JP6192961B2 - 制震装置 - Google Patents
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Description
建物における震動で相対変位する一方および他方の部分にそれぞれ取付けられる第1および第2の躯体側部材と、
これら第1および第2の躯体側部材の間に設けられて粘弾性体を有しこの粘弾性体の変形により前記第1の躯体側部材と第2の躯体側部材との相対変位を許容する粘弾性ダンパー機構と、
前記第1および第2の躯体側部材の間に設けられて互いに摩擦接触する複数の接触部材を有しこの接触部材間の最大静止摩擦力を超える外力が作用すると前記複数の接触部材の相対移動が生じかつ前記粘弾性ダンパー機構に前記第1の躯体側部材と第2の躯体側部材の相対変位が作用することを解消または緩和する摩擦ダンパー機構
とを備えた制震装置において、
前記摩擦ダンパー機構は、前記互いに摩擦接触する一対の接触部材の一方に貫通して設けられて横方向に延びるガイド長孔と、他方の接触部材に取付けられて前記ガイド長孔内に移動可能に挿通され、前記一対の接触部材に互いの押し付け力を与える軸状締め付け部材とを有し、
前記ガイド長孔を、水平方向に延びる円弧状で、左右対称な形状としたことを特徴とする。
また、摩擦ダンパー機構の摩擦部材の間に相対移動が生じることにより、粘弾性ダンパー機構の前記粘弾性体に過大な負荷が作用することが回避され、粘弾性体の損傷が保護される。
これらのため、小変形時から大変形時まで安定した減衰効果を発揮でき、かつ水平方向の変形だけでなく、垂直方向の変形にも対処できる。
なお、前記ガイド長孔の長手方向中央の幅は前記締付け部材の軸径と同等であることが好ましく、これにより、摩擦ダンパー機構に原点回帰性を持たせることができる。
前記ガイド長孔の円弧状の形状が、長手方向に沿う下側の縁が円弧状であって、上側の縁が直線状であると、ガイド長孔の両端に至るに従ってガイド長孔の幅が広がる。そのため、前述のせん断変形成分と曲げ変形成分とが混成された変形による前記締付け部材の複雑な挙動に対する許容効果が大きく得られる。このガイド長孔の形状の場合も、ガイド長孔の中間部の幅寸法を軸状の締付け部材の軸径に合わせられるので、前記摩擦ダンパー機構の原点回帰性も維持することができる。
この構成の場合、粘弾性ダンパー機構が、摩擦ダンパー機構を介して躯体側部材に取付られることになり、摩擦ダンパー機構による粘弾性ダンパー機構の保護が行い易い。
また、粘弾性ダンパー機構Aの前後プレート6,6に対応して、プレートからなる第2の躯体側部材9が備えられ、この躯体側部材が溶接などにより下側フレーム4に一体的に取り付けられている。
図4(ロ)は、ガイド長孔9の形状の他の例を示す。この例では、ガイド長孔10の円弧状の形状は、長手方向に沿う下側の縁が円弧状であって、上側の縁が直線状とされている。これによりガイド長孔10の両端部の幅寸法D1 は、前記ボルト4の軸径D0に合わせた中間部の幅寸法よりも大きくされている。
ho =HP (1−cosθ)………(1)
で与えられる。このため、摩擦ダンパー機構Bの構成要素である前記ボルト11は複雑な挙動を示す。中央プレート5および前後プレート6,6のガイド長孔10は、ボルト11の動きに追従できる形状とする必要がある。
D1 =D0 +αho ………(2)
として与えることができる。ただし、αは、曲げ等による付加変形量を見込んだ余裕率(α≧1)である。これにより、小変形時から大変形時にわたって、ボルト11とガイド長孔10との干渉を緩和して摩擦ダンパー機構としての減衰効果を十分発揮できる。この場合、ガイド長孔10の中間部の幅寸法がボルト11の軸径D0に合わせているので、摩擦ダンパー機構の原点回帰性も維持することができる。
この実施形態は、図1〜図4(イ)に示す第1の実施形態において、中央プレート5および前後プレート6に横方向に円弧状に延びるガイド長孔10を設け、かつボルト11を躯体側部材8,9に固定とした構成に代えて、次の構成としている。
この制震装置は、例えば図5の制震パネル2に、第1の実施形態と同様に設置される。
建物の小変形時に粘弾性ダンパー機構Aが制震効果を奏すること、および建物の変形が大きくなったり応答速度が大きくなると、摩擦ダンパー機構Bの接触部材間に作用する力が最大静止摩擦力を超え、摩擦ダンパー機構Bの接触部材間に相対移動が生じことは、第1の実施形態の場合と同様である。
したがって、この提案例の制震装置においても、小変形時から大変形時まで安定した減衰効果を発揮でき、かつ水平方向の変形だけでなく、垂直方向の変形にも対処することができる。
2…制震パネル
3…上側フレーム(一方の部材)
4…下側フレーム(他方の部材)
5…中央プレート(接触部材)
6…前後プレート(接触部材)
7…粘弾性体
8…第1の躯体側部材(接触部材)
9…第2の躯体側部材(接触部材)
10…ガイド長孔
10A…横ガイド長孔
11…ボルト(軸状締め付け部材)
11a…軸部
13…縦ガイド長孔
A…粘弾性ダンパー機構
B…摩擦ダンパー機構
Claims (3)
- 建物における震動で相対変位する一方および他方の部分にそれぞれ取付けられる第1および第2の躯体側部材と、
これら第1および第2の躯体側部材の間に設けられて粘弾性体を有しこの粘弾性体の変形により前記第1の躯体側部材と第2の躯体側部材との相対変位を許容して吸振を行う粘弾性ダンパー機構と、
前記第1および第2の躯体側部材の間に設けられて互いに摩擦接触する複数の接触部材を有しこの接触部材間の最大静止摩擦力を超える外力が作用すると前記複数の接触部材の相対移動が生じかつ前記粘弾性ダンパー機構に前記第1の躯体側部材と第2の躯体側部材の相対変位が作用することを解消または緩和する摩擦ダンパー機構
とを備えた制震装置において、
前記摩擦ダンパー機構は、前記互いに摩擦接触する一対の接触部材の一方に貫通して設けられて横方向に延びるガイド長孔と、他方の接触部材に取付けられて前記ガイド長孔内に移動可能に挿通され、前記一対の接触部材に互いの押し付け力を与える軸状締め付け部材とを有し、
前記ガイド長孔を、水平方向に延びる円弧状で左右対称な形状としたことを特徴とする制震装置。 - 請求項1に記載の制震装置において、前記ガイド長孔の前記円弧状の形状は、長手方向に沿う下側の縁が円弧状であって、上側の縁が直線状である制震装置。
- 請求項1または請求項2に記載の制震装置において、
前記粘弾性ダンパー機構は、互いに隙間を介して対面し一端で互いに結合された一対の前後プレートと、これら前後プレートの前記隙間に介在した中央プレートと、この中央プレートの両面と前記両前後プレートとの隙間にそれぞれ介在して前記中央プレートと前記前後プレートとに固定された複数の粘弾性体とでなり、
前記摩擦ダンパー機構は、前記中央プレートと前記第1の躯体側部材とが互いに接触する前記接触部材となり、かつ前記一対の前後プレートと前記第2の躯体側部材とが互いに接触する前記接触部材となる、
制震装置。
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