JPH03247870A - 制振支持架構及び構造物の制振方法 - Google Patents
制振支持架構及び構造物の制振方法Info
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- JPH03247870A JPH03247870A JP4461190A JP4461190A JPH03247870A JP H03247870 A JPH03247870 A JP H03247870A JP 4461190 A JP4461190 A JP 4461190A JP 4461190 A JP4461190 A JP 4461190A JP H03247870 A JPH03247870 A JP H03247870A
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- vibration
- damping device
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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。
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〉
本発明は、制振支持架構及び構造物の制振方法に関し、
更に詳細には、支持架構材と制振装置を直列に配した制
振支持架構及び構造物の制振方法に関する。
更に詳細には、支持架構材と制振装置を直列に配した制
振支持架構及び構造物の制振方法に関する。
〈従来の技術〉
従来より、地震や強風等によって生ずる構造物の振動を
制御する制振技術として、構造物の架構中に配設される
プレースにおいて、プレース間に油圧ダンパーや粘弾性
体の制振材を介装してなる制御プレースや、粘弾性体を
積層して成る制振装置をＰＣ壁板の上部と梁との間に配
した制振壁等が知られており、これらの割振部材は、油
圧ダンパーの作用や粘弾性体のせん断変形によって振動
を減衰する。
制御する制振技術として、構造物の架構中に配設される
プレースにおいて、プレース間に油圧ダンパーや粘弾性
体の制振材を介装してなる制御プレースや、粘弾性体を
積層して成る制振装置をＰＣ壁板の上部と梁との間に配
した制振壁等が知られており、これらの割振部材は、油
圧ダンパーの作用や粘弾性体のせん断変形によって振動
を減衰する。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、このような従来の制振部材にあっては、
油圧ダンパーや粘弾性体を用いた制振装置を配した箇所
は強度が小さいので、変位すなわち振幅の大きな振動に
対しては、その振動荷重によって最初に降伏する。した
がって、大地震時等に生じる大振幅の振動エネルギーを
有効に吸収できないとともに、降伏した制振装置を再度
使用できないという問題点があった。
油圧ダンパーや粘弾性体を用いた制振装置を配した箇所
は強度が小さいので、変位すなわち振幅の大きな振動に
対しては、その振動荷重によって最初に降伏する。した
がって、大地震時等に生じる大振幅の振動エネルギーを
有効に吸収できないとともに、降伏した制振装置を再度
使用できないという問題点があった。
また粘弾性体を用いる制振装置では、粘弾性体の層を厚
くして変位の大きな振動を制御する方法が考えられるが
、多量の粘弾性体を必要とするという欠点がある。
くして変位の大きな振動を制御する方法が考えられるが
、多量の粘弾性体を必要とするという欠点がある。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、制
振装置の強度が高いので制振装置が降伏することがなく
、大振幅の振動エネルギーを有効に吸収する制振支持架
構を提供することを目的とする。
振装置の強度が高いので制振装置が降伏することがなく
、大振幅の振動エネルギーを有効に吸収する制振支持架
構を提供することを目的とする。
また本発明は、多量の粘弾性体を必要としない、制振装
置を含む制振支持架構を提供することを目的とする。
置を含む制振支持架構を提供することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉
本発明は前記目的を達成するためになされたものであり
、その要旨は、構造物の架構内に配される支持架構材に
制振装置を直列に接合し、該制振装置は、支持架構材の
支持方向に２個の構成部材を有し、各々の構成部材の対
向する各端部は、双方の構成部材から延長する複数のプ
レートを相互に微小間隔をもって配置することにより、
前記制振装置の中央部に粘弾性体によって挟着されたプ
レートの積層部を形成し、さらに前記積層部の、支持架
構材の支持方向と直角な断面における前記粘弾性体以外
の断面積を５支持架構材の断面より大きくすることによ
り、前記制振装置の強度を高めた制振支持架構にある。
、その要旨は、構造物の架構内に配される支持架構材に
制振装置を直列に接合し、該制振装置は、支持架構材の
支持方向に２個の構成部材を有し、各々の構成部材の対
向する各端部は、双方の構成部材から延長する複数のプ
レートを相互に微小間隔をもって配置することにより、
前記制振装置の中央部に粘弾性体によって挟着されたプ
レートの積層部を形成し、さらに前記積層部の、支持架
構材の支持方向と直角な断面における前記粘弾性体以外
の断面積を５支持架構材の断面より大きくすることによ
り、前記制振装置の強度を高めた制振支持架構にある。
また本発明の要旨は、架構内に配される支持架構材に、
小振動を減衰させる働きを有し、前記支持架構材よりも
強度の高い制振部材を直列に接合し、小振動に対しては
前記制振装置の作用により、大振動に対しては前記制振
装置の作用及び前記支持架構材の塑性化により振動エネ
ルギーの吸収を分担する構造物の制振方法にある。
小振動を減衰させる働きを有し、前記支持架構材よりも
強度の高い制振部材を直列に接合し、小振動に対しては
前記制振装置の作用により、大振動に対しては前記制振
装置の作用及び前記支持架構材の塑性化により振動エネ
ルギーの吸収を分担する構造物の制振方法にある。
く作用〉
本発明の制振支持架構は、小振幅の振動に対しては制振
装置に配設した粘弾性体のせん断変形によって、振動エ
ネルギーを吸収する。一方、大振幅の振動に対しては、
前記粘弾性体のせん断変形及び支持架構材の塑性化によ
って振動エネルギーを吸収する。制振装置の強度は、支
持架構材の強度より高いので、粘弾性体に過度に荷重が
かかる以前に支持架構材の塑性化が始まる。したがって
制振装置に設けた粘弾性体は破断しない。
装置に配設した粘弾性体のせん断変形によって、振動エ
ネルギーを吸収する。一方、大振幅の振動に対しては、
前記粘弾性体のせん断変形及び支持架構材の塑性化によ
って振動エネルギーを吸収する。制振装置の強度は、支
持架構材の強度より高いので、粘弾性体に過度に荷重が
かかる以前に支持架構材の塑性化が始まる。したがって
制振装置に設けた粘弾性体は破断しない。
〈実施例〉
本発明の実施例を添付図面に基づいてより詳細に説明す
る。
る。
第１図及び第２図に示すように、本発明の制振支持架構
１はプレース１０と、該プレース１０の端部にボルトや
溶接等による継手手段によって取りつけられた制振装置
２ｏとによって構成され。
１はプレース１０と、該プレース１０の端部にボルトや
溶接等による継手手段によって取りつけられた制振装置
２ｏとによって構成され。
構造物の架構２へすじかい状にガセットプレート３を介
して取り付けられている。
して取り付けられている。
プレース１０は、市販の形鋼、例えばＨ形鋼。
溝形鋼、山形鋼等によって作成される。
制振装置２０は、その平面図を表す第３図及びその側面
図を表す第４図に示すように２個の構成部材２０ａ及び
２０ｂを有する。制振装置２０の中央部は、それぞれの
構成部材２０ａ、２０ｂから延長しその端部を形成する
鋼製の薄厚プレート２１が、微小間隔をもって相互に重
なる積層部２０ｃを形成する。前記積層する薄厚プレー
ト２１は、第５図に拡大して示すように、その層間に粘
弾性体２２が介装し、該粘弾性体２２によって、相互に
挟着される。粘弾性体２２は、流体のような粘性と、ス
プリングのような弾性を併わせ待った力学挙動を示し、
振動を熱エネルギーにして吸収するアクリル系高分子材
料や、ゴム系高分子材料である。また第６図に示すよう
に、前記積層部２０ｃにおける構成部材２０ｂのフラン
ジ延長部４１ｃの側端部に、上下の両フランジ４１ｃ。
図を表す第４図に示すように２個の構成部材２０ａ及び
２０ｂを有する。制振装置２０の中央部は、それぞれの
構成部材２０ａ、２０ｂから延長しその端部を形成する
鋼製の薄厚プレート２１が、微小間隔をもって相互に重
なる積層部２０ｃを形成する。前記積層する薄厚プレー
ト２１は、第５図に拡大して示すように、その層間に粘
弾性体２２が介装し、該粘弾性体２２によって、相互に
挟着される。粘弾性体２２は、流体のような粘性と、ス
プリングのような弾性を併わせ待った力学挙動を示し、
振動を熱エネルギーにして吸収するアクリル系高分子材
料や、ゴム系高分子材料である。また第６図に示すよう
に、前記積層部２０ｃにおける構成部材２０ｂのフラン
ジ延長部４１ｃの側端部に、上下の両フランジ４１ｃ。
４１ｃに亘って、ストッパー２４を設け、前記積層部２
０ｃにて積層する薄厚プレート２１の、支持架構１の軸
と直角な方向への変位を押えてもよい。
０ｃにて積層する薄厚プレート２１の、支持架構１の軸
と直角な方向への変位を押えてもよい。
前記粘弾性体２２を介装した薄厚プレート２１の積層構
造により、また積層部２０ｃの、支持架構１の軸と直角
方向断面における薄厚プレート２１゜フランジ延長部４
１ｃ、補強用の厚肉プレート２７等の鋼製部材の断面積
の和が前記プレース１０の断面積より大きいことにより
、制振装置２ｏは、プレース１０より高い強度を示す。
造により、また積層部２０ｃの、支持架構１の軸と直角
方向断面における薄厚プレート２１゜フランジ延長部４
１ｃ、補強用の厚肉プレート２７等の鋼製部材の断面積
の和が前記プレース１０の断面積より大きいことにより
、制振装置２ｏは、プレース１０より高い強度を示す。
プレース１０に取り付けられる構成部材２０ａは、第７
図に示すようにＨ形鋼３０を母体としている。Ｈ形鋼３
０はフランジ３１の幅がＨ形鋼３０の略中央部からプレ
ース１０側の端部に向って先細りになり、その端部にお
いてプレース１０の幅と一致し、また前記Ｈ形鋼３０の
フランジ３１とウェブ３２のプレース１０側にはボルト
孔３３が設けられている。これらはプレース１０と制振
装置２０との継手を容易にする。Ｈ形鋼３０の構成部材
２Ｏｂ側には、上下のフランジ３１．３１間に矩形プレ
ート２５と薄厚プレート２１が相互に積層し、ボルト２
６によって圧着固定されている。
図に示すようにＨ形鋼３０を母体としている。Ｈ形鋼３
０はフランジ３１の幅がＨ形鋼３０の略中央部からプレ
ース１０側の端部に向って先細りになり、その端部にお
いてプレース１０の幅と一致し、また前記Ｈ形鋼３０の
フランジ３１とウェブ３２のプレース１０側にはボルト
孔３３が設けられている。これらはプレース１０と制振
装置２０との継手を容易にする。Ｈ形鋼３０の構成部材
２Ｏｂ側には、上下のフランジ３１．３１間に矩形プレ
ート２５と薄厚プレート２１が相互に積層し、ボルト２
６によって圧着固定されている。
また前記積層したプレート２１，２５の層の中間には、
前記ウェブ３２に溶着された補強用の厚肉プレート２７
が設けられている。矩形プレート２５は、前記薄厚プレ
ート２１を固定する為に用いるものでウェブ３２を挾ん
でその両側に配される。
前記ウェブ３２に溶着された補強用の厚肉プレート２７
が設けられている。矩形プレート２５は、前記薄厚プレ
ート２１を固定する為に用いるものでウェブ３２を挾ん
でその両側に配される。
薄厚プレート２１は、フランジ３１の構成部材２０ｂ側
の幅と略同じ幅を有し、フランジ３１の端部から構成部
材２０ｂに向って延長し、かつ上下のフランジ３１．３
１間に配される部分はウェブ３２と略同じ幅の切欠きを
有し、該切欠きがウェブ３２に嵌合する。厚肉プレート
２７は、薄厚プレート２１と略同じ平面形状を呈し、そ
のプレース１０側端部において、平面が台形状の延長部
を有している。
の幅と略同じ幅を有し、フランジ３１の端部から構成部
材２０ｂに向って延長し、かつ上下のフランジ３１．３
１間に配される部分はウェブ３２と略同じ幅の切欠きを
有し、該切欠きがウェブ３２に嵌合する。厚肉プレート
２７は、薄厚プレート２１と略同じ平面形状を呈し、そ
のプレース１０側端部において、平面が台形状の延長部
を有している。
ガセットプレート３に取り付けられる構成部材２０ｂは
、第８図に示すように前記構成部材２０ａと略同様の構
成である。即ち、Ｈ型溝４０を母体とし、そのフランジ
４１、ウェブ４２には継手用のボルト孔４３が設けられ
ている。上下のフランジ４１．４１間には矩形プレート
２５と薄厚プレート２１が相互に積層し、ボルト２６に
よって圧着固定されている。プレート２５．２１の層の
中間にはウェブ４２に溶着された補強用の厚肉プレート
２８が設けられている。
、第８図に示すように前記構成部材２０ａと略同様の構
成である。即ち、Ｈ型溝４０を母体とし、そのフランジ
４１、ウェブ４２には継手用のボルト孔４３が設けられ
ている。上下のフランジ４１．４１間には矩形プレート
２５と薄厚プレート２１が相互に積層し、ボルト２６に
よって圧着固定されている。プレート２５．２１の層の
中間にはウェブ４２に溶着された補強用の厚肉プレート
２８が設けられている。
構成部材２０ｂの、矩形プレート２５と薄厚プレート２
１との積層は、構成部材２０ａの積層と、矩形プレート
の約半分の厚さずれているので、第４図のごとく２個の
構成部材２０ａと２０ｂとが一体化されると、各構成部
材２０ａ、２０ｂの薄厚プレート２１は対向する構成部
材２０ｂ。
１との積層は、構成部材２０ａの積層と、矩形プレート
の約半分の厚さずれているので、第４図のごとく２個の
構成部材２０ａと２０ｂとが一体化されると、各構成部
材２０ａ、２０ｂの薄厚プレート２１は対向する構成部
材２０ｂ。
２０ａの薄厚プレート２１間のスペースに挿入され、相
互に積層する。また構成部材２０ｂの厚肉プレート２８
は、ウェブ４２を超えて延長しないので、一体化される
際に構成部材２０ａの厚肉プレート２７とぶつからない
。さらに、構成部材２０ｂのフランジ４１はウェブ４２
を超えて薄厚プレート２１と並列して延長し、延長部４
１Ｃは構成部材２０ａの最上層または最下層の薄厚プレ
ート２１に粘弾性体２２によって各々止着され、前記積
層部２０ｃを覆う。
互に積層する。また構成部材２０ｂの厚肉プレート２８
は、ウェブ４２を超えて延長しないので、一体化される
際に構成部材２０ａの厚肉プレート２７とぶつからない
。さらに、構成部材２０ｂのフランジ４１はウェブ４２
を超えて薄厚プレート２１と並列して延長し、延長部４
１Ｃは構成部材２０ａの最上層または最下層の薄厚プレ
ート２１に粘弾性体２２によって各々止着され、前記積
層部２０ｃを覆う。
以上のような構成によって、前記支持架構は様々な振幅
を有する振動エネルギーを吸収する。すなわち小振幅の
振動に対しては、第９ａ、９ｂ図に概念的に示すように
、前記積層部の薄厚プレート２１の間に配される前記粘
弾性体２２のせん断変形によってエネルギーを吸収する
。ここで、第９ａ図は制振装置２０の粘弾性体２２にせ
ん断変形が生じていない状態、第９ｂ図は前記粘弾性体
２２にせん断変形が生じた状態を示す制振装置２０の概
念図である。この時の支持架構材１の荷重−変位関係は
、第１０図に示すような履歴曲線を描く。一方大振幅の
振動に対しては、前記粘弾性体２２のせん断変形ととも
に、プレース１０の塑性化によって振動エネルギーの吸
収を行う。この時の荷重−変位関係を第１１図に示す。
を有する振動エネルギーを吸収する。すなわち小振幅の
振動に対しては、第９ａ、９ｂ図に概念的に示すように
、前記積層部の薄厚プレート２１の間に配される前記粘
弾性体２２のせん断変形によってエネルギーを吸収する
。ここで、第９ａ図は制振装置２０の粘弾性体２２にせ
ん断変形が生じていない状態、第９ｂ図は前記粘弾性体
２２にせん断変形が生じた状態を示す制振装置２０の概
念図である。この時の支持架構材１の荷重−変位関係は
、第１０図に示すような履歴曲線を描く。一方大振幅の
振動に対しては、前記粘弾性体２２のせん断変形ととも
に、プレース１０の塑性化によって振動エネルギーの吸
収を行う。この時の荷重−変位関係を第１１図に示す。
変位が増大してもプレース材の塑性化によって振動エネ
ルギーが吸収される。また、支持架構１にかかる荷重が
一定の値を超えないので制振装Ｗ２０の粘弾性体２２は
破断しない。
ルギーが吸収される。また、支持架構１にかかる荷重が
一定の値を超えないので制振装Ｗ２０の粘弾性体２２は
破断しない。
〈発明の効果〉
本発明の支持架構は支持架構材と、粘弾性体を有し、前
記支持架構材より高い剛性を持つ制振装置とによって構
成されるので、小振幅の振動に対しては、前記粘弾性体
によるせん断変形で、大振幅の振動に対しては、前記粘
弾性体によるせん断変形及び前記支持架構材の塑性化に
より、振動エネルギーを吸収するので、様々な変位、す
なりち様々な振幅を有する振動、特に大振幅の振動を制
御することができる。また、支持架構にかかる荷重が一
定の値を超えないので、粘弾性体が破断しない。したが
って前記制振装置を他の支持架構材に取り付けて再使用
することができる。又多量の粘弾性体を用いないので設
計が容易である。
記支持架構材より高い剛性を持つ制振装置とによって構
成されるので、小振幅の振動に対しては、前記粘弾性体
によるせん断変形で、大振幅の振動に対しては、前記粘
弾性体によるせん断変形及び前記支持架構材の塑性化に
より、振動エネルギーを吸収するので、様々な変位、す
なりち様々な振幅を有する振動、特に大振幅の振動を制
御することができる。また、支持架構にかかる荷重が一
定の値を超えないので、粘弾性体が破断しない。したが
って前記制振装置を他の支持架構材に取り付けて再使用
することができる。又多量の粘弾性体を用いないので設
計が容易である。
第１図は本発明の制振架構の配置を示す説明図、第２図
は本発明の制振架構の取付例を示す説明図、第３図は本
発明の制振架構に取り付ける制振装置の平面図、第４図
は第３図に示す制振装置の側面図、第５図は第４図の要
部■を拡大して示す説明図、第６図は第４図の線■−■
に沿った断面略示図、第７図は第３図に示す制御装置の
一方の構成部材を示す側面図、第８図は第３図に示す振
幅装置のもう一方の構成部材を示す側面図、第９ａ図、
第９ｂ図は本発明の制振装置の粘弾性体がぜん断変形を
生じるところを示す概念図で、せん断変形が生じる前の
状態、せん断変形が生じた状態をそれぞれ示す。第１０
図は本発明の割振架構の小振幅の振動に対する荷重−変
位関係を示す説明図、第１１図は本発明の制振架構の大
振幅の振動に対する荷重−変位関係を示す説明図である
。 １・・支持架構、１０・・プレース、２０・・割振装置
、２０ａ、２０ｂ・・構成部材、２１・薄厚プレート、
２２・・粘弾性体、２４・・ストッパー 特許呂願人
は本発明の制振架構の取付例を示す説明図、第３図は本
発明の制振架構に取り付ける制振装置の平面図、第４図
は第３図に示す制振装置の側面図、第５図は第４図の要
部■を拡大して示す説明図、第６図は第４図の線■−■
に沿った断面略示図、第７図は第３図に示す制御装置の
一方の構成部材を示す側面図、第８図は第３図に示す振
幅装置のもう一方の構成部材を示す側面図、第９ａ図、
第９ｂ図は本発明の制振装置の粘弾性体がぜん断変形を
生じるところを示す概念図で、せん断変形が生じる前の
状態、せん断変形が生じた状態をそれぞれ示す。第１０
図は本発明の割振架構の小振幅の振動に対する荷重−変
位関係を示す説明図、第１１図は本発明の制振架構の大
振幅の振動に対する荷重−変位関係を示す説明図である
。 １・・支持架構、１０・・プレース、２０・・割振装置
、２０ａ、２０ｂ・・構成部材、２１・薄厚プレート、
２２・・粘弾性体、２４・・ストッパー 特許呂願人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）構造物の架構内に配される鋼製の支持架構材と、該
支持架構材に直列に接合される制振装置とから成り、該
制振装置は、前記支持架構材の支持方向に２個の構成部
材を有し、各々の構成部材の対向する各端部は、一方の
構成部材から延長する複数のプレートと他方の構成部材
から延長する複数のプレートとを微小間隔をもって相互
に配置することにより、前記制振装置の中央部に粘弾性
体によって挟着されたプレートの積層部を形成し、かつ
該積層部の前記支持架構材の支持方向と直角な断面にお
ける前記粘弾性体以外の断面積を前記支持架構材の断面
積より大きくすることにより前記制振装置の強度を高め
、小振動に対しては前記積層部の粘弾性体のせん断変形
で、大振動に対しては前記粘弾性体のせん断変形及び前
記支持架構材の塑性化で、振動エネルギーを吸収するよ
うにした制振支持架構。 ２）前記制振装置の積層部には、前記制振支持架構の支
持軸と直角な方向への変形を防止するための押え材を設
けた請求項１記載の制振支持架構。 ３）構造物の架構内に配される支持架構材に、振動を減
衰させる働きを有し、前記支持架構材よりも強度の高い
制振装置を直列に接合し、小振動に対しては前記制振装
置の作用により、大振動に対しては前記制振装置の作用
及び前記支持架構材の塑性化により振動エネルギーの吸
収を分担する構造物の制振方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2044611A JP2566833B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 制振支持架構及び構造物の制振方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2044611A JP2566833B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 制振支持架構及び構造物の制振方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03247870A true JPH03247870A (ja) | 1991-11-06 |
| JP2566833B2 JP2566833B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=12696240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2044611A Expired - Fee Related JP2566833B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 制振支持架構及び構造物の制振方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2566833B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10220062A (ja) * | 1997-02-10 | 1998-08-18 | Shimizu Corp | 建築構造物の制振構造 |
| US7188452B2 (en) * | 2000-09-12 | 2007-03-13 | Sridhara Benne Narasimha Murth | Sleeved bracing useful in the construction of earthquake resistant structures |
| JP2009191586A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Shimizu Corp | ブレースダンパー |
| JP2010236197A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Takenaka Komuten Co Ltd | 複合型ダンパーによる制振架構、複合型ダンパーによる制振架構の施工方法および複合型ダンパーによる制振架構の間隔調整方法 |
| JP2011017194A (ja) * | 2009-07-09 | 2011-01-27 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 建築物の制振構造 |
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