JPH0243427A - Rigidity adjustable frame - Google Patents
Rigidity adjustable frameInfo
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- JPH0243427A JPH0243427A JP19298788A JP19298788A JPH0243427A JP H0243427 A JPH0243427 A JP H0243427A JP 19298788 A JP19298788 A JP 19298788A JP 19298788 A JP19298788 A JP 19298788A JP H0243427 A JPH0243427 A JP H0243427A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はブレースや耐震壁に剛性可変装置を接続して
剛性を可変にし、制置構造化された、可変剛性フレーム
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a variable rigidity frame which has a restraining structure by connecting a variable rigidity device to a brace or a seismic wall to vary the rigidity.
高層建築物を制置構造化する方法には従来、振動エネル
ギーを熱エネルギーに変換する、または塑性変形能力を
保有させる等により吸収する方法があるが、こうしたエ
ネルギー吸収方法とは別に出願人は、ブレース等の架構
、すなわちフレームに対する接続状態を制御することに
よりフレームの剛性、そして建物自身の固有振動数を変
えて各種の振動数で入力する地震動に対処する方法を種
々提案している。Conventionally, there are methods for constructing high-rise buildings into restraint structures, such as converting vibration energy into thermal energy or absorbing it by having plastic deformation ability, but apart from these energy absorption methods, the applicant has Various methods have been proposed to deal with seismic motion input at various frequencies by controlling the connection state of braces and other structures to the frame, thereby changing the rigidity of the frame and the natural frequency of the building itself.
この発明はこうした一連の剛性可変の一手段としてなさ
れたもので、剛性が段階的に可変状態となるフレームを
新たに提案しようとするものである。This invention has been made as a means for a series of such changes in rigidity, and aims to propose a new frame whose rigidity can be varied in stages.
本発明では一方向に複数本架設されるブレースそれぞれ
とフレームとに、もしくはフレームと耐震壁間に水平に
架設される複数本の連結ビームそれぞれと耐震壁、また
はフレームとに、ピストンロッドの固定状態が弁の開閉
操作で切り替えられる剛性可変装置を接続し、複数個の
剛性可変装置を個々に制御することによってフレームの
剛性を段階的に可変とし、構造物の固有周期を変化させ
る。In the present invention, a piston rod is fixed to each of a plurality of braces installed in one direction and a frame, or to each of a plurality of connecting beams installed horizontally between a frame and a seismic wall, or to a frame. By connecting a variable stiffness device that can be switched by opening and closing a valve, and controlling the multiple variable stiffness devices individually, the stiffness of the frame can be varied in stages, changing the natural period of the structure.
剛性可変装置はブレースとフレームのいずれか一方、も
しくは連結ビームと耐震壁、またはフレームのいずれか
一方に固定されるピストンロッドと、他方に固定され、
オイルが充満される管路が二重構造となったシリンダと
、二重構造を仕切る隔壁のピストンロッド側とシリンダ
ヘッド側に位置する弁の開閉を制御する２個のアクチュ
エータとから構成されるもので、アクチュエータによる
弁の開閉によって剛性可変装置が接続されるそれぞれの
ブレースの、もしくは耐震壁の剛性が変えられ、フレー
ムの剛性が段階的に可変となる。The variable stiffness device is fixed to one of the brace and the frame, or the connecting beam and the shear wall, or the piston rod fixed to one of the frames, and the other fixed to the piston rod,
It consists of a cylinder with a double structure of pipes filled with oil, and two actuators that control the opening and closing of valves located on the piston rod side and the cylinder head side of the partition wall that partitions the double structure. By opening and closing the valves by the actuator, the stiffness of each brace or shear wall to which the variable stiffness device is connected is changed, and the stiffness of the frame is varied in stages.
以下本発明を一実施例を示す図面に基づいて説明する。 The present invention will be explained below based on the drawings showing one embodiment.
まず第１請求項記載の発明を説明する。First, the invention described in claim 1 will be explained.
この発明の可変剛性フレームＦは第１図に示すように一
方向に複数本のブレースＢが架設されたフレームｆの剛
性が各ブレースＢに接続される剛性可変装置Ａによって
段階的に可変とされたものである。As shown in FIG. 1, the variable rigidity frame F of the present invention has a frame f in which a plurality of braces B are installed in one direction, and the rigidity of the frame f is varied in stages by a rigidity variable device A connected to each brace B. It is something that
剛性可変装置Ａは第３図に示すようにブレースＢとフレ
ームｒのいずれか一方に固定されるピストンロッド１と
、他方に固定される、オイル５が充満されたシリンダ２
と、シリンダ２の外周面に取り付けられる２個のアクチ
ュエータ３□３．とからなり、ブレースＢとフレーム１
間に双方の相対移動方向、すなわちブレースＢの軸方向
に接続され、２個のアクチュエータ３．。As shown in FIG. 3, the rigidity variable device A includes a piston rod 1 fixed to either one of a brace B or a frame r, and a cylinder 2 filled with oil 5 fixed to the other.
and two actuators 3□3. attached to the outer peripheral surface of the cylinder 2. consists of brace B and frame 1.
Between the two actuators 3. .
３ｚでシリンダ２に取り付く弁４ｒ、４ｔの開閉を操作
することによりピストンロッド１の伸縮を制御し、ブレ
ースＢ、そしてフレームｆの剛性を調整するものである
。By opening and closing valves 4r and 4t attached to the cylinder 2 at 3z, the expansion and contraction of the piston rod 1 is controlled, and the rigidity of the brace B and frame f is adjusted.
シリンダ２は図示するようにピストン６が往復動するシ
リンダ室２ａとその回りの隔壁２ｂを挾んでシリンダ室
２ａを取り囲むオイル供給室２ｃとから二重管構造とな
っており、隔壁２ｂにはピストン６のピストンロッド側
とシリンダヘッド側のそれぞれに弁４．，４□が取り付
いている。As shown in the figure, the cylinder 2 has a double pipe structure consisting of a cylinder chamber 2a in which a piston 6 reciprocates, and an oil supply chamber 2c that surrounds the cylinder chamber 2a by sandwiching a partition wall 2b around the cylinder chamber 2a. Valve 4 is installed on each of the piston rod side and cylinder head side of 6. , 4□ are attached.
この弁４＋、４ｚにそれぞれの開閉を操作するアクチュ
エータ３１，３□が接続されており、このアクチュエー
タ３１．３□により両弁４１．４□の開閉を切り替える
ことによってシリンダ室２ａのピストン６を挟んだ両側
の圧力が変えられ、各ブレースＢの剛性が調整される。Actuators 31 and 3□ are connected to these valves 4+ and 4z, and actuators 31.3□ open and close the valves 41.4□, thereby sandwiching the piston 6 in the cylinder chamber 2a. However, the pressure on both sides is changed, and the stiffness of each brace B is adjusted.
すなわちピストンロッド１側の弁４．を開け、シリンダ
ヘッド側の弁４□を閉じればピストン６が入る方向に固
定された状態となり、ピストンロッド１は収縮できず、
ブレースＢの圧縮に対する剛性が高められる。このとき
ピストンロッド１は僅かに伸長可能で、ブレースＢの引
張に対する剛性は相対的に低下する。That is, the valve 4 on the piston rod 1 side. If you open the valve 4□ on the cylinder head side, the piston 6 will be fixed in the direction in which it enters, and the piston rod 1 will not be able to contract.
The compression stiffness of brace B is increased. At this time, the piston rod 1 can be slightly extended, and the tensile rigidity of the brace B is relatively reduced.
一方ピストンロッド１側の弁４１を閉じ、シリンダヘッ
ド側の弁４□を開ければピストン６は出る方向に固定さ
れた状態となり、ブレースＢの引張に対する剛性が上が
る。On the other hand, if the valve 41 on the piston rod 1 side is closed and the valve 4□ on the cylinder head side is opened, the piston 6 is fixed in the exit direction, increasing the rigidity of the brace B against tension.
また両方の弁４＋、４ｚ共開ければブレースＢは圧縮、
引張のいずれに対してもフレームｆに対して相対移動可
能となる。Also, if both valves 4+ and 4z are opened, brace B will be compressed.
It becomes possible to move relative to the frame f for any tension.
以上のアクチュエータ３１．３□による弁４．。Valve 4 by the above actuator 31.3□. .
４□の操作は、振動センサー等の地震感知装置で恩知さ
れた地震動の卓越周期を判断し、それに基づいて地震動
との共振を回避するために構造物の最適剛性を選択する
コンピュータの指令により制御される。The operation in 4□ is based on a computer command that determines the dominant period of seismic motion detected by an earthquake sensing device such as a vibration sensor, and then selects the optimal rigidity of the structure to avoid resonance with the seismic motion. controlled.
この各ブレースＢの剛性を制御するアクチュエータ３Ｉ
、３□の操作によって本可変剛性フレームＦはブレース
Ｂの架設本数に応じて段階的に剛性が変えられる仕組に
なっている。Actuator 3I that controls the rigidity of each brace B
, 3□, the rigidity of the variable rigidity frame F can be changed in stages according to the number of braces B installed.
すなわち本発明の、一方向に０本のブレースＢが架設さ
れた可変剛性フレームＦは第４図に示すように、各ブレ
ースＢに接続される剛性可変装ａＡの油圧に相当する剛
性Ｋｎのばねと、それを０Ｎ１０ＦＦで制御する弁４Ｉ
、４ｇの開閉状態を表わすダンパーＤｎとを直列に接続
した振動系をｎ個並列させたｎ自由度の振動系にモデル
化されるが、ここに示すように３本のブレースＢを架設
した可変剛性フレームＦでは表−１に示すように剛性Ｏ
１すなわち全剛性可変装置Ａの両弁４Ｉ、４□共開けた
状態を含めて８段階に可変設定できる。That is, as shown in FIG. 4, the variable rigidity frame F in which zero braces B are installed in one direction according to the present invention has springs with a rigidity Kn corresponding to the hydraulic pressure of the variable rigidity device aA connected to each brace B. and valve 4I that controls it with 0N10FF.
It is modeled as a vibration system with n degrees of freedom in which n vibration systems are connected in series with a damper Dn representing the open/closed state of 4g, but as shown here, a variable vibration system with three braces B installed is modeled. In the rigid frame F, the rigidity O is as shown in Table-1.
1, that is, a state in which both valves 4I and 4□ of the total rigidity variable device A are both open, can be variably set in eight stages.
表−１ 次に第２請求項記載の発明を説明する。Table-1 Next, the invention described in the second claim will be explained.
この発明の可変剛性フレームＦは第２図に示すようにフ
レームｆの上階梁とそれから切り離される耐震壁Ｗとの
間に水平に架設される複数本の連結ビームＣそれぞれと
耐震壁Ｗ、またはフレーム「に第１請求項発明における
剛性可変装置Ａを接続し、そのアクチュエータ３３，３
□の操作により耐震壁Ｗ、すなわちフレームｆの剛性が
連結ビームＣの本数に応じて段階的に可変とされたもの
である。As shown in FIG. 2, the variable rigidity frame F of the present invention has a plurality of connecting beams C horizontally installed between the upper floor beam of the frame F and a shear wall W separated therefrom, and a shear wall W, or The rigidity variable device A in the first claim invention is connected to the frame, and the actuators 33, 3 are connected to the frame.
By the operation □, the rigidity of the shear wall W, that is, the frame f, is made variable in stages according to the number of connecting beams C.
この発明では剛性可変装置Ａは連結ビームＣの軸方向、
つまり水平方向に接続され、耐震壁Ｗとフレームｆの相
対水平移動状態を制御する。In this invention, the rigidity variable device A is arranged in the axial direction of the connecting beam C;
That is, they are connected in the horizontal direction and control the relative horizontal movement of the earthquake wall W and the frame f.
剛性可変装置Ａの操作方法及び可変剛性フレームＦのメ
カニズムは第１請求項発明において説明した通りであり
、この発明では剛性可変装置Ａの個数分だけフレームｆ
の剛性が可変設定可能となる。The operating method of the variable stiffness device A and the mechanism of the variable stiffness frame F are as explained in the first claim, and in this invention, the number of frames f equal to the number of variable stiffness devices A is
The rigidity of can be set variably.
この発明は以上の通りであり、複数本のブレースの剛性
を個々に制御する、または耐震壁の剛性を複数本の連結
ビームによって多段階に制御する剛性可変装置を複数個
接続したものであるため剛性が段階的に、任意に変えら
れ、構造物の剛性、すなわち固有周期を入力する地震動
に応じて適当に調整することができる。This invention is as described above, and is a system in which a plurality of rigidity variable devices are connected to individually control the rigidity of a plurality of braces or to control the rigidity of a shear wall in multiple stages using a plurality of connecting beams. The stiffness can be changed stepwise and arbitrarily, and the stiffness of the structure, that is, the natural period, can be adjusted appropriately according to the input seismic motion.
第１図、第２図はそれぞれ第１請求項発明、第２請求項
発明の実施例を示した立面図、第３図は剛性可変装置を
示した断面図、第４図は本発明の動作機構を示したモデ
ル図である。
Ｆ・・・・・・可変１ｍ 性フレーム、ｒ・・・・・・
フレーム、Ｂ・・・・・・ブレース、Ａ・・・・・・剛
性可変装置、１・・・・・・ピストンロッド、２・・・
・・・シリンダ、２ａ・・・・・・シリンダ室、２ｂ・
・・・・・隔壁、２ｃ・・・・・・オイル供給室、３１
．３□・・・・・・アクチュエータ、４１，４□・・・
・・・弁、５・・・・・・オイル、６・・・・・・ピス
トン、Ｗ・・・・・・耐震壁、Ｃ・・・・・・連結ビー
ム。
第
第
図
図
第
図1 and 2 are elevational views showing embodiments of the first and second claimed inventions, respectively, FIG. 3 is a sectional view showing a variable rigidity device, and FIG. It is a model diagram showing an operating mechanism. F......variable 1m sex frame, r...
Frame, B...Brace, A...Rigidity variable device, 1...Piston rod, 2...
...Cylinder, 2a...Cylinder chamber, 2b.
・・・・・・Bulkhead, 2c・・・Oil supply chamber, 31
．． 3□・・・Actuator, 41,4□・・・
...Valve, 5...Oil, 6...Piston, W...Shear wall, C...Connection beam. Figure Figure Figure
Claims (2)
ダ室とこれを隔壁を挟んで取り囲むオイル供給室とから
二重管構造に形成され、オイルが充満されたシリンダと
、シリンダの外周面に取り付けられ、隔壁のピストンロ
ッド側とシリンダヘッド側とに位置する弁の開閉を制御
する２個のアクチュエータとからなり、シリンダ室のピ
ストンロッド側とシリンダヘッド側の圧力が２個のアク
チュエータによるそれぞれの弁の開閉操作で制御される
剛性可変装置を、一方向に複数本架設されるブレースそ
れぞれとフレームとに双方の相対移動方向に接続して構
成され、アクチュエータによる各弁の開閉操作で各ブレ
ースの剛性が可変状態とされていることを特徴とする可
変剛性フレーム。(1) It is formed into a double pipe structure consisting of a piston rod, a cylinder chamber in which the piston moves back and forth, and an oil supply chamber surrounding this with a partition wall in between. , consists of two actuators that control the opening and closing of valves located on the piston rod side and cylinder head side of the partition wall, and the pressure on the piston rod side and cylinder head side of the cylinder chamber is controlled by the two actuators. A rigidity variable device controlled by opening/closing operations is connected to each of the multiple braces installed in one direction and the frame in the direction of relative movement between the two, and the rigidity of each brace can be adjusted by opening/closing each valve using an actuator. A variable rigidity frame characterized by being in a variable state.
平に架設される複数本の連結ビームそれぞれと耐震壁、
またはフレームとに、双方の相対移動方向に第１請求項
記載中の剛性可変装置を接続して構成され、剛性可変装
置のアクチュエータによる各弁の開閉操作で耐震壁の剛
性が段階的に可変状態とされていることを特徴とする可
変剛性フレーム。(2) Each of the multiple connecting beams and the shear wall installed horizontally between the upper floor beam and the shear wall separated from the upper floor beam,
Alternatively, the rigidity variable device according to the first claim is connected to the frame in the relative movement direction of both, and the stiffness of the shear wall is changed in stages by opening and closing each valve by the actuator of the rigidity variable device. A variable rigidity frame characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19298788A JPH0639802B2 (en) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | Variable stiffness frame |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19298788A JPH0639802B2 (en) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | Variable stiffness frame |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0243427A true JPH0243427A (en) | 1990-02-14 |
| JPH0639802B2 JPH0639802B2 (en) | 1994-05-25 |
Family
ID=16300346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19298788A Expired - Lifetime JPH0639802B2 (en) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | Variable stiffness frame |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0639802B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04285275A (en) * | 1991-03-14 | 1992-10-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Variable history type vibration damping system |
| US5743699A (en) * | 1995-12-19 | 1998-04-28 | Fujitsu Limited | Apparatus and method for transferring wafers |
| JP2017190619A (en) * | 2016-04-14 | 2017-10-19 | 株式会社グレイプ | Frame body and building |
-
1988
- 1988-08-02 JP JP19298788A patent/JPH0639802B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04285275A (en) * | 1991-03-14 | 1992-10-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Variable history type vibration damping system |
| JP2882888B2 (en) * | 1991-03-14 | 1999-04-12 | 三菱重工業株式会社 | Variable history damping system |
| US5743699A (en) * | 1995-12-19 | 1998-04-28 | Fujitsu Limited | Apparatus and method for transferring wafers |
| JP2017190619A (en) * | 2016-04-14 | 2017-10-19 | 株式会社グレイプ | Frame body and building |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0639802B2 (en) | 1994-05-25 |
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