場合に、図3(ニ)に示すように、クサビ材7の後退変位によって粘弾性体6が剪断変形をし、エネルギーを吸収して制震作用が行われる。なお、ブレース圧縮時に制震作用を行わせるのは任意であり、粘弾性体6とクサビ材7とは一体化されていなくてもよい。また、粘弾性体6とクサビ材7とが一体化されていない場合であっても、ブレース引張り時のクサビ材7の進出によるクサビ材7と粘弾性体6との付着によってブレース圧縮時に粘弾性体6を剪断変形させ、制震作用を行わせるようにするのもよい。
Moreover, when the
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の第2実施形態では、クサビ材として、周方向の1カ所にスリットが入れられた筒状のクサビ材を用いた場合を示したが、複数のクサビ材を周方向に複数、スリット状の間隔をおいて設置した構造のものであってもよい。また、上記の各実施形態では制震壁用のブレースに用いた場合を示したが、床、天井用などのブレースに用いられてもよい。また、ブレースは帯板鋼板状のものや筒状のものに限らず、各種形態のものであってよい。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, in the second embodiment, the case where a cylindrical wedge material with a slit in one circumferential direction is used as the wedge material is shown, but a plurality of wedge materials are provided in the circumferential direction. It may be of a structure installed with a certain interval. Moreover, although each said embodiment showed the case where it used for the brace for damping walls, it may be used for braces, such as a floor and a ceiling. Further, the brace is not limited to a strip steel plate shape or a cylindrical shape, and may be in various forms.
2…ブレース
3…制震機構部
5…拘束板(拘束部)
6…粘弾性体
7…クサビ材(クサビ部)
2b…外筒ブレース材(拘束部)
2c…内筒ブレース材(拘束部)
2 ...
6.
2b ... Outer cylinder brace material (restraint part)
2c ... Inner cylinder brace material (restraint part)
Claims (6)
前記制震機構部は、両サイドの連結板によりブレース軸方向と直交する方向の間隔寸法が不変に固定された対の拘束板と、該拘束板間に設置された粘弾性体と、該粘弾性体と一方の拘束板との間に設置されたクサビ材とを備え、
前記粘弾性体ともう一方の拘束板の間に、分割された一方のブレース材が設置されると共に、前記クサビ材と前記一方の拘束板との間に、分割されたもう一方のブレース材が設置され、
粘弾性体と前記もう一方の拘束板との間のブレース材は、粘弾性体に一体化されると共に、前記もう一方の拘束板に対しては摺動可能状態にされる一方、
クサビ材と前記一方の拘束板との間のブレース材は、クサビ材に対して一体化されると共に、前記一方の拘束板に対しては摺動可能状態にされており、
ブレースに引張り力が作用すると、クサビ材が、粘弾性体と前記一方の拘束板との間を進出し、該進出により、粘弾性体が剪断変形をして震動エネルギーを吸収すると共に、クサビ材と前記一方の拘束板、及び、粘弾性体と前記もう一方の拘束板とがブレース材を介して押し合って摩擦力により引っ張りに抵抗するようになされており、
ブレースに圧縮力が作用すると、クサビ材が、粘弾性体と前記一方の拘束板5との間を後退し、該後退により、クサビ材と前記一方の拘束板、及び/又は、粘弾性体と前記もう一方の拘束板がブレース軸方向に滑って、ブレースが短縮するようになされていることを特徴とする制震ブレース構造。 A bracing mechanism is provided in the middle part of the brace made of strip steel plate in the brace axis direction, and the brace is divided in the damping mechanism part.
The vibration control mechanism includes a pair of restraint plates in which a distance dimension in a direction perpendicular to the brace axis direction is fixed by a coupling plate on both sides, a viscoelastic body installed between the restraint plates, and the viscous plate. A wedge material installed between the elastic body and one restraint plate,
One split brace material is installed between the viscoelastic body and the other restraint plate, and another split brace material is installed between the wedge material and the one restraint plate. ,
While the brace material between the viscoelastic body and the other restraint plate is integrated into the viscoelastic body, the brace material is made slidable with respect to the other restraint plate,
The brace material between the wedge material and the one restraint plate is integrated with the wedge material, and is slidable with respect to the one restraint plate,
When a tensile force acts on the brace, the wedge material advances between the viscoelastic body and the one restraint plate, and by the advancement, the viscoelastic body undergoes shear deformation and absorbs vibration energy, and the wedge material And the one restraint plate, and the viscoelastic body and the other restraint plate are pressed against each other via a brace material to resist tension by a frictional force,
When a compressive force acts on the brace, the wedge material moves back between the viscoelastic body and the one restraint plate 5, and the backward movement causes the wedge material and the one restraint plate and / or the viscoelastic body to move. A seismic control brace structure characterized in that the other restraining plate slides in the direction of the brace axis so that the brace is shortened .
該制震機構部は、前記内筒ブレース材と外筒ブレース材とを拘束部とし、それらの間の環状空間部内に、粘弾性体が環状に設置されると共に、粘弾性体と内筒ブレース材との間の環状空間部内にクサビ材が環状に設置され、 The vibration control mechanism includes the inner cylinder brace material and the outer cylinder brace material as a restraining portion, and a viscoelastic body is annularly installed in the annular space between them, and the viscoelastic body and the inner cylinder brace The wedge material is installed in a ring shape in the annular space between the materials,
該クサビ材は、外周円錐で短筒状をしていて、周方向の一カ所又は複数箇所にスリットが入れられ、該スリットを利用して縮径し、縮径することにより、内筒ブレース材の外周面に対して押圧状態となることができるようになされており、 The wedge material has a short cylindrical shape with an outer peripheral cone, and a slit is inserted at one or a plurality of locations in the circumferential direction, and the diameter is reduced using the slit, and the inner cylinder brace material is reduced in diameter. It is made to be able to be pressed against the outer peripheral surface of the
前記粘弾性体は外筒ブレース材に一体化され、クサビ材は内筒ブレース材に摺動可能状態にされていて、内筒プレース材には、ブレースに引張り力が作用した際、クサビ材を進出移動させるストッパーが設けられ、 The viscoelastic body is integrated with the outer cylinder brace material, the wedge material is slidable on the inner cylinder brace material, and when the tensile force acts on the inner cylinder place material, the wedge material is There is a stopper to move forward,
ブレースに引張り力が作用すると、クサビ材が、内筒ブレース材のストッパーに付勢されて、粘弾性体と内筒ブレース材との間を進出し、該進出により、粘弾性体が剪断変形をしてエネルギーを吸収すると共に、クサビ材がスリットを利用して縮径し、クサビ材の内周面と内筒ブレース材の外周面とが押し合い状態になって摩擦力により引っ張りに抵抗するようになされており、 When a tensile force acts on the brace, the wedge material is urged by the stopper of the inner cylinder brace material and advances between the viscoelastic body and the inner cylinder brace material, and the advancement causes the viscoelastic body to undergo shear deformation. The wedge material is reduced in diameter using the slit, and the inner peripheral surface of the wedge material and the outer peripheral surface of the inner cylinder brace material are pressed against each other so that the frictional force resists pulling. Has been made,
ブレースに圧縮力が作用すると、クサビ材が、粘弾性体と内筒ブレース材との間を後退する方向に変位し、該後退変位によりクサビ材が復元拡径して、内筒ブレース材が滑ってクサビ材を残して外筒ブレース材の内方に進出してブレースが短縮するようになされていることを特徴とする制震ブレース構造。 When compressive force is applied to the braces, the wedge material is displaced in the direction of retreating between the viscoelastic body and the inner cylinder brace material, and the wedge material is restored and expanded in diameter by the backward displacement, and the inner cylinder brace material slides. The seismic brace structure is characterized in that it leaves the wedge material and advances into the outer cylinder brace material to shorten the brace.
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