JPH03183873A - 鋼材ダンパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は外力の引張力，または圧縮力を内部で曲げモ
ーメントに置き換えてエネルギーの吸収を行う、鋼材ダ
ンパーに関するものである。

（発明が解決しようとする課題） 地震時等に構造物に蓄えられる振動エネルギーを固有周
期の異なる構造物間や距離をおいて切り離された構造部
材間等に設置され、これらの相対移動時の塑性変形を利
用して消費する、複数の孔を穿設した鋼板からなる板状
のダンバ−を出願人はこれまでに種々提案している。

これは構造部材の相対移動時に取付端間でせん断力を負
担させ、その力の作用方向に間隔をおいて開けられた孔
の回りに作用する曲げモーメントによって鋼板本体を降
伏させ、塑性化させる、という機構をエネルギー吸収の
基本としており、孔の形状を曲げモーメント分布に対応
させることにより効率的なエネルギーの吸収が可能であ
る、という利点を持っている。

本発明はこの板状ダンパーを派生させたもので、既出側
発明とは異なる機構でエネルギーの吸収を行うダンパー
を加えて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） 本発明では鋼板の両端間に作用する引張力。

または圧縮力を内部で曲げモーメントに置き換えて孔回
りの鋼板本体を降伏させる、という機構でエネルギーの
吸収を行う。

孔は鋼板の中間部に互いに２方向に距離をおいて千鳥状
に開けられ、この千鳥に孔が配列することによって中間
部の両外側の対向する方向の引張力、または圧縮力の作
用時に孔回りの鋼板本体に曲げモーメントが働き、ここ
が曲げ降伏する。

この中間部に複数の孔が開けられた鋼板本体はその形状
のまま、もしくは引張力、または圧縮力の作用方向を軸
として筒形に形成され、軸方向力を受ける構造部材間に
接続されることによって外力作用時にこれに減衰を付加
する働きをする他、筒形に底形されることによって例え
ば構造部材を接続するボルトの軸部の一部、またはネジ
の切られたネジ鉄筋を連結するカプラー等を構成し、構
造部材同士の接合部や鉄筋の継手部において減衰力を発
揮する機能が与えられる。

（実施例） 以下本発明を一実施例を示す図面に基づいて説明する。

この発明の鋼材ダンパーＤは第１図−■に示すように中
間部に複数の孔ｄ、を２方向に距離をおいて千鳥状に開
けた板状の鋼板本体ｄ０を基本形とし、図示するように
両端間にその対向する方向に作用する引張力、または圧
縮力に対して孔６７回りの鋼板本体ｄ０が曲げ降伏する
ことによってエネルギーを吸収するものである。■は鋼
材ダンパーＤをモデル化した場合の、引張力作用時の曲
げモーメント図である。

孔ｄ、は図示するような、引張力等の作用方向に垂直な
方向に長い長孔、楕円形等、第１図−Ｉに矢印で示す正
負の荷重によって■に示すように、鋼板本体ｄ。の中間
部に生ずる曲げモーメントの分布に対応した形状に開け
ることがエネルギー吸収の効率上効果的である。

第２図は本鋼材ダンパーＤに正負の繰り返し荷重Ｐを加
えた場合の荷重−変形曲線を示すが、このループに示さ
れるようにｍ＋ｉ本体ｄ０中間部の、孔ｄ、が集合した
区間の荷重方向の変形δが、千鳥に開けられた孔ｄ、に
より曲げ変形となって表れることによって大きなエネル
ギー吸収能力を保有することになる。

第３図は鋼材ダンパーＤを鋼板本体ｄ０の形状のまま、
すなわち板状に形成した場合の実施例であり、孔ｄ１が
集合した鋼板本体ｄ０中間部の、引張力、または圧縮力
の作用方向の両側に構造部材Ｓへの接合用のボルト孔ｄ
、を開けたものである。

第４図−Ｉはこの第３図の鋼材ダンパーＤの使用例を示
したものである。

これは鋼材ダンパーＤを、複数本に分割されたプレース
材す、ｂを端部間に距離をおいて接続する、継手部材と
してプレース材す、ｂ間に跨設し、構造部材Ｓとしての
プレースＢを構成した場合である。

この架橋において、フレームＦとプレースＢの弾性範囲
内でフレームＦに水平加力した場合、継手部材が通常の
スプライスプレートであれば荷重−変形関係は線型とな
り、大きなエネルギーの吸収は期待できないが、本鋼材
ダンパーＤの使用によってプレース材すやフレームＦに
先がけて鋼材ダンパーＤが降伏するため第４図−■に示
すようなループを描いてエネルギーを吸収し、構造物の
振動が抑制されることになる。

第５図は第３請求項記載発明の使用例を示したものであ
る。

この発明は第１図に示す板状の鋼材ダンパーＤを、その
引張力、または圧縮力の作用方向を軸として筒形、特に
円筒形に加工し、部材間に介在する部品として形成した
もので、例えば図示するように構造部材同士等の接合部
において、外力を軸方向の力として負担する箇所に配置
される。

第５図に示す使用例はこの発明の鋼材ダンパーＤを、柱
脚を固定するアンカーボルト４のナツト４′を定着する
定着プレート５とベースプレート６間に介在させ、柱脚
への引抜き力の作用時にここに減衰力を付加させる場合
である。

第６図は第４請求項記載発明の実施例を示したものであ
る。

この発明は第３請求項記載発明を発展させたもので、柱
、梁等の構造部材Ｓ、Ｓを接続するボルト１の軸部の中
間部にその一部として一体に溶接により接合したもので
ある。

鋼材ダンパーＤはボルト１の頭部と、軸部に螺合するナ
ツトとの区間に配置される。

第７図にこの鋼材ダンパーＤの使用例を示す。

■は鋼材ダンパーＤが一体化したボルト１をスプリット
Ｔ引張接合で構成した、鉄骨造の柱・梁接合部における
ハイテンションボルトに使用した場合、■は柱脚を基礎
に固定するアンカーボルト４に使用した場合であり、い
ずれもボルト１の引張時に鋼材ダンパーＤが降伏し、外
力を減衰させる働きをする。

第８図は第５請求項記載発明の実施例を示したものであ
る。

この発明は前記発明と同様に板状の鋼材ダンパーＤを筒
形に形成し、ネジの切られたネジ鉄筋２，２を連結する
カプラー３として構成したものである。

この発明では鋼板本体ｄ。がカプラー３となり、内周面
にはネジ鉄筋２が螺合する雌ネジが切られる。図中３“
はナツトを示す。

第９図はこの発明の鋼材ダンパーＤの配置例として、例
えば連層耐震壁が入った架構の基部の引張鉄筋を第８図
に示す要領で鋼材ダンパーＤを使用して連結したもので
、耐震壁の曲げ変形によって柱に生ずる軸変形時に減衰
効果を発揮するものである。

（発明の効果） この発明は以上の通りであり、鋼板の中間部に千鳥に開
けた孔により一方向の外力を曲げモーメントとして負担
し、曲げ降伏することによってエネルギーの吸収を行う
ものであるためプレース等引張や圧縮を負担する構造部
材の継手としての使用により効果的に振動を減衰するこ
とができる。

またこの他に鋼板本体を筒形に加工することにより構造
部材間に介在する部品として、またはボルト全般やカプ
ラー等軸方向力を受ける部材に適用することができ、そ
の接合部や継手部における減衰に有効である。

はその曲げモーメント図、第２図は本鋼材ダンパーの復
元力特性図、第３図は両側にボルト孔を設けた場合の製
作例を示した立面図、第４図−Ｉは第３図の鋼材ダンパ
ーの使用例を示した立面図、■はそのときのフレームの
復元力特性図、第５図−■は鋼材ダンパーを筒形に形成
した場合の使用例を示した立面図、■はその一部拡大図
、第６図は鋼材ダンパーをボルトの一部として形成した
場合の実施例を示した立面図、第７図−１，ＩＩはその
使用例を示した立面図、第８図は鋼材ダンパーをカプラ
ーとして形成した場合の実施例を示した立面図、第９図
−■。

■はその使用箇所を示したそれぞれ立面図、平面図であ
る。

Ｄ・・・・・・綱材ダンパー、ｄｏ・・・・・・鋼板本
体、ｄｌ・・・・・孔、ｄｌ・・・・・ボルト孔、Ｓ・
・・・・・構造部材、Ｂ・・・・・・プレース、ｂ・・
・・・・プレース材、Ｆ・・・・・・フレーム、１・・
・・・・ボルト、２・・・・・・ネジ鉄筋、３・・・・
・・カプラー、３′・・・・・・ナツト、４・・・・・
・アンカーボルト、４′・・・・・・ナツト、５・・・
・・・定着プレート、６・・・・・・ベースプレート。

第 図 ■ 第 ２ 図 第 図 第 図 ■ 第 図 第 ８ 図 第 図 ■

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼板の中間部に複数の孔が互いに２方向に距離を
   おいて千鳥状に開けられ、両端間にその対向する方向に
   作用する引張力、または圧縮力を負担するダンパーであ
   り、引張力、または圧縮力に対し、孔回りの鋼板本体が
   曲げ降伏してエネルギーを吸収するものであることを特
   徴とする鋼材ダンパー。
2. （２）孔が集合した鋼板中間部の、引張力、または圧縮
   力の作用方向の両外側には構造部材にボルト接合される
   ためのボルト孔が明けられていることを特徴とする第１
   請求項記載の鋼材ダンパー。
3. （３）第１請求項記載の鋼材ダンパーの鋼板本体が引張
   力、または圧縮力の作用方向を軸として筒形の形状に形
   成されていることを特徴とする鋼材ダンパー。
4. （４）第３請求項記載の鋼材ダンパーが構造部材を接続
   するボルトの軸部の中間部に、その一部として一体に接
   合されていることを特徴とする鋼材ダンパー。
5. （５）第１請求項記載の鋼材ダンパーの鋼板本体が引張
   力、または圧縮力の作用方向を軸として筒形の形状に形
   成され、ネジの切られたネジ鉄筋を連結するカプラーを
   構成していることを特徴とする鋼材ダンパー。