JPH1136652A - 皿ばね式摩擦ダンパを用いた制振構造 - Google Patents
皿ばね式摩擦ダンパを用いた制振構造Info
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- JPH1136652A JPH1136652A JP18844997A JP18844997A JPH1136652A JP H1136652 A JPH1136652 A JP H1136652A JP 18844997 A JP18844997 A JP 18844997A JP 18844997 A JP18844997 A JP 18844997A JP H1136652 A JPH1136652 A JP H1136652A
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Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 外部要因による建物架構の変形や摩擦材の摩
耗等によりばねの変形量が変化しても、一定した摩擦減
衰力を発生させて、建物架構を振動から永続的に保護す
ることができる皿ばね式摩擦ダンパを用いた制振構造を
提供する。 【解決手段】 摩擦ダンパ２０を、上梁１４とブレース
上端部の結合部１８ａとの間に設けると共に、水平方向
を指向する滑り板２２およびこれに圧接しつつ滑動する
摩擦材２４からなる摩擦減衰力生成部２６と、摩擦減衰
力生成部２６と結合部１８ａとの間に設けられ、摩擦減
衰力生成部２６に圧接力を生じさせる弾発力を発生する
皿ばね２８とで構成する。皿ばね２８は、設定圧接力が
加えられて上梁１４と結合部１８ａとの間の上下方向隙
間δ寸法の見込み変化量に対して、弾発力の変動が小さ
い非線形ばね領域Ｒ内でたわみ変形されるように設定す
る。
耗等によりばねの変形量が変化しても、一定した摩擦減
衰力を発生させて、建物架構を振動から永続的に保護す
ることができる皿ばね式摩擦ダンパを用いた制振構造を
提供する。 【解決手段】 摩擦ダンパ２０を、上梁１４とブレース
上端部の結合部１８ａとの間に設けると共に、水平方向
を指向する滑り板２２およびこれに圧接しつつ滑動する
摩擦材２４からなる摩擦減衰力生成部２６と、摩擦減衰
力生成部２６と結合部１８ａとの間に設けられ、摩擦減
衰力生成部２６に圧接力を生じさせる弾発力を発生する
皿ばね２８とで構成する。皿ばね２８は、設定圧接力が
加えられて上梁１４と結合部１８ａとの間の上下方向隙
間δ寸法の見込み変化量に対して、弾発力の変動が小さ
い非線形ばね領域Ｒ内でたわみ変形されるように設定す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐振用補強部材と
該耐振用補強部材を設ける建物架構との間にダンパを設
けて、より積極的に振動減衰するようにした制振構造に
関し、とりわけ、ダンパを摩擦ダンパとして構成した場
合に、構造体の変形や摩擦部分の摩耗によっても略一定
した摩擦減衰力を発生させることができる皿ばね式摩擦
ダンパを用いた制振構造に関する。
該耐振用補強部材を設ける建物架構との間にダンパを設
けて、より積極的に振動減衰するようにした制振構造に
関し、とりわけ、ダンパを摩擦ダンパとして構成した場
合に、構造体の変形や摩擦部分の摩耗によっても略一定
した摩擦減衰力を発生させることができる皿ばね式摩擦
ダンパを用いた制振構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】中，高層建築物では、地震や風等の水平
力に対する抵抗要素として、耐振壁や例えば特公平４−
１２７９０号公報（Int.Cl.E04H 9/02）に開示されるよ
うに、ブレース構造を用いた建物架構が広く用いられて
いる。ブレースでは建物架構に入力された振動の減衰効
果を更に向上させるために、制振用のダンパを組み込む
ようにしたものがある。この制振用のダンパとしては特
開平５−１００５０号公報（Int.Cl.E04H 9/02）に開示
されるように、ブレースの上端部と梁との間に配置され
る束材を塑性変形可能な鋼材で形成した鋼材ダンパ（履
歴ダンパ）があり、鋼材の塑性変形により振動エネルギ
ーを吸収するようになっている。
力に対する抵抗要素として、耐振壁や例えば特公平４−
１２７９０号公報（Int.Cl.E04H 9/02）に開示されるよ
うに、ブレース構造を用いた建物架構が広く用いられて
いる。ブレースでは建物架構に入力された振動の減衰効
果を更に向上させるために、制振用のダンパを組み込む
ようにしたものがある。この制振用のダンパとしては特
開平５−１００５０号公報（Int.Cl.E04H 9/02）に開示
されるように、ブレースの上端部と梁との間に配置され
る束材を塑性変形可能な鋼材で形成した鋼材ダンパ（履
歴ダンパ）があり、鋼材の塑性変形により振動エネルギ
ーを吸収するようになっている。
【０００３】しかし、この種の鋼材ダンパではある程度
以上の変形が生じて鋼材が降伏するまではダンパとして
の機能が得られないという欠点があり、かつ、鋼材が繰
り返し降伏してエネルギーを吸収した場合には、該鋼材
の歪硬化により降伏耐力が大きくなり、累積塑性変形性
能や疲労強度が低下して取り替えが必要となる。また、
鋼材ダンパは設計上、付加剛性，降伏耐力および降伏変
位等に制約がある。
以上の変形が生じて鋼材が降伏するまではダンパとして
の機能が得られないという欠点があり、かつ、鋼材が繰
り返し降伏してエネルギーを吸収した場合には、該鋼材
の歪硬化により降伏耐力が大きくなり、累積塑性変形性
能や疲労強度が低下して取り替えが必要となる。また、
鋼材ダンパは設計上、付加剛性，降伏耐力および降伏変
位等に制約がある。
【０００４】一方、低振動から減衰効果を得ることがで
きる制振用のダンパとして、上記鋼材ダンパ以外に摩擦
力を利用した摩擦ダンパが知られている。この摩擦ダン
パは滑り板に摩擦材をばねで押し付け、摩擦材に生じる
摩擦力を利用して振動エネルギーを吸収するようになっ
ており、このときに用いられるばねとしては、コイルば
ね，板ばね，ゴム板等の様々なものが知られている。即
ち、上記摩擦ダンパでは滑り板および摩擦材相互間の摩
擦係数をμとすると、発生する摩擦力Ｆは摩擦係数μと
滑り板に摩擦材を圧接させる圧接力Ｐの積μ×Ｐで与え
られる。このときの圧接力Ｐは上記ばねの弾発力として
得られ、Ｐ＝Ｋ×σ（Ｋ：ばね定数、σ：ばね変形量）
によってその弾発特性が一義的に決定される。また、上
記ばねは、ばね定数（剛性）Ｋが一定で線形のばね特性
を備えたものが用いられ、この線形性を有する範囲で得
られるばね性能に基づいて適用されるのが一般的であ
る。
きる制振用のダンパとして、上記鋼材ダンパ以外に摩擦
力を利用した摩擦ダンパが知られている。この摩擦ダン
パは滑り板に摩擦材をばねで押し付け、摩擦材に生じる
摩擦力を利用して振動エネルギーを吸収するようになっ
ており、このときに用いられるばねとしては、コイルば
ね，板ばね，ゴム板等の様々なものが知られている。即
ち、上記摩擦ダンパでは滑り板および摩擦材相互間の摩
擦係数をμとすると、発生する摩擦力Ｆは摩擦係数μと
滑り板に摩擦材を圧接させる圧接力Ｐの積μ×Ｐで与え
られる。このときの圧接力Ｐは上記ばねの弾発力として
得られ、Ｐ＝Ｋ×σ（Ｋ：ばね定数、σ：ばね変形量）
によってその弾発特性が一義的に決定される。また、上
記ばねは、ばね定数（剛性）Ｋが一定で線形のばね特性
を備えたものが用いられ、この線形性を有する範囲で得
られるばね性能に基づいて適用されるのが一般的であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記摩
擦ダンパは、建物架構が地震や風、荷重や温度伸縮等の
外部要因によって変形したり、摩擦材の摩耗によりその
板厚が変化したりすると、ばねの変形量σが予め設定し
た値から変化してしまう。このようにばねの変形量σが
変動すると、これに応じてばねの弾発力Ｐが変動してし
まうため、摩擦係数μが一定であっても摩擦ダンパの摩
擦力Ｆに変動が生じ（Ｆ＝μ×Ｐ＝μ×（Ｋ×σ））、
延いては、摩擦ダンパ４による摩擦減衰力を一定に維持
することができなかった。
擦ダンパは、建物架構が地震や風、荷重や温度伸縮等の
外部要因によって変形したり、摩擦材の摩耗によりその
板厚が変化したりすると、ばねの変形量σが予め設定し
た値から変化してしまう。このようにばねの変形量σが
変動すると、これに応じてばねの弾発力Ｐが変動してし
まうため、摩擦係数μが一定であっても摩擦ダンパの摩
擦力Ｆに変動が生じ（Ｆ＝μ×Ｐ＝μ×（Ｋ×σ））、
延いては、摩擦ダンパ４による摩擦減衰力を一定に維持
することができなかった。
【０００６】このように摩擦減衰力を一定に維持するこ
とができないと、摩擦ダンパを設計値通りに作動させる
ことができず、該摩擦ダンパを設けた制振壁やブレース
の機能が低下して建物架構に不慮の損害を生じさせるお
それがあるという課題があった。
とができないと、摩擦ダンパを設計値通りに作動させる
ことができず、該摩擦ダンパを設けた制振壁やブレース
の機能が低下して建物架構に不慮の損害を生じさせるお
それがあるという課題があった。
【０００７】本発明は係る従来の課題に鑑みて創案され
たものであり、外部要因による建物架構の変形や摩擦材
の摩耗等によりばねの変形量が変化しても、一定した摩
擦減衰力を発生させることができる皿ばね式摩擦ダンパ
を用いた制振構造を提供することを目的とする。
たものであり、外部要因による建物架構の変形や摩擦材
の摩耗等によりばねの変形量が変化しても、一定した摩
擦減衰力を発生させることができる皿ばね式摩擦ダンパ
を用いた制振構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明の皿ばね式摩擦ダンパを用いた制振構造は、
相対向する一対の柱部材と、これら柱部材の上下端部を
連結する上，下一対の架設部材とで区画される空間内に
耐振用補強部材を備え、該耐振用補強部材を上記架設部
材から上下方向に適宜隙間を設けて配置し、上記耐振用
補強部材と上記架設部材とを上記上下方向隙間に介設し
たダンパを介して連結するようにした建物架構であっ
て、上記ダンパを、上記架設部材と上記耐振用補強部材
との間に設けられ、水平方向を指向する滑り板および該
滑り板に圧接しつつ滑動する摩擦材からなる摩擦減衰力
生成部と、該摩擦減衰力生成部と上記架設部材若しくは
上記耐振用補強部材の少なくともいずれか一方との間に
設けられ、該摩擦減衰力生成部に圧接力を生じさせる弾
発力を発生するばねとからなる摩擦ダンパで構成し、該
ばねは、設定圧接力が加えられて上記架設部材と上記耐
振用補強部材との間の上下方向隙間寸法の見込み変化量
に対して、弾発力の変動が小さい非線形ばね領域内でた
わみ変形される皿ばねで構成する。
めに本発明の皿ばね式摩擦ダンパを用いた制振構造は、
相対向する一対の柱部材と、これら柱部材の上下端部を
連結する上，下一対の架設部材とで区画される空間内に
耐振用補強部材を備え、該耐振用補強部材を上記架設部
材から上下方向に適宜隙間を設けて配置し、上記耐振用
補強部材と上記架設部材とを上記上下方向隙間に介設し
たダンパを介して連結するようにした建物架構であっ
て、上記ダンパを、上記架設部材と上記耐振用補強部材
との間に設けられ、水平方向を指向する滑り板および該
滑り板に圧接しつつ滑動する摩擦材からなる摩擦減衰力
生成部と、該摩擦減衰力生成部と上記架設部材若しくは
上記耐振用補強部材の少なくともいずれか一方との間に
設けられ、該摩擦減衰力生成部に圧接力を生じさせる弾
発力を発生するばねとからなる摩擦ダンパで構成し、該
ばねは、設定圧接力が加えられて上記架設部材と上記耐
振用補強部材との間の上下方向隙間寸法の見込み変化量
に対して、弾発力の変動が小さい非線形ばね領域内でた
わみ変形される皿ばねで構成する。
【０００９】また、上記耐振用補強部材が上記空間内に
備えられたブレースであって、該ブレースの上端部と上
方の該架設部材とを上記上下方向隙間に介設した上記ダ
ンパを介して連結した構成とする。
備えられたブレースであって、該ブレースの上端部と上
方の該架設部材とを上記上下方向隙間に介設した上記ダ
ンパを介して連結した構成とする。
【００１０】他方、上記耐振用補強部材が上記空間内に
備えられた耐振壁であって、該耐振壁の上端部と上方の
該架設部材とを上記上下方向隙間に介設した上記ダンパ
を介して連結した構成とする。
備えられた耐振壁であって、該耐振壁の上端部と上方の
該架設部材とを上記上下方向隙間に介設した上記ダンパ
を介して連結した構成とする。
【００１１】以上の構成による本発明の皿ばね式摩擦ダ
ンパを用いた制振構造の作用は、建物架構に地震等の水
平振動が入力されると、摩擦ダンパに水平方向の変位力
が入力される。すると、摩擦減衰力生成部の滑り板と摩
擦材は、皿ばねの弾発力によって圧接された状態で相対
的に滑動して摩擦抵抗力を発生し、この摩擦抵抗力によ
り振動が効果的に減衰される。このとき、上記皿ばね
は、設定圧接力が加えられて架設部材と上記耐振用補強
部材との間の上下方向隙間寸法の見込み変化量に対し
て、弾発力の変動が小さい非線形ばね領域内でたわみ変
形されるように設定されているため、種々の原因によっ
て皿ばねの変形量が見込み変化量の範囲で変化した場合
にあっても、摩擦減衰力生成部に圧接力を生じさせる皿
ばねの弾発力の変動はきわめて小さくなる。従って、摩
擦減衰力生成部で発生される摩擦抵抗力を略一定に維持
することができるため、振動減衰能力が変動することを
防止することができる。
ンパを用いた制振構造の作用は、建物架構に地震等の水
平振動が入力されると、摩擦ダンパに水平方向の変位力
が入力される。すると、摩擦減衰力生成部の滑り板と摩
擦材は、皿ばねの弾発力によって圧接された状態で相対
的に滑動して摩擦抵抗力を発生し、この摩擦抵抗力によ
り振動が効果的に減衰される。このとき、上記皿ばね
は、設定圧接力が加えられて架設部材と上記耐振用補強
部材との間の上下方向隙間寸法の見込み変化量に対し
て、弾発力の変動が小さい非線形ばね領域内でたわみ変
形されるように設定されているため、種々の原因によっ
て皿ばねの変形量が見込み変化量の範囲で変化した場合
にあっても、摩擦減衰力生成部に圧接力を生じさせる皿
ばねの弾発力の変動はきわめて小さくなる。従って、摩
擦減衰力生成部で発生される摩擦抵抗力を略一定に維持
することができるため、振動減衰能力が変動することを
防止することができる。
【００１２】そして上記耐振用補強部材が建物架構の空
間内に備えられたブレース若しくは耐振壁であって、こ
れらブレースまたは耐振壁の上端部と上方の該架設部材
とを上記上下方向隙間に介設した上記摩擦ダンパを介し
て連結した場合には、減衰能力が変動することを防止し
た上記構成の摩擦ダンパにより設定にしたがった確実な
振動減衰作用を確保しつつ、これらブレースや耐振壁が
本来有する耐振機能を有効に発揮させて、効果的に建物
架構を制振することができる。
間内に備えられたブレース若しくは耐振壁であって、こ
れらブレースまたは耐振壁の上端部と上方の該架設部材
とを上記上下方向隙間に介設した上記摩擦ダンパを介し
て連結した場合には、減衰能力が変動することを防止し
た上記構成の摩擦ダンパにより設定にしたがった確実な
振動減衰作用を確保しつつ、これらブレースや耐振壁が
本来有する耐振機能を有効に発揮させて、効果的に建物
架構を制振することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
について添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図１か
ら図５は本発明の皿ばね式摩擦ダンパを用いた制振構造
の一実施形態を示し、図１はブレースを取り付けた建物
架構の概略構成図、図２はブレースと建物架構との間に
介設される摩擦ダンパの要部を断面した拡大正面図、図
３は同摩擦ダンパの要部を断面した拡大平面図、図４は
摩擦ダンパに用いられる皿ばねを示す拡大断面図、図５
は摩擦ダンパに適用される皿ばねのばね特性の一実測例
を示すグラフ図である。
について添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図１か
ら図５は本発明の皿ばね式摩擦ダンパを用いた制振構造
の一実施形態を示し、図１はブレースを取り付けた建物
架構の概略構成図、図２はブレースと建物架構との間に
介設される摩擦ダンパの要部を断面した拡大正面図、図
３は同摩擦ダンパの要部を断面した拡大平面図、図４は
摩擦ダンパに用いられる皿ばねを示す拡大断面図、図５
は摩擦ダンパに適用される皿ばねのばね特性の一実測例
を示すグラフ図である。
【００１４】本実施形態は基本的には、図１に示すよう
に建物架構１０の相対向する柱部材１２，１２と、これ
ら柱部材１２，１２の上下端部を連結する上，下架設部
材としての上，下梁１４，１４ａまたは床１４ｂとで区
画される空間Ｓ内で、下梁１４ａまたは床１４ｂから上
梁１４に向かってハの字形状に延出される一対のブレー
ス１６，１６を備える。そして、これら両ブレース１
６，１６の上端部１６ａ，１６ａを、上梁１４の下方か
ら適宜隙間δを設けてつなぎ材１８を介して結合し（直
接結合してもよい）、該結合部１８ａと上梁１４とを上
記隙間δに介設する図２，図３に示す摩擦ダンパ２０で
連結するようになっている。尚、上記床１４ｂに対して
は、上方階の下梁１４ａが上梁１４となる。
に建物架構１０の相対向する柱部材１２，１２と、これ
ら柱部材１２，１２の上下端部を連結する上，下架設部
材としての上，下梁１４，１４ａまたは床１４ｂとで区
画される空間Ｓ内で、下梁１４ａまたは床１４ｂから上
梁１４に向かってハの字形状に延出される一対のブレー
ス１６，１６を備える。そして、これら両ブレース１
６，１６の上端部１６ａ，１６ａを、上梁１４の下方か
ら適宜隙間δを設けてつなぎ材１８を介して結合し（直
接結合してもよい）、該結合部１８ａと上梁１４とを上
記隙間δに介設する図２，図３に示す摩擦ダンパ２０で
連結するようになっている。尚、上記床１４ｂに対して
は、上方階の下梁１４ａが上梁１４となる。
【００１５】摩擦ダンパ２０は、上梁１４の下面と上記
結合部１８ａの上面との間に設けられ、水平方向を指向
する滑り板２２および該滑り板２２に圧接しつつ滑動す
る摩擦材２４からなる摩擦減衰力生成部２６と、該摩擦
減衰力生成部２６と該結合部１８ａとの間に設けられ、
該摩擦減衰力生成部２６に圧接力を生じさせる弾発力を
発生する皿ばね２８とで構成する。このとき、上記皿ば
ね２８は、設定圧接力が加えられて上記上梁１４と上記
結合部１８ａとの間の上下方向隙間δ寸法の見込み変化
量に対して、図５に示す弾発力の変動が小さい非線形ば
ね領域Ｒ内でたわみ変形されるように設定してある。
結合部１８ａの上面との間に設けられ、水平方向を指向
する滑り板２２および該滑り板２２に圧接しつつ滑動す
る摩擦材２４からなる摩擦減衰力生成部２６と、該摩擦
減衰力生成部２６と該結合部１８ａとの間に設けられ、
該摩擦減衰力生成部２６に圧接力を生じさせる弾発力を
発生する皿ばね２８とで構成する。このとき、上記皿ば
ね２８は、設定圧接力が加えられて上記上梁１４と上記
結合部１８ａとの間の上下方向隙間δ寸法の見込み変化
量に対して、図５に示す弾発力の変動が小さい非線形ば
ね領域Ｒ内でたわみ変形されるように設定してある。
【００１６】上記摩擦減衰力生成部２６の一方を構成す
る滑り板２２としては、ステンレス板や、その表面にス
テンレス板が設けられたクラッド鋼等で形成されると共
に、その表面（下面）は滑らかな平坦面として形成さ
れ、上記上梁１４の下面に固設される。一方、上記摩擦
減衰力生成部２６の他方を構成する摩擦材２４としては
摩擦係数μが一定の部材、μが小さい（０．２程度）も
のとしては例えば四フッ化エチレンや超高分子量ポリエ
チレン（例えば、ソマライト（商品名））、μが中くら
い（０．５程度）のものとしては例えば表面を平滑にし
たステンレス板、さらにμが大きい（１．０程度）もの
としては表面を平坦にした鋼板などで、これらから必要
に応じた摩擦係数μを有する材料を選択して形成され、
後述するシャーキー３０の上端部のフランジ３０ａ上面
に形成された凹部３０ｂに嵌着される。
る滑り板２２としては、ステンレス板や、その表面にス
テンレス板が設けられたクラッド鋼等で形成されると共
に、その表面（下面）は滑らかな平坦面として形成さ
れ、上記上梁１４の下面に固設される。一方、上記摩擦
減衰力生成部２６の他方を構成する摩擦材２４としては
摩擦係数μが一定の部材、μが小さい（０．２程度）も
のとしては例えば四フッ化エチレンや超高分子量ポリエ
チレン（例えば、ソマライト（商品名））、μが中くら
い（０．５程度）のものとしては例えば表面を平滑にし
たステンレス板、さらにμが大きい（１．０程度）もの
としては表面を平坦にした鋼板などで、これらから必要
に応じた摩擦係数μを有する材料を選択して形成され、
後述するシャーキー３０の上端部のフランジ３０ａ上面
に形成された凹部３０ｂに嵌着される。
【００１７】上記皿ばね２８は、複数の皿ばね単体２８
ａを同軸状に積層して構成される。該皿ばね単体２８ａ
は、図４に示すように中央部に開口部２８ｂが形成され
る皿状に形成され、複数枚の該皿ばね単体２８ａを同じ
向きに重ね合わせた４組のばね積層体を、逆向きに交互
に突き合わせることにより上記皿ばね２８が構成され
る。そして、皿ばね２８は積層された状態で中心部に貫
通される開口部２８ｂに、ガイドを兼ねるシャーキー３
０を挿通し、該シャーキー３０によって皿ばね単体２８
ａが積層された状態を保持して位置ずれが防止される。
また、シャーキー３０の上端部にはフランジ３０ａが形
成され、該フランジ３０ａによって皿ばね２８が上方に
抜け出るのが阻止される。
ａを同軸状に積層して構成される。該皿ばね単体２８ａ
は、図４に示すように中央部に開口部２８ｂが形成され
る皿状に形成され、複数枚の該皿ばね単体２８ａを同じ
向きに重ね合わせた４組のばね積層体を、逆向きに交互
に突き合わせることにより上記皿ばね２８が構成され
る。そして、皿ばね２８は積層された状態で中心部に貫
通される開口部２８ｂに、ガイドを兼ねるシャーキー３
０を挿通し、該シャーキー３０によって皿ばね単体２８
ａが積層された状態を保持して位置ずれが防止される。
また、シャーキー３０の上端部にはフランジ３０ａが形
成され、該フランジ３０ａによって皿ばね２８が上方に
抜け出るのが阻止される。
【００１８】一方、上記皿ばね２８の下側には支持台３
２が配置され、該支持台３２上に皿ばね２８が載置され
ると共に、該支持台３２の中央部に形成された凹部３２
ａに上記シャーキー３０の下端部が軸方向の移動を可能
に挿入される。そして、上記摩擦ダンパ２０が上梁１４
とブレース１６，１６の結合部１８ａとの間に介装され
る際、所定の予圧力が付加されるように圧縮状態で取り
付けられる。該予圧力は支持台３２と結合部１８ａとの
間に差し込まれるスペーサ３４によって微調整される。
このように取り付け状態で予圧力が付加されることによ
り、上記皿ばね２８は図５に示したばね特性の荷重−変
位関係が非線形となる領域Ｒに達するようになってい
る。
２が配置され、該支持台３２上に皿ばね２８が載置され
ると共に、該支持台３２の中央部に形成された凹部３２
ａに上記シャーキー３０の下端部が軸方向の移動を可能
に挿入される。そして、上記摩擦ダンパ２０が上梁１４
とブレース１６，１６の結合部１８ａとの間に介装され
る際、所定の予圧力が付加されるように圧縮状態で取り
付けられる。該予圧力は支持台３２と結合部１８ａとの
間に差し込まれるスペーサ３４によって微調整される。
このように取り付け状態で予圧力が付加されることによ
り、上記皿ばね２８は図５に示したばね特性の荷重−変
位関係が非線形となる領域Ｒに達するようになってい
る。
【００１９】即ち、図５は本実施形態に用いた上記皿ば
ね２８の本発明に採用し得るばね特性の荷重−変位曲線
のグラフの一実測例が示され、縦軸には必要摩擦減衰力
を得るために摩擦減衰力生成部２６に入力される荷重ｗ
を示し、該荷重ｗの反力として摩擦減衰力生成部２６に
生じさせるべき圧接力、すなわち皿ばね２８によって発
生させる弾発力が示されると共に、横軸には皿ばね２８
のたわみ量σが示されている。そして、必要摩擦減衰力
を得ることができる設定圧接力の値と、これを加えたと
きの皿ばね２８のたわみ量との関係が同図から理解され
る。
ね２８の本発明に採用し得るばね特性の荷重−変位曲線
のグラフの一実測例が示され、縦軸には必要摩擦減衰力
を得るために摩擦減衰力生成部２６に入力される荷重ｗ
を示し、該荷重ｗの反力として摩擦減衰力生成部２６に
生じさせるべき圧接力、すなわち皿ばね２８によって発
生させる弾発力が示されると共に、横軸には皿ばね２８
のたわみ量σが示されている。そして、必要摩擦減衰力
を得ることができる設定圧接力の値と、これを加えたと
きの皿ばね２８のたわみ量との関係が同図から理解され
る。
【００２０】上記皿ばね２８自体の荷重特性はその形状
に依存することが知られており、本発明では図４に示す
ように、皿ばね単体２８ａの板厚をＳ、全たわみ量をｈ
とした場合に、ｈ／Ｓが１．３〜１．４の皿ばねを使用
することが好ましい。ｈ／Ｓが１．３よりも小さいと反
りの発生が小さく十分な変形量を確保できず、また１．
４よりも大きいと逆向きに反る変形が生じてしまうおそ
れがある。なお、Ｄｏは皿ばねの外径寸法、Ｄｉは皿ば
ねの内径寸法である。また、皿ばねの組み合わせ方に関
しては、皿ばねを同じ向きに重ね合わせる並列では、重
ね枚数を２枚にすると２倍の弾発力、３枚にすると３倍
の弾発力というように、弾発力はこの並列の重ね枚数で
調整することができる。また皿ばねの向きを互い違いに
重ね合わせる直列では、重ね枚数を２枚にすると２倍の
たわみ量、３枚にすると３倍のたわみ量というように、
たわみ量はこの直列の重ね枚数で調整することができ
る。従って、これら並列および直列の並べ方を種々組み
合わせることによって、様々な弾発力を確保しつつ所望
のたわみ量に設定することができる。
に依存することが知られており、本発明では図４に示す
ように、皿ばね単体２８ａの板厚をＳ、全たわみ量をｈ
とした場合に、ｈ／Ｓが１．３〜１．４の皿ばねを使用
することが好ましい。ｈ／Ｓが１．３よりも小さいと反
りの発生が小さく十分な変形量を確保できず、また１．
４よりも大きいと逆向きに反る変形が生じてしまうおそ
れがある。なお、Ｄｏは皿ばねの外径寸法、Ｄｉは皿ば
ねの内径寸法である。また、皿ばねの組み合わせ方に関
しては、皿ばねを同じ向きに重ね合わせる並列では、重
ね枚数を２枚にすると２倍の弾発力、３枚にすると３倍
の弾発力というように、弾発力はこの並列の重ね枚数で
調整することができる。また皿ばねの向きを互い違いに
重ね合わせる直列では、重ね枚数を２枚にすると２倍の
たわみ量、３枚にすると３倍のたわみ量というように、
たわみ量はこの直列の重ね枚数で調整することができ
る。従って、これら並列および直列の並べ方を種々組み
合わせることによって、様々な弾発力を確保しつつ所望
のたわみ量に設定することができる。
【００２１】上述したようにグラフに例示された実際の
皿ばね２８では、設定圧接力が加えられることで荷重−
変位関係が非線形となる領域Ｒに達している。ここで非
線形領域Ｒとは、摩擦ダンパ２０が配置される上下方向
隙間寸法δの見込み変化量に対して弾発力の変動が小さ
い領域をいい、そしてこの皿ばね２８はこの非線形ばね
領域Ｒ内で使用されることになる。すなわち、線形領域
を超えて、皿ばね２８のたわみ量σが変化してもその発
生弾発力の変動がきわめて小さな非線形領域Ｒ内を当該
皿ばね２８の使用領域として設定するようになってい
る。
皿ばね２８では、設定圧接力が加えられることで荷重−
変位関係が非線形となる領域Ｒに達している。ここで非
線形領域Ｒとは、摩擦ダンパ２０が配置される上下方向
隙間寸法δの見込み変化量に対して弾発力の変動が小さ
い領域をいい、そしてこの皿ばね２８はこの非線形ばね
領域Ｒ内で使用されることになる。すなわち、線形領域
を超えて、皿ばね２８のたわみ量σが変化してもその発
生弾発力の変動がきわめて小さな非線形領域Ｒ内を当該
皿ばね２８の使用領域として設定するようになってい
る。
【００２２】図５の実測例では、必要摩擦減衰力を得る
ために皿ばね２８に設定すべき圧接力（弾発力）は約６
０ｔであり、このとき皿ばね２８に発生しているたわみ
量σは、非線形領域Ｒに達しているおおよそ４０ｍｍで
ある。このような状態の皿ばね２８に対し、上記上下方
向隙間寸法δが±５ｍｍ範囲で変動しても、弾発力の変
動を±４ｔ程度に抑えることができる。これを同一の皿
ばねの線形領域での使用と比較すると、例えば１６ｍｍ
のたわみ量で使用される皿ばねでは、たわみ変形量が１
０ｍｍ減少してたわみ量が６ｍｍになると、弾発力で２
３ｔの変動を生じてしまうことが理解される。
ために皿ばね２８に設定すべき圧接力（弾発力）は約６
０ｔであり、このとき皿ばね２８に発生しているたわみ
量σは、非線形領域Ｒに達しているおおよそ４０ｍｍで
ある。このような状態の皿ばね２８に対し、上記上下方
向隙間寸法δが±５ｍｍ範囲で変動しても、弾発力の変
動を±４ｔ程度に抑えることができる。これを同一の皿
ばねの線形領域での使用と比較すると、例えば１６ｍｍ
のたわみ量で使用される皿ばねでは、たわみ変形量が１
０ｍｍ減少してたわみ量が６ｍｍになると、弾発力で２
３ｔの変動を生じてしまうことが理解される。
【００２３】この実測例では、皿ばね２８は約６２ｍｍ
たわませると潰れてしまう性能となっていて、このよう
な皿ばね２８に対して４５ｍｍ以下のたわみ量で使用す
ることは、全たわみ量のおよそ７５％以下での使用（４
５／６２＜０．７５）にあたり、残留変形の発生も防止
できて耐久性に関しても満足できる使用となっている。
たわませると潰れてしまう性能となっていて、このよう
な皿ばね２８に対して４５ｍｍ以下のたわみ量で使用す
ることは、全たわみ量のおよそ７５％以下での使用（４
５／６２＜０．７５）にあたり、残留変形の発生も防止
できて耐久性に関しても満足できる使用となっている。
【００２４】以上説明したように本実施形態の皿ばね式
摩擦ダンパを用いた制振構造にあっては、図１に示した
建物架構１０に地震等の水平振動が入力されると、ブレ
ース１６，１６の結合部１８ａと上梁１４との間の隙間
δに介設された摩擦ダンパ２０に水平方向の変位力が入
力される。すると、図２に示した摩擦減衰力生成部２６
の滑り板２２と摩擦材２４は、皿ばね２８の弾発力によ
って圧接された状態で相対的に滑動して摩擦抵抗力を発
生し、この摩擦抵抗力により振動が効果的に減衰され
る。このとき、上記皿ばね２８は、設定圧接力が加えら
れて上梁１４と上記ブレースの結合部１８ａとの間の上
下方向隙間寸法δの見込み変化量に対して、弾発力の変
動が小さい非線形ばね領域Ｒ内でたわみ変形されるよう
に設定されている。このため、建物架構１０が地震や
風、荷重や温度伸縮等の外部要因によって変形したり、
摩擦材２４の摩耗によりその板厚が変化したりして皿ば
ね２８の変形量σが見込み変化量の範囲で変化した場合
にあっても、摩擦減衰力生成部２６に圧接力を生じさせ
る皿ばね２８の弾発力の変動はきわめて小さくなる。従
って、摩擦減衰力生成部２６で発生される摩擦抵抗力を
略一定に維持することができるため、建物架構１０に入
力される振動に対する減衰性能が変動することを防止す
ることができる。
摩擦ダンパを用いた制振構造にあっては、図１に示した
建物架構１０に地震等の水平振動が入力されると、ブレ
ース１６，１６の結合部１８ａと上梁１４との間の隙間
δに介設された摩擦ダンパ２０に水平方向の変位力が入
力される。すると、図２に示した摩擦減衰力生成部２６
の滑り板２２と摩擦材２４は、皿ばね２８の弾発力によ
って圧接された状態で相対的に滑動して摩擦抵抗力を発
生し、この摩擦抵抗力により振動が効果的に減衰され
る。このとき、上記皿ばね２８は、設定圧接力が加えら
れて上梁１４と上記ブレースの結合部１８ａとの間の上
下方向隙間寸法δの見込み変化量に対して、弾発力の変
動が小さい非線形ばね領域Ｒ内でたわみ変形されるよう
に設定されている。このため、建物架構１０が地震や
風、荷重や温度伸縮等の外部要因によって変形したり、
摩擦材２４の摩耗によりその板厚が変化したりして皿ば
ね２８の変形量σが見込み変化量の範囲で変化した場合
にあっても、摩擦減衰力生成部２６に圧接力を生じさせ
る皿ばね２８の弾発力の変動はきわめて小さくなる。従
って、摩擦減衰力生成部２６で発生される摩擦抵抗力を
略一定に維持することができるため、建物架構１０に入
力される振動に対する減衰性能が変動することを防止す
ることができる。
【００２５】このように、種々の原因により摩擦ダンパ
２０を介設した建物架構１０とブレース１６，１６の結
合部１８ａとの間の上下方向隙間寸法δが変化しても、
一定した摩擦減衰力を発生させることができるので、摩
擦ダンパ２０による制振機能を設計値通りに発揮させる
ことができる。従って、これによりブレース１６，１６
の信頼性を向上することができ、延いては建物架構１０
を効果的に制振することができる。また、皿ばね２８に
たわみ変形が生じても摩擦減衰力生成部２６に加わる弾
発力がほぼ一定で変動がないので、後々の複雑なメンテ
ナンスを不要とすることができる。
２０を介設した建物架構１０とブレース１６，１６の結
合部１８ａとの間の上下方向隙間寸法δが変化しても、
一定した摩擦減衰力を発生させることができるので、摩
擦ダンパ２０による制振機能を設計値通りに発揮させる
ことができる。従って、これによりブレース１６，１６
の信頼性を向上することができ、延いては建物架構１０
を効果的に制振することができる。また、皿ばね２８に
たわみ変形が生じても摩擦減衰力生成部２６に加わる弾
発力がほぼ一定で変動がないので、後々の複雑なメンテ
ナンスを不要とすることができる。
【００２６】また、巨大地震により著しく大きな振動が
入力された場合には、皿ばね２８が全たわみ量分変形し
て密着状態で建物架構１０を剛体支持するため、有効な
バックアップシステムとして機能させることができると
いう利点もある。更に、本実施形態の皿ばね式摩擦ダン
パを用いた制振構造は、地震に対してのみならず、風に
よる建物架構１０の揺れに対しても有効に作用すること
はいうまでもない。
入力された場合には、皿ばね２８が全たわみ量分変形し
て密着状態で建物架構１０を剛体支持するため、有効な
バックアップシステムとして機能させることができると
いう利点もある。更に、本実施形態の皿ばね式摩擦ダン
パを用いた制振構造は、地震に対してのみならず、風に
よる建物架構１０の揺れに対しても有効に作用すること
はいうまでもない。
【００２７】図６には他の実施形態が示されており、こ
の実施形態では上梁１４下方に比較的長いつなぎ材１８
を配設し、このつなぎ材１８の両端部に各ブレース１６
の上端部を接続するようにして、ブレース１６相互間に
広い空間を確保できるようにしている。そしてこの長く
形成したつなぎ材１８の両端部に摩擦ダンパ２０を２つ
配設していて、このような実施形態にあっても上記実施
形態と同様な作用効果を確保することができる。特にこ
の実施形態では、つなぎ材１８が２つの摩擦ダンパ２０
によって両端支持される形態なので、摩擦ダンパ２０の
増設による高効率な振動減衰と、つなぎ材１８の両端支
持によって建物架構１０内に発生するモーメント等に対
するつなぎ材１８の負担軽減とを確保できて、効果的な
制振作用を発揮させることができる。
の実施形態では上梁１４下方に比較的長いつなぎ材１８
を配設し、このつなぎ材１８の両端部に各ブレース１６
の上端部を接続するようにして、ブレース１６相互間に
広い空間を確保できるようにしている。そしてこの長く
形成したつなぎ材１８の両端部に摩擦ダンパ２０を２つ
配設していて、このような実施形態にあっても上記実施
形態と同様な作用効果を確保することができる。特にこ
の実施形態では、つなぎ材１８が２つの摩擦ダンパ２０
によって両端支持される形態なので、摩擦ダンパ２０の
増設による高効率な振動減衰と、つなぎ材１８の両端支
持によって建物架構１０内に発生するモーメント等に対
するつなぎ材１８の負担軽減とを確保できて、効果的な
制振作用を発揮させることができる。
【００２８】また図７にはさらに他の実施形態が示され
ており、この実施形態では建物架構１０内にプレキャス
トコンクリート製等の耐振壁５０が備えられている。こ
の耐振壁５０は下端部が下梁１４ａや床１４ｂに接合さ
れて建物架構１０内に立設され、上端部５０ａと上梁１
４との間に所定の上下方向隙間が形成されている。ま
た、耐振壁５０の両側部と建物架構１０を構成する一対
の柱部材１２との間には、建物架構１０と耐振壁５０と
の水平方向相対変位を吸収し許容するための隙間ｇが形
成されている。そしてこのように配置された耐振壁５０
の上端部５０ａ両側と上梁１４との間には２つの摩擦ダ
ンパ２０が配設されていて、このような実施形態にあっ
ても上記実施形態と同様な作用効果を確保することがで
きる。
ており、この実施形態では建物架構１０内にプレキャス
トコンクリート製等の耐振壁５０が備えられている。こ
の耐振壁５０は下端部が下梁１４ａや床１４ｂに接合さ
れて建物架構１０内に立設され、上端部５０ａと上梁１
４との間に所定の上下方向隙間が形成されている。ま
た、耐振壁５０の両側部と建物架構１０を構成する一対
の柱部材１２との間には、建物架構１０と耐振壁５０と
の水平方向相対変位を吸収し許容するための隙間ｇが形
成されている。そしてこのように配置された耐振壁５０
の上端部５０ａ両側と上梁１４との間には２つの摩擦ダ
ンパ２０が配設されていて、このような実施形態にあっ
ても上記実施形態と同様な作用効果を確保することがで
きる。
【００２９】すなわち、これら図６および図７に示す実
施形態にあっても、減衰能力が変動することを防止した
上記構成の摩擦ダンパ２０により設定にしたがった確実
な振動減衰作用を確保しつつ、これらブレース１６や耐
振壁５０が本来有する耐振機能を有効に発揮させて、こ
れらの相乗効果により効果的に建物架構を制振すること
ができる。
施形態にあっても、減衰能力が変動することを防止した
上記構成の摩擦ダンパ２０により設定にしたがった確実
な振動減衰作用を確保しつつ、これらブレース１６や耐
振壁５０が本来有する耐振機能を有効に発揮させて、こ
れらの相乗効果により効果的に建物架構を制振すること
ができる。
【００３０】そして、以上のように摩擦ダンパ２０の設
置個数については必要に応じて１以上、複数個設置する
ことができるとともに、耐振用補強部材についても、ブ
レース１６や耐振壁５０に限らず、その他の構造を設定
して、これらに対して上記摩擦ダンパ２０を設置するこ
とが可能である。
置個数については必要に応じて１以上、複数個設置する
ことができるとともに、耐振用補強部材についても、ブ
レース１６や耐振壁５０に限らず、その他の構造を設定
して、これらに対して上記摩擦ダンパ２０を設置するこ
とが可能である。
【００３１】図８および図９は他の実施形態を示し、図
８は摩擦ダンパの要部を断面した拡大正面図、図９は同
摩擦ダンパの要部を断面した拡大平面図であり、この実
施形態を上記実施形態と同一構成部分に同一符号を付し
て重複する説明を省略して述べる。
８は摩擦ダンパの要部を断面した拡大正面図、図９は同
摩擦ダンパの要部を断面した拡大平面図であり、この実
施形態を上記実施形態と同一構成部分に同一符号を付し
て重複する説明を省略して述べる。
【００３２】即ち、この実施形態にあっては、皿ばね２
８が平面配置で４つ設けられて構成されている。このよ
うに多数の皿ばね２８を用いると、皿ばね２８を１つ備
える場合に比べて、皿ばね２８に加えられる設定圧接
力、すなわち発生弾発力を分散させることが可能とな
り、ばね設計の自由度を増すことができる。また、本実
施形態では皿ばね２８は、皿ばね単体２８ａを順次反対
向きに重ね合わせて組み合わせることで構成されてい
る。
８が平面配置で４つ設けられて構成されている。このよ
うに多数の皿ばね２８を用いると、皿ばね２８を１つ備
える場合に比べて、皿ばね２８に加えられる設定圧接
力、すなわち発生弾発力を分散させることが可能とな
り、ばね設計の自由度を増すことができる。また、本実
施形態では皿ばね２８は、皿ばね単体２８ａを順次反対
向きに重ね合わせて組み合わせることで構成されてい
る。
【００３３】勿論、この実施形態にあっても上記それぞ
れの皿ばね２８は開口部２８ｂにガイドを兼ねたシャー
キー３０が挿通されて、皿ばね２８の位置ずれが防止さ
れるようになっている。また、それぞれの皿ばね２８に
挿通される４個のシャーキー３０の上端部は共通のフラ
ンジ３０ａによって互いに連結される。更に、該フラン
ジ３０ａと支持台３２との間には、締め付け用のＰＣ鋼
棒４０が設けられ、該ＰＣ鋼棒４０がナット４０ａによ
って締め付け可能となっている。
れの皿ばね２８は開口部２８ｂにガイドを兼ねたシャー
キー３０が挿通されて、皿ばね２８の位置ずれが防止さ
れるようになっている。また、それぞれの皿ばね２８に
挿通される４個のシャーキー３０の上端部は共通のフラ
ンジ３０ａによって互いに連結される。更に、該フラン
ジ３０ａと支持台３２との間には、締め付け用のＰＣ鋼
棒４０が設けられ、該ＰＣ鋼棒４０がナット４０ａによ
って締め付け可能となっている。
【００３４】このように構成された摩擦ダンパ２０は、
これを取り付ける際に、まずＰＣ鋼棒４０に対してナッ
ト４０ａを締め込んでフランジ３０ａと支持台３２との
間を十分に縮め、この状態で摩擦ダンパ２０を上梁１４
とブレース１６，１６（図１および図６参照）の結合部
１８ａとの間に配置する。次いでナット４０ａを緩め、
皿ばね２８に設定圧接力に対応する弾発力が発生するた
わみ量までナット４０ａを緩めていく。このたわみ量は
設置時には既知の量であり、当該たわみ量にセット（予
圧力の付加）できたならばナット４０ａの緩め作業を一
旦終了する。そして、このとき、支持台３２と結合部１
８ａとの間に間隙が生じている場合には、これらの間に
スペーサ３４を介装して、ボルト４２で支持台３２を結
合部１８ａに固定する。その後、ナット４０ａを外して
皿ばね２８を上下方向に伸び縮みが自由な状態とするよ
うになっている。
これを取り付ける際に、まずＰＣ鋼棒４０に対してナッ
ト４０ａを締め込んでフランジ３０ａと支持台３２との
間を十分に縮め、この状態で摩擦ダンパ２０を上梁１４
とブレース１６，１６（図１および図６参照）の結合部
１８ａとの間に配置する。次いでナット４０ａを緩め、
皿ばね２８に設定圧接力に対応する弾発力が発生するた
わみ量までナット４０ａを緩めていく。このたわみ量は
設置時には既知の量であり、当該たわみ量にセット（予
圧力の付加）できたならばナット４０ａの緩め作業を一
旦終了する。そして、このとき、支持台３２と結合部１
８ａとの間に間隙が生じている場合には、これらの間に
スペーサ３４を介装して、ボルト４２で支持台３２を結
合部１８ａに固定する。その後、ナット４０ａを外して
皿ばね２８を上下方向に伸び縮みが自由な状態とするよ
うになっている。
【００３５】勿論、この実施形態にあっても上記実施形
態と同様に、皿ばね２８に予圧力が付加されることによ
り、上梁１４と上記ブレースの結合部１８ａとの間の上
下方向隙間寸法δの見込み変化量に対して、弾発力の変
動が小さい非線形ばね領域Ｒ内でたわみ変形されるよう
に設定されている。従って、この実施形態にあっても上
記実施形態と同様の機能を発揮できることはいうまでも
なく、特にこの実施形態では積層される皿ばね単体２８
ａは、上下に隣接されるものどうしが反対に向き合って
配置されるため、許容されるばね変形量を大きく取るこ
とができる。本実施形態の摩擦ダンパ２０は、図７に示
した耐振壁５０にも適用可能である。
態と同様に、皿ばね２８に予圧力が付加されることによ
り、上梁１４と上記ブレースの結合部１８ａとの間の上
下方向隙間寸法δの見込み変化量に対して、弾発力の変
動が小さい非線形ばね領域Ｒ内でたわみ変形されるよう
に設定されている。従って、この実施形態にあっても上
記実施形態と同様の機能を発揮できることはいうまでも
なく、特にこの実施形態では積層される皿ばね単体２８
ａは、上下に隣接されるものどうしが反対に向き合って
配置されるため、許容されるばね変形量を大きく取るこ
とができる。本実施形態の摩擦ダンパ２０は、図７に示
した耐振壁５０にも適用可能である。
【００３６】ところで、上記各実施形態にあっては上梁
１４側に摩擦減衰力生成部２６を配置し、ブレース１
６，１６の結合部１８ａ側に皿ばね２８を配置した場合
を開示したが、これに限ることなくこれらを反対に取り
付けて摩擦減衰力生成部２６を結合部１８ａ側、皿ばね
２８を上梁１４側に配置してもよい。また、皿ばね２８
を構成する皿ばね単体２８ａの組み合わせ配置構成に関
しても、上記実施形態の開示形態に限らず、本発明の皿
ばね２８に求められる設定が可能である限り、種々に変
更して組み合わせ構成することができることはもちろん
である。
１４側に摩擦減衰力生成部２６を配置し、ブレース１
６，１６の結合部１８ａ側に皿ばね２８を配置した場合
を開示したが、これに限ることなくこれらを反対に取り
付けて摩擦減衰力生成部２６を結合部１８ａ側、皿ばね
２８を上梁１４側に配置してもよい。また、皿ばね２８
を構成する皿ばね単体２８ａの組み合わせ配置構成に関
しても、上記実施形態の開示形態に限らず、本発明の皿
ばね２８に求められる設定が可能である限り、種々に変
更して組み合わせ構成することができることはもちろん
である。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明の皿ばね式摩
擦ダンパを用いた制振構造にあっては、耐振用補強部材
と架設部材との上下方向隙間に介設されるダンパを、架
設部材と耐振用補強部材との間に設けられ、水平方向を
指向する滑り板および滑り板に圧接しつつ滑動する摩擦
材からなる摩擦減衰力生成部と、摩擦減衰力生成部と架
設部材若しくは耐振用補強部材の少なくともいずれか一
方との間に設けられ、摩擦減衰力生成部に圧接力を生じ
させる弾発力を発生するばねとからなる摩擦ダンパで構
成し、ばねは、設定圧接力が加えられて架設部材と耐振
用補強部材との間の上下方向隙間寸法の見込み変化量に
対して、弾発力の変動が小さい非線形ばね領域内でたわ
み変形される皿ばねでなる構成としたので、建物架構に
地震等の水平振動が入力されると、摩擦ダンパの摩擦減
衰力生成部の滑り板と摩擦材は、皿ばねの弾発力によっ
て圧接された状態で相対的に滑動して摩擦抵抗力を発生
し、この摩擦抵抗力により入力された振動を効果的に減
衰することができる。このとき、上記皿ばねは、設定圧
接力が加えられて架設部材と耐振用補強部材との間の上
下方向隙間寸法の見込み変化量に対して、弾発力の変動
が小さい非線形ばね領域内でたわみ変形されるように設
定されているため、種々の原因によって皿ばねの変形量
が見込み変化量の範囲で変化した場合にあっても、摩擦
減衰力生成部に圧接力を生じさせる皿ばねの弾発力の変
動をきわめて小さくすることができる。従って、摩擦減
衰力生成部で発生される摩擦抵抗力を略一定に維持する
ことができるため、振動減衰能力が変動することを防止
することができる。
擦ダンパを用いた制振構造にあっては、耐振用補強部材
と架設部材との上下方向隙間に介設されるダンパを、架
設部材と耐振用補強部材との間に設けられ、水平方向を
指向する滑り板および滑り板に圧接しつつ滑動する摩擦
材からなる摩擦減衰力生成部と、摩擦減衰力生成部と架
設部材若しくは耐振用補強部材の少なくともいずれか一
方との間に設けられ、摩擦減衰力生成部に圧接力を生じ
させる弾発力を発生するばねとからなる摩擦ダンパで構
成し、ばねは、設定圧接力が加えられて架設部材と耐振
用補強部材との間の上下方向隙間寸法の見込み変化量に
対して、弾発力の変動が小さい非線形ばね領域内でたわ
み変形される皿ばねでなる構成としたので、建物架構に
地震等の水平振動が入力されると、摩擦ダンパの摩擦減
衰力生成部の滑り板と摩擦材は、皿ばねの弾発力によっ
て圧接された状態で相対的に滑動して摩擦抵抗力を発生
し、この摩擦抵抗力により入力された振動を効果的に減
衰することができる。このとき、上記皿ばねは、設定圧
接力が加えられて架設部材と耐振用補強部材との間の上
下方向隙間寸法の見込み変化量に対して、弾発力の変動
が小さい非線形ばね領域内でたわみ変形されるように設
定されているため、種々の原因によって皿ばねの変形量
が見込み変化量の範囲で変化した場合にあっても、摩擦
減衰力生成部に圧接力を生じさせる皿ばねの弾発力の変
動をきわめて小さくすることができる。従って、摩擦減
衰力生成部で発生される摩擦抵抗力を略一定に維持する
ことができるため、振動減衰能力が変動することを防止
することができる。
【００３８】そして上記耐振用補強部材が建物架構の空
間内に備えられたブレース若しくは耐振壁であって、こ
れらブレースまたは耐振壁の上端部と上方の該架設部材
とを上記上下方向隙間に介設した上記摩擦ダンパを介し
て連結した場合には、減衰能力が変動することを防止し
た上記構成の摩擦ダンパにより設定にしたがった確実な
振動減衰作用を確保しつつ、これらブレースや耐振壁が
本来有する耐振機能を有効に発揮させて、これらの相乗
効果により効果的に建物架構を制振することができると
いう優れた効果を奏する。
間内に備えられたブレース若しくは耐振壁であって、こ
れらブレースまたは耐振壁の上端部と上方の該架設部材
とを上記上下方向隙間に介設した上記摩擦ダンパを介し
て連結した場合には、減衰能力が変動することを防止し
た上記構成の摩擦ダンパにより設定にしたがった確実な
振動減衰作用を確保しつつ、これらブレースや耐振壁が
本来有する耐振機能を有効に発揮させて、これらの相乗
効果により効果的に建物架構を制振することができると
いう優れた効果を奏する。
【図１】本発明の一実施形態を示すブレースを取り付け
た建物架構の概略構成図である。
た建物架構の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すブレースと建物架構
との間に介設される摩擦ダンパの要部を断面した拡大正
面図である。
との間に介設される摩擦ダンパの要部を断面した拡大正
面図である。
【図３】図２の摩擦ダンパの要部を断面した拡大平面図
である。
である。
【図４】図２の摩擦ダンパに用いられる皿ばねを示す拡
大断面図である。
大断面図である。
【図５】本発明の一実施形態を示す摩擦ダンパに適用さ
れる皿ばねのばね特性の一実測例を示すグラフ図であ
る。
れる皿ばねのばね特性の一実測例を示すグラフ図であ
る。
【図６】本発明の他の実施形態を示すブレースを取り付
けた建物架構の概略構成図である。
けた建物架構の概略構成図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態を示す耐振壁を取
り付けた建物架構の概略構成図である。
り付けた建物架構の概略構成図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態を示す他の摩擦ダ
ンパの要部を断面した拡大正面図である。
ンパの要部を断面した拡大正面図である。
【図９】図８の摩擦ダンパの要部を断面した拡大平面図
である。
である。
１０ 建物架構 １２ 柱部材 １４ 上梁 １４ａ 下梁 １４ｂ 床 １６ ブレース １８ つなぎ材 １８ａ 結合部 ２０ 摩擦ダンパ ２２ 滑り板 ２４ 摩擦材 ２６ 摩擦減衰
力生成部 ２８ 皿ばね ２８ａ 皿ばね
単体 ５０ 耐振壁 δ 上下方向隙間寸法 Ｒ 非線形ばね
領域
力生成部 ２８ 皿ばね ２８ａ 皿ばね
単体 ５０ 耐振壁 δ 上下方向隙間寸法 Ｒ 非線形ばね
領域
Claims (3)
- 【請求項１】 相対向する一対の柱部材と、これら柱部
材の上下端部を連結する上，下一対の架設部材とで区画
される空間内に耐振用補強部材を備え、該耐振用補強部
材を上記架設部材から上下方向に適宜隙間を設けて配置
し、上記耐振用補強部材と上記架設部材とを上記上下方
向隙間に介設したダンパを介して連結するようにした建
物架構であって、 上記ダンパを、上記架設部材と上記耐振用補強部材との
間に設けられ、水平方向を指向する滑り板および該滑り
板に圧接しつつ滑動する摩擦材からなる摩擦減衰力生成
部と、該摩擦減衰力生成部と上記架設部材若しくは上記
耐振用補強部材の少なくともいずれか一方との間に設け
られ、該摩擦減衰力生成部に圧接力を生じさせる弾発力
を発生するばねとからなる摩擦ダンパで構成し、 該ばねは、設定圧接力が加えられて上記架設部材と上記
耐振用補強部材との間の上下方向隙間寸法の見込み変化
量に対して、弾発力の変動が小さい非線形ばね領域内で
たわみ変形される皿ばねでなることを特徴とする皿ばね
式摩擦ダンパを用いた制振構造。 - 【請求項２】 上記耐振用補強部材が上記空間内に備え
られたブレースであって、該ブレースの上端部と上方の
該架設部材とを上記上下方向隙間に介設した上記ダンパ
を介して連結したことを特徴とする請求項１に記載の皿
ばね式摩擦ダンパを用いた制振構造。 - 【請求項３】 上記耐振用補強部材が上記空間内に備え
られた耐振壁であって、該耐振壁の上端部と上方の該架
設部材とを上記上下方向隙間に介設した上記ダンパを介
して連結したことを特徴とする請求項１に記載の皿ばね
式摩擦ダンパを用いた制振構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18844997A JP3791132B2 (ja) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | 皿ばね式摩擦ダンパを用いた制振構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18844997A JP3791132B2 (ja) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | 皿ばね式摩擦ダンパを用いた制振構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1136652A true JPH1136652A (ja) | 1999-02-09 |
| JP3791132B2 JP3791132B2 (ja) | 2006-06-28 |
Family
ID=16223897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18844997A Expired - Fee Related JP3791132B2 (ja) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | 皿ばね式摩擦ダンパを用いた制振構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3791132B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011085248A (ja) * | 2009-10-19 | 2011-04-28 | Ohbayashi Corp | 上下免震装置 |
| JP2011094708A (ja) * | 2009-10-29 | 2011-05-12 | Ohbayashi Corp | 減衰装置 |
| JP2012062928A (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Ohbayashi Corp | 免震装置、及びその設置方法 |
| JP2012062929A (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Ohbayashi Corp | 免震装置、及びその設置方法 |
| JP2012062927A (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Ohbayashi Corp | 免震装置、及びその設置方法 |
| JP2018071142A (ja) * | 2016-10-27 | 2018-05-10 | 東芝プラントシステム株式会社 | 耐震補修構造および耐震補修方法 |
| CN109881806A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-06-14 | 同济大学 | 自复位波纹变摩擦阻尼器 |
| CN110173060A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-08-27 | 西安建筑科技大学 | 一种变阻尼力的木制滑动摩擦阻尼器 |
| CN113802909A (zh) * | 2021-09-27 | 2021-12-17 | 重庆大学 | 一种自复位耗能支撑结构及组装方法 |
-
1997
- 1997-07-14 JP JP18844997A patent/JP3791132B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2011094708A (ja) * | 2009-10-29 | 2011-05-12 | Ohbayashi Corp | 減衰装置 |
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| CN109881806A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-06-14 | 同济大学 | 自复位波纹变摩擦阻尼器 |
| CN109881806B (zh) * | 2019-02-28 | 2024-01-12 | 同济大学 | 自复位波纹变摩擦阻尼器 |
| CN110173060A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-08-27 | 西安建筑科技大学 | 一种变阻尼力的木制滑动摩擦阻尼器 |
| CN110173060B (zh) * | 2019-06-24 | 2024-03-12 | 西安建筑科技大学 | 一种变阻尼力的木制滑动摩擦阻尼器 |
| CN113802909A (zh) * | 2021-09-27 | 2021-12-17 | 重庆大学 | 一种自复位耗能支撑结构及组装方法 |
| CN113802909B (zh) * | 2021-09-27 | 2022-06-21 | 重庆大学 | 一种自复位耗能支撑结构及组装方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3791132B2 (ja) | 2006-06-28 |
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