JPH10184069A - 制振架構 - Google Patents
制振架構Info
- Publication number
- JPH10184069A JPH10184069A JP34498096A JP34498096A JPH10184069A JP H10184069 A JPH10184069 A JP H10184069A JP 34498096 A JP34498096 A JP 34498096A JP 34498096 A JP34498096 A JP 34498096A JP H10184069 A JPH10184069 A JP H10184069A
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- JP
- Japan
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- frame
- vibration damping
- vibration
- damping
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 風や中小地震から大地震までの振動に対して
も減衰効果を奏することができる制振架構を提供するこ
と。 【解決手段】 構造物の架構内において上下に離隔する
梁間に配される制振架構であって、上方の梁１１から下
方に延長する上方架構材２１を設け、下方の梁１２から
上方に延長する下方架構材２２を設け、上方及び下方架
構材の先端部が相互に微小な間隙をもって重なり合うよ
うに配置し、この微小間隙には粘弾性体２３を挾着させ
て低振動減衰部２０を形成し、上方架構材及び／又は下
方架構材の所定部分に、これら架構材よりも強度が低
く、且つ低振動減衰部よりも強度の高い、塑性化可能な
塑性部材２５を設け、該塑性部材は低振動減衰部に対し
て直列に配置される。
も減衰効果を奏することができる制振架構を提供するこ
と。 【解決手段】 構造物の架構内において上下に離隔する
梁間に配される制振架構であって、上方の梁１１から下
方に延長する上方架構材２１を設け、下方の梁１２から
上方に延長する下方架構材２２を設け、上方及び下方架
構材の先端部が相互に微小な間隙をもって重なり合うよ
うに配置し、この微小間隙には粘弾性体２３を挾着させ
て低振動減衰部２０を形成し、上方架構材及び／又は下
方架構材の所定部分に、これら架構材よりも強度が低
く、且つ低振動減衰部よりも強度の高い、塑性化可能な
塑性部材２５を設け、該塑性部材は低振動減衰部に対し
て直列に配置される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、構造物の上下に離
隔する梁間に配置した制振架構に関する。
隔する梁間に配置した制振架構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、地震や強風等によって生ずる
構造物の振動を減衰させる制振技術として、特に、鉄骨
構造の建物において、図４に示したように架構を構成す
る上下の梁１１，１２間に低降伏点鋼間柱４０を配設す
る制振架構が知られている。この低降伏点鋼間柱４０
は、一般鋼材部分４１，４３に比べて降伏点が低く、塑
性変形性能に富んだ低降伏点鋼材４２が一部に組み込ま
れており、降伏点以上の力が作用すると、低降伏点鋼材
４２が塑性変形してエネルギーを吸収し、振動を減衰さ
せるものである。
構造物の振動を減衰させる制振技術として、特に、鉄骨
構造の建物において、図４に示したように架構を構成す
る上下の梁１１，１２間に低降伏点鋼間柱４０を配設す
る制振架構が知られている。この低降伏点鋼間柱４０
は、一般鋼材部分４１，４３に比べて降伏点が低く、塑
性変形性能に富んだ低降伏点鋼材４２が一部に組み込ま
れており、降伏点以上の力が作用すると、低降伏点鋼材
４２が塑性変形してエネルギーを吸収し、振動を減衰さ
せるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の制振架構において、低降伏点鋼材４２が塑性
変形するのは大地震時のみであり、通常の風や中小地震
による振動に対しては、減衰効果を発揮できないという
問題点があった。
うな従来の制振架構において、低降伏点鋼材４２が塑性
変形するのは大地震時のみであり、通常の風や中小地震
による振動に対しては、減衰効果を発揮できないという
問題点があった。
【０００４】本発明は、上記従来技術の欠点に着目し、
これを解決せんとしたものであり、その目的は、風や中
小地震による振動に対しても減衰効果を奏することがで
きる制振架構を提供することを目的とする。
これを解決せんとしたものであり、その目的は、風や中
小地震による振動に対しても減衰効果を奏することがで
きる制振架構を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的に鑑
みてなされたものであり、その要旨は、構造物の架構内
において上下に離隔する梁間に配される制振架構であっ
て、上方の梁から下方に延長する上方架構材を設けると
共に、下方の梁から上方に延長する下方架構材を設け、
該上方及び下方架構材の先端部が相互に微小な間隙をも
って重なり合うように配置し、この微小間隙には粘弾性
体を挾着させて低振動減衰部を形成し、前記上方架構材
及び／又は前記下方架構材の所定部分に、これら架構材
よりも強度が低く、且つ前記低振動減衰部よりも強度の
高い、塑性化可能な塑性部材を設け、該塑性部材は前記
低振動減衰部に対して直列に配置されたことを特徴とす
る制振架構にある。
みてなされたものであり、その要旨は、構造物の架構内
において上下に離隔する梁間に配される制振架構であっ
て、上方の梁から下方に延長する上方架構材を設けると
共に、下方の梁から上方に延長する下方架構材を設け、
該上方及び下方架構材の先端部が相互に微小な間隙をも
って重なり合うように配置し、この微小間隙には粘弾性
体を挾着させて低振動減衰部を形成し、前記上方架構材
及び／又は前記下方架構材の所定部分に、これら架構材
よりも強度が低く、且つ前記低振動減衰部よりも強度の
高い、塑性化可能な塑性部材を設け、該塑性部材は前記
低振動減衰部に対して直列に配置されたことを特徴とす
る制振架構にある。
【０００６】本発明の制振架構では、前記低振動減衰部
には、上方及び下方架構材の先端部が材軸方向と直交す
る方向へ変形するのを所定範囲に規定するための押え材
を設けることができる。
には、上方及び下方架構材の先端部が材軸方向と直交す
る方向へ変形するのを所定範囲に規定するための押え材
を設けることができる。
【０００７】本発明の制振架構において、上方架構材及
び下方架構材を構成する材料は、特に限定されないが、
形鋼、例えばＨ形鋼，溝形鋼，山形鋼等を用いることが
できる。
び下方架構材を構成する材料は、特に限定されないが、
形鋼、例えばＨ形鋼，溝形鋼，山形鋼等を用いることが
できる。
【０００８】
【実施例】以下、添付図面に基づいて実施例を説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。図１は本
発明の制振架構の取付け状態を示す説明図であり、図２
(a)は本発明の制振架構において低振動減衰部の粘弾性
体にせん断変形が生じていない状態を示す一部拡大正面
図であり、図２(ｂ)は図２(ａ)における一点鎖線IIb−I
Ibに沿った縦断面図であり、図３(a)は図２(a)の一点鎖
線IIIa−IIIaに沿った制振架構の横断面図であり、図３
(b)は図２(a)の一点鎖線IIIb−IIIbに沿った制振架構の
横断面図であり、図３(c)は図２(a)の一点鎖線IIIc−II
Icに沿った制振架構の横断面図である。
が、本発明はこれに限定されるものではない。図１は本
発明の制振架構の取付け状態を示す説明図であり、図２
(a)は本発明の制振架構において低振動減衰部の粘弾性
体にせん断変形が生じていない状態を示す一部拡大正面
図であり、図２(ｂ)は図２(ａ)における一点鎖線IIb−I
Ibに沿った縦断面図であり、図３(a)は図２(a)の一点鎖
線IIIa−IIIaに沿った制振架構の横断面図であり、図３
(b)は図２(a)の一点鎖線IIIb−IIIbに沿った制振架構の
横断面図であり、図３(c)は図２(a)の一点鎖線IIIc−II
Icに沿った制振架構の横断面図である。
【０００９】図１において、本発明の制振架構は、上方
の梁１１から下方に延長するように設けられた上方架構
材２１と、下方の梁１２から上方に延長するように設け
られた下方架構材２２とを備え、相互に微小な間隙をも
って重なり合うように配置された上方架構材２１及び下
方架構材２２の先端部には、粘弾性体２３が挾着されて
低振動減衰部２０が形成され、一方、下方架構材２２の
所定箇所には塑性部材としての低降伏点鋼板２５が設け
られている。
の梁１１から下方に延長するように設けられた上方架構
材２１と、下方の梁１２から上方に延長するように設け
られた下方架構材２２とを備え、相互に微小な間隙をも
って重なり合うように配置された上方架構材２１及び下
方架構材２２の先端部には、粘弾性体２３が挾着されて
低振動減衰部２０が形成され、一方、下方架構材２２の
所定箇所には塑性部材としての低降伏点鋼板２５が設け
られている。
【００１０】前記上方架構材２１はＨ形鋼で形成し、そ
の上端を梁１１に固定する。また上方架構材２１を構成
するＨ形鋼からは、ウェブ２１ｂの下端全巾を切り欠
き、残されたウェブ２１ｂ下端の両面にはそれぞれ補強
プレート２１ｅ，２１ｄを介して挾持プレート２１ｆ，
２１ｃを接合する。この補強プレート２１ｅ，２１ｄ
は、その両側辺がＨ形鋼のフランジ２１ａ，２１ａに当
接するような巾に形成し、その下端辺が、切り欠かれた
ウェブ２１ｂの下端と同じ位置まで延長するように配置
する。一方、挾持プレート２１ｆ，２１ｃは、その両側
辺がフランジ２１ａに当接するような巾に形成し、その
下端辺が、両側フランジ２１ａの下端と同じ位置まで延
長するように配置する。かような配置によって、上方架
構材２１の下端部には、挾持プレート２１ｆ，２１ｃの
相互に対向する面と、ウェブ２１ｂ及び補強プレート２
１ｅ，２１ｄの下端辺と、両側フランジ２１ａの内面と
で囲まれる凹溝が形成され、さらに、両側フランジ２１
ａは、低振動減衰部２０の変形を所定範囲に規定するた
めの押え材としての機能も果たす。
の上端を梁１１に固定する。また上方架構材２１を構成
するＨ形鋼からは、ウェブ２１ｂの下端全巾を切り欠
き、残されたウェブ２１ｂ下端の両面にはそれぞれ補強
プレート２１ｅ，２１ｄを介して挾持プレート２１ｆ，
２１ｃを接合する。この補強プレート２１ｅ，２１ｄ
は、その両側辺がＨ形鋼のフランジ２１ａ，２１ａに当
接するような巾に形成し、その下端辺が、切り欠かれた
ウェブ２１ｂの下端と同じ位置まで延長するように配置
する。一方、挾持プレート２１ｆ，２１ｃは、その両側
辺がフランジ２１ａに当接するような巾に形成し、その
下端辺が、両側フランジ２１ａの下端と同じ位置まで延
長するように配置する。かような配置によって、上方架
構材２１の下端部には、挾持プレート２１ｆ，２１ｃの
相互に対向する面と、ウェブ２１ｂ及び補強プレート２
１ｅ，２１ｄの下端辺と、両側フランジ２１ａの内面と
で囲まれる凹溝が形成され、さらに、両側フランジ２１
ａは、低振動減衰部２０の変形を所定範囲に規定するた
めの押え材としての機能も果たす。
【００１１】また前記下方架構材２２はＨ形鋼で形成
し、その下端を梁１２に固定する。そして、下方架構材
２２を構成するＨ形鋼の上端部からは、ウェブ２２ｂを
残して両側のフランジを所定長取り除き、残されたウェ
ブ２２ｂの巾を前記凹溝に嵌入できるように調整し、こ
れにより嵌入プレート２２ｂ’を形成し、さらに、この
嵌入プレート２２ｂ’の下端部両面に当接するように両
側フランジ２２ａ間に補強材２２ｄを架け渡して溶接で
固定する。また、下方架構材２２のＨ形鋼部分において
は、所定長のウェブ２２ｂを全巾にわたって切り欠き、
この切り欠き部分に低降伏点鋼板２５を嵌め込んで溶接
で固定し、この低降伏点鋼板２５の上下のウェブ２２ｂ
の両面に当接するように両側フランジ２２ａ間に補強材
２２ｅ，２２ｃを架け渡して溶接で固定する。なお、こ
の低降伏点鋼板２５と前記嵌入プレート２２ｂ’との間
には、図２に示したようにＨ形鋼のウェブ２２ｂを介在
させることが好ましいが、これら両部材は連続するよう
に配置することも可能である。
し、その下端を梁１２に固定する。そして、下方架構材
２２を構成するＨ形鋼の上端部からは、ウェブ２２ｂを
残して両側のフランジを所定長取り除き、残されたウェ
ブ２２ｂの巾を前記凹溝に嵌入できるように調整し、こ
れにより嵌入プレート２２ｂ’を形成し、さらに、この
嵌入プレート２２ｂ’の下端部両面に当接するように両
側フランジ２２ａ間に補強材２２ｄを架け渡して溶接で
固定する。また、下方架構材２２のＨ形鋼部分において
は、所定長のウェブ２２ｂを全巾にわたって切り欠き、
この切り欠き部分に低降伏点鋼板２５を嵌め込んで溶接
で固定し、この低降伏点鋼板２５の上下のウェブ２２ｂ
の両面に当接するように両側フランジ２２ａ間に補強材
２２ｅ，２２ｃを架け渡して溶接で固定する。なお、こ
の低降伏点鋼板２５と前記嵌入プレート２２ｂ’との間
には、図２に示したようにＨ形鋼のウェブ２２ｂを介在
させることが好ましいが、これら両部材は連続するよう
に配置することも可能である。
【００１２】上述した上方架構材２１及び下方架構材２
２は、前記凹溝内に嵌入プレート２２ｂ’が嵌入するよ
うな位置関係で配置され、この嵌入プレート２２ｂ’は
図２(a)(b)に示すように、挾持プレート２１ｃ，２１ｆ
との間に微小な間隔をもって相互に重なり合うように配
置され、この微小間隙には粘弾性体２３が介装されて、
この粘弾性体２２によって、これらプレート２２ｂ’，
２１ｃ，２１ｆが相互に挾着される。また嵌入プレート
２２ｂ’は、その上辺と補強プレート２１ｄ，２１ｅや
ウェブ２１ｂの下端との間に所定長のクリアランス２６
を有し、且つ、その側辺とフランジ２１ａ，２１ａの内
面との間にも所定長のクリアランス２４を有するように
配置される。さらに、粘弾性体２３は、流体のような粘
性と、スプリングのような弾性を併わせ持った力学挙動
を示し、振動を熱エネルギーにして吸収するアクリル系
高分子材料や、ゴム系高分子材料を用いる。
２は、前記凹溝内に嵌入プレート２２ｂ’が嵌入するよ
うな位置関係で配置され、この嵌入プレート２２ｂ’は
図２(a)(b)に示すように、挾持プレート２１ｃ，２１ｆ
との間に微小な間隔をもって相互に重なり合うように配
置され、この微小間隙には粘弾性体２３が介装されて、
この粘弾性体２２によって、これらプレート２２ｂ’，
２１ｃ，２１ｆが相互に挾着される。また嵌入プレート
２２ｂ’は、その上辺と補強プレート２１ｄ，２１ｅや
ウェブ２１ｂの下端との間に所定長のクリアランス２６
を有し、且つ、その側辺とフランジ２１ａ，２１ａの内
面との間にも所定長のクリアランス２４を有するように
配置される。さらに、粘弾性体２３は、流体のような粘
性と、スプリングのような弾性を併わせ持った力学挙動
を示し、振動を熱エネルギーにして吸収するアクリル系
高分子材料や、ゴム系高分子材料を用いる。
【００１３】以上のような構成の制振架構では、様々な
強度の振動エネルギーを吸収し、構造物の振動を減衰す
ることができる。すなわち、中小地震や風により構造物
に作用する比較的小振幅の振動に対しては、低振動減衰
部２０の粘弾性体２３がせん断変形して振動エネルギー
を吸収する。つまり、構造物に横揺れが作用すると柱１
３及び梁１１，１２からなる架構が変形し、上方架構材
２１と下方架構材２２とに水平方向の相対的な位置ずれ
が生じる。この位置ずれにより、嵌入プレート２２ｂ’
は前記凹溝内において図２(a)に示した両矢印Ｈ方向に
動くものの、この動きは粘弾性体２３のせん断変形によ
り吸収され、これにより構造物の横揺れは減衰される。
強度の振動エネルギーを吸収し、構造物の振動を減衰す
ることができる。すなわち、中小地震や風により構造物
に作用する比較的小振幅の振動に対しては、低振動減衰
部２０の粘弾性体２３がせん断変形して振動エネルギー
を吸収する。つまり、構造物に横揺れが作用すると柱１
３及び梁１１，１２からなる架構が変形し、上方架構材
２１と下方架構材２２とに水平方向の相対的な位置ずれ
が生じる。この位置ずれにより、嵌入プレート２２ｂ’
は前記凹溝内において図２(a)に示した両矢印Ｈ方向に
動くものの、この動きは粘弾性体２３のせん断変形によ
り吸収され、これにより構造物の横揺れは減衰される。
【００１４】また大振幅の振動に対しては、粘弾性体２
３のせん断変形に加えて、低降伏点鋼板２５の塑性化に
よって振動エネルギーの吸収を行う。つまり、上方架構
材２１と下方架構材２２との相対的な位置ずれが所定長
に達すると、嵌入プレート２２ｂ’はフランジ２１ａの
内面に当接して、これにより、前記架構材２１，２２の
材軸直交方向への変形が抑制される。そして、嵌入プレ
ート２２ｂ’とフランジ２１ａの内面とが当接した状態
で、さらに荷重が所定値以上に増加すると、低降伏点鋼
板２５が塑性変形して振動エネルギーを吸収する。した
がって、制振架構の先端部の変形および荷重は一定の値
を超えないため、低振動減衰部２０の粘弾性体２３の破
断は防止することができる。
３のせん断変形に加えて、低降伏点鋼板２５の塑性化に
よって振動エネルギーの吸収を行う。つまり、上方架構
材２１と下方架構材２２との相対的な位置ずれが所定長
に達すると、嵌入プレート２２ｂ’はフランジ２１ａの
内面に当接して、これにより、前記架構材２１，２２の
材軸直交方向への変形が抑制される。そして、嵌入プレ
ート２２ｂ’とフランジ２１ａの内面とが当接した状態
で、さらに荷重が所定値以上に増加すると、低降伏点鋼
板２５が塑性変形して振動エネルギーを吸収する。した
がって、制振架構の先端部の変形および荷重は一定の値
を超えないため、低振動減衰部２０の粘弾性体２３の破
断は防止することができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明の制振架構は上下架構材と、粘弾
性体を含む低振動減衰部と、上下架構材よりも強度が低
くかつ低振動減衰部よりも強度の高い塑性部材とを備え
るので、風や中小地震による小振幅の振動に対しては、
粘弾性体によるせん断変形で、大振幅の振動に対して
は、粘弾性体によるせん断変形及び塑性部材の塑性化に
より、振動エネルギーを吸収するので、様々な変位、す
なわち様々な振幅を有する振動を制御することができ
る。
性体を含む低振動減衰部と、上下架構材よりも強度が低
くかつ低振動減衰部よりも強度の高い塑性部材とを備え
るので、風や中小地震による小振幅の振動に対しては、
粘弾性体によるせん断変形で、大振幅の振動に対して
は、粘弾性体によるせん断変形及び塑性部材の塑性化に
より、振動エネルギーを吸収するので、様々な変位、す
なわち様々な振幅を有する振動を制御することができ
る。
【００１６】また本発明では、塑性部材の塑性化によ
り、低振動減衰部にかかる荷重を一定の値以下に抑制す
ることができるため、粘弾性体の破断を防止することが
できる。さらに、粘弾性体を挾着させた先端部の変形を
所定範囲に規定するための押え材を設けることにより、
粘弾性体の破断を確実に防止するとともに、塑性部材の
塑性化が始まる変形を任意に設定することができる。
り、低振動減衰部にかかる荷重を一定の値以下に抑制す
ることができるため、粘弾性体の破断を防止することが
できる。さらに、粘弾性体を挾着させた先端部の変形を
所定範囲に規定するための押え材を設けることにより、
粘弾性体の破断を確実に防止するとともに、塑性部材の
塑性化が始まる変形を任意に設定することができる。
【図１】本発明の制振架構の取付け状態を示す説明図で
ある。
ある。
【図２】(ａ)は本発明の制振架構の一部拡大正面図であ
り、(ｂ)は本発明の制振架構の縦断面図である。
り、(ｂ)は本発明の制振架構の縦断面図である。
【図３】(ａ)〜(ｃ)は本発明の制振架構の横断面図であ
る。
る。
【図４】従来の制振架構の取付け状態を示す説明図であ
る。
る。
１１ 上方の梁 １２ 下方の梁 ２０ 低振動減衰部 ２１ 上方架構材 ２２ 下方架構材 ２３ 粘弾性体 ２５ 低降伏点鋼板（塑性部材）
Claims (2)
- 【請求項１】 構造物の架構内において上下に離隔する
梁間に配される制振架構であって、 上方の梁から下方に延長する上方架構材を設けると共
に、下方の梁から上方に延長する下方架構材を設け、 該上方及び下方架構材の先端部が相互に微小な間隙をも
って重なり合うように配置し、この微小間隙には粘弾性
体を挾着させて低振動減衰部を形成し、 前記上方架構材及び／又は前記下方架構材の所定部分
に、これら架構材よりも強度が低く、且つ前記低振動減
衰部よりも強度の高い、塑性化可能な塑性部材を設け、
該塑性部材は前記低振動減衰部に対して直列に配置され
たことを特徴とする制振架構。 - 【請求項２】 前記低振動減衰部には、上方及び下方架
構材の先端部が材軸方向と直交する方向へ変形するのを
所定範囲に規定するための押え材を設けた請求項１記載
の制振架構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34498096A JP3177586B2 (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 制振架構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34498096A JP3177586B2 (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 制振架構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10184069A true JPH10184069A (ja) | 1998-07-14 |
| JP3177586B2 JP3177586B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=18373467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34498096A Expired - Lifetime JP3177586B2 (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 制振架構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3177586B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005314917A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Taisei Corp | 制振間柱 |
| JP2006169747A (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Takenaka Komuten Co Ltd | 制振間柱 |
| JP2009019476A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Daiwa House Ind Co Ltd | 間柱制震耐震構造 |
| JP2010018951A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Daiwa House Industry Co Ltd | 粘弾性ダンパーと座屈拘束ブレースを併用した制振間柱 |
| CN107587627A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-01-16 | 重庆科技学院 | 一种装配式建筑墙体减震框 |
-
1996
- 1996-12-25 JP JP34498096A patent/JP3177586B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
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