JPH0725160U

JPH0725160U - 弾塑性ダンパー

Info

Publication number: JPH0725160U
Application number: JP6027093U
Authority: JP
Inventors: 武彦加藤; 久義石橋; 恵司坂尾; 隆司久保
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 1993-10-14
Filing date: 1993-10-14
Publication date: 1995-05-12
Anticipated expiration: 2008-10-14
Also published as: JP2602888Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】地震時に大きな震動エネルギーを吸収するこ
とができ、しかも、小型で、取り付けが容易である。【構成】弾塑性ダンパー１０は中央部の幅が最も狭
く、上下方向に行くに従って幅広となる変形部１と、こ
の変形部１の上下端部に溶接され、ボルト穴２が穿設さ
れた取付部３、３とからなる。変形部１は低降伏点鋼に
より構成され、取付部３は普通鋼または高強度鋼により
構成されている。「低降伏点鋼」とは、普通鋼よりも降
伏強度が低く、破断時の伸び変形量が大きな鋼材をい
う。低降伏点鋼は、普通鋼と比較して、降伏点強度が約
１／３であり、引張強度は約１／２である。また、該低
降伏点鋼は、引張破断時の伸びが約２倍であり、繰り返
しの塑性変形能力が優れている。このダンパー１０が取
り付けられた建築物は、地震時において、鉄骨梁からＰ
Ｃ壁板に入力された震動エネルギーが、ダンパー１０の
変形部１で弾塑性履歴吸収エネルギーとして吸収される
から、建築物の揺れを小さくすることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は弾塑性ダンパーの構造に関するものである。

【０００２】

【従来技術とその問題点】

一般に、建築物の耐震安全性の向上を目的として、建築物内の地震時に変形する部分に、弾塑性ダンパーを設置することが行われている。当該弾塑性ダンパーは、地震時において建築物に入力される震動エネルギーを同ダンパーの弾塑性履歴により吸収して、建築物の揺れを小さくするものである。

【０００３】従来の弾塑性ダンパーの例を図７（ａ）、（ｂ）に示す。同図において、上段は正面図であり、下段には中央部横断平面図が示されている。図７（ａ）のダンパーは鋼材を用いて枠組１１を形成し、中央部に開口部１２を有するものであるが、強度が小さく、大量のエネルギーを吸収することができない。また、強度を向上させるためにダンパー部の鋼材の幅を広くすると、面外の座屈を生じや易くなるという欠点を有している。

【０００４】図７（ｂ）に示すＨ型鋼１３からなるダンパーは、大量のエネルギーを吸収することができるが、ダンパーが取着される相手方の部材もＨ型断面であることを要し、かつ、フランジ幅分のスペースも必要となるという問題点があった。

【０００５】更に、特開平４−３２３４７５号公報には、柱と梁からなる架構内に設置するプレキャストコンクリート壁板（以下、ＰＣ壁板という。）の上側辺と下側辺の一方を対応する梁に剛に結合し、他方を低降伏点鋼材からなる弾塑性ダンパーを介して対応する梁に結合してなる可撓耐震壁が開示されている。上記公報に開示された発明は、低降伏点鋼材からなるダンパーを早期に降伏させて、中小地震におけるエネルギーの減衰性能に優れた可撓耐震壁を提供するものであり、ＰＣ壁板とダンパーとは、溶接またはボルト接合するとされている。

【０００６】しかしながら、溶接による取り付けでは作業性が悪い。また、ボルト接合では、低降伏点鋼材は降伏点が低いため、高力ボルトの導入張力だけで、鋼材部分が降伏状態または降伏状態に近くなり、十分な接合強度を得ることができない。接合強度を高めるためにボルト本数を増やせば、ダンパーの取付部が大きくならざるを得ない。

【０００７】

【考案の目的】

本考案は上記問題点を解決するものであり、地震時に大きな震動エネルギーを吸収することができ、しかも、小型で、取り付けの容易な弾塑性ダンパーを提供するものである。

【０００８】

【考案の構成】

本考案は、建築物内において地震時に相対的な変位を生じる部分にボルト接合により取り付けられる弾塑性ダンパーにおいて、両端の取付部が普通鋼または高強度鋼からなり、該取付部に挟まれた変形部が低降伏点鋼からなることを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】

本ダンパーは、鉄骨梁や柱とＰＣ壁板との間に配設されてボルト接合される。ダンパーの取付部は普通鋼または高強度鋼からなるので、高力ボルトによる摩擦接合を行うことができ、十分な接合強度を得ることができる。一方、地震時には、変形能力に優れたダンパーの変形部が弾塑性変形して、大きな震動エネルギーを吸収することができ、建築物の揺れを小さくすることができる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の好適な実施例を図面に基づいて説明する。図１（ａ）に正面図、図１（ｂ）に側面図を以て示した弾塑性ダンパー１０は、中央部の幅が最も狭く、上下方向に行くに従って幅広となる変形部１と、この変形部１の上下端部に溶接され、ボルト穴２が穿設された取付部３、３とからなるものである。ボルト穴２の数と間隔による制約から、取付部３は変形部１より左右に長くすることが必要となる場合が多い。

【００１１】本考案において特徴となるのは、変形部１が低降伏点鋼により構成され、取付部３が普通鋼または高強度鋼により構成されている点である。ここで、「低降伏点鋼」とは、普通鋼よりも降伏強度が低く、破断時の伸び変形量が大きな鋼材をいう。現在、例えば、普通鋼よりも強度が低く、伸びが大きく、かつ、エネルギー吸収能力が大きい低降伏点鋼が知られている。即ち、該低降伏点鋼は、普通鋼と比較して、降伏点強度が約１／３であり、引張強度は約１／２である。また、該低降伏点鋼は、引張破断時の伸びが約２倍であり、繰り返しの塑性変形能力が優れている。

【００１２】本考案において「取付部３」とは、ボルト穴２が穿設されている領域をいう。変形部１と取付部３とは、突き合わせ溶接またはすみ肉溶接により一体的に結合されるが、溶接線４の位置は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、所定長の変形部１を確保し、かつ、ボルト穴２が普通鋼（または高強度鋼）に設けられる限り、多少、上下方向にずれてもよい。また、変形部１の厚さは、材料強度および変形能力を考慮して決定され、取付部３の厚さと相違しても差し支えない。

【００１３】図３はダンパー１０の変形例であり、低降伏点鋼により前記図１に示すダンパー１０と同じ全体形状、即ち、変形部１および取付部３を一体に形成した上で、その取付部３に対して正面および背面の両面から普通鋼による当板５をしたものである。普通鋼による当板５は、低降伏点鋼にすみ肉溶接する。

【００１４】次に、本考案に係るダンパー１０の製作方法を説明する。例えば、図２（ａ）に示したダンパー１０の場合、図４に示すように、低降伏点鋼の板材２１の両側に普通鋼の板材２２、２２を並べて連続溶接した後、切断線２３で示すように所定のダンパー１０の形状に切り出すことができる。この製造方法によれば、溶接線４と切断線２３が殆ど接触しないから、溶接部に欠陥が生じにくい。

【００１５】続いて、この弾塑性ダンパー１０の作用を説明する。本ダンパー１０は、鉄骨梁や柱などの、建築物内において地震時に相対的に横ずれを生じる部分に取り付ける。例えば、図５に示すように、鉄骨梁６とＰＣ壁板７の間に配設されたダンパー１０は、ＰＣ壁板７内に埋め込まれた鋼板８に高力ボルト９で接合される。

【００１６】地震時において、鉄骨梁６からＰＣ壁板７に入力された震動エネルギーは、ダンパー１０の変形部１で弾塑性履歴吸収エネルギーとして吸収されるから、建築物の揺れを小さくすることができる。従って、図６に示すようにダンパー１０が弾塑性変形して大きな震動エネルギーを吸収することができ、このダンパー１０が取り付けられた建築物は倒壊から保護される。

【００１７】なお、本ダンパー１０を取り付けるべき、地震時に相対的な変位を生じる部分として、垂直上下方向に建込まれたＰＣ壁板７、７間も挙げることができる。

【００１８】

【考案の効果】

本考案に係る弾塑性ダンパーは、地震時において、従来のダンパーよりも大きな震動エネルギーを吸収することができる。このため、建築物の耐震安全性を向上させることができ、柱や梁部材を小型化することも可能となる。

【００１９】また、本考案に係る弾塑性ダンパーは、取付部を普通鋼または高強度鋼で構成するものであるから、高力ボルト摩擦接合を行うことができ、変形部で大きな震動エネルギーを吸収することができる割に、ダンパー取付部の大きさを小さくすることができ、建築物内の収まりがよく、取り付けが容易であるという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の弾塑性ダンパーの一実施例であり、同
図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は側面図である。

【図２】図１に示すダンパーの変形例である。

【図３】本考案の弾塑性ダンパーの他の実施例である。

【図４】本考案に係るダンパーの好ましい製作方法の説
明図である。

【図５】ダンパーの取り付け例を示す正面図である。

【図６】ダンパーの弾塑性変形を説明するための正面概
要図である。

【図７】弾塑性ダンパーの従来例である。

【符号の説明】

１変形部２ボルト穴３取付部４溶接線５当板６鉄骨梁７ＰＣ壁板１０弾塑性ダンパー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者久保隆司茨城県つくば市大字鬼ヶ窪字下山1043番１株式会社熊谷組技術研究所内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】建築物内において地震時に相対的な変位
を生じる部分にボルト接合により取り付けられる弾塑性
ダンパーにおいて、両端の取付部が普通鋼または高強度
鋼からなり、該取付部に挟まれた変形部が低降伏点鋼か
らなることを特徴とする弾塑性ダンパー。