JPH0734161U - 制振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 交換頻度が低い中規模または小規模地震用の
弾塑性ダンパを有する制振装置を提供すること。 【構成】制振装置（１０）は、梁の長手方向に互いに間
隔をおいて配置されかつ壁および一方の梁のいずれか一
方に壁と平行に固定された２対の第１の弾塑性ダンパ
（２２）と、各対の第１の弾塑性ダンパと平行に配置さ
れかつ第１の弾塑性ダンパに固定された、第１の弾塑性
ダンパの降伏耐力より大きい降伏耐力を有する一対の第
２の弾塑性ダンパ（２４）と、一対の第２の弾塑性ダン
パと平行に配置されかつ第２の弾塑性ダンパと壁および
一方の梁の他方とに固定された、第２の弾塑性ダンパの
降伏耐力より大きい降伏耐力を有する一対の第３の弾塑
性ダンパ（２６）と、梁の長手方向に関する各対の第１
の弾塑性ダンパの塑性変形の進行を停止するための一対
の第１のストッパ（５０）と、一対の第２の弾塑性ダン
パの塑性変形の進行を停止するための一対の第２のスト
ッパ（５２）とを含む。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、風力や地震力のような外力、特に地震力を受けて生じる建物の振動 を緩和するための制振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、地震による建物の振動の緩和のため、建物の骨組であるフレームの一部 をなす上下一対の梁と、両梁間に配置された壁との間に制振装置が適用されてい る。前記制振装置は、各梁と前記壁とに固定された両端部を有する、剛性を異に する複数の鋼材すなわち弾塑性ダンパからなる（特公平４−３３９５５号）。 前記制振装置によれば、建物に作用する地震力のために前記フレームと前記壁 との間に水平方向への相対変位が生じるとき、地震の規模の大きさに応じて、剛 性の高い弾塑性ダンパから剛性の低い弾塑性ダンパへ順次に降伏して塑性変形し 、これにより地震エネルギの一部が吸収され、建物の振動が緩和される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、中規模または小規模の地震への対応を想定して設けられた比較的剛 性の高い弾塑性ダンパは、中小規模の地震から大規模な地震の全てにおいて塑性 変形する。しかも、前記高剛性の弾塑性ダンパは、中小規模の地震が大規模地震 より発生頻度が高いために塑性変形の頻度が高く、また、大規模な地震の際には 過大な塑性変形を強いられる。このため、剛性の高い、中小規模地震用の弾塑性 ダンパが早期に疲労し、その頻繁な交換を余儀なくされる。 本考案の目的は、交換頻度が低い中規模または小規模地震用の弾塑性ダンパを 有する制振装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、建物のフレームの一部をなす上下一対の梁の一方と、前記一対の梁 の一方に対して間隔をおかれかつ前記一対の梁の他方に固定された壁とに関して 適用される制振装置であって、前記梁の長手方向に互いに間隔をおいて配置され かつ前記壁および前記一方の梁のいずれか一方に前記壁と平行に固定された２対 の第１の弾塑性ダンパと、各対の第１の弾塑性ダンパと平行に配置されかつ前記 第１の弾塑性ダンパと前記壁および前記一方の梁の他方とに固定された、前記第 １の弾塑性ダンパの降伏耐力より大きい降伏耐力を有する一対の第２の弾塑性ダ ンパと、前記梁の長手方向に関する各対の第１の弾塑性ダンパの塑性変形の進行 を停止するための一対のストッパとを含む。

【０００５】 前記一対の第２の弾塑性ダンパと前記壁および前記一方の梁の他方との間に、 さらに、前記第２の弾塑性ダンパの降伏耐力より大きい降伏耐力を有する一対の 第３の弾塑性ダンパと、前記一対の第２の弾塑性ダンパの塑性変形の進行を停止 するための一対の第２のストッパとを設けることができる。前記一対の第３の弾 塑性ダンパは前記一対の第２の弾塑性ダンパと平行に配置されかつ前記第２の弾 塑性ダンパと前記壁および前記一方の梁の他方とに固定される。

【０００６】

【考案の作用および効果】

本考案によれば、建物に作用する地震力によって前記他方の梁と前記壁との間 に水平方向に繰り返しの相対変位が生じる。このとき、前記第１および第２の弾 塑性ダンパはそれぞれ外力の作用を受ける。第１および第２の弾塑性ダンパは後 者の降伏耐力が前者の降伏耐力より大きいことから、それぞれ、前記外力の大き さすなわち地震の規模に応じて塑性変形し、これにより、比較的規模の小さい地 震および規模の大きい地震の発生に伴う建物の振動を緩和することができる。こ のとき、前記第１の弾塑性ダンパの塑性変形の進行は前記ストッパによりその進 行を阻止されることから、比較的規模の大きい地震の際の前記第１の弾塑性ダン パの過大な塑性変形を回避し、前記第１の弾塑性ダンパの疲労を小さいものとす ることができ、これによりその交換頻度を少なくすることができる。

【０００７】 また、第３の弾塑性ダンパを有するものにあっては、第１〜第３の弾塑性ダン パが地震の規模に応じて塑性変形し、建物の振動緩和について、比較的規模の小 さい地震、中規模の地震および規模の大きい地震に対応することができる。 第１および第２の弾塑性ダンパの塑性変形の進行はそれぞれ第１および第２の ストッパによりその進行を阻止されることから、中規模および大規模の地震の際 の前記第１の弾塑性ダンパの過大な塑性変形と、大規模な地震の際の前記第２の 弾塑性ダンパの過大な塑性変形を回避することができる。これにより、第１およ び第２の各弾塑性ダンパの疲労を小さいものとし、その交換頻度を少なくするこ とができる。

【０００８】

【実施例】

図１を参照すると、本考案に係る互いに間隔をおかれた一対の制振装置１０が 上下一対の梁１２，１４を含む建物のフレーム１６と、フレーム１６に支持され た仕切り壁や耐力壁のような壁１８とに関して適用されている。壁１８の両側部 は、梁１２，１４とともにフレーム１６を構成する一対の柱２０との間に間隔を おかれている。

【０００９】 図示の各梁１２，１４はＨ形鋼からなり、また、壁１８は鉄筋コンクリート製 の壁体からなる。壁１８は、その上部が一方（上方）の梁１２から間隔をおかれ 、その下部で他方（下方）の梁１４に固定されている。

【００１０】 図２〜図５に示すように、各制振装置１０は、梁１２の長手方向に互いに間隔 をおかれた、壁１８と平行な２対の第１の弾塑性ダンパ２２と、第１の弾塑性ダ ンパ２２と平行な一対の第２の弾塑性ダンパ２４と、第２の弾塑性ダンパ２４と 平行な第３の弾塑性ダンパ２６とを含む。各弾塑性ダンパは、それぞれ、厚さ寸 法が等しい鋼製の板部材からなり、矩形の平面形状を有する。

【００１１】 図示の例では、第１〜第３の各ダンパ２２〜２６は、壁１８の上部に形成され 該壁の頂面に解放する切り欠き２８の内部に配置されている。

【００１２】 ２対の第１の弾塑性ダンパ２２は、それぞれ、切り欠き２８の相対する一対の 垂直壁面からわずかな間隔をおいて配置されている。各第１の塑性ダンパ２２は 、壁１８の厚さ方向に互いに間隔をおいて配置され、これらの下部が、壁１８に 部分的に埋め込まれ切り欠き２８内に伸びる２対のプレート３０に部分的に重ね 合わされかつボルト・ナット組立体３２を用いて締結されている。図示の各第１ の弾塑性ダンパ２２は、切り欠き２８の高さ寸法にほぼ等しい高さ寸法を有する 。 各弾塑性ダンパ２２には、梁１２の長手方向に配列された上下方向へ伸びる複 数の長穴３４が設けられており、これにより、各弾塑性ダンパ２２は想定する比 較的小規模の地震の発生の際に塑性変形可能の降伏耐力に調整されている。

【００１３】 １対の第２の弾塑性ダンパ２４は壁１８の厚さ方向に互いに間隔をおいて配置 されている。各第２の弾塑性ダンパ２４は、切り欠き２８の梁１２の長手方向長 さよりわずかに小さい長さ寸法を有し、各対の第１の弾塑性ダンパ２２間にあっ て各対の第１の弾塑性ダンパ２２と部分的に重なりあっている。各第２の弾塑性 ダンパ２４はその上部で、各対の各第１の弾塑性ダンパ２２の上部に固定されて いる。両ダンパ２２，２４の上部間には細長いプレート３６が配置され、これら を複数のボルト・ナット組立体３８が貫通し、締結している。 各第２の弾塑性ダンパ２４には、梁１２の長手方向に配列された上下方向に伸 びる複数の大小の長穴３９が設けられており、これにより、第２の弾塑性ダンパ ２４が第１の弾塑性ダンパ２２の降伏耐力より大きい、比較的中規模の地震の発 生の際に塑性変形可能の降伏耐力を有するように調整されている。

【００１４】 一対の第３の弾塑性ダンパ２６も、また、壁１８の厚さ方向に互いに間隔をお いて配置されている。各第３の弾塑性ダンパ２６は、梁１２の長手方向に関して 、２対の第１の弾塑性ダンパ２２の間にある。各第３の弾塑性ダンパ２６はその 下部で、各第２の弾塑性ダンパ２４の下部に固定されている。両ダンパ２４，２ ６の下部間には細長いプレート４０が配置され、また、両第３の弾塑性ダンパ２ ６間に比較的厚いプレート４１が配置され、これらを複数のボルト・ナット組立 体４２が貫通し、締結している。

【００１５】 一対の第３の弾塑性ダンパ２６は、さらに、その上部で、梁１２に固定され下 方に伸びる、下方のプレート４１と同じ厚さ寸法を有する接続プレート４４を間 に挟み、これらを貫通する複数のボルト・ナット組立体４６により互いに結合さ れかつ接続プレート４４に固定されている。

【００１６】 各第３の弾塑性ダンパ２６には、梁１２の長手方向に配列された上下方向に伸 びる複数の長穴４８が設けられており、これにより、第３の弾塑性ダンパ２６が 第２の弾塑性ダンパ２４の降伏耐力より大きい、比較的大規模の地震の発生の際 に塑性変形可能の降伏耐力を有するように調整されている。

【００１７】 制振装置１０は、さらに、梁１２の長手方向に関する各対の第１の弾塑性ダン パ２２の塑性変形の進行を停止するための一対の第１のストッパ５０と、一対の 第２の弾塑性ダンパ２４の塑性変形の進行を停止するための一対の第２のストッ パ５２とを含む。

【００１８】 各第１のストッパ５０は、壁１８に埋め込まれ切り欠き２８の一部を規定する ように露出するプレートからなり、梁１２の長手方向に関して各第１の弾塑性ダ ンパ２２の上部と対向している。前記ストッパの前記弾塑性ダンパとの対向面に は、衝突時の騒音を小さくするため、例えばフェノールガラスからなるクッショ ン材のような緩衝材（図示せず）を貼付しておくことが望ましい。 また、各第２のストッパ５２は壁１８に固定され、両第２の弾塑性ダンパ２４ の下部間に位置するブロックからなり、梁１２の長手方向に第２および第３の弾 塑性ダンパ２４，２６から間隔をおかれ、これらに対向している。より詳細には 両弾塑性ダンパ２４，２６の相互接合部に対向している。

【００１９】 地震のためにフレーム１６と壁１８との間に水平方向に関する繰り返しの相対 変位が生じるとき、第１〜第３の弾塑性ダンパ２２〜２６に剪断力（外力）が作 用する。小規模の地震の場合、降伏耐力の低い第１の弾塑性ダンパ２２のみが塑 性変形し、地震力の一部を吸収する。また、中規模の地震のとき、第１の弾性ダ ンパ２２のほか、次に降伏耐力の高い第２の弾塑性ダンパ２４が塑性変形し、地 震力の一部を吸収する。大規模の地震のときは、第１および第２の弾性ダンパ２ ２，２４のほか、最も降伏耐力の高い第３の弾塑性ダンパ２６が塑性変形し、地 震力の一部を吸収する。

【００２０】 より詳細には、各弾塑性ダンパ２２〜２６の塑性変形は、主として、長穴３４ 相互間の細長い部分の両端部、長穴３９相互間の細長い部分の両端部および長穴 ４８相互間の細長い部分の両端部に生じる。

【００２１】 前記中規模地震または大規模地震の際、第１の弾塑性ダンパ２２の塑性変形の 進行はこれが第１のストッパ５０に突き当たることにより停止し、また、第２の 弾塑性ダンパ２４の塑性変形の進行はこれが第２のストッパ５２に突き当たるこ とにより停止する。このことから、前記中規模地震または大規模地震の際の第１ または第２の弾塑性ダンパ２２，２４の過大な塑性変形とこれに伴う疲労とを防 止することができる。第１の弾塑性ダンパ２２がストッパ５０に突き当たった後 、第２の弾塑性ダンパ２４が梁１２の長手方向に塑性変形することができるよう に、壁１８に第２の弾塑性ダンパ２４の一部を受け入れ可能の切り欠き５４が設 けられている。切り欠き５４はストッパ５２と第２および第３の弾塑性ダンパ２ ４，２６の下部との間の距離より大きい奥行を有する。

【００２２】 第１の弾塑性ダンパ２２の塑性変形の進行停止および第２の弾塑性ダンパ２４ の塑性変形の進行停止が、それぞれ、第２および第３の弾塑性ダンパ２４，２６ の塑性変形の開始前および開始後のいずれに生じるように設定するかは任意であ る。

【００２３】 図示の例に代えて、第３の弾塑性ダンパ２６と第２のストッパ５２とを省略す ることができる。この場合には、第２の弾塑性ダンパ２４の上部を梁１２に固定 する。 この例では、第１および第２の弾塑性ダンパ２２，２４は、それぞれ、比較的 小規模または中規模の地震と大規模な地震とに対応して塑性変形するように設定 される。

【００２４】 前記したところでは、第１および第３の弾塑性ダンパ２２，２６、または、第 １および第２の弾塑性ダンパ２２，２４を、それぞれ、壁１８および上方の梁１ ２に固定する例について説明したが、これと反対にすることもできる。すなわち 、第１および第３の弾塑性ダンパ２２，２６、または、第１および第２の弾塑性 ダンパ２２，２４を、それぞれ、上方の梁１２および壁１８に固定することがで きる。 また、制振装置１０は、図示の例に代えて、下方の梁１４と壁１８とに適用す ることができる。制振装置１０の設置数量は任意に定めることができる。 さらに、制振装置は、図示の例に代えて、切り欠き２８を設けることなしに壁 １８と前記梁との間に配置しかつこれらに固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る制振装置が適用されたフレームお
よび壁の正面図である。

【図２】制振装置の拡大正面図である。

【図３】制振装置の横断面図である。

【図４】図２の線４−４に沿って得た切断部端面図であ
る。

【図５】図２の線５−５に沿って得た切断部端面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 制振装置 １２，１４ 梁 １６ フレーム １８ 壁 ２２，２４，２６ 第１，第２および第３の弾塑性ダン
パ ５０，５２ 第１および第２のストッパ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物のフレームの一部をなす上下一対の
   梁の一方と、前記一対の梁の一方に対して間隔をおかれ
   かつ前記一対の梁の他方に固定された壁とに関して適用
   される制振装置であって、前記梁の長手方向に互いに間
   隔をおいて配置されかつ前記壁および前記一方の梁のい
   ずれか一方に前記壁と平行に固定された２対の第１の弾
   塑性ダンパと、各対の第１の弾塑性ダンパと平行に配置
   されかつ前記第１の弾塑性ダンパと前記壁および前記一
   方の梁の他方とに固定された、前記第１の弾塑性ダンパ
   の降伏耐力より大きい降伏耐力を有する一対の第２の弾
   塑性ダンパと、前記梁の長手方向に関する各対の第１の
   弾塑性ダンパの塑性変形の進行を停止するための一対の
   ストッパとを含む、制振装置。
2. 【請求項２】 建物のフレームの一部をなす上下一対の
   梁の一方と、前記一対の梁の一方に対して間隔をおかれ
   かつ前記一対の梁の他方に固定された壁とに関して適用
   される制振装置であって、前記梁の長手方向に互いに間
   隔をおいて配置されかつ前記壁および前記一方の梁のい
   ずれか一方に前記壁と平行に固定された２対の第１の弾
   塑性ダンパと、各対の第１の弾塑性ダンパと平行に配置
   されかつ前記第１の弾塑性ダンパに固定された、前記第
   １の弾塑性ダンパの降伏耐力より大きい降伏耐力を有す
   る一対の第２の弾塑性ダンパと、前記一対の第２の弾塑
   性ダンパと平行に配置されかつ前記第２の弾塑性ダンパ
   と前記壁および前記一方の梁の他方とに固定された、前
   記第２の弾塑性ダンパの降伏耐力より大きい降伏耐力を
   有する一対の第３の弾塑性ダンパと、前記梁の長手方向
   に関する各対の第１の弾塑性ダンパの塑性変形の進行を
   停止するための一対の第１のストッパと、前記一対の第
   ２の弾塑性ダンパの塑性変形の進行を停止するための一
   対の第２のストッパとを含む、制振装置。