JPH04185928A - 弾塑性ダンパの捩れ防止装置 - 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〕 この発明は距離をおいて絶縁された構造物間等の一方側
に跨設され、他方側に連結部材によって接続される弾塑
性ダンパに捩れ変形を与えずにこれを支持する、弾塑性
ダンパの捩れ防止装置に関するものである。

［発明が解決しようとする課題］ 構造的に絶縁され、相対変位を生ずる構造物間や構造部
材間等に設置され、地震時等に構造物に入力する振動エ
ネルギーを吸収する回転体形状の弾塑性ダンパを出願人
はこれまで数多く提案している。

この回転体形のダンパはその形状から軸に垂直な面の任
意の方向に機能することに加え、外力による曲げモーメ
ント分布に近似した立面形状をすることによって小型で
ありながらエネルギー吸収効率が高い等の利点を持って
いる。

この形状のダンパは構造物間等に跨り、両端が軸に垂直
な方向の相対変位に強制的に追従する状態に接続される
ことにより水平変位差を利用してエネルギーを吸収する
ものであるが、反面、ダンパには水平変位の増大に伴っ
て生ずる軸方向の変位差によって軸方向力が加わるため
、この力によりダンパは座屈等の不安定な現象の発生を
招く恐れがある。

この問題に対しては、出願人は上記回転体形状のダンパ
を２個、軸方向に剛に連結した形状の、両側のダンパ部
とその間の連結部とからなるダンパの、両ダンパ部を互
いに絶縁された構造物の一方に固定し、連結部に他方の
構造物に接続した連結部材を水平軸回りに回転自在に接
続し、鉛直変位時にもダンパにせん断力のみを作用させ
る取付構造（特願平１−３０５７０１号）を提案し、解
決している。

この２個連結された形のダンパは第１図に示すように隣
接する構造物等の一方側に跨って設置され、他方側から
張り出す連結部材に水平軸回りに回転自在に連結される
ことによって鉛直変位に拘わらず、ダンパの連結部には
その軸に垂直な、連結部材の軸方向力のみが加わり、全
体的に曲げ降伏により塑性化する構造となっている。

ところが、構造物は実際には地震力によって捩れ振動を
生ずる場合があり、この場合にはまたダジパの軸に捩り
モーメントが作用する、という新たな問題に直面するこ
とになる。隣接する構造物が第３図−１，ＩＩに示すよ
うに互いに逆向きに捩れを生ずる振動時は特にこの問題
が深刻になる。

ダンパが曲げモーメントとせん断力に加えて捩りモーメ
ントを負担する状態に置かれた場合、ダンパ部には予定
された時期より早期に塑性化が始まるため応答解析が困
難となり、設計や制御が不確実となる等の不都合が発生
することになる。

この発明はこの構造物の捩れ振動に伴う、ダンパの耐力
低下の問題、及び定量性把握の不確実さに着目してなさ
れたもので、これを解決する装置を加えて提案しようと
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では両側の、エネルギーを吸収するダンパ部とそ
の中間部の連結部とからなる弾塑性ダンパの、連結部を
支持する把持金物をその周囲に、ダンパ部の軸の回りに
回転自在に外接させ、この把持金物に、弾塑性ダンパが
跨設される側に対向する側の構造部材等から張り出す連
結部材を連結することにより、隣接する構造部材間等の
相対的な捩れ変形による捩りモーメントのダンパ部への
伝達を防止し、弾塑性ダンパの持つ本来の能力を引き出
す。

弾塑性ダンパと把持金物とはそれぞれダンパ部の軸回り
に独立して回転し、ダンパ部には構造部材間等の捩れ振
動時にも、外力として連結部材からの軸方向力のみが伝
達され、捩れ変形に関係なくダンパ部は曲げモーメント
とせん断力のみを負担する。・ 弾塑性ダンパ自身の捩れ変形を防止する装置は連結部に
接続し、外周に連結片が突設される円環状の把持金物と
、この把持金物の連結片と上記他方側の構造部材等との
間に架設され、双方にダンパ部の軸に垂直な軸の回りに
回転自在に連結される連結部材とから構成される。

〔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。

この発明の捩れ防止装置Ａは第１図−■の一部拡大図で
ある第２図に示すように、対向する構造物等の構造部材
Ｓ、Ｓ等の一方側に跨設された弾塑性ダンパ（以下ダン
パ）■の中間部の連結部１ｂを、他方側に相対的に軸の
回りに回転自在に接続し、構造部材３．８間等の相対的
な捩れ変形時にもダンパ１に捩りモーメントを加えずに
これを支持するものであ、る。

ダンパ１は第２図に示すように距離を隔てて切り離され
る構造物等の構造部材３．８間、または非構造部材間、
もしくはその両者（以下構造部材Ｓ等で代表させる）間
の一方側から水平に、並列して張り出す張出部材４．４
間に跨設されて両端の支持部１ｃ、　ｌｃで固定され、
他方側に、連結部１ｂにおいて捩れ防止装置Ａによって
接続される。

ダンパ１は例えば第５図−■に示すような工ネルギー吸
収部分となる、部品化された鼓形のダンパ部１ａ、　ｌ
ａを２個軸方向に剛に連結した形をし、全体的には第４
図−■に示すように捩れ防止装置Ａに支持される中央の
連結部１ｂと、その両側のダンパ部１ａ、　ｌａとから
構成されている。

各ダンパ部１ａの両端にはボルト孔を有するフランジが
形成され、その一方が構造部材Ｓ等への取付用の支持部
１ｃとなり、他方が互いにボルト５等により接合されて
連結部１ｂを構成する。

捩れ防止装置Ａは第２図の詳細を示す第４図−Ｉ、ＩＩ
のようにダンパ１の連結部１ｂに接続する円環状の把持
金物２と、上記のダンパ１が設置された側に対向する側
の構造部材Ｓ等から水平に張り出す連結部材３とから構
成され、構造部材Ｓ、Ｓ等間に捩れ変形が生じた場合に
もダンパ１に常に外力として曲げモーメントとせん断力
のみを伝達するものである。

把持金物２は第４図−■、及び第６図−■に示すように
ダンパ１の連結部１ｂの周囲にその軸（実施例では鉛直
軸）の回りに相対的に回転自在に外接し、その円環状の
本体の外周には連結部材３との連結のための連結片２ａ
が突設され、一方の連結部材３にも第４図−ＬＩＩに示
すようにこの把持金物２の連結片２ａと、構造部材Ｓ等
に固定されるブラケット７に接合される、同様の連結片
３ａ、　３ａが突設されている。

連結部材３は第４図−１，ＩＩに示すようにダンパ１が
設置される側の構造部材Ｓ等に対向する側の構造部材Ｓ
等と把持金物２との間に架設され、双方にダンパ部１ａ
の軸に垂直な軸（実施例では水平軸）の回りに回転自在
に連結される。

連結部材３の両連結片３ａ、　３ａと、把持金物２の連
結片２ａ、及びブラケット７とは図示するように軸（水
平軸）となるピン６により連結される。

ダンパ部１ａ単体の連結部１ｂとなる側のフランジは第
５図−■に示すように周面に沿って溝が入っており、２
個のダンパ部１ａ、　ｌａが接合された状態のダンパ１
の連結部１ｂには第４図−Ｈに示すように凹部１ｄが形
成され、一方、捩れ防止装置Ａの把持金物２の本体はこ
の連結部１ｂの凹部１ｄに嵌合する断面をし、この凹部
１ｄによって把持金物２は軸方向の移動を拘束されなが
ら、ダンパ１に対して自由に正負の方向に回転する。

第３図に示すように構造部材Ｓ、Ｓ等間に捩れ振動が生
じた場合、一方の構造部材Ｓ等に設置されたダンパ１と
、他方の構造部材Ｓ等に連結部材３を介して接続された
把持金物２とは互いに逆向きに自由に回転するため、ダ
ンパ１へは構造部材Ｓ、Ｓ等間の相対的な変形角は伝達
されず、水平面内における連結部材３の軸方向の相対変
位差のみが伝達されることになる。

また鉛直方向の相対変位差は、連結部材３がその接続側
の構造部材Ｓ等と把持金物２の双方に対して水平軸回り
に回転することにより吸収されるため、鉛直変位差のダ
ンパ１への伝達、すなわちダンパ１への軸方向力の入力
は回避される。

〔発明の効果〕

この発明は以上の通りであり、弾塑性ダンパが設置され
る側に対向する側の構造部材等に接続する連結部材に連
結され、弾塑性ダンパの連結部を支持する把持金物を、
連結部の軸の回りに相対的に回転自在に接続したもので
あるため、構造部材間等の相対的な捩れ振動時にも、そ
の回転変形角をダンパ部に伝達することがなく、ダンパ
部に捩りモーメントを作用させることなく、常に連結部
材の軸方向力のみを伝達することができ、弾塑性ダンパ
の本来の性能を確実に引き出すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図−１１１は弾塑性ダンパの設置例を示したそれぞ
れ平面図、立面図、第２図は第１図−Ｈの一部拡大図、
第３図−■、■は構造物の捩れ変形の様子を示した平面
図、第４図Ｎ、■は捩れ防止装置の弾塑性ダンパへの接
続状態を示したそれぞれ平面図、立面図、第５図Ｎ、■
は弾塑性ダンパのダンパ部の製作例を示したそれぞれ立
面図、平面図、第６図−１，Ｉ［は把持金物の製作例を
示したそれぞれ平面図、一部切欠き側面図である。 Ａ・・・・・・捩れ防止装置、１・・・・・・弾塑性ダ
ンパ、１ａ・・・・・・ダンパ部、ｌｂ・・・・・・連
結部、ＩＣ・・・・・・支持部、１ｄ・・・・・・凹部
、２・・・・・・把持金物、２ａ・・・・・・連結片、
３・・・・・・連結部材、３ａ・・・・・・連結片、４
・・・・・・張出部材、訃・・・・・ボルト、６・・・
・・・ピン、７・・・・・・ブラケッ　ト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）距離を隔てて切り離される構造部材、または非構
   造部材、もしくはその両者のいずれか一方側に端部で固
   定される、回転体形状をした両側のダンパ部と、他方側
   に連結される、中間部の連結部とからなる弾塑性ダンパ
   を、これに捩れ変形を与えることなく支持する装置であ
   り、弾塑性ダンパの連結部の周囲にその軸の回りに回転
   自在に外接する、外周に連結片が突設された円環状の把
   持金物と、把持金物の連結片と上記他方側の部材との間
   に架設され、双方にダンパ部の軸に垂直な軸の回りに回
   転自在に連結される連結部材とから構成される弾塑性ダ
   ンパの捩れ防止装置。