JPH0236743B2 - - Google Patents

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JPH0236743B2
JPH0236743B2 JP56020972A JP2097281A JPH0236743B2 JP H0236743 B2 JPH0236743 B2 JP H0236743B2 JP 56020972 A JP56020972 A JP 56020972A JP 2097281 A JP2097281 A JP 2097281A JP H0236743 B2 JPH0236743 B2 JP H0236743B2
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JP
Japan
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damping
steel
concrete
damping material
steel member
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JP56020972A
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Japanese (ja)
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JPS56135675A (en
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Butsushooru Osukaaru
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Individual
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Publication of JPH0236743B2 publication Critical patent/JPH0236743B2/ja
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/34—Foundations for sinking or earthquake territories
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/98—Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids

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  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は建造物の減衰構造材に関する。建造物
の減衰は人がコンクリートの床を歩く音が地震に
よる振動まで広い振動数帯域に渡つて効果がなけ
ればならないし、また交通機関に隣接した建造物
及び上空を航空機が通過する建造物の振動も減衰
されなければならない。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to damping structural materials for buildings. Damping of buildings must be effective over a wide frequency band, from the sound of people walking on concrete floors to the vibrations caused by earthquakes, and must be effective for buildings adjacent to transportation facilities and buildings over which aircraft pass. Vibrations must also be damped.

一般に工場内の機械、自動車に二次減衰装置を
使用することは公知である。二次減衰装置は共鳴
防止装置、減衰装置及びダイナミツク振動吸収体
等である。二次減衰装置は家屋及び構造物にはあ
まり使用されていない。浮遊式舗床が踏板の減衰
のために使用されている。鉄筋棒及び鉄筋壁の固
有減衰は非常に僅かである。コンクリート構造に
おける負荷モーメントの作用する結合個所では大
きな負荷例えば地震の際に可逆的変形に至る。そ
の際振動エネルギーは変形作業に不可逆的に変換
され、その結果振動が吸収される。塑性変形によ
つて生ずる減衰は耐震構造の建造物の設計におい
ては考慮されている。しかしこのような減衰は比
較的大きな荷重がかかつた場合にのみ有効であ
る。加えて発生した変形は元へは戻らない。荷重
限界以下の場合の弾性振動は構造材料の比較的小
さい固有減衰率によつてしか減衰されるとができ
ない。 It is generally known to use secondary damping devices in factory machinery and automobiles. Secondary damping devices include anti-resonance devices, damping devices and dynamic vibration absorbers. Secondary damping devices are less commonly used in houses and structures. Floating pavement is used for tread damping. The inherent damping of reinforcing bars and walls is very low. At joints in concrete structures where load moments act, large loads, for example during earthquakes, lead to reversible deformations. The vibrational energy is then irreversibly converted into deformation work, with the result that the vibrations are absorbed. Attenuation caused by plastic deformation is considered in the design of seismic structures. However, such damping is effective only under relatively large loads. Additionally, the deformation that occurs cannot be reversed. Elastic vibrations below the load limit can only be damped by the relatively small inherent damping coefficient of the structural material.

従つて建造物の広い振動数帯域に渡る振動を減
衰させることについて改良の余地が残る。 Therefore, there remains room for improvement in damping vibrations of buildings over a wide frequency band.

（発明の課題） 本発明の課題は建造物の固有の固有減衰率に加
えて、二次減衰材を使用して建造物の振動の減衰
を高める減衰構造材料を創造することである。OBJECT OF THE INVENTION It is an object of the invention to create a damping structural material that increases the damping of vibrations in a building by using secondary damping materials in addition to the building's inherent natural damping coefficient.

更に以下の課題、即ち建造物特に大きな建造物
の地震に対する安全を増すこと、建造物、橋等を
広い振動数帯域に渡つて例えばコンクリート床上
を人が歩く音、機械の作動音、家屋の壁に釘等を
打ちつける音、交通機関による音等の振動の減少
も含まれる。具体課題は振動の力の成分が減衰材
料を伝達される形で二次減衰材料を配設した建造
物の減衰構造材を創造することである。 In addition, the following issues need to be addressed: increasing the earthquake safety of buildings, especially large buildings, and making buildings, bridges, etc. This includes the reduction of vibrations such as the sound of nails being hammered into cars and the sound caused by transportation. The specific task is to create a damping structure for buildings in which a secondary damping material is arranged in such a way that the force component of the vibration is transmitted through the damping material.

（課題の解決のための手段） 本発明の課題は特許請求の範囲第１項に記載さ
れた構成によつて解決される。(Means for Solving the Problems) The problems of the present invention are solved by the structure described in claim 1.

（作 用） 本発明によれば減衰構造材が建造物の壁又は被
覆の表面の近くに埋設されることにより表面を伝
わる振動波を吸収することができる。(Function) According to the present invention, the damping structural material is buried near the surface of the wall or coating of a building, thereby absorbing vibration waves that propagate through the surface.

（実施例） 第１図は鋼ロツド１が構造用鋼材から切断され
た複数の単位の鋼部材部１ａから構成される本発
明による減衰構造材の基本的実施例を示す。(Embodiment) FIG. 1 shows a basic embodiment of a damping structural member according to the present invention, in which a steel rod 1 is composed of a plurality of units of steel member portions 1a cut from a structural steel material.

鋼部材部１ａは長さＬ、直径２Ｒである。鋼部
材部１ａは縦弾性係数Ｅを有する。各鋼部材部１
ａは一列配列されておりかつ例えば高重合体、タ
ール、固体潤滑等の減衰材料３によつて包囲され
る。減衰材料３としてのタール等は振動数の増大
に伴つて剪断弾性率が増大するものが好適であ
る。 The steel member portion 1a has a length L and a diameter 2R. The steel member portion 1a has a longitudinal elastic modulus E. Each steel member part 1
a are arranged in a row and are surrounded by a damping material 3, such as a high polymer, tar, solid lubricant, etc. As the damping material 3, tar or the like is preferably one whose shear modulus increases as the vibration frequency increases.

減衰材料３は更にメタルジヤケツト２によつて
被われている。減衰材料３は横弾性係数Ｇ、厚さ
ｄを有する。隣接した各鋼部材部１ａの間の空域
４にも減衰材料が充填される。メタルジヤケツト
２はメタルジヤケツト２の表面と鋼ロツドが埋設
されるべきコンクリートとの間の結合の改良のた
めの表面積増大用突起５を備えており、表面積増
大用突起）５はジヤケツト２とコンクリートとの
間の力伝達結合を保証する。 The damping material 3 is further covered by a metal jacket 2. The damping material 3 has a transverse elastic modulus G and a thickness d. The air space 4 between each adjacent steel member part 1a is also filled with damping material. The metal jacket 2 is provided with a surface area increasing protrusion 5 for improving the bond between the surface of the metal jacket 2 and the concrete in which the steel rod is to be embedded, and the surface area increasing protrusion 5 is connected to the jacket 2. Guarantees a force-transferring connection with the concrete.

建造物のように構造物が本発明による減衰構造
材を装備した後振動荷重をうける場合、振動成分
はメタルジヤケツト２と減衰材料３を介して鋼部
材部１ａに伝えられる。隣接した鋼部材部１ａの
間の域４では力の作用線が直接１つの鋼部材部か
ら直ちに次の鋼部材部へは向かわず、減衰材料３
を経る。この力成分の作用線が鋼部材部１ａと減
衰材料３とを順次通ることになる。そのような最
適の利用は次のような条件が満たされる場合に達
成される。 When a structure such as a building is subjected to a vibration load after being equipped with the damping structural material according to the present invention, the vibration component is transmitted to the steel member portion 1a via the metal jacket 2 and the damping material 3. In the region 4 between adjacent steel parts 1a, the line of action of the force does not go directly from one steel part to the next, but rather the damping material 3
go through. The line of action of this force component passes through the steel member portion 1a and the damping material 3 in sequence. Such optimal utilization is achieved when the following conditions are met:

（2E／G″）（dF／L2U）＝１ ……(1) Ｇ＝iG″ ……(2) ｄ≦Ｆ／Ｕ ……(3) ｄ≦Ｒ ……(4) １＝（2E／G″）（dF／L2U） ＝（Ｅ／G″）（dR／L2） ……(5) 上記の式において Ｌ……鋼部材部の長さ Ｆ……鋼部材部の横断面積（直径ＤではπD／
４） Ｕ……鋼部材部の周の長さ（直径ＤではπD） Ｅ……鋼部材部の縦弾性係数 Ｇ……減衰材料の横弾性係数 Ｒ……鋼部材部の半径 ｄ……減衰材料の厚さ ｉ＝√−１ G″……減衰材料の損失横弾性係数（横弾性係
数をＧとしたときに弾性限度までの値を減じた残
り＝塑性変形を伴う横弾性係数）を示す。 (2E/G″) (dF/L 2 U)=1 …(1) G=iG″ …(2) d≦F/U …(3) d≦R …(4) 1=( 2E/G'') (dF/L 2 U) = (E/G'') (dR/L 2 ) ...(5) In the above formula, L... Length of steel member F... Length of steel member Cross-sectional area (πD/ for diameter D
4) U: Length of circumference of steel member (πD for diameter D) E: Modulus of longitudinal elasticity of steel member G: Modulus of transverse elasticity of damping material R: Radius of steel member d: Damping Material thickness i=√-1 G''...Indicates the loss modulus of transverse elasticity of the damping material (remaining after subtracting the value up to the elastic limit when the modulus of transverse elasticity is G = transverse elastic modulus with plastic deformation) .

上記の式(1)〜(5)の条件が充足される場合減衰構
造材は空域又はギヤツプ４を有さない損失縦弾性
係数E″＝3E／８であるような均質な減衰構造材
として取り扱われることができる。 If the conditions of equations (1) to (5) above are satisfied, the damping structure material is treated as a homogeneous damping structure material with loss modulus of longitudinal elasticity E'' = 3E/8 without air space or gap 4. can be

最適な減衰となる減衰構材の数値例を以下に示
す。 Numerical examples of damping structures that provide optimal damping are shown below.

Ｅ＝２・1011N／m2 G″＝３・108N／m2（例、ポリスチロール） ｄ＝１mm＝10-3m Ｄ＝１cm Ｆ＝0.785・104m2 Ｕ＝3.14・10-2m Ｌ＝5.8cm＝5.8・102m E″＝3E／８＝0.75・1011N／m2（第１図） E″＝Ｅ／２＝１・1011N／m2（第２図） 減衰構造材自体の損失縦弾性係数E″は振動エ
ネルギーの可逆的消失（弾性係数Ｅは弾性変形後
復元する部分と塑性変形部分とから成り、その中
塑性変形によつて失われる部分）に対応してい
る。損失弾性係数E″は減衰構造材自体の値を示
すが、減衰構造材は建造物の壁又は被覆等の表面
近くに埋設されているのでコンクリート等中に埋
設された状態の値と略同様の値となる。最大可能
な減衰効果又は減衰効率の改良は前記の数値例に
示すE″＝0.5Eが確保される場合に達成される。
このことは減衰材料３が隣接した鋼部材部１ａの
端の周りに位置している場合に達成される。鋼部
材部の長さＬは地震波等の波長λの１／２されて
いる。 E=2・10 11 N/m 2 G″=3・10 8 N/m 2 (e.g. polystyrene) d=1 mm=10 -3 m D=1 cm F=0.785・10 4 m 2 U=3.14・10 -2 m L=5.8cm=5.8・10 2 m E″=3E/8=0.75・10 11 N/m 2 (Fig. 1) E″=E/2=1・10 11 N/m 2 ( Figure 2) The loss longitudinal elastic modulus E'' of the damping structural material itself is the reversible loss of vibration energy (the elastic modulus E consists of a part that restores after elastic deformation and a plastic deformation part, and is lost due to the plastic deformation). part). The loss modulus of elasticity E'' indicates the value of the damping structural material itself, but since the damping structural material is buried near the surface of the wall or covering of a building, its value is approximately the same as the value when it is buried in concrete, etc. The maximum possible damping effect or improvement in damping efficiency is achieved if E″=0.5E as shown in the numerical example above is ensured.
This is achieved if the damping material 3 is located around the edge of the adjacent steel part 1a. The length L of the steel member portion is 1/2 of the wavelength λ of seismic waves or the like.

第２図は第１図と同様な構造を示す。しかし第
２図では鋼ロツド１０は単位の鋼部材部１１に区
分する区分部である切込み又は部分的ギヤツプ１
４によつてのみ横断面が変形されており、切込み
又は部分的ギヤツプは鋼ロツド１０に一定間隔を
おいて設けられており、それぞれ全長Ｌの鋼部材
部１１を形成する。ギヤツプ１４は第２図に示す
ように軸線方向に見て一定の範囲まで重なつてい
る。更にギヤツプ１４は鋼ロツドの端にかけられ
る張力に対して鋼ロツド１０のばね定数を減少さ
せる。 FIG. 2 shows a similar structure to FIG. However, in FIG.
4, the cuts or partial gaps are provided at regular intervals in the steel rod 10, each forming a steel part 11 of overall length L. As shown in FIG. 2, the gaps 14 overlap to a certain extent when viewed in the axial direction. Furthermore, the gap 14 reduces the spring constant of the steel rod 10 relative to the tension applied to the end of the steel rod.

区分部であるギヤツプ又は切込み１４は縦方向
の力の作用線を中断し、その結果振動の力成分の
作用線はギヤツプ１４の隣接地帯のまわりにのみ
位置し、鋼ロツド１０の全長に沿つては存在しな
い減衰材料１３を通ることになる。減衰材料１３
は切込み又はギヤツプ１４にも入り込む。半径方
向に突出した突起１５を備えたメタルジヤケツト
１２は鋼ロツド１０と第２図に示すように減衰材
料１３取り囲む。鋼部材部１１の端にも減衰材料
１３が位置することによつて最大損失弾性係数
E″＝0.5Eが得られる。これにより前記数値例に
示す場合のに最適減衰を達成する。 The segmented gap or notch 14 interrupts the line of action of the longitudinal force, so that the line of action of the force component of the vibration is located only around the adjacent zone of the gap 14 and along the entire length of the steel rod 10. will pass through damping material 13, which is not present. Damping material 13
also enters the notch or gap 14. A metal jacket 12 with radially projecting projections 15 surrounds the steel rod 10 and damping material 13 as shown in FIG. By locating the damping material 13 also at the end of the steel member portion 11, the maximum loss elastic modulus is
E''=0.5E is obtained, which achieves optimal damping in the case shown in the numerical example above.

第３図には鋼ロツド２０がアーチ部２４の形の
横断面形を有し、アーチ部２４は長さＬの単位の
鋼部材部を区画する区分部となる。アーチ部２４
を含む全鋼部材部は順次アーチ部２４を取り囲む
メタルジヤケツト２２により被われた振動減衰材
料２３で取り囲まれている。 In FIG. 3, the steel rod 20 has a cross-sectional shape in the form of an arch portion 24, which serves as a section for dividing a unit of length L into a steel member. Arch part 24
The all-steel member including the arch section 24 is surrounded by a vibration damping material 23 covered by a metal jacket 22 which in turn surrounds the arch section 24.

第４図に示すものではメタルジヤケツトは用い
られていない。鋼ロツド３０は隣接したアーチ部
３４の間のそれぞれ長さＬを有する単位の鋼部材
部３１に分けられている。これらのアーチ部は張
力荷重に対して鋼ロツド３０の弾性係数Ｅを減少
させる。鋼部材部３１はアーチ部３４を被わない
減衰材料３３によつて取り囲まれている。第４図
の構造がコンクリートに埋設される場合、減衰材
料３３はコンクリート構造部分が受ける振動荷重
に応答して塑性変形される。減衰材料３３の厚み
ｄ及び鋼部材部３１の長さＬは前記式(1)、(2)、
(3)、(4)及び(5)の条件を満足するように選ばれる。 In the one shown in FIG. 4, no metal jacket is used. The steel rod 30 is divided into units of steel members 31 each having a length L between adjacent arches 34. These arches reduce the elastic modulus E of the steel rod 30 under tension loads. The steel part 31 is surrounded by a damping material 33 which does not cover the arch part 34. If the structure of FIG. 4 is embedded in concrete, the damping material 33 will be plastically deformed in response to the vibration loads experienced by the concrete structural part. The thickness d of the damping material 33 and the length L of the steel member portion 31 are calculated using the above formulas (1) and (2).
Selected to satisfy conditions (3), (4), and (5).

第５図は他の実施例を示し、この場合鋼ロツド
４０はそれぞれ長さＬを有する単位の鋼部材部４
１を備えるために直径の減少した首部分４４を以
つた横断面形を有する。そのような鋼ロツドは減
衰材料４３によつて取囲まれており、減衰材料は
メタルジヤケツト４２とコンクリートとの間の力
伝達を保証するための半径方向に突出した突起４
５を有するメタルジヤケツト４２によつて被われ
ている。振動の力成分は埋設されたコンクリート
から鋼部材部４１に伝わるように振動減衰材料４
３を伝わることになる。第５図の実施例において
最大可能の損失縦弾性係数E″＝0.5Eは前記式が
充足されている場合に達成される。 FIG. 5 shows another embodiment in which the steel rods 40 each have a length L of a unit steel member section 4.
1 has a cross-sectional shape with a neck portion 44 of reduced diameter. Such a steel rod is surrounded by a damping material 43, which has radially projecting protrusions 4 to ensure force transmission between the metal jacket 42 and the concrete.
It is covered by a metal jacket 42 having a diameter of 5. The vibration damping material 4 is used so that the force component of the vibration is transmitted from the buried concrete to the steel member portion 41.
3 will be conveyed. In the embodiment of FIG. 5, the maximum possible loss modulus of longitudinal elasticity E''=0.5E is achieved if the above formula is fulfilled.

第６図は第５図の実施例と同様な実施例を示
す。しかし第６図においてメタルジヤケツトは不
要とされている。 FIG. 6 shows an embodiment similar to that of FIG. However, in FIG. 6, the metal jacket is not required.

鋼ロツド５０はコンクリート構造物に直接埋設
されている減衰材料につて取り囲まれた単位の鋼
部材部５１に区分されている。横断面の縮小され
た首部分５４は第５図の場合と同様に鋼ロツドの
直径を減少させる。 The steel rod 50 is divided into unitary steel sections 51 surrounded by damping material that is embedded directly in the concrete structure. The reduced cross-sectional neck portion 54 reduces the diameter of the steel rod as in FIG.

粘度μを有する振動減衰材料は横弾性係数Ｇ＝
iG″＝ifμ有し、この際ｉ＝√−１、ｆは振動数、
μは減衰材料の粘度である。 A vibration damping material with a viscosity μ has a transverse elastic modulus G=
iG″=ifμ, where i=√−1, f is the frequency,
μ is the viscosity of the damping material.

第７図は外側ジヤケツトは不要とされる。加え
て第７図において鋼ロツド７０は単位の鋼部材部
７１多数からなり、かつ隣接した鋼部材部７１の
間の区分部に横断面拡大部であるふくらみ７５を
有し、ふくらみは鋼部材部７１が減衰材料３と共
に埋設されているコンクリートの間の力伝達を改
善する。減衰材料７３はコンクリートによつて侵
されない材料からつくられている。 In FIG. 7, the outer jacket is not required. In addition, in FIG. 7, the steel rod 70 is made up of a large number of unit steel member parts 71, and has a bulge 75, which is an enlarged cross-sectional area, in the division between adjacent steel member parts 71. 71 improves the force transmission between the embedded concrete together with the damping material 3. Damping material 73 is made of a material that is not attacked by concrete.

タール等の合成材料はこの目的のために好適で
ある。この材料は減衰材料３３と５３についての
第４図と第６図の実施例にも適用される。 Synthetic materials such as tar are suitable for this purpose. This material also applies to the embodiments of FIGS. 4 and 6 for damping materials 33 and 53.

第１図〜第７図に示された減衰構造材はこれら
の鋼ロツドの構成する直角格子状の網を形成する
という方法でコンクリートの表面層中に埋設され
る。 The damping structure shown in FIGS. 1-7 is embedded in the surface layer of concrete by forming a rectangular lattice-like network of steel rods.

例えば第１図、第２図、第３図、及び第５図に
おいて使用されているメタルジヤケツトはメタル
細長片からつくられており、メタル細長片の長い
エツジは二重フランジ継目によつて接続されてい
る。そのような二重フランジ継目は同時にメタル
ジヤケツトが鋼ロツドと共に配設されているコン
クリートとメタルジヤケツトとの間の力伝達結合
を改良する。しかしメタルジヤケツトは鋼ロツド
のまわりにらせん状にメタル細長片を巻きつける
ことによつて形成されている。この製造方法にお
いて鋼ロツド上に巻きつけられるメタル細長片に
減衰材料を付設することが好適である。 For example, the metal jackets used in Figures 1, 2, 3, and 5 are made from metal strips whose long edges are connected by double flange joints. has been done. Such a double flange joint at the same time improves the force-transmitting connection between the concrete and the metal jacket in which the metal jacket is arranged with the steel rod. However, metal jackets are formed by wrapping metal strips in a spiral around a steel rod. In this manufacturing method it is preferred to apply the damping material to a metal strip which is wound onto the steel rod.

第８ａ図は表面型減衰構造材の一部分の平面図
を示し、この構造物はリブ８４によつて矩形部分
８１に分けられたプレート状鋼部材部８０から成
る。リブ８４は表面上に溝８４′を形成する。第
８ｂ図に示すように、コンクリートに面したプレ
ート状鋼部材部の表面は減衰材料３３をコーテイ
ングされ、減衰材料８３はプレート状鋼部材部８
２によつて被われ、プレート状鋼部材部８２はコ
ンクリートによつて被われている。両側において
プレート状鋼部材部８０は例えばコンクリートに
埋められたアンカ８６によつてコンクリートに力
伝達的に接続している。 FIG. 8a shows a plan view of a portion of a surface-type damping structure, which consists of a plate-shaped steel section 80 divided into rectangular sections 81 by ribs 84. FIG. Ribs 84 form grooves 84' on the surface. As shown in FIG. 8b, the surface of the plate-shaped steel member facing the concrete is coated with a damping material 33, and the damping material 83 is applied to the plate-shaped steel member 8.
2, and the plate-shaped steel member portion 82 is covered with concrete. On both sides, the plate-shaped steel part 80 is force-transmissively connected to the concrete, for example by means of anchors 86 embedded in the concrete.

リブ又は溝８４，８４′は個々の矩形部分８１
を相互に張力の伝達に関して分離する。 The ribs or grooves 84, 84' are the individual rectangular sections 81.
are separated with respect to mutual tension transmission.

上記実施例は本発明における次の原理的な式(6)
〜(8)に相応して設計されている。 The above embodiment is based on the following principle formula (6) of the present invention.
It is designed in accordance with (8).

第８ａ図及び第８ｂ図の例において １＝（Ｅ／G″）（dR／L2） ＝（2E／G″）（dh／L2） ……(6) Ｇ＝iG″ ……(7) ｄ≦ｈ ……(8) が得られる。 In the example of Figures 8a and 8b, 1 = (E/G'') (dR/L 2 ) = (2E/G'') (dh/L 2 ) ...(6) G = iG'' ...(7 ) d≦h ...(8) is obtained.

この矩形部分８１は長さＬ、厚さｈ、及び縦弾
性係数Ｅである。減衰材料８３は厚さｄ及び横弾
性係数Ｇを有する。 This rectangular portion 81 has a length L, a thickness h, and a longitudinal elastic modulus E. Damping material 83 has a thickness d and a transverse modulus G.

第１図〜第７図よる減衰構造材において、最良
の減衰効果は建造物の壁又は被覆の表面近くで減
衰材料が中立軸線からできるかぎり遠くに位置す
る場合に達成される。換言すれば減衰構造材は張
力がコンクリート成分のエツジに沿つて及び隅に
集中する個所においてコンクリートに埋設される
べきである。固有減衰は補強が壁容積に対する減
衰構造材の横断面積の比率が略0.1〜0.3％である
ならば、損失フアクタが100％増大することがわ
かつた。減衰状態を総合的に特定するものとして
この損失フアクタを使用し、損失フアクタηは次
の式で表わされる。 In the damping structures according to FIGS. 1 to 7, the best damping effect is achieved when the damping material is located as far as possible from the neutral axis near the surface of the wall or sheathing of the building. In other words, the damping structure should be embedded in the concrete at locations where tension is concentrated along the edges and at the corners of the concrete component. It has been found that the loss factor increases by 100% for specific damping when the ratio of the cross-sectional area of the damping structure to the wall volume is approximately 0.1-0.3%. This loss factor is used to comprehensively specify the attenuation state, and the loss factor η is expressed by the following equation.

η＝3E″A／E0bd0 ここで、Ａは減衰ユニツトの横断面積、d0は減
衰ユニツトが埋設されるべき壁厚さ、E0は壁の
弾性係数、ｂは壁中に埋設される減衰構造材の間
隔を示すものとする。 η=3E″A/E 0 bd 0 where A is the cross-sectional area of the damping unit, d 0 is the wall thickness in which the damping unit is to be embedded, E 0 is the elastic modulus of the wall, and b is the thickness of the damping unit embedded in the wall. shall indicate the spacing of damping structures.

式中Ａ／bd0は壁容積に対する減衰構造材の横
断面積の割合を示す〔減衰構造材１個の横断面積
とこれを取り巻く壁又は被覆の単位区画との比〕。 In the formula, A/bd 0 indicates the ratio of the cross-sectional area of the damping structure to the wall volume [the ratio of the cross-sectional area of one damping structure to the unit section of the surrounding wall or covering].

これについて代表的な数値例をあげれば、横断
面積Ａ＝１cm2、壁厚さd0＝25cm、そして間隔ｂ＝
40cmである。計算すればＡ／bd0＝0.001となり、
略１％である。このような値の下に追加の損失フ
アクタηは軽量コンクリートでは９％、レンガで
は３％そして重量コンクリートでは２％であり、
これはコンクリート等における通常の減衰の２倍
以上である。 To give a typical numerical example, cross-sectional area A = 1 cm 2 , wall thickness d 0 = 25 cm, and spacing b =
It is 40cm. If you calculate, A/bd 0 = 0.001,
It is approximately 1%. Below such values the additional loss factor η is 9% for lightweight concrete, 3% for brick and 2% for heavy concrete,
This is more than twice the normal attenuation in concrete and the like.

第８ａ図及び第８ｂ図に関しては、減衰構造材
はコンクリートが注入される際コンクリート成分
に埋設されることになる。しかし固定部材８６が
コンクリート成分に力伝達的にフイルム状に接合
されることが要求される。第８ｂ図においてプレ
ート状鋼部材部８１の厚さｈは実際よりも小さく
表されている。本発明は実施例の範囲に制限され
ない。 With respect to Figures 8a and 8b, the damping structure will be embedded in the concrete component when the concrete is poured. However, it is required that the fixing member 86 be bonded to the concrete component in a force-transmitting manner in the form of a film. In FIG. 8b, the thickness h of the plate-shaped steel member portion 81 is shown smaller than it actually is. The invention is not limited in scope to the examples.

（発明の効果） コンクリート製の壁及び被覆では損失フアクタ
η＝0.5〜２％となくことが一般的に知られてい
る。これに対して本発明による減衰構造材を使用
することによつて追加的な損失フアクタηは更に
２〜９％加えられる。これにより本発明によれば
著しい減衰効果が得られる。(Effects of the Invention) It is generally known that concrete walls and coverings have a loss factor η of 0.5 to 2%. By using the damping structure according to the invention, on the other hand, an additional loss factor η of 2 to 9% is added. This provides a significant damping effect according to the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は建造物の本発明による鋼ロツドから成
る減衰構造材の縦断面図、第２図は第１図と類似
した図であつて、鋼ロツドの横断面が変形されて
いるもの、第３図はアーチ部を備えるが、更に順
次メタルジヤケツトによつて取り囲まれた減衰材
料によつて包まれたものの縦断面図、第４図は第
３図と同様な図であるが、メタルジヤケツトを不
要としたもの、第５図は直径収縮部を有する鋼ロ
ツドの横断面が周期的に変えられた建造物の減衰
構造材の縦断面図、第６図は第５図と同様な図で
あつて、メタルジヤケツトを不要としたもの、第
７図は横断面拡大部であるふくらみを有する鋼ロ
ツドの実施例、第８ａ図は本発明によるリブ又は
溝を備えたプレート状の建造物の減衰構造材の上
面図、そして第８ｂ図はコンクリート構造成分に
付設される第８ａ図による建造物の減衰構造材の
断面図を示す。 Fig. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a damping structure made of steel rods according to the invention for a building; Fig. 2 is a view similar to Fig. 1, but with the cross section of the steel rods modified; Fig. 3; FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional view of a structure having an arched portion but further surrounded by a damping material which is in turn surrounded by a metal jacket. FIG. 4 is a view similar to FIG. 3, but with a metal jacket. Fig. 5 is a vertical cross-sectional view of a damping structural member of a building in which the cross section of a steel rod having a diameter contraction part is changed periodically, and Fig. 6 is a view similar to Fig. 5. Fig. 7 shows an example of a steel rod having a bulge which is an enlarged cross-sectional part, and Fig. 8a shows a damping plate-shaped structure with ribs or grooves according to the present invention. A top view of the structural member and FIG. 8b shows a cross-sectional view of the damping structural member of the building according to FIG. 8a attached to a concrete structural component.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 単位の鋼部材部１ａ；１１；２１；３１；４
１；５１；７１；８１と、各単位の鋼部材部の間
にあり空域４、ギヤツプ１４、アーチ部２４，３
４，８４、横断面縮小部４４，５４，８０又は横
断面拡大部７５等の異形断面部分を有する区分部
とを周期的に多数備えた鋼ロツド１；１０；２
０；３０；４０；５０；７０又は鋼プレート８０
と、前記鋼ロツド又は鋼プレートの少なくとも一
部分を被覆する振動減衰材料と、鋼ロツド又は鋼
プレートにコンクリートに対する埋設固定手段と
を備えることを特徴とする建造物の減衰構造材。1 unit of steel member portion 1a; 11; 21; 31; 4
1; 51; 71; 81 and the air space 4, the gap 14, and the arch parts 24, 3 between the steel member parts of each unit.
4, 84, Steel rod 1; 10; 2 periodically provided with a large number of sectioned portions having irregular cross-sectional portions such as reduced cross-sectional portions 44, 54, 80 or enlarged cross-sectional portions 75;
0; 30; 40; 50; 70 or steel plate 80
A damping structural material for a building, comprising: a vibration damping material covering at least a portion of the steel rod or plate; and means for fixing the steel rod or plate to concrete.
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DE3006010A1 (en) 1981-08-20

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