JP5219577B2 - 制震ダンパー - Google Patents
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Description
請求項2に記載の発明は、請求項1の構成において、内板は、その厚み方向に所定間隔をおいて複数枚平行に設けられ、各内板の間にも粘弾性体が接着状態で介在されることを特徴とするものである。
[形態1]
図1は、制震ダンパーの一例を示す説明図で、上が平面、下が側面、左が正面を夫々示す。制震ダンパー1は、横断面矩形の外筒2と、外筒2の一方の端部から部分的に遊挿される内板3と、外筒2と内板3との重合部分で両者の対向面間に熱硬化型接着材により接着されるスチレン系ゴム等の粘弾性体4(網掛け部分で示す)とからなる。5,5・・は、外筒2及び内板3の端部に穿設された取付孔である。
また、外筒2の内面と、内板3の外面との間には、粘弾性体4を介在させるための隙間が形成されているが、特にここでは、内板3の厚み方向での外筒2の内面との間の隙間S1に加えて、内板3における厚み方向と平行な側面と外筒2の内面との間でも隙間S2が形成されて、当該隙間S2にも粘弾性体4が接着状態で介在されている。ここで、隙間S2の寸法は、隙間S1と等しくなる粘弾性体4の材料厚みT以上となるように設定されている。
上記形態では、内板が単一のタイプで説明しているが、内板を複数設けたタイプでも本発明は採用可能である。図4はその形態2の説明図で、上が平面、下が側面、左が正面を夫々示している。なお、形態1と同じ構成部には同じ符号を付して重複する説明は省略する。
この制震ダンパー1aにおいては、三枚の内板3,3・・が厚み方向で所定間隔をおいて互いに平行となるように外筒2に遊挿されると共に、長手方向へ交互にずれるように重合されて、中央の内板3aが、外筒2内に略収まる格好で収容され、両外の一対の内板3b,3bが、外筒2の一方の端部から突出している。また、外筒2と両外の内板3bとの重合部分で両者の対向面間に加えて、内板3a,3bの重合部分で両者の対向面間にも粘弾性体4が接着状態で介在されている。
よって、加振時には、各制震ダンパー1aへ夫々軸方向に圧縮力と引張力とが交互に作用して粘弾性体4が剪断変形し、振動エネルギーを減衰させることになるが、このとき、粘弾性体4は内板3a,3bの側面側(隙間S2側)にも介在されているので、剪断変形の際に当該側面側での粘弾性体4の切断や剥離が抑えられ、安定した入力で粘弾性体4を剪断変形させることができる。従って、内板3a,3bの側面側での粘弾性体4の破損を効果的に防止でき、粘弾性体4への安定した入力及び剪断変形を維持して好適な減衰性能や耐久性を得ることができる。
図4に示した制震ダンパー1において、粘弾性体一層面積を250cm2、粘弾性体1層厚み(T)を3mm、粘弾性体積層数を4層(内板積層数を3枚)として、隙間S2を5mm設けたものと、隙間S2を0.5mm設けたものとを用意して、20℃の温度下で、3Hzの正弦波加振を±6mm(剪断歪み200%)となるように軸方向に圧縮荷重と引張荷重とを交互に加える一サイクルを100回行う加振実験を夫々実施した。表1は、各回数毎でのバネ定数(Keq)と減衰係数(Ceq)との低下率を示し、表2は、100回目でのバネ定数(Keq)と減衰係数(Ceq)との低下率と改善比率とを示している。また、図5は表1における低下率の推移をグラフ化したもので、(A)がKeq低下率、(B)がCeq低下率となっている。
keq=(P(δmax)−P(δmin))/(δmax−δmin)・・式1
Ceq=ΔW/π・ω・((δmax−δmin)/2)2 ・・式2
δmax、δminは、図6に示すヒステリシスループにおける変位量の最大値、最小値で、P(δmax)、P(δmin)は、当該最大値、最小値における荷重となる。また、ωは角速度、ΔWは、剪断変形により吸収するエネルギー(ヒステリシス曲線で囲まれた面積)である。
上記加振実験により、隙間を設けた制震ダンパーでは、バネ定数及び減衰係数何れにおいても隙間のない制震ダンパーよりも低下率が抑えられており、減衰性能の改善が確認できた。
さらに、外筒は、上記形態1,2では単一部材の筒体としているが、横断面コ字状の一対の半割金具を互いに組み付けることで形成する等の設計変更は可能である。勿論横断面矩形に限らず、横断面が正方形の外筒も採用できる。
そして、制震ダンパーの建物での架設形態も、上述したKブレース状に限らず、制震ダンパー自体の全長を軸方向に長くしたり、延長金具を連結したりすることで、軸組内へ対角線状に架設するようにしてもよい。
Claims (2)
- 横断面が矩形又は正方形である外筒と、その外筒の一端側から前記外筒に遊挿される内板と、前記外筒と内板との重合部分で両者の対向面間に接着状態で介在される粘弾性体とからなる制震ダンパーであって、
前記内板における厚み方向と平行な側面と外筒の内面との間に、前記内板の厚み方向で前記外筒と内板との間に介在される前記粘弾性体の材料厚み以上の隙間を設けると共に、前記粘弾性体の材料厚み:前記隙間=3:5として、当該隙間にも前記粘弾性体を接着状態で介在させたことを特徴とする制震ダンパー。 - 前記内板は、その厚み方向に所定間隔をおいて複数枚平行に設けられ、各内板の間にも前記粘弾性体が接着状態で介在されることを特徴とする請求項1に記載の制震ダンパー。
Priority Applications (1)
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2008
- 2008-03-27 JP JP2008084482A patent/JP5219577B2/ja active Active
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