JP2583390Y2 - 制振装置 - Google Patents

制振装置

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JP2583390Y2
JP2583390Y2 JP7097693U JP7097693U JP2583390Y2 JP 2583390 Y2 JP2583390 Y2 JP 2583390Y2 JP 7097693 U JP7097693 U JP 7097693U JP 7097693 U JP7097693 U JP 7097693U JP 2583390 Y2 JP2583390 Y2 JP 2583390Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、風力や地震力のような
外力、特に地震力を受けて生じる建物の振動を緩和する
ための制振装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、地震による建物の振動の緩和のた
め、建物の骨組であるフレームの一部をなす上下一対の
梁と、両梁間に配置された壁との間に制振装置が適用さ
れている。前記制振装置は、各梁と前記壁とに固定され
た両端部を有する、剛性を異にする複数の鋼材すなわち
弾塑性ダンパからなる(特公平4−33955号)。前
記制振装置によれば、建物に作用する地震力のために前
記フレームと前記壁との間に水平方向への相対変位が生
じるとき、地震の規模の大きさに応じて、剛性の高い弾
塑性ダンパから剛性の低い弾塑性ダンパへ順次に降伏し
て塑性変形し、これにより地震エネルギの一部が吸収さ
れ、建物の振動が緩和される。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】ところで、中規模また
は小規模の地震への対応を想定して設けられた比較的剛
性の高い弾塑性ダンパは、中小規模の地震から大規模な
地震の全てにおいて塑性変形する。しかも、前記高剛性
の弾塑性ダンパは、中小規模の地震が大規模地震より発
生頻度が多いために塑性変形の頻度が多く、また、大規
模な地震の際には過大な塑性変形を強いられる。このた
め、剛性の高い、中小規模地震用の弾塑性ダンパが早期
に疲労し、その頻繁な交換を余儀なくされる。本考案の
目的は、疲労し易い中規模または小規模地震用の弾塑性
ダンパの交換が容易である制振装置を提供することにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本考案の制振装置は、建
物のフレームの一部をなす上下一対の梁の一方と、前記
一対の梁の一方に対して間隔をおかれかつ前記一対の梁
の他方に固定された壁とに互いに間隔をおいてかつ前記
壁と平行に固定された一対の第1の弾塑性ダンパおよび
両第1の弾塑性ダンパの間にあって前記第1の弾塑性ダ
ンパの降伏耐力より大きい降伏耐力を有する第2の弾塑
性ダンパを含む。また、本考案の制振装置は、建物のフ
レームの一部をなす上下一対の梁の一方と、前記フレー
ムに対する相対移動が可能であるように前記一対の梁の
一方に対して間隔をおかれかつ前記一対の梁の他方に固
定された壁とに互いに間隔をおいてかつ前記壁と平行に
固定された一対の第1の弾塑性ダンパと、両第1の弾塑
性ダンパの間に配置されかつ各梁および前記壁のいずれ
か一方に固定された、前記第1の弾塑性ダンパの降伏耐
力以上の降伏耐力を有する第2の弾塑性ダンパと、前記
梁の長手方向に関する前記第2の弾塑性ダンパの相対移
動を制限するための手段とを含む。
【0005】前記相対移動制限手段は、例えば、前記第
2の弾塑性ダンパが前記壁に固定されている場合、前記
梁の長手方向に関して前記第2の弾塑性ダンパから間隔
をおいてその両側に配置されかつ前記一方の梁に支持さ
れた一対のストッパにより、あるいは、前記第2の弾塑
性ダンパに設けられ前記梁の長手方向へ伸びる少なくと
も1つの長穴と、前記一方の梁に支持され前記長穴を貫
通するボルト・ナット組立体ととにより、構成すること
ができる。
【0006】
【考案の作用および効果】本考案によれば、建物に作用
する地震力によって前記他方の梁と前記壁との間に一方
向および他方向に繰り返しの相対変位が生じる。このと
き、前記第1および第2の弾塑性ダンパはそれぞれ外力
の作用を受ける。第1および第2の弾塑性ダンパは後者
の降伏耐力が前者の降伏耐力以上であることから、それ
ぞれ、前記外力の大きさすなわち地震の規模に応じて塑
性変形し、これにより比較的規模の小さいおよび規模の
大きい各地震エネルギが吸収される。第2の弾塑性ダン
パの相対移動を制限するための手段を有するものにあっ
ては、前記第1および第2の弾塑性ダンパは地震の発生
に伴う前記外力を受けて、それぞれ、塑性変形および相
対移動する。地震の規模が大きいとき、前記第2の弾塑
性ダンパの相対移動は大きく、前記制限手段によって制
限される。前記制限手段による相対移動を停止された前
記第2の弾塑性ダンパはその後塑性変形する。
【0007】いずれの制振装置においても、前記第1の
弾塑性ダンパは、大規模な地震に比べて発生頻度の高い
中小地震のため、その塑性変形の発生頻度が高く、早期
に疲労し易く、交換を必要とするところ、前記第1の弾
塑性ダンパは、大地震用の前記第2の弾塑性ダンパの外
側にあることから、その交換のための取り外しおよび取
り付け作業が容易である。
【0008】前記相対移動制限手段が前記一対のストッ
パからなるものにあっては、前記第2の弾塑性ダンパが
各ストッパに突き当たることによりその相対移動を停止
される。また、前記第2の弾塑性ダンパの長穴と該長穴
を貫通するボルト・ナット組立体とからなるものにあっ
ては、前記ボルト・ナット組立体が前記長穴の縁部に突
き当たることにより、前記第2の弾塑性ダンパの相対移
動が停止される。
【0009】
【実施例】図1を参照すると、制振装置10が上下一対
の梁(但し、上方の梁のみを示す。)12を含む建物の
フレーム14と、フレーム14に支持された仕切り壁や
耐力壁のような壁16とに関して適用されている。
【0010】図示の梁12はH形鋼からなり、また、壁
16は鉄筋コンクリート製の壁体からなる。壁16は、
その下部で一方(下方)の梁に固定され、その上部で制
振装置10を介して他方(上方)の梁12に固定されて
いる。壁16の両側部は、梁12とともにフレーム14
を構成する一対の柱(図示せず)との間に間隔をおかれ
ている。
【0011】制振装置10は、壁16と平行な一対の第
1の弾塑性ダンパ18と、両第1の弾塑性ダンパ18間
に配置された第2の弾塑性ダンパ20とを備える。両弾
塑性ダンパ18,20は、それぞれ、鋼製の板部材から
なり、矩形の平面形状を有する。
【0012】各第1の弾塑性ダンパ18は、梁12の下
フランジの幅方向に互いに間隔をおいて配置されかつ該
下フランジに溶接された一対の細長いプレート22と両
プレート22に溶接されたプレート24とを介して、梁
12に固定されている。より詳細には、各第1の弾塑性
ダンパ18の折り曲げられた上端部が、これを貫通する
ボルト・ナット組立体26を用いてプレート24に固定
されている。また、各第1の弾塑性ダンパ18の折り曲
げられた下端部が、壁16の頂面に固定されたベースプ
レート28にボルト・ナット組立体29を用いて固定さ
れている。したがって、各第1の弾塑性ダンパ18はボ
ルト・ナット組立体26,29の締め付けおよびその解
除によりその取り付けおよび取り外しを容易に行なうこ
とができ、これによりその交換を容易に行なうことがで
きる。
【0013】第2の弾塑性ダンパ20は、その上下部
で、下方および上方へそれぞれ伸びる2対のブラケット
30,32を介して梁12および壁16に固定されてい
る。上方の一対のブラケット30は上方のプレート24
を介して梁12に固定され、壁16の上部を挾持してい
る。両ブラケット30と第2の弾塑性ダンパ20とはこ
れらを貫通する複数のボルト・ナット組立体34により
互いに連結されている。下方の両ブラケット32も、同
様に、下方のベースプレート28を介して壁16に固定
され、第2の弾塑性ダンパ20の下部を挾持している。
両ブラケット32と第2の弾塑性ダンパ20とはこれら
を貫通する複数のボルト・ナット組立体36により互い
に連結されている。
【0014】ところで、第2の弾塑性ダンパ20は各第
1の弾塑性ダンパ18より大きい厚さ寸法を有し、この
ため、第2の弾塑性ダンパ20は第1の弾塑性ダンパ1
8より大きい降伏耐力を有する。
【0015】地震のためにフレーム14と壁16との間
に水平方向に関する繰り返しの相対変位が生じるとき、
両弾塑性ダンパ18,20に剪断力(外力)が作用す
る。中小規模の地震の場合、降伏耐力の低い両第1の弾
塑性ダンパ18のみが塑性変形し、地震力の一部を吸収
する。また、大規模な地震のとき、第1の弾性ダンパ1
8のほか、降伏耐力の高い第2の弾塑性ダンパ20が塑
性変形し、地震力の一部を吸収する。
【0016】第1および第2のダンパ18,20は、想
定する規模の地震が発生したときに塑性変形するよう
に、それぞれ、適切な降伏耐力が設定される。第1の弾
塑性ダンパ18には、さらに、梁12の長手方向に間隔
をおかれ上下方向へ伸びる複数の長孔38が設けられて
いる。長孔38間の細長い部分の上下両端部が降伏し、
塑性変形によってエネルギを吸収する。両ダンパ18,
20は、図示の例に代えて、前記下方の梁と壁16との
間に適用することができる。
【0017】図3を参照すると、この例では、図1およ
び図2に示す例と異なり、第2の弾塑性ダンパ20の上
端部が梁12に固定されていない。このため、地震時に
梁12と壁16との間に相対変位が生じるとき、第2の
弾塑性ダンパ20は梁12の長手方向に相対移動する。
また、この例では、図1および図2に示す一対の上方の
ブラケット30の代わりに、第2の弾塑性ダンパ20の
前記相対移動を制限するための相対移動制限手段40が
梁12に支持されている。さらに、この例では、第2の
弾塑性ダンパ20は各第1の弾塑性ダンパ18の降伏耐
力以上の降伏耐力を有する。
【0018】相対移動制限手段40は、梁12の長手方
向へ伸びかつ第2の弾塑性ダンパ20の幅寸法(梁の長
手方向に関する長さ寸法)より大きい幅寸法を有し、ま
た、第2の弾塑性ダンパ20の上端部を受け入れる切り
欠き42を有する板部材からなる。切り欠き42はその
両端部44間での第2の弾塑性ダンパ20の前記相対移
動を許し、また、第2の弾塑性ダンパ20が切り欠き4
2の両端部44につき当たるときその相対移動を停止さ
せる。切り欠き42の両端部44はしたがって一対のス
トッパをなす。
【0019】この制振装置10によれば、比較的小さい
規模の地震の発生の際、第1の弾塑性ダンパ18が塑性
変形し、地震力の一部が吸収される。このとき、地震の
規模に応じて、第2の弾塑性ダンパ20は両ストッパ4
4間を相対移動し、あるいは両ストッパ44に突き当た
る。両ストッパ44に突き当たる場合、第2の弾塑性ダ
ンパ20の降伏耐力が第1の弾塑性ダンパ18の降伏耐
力と同じであるときはその後塑性変形する。
【0020】これに対して、地震の規模が比較的大きい
とき、第1の弾塑性ダンパ18の塑性変形が進行し、第
2の弾塑性ダンパ20がストッパ44に突き当った後、
第2の弾塑性ダンパ20が塑性変形し、地震力の吸収に
寄与する。各ストッパ44と第2の弾塑性ダンパ20と
の間の距離は、第1の弾塑性ダンパ18が対応する地震
の規模、すなわちこのときの塑性変形の大きさを考慮し
て定める。
【0021】図4に示すように、前記相対移動制限手段
は、図3に示す例に代えて、第2の弾塑性ダンパ20の
上部に設けられ梁12の長手方向へ伸びる少なくとも1
つ(図示の例では3つ)の長穴46と、両ブラケット1
8を貫通しかつ各長穴46の両端部間のほぼ中央を経て
伸びるボルト・ナット組立体48とで構成することがで
きる。
【0022】これによれば、第2の弾塑性ダンパ20の
梁12の長手方向に関する相対移動は長穴46の各端部
と各ボルト・ナット組立体48との当接まで許され、ま
た、これらの相互当接により、第2の弾塑性ダンパ20
の相対移動が停止され、その後、図3に示す例における
と同様に第2の弾塑性ダンパ20は地震の規模に応じて
塑性変形する。
【0023】図3および図4に示す例については、第2
の弾塑性ダンパ20を上方の梁12または前記下方の梁
に固定しかつストッパ44を壁16に支持し、また、長
穴46を第2の弾塑性ダンパ20の下部に設けかつボル
ト・ナット組立体48が下方の両ブラケット32と前記
長穴とを貫通するように設定することができる。さら
に、前記した図示の例に代えて、制振装置10を下方の
梁と壁16とに関して適用することができる。さらに、
制振装置10の設置数量は任意に定めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案に係る制振装置の側面図である。
【図2】図1に示す制振装置の正面図である。
【図3】一対の第1の弾塑性ダンパのうちのひとつを除
去して示す、他の例の制振装置の正面図である。
【図4】一対の第1の弾塑性ダンパのうちのひとつを除
去して示す、さらに他の例の制振装置の正面図である。
【符号の説明】
10 制振装置 12 梁 14 フレーム 16 壁 18,20 第1および第2の弾塑性ダンパ 44 ストッパ 46 長穴 48 ボルト・ナット組立体

Claims (4)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 建物のフレームの一部をなす上下一対の
    梁の一方と、前記一対の梁の一方に対して間隔をおかれ
    かつ前記一対の梁の他方に固定された壁とに互いに間隔
    をおいてかつ前記壁と平行に固定された一対の第1の弾
    塑性ダンパおよび両第1の弾塑性ダンパの間にあって前
    記第1の弾塑性ダンパの降伏耐力より大きい降伏耐力を
    有する第2の弾塑性ダンパを含む、制振装置。
  2. 【請求項2】 建物のフレームの一部をなす上下一対の
    梁の一方と、前記フレームに対する相対移動が可能であ
    るように前記一対の梁の一方に対して間隔をおかれかつ
    前記一対の梁の他方に固定された壁とに互いに間隔をお
    いてかつ前記壁と平行に固定された一対の第1の弾塑性
    ダンパと、両第1の弾塑性ダンパの間に配置されかつ各
    梁および前記壁のいずれか一方に固定された、前記第1
    の弾塑性ダンパの降伏耐力以上の降伏耐力を有する第2
    の弾塑性ダンパと、前記梁の長手方向に関する前記第2
    の弾塑性ダンパの相対移動を制限するための手段とを含
    む、制振装置。
  3. 【請求項3】 前記第2の弾塑性ダンパが前記壁に固定
    され、また、前記相対移動制限手段が前記梁の長手方向
    に関して前記第2の弾塑性ダンパから間隔をおいてその
    両側に配置されかつ前記一方の梁に支持された一対のス
    トッパからなる、請求項2に記載の制振装置。
  4. 【請求項4】 前記第2の弾塑性ダンパが前記壁に固定
    され、また、前記相対移動制限手段が前記第2の弾塑性
    ダンパに設けられ前記梁の長手方向へ伸びる少なくとも
    1つの長穴と、前記一方の梁に支持され前記長穴を貫通
    するボルト・ナット組立体とからなる、請求項2に記載
    の制振装置。
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JP5286432B2 (ja) * 2012-03-21 2013-09-11 積水化学工業株式会社 制振装置及び制振建物
WO2019135660A1 (ko) * 2018-01-08 2019-07-11 고려대학교 산학협력단 단면감소구간이 형성된 스트립형 강재 댐퍼

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