JPH10299284A - ダンパー装置 - Google Patents
ダンパー装置Info
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- JPH10299284A JPH10299284A JP10989397A JP10989397A JPH10299284A JP H10299284 A JPH10299284 A JP H10299284A JP 10989397 A JP10989397 A JP 10989397A JP 10989397 A JP10989397 A JP 10989397A JP H10299284 A JPH10299284 A JP H10299284A
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Abstract
発揮することが可能なダンパー装置を提供する。 【解決手段】 一対の取付対象部材間1、2、3、4に
結合され、これら取付対象部材間1、2、3、4を結ぶ
直線方向に減衰力を発生させるダンパー装置10であっ
て、粘弾性ダンパー32と、鋼材の塑性変形により減衰
力を発生する鋼材ダンパー30とを前記直線方向に延在
させて直列に接続したことを特徴とする。
Description
の軸力系の耐震要素(例えば、軸組のブレース、トラス
構造のラチス材)として利用可能なダンパー装置に関す
るものである。
築構造物の振動を低減する手法として、建築構造物の架
構にダンパー装置を設置する方法が多用されている。従
来、この種のダンパー装置としては、粘弾性体を用いた
粘弾性ダンパーや鋼材の塑性変形を利用した鋼材ダンパ
ーが知られている。ここで、粘弾性ダンパーは、粘弾性
体の粘性抵抗によるエネルギー吸収により振動を抑制す
るものであり、鋼材ダンパーは、鋼材の降伏による塑性
変形を用いてエネルギーを吸収し振動を抑制するもので
ある。
パーは、主として小・中規模地震のような比較的小振幅
の振動に対して制振効果を有効に発揮するものである。
一方、鋼材ダンパーは、降伏点以下の小振幅の場合、鋼
材が塑性変形しないので制振効果を発揮しない。したが
って、鋼材ダンパーは、鋼材が塑性変形する降伏点以上
の大規模地震のような大振幅の振動に対して制振効果を
有効に発揮する。このように、粘弾性ダンパーと鋼材ダ
ンパーには、制振効果を最も良く発揮する振幅域がそれ
ぞれに存在する。したがって、従来のダンパー装置で
は、小規模から大規模地震までの広い振幅領域に対して
振動を抑制することができなかった。
れたもので、広範囲にわたる振幅領域において制振効果
を発揮することが可能なダンパー装置を提供することを
特徴とする。
は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
請求項1記載のダンパー装置は、一対の取付対象部材間
に結合され、これら取付対象部材間を結ぶ直線方向に減
衰力を発生させるダンパー装置であって、粘弾性ダンパ
ーと、鋼材の塑性変形により減衰力を発生する鋼材ダン
パーとを前記直線方向に延在させて直列に接続したこと
を特徴とする。
接続されているので、小振幅の振動に対しては粘弾性ダ
ンパーが受け持ち、大振幅の振動に対しては鋼材ダンパ
ーが受け持つこととなるので、小振幅から大振幅まで制
振効果を発揮することとなる。
記載のダンパー装置において、前記鋼材ダンパーは、前
記粘弾性ダンパーの各端部と該各端部のそれぞれが対向
する前記各取付対象部材との間に固定されていることを
特徴とする。
または請求項2記載のダンパー装置において、前記粘弾
性ダンパーは、帯板よりなる各々複数枚の第一プレート
と第二プレートを交互に積層すると共に、該第一プレー
トと該第二プレートとの対向面間に粘弾性体を挟むこと
でダンパー部を構成し、該ダンパー部の外側をさや管状
の外装ケーシングで包囲し、該外装ケーシングの長手方
向一端より外部に前記第一プレートの各一端を延出させ
て相互連結し、かつその連結部に前記鋼材ダンパーに接
続する第一接続端を設け、また、外装ケーシングの長手
方向他端より外部に前記第二プレートの各他端を延出さ
せて相互連結し、かつその連結部に前記鋼材ダンパーに
接続する第二接続端を設けたことを特徴とする。
一接続端と第二プレートに連結する第二接続端とが相対
的に変位した場合、第一プレートと第二プレートも相対
的に変位する。この場合、第一プレート、第二プレート
の対向面間に挟まれた粘弾性体が剪断変形することによ
り振動エネルギーが吸収され、振動が抑制されることに
なる。
1から図3を参照して説明する。本発明の粘弾性ダンパ
ー装置は、一般的に軸組架構のブレースとして使用され
ることが多いため、以下の説明はブレースとしての使用
を前提として行う。図1は、本発明の第一の実施の形態
を示す正面図であり、ダンパー装置10をブレース8と
して使用した軸組架構の例を示す。この軸組架構では、
左右の柱(取付対象部材)1、2と上下の梁(取付対象
部材)3、4で囲まれる開口7内に、ダンパー装置10
からなるブレース8が配されている。すなわち、ダンパ
ー装置10は、開口7の左右下隅と上の梁3の中間とを
結ぶ直線方向に延在させて配されている。
粘弾性ダンパー32とから構成されており、粘弾性ダン
パー32の両端に鋼材ダンパー30、30が固定された
状態で、直列に接続させて配されている。
性変形により減衰性能を発揮するものであり、所定の降
伏点を有する材料や形状が用いられている。図1に示す
鋼材ダンパー30は、プレート状とされており、開口7
の左右下隅と、上の梁3の中間にそれぞれ溶接や高力ボ
ルト等により固定されている。
ように、帯板鋼板よりなる各々複数枚の第一プレート1
1と第二プレート12を交互に積層すると共に、該第一
プレート11と該第二プレート12との対向面間に粘弾
性体13を挟むことでダンパー部14を構成し、該ダン
パー部14の外側をさや管状の外装ケーシング15で包
囲し、該外装ケーシング15の長手方向一端より外部に
前記第一プレート11の各一端を延出して、延出部分を
フィラープレート18と高力ボルト20で相互連結し、
かつその連結部に前記鋼材ダンパー30に接続する第一
接続端11Aを設け、また、外装ケーシング15の長手
方向他端より外部に前記第二プレート12の各他端を延
出して、延出部分をフィラープレート(図示略)と高力
ボルトで相互連結し、かつその連結部に前記鋼材ダンパ
ー30に接続する第二接続端12Aを設けたものであ
る。
は、3枚設けられ、図2に示すように、フィラープレー
ト18を挟んで所定間隔をもって結合されている。そし
て、中央の第一プレート11の端部がさらに外方に延長
され、その延長部分が、上側の鋼材ダンパー30に対す
る第一接続端11Aとされ、該第一接続端11Aが鋼材
ダンパー30に対して、接合板19およびボルト21を
用いて結合されている。また、第二プレート12は、4
枚設けられ、図示しないが、同様にフィラープレートを
挟んで所定間隔をもって結合されている。そして、中央
の第二プレートの端部が長く延出されており、その延出
部分が下側の鋼材ダンパー30に対する第二接続端12
Aとされ、この第二接続端12Aも、同じ要領で下側の
鋼材ダンパー30に接合されている。
15は、断面矩形のさや管として構成されており、第一
プレート11、第二プレート12、および粘弾性体13
を重ね合わせて構成したダンパー部14を後から挿入で
きるように、ダンパー部14より大きめに形成されてい
る。そして、ダンパー部14を挿入した後で、ダンパー
部14と外装ケーシング15の隙間にグラウト材16が
充填されている。なお、ダンパー部14とグラウト材1
5との境界のうち、特に小口面には、該小口面からグラ
ウト材16が入ることで第一、第二プレート11、12
が相互にスムーズに動けなくなることを防止するために
養生シール17が介在されている。この養生シール17
は、グラウト材16を充填する前に、ダンパー部14の
小口面に配設しておけばよい。なお、前記粘弾性体13
としては、ゴムアスファルト系の材料や、超塑性ゴム等
を用いることができ、それらを用いれば、メンテナンス
フリーとすることができる。
よって振動が発生し、左右の柱1、2と上下の梁3、4
に相対的に変位が生じた場合、以下の作用、効果を有す
る。小・中規模の地震の場合、ダンパー装置10にかか
る振幅が小さいため、主として粘弾性ダンパー32によ
って振動が抑制される。つまり、ダンパー装置10に振
動が伝達されると粘弾性ダンパー32に伝わり、振幅に
よる変形は粘弾性体13の剪断変形に変換され、振動エ
ネルギーが吸収される。特に、本実施の形態の場合、ダ
ンパー装置10をブレースとして適用しているので、地
震入力を有効に減衰することができる。一方、ダンパー
装置10にかかる振幅が小さいため、鋼材ダンパー30
は弾性変形域内で微少変形するだけで、ほとんど制振効
果を発揮しない。
かかる振幅が大きいものとなる。この場合、粘弾性ダン
パー32は、小さい振幅に対して有効な制振効果を発揮
するように設定されているので、大きい振幅に対しては
十分な制振効果を発揮することができない。したがっ
て、以下のように、鋼材ダンパー30により振幅が減衰
されることになる。つまり、大きい振幅の場合は、鋼材
がその降伏点を越えて変形させられることになるので、
該鋼材の塑性変形により振動エネルギーが吸収されるこ
とになる。このように、大振幅の場合は、鋼材ダンパー
30により振動が抑制されることになる。
ンパー32とを直列に接続してダンパー装置10を構成
したので、小振幅から大振幅に至るまでの広範囲におい
て制振効果を発揮することが可能となる。さらに、粘弾
性体13の量を調整したり、鋼材ダンパー30に用いる
鋼材の材質や形状を変更することにより、ダンパー装置
10の減衰性能を調節することが可能である。また、ダ
ンパー部14を外装ケーシング15に包囲しているの
で、第一プレート11と第二プレート12の座屈防止を
図ることが可能となる。また、第一プレート11と第二
プレート12とを粘弾性体13を挟んで積層し、外装ケ
ーシング15で包囲して製作される粘弾性ダンパー32
の端部に、鋼材からなる鋼材ダンパー30を固定するだ
けでダンパー装置を製作することができるので、製作が
容易となり安価に供給することが可能となる。また、構
造が単純なため、日常の保守点検も不要となる。また、
ダンパー装置10は、開口部7に設けることができるの
で、開口部を有する既存建築構造物の耐震補強に適用す
ることも可能である。
ト11と第二プレート12の枚数は、本実施の形態に限
定されるものではなく、必要に応じて枚数を増やしたり
減じたりしてもよい。また、鋼材ダンパー30をプレー
ト状の形状で説明したが、これに限らず、例えばプレー
トにリブを設けた形状としてもよい。また、本実施の形
態は、ダンパ装置10をブレースとして用いた場合で説
明したが、他の用途にも適用でき、例えばトラス構造の
ラチス材として用いてもよい。
装置によれば、以下の効果を得ることができる。請求項
1記載の発明によれば、粘弾性ダンパーと鋼材ダンパー
とを直列に接続した構成としたので、小振幅の振動に対
しては粘弾性ダンパーが受け持ち、大振幅の振動に対し
ては鋼材ダンパーが受け持つこととなり、小振幅から大
振幅までの広い振幅領域で高い制振効果を発揮すること
ができる。したがって、小規模な地震から大規模な地震
に対しても適用可能なダンパー装置を提供することが可
能となる。
ーを粘弾性ダンパーの端部に固定し、該鋼材ダンパーを
取付対象部材に固定する構成としたので、ダンパー装置
そのままの形で耐震構造要素として建物の架構に適用す
ることが可能となる。
パーを複数枚の第一、第二プレートを積層して、その間
に粘弾性体を挟み、それを外装ケーシングで包囲した構
成としたので、コンパクトな構造でありながら、確実に
高い減衰性能を発揮できすることが可能となる。特に、
外装ケーシング内のダンパー部以外に可動部がないた
め、ダンパー部の粘弾性体によってエネルギーを効率よ
く減衰することができる。また、粘弾性体でエネルギー
を吸収する形式としているので、オイルダンパー等と異
なり、メンテナンスが不要となる。また、粘弾性体は、
粘性とともに弾性をも保持しているので、地震後に建物
に有害な残留変形をほとんど残さず、所期の機能を維持
することができる。また、粘弾性体を使用することで、
微少変形や風荷重時にも有効な制振効果を発揮でき、建
物の居住性の向上を図ることもできる。
ブレースとして適用した軸組架構の例を示す正面図であ
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 一対の取付対象部材間に結合され、これ
ら取付対象部材間を結ぶ直線方向に減衰力を発生させる
ダンパー装置であって、 粘弾性ダンパーと、鋼材の塑性変形により減衰力を発生
する鋼材ダンパーとを前記直線方向に延在させて直列に
接続したことを特徴とするダンパー装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のダンパー装置において、 前記鋼材ダンパーは、前記粘弾性ダンパーの各端部と該
各端部のそれぞれが対向する前記各取付対象部材との間
に固定されていることを特徴とするダンパー装置。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2記載のダンパー
装置において、 前記粘弾性ダンパーは、帯板よりなる各々複数枚の第一
プレートと第二プレートを交互に積層すると共に、該第
一プレートと該第二プレートとの対向面間に粘弾性体を
挟むことでダンパー部を構成し、 該ダンパー部の外側をさや管状の外装ケーシングで包囲
し、 該外装ケーシングの長手方向一端より外部に前記第一プ
レートの各一端を延出させて相互連結し、かつその連結
部に前記鋼材ダンパーに接続する第一接続端を設け、 また、外装ケーシングの長手方向他端より外部に前記第
二プレートの各他端を延出させて相互連結し、かつその
連結部に前記鋼材ダンパーに接続する第二接続端を設け
たことを特徴とするダンパー装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10989397A JP3750037B2 (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | ダンパー装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JPH10299284A true JPH10299284A (ja) | 1998-11-10 |
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ID=14521840
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JP10989397A Expired - Fee Related JP3750037B2 (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | ダンパー装置 |
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JP (1) | JP3750037B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000071840A1 (fr) * | 1999-05-19 | 2000-11-30 | Nippon Steel Corporation | Element antivibrations integralement constitue d'amortisseur elastoplastique et viscoplastique |
JP2008089113A (ja) * | 2006-10-03 | 2008-04-17 | Bridgestone Corp | 制振用ダンパー |
JP2010112085A (ja) * | 2008-11-07 | 2010-05-20 | Jfe Steel Corp | 複合制振架構 |
CN107035015A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-08-11 | 南通蓝科减震科技有限公司 | 支撑型面外弯曲阻尼器及其制造方法 |
CN114251007A (zh) * | 2020-09-23 | 2022-03-29 | 崔海元 | 螺栓直接加压式橡胶减震阻尼装置 |
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---|---|---|---|---|
KR101880496B1 (ko) * | 2017-06-26 | 2018-07-20 | (주)한국방재기술 | 점소성 하이브리드 댐퍼를 가진 가새부재 |
KR101838688B1 (ko) * | 2017-10-20 | 2018-03-14 | 주식회사 제일에프앤에쓰엔지니어링 | 다기능 복합형 제진 장치 |
-
1997
- 1997-04-25 JP JP10989397A patent/JP3750037B2/ja not_active Expired - Fee Related
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