JPH11256876A - 建築物の制震装置 - Google Patents
建築物の制震装置Info
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- JPH11256876A JPH11256876A JP7856798A JP7856798A JPH11256876A JP H11256876 A JPH11256876 A JP H11256876A JP 7856798 A JP7856798 A JP 7856798A JP 7856798 A JP7856798 A JP 7856798A JP H11256876 A JPH11256876 A JP H11256876A
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Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 有効エネルギ吸収量を減少することのない、
建築物の制震装置を提供すること。 【解決手段】 上下方向へ間隔をおいて水平に配置され
る一対の梁又はこれら梁に固定される一対の架台（１
４，１６）を備える建築物の制震装置であって、２つの
弾塑性ダンパ（１８）と、粘弾性ダンパ（２０）とを備
える。２つの弾塑性ダンパ（１８）は、前記一対の架台
の軸線を含む仮想面に垂直な方向へすきま（Ｄ）をおい
て配置され、一対の架台（１４，１６）にそれぞれ固定
される。粘弾性ダンパ（２０）は、２つの弾塑性ダンパ
のすきま内に配置され、一対の架台（１４，１６）に固
定される。
建築物の制震装置を提供すること。 【解決手段】 上下方向へ間隔をおいて水平に配置され
る一対の梁又はこれら梁に固定される一対の架台（１
４，１６）を備える建築物の制震装置であって、２つの
弾塑性ダンパ（１８）と、粘弾性ダンパ（２０）とを備
える。２つの弾塑性ダンパ（１８）は、前記一対の架台
の軸線を含む仮想面に垂直な方向へすきま（Ｄ）をおい
て配置され、一対の架台（１４，１６）にそれぞれ固定
される。粘弾性ダンパ（２０）は、２つの弾塑性ダンパ
のすきま内に配置され、一対の架台（１４，１６）に固
定される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は建築物の制震装置に
関し、特に、建築物に加わる地震や風による揺れに有効
である制震装置に関する。
関し、特に、建築物に加わる地震や風による揺れに有効
である制震装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】上下に間隔をおいた梁間に粘弾性ダンパ
と、弾塑性ダンパとを配置する制震装置が提案されてい
る（特許第２５１６５７５号公報）。この制震装置によ
れば、振幅の小さい揺れを粘弾性ダンパによって、振幅
の大きい揺れを粘弾性ダンパ及び弾塑性ダンパによって
有効に吸収することができる。
と、弾塑性ダンパとを配置する制震装置が提案されてい
る（特許第２５１６５７５号公報）。この制震装置によ
れば、振幅の小さい揺れを粘弾性ダンパによって、振幅
の大きい揺れを粘弾性ダンパ及び弾塑性ダンパによって
有効に吸収することができる。
【０００３】粘弾性ダンパの具体的な構造は前記公報に
記載されていないが、粘弾性ダンパがゴムのような粘弾
性体のせん断変形を利用して揺れを吸収するものである
ことから、基本的には、粘弾性ダンパは、１枚の板状の
粘弾性体を２枚の鋼板ではさみ、鋼板に接着して形成で
きる。そして、一方の鋼板を上の梁に、他方の鋼板を下
の梁に固定して使用する。
記載されていないが、粘弾性ダンパがゴムのような粘弾
性体のせん断変形を利用して揺れを吸収するものである
ことから、基本的には、粘弾性ダンパは、１枚の板状の
粘弾性体を２枚の鋼板ではさみ、鋼板に接着して形成で
きる。そして、一方の鋼板を上の梁に、他方の鋼板を下
の梁に固定して使用する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】粘弾性体のせん断変形
によるエネルギ吸収量は、粘弾性体と鋼板との接着面積
が大きいほど多くなる。そこで、揺れを有効に吸収する
ためには接着面積を大きくする必要がある。この場合、
少ない数量の粘弾性ダンパによって大きな接着面積を確
保することが、製造コスト的に、また組み付けコスト的
に有利であるが、このようにすると、１つの粘弾性ダン
パによって吸収すべきエネルギ量、換言すると荷重負担
量が多くなる結果、粘弾性体が十分にせん断変形する前
に鋼板に曲げが生じやすくなり、有効エネルギ吸収量が
減少してしまう。
によるエネルギ吸収量は、粘弾性体と鋼板との接着面積
が大きいほど多くなる。そこで、揺れを有効に吸収する
ためには接着面積を大きくする必要がある。この場合、
少ない数量の粘弾性ダンパによって大きな接着面積を確
保することが、製造コスト的に、また組み付けコスト的
に有利であるが、このようにすると、１つの粘弾性ダン
パによって吸収すべきエネルギ量、換言すると荷重負担
量が多くなる結果、粘弾性体が十分にせん断変形する前
に鋼板に曲げが生じやすくなり、有効エネルギ吸収量が
減少してしまう。
【０００５】本発明は、有効エネルギ吸収量を減少する
ことのない、建築物の制震装置を提供する。
ことのない、建築物の制震装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上下方向へ間
隔をおいて水平に配置される一対の梁又はこれら梁にそ
れぞれ固定される一対の架台のような一対の水平部材を
備える建築物の制震装置であって、２つの弾塑性ダンパ
と、粘弾性ダンパとを備える。２つの弾塑性ダンパは、
前記一対の水平部材の軸線を含む仮想面に垂直な方向へ
すきまをおいて配置され、前記一対の水平部材にそれぞ
れ固定される。粘弾性ダンパは、２つの弾塑性ダンパの
前記すきま内に配置され、前記一対の水平部材に固定さ
れる。
隔をおいて水平に配置される一対の梁又はこれら梁にそ
れぞれ固定される一対の架台のような一対の水平部材を
備える建築物の制震装置であって、２つの弾塑性ダンパ
と、粘弾性ダンパとを備える。２つの弾塑性ダンパは、
前記一対の水平部材の軸線を含む仮想面に垂直な方向へ
すきまをおいて配置され、前記一対の水平部材にそれぞ
れ固定される。粘弾性ダンパは、２つの弾塑性ダンパの
前記すきま内に配置され、前記一対の水平部材に固定さ
れる。
【０００７】前記弾塑性ダンパは複数のスリット付き鋼
板からなることが好ましい。一方、前記粘弾性ダンパ
は、前記一対の水平部材の一方に固定された１枚の第１
の鋼板と、前記一対の水平部材の他方に固定された２枚
の第２の鋼板と、これら第２の鋼板のそれぞれと前記第
１の鋼板との間にはさまれ、前記第２の鋼板及び前記第
１の鋼板に接着された粘弾性体とを有することが好まし
い。
板からなることが好ましい。一方、前記粘弾性ダンパ
は、前記一対の水平部材の一方に固定された１枚の第１
の鋼板と、前記一対の水平部材の他方に固定された２枚
の第２の鋼板と、これら第２の鋼板のそれぞれと前記第
１の鋼板との間にはさまれ、前記第２の鋼板及び前記第
１の鋼板に接着された粘弾性体とを有することが好まし
い。
【０００８】
【作用及び効果】建築物に水平方向の荷重が加わり、上
下の水平部材が相対変位しようとするとき、その相対変
位が風や中小地震による揺れのような小さなもの、換言
すると、弾塑性ダンパの弾性変形内の揺れのようなもの
であるときには、弾塑性ダンパが弾性変形すると共に粘
弾性ダンパが働いて揺れのエネルギを吸収し、相対変位
を抑える。相対変位が大地震による揺れのような大きな
ものであるときには、粘弾性ダンパが働くと共に弾塑性
ダンパが塑性変形して揺れのエネルギを吸収し、相対変
位を抑える。
下の水平部材が相対変位しようとするとき、その相対変
位が風や中小地震による揺れのような小さなもの、換言
すると、弾塑性ダンパの弾性変形内の揺れのようなもの
であるときには、弾塑性ダンパが弾性変形すると共に粘
弾性ダンパが働いて揺れのエネルギを吸収し、相対変位
を抑える。相対変位が大地震による揺れのような大きな
ものであるときには、粘弾性ダンパが働くと共に弾塑性
ダンパが塑性変形して揺れのエネルギを吸収し、相対変
位を抑える。
【０００９】粘弾性ダンパが２つの弾塑性ダンパのすき
ま内に配置されているが、このすきまは粘弾性ダンパが
入る大きさであればよく、十分に小さくしうることか
ら、粘弾性ダンパの鋼板の曲げ変形が２つの弾塑性ダン
パによって拘束され、粘弾性ダンパの粘弾性体は実質的
にせん断変形のみをする。これにより、有効エネルギ吸
収量を高めることができる。これは、少ない数量の粘弾
性ダンパによってより多くのエネルギを吸収できること
である。
ま内に配置されているが、このすきまは粘弾性ダンパが
入る大きさであればよく、十分に小さくしうることか
ら、粘弾性ダンパの鋼板の曲げ変形が２つの弾塑性ダン
パによって拘束され、粘弾性ダンパの粘弾性体は実質的
にせん断変形のみをする。これにより、有効エネルギ吸
収量を高めることができる。これは、少ない数量の粘弾
性ダンパによってより多くのエネルギを吸収できること
である。
【００１０】粘弾性ダンパが２つの弾塑性ダンパのすき
ま内に入っているため、粘弾性ダンパを設置するための
空間を確保する必要がなく、それだけ有効に建築物の空
間を利用することができる。
ま内に入っているため、粘弾性ダンパを設置するための
空間を確保する必要がなく、それだけ有効に建築物の空
間を利用することができる。
【００１１】弾塑性ダンパが複数のスリットを有する鋼
板である場合、簡単に作ることができ、確実にエネルギ
吸収させることができる。
板である場合、簡単に作ることができ、確実にエネルギ
吸収させることができる。
【００１２】粘弾性ダンパが一対の水平部材の一方に固
定された１枚の第１の鋼板と、一対の水平部材の他方に
固定された２枚の第２の鋼板と、これら第２の鋼板のそ
れぞれと第１の鋼板との間にはさまれ、第２の鋼板及び
第１の鋼板に接着された粘弾性体とを有する場合、一対
の水平部材の相対変位によって２枚の粘弾性体をせん断
変形させることから、２倍のエネルギ吸収量を確保する
ことができる。
定された１枚の第１の鋼板と、一対の水平部材の他方に
固定された２枚の第２の鋼板と、これら第２の鋼板のそ
れぞれと第１の鋼板との間にはさまれ、第２の鋼板及び
第１の鋼板に接着された粘弾性体とを有する場合、一対
の水平部材の相対変位によって２枚の粘弾性体をせん断
変形させることから、２倍のエネルギ吸収量を確保する
ことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】制震装置１０は、断面状態を示す
図１と、正面状態を示す図２と、斜視状態を示す図３と
を参照すると、上下方向へ間隔をおいて水平に配置され
る一対の梁又はこれら梁にそれぞれ固定される一対の架
台のような一対の水平部材１２を備える建築物の揺れを
抑えるものであって、２つの弾塑性ダンパ１８と、１つ
の粘弾性ダンパ２０とを備える。
図１と、正面状態を示す図２と、斜視状態を示す図３と
を参照すると、上下方向へ間隔をおいて水平に配置され
る一対の梁又はこれら梁にそれぞれ固定される一対の架
台のような一対の水平部材１２を備える建築物の揺れを
抑えるものであって、２つの弾塑性ダンパ１８と、１つ
の粘弾性ダンパ２０とを備える。
【００１４】図示の実施例では一対の水平部材１２は、
上方の架台１４と、下方の架台１６とからなる。架台１
４，１６はＨ型鋼からなるフレームである。架台１４，
１６は、制震装置１０と共に間柱又は壁を形成する。水
平部材１２は、建築物の梁とすることもできる。一対の
水平部材はまた、一方の水平部材を上の梁から垂れてい
る垂れ壁又は下の梁から立ち上がっている腰壁とし、他
方の水平部材を梁とすることもできる。制震装置１０は
これら水平部材１２を利用して建築物に取り付ける。
上方の架台１４と、下方の架台１６とからなる。架台１
４，１６はＨ型鋼からなるフレームである。架台１４，
１６は、制震装置１０と共に間柱又は壁を形成する。水
平部材１２は、建築物の梁とすることもできる。一対の
水平部材はまた、一方の水平部材を上の梁から垂れてい
る垂れ壁又は下の梁から立ち上がっている腰壁とし、他
方の水平部材を梁とすることもできる。制震装置１０は
これら水平部材１２を利用して建築物に取り付ける。
【００１５】２つの弾塑性ダンパ１８は、一対の水平部
材１２である架台１４，１６の軸線を含む仮想面に垂直
な方向、つまり図２の紙面に垂直な方向へすきまＤをお
いて配置され、架台１４，１６にそれぞれ固定されてい
る。弾塑性ダンパ１８は、建築物に加わる地震による揺
れを主として抑えるもので、まず弾性変形し、その後塑
性変形する。
材１２である架台１４，１６の軸線を含む仮想面に垂直
な方向、つまり図２の紙面に垂直な方向へすきまＤをお
いて配置され、架台１４，１６にそれぞれ固定されてい
る。弾塑性ダンパ１８は、建築物に加わる地震による揺
れを主として抑えるもので、まず弾性変形し、その後塑
性変形する。
【００１６】図示の実施例では、弾塑性ダンパ１８は鋼
板からなり、上下方向へ伸びる複数のスリット２２を有
する。鋼板として通常の鋼板の他、極低降伏点の鋼板を
使用することができる。弾塑性ダンパ１８は架台１４，
１６に固定されるが、その固定は、後述の粘弾性ダンパ
２０の架台１４，１６への固定と一緒に行われており、
効率的な固定構造となっている。
板からなり、上下方向へ伸びる複数のスリット２２を有
する。鋼板として通常の鋼板の他、極低降伏点の鋼板を
使用することができる。弾塑性ダンパ１８は架台１４，
１６に固定されるが、その固定は、後述の粘弾性ダンパ
２０の架台１４，１６への固定と一緒に行われており、
効率的な固定構造となっている。
【００１７】粘弾性ダンパ２０は、２つの弾塑性ダンパ
１８のすきまＤ内に配置され、一対の水平部材である架
台１４，１６に固定されている。
１８のすきまＤ内に配置され、一対の水平部材である架
台１４，１６に固定されている。
【００１８】図示の実施例では、粘弾性ダンパ２０は、
一対の架台１４，１６の一方の架台１４に固定された１
枚の第１の鋼板２４と、一対の架台１４，１６の他方の
架台１６に固定された２枚の第２の鋼板２６と、これら
第２の鋼板２６のそれぞれと第１の鋼板２４との間には
さまれ、第２の鋼板２６及び第１の鋼板２４に接着され
たゴムのような板状の粘弾性体２８とを有する。
一対の架台１４，１６の一方の架台１４に固定された１
枚の第１の鋼板２４と、一対の架台１４，１６の他方の
架台１６に固定された２枚の第２の鋼板２６と、これら
第２の鋼板２６のそれぞれと第１の鋼板２４との間には
さまれ、第２の鋼板２６及び第１の鋼板２４に接着され
たゴムのような板状の粘弾性体２８とを有する。
【００１９】鋼板２４，２６と粘弾性体２８とは接着剤
によって接着され、粘弾性ダンパ２０となっている。ア
ングル材からなる２つのブラケット３０が鋼板２４の厚
みに相当するすきまをおき、スペーサプレート３１を介
在して上方の架台１４にボルト３２とナット３４とによ
って取り付けられ、鋼板２４が２つのブラケット３０に
はさまれて配置されている。鋼板２４と２枚の粘弾性体
２８との厚みに相当する厚みの取付プレート３６が下方
の架台１６に溶接され、２枚の鋼板２６が取付プレート
３６の両側に配置されている。取付プレート３６と２枚
の鋼板２６との厚みは、２つのブラケット３０と鋼板２
４との厚みと実質的に等しくする。ブラケット３０及び
鋼板２６の外側にそれぞれ弾塑性ダンパ１８を当て、ボ
ルト３８を一方の弾塑性ダンパ１８からブラケット３
０、鋼板２４、ブラケット３０、さらに他方の弾塑性ダ
ンパ１８の順に通し、ボルト３８にナット４０をねじ込
んで弾塑性ダンパ１８と粘弾性ダンパ２０とを上方の架
台１４に固定してある。ボルト３８及びナット４０によ
る固定は複数箇所で行う。さらに、ボルト４２を一方の
弾塑性ダンパ１８から鋼板２６、取付プレート３６、鋼
板２６、他方の弾塑性ダンパ１８の順に通し、ボルト４
２にナット４４をねじ込んで、弾塑性ダンパ１８と粘弾
性ダンパ２０とを下方の架台１６に固定してある。ボル
ト４２及びナット４４による固定は複数箇所で行う。
によって接着され、粘弾性ダンパ２０となっている。ア
ングル材からなる２つのブラケット３０が鋼板２４の厚
みに相当するすきまをおき、スペーサプレート３１を介
在して上方の架台１４にボルト３２とナット３４とによ
って取り付けられ、鋼板２４が２つのブラケット３０に
はさまれて配置されている。鋼板２４と２枚の粘弾性体
２８との厚みに相当する厚みの取付プレート３６が下方
の架台１６に溶接され、２枚の鋼板２６が取付プレート
３６の両側に配置されている。取付プレート３６と２枚
の鋼板２６との厚みは、２つのブラケット３０と鋼板２
４との厚みと実質的に等しくする。ブラケット３０及び
鋼板２６の外側にそれぞれ弾塑性ダンパ１８を当て、ボ
ルト３８を一方の弾塑性ダンパ１８からブラケット３
０、鋼板２４、ブラケット３０、さらに他方の弾塑性ダ
ンパ１８の順に通し、ボルト３８にナット４０をねじ込
んで弾塑性ダンパ１８と粘弾性ダンパ２０とを上方の架
台１４に固定してある。ボルト３８及びナット４０によ
る固定は複数箇所で行う。さらに、ボルト４２を一方の
弾塑性ダンパ１８から鋼板２６、取付プレート３６、鋼
板２６、他方の弾塑性ダンパ１８の順に通し、ボルト４
２にナット４４をねじ込んで、弾塑性ダンパ１８と粘弾
性ダンパ２０とを下方の架台１６に固定してある。ボル
ト４２及びナット４４による固定は複数箇所で行う。
【００２０】弾塑性ダンパ１８と粘弾性ダンパ２０との
前記固定構造によれば、粘弾性ダンパ２０と２つの弾塑
性ダンパ１８とは実質的に密接した状態となるため、２
つの弾塑性ダンパ１８による粘弾性ダンパ２０の拘束効
果を最大限に発現することができる。
前記固定構造によれば、粘弾性ダンパ２０と２つの弾塑
性ダンパ１８とは実質的に密接した状態となるため、２
つの弾塑性ダンパ１８による粘弾性ダンパ２０の拘束効
果を最大限に発現することができる。
【００２１】制震装置１０を取り付けた建築物に揺れが
加わると、上下の架台１４，１６が相対変位をしようと
するが、まず粘弾性ダンパ２０がせん断変形し、揺れに
よるエネルギを吸収して相対変位を抑える。図４に示す
ように、粘弾性ダンパ２０の鋼板２４が上方の架台に固
定され、２枚の鋼板２６が下方の架台に固定されている
ため、２枚の粘弾性体２８が同時にせん断変形する。こ
れによって、２倍のエネルギ吸収量を確保できる。
加わると、上下の架台１４，１６が相対変位をしようと
するが、まず粘弾性ダンパ２０がせん断変形し、揺れに
よるエネルギを吸収して相対変位を抑える。図４に示す
ように、粘弾性ダンパ２０の鋼板２４が上方の架台に固
定され、２枚の鋼板２６が下方の架台に固定されている
ため、２枚の粘弾性体２８が同時にせん断変形する。こ
れによって、２倍のエネルギ吸収量を確保できる。
【００２２】弾塑性ダンパがない場合には図４の（ｂ）
のように、２枚の鋼板２６が曲げ変形して粘弾性体２８
が一方側で膨らむように変形するため、鋼板２６の厚み
を大きくしてこのような変形を防ぎ、粘弾性体２８が十
分にせん断変形できるようにしなければならない。これ
に対して、前記実施例によれば、粘弾性ダンパ２０は２
つの弾塑性ダンパによって挟まれ、弾塑性ダンパに密接
しているため、２枚の鋼板２６が曲げ変形する余地がな
く、粘弾性体２８は十分にせん断変形することができ
る。その結果、鋼板２６の厚みを小さくすることができ
る。
のように、２枚の鋼板２６が曲げ変形して粘弾性体２８
が一方側で膨らむように変形するため、鋼板２６の厚み
を大きくしてこのような変形を防ぎ、粘弾性体２８が十
分にせん断変形できるようにしなければならない。これ
に対して、前記実施例によれば、粘弾性ダンパ２０は２
つの弾塑性ダンパによって挟まれ、弾塑性ダンパに密接
しているため、２枚の鋼板２６が曲げ変形する余地がな
く、粘弾性体２８は十分にせん断変形することができ
る。その結果、鋼板２６の厚みを小さくすることができ
る。
【図１】本発明に係る建築物の制震装置の実施例を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】図１に示した制震装置の正面図である。
【図３】粘弾性ダンパの実施例を示す斜視図である。
【図４】粘弾性ダンパの作用を示す断面図で、（a ）は
粘弾性ダンパを弾塑性ダンパで拘束したもの、（ｂ）は
粘弾性ダンパを拘束しないものである。
粘弾性ダンパを弾塑性ダンパで拘束したもの、（ｂ）は
粘弾性ダンパを拘束しないものである。
１０ 制震装置 １２ 水平部材 １４，１６ 架台 １８ 弾塑性ダンパ ２０ 粘弾性ダンパ ２２ スリット ２４ 第１の鋼板 ２６ 第２の鋼板 ２８ 粘弾性体
Claims (3)
- 【請求項１】 上下方向へ間隔をおいて水平に配置され
る一対の梁又はこれら梁にそれぞれ固定される一対の架
台のような一対の水平部材を備える建築物の制震装置で
あって、 前記一対の水平部材の軸線を含む仮想面に垂直な方向へ
すきまをおいて配置され、前記一対の水平部材にそれぞ
れ固定される２つの弾塑性ダンパと、 これら弾塑性ダンパの前記すきま内に配置され、前記一
対の水平部材に固定される粘弾性ダンパとを備える、建
築物の制震装置。 - 【請求項２】 前記弾塑性ダンパは複数のスリット付き
鋼板からなる、請求項１に記載の建築物の制震装置。 - 【請求項３】 前記粘弾性ダンパは、前記一対の水平部
材の一方に固定された１枚の第１の鋼板と、前記一対の
水平部材の他方に固定された２枚の第２の鋼板と、これ
ら第２の鋼板のそれぞれと前記第１の鋼板との間にはさ
まれ、前記第２の鋼板及び前記第１の鋼板に接着された
粘弾性体とを有する、請求項１又は請求項２に記載の建
築物の制震装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07856798A JP3792395B2 (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 建築物の制震装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07856798A JP3792395B2 (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 建築物の制震装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11256876A true JPH11256876A (ja) | 1999-09-21 |
| JP3792395B2 JP3792395B2 (ja) | 2006-07-05 |
Family
ID=13665481
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1998
- 1998-03-12 JP JP07856798A patent/JP3792395B2/ja not_active Expired - Fee Related
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