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JPH086780B2 - 弾塑性ダンパの取付構造 - Google Patents
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JPH086780B2 - 弾塑性ダンパの取付構造 - Google Patents

弾塑性ダンパの取付構造

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JPH086780B2
JPH086780B2 JP2313084A JP31308490A JPH086780B2 JP H086780 B2 JPH086780 B2 JP H086780B2 JP 2313084 A JP2313084 A JP 2313084A JP 31308490 A JP31308490 A JP 31308490A JP H086780 B2 JPH086780 B2 JP H086780B2
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JP
Japan
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damper
elasto
plastic damper
mounting structure
structural members
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JP2313084A
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友彦 有田
幸三 遠山
義勝 三浦
栄治 福沢
光雄 坂本
俊一 山田
泰嗣 黒川
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Kajima Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は距離をおいて絶縁された構造部材等の間に
弾塑性ダンパを、両部材間の特定の方向の相対変位時に
のみ有効に設置した、弾塑性ダンパの取付構造に関する
ものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
構造的に絶縁され、相対変位を生ずる構造物間や構造
部材間等に設置され、地震時等に構造物に入力する振動
エネルギーを吸収する回転体形の弾塑性ダンパを出願人
はこれまで数多く提案している。
この回転体形のダンパはその形状から軸に垂直な面の
任意の方向に機能することに加え、一端が自由で、他端
が固定される場合は釣り鐘状に、両端共固定される場合
は鼓状の形状をし、いずれも外力による曲げモーメント
分布に近似した立面形状をすることによって小形であり
ながらエネルギーの吸収効率が高い等の利点を持ってい
る。
この形状のダンパは軸に垂直な平面内の相対変位に対
してのみ抵抗可能であることから、主として構造物間等
の水平面内での相対変位差をエネルギー吸収の対象と
し、両者間に軸を鉛直に向けて設置され、また軸力によ
る座屈等の不安定な現象の発生を回避する必要から、相
対水平変位の増大に伴う鉛直変位、すなわち軸方向の相
対変位による強制変形を受けない納まりにして設置され
る。
ところが、上記の相対水平変位に着目した設置方法で
は、ダンパが跨がる構造物のそれぞれの振動性状が異な
らなければ両者間の相対変位差が大きくならないため、
ダンパの機能を有効に引き出すことができず、その適用
範囲は固有振動数にある程度の差がある構造物間に限定
されることになる。
また水平面内の2方向(X,Y方向)の変位差を同時に
ダンパに与えることが必ずしも有効であるとは限らない
場合があり、特定のいずれか1方向に限定して、あるい
は2方向のそれぞれでダンパの特性値を変更することが
振動エネルギーの吸収上効果的な場合もある。
さらには、ダンパを水平の1方向(X方向、またはY
方向)と鉛直方向(Z方向)のX−Z面、もしくはY−
Z面で独立に効かせることがエネルギーの吸収効果が期
待できる場合や、このX−Z面、もしくはY−Z面で有
効なダンパを組み合わせて使用することが一層効果的で
ある場合がある。
この発明は上記のように、既出願発明の弾塑性ダンパ
の設置方法を工夫してより効率の高いエネルギー吸収を
図る目的からなされたもので、これを達成するダンパの
取付方を新たに提案しようとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
この発明では弾塑性ダンパを軸を水平にして構造物間
等に架設し、一端を一方側に固定し、他端を他方側に軸
方向、及びそれに垂直な水平方向に相対移動自在に接続
し、鉛直方向の相対移動のみを拘束して設置することに
より、ダンパが跨がる構造物間等のそれぞれの振動性状
が異ならない場合に、変位が大きくなる鉛直変位に対し
てダンパを作動させ、その機能を有効に引き出すことを
可能にする。
また、それぞれの構造物等から水平に張り出した張出
部材間に弾塑性ダンパを軸を鉛直にして設置し、一端を
一方側に固定し、他端を他方側に水平面内の1方向に相
対移動自在に接続し、その方向に垂直な水平の1方向の
相対移動のみを拘束することにより、特定の1方向に限
定して、あるいは2方向のそれぞれでダンパの特性値を
変更して作動させ、構造物全体としてのエネルギー吸収
効果を持たせる。
〔実 施 例〕
以下この発明を一実施例を示す図面に基づいて説明す
る。
この発明は第7図に示すような回転体形状の弾塑性ダ
ンパ(以下ダンパ)1を距離を隔てて切り離られる構造
物等の構造部材S,S間、または非構造部材間、もしくは
その両者(以下構造部材S等で代表される)間に、その
間のある特定の方向の相対変位に対して有効な状態に設
置したものである。以下の実施例ではダンパ1が接続す
る部材として、構造部材Sとしての構造物の例を示す。
ダンパ1は図示するように相対的に断面が縮小化し、
降伏耐力が低下したダンパ部1aと、その両端の、構造部
材S等に支持される支持部1b,1bとからなり、ダンパ部1
aは軸に垂直な面内の任意の方向に外力に対して機能可
能な、回転体形状をしている。
またダンパ部1aは両支持部1b,1b間に軸に垂直に働く
せん断力によって軸方向に沿って変化する曲げモーメン
ト分布に対応した、第9図−Iに示すような釣り鐘形、
またはIIに示すような鼓形の立面形状をしており、外力
により軸方向の全長に亘って均等に降伏し、効率的にエ
ネルギーを吸収する。
前者は先細り側の支持部1bがダンパ部1aの軸に対する
回転を拘束されずに接続され、片持ち梁式に変形を受け
る場合の、後者は両支持部1b,1bが回転を拘束されて接
続され、両端固定梁式に変形する場合の製作例である。
また前者の場合は回転を拘束されない側の支持部1bは球
形、またはそれに近い形状をし、他方側の支持部1bはフ
ランジ状に形成され、後者の両支持部1b,1bはともにフ
ランジ状に形成される。以下の実施例では主に釣り鐘形
のダンパ1の使用例を示している。
まず第1請求項記載の発明を説明する。
この発明は第1図に示すように構造部材S,S間等にダ
ンパ1を、ダンパ部1aの軸を水平にして架設し、支持部
1b,1bの一方をその一方側に固定し、他方を他方側に軸
方向、及びそれに垂直な水平方向に、すなわち水平面
(X,Y面)内で相対移動自在に接続し、鉛直方向(Z方
向)の相対移動のみ拘束したものであり、主として隣接
する構造物の振動性状に差がない場合に有効な取付構造
である。
ダンパ1の固定側の支持部1bは構造部材S等に直接、
または張出部材2等を介して間接的に固定され、他端側
の支持部1bは構造部材S等から張り出して設置され、支
持部1bを把持する把持部材3に接続される。
この把持部材3は第1図の詳細を示す第2図−I、及
びそのダンパ1軸方向の断面を示すIIのように例えば上
下から支持部1bを挟み込み、特定方向の移動を許容する
平行な拘束片3a,3aからなり、構造部材S,S間等のダンパ
部1aの軸方向の相対変位と、それに垂直な水平方向の相
対変位、すなわち水平面(X,Y面)内の相対変位時には
ダンパ1の相対移動を拘束しない状態に支持部1bを支持
する。
この結果、ダンパ1は構造部材S,S間等の鉛直方向の
相対変位時にのみ外力に抵抗する。
この発明では第1図−IIIに示すように、振動性状が
ほとんど等しく、振動時に水平方向の相対変位が変化せ
ず、鉛直変位の方が大きくなる構造物に対して有効であ
り、この鉛直変位差に応じてダンパ1は曲げ変形、及び
せん断変形を受け、振動エネルギーを吸収する。
第3図は鼓形のダンパ1の設置状態を示したものであ
る。
ダンパ1が鼓形の場合、把持部材3はその側の支持部
1bを原位置と平行なまま鉛直方向に相対変形させる状態
に把持する。
次に第2請求項記載の発明を説明する。
この発明は第4図に示すようにダンパ1を、ダンパ部
1aの軸を鉛直に向けて設置し、支持部1b,1bの一方を構
造部材S,S等の一方側に固定し、他方を他方側に水平面
内の1方向(X方向、あるいはY方向)に相対移動自在
に接続し、その方向に水平面内で直交する方向(Y方
向、あるいはX方向)の相対移動のみを拘束したもので
ある。
この発明ではダンパ1は図示するように構造部材S,S
等から水平に、平行に張り出す張出部材2,2間に跨がっ
て設置され、固定されない側の支持部1bは張出部材2に
固定された把持部材3に把持される。
把持部材3は前記発明のそれと同じく、第5図に示す
ように並列する2枚の拘束片3a,3aからなり、ダンパ1
の1方向(X方向、またはY方向)の相対移動を拘束
し、その方向の構造部材S,S等間の相対変位時にダンパ
1を作動させる。第6図は拘束片3a,3aの両端を連続さ
せて把持部材3の形状を長円形にし、これにダンパ1
の、相対移動方向への移動後のストッパの機能を兼ねさ
せ、それ以降の変形時にはダンパ1の機能を復帰させる
場合の実施例を示す。
図示する実施例では把持部材3を、ダンパ1が構造部
材S,S間の対向する方向(X方向)の相対変位に対して
機能する配置にしており、主に構造物の振動数が相違
し、対向する方向の変位差が大きくなる場合に有効な構
造となっているが、拘束片3aの向きを変えることにより
対向する方向に垂直な方向(Y方向)の変位にダンパ1
を効かせることもできる。
第4図に示す実施例では把持部材3側の支持部1bが張
出部材2に接触する恰好になっているが、構造部材S,S
等間に鉛直方向の相対変位が生ずる可能性がある場合
は、ダンパ1に軸力を加えないために把持部材3の拘束
片3aの高さを大きくし、支持部1bとの間にある程度のク
リアランスが設けられる。
その場合、ダンパ1は鉛直方向の相対移動も可能な状
態となる。
この発明では水平面内の特定の1方向の相対変位時に
のみダンパ1が機能するため、水平面内の2方向に機能
する置き方に対してダンパ1の特性が変更されることに
なる。
〔発明の効果〕
この発明は以上の通りであり、2方向の相対変位に対
してエネルギー吸収の機能持つ断塑性ダンパをその作動
する方向を特定して設置するものであるため、隣接する
構造物の振動性状に差がない場合や、ある特定の方向の
相対変位差が大きいことが想定される場合に、その方向
の変位を効果的に利用してエネルギーを吸収することが
でき、振動を積極的に収束させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図−I,IIは第1請求項記載発明の構造物への設置状
態を示したそれぞれ立面図、平面図、IIIは構造物の変
形状態を示した立面図、第2図−Iは第1図−Iの一部
拡大図、IIはその軸方向の断面図、第3図は他の実施例
を示した立面図、第4図は第2請求項記載発明の実施例
を示した立面図、第5図−I,IIは把持部材を示したそれ
ぞれ底面図、断面図、第6図−I,IIは他の把持部材を示
したそれぞれ底面図、断面図、第7図−I,IIは弾塑性ダ
ンパを示した斜視図である。 S……構造部材、1……弾塑性ダンパ、1a……ダンパ
部、1b……支持部、2……張出部材、3……把持部材、
3a……拘束片。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福沢 栄治 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 坂本 光雄 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 山田 俊一 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 黒川 泰嗣 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 (56)参考文献 実開 昭63−81157(JP,U) 実開 平2−128836(JP,U)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】距離を隔てて切り離される構造部材間、ま
    たは非構造部材間、もしくはその両者間に回転体形状の
    弾塑性ダンパを跨設した取付構造であり、弾塑性ダンパ
    は軸を水平にして架設され、一端が前記いずれかの部材
    の一方側に固定され、他端が他方側に軸方向、及びそれ
    に垂直な水平方向に相対移動自在に接続され、鉛直方向
    の相対移動のみを拘束されていることを特徴とする弾塑
    性ダンパの取付構造。
  2. 【請求項2】距離を隔てて切り離される構造部材間、ま
    たは非構造部材間、もしくはその両者間に回転体形状の
    弾塑性ダンパを跨設した取付構造であり、それぞれの部
    材から水平に張り出した張出部材間に弾塑性ダンパは軸
    に鉛直にして設置され、一端が張出部材の一方側に固定
    され、他端が他方側に水平面内の1方向に相対移動自在
    に接続され、その軸の方向に垂直な水平の1方向の相対
    移動のみを拘束されていることを特徴とする弾塑性ダン
    パの取付構造。
JP2313084A 1990-11-19 1990-11-19 弾塑性ダンパの取付構造 Expired - Lifetime JPH086780B2 (ja)

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