TWI444541B - 壁型摩擦阻尼器 - Google Patents

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TWI444541B
TWI444541B TW097146978A TW97146978A TWI444541B TW I444541 B TWI444541 B TW I444541B TW 097146978 A TW097146978 A TW 097146978A TW 97146978 A TW97146978 A TW 97146978A TW I444541 B TWI444541 B TW I444541B
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Hidekazu Sato
Megumu Ishibashi
Kazuhiro Nagashima
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Oiles Industry Co Ltd
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    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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    • F16F7/08Vibration-dampers; Shock-absorbers with friction surfaces rectilinearly movable along each other
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Description

壁型摩擦阻尼器
本發明係關於壁型摩擦阻尼器,特別是關於,將受到地震和風等的擾動而在建築構造物(特別是高層建築物)的各樓層的下上樑間所產生的水平方向的相對移位,利用摩擦衰減來吸收移位能量以迅速減少搖擺之安裝於上下樑間的壁型摩擦阻尼器。
以往,為了讓高層建築物之地震和風所造成的搖擺迅速衰減,作為高層建築物用的制振裝置,係設置:利用黏性體的黏性衰減裝置、使用高衰減性橡膠等的黏彈性衰減裝置、利用鋼材的彈塑性的衰減裝置、使用摩擦材料的摩擦衰減裝置等。
例如,在專利文獻1,為了提高中層、高層、超高層建築物或是塔狀構造物的衰減性能以提昇耐震安全性能,係揭示一種在多層構造物的上下層間配置衰減裝置之內部衰減型的制振構造。具體而言,作為主要是用來提昇高層建築物的耐震、耐風安全性的構造,是在由柱、樑或是撐臂(brace)等的斜撐材所構成的骨架構造,併用鋼製阻尼器或黏性阻尼器等各種的能量吸收裝置而構成制振構造。
另外,在專利文獻2揭示的摩擦阻尼器,是呈筒型,使用合成樹脂作為滑動面,且藉由用螺栓緊固來將摩擦面施以加壓,利用簡單的構造來儘量減少磨耗及滑動層的剝離,而能長期獲得穩定的衰減特性。
另外,在專利文獻3提供一種摩擦阻尼器,即使是在構成摩擦阻尼器的滑動板和摩擦板的滑動面產生磨耗的情況,為了利用簡單的構造來抑制兩者間的摩擦力的減少以維持最初的振動衰減力,係設置盤簧組,將施加於盤簧組的壓接力設定成:使盤簧組在彈力變動小的非線性彈簧區域內進行撓曲變形。
[專利文獻1]日本特開平11-343755號公報
[專利文獻2]日本特開2003-278828號公報
[專利文獻3]日本特開平11-269984號公報
然而,專利文獻2所揭示的摩擦阻尼器在應用於構造物時,是假定和撐臂材同樣的相對於建築物設置在傾斜方向,對於水平方向的外力,摩擦阻尼器只能發揮分力成分的阻力,並無法將高層建築物的各樓層的上下樑間產生的水平方向的相對移位量予以直接且有效的利用。
另外,專利文獻3所記載的摩擦阻尼器,由於是讓盤簧在彈力變動變小的非線性彈簧區域進行撓曲變形,故必須對其安裝狀態進行管理,又裝置本身也可能變大。
於是,本發明是有鑑於上述習知的課題而開發完成者,其目的是為了提供一種壁型摩擦阻尼器,可將受到地震和風等的擾動而在高層建築物的各層的上下樑等所產生的水平方向的移位予以直接利用,採用簡單的構造,也能抑制朝向摩擦面的加壓力減少,而能維持最初的摩擦衰減力。
為了達成上述目的,本發明之壁型摩擦阻尼器,其特徵在於:係具備:具有在水平方向及鉛垂方向隔著既定的間隔而分別沿水平方向延伸的複數個長孔,且從下方構件朝鉛垂方向豎設的可動板;具有穿設在與前述可動板的長孔位置相對峙的位置的複數個圓孔,從上方構件朝鉛垂方向垂設之固定板;被前述可動板和前述固定板所挾持之由滑動材和配對材構成,在前述可動板的在鉛垂方向鄰接的2個長孔間的區域,分別於水平方向連續配置的摩擦構件;由貫穿設置於前述可動板的複數個長孔各個和與該各長孔相對向之穿設於前述固定板的圓孔各個之PC鋼棒、以及用來與該PC鋼棒各個螺合的緊固螺帽所構成,用來將前述可動板和前述固定板予以緊固的緊固構件;藉由前述下方構件和前述上方構件在水平方向的相對變形,來使前述摩擦構件的滑動材和配對材進行摩擦滑動。
於是,依據本發明的壁型摩擦阻尼器,由於能利用上下方構件之間所產生的水平方向的相對變形,故能有效使用上下方構件之間的空隙,比起以往可利用更寬廣的摩擦面,而能對構造物賦予更大的摩擦衰減。另外,作為對摩擦面(利用上下方構件在水平方向的相對移位來進行摩擦滑動)的壓縮力賦予手段,藉由使用PC鋼棒和緊固螺帽,關於摩擦滑動時的溫度影響和環境溫度的影響以及重複再現性方面,比起採用六角螺栓(例如強度等級10.9或8.8)的緊固手段,其表現更良好,而能長期獲得穩定的壓縮力,結果可確保摩擦阻尼器性能的穩定性。再者,藉由使用 PC鋼棒,即使不使用盤簧等,其初期設定的緊固力的變化仍可維持很小,而能實現出可提供穩定的摩擦衰減之摩擦阻尼器。前述壁型摩擦阻尼器為在前述可動板的在鉛垂方向鄰接的2個長孔間的區域,分別沿水平方向連續配置前述摩擦構件,藉此,按照摩擦構件的檢查、修補或是更換等的必要性,只要轉鬆緊固螺帽即可將摩擦構件卸下,因此容易進行施工現場的維護管理。
另外,本發明之壁型摩擦阻尼器,其特徵在於:係具備:具有在水平方向及鉛垂方向隔著既定的間隔而分別沿水平方向延伸的複數個長孔,且從上方構件朝鉛垂方向垂設的可動板;具有穿設在與前述可動板的長孔位置相對峙的位置的複數個圓孔,從下方構件朝鉛垂方向豎設之固定板;被前述可動板和前述固定板所挾持之由滑動材和配對材構成,在前述可動板的在鉛垂方向鄰接的2個長孔間的區域,分別於水平方向連續配置的摩擦構件;由貫穿設置於前述可動板的複數個長孔各個和與該各長孔相對向之穿設於前述固定板的圓孔各個之PC鋼棒、以及用來與該PC鋼棒各個螺合的緊固螺帽所構成,用來將前述可動板和前述固定板予以緊固的緊固構件;藉由前述下方構件和前述上方構件在水平方向的相對變形,來使前述摩擦構件的滑動材和配對材進行摩擦滑動。依據本發明,和上述發明同樣的,可利用更寬廣的摩擦面而對構造物賦予更大的摩擦衰減,而且摩擦滑動時的溫度影響和環境溫度的影響以及重複再現性良好,能長期獲得穩定的壓縮力,結果可確保穩定的性能。前述壁型摩擦阻尼器為在前述可動板的在鉛 垂方向鄰接的2個長孔間的區域,分別沿水平方向連續配置前述摩擦構件,藉此,按照摩擦構件的檢查、修補或是更換等的必要性,只要轉鬆緊固螺帽即可將摩擦構件卸下,因此容易進行施工現場的維護管理。
前述壁型摩擦阻尼器亦可具備:至少1片的前述可動板和挾持該可動板且比該可動板多1片的前述固定板,在鄰接的前述可動板和前述固定板之間分別具備由前述滑動材和配對材所構成的摩擦構件。藉此,能在可動板的表裏兩面獲得摩擦滑動面,又藉由配設複數片的可動板可獲得更有效的摩擦力。
前述壁型摩擦阻尼器亦可為,前述緊固構件進一步具備:具有供前述PC鋼棒貫穿的孔之平板狀應力分散構件,該平板狀應力分散構件是配置在前述緊固螺帽和前述固定板之間。依據此構造,能讓緊固構件的緊固力分散,以防止施加於摩擦滑動面的壓力不均,結果可防止賦予滑動材的局部壓力的上昇,能避免滑動材發生過大的磨耗而在長期間獲得穩定的摩擦係數。前述平板狀應力分散構件,可形成俯視呈四角形等的多角形、圓形或是橢圓形等,只要是能防止施加於摩擦滑動面的壓力不均即可,其形狀沒有特別的限定。
前述壁型摩擦阻尼器亦可為,前述摩擦構件,是將前述滑動材透過鋁板來固定於前述可動板側或是前述固定板側的任一方,將前述配對材固定於前述可動板側或是前述固定板側的另一方。依據此構造,利用鋁板的柔軟性,可防止滑動材相對於可動板或固定板發生位置偏移,並防止滑動 材偏抵接於可動板或是固定板,因此可對摩擦構件賦予均一的壓力,以確保滑動材面和配對材面之間進行確實的滑動。
前述壁型摩擦阻尼器亦可為,前述摩擦構件的滑動材係具備:多孔金屬或是金屬網所構成的網狀體的基材、充填於該網狀體的網孔而形成於該基材的一面之合成樹脂製的滑動層,該滑動層係配置在與前述配對材的接觸面側。
另外,前述壁型摩擦阻尼器亦可為,前述滑動層是含有四氟乙烯樹脂,如此可確保穩定的摩擦係數,而能抑制容易在摩擦阻尼器產生的摩擦音和振動(滯滑)。
如以上所說明,依據本發明的壁型摩擦阻尼器,可直接利用受到地震等而在高層建築物的各層的上下樑等產生的水平方向的移位,採用簡單的構造,也能抑制朝向摩擦面的加壓力減少,而能維持最初的摩擦衰減力。
接著參照圖式來說明本發明的實施形態。
第1圖及第2圖係顯示本發明的壁型摩擦阻尼器的一實施形態,該壁型摩擦阻尼器1係具備:裝設於上樑等的上部構造物40之上側架台2、裝設於下樑或地基等的下部構造物41之下側架台3、透過高強度螺栓18及加強板16來固定於上側架台2的第3固定板8、藉由螺栓35等來固定於第3固定板8之第1固定板4、第2固定板6以及挫曲防止板27、透過高強度螺栓23及加強板21來固定於下側架台3的第3可動板15、藉由螺栓36等來固定於第3可動板15的第1可動板11及第2可動板13、配置於挫曲防止板27的外表面上的應力分散構件29、分別介設於挫曲防止板27和第1可動板11之間、第1可動板11和第1固定板4之間、第1固定板4和第3可動板15之間的摩擦構件等33(合計6組)、透過應力分散構件29來將上述構件一起施以緊固之PC鋼棒31及緊固螺帽32等。
上側架台2及下側架台3係由鋼材所構成,分別透過PC鋼棒37等來固定於上部構造物40及下部構造物41,在上側架台2的下端連結第3固定板8,在下側架台3的上端連結第3可動板15。
第1固定板4係由鋼材所構成,如第3圖所示,是形成以水平方向為長邊方向的矩形,並具備在水平方向及鉛垂方向隔著一定間隔配置的圓孔4a,且在上部具備在水平方向隔著一定間隔配置的圓孔4b。
第2固定板6係由鋼材所構成,如第4圖所示,是形成以水平方向為長邊方向的板帶狀,並具備在水平方向隔著一定間隔配置的圓孔6a。
第3固定板8係由鋼材所構成,如第5圖所示,是形成以水平方向為長邊方向的板帶狀,並具備在水平方向隔著一定間隔且分成上下2段的圓孔8a。
第1可動板11係由鋼材所構成,如第6圖所示,是形成以水平方向為長邊方向的矩形,並具備在水平方向及鉛垂方向隔著一定間隔而分別沿水平方向延伸之複數個長孔11a,且在下部具備在水平方向隔著一定的間隔配置的圓孔11b。
第2可動板13係由鋼材所構成,如第7圖所示,是形成以水平方向為長遑方向的板帶狀,並具備在水平方向隔著一定間隔配置的圓孔13a。
第3可動板15係由鋼材所構成,如第8圖所示,是形成以水平方向為長遑方向的矩形,並具備在水平方向及鉛垂方向隔著一定間隔而分別沿水平方向延伸之複數個長孔15a,且在下部具備在水平方向隔著一定的間隔分上下2段配置的圓孔15b。
挫曲防止板27,是用來防止該壁型摩擦阻尼器1發生挫曲,是由鋼材所構成,如第9圖所示形成以水平方向為長遑方向的矩形,並具備在水平方向及鉛垂方向隔著一定間隔而分別沿水平方向延伸之圓孔27a,且在上部具備在水平方向隔著一定的間隔配置的圓孔27b。
應力分散構件29,是用來讓PC鋼棒31及緊固螺帽32的緊固力分散於挫曲防止板27全體,是藉由鋼材而形成第10圖所示的俯視呈大致正方形的板狀,在中心部具有圓孔29a。在此,應力分散構件29雖是形成俯視呈大致正方形的板狀,但並不侷限於此,也能形成多角形、圓形或橢圓形等的形狀。再者,也能以一個應力分散構件來兼作為複數個緊固構件,只要是能防止施加於摩擦滑動面的壓力不均即可,其形狀沒有特別的限定。
摩擦構件等33,如第2(c)圖所示,是由鋁板24、滑動板25以及配對材26所構成,其等是介設於挫曲防止板27和第1可動板11之間、第1可動板11和第1固定板4之間、以及第1固定板4和第3可動板15之間,鋁板24及配對材26是分別固定於第1固定板4、第1可動板11或挫曲防止板27。鋁板24、滑動板25以及配對材26,如後述般是形成以水平方向為長遑方向的板帶狀。
利用鋁板24的柔軟性,可防止滑動板25相對於可動板11、15或固定板4、8發生位置偏移,且可防止滑動板25偏抵接於可動板11、15或固定板4、8,藉此可對摩擦構件(滑動板25及配對材26)賦予均一的壓力。
滑動板25係具備:多孔金屬或是金屬網所構成的網狀體的基材、充填於該網狀體的網孔而形成於該基材的一面之合成樹脂製的滑動層,該滑動層係配置在與配對材的接觸面側。再者,該滑動板25的滑動層可含有四氟乙烯樹脂,以獲得穩定的摩擦係數並抑制容易在摩擦阻尼器發生的摩擦音和振動(滯滑)。
配對材26,是由不鏽鋼材所構成,和滑動板25一起來構成摩擦構件,利用其和滑動板25在水平方向的相對移位所產生的摩擦力,來吸收受到地震等而施加於壁型摩擦阻尼器1的能量。
PC鋼棒31及緊固螺帽32,如第2(a)圖的截面圖所示,係透過應力分散構件29來從左右兩側將挫曲防止板27施以緊固,以使滑動板25和配對材26之間的摩擦力能發揮作用,藉由調整PC鋼棒31的緊固力,可改變滑動板25和配對材26之間的摩擦力。要大幅改變該緊固力的情況,可增減PC鋼棒的數目。
接著,針對上述壁型摩擦阻尼器1的組裝方法,參照第11圖至第23圖來做說明。
第11圖所顯示的狀態,是在上部構造物40安裝上側架台2,在下部構造物41安裝下側架台3,在上側架台2透過加強板16及高強度螺栓18來安裝第3固定板8,在下側架台3透過加強板21及高強度螺栓23來安裝第3可動板15,在第3可動板15的背面暫時固定著第1固定板4。隨後會說明,在第3可動板15的表面側裝設各構件來組裝成壁型摩擦阻尼器1的情況,對於第3可動板15的背面側也是進行同樣的組裝。
從第11圖的狀態起,首先,如第12圖所示,在第3可動板15的在上下方向鄰接的各個長孔15a之間,暫時固定著沿水平方向延伸的4片的鋁板24。
接著,如第13圖所示,以和鋁板24表面重疊的方式暫時固定著4片的滑動板25。
然後,如第14圖所示,將在背面暫時固定著4片配對材26的第1固定板4重疊於第3可動板15。這時,4片配對材26和暫時固定於第3可動板15的4片滑動板25(參照第13圖)是配置成互相抵接。藉此,在第3可動板15和第1固定板4之間,構成第2(c)圖所示的由鋁板24、滑動板25及配對材26所組合成的摩擦構件等33。
接著,如第15圖所示,在第1固定板4的表面,依第12圖及第13圖所說明的要領,在第1固定板4之在上下方向鄰接的圓孔4a之間,以沿水平方向延伸的方式暫時固定著4片鋁板24後,以和鋁板24表面重疊的方式暫時固定著4片的滑動板25。
接著,如第16圖所示,在第1固定板4的下方暫時固定著第2可動板13後,如第17圖所示,將在背面暫時固定著4片配對材26的第1可動板11重疊於第1固定板4。這時,4片配對材26和暫時固定於第1固定板4的4片滑動板25(參照第16圖)是配置成互相抵接。藉此,在第1固定板4和第1可動板11之間,構成第2(c)圖所示的由鋁板24、滑動板25及配對材26所組合成的摩擦構件等33。
接著,如第18圖所示,在第1可動板11的表面,依和上述相同的要領,在第1可動板11之在上下方向鄰接的長孔11a之間,以沿水平方向延伸的方式暫時固定著4片鋁板24後,以和鋁板24表面重疊的方式暫時固定著4片的滑動板25。而且,如第19圖所示,在第1可動板11的上方暫時固定著第2固定板6。
接著,如第20圖所示,將在背面暫時固定著4片配對材26的挫曲防止板27重疊於第1可動板11。4片配對材26和暫時固定於第1可動板11的4片滑動板25(參照第19圖)是配置成互相抵接,以在第1可動板11和挫曲防止板27之間構成第2(c)圖所示的摩擦構件等33。在此狀態下,如第21圖所示,將挫曲防止板27透過螺栓35來固定於第3固定板8,並將第1可動板11等透過螺栓36來固定於第3可動板15。
最後,如第22圖所示,在挫曲防止板27的表面,在上下左右隔著既定的間隔配置應力分散構件29,如第23圖所示,使用PC鋼棒31、緊固螺帽32將包含應力分散構件29之重疊的各構件一起施以緊固而完成壁型摩擦阻尼器1的組裝。另外,雖然是說明將該壁型摩擦阻尼器1的組裝以豎設的狀態來進行的情況,但在以橫擺的狀態進行的情況,可省略前述鋁板24、滑動板25及配對材26的暫時固定,依序積層鋁板24、滑動板25及配對材26,而組裝成在第3可動板15和第1固定板4之間、在第1固定板4和第1可動板11之間、在第1可動板11和挫曲防止板27之間構成摩擦構件等33。
接著,針對具有上述構造的壁型摩擦阻尼器1的動作,參照第1圖、第2圖、第23圖及第24圖來做說明。
在通常的狀態,壁型摩擦阻尼器1是組裝成第1圖、第2圖、第23圖所示的狀態來安裝於構造物。在此狀態下,若構造物受到地震等較大振幅的振動,例如第24圖所示有外力F作用於下部構造物41,下側架台3、連結於下側架台3的第3可動板15、結合於第3可動板15的各構件會朝外力F的方向移動。另一方面,上側架台2、連結於上側架台2的第3固定板8、結合於第3固定板8的各構件,則維持在原先的位置。藉此,在挫曲防止板27和第1可動板11之間、在第1可動板11和第1固定板4之間、在第1固定板4及第3可動板15之間會發生水平方向的相對移位,介設於各個構件之間的摩擦構件等33的滑動板25和配對材26(參照第2(c)圖,合計6組)會在水平方向相對移動而進行摩擦滑動,藉此發揮制振功能。
接著說明本發明的壁型摩擦阻尼器的試驗例。在此試驗,是使用第25圖所示的壁型摩擦阻尼器51。
該壁型摩擦阻尼器51,是具有和上述壁型摩擦阻尼器1相同的構造,是寬3m×高1m左右的試驗用阻尼器,係具備:裝設於上部構造物(未圖示)的上側架台52、裝設於下部構造物(未圖示)的下側架台53、透過螺栓68及加強板66來固定於上側架台52的第3固定板58、藉由螺栓85等來固定於第3固定板58之第1固定板54、第2固定板56以及挫曲防止板77、透過螺栓73及加強板71來固定於下側架台53的第3可動板65、藉由螺栓86等來固定於第3可動板65的第1可動板61及第2可動板63、配置於挫曲防止板77的外表面上的應力分散構件79等。在挫曲防止板77和第1可動板61之間、第1可動板61和第1固定板54之間、第1固定板54和第3可動板65之間,介設未圖示的摩擦構件等(合計6組),該摩擦構件等是具備和第2(c)圖所示的構造相同的構造。另外,作為透過應力分散構件79來將上述構件一起施以緊固之緊固手段81、82,是使用六角螺栓或PC鋼棒及緊固螺帽,而分別用既定的轉矩來施以緊固。
第26圖係顯示比較例1的試驗結果,作為緊固手段81是使用M30強度等級10.9的六角螺栓,作為緊固手段82是使用1種及3種的螺帽,將兩螺帽用既定的轉矩施以緊固,以保持對摩擦滑動面施加既定加壓力的狀態,並在上側架台52和下側架台53之間施加各種的振動,分別測定壁型摩擦阻尼器51的摩擦阻力,經由試驗來確認到達15kine速度左右為止的速度依存性。圖中顯示出,在0.1~3.0kine的速度區域,阻力(kN)隨著試驗速度增加有增加的傾向,但偏差大而呈現再現性差的結果。因此可知,由M30強度等級10.9的六角螺栓和螺帽所構成的緊固手段81、82,並無法充分保持對摩擦滑動面施加既定加壓力的狀態,其軸向力的變化很大。
第27圖係顯示比較例2的試驗結果,作為緊固手段81是使用M30強度等級8.8的六角螺栓,作為緊固手段82是使用1種及3種的螺帽,將兩螺帽用既定的轉矩施以緊固,以保持對摩擦滑動面施加既定加壓力的狀態,並在上側架台52和下側架台53之間施加各種的振動,分別測定壁型摩擦阻尼器51的摩擦阻力,和比較例1同樣的,經由試驗來確認到達15kine速度左右為止的速度依存性。圖中的黑圈和白圈,是進行2天的試驗而分別顯示不同天的數據。從圖中可看出,和比較例1同樣的,在0.1~3.0kine的速度區域,阻力(kN)偏差大而呈現再現性差的結果。因此可知,由M30強度等級8.8的六角螺栓和螺帽所構成的緊固手段81、82,也無法充分保持對摩擦滑動面施加既定加壓力的狀態,其軸向力的變化很大。
第28圖係顯示實施例的試驗結果,作為緊固手段81、82,是使用螺絲的標稱徑M30(鋼棒標稱徑29mm)的PC鋼棒及緊固螺帽,將螺帽用既定的轉矩施以緊固,以保持對摩擦滑動面施加既定加壓力的狀態,並在上側架台52和下側架台53之間施加各種的振動,分別測定壁型摩擦阻尼器51的摩擦阻力,和比較例1及2同樣的,經由試驗來確認到達15kine速度左右為止的速度依存性。圖中的黑圈和白圈,是進行2天的試驗而分別顯示不同天的數據。從圖中可看出,相較於比較例1及2,在0.1~3.0kine的速度區域,阻力(kN)偏差小而呈現穩定的特性。因此可知,藉由使用由PC鋼棒和緊固螺帽所構成的緊固手段81、82,可充分保持對摩擦滑動面施加既定加壓力的狀態,而且本緊固手段其軸向力的變化(加壓力的變化)很小。
接著,針對鬆弛(relaxation)試驗結果,參照第29圖來做說明。在該試驗,是使用上述壁型摩擦阻尼器51、上述M30強度等級10.9的六角螺栓、以及上述PC鋼棒,分別以既定的轉矩緊固後放置,測定隨著時間經過的軸向力變化。所導入的軸向力的數值,是根據緊固前的變形量測定結果和緊固後的變形量測定結果來算出。圖中,(A)顯示使用PC鋼棒的情況之隨著時間經過的螺栓軸向力的變化,(B)顯示使用六角螺栓的情況之隨著時間經過的螺栓軸向力的變化,(C)顯示裝置溫度的變化。
圖中可看出,各螺栓的軸向力,會追隨裝置溫度的增減而反覆進行增減,將(A)和(B)比較的結果,相對於(B)的軸向力變動幅度,(A)之每一天的變化以及長期的變化雙方都較小。例如,將測定4510小時的螺栓軸向力的最大值和最小值做比較,(B)顯示18.0kN~33.7kN的軸向力變化,相對於此,(A)的軸向力變化為8.7kN~12.2kN而減少一半左右,如此可知,起因於溫度使該壁型摩擦阻尼器的各板構件的厚度方向的尺寸改變,而有負載作用於緊固手段的長方向時,吸收該變化的能力,PC鋼棒的表現是比強度等級10.9的六角螺栓為佳。換言之,PC鋼棒的螺栓軸向力的穩定性優異,利用本特性,不須使用盤簧等特別的機構而藉由PC鋼棒和緊固螺帽的組合,即可提供前述速度依存性的各實驗結果的摩擦阻力的穩定性。
1...壁型摩擦阻尼器
2...上側架台
3...下側架台
4...第1固定板
4a...圓孔
4b...圓孔
6...第2固定板
6a...圓孔
8...第3固定板
8a...圓孔
11...第1可動板
11a...長孔
11b...圓孔
13...第2可動板
13a...圓孔
15...第3可動板
15a...長孔
15b...圓孔
16...加強板
18...高強度螺栓
21...加強板
23...高強度螺栓
24...鋁板
25...滑動板
26...配對材
27...挫曲防止板
27a...圓孔
27b...圓孔
29...應力分散構件
29a...圓孔
31...PC鋼棒
32...緊固螺帽
33...摩擦構件等
35...螺栓
36...螺栓
37...PC鋼棒
40...上部構造物
41...下部構造物
51...壁型摩擦阻尼器
52...上側架台
53...下側架台
54...第1固定板
56...第2固定板
58...第3固定板
61...第1可動板
63...第2可動板
65...第3可動板
66...加強板
68...螺栓
71...加強板
73...螺栓
77...挫曲防止板
79...應力分散構件
81...緊固手段(六角螺栓或是PC鋼棒)
82...緊固手段(螺帽或是緊固螺帽)
85...螺栓
86...螺栓
第1圖係顯示本發明的壁型摩擦阻尼器的一實施形態,(a)為組裝前視圖,(b)為組裝側視圖。
第2(a)圖係將第1(b)圖的上側架台和下側架台之間放大的圖式,第2(b)圖係第1(a)圖的B部放大圖,第2(c)圖係第2(a)圖的C部放大圖。
第3圖係顯示第1圖的壁型摩擦阻尼器的第1固定板,(a)為前視圖,(b)為側視圖。
第4圖係顯示第1圖的壁型摩擦阻尼器的第2固定板,(a)為前視圖,(b)為側視圖。
第5圖係顯示第1圖的壁型摩擦阻尼器的第3固定板,(a)為前視圖,(b)為側視圖。
第6圖係顯示第1圖的壁型摩擦阻尼器的第1可動板,(a)為前視圖,(b)為側視圖。
第7圖係顯示第1圖的壁型摩擦阻尼器的第2可動板,(a)為前視圖,(b)為側視圖。
第8圖係顯示第1圖的壁型摩擦阻尼器的第3可動板,(a)為前視圖,(b)為側視圖。
第9圖係顯示第1圖的壁型摩擦阻尼器的挫曲防止板,(a)為前視圖,(b)為側視圖。
第10圖係顯示第1圖的壁型摩擦阻尼器的應力分散構件,(a)為前視圖,(b)為側視圖。
第11圖係用來說明第1圖的壁型摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。
第12圖係用來說明第1圖的壁型摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。
第13圖係用來說明第1圖的壁型摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。
第14圖係用來說明第1圖的壁型摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。
第15圖係用來說明第1圖的壁型摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。
第16圖係用來說明第1圖的壁型摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。
第17圖係用來說明第1圖的壁型摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。
第18圖係用來說明第1圖的壁型摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。
第19圖係用來說明第1圖的壁型摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。
第20圖係用來說明第1圖的壁型摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。
第21圖係用來說明第1圖的壁型摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。
第22圖係用來說明第1圖的壁型摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。
第23圖係用來說明第1圖的壁型摩擦阻尼器的組裝方法及動作的立體圖。
第24圖係用來說明第1圖的壁型摩擦阻尼器的動作的立體圖。
第25圖係顯示本發明的壁型摩擦阻尼器的試驗所使用的阻尼器,(a)為組裝前視圖,(b)為組裝側視圖。
第26圖係顯示,作為本發明的壁型摩擦阻尼器的緊固手段,是使用M30強度等級10.9六角螺栓的情況之速度依存性試驗數據。
第27圖係顯示,作為本發明的壁型摩擦阻尼器的緊固手段,是使用M30強度等級8.8六角螺栓的情況之速度依存性試驗數據。
第28圖係顯示,作為本發明的壁型摩擦阻尼器的緊固手段,是使用M30的PC鋼棒的情況之速度依存性試驗數據。
第29圖係顯示本發明的壁型摩擦阻尼器的鬆弛試驗的結果。
1...壁型摩擦阻尼器
2...上側架台
3...下側架台
8...第3固定板
15...第3可動板
16...加強板
18...高強度螺栓
21...加強板
23...高強度螺栓
29...應力分散構件
31...PC鋼棒
37...PC鋼棒
40...上部構造物
41...下部構造物

Claims (7)

  1. 一種壁型摩擦阻尼器,其特徵在於:係具備:具有在水平方向及鉛垂方向隔著既定的間隔而分別沿水平方向延伸的複數個長孔,且從下方構件朝鉛垂方向豎設的可動板;具有穿設在與前述可動板的長孔位置相對峙的位置的複數個圓孔,從上方構件朝鉛垂方向垂設之固定板;被前述可動板和前述固定板所挾持之由滑動材和配對材構成,在前述可動板的在鉛垂方向鄰接的2個長孔間的區域,分別於水平方向連續配置的摩擦構件;由貫穿設置於前述可動板的複數個長孔各個和與該各長孔相對向之穿設於前述固定板的圓孔各個之PC鋼棒、以及用來與該PC鋼棒各個螺合的緊固螺帽所構成,用來將前述可動板和前述固定板予以緊固的緊固構件;藉由前述下方構件和前述上方構件在水平方向的相對變形,來使前述摩擦構件的滑動材和配對材進行摩擦滑動。
  2. 一種壁型摩擦阻尼器,其特徵在於:係具備:具有在水平方向及鉛垂方向隔著既定的間隔而分別沿水平方向延伸的複數個長孔,且從上方構件朝鉛垂方向垂設的可動板;具有穿設在與前述可動板的長孔位置相對峙的位置的複數個圓孔,從下方構件朝鉛垂方向豎設之固定板;被前述可動板和前述固定板所挾持之由滑動材和配對 材構成,在前述可動板的在鉛垂方向鄰接的2個長孔間的區域,分別於水平方向連續配置的摩擦構件;由貫穿設置於前述可動板的複數個長孔各個和與該各長孔相對向之穿設於前述固定板的圓孔各個之PC鋼棒、以及用來與該PC鋼棒各個螺合的緊固螺帽所構成,用來將前述可動板和前述固定板予以緊固的緊固構件;藉由前述下方構件和前述上方構件在水平方向的相對變形,來使前述摩擦構件的滑動材和配對材進行摩擦滑動。
  3. 如申請專利範圍第1或2項記載之壁型摩擦阻尼器,其中,係具備:至少1片的前述可動板和挾持該可動板且比該可動板多1片的前述固定板,在鄰接的前述可動板和前述固定板之間分別具備由前述滑動材和配對材所構成的摩擦構件。
  4. 如申請專利範圍第1或2項記載之壁型摩擦阻尼器,其中,前述緊固構件進一步具備:具有供前述PC鋼棒貫穿的孔之平板狀應力分散構件,該平板狀應力分散構件是配置在前述緊固螺帽和前述固定板之間。
  5. 如申請專利範圍第1或2項記載之壁型摩擦阻尼器,其中,前述摩擦構件,是將前述滑動材透過鋁板來固定於前述可動板側或是前述固定板側的任一方,將前述配對材固定於前述可動板側或是前述固定板側的另一方。
  6. 如申請專利範圍第1或2項記載之壁型摩擦阻尼器,其中,前述摩擦構件的滑動材係具備:多孔金屬或是金 屬網所構成的網狀體的基材、以及充填於該網狀體的網孔而形成於該基材的一面之合成樹脂製的滑動層,該滑動層係配置在與前述配對材的接觸面側。
  7. 如申請專利範圍第6項記載之壁型摩擦阻尼器,其中,前述滑動層是含有四氟乙烯樹脂。
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