JPH0455578A - Liquid columnar tube damper - Google Patents
Liquid columnar tube damperInfo
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、建物のような構造物のための制振装置として
使用される液柱管ダンパに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a liquid column pipe damper used as a vibration damping device for structures such as buildings.
（従来の技術）
従来、建物の制振のために建物に液柱管ダンノくが設置
されている。液柱管ダンパは、上下方向に伸びる一対の
柱状部および両柱状部に連なる連通部とを有する容器に
各柱状部の一部および前記連通部が満たされるように液
体を収容して成る。(Prior Art) Conventionally, liquid column pipes have been installed in buildings to dampen building vibrations. The liquid column damper is formed by storing liquid in a container having a pair of vertically extending columnar parts and a communication part connected to both the columnar parts so that a part of each columnar part and the communication part are filled.
（発明が解決しようとする課題）
建物に設置された前記従来の液柱管ダンパによれば、風
圧を受けて、あるいは、地震のために建物が揺れると、
容器内の液体が〜方の柱状部から他方の柱状部へ向けて
連通部内を流れ、一方の柱状部の液面が低下し、また、
他方の柱状部の液面が上昇する。すなわち、容器内に液
体の振動現象が生じる。液体は柱状部および連通部を流
動するとき、液体と容器との間に生じる摩擦のために流
動抵抗を受ける。その結果、液体の振動すなわち両柱状
部における液面の上下動か減衰され、建物の揺れが軽減
される。(Problems to be Solved by the Invention) According to the conventional liquid column pipe damper installed in a building, when the building shakes due to wind pressure or an earthquake,
The liquid in the container flows from the columnar part to the other columnar part in the communication part, the liquid level in one columnar part decreases, and
The liquid level in the other columnar part rises. That is, a vibration phenomenon of the liquid occurs within the container. When the liquid flows through the columnar portion and the communication portion, it is subjected to flow resistance due to friction generated between the liquid and the container. As a result, the vibration of the liquid, that is, the vertical movement of the liquid level in both columnar parts is attenuated, and the shaking of the building is reduced.
ところで、前記液柱管ダンパは東西方向、南４ヒ方向の
ような一直線方向における揺れの緩和にのみ有効である
。したがって、非平行な複数の直線方向に関する制振の
ためには、前記直線と同数台の液柱管ダンパを設置すれ
ばよい。By the way, the liquid column pipe damper is effective only in alleviating shaking in a straight line direction such as the east-west direction or the south-west direction. Therefore, in order to suppress vibrations in a plurality of non-parallel straight line directions, it is sufficient to install the same number of liquid column pipe dampers as the straight lines.
しかし、−直線方向に関する制振に必要な前記液柱管ダ
ンパの液体の重量は建物の重量の約１％が必要であると
されており、複数の直線方向に関して前記液柱管ダンパ
を設置すると、建物は巨大な付加重量を支えることとな
る。これは、構造部材に過剰な負担を強いることになり
、また、複数の液柱管ダンパの設置のために大きい空間
を必要とすることから、適切ではない。However, it is said that the weight of the liquid in the liquid column damper necessary for vibration damping in the linear direction is approximately 1% of the weight of the building, and if the liquid column damper is installed in multiple linear directions, , the building will support enormous additional weight. This is not appropriate because it imposes an excessive load on the structural members and requires a large space for installing the plurality of liquid column dampers.
本発明の目的は、非平行な複数の直線方向に関して制振
能力を有する液柱管ダンパを提供することにある。An object of the present invention is to provide a liquid column pipe damper having vibration damping ability in a plurality of non-parallel linear directions.
（ＫＩＤを解決するための手段）
本発明に係る液柱管ダンパは、互いに間隔をおかれた少
なくとも三つの柱状部およびこれらの柱状部に連なる連
通部を有する容器と、前記容器に収容され、水平状態に
おいて各柱状部内に液面を有する液体とを含む。(Means for solving KID) A liquid column pipe damper according to the present invention includes a container having at least three columnar portions spaced apart from each other and a communication portion connected to these columnar portions, and a container accommodated in the container, and a liquid having a liquid level within each columnar part in a horizontal state.
（発明の作用および効果）
本発明によれば、液柱管ダンパを例えば建物に設置する
場合、前記建物が、相対するいずれか一対の柱状部を結
ぶ直線方向に揺れ、このために両柱状部の液面が上下動
し、両柱状部相互間で前記連通部を前記液体が流れると
き、前記液体の振動が減衰され、これにより、前記建物
の揺れが緩和さする。(Operations and Effects of the Invention) According to the present invention, when a liquid column pipe damper is installed in a building, for example, the building sways in a straight line connecting any pair of opposing columnar parts, and therefore both columnar parts When the liquid level moves up and down and the liquid flows through the communication part between both columnar parts, the vibrations of the liquid are damped, thereby alleviating the shaking of the building.
柱状部の数量を三以上とした結果、二以上の互・いに相
対する柱状部の組合わせを得ることかでき、したがって
、−台の液柱管タンパで、対をなす柱状部を結ぶ各直線
方向に関して、すなわち複数の直線方向に関して制振可
能とすることができる。As a result of increasing the number of columnar parts to three or more, it is possible to obtain a combination of two or more columnar parts facing each other. It is possible to suppress vibrations in a linear direction, that is, in a plurality of linear directions.
（実施例）
第１図および第２図を参照すると、建物のような構造物
に設置される制振装置としての液柱管タンパが全体を符
号１０で示されている。(Example) Referring to FIGS. 1 and 2, a liquid column pipe tamper as a vibration damping device installed in a structure such as a building is indicated by the reference numeral 10 as a whole.
液柱管ダンパ１０は、水のような液体が収容された容器
１２を含む。図示の容器１２は金属板で形成され、全体
に直方体を呈し、上方に開放する平面形状が矩形の凹所
１３を有する。容器１２は凹所１３の側面を規定する四
つの柱状部１４゜１６．１８．２０と、凹所１３の底面
を規定する、柱状部１４〜２０に連なる連通部２２とを
有する。前記液体は、水平状態において、各柱状部内に
液面２４を有する。The liquid column damper 10 includes a container 12 containing a liquid such as water. The illustrated container 12 is formed of a metal plate, has a rectangular parallelepiped shape as a whole, and has a recess 13 that is open upward and has a rectangular planar shape. The container 12 has four columnar parts 14, 16, 18, and 20 that define the side surfaces of the recess 13, and a communicating part 22 that defines the bottom of the recess 13 and is connected to the columnar parts 14-20. The liquid has a liquid level 24 in each columnar part in a horizontal state.
液柱管ダンパ１０は、これをその設置対象である制振対
象物、例えば建物に設置するとき、各柱状部が上に向け
て伸びるように前記建物の屋上、床等に水平に配置され
かつ固定される。When the liquid column pipe damper 10 is installed on a vibration damping object, such as a building, the liquid column pipe damper 10 is placed horizontally on the roof, floor, etc. of the building so that each columnar part extends upward. Fixed.
この液柱管ダンパ１０は、互いに直角な二つの矢印゛２
６，２８の方向のそれぞれに関して制振効果を発揮する
。例えば、前記建物が矢印２６で示された直線方向へ揺
れるとき、容器１２内の液体は、相対する柱状部１８．
２０の一方から他方へ向けて連通部２２を流動する。そ
の結果、両柱状部１８．２０の液面２４がそれぞれ上昇
しまた下降する。この液面２４の昇降すなわち前記液体
の振動は、前記液体の流動時における容器１２との摩擦
により減衰される。このようにして、前言己建物の振動
エネルギの一部が液柱管ダンパ１０に吸収され、前記液
体の振動の減衰によって前記建物の振動が緩和される。This liquid column pipe damper 10 has two arrows 2 at right angles to each other.
The damping effect is exhibited in each of the 6 and 28 directions. For example, when the building sways in the linear direction indicated by arrow 26, the liquid in container 12 will move from opposing column 18.
20 flows through the communication portion 22 from one side to the other side. As a result, the liquid level 24 of both columnar parts 18.20 rises and falls, respectively. This rise and fall of the liquid level 24, that is, the vibration of the liquid, is damped by friction with the container 12 when the liquid flows. In this way, a part of the vibration energy of the building is absorbed by the liquid column damper 10, and the vibration of the building is alleviated by damping the vibration of the liquid.
前記液体の重量は、液柱管ダンパ１０が前記建物に設置
される場合、前記建物の重量の約１％に設定する。液柱
管タンパ１０が有する固有振動周期を、液面２４の高さ
を調整することにより、前記建物が有する固有振動周期
にほぼ合致させる。このため、前記建物に振動が生じる
とき、容器１２内の液体は共振する。When the liquid column damper 10 is installed in the building, the weight of the liquid is set to about 1% of the weight of the building. By adjusting the height of the liquid level 24, the natural vibration period of the liquid column tamper 10 is made to almost match the natural vibration period of the building. Therefore, when vibrations occur in the building, the liquid within the container 12 resonates.
各柱状部１４〜２０にその内部を横方向（各矢印２６．
２８の方向）に区画する、上下方向に伸びる板またはネ
ットから成る複数の仕切り板３０を配置することができ
る。また、第２図に想像線で示すように、例えば、連通
部２２内の、両柱状部１４．１６における仕切り板３０
と平行な−または複数の立面内に複数の板またはネット
３２を千鳥状に配置することができる。前記板またはネ
ット３２は、さらに、両柱状部１８．２０における仕切
り板３０と平行な−または複数の立面内に配置すること
ができる。仕切り板３０、および、前記板またはネット
３２は、前記液体の流動の乱れを防止する。前記柱状部
は、上下動する前記液体が前記柱状部の頂面に接しない
ように十分な高さ寸法に設定される。The interior of each columnar portion 14-20 is shown in the lateral direction (each arrow 26.
A plurality of partition plates 30 made of plates or nets extending in the vertical direction can be arranged. Further, as shown in imaginary lines in FIG.
A plurality of plates or nets 32 can be arranged in a staggered manner in - or in several elevations parallel to. Said plate or net 32 can furthermore be arranged in one or more elevations parallel to the partition plate 30 in both columns 18.20. The partition plate 30 and the plate or net 32 prevent the flow of the liquid from being disturbed. The columnar portion is set to have a sufficient height so that the vertically moving liquid does not come into contact with the top surface of the columnar portion.
柱状部１４〜２０か連通部２２を介して連通し、さらに
互いに連通している第１図および第２図の例に代えて、
第３図および第４図にそれぞれ不すように、柱状部１４
〜２０が連通部２２を介してのみ連通し、互いに非連通
であるようにすなわち互いに独立しているように設計す
ることができる。Instead of the example of FIGS. 1 and 2 in which the columnar parts 14 to 20 communicate through the communication part 22 and further communicate with each other,
As shown in FIGS. 3 and 4, the columnar portion 14
20 can be designed so that they communicate only through the communication part 22 and are not in communication with each other, that is, they are independent of each other.
第３図に示す液柱管ダンパ３４では、各柱状部１４〜２
０が細長い直方体形状を有し、また、連通部２２がＨ形
の平面形状を有し、各柱状部１４〜２０が連通部２２の
フランジ部３６の四つの端部から上方に伸びている。こ
の例の液柱管ダンパ３４は、各フランジ部３６の長手方
向またはこれに直角な方向すなわちウェブ部３８の長手
方向への建物の揺れを緩和することができる。前記建物
が各フランジ部３６の長手方向へ揺れるとき、容器１２
内の液体が、各フランジ部３６の長平方向に互いに相対
する両柱状部１４．１６の一方から他方へ向けて、およ
び、同方向に互いに相対する両柱状部１８．２０の一方
から他方へ向けて両フランジ部３６をそれぞれ流動し、
液面２４か昇降する。また、前記建物がウェブ部３８の
長手方向へ揺れるとき、前記液体がウェブ部３８を両フ
ランジ部３６の一方から他方へ向けて流れ、ウェブ部３
８の長手方向に互いに相対する両柱状部１４．１８にお
いて液面２４か昇降し、また、同方向に互いに相対する
両柱状部１６．２０において液面２４が昇降する。In the liquid column pipe damper 34 shown in FIG.
0 has an elongated rectangular parallelepiped shape, and the communicating portion 22 has an H-shaped planar shape, and each of the columnar portions 14 to 20 extends upward from the four ends of the flange portion 36 of the communicating portion 22. The liquid column pipe damper 34 of this example can alleviate the shaking of the building in the longitudinal direction of each flange portion 36 or in a direction perpendicular thereto, that is, in the longitudinal direction of the web portion 38. When the building swings in the longitudinal direction of each flange portion 36, the container 12
The liquid inside is directed from one of the two columnar sections 14.16 facing each other in the longitudinal direction of each flange section 36 to the other, and from one of the two columnar sections 18.20 facing each other in the same direction toward the other. flow through both flange portions 36, respectively,
The liquid level 24 rises and falls. Further, when the building shakes in the longitudinal direction of the web portion 38, the liquid flows through the web portion 38 from one side of the flange portions 36 to the other.
The liquid level 24 rises and falls in both columnar parts 14.18 facing each other in the longitudinal direction of the 8, and the liquid level 24 rises and falls in both columnar parts 16.20 facing each other in the same direction.
第４図に示す液柱管タンパ４０は、連通部２２の平面形
状をほぼ口字形に設定し、また、四つの柱状部１４〜２
０が連通部２２の四つのコーナ部からそれぞれ伸びるよ
うにした点を除き、第３図に示す例と同様である。The liquid column pipe tamper 40 shown in FIG.
This is the same as the example shown in FIG. 3, except that the number 0 extends from each of the four corners of the communicating portion 22.
この液柱管ダンパ４０によれば、前記建物が、連通部２
２の相対する一対の辺部４２の伸長方向に揺れるとき、
容器１２内の液体が、同方向に相対する柱状部１４．１
６の一方から他方に向けて、また、同方向に相対する柱
状部１８．２０の一方から他方に両辺部４２をそれぞれ
一方向へ流動する。また、前記建物が連通部２２の他の
相対する一対の辺部４４の伸長方向に揺れるときは、前
記液体が、互いに相対する柱状部１４．１８の一方から
他方へ、また、互いに相対する柱状部１６．２０の一方
から他方へ両辺部４４をそれぞわ流動し、これにより、
前記建物の振動が緩和される。According to this liquid column pipe damper 40, the building is
When swinging in the direction of extension of the pair of opposing sides 42 of 2,
The liquid in the container 12 faces the columnar part 14.1 in the same direction.
6 from one side to the other, and from one side of the columnar parts 18.20 facing the same direction to the other side, respectively, in one direction. Furthermore, when the building sways in the direction of extension of the other pair of opposing sides 44 of the communication section 22, the liquid flows from one side of the opposing columnar sections 14.18 to the other, and 16.20 from one side to the other, respectively, and thereby
Vibrations in the building are alleviated.
ところで、第１図〜第４図に示した液柱管ダンパ１０は
、その−台で、互いに直角な各直線方向における振動を
緩和することができるか、第５および第６図に示す例４
６．４８によれば、三方向および三方向への振動の抑制
が期待できる。By the way, whether the liquid column pipe damper 10 shown in FIGS. 1 to 4 can alleviate vibrations in each straight line direction perpendicular to each other on its base, is the example 4 shown in FIGS. 5 and 6.
According to 6.48, suppression of vibration in three directions and three directions can be expected.
第５図に示す液柱管ダンパ４６においては、連通部２２
がほぼ正三角形の平面形状を有する、矩形断面を有する
管状体から成り、平行四辺形の横断面形状を有する三つ
の柱状部１４，１６．１８が連通部２２から垂直上方へ
伸び、また、これらの柱状部は前記正三角形の頂点に位
置している。In the liquid column pipe damper 46 shown in FIG.
consists of a tubular body with a rectangular cross section and a substantially equilateral triangular planar shape, and three columnar parts 14, 16, 18 having a parallelogram cross-sectional shape extend vertically upward from the communicating part 22, and these The columnar portion is located at the apex of the equilateral triangle.
したがって、容器１２内の液体は互いに相対する三対の
柱状部１４，１６．１６，１８．１８゜１４の間でそれ
ぞれ流動可能である。このため、この液柱管ダンパ４６
を前記建物に設置するときは、−台で、前記正三角形の
各辺の伸長方向への前記建物の揺れを緩和することがで
きる。Therefore, the liquid in the container 12 can flow between the three pairs of columnar parts 14, 16.16, 18.18° 14 facing each other. Therefore, this liquid column pipe damper 46
When installed in the building, the -stand can alleviate the shaking of the building in the direction of extension of each side of the equilateral triangle.
第６図に示す液柱管ダンパ４８では、連通部２２が正五
角形の平面形状に設定され、柱状部の数量が五（１４，
１６，１Ｂ、２０．２１）である点を除き、第５図に示
す例と同様である。したがって、この液柱管ダンパ４８
によれば、三方向すなわち非平行な五つの直線方向に関
して、建物の揺れを緩和することができる。In the liquid column pipe damper 48 shown in FIG.
16, 1B, 20.21), which is the same as the example shown in FIG. Therefore, this liquid column pipe damper 48
According to this method, it is possible to alleviate the shaking of a building in three directions, that is, in five non-parallel linear directions.
前記した例に代えて、前記柱状部の数量を六以上に設定
することができ、これにより、−台の液柱管タンパで、
六以上の非平行な直線方向に関して、前記建物の揺れを
緩和することができる。Instead of the above example, the number of the columnar parts can be set to six or more, so that with -1 liquid column pipe tampers,
The shaking of the building can be alleviated in six or more non-parallel linear directions.
第１図および第２図は本発明に係る液柱管ダンパの斜視
図およびその縦断面図、第３図および第４図はそれぞれ
他の例の液柱管ダンパの斜視図、第５図および第６図は
それぞれ他の例の液柱管ダンパの平面図である。
１０゜
３４ 。
４０ 。
容器、
１４ 。
１６゜
１８゜
２０゜
二連通部。1 and 2 are a perspective view and a longitudinal sectional view thereof of a liquid column damper according to the present invention, and FIGS. 3 and 4 are perspective views of another example of a liquid column damper, and FIGS. FIG. 6 is a plan view of other examples of liquid column pipe dampers. 10°34. 40. Container, 14. 16゜18゜20゜Two communication parts.
Claims (1)
れらの柱状部に連なる連通部を有する容器と、前記容器
に収容され、水平状態において各柱状部内に液面を有す
る液体とを含む、液柱管ダンパ。A liquid column pipe comprising: a container having at least three columnar parts spaced apart from each other and a communicating part connected to the columnar parts; and a liquid housed in the container and having a liquid level in each columnar part in a horizontal state. damper.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16563090A JPH0455578A (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Liquid columnar tube damper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16563090A JPH0455578A (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Liquid columnar tube damper |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0455578A true JPH0455578A (en) | 1992-02-24 |
Family
ID=15816016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16563090A Pending JPH0455578A (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Liquid columnar tube damper |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0455578A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006189047A (en) * | 2004-12-30 | 2006-07-20 | General Electric Co <Ge> | Vibration load reduction system for wind turbine |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02292465A (en) * | 1989-05-01 | 1990-12-03 | Ohbayashi Corp | Damping device for structure |
| JPH0355367A (en) * | 1988-09-08 | 1991-03-11 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Earthquake controlling device for tower-like construction |
-
1990
- 1990-06-26 JP JP16563090A patent/JPH0455578A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0355367A (en) * | 1988-09-08 | 1991-03-11 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Earthquake controlling device for tower-like construction |
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