JPH04111876A

JPH04111876A - 構造物の振動エネルギー吸収装置

Info

Publication number: JPH04111876A
Application number: JP23028390A
Authority: JP
Inventors: Naoki Tanaka; 直樹田中; Toshiyuki Fukumoto; 敏之福元
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1990-08-31
Filing date: 1990-08-31
Publication date: 1992-04-13
Anticipated expiration: 2011-11-06
Also published as: JP2550765B2

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〕この発明は構造物の構造部材間の相対変形時の相対回転
変形を利用して構造物に入力される振動エネルギーを吸
収することを可能にした構造物の振動吸収装置の改良に
関するものである。

〔従来の技術］従来、地震時等に構造物に蓄えられる振動エネルギーを
吸収する方法として、上下階間の層間変位を利用し、そ
の相対水平変位をダンパ等のエネルギー吸収装置に伝達
させることにより消費する方法が一般に知られている。

通出願人もこの種のエネルギー吸収装置を開発し、幾つ
か出願もしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この種の方式の振動エネルギー吸収装置の能力
は、変位量の大きさに対応して発揮される為、構造体間
にある程度の距離を確保する必要があり、装置の大型化
が免れないという欠点がある。

そこで、通出願人は構造物の相対変形時の回転を利用し
て振動エネルギーを吸収することを可能にした構造物の
振動吸収装置を開発し、これについて既に出願している
（特願平１−１４０８９８号公報参照）。

ところで、鉛は単独でも充分な弾塑性履歴吸収エネルギ
ー量を有し、しかも封じ込めることにり、その性能は格
段にアップすることが知られている。

しかし、鉛を封じ込めることは非常に難しく、免震積層
ゴムの中やピストンダンパーの中に入れて用いる以外は
、あまり知られていない。

この発明は構造物の構造部材間の相対変形時の相対回転
を利用した構造物の振動吸収装置を改良・発展させたも
ので、当該装置に鉛の弾塑性復元力を利用することによ
り、極めてコンパクトな構造でありながら構造物の振動
エネルギ吸収能力の極めて大きい構造物の振動吸収装置
を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するため、この発明の構造物の振動吸収
装置は、接合される構造部材の一方に外枠を突設し、他
方にコアを突設し、前記外枠の中空部にコアを回転可能
に挿通し、且つ前記外枠とコアとの間に鉛塊を前記構造
部材間の相対変形時の相対回転変形量に応して塑性変形
しうるように封入してなる。

〔実施例〕

以下、この発明のエネルギー吸収装置を図示する一実施
例に基づいて説明する。

第１図はこの発明の原理を示したもので、外枠１の中に
コア２が設置され、且つ当該外枠１とコア２間の中空部
３に鉛塊４が封入されている。

そして、外枠１若しくはコア２の一方が固定された状態
で、他方が回転力Ｐによって回転すると、この回転に伴
って鉛塊４が塑性変形する。

その結果、荷重（回転力）Ｐと鉛塊４の変形（回転量）
Φとの間に第２図に図示するような復元力特性が見られ
る。

なお、鉛は再結晶性に冨むので過去の履歴に左右されず
、常に一定した特性を示す。

第３図及び第４図は当該装置の実際の構造を示したもの
で、以下その詳細を説明する。

回転体５，６及び連結ボルト７は極めて剛性の高い素材
より形成され、且つ回転体５及び６６は外わく１を構成
するもので、双方とも構造物の主要構造部材の接合部、
例えば柱と梁との接合部等に設置される。

また、回転体５は接合さる構造部材の一方に例えば柱若
しくは梁の一方に突設され、回転体６，６は前記構造部
材の他方に突設され、回転体５の両側に添わされている
。

回転体５の先端部には矩形状の中空部３が形成され、当
該中空部３の両端は回転体６，６によって閉塞されてい
る。

連結ボルト７はコア２を構成するもので、矩形断面形に
形成され、且つ回転体６，６及び回転５の中空部３に連
続して挿通され、その両端の雄ねじ部に固定ナツト８が
螺合され固定されている。

鉛塊４は中空部３に封入されている。

このような構成に於いて、構造物の構造部材間の相対変
形時の相対回転変形量に応じて鉛塊４が塑性変形し、こ
れによって構造物の振動エネルギーが吸収される。

第５図、第６図及び第７図は、コア２、すなわち連結ボ
ルト７の変形例を示したものであるが、外枠１とあいま
って鉛塊４を塑性変形させることができるものであれば
、必ずしもこのような断面形状に限定されるものではな
い。

第８図、第９図、第１０図及び第１１図は、当該装置の
適用例を示したものである。

ここで、装置Ａは回転体１，２（若しくは連結ボルト９
）と鉛塊４とから構成されている。

第８図はスラブ９と外壁１０との接合部、第９図は柱１
１と梁１２との接合部、第１０図は梁１２と間柱１３と
の接合部、そして、第１１図は建物と建物との間にジヨ
イントダンパーとして適用された場合をそれぞれ示した
ものである。

〔発明の効果〕

この発明は以上の構成からなるので以下の効果を有する
。

構造部材間の相対変形時の相対回転量を利用し、そのと
きの接点を逆方向に回転させよ４゜うとする力を直接、変形材である鉛塊に伝達してエネル
ギーの吸収を行うものである為、小型でありながら接続
する部材間の距離に関わりなく、規模の割に高い効率で
任意のエネルギー吸収を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１１図はこの発明の一実施例を示すもので、
第１図はこの発明に係るエネルギ吸収装置の原理を示す
説明図、第２図は第１図に示す原理に於いて、鉛の復元
力特性を示すグラフ、第３図及び第４図は装置の具体的
構造を示すもので、第３図はその正面図、第４図はその
断面図、第５図、第６図及び第７図はコアの変形例を示
すもので、いずれも正面図、第８図、第９図、第１０図
及び第１１図は装置の適用例を示すもので、第８図、第
９図及び第１０図は構造物の一部側面図、第１１回は構
造物の側面図である。１・・・外枠、２・・・コア、３・・・間隙部、４・・
・鉛塊、５，６・・・回転体、７・・・連結ボルト、８
・・・固定ナツト、９・・・スラブ、１０・・・外壁、
１１・・・柱、１２・・・梁、１３・・・間柱。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）接合される構造部材の一方に外枠を突設し、他方
にコアを突設し、前記外枠の中空部にコアを回転可能に
挿通し、且つ前記外枠とコアとの間に鉛塊を前記構造部
材間の相対変形時の相対回転変形量に応じて塑性変形し
うるように封入してなることを特徴とする構造物の振動
吸収装置。