JP2001173130A

JP2001173130A - 履歴減衰型せん断ダンパー

Info

Publication number: JP2001173130A
Application number: JP36378199A
Authority: JP
Inventors: Motoyuki Okano; 素之岡野
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 1999-12-22
Publication date: 2001-06-26

Abstract

(57)【要約】【目的】部材間に生じる相対変形量が大きな場合につい
ても適用可能とする。【構成】本発明に係る履歴減衰型せん断ダンパー１は、
上部構造材であるＲＣフレーム４の梁２と下部構造材で
ある鉄骨偏心ブレース５、５の頭部との間に計５枚のせ
ん断プレート６、７、８を鉛直姿勢でかつ同一平面上に
配置されないよう、千鳥状に平行配置してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、制震や防振等のた
めに主として建築土木分野で採用される履歴減衰型せん
断ダンパーに関する。

【０００２】

【従来の技術】履歴減衰型せん断ダンパーは、主として
地震時水平力をせん断力の形で正負方向に作用させ、そ
のときに生じる履歴減衰を利用して地震等の振動エネル
ギーを吸収しようとするものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる履歴減衰型ダン
パーは、従来、建築分野において、例えば鉄骨フレーム
の内側に配置された偏心ブレースとの間に配置される形
で利用されることがあったが、最近では、土木分野での
適用性についても詳細な検討が行われるようになってき
た。

【０００４】ここで、履歴減衰型せん断ダンパーの性能
は、許容されるせん断変形角に依存し、設計上のせん断
変形角を上回る変形が生じた場合には、予定していた履
歴挙動を起こさずに破壊してしまうことが懸念される。

【０００５】そのため、履歴減衰型せん断ダンパーを設
計する際には、設計上予定されたせん断変形角、いわば
許容せん断変形角を上回らないような状況で使用するこ
とが必然的に要求されることとなる。

【０００６】したがって、履歴減衰型せん断ダンパーが
配置される２つの部材間に大きな相対変形δが生じる場
合には、２つの部材間距離Ｈを大きくとることでせん断
変形角に対する制限を補わなければならず、構造物等を
設計する上で大きな制約となっていた。

【０００７】また、せん断変形角が限界点付近までくる
と、せん断塑性変形に伴って軸方向の縮みが発生し、接
合されている部材に強制変形が作用して該接合部材に引
張応力が発生する。そのため、場合によっては、履歴減
衰型せん断ダンパーを接合した部材が不測の損傷を受け
ることも懸念されていた。

【０００８】一方、それとは逆に、接合されている部材
の方が塑性変形のために履歴減衰型せん断ダンパーを強
制変形させて該ダンパーが不測の損傷を受ける場合もあ
る。

【０００９】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、２つの部材間に生じる相対変形量が大きな場
合についても適用可能な履歴減衰型せん断ダンパーを提
供することを目的とする。

【００１０】また、本発明は、限界せん断変形角近傍で
の自らの又は接合される部材の塑性変形挙動に起因する
不測の損傷を未然に防止可能な履歴減衰型せん断ダンパ
ーを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る履歴減衰型せん断ダンパーは請求項１
に記載したように、履歴減衰性能を有する複数のせん断
プレートを同一平面上に配置されないようかつ所定の取
合い角度を持つように互いに接合し又は一体形成してな
るものである。

【００１２】また、本発明に係る履歴減衰型せん断ダン
パーは、前記複数のせん断プレートのうち、隣接する２
つのせん断プレートをそれらの取合い角度が１８０度と
なるように剛部材を介して折り返し接合したものであ
る。

【００１３】また、本発明に係る履歴減衰型せん断ダン
パーは、前記せん断プレートを３枚とし、それらのうち
の第１のせん断プレートの縁部と第２のせん断プレート
の縁部とをそれらの取合い角度が１８０度となるように
剛部材を介して折り返し接合するとともに、該第２のせ
ん断プレートの他方縁部と第３のせん断プレートの縁部
とをそれらの取合い角度が１８０度となるように剛部材
を介して折り返し接合し、前記第１のせん断プレートの
非接合側縁部に上部構造材に取り付けるための上部取付
部を設けるとともに、前記第３のせん断プレートの非接
合側縁部に下部構造材に取り付けるための下部取付部を
設け、前記上部構造材と前記下部構造材との間に前記各
せん断プレートを鉛直姿勢にて取り付けることができる
ように構成したものである。

【００１４】また、本発明に係る履歴減衰型せん断ダン
パーは、前記複数のせん断プレートを３枚のせん断プレ
ートで構成し、それらのせん断プレートを取り合い角度
が９０度となるように互いに接合して全体断面がコの字
状となるようにし、前記せん断プレートの一方の非接合
側縁部に上部構造材に取り付けるための上部取付部を設
けるとともに、前記せん断プレートの他方の非接合側縁
部に下部構造材に取り付けるための下部取付部を設けた
ものである。

【００１５】また、本発明に係る履歴減衰型せん断ダン
パーは、前記せん断プレートを２枚とし、それらのうち
の一方のせん断プレートの非接合側縁部に上部構造材に
取り付けるための上部取付部を設けるとともに、他方の
せん断プレートの非接合側縁部に下部構造材に取り付け
るための下部取付部を設け、前記上部構造材と前記下部
構造材との間に前記各せん断プレートを水平姿勢にて配
置することができるように構成したものである。

【００１６】また、本発明に係る履歴減衰型せん断ダン
パーは、鉛直面に対して対称配置構造としたものであ
る。

【００１７】また、本発明に係る履歴減衰型せん断ダン
パーは、前記複数のせん断プレートを２枚のせん断プレ
ートで構成して互いにピン接合するとともに、該せん断
プレートのうち、一方のせん断プレートの非接合側縁部
に上部構造材に対してピン接合となるように構成された
ピン接合部を設けるとともに、他方のせん断プレートの
非接合側縁部に下部構造材に対してピン接合となるよう
に構成されたピン接合部を設けたものである。

【００１８】また、本発明に係る履歴減衰型せん断ダン
パーは請求項８に記載したように、履歴減衰性能を有す
るせん断プレートと、該せん断プレートの一方の縁部に
設けられた上部構造材に取り付けるための上部取付部
と、他方の縁部に設けられた下部構造部材に取り付ける
ための下部取付部とから構成し、前記上部取付部及び前
記下部取付部を前記せん断プレートが水平姿勢にて保持
されるように構成したものである。

【００１９】本発明に係る履歴減衰型せん断ダンパーに
おいては、履歴減衰性能を有する複数のせん断プレート
を同一平面上に配置されないようかつ所定の取合い角度
を持つように互いに接合し又は一体形成してあるため、
ダンパー自体の長さを長くせずとも、せん断プレートの
総延長長さを十分に確保することができる。

【００２０】例えば、Ｎ枚のせん断プレートを折曲げ状
又は千鳥状に順次接合していくようにすれば、ダンパー
自体の長さ（高さ）をせん断プレートの個々の長さ（高
さ）Ｌ程度に設定しつつ、せん断プレートの総延長長さ
（高さ）をＮ・Ｌにすることが可能となる。

【００２１】したがって、許容せん断変形角（許容せん
断ひずみ）γが小さくても、ダンパー全体の変形量は、
個々のせん断プレートの変形量δ（δ＝γ・Ｌ）のＮ倍
になり、かくして、履歴減衰型せん断ダンパーが配置さ
れる２つの部材間に大きな相対変形が生じる場合であっ
ても、これに適用することが可能となる。

【００２２】せん断プレートは、隣接するせん断プレー
ト同士が同一平面上に配置されないようかつ所定の取合
い角度を持つように互いに接合される限り、枚数や取合
い角度は任意であるが、前記複数のせん断プレートのう
ち、隣接する２つのせん断プレートをそれらの取合い角
度が１８０度となるように剛部材を介して折り返し接合
したならば、各せん断プレートは千鳥状に配置されるこ
ととなり、せん断プレートの総延長長さをできるだけ長
くするという点では、占有スペースの面でもっとも効率
のよい構成となる。この場合、せん断プレートを何枚接
合するかは任意であり、本発明の履歴減衰型せん断ダン
パーが介在される部材間で生じる相対変形の大きさに応
じて適宜設定すればよい。

【００２３】かかる構成において、前記せん断プレート
を３枚とし、それらのうちの第１のせん断プレートの縁
部と第２のせん断プレートの縁部とをそれらの取合い角
度が１８０度となるように剛部材を介して折り返し接合
するとともに、該第２のせん断プレートの他方縁部と第
３のせん断プレートの縁部とをそれらの取合い角度が１
８０度となるように剛部材を介して折り返し接合し、前
記第１のせん断プレートの非接合側縁部に上部構造材に
取り付けるための上部取付部を設けるとともに、前記第
３のせん断プレートの非接合側縁部に下部構造材に取り
付けるための下部取付部を設け、前記上部構造材と前記
下部構造材との間に前記各せん断プレートを鉛直姿勢に
て取り付けることができるように構成したならば、請求
項２の作用効果に加えて、例えば柱梁で構成されたＲＣ
フレームとその構面内に配置された鉄骨偏心ブレースと
の間に介在させるダンパーに適した構成となる。

【００２４】同様に、前記複数のせん断プレートを３枚
のせん断プレートで構成し、それらのせん断プレートを
取り合い角度が９０度となるように互いに接合して全体
断面がコの字状となるようにし、前記せん断プレートの
一方の非接合側縁部に上部構造材に取り付けるための上
部取付部を設けるとともに、前記せん断プレートの他方
の非接合側縁部に下部構造材に取り付けるための下部取
付部を設けたならば、請求項２の作用効果に加えて、例
えば柱梁で構成されたＲＣフレームとその構面内に配置
された鉄骨偏心ブレースとの間に介在させるダンパーに
適した構成となる。

【００２５】また、請求項２記載の発明において、前記
せん断プレートを２枚とし、それらのうちの一方のせん
断プレートの非接合側縁部に上部構造材に取り付けるた
めの上部取付部を設けるとともに、他方のせん断プレー
トの非接合側縁部に下部構造材に取り付けるための下部
取付部を設け、前記上部構造材と前記下部構造材との間
に前記各せん断プレートを水平姿勢にて配置することが
できるように構成したならば、上述の作用効果に加え
て、せん断塑性変形に伴ってせん断プレートに生じる軸
方向縮みが上部構造材や下部構造材に何らの影響も与え
ないようにすることができるとともに、地震時塑性挙動
に起因する上部構造材と下部構造材との近接又は離間に
よる強制変形がせん断プレートのせん断変形挙動に悪影
響を及ぼす懸念もなくなる。

【００２６】以上説明した請求項３乃至請求項５の発明
において、鉛直面に対して対称配置構造としたならば、
地震時においてエネルギー吸収性能が高く、しかもねじ
れ等が生じない安定した構造を構築することができる。

【００２７】一方、請求項１の発明において、前記複数
のせん断プレートを２枚のせん断プレートで構成して互
いにピン接合するとともに、該せん断プレートのうち、
一方のせん断プレートの非接合側縁部に上部構造材に対
してピン接合となるように構成されたピン接合部を設け
るとともに、他方のせん断プレートの非接合側縁部に下
部構造材に対してピン接合となるように構成されたピン
接合部を設けたならば、せん断塑性変形に伴ってせん断
プレートに生じる軸方向縮みが上部構造材や下部構造材
に何らの影響も与えないようにすることができるととも
に、地震時塑性挙動に起因する上部構造材と下部構造材
との近接又は離間による強制変形がせん断プレートのせ
ん断変形挙動に悪影響を及ぼす懸念もなくなる。

【００２８】請求項８に係る履歴減衰型せん断ダンパー
においては、履歴減衰性能を有するせん断プレートと、
該せん断プレートの一方の縁部に設けられた上部構造材
に取り付けるための上部取付部と、他方の縁部に設けら
れた下部構造部材に取り付けるための下部取付部とから
構成し、前記上部取付部及び前記下部取付部を前記せん
断プレートが水平姿勢にて保持されるように構成したの
で、地震時塑性挙動に起因する上部構造材と下部構造材
との近接又は離間による強制変形がせん断プレートのせ
ん断変形挙動に悪影響を及ぼす懸念がなくなる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る履歴減衰型せ
ん断ダンパーの実施の形態について、添付図面を参照し
て説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等に
ついては同一の符号を付してその説明を省略する。

【００３０】（第１実施形態）

【００３１】図１は、本実施形態に係る履歴減衰型せん
断ダンパーをその配置状況とともに示した配置図、図２
(a)は正面図、図２(b)はＡ―Ａ線方向から見た矢視図で
ある。

【００３２】これらの図でわかるように、本実施形態に
係る履歴減衰型せん断ダンパー１は、梁２及び柱３、３
からなるＲＣフレーム４とその構面内に配置された鉄骨
偏心ブレース５、５とともに使用され、ＲＣフレーム４
の梁２の下面と鉄骨偏心ブレース５、５の頂部との間に
介在させてある。

【００３３】ＲＣフレーム４とその構面内に配置された
鉄骨偏心ブレース５、５は、例えば既存建築物の外壁に
嵌め込んで又は外付けして耐震補強を行う耐震要素と考
えてもよいし、高架橋の下部構造である橋脚と考えても
よい。なお、前者の場合には、ＲＣフレーム４は、通
常、図１に示したような門形ではなく矩形枠状に構成さ
れることが多い。また、後者の場合には、柱３、３は、
図示しない杭の頭部に設けられたフーチング上に立設さ
れることが多い。

【００３４】履歴減衰型せん断ダンパー１は、上部構造
材であるＲＣフレーム４の梁２と下部構造材である鉄骨
偏心ブレース５、５の頭部との間に計５枚のせん断プレ
ート６、７、８を鉛直姿勢でかつ同一平面上に配置され
ないよう、千鳥状に平行配置してある。

【００３５】すなわち、履歴減衰型せん断ダンパー１は
図２(b)でよくわかるように、第１のせん断プレートと
して中央配置されたせん断プレート６の下端縁部と第２
のせん断プレートとして該せん断プレートの両側方に配
置されたせん断プレート７、７の下端縁部とをそれらの
取合い角度が１８０度となるように、言い換えれば平行
配置となるように剛部材９を介してそれぞれ折り返し接
合するとともに、せん断プレート７、７の他方縁部、同
図では上端縁部と第３のせん断プレートとしてせん断プ
レート７、７のさらに外側に配置されたせん断プレート
８、８の上端縁部とをそれらの取合い角度が１８０度と
なるように剛部材１０を介してそれぞれ折り返し接合
し、せん断プレート６の非接合側縁部（同図では上端縁
部）には、ＲＣフレーム４の梁２に取り付けるための上
部取付部１１を設けるとともに、せん断プレート８の非
接合側縁部（同図では下端縁部）には、鉄骨偏心ブレー
ス５、５の頭部に取り付けるための下部取付部１２をそ
れぞれ設けてなり、３枚のせん断プレート６、７、８が
せん断プレート６を共有する形で該せん断プレートの中
心を通る鉛直面の両側に対称配置された構造となってい
る。

【００３６】５枚のせん断プレート６、７、８は、図１
の矢印に沿った水平方向外力、特に地震時水平力が作用
したとき、せん断変形に伴う履歴減衰によって地震時の
振動エネルギーを吸収することが可能な履歴減衰性能を
有するものであればどのような構成でもよく、例えば、
通常の薄鋼板にスリットを多数入れて構成したものや、
極軟鋼で形成されたものを用いることができる。

【００３７】各せん断プレート６、７、８の厚みや幅に
ついては、履歴減衰型せん断ダンパー１に作用する地震
時せん断力の大きさ等を考慮して適宜設定すればよい
が、せん断プレート６、７、８の高さＬ1、Ｌ2、Ｌ3に
ついては、該せん断プレートの許容せん断変形角（許容
せん断ひずみ）γと地震時における鉄骨偏心ブレース
５、５の頭部と梁２の下面との間の相対水平変形の大き
さとを考慮して定める。すなわち、γ・（Ｌ1＋Ｌ2＋Ｌ
3）が地震時の相対水平変形を上回るように、せん断プ
レート６、７、８の高さＬ1、Ｌ2、Ｌ3を設定する。

【００３８】剛部材９、１０は、通常の鋼板で構成する
ことが可能であり、せん断プレート６、７、８間でせん
断力（図２(a)では左右方向、同図(b)では紙面直交方向
に作用するせん断力）の伝達が確実に行われるよう、そ
の厚みについては適宜設定しておく。なお、かかる剛部
材９、１０は、直接又は必要に応じて同図に示すように
アングルを添着した状態でせん断プレート６、７、８に
溶接することで接合することができる。

【００３９】上部取付部１１は、ＲＣフレーム４の梁２
に埋設されたアンカーボルト１５を挿通する孔（図示せ
ず）が穿孔された基板１３をせん断プレート６の非接合
側縁部に溶接等で固着するとともに、該挿通孔に通され
たアンカーボルト１５にナット１４をねじ込んで梁２の
下面に取り付けることができるようになっている。

【００４０】同様に、下部取付部１２は、鉄骨偏心ブレ
ース５、５の頭部に取り付けられたボルト１８を挿通す
る孔（図示せず）が穿孔された基板１６をせん断プレー
ト８の非接合側縁部に溶接等で固着するとともに、該挿
通孔に通されたボルト１８にナット１７をねじ込んで鉄
骨偏心ブレースの頭部に取り付けることができるように
なっている。

【００４１】本実施形態に係る履歴減衰型せん断ダンパ
ー１においては、履歴減衰性能を有する３枚のせん断プ
レート６、７、８を千鳥状になるように順次接合してあ
るため、ダンパー自体の高さを高くせずとも、せん断プ
レート６、７、８の総延長長さを十分に確保することが
できる。

【００４２】すなわち、３枚のせん断プレート６、７、
８を千鳥状に順次接合していくようにすれば、ダンパー
自体の高さを梁２の下面と鉄骨偏心ブレース５、５の頭
部との距離Ｈ以下に抑えつつ、せん断プレート６、７、
８の高さを総和した総延長長さについては、図３の展開
図でわかるように（Ｌ1＋Ｌ2＋Ｌ3）にすることが可能
となる。

【００４３】したがって、許容せん断変形角（許容せん
断ひずみ）γが小さくても、ダンパー全体の変形量δ
は、個々のせん断プレートの変形量δ1、δ2、δ3を総
和した量、すなわち、δ＝（δ1＋δ2＋δ3）＝γ・
（Ｌ1＋Ｌ2＋Ｌ3）となる。

【００４４】以上説明したように、本実施形態に係る履
歴減衰型せん断ダンパー１によれば、履歴減衰性能を有
する３枚のせん断プレート６、７、８を千鳥状になるよ
うに順次接合してあるため、許容せん断変形角（許容せ
ん断ひずみ）γが小さくても、ダンパー自体の高さを抑
えつつ、ダンパー全体の変形量δを十分に確保すること
が可能となる。

【００４５】したがって、履歴減衰型せん断ダンパー１
が介在配置される２つの部材間、すなわちＲＣフレーム
４の梁２と鉄骨偏心ブレース５、５との間に大きな地震
時相対変形が生じる場合であっても、各せん断プレート
６、７、８に生じるせん断変形角が許容せん断変形角γ
を上回るおそれはなくなり、かくして、履歴減衰型せん
断ダンパー１は、各せん断プレート６、７、８が許容せ
ん断変形角γの範囲内でそれぞれ履歴ループを描く塑性
変形挙動を呈して十分なエネルギー吸収能を発揮する。

【００４６】そして、従来であれば、せん断プレートや
せん断パネルの高さをエネルギー吸収能に見合ったもの
にする必要があったため、例えば、梁２と鉄骨偏心ブレ
ース５、５との間に一定以上の間隔を確保する必要があ
ったが、本実施形態に係る履歴減衰型せん断ダンパー１
によれば、両部材間の間隔が狭くても十分なエネルギー
吸収能を持たせることが可能となり、ＲＣフレーム４及
び鉄骨偏心ブレース５、５の設計上の制約が緩和され、
より自由な設計が可能となる。

【００４７】また、本実施形態に係る履歴減衰型せん断
ダンパー１によれば、隣接する３枚のせん断プレート
６、７、８をそれらの取合い角度が１８０度となるよう
に剛部材９、１０を介して折り返し接合したので、各せ
ん断プレート６、７、８は千鳥状に配置されることとな
り、せん断プレートの総延長長さをできるだけ長くする
という点では、占有スペースの面でもっとも効率のよい
構成となる。

【００４８】また、本実施形態に係る履歴減衰型せん断
ダンパー１によれば、せん断プレート６の下端縁部と該
せん断プレートの両側方に配置されたせん断プレート
７、７の下端縁部とをそれらの取合い角度が１８０度と
なるように剛部材９を介してそれぞれ折り返し接合する
とともに、せん断プレート７、７の他方縁部とそれらの
外側に配置されたせん断プレート８、８の上端縁部とを
それらの取合い角度が１８０度となるように剛部材１０
を介してそれぞれ折り返し接合し、せん断プレート６の
非接合側縁部にＲＣフレーム４の梁２に取り付けるため
の上部取付部１１を、せん断プレート８の非接合側縁部
に鉄骨偏心ブレース５、５の頭部に取り付けるための下
部取付部１２をそれぞれ設けるようにしたので、柱梁で
構成されたＲＣフレーム４とその構面内に配置された鉄
骨偏心ブレース５、５との間に介在させるダンパーに適
した構成となる。

【００４９】また、本実施形態に係る履歴減衰型せん断
ダンパー１によれば、３枚のせん断プレート６、７、８
がせん断プレート６を共有する形で該せん断プレートの
中心を通る鉛直面の両側に対称配置された構造としたの
で、地震時においてエネルギー吸収性能が高く、しかも
ねじれ等が生じない安定した構造を構築することができ
る。

【００５０】本実施形態では、鉛直面に対して対称配置
構造とした履歴減衰型せん断ダンパー１を例として挙げ
たが、ねじれや安定性等に問題がなければ必ずしも対称
配置構造とする必要はなく、図４に示すように、せん断
プレート６の下端縁部とせん断プレート７の下端縁部と
をそれらの取合い角度が１８０度となるように剛部材９
を介して折り返し接合するとともに、せん断プレート７
の他方縁部とせん断プレート８の上端縁部とをそれらの
取合い角度が１８０度となるように剛部材１０を介して
折り返し接合し、せん断プレート６の非接合側縁部に上
部取付部１１を設けるとともに、せん断プレート８の非
接合側縁部に下部取付部１２を設けてなる履歴減衰型せ
ん断ダンパー２１として構成してもよい。

【００５１】また、本実施形態では、せん断プレート
６、７、８を剛部材９、１０を介して接合するようにし
たが、必ずしも剛部材を介在させる必要はなく、それぞ
れの縁部を溶接等で直接接合するようにしてもよい。ま
た、複数のせん断プレートを別部材の接合として構成す
ることに代えて、図５に示すように１枚の鋼板３３を折
り畳むように折曲げ加工することで、複数のせん断プレ
ート３２を一体形成するとともに、せん断プレート３２
の一端に上部取付部１１を設けるとともに、他端に下部
取付部１２を設けてなる履歴減衰型せん断ダンパー３１
として構成してもよい。

【００５２】また、本実施形態では、せん断プレート
６、７、８を１８０度で折り返し接合するようにした
が、本発明に係る複数のせん断プレートは、それぞれが
履歴減衰性能を有し、かつそれらが同一平面上に配置さ
れないようかつ所定の取合い角度を持つように互いに接
合し又は一体形成されていれば足りるものであり、特
に、取合い角度については、１８０度に限らず任意の角
度に設定可能であって、図６に示すようなさまざまな変
形例が考えられる。

【００５３】ここで、同図(a)は、長さＬ1のせん断プレ
ート、長さＬ2のせん断プレート及び長さＬ3のせん断プ
レートを取合い角度が９０度となるように互いに接合し
てなる履歴減衰型せん断ダンパー、同図(b)は、長さＬ1
のせん断プレート及び長さＬ2のせん断プレートを取合
い角度が任意の角度α（例えば６０度）となるように互
いに接合するとともに、これを鉛直面に対して対称配置
構造としてなる履歴減衰型せん断ダンパー、同図(c)
は、長さＬ1のせん断プレート、長さＬ2のせん断プレー
ト及び長さＬ3のせん断プレートを取合い角度が任意の
角度α、βとなるように互いに接合するとともに、これ
を鉛直面に対して対称配置構造としてなる履歴減衰型せ
ん断ダンパーをそれぞれ示したものである。

【００５４】図７は、別の変形例に係る履歴減衰型せん
断ダンパー５１を示したものであり、該履歴減衰型せん
断ダンパーは、長さＬ1のせん断プレート５２、長さＬ2
のせん断プレート５３及び長さＬ3のせん断プレート５
４を取合い角度が９０度となるように互いに接合して全
体断面がコの字状となるようにし、これを鉛直面に対し
て対称配置構造とするとともに、せん断プレート５２、
５３、５４の一方の非接合側縁部、すなわち、せん断プ
レート５２、５２の非接合側縁部に上部取付部５７を設
けるとともに、他方の非接合側縁部、すなわち、せん断
プレート５４、５４に下部取付部５８を設けてなる。

【００５５】せん断プレート５２、５３、５４の材質等
については、せん断プレート６、７、８とほぼ同様であ
り、その説明については省略するが、それらの長さＬ
1、Ｌ2、Ｌ3については、該せん断プレートの許容せん
断変形角（許容せん断ひずみ）γと地震時における鉄骨
偏心ブレース５、５の頭部と梁２の下面との間の相対水
平変形の大きさとを考慮して定める。すなわち、γ・
（Ｌ1＋Ｌ2＋Ｌ3）が地震時の相対水平変形を上回るよ
うに、せん断プレート５２、５３、５４の長さＬ1、Ｌ
2、Ｌ3を設定する。

【００５６】上部取付部５７は、ＲＣフレーム４の梁２
に埋設されたアンカーボルト１５を挿通する孔（図示せ
ず）が穿孔された基板５５をせん断プレート５２、５２
の非接合側縁部に溶接等で固着するとともに、該挿通孔
に通されたアンカーボルト１５にナット１４をねじ込ん
で梁２の下面に取り付けることができるようになってい
る。

【００５７】同様に、下部取付部５８は、鉄骨偏心ブレ
ース５、５の頭部に取り付けられたボルト１８を挿通す
る孔（図示せず）が穿孔された基板５６をせん断プレー
ト５４、５４の非接合側縁部に溶接等で固着するととも
に、該挿通孔に通されたボルト１８にナット１７をねじ
込んで鉄骨偏心ブレースの頭部に取り付けることができ
るようになっている。

【００５８】なお、上述した実施形態や変形例と実質的
に同一の部品等については同一の符号を付してその説明
を省略する。

【００５９】本実施形態に係る履歴減衰型せん断ダンパ
ー５１の作用効果については、上述の実施形態とほぼ同
様であって、３枚のせん断プレート５２、５３、５４を
コの字状に順次接合していくことにより、ダンパー自体
の高さを梁２の下面と鉄骨偏心ブレース５、５の頭部と
の距離Ｈ以下に抑えつつ、せん断プレート５２、５３、
５４の長さを総和した総延長長さについては、図７(b)
の展開図でわかるように（Ｌ1＋Ｌ2＋Ｌ3）にすること
が可能となる。

【００６０】したがって、許容せん断変形角（許容せん
断ひずみ）γが小さくても、ダンパー全体の変形量δ
は、個々のせん断プレートの変形量δ1、δ2、δ3を総
和した量、すなわち、δ＝（δ1＋δ2＋δ3）＝γ・
（Ｌ1＋Ｌ2＋Ｌ3）となる。

【００６１】なお、その他の作用効果については、上述
の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略
する。

【００６２】図８は、別の変形例に係る履歴減衰型せん
断ダンパー６１を示したものであり、該履歴減衰型せん
断ダンパーは、２枚のせん断プレート６２、６３をそれ
らの取合い角度が１８０度になるように剛部材６４を介
して水平姿勢で折り返し接合し、これらを鉛直面に対し
て対称配置構造とするとともに、一方のせん断プレート
６２の非接合側縁部に上部取付部５７を設けるととも
に、他方のせん断プレート６３の非接合側縁部に下部取
付部５８を設けてなる。

【００６３】せん断プレート６２、６３の材質等につい
ては、せん断プレート６、７、８とほぼ同様であり、そ
の説明については省略するが、それらの長さＬについて
は、該せん断プレートの許容せん断変形角（許容せん断
ひずみ）γと地震時における鉄骨偏心ブレース５、５の
頭部と梁２の下面との間の相対水平変形の大きさとを考
慮して定める。すなわち、２γＬが地震時の相対水平変
形を上回るように、せん断プレート６２、６３の長さＬ
を設定する。

【００６４】なお、上述した実施形態や変形例と実質的
に同一の部品等については同一の符号を付してその説明
を省略する。

【００６５】本変形例に係る履歴減衰型せん断ダンパー
６１の作用効果については、上述の実施形態とほぼ同様
であって、２枚のせん断プレート６２、６３を取合い角
度が１８０度となるように水平姿勢にて接合することに
より、ダンパー自体の高さをきわめて低く抑えつつ、せ
ん断プレート６２、６３の長さを総和した総延長長さに
ついては２Ｌにすることが可能となる。

【００６６】したがって、許容せん断変形角（許容せん
断ひずみ）γが小さくても、ダンパー全体の変形量δ
は、個々のせん断プレートの変形量δ1、δ2を総和した
量、すなわち、δ＝（δ1＋δ2）＝２γＬとなる。

【００６７】なお、その他の作用効果については、上述
の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略
するが、本変形例に係る履歴減衰型せん断ダンパー６１
によれば、上述の作用効果に加えて、せん断塑性変形に
伴ってせん断プレート６２、６３に生じる軸方向縮みが
上部構造材である梁２や下部構造材である鉄骨偏心ブレ
ース５、５に何らの影響も与えないとともに、地震時塑
性挙動に起因する梁２と鉄骨偏心ブレース５、５との近
接又は離間による強制変形がせん断プレート６２、６３
のせん断変形挙動に悪影響を及ぼす懸念もなくなるとい
う顕著な作用効果も奏する。

【００６８】なお、かかる履歴減衰型せん断ダンパー６
１を改良し、図９に示す側面取付け用の履歴減衰型せん
断ダンパー７１とすることが可能である。

【００６９】同図に示した履歴減衰型せん断ダンパー７
１は、梁２、鉄骨偏心ブレース５の側面に取り付けるこ
とができるように、上部取付部５７、下部取付部５８に
代えて、側面取付け可能な上部取付部７２、下部取付部
７３をそれぞれ採用した点以外は、履歴減衰型せん断ダ
ンパー６１と同様であるので、詳細な説明については省
略する。

【００７０】図１０は、さらに別の変形例に係る履歴減
衰型せん断ダンパー８１を示したものであり、該履歴減
衰型せん断ダンパーは、２枚のせん断プレート８２、８
３を取合い角度が任意の角度αとなるように互いにピン
接合するとともに、該せん断プレートのうち、一方のせ
ん断プレート８２の非接合側縁部に上部構造材である梁
２に対してピン接合となるようにピン接合部８４を設け
るとともに、他方のせん断プレート８３の非接合側縁部
に下部構造材である鉄骨偏心ブレース５、５に対してピ
ン接合となるようにピン接合部８５を設けてなる。

【００７１】せん断プレート８２、８３の材質等につい
ては、せん断プレート６、７、８とほぼ同様であり、そ
の説明については省略するが、それらの長さＬ1、Ｌ2に
ついては、該せん断プレートの許容せん断変形角（許容
せん断ひずみ）γと地震時における鉄骨偏心ブレース
５、５の頭部と梁２の下面との間の相対水平変形の大き
さとを考慮して上述の実施形態と同様に定める。

【００７２】なお、上述した実施形態や変形例と実質的
に同一の部品等については同一の符号を付してその説明
を省略する。

【００７３】本変形例に係る履歴減衰型せん断ダンパー
８１の作用効果のうち、上述の実施形態と同様の作用効
果についてはこれを省略するが、本変形例によれば、か
かる作用効果に加えて、地震時塑性挙動に起因する梁２
と鉄骨偏心ブレース５、５との近接又は離間による強制
変形が図１０(b)のように作用したとしても、せん断プ
レート８２、８３同士がピンの廻りに回転することによ
って強制変形に伴う軸方向力が発生しないので、せん断
プレート８２、８３のせん断変形挙動には悪影響が及ば
ないという顕著な作用効果や、せん断塑性変形に伴って
せん断プレート８２、８３に生じる軸方向縮みが発生し
たとしても、同図(c)に示すように、せん断プレート８
２、８３同士がピンの廻りに回転してその軸方向縮みを
吸収するので、上部構造材である梁２や下部構造材であ
る鉄骨偏心ブレース５、５に何らの影響も与えないとい
う顕著な作用効果を奏する。

【００７４】（第２実施形態）

【００７５】次に、第２実施形態に係る履歴減衰型せん
断ダンパー９１について説明する。なお、第１実施形態
又はその変形例と実質的に同一の部品等については同一
の符号を付してその説明を省略する。

【００７６】図１１は、本実施形態に係る履歴減衰型せ
ん断ダンパー９１を示したものである。同図でわかるよ
うに、本実施形態に係る履歴減衰型せん断ダンパー９１
は、ＲＣフレーム４とその構面内に配置された鉄骨偏心
ブレース５、５とともに使用され、ＲＣフレーム４の梁
２の下面と鉄骨偏心ブレース５、５の頂部との間に介在
させてある。

【００７７】履歴減衰型せん断ダンパー９１は、履歴減
衰性能を有するせん断プレート９２と、該せん断プレー
トの一方の縁部に設けられた上部構造材である梁２に取
り付けるための上部取付部９３と、他方の縁部に設けら
れた下部構造部材である鉄骨偏心ブレース５、５に取り
付けるための下部取付部９４とから構成するとともに、
上部取付部９３及び下部取付部９４をせん断プレート９
２が水平姿勢にて保持されるように構成してあり、水平
方向外力、特に地震時水平力が作用したとき、せん断変
形に伴う履歴減衰によって地震時の振動エネルギーを吸
収することができるようになっている。

【００７８】せん断プレート９２は、履歴減衰性能を有
するものであればどのような構成でもよく、例えば、通
常の薄鋼板にスリットを多数入れて構成したものや、極
軟鋼で形成されたものを用いることができる。せん断プ
レート９２の厚みや幅については、履歴減衰型せん断ダ
ンパー９１に作用する地震時せん断力の大きさ等を考慮
して適宜設定すればよい。

【００７９】上部取付部９３は、ＲＣフレーム４の梁２
に埋設されたアンカーボルト１５をせん断プレート９２
に挿通した上で該アンカーボルトにナット１４をねじ込
んで梁２の下面に取り付けることができるようになって
いる。

【００８０】同様に、下部取付部９４は、鉄骨偏心ブレ
ース５、５の頭部に取り付けられたボルト１８をせん断
プレート９２に挿通した上で該ボルトにナット１７をね
じ込んで鉄骨偏心ブレースの頭部に取り付けることがで
きるようになっている。

【００８１】本実施形態に係る履歴減衰型せん断ダンパ
ー９１においては、地震時塑性挙動に起因して梁２と鉄
骨偏心ブレース５、５とが近接又は離間したとしても、
その近接又は離間に伴う強制変形は、せん断プレート９
２の面外方向に作用する。そのため、せん断プレート９
２のせん断変形挙動にはほとんど悪影響を及ぼさない。

【００８２】以上説明したように、本実施形態に係る履
歴減衰型せん断ダンパー９１によれば、地震時塑性挙動
に起因する梁２と鉄骨偏心ブレース５、５との近接又は
離間による強制変形が作用したとしても、該強制変形に
よってせん断プレート９２のせん断変形挙動に悪影響を
及ぼすのを未然に防止することが可能となる。

【００８３】本実施形態では特に言及しなかったが、履
歴減衰型せん断ダンパー９１を鉛直面に対して対称配置
構造とすることにより、ねじれが発生しないようにして
おくのが望ましいことは言うまでもない。

【００８４】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１乃至請求項
７の発明に係る履歴減衰型せん断ダンパーによれば、履
歴減衰型せん断ダンパーが介在配置される２つの部材間
に大きな相対変形が生じたとしても、各せん断プレート
に生じるせん断変形角が許容せん断変形角γを上回るお
それはなくなり、各せん断プレートが許容せん断変形角
γの範囲内でそれぞれ履歴ループを描く塑性変形挙動を
呈して十分なエネルギー吸収能を発揮させることが可能
となる。

【００８５】また、請求項８に係る本発明の履歴減衰型
せん断ダンパーによれば、地震時塑性挙動に起因する梁
２と鉄骨偏心ブレース５、５との近接又は離間による強
制変形が作用したとしても、該強制変形によってせん断
プレート９２のせん断変形挙動に悪影響を及ぼすのを未
然に防止することが可能となる。

【００８６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る履歴減衰型せん断ダンパーの
配置図。

【図２】本実施形態に係る履歴減衰型せん断ダンパーの
図であり、(a)は正面図、(b)はＡ―Ａ線方向から見た矢
視図。

【図３】本実施形態に係る履歴減衰型せん断ダンパーの
作用を示した図。

【図４】変形例に係る履歴減衰型せん断ダンパーの側面
図。

【図５】変形例に係る履歴減衰型せん断ダンパーの側面
図。

【図６】変形例に係る履歴減衰型せん断ダンパーの側面
図。

【図７】変形例に係る履歴減衰型せん断ダンパーの側面
図。

【図８】変形例に係る履歴減衰型せん断ダンパーの側面
図。

【図９】変形例に係る履歴減衰型せん断ダンパーの側面
図。

【図１０】変形例に係る履歴減衰型せん断ダンパーの側
面図。

【図１１】第２実施形態に係る履歴減衰型せん断ダンパ
ーの側面図。

【符号の説明】

１、２１、３１、５１、６１、７１、８１履歴減衰型せ
ん断ダンパー２梁（上部構造材）５鉄骨偏心ブレース（下部
構造材）６せん断プレート（第１の
せん断プレート）７せん断プレート（第２の
せん断プレート）８せん断プレート（第３の
せん断プレート）９、１０、６４剛部材１１上部取付部１２下部取付部３２せん断プレート４１〜４８せん断プレート５２〜５４せん断プレート５７、７２、９３上部取付部５８、７３、９４下部取付部６２、６３せん断プレート８２、８３せん断プレート８４、８５ピン接合部９２せん断プレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ１６Ｆ 7/12 Ｆ１６Ｆ 7/12 15/02 15/02 ＫＦターム(参考） 2E002 FA04 FB08 FB11 FB15 JA01 JB02 JB14 JB16 MA11 MA12 MA13 2E125 AA13 AA33 AC01 AC14 AG03 AG04 AG16 AG25 BA22 BB01 BB09 BB13 BB22 BC01 BC02 BC09 BD01 BE08 BF01 CA04 CA14 CA15 EA25 3J048 AA06 AB01 BE10 EA38 3J066 AA26 BA03 BB04 BF01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】履歴減衰性能を有する複数のせん断プレ
ートを同一平面上に配置されないようかつ所定の取合い
角度を持つように互いに接合し又は一体形成してなるこ
とを特徴とする履歴減衰型せん断ダンパー。
【請求項２】前記複数のせん断プレートのうち、隣接
する２つのせん断プレートをそれらの取合い角度が１８
０度となるように剛部材を介して折り返し接合した請求
項１記載の履歴減衰型せん断ダンパー。
【請求項３】前記せん断プレートを３枚とし、それら
のうちの第１のせん断プレートの縁部と第２のせん断プ
レートの縁部とをそれらの取合い角度が１８０度となる
ように剛部材を介して折り返し接合するとともに、該第
２のせん断プレートの他方縁部と第３のせん断プレート
の縁部とをそれらの取合い角度が１８０度となるように
剛部材を介して折り返し接合し、前記第１のせん断プレ
ートの非接合側縁部に上部構造材に取り付けるための上
部取付部を設けるとともに、前記第３のせん断プレート
の非接合側縁部に下部構造材に取り付けるための下部取
付部を設け、前記上部構造材と前記下部構造材との間に
前記各せん断プレートを鉛直姿勢にて取り付けることが
できるように構成した請求項２記載の履歴減衰型せん断
ダンパー。
【請求項４】前記複数のせん断プレートを３枚のせん
断プレートで構成し、それらのせん断プレートを取り合
い角度が９０度となるように互いに接合して全体断面が
コの字状となるようにし、前記せん断プレートの一方の
非接合側縁部に上部構造材に取り付けるための上部取付
部を設けるとともに、前記せん断プレートの他方の非接
合側縁部に下部構造材に取り付けるための下部取付部を
設けた請求項２記載の履歴減衰型せん断ダンパー。
【請求項５】前記せん断プレートを２枚とし、それら
のうちの一方のせん断プレートの非接合側縁部に上部構
造材に取り付けるための上部取付部を設けるとともに、
他方のせん断プレートの非接合側縁部に下部構造材に取
り付けるための下部取付部を設け、前記上部構造材と前
記下部構造材との間に前記各せん断プレートを水平姿勢
にて配置することができるように構成した請求項２記載
の履歴減衰型せん断ダンパー。
【請求項６】鉛直面に対して対称配置構造とした請求
項３乃至請求項５のいずれか一記載の履歴減衰型せん断
ダンパー。
【請求項７】前記複数のせん断プレートを２枚のせん
断プレートで構成して互いにピン接合するとともに、該
せん断プレートのうち、一方のせん断プレートの非接合
側縁部に上部構造材に対してピン接合となるように構成
されたピン接合部を設けるとともに、他方のせん断プレ
ートの非接合側縁部に下部構造材に対してピン接合とな
るように構成されたピン接合部を設けた請求項１記載の
履歴減衰型せん断ダンパー。
【請求項８】履歴減衰性能を有するせん断プレート
と、該せん断プレートの一方の縁部に設けられた上部構
造材に取り付けるための上部取付部と、他方の縁部に設
けられた下部構造部材に取り付けるための下部取付部と
から構成し、前記上部取付部及び前記下部取付部を前記
せん断プレートが水平姿勢にて保持されるように構成し
たことを特徴とする履歴減衰型せん断ダンパー。