JP7696767B2 - 制振ダンパ及びこれを備えた架構 - Google Patents

Description

本発明は、架構に作用する振動外力を効率よくエネルギ吸収して効果的な制振作用を発揮することが可能な制振ダンパ及びこれを備えた架構に関する。

建築物に作用する振動外力を減衰する制振ダンパとして、例えば特許文献１が知られている。特許文献１の「制振ダンパー」は、トッププレートとベースプレートとが平行に離間配置され、これらプレート間に鋼管がトッププレートに剛接合されながら配設されている。そして、ベースプレートに設けられた変位伝達部が、鋼管に固着された捩りプレートと係合している。そして、地震時にトッププレート及びベースプレートが相対的に変位することにより、その変位量が変位伝達部を介して捩りプレートに回転運動として伝えられる。それにより、鋼管に捩りモーメントが加えられるようになっている。

特開平５－２３９９５２号公報

地震時にトッププレートとベースプレートとが相対的に変位すると、鋼管には、捩りモーメントだけでなく、せん断力が作用する。背景技術の制振ダンパーは、せん断力を見込んで構成されていないため、効果的な制振作用を確保することが難しかった。

背景技術では、中央の１枚の固定プレートと両側の２枚の捩りプレートの間に、１つの鋼管の両端部を２枚の捩りプレートで蓋をするように、当該鋼管を挟んで溶接接合している。鋼管と捩りプレートとの溶接接合が、捩りプレートの片面に限定されていると同時に、当該溶接接合は、鋼管側から行う必要があり、溶接作業が至難であって、品質の確保が難しかった。

両側の捩りプレートで鋼管が塞がれていて、外側からしか鋼管を観察することができず、鋼管の損傷程度を把握しづらかった。

トッププレートとベースプレートが平行に配置され、これらプレートに間柱やブレースを介して、建築物の所定位置に設置するようにしていて、間柱等を制振ダンパー以上の断面性能にしなければならず、非常に大きな間柱等が必要になったり、コストアップになるという課題があった。

建築物に大きな層間変形が発生すると、捩りプレートを変位伝達部に係合する鋼棒が外れてしまうおそれがあった。

上記鋼棒は、鉛直方向への変位が規制されず自由に動くため、当該鉛直方向の振動エネルギを吸収できなかった。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、架構に作用する振動外力を効率よくエネルギ吸収して効果的な制振作用を発揮することが可能な制振ダンパ及びこれを備えた架構を提供することを目的とする。

本発明にかかる制振ダンパは、柱と梁とを接合して構築される架構の内方に設けられ、該架構に作用する振動外力を減衰する制振ダンパであって、円管部材と、該円管部材が貫通される第１貫通穴を基端部に有し、先端部に、上記架構の第１の所定位置と接続するための第１ピン孔を有し、該円管部材の長さ方向中央部分に一体的に接合固定される第１プレートと、上記円管部材が貫通される第２貫通穴を基端部にそれぞれ有し、先端部に、上記架構の第２の所定位置と接続するための第２ピン孔をそれぞれ有し、上記第１プレートの両側で、該円管部材の長さ方向両端部分それぞれに一体的に接合固定される一対の第２プレートとを備え、上記第１プレートと上記第２プレートとは、上記円管部材を介して、互いに一方が他方に対して屈曲した位置を占めることを特徴とする。

互いに屈曲した位置を占める前記第１プレートと前記第２プレートとは、前記第１貫通穴の中心と前記第１ピン孔の中心を結ぶ該第１プレートの軸線と、前記第２貫通穴の中心と前記第２ピン孔の中心を結ぶ該第２プレートの軸線とが交差することを特徴とする。

前記第１プレートと前記一対の第２プレートそれぞれとは、前記円管部材の長さ方向に等距離を隔てることを特徴とする。

前記一対の第２プレートの前記第２貫通穴それぞれから、前記円管部材の長さ方向端部がそれぞれ突出されていることを特徴とする。

前記第１プレート及び前記第２プレートは、前記第１及び第２貫通穴の前記基端部から前記第１及び第２ピン孔の前記先端部に向かう長さ方向について、該第１及び第２貫通穴周りが幅広に形成され、該第１及び第２ピン孔周りが幅狭に形成されることを特徴とする。

前記第１プレートの板厚は、前記第２プレートの板厚よりも厚く、該第２プレートの板厚は、前記円管部材の肉厚よりも厚いことを特徴とする。

前記第１プレート及び前記一対の第２プレートと前記円管部材とは、該第１プレートの両側及び該第２プレートそれぞれの両側で、前記第１及び第２貫通穴全周にわたって接合固定されることを特徴とする。

本発明にかかる制振ダンパを備えた架構は、上記制振ダンパが用いられ、前記第１の所定箇所が、前記梁及び前記柱のいずれか一方に設定され、前記第２の所定箇所が、該梁及び該柱のいずれか他方に設定され、上記第１の所定箇所に第１制振ダンパ接続部材が接合固定され、上記第２の所定箇所に第２制振ダンパ接続部材が接合固定され、上記第１制振ダンパ接続部材が、前記第１プレートの前記第１ピン孔に第１ピンを介して回転自在にピン結合され、上記第２制振ダンパ接続部材が、前記第２プレートの前記第２ピン孔に第２ピンを介して回転自在にピン結合されることを特徴とする。

本発明にかかる制振ダンパを備えた架構は、上記制振ダンパが用いられ、前記架構が左右一対の前記柱に上下一対の前記梁を接合して四角形状に構築され、前記第１の所定箇所が、上記架構の互いに向かい合ういずれか一対の上入隅部と下入隅部のいずれか一方に設定され、前記第２の所定箇所が、該上入隅部と該下入隅部のいずれか他方に設定され、上記第１の所定箇所に第１制振ダンパ接続部材が接合固定され、上記第２の所定箇所に第２制振ダンパ接続部材が接合固定され、上記第１制振ダンパ接続部材が、前記第１プレートの前記第１ピン孔に第１ピンを介して回転自在にピン結合され、上記第２制振ダンパ接続部材が、前記第２プレートの前記第２ピン孔に第２ピンを介して回転自在にピン結合されることを特徴とする。

前記第１制振ダンパ接続部材及び前記第２制振ダンパ接続部材は、一方がブレースであり、他方が接合用ブラケットユニットであることを特徴とする。

本発明にかかる制振ダンパを備えた架構は、上記制振ダンパが用いられ、前記第１の所定箇所が、前記上梁及び前記下梁のいずれか一方に設定され、前記第２の所定箇所が、該上梁及び該下梁のいずれか他方に設定され、上記第１の所定箇所に、間柱の上方部分もしくは下方部分のいずれか一方が接合固定され、上記第２の所定箇所に、該間柱の該上方部分もしくは該下方部分のいずれか他方が接合固定され、上記間柱の上記上方部分もしくは上記下方部分のいずれか一方が、前記第１プレートの前記第１ピン孔に第１ピンを介して回転自在にピン結合され、該間柱の該上方部分もしくは該下方部分のいずれか他方が、前記第２プレートの前記第２ピン孔に第２ピンを介して回転自在にピン結合されることを特徴とする。

本発明にかかる制振ダンパを備えた架構は、上記制振ダンパが用いられ、前記架構が、前記柱に代えて橋脚とされると共に、前記梁に代えて橋梁とされて構成され、前記第１の所定箇所が、上記橋梁及び上記橋脚のいずれか一方に設定され、前記第２の所定箇所が、該橋梁及び該橋脚のいずれか他方に設定され、上記第１の所定箇所に第１制振ダンパ接続部材が接合固定され、上記第２の所定箇所に第２制振ダンパ接続部材が接合固定され、上記第１制振ダンパ接続部材が、前記第１プレートの前記第１ピン孔に第１ピンを介して回転自在にピン結合され、上記第２制振ダンパ接続部材が、前記第２プレートの前記第２ピン孔に第２ピンを介して回転自在にピン結合されることを特徴とする。

本発明にかかる制振ダンパ及びこれを備えた架構にあっては、架構に作用する振動外力を効率よくエネルギ吸収して効果的な制振作用を発揮することができる。

本発明に係る制振ダンパ及びこれを備えた架構の好適な一実施形態を示す正面図である。 図１中、Ａ－Ａ線矢視断面図である。 図１に示した制振ダンパの分解斜視図である。 円管部材と第１及び第２プレートとの隅肉溶接の様子を示す要部拡大図である。 図１に示したブレースの拡大図である。 図５中、Ｂ－Ｂ線矢視断面図である。 図５中、Ｄ方向矢視図である。 図１中、Ｅ－Ｅ線矢視図である。 本発明に係る制振ダンパを備えた架構の変形例を示す概略図である。 本発明に係る制振ダンパを備えた架構の他の変形例を示す概略図である。

以下に、本発明にかかる制振ダンパ及びこれを備えた架構の好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

本実施形態に係る制振ダンパ１は、図１に示すように、左右一対の柱２（図示例では左側の柱のみ表示）に、上下一対の梁３（図示例では上側の梁のみ表示）を柱梁接合部４で接合して構築される、鉄骨造、鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造あるいは木造の長方形状の柱梁架構５（図９及び図１０参照）の内方に設けられる。

図示例は、鉄骨造の柱梁架構５であって、梁３はＩ型鋼製、柱２は中空鋼管製のものが例示されている。

制振ダンパ１は、地震時などに発生する左右横方向や上下縦方向の振動外力で柱梁架構５が振動され変形される際、当該振動外力のエネルギを吸収して減衰する。

鉄骨造の柱梁架構５を例示して、制振ダンパ１について、以下説明する。制振ダンパ１は、図１～図３に示すように、１つの円管部材６と、一枚の第１プレート７と、２枚で一対の第２プレート８，８とからなるユニット部品として構成される。

円管部材６は、鋼製の中空円筒体で形成される。円管部材６の長さ方向両端は、当該円管部材６の内部の視認が可能に開口６ａされる。

第１プレート７は、長さ及び幅を有する鋼製の板材であって、長さ方向一端側である基端部７ａの幅寸法が幅広で、長さ方向他端側である先端部７ｂの幅寸法が幅狭な外形輪郭で形成される。

図示例では、第１プレート７の外形輪郭は、基端部７ａから先端部７ｂに向けて幅寸法が次第に窄められる卵形に形成されている。

第１プレート７の基端部７ａには、円管部材６の中心と同一中心で、当該円管部材６が貫通される第１貫通穴９が形成される。第１プレート７の基端部７ａの外形輪郭は、第１貫通穴９の中心Ｃ１と同心で、第１貫通穴９の内径よりも大きな外径の円弧部を含んで形成される。

第１プレート７の先端部７ｂには、後述する第１ピン１０が挿通される第１ピン孔１１が形成される。第１プレート７の先端部７ｂの外形輪郭は、第１ピン孔１１の中心Ｃ２と同心で、第１ピン孔１１の内径よりも大きな外径の円弧部を含んで形成される。

従って、第１プレート７は、第１貫通穴９が形成される基端部７ａから第１ピン孔１１が形成される先端部７ｂに向かう長さ方向について、第１貫通穴９周りが幅広に形成され、第１ピン孔１１周りが幅狭に形成される。

さらに、第１プレート７は、第１貫通穴９の中心Ｃ１と第１ピン孔１１の中心Ｃ２を結ぶ当該第１プレート７の軸線Ｐ１に関して、線対称に形成される。

第２プレート８は、第１プレート７と同様に、長さ及び幅を有する鋼製の板材であって、長さ方向一端側である基端部８ａの幅寸法が幅広で、長さ方向他端側である先端部８ｂの幅寸法が幅狭な外形輪郭で形成される。

図示例では、第２プレート８の外形輪郭は、基端部８ａから先端部８ｂに向けて幅寸法が次第に窄められる卵形に形成されている。

第２プレート８の基端部８ａには、円管部材６の中心と同一中心で、当該円管部材６が貫通される第２貫通穴１２が形成される。第２プレート８の基端部８ａの外形輪郭は、第２貫通穴１２の中心Ｃ３と同心で、第２貫通穴１２の内径よりも大きな外径の円弧部を含んで形成される。

第２プレート８の先端部８ｂには、後述する第２ピン１３が挿通される第２ピン孔１４が形成される。第２プレート８の先端部８ｂの外形輪郭は、第２ピン孔１４の中心Ｃ４と同心で、第２ピン孔１４の内径よりも大きな外径の円弧部を含んで形成される。

従って、第２プレート８は、第２貫通穴１２が形成される基端部８ａから第２ピン孔１４が形成される先端部８ｂに向かう長さ方向について、第２貫通穴１２周りが幅広に形成され、第２ピン孔１４周りが幅狭に形成される。

さらに、第２プレート８は、第２貫通穴１２の中心Ｃ３と第２ピン孔１４の中心Ｃ４を結ぶ当該第２プレート８の軸線Ｐ２に関して、線対称に形成される。

２枚で一対の第２プレート８，８は、同一材質同一寸法で、同一に形成される。また、板厚を除く外形形態について、第１プレート７と第２プレート８は同一に形成されることが望ましいが、必ずしも同一でなくてもよい。

第１プレート７、第２プレート８及び円管部材６の相互関係について、第１プレート７の板厚は第２プレート８の板厚よりも厚く、第２プレート８の板厚は円管部材６の肉厚よりも厚く形成される。第１プレート７の板厚は、第２プレート８の板厚の２倍であることが好ましい。

円管部材６は、その長さ方向に順次、一方の第２プレート８の第２貫通穴１２、第１プレート７の第１貫通穴９、他方の第２プレート８の第２貫通穴１２に貫通されて、これら第１プレート７及び第２プレート８，８に設けられる。

一対の第２プレート８，８の間に、第１プレート７が位置される。第１プレート７は、円管部材６の長さ方向中央部分に配置される。

一対の第２プレート８，８はそれぞれ、第１プレート７の両側で、円管部材６の長さ方向両端部分それぞれに配置される。

第１プレート７と一方の第２プレート８及び第１プレート７と他方の第２プレート８は、円管部材６の長さ方向に等距離Ｌを隔てて配設される（図２参照）。

両側の一対の第２プレート８，８の第２貫通穴１２，１２からはそれぞれ、円管部材６の長さ方向端部、すなわち管端部６ｂがそれぞれ突出される。

第１プレート７及び一対の第２プレート８，８はそれぞれ、第１貫通穴９周りの全周及び第２貫通穴１２周りの全周にわたり、隅肉溶接Ｗによって円管部材６に一体的に接合固定される。

この全周隅肉溶接Ｗによるこれらプレート７，８と円管部材６との接合部は、図４に示すように、第１プレート７の板幅方向両側及び第２プレート８の板幅方向両側に形成される。

隅肉溶接Ｗの接合部は、少なくとも円管部材６に対しては、円管部材６の外周面６ｃに向けてなだらかに収斂するように形成することが望ましい。

制振ダンパ１は、上述したように第１プレート７及び一対の第２プレート８，８を円管部材６に接合固定することにより、ユニット化した部品として構成される。

制振ダンパ１はその外形形態として、第１プレート７と第２プレート８が円管部材６の周りで、これらが一直線に配列されたり、これらが同じ位置で重ね合わされたりしない、屈曲形態に形成される。

すなわち、制振ダンパ１は、第１プレート７と第２プレート８とが、円管部材６を介して、互いに一方が他方に対して屈曲した位置を占めるように構成される。

詳細には、第１プレート７における上記軸線Ｐ１と、第２プレート８における上記軸線Ｐ２とが互いに交差するように、円管部材６に対して第１プレート７と第２プレート８とが接合固定される。

円管部材６に対する一対の第２プレート８，８の取り付けの向きは、互いに平行で、円管部材の６長さ方向に見て両者が重なり合う同一方向（捩れ位置でない）とされる。

上記のように構成された制振ダンパ１は、上述した柱梁架構５の内方に設けられる。制振ダンパ１の第１プレート７の第１ピン孔１１は、柱梁架構５の第１の所定位置と接続するために形成される。

本実施形態では、図１に示すように、第１の所定位置は上下の梁の一方である上梁３の長さ方向（左右横方向）中途部に、柱梁接合部４から離して設定され、第１ピン孔１１は、上梁３の当該中途部に接合固定して設けられた第１制振ダンパ接続部材であるブレース１５に第１ピン１０を介して回転自在にピン結合され、このようにして、第１ピン孔１１は、ブレース１５を介して、上梁３の第１の所定位置と接続される。

また、制振ダンパ１の第２プレート８の第２ピン孔１４は、柱梁架構５の第２の所定位置と接続するために形成される。

本実施形態では、図１に示すように、第２の所定位置は左右の柱の一方である左柱２の上下高さ方向中途部に、柱梁接合部４から離して設定され、第２ピン孔１４は、左柱２の当該中途部に接合固定して設けられた第２制振ダンパ接続部材である接合用ブラケットユニット１６に第２ピン１３を介して回転自在にピン結合され、このようにして、第２ピン孔１４は、接合用ブラケットユニット１６を介して、左柱２の第２の所定位置と接続される。

ブレース１５は、図示例ではＨ型鋼で構成され、長さ方向の一端が上梁３に接合固定され、長さ方向他端が第１ピン挿通孔１７を介して、第１プレート７に接続される。

図５～図７に示すように、ブレース１５の長さ方向一端には、上梁３の下面に沿って平坦に形成されたブレース端面に溶接接合された鋼製接合プレート１８と、ブレース１５のウエブ１５ａに揃えて当該ブレース１５の両側に溶接接合され、かつ接合プレート１８と溶接接合された一対の鋼製補強リブ１９とが設けられる。

ブレース１５は、接合プレート１８を上梁３下にボルト２０で接合することで、上梁３に高剛性で取り付け固定される。

ブレース１５の長さ方向他端には、ウエブ１５ａの両側に重ね合わせて一対の鋼製スペーサ２１が設けられると共に、各スペーサ２１に重ね合わせて、ブレース１５から外方へ突出する一対の鋼製連結用プレート２２が設けられ、これら一対の連結用プレート２２が、スペーサ２１を介して、ウエブ１５ａにボルト・ナット２３で接合されて高剛性で設けられる。

連結用プレート２２には、第１ピン挿通孔１７が形成される。ブレース１５と第１プレート７とは、一対の連結用プレート２２の間に第１プレート７の先端部７ｂを挿入し、第１ピン孔１１と一対の第１ピン挿通孔１７とを位置合わせし、そして、これら第１ピン孔１１及び第１ピン挿通孔１７にわたって第１ピン１０を挿通設置することで、互いに回転自在にピン結合される。

接合用ブラケットユニット１６は、図１，図２及び図８に示すように、左右一対の側板２４ａとこれら側板２４ａの間に配置した正面板２４ｂとを接合して平面コの字状に形成され、正面板２４ｂを柱梁架構５の内方に向けて３つの板２４ａ，２４ｂを左柱２の外面に接合固定して設けられた板組体２４と、板組体２４の正面板２４ｂに、一対の第２プレート８，８に対応させて、左右一対で設けられた連結部２５，２５とから構成される。

各連結部２５，２５は、上下方向に間隔を隔てて、相互間に隙間Ｑを形成するように一対で設けられた鋼製スペーサ２６，２６と、これらスペーサ２６，２６を両側から挟み込んで配置された左右一対の連結用鋼板２７，２７と、連結用鋼板２７，２７のいずれか一方に溶接接合された上下一対の鋼製補剛リブ２８，２８とを備え、これら一対の連結用鋼板２７，２７が上下のスペーサ２６，２６を介してボルト・ナット２９で接合されて高剛性に構成される。

そして各連結部２５，２５の一対の補剛リブ２８，２８と、補剛リブ２８が接合された連結用鋼板２７，２７とが、板組体２４の正面板２４ｂに高い剛性で溶接接合されて接合用ブラケットユニット１６が構成される。

一対の連結用鋼板２７，２７には、一方から他方へ連通する第２ピン挿通孔３０が形成される。

接合用ブラケットユニット１６と一対の第２プレート８，８とは、各連結部２５，２５について、一対の連結用鋼板２７，２７の間に第２プレート８の先端部８ｂを挿入し、第２ピン孔１４と第２ピン挿通孔３０とを位置合わせし、そして、第２ピン孔１４及び第２ピン挿通孔３０にわたって第２ピン１３を挿通設置することで、接合用ブラケットユニット１６に対して一対の第２プレート８，８が互いに回転自在にピン結合される。

次に、本実施形態に係る制振ダンパ１及びこれを備えた柱梁架構５の作用について説明する。

制振ダンパ１の製作では、まず、円管部材６の中央部分に第１プレート７を、当該第１プレート７の両側で第１貫通穴９の全周に亘り隅肉溶接Ｗを行って接合固定する。

次に、円管部材６の両端部分それぞれに一対の第２プレート８，８を、当該第２プレート８の両側で第２貫通穴１２の全周に亘り隅肉溶接Ｗを行って接合固定する。

この際、制振ダンパ１が屈曲した形態をなすように、第１プレート７に対し、所定角度をなすように第２プレート８，８を接合する。以上により、制振ダンパ１の製作が完了される。

制振ダンパ１を柱梁架構５に備えるときには、例えばブレース１５を最初に上梁３の第１の所定箇所に接合固定する。

次に、ブレース１５の連結用プレート２２と制振ダンパ１の第１プレート７の両者を、それらの第１ピン挿通孔１４及び第１ピン孔１１に第１ピン１０を挿通して回転自在にピン結合する。

その後、左柱２の第２の所定箇所に接合用ブラケットユニット１６を接合固定する。

最後に、接合用ブラケットユニット１６の連結用鋼板２７と制振ダンパ１の第２プレート８の両者を、それらの第２ピン挿通孔３０及び第２ピン孔１４に第２ピン１３を挿通して回転自在にピン結合する。

以上により、制振ダンパ１を備えた柱梁架構５が構成される。

地震等の振動外力が柱梁架構５に作用すると、柱梁架構５に繰り返し変形（歪み）が発生する。柱梁架構５に変形が生じると、この変形に伴う力がブレース１５及び接合用ブラケットユニット１６を介して伝達されて、制振ダンパ１に入力される。

制振ダンパ１では、第１プレート７及び第２プレート８からの入力が円管部材６の周方向に作用する（第１ピン孔１１と第２ピン孔１４が接離するように動く）ものであれば、第１プレート７と第２プレート８との間に生じる捩りモーメントにより、円管部材６が変形しエネルギ吸収して、振動外力を減衰することができる。

また、第１プレート７及び第２プレート８からの入力が、水平横方向、鉛直縦方向、そしてまた斜め方向から円管部材６の径方向に対して作用するせん断力であれば、当該せん断力により円管部材６が変形しエネルギ吸収して、振動外力を減衰することができる。

このように制振ダンパ１は、捩りモーメント及びせん断力のいずれに対してもエネルギ吸収を行うことができ、制振作用を効率的に発揮することができる。

制振ダンパ１は、ピン結合により柱梁架構５と接続されるため、振動外力によって柱梁架構５に生じる力をすべてスムーズに円管部材６に伝達することができ、効率的にかつ効果的に制振作用を確保することができる。

従ってまた、ブレース１５や接合用ブラケットユニット１６が損傷を受けにくくなり、これらの剛性を小さく設定できて、コストダウンを達成できる。

制振ダンパ１は、第１プレート７と第２プレート８とが円管部材６を介して、互いに一方が他方に対して屈曲した位置を占める、詳細には、第１プレート７の軸線Ｐ１と第２プレート８の軸線Ｐ２とが交差する配置に設定しているので、当該構成によっても、振動外力によって柱梁架構５に生じる力のすべてを確実に円管部材６に負担させることできる。

第１プレート７と一対の第２プレート８，８それぞれとは、円管部材６の長さ方向に等距離Ｌを隔てて接合固定されるので、円管部材６に偏りなく力を伝達することができ、制振作用を最適に発揮させることができる。

第１プレート７の板厚は、一枚の第２プレート８の板厚よりも厚く、一枚の第２プレート８の板厚は、円管部材６の肉厚よりも厚く形成されるので、制振ダンパ１全体として剛性バランスに優れ、最適な力の伝達性能及びエネルギ吸収性能を確保することができる。

第１プレート７及び第２プレート８の第１貫通穴９及び第２貫通穴１２に一つの円管部材６を貫通させて設け、一対の第２プレート８，８の第２貫通穴１２，１２それぞれから、円管部材６の長さ方向端部６ｂ，６ｂをそれぞれ突出させるようにしている。

そして、第１プレート７及び一対の第２プレート８，８と円管部材６とは、第１プレート７の両側及び第２プレート８，８それぞれの両側で、第１及び第２貫通穴９，１２，１２全周にわたって接合固定される。

このため、背景技術のように、中央の１枚の固定プレートと両側の２枚の捩りプレートの間に、１つの鋼管の両端部を２枚の捩りプレートで蓋をするように、当該鋼管を挟んで溶接接合している構成とは異なって、第２プレート８，８の円管部材６への溶接接合及び第１プレート７の円管部材６への溶接接合のすべてを、これらプレート７，８，８の両側で行うことができ、制振ダンパ１の性能に影響するこれら溶接接合を容易かつ適切に行うことができる。

円管部材６は、鋼製の中空円筒体で形成され、円管部材６の長さ方向両端は開口６ａされているので、当該円管部材６の内部を容易に視認することができ、円管部材６の損傷の存否や程度を確実に判断することができる。

そして、本実施形態に係る制振ダンパ１を備えた柱梁架構５では、上述した制振ダンパ１が振動外力のエネルギを十分に高効率で吸収して、適切に減衰できるので、優れた制振作用を享受することができる。

図９及び図１０には、本発明に係る制振ダンパを備えた架構３１の変形例が示されている。

図９は、架構３１が左右一対の柱２，２ａに上下一対の梁３，３ａを接合して四角形状に構築され、第１の所定箇所が、架構３１の互いに向かい合ういずれか一対の上入隅部の柱梁接合部４と下入隅部の柱梁接合部４ａのいずれか一方に設定され、第２の所定箇所が、上入隅部の柱梁接合部４と下入隅部の柱梁接合部４ａのいずれか他方に設定される場合である。

言い換えれば、四角形状の架構３１内方に、柱梁接合部４，４ａ間に渡して一つの斜めブレース１５が設けられる場合である。

図示例では、制振ダンパ１の第１ピン孔１１を接続するための第１の所定箇所である上入隅部の柱梁接合部４にブレース１５が接合固定され、第２ピン孔１４を接続するための第２の所定箇所である下入隅部の柱梁接合部４ａに接合用ブラケットユニット１６が接合固定され、ブレース１５が第１プレート７に第１ピン１０を介して回転自在にピン結合され、接合用ブラケットユニット１６が第２プレート８，８に第２ピン１３を介して回転自在にピン結合されている。

この変形例は、上記実施形態で柱梁接合部４から離れた位置にブレース１５及び接合用ブラケットユニット１６を設けるのとは異なり、柱梁接合部４，４ａもしくはその近傍にブレース１５等を設置するものであって、このような変形例であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することはもちろんである。

図１０は、上述した制振ダンパ１を、架構３１内方の間柱３２に組み込んだ場合である。

図示例では、第１の所定箇所が上梁３に設定され、第２の所定箇所が下梁３ａに設定され、第１の所定箇所に、間柱３２の上方部分３２ａが接合固定され、第２の所定箇所に、間柱３２の下方部分３２ｂが接合固定され、間柱３２の上方部分３２ａが、第１プレート７に第１ピン１０を介して回転自在にピン結合され、間柱３２の下方部分３２ｂが、第２プレート８，８に第２ピン１３を介して回転自在にピン結合される。

そして、間柱３２の上方部分３２ａ及び下方部分３２ｂを介して上梁３及び下梁３ａから伝達される振動外力が制振ダンパ１でエネルギ吸収され、架構３１に対する制振作用が発揮される。このような変形例であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することはもちろんである。

さらに、図示しないけれども、土木構造物である橋に対し、上述の制振ダンパ１を適用してもよい。

この場合、図１に示した構成について、柱２を、これに代えて橋脚とすると共に、梁３を、これに代えて橋梁とする。

第１の所定箇所が橋梁に設定され、第２の所定箇所が橋脚に設定され、第１の所定箇所に、ブレース１５などの第１制振ダンパ接続部材が接合固定され、第２の所定箇所に、接合用ブラケットユニット１６などの第２制振ダンパ接続部材が接合固定され、第１制振ダンパ接続部材が、第１プレート７に第１ピン１０を介して回転自在にピン結合され、第２制振ダンパ接続部材が、第２プレート８，８に第２ピン１３を介して回転自在にピン結合される。

そして、第１及び第２制振ダンパ接続部材を介して橋梁及び橋脚から伝達される振動外力が制振ダンパ１でエネルギ吸収され、橋に対する制振作用が発揮される。このような変形例であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することはもちろんである。

１ 制振ダンパ
２，２ａ 柱
３，３ａ 梁
４，４ａ 柱梁接合部
５ 柱梁架構
６ 円管部材
６ｂ 円管部材の管端部
７ 第１プレート
７ａ 第１プレートの基端部
７ｂ 第１プレートの先端部
８ 第２プレート
８ａ 第２プレートの基端部
８ｂ 第２プレートの先端部
９ 第１貫通穴
１０ 第１ピン
１１ 第１ピン孔
１２ 第２貫通穴
１３ 第２ピン
１４ 第２ピン孔
１５ ブレース
１６ 接合用ブラケットユニット
３１ 架構
３２ 間柱
３２ａ 間柱の上方部分
３２ｂ 間柱の下方部分
Ｃ１ 第１貫通穴の中心
Ｃ２ 第１ピン孔の中心
Ｃ３ 第２貫通穴の中心
Ｃ４ 第２ピン孔の中心
Ｌ 第１プレートと第２プレートの距離
Ｐ１ 第１プレートの軸線
Ｐ２ 第２プレートの軸線

Claims (12)

1. 柱と梁とを接合して構築される架構の内方に設けられ、該架構に作用する振動外力を減衰する制振ダンパであって、
   円管部材と、
   該円管部材が貫通される第１貫通穴を基端部に有し、先端部に、上記架構の第１の所定位置と接続するための第１ピン孔を有し、該円管部材の長さ方向中央部分に一体的に接合固定される第１プレートと、
   上記円管部材が貫通される第２貫通穴を基端部にそれぞれ有し、先端部に、上記架構の第２の所定位置と接続するための第２ピン孔をそれぞれ有し、上記第１プレートの両側で、該円管部材の長さ方向両端部分それぞれに一体的に接合固定される一対の第２プレートとを備え、
   上記第１プレートと上記第２プレートとは、上記円管部材を介して、互いに一方が他方に対して屈曲した位置を占めることを特徴とする制振ダンパ。
2. 互いに屈曲した位置を占める前記第１プレートと前記第２プレートとは、前記第１貫通穴の中心と前記第１ピン孔の中心を結ぶ該第１プレートの軸線と、前記第２貫通穴の中心と前記第２ピン孔の中心を結ぶ該第２プレートの軸線とが交差することを特徴とする請求項１に記載の制振ダンパ。
3. 前記第１プレートと前記一対の第２プレートそれぞれとは、前記円管部材の長さ方向に等距離を隔てることを特徴とする請求項１または２に記載の制振ダンパ。
4. 前記一対の第２プレートの前記第２貫通穴それぞれから、前記円管部材の長さ方向端部がそれぞれ突出されていることを特徴とする請求項１～３いずれかの項に記載の制振ダンパ。
5. 前記第１プレート及び前記第２プレートは、前記第１及び第２貫通穴の前記基端部から前記第１及び第２ピン孔の前記先端部に向かう長さ方向について、該第１及び第２貫通穴周りが幅広に形成され、該第１及び第２ピン孔周りが幅狭に形成されることを特徴とする請求項１～４いずれかの項に記載の制振ダンパ。
6. 前記第１プレートの板厚は、前記第２プレートの板厚よりも厚く、該第２プレートの板厚は、前記円管部材の肉厚よりも厚いことを特徴とする請求項１～５いずれかの項に記載の制振ダンパ。
7. 前記第１プレート及び前記一対の第２プレートと前記円管部材とは、該第１プレートの両側及び該第２プレートそれぞれの両側で、前記第１及び第２貫通穴全周にわたって接合固定されることを特徴とする請求項１～６いずれかの項に記載の制振ダンパ。
8. 請求項１～７いずれかの項に記載の制振ダンパが用いられ、
   前記第１の所定箇所が、前記梁及び前記柱のいずれか一方に設定され、前記第２の所定箇所が、該梁及び該柱のいずれか他方に設定され、
   上記第１の所定箇所に第１制振ダンパ接続部材が接合固定され、上記第２の所定箇所に第２制振ダンパ接続部材が接合固定され、
   上記第１制振ダンパ接続部材が、前記第１プレートの前記第１ピン孔に第１ピンを介して回転自在にピン結合され、
   上記第２制振ダンパ接続部材が、前記第２プレートの前記第２ピン孔に第２ピンを介して回転自在にピン結合されることを特徴とする制振ダンパを備えた架構。
9. 請求項１～７いずれかの項に記載の制振ダンパが用いられ、
   前記架構が左右一対の前記柱に上下一対の前記梁を接合して四角形状に構築され、
   前記第１の所定箇所が、上記架構の互いに向かい合ういずれか一対の上入隅部と下入隅部のいずれか一方に設定され、前記第２の所定箇所が、該上入隅部と該下入隅部のいずれか他方に設定され、
   上記第１の所定箇所に第１制振ダンパ接続部材が接合固定され、上記第２の所定箇所に第２制振ダンパ接続部材が接合固定され、
   上記第１制振ダンパ接続部材が、前記第１プレートの前記第１ピン孔に第１ピンを介して回転自在にピン結合され、
   上記第２制振ダンパ接続部材が、前記第２プレートの前記第２ピン孔に第２ピンを介して回転自在にピン結合されることを特徴とする制振ダンパを備えた架構。
10. 前記第１制振ダンパ接続部材及び前記第２制振ダンパ接続部材は、一方がブレースであり、他方が接合用ブラケットユニットであることを特徴とする請求項８または９に記載の制振ダンパを備えた架構。
11. 請求項１～７いずれかの項に記載の制振ダンパが用いられ、
    前記第１の所定箇所が、上梁及び下梁のいずれか一方に設定され、前記第２の所定箇所が、該上梁及び該下梁のいずれか他方に設定され、
    上記第１の所定箇所に、間柱の上方部分もしくは下方部分のいずれか一方が接合固定され、上記第２の所定箇所に、該間柱の該上方部分もしくは該下方部分のいずれか他方が接合固定され、
    上記間柱の上記上方部分もしくは上記下方部分のいずれか一方が、前記第１プレートの前記第１ピン孔に第１ピンを介して回転自在にピン結合され、該間柱の該上方部分もしくは該下方部分のいずれか他方が、前記第２プレートの前記第２ピン孔に第２ピンを介して回転自在にピン結合されることを特徴とする制振ダンパを備えた架構。
12. 請求項１～７いずれかの項に記載の制振ダンパが用いられた橋であって、
    前記橋が、前記柱に代わる橋脚と、前記梁に代わる橋梁とを有し、
    前記第１の所定箇所が、上記橋梁及び上記橋脚のいずれか一方に設定され、前記第２の所定箇所が、該橋梁及び該橋脚のいずれか他方に設定され、
    上記第１の所定箇所に第１制振ダンパ接続部材が接合固定され、上記第２の所定箇所に第２制振ダンパ接続部材が接合固定され、
    上記第１制振ダンパ接続部材が、前記第１プレートの前記第１ピン孔に第１ピンを介して回転自在にピン結合され、
    上記第２制振ダンパ接続部材が、前記第２プレートの前記第２ピン孔に第２ピンを介して回転自在にピン結合されることを特徴とする制振ダンパを備えた橋。

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