JP5050836B2 - Friction damper - Google Patents

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本発明は、建物架構の振動を抑制する摩擦ダンパーに関する。   The present invention relates to a friction damper that suppresses vibration of a building frame.

建物架構の振動を減衰する摩擦ダンパーが知られている。この摩擦ダンパーは、建物架構において所定方向に互いに相対移動する一対の鉄骨部材の間に配置され、前記相対移動に伴って摺動する圧接板同士の摩擦力により、前記相対移動を抑制するものである。   Friction dampers that attenuate the vibration of building frames are known. The friction damper is disposed between a pair of steel members that move relative to each other in a predetermined direction in the building frame, and suppresses the relative movement by the frictional force between the pressure plates that slide with the relative movement. is there.

図1はこの摩擦ダンパー10dの説明図であり、図2は、図1中のII−II断面図である。この例では、摩擦ダンパー10dは、柱梁架構1のブレース5を構成するH形鋼のウエブに設けられている。すなわち、図2に示すように、摩擦ダンパー10dは、前記ブレース5を2つに分断してなる一方のブレース分断片51のウエブ51Wにボルト固定される第1圧接板11と、他方のブレース分断片52のウエブ52Wがそのまま流用される第2圧接板21と、この第2圧接板21とによって前記第1圧接板11を両面から所定の圧接力で挟み込む第3圧接板31と、を有している。そして、前記圧接力は、第1圧接板11の第1貫通孔13、第2圧接板21の第2貫通孔23、及び第3圧接板31の第3貫通孔33を挿通して設けられたボルト41bにナット41nを螺合させて締結することで付与されるようになっており、また、圧接力の安定化を図るべく、ボルト41bの頭部と第2圧接板21との間、及びナット41nと第3圧接板31との間にはそれぞれ皿ばね43が介装されている。また、第1貫通孔13は、前記所定方向に長い長孔に形成されており、これにより、前記一方のブレース分断片51と他方のブレース分断片52との相対移動に応じて第2圧接板21及び第3圧接板31が第1圧接板11に対して前記所定方向に摺動可能に構成され、その結果、当該摺動時の摩擦力Ffにより前記相対移動を抑制して柱梁架構1の振動を減衰するようにしている(特許文献1を参照)。
特開2000−352113号
FIG. 1 is an explanatory view of the friction damper 10d, and FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. In this example, the friction damper 10 d is provided on a web of H-section steel that constitutes the brace 5 of the column beam frame 1. That is, as shown in FIG. 2, the friction damper 10d includes a first pressure contact plate 11 bolted to a web 51W of one brace segment 51 obtained by dividing the brace 5 into two parts, and the other brace part. A second press-contact plate 21 in which the web 52W of the piece 52 is used as it is, and a third press-contact plate 31 that sandwiches the first press-contact plate 11 from both sides with a predetermined press-contact force by the second press-contact plate 21. ing. The pressure contact force is provided through the first through hole 13 of the first pressure contact plate 11, the second through hole 23 of the second pressure contact plate 21, and the third through hole 33 of the third pressure contact plate 31. The nut 41n is screwed and fastened to the bolt 41b, and is provided between the head of the bolt 41b and the second press contact plate 21 in order to stabilize the press contact force, and A disc spring 43 is interposed between the nut 41 n and the third press-contact plate 31. Further, the first through hole 13 is formed as a long hole that is long in the predetermined direction, whereby the second press-contacting plate according to the relative movement between the one brace piece 51 and the other brace piece 52. 21 and the third press contact plate 31 are configured to be slidable in the predetermined direction with respect to the first press contact plate 11, and as a result, the relative movement is suppressed by the frictional force Ff at the time of the slide, and the column beam frame 1. Is damped (see Patent Document 1).
JP 2000-352113 A

ところで、従来は、他方のブレース分断片52に設けられる第2圧接板21と第3圧接板31とは、図2に示すように、上記のボルト41b・ナット41n以外に別途締結部55が設けられ、この締結部55によって互いに相対移動不能に一体に連結固定されていた。そして、これにより、前記他方のブレース分断片52(第2圧接板21)からの外力Pを、当該締結部55を介して第3圧接板31に作用させて、第3圧接板31を第2圧接板21と連動させて第1圧接板11に対して摺動させるようにしていた。   By the way, conventionally, as shown in FIG. 2, the second press contact plate 21 and the third press contact plate 31 provided on the other brace segment 52 are provided with a separate fastening portion 55 in addition to the bolt 41b and the nut 41n. The fastening portion 55 is integrally connected and fixed so as not to move relative to each other. As a result, an external force P from the other brace segment 52 (second press contact plate 21) is applied to the third press contact plate 31 via the fastening portion 55, thereby causing the third press contact plate 31 to The first press contact plate 11 is slid in conjunction with the press contact plate 21.

しかしながら、このような締結部55を設けると摩擦ダンパー10dの部品数が多くなるだけでなく、第3圧接板31に対して前記締結部55配置用の領域を確保しなければならず、第3圧接板31のサイズダウンも阻まれる。そして、その結果として、摩擦ダンパー10dのコストダウン及びコンパクト化が阻まれてしまう。   However, when such a fastening portion 55 is provided, not only the number of parts of the friction damper 10d is increased, but also a region for arranging the fastening portion 55 must be ensured with respect to the third pressure contact plate 31, and the third The size reduction of the pressure contact plate 31 is also prevented. As a result, cost reduction and downsizing of the friction damper 10d are hindered.

また、建物の高層化などに伴い風荷重作用下における居住性が重要視される昨今、一般に地震とは外力レベルの異なる当該風荷重に対しても適切な振動減衰効果を発揮したい場合には、地震時の大きな外力Pに対応させて大きな摩擦力を発生可能にするだけでなく、風荷重等の小さな外力Pにも対応させて小さな摩擦力も発生できるようにする必要がある。しかしながら、そうするには、地震用及び風荷重用のそれぞれに対して個別に摩擦ダンパーを配置しなければならず、結果、上述のコストダウン及びコンパクト化を更に阻んでしまうことになる。   In addition, in recent years, where the habitability under the effect of wind load is regarded as important due to the high rise of buildings, etc., in order to exhibit an appropriate vibration damping effect even for the wind load that is generally different from the external force level, In addition to making it possible to generate a large frictional force corresponding to a large external force P during an earthquake, it is also necessary to generate a small frictional force corresponding to a small external force P such as a wind load. However, in order to do so, a friction damper must be separately provided for each of the seismic and wind loads, and as a result, the above-described cost reduction and downsizing are further hindered.

本発明は、かかる従来の課題に鑑みて成されたもので、コストダウン及びコンパクト化を図れる摩擦ダンパーを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a friction damper capable of reducing the cost and reducing the size.

かかる目的を達成するために請求項1に示す摩擦ダンパーは、
建物架構において所定方向に相対移動する一対の部材の間に配置されて、前記相対移動に伴って摺動する圧接板同士の摩擦力により、前記相対移動を抑制する摩擦ダンパーにおいて、
前記一対の部材のうちの一方の部材に設けられる第1圧接板と、
前記一対の部材のうちの他方の部材に設けられる第2圧接板と、
前記第2圧接板とによって前記第1圧接板を両面から所定の圧接力で挟み込む第3圧接板と、
前記圧接力を付与すべく、前記第1圧接板の前記所定方向に長い第1貫通孔、前記第2圧接板の第2貫通孔、及び前記第3圧接板の第3貫通孔を挿通して設けられるボルト部材と、を有し、
前記第1貫通孔によって前記第1圧接板に対する前記第2圧接板の前記所定方向の摺動が許容されるとともに、前記摺動に連動して前記第3圧接板が前記第1圧接板に対して前記所定方向に摺動する場合に、当該摺動させるための力が、前記ボルト部材の前記第2貫通孔及び前記第3貫通孔との係合を介して前記第2圧接板から前記第3圧接板へと伝達される前記摩擦ダンパーであって、
前記ボルト部材と前記第2貫通孔との間には、前記所定方向に関して隙間が形成されており、
前記所定方向に関する前記ボルト部材との間の隙間の大きさは、前記第1貫通孔よりも前記第2貫通孔の方が小さいとともに、前記第2貫通孔よりも前記第3貫通孔の方が小さく、
前記第3貫通孔の前記隙間の大きさは、0.1〜3.0mmの範囲の任意値であることを特徴とする。
In order to achieve this object, the friction damper shown in claim 1 is:
In a friction damper that is arranged between a pair of members that move relative to each other in a predetermined direction in a building frame and suppresses the relative movement by the frictional force between the pressure plates that slide with the relative movement,
A first pressure contact plate provided on one member of the pair of members;
A second pressure contact plate provided on the other member of the pair of members;
A third pressure contact plate that sandwiches the first pressure contact plate from both sides with a predetermined pressure contact force with the second pressure contact plate;
In order to apply the pressure contact force, the first pressure contact plate is inserted through the first through hole long in the predetermined direction, the second pressure contact plate second through hole, and the third pressure contact plate third through hole. A bolt member provided,
The first through hole allows sliding of the second pressing plate relative to the first pressing plate in the predetermined direction, and the third pressing plate is moved relative to the first pressing plate in conjunction with the sliding. When sliding in the predetermined direction, the sliding force is applied from the second pressure contact plate through the engagement of the bolt member with the second through hole and the third through hole. The friction damper transmitted to the three pressure contact plates,
A gap is formed between the bolt member and the second through hole with respect to the predetermined direction,
The size of the gap between the bolt member with respect to the predetermined direction is smaller in the second through hole than in the first through hole and in the third through hole than in the second through hole. small,
The size of the gap of the third through hole is an arbitrary value in the range of 0.1 to 3.0 mm.

上記請求項1に示す発明によれば、前記第3圧接板を第2圧接板に連動させて摺動させるための力は、前記ボルト部材の前記第2貫通孔及び前記第3貫通孔との係合を介して前記第2圧接板から前記第3圧接板へと伝達される。よって、前記第3圧接板を第2圧接板に締結固定するための締結部を省略できるとともに、当該省略に伴って第3圧接板のサイズダウンも可能となり、その結果として、摩擦ダンパーのコストダウン及びコンパクト化を図ることができる。   According to the first aspect of the present invention, the force for sliding the third pressure contact plate in conjunction with the second pressure contact plate is the force between the second through hole and the third through hole of the bolt member. It is transmitted from the second press contact plate to the third press contact plate through engagement. Therefore, the fastening portion for fastening and fixing the third pressure contact plate to the second pressure contact plate can be omitted, and the size of the third pressure contact plate can be reduced along with the omission, and as a result, the cost of the friction damper is reduced. In addition, downsizing can be achieved.

また、前記ボルト部材と前記第2貫通孔との間には、前記所定方向に関して隙間が形成されている。よって、前記一対の部材の相対移動量が前記隙間よりも小さい場合には、前記ボルト部材は前記第2貫通孔と係合せず、これにより、第3圧接板を摺動させるための力は、第2圧接板から第3圧接板へは伝達されない。その結果、第2圧接板のみが第1圧接板に対して摺動するのみで第3圧接板は摺動しない状態が作り出され、もって、当該相対移動量の小さい振動、つまり小さな外力による振動に対しては、摩擦ダンパーは小さな摩擦力を発生することになり、これにより摩擦ダンパーは、小さい外力による振動を、小さな摩擦力によって効果的に減衰可能となる。   In addition, a gap is formed between the bolt member and the second through hole in the predetermined direction. Therefore, when the relative movement amount of the pair of members is smaller than the gap, the bolt member does not engage with the second through hole, and thereby the force for sliding the third press contact plate is It is not transmitted from the second pressure contact plate to the third pressure contact plate. As a result, only the second pressure contact plate slides with respect to the first pressure contact plate, and the third pressure contact plate does not slide. Thus, vibration with a small relative movement amount, that is, vibration due to a small external force is generated. On the other hand, the friction damper generates a small frictional force, which enables the frictional damper to effectively dampen vibration caused by a small external force by the small frictional force.

他方、前記隙間の大きさよりも前記相対移動量が大きい場合には、前記ボルト部材は前記第2貫通孔と係合することになる。よって、当該ボルト部材の前記第2貫通孔及び第3貫通孔との係合を介して、第2圧接板から第3圧接板へと、第3圧接板を摺動させるための力は伝達され、これにより、第2圧接板と連動して第3圧接板も第1圧接板に対して摺動する。その結果、相対移動量の大きい振動、すなわち大きな外力の振動に対しては、摩擦ダンパーは大きな摩擦力を発生することになり、これにより摩擦ダンパーは、大きな外力による振動を、大きな摩擦力によって効果的に減衰可能となる。   On the other hand, when the relative movement amount is larger than the size of the gap, the bolt member is engaged with the second through hole. Therefore, the force for sliding the third press contact plate is transmitted from the second press contact plate to the third press contact plate through the engagement of the bolt member with the second through hole and the third through hole. Thus, the third pressure contact plate slides relative to the first pressure contact plate in conjunction with the second pressure contact plate. As a result, the friction damper generates a large frictional force against vibrations with a large relative movement, that is, vibrations with a large external force. Can be attenuated.

以上をまとめると、この摩擦ダンパーによれば、大きな外力及び小さな外力のどちらに対しても、その大小に応じた適切な大きさの摩擦力を発生して振動を減衰することができるので、外力の大小に対応させて個別に摩擦ダンパーを設けずに済み、その結果、摩擦ダンパーのコストダウン及びコンパクト化を図ることができる。
また、前記第2貫通孔及び前記第3貫通孔の前記隙間の大きさを、前記第1貫通孔の前記隙間の大きさよりも小さくしているとともに、前記第2貫通孔よりも前記第3貫通孔の方が小さく、しかも、第3貫通孔の隙間の大きさを0.1〜3.0mmの範囲の任意値にしているので、施工時における前記第2貫通孔及び前記第3貫通孔への前記ボルト部材の挿通作業を容易にしながらも、前記第3圧接板を摺動させるための力の伝達を第2圧接板から第3圧接板へと確実に行うことができる。
In summary, according to this friction damper, it is possible to generate a frictional force of an appropriate magnitude according to the magnitude of both large and small external forces and dampen the vibration. Therefore, it is not necessary to provide a separate friction damper according to the size, and as a result, the cost and size of the friction damper can be reduced.
In addition, the size of the gap between the second through hole and the third through hole is made smaller than the size of the gap of the first through hole, and the third through hole is more than the second through hole. Since the hole is smaller and the size of the gap of the third through hole is set to an arbitrary value in the range of 0.1 to 3.0 mm, the second through hole and the third through hole at the time of construction While the bolt member can be easily inserted, the force for sliding the third pressure contact plate can be reliably transmitted from the second pressure contact plate to the third pressure contact plate.

請求項2に示す発明は、請求項1に記載の摩擦ダンパーであって、
前記第1圧接板に対する摺動時の摩擦係数が、前記第2圧接板と前記第3圧接板とで互いに異なっていることを特徴とする。
上記請求項2に示す発明によれば、大きな外力の作用時に発生させるべき摩擦力の大きさと、小さな外力の作用時に発生させるべき摩擦力の大きさとを、前記第2圧接板の摩擦係数及び前記第3圧接板の摩擦係数の調整によってほぼ独立に設定可能となり、摩擦力の大きさの設定自由度に優れたものとなる。
The invention shown in claim 2 is the friction damper according to claim 1,
The friction coefficient when sliding with respect to the first pressure contact plate is different between the second pressure contact plate and the third pressure contact plate.
According to the second aspect of the present invention, the magnitude of the frictional force that should be generated when a large external force is applied and the magnitude of the frictional force that should be generated when a small external force is applied are expressed as follows: By adjusting the friction coefficient of the third pressure contact plate, it can be set almost independently, and the degree of freedom in setting the magnitude of the friction force is excellent.

請求項3に示す発明は、請求項1又は2に記載の摩擦ダンパーであって、
前記第1圧接板の前記両面には滑動板又は摩擦板が固着され、
前記第2圧接板及び前記第3圧接板において、前記第1圧接板の滑動板と対向する面には摩擦板が固着される一方、前記第1圧接板の摩擦板と対向する面には滑動板が固着され、
前記滑動板と前記摩擦板との摺動によって前記摩擦力が発生することを特徴とする。
上記請求項3に示す発明によれば、前記第1圧接板と、前記第2圧接板及び前記第3圧接板との摺動によって確実に摩擦力を発生させることができる。
The invention according to claim 3 is the friction damper according to claim 1 or 2,
A sliding plate or a friction plate is fixed to both surfaces of the first pressure contact plate,
In the second press contact plate and the third press contact plate, a friction plate is fixed to a surface of the first press contact plate that faces the sliding plate, while a slide surface of the first press contact plate faces the friction plate. The board is fixed,
The frictional force is generated by sliding between the sliding plate and the friction plate.
According to the third aspect of the present invention, a frictional force can be reliably generated by sliding between the first pressure contact plate, the second pressure contact plate, and the third pressure contact plate.

請求項4に示す発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の摩擦ダンパーであって、
前記ボルト部材の先端部に螺着されて、前記ボルト部材の頭部とによって、前記第1圧接板、前記第2圧接板、前記第3圧接板に前記圧接力を付与するナットを有し、
前記頭部と該頭部に隣接する圧接板との間、及び前記ナットと該ナットに隣接する圧接板との間の少なくとも一方には、皿ばねが介挿されており、
前記皿ばねの弾発力が前記圧接力として前記第1圧接板、前記第2圧接板、前記第3圧接板に付与されることを特徴とする。
上記請求項4に示す発明によれば、前記圧接力は、皿ばねの非線形領域の特性による一定の弾発力により付与されるので、圧接力設定時の誤差や前記圧接板の摩耗による影響を小さくできるなど、前記圧接力の大きさの安定化を図れる。
Invention of Claim 4 is a friction damper in any one of Claims 1 thru | or 3, Comprising:
A nut that is screwed to the tip of the bolt member, and applies the pressure contact force to the first pressure contact plate, the second pressure contact plate, and the third pressure contact plate by the head of the bolt member;
Between the pressure plate adjacent to the head and head portion, and at least one of between the pressure plate adjacent to the nut and the nut is inserted dish Banegakai,
The elastic force of the disc spring is applied to the first pressure plate, the second pressure plate, and the third pressure plate as the pressure force.
According to the fourth aspect of the present invention, since the pressing force is applied by a constant elastic force due to the characteristics of the non-linear region of the disc spring, an error in setting the pressing force and an influence due to wear of the pressing plate are affected. It is possible to stabilize the magnitude of the pressure contact force, for example, it can be reduced.

本発明に係る摩擦ダンパーによれば、摩擦ダンパーのコストダウン及びコンパクト化を図ることができる。   According to the friction damper according to the present invention, it is possible to reduce the cost and the size of the friction damper.

===第1実施形態の摩擦ダンパー10===
図3Aは、建物の柱梁架構1のブレース5に適用された第1実施形態の摩擦ダンパー10の説明図であり、図1中のII−II矢視に相当する断面図である。また、図3B及び図3Cは、それぞれ図3Aの拡大図である。更に、図4A、図4B、図4C、図4Dは、それぞれに、図3A中のA−A矢視図、B−B矢視図、C−C矢視図、D−D矢視図である。
=== Friction Damper 10 of First Embodiment ===
FIG. 3A is an explanatory view of the friction damper 10 of the first embodiment applied to the brace 5 of the column beam structure 1 of the building, and is a cross-sectional view corresponding to the II-II arrow in FIG. 1. 3B and 3C are enlarged views of FIG. 3A, respectively. 4A, FIG. 4B, FIG. 4C, and FIG. 4D are respectively an AA arrow view, a BB arrow view, a CC arrow view, and a DD arrow view in FIG. 3A. is there.

前述した図1の例と同様に、第1実施形態の摩擦ダンパー10も、柱梁架構1のブレース5に組み込まれている。すなわち、この摩擦ダンパー10が組み込まれるブレース5も、適宜位置で互いに間隔S1を隔てるように分断されて、図3Aに示すように一対のブレース分断片51,52(一対の部材に相当)が形成されており、もって、これらブレース分断片51,52同士は、前記間隔S1によってブレース5の架け渡し方向(所定方向に相当し、以下では、ブレース架け渡し方向とも言う)に相対移動可能になっている。そして、摩擦ダンパー10は、一方のブレース分断片51のウエブ51Wにフィラープレート53を介してボルト止めされる第1圧接板11と、他方のブレース分断片52のウエブ52Wがそのまま流用される第2圧接板21と、この第2圧接板21とによって前記第1圧接板11を表裏両面から所定の圧接力で板厚方向に挟み込む第3圧接板31と、を有している。   Similar to the example of FIG. 1 described above, the friction damper 10 of the first embodiment is also incorporated in the brace 5 of the column beam frame 1. That is, the brace 5 in which the friction damper 10 is incorporated is also divided at an appropriate position so as to be spaced from each other by a distance S1, thereby forming a pair of brace segments 51 and 52 (corresponding to a pair of members) as shown in FIG. 3A. Thus, the brace segment 51, 52 can be moved relative to each other in the bridging direction of the brace 5 (corresponding to a predetermined direction, hereinafter also referred to as the brace bridging direction) by the interval S1. Yes. In the friction damper 10, the first pressure contact plate 11 bolted to the web 51 </ b> W of one brace segment 51 via the filler plate 53 and the web 52 </ b> W of the other brace segment 52 are used as they are. The pressure contact plate 21 and the second pressure contact plate 21 have a third pressure contact plate 31 that sandwiches the first pressure contact plate 11 from the front and back surfaces with a predetermined pressure contact force in the plate thickness direction.

ここで、第1圧接板11の表裏両面には、それぞれ、滑動板15の一例としてのステンレス板が移動不能に固着されている一方、これら滑動板15,15と対向する第2圧接板21及び第3圧接板31の各面には、それぞれ摩擦板25,35が移動不能に固着されている。この固着方法としては、例えば、(1)接着による方法、(2)固着面を構成する各々の表面について表面粗さの増大化処理(第1圧接板11、第2圧接板21、第3圧接板31、滑動板15及び摩擦板25,35表面の目荒らし、ショットブラスト等)を施して、固着面で相対的な滑りが生じないようにする方法、(3)嵌合による方法等が挙げられる。   Here, a stainless plate as an example of the sliding plate 15 is fixed to the front and back surfaces of the first pressing plate 11 so as not to move, while the second pressing plate 21 facing the sliding plates 15 and 15, and Friction plates 25 and 35 are fixed to each surface of the third pressure contact plate 31 so as not to move. As the fixing method, for example, (1) a method by adhesion, (2) surface roughness increasing treatment for each surface constituting the fixing surface (first pressing plate 11, second pressing plate 21, third pressing) Plate 31, sliding plate 15 and friction plates 25, 35 with rough surfaces, shot blasting, etc.) to prevent relative slippage on the fixed surface, and (3) fitting method. It is done.

一方、第1圧接板11、第2圧接板21、第3圧接板31には、それぞれ、第1貫通孔13、第2貫通孔23、第3貫通孔33が板厚方向に貫通形成されているとともに、これらの貫通孔13,23,33には串刺し状に高力ボルト41b(ボルト部材に相当)が通されている。そして、この高力ボルト41bの先端部にはナット41nが螺着されており、これら高力ボルト41b及びナット41nによって、第1圧接板11は、第2圧接板21と第3圧接板31とに挟まれた状態で締結され、これにより、挟み込みのための前記圧接力が板厚方向に付与されている。   On the other hand, a first through hole 13, a second through hole 23, and a third through hole 33 are formed through the first press plate 11, the second press plate 21, and the third press plate 31, respectively, in the thickness direction. In addition, high-strength bolts 41b (corresponding to bolt members) are passed through these through holes 13, 23, 33 in a skewered manner. And the nut 41n is screwed by the front-end | tip part of this high strength volt | bolt 41b, The 1st press contact plate 11 is the 2nd press contact plate 21, the 3rd press contact plate 31, and these high strength bolt 41b and the nut 41n. Thus, the pressure contact force for pinching is applied in the plate thickness direction.

よって、この圧接力により、第1圧接板11の滑動板15に対して第2圧接板21の摩擦板25及び第3圧接板31の摩擦板35は当接され、摺動時には前記圧接力に応じた摩擦力(=2×Ff又は=1×Ff)を生じる(図3C又は図3Bを参照)。そして、この摩擦力が柱梁架構1の振動の減衰力となる。なお、高力ボルト41bの頭部と第2圧接板21との間、及びナット41nと第3圧接板31との間にはそれぞれワッシャー45付き皿ばね43が介装されており、これら皿ばね43の弾発力が付与されることにより圧接力の大きさの安定化が図られている。   Therefore, by this pressure contact force, the friction plate 25 of the second pressure contact plate 21 and the friction plate 35 of the third pressure contact plate 31 are brought into contact with the sliding plate 15 of the first pressure contact plate 11, and the pressure contact force is applied during sliding. A corresponding friction force (= 2 × Ff or = 1 × Ff) is generated (see FIG. 3C or FIG. 3B). This frictional force becomes a damping force for vibration of the column beam frame 1. A disc spring 43 with a washer 45 is interposed between the head of the high-strength bolt 41b and the second press contact plate 21 and between the nut 41n and the third press contact plate 31, respectively. By imparting the elastic force of 43, the magnitude of the pressure contact force is stabilized.

ところで、上記の摺動を前記ブレース架け渡し方向について許容すべく、第1圧接板11の前記第1貫通孔13は、前記ブレース架け渡し方向に沿って長い長孔に形成されている(図3B及び図4Cを参照)。すなわち、この長孔13によって、柱梁架構1のブレース分断片51,52同士のブレース架け渡し方向の相対移動に伴い、第1圧接板11に対して第2圧接板21及び第3圧接板31が、前記ブレース架け渡し方向に摺動可能になっている。なお、この長孔13のブレース架け渡し方向の長さLは、地震時に想定されるブレース分断片51,52同士の相対移動量を考慮して決定される。   By the way, in order to allow the above-mentioned sliding in the brace bridging direction, the first through hole 13 of the first pressure contact plate 11 is formed as a long long hole along the brace bridging direction (FIG. 3B). And see FIG. 4C). That is, the second press contact plate 21 and the third press contact plate 31 with respect to the first press contact plate 11 due to the relative movement of the brace segments 51 and 52 of the column beam frame 1 in the brace extending direction by the long holes 13. However, it is slidable in the brace bridging direction. The length L of the long hole 13 in the brace bridging direction is determined in consideration of the relative amount of movement between the brace pieces 51 and 52 assumed at the time of the earthquake.

これに対して、第2圧接板21の第2貫通孔23及び第3圧接板31の第3貫通孔33の方は、高力ボルト41bとの間のブレース架け渡し方向の隙間S23,S33が、前記第1貫通孔13の隙間S13よりも小さくなるような孔径の正円に形成されている(図3B、図4B乃至図4Dを参照)。   On the other hand, the second through hole 23 of the second press contact plate 21 and the third through hole 33 of the third press contact plate 31 have gaps S23 and S33 in the brace bridging direction between the high strength bolt 41b. The first through hole 13 is formed in a perfect circle having a hole diameter that is smaller than the gap S13 (see FIGS. 3B and 4B to 4D).

詳しくは、図3Bに示すように、第3貫通孔33の孔径は、高力ボルト41bとの間のブレース架け渡し方向の隙間S33がほぼ零になるように設定されており、また、第2貫通孔23の孔径は、高力ボルト41bとの間にブレース架け渡し方向に関して大きさeの隙間S23が形成されるように設定されている。なお、この隙間S23の大きさeは、柱梁架構1に風荷重が作用した際に想定されるブレース分断片51,52同士の間の相対移動量を考慮して決定され、例えば当該相対移動量の想定値と同値又はこれよりもやや大きめの値に設定される。   Specifically, as shown in FIG. 3B, the hole diameter of the third through hole 33 is set such that the clearance S33 in the brace bridging direction with the high-strength bolt 41b is substantially zero. The hole diameter of the through hole 23 is set such that a gap S23 having a size e is formed between the through hole 23 and the high strength bolt 41b in the brace bridging direction. The size e of the gap S23 is determined in consideration of the relative movement amount between the brace fragments 51 and 52 assumed when a wind load is applied to the column beam frame 1, and for example, the relative movement. It is set to a value that is the same as or slightly larger than the assumed value of the quantity.

そして、このようになっていれば、地震時のような大きな外力Pに対してのみならず、風荷重のような小さな外力Pに対しても、適切な大ききの摩擦力を発生して振動を減衰できるので、少なくとも当該摩擦ダンパー10を一つ備えていれば、地震時及び風荷重の作用下のどちらに対しても有効に柱梁架構1の振動を減衰可能となる。   And if it becomes like this, it generate | occur | produces not only with respect to the big external force P at the time of an earthquake, but generate | occur | produces an appropriately big frictional force with respect to the small external force P like a wind load, and vibrates. Therefore, if at least one friction damper 10 is provided, the vibration of the column beam frame 1 can be effectively damped both during an earthquake and under the action of a wind load.

詳しくは、次の通りである。先ず、図3Bに示す風荷重の作用下においては、その外力Pも小さいので、ブレース分断片51,52同士の相対移動量も小さくなる。また、上述したように、高力ボルト41bと第2貫通孔23との間の隙間S23の大きさeは、風荷重の作用下にて想定されるブレース架け渡し方向の相対移動量よりも大きく設定されている。よって、柱梁架構1が振動しても、高力ボルト41bは前記隙間S23内を相対移動するのみであって第2貫通孔23の内周面と当接係合することは無く、もって、第2圧接板21から高力ボルト41bへとブレース架け渡し方向の力が作用することも無く、必然、当該力が、第3圧接板31を摺動させるための支圧力Fpとして、第2圧接板21から第3圧接板31へ伝達されることもない。その結果、第2圧接板21のみが第1圧接板11に対して摺動するのみで第3圧接板31は摺動しない状態が作り出され、もって、当該相対移動量の小さい振動、つまり小さな外力Pによる振動に対しては、摩擦ダンパー10は、図3Bに示すように小さな摩擦力(=1×Ff)を発生することになり、これにより、摩擦ダンパー10は、風荷重による小さな外力Pによる振動を、それに対応する大きさの小さな摩擦力(=1×Ff)によって効果的に減衰することができる。   Details are as follows. First, under the action of the wind load shown in FIG. 3B, since the external force P is small, the relative movement amount between the brace fragments 51 and 52 is also small. Further, as described above, the size e of the gap S23 between the high-strength bolt 41b and the second through hole 23 is larger than the relative movement amount in the brace bridging direction assumed under the action of the wind load. Is set. Therefore, even if the column beam frame 1 vibrates, the high-strength bolt 41b only moves relative to the gap S23 and does not contact and engage with the inner peripheral surface of the second through hole 23. There is no force in the brace bridging direction from the second pressure contact plate 21 to the high strength bolt 41b, and the force is inevitably used as the support pressure Fp for sliding the third pressure contact plate 31. There is no transmission from the plate 21 to the third press contact plate 31. As a result, a state is created in which only the second pressure contact plate 21 slides with respect to the first pressure contact plate 11 and the third pressure contact plate 31 does not slide, and therefore, vibration with a small relative movement amount, that is, a small external force. With respect to vibration due to P, the friction damper 10 generates a small frictional force (= 1 × Ff) as shown in FIG. 3B, whereby the friction damper 10 is caused by a small external force P due to wind load. The vibration can be effectively damped by the corresponding small frictional force (= 1 × Ff).

他方、地震時においては、その外力Pも大きいので、ブレース分断片51,52同士の相対移動量は、高力ボルト41bと第2貫通孔23との間の隙間S23の大きさeよりも大きくなり、もって、当該相対移動に伴い、図3Cに示すように高力ボルト41bは第2貫通孔23の内周面と当接係合することになる。すると、この当接係合による支圧力Fpは高力ボルト41b内において剪断力Fsの形態を経た後に、高力ボルト41bの第3貫通孔33の内周面との当接係合を通じて第2圧接板21から第3圧接板31へと伝達され、当該伝達された支圧力Fpは第3圧接板31を摺動させるべく作用して、これにより、第2圧接板21と連動して第3圧接板31も第1圧接板11に対して摺動する。その結果、相対移動量の大きい振動、すなわち大きな外力Pの振動に対しては、摩擦ダンパー10は図3Cに示すように大きな摩擦力(=2×Ff)を発生することになり、これにより、摩擦ダンパー10は、地震時の大きな外力Pによる振動を、それに対応する大きさの大きな摩擦力(=2×Ff)によって効果的に減衰することができる。ちなみに、図3C中における剪断力Fs、支圧力Fp、摩擦力Ff、及び外力Pは、次のような釣り合い関係にある。
Fs=Fp=Ff
P=2×Ff
On the other hand, since the external force P is large in the event of an earthquake, the relative movement amount between the brace pieces 51 and 52 is larger than the size e of the gap S23 between the high-strength bolt 41b and the second through hole 23. Accordingly, with the relative movement, the high-strength bolt 41b comes into contact with and engages with the inner peripheral surface of the second through hole 23 as shown in FIG. 3C. Then, the support pressure Fp due to this abutting engagement passes through the form of the shearing force Fs in the high-strength bolt 41b and then passes through the abutting engagement with the inner peripheral surface of the third through hole 33 of the high-strength bolt 41b. The pressure contact plate 21 is transmitted from the pressure contact plate 21 to the third pressure contact plate 31, and the transmitted support pressure Fp acts to slide the third pressure contact plate 31. The pressure contact plate 31 also slides with respect to the first pressure contact plate 11. As a result, the friction damper 10 generates a large frictional force (= 2 × Ff) as shown in FIG. 3C for vibration with a large relative movement amount, that is, vibration with a large external force P. The friction damper 10 can effectively dampen the vibration caused by the large external force P at the time of the earthquake by the corresponding large friction force (= 2 × Ff). Incidentally, the shear force Fs, the support pressure Fp, the friction force Ff, and the external force P in FIG. 3C are in the following balanced relationship.
Fs = Fp = Ff
P = 2 × Ff

図5は、この摩擦ダンパー10の振動エネルギー吸収履歴特性を示すグラフである。このグラフは、ブレース架け渡し方向に所定の振幅δ1又は振幅δ2で強制加振して得られるグラフであり、横軸には、ブレース架け渡し方向の相対変位δを示し、縦軸には、摩擦ダンパー10が発生する摩擦力の総和ΣFfを示している。なお、振幅δ1は地震時の想定振幅量であり、振幅δ2は風荷重作用下の想定振幅量である。   FIG. 5 is a graph showing the vibration energy absorption history characteristics of the friction damper 10. This graph is a graph obtained by forcibly oscillating with a predetermined amplitude δ1 or amplitude δ2 in the brace spanning direction. The horizontal axis indicates the relative displacement δ in the brace spanning direction, and the vertical axis indicates the friction. A sum ΣFf of frictional forces generated by the damper 10 is shown. The amplitude δ1 is an assumed amplitude amount at the time of an earthquake, and the amplitude δ2 is an assumed amplitude amount under the action of a wind load.

図5中、四角形ABCDで示す風荷重の作用下においては、上述したように摩擦ダンパー10の第2圧接板21のみが摺動して第3圧接板31は摺動しないので、摺動面は1面となる。よって、滑動板15と摩擦板25との摩擦係数をμ0とし、圧接力をNとすると、この時に摩擦ダンパー10が発生する摩擦力の総和ΣFfは下式aで表される。
ΣFf=1×Ff
=1×μ0×N ……式a
In FIG. 5, under the action of the wind load indicated by the square ABCD, as described above, only the second pressure contact plate 21 of the friction damper 10 slides and the third pressure contact plate 31 does not slide. One side. Therefore, when the friction coefficient between the sliding plate 15 and the friction plate 25 is μ0 and the pressure contact force is N, the total friction force ΣFf generated by the friction damper 10 at this time is expressed by the following equation a.
ΣFf = 1 × Ff
= 1 × μ0 × N …… Formula a

他方、地震時には、第2圧接板21だけでなく第3圧接板31も摺動するので、摺動面は2面となる。よって、その場合に摩擦ダンパー10が発生する摩擦力の総和ΣFfは、図5中の多角形EFGHIJKLにおいて線分HI及び線分LEで示すように、風荷重作用下の場合の2倍の大きさになり、つまり下式bのように表される。
ΣFf=2×Ff
=2×μ0×N ……式b
On the other hand, at the time of an earthquake, not only the second pressure contact plate 21 but also the third pressure contact plate 31 slide, so that there are two sliding surfaces. Therefore, the sum ΣFf of the frictional force generated by the friction damper 10 in that case is twice as large as that under the wind load action as indicated by the line segment HI and the line segment LE in the polygon EFGHIJKL in FIG. That is, it is expressed as the following formula b.
ΣFf = 2 × Ff
= 2 × μ0 × N …… Formula b

なお、図5に示すように、多角形EFGHIJKLにおける相対移動方向の折り返し位置F又はJを起点としてそこから大きさeの範囲FG,JKにおいては、発生する摩擦力の総和ΣFfが、上式bではなくて上式aで与えられる大きさに小さくなっているが、この理由は、当該範囲FG,JKでは、前記隙間S23の作用に基づき第1圧接板11に対して第3圧接板31が摺動しない状態となるからである。   As shown in FIG. 5, in the range FG, JK of the magnitude E from the folding position F or J in the relative movement direction in the polygon EFGHIJKL, the sum ΣFf of the generated frictional force is expressed by the equation b However, in this range FG, JK, the reason is that the third pressure contact plate 31 is in relation to the first pressure contact plate 11 based on the action of the gap S23. It is because it will be in the state which does not slide.

ところで、上述では、第2圧接板21の摩擦板25と第3圧接板31の摩擦板35とは互いに同素材の前提、つまり第1圧接板11の滑動板15との間の摩擦係数は互いに同じμ0である前提で説明したが、その場合には、上述のように風荷重作用下の摩擦力の総和ΣFf(=1×Ff)は、地震時の摩擦力の総和ΣFf(=2×Ff)の二分の1の大きさになるという制約条件が生じてしまい、摩擦ダンパー10を設計し難くなる。   By the way, in the above description, the friction plate 25 of the second pressure contact plate 21 and the friction plate 35 of the third pressure contact plate 31 are based on the same material, that is, the friction coefficient between the sliding plate 15 of the first pressure contact plate 11 is mutually equal. Although the description has been made on the assumption that they are the same μ0, in this case, as described above, the total friction force ΣFf (= 1 × Ff) under the action of wind load is the total friction force ΣFf (= 2 × Ff) during an earthquake. ), And the friction damper 10 becomes difficult to design.

この点につき、これら摩擦板25及び摩擦板35の素材を互いに異ならせれば、第1圧接板11に対する第2圧接板21の摺動時の摩擦係数と、第3圧接板31の摺動時の摩擦係数とを互いに異ならせることができて、その結果、上記の制約条件の解消を図れ、摩擦ダンパー10を設計し易くなる。   With regard to this point, if the materials of the friction plate 25 and the friction plate 35 are different from each other, the friction coefficient when the second pressure contact plate 21 slides with respect to the first pressure contact plate 11 and the friction when the third pressure contact plate 31 slides. The friction coefficients can be made different from each other. As a result, the above constraint conditions can be solved and the friction damper 10 can be easily designed.

===第2実施形態の摩擦ダンパー10a===
上述の第1実施形態では、図3Aに示すように、第1圧接板11の表裏両面を第2圧接板21及び第3圧接板31で挟み込むことにより、摩擦力が生じる摺動面を2面形成した2面摩擦の摩擦ダンパー10を例示したが、図6に示す第2実施形態の摩擦ダンパー10aは、摺動面を4面形成した4面摩擦の摩擦ダンパーである点で相違する。すなわち、第1圧接板11aが1枚追加されて2枚となり、これに伴い、第3圧接板31aも1枚追加されて2枚になっている。なお、ここでは、説明の都合上、追設された第1圧接板には符号11aを、また、追設された第3圧接板には符号31aを付して示しているが、それぞれに、第1実施形態の第1圧接板11及び第3圧接板31と全く同仕様の部材である。
=== Friction Damper 10a of Second Embodiment ===
In the first embodiment described above, as shown in FIG. 3A, two sliding surfaces that generate frictional force are obtained by sandwiching the front and back surfaces of the first pressure contact plate 11 between the second pressure contact plate 21 and the third pressure contact plate 31. The two-surface friction friction damper 10 formed is exemplified, but the friction damper 10a of the second embodiment shown in FIG. 6 is different in that it is a four-surface friction friction damper having four sliding surfaces. That is, one first press contact plate 11a is added to be two, and accordingly, one third press contact plate 31a is also added to be two. Here, for convenience of explanation, the first pressure contact plate that is additionally provided is indicated by reference numeral 11a, and the third pressure contact plate that is additionally provided is indicated by reference numeral 31a. The first press contact plate 11 and the third press contact plate 31 of the first embodiment are members having exactly the same specifications.

図6を参照して詳細に説明すると、先ず、この第2実施形態の摩擦ダンパー10aにあっては、第1実施形態において第1圧接板11がボルト止めされたブレース分断片51のウエブ51Wの片面だけでなく、その反対側の面にもフィラープレート53を介して別途第1圧接板11aがボルト止めされており、また、この追設された第1圧接板11aを前記第1実施形態の第2圧接板21とで挟み込むべく新たに第3圧接板31aが追設されている。そして、これら追設された第1圧接板11aにも第1貫通孔13が同仕様の長孔に形成される一方、追設された第3圧接板31aにも第3貫通孔33が同仕様の正円に形成されており、更に、これら第1及び第3貫通孔13,33には、前記第1実施形態の第1乃至第3貫通孔13,23,33に通された高力ボルト41bが挿通されてその先端部のナット41nにより締結されている。   The friction damper 10a according to the second embodiment will be described in detail with reference to FIG. 6. First, in the friction damper 10a according to the second embodiment, the web 51W of the brace segment 51 to which the first press contact plate 11 is bolted in the first embodiment is described. The first pressure contact plate 11a is bolted separately not only on one side but also on the opposite surface via the filler plate 53, and this additional first pressure contact plate 11a is connected to the first embodiment of the first embodiment. A third pressure contact plate 31 a is newly provided to be sandwiched between the second pressure contact plates 21. The first through hole 13 is also formed in the elongated hole having the same specification in the first press contact plate 11a that is additionally installed, while the third through hole 33 is also in the same specification in the third press contact plate 31a that is additionally provided. In addition, the first and third through holes 13 and 33 are high-strength bolts passed through the first to third through holes 13, 23 and 33 of the first embodiment. 41b is inserted and fastened by a nut 41n at the tip thereof.

よって、第2圧接板21と、追設された第1圧接板11aとの間に新たに摺動面が形成され、更に、追設された第1圧接板11aと、追設された第3圧接板31aとの間にも新たに摺動面が形成され、これにより、第1実施形態の2面摩擦の摩擦ダンパー10よりも2面だけ摺動面が増えた4面摩擦の摩擦ダンパー10aが達成されている。   Therefore, a sliding surface is newly formed between the second pressure contact plate 21 and the additionally provided first pressure contact plate 11a, and the additionally provided first pressure contact plate 11a and the additionally provided third pressure contact plate 11a. A new sliding surface is also formed between the pressure contact plate 31a and the four-surface friction friction damper 10a having two sliding surfaces more than the two-surface friction friction damper 10 of the first embodiment. Has been achieved.

なお、この追設された第3圧接板31aも、第1圧接板11aに対して摺動するための力を、高力ボルト41bと第3貫通孔33及び第2貫通孔23との当接係合を介して第2圧接板21から付与されるのは言うまでもない。また、第2貫通孔23における高力ボルト41bとの隙間S23によって、当該摩擦ダンパー10aが2つの大きさの摩擦力を発生可能になっている点も、第1実施形態と同様である。   Note that the third press-contact plate 31 a additionally installed also applies a force for sliding against the first press-contact plate 11 a to contact the high-strength bolt 41 b with the third through-hole 33 and the second through-hole 23. Needless to say, it is applied from the second pressure contact plate 21 through the engagement. The point that the friction damper 10a can generate two magnitudes of frictional force is also the same as in the first embodiment by the gap S23 between the second through-hole 23 and the high-strength bolt 41b.

また、この第2実施形態の摩擦ダンパー10aは4面摩擦であることから、上述の2面摩擦の第1実施形態と同値の圧接力の作用下においても、第1実施形態の2倍の大きさの摩擦力ΣFfを発生させ得るので、コンパクトな割には大きな摩擦力ΣFfを出力可能となる。   Further, since the friction damper 10a of the second embodiment is a four-surface friction, even under the action of a pressure contact force equivalent to the first embodiment of the two-surface friction described above, it is twice as large as the first embodiment. Therefore, it is possible to output a large frictional force ΣFf for a compact size.

更には、この第2実施形態の摩擦ダンパー10aでは、第2圧接板21に関して線対称に第1圧接板11と第1圧接板11aとが配置されているとともに、第3圧接板31及び第3圧接板31aも第2圧接板21に関して線対称に配置されている。よって、第2圧接板21から第3圧接板31,31aへと前記支圧力Fpを偏り無くほぼ均等に割り振って作用させることができて、その結果、振動の減衰作用の安定化を図れる。   Further, in the friction damper 10a of the second embodiment, the first press contact plate 11 and the first press contact plate 11a are arranged symmetrically with respect to the second press contact plate 21, and the third press contact plate 31 and the third press contact plate 31a. The pressure contact plate 31 a is also arranged symmetrically with respect to the second pressure contact plate 21. Therefore, the support pressure Fp can be allocated and applied almost evenly from the second pressure contact plate 21 to the third pressure contact plates 31 and 31a, and as a result, the vibration damping function can be stabilized.

図7及び図8には、6面摩擦及び8面摩擦に構成した摩擦ダンパー10b,10cをそれぞれ例示している。但し、これらの摩擦ダンパー10b,10cの構成は、上述と同様の方法により、つまり、更に第1圧接板11aと第3圧接板31aを追設することにより得られるのは明らかであるので、その詳細な説明は省略する。なお、これら6面摩擦及び8面摩擦の摩擦ダンパー10b,10cにおいても、追設された第3圧接板31aは、第1圧接板11,11aに対して摺動するための支圧力Fpを、高力ボルト41bと第3貫通孔33及び第2貫通孔23との当接係合を介して第2圧接板21から付与されるのは言うまでもない。また、第2貫通孔23における高力ボルト41bとの隙間S23によって、当該摩擦ダンパー10b,10cが2つの大きさの摩擦力を発生可能になっている点も、第1実施形態と同様である。   FIGS. 7 and 8 illustrate friction dampers 10b and 10c configured to be 6-surface friction and 8-surface friction, respectively. However, it is clear that the configurations of the friction dampers 10b and 10c can be obtained by the same method as described above, that is, by additionally installing the first press contact plate 11a and the third press contact plate 31a. Detailed description is omitted. In addition, also in the friction dampers 10b and 10c of these 6-surface friction and 8-surface friction, the additionally installed third pressure contact plate 31a has a support pressure Fp for sliding with respect to the first pressure contact plates 11 and 11a. Needless to say, the high pressure bolt 41 b is applied from the second pressure contact plate 21 through contact engagement between the third through hole 33 and the second through hole 23. Further, the point that the friction dampers 10b and 10c can generate two magnitudes of frictional force by the gap S23 with the high-strength bolt 41b in the second through hole 23 is the same as in the first embodiment. .

なお、これら図6乃至図8の実施形態の摩擦ダンパー10a,10b,10cは、風加重の作用下における圧接力の安定性の点で、第1実施形態の摩擦ダンパー10よりも優れている。すなわち、図3B及び図3Cに示すように、第1実施形態の摩擦ダンパー10の場合には、皿ばね43に隣接して第2圧接板21が配置されているため、風荷重の作用下においては、第2圧接板21は第1圧接板11に対してのみならず皿ばね43に対してもブレース架け渡し方向に相対移動してしまい、その結果、皿ばね43の圧接力の安定性が損なわれる虞がある。この点につき、図6乃至図8の実施形態にあっては、皿ばね43に隣接しているのは第3圧接板31,31aであるので、第2圧接板21がブレース架け渡し方向に摺動しても、皿ばね43が第3圧接板31,31aに対して相対移動することは概ね無く、これにより、皿ばね43の圧接力の安定化が図られるのである。   The friction dampers 10a, 10b, and 10c of the embodiments of FIGS. 6 to 8 are superior to the friction damper 10 of the first embodiment in terms of stability of the pressure contact force under the action of wind load. That is, as shown in FIGS. 3B and 3C, in the case of the friction damper 10 according to the first embodiment, the second pressure contact plate 21 is disposed adjacent to the disc spring 43, so that the wind load is applied. The second pressure contact plate 21 moves relative to not only the first pressure contact plate 11 but also the disc spring 43 in the brace bridging direction. As a result, the stability of the pressure contact force of the disc spring 43 is improved. There is a risk of damage. In this regard, in the embodiment shown in FIGS. 6 to 8, since the third press contact plates 31 and 31a are adjacent to the disc spring 43, the second press contact plate 21 slides in the brace bridging direction. Even if it moves, the disc spring 43 does not move relative to the third press-contact plates 31 and 31a in general, so that the press-contact force of the disc spring 43 is stabilized.

===その他の実施の形態===
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で以下に示すような変形が可能である。
=== Other Embodiments ===
Having described embodiments of the present invention, the present invention is not limited to such embodiments, but may be modified as described below without departing from the spirit thereof.

上述の実施形態では、第3貫通孔33の孔径は、高力ボルト41bとの間のブレース架け渡し方向の隙間S33がほぼ零になるように設定されていると説明したが、望ましくは、第3貫通孔33の孔径は、施工時に高力ボルト41bを通すのに問題の無い範囲内で極力小さくすると良く、例えば、高力ボルト41bを挿通させた際の高力ボルト41bとの隙間S33が、前記ブレース架け渡し方向について0.1〜3.0mmの範囲にすると良い。そうすれば、施工時のボルト通し作業を容易にしながらも、摺動に必要な支圧力Fpを第3圧接板31へ確実に伝達可能となる。   In the embodiment described above, the hole diameter of the third through-hole 33 has been described such that the clearance S33 in the brace bridging direction with the high-strength bolt 41b is set to be substantially zero. The hole diameter of the three through holes 33 may be as small as possible within a range where there is no problem in passing the high strength bolt 41b during construction. For example, the clearance S33 between the high strength bolt 41b when the high strength bolt 41b is inserted The brace spanning direction may be in the range of 0.1 to 3.0 mm. If it does so, it becomes possible to transmit the supporting pressure Fp required for sliding to the 3rd press-contact plate 31 reliably, making the bolting operation | work at the time of construction easy.

また、図6、図7、図8で例示した4面、6面、及び、8面摩擦の摩擦ダンパー10a,10b,10cでは、その複数の第3圧接板31の何れも高力ボルト41bとの間に巨視的な隙間S33を形成していなかったが、何等これに限るものではなく、前記複数の第3圧接板31の貫通孔33の少なくとも1つに対して前記隙間S23のような巨視的サイズの隙間を形成しても良い。そして、このようにすれば、摩擦ダンパー10が発生する摩擦力の大きさを、相対移動量に応じて更に多段階で変更可能となる。   Further, in the friction dampers 10a, 10b, and 10c of the four-surface, six-surface, and eight-surface friction exemplified in FIGS. 6, 7, and 8, all of the plurality of third press-contact plates 31 are the high-strength bolts 41b. The macroscopic gap S33 was not formed between the two, but the present invention is not limited to this. The macroscopic gap S23 is macroscopically formed with respect to at least one of the through holes 33 of the plurality of third press-contact plates 31. A gap of a desired size may be formed. In this way, the magnitude of the frictional force generated by the friction damper 10 can be changed in more stages according to the relative movement amount.

上述の実施形態では、摩擦ダンパー10を柱梁架構1のブレース5のウエブに組み込んでいたが、何等これに限るものではなく、ブレース5のフランジに組み込んでも良く、更には、柱梁架構1のブレース5以外の部位(例えば、間柱、間仕切り壁など)に組み込んでも良い。つまり、建物の柱梁架構1の振動時に、互いに相対移動する一対の部材であれば、それらの間に設置することができる。   In the above-described embodiment, the friction damper 10 is incorporated in the web of the brace 5 of the column beam frame 1. However, the invention is not limited to this, and may be incorporated in the flange of the brace 5. You may incorporate in parts other than the brace 5 (for example, a stud, a partition wall, etc.). That is, any pair of members that move relative to each other when the column beam frame 1 of the building vibrates can be installed between them.

上述の実施形態では、高力ボルト41bを1本だけ備えた構成を例示したが、何等これに限るものではない。すなわち、前記圧接力を付与するための高力ボルト41bのみを介して、第2圧接板21から第3圧接板31へと第3圧接板31を摺動させるための支圧力Fpが伝達されるのであれば、当該高力ボルト41bの設置本数を複数本にしても良い。その場合の設置例としては、ブレース架け渡し方向に沿って複数本並べることや、ブレース架け渡し方向及び板厚方向の両者と直交する板幅方向に沿って複数本並べること等が挙げられる。   In the above-described embodiment, the configuration including only one high-strength bolt 41b is illustrated, but the present invention is not limited to this. That is, the supporting pressure Fp for sliding the third pressure contact plate 31 from the second pressure contact plate 21 to the third pressure contact plate 31 is transmitted only through the high strength bolt 41b for applying the pressure contact force. In this case, a plurality of high strength bolts 41b may be installed. As an example of installation in that case, arranging a plurality of lines along the brace bridging direction, arranging a plurality of lines along the plate width direction orthogonal to both the brace bridging direction and the plate thickness direction, and the like.

上述の実施形態では、摩擦板25,35の素材について詳説していなかったが、ステンレス板等の滑動板15との間で適度な摩擦力を発生するものであれば適用可能である。例えば、滑動板15がステンレス板の場合には、摩擦板25,35は、熱硬化性樹脂を結合材としてアラミド繊維、ガラス繊維、ビニロン繊維、カーボンファイバー等の繊維材料と、カシューダスト、鉛などの摩擦調整材と、硫酸バリューム等の充填剤とから主に構成される摩擦材料で形成される。なお、摩擦板25,35には、上述の摩擦材料を単独で用いても良いし、摩擦材料に鋼板等を裏打ちして強度を高めたものを用いてもよい。   In the above-described embodiment, the material of the friction plates 25 and 35 has not been described in detail. However, any material that generates an appropriate frictional force with the sliding plate 15 such as a stainless steel plate can be applied. For example, when the sliding plate 15 is a stainless steel plate, the friction plates 25 and 35 include fiber materials such as aramid fiber, glass fiber, vinylon fiber, carbon fiber, cashew dust, lead, etc. with a thermosetting resin as a binder. And a friction material mainly composed of a friction modifier and a filler such as sulfate sulfate. As the friction plates 25 and 35, the above-described friction material may be used alone, or a friction material with a steel plate or the like lined up to increase the strength may be used.

上述の実施形態では、2面、4面、6面、及び8面摩擦の摩擦ダンパー10,10a,10b,10cを例示したが、摺動面数は何等これに限るものではなく、2×n面摩擦(nは5以上の整数)に構成しても良いのは言うまでもない。   In the above-described embodiment, the friction dampers 10, 10a, 10b, and 10c having two, four, six, and eight surface frictions are exemplified. However, the number of sliding surfaces is not limited to this, and 2 × n. Needless to say, the surface friction (n is an integer of 5 or more) may be used.

上述の実施形態では、第1圧接板11に滑動板15の一例としてのステンレス板を設け、第2圧接板21及び第3圧接板31に摩擦板25及び摩擦板35を設けたが、何等これに限るものではなく、この配置関係を逆にしても良い。   In the above-described embodiment, the first pressure contact plate 11 is provided with a stainless steel plate as an example of the sliding plate 15, and the second pressure contact plate 21 and the third pressure contact plate 31 are provided with the friction plate 25 and the friction plate 35. However, the arrangement relationship may be reversed.

上述の実施形態では、皿ばね43を、高力ボルト41bの頭部と第2圧接板21との間、及びナット41nと第3圧接板31との間の両方にそれぞれ介挿したが、いずれか一方にのみ設置しても良い。   In the above-described embodiment, the disc spring 43 is inserted between both the head of the high-strength bolt 41b and the second press contact plate 21 and between the nut 41n and the third press contact plate 31, respectively. You may install only in either.

上述の実施形態では、第2圧接板21の第2貫通孔23として正円の貫通孔を例示したが、ブレース架け渡し方向に関して前記隙間S23と同じ大きさeの隙間を形成する貫通孔であれは、これ以外の形状でも良く、例えばブレース架け渡し方向に長い長孔でも構わない。   In the above-described embodiment, a circular through hole is illustrated as the second through hole 23 of the second pressure contact plate 21. However, the second through hole 23 may be a through hole that forms a gap having the same size e as the gap S23 in the brace bridging direction. Other shapes may be used, and for example, a long hole extending in the direction of bracing may be used.

柱梁架構1のブレース5に組み込まれた摩擦ダンパー10dの説明図である。It is explanatory drawing of the friction damper 10d integrated in the brace 5 of the column beam frame 1. FIG. 図1中のII−II断面図である。It is II-II sectional drawing in FIG. 第1実施形態の摩擦ダンパー10の説明図である。It is explanatory drawing of the friction damper 10 of 1st Embodiment. 同摩擦ダンパー10の拡大図である。2 is an enlarged view of the friction damper 10. FIG. 同摩擦ダンパー10の拡大図である。2 is an enlarged view of the friction damper 10. FIG. 図4A、図4B、図4C、図4Dは、それぞれに、図3A中のA−A矢視図、B−B矢視図、C−C矢視図、D−D矢視図である。4A, FIG. 4B, FIG. 4C, and FIG. 4D are respectively an AA arrow view, a BB arrow view, a CC arrow view, and a DD arrow view in FIG. 3A. この摩擦ダンパー10の振動エネルギー吸収履歴特性である。This is a vibration energy absorption history characteristic of the friction damper 10. 第2実施形態の摩擦ダンパー10aの説明図である。It is explanatory drawing of the friction damper 10a of 2nd Embodiment. 他の実施形態として6面摩擦に構成した摩擦ダンパー10bの説明図である。It is explanatory drawing of the friction damper 10b comprised as 6 surface friction as other embodiment. 他の実施形態として8面摩擦に構成した摩擦ダンパー10cの説明図である。It is explanatory drawing of the friction damper 10c comprised to 8 surface friction as other embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 柱梁架構、5 ブレース、10 摩擦ダンパー、
10a 摩擦ダンパー、10b 摩擦ダンパー、
10c 摩擦ダンパー、10d 摩擦ダンパー、
11 第1圧接板、11a 第1圧接板、13 第1貫通孔、
15 滑動板、21 第2圧接板、23 第2貫通孔、25 摩擦板、
31 第3圧接板、31a 第3圧接板、33 第3貫通孔、
35 摩擦板、41b 高力ボルト(ボルト部材)、41n ナット、
43 皿ばね、45 ワッシャー、
51 一方のブレース分断片、51W ウエブ、
52 他方のブレース分断片、52W ウエブ、
53 フィラープレート、55 締結部、
Ff 摩擦力、Fs 剪断力、P 外力、Fp 支圧力、
S1 間隔、S13 隙間、S23 隙間、S33 隙間
1 column beam frame, 5 braces, 10 friction dampers,
10a Friction damper, 10b Friction damper,
10c friction damper, 10d friction damper,
11 first pressure contact plate, 11a first pressure contact plate, 13 first through hole,
15 sliding plate, 21 second pressure contact plate, 23 second through hole, 25 friction plate,
31 3rd press contact plate, 31a 3rd press contact plate, 33 3rd through-hole,
35 friction plate, 41b high strength bolt (bolt member), 41n nut,
43 disc springs, 45 washers,
51 One brace piece, 51W web,
52 other brace piece, 52W web,
53 filler plate, 55 fastening part,
Ff friction force, Fs shear force, P external force, Fp support pressure,
S1 gap, S13 gap, S23 gap, S33 gap

Claims (4)

建物架構において所定方向に相対移動する一対の部材の間に配置されて、前記相対移動に伴って摺動する圧接板同士の摩擦力により、前記相対移動を抑制する摩擦ダンパーにおいて、
前記一対の部材のうちの一方の部材に設けられる第1圧接板と、
前記一対の部材のうちの他方の部材に設けられる第2圧接板と、
前記第2圧接板とによって前記第1圧接板を両面から所定の圧接力で挟み込む第3圧接板と、
前記圧接力を付与すべく、前記第1圧接板の前記所定方向に長い第1貫通孔、前記第2圧接板の第2貫通孔、及び前記第3圧接板の第3貫通孔を挿通して設けられるボルト部材と、を有し、
前記第1貫通孔によって前記第1圧接板に対する前記第2圧接板の前記所定方向の摺動が許容されるとともに、前記摺動に連動して前記第3圧接板が前記第1圧接板に対して前記所定方向に摺動する場合に、当該摺動させるための力が、前記ボルト部材の前記第2貫通孔及び前記第3貫通孔との係合を介して前記第2圧接板から前記第3圧接板へと伝達される前記摩擦ダンパーであって、
前記ボルト部材と前記第2貫通孔との間には、前記所定方向に関して隙間が形成されており、
前記所定方向に関する前記ボルト部材との間の隙間の大きさは、前記第1貫通孔よりも前記第2貫通孔の方が小さいとともに、前記第2貫通孔よりも前記第3貫通孔の方が小さく、
前記第3貫通孔の前記隙間の大きさは、0.1〜3.0mmの範囲の任意値であることを特徴とする摩擦ダンパー。
In a friction damper that is arranged between a pair of members that move relative to each other in a predetermined direction in a building frame and suppresses the relative movement by the frictional force between the pressure plates that slide with the relative movement,
A first pressure contact plate provided on one member of the pair of members;
A second pressure contact plate provided on the other member of the pair of members;
A third pressure contact plate that sandwiches the first pressure contact plate from both sides with a predetermined pressure contact force with the second pressure contact plate;
In order to apply the pressure contact force, the first pressure contact plate is inserted through the first through hole long in the predetermined direction, the second pressure contact plate second through hole, and the third pressure contact plate third through hole. A bolt member provided,
The first through hole allows sliding of the second pressing plate relative to the first pressing plate in the predetermined direction, and the third pressing plate is moved relative to the first pressing plate in conjunction with the sliding. When sliding in the predetermined direction, the sliding force is applied from the second pressure contact plate through the engagement of the bolt member with the second through hole and the third through hole. The friction damper transmitted to the three pressure contact plates,
A gap is formed between the bolt member and the second through hole with respect to the predetermined direction,
The size of the gap between the bolt member with respect to the predetermined direction is smaller in the second through hole than in the first through hole and in the third through hole than in the second through hole. small,
The size of the gap in the third through hole is an arbitrary value in the range of 0.1 to 3.0 mm.
請求項1に記載の摩擦ダンパーであって、
前記第1圧接板に対する摺動時の摩擦係数が、前記第2圧接板と前記第3圧接板とで互いに異なっていることを特徴とする摩擦ダンパー。
The friction damper according to claim 1,
The friction damper according to claim 1, wherein a friction coefficient when sliding with respect to the first pressure contact plate is different between the second pressure contact plate and the third pressure contact plate.
請求項1又は2に記載の摩擦ダンパーであって、
前記第1圧接板の前記両面には滑動板又は摩擦板が固着され、
前記第2圧接板及び前記第3圧接板において、前記第1圧接板の滑動板と対向する面には摩擦板が固着される一方、前記第1圧接板の摩擦板と対向する面には滑動板が固着され、
前記滑動板と前記摩擦板との摺動によって前記摩擦力が発生することを特徴とする摩擦ダンパー。
The friction damper according to claim 1 or 2,
A sliding plate or a friction plate is fixed to both surfaces of the first pressure contact plate,
In the second press contact plate and the third press contact plate, a friction plate is fixed to a surface of the first press contact plate that faces the sliding plate, while a slide surface of the first press contact plate faces the friction plate. The board is fixed,
The friction damper, wherein the friction force is generated by sliding between the sliding plate and the friction plate.
請求項1乃至3の何れかに記載の摩擦ダンパーであって、
前記ボルト部材の先端部に螺着されて、前記ボルト部材の頭部とによって、前記第1圧接板、前記第2圧接板、前記第3圧接板に前記圧接力を付与するナットを有し、
前記頭部と該頭部に隣接する圧接板との間、及び前記ナットと該ナットに隣接する圧接板との間の少なくとも一方には、皿ばねが介挿されており、
前記皿ばねの弾発力が前記圧接力として前記第1圧接板、前記第2圧接板、前記第3圧接板に付与されることを特徴とする摩擦ダンパー。
The friction damper according to any one of claims 1 to 3,
A nut that is screwed to the tip of the bolt member, and applies the pressure contact force to the first pressure contact plate, the second pressure contact plate, and the third pressure contact plate by the head of the bolt member;
Between the pressure plate adjacent to the head and head portion, and at least one of between the pressure plate adjacent to the nut and the nut is inserted dish Banegakai,
Wherein the elastic force of the disc spring as the contact pressure first pressure plate, said second pressure plate, friction damper, characterized in that applied to the third pressing plate.
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