JPH03144080A

JPH03144080A - 弾塑性ダンパ

Info

Publication number: JPH03144080A
Application number: JP28321089A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Yoshida; 英敏吉田; Eiji Tatsumi; 栄司立見; Hisayuki Yamanaka; 久幸山中
Original assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 1989-10-31
Filing date: 1989-10-31
Publication date: 1991-06-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（ａ）、産業上の利用分野本発明は地震エネルギを吸収して構造物における地震時
の揺れを極力小さくすることの出来る弾塑性ダンパに関
する。

（ｂ）、従来の技術従来、この種のダンパとしては、特開昭６３２６８８３
９．６３−２６８８３８等において、金属材料の塑性変
形を利用したものが提案されている。

（Ｃ）１発明が解決すｔ・き問題点しかし、こうした装置は、エネルギ吸収能力の割に大型
でかつその（、♂造も複連であり、構造物の各層に設置
して使用するには問題が有った。

本発明は、前述の欠点を解消すべく、小型でエネルギ吸
収能力の高い弾塑性ダンパを提供することを目的とする
ものである。

（ｄ）１問題点を解決するための手段即ち、本発明は、固定ベースプレート（工５）及び移動
ベースプレー）−（１５’　）を有し、前記固定ベース
プレート（１５）及び移動ベースプレート（１５’）間
に、板状に形成された振動エネルギ吸収格子（１６）を
固定ベースプレート及び移動ベースプレート間を接続す
る形で１個以上設け、前記振動エネルギ吸収格子（１６
）にスリット（１６ａ）を介してエネルギ吸収体（１６
ｂ）をベースプレート方向に複数個設け、固定ベースプ
レートに固着手段（２０）を設け、移動ベースプレート
に、該移動ベースプレートの上下方向の移動を許容し、
振動吸収方向の移動を制限する選択的拘束手段（２１，
２１）を設けて構成される。

なお、括弧内の番号等は１図面における対応する要素を
示す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の
記載に限定拘束されるものではない、以下のｒ　（ｅ）
、作用」の欄についても同様である。

（ｅ）９作用上記した構成により、本発明は、振動エネルギ吸収格子
（１６）が塑性変形することにより振動エネルギが吸収
されるように作用する。

（ｆ）、実施例以下１本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明による弾塑性ダンパが用いられるフレー
ム組み込み型制振装置の１例を示す図、第２図はフレー
ム組み込み型制振装置の一例を示す図、第３図はフレーム組み込み型制振装置の更に別の例を示
す図。

第４図はフレーム組み込み型制振装置の更に別の例を示
す図、第５図はフレーム組み込み型制振装置の更に別の例を示
す図、第６図はフレーム組み込み型制振装置の更に別の例を示
す図。

第７図はフレーム組み込み型制振装置の更に別の例を示
す図。

第８図はフレーム組み込み型制振装置の更に別の例を示
す図。

第９図は本発明による弾塑性ダンパの一実施例を示す図
。

第１０図は第９図の側面図。

第１１図は粘弾性ダンパの一例を示す断面図である。

構造物１は、第１図に示すように、所定の間隔で立設さ
れた柱２を有しており、各柱２間にはそれ等柱２間を接
続する形で梁３が水平に設けられている。図中左右方向
に隣接する柱２．２及び上下方向に隣接する梁３．３間
に囲まれた空間にはプレキャストコンクリート製の壁５
が設けられており、壁５の図中上下両側にはダンパ取付
用の切欠き５ａが４カ所形成されている。各切欠き５ａ
の内５図中上方の切欠き５ａ、５ａと図中上方の梁３と
の間には粘弾性ダンパ６．６が設けられており、図中下
方の切欠き５ａ、５ａと図中下方の梁３との間には弾塑
性ダンパ７．７が設けられている。なお、壁５の粘弾性
ダンパ６及び弾塑性ダンパ７に支持された部位以外の部
位は、周囲の柱２及び梁３との間に間隙９が形成されて
いる。

一方、粘弾性ダンパ６は、第１１図に示すように、壁５
側にヘースプレート８を介して固着された断面り字形の
取付部材１０．１０が、部材装着面１０ａ、１０ａを互
いに対向しかつ図中紙面と直角方向に伸延する形で設け
られており５部材装着面１０ａ、１０ａ間には断面が丁
字形の取付部材１１が部材装着面１１ａ、ｌｌａを各取
付部材１０の部材装着面１０ａに対向する形で１図中紙
面と直角方向に伸延する形で設けられている。

取付部材１１の図中上部はベースプレー）−１３を介し
て梁３に固着されており、各部材装着面１０ａ、ｌｌａ
間には粘弾性材料からなる粘弾性部材１２が図中紙面と
直角方向、即ち、第１図矢印Ａ、Ｂ方向に両袋着面１０
ａ、ｌｌａ間を接続する形で設けられている。

また、弾塑性ダンパ７は、第９図及び第１０図に示すよ
うに、フレーム７ａを有しており、フレーム７ａはベー
スプレート１５．１５′を有し、ベースプレート１５は
壁５側に接続され、ベースプレート１５′は梁３側に装
着されている。各ベースプレート１５．１５’間には、
第１０図に示すように、板状に形成された震動エネルギ
吸収格子１６が、壁厚方向に２枚、ベースプレート１５
゜１５’間を接続する形で固着されており、震動エネル
ギ吸収格子１６は、図中上下方向に複数のスリット１６
ａが形成され、それ等スリット１６ａにより複数のエネ
ルギ吸収体１６ｂが上下方向、即ちベースプレート方向
に形成されている。第９図上方のベースプレート１５は
、ダンパの振動吸収方向である矢印Ａ、Ｂ方向、即ち該
ベースプレート１５の幅方向両側に設けられたスタッド
ボルト２０を介して壁５に接続されており、図中下方の
ベースプレートエ５′は、梁３に機械的に接続されるこ
と無く、プレート下面２０ａが単に梁３の上面３ｄに当
接した状態となっている。下方のベースプレート１５′
の、第９図両側、即ちダンパの振動吸収方向である矢印
Ａ、Ｂ方向両側には、ストッパ２１．２１がスタッドボ
ルト２ｏを介して梁３に固着されており、ストッパ２１
は、第ＩＯ図に示すように、ベースプレート１５’（７
）幅Ｗ２と同じ大きさに形成されている。ストッパ２１
とベースプレート１５’の間には間隙２１ａが形成され
ており、ストッパ２１のベースプレート１５′側にはテ
フロン等から形成されたＭ擦低減材２１ｂが間隙２１ａ
に対向する形で貼着されてい構造物上等は以上のような
構成を有するので、地震や風等により構造物上に、第工
図矢印Ａ、　Ｂ方向に振動が生じた場合には、梁３と壁
５との間で矢印Ａ、Ｂ方向に相対的な振動が生じるが、
当該振動が小さいうちは、図中上方の梁３と壁５との間
に設けられた、−第１１図に示す粘弾性ダンパ６の取付
部材１０．１１間の粘弾性部材上２が変形して当該振動
エネルギを吸収する。また、矢印Ａ、Ｂ方向の振動が大
きくなり、粘弾性ダンパ６の粘弾性部材１２だけでは振
動を吸収することが出来ない程度になった場合には、第
１図下方の梁３と壁５との間に設けられた弾塑性ダンパ
７の振動エネルギ吸収格子１６のエネルギ吸収体工６ｂ
が、ストッパ２１．２１の間で第９図矢印Ａ、Ｂ方向に
塑性変形して当該エネルギを吸収する。なお、この場合
においても粘弾性ダンパ６による振動エネルギの吸収動
作は継続される。また、弾塑性ダンパ７のエネルギ吸収
体１６ｂの矢印Ａ、　Ｂ方向の塑性変形は、フレーム７
ａの上下のベースプレート１５．１５’間の距ＩＷＩが
短くなるように作用するが１弾塑性ダンパ７の第９図下
方のベースプレート１５′は、梁３に対して固定されて
いないので、ベースプレート１５は梁３に対して図中上
方に浮く形で移動し、梁３及び壁５と弾塑性ダンパ７と
の間に、図中上下方向、即ち矢印Ｃ，Ｄ方向に過度の応
力が作用することは無い。

また、ベースプレート１５の、第９図両側には、ストッ
パ２工、２１が設けられ、ベースプレート工５の矢印Ａ
、Ｂ方向の移動を拘束しているので、地震の振動による
エネルギ吸収格子１６の矢印Ａ、Ｂ方向の移動に基づく
塑性変形は適正に発生し、弾塑性ダンパ７による振動エ
ネルギの吸収動作は円滑に行なわれる。なお、各ストッ
パ２１のベースプレート１５′側には摩擦低減材２１ｂ
が貼着されているので、ベースプレート１５′が梁３に
対して相対的に矢印Ａ、Ｂ方向に移動して、その端部１
５ａがストッパ２１に当接しても、摩擦低減材２１ｂに
より、両者間の摩擦は低い状態に維持され、ベースプレ
ート１５の矢印Ｃ，Ｄ方向の移動は円滑に行なわれる。

なお、上述の実施例は、上下方向に隣接する梁３．３間
に壁５をその上部を粘弾性ダンパ６を介して、下部を弾
塑性ダンパ７を介して支持した場合について述べたが、
壁５の支持態様は壁５と周囲の柱２又は梁３間を粘弾性
ダンパ６及び弾塑性ダンパ７を介して支持する限りどの
ような態様でもよいことは勿論である。

例えば、第３図に示すように１図中上下に設ける各ダン
パ６．７の数及びその設置位置は適宜決定することが出
来る。即ち、第３図の場合には、弾塑性ダンパ７を、第
１図の場合と同様に壁５の下部両側に２個設け、粘弾性
ダンパ６を壁５の中央上部に設けたものである６また、
第２図に示すように、壁５の図中下端面５ｂを梁３に固
定して設け、壁５の上部両側の切欠き５ａ、５ａに粘弾
性ダンパ６及び弾塑性ダンパ７を直列に接続して設ける
ことも可能である。更に、第４図に示すように、壁５の
下端面５ｂを梁３に固定すると共に、上部に３カ所の切
欠き５ａを設け、それ等切欠き５ａに粘弾性ダンパ６及
び弾塑性ダンパ７を梁３と壁５を接続する形で設けるこ
とも出来る。同様に、第５図に示すように、各ダンパ６
．７の数を求められる制振性能に応じで適宜増減するこ
とも可能である。

なお、上述の実施例は、耐震要素部材として壁５を設け
た場合について述へたが、耐震要素部材としては壁５に
限らず、第６図に示すように、プレース１７を用いた場
合にも適用が可能である。

この場合、柱梁交差部４．４間を連結するプレース１７
．１７の交差部にフランジ１７ａ、↓７ａを水平に設け
、それ等フランジ部Ｌ７ａ、１７ａ間を接続する形で粘
弾性ダンパ６及び弾塑性ダンパ７を上下方向に直列に接
続して設けている。また、第７図に示すように、フラン
ジ１７ａ、１７８間に粘弾性ダンパ６及び弾塑性ダンパ
７を水平方向に並列に設けることも可能である。更に、
第８図に示すように、図中下部の梁３の中央部３ａから
上方の梁３に向けて腕１９をピン３Ｃを介して設けると
共に腕１９の下部にプレースエフ、１７を上方の柱梁交
差部４．４からピン３ｂを介して枢着し、更に該腕１９
と上部梁３との間に弾塑性ダンパ７をベース１４及びピ
ン１９ａを介して設置し、弾塑性ダンパ７のベース１４
の両側と図中下方の柱梁交差部４．４との間に粘弾性ダ
ンパ６．６を枢着させて構成することも可能である。

この場合、粘弾性ダンパ６は、例えば第Ｉ１図に示す、
取付部材１０．１０の図中紙面と直角方向の端部をロッ
ド６ａに、取付部材１１の図中紙面と直角方向の反対側
端部をロッド６ｂに装着して構成する。

なお、各ダンパ６．７の設置態様を判り易くするために
、梁３．３と壁５との間のダンパ６゜７の設置態様が、
第１図、第２図、第３図、第６図、第８図に示すように
、粘弾性ダンパ６と弾塑性ダンパ７が上下方向に配置さ
れた形のものを直列型と称し、第４図、第５図及び第７
図に示すように、粘弾性ダンパ６と弾塑性ダンパ７が水
平方向に配置された形のものを並列型と称する。

（ｇ）９発明の詳細な説明したように本発明によれば、ベースプレート１５
等の固定ベースプレート及びベースプレート１５′等の
移動ベースプレートを有し、前記固定ベースプレート１
５及び移動ベースプレート１５′間に、板状に形成され
た振動エネルギ吸収格子１６を固定ベースプレート及び
移動ベースプレート間を接続する形でＬ個以上設け、前
記振動エネルギ吸収格子上６にスリット１６ａを介して
エネルギ吸収体１６ｂをベースプレート方向に複数個設
け、固定ベースプレートにスタンドボルト２０等の固着
手段を設け、移動ベースプレートに、該移動ベースプレ
ートの上下方向の移動を許容し、振動吸収方向の移動を
制限するストッパ２１．２１等の選択的拘束手段を設け
て構成したので、鋼板にスリット１６ａを形成するだけ
で任意の数、従って所望のエネルギ吸収能力を有するエ
ネルギ吸収体１６ｂの設けられた振動エネルギ吸収格子
１６を簡単に形成することか出来る。また鋼板にスリッ
トを形成するだけなので、機械的な可動部分も無く構造
が極めて簡単であり、高密度のエネルギ吸収体１６ｂを
形成することか出来、小型で、エネルギ吸収能力の高い
粘弾性ダンパの提供が可能となる。更に、振動エネルギ
吸収格子１６が矢印Ａ、Ｂ方向に変形することにより、
固定ベースプレート及び移動ベースプレート間の距ｆｉ
Ｗｌが小さくなる現象に対しても、移動ベーズプレート
が選択的拘束手段により上下方向に移動が許容されるの
で、ベースプレート間の上下方向の変形により、ダンパ
７と梁３及び壁５との間の接続が破壊されてしまうこと
が無く、振動エネルギの吸収動作を円滑に行なうことが
出来る。

なお、固定及び移動ベースプレートの設置態様は任意で
あり、第９図に示すように、固定ベースプレートを上方
に、移動ベースプレートを下方に設ける他、固定ベース
プレートを下方に、移動ベースプレートを上方に設けて
構成することも当然可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による弾塑性ダンパが用いられるフレー
ム組み込み型制振装置の上側を示す図、第２図はフレー
ム組み込み型制振装置の一例を示す図、第３図はフレーム組み込み型制振装置の更に別の例を示
す図、第４図はフレーム組み込み型制振装置の更に別の例を示
す図、第５図はフレーム組み込み型制振装置の更に別の例を示
す図、第６図はフレーム組み込み型制振装置の更に別の例を示
す図。第７図はフレーム組み込み型制振装置の更に別の例を示
す図、第８図はフレーム組み込み型制振装置の更に別の例を示
す図、第９図は本発明による弾塑性ダンパの一実施例を示す図
、第１０図は第９図の側面図、第１１図は粘弾性ダンパの一例を示す断面図である。７・・・・・・弾塑性ダンパ１５・・・・・固定ベースプレート（ベースプレート）１５’・・・・・・移動ベースプレート（ベースプレー
ト）１６・・・・・・振動エネルギ吸収格子１６ａ・・・・
・・スリット１６ｂ・・・・・・エネルギ吸収体

Claims

【特許請求の範囲】固定ベースプレート及び移動ベースプレートを有し、前記固定ベースプレート及び移動ベースプレート間に、
板状に形成された振動エネルギ吸収格子を固定ベースプ
レート及び移動ベースプレート間を接続する形で１個以
上設け、前記振動エネルギ吸収格子にスリットを介してエネルギ
吸収体をベースプレート方向に複数個設け、固定ベースプレートに固着手段を設け、移動ベースプレートに該移動ベースプレートの上下方向
の移動を許容し、振動吸収方向の移動を制限する選択的
拘束手段を設けて構成した弾塑性ダンパ。