JPH0366877A - ボルト締めによる制震用ダンパー - Google Patents

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】 産業上の利用分野 この発明は、プレキャストコンクリート（Ｐ　Ｃ１１）
耐震壁又は鉄骨プレース入りＰＣａ版又は外装ＰＣａ版
あるいは耐震梁又は耐震柱などを耐震要素又は耐震要素
に利用して耐震性、耐風性の建物を建築する場合に、そ
の耐震要素又は耐震要素の制置機構として採用され実施
されるボルト締めによる副層用ダンパー（エネルギー吸
収ダンパー　粘性ダンパー）に間する。

従来の技術 従来、建物の横揺れを制御し、建物の耐震性、耐風性を
向上させるために使用されるＰＣａ耐震壁又は鉄骨プレ
ース入りＰＣａ版などの制置機構としては、ピストンシ
リンダ型の鉛ダンパーや摩擦ダンパーが知られ使用され
ている。

また、特願平１−２８２８４号明細書及び図面に記載さ
れた高力ボルト応用の副層用ダンパーは、地震力が導入
される少なくとも一対のダンパープレートを重ね合わせ
、これらを高力ボルトとナツトで締結し、所定大きさの
荷重でダンパープレート間すべりが発生し、それによっ
て地震エネルギーの吸収が行なわれる構成となっている
。

本発明が解決しようとする課題 上述したピストンシリンダ型の鉛ダンパー　あるいは摩
擦ダンパーは、それぞれ制置機構としては優れた制置作
用を奏することが検証されている。

しかし、何分にも一台が数１０万円もし、摩擦ダンパー
にあっては１０を用で２７〜３０万円と云う程高価なも
のである。したがって、一つの耐震建物で非常にたくさ
んの個数が必要とされる制置機構としては上述のダンパ
ーは費用負担が大き過ぎ、一般の建築物にはとても使用
できない。その上、ピストンシリンダ型のダンパーは、
例えば耐震壁の壁厚とシリンダ外径との関係などにおい
て納まりが良くないという問題がある。また、ピストン
ロッドとシリンダ基端部を地震力が導入される耐震構造
要素に対してどのような態様で朝み入れるかという点で
も使用上の適用Ｒ囲や意匠的外観にＷＲ１！があり、こ
れらが解決すべき課題となっている。

この点、上記高力ボルト応用の副層用ダンパーは、上述
のダンパーにとって代わる新規な構悟に基ずく新しい安
価な副層用ダンパーである。しかし、ダンパープレート
間すべりが発生するＲＴｍの大きさを設定する技術的手
段に未だ不十分な点があり、その品質、信頼性を向上す
ることが解決するべき課題となっている。

課題を解決するための手段 上記従来技術の課題を解決するための手段として、この
発明に係るボルト締めによる副層用ダンパーは、図面の
ｍ１図〜第６図に実施例を示したとおり、 地震力が導入される少なくとも一対以上のダンパープレ
ート１、１と２を交互の配置ですべり板５を介在せしめ
て重ね合わせ、これらをボルト３とナツト４又はこれら
と同様な緊結材で締結した。

中間に挟まれたダンパープレート２に形成された長孔６
の中には鉛又は軟質合成樹脂等の摩擦充填材６１を注入
し、前記ボルト３の軸部における少なくとも前記長孔６
中に臨む軸部分３１の横断面はダンパープレート１．２
のすべり方向に細長い形状とし、所定大きさのＲ−４で
ダンパープレートＩ、２閏にすべりが発生する構成とし
たことを特徴とする。

本発明はまた、中間に挟まれたダンパープレート２を鋼
板の加工品又は鋳造品などとして形成したこと、 中間に挟まれたダンパープレート２の長孔６には、ボル
ト３の軸部３１に対して摩擦充填材６１が移動、変形が
しやすいように拡大部６２を付設したこと、 長孔６は、複数本のボルト３．３が直列又は並列の並び
に配置され得る大きざ、形状に形成したこと、 摩擦充填材６１は、中間に挟まれたダンパープレート２
に形成した長孔の両側百をすべり板５、５で塞いだ状態
における長孔６の容積よりもやや少な目の量だけ充填し
たこと、もそれぞれ特徴とする。

作　　　　　用 この側層用ダンパー１０は、１ね合わされたダンパープ
レート１．２の摩擦面Ｅの摩擦力とすべり変形を利用し
て一種の粘性ダンパー又は摩擦ダンパーの作用を奏する
。即ち、一対のダンパープレートｌ、２には、ボルト３
及びナツト４の締結力により摩擦面Ｅ（すべり面）に所
定大きさの垂直力が付与され、摩擦面Ｅの摩擦係数との
積で決まる大きさの摩擦力が設定される。と同時に、摩
擦充填材６１がボルト３の軸部３１に衝突しこれを迂回
しながら流動し又は変形する際に相当な大きさの摩擦力
（抵抗力）を発生する。こうした摩擦力の総合が当該側
層用ダンパー１０の耐力（耐荷重）の大きざとして設定
されている。したがって、一対のダンパープレートＩ、
２に負荷された地震力（荷重）の大きさが前記摩擦力よ
り以下であるときはすべりを発生せず、当該側層用ダン
パー１０は耐震壁又はその外周架橋の剛性、耐力を十分
に発揮させ、それらに変形を生じさせない。

ところが、一対のダンパープレート１．２に負荷された
地震人力又は風荷重の大きざが前記摩擦力の大きさ以上
になると、一対のダンパープレート１．２間すべりが発
生し、摩擦面Ｅのすべりエネルギー及び摩擦充填材６１
の変形によりｔ１１！ｇエネルギーの吸収が行なわれる
。特に、ボルト３の長孔６に臨む軸部分３１はダンパー
ブレー）１．２のすべり方向に細長い形状とされている
こと、あるいは長孔６に拡大部６２が付設されているが
故に、ボルト３の軸部分３１に対する摩擦充填材６１の
流動、変形は常に円滑に行なわれ、摩擦力の大きさが安
定し定量化される。

したがって、外力の向きが正反列である負の荷重に対し
ても全く同じで、　くり返し荷重に対して安定した略長
方形の大きなヒステリシスループ（エネルギー吸収ルー
プ）を描き、地震エネルギーの吸収能力（副層作用）が
大きい訳である。

実　　施　　例 次に、図面に示した本発明の詳細な説明する。

第１図ａ及び第１図すに示した副層用ダンパーｌＯは、
地震力又は風Ｒ重が導入される一対のダンパープレート
１．１によってその中間にもう１枚のダンパープレート
２をサンドイッチ状に挟み交互の配置とすると共に、各
々の摩擦面Ｅにはすべり板５を介在させて重ね合わせ、
ボルト３及びナツト４でＭ結されている。前記ボルト３
の軸部、特に第３図に示したようにダンパープレート２
の長孔６に臨む軸部分３１の横断面形状は、各ダンパー
プレート１．２のすへり方向（第１図の矢印Ｆ方向）に
細長い楕円形状（又はサブマリン形状〉に形成し、摩擦
充填材６１が流動する際の粘性抵抗又は変形の際の抵抗
ができるだけ少ない構成とされている（第２．４図）、
中間に挟まれたダンパープレート２は、摩擦充填材６１
を収容する長孔６を形成する好ましい手段として鋳造品
として成形されている。あるいは鋼板の加工品として作
ることもできる。すべり板５は、一対のダンパープレー
ト１．１とその中間に挟まれたダンパープレート２との
閏のすべりをよくするためのものであり、テフロン加工
したプレートなどが使用されている。中間に挟まれたダ
ンパープレート２のボルト孔は、各ダンパープレート１
．２のすべり方向Ｆ（第１図ｂ）に沿って長い長孔６に
形成されている。この長孔６の中にボルト３を拘束し一
定大きさの抵抗力を発生する鉛又は軟質合成樹脂等の摩
擦充填材６１が注入されている。所定大きさの荷重でダ
ンパープレート１と２の間に定量化されたすべりを発生
させるための工夫として、長孔６の形状は地震力が導入
される方向（前記すべり方向Ｆ）の両端部に半円状の拡
大部６２を付設した構成で実施されている（第４図ａ）
、あるいは２本（但し、２本の限りではない。以下同じ
）のボルト３．３をすべり方向に直列な並びの配置とし
、丁度釜ボルト３の両横側の位置に半円形状の拡大部６
２を付設した構成で実施する場合がある（第４図ｂ）。

第４図Ｃのように、２本（２本の限りではない）のボル
ト３．３を前記ダンバーブレートのすべり方向Ｆに対し
直角な方向に２個並列な並びで配置して、長孔６は十分
に大きな円形〈又は方形状）に形成して実施する場合が
ある。

あるいは第５図に示したように、摩擦充填材６１はすべ
り板５．５で両側面を寒がれた長孔６の容積よりもやや
少なめの量だけ充填し、もって摩擦充填材６１の表面と
すべり板５との間に若干の間隙りを形成した構成で実施
する場合もある。

上述した側層用ダンパー１０の用途及び用法は、例えば
第６図ａに示したようにＰＣａｉｌ震壁１１上壁１１梁
８との取り合い部に第７図のような用法で適用される。

この場合、ＰＣａ耐震壁１１の下縁は下位の梁８に固着
（定着）され、上縁及び両側縁は上位の梁８及び左右の
柱７．７との間に若干の隙間をあけて自由縁となし、上
縁と上位の梁８とが側層用ダンパー１０で連結されてい
る。即ち、ダンパープレート１、　ｌは梁８のフランジ
底面に固着し、中間に挟まれたダンパープレート２はア
ンカー９を使用するなどしてＰＣａ＠震壁１１に一体化
されている。前記一対のダンパープレートｌ。

２はボルト３とナツト４で締結され、例えば設計上のＰ
ＣａＣ短壁許容力の約半分の水平力（地震力又は風荷重
）で摩擦面がすべるように摩擦力の大きざが設定されて
いる。

上記の側層用ダンパー１０はまた、第６図すに示した鉄
骨プレース入りＰＣａ耐力壁１１の鉄骨プレース１２に
第８囚に拝承した用法で適用される。

すなわち、鉄骨プレース１２は副層用ダンパーの設置箇
所で分断され、各々の鉄骨ウェア部を重ね合わせた上で
ボルト３及びナツトで締結され、もって制震用ダンパー
】０による鉄骨プレースの接合が行なわれている。

さらに上記の側層用ダンパー１０は、第６図Ｃに示した
耐震用間柱１４又は耐震梁８にも第９図に示した用法で
適用される。即ち、一般の高力ボルトによるジヨイント
と同様に梁８，８同士のジヨイント部のウェブ同士及び
フランジ同士にガゼツトプレート１５を当てがいボルト
３及びナツトて締結することにより側層用ダンパー１０
による接合が行なわれている。

本発明が奏する効果 以上に実施例と併せて詳述したとおりであってミこの発
明に係るボルト締めによる側層用ダンパー１０は、ダン
パープレート１．　２とボルト３、ナツト４とＨ振材と
で非常に安価に実施できる。しかも寸法、形状ともに実
施態様の自由度が大で、ＰＣａ耐震壁１１や鉄骨プレー
ス入りＰＣａ嗣震壁のプレース又は耐震梁８や耐震柱１
４などへ中１震機構として適用するにあたり、相手の構
造、形態に応じた実施ができるので極めて実用的である
。

また、この側層用ダンパー１０の剛力は主としてボルト
３の大きさで決められるため、設計、製作が容易で、精
度、品質上のバラツキがほとんどないものが得られる。

しかもエネルギー吸収ループの大きい副層作用を期待で
きるので、建物の耐震、耐風性能の信頼性向上に寄与す
るところが大である。

その上、この側層用ダンパー１０は、柱１４や梁８の接
合部（高力ボルトジヨイント）を兼ねる形で実施できる
便利さもあり、施工性に優れるのである。

さらに、外装プレキャストコンクリートにおいては、フ
ァスナー兼用とすることにより、用状では耐震、耐風に
利用されていない外壁を有効に利用できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは副層用ダンパーの一部断面図、第１図すは第
１図ａのＩ−１線矢視の平面図、第２図は第１図の■−
■矢視の断面図、第３図は高力ボルトの側面図、第４図
ａ　ｒ　　ｂ　＊　　ｃは長孔と高力ボルトの配置説明
図、第５図は副層用ダンパーの異なる実施例の断面図、
第６図ａ、　　ｂ、　　ｃは本発明に係る副層用ダンパ
ーの適用例を示した正直図、第７図〜第９図は副層用ダ
ンパーの用法を示した正面図である。 １．２・・・ダンパープレート　　３・・・高力ボルト
４・・・ナツト　　　　５・・・すべり板　　　６・・
・長孔Ｅ・・・摩擦面 ６ １・・・摩擦充填材 第 図 第 図 ■ 第 図 す 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【１】地震力が導入される少なくとも一対以上のダンパ
   ープレートが交互の配置ですべり板を介在せしめて重ね
   合わせられ、これらがボルトとナット又は同様な緊結材
   で締結されており、中間に挟まれたダンパープレートに
   形成された長孔中には鉛又は軟質合成樹脂等の摩擦充填
   材が注入されており、前記ボルトの軸部における少なく
   とも前記長孔中に臨む部分の横断面はダンパープレート
   のすべり方向に細長い形状とされ、所定大きさの荷重で
   ダンパープレート間すべりが発生する構成とされている
   ことを特徴とする、ボルト締めによる制震用ダンパー。 【２】中間に挟まれたダンパープレートは、鋼板の加工
   品又は鋳造品として形成されていることを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項に記載したボルト締めによる制震
   用ダンパー。 【３】長孔には、ボルトの軸部に対して摩擦充填材の移
   動、変形がしやすいように拡大部が付設されていること
   を特徴とする、特許請求の範囲第１項又は第２項に記載
   した、ボルト締めによる制震用ダンパー。 【４】長孔は、複数本のボルトが直列又は並列の並びに
   配置され得る大きさ、形状に形成されていることを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項又は第２項又は第３項に
   記載した、ボルト締めによる制震用ダンパー。 【５】摩擦充填材は、中間に挟まれたダンパープレート
   に形成された長孔の両側面がすべり板で塞がれた状態に
   おける長孔の容積よりもやや少な目の量だけ充填されて
   いることを特徴とする、特許請求の範囲第１項又は第２
   項又は第３項又は第４項に記載した、ボルト締めによる
   制震用ダンパー。