JPH0366936A - 弾塑性ダンパー - 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） この発明は構造部材、またはこれと非構造部材間に跨設
され、地震時等のエネルギーを吸収する弾塑性ダンパー
に関するものである。

（発明が解決しようとする課題） 地震時等に構造物に蓄えられる振動エネルギーを固有周
期の異なる構造物、または構造物内で絶縁された構造部
材毎に、更にまた構造物の部材間で、その両部材間の相
対変位を利用して消費し、構造物の揺れを抑制する、板
状や回転体形状の、小型のダンパーを出願人はこれまで
幾つか提案している。

これらのダンパーは鋼製で、外力を受けて塑性化すると
きの弾塑性履歴エネルギーによりエネルギーを吸収する
ものであるが、この種の、相対変位を生ずる部材間に設
置されるダンパーの特性には小型であることに加え、小
型であるためにエネルギー吸収効率が高く、取り付けが
容易であること、メインテナンスが楽であることが要求
される。

前記の既出側のダンパーは以上の要求を満たすものであ
るが、本発明はこれらのダンパーを派生させたもので、
更に小型化し、取り付けが簡易であるダンパーを新たに
提案しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明では本体の形状を構造部材間、または構造部材と
非構造部材間の任意の方向の相対移動に対して有効な、
充腹形断面の回転体形状とし、両端の少なくとも一方側
に接合用の雄ネジが切られた取付部を、その中間部にエ
ネルギーを消費するダンパー部をそれぞれ形成すること
によりダンパーとボルトとが一体化した構造とし、取付
作業性を、またダンパー部を外力作用時にこれに生ずる
曲げモーメント分布に対応した立面形状に形式すること
によりエネルギー吸収効率をそれぞれ高める。

例えば全長に亘って一様断面の鋼棒ダンパーでは塑性化
部分が一箇所に集中するためエネルギー吸収効率が悪い
が、ダンパー部の形状を曲げモーメント分布に対応させ
ることによってこれを全長に亘って均等に塑性化させる
ことができ、効率の向上が図れることになる。

ダンパーは互いに距離をおいて切り離される構造部材間
、または構造部材と非構造部材間に跨って設置され、端
部の取付部においてナツトにより接合される。

（実施例） 以下本発明を一実施例を示す図面に基づいて説明する。

この発明の弾塑性ダンパーＤは第１図に示すように両端
の少なくとも一方側に形式される雄ネジの切られた取付
部ｄｌ、　ｄｉと中間部のダンパー部ｄ２とからなり、
両端で構造部材Ｓ、もしくは非構造部材Ｓに接合され、
その構造部材Ｓ。

もしくは非構造部材Ｓのダンパー部ｄ２に直交する方向
の相対変位時に振動エネルギーを吸収するものである。

取付部ｄ、は第１図−１，ＩＩに示すように一方。

または両側が雄ネジの切られた形状、もしくは一方がボ
ルトの頭部１が付いた形状をしており、雄ネジ側にナツ
ト２を螺合することにより構造部材Ｓ、または非構造部
材Ｓに接続される。

ダンパー部ｄ２は図示するように再取付ｍ　ｄ　。

６８間に働くせん断力によってこれに生ずる曲げモーメ
ントの分布に対応し、全長に亘って一様に塑性化するよ
う中央部がくびれた曲線、またはこれに近似した直線の
立面形状に形成されている。

第１図は弾塑性ダンパーＤ本体をＩ字形の立面形状に形
式した場合であり、第２図は取り付けの自由度を増すた
めに取付部ｄ、、　、ｄ、の一方。

または両方をダンパー部ｄ！に対して垂直に折り曲げ、
それぞれＬ字形、コ字形の形状に形式した場合である。

第３図は第１図に示すＩ字形の弾塑性ダンパーＤの構造
部材Ｓ、または非構造部材Ｓへの取り付は状態を示した
ものである。

１、ＩＩは取付部ｄｌ＋　ｄｌの一方に頭部ｌが付いた
タイプの取付例であり、Ｉは深さの大きい構造部材Ｓ（
非構造部材Ｓ）側に設けられたタップ孔に雄ネジの取付
部ｄ、を螺合し、他方の板状の構造部材Ｓ（非構造部材
Ｓ）側に頭部１を当接して取り付けた場合、■は画板状
の構造部材Ｓ（非構造部材Ｓ）に雄ネジ側をナツト２で
取り付けた場合である。

■は両取付部ｄｔ、　ｄｔとも雄ネジが形式されたタイ
プの取付例であるが、このタイプの弾塑性ダンパーＤは
両取付部ｄｌ　ｃｉｌにナツト２を螺合することにより
板状の構造部材Ｓ（非構造部材Ｓ）に接合される。

この第３図の実施例は主としてダンパー部ｄ２の変形量
が小さい場合の取付例であり、変形量が大きいことが予
想される場合は第４図に示すように構造部材Ｓ（非構造
部材Ｓ）の内側にもナツト２を入れ、取付部ｄ、、　ｄ
、の基部側を拘束する構造とされる。

第４図−Ｉ、　　Ｉｆ、　ｍは第３図の取付例に対応し
ている。

このダブルナツト形式では取り付けが若干複雑になるた
め第５図に示すような、弾塑性ダンパーＤをダンパー部
ｄ８の軸に垂直方向に差し込めるＬ形の断面を持つ構造
部材Ｓ（非構造部材Ｓ）への設置が好適である。

第２図に示す形状の弾塑性ダンパーＤの取り付けはナツ
ト２の接合の向きが変わるだけで取り付は方法は第３図
、第４図の取付例と同様である。

第７図は本弾塑性ダンパーＤを第６図に示すような柱・
梁のフレームに設置した場合の取付例を示したものであ
る。

梁を柱にビン接合した場合、フレームの変形時は梁の変
形量が柱のそれより大きくなるためこのビン接合された
柱・梁接合部に弾塑性ダンパーＤを配置することが有効
である。

この取付例は構造部材Ｓである柱の側面に剛接合され、
これから張り出された取付部材３と、柱側面に突設され
たプレート４にビン接合された同じく構造部材Ｓの梁の
上下フランジ間に弾塑性ダンパーＤを接合したものであ
る。

この場合、梁端部はこれに働く曲げモーメントによりプ
レート４回りに回転しようとし、そのときの取付部材３
と上下フランジ間の相対変位に追従して弾塑性ダンパー
Ｄが変形し、エネルギーを吸収する。弾塑性ダンパーＤ
は梁の偏心を避けるために第７図−■に示すように梁の
ウェブの両側に配置される。

第８図の取付例は弾塑性ダンパーＤを非構造部材Ｓであ
るカーテンウオール５のファスナーとして利用した場合
であり、弾塑性ダンパーＤはカーテンウオール５と構造
部材Ｓ間に設置される。

この場合弾塑性ダンパーＤはカーテンウオール５の面内
方向に加え、面外方向の変形に対しても効くことになる
。

第９図の取付例は上下階の梁の中間部に垂直に接続し、
互いに距離をおいて切り離された、面内剛性の大きい非
構造部材Ｓである間柱６゜６間にその軸方向に弾塑性ダ
ンパーＤを接続したものである。

この場合は間柱６．６に跨って設置されることから■に
示すようにコ字形の弾塑性ダンパーＤの使用が適当であ
り、主としてフレームの面内変形時に作動するが、面外
変形時にも効果を発揮する。

（発明の効果） この発明は以上の通りであり、取付端である両端の少な
くとも一方に雄ネジを形成し、中間部にダンパー部を形
式したものであるため取付部分も含めて非常に小型であ
ると同時に、接合がナツトの締め付けで行われるため取
り付けが容易である。

また本体は回転体形状をし、ダンパー部が全長に亘って
均等に降伏する形状をしているため作動に方向性がなく
、エネルギー吸収の効率が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図−■、■は本発明の製作例を示した立面図、第２
図−Ｉ、■は他の製作例を示した立面図、第３図−■〜
■及び第４図−Ｉ〜■は本発明の取付例を示した立面図
、第５図−１，ｎはダブルナンド形式の取付例を示した
それぞれ立面図、平面図、第６図は本発明の適用箇所を
示した立面図、第７図−１，Ｉｆはその取付例を示した
それぞれ立面図、側面図、第８図はカーテンウオールへ
の取付例を示した立面図、第９図−■は間柱への取付例
を示したそれぞれ立面図、■はそのＸ−Ｘ線断面図であ
る。 Ｄ・・・・・・弾塑性ダンパー、ｄｌ・・・・・取付部
、ｄ２・・・・・・ダンパー部、１・・・・・・頭部、
２・・・・・・ナツト、Ｓ・・・・・・構造部材、Ｓ・
・・・・・非構造部材、３・・・・・・取付部材、４・
・・・・・プレート、５・・・・・・カーテンウオール
、６・・・・・・間柱。 ■ 第 図 □−−１ 第 図 ■ ■ 業 図 ■ 第 図 寓 図 ■ 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに距離をおいて切り離される構造部材間、ま
   たは構造部材と非構造部材間に跨って接合され、双方の
   任意の方向の相対移動時に変形して構造物の振動エネル
   ギーを吸収するダンパーであり、充腹形断面の回転体形
   状をし、両端の少なくとも一方側に形成される、構造部
   材、または非構造部材への接合用の雄ネジが切られた取
   付部と中間部のダンパー部とからなり、ダンパー部は外
   力作用時に生ずる曲げモーメント分布に対応した立面形
   状に形成されていることを特徴とする弾塑性ダンパー。