JPS5962742A - エネルギ吸収装置 - Google Patents
エネルギ吸収装置Info
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- JPS5962742A JPS5962742A JP58108570A JP10857083A JPS5962742A JP S5962742 A JPS5962742 A JP S5962742A JP 58108570 A JP58108570 A JP 58108570A JP 10857083 A JP10857083 A JP 10857083A JP S5962742 A JPS5962742 A JP S5962742A
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
- E04B1/98—Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids
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- Architecture (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
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- Structural Engineering (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Springs (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は大きな構造物に組込まれて使用され、このよう
な構造物に対して外部から起こされた運動の影響を減少
させるエネルギ吸収装置に関するものである。
な構造物に対して外部から起こされた運動の影響を減少
させるエネルギ吸収装置に関するものである。
運動エネルギを吸収するために弾性限界を越えである物
質に周期的塑性変形を起こさせる、周期的剪断エネルギ
吸収装置が知られている。このような吸収装置は、運動
エネルギの一部を吸収物質の熱に変換し、地震や強風等
の外力によシ構造物に起こされた運動を減少させるため
、建物の支持部材と基礎部材との間、あるいは2つの樽
造支持部材の間に通常挿入される。1978年lO月3
日に「周期的剪断エネルギ吸収装置」についてロビンン
ンに対して与えられた米国特許第4117637号には
、基本的な周期的剪断エネルギ吸収装置のいくつかの幾
何形状が図示されて説明されている。
質に周期的塑性変形を起こさせる、周期的剪断エネルギ
吸収装置が知られている。このような吸収装置は、運動
エネルギの一部を吸収物質の熱に変換し、地震や強風等
の外力によシ構造物に起こされた運動を減少させるため
、建物の支持部材と基礎部材との間、あるいは2つの樽
造支持部材の間に通常挿入される。1978年lO月3
日に「周期的剪断エネルギ吸収装置」についてロビンン
ンに対して与えられた米国特許第4117637号には
、基本的な周期的剪断エネルギ吸収装置のいくつかの幾
何形状が図示されて説明されている。
その基本的表装置は互いに離れた一対の結合部材と、特
徴的に板部材とを含んでおシ、その部材の1つは個々の
構造部材に結合されるよう設計されている。例えば、建
築物に用いるとき、結合部材の1つは支持杭に取付けら
れるように成形され、一方他の結合部材は支柱、梁叫に
取付けられるように成形される。2つの結合部材の間に
は、エネルギ吸収作用を行なう、周期的塑性変形可能な
固体物質、典型的には鉛が設けられる。この種の装置の
ある構成は付加的な弾性パッド構造部材をさらに有し、
この部材はエネルギ吸収部材を取囲むとともに、弾性物
質(例えば゛ゴム)と補弾物質(例えば鋼、アルミニウ
ム等)を交互に重合させた層を備えたサンドイッチの手
段によシ、2つの結合部材間の弾性垂直支持部材を構成
する。
徴的に板部材とを含んでおシ、その部材の1つは個々の
構造部材に結合されるよう設計されている。例えば、建
築物に用いるとき、結合部材の1つは支持杭に取付けら
れるように成形され、一方他の結合部材は支柱、梁叫に
取付けられるように成形される。2つの結合部材の間に
は、エネルギ吸収作用を行なう、周期的塑性変形可能な
固体物質、典型的には鉛が設けられる。この種の装置の
ある構成は付加的な弾性パッド構造部材をさらに有し、
この部材はエネルギ吸収部材を取囲むとともに、弾性物
質(例えば゛ゴム)と補弾物質(例えば鋼、アルミニウ
ム等)を交互に重合させた層を備えたサンドイッチの手
段によシ、2つの結合部材間の弾性垂直支持部材を構成
する。
使用に際し、外力が2つの結合部材間に相対横運動を起
こすと、固体のエネルギ吸収部材はその弾性限界を越え
て周期運動し、エネルギの一部を熱に変換し、その部材
が麦形状態にあるとき残シのエネルギを蓄える。この残
シのエネルギは、その部材を元の機械的特性に戻させる
駆動力として作用する。との結果、構造物に伝達されこ
れを通過したエネルギは、建物を破壊するように作用す
るのではなくむしろ熱に変換される。したがって、この
ような吸収装置を組込んだ構造物は、エネルギを消散す
るだめの構造部材の変形可能な性質に依存するもの(激
しい地震によシ破損し、修復あるいは取換えが困難でお
ろう)、およびゴノ・製ダンパを用いるもの(ばねのよ
うに作用し、外部から付与されたエネルギのごく一部し
か消散しない〕よシも、高い安全性を有する。
こすと、固体のエネルギ吸収部材はその弾性限界を越え
て周期運動し、エネルギの一部を熱に変換し、その部材
が麦形状態にあるとき残シのエネルギを蓄える。この残
シのエネルギは、その部材を元の機械的特性に戻させる
駆動力として作用する。との結果、構造物に伝達されこ
れを通過したエネルギは、建物を破壊するように作用す
るのではなくむしろ熱に変換される。したがって、この
ような吸収装置を組込んだ構造物は、エネルギを消散す
るだめの構造部材の変形可能な性質に依存するもの(激
しい地震によシ破損し、修復あるいは取換えが困難でお
ろう)、およびゴノ・製ダンパを用いるもの(ばねのよ
うに作用し、外部から付与されたエネルギのごく一部し
か消散しない〕よシも、高い安全性を有する。
上記構造の周期的エネルギ吸収装置は、多くの場合効果
的に機能することが見出されたがいくつかの場合におい
て、少数の振動の後にエネルギ吸収部材が°早期に劣化
することが見られた。
的に機能することが見出されたがいくつかの場合におい
て、少数の振動の後にエネルギ吸収部材が°早期に劣化
することが見られた。
これは、引き起こされた変形の方向に対して垂直方向に
自由に延びる吸収部側の周囲を制限するものがないため
であシ、これによシエネルギ吸収装置としての有効性を
低下させている。エネルギー吸収の鉛核がサンドイッチ
構造を有する弾性支持パッドによシ取囲まれる場合にお
いてさえ、制限の程度は垂直荷重の大きさ、エラストマ
の硬さ、およびエラストマの個々の層の厚さに依存する
。
自由に延びる吸収部側の周囲を制限するものがないため
であシ、これによシエネルギ吸収装置としての有効性を
低下させている。エネルギー吸収の鉛核がサンドイッチ
構造を有する弾性支持パッドによシ取囲まれる場合にお
いてさえ、制限の程度は垂直荷重の大きさ、エラストマ
の硬さ、およびエラストマの個々の層の厚さに依存する
。
特ニ、垂直荷重が、エラストマの硬さ指数50〜55、
エラストマの層の厚さ0.5インチ(1,27m)に対
して、剪断歪0.5における支持パッドの定格荷重の0
.4倍よシ小さいものであれば、鉛の核の性能は低下す
る。
エラストマの層の厚さ0.5インチ(1,27m)に対
して、剪断歪0.5における支持パッドの定格荷重の0
.4倍よシ小さいものであれば、鉛の核の性能は低下す
る。
本発明の目的は、性能低下を防止する、改善された周期
的剪断エネルギ吸収装置を提供することにある。
的剪断エネルギ吸収装置を提供することにある。
本発明は、従来公知の吸収装置よシも長い耐用期間を有
するとともに、基本的な装置のエネルギ吸収の効果を奏
する改良された周期的剪断エネルギ吸収装置を提供する
。
するとともに、基本的な装置のエネルギ吸収の効果を奏
する改良された周期的剪断エネルギ吸収装置を提供する
。
最も広い範囲において、本発明は、2つの部材間に起こ
された運動に基くエネルギを吸収する周期的剪断エネル
ギ吸収装置であり、このエネルギ吸収装置は、建物や支
持枠のための支柱のような第1および第2部材に結合さ
れるよう設けられた第1および第2結合手段と、これら
第1および第2結合手段の間に結合されに周期的に塑性
変形可能なエネルギ吸収手段と、第1および第2結合手
段の間の領域のエネルギ吸収手段の周囲に配設された拘
束手段とを備える。拘束手段は、2つの部材間に起こさ
ハた運動の間、エネルギ吸収手段が所定の形状に物理的
に変形するのを許容しつつ、エネルギ吸収手段を制限す
る司撓性壁面を有する。
された運動に基くエネルギを吸収する周期的剪断エネル
ギ吸収装置であり、このエネルギ吸収装置は、建物や支
持枠のための支柱のような第1および第2部材に結合さ
れるよう設けられた第1および第2結合手段と、これら
第1および第2結合手段の間に結合されに周期的に塑性
変形可能なエネルギ吸収手段と、第1および第2結合手
段の間の領域のエネルギ吸収手段の周囲に配設された拘
束手段とを備える。拘束手段は、2つの部材間に起こさ
ハた運動の間、エネルギ吸収手段が所定の形状に物理的
に変形するのを許容しつつ、エネルギ吸収手段を制限す
る司撓性壁面を有する。
本発明の好ましい実施例において、拘束手段は、エネル
ギ吸収手段の外表面の周シに略螺旋状に巻回された平ら
な部材を備え、可撓性壁面は、隣接する層に摺動自在に
係合する個々の巻回する層によシ与えられる。
ギ吸収手段の外表面の周シに略螺旋状に巻回された平ら
な部材を備え、可撓性壁面は、隣接する層に摺動自在に
係合する個々の巻回する層によシ与えられる。
拘束手段は、好ましくは、第1および第2結合手段の間
に配設された弾性支持部材によシ囲繞され、この弾性支
持部材は、好ましくは、ゴムのような弾性@判と、鋼、
アルミニウムあるいはガラス繊維のような補強材料とを
交互に重合させた層を備える。
に配設された弾性支持部材によシ囲繞され、この弾性支
持部材は、好ましくは、ゴムのような弾性@判と、鋼、
アルミニウムあるいはガラス繊維のような補強材料とを
交互に重合させた層を備える。
好ましい構成では、エネルギ吸収手段は第1および第2
結合手段の対向面の間に挾持された円柱状の核を備え、
拘束手段は螺旋状に巻かれた平らな部材であシ、弾性支
持部材は、拘束手段と核を受容するために中心部に貫通
する円柱状開口を有するゴムおよび鋼の矩形あるいは正
方形の層を備える。
結合手段の対向面の間に挾持された円柱状の核を備え、
拘束手段は螺旋状に巻かれた平らな部材であシ、弾性支
持部材は、拘束手段と核を受容するために中心部に貫通
する円柱状開口を有するゴムおよび鋼の矩形あるいは正
方形の層を備える。
本発す1は、弾性支持部材を組立て、好ましくは拘束手
段の所望の内径に実質的に菊しい径を有する心棒のよう
な案内固定物の卯j助により拘束手段を挿入し、そして
拘束手段の内部開口内に核″を圧入するか、あるいは拘
束手段の内部に核を鋳込むことにより、拘束手段内にエ
ネルギ吸収棲を配置して、製造される。
段の所望の内径に実質的に菊しい径を有する心棒のよう
な案内固定物の卯j助により拘束手段を挿入し、そして
拘束手段の内部開口内に核″を圧入するか、あるいは拘
束手段の内部に核を鋳込むことにより、拘束手段内にエ
ネルギ吸収棲を配置して、製造される。
使用に際し、2つの結合手段が横方向の変位を1gこす
振動を受けると、弾性支持部材、拘束手段、およびエネ
ルギ吸収核はこの動きに追従する。拘束手段は、エネル
ギ吸収核が塑性変形するのを許容し、とのとき同時に核
の材料が過度に砂械的に摩耗するのを防止するようにこ
の核を制限する。
振動を受けると、弾性支持部材、拘束手段、およびエネ
ルギ吸収核はこの動きに追従する。拘束手段は、エネル
ギ吸収核が塑性変形するのを許容し、とのとき同時に核
の材料が過度に砂械的に摩耗するのを防止するようにこ
の核を制限する。
本発明の本質と利点をよυ深く理解するために、次に、
添付図面を参照して詳細に説明する。
添付図面を参照して詳細に説明する。
図において、第1図は本発明の好ましい実施例を斜視図
として示すものである。この図に示されるように、エネ
ルギ吸収装置は、円筒状を有する中央のエネルギ吸収核
2と、この核2を取囲む可撓性のある拘束部材3と、弾
性支持部材4と、上部および底部の各結合板7,8とを
有する。
として示すものである。この図に示されるように、エネ
ルギ吸収装置は、円筒状を有する中央のエネルギ吸収核
2と、この核2を取囲む可撓性のある拘束部材3と、弾
性支持部材4と、上部および底部の各結合板7,8とを
有する。
第2図に詳示されるように、弾性支持部材4であるパッ
ドは、好ましくは、天然あるいは合成ゴムのようなエラ
ストマ物質等の弾性材オ]5と、好ましくdl、鋼、ア
ルミニウム、ガラス繊維、織物あるいは他の適当カ袖強
材料から構成された補強板6とを交互に積層したものか
ら成る。弾性支持部材4は、垂直荷重な本装諒を通して
伝達させるだめの支持パッドとして作用する。またこの
支持部材4は一般に、上方の結合板7に数句けられ、あ
るいは係止した垂直支持梁の底部と、底部の結合板8に
数句けられ、おるいは保合した支持杭との間に設けられ
る 弾性材料5および補強板6の各層は一般に、相互に
接着され、通常硬化されて一体指造となっている。
ドは、好ましくは、天然あるいは合成ゴムのようなエラ
ストマ物質等の弾性材オ]5と、好ましくdl、鋼、ア
ルミニウム、ガラス繊維、織物あるいは他の適当カ袖強
材料から構成された補強板6とを交互に積層したものか
ら成る。弾性支持部材4は、垂直荷重な本装諒を通して
伝達させるだめの支持パッドとして作用する。またこの
支持部材4は一般に、上方の結合板7に数句けられ、あ
るいは係止した垂直支持梁の底部と、底部の結合板8に
数句けられ、おるいは保合した支持杭との間に設けられ
る 弾性材料5および補強板6の各層は一般に、相互に
接着され、通常硬化されて一体指造となっている。
拘束部材3は好ましくは、断面矩形を有する適当な帯状
材料から成形され、螺旋状に巻かれだ円筒形状である。
材料から成形され、螺旋状に巻かれだ円筒形状である。
適当な材料は、ばね鋼、軟鋼、アルミニウムの帯状板、
および図示された螺旋形状に巻かれることの可能な他の
材料を備える。
および図示された螺旋形状に巻かれることの可能な他の
材料を備える。
エネルギ吸収核2は好ましくは、図示された円ni状に
形成された高品質の鉛から構成される。
形成された高品質の鉛から構成される。
高品質の鉛という断句は、糾度999%の鉛を葡味する
。多くの場合、僅かに低い純度、つまり約98%よシ低
い純度を有する鉛が用いられる。他の適当々材料は、上
記米国特許第41.17637号明細書に記載されたも
の、および同様な周期的塑性変形特性を有する他の同等
なものでおる。
。多くの場合、僅かに低い純度、つまり約98%よシ低
い純度を有する鉛が用いられる。他の適当々材料は、上
記米国特許第41.17637号明細書に記載されたも
の、および同様な周期的塑性変形特性を有する他の同等
なものでおる。
第1図および第2図に示された装置は、好ましくは次の
ようにして組立てられる。弾性支持部材4は壕ず、個々
の要素を図示のような正方形あるいは他の適当な幾何学
的図形に成形することにより構成され、これには支持部
材4の略中心に円柱状空間を形成するように整列される
中心円形開口が設けられる。その後、拘束部材3が、好
ましくは円柱状心棒に補助されてこの開口に挿入される
。
ようにして組立てられる。弾性支持部材4は壕ず、個々
の要素を図示のような正方形あるいは他の適当な幾何学
的図形に成形することにより構成され、これには支持部
材4の略中心に円柱状空間を形成するように整列される
中心円形開口が設けられる。その後、拘束部材3が、好
ましくは円柱状心棒に補助されてこの開口に挿入される
。
そしてエネルギ吸収核2が拘束部材の内部に圧入され、
その後上部および底部結合板が図示のように配設される
。エネルギ吸収核2として高品質の鉛を用いたとき、最
初に円柱状の吸収核を鋳造し、次にこの吸収核を拘束部
材3内に圧入することによシ、最良の結果が得られるこ
とがわかった。円柱状の吸収核2の大きさは、吸収核2
が拘束部材3の内周面に摺接できるように、拘束部材3
の内径に対し、外径が僅かに小さく成形される必要があ
る。これに加え、円柱状の吸収核2は完成された装置の
軸方向長さよシも僅かに長い。エネルギ吸収核2を鋳造
するとき、型の内径は本質的に、弾性支持部材4内に形
成されだ円柱状開口の内径と同じである。
その後上部および底部結合板が図示のように配設される
。エネルギ吸収核2として高品質の鉛を用いたとき、最
初に円柱状の吸収核を鋳造し、次にこの吸収核を拘束部
材3内に圧入することによシ、最良の結果が得られるこ
とがわかった。円柱状の吸収核2の大きさは、吸収核2
が拘束部材3の内周面に摺接できるように、拘束部材3
の内径に対し、外径が僅かに小さく成形される必要があ
る。これに加え、円柱状の吸収核2は完成された装置の
軸方向長さよシも僅かに長い。エネルギ吸収核2を鋳造
するとき、型の内径は本質的に、弾性支持部材4内に形
成されだ円柱状開口の内径と同じである。
望まれるのであれば、エネルギ吸収核2は拘束部材3の
円柱容積内で適当に鋳造される。本装置を組立てるこの
別の方法を用いるとき、次の冷却の間の吸収核の収縮に
よシ、吸収核2の外表面と拘束部材3の内表面との間に
過度の空隙が生じ力いようにするために、溶融した吸収
核を注入するときに鉛の熱膨張が考慮されなければなら
ない。
円柱容積内で適当に鋳造される。本装置を組立てるこの
別の方法を用いるとき、次の冷却の間の吸収核の収縮に
よシ、吸収核2の外表面と拘束部材3の内表面との間に
過度の空隙が生じ力いようにするために、溶融した吸収
核を注入するときに鉛の熱膨張が考慮されなければなら
ない。
最良の結果を生じるために、吸収核2が全表面にわたり
完全に、すなわち円柱状側壁面と上部および底部表面の
周シに、閉じ込められるようにすることが考慮されるべ
きである。
完全に、すなわち円柱状側壁面と上部および底部表面の
周シに、閉じ込められるようにすることが考慮されるべ
きである。
使用において、本装置は橋あるいは建築物のような構造
物の支持部材と基礎パッドのような基台との間に設けら
れる。構造物が地震、強風等により起こされた振動を受
けるとき、エネルギ吸収装置に伝達される剪断力が生じ
、本装置はこれらの剪断力を受け、第3図に示されるよ
うに歪む。この図に見られるように、吸収核2は剪断力
に応じて正常外直立した円柱形状から変形し、拘束部材
3はこの動きに追従する。拘束部材3の矩形断面形状の
ため、巻回する隣接した層は、第2図に示されたその正
常な垂直方向の配列から、第3図に示された置換された
形状へ、滑動して変形する。
物の支持部材と基礎パッドのような基台との間に設けら
れる。構造物が地震、強風等により起こされた振動を受
けるとき、エネルギ吸収装置に伝達される剪断力が生じ
、本装置はこれらの剪断力を受け、第3図に示されるよ
うに歪む。この図に見られるように、吸収核2は剪断力
に応じて正常外直立した円柱形状から変形し、拘束部材
3はこの動きに追従する。拘束部材3の矩形断面形状の
ため、巻回する隣接した層は、第2図に示されたその正
常な垂直方向の配列から、第3図に示された置換された
形状へ、滑動して変形する。
しかし、周シをiむ弾性材料5とともに拘束部材3がつ
ぶれだシ変形したりす゛るのを防止するだめの垂直支持
部材を構成するため、隣接する層間に充分な表面積が存
在し、このため吸収核2は、その円柱形状が垂直状態か
らゆがんだとしてもその略円柱状の外形を維持する。さ
らに、拘束部材30個々の巻回された層の内面と、隣接
する層の摺動自在な構成とによシ得られる壁面の可撓性
により、吸収核2は充分に変形して、この吸収核の元の
形状を維持する間のエネルギを消費することができる。
ぶれだシ変形したりす゛るのを防止するだめの垂直支持
部材を構成するため、隣接する層間に充分な表面積が存
在し、このため吸収核2は、その円柱形状が垂直状態か
らゆがんだとしてもその略円柱状の外形を維持する。さ
らに、拘束部材30個々の巻回された層の内面と、隣接
する層の摺動自在な構成とによシ得られる壁面の可撓性
により、吸収核2は充分に変形して、この吸収核の元の
形状を維持する間のエネルギを消費することができる。
上述のように、はとんどのエネルギは吸収核2内に発生
した熱によシ消散され、一方、残シのエネルギは吸収核
2と弾性支持部材4の両者に蓄えられる。この蓄えられ
たエネルギは、吸収核の物質を元の機械的状態に戻すの
に用いられる。
した熱によシ消散され、一方、残シのエネルギは吸収核
2と弾性支持部材4の両者に蓄えられる。この蓄えられ
たエネルギは、吸収核の物質を元の機械的状態に戻すの
に用いられる。
さらに弾性支持部材4内に蓄えられたエネルギのその部
分の解放によシ、吸収核2が第2図に示される元の幾何
学的形状に復帰する。
分の解放によシ、吸収核2が第2図に示される元の幾何
学的形状に復帰する。
本発明に従って組立てられたエネルギ吸収装置について
行なわれた実際のテストにより、改良されたエネルギ吸
収装置の有用ガ耐用期間が、従来技術に従りて構成され
拘束部材3を有しない同様な装置よりも、かなり長いこ
とが示された。。
行なわれた実際のテストにより、改良されたエネルギ吸
収装置の有用ガ耐用期間が、従来技術に従りて構成され
拘束部材3を有しない同様な装置よりも、かなり長いこ
とが示された。。
特に、ニューシーラントのオークランド大学において最
近完成された研究プログラムの結果が次の刊行物に記載
されている。
近完成された研究プログラムの結果が次の刊行物に記載
されている。
参考文献
1、 キング、ピー・ジー(King、 p、 Q、)
′”耐震構造物用機械的エネルギの消散装置(Mech
anical energy dissipators
for seismic 5tructures )”
、土木工学科報告第228号、オークランド大学、19
80年8月。
′”耐震構造物用機械的エネルギの消散装置(Mech
anical energy dissipators
for seismic 5tructures )”
、土木工学科報告第228号、オークランド大学、19
80年8月。
2、 ビルト、ニスOエム(Built、 S、 M−
)”橋梁構造の基礎遮断用船−ゴム消散装置(Lead
−rubber dissipators for t
hebase 1solation of bridg
estructures)”、土木工学科報告第289
号、オークランド大学、1982年8月。
)”橋梁構造の基礎遮断用船−ゴム消散装置(Lead
−rubber dissipators for t
hebase 1solation of bridg
estructures)”、土木工学科報告第289
号、オークランド大学、1982年8月。
結果を要約すると、5枚の1z2インチ(1,27cr
n)の内部層を有するエラストマの支持部拐を充填され
た20個の15インチ×12インチ×4インチ(38,
1鋸X30.48釧X 10.16z )の鉛が、垂直
荷重と剪断歪の広範囲にわたって動的試験が行なわれた
。5周期の変形が垂直荷重と剪断歪の25の各組合せに
対して付与された。−消散したエネルギは、特性降伏強
さ、および弾性、後弾性剛さとともに、荷重と変形のヒ
ステリシスループの面積から計測された。種々の拘束さ
れない鉛の形状が調査され、上述した方法で拘束された
鉛の円柱についてのテストと比較した結果が得られた。
n)の内部層を有するエラストマの支持部拐を充填され
た20個の15インチ×12インチ×4インチ(38,
1鋸X30.48釧X 10.16z )の鉛が、垂直
荷重と剪断歪の広範囲にわたって動的試験が行なわれた
。5周期の変形が垂直荷重と剪断歪の25の各組合せに
対して付与された。−消散したエネルギは、特性降伏強
さ、および弾性、後弾性剛さとともに、荷重と変形のヒ
ステリシスループの面積から計測された。種々の拘束さ
れない鉛の形状が調査され、上述した方法で拘束された
鉛の円柱についてのテストと比較した結果が得られた。
ビルト(Built ) (1982年)は、1周期あ
たりに消散されるエネルギは鉛の円柱が拘束されるとき
の2倍よシも多いことが示されるという独特なテスト結
果を述べている。
たりに消散されるエネルギは鉛の円柱が拘束されるとき
の2倍よシも多いことが示されるという独特なテスト結
果を述べている。
多くの実施例においで、上方結合板7の下面と上方の弾
性材料50層の当接面との間の摩擦力、および下方結合
板8の上面とこれに隣接する弾性材料50層の当接面と
の間の摩擦力は、上述し、また第3図に部分的に図示さ
れた剪断作用を行なうのに充分である。いくつかの場合
においては、結合板7,8と挿入された弾性支持部材4
との間に付加的な結合部拐を設けることが望ましい。こ
の付加的な結合部材を設ける1つの技術としては、弾性
支持部材4の端面に、例えば硬化操作、接着剤等によシ
、結合板7.8を接着させるものがある。他の場合とし
ては、結合板7,8と弾’21:支持部材4との間に伺
加−的な係合部側を設けることが望ましい。第4図は本
発明の他の実施例を示し2、積極的カ併合力が結合板7
,8と弾性支持部7IΔ4との間に設けられている。こ
の図に見られるように、上方結合板7の下面には、弾少
1三支持部材4の外周縁(第1図には矩形どして示され
る)と同じ幾何形状を有する係合カラー11が段・けら
れる。
性材料50層の当接面との間の摩擦力、および下方結合
板8の上面とこれに隣接する弾性材料50層の当接面と
の間の摩擦力は、上述し、また第3図に部分的に図示さ
れた剪断作用を行なうのに充分である。いくつかの場合
においては、結合板7,8と挿入された弾性支持部材4
との間に付加的な結合部拐を設けることが望ましい。こ
の付加的な結合部材を設ける1つの技術としては、弾性
支持部材4の端面に、例えば硬化操作、接着剤等によシ
、結合板7.8を接着させるものがある。他の場合とし
ては、結合板7,8と弾’21:支持部材4との間に伺
加−的な係合部側を設けることが望ましい。第4図は本
発明の他の実施例を示し2、積極的カ併合力が結合板7
,8と弾性支持部7IΔ4との間に設けられている。こ
の図に見られるように、上方結合板7の下面には、弾少
1三支持部材4の外周縁(第1図には矩形どして示され
る)と同じ幾何形状を有する係合カラー11が段・けら
れる。
カラー11は、結合板7が弾性支j:’i部イ:イ4に
対して下げられたとき、弾性支持部材4の最上部がカラ
ーl】内に受容されるように、形状、寸法が定められる
。底部の結合板8はその上面に同様な保合カシ−12が
設けられ、このカラー12はカラー11と実質的に同じ
形状、寸法を有する6、使用に際し、結合板7,8間の
横方向の変位は、結合板7,8と支持部材4との間の摩
擦力によるだけでなく、カラー11.12 と支持部材
4との間の機械的な力の手段によシ&極的に、弾性支持
部材4に伝達される。カラー11 、12は、溶接、は
んだ付け、接着剤等のような適当な方法で、結合板7゜
8に固定される。
対して下げられたとき、弾性支持部材4の最上部がカラ
ーl】内に受容されるように、形状、寸法が定められる
。底部の結合板8はその上面に同様な保合カシ−12が
設けられ、このカラー12はカラー11と実質的に同じ
形状、寸法を有する6、使用に際し、結合板7,8間の
横方向の変位は、結合板7,8と支持部材4との間の摩
擦力によるだけでなく、カラー11.12 と支持部材
4との間の機械的な力の手段によシ&極的に、弾性支持
部材4に伝達される。カラー11 、12は、溶接、は
んだ付け、接着剤等のような適当な方法で、結合板7゜
8に固定される。
第5図および第6図は、結合板7,8と弾性支持部材4
との間に積極的な保合部材が設けられた、本発明のさら
に他の実施例を示す。これらの図に見られるように、上
方の結合板7には下方に延びる複数の合わせビン13が
鰻けられ、これらのビン13は、吸収核2の中心軸の周
シに90°毎に凹陥をあけられて円周上に並ぶ4本のビ
ン13として示される。対応した複数の開口14が、最
上層の弾性材ネ”15と最上位置にある補強板6に、同
様に予め形成される。開口14は最上位置の補強板6を
完全に貫通するか、あるいはこの板に部分的にだけ凹陥
して形成される ビン13と開口】4の配列は、上方結
合板7が弾性支持部材4に対して押下げられるときビン
13が開口14内に圧入されるように定められる。下方
の結合板8には合わせビン15が同様に配列され、最下
部の弾性支持部材5の層および最下部の補強板6には、
対応した開口】6が設けられる。
との間に積極的な保合部材が設けられた、本発明のさら
に他の実施例を示す。これらの図に見られるように、上
方の結合板7には下方に延びる複数の合わせビン13が
鰻けられ、これらのビン13は、吸収核2の中心軸の周
シに90°毎に凹陥をあけられて円周上に並ぶ4本のビ
ン13として示される。対応した複数の開口14が、最
上層の弾性材ネ”15と最上位置にある補強板6に、同
様に予め形成される。開口14は最上位置の補強板6を
完全に貫通するか、あるいはこの板に部分的にだけ凹陥
して形成される ビン13と開口】4の配列は、上方結
合板7が弾性支持部材4に対して押下げられるときビン
13が開口14内に圧入されるように定められる。下方
の結合板8には合わせビン15が同様に配列され、最下
部の弾性支持部材5の層および最下部の補強板6には、
対応した開口】6が設けられる。
好ましい実施例が上方および下方結合板7.8を組込ん
だものとして図示されたが、ある実施例においては、こ
れらの結合板は組込まれた構造部材内に設けられてもよ
く、また結合板7,8の作用、は組込まれた構造部材に
よって定められる表面によシ得られるものであってもよ
い。例えば、下方の結合板8は発動機のコンクリート支
持パッドの上面を有するものでもよく、一方上方の結合
板7は発動機のハウジングの底部を備えたものでもよい
。他の変形例が、当業者によシ々されるであろう。
だものとして図示されたが、ある実施例においては、こ
れらの結合板は組込まれた構造部材内に設けられてもよ
く、また結合板7,8の作用、は組込まれた構造部材に
よって定められる表面によシ得られるものであってもよ
い。例えば、下方の結合板8は発動機のコンクリート支
持パッドの上面を有するものでもよく、一方上方の結合
板7は発動機のハウジングの底部を備えたものでもよい
。他の変形例が、当業者によシ々されるであろう。
上述した例は、本発明の好ましい実施例の完全々開示を
行なうものであるが、種々の変形、他の構造および同等
ガものを本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で行な
うことができる。例えば、好ましい実施例として真円の
円柱形が特に述べられたが、矩形、台形、楕円形等のよ
うな、他の幾何形状を用いることができる。、さらに、
弾性支持部材4は矩形を有するものとして示されたが、
円形を含め、他の幾何形状を採用することもできる。
行なうものであるが、種々の変形、他の構造および同等
ガものを本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で行な
うことができる。例えば、好ましい実施例として真円の
円柱形が特に述べられたが、矩形、台形、楕円形等のよ
うな、他の幾何形状を用いることができる。、さらに、
弾性支持部材4は矩形を有するものとして示されたが、
円形を含め、他の幾何形状を採用することもできる。
また、拘束部材は平面的な螺旋状に巻いだ円筒形として
述べられたが、吸収核2の幾何形状に従い、他の形状を
用いることができる。例えば、矩形の吸収核が用いられ
れば、拘束部材は同様な矩形を有する。さらに、望まれ
れば、個々の要素が積層体内の側面に対して摺動自在に
設けられるものである限シ、拘束部材は垂直な積層体内
に配設された個々の要素(円形の平らな輪状部側、矩形
の平らな枠部材等)を有するものであってもよい した
がって、上記説明と図示は、本発明の範囲を制限するも
のとして解釈されてはならず、本発明は特許請求の範囲
のfl:liの記載によシ定められる。
述べられたが、吸収核2の幾何形状に従い、他の形状を
用いることができる。例えば、矩形の吸収核が用いられ
れば、拘束部材は同様な矩形を有する。さらに、望まれ
れば、個々の要素が積層体内の側面に対して摺動自在に
設けられるものである限シ、拘束部材は垂直な積層体内
に配設された個々の要素(円形の平らな輪状部側、矩形
の平らな枠部材等)を有するものであってもよい した
がって、上記説明と図示は、本発明の範囲を制限するも
のとして解釈されてはならず、本発明は特許請求の範囲
のfl:liの記載によシ定められる。
第1図は本発明の好ましい実施例を示す斜視図、第2図
は第1図の2−2線に沿う断面図、第3図は拘束手段の
作用を示す拡大断面図、第4図は本発明の他の実施例を
示す第2図と同様な断面図、 第5図は本発明のさらに他の実施例を示す第4図と同様
な断面図、 第6図は第5図の6−6線に沿う断面図である。 2・・・エネルギ吸収核、 3・・・拘束部拐、4・
・・弾性支持部材、 5・・・′i′Jit性材料
、6・・・補強板、 7.8・・・結合板、J
J、12・・・カラー、 J3,15−・・合わせ
ピン、14.16・・・開 口。 り゛ケル゛F出IB+人 デベロップメント ファイナンス コーポレイションオブニュージーランド特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理土中山恭介 弁理士 山 口 Ilf→ 之 手続補■書(方式) 昭和58年10月屁口 特d′「庁長官若杉和夫殿 1、寸・f!1の表示 昭和58年 特許願 第108570−号2、発明の
名称 エネルギ吸収装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称テベロソプメント ファイナンス コーボレイシ号
ンオプニュージーランド 4、代到り人 (外 3名) 5、補正命令の日刊 昭和58年9月27日(発送日) 6、補正の対象 図 面 7、補正の内容 図面の浄書(内容に変更なし) 8、 添伺書類の目録 浄書図面 1通
は第1図の2−2線に沿う断面図、第3図は拘束手段の
作用を示す拡大断面図、第4図は本発明の他の実施例を
示す第2図と同様な断面図、 第5図は本発明のさらに他の実施例を示す第4図と同様
な断面図、 第6図は第5図の6−6線に沿う断面図である。 2・・・エネルギ吸収核、 3・・・拘束部拐、4・
・・弾性支持部材、 5・・・′i′Jit性材料
、6・・・補強板、 7.8・・・結合板、J
J、12・・・カラー、 J3,15−・・合わせ
ピン、14.16・・・開 口。 り゛ケル゛F出IB+人 デベロップメント ファイナンス コーポレイションオブニュージーランド特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理土中山恭介 弁理士 山 口 Ilf→ 之 手続補■書(方式) 昭和58年10月屁口 特d′「庁長官若杉和夫殿 1、寸・f!1の表示 昭和58年 特許願 第108570−号2、発明の
名称 エネルギ吸収装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称テベロソプメント ファイナンス コーボレイシ号
ンオプニュージーランド 4、代到り人 (外 3名) 5、補正命令の日刊 昭和58年9月27日(発送日) 6、補正の対象 図 面 7、補正の内容 図面の浄書(内容に変更なし) 8、 添伺書類の目録 浄書図面 1通
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.2つの部材間に起こされた運動に基くエネルギを吸
収するため、これら2つの部材間に挿入されるよう用い
られる周期的剪断エネルギ吸収装置であって、上記2つ
の部材の一方に保合可能な第1端部と、上記2つの部材
の他方に係合可能な第2端部と、これら第1端部および
第2端部の間に延びる、周期的に塑性変形可能なエネル
ギ吸収手段とを備えるエネルギ吸収装置において、上記
第1および第2端部の間の領域にある上記エネルギ吸収
手段の周囲に配設された拘束手段を備え、この拘束手段
は、上記2つの部材間に起こされた運動の間、上記エネ
ルギ吸収手段が変形するのを許容しつつ上記エネルギ吸
収手段を制限する可撓性壁面を有することを特徴とする
エネルギ吸収装僅。 2、上記拘束手段は、上記エネルギ吸収手段の外周面の
周りに略螺旋状に巻かれた平らな部材を備え、上記可撓
性壁面は、隣接する層に摺動自在に係合する巻回された
層によ多形成されることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載のエネルギ吸収装置。 3、上記拘束手段を取囲み、上記第1および第2端部の
間に配設された弾性支持部材を有することを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載のエネルギ吸収装置。 4、上記弾性支持部材は、弾性材料と補強材料の交互に
重合された層を有することを特徴とする特許請求の範囲
第3項記載のエネルギ吸収装置。 5、上記エネルギ吸収手段は、鉛の吸収核を有すること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のエネルギ吸収
装置。 6 上記第1@部に結合された上方板部材と上記第2端
部に結合された下方板部材とを有することを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載のエネルギ吸収装置。 7、上記第1端部に結合された上方板部材と上記第2端
部に結合された下方板部材とを備え、これら上方および
下方板部材の少なくとも一方は、上記板部材とこれに結
合される端部との間における力の伝達のための保合手段
を有することを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の
エネルギ吸収装置。 8、上記端部は矩形の周縁部を有し、上に保合手段はこ
の周縁部を取囲む矩形の肩部を有することを特徴とする
特許り求の範囲第7項記載のエネルギ吸収装置。 9、上記第1端部に結合さ11ftC上方板部材と上記
第2端部に結合された下方板部材とを備え、これら上方
および下方板部材の少ガくとも一方は、上記板部材と上
記エネルギ吸収手段との間における力の伝達のための保
合手段を看し、弾性支持部材は少なくとも1つの板部材
に隣接した端部がら延びるよう成形された、長手方向に
延びる複数の開口を有し、上記係合手段は、上記枚数の
開口の関連した1つにそれぞれ受容される複数の合わせ
部材を備えることを特徴とする特許請求の範囲第4項記
載のエネルギ吸収装置。 10.2つの部材間に起された運動に基くエネルギを吸
収するだめの周期的剪断エネルギ吸収装置であって、 上記2つの部材のうちの一方の部材に結合される゛よう
に設けられた第1結合手段と、上記2つの部材のうちの
他方の部材に結合されるように設けられた第2結合手段
と、 上記第1および第2結合手段の間に結合された、周期的
に塑性変形可能なエネルギ吸収手段と上記第1および第
2結合手段の間の領域にある上記エネルギ吸収手段の周
囲に配設された拘束手段とを備え、この拘束手段は、上
記第1および第2結合手段の間に起こされた運動の間、
上記エネルギ吸収手段が変形するのを許容しつつ上記エ
ネルギ吸収手段を制限する可撓性壁面を有することを特
徴とするエネルギ吸収装置。 11、上記拘束手段は、上記エネルギ吸収手段の外周面
の周シに略螺旋状に巻かれた平らな部材を備え、上記可
撓性壁面は、隣接する層に摺動自在に保合する巻回され
た層によシ形成されることを特徴とする特許請求の範囲
第10項記載のエネルギ吸収装置。 12 上記子らな部材はばね鋼から成形されることを特
徴とする特許請求の範囲第11項記載のエネルギ吸収装
置。 13、上記子らな部材はアルゼニワムから成形されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第12項記載のエネルギ
吸収装置。 14、上記拘束手段を取囲み、上記第1および第2結合
手段の間に配設された弾性支持部材を有することを特徴
とする特許請求の範囲第10項記載のエネルギ吸収装置
。 15、上記第1および第2結合手段は、上記弾性支持部
材に力を伝達するための保合手段を有することを特徴と
する特許請求の範囲第14項記載のエネルギ吸収装置。 16、上記係合手段は、上聞弾性支持部材の外周部に接
触する肩部を有することを特徴とする特許請求の範囲第
15項記載のエネルギ吸収装置。 17、上記弾性支持部材は、弾性材料と補強材料の交互
に重合された層を有することを特徴とする特許請求の範
囲第14項記載のエネルギ吸収装が[。 18、上記弾性支持部材には、その上面から下方へ向っ
て補強月相の最上層内に延びる第1の複数の開口と、そ
の下面から上方へ向って補強材料の最下層内に延びる第
2の枚数の開口とが設けられ、上記係合手段は、上記第
1結合手段から下方に延びるとともに上記第1の複数の
開口の対応した1つにそれぞれ受容される第1の複数の
合わせ部材と、上記第2結合手段から上方に延びるとと
もに上記第2の複数の開口の対応した1つにそれぞれ受
容される第2の複数の合わせ部材とを有することを特徴
とする特許請求の範囲第17項記載のエネルギ吸収装置
。 19、上記エネルギ吸収手段は鉛の吸収核を看すること
を特徴とする特許請求の範囲第10項記載のエネルギ吸
収装置。 20、構造部材のエネルギ吸収装置でありて、上記構造
部材に結合されるように設けられた第1結合手段と、 基台に結合されるように設けられた第2結合手段と、 上記第1および第2結合手段の間に位置する略円筒状を
有する、周期的に塑性変形可能なエネルギ吸収手段と、 上記エネルギ吸収手段の周囲に配設されるとともに上記
第1および第2結合手段の間に延び、上記構造部材およ
び基台の間の相対運動に基いて上記第1および第2結合
手段の間に起された連動の間、上記エネルギ吸収手段が
塑性変形するのを許容しつつ上記エネルギ吸収手段を制
限する可撓性壁面を有する、略円筒状の拘束手段と、上
記拘束手段を取囲むとともに上記第1および第2結合手
段の間に配設され、弾性材料と補強材料の交互に重合さ
れた層を有する弾性支持部材とを備えることを特徴とす
るエネルギ吸収装置。 21、上記弾性材料はゴムを備え、上記補強材料は金属
であることを特徴とする特許請求の範囲第20項記載の
エネルギ吸収装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NZ201015 | 1982-06-18 | ||
NZ201015A NZ201015A (en) | 1982-06-18 | 1982-06-18 | Building support:cyclic shear energy absorber |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5962742A true JPS5962742A (ja) | 1984-04-10 |
JPH0419407B2 JPH0419407B2 (ja) | 1992-03-30 |
Family
ID=19920011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58108570A Granted JPS5962742A (ja) | 1982-06-18 | 1983-06-18 | エネルギ吸収装置 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4499694A (ja) |
JP (1) | JPS5962742A (ja) |
AU (1) | AU557911B2 (ja) |
CA (1) | CA1205831A (ja) |
GR (1) | GR77547B (ja) |
IT (1) | IT1194279B (ja) |
MX (1) | MX157743A (ja) |
NZ (1) | NZ201015A (ja) |
PH (1) | PH20216A (ja) |
YU (1) | YU135283A (ja) |
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