JP6295180B2 - 制振装置及び制振装置の設置方法 - Google Patents

制振装置及び制振装置の設置方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6295180B2
JP6295180B2 JP2014219358A JP2014219358A JP6295180B2 JP 6295180 B2 JP6295180 B2 JP 6295180B2 JP 2014219358 A JP2014219358 A JP 2014219358A JP 2014219358 A JP2014219358 A JP 2014219358A JP 6295180 B2 JP6295180 B2 JP 6295180B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
corrugated plate
damping device
thickness direction
vibration damping
reference direction
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.)
Active
Application number
JP2014219358A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016084903A (ja
Inventor
伸介 山崎
伸介 山崎
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.)
Nippon Steel Engineering Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Engineering Co Ltd
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 Nippon Steel Engineering Co Ltd filed Critical Nippon Steel Engineering Co Ltd
Priority to JP2014219358A priority Critical patent/JP6295180B2/ja
Publication of JP2016084903A publication Critical patent/JP2016084903A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6295180B2 publication Critical patent/JP6295180B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、制振装置及び制振装置の設置方法に関する。
従来、橋梁や建築物、プラント等の構造物において、躯体等の上部構造と基礎等の下部構造との間に配置される制振装置が提案されている。この制振装置は、地震等の大きな振動が作用したときにこの振動エネルギーを吸収し、下部構造に対する上部構造の相対変位を抑制する。
この種の制振装置としては、特許文献1に記載されたものが知られている。
特許文献1に記載された制振装置は、第一の方向(基準方向)に向かって複数の波山が配された波形プレートと、この波形プレートを第一の方向に直交する第二の方向、即ち波山の頂部の方向から挟持する拘束部材とを備えている。
波形プレートは、例えば鋼板等をプレス成形して、第一の方向に向かって交互に連続した複数の波山を板状に形成したものである。波形プレートは、第一の方向の一端側で拘束部材に固定され、支持されている。また、他端側には、第一の方向に表面を向けて取付けられた板状の反力受けプレートを有している。この反力受けプレートにボルトが挿通され、このボルトによって波形プレートが、橋梁の押さえ梁に結合されている。
一方で、拘束部材は橋梁の橋脚の上部に載置され、結合されている。
このように構成された制振装置は、地震動が発生した場合には、押さえ梁を介して波形プレートに振動が伝達される。この結果、波形プレートが第一の方向にアコーディオンのように伸縮することになる。この際、波形プレートは弾性変形、場合によっては塑性変形して振動による橋脚と押さえ梁との相対変位を吸収する。
この制振装置では、波形プレートを座屈拘束することにより、安定したダンパー履歴性能を保証している。
特許第5393914号公報
しかしながら、特許文献1の制振装置では、波形プレートが基準方向に長い場合、波形プレートの基準方向の両端部に作用した圧縮力が波形プレートの基準方向の中央部まで伝達されにくく、波形プレートの端部の圧縮変形の方が大きくなりやすく、波形プレートが基準方向に均等に変形されにくい。したがって、波形プレートにおいて効率的なエネルギー吸収がされにくい。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、波形プレートが基準方向に長い場合でも波形プレートを基準方向に均等に圧縮変形させ、効率的なエネルギー吸収をすることができる制振装置、及びこの制振装置の設置方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の制振装置は、基準方向に延びる板状に形成されるとともに、前記基準方向に向かうにしたがって前記基準方向に交差する厚さ方向に交互に変位することで波形に形成された波形プレートと、前記波形プレートよりも、前記基準方向及び前記厚さ方向にそれぞれ交差する交差方向側に配置された案内部材と、前記波形プレートに設けられた係合部と、前記案内部材に設けられて前記係合部に係合し、前記係合部が前記基準方向に移動するのを許容するとともに前記厚さ方向に移動するのを規制する被係合部と、を備えることを特徴としている。
なお、波形プレートには、1波長分の波形が形成されてもよいし、複数波長分の波形が形成されてもよい。
この発明によれば、係合部と非係合部とが係合することで案内部材に対して波形プレートが基準方向に移動するが、厚さ方向に移動できない。
また、上記の制振装置において、前記係合部は突起であり、前記被係合部は、前記基準方向に延びる長孔であってもよい。
図8及び9に示すように、波形プレートの側面に係合部として突起を設けることに変えて、波形プレートの側面を基準方向に沿って切削して係合部として溝部を形成する方法もある。しかし、製造コストの点からは係合部を突起とした方が製作コストを低減できる。
また、上記の制振装置において、前記波形プレートは、前記厚さ方向に直交する基準平面に対して前記厚さ方向の一方側に配置されるとともに前記厚さ方向の前記一方側に向かって凸となるように湾曲した山部と、前記基準平面に対して前記厚さ方向の他方側に配置されるとともに前記厚さ方向の前記他方側に向かって凸となるように湾曲した谷部と、を前記基準方向に交互に配置することで構成され、前記係合部は、前記基準平面上に設けられていてもよい。
この発明によれば、複数波長分の波形を有する波形プレートの場合でも、その波形が圧縮及び引張られたときの変形が均一となりやすい。
また、上記の制振装置において、前記波形プレートよりも前記厚さ方向側に配置された拘束部材と、前記山部における前記厚さ方向の一方側に向かって凹んだ部分、又は、前記谷部における前記厚さ方向の他方側に向かって凹んだ部分に配されて、前記波形プレートが変形したときに前記波形プレートに接触する凸頭部を有し、前記拘束部材により前記厚さ方向に支持されるとともに、前記拘束部材に対して相対移動可能に設けられた波形状保持部材と、を備えてもよい。
また、上記の制振装置において、前記案内部材とともに前記波形プレートを前記交差方向に挟む第二案内部材と、前記波形プレートに設けられた第二係合部と、前記第二案内部材に設けられて前記第二係合部に係合し、前記第二係合部が前記基準方向に移動するのを許容するとともに前記厚さ方向に移動するのを規制する第二被係合部と、を備えてもよい。
また、本発明の制振装置の設置方法は、前記波形プレートにおける前記基準方向の他方側の端部を第一の構造部材に結合し、前記波形プレートにおける前記基準方向の一方側の端部を第二の構造部材に結合して設置することを特徴としている。
本発明において、請求項1に記載の制振装置によれば、案内部材に対して波形プレートが基準方向のみに案内されることで、波形プレートが基準方向に長い場合でも波形プレートを基準方向に均等に圧縮変形させることができる。
請求項2に記載の制振装置によれば、波形プレートが振動を吸収する特性に与える影響を抑えられ、制振の特性に影響を与えにくい。形状が曲がった波形プレートに突起を形成するだけなので、制振装置を製造しやすい。
請求項3に記載の制振装置によれば、基準平面を挟んだ両側の変形がそれぞれそろうことで波形プレートの変形動作が安定し、案内部材により波形プレートを精度良く案内することができる。
請求項4に記載の制振装置によれば、波形状保持部材によって波形プレートの全体座屈等の発生を抑え、圧縮変形時の降伏耐力の一時的な低下を抑制し、かつ、圧縮引張変形量を制限しやすくなる。
請求項5に記載の制振装置によれば、波形プレートを交差方向の両側から案内部材及び第二案内部材により案内することで、波形プレートの基準方向の変形をより安定させることができる。
請求項6に記載の制振装置の設置方法によれば、第一の構造部材と第二の構造部材とを、基準方向に均等に変形する波形プレートを介して結合することで、安全性を確保しながら制振効果を向上させることができる。
本発明の第1実施形態の制振装置の斜視図である。 同制振装置の平面の断面図である。 図2中の切断線A1−A1の断面図である。 同制振装置の波形プレートが圧縮されたときの作用を示す断面図である。 同制振装置の波形プレートが引張られたときの作用を示す断面図である。 同制振装置を用いて漸増載荷試験を行った結果を示す図である。 比較例の制振装置を用いて漸増載荷試験を行った結果を示す図である。 本発明の第1実施形態の変形例における制振装置の平面の断面図である。 図8中の切断線A2−A2の断面図である。 本発明の第1実施形態の変形例における制振装置の平面の断面図である。 本発明の第2実施形態の制振装置の平面の断面図である。 図11中の切断線A3−A3の断面図である。 同制振装置の波形プレートが圧縮されたときの作用を示す断面図である。 同制振装置の波形プレートが引張られたときの作用を示す断面図である。 本発明の第2実施形態の変形例における制振装置の平面の断面図である。 本発明の第3実施形態の制振装置が設けられる構造物の斜視図である。 同制振装置の斜視図である。 同制振装置の平面図である。 同制振装置の側面図である。 図18中の切断線A5−A5の断面図である。 本発明の第4実施形態の制振装置が設けられる橋梁の斜視図である。 同制振装置の一部を破断した斜視図である。 同制振装置の一部を破断した側面図である。
(第1実施形態)
以下、本発明に係る制振装置の第1実施形態を、図1から図10を参照しながら説明する。
図1から3に示すように、本実施形態の制振装置1は、基準方向Xに延びる板状に形成されるとともに、基準方向Xの一方側X1に向かうにしたがって基準方向Xに直交する厚さ方向Yの一方側Y1及び他方側Y2に交互に変位することで波形に形成された波形プレート10と、波形プレート10よりも、基準方向X及び厚さ方向Yにそれぞれ直交する直交方向(交差方向、幅方向)Z側に配置された第一案内部材(案内部材)20、第二案内部材25と、を備えている。
なお、図1から3は、波形プレート10に外力が作用していない自然状態における構成を示している。
厚さ方向Yは、波形プレート10の厚さ方向である。
波形プレート10は、直交方向Zに平行に見たときに、厚さ方向Yに直交する基準平面Pに対して厚さ方向Yの一方側Y1に配置された山部11と、基準平面Pに対して厚さ方向Yの他方側Y2に配置された谷部12と、を基準方向Xに交互に配置することで構成されている(図2参照)。山部11は、厚さ方向Yの一方側Y1に向かって凸となるように湾曲している。谷部12は、厚さ方向Yの他方側Y2に向かって凸となるように湾曲している。山部11及び谷部12の形状は、円弧状である。山部11における基準方向Xの端部が谷部12に連なり、谷部12における基準方向Xの端部が山部11に連なっている。
山部11と、この山部11に対して基準方向Xの一方側X1で連なる谷部12とで、1つの波部13、すなわち1波長分の波形を構成する。この例では、波形プレート10は8つの波部13、すなわち8波長分の波形を有している。波形プレート10が8つの波部13を有することで、波形プレート10は8つの山部11、及び8つの谷部12を備えている。この例では、8つの山部11の形状は同一であり、8つの谷部12の形状は同一である。波形プレート10は、山部11及び谷部12である波山が基準方向Xに向かって交互に連続して形成されている。
8つの波部13の基準方向Xの一方側X1の端部及び他方側X2の端部には、平坦な接続板14がそれぞれ取付けられている。各接続板14は、基準方向Xに延びている。
最も基準方向Xの一方側X1の波部13の谷部12に、接続板14が設けられている。最も基準方向Xの他方側X2の波部13の山部11に、接続板14が設けられている。
波形プレート10の第一案内部材20側の面10aには、複数の第一突起(突起、係合部)15が設けられている。波形プレート10の第二案内部材25側の面10bには、複数の第二突起(第二係合部)16が設けられている。面10bは、波形プレート10における面10aとは反対側の面である。
この例では、第一突起15及び第二突起16は直交方向Zに延びる円柱状にそれぞれ形成され、基準平面P上に設けられている。すなわち、突起15、16は、山部11と谷部12とが連なる部分である変曲点に設けられ、各波部13に第一突起15及び第二突起16が2つずつ設けられている。
波形プレート10を構成する山部11、谷部12、及び接続板14は、例えば鋼板等をプレス成形することで、全体として波形となるように一体に形成されている。
第一突起15及び第二突起16は、例えば鋼材により形成され、山部11、谷部12に溶接やねじ込み構造等により固定されている。突起15、16は、後述するように繰り返して圧縮及び引張られるときに作用する荷重に対して充分な強度を持つように設定される。
第一案内部材20は板状に形成され、波形プレート10よりも直交方向Zの一方側に配置されている。第一案内部材20は、主面20aが波形プレート10の面10aに対向するように配置されている。第一案内部材20は、基準方向Xに延びている。第一案内部材20には、第一案内部材20を直交方向Zに貫通して基準方向Xに延びる複数の長孔(被係合部)21が形成されている。長孔21は、第一突起15の数だけ形成されている。長孔21の厚さ方向Yの長さ(幅)は、第一突起15の外径よりもわずかに大きい。長孔21の基準方向Xの長さは、基準方向Xの中央部に配されたものが最も短く、基準方向Xの端部に向かうにしたがって長くなる。
第一案内部材20の各長孔21に、第一突起15が挿通されて係合する。長孔21は、第一突起15が基準方向Xに移動するのを許容するとともに厚さ方向Yに移動するのを規制する。第一案内部材20は、波形プレート10が直交方向Zの一方側に移動するのを規制する。
本制振装置1の波形プレート10の基準方向Xの両端部、及び後述する図17に示す制振装置3の波形プレート10の基準方向Xの両端部が移動する場合、波形プレート10の基準方向Xの中央部の第一突起15は、案内部材20、25により固定、又はほぼ固定(準固定)されていることが好ましい。波形プレート10をこのように拘束することで、波形プレート10が基準方向Xに圧縮されたり引張られたりしたときに、波形プレート10の変形が基準方向Xの一方側X1や他方側X2に偏らない。
第一案内部材20は、図1に示す本制振装置1、及び後述する図17に示す制振装置3のように鋼板等で形成することができる。また、第一案内部材は、基準方向Xに延びるL形等のアングル部材や丸鋼等を、第一突起15を厚さ方向Yに挟むように2本並べて配置して構成してもよい。
第二案内部材25は、図1から3に示すように波形プレート10を挟んで第二案内部材25と対称になるように形成されている。すなわち、第二案内部材25は板状に形成され、波形プレート10よりも直交方向Zの他方側に配置されている。すなわち、第二案内部材25は第一案内部材20とともに波形プレート10を直交方向Zに挟んでいる。
第二案内部材25は、主面25aが波形プレート10の面10bに対向するように配置されている。
第二案内部材25には、第二案内部材25を直交方向Zに貫通して基準方向Xに延びる複数の長孔(第二被係合部)26が形成されている。長孔26は、第二突起16の数だけ形成されている。第二案内部材25の各長孔26に、第二突起16が挿通されて係合する。長孔26は、第二突起16が基準方向Xに移動するのを許容するとともに厚さ方向Yに移動するのを規制する。第二案内部材25は、波形プレート10が直交方向Zの他方側に移動するのを規制する。案内部材20、25は、波形プレート10を挟持している。
第二案内部材25は、鋼板等で形成することができる。
次に、このように構成された制振装置1の作用について説明する。なお、制振装置1は、例えば案内部材20、25が同一の構造物、又は互いに異なる構造物に接続された状態で用いられる。案内部材20、25を構造物に接続するのに代えて、第一案内部材20と第二案内部材25とを連結部材で接続した状態で制振装置1を用いてもよい。説明の便宜上、図2、4、5、及び10では、第二案内部材25において複数の長孔26が基準方向Xに連なっている状態を示している。
図4に示すように、波形プレート10が自然状態から基準方向Xに圧縮されると、各山部11及び谷部12は、突起15、16及び長孔21、26により基準方向Xにのみ移動するように案内される。山部11及び谷部12は、圧縮されることで基準方向Xに短くなるとともに厚さ方向Yに長くなる。山部11及び谷部12における湾曲の曲率半径が小さくなる。
一方で図5に示すように、波形プレート10が自然状態から基準方向Xに引張られると、山部11及び谷部12は、引張られることで基準方向Xに長くなるとともに厚さ方向Yに短くなる。山部11及び谷部12における湾曲の曲率半径が大きくなる。
このように、波形プレート10が8つの波部13を有する場合でも、突起15、16及び長孔21、26により案内されることで、8つの波部13が圧縮及び引張られたときの変形が均一となりやすい。これにより、波形プレート10は効率的なエネルギー吸収をすることができる。
制振装置1の波形プレート10が基準方向Xに繰り返して圧縮及び引張られた場合には、前述の制振装置1が圧縮された状態と、制振装置1が引張られた状態とが、繰り返し切り替わる。
ここで、本実施形態の制振装置を用いて、漸増載荷試験を行った結果について説明する。図6における横軸は変位を表し、縦軸は荷重を表す。
制振装置を圧縮したときの状態を表す領域R1で波形プレートが突起及び長孔により案内されることで制振装置が基準方向に均等に圧縮され、圧縮時の曲線が滑らかな形状になることが分かった。
これに対して、図7に比較例の制振装置で同一の試験を行った結果を示す。比較例の制振装置では、突起及び長孔を備えていない。比較例の制振装置を圧縮したときの状態を表す領域R2で波形プレートが突起及び長孔により案内されないことで制振装置が基準方向に均等に圧縮されず、圧縮時の曲線がガタついた形状になることが分かった。
制振装置1の変形例について説明する。
制振装置1では、波形プレート10の係合部、第二係合部は突起15、16であり、案内部材20、25の被係合部、第二被係合部は長孔21、26であるとした。しかし、図8及び9に示す制振装置1Aのように、係合部、第二係合部が基準方向Xに延びる第一溝部31、第二溝部32であり、被係合部、第二被係合部は第一突起33、第二突起34であってもよい。
溝部31、32は、例えば波形プレート10を波状にプレス成形した後で、波形プレート10の面10a、10bを基準方向Xに沿って切削加工することで形成することができる。突起33、34は、基準方向Xに延びる板状にそれぞれ形成されている。第一溝部31内に第一突起33が配置されることで第一溝部31と第一突起33とが係合し、第二溝部32内に第二突起34が配置されることで第二溝部32と第二突起34とが係合する。
本実施形態の制振装置1によれば、波形プレート10の第一突起15と第一案内部材20の長孔21とが係合することで第一案内部材20に対して波形プレート10が基準方向Xに移動するが、厚さ方向Yに移動できない。第一案内部材20に対して波形プレート10が基準方向Xに案内されることで、波形プレート10が基準方向Xに長い場合でも波形プレート10の各波部13を基準方向Xに均等に圧縮変形させ、効率的なエネルギー吸収をすることができる。
本実施形態の制振装置1では、係合部は第一突起15であり被係合部は長孔21である。図8及び9に示す変形例の制振装置1Aのように、波形プレート10の面10aに係合部として第一突起15を設けることに変えて、波形プレート10の面10aを基準方向Xに沿って切削して係合部として第一溝部31を形成する方法もある。しかし、製造コストの点からは、本実施形態の制振装置1のように、係合部を第一突起15とした方が製作コストを低減できる。
第一突起15は基準平面P上に設けられているため、8波長分の波形を有する波形プレート10でも、波形プレート10が圧縮及び引張られたときの変形が均一となりやすい。
制振装置1が第二突起16、第二案内部材25、及び長孔26を備え、波形プレート10を直交方向Zの両側から案内部材20、25により案内することで、波形プレート10の基準方向Xの変形をより安定させることができる。
なお、本実施形態では、制振装置1の各波部13に第一突起15及び第二突起16が2つずつ設けられているとした。しかし、図10に示す制振装置1Bのように、各波部13に第一突起15を1つずつ設けてもよい。この例では、各波部13が有する山部11と谷部12との間の変曲点に、第一突起15が設けられている。第二突起16についても同様である。
また、2以上の波部13に対して第一突起15を1つ設けてもよい。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図11から図15を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図11及び12に示すように、本実施形態の制振装置2は、第1実施形態の制振装置1の各構成に加えて、波形プレート10を厚さ方向Yに挟むように配置された拘束部材35、36と、波形プレート10と拘束部材36との間、及び波形プレート10と拘束部材35との間に配置された波形状保持部材38、39とを備えている。
拘束部材35は、波形プレート10よりも厚さ方向Yの一方側Y1側に配置されている。拘束部材36は、波形プレート10よりも厚さ方向Yの他方側Y2側に配置されている。拘束部材35、36は、第一案内部材20及び第二案内部材25に溶接等により取付けられている。
拘束部材35と拘束部材36との距離は、波形プレート10に対して、圧縮変形時に波形が膨らむ分の隙間を有して配置されている。
波形状保持部材38は、山部11における厚さ方向Yの一方側Y1に向かって凹んだ部分に配された凸頭部40と、凸頭部40と拘束部材36との間に配置された土台部41とを有している。凸頭部40には、山部11の前述の凹んだ部分の形状に沿って、厚さ方向Yの一方側Y1に向かって凸となるように湾曲した湾曲面40aが形成されている。凸頭部40及び土台部41は、例えば鋼材により一体に形成されている。
波形状保持部材38は、波形プレート10の自然状態で、山部11における厚さ方向Yの一方側Y1に向かって凹んだ底部11aとの間に隙間が形成されている。波形状保持部材38の基準方向Xの一方側X1及び他方側X2の面は、山部11から離間している。波形状保持部材38は、山部11により厚さ方向Yの一方側Y1に支持され、拘束部材36により厚さ方向Yの他方側Y2に支持されている。案内部材20、25により直交方向Zに支持されている。
波形状保持部材38は、波形プレート10、拘束部材36、及び案内部材20、25に対して相対移動可能に設けられている。
波形状保持部材39は、波形状保持部材38と同様に構成されている。すなわち、波形状保持部材39は、谷部12における厚さ方向Yの他方側Y2に向かって凹んだ部分に配された凸頭部42と、凸頭部42と拘束部材35との間に配置された土台部43とを有している。凸頭部42には、谷部12の前述の凹んだ部分の形状に沿って、厚さ方向Yの他方側Y2に向かって凸となるように湾曲した湾曲面42aが形成されている。
波形状保持部材39は、波形プレート10の自然状態で、谷部12における厚さ方向Yの他方側Y2に向かって凹んだ底部12aとの間に隙間が形成されている。波形状保持部材39は、谷部12により厚さ方向Yの他方側Y2に支持され、拘束部材35により厚さ方向Yの一方側Y1に支持されている。
波形状保持部材39は、波形プレート10、拘束部材35、及び案内部材20、25に対して相対移動可能に設けられている。
この例では、全ての山部11に対応して波形状保持部材38が配置され、全ての谷部12に対応して波形状保持部材39が配置されている。
波形プレート10には、第一突起15及び第二突起16が1つずつ設けられている。第一突起15、第二突起16は、波形プレート10の基準方向Xの中央部における変曲点に設けられている。
このように構成された制振装置2は、図13に示すように、波形プレート10が自然状態から基準方向Xに圧縮されて変形すると、各山部11及び谷部12は、突起15、16及び長孔21、26により基準方向Xに移動するように案内される。波形状保持部材38の基準方向Xの一方側X1及び他方側X2の面が山部11に接触し、波形状保持部材39の基準方向Xの一方側X1及び他方側X2の面が谷部12に接触することで、各山部11及び谷部12が基準方向Xに圧縮され難くなる。
これにより、波形プレート10の全体座屈等の発生が抑えられ、圧縮変形時に波形プレート10の山部11及び谷部12が波形状保持部材38、39で支持される。
一方で図14に示すように、波形プレート10が自然状態から基準方向Xに引張られて変形すると、波形状保持部材38の凸頭部40が山部11の底部11aに接触し、波形状保持部材39の凸頭部42が谷部12の底部12aに接触することで、各山部11及び谷部12が基準方向Xに引張られ難くなる。
このように、波形状保持部材38、39により、波形プレート10の圧縮や引張りの変形に対して波形プレート10の伸縮量が制限しやすくなる。
制振装置2では、波形プレート10の形状と波形プレート10に接触する波形状保持部材38、39の形状とがよく一致し、波形プレート10を圧縮する力を波形状保持部材38、39を通じて波形プレート10の基準方向Xの中央部にまで効率良く伝達することが必要である。
しかしながら、波形状保持部材38、39は、波形プレート10の自然状態の形状によってその形状が決定されている場合がある。また、波形プレート10が引張られている状態から圧縮されている状態に変化していく途中においては、波形プレート10が基準方向Xに延びた状態から厚さ方向Yの幅が広がった状態に変化していく。このため、各状態における波形プレート10の形状と波形状保持部材38、39の形状とは必ずしも一致しておらず、より効率的に力を伝達する波形状保持部材38、39の形状が検討されている。
以上説明したように、本実施形態の制振装置2によれば、波形プレート10が基準方向Xに長い場合でも波形プレート10を基準方向Xに均等に変形させ、効率的なエネルギー吸収をすることができる。
さらに、波形状保持部材38、39によって波形プレート10の全体座屈等の発生を抑え、圧縮変形時の降伏耐力の一時的な低下を抑制し、かつ、圧縮引張変形量を制限しやすくなる。
なお、本実施形態では、図15に示す制振装置2Aのように、全ての山部11、谷部12に対応して波形状保持部材38、39を配置しなくてもよい。この変形例では、制振装置2Aが4つの波部13を有するとして説明する。制振装置2Aでは、4つの波部13全体に対する1/4端部となる位置にのみ波形状保持部材38、39が配置されている。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について図16から図20を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
本実施形態では、図16に示すように制振装置3がラーメン構造の構造物90に設けられる場合について説明する。
構造物90は、高層ビル等の骨組みとなるものであり、複数の柱部91と梁部92とを図示しない溶接部やボルト等により接続することで構成されている。柱部91と梁部92との接続部には、制振装置3を取付けるための取付け板93が固定されている。
図17から20に示すように、制振装置3は、第1実施形態の制振装置1の各構成に加えて、第一案内部材20と第二案内部材25とを接続する連結部材45を備えている。連結部材45は、例えば鋼板等をプレス成形することで、基準方向Xに見たときにコ字形に形成されている(図20参照)。連結部材45は、波形プレート10の各接続板14における波部13側の端部を厚さ方向Yに挟むように配置されている。連結部材45は、ボルトやナット等の締結部材46により案内部材20、25にそれぞれ取付けらえている。
各接続板14における波部13とは反対側の端部には、接続板14を厚さ方向Yに挟むように連結板47が図示しない締結部材により取付けられている。連結板47には、厚さ方向Yに貫通する多数の貫通孔47aが形成されている。
この例では、波形プレート10における基準方向Xの中央部に配置された第一突起15Aに対して略円形の長孔21が係合している。この第一突起15Aよりも基準方向Xの一方側X1、他方側X2においては、複数の第一突起15が1つの長孔21に係合している。
第二突起16、長孔26は、第一突起15、長孔21と同様に形成されている。
このように構成された制振装置3は、詳細には図示しないが、連結板47の貫通孔47a、及び構造物90の取付け板93に形成された貫通孔にボルトをそれぞれ挿通し、このボルトをナットで締結することで、構造物90に取付けられる。
構造物90は、地震等により振動したときに、柱部91や梁部92が揺れることで取付け板93間の距離が近づいたり遠ざかったりする。一対の取付け板93間に本実施形態の制振装置3を取付けることで、構造物90に制振効果を付与することができる。
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について図21から図23を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
本実施形態では、図21に示すように制振装置4が橋梁100に設けられる場合について説明する。以下では、まず橋梁100について説明する。
橋梁100は、基礎となる複数の橋脚101と(図21中には橋脚101を1つのみ示す)、これら複数の橋脚101間にわたって橋脚101上に載置された複数の主桁102と、隣接する主桁102同士の間にわたってこれら主桁102に対して直角に配され、隣接する主桁102同士を接続する複数の横桁103とを有している。
またこの橋梁100は、橋脚101上で、隣接する主桁102同士の間に配されて制振装置4の反力受け架台となる押さえ梁104を有している。なお、図示はしないが橋梁100は、これら主桁102、横桁103、及び押さえ梁104の上部に床版が敷設される。
これらのうち橋脚101が下部構造(第一の構造部材)となり、主桁102、横桁103、及び押さえ梁104が上部構造(第二の構造部材)となる。
図22及び23に示すように、制振装置4は、第2実施形態の制振装置2の第二案内部材25、及び波形状保持部材38、39に代えて、反力受けプレート50、エンドプレート51、及びベースプレート52を備えている。
波形プレート10は、拘束部材35、36における直交方向Zの一方側に配置されている。
反力受けプレート50は、波形プレート10の基準方向Xの一方側X1の接続板14に取付けられている。この反力受けプレート50にボルト53が挿通され、このボルト53によって波形プレート10における基準方向Xの一方側X1の端部が、上部構造を構成する押さえ梁104に結合されている。
この反力受けプレート50には、反力受けプレート50の表面から基準方向Xの他方側X2に突出したリブ54が設けられている(図23参照)。このリブ54は、直交方向Zに間隔をあけて複数設けられている。
エンドプレート51は、波形プレート10の基準方向Xの他方側X2の接続板14に取付けられている。エンドプレート51と波形プレート10の接続板14とは、溶接等により固定されている。エンドプレート51の表面には、拘束部材35、36の外表面上にわたって基準方向Xに延びる補強リブ55が設けられている。
ベースプレート52は、拘束部材35、36の第一案内部材20が取付けられている端部とは反対側の端部に取付けられている。ベースプレート52は、エンドプレート51、拘束部材35、36に対して基準方向X、厚さ方向Yにはみ出すようにフランジ状に設けられている。そして、このベースプレート52にアンカーボルト56が挿通されることで、波形プレート10における基準方向Xの他方側X2の端部が、下部構造である橋脚101の上部に載置され結合されている。
制振装置4は、基準方向Xが主桁102に平行になるように橋梁100に設置されている。
このように構成された制振装置4を橋梁100に設置する本実施形態のた制振装置4の設置方法は、以下のようになる。
まず、波形プレート10における基準方向Xの他方側X2の端部を、下部構造である橋脚101の上部に載置し、ベースプレート52をアンカーボルト56で結合する。次に、波形プレート10における基準方向Xの一方側X1の端部を、上部構造を構成する押さえ梁104にボルト53で結合して設置する。
以上説明したように、本実施形態の制振装置4の設置方法によれば、下部構造である橋脚101と上部構造である押さえ梁104等とを、基準方向Xに均等に変形する波形プレート10を介して結合することで、安全性を確保しながら制振効果を向上させることができる。
以上、本発明の第1実施形態から第4実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。
例えば、前記第1実施形態から第4実施形態では、被係合部は、第一案内部材20に形成された長孔21であるとした。しかし、被係合部は、第一案内部材20の主面20aに形成され、第一案内部材20を直交方向Zに貫通しない溝部であってもよい。
前記第1実施形態から第4実施形態では、波形プレート10が有する波部13の数に制限はなく、1つから7つでもよいし、9つ以上でもよい。波形プレート10が1つ又は複数の波部13と、山部11又は谷部12とを有してもよい。また、複数の山部11のうちの一部の山部11の形状が他の山部11の形状とは異なっていてもよいし、複数の山部11の形状が互いに異なっていてもよい。複数の谷部12の形状も同様である。
また、図示した山部11及び谷部12の形状は円弧状であるが、円弧状でなくともよく、台形や三角形の縁部の形状等、平板に対して凹凸が形成できる形状でもよい。
突起15、16は基準平面P上以外に設けられていてもよい。
制振装置1に第二突起16及び第二案内部材25は備えられなくてもよい。このように構成しても、制振装置1に備えられる第一突起15及び第一案内部材20で波形プレート10を基準方向Xに案内することができるからである。
1、1A、1B、2、2A、3、4 制振装置
10 波形プレート
11 山部
12 谷部
15 第一突起(突起、係合部)
16 第二突起(第二係合部)
20 第一案内部材(案内部材)
21 長孔(被係合部)
25 第二案内部材
26 長孔(第二被係合部)
31 第一溝部(係合部)
32 第二溝部(第二係合部)
33 第一突起(被係合部)
34 第二突起(第二被係合部)
35、36 拘束部材
38、39 波形状保持部材
40、42 凸頭部
101 橋脚(第一の構造部材)
P 基準平面
X 基準方向
Y 厚さ方向
Y1 一方側
Y2 他方側
Z 直交方向(交差方向)

Claims (6)

  1. 基準方向に延びる板状に形成されるとともに、前記基準方向に向かうにしたがって前記基準方向に交差する厚さ方向に交互に変位することで波形に形成された波形プレートと、
    前記波形プレートよりも、前記基準方向及び前記厚さ方向にそれぞれ交差する交差方向側に配置された案内部材と、
    前記波形プレートに設けられた係合部と、
    前記案内部材に設けられて前記係合部に係合し、前記係合部が前記基準方向に移動するのを許容するとともに前記厚さ方向に移動するのを規制する被係合部と、
    を備えることを特徴とする制振装置。
  2. 前記係合部は突起であり、
    前記被係合部は、前記基準方向に延びる長孔であることを特徴とする請求項1に記載の制振装置。
  3. 前記波形プレートは、前記厚さ方向に直交する基準平面に対して前記厚さ方向の一方側に配置されるとともに前記厚さ方向の前記一方側に向かって凸となるように湾曲した山部と、前記基準平面に対して前記厚さ方向の他方側に配置されるとともに前記厚さ方向の前記他方側に向かって凸となるように湾曲した谷部と、を前記基準方向に交互に配置することで構成され、
    前記係合部は、前記基準平面上に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の制振装置。
  4. 前記波形プレートよりも前記厚さ方向側に配置された拘束部材と、
    前記山部における前記厚さ方向の一方側に向かって凹んだ部分、又は、前記谷部における前記厚さ方向の他方側に向かって凹んだ部分に配されて、前記波形プレートが変形したときに前記波形プレートに接触する凸頭部を有し、前記拘束部材により前記厚さ方向に支持されるとともに、前記拘束部材に対して相対移動可能に設けられた波形状保持部材と、
    を備えることを特徴とする請求項3に記載の制振装置。
  5. 前記案内部材とともに前記波形プレートを前記交差方向に挟む第二案内部材と、
    前記波形プレートに設けられた第二係合部と、
    前記第二案内部材に設けられて前記第二係合部に係合し、前記第二係合部が前記基準方向に移動するのを許容するとともに前記厚さ方向に移動するのを規制する第二被係合部と、
    を備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の制振装置。
  6. 請求項1から5のいずれか一項に記載の制振装置の設置方法であって、
    前記波形プレートにおける前記基準方向の他方側の端部を第一の構造部材に結合し、
    前記波形プレートにおける前記基準方向の一方側の端部を第二の構造部材に結合して設置することを特徴とする制振装置の設置方法。
JP2014219358A 2014-10-28 2014-10-28 制振装置及び制振装置の設置方法 Active JP6295180B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014219358A JP6295180B2 (ja) 2014-10-28 2014-10-28 制振装置及び制振装置の設置方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014219358A JP6295180B2 (ja) 2014-10-28 2014-10-28 制振装置及び制振装置の設置方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016084903A JP2016084903A (ja) 2016-05-19
JP6295180B2 true JP6295180B2 (ja) 2018-03-14

Family

ID=55972782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014219358A Active JP6295180B2 (ja) 2014-10-28 2014-10-28 制振装置及び制振装置の設置方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6295180B2 (ja)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4734719U (ja) * 1971-05-07 1972-12-18
JP5383166B2 (ja) * 2008-12-01 2014-01-08 株式会社竹中工務店 波形鋼板耐震壁、波形鋼板耐震壁の設計方法、及び建築物
JP5393914B1 (ja) * 2012-07-06 2014-01-22 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 制震装置、制震装置の設置方法、及び波形プレート

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016084903A (ja) 2016-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5113597B2 (ja) 波形鋼板耐震壁
JP5589127B2 (ja) 制震装置、制震装置の設置方法、及び波形プレート
KR20110092787A (ko) 프리스트레스가 도입된 강콘크리트 합성보
JP2010090651A (ja) 制震構造、及び制震構造を有する建物
JP2010037868A (ja) 波形鋼板耐震壁
JP2015203291A (ja) 橋脚の耐震補強構造
JP5787534B2 (ja) 耐震構造体
JP6295180B2 (ja) 制振装置及び制振装置の設置方法
JP4563872B2 (ja) 耐震壁
JP4608002B2 (ja) 摩擦ダンパー
KR101223145B1 (ko) 중간부 요철형 웨브를 가진 용접빔과 그 제작방법
JP4484933B2 (ja) 制震ブレースダンパー
JP2007071243A (ja) 摩擦ダンパー
JP5668388B2 (ja) 接合部の制振構造
JP5095492B2 (ja) 波形鋼板耐震壁
JP6775305B2 (ja) 摩擦ダンパー装置、及び、摩擦ダンパー装置を有する構造体
KR20110065731A (ko) 강재 조립보 및 그를 이용한 강콘크리트 합성보
JP5968706B2 (ja) 座屈拘束ブレース
CN215668967U (zh) 一种摩擦摆式耗能阻尼装置及结构减震系统
JP6157992B2 (ja) 柱脚補強構造
JP6116346B2 (ja) 制振用部材、及び芯材
JP2018003466A (ja) 制振装置
JP5655500B2 (ja) 接合部の制振構造
JP6678436B2 (ja) 制振ブレース
JP5478131B2 (ja) ブレース構造、及び該ブレース構造を有する建物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170307

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180118

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: 20180123

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180219

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6295180

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250