JPH0464675A - 鉛粘性による制震用ダンパー - 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、プレキャストコンクリート（Ｐ　Ｃａ）耐
震壁又は鉄骨プレース入りＰＣａ版又は外装ＰＣａ版あ
るいは耐震梁又は耐震柱などを制度要素又は耐震要素に
利用して耐震性、耐風性の建物を建築する場合に、鉛等
の粘性抵抗（ｆｆｉ性変形エネルギー）でエネルギーを
吸収を行ない１ｌｉ１震要票又は耐震要素の制度機構と
して実施される鉛粘性（又は鉛と類似な物性をもつ材料
の粘性を含む、以下間し）による制震用ダンパー（エネ
ルギー吸収ダンパー）に間する。

従来の技術 ■　従来、建物の横揺れを制御し、建物の耐震性、耐風
性を向上させるために使用されるＰＣａ耐震壁又は鉄骨
プレース入りＰＣａ版などの制度機構としては、ピスト
ンシリンダ型の鉛ダンパーや摩擦ダンパーが知られ使用
されている。

■　また、特願平１−２０２１１３号明細書及び図面に
記載されたボルト締めによる制震用ダンパーは、地屓力
が導入される少なくとも一対のダンパープレートを重ね
合わせ、これらを高力ボルトとナツトで締結し、そのボ
ルトに鉛等の摩擦充填材の変形、粘性にともなう抵抗が
作用し、所定大きさの荷重でダンパープレート間にすべ
りが発生して地震エネルギー等の吸収が行なわれる構成
となっている。

本発明が解決しようとする課題 Ｉ）　上記■に述べたピストンシリンダ型の鉛ダンパー
　あるいは摩擦ダンパーは、それぞれ制度機構として優
れた制度作用を奏することが検証されている。しかし、
これらは１台が数１０万円もし、摩擦ダンパーにあって
は１０を用で２７〜３０万円と云う程高価な吃のである
。したがフて、一つの耐震建物で非常にたくさんの個数
が必要とされる制度機構として上述のダンパーを使用す
ることは費用負担が大き過ぎ、一般の建築物にはとても
使用できない。その上、ピストンシリンダ型のダンパー
は、例えば耐ＭＨＩの壁厚とシリンダ外径との間係なと
において納まりが良くないという問題がある。また、ピ
ストンロッドとシリンダ基端部を地震力が導入される耐
震構造要素に対してどのような態様で組み入れるかとい
う点ても使用上の適用Ｉｉｓ［！！ｇや意匠的外観に問
題があり、これらが解決すべき課題となっている。

■）　この点、上記■の出願シこ係る高力ボルト応用の
制震用ダンパーは、上述の鉛ダンパー等にとって代わる
新規な構想に基ずく新しい安価な胴震用ダンパーである
。しかし、ダンパープレート間にすべりが発生する臨界
荷重の大きさを設定する定置化の技術的手段に未だ子十
分な点がある。

また、鉛等の摩擦充填材の変形、粘性をボルトの軸部と
の関係で定量化するためには、充填材にそれなりの厘さ
が必要となり、その分ダンパーの厚さ寸法が大きくなる
ほか、その品質、信頼性を向上することが解決するべき
課題となっている。

！！題を解決するための手段 上記従来技術のｆｆ題を解決するための手段として、こ
の発明に係る鉛粘性による制震用ダンパーは、図面に実
施例を示したとおり、 地震力が導入される少なくとも一対以上のダンパーブレ
ー）１．１と２を交互の配置で各々摺動可能に重ね合わ
せ、両件側のダンパープレート１゜１内士はボルト３等
で締結した。中間に挟まれたダンパープレート２には、
好ましくは摺動方向に長い長孔６を形成し、この長孔６
の中に表面に凹み９が形成された鉛又は軟質合成樹脂等
の摩擦充填材８を設置した。前記摩擦充填材８を挟む両
件側のダンパーブレー）１．１の内面には前記凹み９に
ほぼびフたり嵌る凸起２０を形成し、所定大きさの荷重
で摩擦充填材８に■性交形又は流動を生じさせダンパー
プレート１．　２間にすべりが発生する構成としたこと
を特徴とする。

本発明はまた、ダンパープレート２を鋼板の加工品又は
鋳造品などとして形成したことも特徴とする。

作　　　　　用 この制震用ダンパー】０は、両件劉のダンバーブし一ト
ｌ、１の凸起２０と中間のダンパープレート２の長孔６
内に設置された摩擦充填材８の表面に形成された凹み９
との嵌り合いの間係において、−室以上の荷重（臨界荷
重）により摩擦充填材８に発生する流動又は塑性変形の
際の粘性力（抵抗力）が、当該制置用ダンパー１０の耐
力（耐荷重ンの大きさとして設定される。したがって、
一対のダンパーブレー）１，２に負蓚された地震力（ｆ
ｆ重）等の大きさが前記粘性力より以下であるときは、
すべりを発生せず、当該制置用ダンパー１０は耐震壁又
はその外局架構の剛性、耐力を十分に発揮せしめ、摩擦
充填材８（の凹み９）にほとんど変形を生じさせない。

ところが、一対のダンパープレート１，２に負荷された
地震人力又は風荷重なとの大きさが前記粘性力の大きさ
以上（臨界荷重以上）になると、両件剣のダンパーブレ
ー）１の内面の凸起２０が摩擦充填材８に匣性変形又は
流動を生じさせ、中閏のダンバーブトート２との間にす
べりが発生し、凸起２０に対する摩擦充填材８の流動な
いし塑性変形時に消費されるエネルギーとして、地簾エ
ネルギー等の吸収が行なわれる。凸起２０と凹み９の嵌
り合いに基づく摩擦充填材８０部分的な流動、変形であ
るが故に、前記のすべりは常に円滑に定量的に行なわれ
、粘性力の大きさが安定したダンパーとして耐力は定置
化される。

外力の向きが正反対である負の荷重に対しても動作原理
は全く同じであり、くり返し荷重に対して安定した略長
方形の大きなヒステリシスループ（エネルギー吸収ルー
プ）を描き、地震エネルギーの吸収能力（制置作用）が
大きい。

実施例 次に、図面に示した本発明の詳細な説明する。

第１Ｉ！Ｉと第２１！Ｉに示シタ１ｌＩＩｃ用！：パー
１０は、地震力又は風荷重なとが負荷される両性側のダ
ンパープレート１．１によって、中間の１枚のダンパー
プレート２がサンドイッチ状に挟まれ、ボルト３及びナ
ツト４で三位−法的に締結されている。

但し、ボルト３の配置及び本数は、第１１！！で明らか
なように、中間のダンパープレート２の長手方向の両側
縁の外側の同ダンパープレート２の摺動方向と平行な線
上に、同ダンパープレート２の指動を案内するのに適当
なピッチで、図示では略等間隔に３本ずつ配置されてい
る。そして、各ボルト３の特に両件餌のダンパープレー
ト】、　１で挟まれた部位には、中間のダンパープレー
ト２の両ｇｇ＃に当接するガイドローラー５が回転自在
に設置され、もって中間のダンパープレート２の摺動を
拘束し案内する構成とされている。

中間に挾まれたダンパープレート２には、摩擦充填材８
を収容する長孔６が、摺動方向に長い長円形ぜ（但し、
形状はこの限りでない）に形成されている。ダンパープ
レート１．　２は、通常鋳造品として成形されるが、鋼
板の加工品として作ることもできる。長孔６の口縁部に
は、摩擦係数が小さい例えばテフロン製の摺動部材７が
第４図のように装着され、これによってダンパープレー
ト１、　２同士の直接接触によるすべり抵抗の不安定さ
（不確実性）が防止され、しかも後記摩擦充填材８の漏
れ（逸散）を防ぐ密封効果が確保されている。

前記中間のダンパープレート２の長孔６の中に、エネル
ギー吸収のための粘性抵抗力を発生する鉛又は軟賀合成
樹脂等から成る摩擦充填材８が設置されている。この摩
擦充填材８０両外面には、所定大きさの荷重でダンパー
プレート１と２の間に定量化された粘性抵抗を発生させ
るための凹み９が形成されている。他方、両件儒のダン
パープレート１．１の内面には前記凹み９にぴったり嵌
る凸起２０が形成され、両者が嵌め合されている。

図示した実施例の場合、凹み９及び凸起２０は半球状の
ものとして多数形成されているが、この限りではない、
ダンパーに要求される耐力条件によって、１個又は複数
設ける場合があり、その形状も長いリブ状であったり、
そのリブの両先端が尖ったサブマリン形状等々で実施す
ることができる。

上述した制置用ダンパー１０の用途及び用法は、例えば
第５図ａに示したように、ＰＣａ耐震壁１１と梁１３．
柱！４との取り合い部に第６１！Ｉに示したような用法
で適用される。この場合、ＰＣａ耐震壁１１の下縁は下
位の梁１３に固着く定着）され、上縁及び両側縁は上位
の梁１３及び左右の柱１４゜１４との間に若干の隙間を
あけて自由縁とされている。そして、ＰＣａ耐震壁１１
の上縁と上位の梁１３とが上述の制置用ダンパー１０で
連結されている。

即ち、両件儒のダンパープレート１，１は梁１３のフラ
ンジ底面に固着され、中間に挟まれたダンパープレート
２はアンカー１６を使用するなどしてＰＣａ耐震壁１１
に固着して上縁に突設されたコネクター１５と結合され
ている。前記一対のダンパープレート１．　２はボルト
３とナツト４で締結され、例えばＰＣａ壁の設計上の短
期許容力の約半分の水平力（地震力又は風荷重）ですべ
るように凹み９と凸起２０の大きさ、個数、配置が設計
され、もフて粘性力の大きさが定量化されてぃ締結する
ことに上り割型用ダンパー１０による接上記のｆｌｊＭ
用ダンパー】０はまた、第６図すに示した鉄骨プレース
入りＰＣａ耐力壁１１の鉄骨プレース１２に、第７図に
拝承したような用法で適用される。すなわち、鉄骨プレ
ース１２は側層用ダンパーの設置箇所で分断され、各々
の鉄骨ウェブ部１２ａ、１２ａを重ね合わせると共に図
中左側のウェアには１枚のダンパープレートｌを添えて
、図中右側の鉄骨ウェブＭ　１２　ａを中間に挟み、ボ
ルト３及びナツト４で締結することにより、割型用ダン
パー１０による鉄骨プレースの接合が行なわれている。

ざらに上記の側層用ダンパー１０は、第５　ｆｇ　ｃに
示した耐震用間柱１４又は１劃１３にも第８図に示した
ように適用される。即ち、一般の高力ボルトによるジヨ
イントの場合と＊＊＊に、図中右側の梁鉄骨１２の鉄骨
ウェブに１枚のダンパーブレー）１を添えて、図中右側
の上部に取付けた中間のダンパープレート２を挟ませ、
前記ダンパープレート１はボルト３及びナツトで鉄骨ウ
ェアと合が行なわれている。

本発明が奏する効果 この発明に係る鉛粘性による制震用ダンパー１０は、少
なくとも１対以上のダンパープレート１．２とボルト３
、ナツト４及び摩擦充填材８とにより非常に安価に実施
できる。しかも寸法、形状ともに実施態様の自由度が大
で、ＰＣａ耐Ｍ壁１１や鉄骨プレース入りＰＣａ＠買壁
のプレース又は耐震梁１３や耐震柱１４などへ副層機構
として適用するにあたり、相手の構造、形態に応した態
様の実施ができるので、極めて実用的である。

また、この側層用ダンパー１０の耐力は、ダンパープレ
ート１の凸起２０及び摩擦充填材８の凹み９０大きさや
個数、形状、配置などで定量的に決められるため、設計
、製作が容易で、精度、品質上のバラツキがほとんどな
いものが得られる。

しかもエネルギー吸収ループの大きい副型作用を期待で
きるので、建物の耐震、耐風性能の信頼性向上に大きく
寄与する。

その上、この側層用ダンパー１０は、柱１４や梁１３の
接合部を兼ねる形態で実施できる便利さもあり、施工性
に優れる。

さらに、外装プレキャストコンクリートにおいては、フ
ァスナー兼用とすることにより、現状では耐震、耐風に
利用されていない外壁にも有効に利用できるのである。

１．２・・・ダンパープレート ３・・・ボルト　　　　　　４・・・ナツト６・・・長
孔　　　　　　８・・・摩擦充填材９・・・凹み　　　
　　　２０・・・凸起

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る側層用ダンパーを一靜破断して示
した平面図、第２１！ｌは正面方向の断面図、第３図と
第４図は第２図中のｍ部と■部の拡大した詳細図、第５
図ａ、　　ｂ、　　ｃは本発明に係る側層用ダンパーの
適用例を示した正面図、第６Ｉ！Ｉｔ〜第８図は制置用
ダンパーの用法を示した正面図であ第 図 第 図 す 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【１】地震力が導入される少なくとも一対以上のダンパ
   ープレートが交互の配置で各々摺動可能に重ね合わせら
   れ、両外側のダンパープレート同士がボルト等で締結さ
   れており、中間に挟まれたダンパープレートに孔が形成
   され、この孔中には表面に凹みを形成された鉛又は軟質
   合成樹脂等の摩擦充填材が設置されており、前記摩擦充
   填材を挟むダンパープレートの内面には前記凹みにほぼ
   ぴったり嵌る凸起が形成されており、所定大きさの荷重
   で摩擦充填材の粘性によりダンパープレート間にすべり
   が発生する構成とされていることを特徴とする、鉛粘性
   による制震用ダンパー。 【２】ダンパープレートは、鋼板の加工品又は鋳造品と
   して形成されていることを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項に記載した鉛粘性による制震用ダンパー。