JP6354270B2 - Friction damper - Google Patents
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Description
本発明は、建物架構等の構造物の振動を抑制する摩擦ダンパーに関する。 The present invention relates to a friction damper that suppresses vibration of a structure such as a building frame.
建物架構等の構造物の振動を減衰する装置として摩擦ダンパーが知られている。この摩擦ダンパーは、例えば建物架構の振動時に同架構のうちで互いに往復相対移動する一対の部材同士の間に介装等されて使用される。 A friction damper is known as a device for attenuating vibration of a structure such as a building frame. The friction damper is used, for example, by being interposed between a pair of members that reciprocally move relative to each other during vibration of the building frame.
かかる摩擦ダンパーの一例として、特許文献1には、図1及び図2に示すような摩擦ダンパー110が開示されている。なお、図1は建物架構1の概略立面図であり、図2は、図1中のX−X断面図である。 As an example of such a friction damper, Patent Document 1 discloses a friction damper 110 as shown in FIGS. 1 and 2. 1 is a schematic elevation view of the building frame 1, and FIG. 2 is a sectional view taken along line XX in FIG.
図1に示すように、この摩擦ダンパー110は、建物架構1の上記一対の部材51,52のうちの一方の部材51に設けられる第1圧接板11と、同一対の部材51,52のうちの他方の部材52に設けられる第2圧接板21(図1の例では、他方部材52が第2圧接板21を兼ねている)と、第2圧接板21とによって第1圧接板11を両面から挟み込む第3圧接板31と、を有する。図2に示すように、第1圧接板11には、所定方向に長い第1貫通孔13が設けられ、第2圧接板21には、正円形の第2貫通孔23が設けられ、第3圧接板31にも、正円形の第3貫通孔33が設けられている。また、これら全ての貫通孔13,23,33を貫いてボルト41bが挿通されているとともに、同ボルト41bにはナット41nが螺合されており、当該ナット41nで締結されることによって、これら第1乃至第3圧接板11,21,31は、所定の圧接力で互いに圧接されている。 As shown in FIG. 1, the friction damper 110 includes a first pressure contact plate 11 provided on one member 51 of the pair of members 51 and 52 of the building frame 1, and the same pair of members 51 and 52. The second pressure contact plate 21 provided on the other member 52 (in the example of FIG. 1, the other member 52 also serves as the second pressure contact plate 21) and the second pressure contact plate 21 support the first pressure contact plate 11 on both sides. A third pressure contact plate 31 sandwiched between the first and second pressure plates. As shown in FIG. 2, the first pressure contact plate 11 is provided with a first through hole 13 that is long in a predetermined direction, the second pressure contact plate 21 is provided with a second circular through hole 23, and the third The pressure contact plate 31 is also provided with a third circular through hole 33 having a regular circular shape. A bolt 41b is inserted through all of the through holes 13, 23, 33, and a nut 41n is screwed to the bolt 41b. The first to third pressure plates 11, 21, 31 are pressed against each other with a predetermined pressure force.
そして、かかる摩擦ダンパー110によれば、建物架構1の振動によって第2圧接板21が第1圧接板11に対して摺動した際には、ボルト41bと第2圧接板21の第2貫通孔23との係合、及び同ボルト41bと第3貫通孔33との係合を介して、第2圧接板21から第3圧接板31へと摺動方向の力Fpが伝達されて、これにより、第3圧接板31も、第2圧接板21と連動して第1圧接板11に対して摺動する。そして、その結果、第2圧接板21の第1圧接板11に対する摺動の摩擦力に加えて、更に第3圧接板31の第1圧接板11に対する摺動の摩擦力が生じて、これにより、大きな摩擦力を発生可能となっている。
ところで、かかる摩擦ダンパー110にあっては、図1に示すように、上記のボルト41bを中心軸C31として第3圧接板31が回転する可能性があって、回転した場合には見た目が悪いなど問題となる虞があった。 By the way, in the friction damper 110, as shown in FIG. 1, there is a possibility that the third press-contact plate 31 rotates around the bolt 41b as the central axis C31. There was a risk of problems.
本発明は、かかる従来の課題に鑑みて成されたもので、圧接力の付与に供するボルト等の軸部材を中心軸として第3圧接板が回転することを抑制することにある。 The present invention has been made in view of such a conventional problem, and is to suppress the rotation of the third press contact plate about a shaft member such as a bolt used for applying a press contact force as a central axis.
かかる目的を達成するために請求項1に示す摩擦ダンパーは、
構造物において所定方向に相対移動する一対の部材の間に配置されて、前記相対移動に伴って摺動する圧接板同士の摩擦力により、前記相対移動を抑制する摩擦ダンパーであって、
前記一対の部材のうちの一方の部材に設けられ対面する2つの第1圧接板と、
前記一対の部材のうちの他方の部材に設けられ前記2つの第1圧接板の間に介在される第2圧接板と、
前記第2圧接板の両方の面側にそれぞれ設けられ、前記第2圧接板とともに前記第1圧接板を両面から所定の圧接力で挟み込む2つの第3圧接板と、
前記圧接力を付与すべく、前記第1圧接板の前記所定方向に長い第1貫通孔、前記第2圧接板の第2貫通孔、及び前記第3圧接板の第3貫通孔を挿通して設けられる軸部材と、を有し、
前記第1貫通孔によって前記第1圧接板に対する前記第2圧接板の前記所定方向の摺動が許容されるとともに、前記摺動に伴って前記第3圧接板が前記第1圧接板に対して前記所定方向に摺動するように、当該摺動させるための力が、前記軸部材の前記第2貫通孔及び前記第3貫通孔との係合を介して前記第2圧接板から前記第3圧接板へと伝達され、
各々の前記第3圧接板は、前記所定方向と交差する方向に前記第1圧接板及び前記第2圧接板より突出するように延出された延出部と、当該延出部に第4貫通孔を備え、
前記第2圧接板の両方の面側に各々設けられた前記第3圧接板の前記第4貫通孔に単一の挿通部材が挿通されて、前記第2圧接板の両方の面側に設けられた前記第3圧接板の回転が抑制されることを特徴とする。
In order to achieve this object, the friction damper shown in claim 1 is:
A friction damper that is disposed between a pair of members that move relative to each other in a predetermined direction in the structure, and that suppresses the relative movement by the frictional force between the pressure plates that slide with the relative movement,
Two first press-contact plates provided on one member of the pair of members and facing each other;
A second pressure contact plate provided on the other member of the pair of members and interposed between the two first pressure contact plates;
Two third pressure plates that are provided on both sides of the second pressure plate and sandwich the first pressure plate together with the second pressure plate from both sides with a predetermined pressure force; and
In order to apply the pressure contact force, the first pressure contact plate is inserted through the first through hole long in the predetermined direction, the second pressure contact plate second through hole, and the third pressure contact plate third through hole. A shaft member provided,
The first through hole allows the second pressure contact plate to slide in the predetermined direction relative to the first pressure contact plate, and the third pressure contact plate moves relative to the first pressure contact plate along with the sliding. In order to slide in the predetermined direction, the sliding force is applied from the second pressure contact plate to the third through the engagement of the shaft member with the second through hole and the third through hole. Transmitted to the pressure plate,
Each of the third pressure-contact plates extends in a direction intersecting the predetermined direction so as to protrude from the first pressure-contact plate and the second pressure-contact plate, and the extension portion has a fourth penetration. With holes,
A single insertion member is inserted into the fourth through hole of the third press contact plate provided on each of both surfaces of the second press contact plate, and provided on both surfaces of the second press contact plate. Further, the rotation of the third press contact plate is suppressed.
このような摩擦ダンパーによれば、第2圧接板の両方の面側に設けられた第3圧接板の第4貫通孔に単一の挿通部材が挿通されているので、第2圧接板の両方の面側に設けられた第3圧接板のうちの一方が回転する方向に力が作用すると、挿通部材により他方の第3圧接板にも同方向に回転する力が作用する。このとき、第3摩擦板にはいずれも圧接力が作用しているので、いずれか一方のみの圧接力にて回転を抑制する場合より回転を抑制することが可能である。 According to such a friction damper, since the single insertion member is inserted into the fourth through holes of the third press contact plate provided on both surfaces of the second press contact plate, both the second press contact plates When a force acts in the direction in which one of the third press contact plates provided on the surface side rotates, a force that rotates in the same direction also acts on the other third press contact plate by the insertion member. At this time, since the pressing force acts on the third friction plate, the rotation can be suppressed as compared with the case where the rotation is suppressed by only one of the pressing forces.
かかる摩擦ダンパーであって、
前記第4貫通孔は、前記所定方向において前記軸部材の両側に設けられた丸孔であり、
前記挿通部材は、棒状の部材であることが望ましい。
Such a friction damper,
The fourth through hole is a round hole provided on both sides of the shaft member in the predetermined direction,
The insertion member is preferably a rod-shaped member.
このような摩擦ダンパーによれば、丸孔に棒状の部材を挿通する簡単な構成で、第2圧接板の両方の面側に設けられた第3圧接板の回転をいずれも抑制することが可能である。また、棒状の部材を所定方向において軸部材の両側に設けることによりいずれの方向の回転も抑制することが可能である。 According to such a friction damper, it is possible to suppress any rotation of the third press contact plate provided on both sides of the second press contact plate with a simple configuration in which a rod-like member is inserted into the round hole. It is. Further, by providing rod-shaped members on both sides of the shaft member in a predetermined direction, rotation in any direction can be suppressed.
また、摩擦ダンパーであって、
前記第4貫通孔は、前記所定方向に長い長孔であり、前記所定方向において前記軸部材の両側に渡るように設けられており、
前記挿通部材は、板状の部材であることとしてもよい。
It is a friction damper,
The fourth through hole is a long hole that is long in the predetermined direction, and is provided so as to cross over both sides of the shaft member in the predetermined direction.
The insertion member may be a plate-like member.
このような摩擦ダンパーによれば、長孔に板状の部材を挿通する簡単な構成で、第2圧接板の両方の面側に設けられた第3圧接板の回転をいずれも抑制することが可能である。また、長孔を所定方向において軸部材の両側に渡るように設け、板状の部材を挿通することによりいずれの方向の回転も抑制することが可能である。 According to such a friction damper, it is possible to suppress any rotation of the third press contact plate provided on both sides of the second press contact plate with a simple configuration in which the plate-like member is inserted into the long hole. Is possible. Further, it is possible to suppress rotation in any direction by providing a long hole so as to extend on both sides of the shaft member in a predetermined direction and inserting a plate-like member.
かかる摩擦ダンパーであって、前記挿通部材は、前記一対の部材、前記第1圧接板、前記第2圧接板のうちのいずれかに近接させて挿通されていることが望ましい。 In this friction damper, it is preferable that the insertion member is inserted close to any one of the pair of members, the first pressure contact plate, and the second pressure contact plate.
このような摩擦ダンパーによれば、挿通部材が、近接する一対の部材、第1圧接板、第2圧接板のうちのいずれかに当接して回転が抑制される。すなわち、挿通部材と、一対の部材、第1圧接板、第2圧接板のいずれかとの距離が近ければ近いほど、回転を小さく抑えることが可能である。 According to such a friction damper, the insertion member abuts on any one of a pair of adjacent members, the first pressure contact plate, and the second pressure contact plate, and rotation is suppressed. That is, the closer the distance between the insertion member and any of the pair of members, the first pressure contact plate, and the second pressure contact plate is, the smaller the rotation can be suppressed.
本発明に係る摩擦ダンパーによれば、圧接力の付与に供するボルト等の軸部材を中心軸として第3圧接板が回転することを抑制することができる。 According to the friction damper according to the present invention, it is possible to suppress the rotation of the third press contact plate about the shaft member such as a bolt used for applying the press contact force as the central axis.
図3は、本発明の一実施形態の摩擦ダンパー10が設けられた建物架構1の概略立面図である。また、図4は、図3に示す摩擦ダンパーの縦断面図であり、図5は、摩擦ダンパーの構成を示す断面図である。更に、図6Aは、図4中のA−A矢視図、図6Bは、図4中のB−B矢視図、図6Cは、図4中のC−C矢視図、図6Dは、図4中のD−D矢視図である。 FIG. 3 is a schematic elevation view of the building frame 1 provided with the friction damper 10 according to the embodiment of the present invention. 4 is a longitudinal sectional view of the friction damper shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a sectional view showing a configuration of the friction damper. Furthermore, FIG. 6A is an AA arrow view in FIG. 4, FIG. 6B is a BB arrow view in FIG. 4, FIG. 6C is a CC arrow view in FIG. 4, and FIG. FIG. 5 is a DD arrow view in FIG. 4.
本実施形態の摩擦ダンパー10は、建物架構1としての柱梁架構1のH形鋼のブレース5に組み込まれている。すなわち、この摩擦ダンパー10が組み込まれるブレース5は、適宜位置で互いに間隔S1を隔てるように分断されて、図3に示すように一対のフランジ分断片51,52(一対の部材に相当)が形成されており、これらフランジ分断片51,52同士は、ブレース5の架け渡し方向(所定方向に相当し、以下では、ブレース架け渡し方向とも言う)に相対移動可能に構成されている。 The friction damper 10 according to the present embodiment is incorporated in an H-section steel brace 5 of a column beam frame 1 as a building frame 1. That is, the brace 5 in which the friction damper 10 is incorporated is divided at an appropriate position so as to be spaced from each other by a distance S1, thereby forming a pair of flange segment pieces 51 and 52 (corresponding to a pair of members) as shown in FIG. These flange segment pieces 51 and 52 are configured to be relatively movable in the bridging direction of the brace 5 (corresponding to a predetermined direction, hereinafter also referred to as the brace bridging direction).
摩擦ダンパー10は、図4に示すように、一方のフランジ分断片51のフランジ51Fの両面にそれぞれフィラープレート50を介在してボルト止めされた対面する2つの第1圧接板11と、2つの第1圧接板11の間に介在され他方のフランジ分断片52のフランジ52Fがそのまま流用された第2圧接板21と、第2圧接板21の両方の面側にそれぞれ設けられ、第2圧接板21とともに第1圧接板11を両面から所定の圧接力で挟み込む2つの第3圧接板31と、を有している。 As shown in FIG. 4, the friction damper 10 includes two first press-contact plates 11 facing each other and bolted to both surfaces of the flange 51 </ b> F of one flange segment 51 via a filler plate 50. The second press-contact plate 21 is provided between both the second press-contact plate 21 and the second press-contact plate 21 which are interposed between the first press-contact plates 11 and the flange 52F of the other flange segment 52 is used as it is. In addition, there are two third pressure plates 31 that sandwich the first pressure plate 11 from both sides with a predetermined pressure force.
ここで、第1圧接板11の表裏両面には、それぞれ、滑動板15の一例としてのステンレス板が移動不能に固着されている一方、これら滑動板15,15と対向する第2圧接板21及び第3圧接板31,31の各面には、それぞれ摩擦板25,35が移動不能に固着されている。この固着方法としては、例えば、(1)接着による方法、(2)固着面を構成する各々の表面について表面粗さの増大化処理(第1圧接板11,11、第2圧接板21、第3圧接板31,31、滑動板15及び摩擦板25,35の各表面の目荒らしや、ショットブラスト等)を施して、固着面で相対滑りが生じないようにする方法、(3)嵌合による方法等が挙げられる。 Here, a stainless plate as an example of the sliding plate 15 is fixed to the front and back surfaces of the first pressing plate 11 so as not to move, while the second pressing plate 21 facing the sliding plates 15 and 15, and The friction plates 25 and 35 are fixed to the respective surfaces of the third press contact plates 31 and 31 so as not to move. As this fixing method, for example, (1) a method by adhesion, (2) surface roughness increasing treatment (first pressure contact plates 11, 11, second pressure contact plate 21, first surface) for each surface constituting the fixed surface (3) fitting by applying roughening or shot blasting on the surfaces of the three pressure contact plates 31 and 31, the sliding plate 15 and the friction plates 25 and 35 to prevent relative slippage on the fixing surface. And the like.
一方、図4に示すように、2つの第1圧接板11,11、第2圧接板21および2つの第3圧接板31,31には、それぞれ、第1貫通孔13、第2貫通孔23、第3貫通孔33が板厚方向に貫通形成されているとともに、これらの貫通孔13,23,33には串刺し状に、鋼製の丸パイプ47(断面正円形状のパイプで、パイプ部材に相当)が通され、更に、当該丸パイプ47には、管軸方向に沿って高力ボルト41b(ボルト部材に相当)が挿通されている。そして、この高力ボルト41bの先端部にはナット41nが螺着されており、これら高力ボルト41b及びナット41nによって、第1圧接板11,11は、第2圧接板21と第3圧接板31,31とに挟まれた状態で締結され、この挟み込みによる上記圧接力が板厚方向に付与されている。 On the other hand, as shown in FIG. 4, the two first pressure plates 11, 11, the second pressure plate 21, and the two third pressure plates 31, 31 have a first through hole 13 and a second through hole 23, respectively. The third through-hole 33 is formed in the plate thickness direction, and the through-holes 13, 23, 33 are skewered into a steel round pipe 47 (a pipe having a circular cross-section and a pipe member). Further, a high-strength bolt 41b (corresponding to a bolt member) is inserted into the round pipe 47 along the tube axis direction. And the nut 41n is screwed by the front-end | tip part of this high strength volt | bolt 41b, The 1st press plate 11 and 11 are the 2nd press plate 21 and the 3rd press plate by these high strength volt | bolts 41b and nut 41n. It is fastened in a state of being sandwiched between 31 and 31, and the pressure contact force due to the sandwiching is applied in the thickness direction.
よって、この圧接力により、第1圧接板11,11の滑動板15,15に対して第2圧接板21の摩擦板25及び第3圧接板31,31の摩擦板35は押圧され、摺動時には上記の圧接力に応じた摩擦力Ffを生じる(図5を参照)。そして、この摩擦力Ffが柱梁架構1の振動の減衰力となる。なお、高力ボルト41bの頭部と第2圧接板21との間、及びナット41nと第3圧接板31,31との間にはそれぞれ皿ばね43が介装されており、これら皿ばね43の弾発力により圧接力の大きさの安定化が図られている。但し、かかる皿ばね43は、必須構成ではなく、無くても良い。また、この例では、丸パイプ47及び高力ボルト41bが、請求項に係る「軸部材」に相当している。 Therefore, by this pressure contact force, the friction plate 25 of the second pressure contact plate 21 and the friction plate 35 of the third pressure contact plate 31, 31 are pressed against the sliding plates 15, 15 of the first pressure contact plates 11, 11 to slide. Occasionally, a frictional force Ff corresponding to the pressure contact force is generated (see FIG. 5). The frictional force Ff becomes a damping force for vibration of the column beam frame 1. A disc spring 43 is interposed between the head of the high-strength bolt 41b and the second press-contact plate 21 and between the nut 41n and the third press-contact plates 31 and 31, respectively. The size of the pressure contact force is stabilized by the elastic force of. However, the disc spring 43 is not an essential component and may be omitted. In this example, the round pipe 47 and the high-strength bolt 41b correspond to the “shaft member” according to the claims.
ところで、上記の摺動をブレース架け渡し方向について許容すべく、第1圧接板11の第1貫通孔13は、ブレース架け渡し方向に沿って長い長孔に形成されている(図6Cを参照)。すなわち、この長孔でなる第1貫通孔13によって、柱梁架構1のブレース分断片51,52同士のブレース架け渡し方向の相対移動に伴い、第1圧接板11に対して第2圧接板21及び第3圧接板31,31が、ブレース架け渡し方向に摺動可能になっている。 By the way, in order to allow the above-mentioned sliding in the brace spanning direction, the first through hole 13 of the first pressure contact plate 11 is formed as a long hole along the brace spanning direction (see FIG. 6C). . That is, the second pressure contact plate 21 with respect to the first pressure contact plate 11 is associated with the relative movement of the brace segments 51 and 52 of the column beam frame 1 in the brace spanning direction by the first through holes 13 that are long holes. And the 3rd press-contact plates 31 and 31 are slidable in the brace bridging direction.
これに対して、第2圧接板21の第2貫通孔23及び第3圧接板31,31の第3貫通孔33の方は、丸パイプ47との間に形成されるブレース掛け渡し方向の隙間S2が第1貫通孔13の場合よりも小さく、しかも、当該隙間S2が極力小さくなるような孔径の正円に設定されている(図5を参照)。 On the other hand, the second through hole 23 of the second press contact plate 21 and the third through hole 33 of the third press contact plate 31, 31 are formed between the round pipe 47 and the gap in the brace spanning direction. S2 is smaller than the case of the first through hole 13, and the hole S2 is set to be a perfect circle having a hole diameter that is as small as possible (see FIG. 5).
この理由は、この摩擦ダンパー10にあっては、丸パイプ47と第2貫通孔23及び第3貫通孔33との当接・係合によって、第1圧接板11に対する第2圧接板21の摺動に伴わせて各第3圧接板31,31も摺動させるようにしているためである。 The reason for this is that in the friction damper 10, the second pressure contact plate 21 is slid against the first pressure contact plate 11 by the contact / engagement of the round pipe 47 with the second through hole 23 and the third through hole 33. This is because the third press contact plates 31 are also slid along with the movement.
詳しくは、柱梁架構1が振動する際に、図5に示すように、他方のブレース分断片52たる第2圧接板21にあっては、振動に伴う外力Pが柱梁架構1から直接入力されて、これにより第2圧接板21は第1圧接板11に対して摺動し、この摺動により各々の摩擦ダンパー10により摩擦力Ffを発生して上記振動の減衰力とするが、第3圧接板31,31にあっては、他方のブレース分断片52には直結されておらず、それ故に、摺動に要する力を、第2圧接板21から丸パイプ47を介して付与される必要があるためである。 Specifically, when the column beam frame 1 vibrates, as shown in FIG. 5, in the second pressure contact plate 21 as the other brace segment 52, the external force P accompanying the vibration is directly input from the column beam frame 1. As a result, the second pressure contact plate 21 slides with respect to the first pressure contact plate 11, and by this sliding, each friction damper 10 generates a frictional force Ff as a damping force for the vibration. The three pressure contact plates 31 and 31 are not directly connected to the other brace segment 52, and therefore a force required for sliding is applied from the second pressure contact plate 21 via the round pipe 47. This is necessary.
つまり、図5に示すように、第2圧接板21に作用する上記外力Pの一部の力は、丸パイプ47と第2貫通孔23の内周面との当接・係合による支圧力Fpとして第2圧接板21から丸パイプ47へと伝達され、そして、丸パイプ47に伝達された支圧力Fpは、丸パイプ47内で剪断力Fsの形態を経た後に、丸パイプ47と第3貫通孔33の内周面との当接・係合によって第3圧接板31,31へと伝達され、その結果、この伝達された支圧力Fpによって第3圧接板31,31は第1圧接板11、11に対して摺動する。そして、この摺動に伴って第3圧接板31,31と第1圧接板11,11との間には摩擦力Ffが発生し、上記の振動の減衰に寄与する。 That is, as shown in FIG. 5, a part of the external force P acting on the second pressure contact plate 21 is a support pressure due to contact / engagement between the round pipe 47 and the inner peripheral surface of the second through hole 23. Fp is transmitted from the second pressure contact plate 21 to the round pipe 47 as Fp, and the support pressure Fp transmitted to the round pipe 47 undergoes the form of the shearing force Fs in the round pipe 47 and then the round pipe 47 and the third pipe 47. The pressure is transmitted to the third pressure contact plates 31 and 31 by contact / engagement with the inner peripheral surface of the through hole 33. As a result, the third pressure contact plates 31 and 31 are transmitted to the first pressure contact plate by the transmitted support pressure Fp. 11, 11 slides. Along with this sliding, a frictional force Ff is generated between the third press contact plates 31 and 31 and the first press contact plates 11 and 11 and contributes to the attenuation of the vibration.
従って、これら第2貫通孔23及び第3貫通孔33の孔径は、施工時に丸パイプ47を通すのに問題の無い範囲内で極力小さくするのが望ましく、例えば、丸パイプ47を挿通させた際の丸パイプ47との隙間S2が、ブレース掛け渡し方向について0.1〜3.0mmの範囲にすると良い。そうすれば、施工時の丸パイプ47の通し作業を容易にしながらも、摺動に必要な支圧力Fpを第3圧接板31,31へ確実に伝達可能となる。ただし、第3貫通孔33は、摺動開始タイミングを異ならせるためにブレース掛け渡し方向について長い長孔にする場合がある。これは、二つの第3圧接板31,31の摺動開始タイミングをずらして、摩擦力ΣFfの大きさを二段階で切り替えるものである。例えば、ブレース掛け渡し方向の相対移動量の所定範囲では、小さい摩擦力ΣFfで振動を減衰するとともに、所定範囲以外の範囲では、大きな摩擦力ΣFfで振動を減衰したいという場合もあり得る。そして、その場合には、図7に示すように、第2貫通孔23を、ブレース掛け渡し方向に前記孔径よりも長い長孔に形成する。このようにすれば、第3圧接板31の摺動開始は、ブレース掛け渡し方向に関する第2圧接板に設けた長孔の分だけ遅れて摺動を開始する。よって、第1圧接板と第2圧接板の摺動に対し、二つの第3圧接板31,31の摺動開始タイミングを異ならせることができる。 Therefore, it is desirable that the diameters of the second through hole 23 and the third through hole 33 be as small as possible without causing a problem in passing the round pipe 47 during construction. For example, when the round pipe 47 is inserted, The clearance S2 with the round pipe 47 is preferably in the range of 0.1 to 3.0 mm in the bracing direction. If it does so, it will become possible to transmit the supporting pressure Fp required for sliding to the 3rd press-contacting plates 31 and 31 reliably, making it easy to pass the round pipe 47 at the time of construction. However, the third through hole 33 may be a long hole in the bracing direction in order to vary the sliding start timing. This is to switch the magnitude of the frictional force ΣFf in two steps by shifting the sliding start timing of the two third press contact plates 31, 31. For example, there may be a case where it is desired to attenuate the vibration with a small frictional force ΣFf in a predetermined range of the relative movement amount in the bracing direction and to attenuate the vibration with a large frictional force ΣFf in a range other than the predetermined range. In that case, as shown in FIG. 7, the second through hole 23 is formed as a long hole longer than the hole diameter in the brace extending direction. If it does in this way, the start of sliding of the 3rd press-contact plate 31 will start a slide with a delay by the length of the long hole provided in the 2nd press-contact plate regarding the brace spanning direction. Therefore, the sliding start timing of the two third press contact plates 31 and 31 can be made different from the slide of the first press contact plate and the second press contact plate.
ちなみに、上記隙間S2を零に設定した理想状態の場合には、この摩擦ダンパー10は、図8に示すような振動エネルギー吸収履歴特性を示す。このグラフは、ブレース掛け渡し方向に所定振幅δ0で強制加振して得られるグラフであり、横軸には、ブレース掛け渡し方向の相対変位δを示し、縦軸には、摩擦ダンパー10が発生する摩擦力の総和ΣFfを示している。 Incidentally, in the ideal state where the gap S2 is set to zero, the friction damper 10 exhibits vibration energy absorption history characteristics as shown in FIG. This graph is a graph obtained by forcibly oscillating with a predetermined amplitude δ0 in the brace spanning direction. The horizontal axis represents the relative displacement δ in the brace spanning direction, and the vertical axis represents the friction damper 10. The total sum ΣFf of the frictional forces to be performed is shown.
ここで、グラフ中の摩擦力Ff0は、滑動板15と摩擦板25,35との摩擦係数をμとし、圧接力をNとした場合に下式で表される。
Ff0=4×μ×N
なお、上式中の「4」という数値の意味は、上記の摩擦ダンパー10が摩擦力Ffを発生する摺動面を4面有する4面摩擦の摩擦ダンパーであるからである。また、図5中における剪断力Fs、支圧力Fp、摩擦力Ff、及び外力Pは、次のような釣り合い関係にあるのは言うまでもない。
Fs=Fp=Ff
P=4×Ff
なお、望ましくは、図5に示すように高力ボルト41bと丸パイプ47との間に隙間を設けると良く、より望ましくは、当該隙間の大きさGを、設計で想定する限界状態(例えば、弾性限界)まで変形状態の丸パイプ47において当該丸パイプ47の内周面と高力ボルト41bとが当接しないようなサイズにすると良い。そして、このように設定すれば、第3圧接板31,31を摺動させるための支圧力Fpは、専ら丸パイプ47のみに作用して高力ボルト41bには作用しないので、高力ボルト41bの健全性を高い状態に維持可能となる。
Here, the frictional force Ff0 in the graph is expressed by the following equation when the friction coefficient between the sliding plate 15 and the friction plates 25 and 35 is μ and the pressure contact force is N.
Ff0 = 4 × μ × N
The numerical value “4” in the above formula is because the friction damper 10 is a four-surface friction friction damper having four sliding surfaces that generate the frictional force Ff. Needless to say, the shearing force Fs, the supporting pressure Fp, the frictional force Ff, and the external force P in FIG. 5 are in the following balanced relationship.
Fs = Fp = Ff
P = 4 × Ff
Desirably, a gap is provided between the high-strength bolt 41b and the round pipe 47 as shown in FIG. 5, and more desirably, the size G of the gap is a limit state (for example, The round pipe 47 in a deformed state up to the elastic limit) may be sized so that the inner peripheral surface of the round pipe 47 and the high-strength bolt 41b do not contact each other. If set in this way, the supporting pressure Fp for sliding the third press contact plates 31 and 31 acts only on the round pipe 47 and not on the high strength bolt 41b. It becomes possible to maintain the soundness of the plant at a high level.
また、望ましくは、図5に示すように、丸パイプ47の全長を、その管軸方向の両端が第3貫通孔33から外方に突出しないような長さに設定するとともに、第3圧接板31,31の皿ばね43側の面に、それぞれ孔部45a付きの薄板45を固着し、更に、これら薄板45,45の孔部45a,45aの孔径を、丸パイプ47の外径よりも小径に設定すると良い。このようにすれば、当該丸パイプ47は薄板45,45によって管軸方向の移動が規制されるので、第3、第2、第1貫通孔33,23,13からの丸パイプ47の抜け落ちは確実に防止される。なお、これら薄板45,45を、摩擦係数の低い素材で構成するか又は同素材でコーティングすれば、これら薄板45,45に当接する皿ばね43の角部の摩耗を低減できる。 Further, preferably, as shown in FIG. 5, the total length of the round pipe 47 is set such that both ends in the tube axis direction do not protrude outward from the third through-hole 33, and the third pressure contact plate The thin plate 45 with the hole 45 a is fixed to the surface of the disc spring 43 side of 31, 31, and the diameter of the holes 45 a, 45 a of the thin plates 45, 45 is smaller than the outer diameter of the round pipe 47. It is good to set to. In this way, the movement of the round pipe 47 in the tube axis direction is restricted by the thin plates 45, 45, so that the drop off of the round pipe 47 from the third, second, and first through holes 33, 23, 13 is prevented. It is surely prevented. In addition, if these thin plates 45 and 45 are comprised with a raw material with a low friction coefficient, or coat with the same material, abrasion of the corner | angular part of the disc spring 43 which contact | abuts these thin plates 45 and 45 can be reduced.
ところで、図6A〜図6Dに示すように、この第3圧接板31,31は、その平面形状の中央(好ましくは図心)に第3貫通孔33が形成され、これにより当該図心に上記の高力ボルト41b及び丸パイプ47が配置されている。また、設計図上では、各第3圧接板31,31の平面形状においてほぼ矩形状をなす外形の四辺のうちの二辺31a,31aがブレース掛け渡し方向と平行になった状態を目標配置状態として、第3圧接板31,31は配置されている。 By the way, as shown in FIGS. 6A to 6D, the third press-contact plates 31, 31 have a third through hole 33 formed in the center (preferably centroid) of the planar shape. The high-strength bolt 41b and the round pipe 47 are arranged. In addition, on the design drawing, a state in which the two sides 31a and 31a of the four sides of the outer shape having a substantially rectangular shape in the planar shape of each third pressure contact plate 31 and 31 are parallel to the bracing direction is the target arrangement state. As a result, the third pressure contact plates 31, 31 are arranged.
しかし、摩擦ダンパー10の作動中に、第3圧接板31,31は、高力ボルト41b(又は丸パイプ47)を中心軸C31,C31として回転する虞がある。そして、回転した場合には、第3圧接板31,31が、設計図上での目標配置状態とは異なる状態となってしまい、見た目が悪いなどの問題となり得る。 However, during the operation of the friction damper 10, the third press contact plates 31, 31 may rotate with the high-strength bolt 41b (or the round pipe 47) as the central axes C31, C31. And when it rotates, the 3rd press-contact plates 31 and 31 will be in the state different from the target arrangement | positioning state on a design drawing, and it may become problems, such as a bad appearance.
そこで、本実施形態の摩擦ダンパー10では、第2圧接板21の両方の面側にそれぞれ設けられた2つの第3圧接板31、31にそれぞれフランジ52Fより外側に延出させた延出部と、当該延出部に第4貫通孔34を設けるとともに、2つの第3圧接板31の第4貫通孔34に、例えば単一の挿通部材としての棒状の鋼材44を挿通させることにより、互いに回転をより抑制することとした。 Therefore, in the friction damper 10 according to the present embodiment, the extension portions that are extended outward from the flange 52F on the two third press contact plates 31, 31 respectively provided on both surface sides of the second press contact plate 21; In addition, the fourth through hole 34 is provided in the extended portion, and the rod-like steel material 44 as a single insertion member is inserted into the fourth through hole 34 of the two third press-contact plates 31 to rotate each other. It was decided to suppress more.
図9は、フランジの両方の面側にそれぞれ設けられた第3圧接板同士を棒状の鋼材により互いに回転を抑制する構成を示す平面図である。図10は、図9におけるE−E矢視図である。 FIG. 9 is a plan view showing a configuration in which the third press contact plates provided on both surface sides of the flange are restrained from rotating with each other by a rod-shaped steel material. FIG. 10 is an EE arrow view in FIG. 9.
より具体的には、摩擦ダンパー10は、図9に示すように、H型鋼の幅方向(ブレース架け渡し方向と交差する方向)におけるウエブ51W,52Wの両側にて、それぞれ一対のフランジ分断片51,52に架け渡し、図10に示すように、ウエブ51W,52Wの上下に位置する2つのフランジ51,52にそれぞれ設けられている。 More specifically, as shown in FIG. 9, the friction damper 10 includes a pair of flange segment pieces 51 on both sides of the webs 51 </ b> W and 52 </ b> W in the width direction of H-shaped steel (direction intersecting the brace bridging direction). , 52 and provided on two flanges 51, 52 located above and below the webs 51W, 52W, respectively, as shown in FIG.
そして、フランジ52Fの各々の面側にそれぞれ設けられた各第3圧接板31,31に、フランジ52F、第1圧接板11および第2圧接板21より、フランジ52Fの幅方向においてウエブ52Wと反対側に延出させた延出部31b,31bと、当該延出部31b,31bに第4貫通孔34を各々設けておく。このとき、第4貫通孔34,34は、各第3圧接板31,31の延出部31b,31bに、ブレース掛け渡し方向において高力ボルト41bの両側に位置するように2つ設けられている。より好ましくは各第3圧接板31,31の延出部31b,31bにおいて、ブレース掛け渡し方向における両端部側に設けられている。 Then, the third press contact plates 31 and 31 provided on the respective surface sides of the flange 52F are opposite to the web 52W in the width direction of the flange 52F than the flange 52F, the first press contact plate 11 and the second press contact plate 21. The extension parts 31b and 31b extended to the side, and the fourth through holes 34 are provided in the extension parts 31b and 31b, respectively. At this time, two fourth through holes 34, 34 are provided in the extending portions 31 b, 31 b of the third press contact plates 31, 31 so as to be positioned on both sides of the high strength bolt 41 b in the brace extending direction. Yes. More preferably, the extended portions 31b and 31b of the third press contact plates 31 and 31 are provided on both end sides in the brace extending direction.
そして、第2圧接板21の両方の面側にそれぞれ設けられた第3圧接板31、31の延出部31b,31bの第4貫通孔34,34に棒状の鋼材44を挿通させることにより、フランジ52F(第2圧接板21)の両側に設けられた2つの第3圧接板31,31のうちの一方の第3圧接板31に作用する摩擦力を他方の第3圧接板31にも作用するように構成している。このとき、第4貫通孔34,34に挿通させた棒状の鋼材44が上下方向に挿通される場合には、鋼材44の上端に第4貫通孔34より太い部位44aを形成しておく。これにより第3圧接板31,31に鋼材44が挿通されている状態を維持することが可能である。また、フランジ52Fが鉛直な面をなしている場合には、鋼材44は水平方向に挿通されるので、鋼材44の一方の端に第4貫通孔34より太い部位を形成し、2つの第3圧接板31,31に鋼材44が挿通された後に、鋼材44の他方の端に抜け止め部材を設けておくことが望ましい。例えば、鋼材として2つの第3圧接板31,31にボルトを挿通し、ボルトの先端側にナットを螺合しておくことが望ましい。このとき、2つの第3圧接板31,31には圧接力が作用する必要はなく、鋼材44が挿通されていれば構わない。 Then, by inserting the rod-shaped steel material 44 through the fourth through holes 34, 34 of the extended portions 31b, 31b of the third pressure contact plates 31, 31 provided on both surface sides of the second pressure contact plate 21, respectively. The frictional force acting on one third pressure contact plate 31 of the two third pressure contact plates 31, 31 provided on both sides of the flange 52 </ b> F (second pressure contact plate 21) also acts on the other third pressure contact plate 31. It is configured to do. At this time, when the rod-shaped steel material 44 inserted through the fourth through holes 34, 34 is inserted vertically, a portion 44 a thicker than the fourth through hole 34 is formed at the upper end of the steel material 44. Thereby, it is possible to maintain the state in which the steel material 44 is inserted through the third press contact plates 31 and 31. Further, when the flange 52F has a vertical surface, the steel material 44 is inserted in the horizontal direction, so that a portion thicker than the fourth through-hole 34 is formed at one end of the steel material 44, and the two third thirds are formed. It is desirable to provide a retaining member at the other end of the steel material 44 after the steel material 44 has been inserted into the press contact plates 31 and 31. For example, it is desirable to insert a bolt into the two third press contact plates 31 and 31 as a steel material, and to screw a nut to the tip side of the bolt. At this time, it is not necessary for a pressure contact force to act on the two third pressure plates 31, 31, as long as the steel material 44 is inserted.
各々の第3圧接板31,31は、鋼材44により互いに係合されることにより、係合された2つの第3圧接板31,31が連動するように構成されている。前述したように、柱梁架構1が振動する際には、各第3圧接板31,31が第1圧接板11、11に対して摺動すると、この摺動に伴って第3圧接板31,31と第1圧接板11,11との間には摩擦力Ffが発生する。このため、柱梁架構1が振動する際に各第3圧接板31,31に作用する力が摩擦力Ffより小さい場合には、この摩擦力Ffにより、各々の第3圧接板31は摺動しない。また、柱梁架構1の振動により各第3圧接板31,31に作用する力が摩擦力Ffより大きくなったとしても、第3圧接板31,31の第4貫通孔34の内周面に鋼材44が当接されることにより2つの第3圧接板31が鋼材44により繋り、2つの第3圧接板31,31には、各々互いに他の第3圧接板31の摩擦力Ffも作用する。このため、鋼材44が挿通されていない場合より、柱梁架構1の振動による第3圧接板31,31の回転を抑制することが可能である。 Each of the third press contact plates 31, 31 is configured to be engaged with each other by the steel material 44 so that the two engaged third press contact plates 31, 31 are interlocked. As described above, when the column beam frame 1 vibrates, when the third press contact plates 31, 31 slide with respect to the first press contact plates 11, 11, the third press contact plate 31 accompanies this sliding. , 31 and the first press contact plates 11, 11 generate a frictional force Ff. For this reason, when the force acting on each of the third press contact plates 31 and 31 when the column beam frame 1 vibrates is smaller than the friction force Ff, each of the third press contact plates 31 slides due to the friction force Ff. do not do. Even if the force acting on the third press contact plates 31, 31 is greater than the frictional force Ff due to the vibration of the column beam frame 1, the inner surface of the fourth through hole 34 of the third press contact plate 31, 31 is applied. By contacting the steel material 44, the two third pressure contact plates 31 are connected by the steel material 44, and the friction force Ff of the other third pressure contact plate 31 also acts on each of the two third pressure contact plates 31, 31. To do. For this reason, it is possible to suppress the rotation of the 3rd press-contact plates 31 and 31 by the vibration of the column beam frame 1 rather than the case where the steel material 44 is not penetrated.
更に、柱梁架構1の振動により各第3圧接板31,31に作用する力が、単体の第3圧接板31,31に作用する2倍の摩擦力(2Ff)より大きくなった場合には、係合された2つの第3圧接板31,31のうちのいずれか、または、両方が摺動しつつ回転し始めるが、フランジ52F及び2つの第1圧接板11を挟んで設けられている第3圧接板31,31に挿通された鋼材44が、フランジ52Fまたは2つの第1圧接板11のいずれかに接触することにより、第3圧接板31,31の回転が規制される。このため、柱梁架構1の振動による各第3圧接板31,31の回転をより抑制することが可能である。 Further, when the force acting on each third pressure contact plate 31, 31 due to the vibration of the column beam frame 1 becomes larger than the double frictional force (2Ff) acting on the single third pressure contact plate 31, 31. One or both of the two engaged third pressure plates 31 and 31 start to rotate while sliding, but are provided with the flange 52F and the two first pressure plates 11 interposed therebetween. When the steel material 44 inserted through the third press contact plates 31 and 31 comes into contact with either the flange 52F or the two first press contact plates 11, the rotation of the third press contact plates 31 and 31 is restricted. For this reason, it is possible to further suppress the rotation of the third press contact plates 31 and 31 due to the vibration of the column beam frame 1.
このように、棒状の鋼材44にてフランジ52Fの両方の面側の第3圧接板31,31を連動させることにより、各々の第3圧接板31,31に作用する摩擦力を大きくして各々の第3圧接板31,31の回転を抑制することが可能である。この場合には、各第3圧接板31,31に設けた延出部31b,31bに第4貫通孔34を形成し、当該第4貫通孔34に棒状の鋼材44を挿通するだけで、フランジ52Fの両方の面側にそれぞれ設けられた第3圧接板31,31の回転を抑制できる。このように、容易に製造できる第3圧接板31,31と第3圧接板31,31に対する回転抑制のための簡単な施工により第3圧接板31,31の回転を抑制することが可能である。 In this way, the third pressure contact plates 31 and 31 on both sides of the flange 52F are interlocked with the rod-shaped steel material 44, thereby increasing the frictional force acting on each of the third pressure contact plates 31 and 31, respectively. It is possible to suppress the rotation of the third pressure contact plates 31, 31. In this case, the fourth through hole 34 is formed in the extending portions 31b and 31b provided in the third press contact plates 31 and 31, and the rod-like steel material 44 is inserted into the fourth through hole 34. It is possible to suppress the rotation of the third press contact plates 31, 31 provided on both surfaces of 52F. Thus, it is possible to suppress the rotation of the third press contact plates 31 and 31 by simple construction for suppressing the rotation of the third press contact plates 31 and 31 and the third press contact plates 31 and 31 that can be easily manufactured. .
図11Aは、フランジの両方の面側にそれぞれ設けられた第3圧接板同士を鋼板により互いに回転を抑制する構成を示す平面図、図11Bは、図11AのF−F矢視図である。 FIG. 11A is a plan view showing a configuration in which the third press-contact plates provided on both surface sides of the flange are each prevented from rotating by a steel plate, and FIG. 11B is a view taken along the line FF in FIG. 11A.
上記実施形態では、フランジ52Fの両方の面側の第3圧接板31,31の第4貫通孔34に挿通させる部材を棒状の鋼材44としたが、これに限らず、例えば、図11に示すように、ブレース掛け渡し方向において丸パイプ47の両側に渡るような例えば単一の鋼板60を挿通させても構わない。この場合には、各第3圧接板31,31の延出部31b,31bにそれぞれブレース掛け渡し方向に長いスリット状の第4貫通孔34を形成し、鋼板60を挿通させる。このとき、鋼板60が上下方向に挿通される場合には、上端部に第4貫通孔34の幅より広い部位を形成しておくことにより、第3圧接板31,31に単一の鋼板60が挿通されている状態を維持することが可能である。また、鋼板60が水平方向に挿通される場合には、鋼板60の上端部に第4貫通孔34の幅より広い部位を形成しておくとともに、第3圧接板31,31に鋼板60が挿通された後に、鋼板60の他方の端に抜け止め部材を設けておくことが望ましい。例えば、たとえば鋼板60を貫通させたボルトにナットを螺合するなどして抜けることを防止しておくことが望ましい。 In the said embodiment, although the member inserted in the 4th through-hole 34 of the 3rd press-contact board 31 of the both surfaces side of the flange 52F was made into the rod-shaped steel material 44, it is not restricted to this, For example, it shows in FIG. In this way, for example, a single steel plate 60 that extends over both sides of the round pipe 47 in the bracing direction may be inserted. In this case, slit-like fourth through holes 34 are formed in the extending portions 31b, 31b of the third press-contact plates 31, 31 in the brace extending direction, and the steel plate 60 is inserted therethrough. At this time, when the steel plate 60 is inserted in the vertical direction, a single steel plate 60 is formed on the third pressure contact plates 31 and 31 by forming a portion wider than the width of the fourth through hole 34 at the upper end portion. It is possible to maintain the state in which is inserted. When the steel plate 60 is inserted in the horizontal direction, a portion wider than the width of the fourth through hole 34 is formed at the upper end of the steel plate 60, and the steel plate 60 is inserted into the third press contact plates 31 and 31. After being done, it is desirable to provide a retaining member at the other end of the steel plate 60. For example, it is desirable to prevent the nut from being pulled out by, for example, screwing a nut into a bolt that penetrates the steel plate 60.
図12は、ブレース掛け渡し方向と交差する方向にて隣り合う2つの第3圧接板同士により互いに回転を抑制する構成を示す平面図である。図13は、図12におけるG−G矢視図である。 FIG. 12 is a plan view showing a configuration in which rotation is mutually suppressed by two third press-contact plates that are adjacent to each other in a direction crossing the brace spanning direction. FIG. 13 is a GG arrow view in FIG.
上記実施形態においては、フランジ52Fの両方の面側にそれぞれ設けられた第3圧接板31、31を棒状の鋼材44や鋼板60などの挿通部材により係合させることのみにより第3圧接板31、31の回転を抑制する例について説明したが、これに限るものではない。例えば、挿通部材による回転の抑制に加えて、図12、図13に示すように、フランジ52Fのウエブ52Wが設けられていない側の外面52Faにおいてブレース掛け渡し方向と直交する方向(交差方向)に並べて設けられた2つの摩擦ダンパー10が各々1つずつ有する第3圧接板38、39を、一方の摩擦ダンパー10の第3圧接板38の延出部38dと反対側に、他方の摩擦ダンパー10の第3圧接板39に向かって突出する凸部38aを設け、他方の摩擦ダンパー10の第3圧接板39の延出部39dと反対側に、凸部38aが入り込む凹部39aを設け、凸部38aと凹部39aとを係合させて、ブレース掛け渡し方向と直交する方向に隣り合う2つの第3圧接板38、39同士が互いに回転を抑制し合うように構成しても良い。 In the above-described embodiment, the third press-contact plate 31, 31 provided respectively on both surface sides of the flange 52 </ b> F is engaged by the insertion member such as the rod-shaped steel material 44 or the steel plate 60, so that the third press-contact plate 31, Although the example which suppresses rotation of 31 was demonstrated, it does not restrict to this. For example, in addition to the suppression of rotation by the insertion member, as shown in FIGS. 12 and 13, the outer surface 52Fa of the flange 52F on the side where the web 52W is not provided is in a direction (crossing direction) perpendicular to the bracing direction. The third friction contact plates 38, 39 each having two friction dampers 10 arranged side by side are arranged on the opposite side of the extension portion 38 d of the third pressure contact plate 38 of one friction damper 10, and the other friction damper 10. A convex portion 38a protruding toward the third pressure contact plate 39 is provided, and a concave portion 39a into which the convex portion 38a enters is provided on the opposite side of the third pressure contact plate 39 of the other friction damper 10 to the convex portion 38a. 38a and the recessed part 39a may be engaged, and it may be comprised so that two 3rd press-contacting plates 38 and 39 adjacent to the direction orthogonal to a brace spanning direction may mutually suppress rotation.
ここで、矩形状をなす2つの第3圧接板31が対向する辺部が互いに直線状をなす端部同士の場合(以下、直線対向型という)と、本実施形態のように一方に凸部38aが設けられ他方に凹部39aが設けられている場合(以下、凹凸型という)の回転量について比較する。 Here, when the side portions where the two third press-contact plates 31 having a rectangular shape face each other are linear ends (hereinafter referred to as a linearly opposed type), a convex portion on one side as in this embodiment A comparison will be made of the amount of rotation when 38a is provided and the recess 39a is provided on the other side (hereinafter referred to as an uneven type).
図14は、直線対向型と凹凸型にて隣り合う2つの第3圧接板31,31,38,39が同じ隙間S3を備えて取り付けられたときの回転量を比較した図である。尚、図14においては、直線対向型および凹凸型のそれぞれにおいても、隣り合う第3圧接板31,31,38,39のうちの左側の第3圧接板31,39を左材、右側の第3圧接板31,38を右材としている。図14(a)は、隣り合う第3圧接板の目標配置状態を示す図であり、図14(b)は、左材が回転せず右材が時計回りに回転して回転が規制される位置を示す図であり、図14(c)は、左材が回転せず右材が反時計回りに回転して回転が規制される位置を示す図であり、図14(d)は、左材と右材とがいずれも反時計回りに回転して回転が規制される位置を示す図であり、図14(e)は、左材と右材とがいずれも時計回りに回転して回転が規制される位置を示す図であり、図14(f)は、左材が時計回りに回転し右材が反時計回りに回転して回転が規制される位置を示す図であり、図14(g)は、左材が反時計回りに回転し右材が時計回りに回転して回転が規制される位置を示す図である。 FIG. 14 is a diagram comparing the amount of rotation when two third press-contact plates 31, 31, 38, and 39 that are adjacent to each other in the straight-line opposed type and the concave-convex type are attached with the same gap S 3. In FIG. 14, in each of the linearly opposed type and the concavo-convex type, the left third pressure contact plate 31, 39 of the adjacent third pressure contact plates 31, 31, 38, 39 is the left material, and the right Three pressure contact plates 31 and 38 are used as the right members. FIG. 14A is a diagram showing a target arrangement state of adjacent third press-contact plates, and FIG. 14B is a diagram in which the left material does not rotate but the right material rotates clockwise and the rotation is restricted. FIG. 14C is a diagram illustrating a position where the left material does not rotate and the right material rotates counterclockwise and rotation is restricted, and FIG. FIG. 14E is a diagram showing a position where the rotation of both the material and the right material is counterclockwise and the rotation is restricted, and FIG. 14E shows the rotation of the left material and the right material both rotated clockwise. FIG. 14 (f) is a diagram showing a position where the left member rotates clockwise and the right member rotates counterclockwise, and the rotation is restricted. (G) is a figure which shows the position by which a left material rotates counterclockwise and a right material rotates clockwise, and rotation is controlled.
また、図15Aは、設置状態における隣り合う第3圧接板の隙間を示す図14におけるA1の拡大図であり、図15Bは、直線対向型の第3圧接板が同方向に回転したときの回転角度θ1を示す図である。図16Aは、設置状態における隣り合う第3圧接板の隙間を示す図14におけるB1の拡大図であり、図16Bは、凹凸型の第3圧接板が同方向に回転したときの回転角度θ2を示す図である。 15A is an enlarged view of A1 in FIG. 14 showing a gap between adjacent third press-contact plates in the installed state, and FIG. 15B is a rotation when the linearly opposed third press-contact plate rotates in the same direction. It is a figure which shows angle (theta) 1. FIG. FIG. 16A is an enlarged view of B1 in FIG. 14 showing a gap between adjacent third press contact plates in the installed state, and FIG. 16B shows a rotation angle θ2 when the concave and convex third press contact plate rotates in the same direction. FIG.
第3圧接板の回転量の比較にあっては、隣り合う2つの第3圧接板31,31,38,39が有する第3貫通孔33,33,33,33の中心間距離および左材31,39と右材31,38のサイズを等しく設定し、凹凸型の第3圧接板38、39は、直線対向型の右材31を左材31側に突出させた凸部38aを形成し、凸部38aの分だけ左材39を切り欠いている。このとき、凹凸型の凸部38aと凹部39a間のブレース掛け渡し方向の隙間S3およびブレース掛け渡し方向と直交する方向の隙間S3も、直線対向型の左材31と右材31との隙間S3と同一に設定している。 In the comparison of the rotation amount of the third press contact plate, the distance between the centers of the third through holes 33, 33, 33, 33 of the two adjacent third press contact plates 31, 31, 38, 39 and the left member 31 are used. , 39 and the right members 31, 38 are set equal in size, and the concave and convex third pressure contact plates 38, 39 form a convex portion 38a in which the linearly opposed right member 31 protrudes toward the left member 31 side, The left material 39 is notched by the amount corresponding to the convex portion 38a. At this time, the gap S3 in the brace spanning direction between the concavo-convex convex portion 38a and the concave portion 39a and the gap S3 in the direction orthogonal to the brace spanning direction are also the gap S3 between the linearly opposed left member 31 and the right member 31. Is set to be the same.
左材31、39および右材31,38のうちのいずれか一方が回転せず、他方が回転する場合を示す図14(b),図14(c)および左材31,39と右材31,38と互いに異なる方向に回転する場合を示す図14(f),図14(g)は、直線対向型であっても凹凸型であっても回転量に大きな差違はない。ところが、図15、図16に示すように、左材31,39と右材31,38とが同一方向に回転する場合を示す図14(d),図14(e)には、直線対向型の回転角度θ1は、凹凸型の回転角度θ2より大きくなり、左材31と右材31、すなわち第3圧接板31,31の傾きが目立ってしまう。 14 (b), 14 (c), and the left members 31, 39 and the right member 31 showing a case where any one of the left members 31, 39 and the right members 31, 38 does not rotate and the other rotates. 14 (f) and FIG. 14 (g) showing the case of rotating in directions different from each other, there is no significant difference in the amount of rotation regardless of whether it is a linearly opposed type or an uneven type. However, as shown in FIGS. 15 and 16, FIGS. 14 (d) and 14 (e) showing the case where the left members 31 and 39 and the right members 31 and 38 rotate in the same direction are linearly opposed types. Is larger than the rotation angle θ2 of the concavo-convex mold, and the inclination of the left member 31 and the right member 31, that is, the third press contact plates 31, 31, becomes conspicuous.
これは、直線対向型の場合には、左材31と右材31との隙間S3が、ブレース掛け渡し方向に対して直交しているので、丸パイプ47を中心に回転する左材31および右材31の対向する端部31d、31dが回転する軌跡が隙間S3にほぼ沿う方向となり、僅かな隙間S3であっても第3圧接板31,31は大きく回転することが可能である。一方、凹凸型の場合には、凸部38aと凹部39aとの隙間S3が、ブレース掛け渡し方向にも存在し、この隙間S3は丸パイプ47を中心に回転する左材39および右材38の角部38c,39cが回転する軌跡と交差する方向なので、丸パイプ47を中心に回転する第3圧接板38,39は、角部38c,39cが隙間S3の僅かな幅だけしか回転できないためである。 This is because, in the case of the straight facing type, the gap S3 between the left member 31 and the right member 31 is orthogonal to the bracing direction, so the left member 31 and the right member that rotate around the round pipe 47 The trajectory of rotation of the opposing end portions 31d and 31d of the material 31 is substantially along the gap S3, and the third press-contact plates 31 and 31 can rotate greatly even with a slight gap S3. On the other hand, in the case of the concavo-convex type, a gap S3 between the convex portion 38a and the concave portion 39a is also present in the bracing direction, and this gap S3 is formed between the left member 39 and the right member 38 that rotate around the round pipe 47. Since the corners 38c and 39c intersect with the rotation trajectory, the third pressure contact plates 38 and 39 that rotate around the round pipe 47 can rotate only a slight width of the gap S3. is there.
このため、フランジ52Fの外面52Fa側にて、隣り合う2つの第3圧接板38,39の一方の第3圧接板38から突出させた凸部38aを、他方の第3圧接板39に設けられた凹部39aに入り込む構成を加えることにより、隣り合う2つの第3圧接板38、39の回転を更に抑制することが可能である。 For this reason, on the outer surface 52Fa side of the flange 52F, a convex portion 38a protruding from one third pressure contact plate 38 of two adjacent third pressure contact plates 38, 39 is provided on the other third pressure contact plate 39. It is possible to further suppress the rotation of the two adjacent third press-contact plates 38, 39 by adding a configuration that enters the recessed portion 39a.
===その他の実施の形態===
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で以下に示すような変形が可能である。
=== Other Embodiments ===
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this embodiment, The deformation | transformation as shown below is possible in the range which does not deviate from the summary.
上述の実施形態では、圧接力を付与すべく第1乃至第3貫通孔13,23,33を挿通して設けられる軸部材として、丸パイプ47(パイプ部材に相当)と、同丸パイプ47を挿通する高力ボルト41b(ボルト部材に相当)との両者を組み合わせてなる組み物を例示した。そして、この構成では、第3圧接板31の摺動に必要な支圧力Fpの第2圧接板21から第3圧接板31への伝達を、丸パイプ47と第2貫通孔23の内周面及び第3貫通孔33の内周面との当接・係合により行っていたが、何等これに限らない。例えば、場合によっては、丸パイプ47は無くても良く、すなわち、第1乃至第3貫通孔13,23,33に、高力ボルト41bのみが挿通されていても良い(例えば、図2を参照)。そして、その場合には、第3圧接板31の摺動に必要な支圧力Fpの第2圧接板21から第3圧接板31への伝達は、高力ボルト41bと第2貫通孔23の内周面及び第3貫通孔33の内周面との当接・係合によって行われることになり、また、その場合には、高力ボルト41bが、請求項に係る「軸部材」に相当することになる。 In the above-described embodiment, the round pipe 47 (corresponding to the pipe member) and the round pipe 47 are used as shaft members that are provided through the first to third through holes 13, 23, and 33 so as to apply a pressure contact force. The assembly which combined both with the high strength volt | bolt 41b (equivalent to a bolt member) to penetrate was illustrated. In this configuration, transmission of the supporting pressure Fp necessary for sliding the third press contact plate 31 from the second press contact plate 21 to the third press contact plate 31 is performed on the inner peripheral surfaces of the round pipe 47 and the second through hole 23. In addition, this is performed by contact / engagement with the inner peripheral surface of the third through-hole 33, but is not limited thereto. For example, in some cases, the round pipe 47 may not be provided, that is, only the high-strength bolt 41b may be inserted into the first to third through holes 13, 23, and 33 (see, for example, FIG. 2). ). In this case, the transmission of the supporting pressure Fp necessary for sliding the third pressure contact plate 31 from the second pressure contact plate 21 to the third pressure contact plate 31 is performed within the high-strength bolt 41 b and the second through hole 23. It is performed by contact and engagement with the peripheral surface and the inner peripheral surface of the third through-hole 33. In that case, the high-strength bolt 41b corresponds to the “shaft member” according to the claims. It will be.
上述の実施形態では、摩擦ダンパー10を柱梁架構1のブレース5のフランジ52F,52Fに組み込んでいたが、柱梁架構1のブレース5以外の、例えば 間柱、間仕切り壁などに組み込んでも良い。つまり、柱梁架構1を具備する建物等の構造物の振動時に、同構造物において互いに相対移動する一対の部材であれば、それらの間に設置することができる。 In the above-described embodiment, the friction damper 10 is incorporated in the flanges 52F and 52F of the brace 5 of the column beam frame 1. However, for example, the friction damper 10 may be incorporated in a column other than the brace 5 of the column beam frame 1 or a partition wall. In other words, when a structure such as a building having the column beam frame 1 is vibrated, any pair of members that move relative to each other in the structure can be installed between them.
上述の実施形態では、第3圧接板31、38,39の平面形状としてほぼ正方形及びほぼ長方形を例示したが、何等これに限らない。すなわち、四角形以外の多角形でも良いし、楕円等の円形でも良いし、更には、平面形状の外形が、直線と曲線とを組み合わせて形成された特殊形状であっても構わない。 In the above-described embodiment, a substantially square shape and a substantially rectangular shape are exemplified as the planar shapes of the third press-contact plates 31, 38, 39. However, the present invention is not limited to this. That is, it may be a polygon other than a rectangle, a circle such as an ellipse, or a planar shape may be a special shape formed by combining a straight line and a curve.
上述の実施形態では、パイプ部材の一例として鋼製の丸パイプ47を例示したが、想定される剪断力Fsに耐用し得る耐力を有し、且つ、内側に高力ボルト41b等のボルト部材を挿通可能であれば、その形状や素材は何等これに限らない。例えば、形状については、断面矩形状の角パイプを用いても良く、また、素材にあってはアルミニウム等の非鉄金属や樹脂等の非金属でも良い。 In the above-described embodiment, the steel round pipe 47 is illustrated as an example of the pipe member. However, a bolt member such as a high-strength bolt 41b is provided on the inner side and has a proof strength that can withstand the assumed shearing force Fs. As long as it can be inserted, its shape and material are not limited to this. For example, the shape may be a rectangular pipe having a rectangular cross section, and the material may be a non-ferrous metal such as aluminum or a non-metal such as resin.
上述の実施形態では、摩擦板25,35の素材について詳説していなかったが、ステンレス板等の滑動板15との間で適度な摩擦力を発生するものであれば適用可能である。例えば、滑動板15がステンレス板の場合には、摩擦板25,35は、熱硬化性樹脂を結合材としてアラミド繊維、ガラス繊維、ビニロン繊維、カーボンファイバー等の繊維材料と、カシューダスト、鉛などの摩擦調整材と、硫酸バリューム等の充填剤とから主に構成される摩擦材料で形成される。なお、摩擦板25,35には、上述の摩擦材料を単独で用いても良いし、摩擦材料に鋼板等を裏打ちして強度を高めたものを用いてもよい。 In the above-described embodiment, the material of the friction plates 25 and 35 has not been described in detail. However, any material that generates an appropriate frictional force with the sliding plate 15 such as a stainless steel plate can be applied. For example, when the sliding plate 15 is a stainless steel plate, the friction plates 25 and 35 include fiber materials such as aramid fiber, glass fiber, vinylon fiber, carbon fiber, cashew dust, lead, etc. with a thermosetting resin as a binder. And a friction material mainly composed of a friction modifier and a filler such as sulfate sulfate. As the friction plates 25 and 35, the above-described friction material may be used alone, or a friction material with a steel plate or the like lined up to increase the strength may be used.
上述の実施形態では、第1圧接板11に滑動板15の一例としてのステンレス板を設け、第2圧接板21及び第3圧接板31に摩擦板25及び摩擦板35を設けたが、何等これに限るものではなく、この配置関係を逆にしても良い。 In the above-described embodiment, the first pressure contact plate 11 is provided with a stainless steel plate as an example of the sliding plate 15, and the second pressure contact plate 21 and the third pressure contact plate 31 are provided with the friction plate 25 and the friction plate 35. However, the arrangement relationship may be reversed.
上述の実施形態では、図6B及び図6Dに示すように第3圧接板31の片面に一枚の摩擦板35を設け、第2圧接板21の片面に一枚の摩擦板25を設けていたが、何等これに限らない。すなわち、高力ボルト41b(又は丸パイプ47)の配置位置をかわすように、第3圧接板31に二枚等の複数枚の摩擦板35,35を設けるとともに、高力ボルト41b(又は丸パイプ47)の配置位置をかわすように、第2圧接板21に二枚等の複数枚の摩擦板25,25を設けても良い。 In the above-described embodiment, as shown in FIGS. 6B and 6D, one friction plate 35 is provided on one side of the third pressure contact plate 31, and one friction plate 25 is provided on one side of the second pressure contact plate 21. However, it is not limited to this. That is, a plurality of friction plates 35, 35, such as two, are provided on the third pressure contact plate 31 so as to dodge the arrangement position of the high strength bolt 41b (or round pipe 47) and the high strength bolt 41b (or round pipe). 47) A plurality of friction plates 25, 25, such as two, may be provided on the second pressure contact plate 21 so as to avoid the arrangement position of 47).
1 柱梁架構(建物架構、構造物)、
5 ブレース、10 摩擦ダンパー、
11 第1圧接板、11a 表面(一方の面)、
13 第1貫通孔、15 滑動板、
21 第2圧接板、23 第2貫通孔、25 摩擦板、
31 第3圧接板、31a 二辺、31b 延出部、31d 端部、
33 第3貫通孔、34 第4貫通孔、35 摩擦板、
38 第3圧接板(右材)、38a 凸部、38c 角部、38d 延出部、
39 第3圧接板(左材)、39a 凹部、39c 角部、39d 延出部、
41b 高力ボルト(ボルト部材)、41n ナット、44 棒状の鋼材、
44a 太い部位、45 薄板、45a 孔部、
47 丸パイプ(パイプ部材)、50 フィラープレート、
51 一方のブレース分断片、51W ウエブ、51F フランジ、
52 他方のブレース分断片、52W ウエブ、52F フランジ、
52Fa 外面、60 鋼板、
110摩擦ダンパー、
Ff 摩擦力、Fp 支圧力、Fs 剪断力、P 外力、
S1 間隔、C31 中心軸
1 column beam frame (building frame, structure),
5 braces, 10 friction dampers,
11 first pressure contact plate, 11a surface (one surface),
13 first through hole, 15 sliding plate,
21 second pressure contact plate, 23 second through hole, 25 friction plate,
31 3rd press-contact plate, 31a Two sides, 31b Extension part, 31d End part,
33 third through hole, 34 fourth through hole, 35 friction plate,
38 third pressure contact plate (right material), 38a convex part, 38c corner part, 38d extension part,
39 third pressure contact plate (left material), 39a recess, 39c corner, 39d extension,
41b high-strength bolt (bolt member), 41n nut, 44 bar steel,
44a thick part, 45 thin plate, 45a hole,
47 Round pipe (pipe member), 50 filler plate,
51 One brace piece, 51W web, 51F flange,
52 other brace piece, 52W web, 52F flange,
52Fa outer surface, 60 steel plate,
110 friction damper,
Ff frictional force, Fp support pressure, Fs shearing force, P external force,
S1 interval, C31 central axis
Claims (4)
前記一対の部材のうちの一方の部材に設けられ対面する2つの第1圧接板と、
前記一対の部材のうちの他方の部材に設けられ前記2つの第1圧接板の間に介在される第2圧接板と、
前記第2圧接板の両方の面側にそれぞれ設けられ、前記第2圧接板とともに前記第1圧接板を両面から所定の圧接力で挟み込む2つの第3圧接板と、
前記圧接力を付与すべく、前記第1圧接板の前記所定方向に長い第1貫通孔、前記第2圧接板の第2貫通孔、及び前記第3圧接板の第3貫通孔を挿通して設けられる軸部材と、を有し、
前記第1貫通孔によって前記第1圧接板に対する前記第2圧接板の前記所定方向の摺動が許容されるとともに、前記摺動に伴って前記第3圧接板が前記第1圧接板に対して前記所定方向に摺動するように、当該摺動させるための力が、前記軸部材の前記第2貫通孔及び前記第3貫通孔との係合を介して前記第2圧接板から前記第3圧接板へと伝達され、
各々の前記第3圧接板は、前記所定方向と交差する方向に前記第1圧接板及び前記第2圧接板より突出するように延出された延出部と、当該延出部に第4貫通孔を備え、
前記第2圧接板の両方の面側に各々設けられた前記第3圧接板の前記第4貫通孔に単一の挿通部材が挿通されて、前記第2圧接板の両方の面側に設けられた前記第3圧接板の回転が抑制されることを特徴とする摩擦ダンパー。 A friction damper that is disposed between a pair of members that move relative to each other in a predetermined direction in the structure, and that suppresses the relative movement by the frictional force between the pressure plates that slide with the relative movement,
Two first press-contact plates provided on one member of the pair of members and facing each other;
A second pressure contact plate provided on the other member of the pair of members and interposed between the two first pressure contact plates;
Two third pressure plates that are provided on both sides of the second pressure plate and sandwich the first pressure plate together with the second pressure plate from both sides with a predetermined pressure force; and
In order to apply the pressure contact force, the first pressure contact plate is inserted through the first through hole long in the predetermined direction, the second pressure contact plate second through hole, and the third pressure contact plate third through hole. A shaft member provided,
The first through hole allows the second pressure contact plate to slide in the predetermined direction relative to the first pressure contact plate, and the third pressure contact plate moves relative to the first pressure contact plate along with the sliding. In order to slide in the predetermined direction, the sliding force is applied from the second pressure contact plate to the third through the engagement of the shaft member with the second through hole and the third through hole. Transmitted to the pressure plate,
Each of the third pressure-contact plates extends in a direction intersecting the predetermined direction so as to protrude from the first pressure-contact plate and the second pressure-contact plate, and the extension portion has a fourth penetration. With holes,
A single insertion member is inserted into the fourth through hole of the third press contact plate provided on each of both surfaces of the second press contact plate, and provided on both surfaces of the second press contact plate. Further, the friction damper is characterized in that the rotation of the third pressure contact plate is suppressed.
前記第4貫通孔は、前記所定方向において前記軸部材の両側に設けられた丸孔であり、
前記挿通部材は、棒状の部材であることを特徴とする摩擦ダンパー。 The friction damper according to claim 1,
The fourth through hole is a round hole provided on both sides of the shaft member in the predetermined direction,
The friction damper, wherein the insertion member is a rod-shaped member.
前記第4貫通孔は、前記所定方向に長い長孔であり、前記所定方向において前記軸部材の両側に渡るように設けられており、
前記挿通部材は、板状の部材であることを特徴とする摩擦ダンパー。 The friction damper according to claim 1,
The fourth through hole is a long hole that is long in the predetermined direction, and is provided so as to cross over both sides of the shaft member in the predetermined direction.
The friction damper, wherein the insertion member is a plate-like member.
前記挿通部材は、前記一対の部材、前記第1圧接板、前記第2圧接板のうちのいずれかに近接させて挿通されていることを特徴とする摩擦ダンパー。 A friction damper according to any one of claims 1 to 3,
The friction damper, wherein the insertion member is inserted in proximity to any one of the pair of members, the first pressure contact plate, and the second pressure contact plate.
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