JPH04108757U - 建物の鋼棒ダンパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 メンテナンスを要する部分がなく、非線形の
振動を生じることのない、コストが低廉な建物の鋼棒ダ
ンパーを提供する。 【構成】 上部構造物１に設置された上部固定ベース３
における対向する側板４に夫々引張棒５を遊貫し、同各
引張棒５の端部と前記側板４との間に圧縮弾機９を介装
し、基礎１０に設置された下部固定ベース１２より立設
した鋼棒１３の上端と、前記両引張棒５、５の対向端部
とをピン接合部１４を介して結合した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は免震建物または制振建物の鋼棒ダンパーに係るものである。

【０００２】

【従来の技術】

図５は従来の免震建物における鋼棒ダンパーを示し、建物基礎Ａと地盤基礎Ｂ との間に鋼棒Ｃが球面軸受Ｄを介して取付けられていて、建物基礎と地盤基礎と の間に層間変位δを生じると鋼棒は塑性変形を生じて曲がり、建物の振動エネル ギーは鋼棒の塑性変形が履歴吸収エネルギーとなって消費され、同鋼棒はダンパ ーとして働いたことになる。

【０００３】 この鋼棒ダンパーは建物基礎と地盤基礎との間隔が一定に保たれているので、 前記鋼棒が変形すると、同鋼棒は球面軸受の部分において図６に示す設置状態よ り、図７に示すように滑動することによって、軸方向の変形を生じることなく、 曲げ変形のみ生じるように構成されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

前記従来の鋼棒ダンパーでは球面軸受を用いて鋼棒を滑動させているので、建 物の寿命の間、前記球面軸受が十分に機能できるようにするためには、錆を生じ ないようにメンテナンスを行う必要があり、また鋼棒と球面軸受を取付けるため に精密な加工を要し、コストもかさむ。また鋼棒と球面軸受との間には多少の隙 間を生じるため、微振動レベルの振動に対して、前記隙間で鋼棒が球面軸受に衝 接したり衝接しないという状態を生じ、非線形の振動となって好ましくない。

【０００５】 本考案は前記従来技術の有する問題点に鑑みて提案されたもので、その目的と する処は、メンテナンスを要する部分がなく、非線形の振動を生じることがなく 、経済性にも優れた建物の鋼棒ダンパーを提供する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

前記の目的を達成するため、本考案に係る建物の鋼棒ダンパーは、上部構造物 に設けた上部固定ベースにおける対向する側板に夫々引張棒を遊貫し、同各引張 端部の前記各側板を貫通する端部と同各側板との間に圧縮弾機を介装するととも に、基礎に設けた下部固定ベースより立設された鋼棒の上端と、前記各引張棒の 対向端部とをピン接合して構成されている。

【０００７】

【作用】

図４は下部固定ベースと鋼棒の上端ピン接合部分の相関変形、即ち同鋼棒の変 形と、鋼棒のせん断力の関係、鋼棒のピン接合部分と上部固定ベースとの相関変 形（殆んどが圧縮バネの変形）と引張棒に生じる軸力の関係を示すもので、同図 より明らかなように、鋼棒はある程度以上のせん断力が加わると降伏し、その後 のせん断力の増加は少ない。そのため図では模式的にバイリニアで示している。 引張棒は相対する圧縮弾機を締付けることにより引張力が初期応力として少し導 入されているが、図４ではこの初期応力を取り除いて示している。而して鋼棒に 入るせん断力と引張棒に入る軸力とは等しく、下部固定ベースと上部固定ベース の層間変形は鋼棒の変形と圧縮バネの変形の和となる。そこで下部固定ベースと 上部固定ベースの相関変形と鋼棒に入るせん断力の関係が図４に示したように得 られる。

【０００８】 下部固定ベースと上部固定ベースとの間に相関変形を生じると、一方の引張り 棒は引張られて圧縮弾機は圧縮され、鋼棒は曲げ変形を生じる。更に層間変形を 生じると鋼棒は塑性変形を始めるため、鋼棒に入る力の増加は少なくなる。その ため引張棒に入る力はあまり増加しない。鋼棒は水平変形を生じながら上下方向 にも変形を生じるが、その変形は圧縮弾機が引張棒の軸線に対して斜めになりな がら変形することで追随する。

【０００９】

【実施例】

図１は本考案の一実施例を示し、上部構造物１にボルト２等で固定された上部 固定ベース３に垂設された相対する一双の側板４に、引張棒５の径より大径の透 孔６が穿設され、同各側板４の透孔６に引張棒５が遊貫され、同各引張棒５の先 端ねじ部に嵌装され、且つナツト７によって支持された座板８と側板４との間に 圧縮弾機９が介装されている。

【００１０】 一方下部基礎１０にボルト１１等で固定された下部固定ベース１２に鋼棒１３ が立設され、同鋼棒１３の上端と、前記一双の引張棒５の対向端部とがピン接合 部１４によって接合され回転が可能となっている。 図示の実施例は前記したように構成されているので、地震時等において図２に 示すように上部固定ベース３と下部固定ベースとの間に層間変位を生じると、片 側の引張棒５は圧縮弾機９を圧縮しながら鋼棒１３を引張り、同鋼棒１３は曲が る。このとき同鋼棒１３は下方向に変形を生じるが、圧縮弾機９が斜め方向に変 形し、引張棒５が斜めになることによって鋼棒１３の変形に追随できる。而して 同鋼棒１３が塑性変形を生じると、そのときの履歴吸収エネルギーを消費してダ ンパーとして働くことになる。

【００１１】 なお前記引張棒５はワイヤーで構成してもよく、また前記鋼棒ダンパーは図１ に示したものに加えて、紙面と直角方向にも引張棒を配設して、同引張棒を４方 向に取付けて２方向の変形に追随できるようにすることもできる。 図３は免震建物に前記鋼棒ダンパーを用いた例を示し、上部建物１５は基礎１ ６上に積層ゴム１７によって支承され、鋼棒ダンパーは上部固定ベース３を上部 建物１５に、下部固定ベース１２を基礎１６に取付けられている。

【００１２】

【考案の効果】

本考案に係る鋼棒ダンパーは前記したように構成されているので、従来の鋼棒 ダンパーのように錆を生じてメンテナンスを必要とする部分はなく、またがたつ きを生じる部分はないため、微振動レベルで非線形の振動を生じることはない。 更に精密な加工を要する部分もないため、コストが低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る鋼棒ダンパーの一実施例を示す正
面図である。

【図２】前記鋼棒ダンパーの作動状態を示す正面図であ
る。

【図３】前記鋼棒ダンパーの使用状態を示す正面図であ
る。

【図４】前記鋼棒ダンパーの各部の変形と力との関係を
示す図である。

【図５】従来の鋼棒ダンパーを示す縦断面図である。

【図６】前記従来の鋼棒ダンパーの球面軸受部を示す縦
断面図である。

【図７】前記鋼棒ダンパーの変形時における球面軸受部
の状態を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 上部構造物 ２ 上部固定ベース ４ 側板 ５ 引張棒 ６ 透孔 ９ 圧縮弾機 １０ 基礎 １２ 下部固定ベース １３ 鋼棒 １４ ピン接合部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部構造物に設けた上部固定ベースにお
   ける対向する側板に夫々引張棒を遊貫し、同各引張端部
   の前記各側板を貫通する端部と同各側板との間に圧縮弾
   機を介装するとともに、基礎に設けた下部固定ベースよ
   り立設された鋼棒の上端と、前記各引張棒の対向端部と
   をピン接合してなることを特徴とする建物の鋼棒ダンパ
   ー。