JP2001248326A - 制震装置および制震構造物 - Google Patents
制震装置および制震構造物Info
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Abstract
を図ることのできる制震装置を提供する。 【解決手段】 建築構造物の下側梁部16上に設置され
た粘性体貯溜槽14と、建築構造物の上側梁部20から
垂下されて粘性体貯溜槽14に貯えられた粘性体12中
に浸漬された面内振動抑制板18とを備えた制震装置に
おいて、上側梁部16と面内振動抑制板18との間に履
歴型振動減衰器26を設け、この履歴型振動減衰器26
を介して面内振動抑制板18を上側梁部20に固定した
ことを特徴とする。
Description
抑制する制震装置および制震構造物に関する。
のような土木構造物は、一般に、その骨組としてラーメ
ン構造を採用している。このため、地震力等によって上
層階と下層階との間に層間変形が生じることがあり、こ
の層間変形が横揺れとなって現れ、層間変形が増大する
と、構造物の破壊につながる。
制して構造物の健全性を保つために、従来より種々の制
震装置が考案されており、その中の一つに粘性体または
粘弾性体を利用して構造物の横揺れを抑制する制震装置
が知られている(特開平1−97764号公報)。
27はその縦断面図である。図26及び図27におい
て、制震装置10は粘性体12または粘弾性体を貯溜し
た箱形の粘性体貯溜槽14を備えており、この粘性体貯
溜槽14は構造物の下側梁部16上に固定されている。
また、制震装置10は方形状の面内振動抑制板18を備
えている。この面内振動抑制板18は粘性体貯溜槽14
の内面と接触しない程度の大きさに形成され、構造物の
上側梁部20から垂下されて前記した粘性体12中に浸
漬されている。
とえば下側梁部16と上側梁部20との間に地震力によ
る層間変形が生じ、これにより面内振動抑制板18が粘
性体貯溜槽14に対して水平方向に移動しようとする
と、面内振動抑制板18に粘性体または粘弾性体12の
粘性抵抗が作用するので、層間変形による横揺れを面内
振動抑制板18に作用する粘性抵抗によって抑制するこ
とが可能である。
た制震装置においては、制震性能を高めるために、面内
振動抑制板18の表面積を大きくしようとすると、これ
に合わせて粘性体貯溜槽14も容積の大きい粘性体貯溜
槽にしなければならない。このため、装置の大型化を招
き、架構空間に対する占有面積を増大させるという問題
があった。
なされたものであり、その目的は装置の大型化を招くこ
となく制震性能の向上を図ることのできる制震装置およ
び制震構造物を提供することにある。
めに、請求項1の発明は、構造物の下側梁部上に設置さ
れた粘性体貯溜槽と、前記構造物の上側梁部から垂下さ
れて前記粘性体貯溜槽に貯えられた粘性体中に浸漬され
た面内振動抑制板とを備えた制震装置において、前記上
側梁部と前記面内振動抑制板との間もしくは前記下側梁
部と前記粘性体貯溜槽との間に履歴型振動減衰体を設
け、この履歴型振動減衰体の上面を前記上側梁部の下面
もしくは前記粘性体貯溜槽の下面に固定するとともに、
前記履歴型振動減衰体の下面を前記面内振動抑制板の上
面もしくは前記下側梁部の上面に固定してマックスウェ
ル型振動減衰機構を形成したことを特徴とする。このよ
うな構成の制震装置において、前記上側梁部と前記面内
振動抑制板との間もしくは前記下側梁部と前記粘性体貯
溜槽との間に、前記面内振動抑制板または前記粘性体貯
溜槽の変位を前記上側梁部および前記下側梁部の長手方
向のみに許容する変位方向規制手段を設けることが好ま
しく、前記方向規制手段は、前記上側梁部の下面もしく
は前記粘性体貯溜槽の下面に固定された上側ガイドと、
前記面内振動抑制板の上面もしくは前記下側梁部の上面
に固定された下側ガイドとからなり、前記上側ガイドの
下面にはガイド凹部もしくはガイド凸部が前記上側梁部
および前記下側梁部の長手方向に沿って設けられ、前記
下側ガイドの上面には前記ガイド凹部もしくはガイド凸
部とスライド可能に係合する係合凸部もしくは係合凹部
が設けられていることが好ましい。
設置された粘性体貯溜槽と、前記建築構造物の上側梁部
から垂下されて前記粘性体貯溜槽に貯えられた粘性体中
に浸漬された面内振動抑制板とを備えた制震装置におい
て、前記面内振動抑制板もしくは前記粘性体貯溜槽に履
歴型振動減衰体の一端面を固定し、この一端面と反対側
の履歴型振動減衰体の他端面を前記粘性体貯溜槽もしく
は前記面内振動抑制板を固定してフォークト型振動減衰
機構を形成したことを特徴とする。
側梁部との間に粘性型振動減衰器を配置し、この粘性型
振動減衰器を介して前記建築構造物の地震時等の架構の
水平方向の横ずれを抑制するように構成した制震装置に
おいて、前記粘性型振動減衰器に履歴型振動減衰装置を
直列または並列の関係となるように接続して結合機構を
形成し、この結合機構の一端を前記下側梁部に連結し、
この一端と反対側の結合機構の他端を前記上側梁部に連
結したことを特徴とする。
る振動エネルギを吸収する手段として、請求項1乃至5
のいずれかに記載の制震装置を用いたことを特徴とす
る。
に基づいて説明する。
装置の正面図で、図2は図1のA−A線に沿う断面図で
ある。図1及び図2において、本発明の第1の実施形態
に係る制震装置22は、構造物の下側梁部16上に固定
された粘性体貯溜槽14を備えている。この粘性体貯溜
槽14は上部を開口させて箱形に形成されており、その
内部には例えば炭素系化合物、シリコーンオイル等の粘
性体もしくはアスファルトゴム質からなるゲルのような
粘弾性体12が貯溜されているとともに、下側梁部16
と上側梁部20との間に発生する層間変形を抑制する方
形状の面内振動抑制板18が挿入されている。
弾性体12中に浸漬された矩形状の板状部18aを有し
ており、この板状部18aと粘性体貯溜槽14の内面と
の間には、予想される層間変形が生じても板状部18a
が粘性体貯溜槽14の内面に接触しない程度の隙間が形
成されている。また、面内振動抑制板18は上端部に板
状の取付部18bを有しており、この取付部18bと上
側梁部20との間には、複数個(例えば3個)の履歴型
振動減衰体26が上側梁部20の長手方向(面内水平方
向)にほぼ等間隔で設けられている。
れるように、振動エネルギを吸収する振動エネルギ吸収
体28を備えており、この振動エネルギ吸収体28の両
端面は長方形状の取付板30,32を介して上側梁部2
0の下面と取付部18bの上面に固定されている。
るように、ゴム等の拘束層と金属層とを上下方向に交互
に積層して形成された積層体34と、この積層体34の
上面及び下面に加硫接着された二枚の金属板36,38
とを備えており、これらの金属板36,38はそれぞれ
複数本のボルト40によって取付板30,32にそれぞ
れ固定されている。また、振動エネルギ吸収体28は積
層体34内に埋設された円柱形状の鉛プラグ42,44
を備えており、これら鉛プラグ42,44の両端面に
は、縞鋼板等からなる付着摩擦材45が設けられてい
る。つまり、振動エネルギ吸収体28は振動エネルギを
吸収する鉛プラグ42,44と、鉛プラグ42,44を
拘束する積層体34とから構成される。
8よりも一回り大きい大きさに形成されており、これら
取付板30,32の外縁部には、取付板30,32を図
示しないボルトにより上側梁部20および面内振動抑制
板18に固定するために多数の取付孔46(図3参照)
が穿設されている。
形状が縦寸法に対し横寸法を大きく設定してあり、本実
施形態では縦寸法Hを1としたとき、横寸法Lが1.5〜
3程度に設定され、これにより積層体34の水平方向の
断面積に対する鉛プラグ42,44の水平方向の占める
割合が大きくなっている。具体的には、積層体34は長
辺が60〜90cm程度で短辺が25〜40cm程度であ
り、鉛プラグ42,44の直径が15〜26cm程度であ
り、積層体34の水平方向の断面積に対する鉛プラグ4
2,44の水平方向の断面積の割合は、20〜50パー
セントに設定されている。この割合が小さいと、減衰性
能そのものが小さくなるので、装置を大型化し、個数を
多くする必要が生じる。また、上記割合が極端に大きい
場合は鉛の拘束効果が低下することにより減衰性能が低
下し、15〜35%程度に設定すると好適である。振動
エネルギ吸収体28は高さが5〜10cm程度であり、全
体形状は扁平な直方体形状をしている。
的に示す図である。同図において、符号M1は下側梁部
16の質量を示し、M2は上側梁部20の質量を示して
いる。また、符号Cwは前記した粘性体貯溜槽14、粘
性体12および面内振動抑制板18から構成される粘性
減衰系の減衰係数を示し、Kfは前記した履歴型振動減
衰体26から構成される履歴減衰系の剛性を示してい
る。
態に係る制震装置22では、たとえば下側梁部16と上
側梁部20との間に地震力による層間変形が生じ、これ
により面内振動抑制板18が粘性体貯溜槽14に対して
水平方向に変位しようとすると、面内振動抑制板18の
表面に粘性体または粘弾性体12の粘性抵抗が作用する
とともに、履歴型振動減衰体26の振動エネルギ吸収体
28の鉛プラグ42,44が面内振動抑制板18の反力
に応じてせん断変形を起こすことによって振動エネルギ
が吸収される。すなわち、粘性体貯溜槽14、粘性体ま
たは粘弾性体12および面内振動抑制板18から構成さ
れる粘性減衰系は振動成分を速度に比例して減衰し、履
歴型振動減衰体26は振動成分を変位に比例して減衰す
る。
は、粘性減衰系Cwと履歴減衰系Kfとを直列に連結し
たマックスウェル型振動減衰機構が形成され、これによ
り面内振動抑制板18の表面積を大きくしなくても地震
動系の速度成分と変位成分に対しいつでもエネルギを吸
収し、制震性能を高めることが可能となるので、装置の
大型化を招くことなく制震性能の向上を図ることができ
る。
装置の正面図で、図7は図6のB−B線に沿う断面図で
ある。図6及び図7において、本発明の第2の実施形態
に係る制震装置は、構造物の下側梁部16上に固定され
た粘性体貯溜槽14を備えている。この粘性体貯溜槽1
4は上部を開口させて箱形に形成されており、その内部
には例えば炭素系化合物、シリコーンオイル等の粘性体
もしくはアスファルトゴム質からなるゲルのような粘弾
性体12が貯溜されているとともに、下側梁部16と上
側梁部20との間に発生する層間変形を抑制する方形状
の面内振動抑制板18が挿入されている。
弾性体12中に浸漬された矩形状の板状部18aを有し
ており、この板状部18aと粘性体貯溜槽14の内面と
の間には、予想される層間変形が生じても板状部18a
が粘性体貯溜槽14の内面に接触しない程度の隙間が形
成されている。また、面内振動抑制板18は上端部に板
状の取付部18bを有しており、この取付部18bと上
側梁部20との間には、複数個(例えば2個)の履歴型
振動減衰体26が上側梁部20の長手方向(面内水平方
向)にほぼ等間隔で設けられている。
を吸収する振動エネルギ吸収体28(図3参照)を備え
ており、この振動エネルギ吸収体28の両端面は長方形
状の取付板30,32を介して上側梁部20の下面と取
付部18bの上面に固定されている。
8bと上側梁部20との間には、層間変形に伴う面内振
動抑制板18の変位を上側梁部20の長手方向のみに許
容する変位方向規制手段90が設けられている。この方
向規制手段90は上側梁部20の下面に固定された上側
ガイド92を有しており、この上側ガイド92の下面に
はガイド凸部(もしくはガイド凹部)94が上側梁部2
0の長手方向に沿って設けられている。また、方向規制
手段90は取付部18bの上面に固定された下側ガイド
96を有しており、この下側ガイド96の上面には前記
ガイド凸部(もしくはガイド凹部)94とスライド可能
に係合する係合凹部(もしくは係合凸部)98が設けら
れている。なお、下側ガイド96の内部(もしくは上側
ガイド92の内部)には、ガイド凸部94(もしくは係
合凸部98)と転接する複数のボールベアリング(図示
せず)が設けられている。
態に係る制震装置では、たとえば下側梁部16と上側梁
部20との間に地震力による層間変形が生じ、これによ
り面内振動抑制板18が粘性体貯溜槽14に対して水平
方向に変位しようとすると、面内振動抑制板18の表面
に粘性体または粘弾性体12の速度成分に比例した粘性
抵抗が作用するとともに、履歴型振動減衰体26の振動
エネルギ吸収体28の鉛プラグ42,44が面内振動抑
制板18の反力に応じてせん断変形を起こすことによっ
て変位成分に比例した振動エネルギが吸収される。すな
わち、粘性体貯溜槽14、粘性体または粘弾性体12お
よび面内振動抑制板18から構成される粘性減衰系は振
動成分を速度に比例して減衰し、履歴型振動減衰体26
は振動成分を変位に比例して減衰する。
は、粘性減衰系と履歴減衰系とを直列に連結したマック
スウェル型振動減衰機構が形成され、これにより面内振
動抑制板18の表面積を大きくしなくても制震性能を高
めることが可能となるので、装置の大型化を招くことな
く制震性能の向上を図ることができる。
振動抑制板18と上側梁部20との間に面内振動抑制板
18の変位を上側梁部20の長手方向のみに許容する変
位方向規制手段90を設けたことにより、地震時に面内
振動抑制板18を上側梁部20の長手方向のみに変位さ
せることができ、これにより面内振動抑制板18の水平
変形に伴う回転運動を抑制することができる。
は面内振動抑制板18と上側梁部20との間に複数個の
履歴型振動減衰体26を設けたが、振動吸収能力の大き
い履歴型振動減衰体であれば1個でも良い。
装置の正面図で、図9は図8のC−C線に沿う断面図で
ある。図8及び図9において、本発明の第3の実施形態
に係る制震装置48は上部を開口させて箱形に形成され
た粘性体貯溜槽14を備えており、この粘性体貯溜槽1
4内には例えば炭素系化合物、シリコーンオイル等の粘
性体もしくはアスファルトゴム質からなるゲルのような
粘弾性体12が貯溜されているとともに、下側梁部16
と上側梁部20との間に発生する層間変形を抑制する面
内振動抑制板18が挿入されている。この面内振動抑制
板18は予想される層間変形が生じても粘性体貯溜槽1
4の内面に接触しない程度の大きさに形成されている。
つまり、面内振動抑制板18と粘性体貯溜槽14の内面
との間には予想される層間変形が生じても面内振動抑制
板18が粘性体貯溜槽14の内面に接触しない程度の隙
間が形成されており、面内振動抑制板18の上端部は複
数本のボルトによって上側梁部20の下面に固定されて
いる。
設置されており、この下側梁部16と粘性体貯溜槽14
との間には、複数(例えば2個)の履歴型振動減衰器2
6が下側梁部16の長手方向(面内水平方向)にほぼ等
間隔で設けられている。これらの履歴型振動減衰体26
は振動エネルギを吸収する振動エネルギ吸収体28(図
3参照)を備えており、この振動エネルギ吸収体28の
両端面は長方形状の取付板30,32を介して粘性体貯
溜槽14の下面と下側梁部16の上面に固定されてい
る。
態に係る制震装置48では、たとえば下側梁部16と上
側梁部20との間に地震力による層間変形が生じ、これ
により面内振動抑制板18が粘性体貯溜槽14に対して
水平方向に変位しようとすると、面内振動抑制板18の
表面に粘性体または粘弾性体12の粘性抵抗が作用する
とともに、履歴型振動減衰体26の振動エネルギ吸収体
28の鉛プラグ42,44が面内振動抑制板18の反力
に応じてせん断変形を起こすことによって振動エネルギ
が吸収される。すなわち、粘性体貯溜槽14、粘性体ま
たは粘弾性体12および面内振動抑制板18から構成さ
れる粘性減衰系は振動成分を速度に比例して減衰し、履
歴型振動減衰体26は振動成分を変位に比例して減衰す
る。
は、粘性減衰系と履歴減衰系とを直列に連結したマック
スウェル型振動減衰機構が形成され、これにより面内振
動抑制板18の表面積を大きくしなくても制震性能を高
めることが可能となるので、装置の大型化を招くことな
く制震性能の向上を図ることができる。
震装置の正面図で、図11は図10のD−D線に沿う断
面図である。図10及び図11において、本発明の第4
の実施形態に係る制震装置は上部を開口させて箱形に形
成された粘性体貯溜槽14を備えており、この粘性体貯
溜槽14内には例えば炭素系化合物、シリコーンオイル
等の粘性体もしくはアスファルトゴム質からなるゲルの
ような粘弾性体12が貯溜されているとともに、下側梁
部16と上側梁部20との間に発生する層間変形を抑制
する面内振動抑制板18が挿入されている。この面内振
動抑制板18と粘性体貯溜槽14の内面との間には予想
される層間変形が生じても面内振動抑制板18が粘性体
貯溜槽14の内面に接触しない程度の隙間が形成されて
おり、面内振動抑制板18の上端部は複数本のボルトに
よって上側梁部20の下面に固定されている。
設置されており、この下側梁部16と粘性体貯溜槽14
との間には、複数(例えば2個)の履歴型振動減衰体2
6が下側梁部16の長手方向にほぼ等間隔で設けられて
いる。これらの履歴型振動減衰体26は振動エネルギを
吸収する振動エネルギ吸収体28(図3参照)を備えて
おり、この振動エネルギ吸収体28の両端面は長方形状
の取付板30,32を介して粘性体貯溜槽14の下面と
下側梁部16の上面に固定されている。
4との間には、層間変形に伴う粘性体貯溜槽14の変位
を下側梁部16の長手方向のみに許容する変位方向規制
手段90が設けられている。この方向規制手段90は粘
性体貯溜槽14の下面に固定された上側ガイド92を有
しており、この上側ガイド92の下面にはガイド凹部
(もしくはガイド凸部)94が下側梁部16の長手方向
に沿って設けられている。また、方向規制手段90は下
側梁部16の上面に固定された下側ガイド96を有して
おり、この下側ガイド96の上面には前記ガイド凹部
(もしくはガイド凸部)94とスライド可能に係合する
係合凸部(もしくは係合凹部)98が設けられている。
なお、上側ガイド92の内部(もしくは下側ガイド96
の内部)には、係合凸部98(もしくはガイド凸部9
4)と転接する複数のボールベアリング(図示せず)が
設けられている。
態に係る制震装置では、たとえば下側梁部16と上側梁
部20との間に地震力による層間変形が生じ、これによ
り面内振動抑制板18が粘性体貯溜槽14に対して水平
方向に変位しようとすると、面内振動抑制板18の表面
に粘性体または粘弾性体12の粘性抵抗が作用するとと
もに、履歴型振動減衰体26の振動エネルギ吸収体28
の鉛プラグ42,44が面内振動抑制板18の反力に応
じてせん断変形を起こすことによって振動エネルギが吸
収される。すなわち、粘性体貯溜槽14、粘性体または
粘弾性体12および面内振動抑制板18から構成される
粘性減衰系は振動成分を速度に比例して減衰し、履歴型
振動減衰体26は振動成分を変位に比例して減衰する。
は、粘性減衰系と履歴減衰系とを直列に連結したマック
スウェル型振動減衰機構が形成され、これにより面内振
動抑制板18の表面積を大きくしなくても制震性能を高
めることが可能となるので、装置の大型化を招くことな
く制震性能の向上を図ることができる。
梁部16と粘性体貯溜槽14との間に粘性体貯溜槽14
の変位を下側梁部16の長手方向のみに許容する変位方
向規制手段90を設けたことにより、地震時に粘性体貯
溜槽14を上側梁部20の長手方向のみに変位させるこ
とができ、これにより面内振動抑制板18の水平変形に
伴う回転運動を抑制することができる。
震装置の正面図で、図13は図12のE−E線に沿う断
面図である。図12及び図13において、本発明の第5
の実施形態に係る制震装置48は、構造物の下側梁部1
6上に固定された粘性体貯溜槽14を備えている。この
粘性体貯溜槽14は上部を開口させて箱形に形成されて
おり、その内部には例えば炭素系化合物、シリコーンオ
イル等の粘性体もしくはアスファルトゴム質からなるゲ
ルのような粘弾性体12が貯溜されているとともに、下
側梁部16と上側梁部20との間に発生する層間変形を
抑制する面内振動抑制板18が挿入されている。
4の内面との間には予想される層間変形が生じても面内
振動抑制板18が粘性体貯溜槽14の内面に接触しない
程度の隙間が形成されており、面内振動抑制板18の上
端部は複数本のボルトによって上側梁部20の下面に固
定されている。また、面内振動抑制板18は方形状に形
成されており、この面内振動抑制板18の前面上部およ
び背面上部と粘性体貯溜槽14との間には、それぞれ複
数個(例えば2個)の履歴型振動減衰体26が設けられ
ている。
を吸収する振動エネルギ吸収体28(図3参照)を備え
ており、この振動エネルギ吸収体28の両端面は取付板
30,32を介して粘性体貯溜槽14の外面と面内振動
抑制板18の表面にそれぞれ固定されている。
装置48を模式的に示す図である。同図において、符号
M1は下側梁部16の質量を示し、M2は上側梁部20
の質量を示している。また、符号Cwは前記した粘性体
貯溜槽14、粘性体または粘弾性体12および面内振動
抑制板18から構成される粘性減衰系の減衰係数を示
し、Kfは前記した履歴型振動減衰器26から構成され
る履歴減衰系の剛性を示している。
形態に係る制震装置48は、たとえば下側梁部16と上
側梁部20との間に地震力による層間変形が生じ、これ
により面内振動抑制板18が粘性体貯溜槽14に対して
水平方向に変位しようとすると、面内振動抑制板18に
粘性体または粘弾性体12の粘性抵抗が作用するととも
に、履歴型振動減衰器26の振動エネルギ吸収体28の
鉛プラグ42,44が面内振動抑制板18の反力に応じ
てせん断変形を起こすことによって同時に振動エネルギ
が吸収される。
は、粘性減衰系の減衰係数Cwと履歴減衰系の剛性Kf
とを並列に連結したフォークト型振動減衰機構が形成さ
れ、これにより面内振動抑制板18の表面積を大きくし
なくても制震性能を高めることが可能となるので、装置
の大型化を招くことなく制震性能の向上を図ることがで
きる。
震装置の正面図で、図16は図15のF−F線に沿う断
面図である。図15及び図16において、本発明の第6
実施形態に係る制震装置は、構造物の下側梁部16上に
固定された粘性体貯溜槽14を備えて構成されている。
この粘性体貯溜槽14は上方を開口させて箱形に形成さ
れており、その内部には例えば炭素系化合物、シリコー
ンオイル等の粘性体もしくはアスファルトゴム質からな
るゲルのような粘弾性体12が貯溜されていると共に面
内振動抑制板18が挿入されている。
4の内面との間には予想される層間変形が生じても面内
振動抑制板18が粘性体貯溜槽14の内面に接触しない
程度の隙間が形成されており、面内振動抑制板18の大
部分は粘性体または粘弾性体12中に浸漬されている。
また、面内振動抑制板18は方形状に形成されており、
その上端部は複数本のボルトによって上側梁部20の下
面に固定されている。さらに、面内振動抑制板18は上
側梁部20の下面にボルト接合される取付板18bを有
しており、この取付板18bの下面には複数個(例えば
6個)の履歴型振動減衰体26が取り付けられている。
制板18を間に挟んで取付板18bの両側に配設されて
いる。また、履歴型振動減衰体26は取付板18bの下
面に上面を固定された上側取付板30と、この上側取付
板30の下面に上面を固定された振動エネルギ吸収体2
8と、この振動エネルギ吸収体28の下面に上面を固定
された下側取付板32とからなり、この下側取付板32
の下面はブラケット29を介して粘性体貯溜槽14の外
面に固定されている。
形態に係る制震装置は、たとえば下側梁部16と上側梁
部20との間に地震力による層間変形が生じ、これによ
り面内振動抑制板18が粘性体貯溜槽14に対して水平
方向に変位しようとすると、面内振動抑制板18に粘性
体または粘弾性体12の粘性抵抗が作用するとともに、
履歴型振動減衰器26の振動エネルギ吸収体28の鉛プ
ラグ42,44が面内振動抑制板18の変位量に応じて
せん断変形を起こすことによって同時に振動エネルギが
吸収される。
は、粘性減衰系の減衰係数Cwと履歴減衰系の剛性Kf
とを並列に連結したフォークト型振動減衰機構が形成さ
れ、これにより面内振動抑制板18の表面積を大きくし
なくても制震性能を高めることが可能となるので、装置
の大型化を招くことなく制震性能の向上を図ることがで
きる。
振動減衰器26を面内振動抑制板18の両面に取り付け
たが、振動吸収能力の大きい履歴型振動減衰器であれ
ば、面内振動抑制板18の片面のみに設けても同様の効
果を得ることが可能である。
制震装置の正面図である。この第7実施形態に係る制震
装置は、下側梁部16の上面中央部に設置されたブラケ
ット82と、このブラケット82の上面中央部から上側
梁部20の下面両端部に向かって斜めに延設された粘性
型振動減衰器100,100と、この粘性型振動減衰器
100,100と上側梁部20の下面両端部とを接続す
る接続部材101,101とから構成され、ブラケット
82と下側梁部16との間には、複数個の履歴型振動減
衰体26が設けられている。
れるように、構造物の上側梁部20に連結される第1の
連結部材102と、上記ブラケット82に連結される第
2の連結部材104と、これら両連結部材102,10
4の一方(例えば連結部材104)に固定された固定外
筒106と、この固定外筒106内に回転可能に収容さ
れた回転内筒108と、この回転内筒108の一端に取
り付けられた案内ナット110とを備えており、この案
内ナット110には、連結部材102,104の一方
(例えば連結部材102)に設けられた案内ねじ112
がボールベアリング114を介して螺合している。ま
た、固定外筒106の内周面と回転内筒108の外周面
との間に間隙が形成されており、この間隙には粘性体ま
たは粘弾性体116が封入されている。
示したものと同様のものであり、履歴型振動減衰体26
の取付板30はブラケット82の下面に固定され、履歴
型振動減衰体26の取付板32は下側梁部16の上面に
固定されている。この実施形態では、履歴型振動減衰体
26は粘性型振動減衰器100,100と協働してマッ
クスウェル型の振動減衰機構を構成している。
形態では、下側梁部16と上側梁部20との間に地震力
による層間変形が生じ、これにより上側梁部20が水平
方向に相対変位しようとすると、粘性型振動減衰器10
0の外筒106と内筒108との間に粘性体または粘弾
性体116の粘性抵抗が作用し、この粘性体または粘弾
性体116の粘性抵抗によって上側梁部20の水平方向
変位が抑制される。また、このとき粘性型振動減衰器1
00,100と共にマックスウェル型振動減衰機構を構
成する履歴型振動減衰体26の振動エネルギ吸収体28
の鉛プラグ42,44がせん断変形を起こすことによっ
て振動エネルギが吸収される。したがって、上述した第
7の実施形態では前記した第1乃至第6の実施形態と同
様に、装置の大型化を招くことなく制震性能の向上を図
ることができる。
制震装置の正面図である。この第8実施形態に係る制震
装置は、上側梁部20と下側梁部16との間に設けられ
たV形ブレース構造体117と、このV形ブレース構造
体117を介して上側梁部20と下側梁部16との層間
変形を抑制する粘性型振動減衰器118,118とから
構成されている。V形ブレース構造体117は下側梁部
16の上面中央部に設置されたブラケット117aと、
このブラケット117aの上面中央部から上側梁部20
と柱119との角部に向かって斜めに延設されたV形ブ
レース構成部材117b,117bとからなり、ブラケ
ット117aと下側梁部16との間には、履歴型振動減
衰体26,26が設けられている。
れるように、筒状部材120を介してブラケット117
aまたは柱119に連結されたシリンダ122と、シリ
ンダ122内に摺動可能に設けられたピストン124と
を備えており、シリンダ122内には粘性体126が封
入されている。また、粘性型振動減衰器118は、ピス
トン124にピストンロッド128を介して連結された
連結部材130を備えており、連結部材130は柱11
9またはブラケット117aに連結されている。
示したものと同様のものであり、履歴型振動減衰体26
の取付板30はブラケット117aの下面に固定され、
履歴型振動減衰体26の取付板32は下側梁部16の上
面に固定されている。この実施形態では、履歴型振動減
衰体26は粘性型振動減衰器118,118と協働し
て、フォークト型の振動減衰機構を構成している。
形態では、下側梁部16と上側梁部20との間に地震力
による層間変形が生じ、これにより上側梁部20が水平
方向に相対変位しようとすると、粘性型振動減衰器11
8のピストン124に粘性体または粘弾性体126の粘
性抵抗が作用し、この粘性体または粘弾性体126の粘
性抵抗によって上側梁部20の水平方向変位が抑制され
る。また、このとき粘性型振動減衰器118,118と
共にフォークト型振動減衰機構を構成する履歴型振動減
衰体26の振動エネルギ吸収体28の鉛プラグ42,4
4がせん断変形を起こすことによって振動エネルギが吸
収される。したがって、上述した第8の実施形態では前
記した第1乃至第7の実施形態と同様に、装置の大型化
を招くことなく制震性能の向上を図ることができる。
制震装置の正面図である。同図において、符号50は本
発明の第9の実施形態に係る制震装置を示し、この制震
装置は粘性型振動減衰器50と履歴型振動減衰体26と
から構成されている。
部16と上側梁部20との間に略水平に設けられてい
る。また、この粘性型振動減衰器50は炭素系高分子化
合物、シリコーンオイル等の粘性体またはアスファルト
やゴム質材等の粘弾性体が封入されたシリンダ50aを
備えており、このシリンダ50aの後端部には、履歴型
振動減衰体26上に固定された水平サポート部材52か
ら上方に延設された鉛直サポート部材54の上端部が水
平ピン56を介して連結されている。さらに、粘性型振
動減衰器50はシリンダ50a内に摺動可能に収容され
たピストン50bを備えており、このピストン50bか
ら前方に延設されたピストンロッド50cの先端部に
は、上側梁部20から鉛直に垂設された鉛直サポート部
材58の下端部が水平ピン60を介して連結されてい
る。
されるように、上面と下面が長方形状に形成された直方
体形の振動エネルギ吸収体28と、この振動エネルギ吸
収体28の上面と下面に固定された長方形状の取付板3
0及び32とから構成されている。
うに、ゴム等の振動吸収層と金属層とを上下方向に交互
に積層して形成された積層体34と、この積層体34の
上面と下面に加硫接着された二枚の金属板36,38を
備えており、これらの金属板36,38はそれぞれ複数
本のボルト40によって前記した取付板30,32に固
定されている。さらに、振動エネルギ吸収体28は円柱
形状の鉛プラグ42,44を備えており、これらの鉛プ
ラグ42,44はその両端面を金属板36,38の表面
から露出させて積層体34内に埋設されている。
8よりも一回り大きい大きさに形成されており、取付板
30,32の外縁部には、取付板30,32を図示しな
いボルトにより前記した下側梁部16の上面と水平サポ
ート部材52の下面に固定するために複数の取付孔46
(図3参照)が穿設されている。
形態に係る制震装置では、たとえば下側梁部16と上側
梁部20との間に地震力による層間変形が生じ、これに
より上側梁部20が水平方向に相対変位しようとする
と、粘性型振動減衰器50のピストン50bに粘性体ま
たは粘弾性体の粘性抵抗が作用し、この粘性抵抗によっ
て上側梁部20の水平方向変位が抑制される。また、こ
のとき粘性型振動減衰器50と共にマックスウェル型振
動減衰機構を構成する履歴型振動減衰体26の振動エネ
ルギ吸収体28の鉛プラグ42,44がせん断変形を起
こすことによって振動エネルギが吸収される。
ピストン50bの表面積を大きくしなくても制震性能を
高めることができ、これにより装置の大型化(シリンダ
50aの大径化)を招いたり、あるいは架構空間を大き
く塞ぐことなく制震性能の向上を図ることができる。
振動減衰器50に接続された履歴型振動減衰体26を下
側梁部16に連結したが、粘性型振動減衰器50のピス
トンロッド50cを鉛直サポート部材54を介して下側
梁部16に連結すると共に粘性型振動減衰器50に接続
された履歴型振動減衰体26を上側梁部20に連結して
も良い。
震装置の正面図で、図23は図22に示したG部の詳細
構成を示す図である。図22及び図23において、本発
明の第10実施形態に係る制震装置62は構造物の下側
梁部16上に支持台64を介して固定された皿状の粘性
体貯留槽66(図23参照)を備えており、この粘性体
貯留槽66内には、炭素系高分子化合物、シリコーンオ
イル等の粘性体またはアスファルトゴム質からなるゲル
のような粘弾性体68が貯溜されている。
0から粘性体貯留槽66に向けて垂設されたサポート部
材70を備えており、このサポート部材70の下端に
は、面内振動抑制板72が支柱部材74、フランジ板7
6、履歴型振動減衰体26、フランジ板78および支柱
部材80を介して水平に保持されている。この面内振動
抑制板72は鋼板等から形成され、前記した粘性体また
は粘弾性体68中に浸漬されている。
ように、上面と下面が長方形状に形成された直方体形の
振動エネルギ吸収体28と、この振動エネルギ吸収体2
8の上面と下面に固定された長方形状の取付板30及び
32とから構成されている。
るように、ゴム等の振動吸収層と金属層とを上下方向に
交互に積層して形成された積層体34と、この積層体3
4の上面と下面に加硫接着された二枚の金属板36,3
8とを備えており、これらの金属板36,38はそれぞ
れ複数本のボルト40によって前記した取付板30,3
2に固定されている。さらに、振動エネルギ吸収体28
は円柱形状の鉛プラグ42,44を備えており、これら
の鉛プラグ42,44はその両端面を金属板36,38
の表面から露出させて振動エネルギ吸収体34内に埋設
されている。
一回り大きい大きさに形成されており、取付板30,3
2の外縁部には、取付板30,32を図示しないボルト
により前記した前記したフランジ板78,76に固定す
るために複数の取付孔46(図3参照)が穿設されてい
る。
6および面内振動抑制板72等からなる粘性型振動減衰
機構と協働して、マックスウェル型の振動減衰機構を構
成している。
施形態に係る制震装置62では、たとえば下側梁部16
と上側梁部20との間に地震力による層間変形が生じ、
これにより上側梁部20が水平方向に相対変位しようと
すると、面内振動抑制板72に粘性体68の粘性抵抗が
作用し、この粘性抵抗によって上側梁部20の水平方向
変位が抑制される。また、このとき履歴型振動減衰体2
6の振動エネルギ吸収体28の鉛プラグ42,44が面
内振動抑制板72の反力に応じてせん断変形を起こすこ
とによって振動エネルギが吸収される。
おいては、面内振動抑制板72の表面積を大きくしなく
ても制震性能を高めることができ、これにより装置の大
型化を招くことなく制震性能の向上を図ることができ
る。
振動抑制板72と支柱部材80との間に履歴型振動減衰
体26を介在させてマックスウェル型振動減衰機構を構
成したが、図24に示される第11実施形態のように、
面内振動抑制板72を支柱部材80の下端に直接的に取
り付け、履歴型振動減衰体26を支柱部材80に固定さ
れた上側水平板82と粘性体貯留槽66に固定された下
側水平板84との間に介在させてフォークト型振動減衰
機構を構成しても同様の効果を得ることができる。
態では履歴型振動減衰器26の振動エネルギ吸収体28
がゴム等の振動吸収層と金属層とを交互に積層して形成
されていると説明したが、履歴型振動減衰器26の振動
エネルギ吸収体28を図25に示すように単層ゴム体で
形成しても良いし、あるいは軟鋼もしくはハニカム構造
材等で形成しても良い。
みに適用されるものではなく、鉄道高架橋や工作物等の
土木構造物あるいは自動ラック倉庫のようなラーメン構
造物に適用することも耐震的に有効であることは明白で
ある。さらに、本発明は一層の架構のみに適用されるも
のではなく、1階から数階離れた階間(例えば4階)に
設置することも有効な手段であることは言うまでもな
い。
装置の大型化を招くことなく制震性能の向上を図ること
のできる制震装置を提供できる。
図である。
斜視図である。
面図である。
る。
図である。
図である。
面図である。
面図である。
に示す図である。
面図である。
面図である。
る。
面図である。
る。
面図である。
正面図である。
る。
正面図である。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 構造物の下側梁部上に設置された粘性体
貯溜槽と、前記構造物の上側梁部から垂下されて前記粘
性体貯溜槽に貯えられた粘性体または粘弾性体中に浸漬
された面内振動抑制板とを備えた制震装置において、 前記上側梁部と前記面内振動抑制板との間もしくは前記
下側梁部と前記粘性体貯溜槽との間に履歴型振動減衰体
を設け、この履歴型振動減衰体の上面を前記上側梁部の
下面もしくは前記粘性体貯溜槽の下面に固定するととも
に、前記履歴型振動減衰体の下面を前記面内振動抑制板
の上面もしくは前記下側梁部の上面に固定してマックス
ウェル型振動減衰機構を形成したことを特徴とする制震
装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の制震装置において、前記
上側梁部と前記面内振動抑制板との間もしくは前記下側
梁部と前記粘性体貯溜槽との間に、前記面内振動抑制板
または前記粘性体貯溜槽の変位を前記上側梁部および前
記下側梁部の長手方向のみに許容する変位方向規制手段
を設けたことを特徴とする制震装置。 - 【請求項3】 前記変位方向規制手段は、前記上側梁部
の下面もしくは前記粘性体貯溜槽の下面に固定された上
側ガイドと、前記面内振動抑制板の上面もしくは前記下
側梁部の上面に固定された下側ガイドとからなり、前記
上側ガイドの下面にはガイド凹部もしくはガイド凸部が
前記上側梁部および前記下側梁部の長手方向に沿って設
けられ、前記下側ガイドの上面には前記ガイド凹部もし
くはガイド凸部とスライド可能に係合する係合凸部もし
くは係合凹部が設けられていることを特徴とする請求項
2記載の制震装置。 - 【請求項4】 構造物の下側梁部上に設置された粘性体
貯溜槽と、前記構造物の上側梁部から垂下されて前記粘
性体貯溜槽に貯えられた粘性体または粘弾性体中に浸漬
された面内振動抑制板とを備えた制震装置において、 前記面内振動抑制板もしくは前記粘性体貯溜槽に履歴型
振動減衰体の一端面を固定し、この一端面と反対側の履
歴型振動減衰体の他端面を前記粘性体貯溜槽もしくは前
記面内振動抑制板に固定してフォークト型振動減衰機構
を形成したことを特徴とする制震装置。 - 【請求項5】 構造物の下側梁部と上側梁部との間に粘
性型振動減衰器を配置し、この粘性型振動減衰器を介し
て前記構造物の地震時等の架構の水平方向の横ずれを抑
制するように構成した制震装置において、 前記粘性型振動減衰器に履歴型振動減衰装置を直列また
は並列の関係となるように接続して結合機構を形成し、
この結合機構の一端を前記下側梁部に連結し、この一端
と反対側の結合機構の他端を前記上側梁部に連結したこ
とを特徴とする制震装置。 - 【請求項6】 構造物の架構に入力する振動エネルギを
吸収する手段として、請求項1乃至5のいずれかに記載
の制震装置を用いたことを特徴とする制震構造物。
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JP2000059534A JP4252185B2 (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 制震装置および制震構造物 |
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JP2011168990A (ja) * | 2010-02-17 | 2011-09-01 | Kumagai Gumi Co Ltd | 建物 |
JP2018091077A (ja) * | 2016-12-06 | 2018-06-14 | 株式会社免制震ディバイス | 制振壁 |
CN109914641A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-06-21 | 西安建筑科技大学 | 一种可更换耗能墙趾构件及带有该构件的正交胶合木墙体 |
CN111005474A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-14 | 袁涌 | 高耗能粘弹性阻尼墙及其制造方法 |
WO2022217401A1 (zh) * | 2021-04-12 | 2022-10-20 | 广东石油化工学院 | 一种支撑球罐的环梁滚动耗能隔震基础 |
-
2000
- 2000-03-03 JP JP2000059534A patent/JP4252185B2/ja not_active Expired - Fee Related
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