JP2016084920A - Damping damper for structures - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建築物や橋梁等の構造物の地震時の振動を抑制する構造物用制振ダンパーに関する。 The present invention relates to a vibration damper for a structure that suppresses vibrations of structures such as buildings and bridges during an earthquake.
構造物用制振ダンパーとしてオイルダンパー、エアーダンパーや粘弾性ダンパー、弾性ゴムダンパーが知られている。 Oil dampers, air dampers, viscoelastic dampers, and elastic rubber dampers are known as damping dampers for structures.
オイルダンパーやエアーダンパーは、温度依存性がなく、高速時のエネルギー吸収性に優れ、繰り返しの変形に強いという利点を有するが、低速時の性能が低く、密閉性が必要で、液漏れが発生しやすいという問題がある。また、オイルダンパーやエアーダンパーは,シリンダー内部を密閉するために,シリンダー先端の蓋に設けた穴の内周部とロッド外周部の間で,シール材等を用いて密閉しまた滑動可能としている。ダンパーの外部に露出したピストンロッドの外周部には,外気によって錆びが生じやすい。ロッドの外周部表面に錆びによって凸凹が生じた場合には,密閉および滑動の役割を担うシール材が,ロッド外周部の凸凹によって容易に削られて破損する。その結果,ダンパーの密閉性が失われる。この障害を取り除くために,従来のダンパーではロッド外周部の錆を,定期的に除去するメンテナンスが必要となるという問題を有する。 Oil dampers and air dampers have the advantage that they are not temperature dependent, have excellent energy absorption at high speeds, and are resistant to repeated deformation, but have low performance at low speeds, require tightness, and liquid leakage occurs. There is a problem that it is easy to do. Oil dampers and air dampers are sealed and slidable with a sealant between the inner periphery of the hole in the lid on the cylinder tip and the outer periphery of the rod to seal the inside of the cylinder. . Rust is likely to occur on the outer periphery of the piston rod exposed outside the damper due to outside air. If the surface of the outer periphery of the rod becomes uneven, the sealing material that plays the role of sealing and sliding is easily scraped and damaged by the unevenness of the outer periphery of the rod. As a result, the sealability of the damper is lost. In order to remove this obstacle, the conventional damper has a problem that maintenance for periodically removing rust on the outer periphery of the rod is required.
粘弾性ダンパー等の弾性体の変形による振動吸収機能を有する制振ダンパーは、構造が簡単でメンテナンスも容易であるという利点を有する。 弾塑性ゴムの弾塑性変形によるダンパーは、ゴムの組成を変えることにより性能を変化することができ、繰り返し変形に強いという利点を有する。 A damping damper having a vibration absorbing function by deformation of an elastic body such as a viscoelastic damper has an advantage that the structure is simple and maintenance is easy. A damper by elastic-plastic deformation of an elastic-plastic rubber has the advantage that its performance can be changed by changing the rubber composition, and it is resistant to repeated deformation.
しかしながら、弾性ゴムによるエネルギー吸収効率を向上するためには、筒状部材の長さを長くすると共に、筒状部材の内壁に固定される弾塑性ゴムの長さも長くする必要がある。長さの長い弾塑性ゴムを筒状部材の内壁に固着するために加硫接着が実施されるが弾性ゴムと筒状部材との接着性にばらつきが生じるという問題が発生する。また、異なるバリエーションのダンパーを製造する場合、それぞれのサイズに応じた金型が必要になるという問題を有する。 However, in order to improve the energy absorption efficiency by the elastic rubber, it is necessary to increase the length of the cylindrical member and also increase the length of the elastic-plastic rubber fixed to the inner wall of the cylindrical member. Vulcanization adhesion is performed in order to fix the long elastic-plastic rubber to the inner wall of the cylindrical member, but there arises a problem that the adhesiveness between the elastic rubber and the cylindrical member varies. In addition, when manufacturing different variations of dampers, there is a problem that a die corresponding to each size is required.
本発明は、従来技術の持つ問題を解決する、構造が簡単で、専用金型で製造が可能で、弾塑性ゴム、鉛又は錫の筒状部材への加硫接着、圧入が容易で、必要とする地震エネルギー吸収性能を有する制振ダンパーを製造することが可能な構造物用制振ダンパーを提供することを目的とする。 The present invention solves the problems of the prior art, has a simple structure, can be manufactured with a dedicated mold, is easy to vulcanize and press-fit elastoplastic rubber, lead or tin to a cylindrical member, and is necessary An object of the present invention is to provide a vibration damper for a structure capable of manufacturing a vibration damper having the seismic energy absorption performance.
本発明の構造物用制振ダンパーは、前記課題を解決するために、地震時に相対変位する一方の構造体に固定される筒状部材と、他方の構造体に固定され、前記筒状部材の開口から内部に伸び、前記筒状部材との間で相対変位可能に配置されロッド部材と、を備え、前
記筒状部材を複数の単位筒状体で構成し、前記単位筒状体毎にその内壁に前記ロッド部材を挿通する穴を形成したリング状の弾性ゴム、鉛又は錫、弾塑性ゴムと鉛又は錫からなる地震エネルギー吸収材の内の少なくとも1つの外周部を固定し、前記複数の単位筒状体を一体に連結して筒状部材とし、前記筒状部材と前記ロッド部材の地震時の相対変位を前記地震エネルギー吸収材に作用させて地震エネルギーを吸収することを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the structural vibration damper of the present invention has a cylindrical member fixed to one structure body that is relatively displaced during an earthquake, and is fixed to the other structure body. A rod member that extends inward from the opening and is disposed so as to be relatively displaceable with respect to the cylindrical member, the cylindrical member is configured by a plurality of unit cylindrical bodies, and each unit cylindrical body has its Fixing at least one outer peripheral portion of a ring-shaped elastic rubber formed with a hole through which the rod member is inserted in the inner wall, lead or tin, elastoplastic rubber and seismic energy absorbing material made of lead or tin, and The unit cylindrical bodies are integrally connected to form a cylindrical member, and the relative displacement of the cylindrical member and the rod member during an earthquake is applied to the earthquake energy absorbing material to absorb the earthquake energy.
また、本発明の構造物用制振ダンパーは、前記単位筒状体に配置された前記リング状の地震エネルギー吸収材の内壁に前記ロッド部材が挿通可能で、地震時の相対変位を地震エネルギー吸収材に伝達する中空パイプを配置することを特徴とする。 Further, the structure damping damper of the present invention allows the rod member to be inserted into the inner wall of the ring-shaped seismic energy absorber disposed in the unit cylindrical body, and absorbs the seismic energy from the relative displacement during the earthquake. It is characterized by arranging a hollow pipe that transmits to the material.
また、本発明の構造物用制振ダンパーは、異なる種類の地震エネルギー吸収材を配置した単位筒状体を連結して筒状部材を構成することを特徴とする。 The structural vibration damper of the present invention is characterized in that a cylindrical member is formed by connecting unit cylindrical bodies in which different types of seismic energy absorbing materials are arranged.
また、本発明の構造物用制振ダンパーは、単位筒状体に配置される地震エネルギー吸収材としての弾塑性ゴムの硬度を必要に応じて異なるように設定することを特徴とする。 Moreover, the structural vibration damper of the present invention is characterized in that the hardness of the elastic-plastic rubber as the seismic energy absorber disposed in the unit cylindrical body is set to be different as required.
また、本発明の構造物用制振ダンパーは、前記単位筒状体に配置される弾塑性ゴムを仕切りパイプを介して多層積層構造とすることを特徴とする。 Moreover, the vibration damper for a structure of the present invention is characterized in that the elastic-plastic rubber disposed in the unit cylindrical body has a multilayer laminated structure through a partition pipe.
また、本発明の構造物用制振ダンパーは、前記弾塑性ゴムを前記単位筒状体の内壁に加硫接着により配置することを特徴とする。 The structural vibration damper of the present invention is characterized in that the elastic-plastic rubber is disposed on the inner wall of the unit cylindrical body by vulcanization adhesion.
また、本発明の構造物用制振ダンパーは、前記鉛又は錫を前記単位筒状体の内壁に形成した環状溝、前記中空パイプの外壁に形成した環状溝の少なくともいずれかに圧入して配置することを特徴とする。 Further, the structural vibration damper of the present invention is arranged by pressing the lead or tin into at least one of an annular groove formed on the inner wall of the unit cylindrical body and an annular groove formed on the outer wall of the hollow pipe. It is characterized by doing.
また、本発明の構造物用制振ダンパーは、前記鉛又は錫をリング状として前記中空パイプに嵌挿し、前記リング状の鉛又は錫の相対変位方向の両側に接する変位伝達プレートを前記中空パイプに固定して配置することを特徴とする。 Further, the vibration damper for a structure of the present invention is configured such that the lead or tin is inserted into the hollow pipe as a ring shape, and a displacement transmission plate in contact with both sides of the ring-shaped lead or tin in the relative displacement direction is inserted into the hollow pipe. It is fixed and arrange | positioned at the feature.
また、本発明の構造物用制振ダンパーは、前記変位伝達プレートを応力による変形度が前記鉛又は錫と同程度の金属又は樹脂で形成することを特徴とする。 Moreover, the vibration damper for a structure of the present invention is characterized in that the displacement transmission plate is formed of a metal or a resin whose degree of deformation due to stress is similar to that of the lead or tin.
また、本発明の構造物用制振ダンパーは、前記地震エネルギー吸収材を配置した複数の単位筒状体を連結して構成される筒状部材に前記ロッド部材を挿入し、前記ロッド部材に雄ねじを形成し、前記ロッド部材の両端に前記中空パイプの端面に接する押圧板を介してナットを螺着し、前記筒状部材の両端に位置する単位筒状体の中空パイプの端面を前記押圧板により圧接して複数の筒状体を一体化すると共に、前記地震エネルギー吸収材に地震時の相対変位を伝達することを特徴とする。 Further, the structural damper of the present invention includes the rod member inserted into a cylindrical member configured by connecting a plurality of unit cylindrical bodies on which the seismic energy absorbing material is disposed, and the rod member is externally threaded. A nut is screwed to both ends of the rod member via a pressing plate contacting the end surface of the hollow pipe, and the end surface of the hollow pipe of the unit cylindrical body located at both ends of the cylindrical member is the pressing plate. A plurality of cylindrical bodies are integrated by pressure contact with each other, and a relative displacement during an earthquake is transmitted to the seismic energy absorber.
また、本発明の構造物用制振ダンパーは、前記筒状部材の両端に位置する単位筒状体の端面と接する穴あきプレートを配置し、前記穴あきプレートに形成した複数の孔にタイロッドを挿入し前記タイロッドの両端にナットを螺着して締め上げることにより複数の単位筒状体を一体化することを特徴とする。 Further, in the vibration damper for a structure of the present invention, a perforated plate that is in contact with an end surface of a unit cylindrical body located at both ends of the cylindrical member is disposed, and tie rods are provided in a plurality of holes formed in the perforated plate. A plurality of unit cylindrical bodies are integrated by inserting and screwing nuts to both ends of the tie rod and tightening them.
また、本発明の構造物用制振ダンパーは、前記筒状部材の外周に両端に雄ねじを形成した連結パイプを嵌挿し、前記連結パイプを前記筒状部材の両端に配した連結リングに螺着又はかしめることにより前記複数の単位筒状体を一体化することを特徴とする。 Further, the structural vibration damper of the present invention includes a connecting pipe having male threads formed at both ends on the outer periphery of the cylindrical member, and the connecting pipe is screwed to a connecting ring disposed at both ends of the cylindrical member. Alternatively, the plurality of unit cylindrical bodies are integrated by caulking.
また、本発明の構造物用制振ダンパーは、前記穴あきプレートの一方、又は連結リング
の一方に一端が閉じ流体が封入されたシリンダー部材を連結し、前記シリンダー部材に位置する前記ロッド部材に小孔を形成した弁体を配置することを特徴とする。
Further, the vibration damper for a structure according to the present invention connects a cylinder member whose one end is closed and sealed with fluid to one of the perforated plates or one of the connecting rings, and is connected to the rod member positioned on the cylinder member. A valve body in which a small hole is formed is arranged.
地震時に相対変位する一方の構造体に固定される筒状部材と、他方の構造体に固定され、前記筒状部材の開口から内部に伸び、前記筒状部材との間で相対変位可能に配置されロッド部材と、を備え、前記筒状部材を複数の単位筒状体で構成し、前記単位筒状体毎にその内壁に前記ロッド部材を挿通する穴を形成したリング状の弾性ゴム、鉛又は錫、弾塑性ゴムと鉛又は錫からなる地震エネルギー吸収材の内の少なくとも1つの外周部を固定し、前記複数の単位筒状体を一体に連結して筒状部材とし、前記筒状部材と前記ロッド部材の地震時の相対変位を前記地震エネルギー吸収材に作用させて地震エネルギーを吸収することで、長さの短い単位筒状体を専用金型で製作することができ安価で品質のばらつきの少ないダンパーを製造することが可能となる。また、短い単位筒状体への地震エネルギー吸収材の配置が長い筒状部材に比較し極めて容易とすることが可能となる。地震エネルギー吸収材を配置した単位筒状体がユニット化されているので必要に応じたバリエーションのダンパーを安価に且つ容易に製作することが可能となる。
単位筒状体に配置された前記リング状の地震エネルギー吸収材の内壁に前記ロッド部材が挿通可能で、地震時の相対変位を地震エネルギー吸収材に伝達する中空パイプを配置することで、ロッド部材の相対移動が確保され、確実に地震時の相対変位を地震エネルギー吸収材に伝達することが可能となる。
異なる種類の地震エネルギー吸収材を配置した単位筒状体を連結して筒状部材を構成することで、地震エネルギー吸収材を配置した単位筒状体がユニット化されていりため、剛性を求める弾性ゴムダンパーと減衰性を求める鉛ダンパーというように求める機能に応じて種類の異なるダンパーの組み合わせが可能となる。
単位筒状体に配置される地震エネルギー吸収材としての弾塑性ゴムの硬度を必要に応じて異なるように設定することで、多層の弾性ゴムのそれぞれの変形形状を同一に近づけ、且つ、中空パイプと弾塑性ゴムとの加硫接着部の剥離を防止することが可能となる。
単位筒状体に配置される弾塑性ゴムを仕切りパイプを介して多層積層構造とすることで、大きな変位による弾塑性ゴムのひずみ量を低減することが可能となる。
弾塑性ゴムを前記単位筒状体の内壁、仕切りパイプに対して加硫接着により配置することで、単位筒状体の長さが短いので加硫接着のための圧力釜への搬入も容易で、むらのない加硫接着が可能となる。
鉛又は錫を単位筒状体の内壁に形成した環状溝、中空パイプの外壁に形成した環状溝の少なくともいずれかに圧入して配置することで、単位筒状体の長さが短いので鉛又は錫の環状溝へのプレスによる圧入が容易で、鉛又は錫の固着を確実にすることが可能となる。
鉛又は錫をリング状として前記中空パイプに嵌挿し、前記リング状の鉛又は錫の相対変位方向の両側に接する変位伝達プレートを前記中空パイプに固定して配置することで、地震時の変位を中空パイプに固定された変位伝達プレートを介して確実に鉛又は錫に伝達し地震エネルギーを吸収することが可能となる。
変位伝達プレートを応力による変形度が鉛又は錫と同程度の金属又は樹脂で形成することで、鉛又は錫の繰り返し変形による変形形状をほぼ同一とすることで安定した地震エネルギー吸収性能を維持することが可能となる。
地震エネルギー吸収材を配置した複数の単位筒状体を連結して構成される筒状部材に前記ロッド部材を挿入し、前記ロッド部材に雄ねじを形成し、前記ロッド部材の両端に前記中空パイプの端面に接する押圧板を介してナットを螺着し、前記筒状部材の両端に位置する単位筒状体の中空パイプの端面を前記押圧板により圧接して複数の筒状体を一体化すると共に、前記地震エネルギー吸収材に地震時の相対変位を伝達することで、複数の単位筒状体の連結一体化を容易にし、確実に地震時の変位を地震エネルギー吸収材に伝達することが可能となる。
筒状部材の両端に位置する単位筒状体の端面と接する穴あきプレートを配置し、前記穴
あきプレートに形成した複数の孔にタイロッドを挿入し前記タイロッドの両端にナットを螺着して締め上げることにより複数の単位筒状体を一体化することで、より強固に複数の単位筒状体を一体化することが可能となる。
筒状部材の外周に両端に雄ねじを形成した連結パイプを嵌挿し、前記連結パイプを前記筒状部材の両端に配した連結リングに螺着又はかしめることにより前記複数の単位筒状体を一体化することで、より強固に複数の単位筒状体を一体化することが可能となる。
穴あきプレートの一方、又は連結リングの一方に一端が閉じ流体が封入されたシリンダー部材を連結し、前記シリンダー部材に位置する前記ロッド部材に小孔を形成した弁体を配置することで、温度依存性がなく、高速時のエネルギー吸収性に優れ、繰り返しの変形に強いという利点を有する流体圧ダンパーを容易に組み合わせることが可能となり、地震時の衝撃緩和の機能を果たすことが可能となる。
A cylindrical member fixed to one structure that is relatively displaced in the event of an earthquake, and fixed to the other structure, extends inward from the opening of the cylindrical member, and is disposed so as to be relatively displaceable with the cylindrical member A ring-shaped elastic rubber comprising a plurality of unit cylindrical bodies, and a hole through which the rod member is inserted is formed on each inner wall of each unit cylindrical body. Alternatively, at least one outer peripheral portion of a seismic energy absorber made of tin, elastic-plastic rubber and lead or tin is fixed, and the plurality of unit cylindrical bodies are integrally connected to form a cylindrical member, and the cylindrical member And the rod member acts on the seismic energy absorber by acting the relative displacement during the earthquake on the seismic energy absorber, so that a short unit cylindrical body can be manufactured with a special mold. To produce dampers with little variation The ability. Further, the arrangement of the seismic energy absorbing material on the short unit cylindrical body can be made extremely easy as compared with the long cylindrical member. Since the unit cylindrical body in which the seismic energy absorbing material is arranged is unitized, it is possible to easily manufacture a damper of a variation as required at low cost.
The rod member can be inserted into the inner wall of the ring-shaped seismic energy absorber disposed in the unit cylindrical body, and the rod member is arranged to transmit the relative displacement during the earthquake to the seismic energy absorber. Relative movement is ensured, and the relative displacement during the earthquake can be reliably transmitted to the seismic energy absorber.
By connecting the unit cylinders with different types of seismic energy absorbers to form a cylindrical member, the unit cylinders with the seismic energy absorbers are unitized, so elasticity is required for rigidity Different types of dampers can be combined depending on the function required, such as a rubber damper and a lead damper that requires damping.
By setting the hardness of the elastoplastic rubber as the seismic energy absorber arranged in the unit cylindrical body to be different as necessary, the deformation shapes of the multilayer elastic rubbers are made close to each other, and the hollow pipe It is possible to prevent the vulcanized adhesive part from being peeled off from the elastic-plastic rubber.
By making the elastoplastic rubber arranged in the unit cylindrical body into a multi-layer laminated structure through the partition pipe, it becomes possible to reduce the strain amount of the elastoplastic rubber due to a large displacement.
By placing elastoplastic rubber on the inner wall of the unit cylindrical body and the partition pipe by vulcanization adhesion, the length of the unit cylindrical body is short, so it is easy to carry into the pressure cooker for vulcanization adhesion Uneven vulcanization adhesion is possible.
Lead or tin is pressed into at least one of the annular groove formed on the inner wall of the unit cylindrical body and the annular groove formed on the outer wall of the hollow pipe, so that the length of the unit cylindrical body is short. It is easy to press-fit the tin into the annular groove by pressing, and lead or tin can be securely fixed.
By inserting lead or tin in a ring shape into the hollow pipe and disposing a displacement transmission plate in contact with both sides of the ring-shaped lead or tin in the relative displacement direction to the hollow pipe, the displacement at the time of the earthquake can be reduced. It is possible to reliably transmit to lead or tin through a displacement transmission plate fixed to the hollow pipe and absorb seismic energy.
By forming the displacement transmission plate with metal or resin whose degree of deformation due to stress is the same as that of lead or tin, the shape of deformation due to repeated deformation of lead or tin is made almost the same to maintain stable seismic energy absorption performance. It becomes possible.
The rod member is inserted into a cylindrical member configured by connecting a plurality of unit cylindrical bodies on which seismic energy absorbers are arranged, male threads are formed on the rod member, and the hollow pipe is formed at both ends of the rod member. A nut is screwed through a pressing plate in contact with the end face, and the end faces of the hollow pipes of the unit cylindrical body located at both ends of the cylindrical member are pressed into contact with the pressing plate to integrate a plurality of cylindrical bodies. By transmitting the relative displacement during an earthquake to the seismic energy absorber, it is possible to easily connect and integrate a plurality of unit cylindrical bodies and reliably transmit the displacement during an earthquake to the seismic energy absorber. Become.
A perforated plate that is in contact with the end face of the unit cylindrical body located at both ends of the cylindrical member is arranged, tie rods are inserted into a plurality of holes formed in the perforated plate, and nuts are screwed onto both ends of the tie rod and tightened. By integrating the plurality of unit cylindrical bodies by raising, it becomes possible to more firmly integrate the plurality of unit cylindrical bodies.
A plurality of unit cylindrical bodies are integrated by fitting and inserting a connection pipe having male threads at both ends on the outer periphery of the cylindrical member, and screwing or caulking the connection pipe to a connection ring disposed at both ends of the cylindrical member. It becomes possible to integrate a plurality of unit cylindrical bodies more firmly.
By connecting a cylinder member whose one end is closed and sealed with fluid to one of the perforated plates or one of the connection rings, a valve body in which a small hole is formed in the rod member located in the cylinder member is disposed. It is possible to easily combine a fluid pressure damper having no dependency, excellent energy absorption at high speed, and strong against repeated deformation, and can perform an impact mitigation function during an earthquake.
本発明の構造物用制振ダンパーの実施の形態を図により説明する。図1は、構造物用制振ダンパーの一実施形態を示す図である。 An embodiment of a structural vibration damper of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of a structure damping damper.
構造物用制振ダンパー1は、建築物や橋梁等の構造物の一方の構造体に連結される筒状部材2と、他方の構造体に連結するロッド部材3を備えている。ロッド部材3は、筒状部材2の開口からその内部に伸び、筒状部材2に対して相対変位可能に配置される。
The
筒状部材2は、複数の単位筒状体4を連結して構成される。単位筒状体4は断面円形で同一径、同一長さの部材として形成されるため専用金型で成形が可能であるため安価に製造することが可能である。
The cylindrical member 2 is configured by connecting a plurality of unit
図2(a)(b)は、単位筒状体4の内部に地震エネルギー吸収材としてのリング状の弾性ゴム5を配置した実施形態を示す図である。単位筒状体4にリング状の弾塑性ゴム5とリング状の弾性ゴム5の内側に中空パイプ6を挿入し、加硫接着により単位筒状体4、弾塑性ゴム5、中空パイプ6を一体化する。中空パイプ6は、地震による相対変位を地震エネルギー吸収材に伝達する機能と、地震エネルギー吸収材の地震による内側への変形を抑制する機能と、ロッド部材3の相対変位を確保する機能を有する。
FIGS. 2A and 2B are views showing an embodiment in which a ring-shaped
弾塑性ゴム5の硬度を他の地震エネルギー吸収材を配置した単位筒状体4との組み合わせに応じて異なるように設定しても良い。弾塑性ゴム5として高減衰性ゴムを用いると地震エネルギーの吸収効率が向上する。地震時の変位は中空パイプ6を介して弾塑性ゴム5に伝達され、弾塑性ゴム5が弾塑性変形して地震エネルギーを吸収する。
The hardness of the
図3(a)(b)は、単位筒状体4の内部にエネルギー吸収材としてのリング状の鉛又
は錫7を配置した実施形態を示す図である。単位筒状体4にリング状の鉛又は錫7を配置する場合、単位筒状体4の両端に半径方向の内側に伸びるフランジ部4aを形成し、鉛又は錫7を囲む容器構造とする。リング状の鉛又は錫7の内周に接する中空パイプ6の外周には、リング状の鉛又は錫7の相対変位方向の両端面に接する半径方向の外側に伸びるリング状の変位伝達プレート6aが固定される。変位伝達プレート6aの中空パイプ6への固定は、溶接又は中空パイプ6に形成した環状溝への嵌合等の手段による。地震時の変位は中空パイプ6に固定された変位伝達プレート6aから鉛又は錫7に伝達され、鉛又は錫7がせん断変形して地震エネルギーを吸収する。変位伝達プレート6aの応力による変形度が鉛又は錫と同程度の金属又は樹脂で形成することで、鉛又は錫の繰り返し変形による変形形状をほぼ同一とし安定した地震エネルギー吸収性能を維持することが可能となる。
FIGS. 3A and 3B are views showing an embodiment in which ring-shaped lead or
図4は、単位筒状体4の内部に地震エネルギー吸収材としてのリング状の弾塑性ゴム5とリング状の鉛又は錫7を配置した実施形態を示す図である。リング状の鉛又は錫7は、単位筒状体4の内壁に形成した環状溝4bに圧入して配置され、弾塑性ゴム5は加硫接着により配置される。リング状の弾塑性ゴム5とリング状の鉛又は錫7の内側には中空パイプ6が配置される。リング状の鉛又は錫7の内周に接する中空パイプ6の外周には、リング状の鉛又は錫7の相対変位方向の両端面に接する半径方向の外側に伸びるリング状の変位伝達プレート6aが固定される。変位伝達プレート6aの中空パイプ6への固定は、溶接又は中空パイプ6に形成した環状溝への嵌合等の手段による。地震時の変位は中空パイプ6に固定された変位伝達プレート6aから鉛又は錫7に伝達され、鉛又は錫7がせん断変形して地震エネルギーを吸収する。変位伝達プレート6aの応力による変形度が鉛又は錫と同程度の金属又は樹脂で形成することで、鉛又は錫の繰り返し変形による変形形状をほぼ同一とし安定した地震エネルギー吸収性能を維持することが可能となる。
FIG. 4 is a view showing an embodiment in which a ring-shaped elastic-
図5は、単位筒状体4の内部にエネルギー吸収材としてのリング状の弾塑性ゴム5とリング状の鉛又は錫7を配置した他の実施形態を示す図である。この実施形態では、リング状の鉛又は錫7は、中空パイプ6の外壁に形成した環状溝6bに圧入して配置され、弾塑性ゴム5は単位筒状体4の内壁と中空パイプ6の外壁に加硫接着して配置される。地震時の相対変位は、中空パイプ6を介して中空パイプ6と加硫接着された弾塑性ゴム5と中空パイプ6の外壁に形成した環状溝6bに圧入された鉛又は錫7に伝達され、地震エネルギーを吸収する。鉛又は錫7を単位筒状体4の内壁に形成した環状溝4bと中空パイプ6の外壁に形成した環状溝6bの両方に圧入して配置しても良い。地震時の変位は中空パイプ6の外壁に形成した環状溝6bを介して鉛又は錫7に伝達され、鉛又は錫7がせん断変形して地震エネルギーを吸収する。
FIG. 5 is a view showing another embodiment in which a ring-shaped elastic-
図6(a)(b)(c)は、単位筒状体4の内部にエネルギー吸収材としての弾塑性ゴム5と鉛又は錫7を配置した別の実施形態を示す図である。この実施形態では、リング状の鉛又は錫7は、中空パイプ6の外周に接し、単位筒状体4の内壁と接しないように嵌挿される。リング状の鉛又は錫7の内周に接する中空パイプ6の外周には、リング状の鉛又は錫7の相対変位方向の両端面に接する半径方向の外側に伸びるリング状の変位伝達プレート6aが固定される。変位伝達プレート6aの中空パイプ6への固定は、溶接又は中空パイプ6に形成した環状溝への嵌合等の手段による。地震時の変位は中空パイプ6に固定された変位伝達プレート6aから鉛又は錫7に伝達され、鉛又は錫7がせん断変形して地震エネルギーを吸収する。図6(c)に示すように、変位伝達プレート6aの応力による変形度が鉛又は錫と同程度の金属又は樹脂で形成することで、鉛又は錫の繰り返し変形による変形形状をほぼ同一とし安定した地震エネルギー吸収性能を維持することが可能となる。
FIGS. 6A, 6 </ b> B, and 6 </ b> C are views showing another embodiment in which an elastic-
図7(a)(b)は、単位筒状体4の内部に地震エネルギー吸収材としてリング状の弾塑性ゴム5を配置した他の実施形態を示す図である。この実施形態ではリング状の弾塑性
ゴム5の間に仕切りパイプ8を配置し、弾塑性ゴム5を多層積層構造としたものである。図に示される実施形態では、仕切りパイプ8は1本であるが、複数の仕切りパイプ8を配置しても良い。多層積層構造の弾塑性ゴム5の中空パイプ6が固定され、地震時の変位を多層積層構造の弾塑性ゴム5に伝達し、地震エネルギーを吸収する。弾塑性ゴム5を多層積層構造とすることにより、弾塑性ゴム5の地震の変位によるひずみ量を調整することが可能となり、且つ、弾塑性ゴム5と中空パイプ6との間の接着剥がれを防止することが可能となる。
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing another embodiment in which a ring-shaped elastic-
図8(a)(b)は、地震エネルギー吸収材が配置されユニット化された複数の単位筒状体4を連結固定する実施形態を示す図である。ユニット化された複数の単位筒状体4を要求される機能に応じて配列する。配列された複数の単位筒状体4にロッド部材3を挿通する。ロッド部材3の外周に雄ねじ3aが形成されている。複数の単位筒状体4に挿通されたロッド部材2に、中空パイプ6の端面と接する外径を有する押圧板9を挿通し、ロッド部材2に螺着したナット10で押圧板9を、両側に位置する単位筒状体4の中空パイプ6の端面を圧接して複数の単位筒状体4を一体化する。筒状部材2とロッド部材3の相対変位は、押圧板9に押圧される中空パイプ6を介して地震エネルギー吸収材に伝達され、地震エネルギー吸収材の作用により減衰される。
FIGS. 8A and 8B are views showing an embodiment in which a plurality of unit
図9(a)(b)は、連結される単位筒状体4の数が多くなり、複数の単位筒状体4の連結一体化をより強固するための実施形態を示す図である。複数の単位筒状4が連接された筒状部材2の両側に位置する単位筒状体4の端面に穴あきプレート11を配置する。穴あきプレート11の中央には、押圧板9と干渉しない程度の穴11aと、周辺にタイロッド12を挿通するタイロッド用孔11bが複数形成される。穴あきプレート11を筒状部材2の両側に位置する単位筒状体4の端面に配置し、穴あきプレート11のタイロッド用孔11bにタイロッド12を挿通して両端にナット13を螺着して締め付けることにより、多くの単位筒状体4を連結した筒状部材2も強固に一体化することが可能となる。
FIGS. 9A and 9B are diagrams showing an embodiment for increasing the number of unit
図10(a)(b)は、連結される単位筒状体4の数が多くなり、複数の単位筒状体4の連結一体化をより強固にするための他の実施形態を示す図である。連接される複数の単位筒状体4により形成される筒状部材2の外径より大きな内径を有し、筒状部材2の長さとほぼ同じ長さで両端外周部に雄ねじ14aを形成した連結パイプ14を用意する。筒状部材2の両側に連結リング15を配置する。連結リング15には、筒状部材2の両側の単位筒状体4に形成した雄ねじと螺着する内径の小さい雌ねじと、連結パイプ14の雄ねじ14aと螺着する内径の大きな雌ねじが形成されている。連結パイプ14の両端を連結リング15で締め上げることにより、多くの単位筒状体4を連結した筒状部材2は強固に一体化することが可能となる。
FIGS. 10A and 10B are diagrams showing another embodiment for increasing the number of unit
図11は、別の機能を有するダンパーを直列に連結した実施形態を示す図である。図11に示す実施形態では、図9(a)(b)に示した穴あきプレート11とタイロッド12により強固に一体化した実施形態に適用しているが、図10(a)(b)に示した連結パイプ14と連結リング15による一体化したものにも適用可能である。
FIG. 11 is a diagram showing an embodiment in which dampers having different functions are connected in series. In the embodiment shown in FIG. 11, the embodiment is applied to the embodiment in which the holed
筒状部材2の一方の端部に配し穴あきプレート11に予め一方が閉じたシリンダー部材16を、筒状部材2に対して密封された状態で連結する。密封空間には空気等の気体又は水、油等の液体が封入される。シリンダー部材16に位置するロッド部材3には、シリンダー部材2の内壁を相対変位に応じて摺動する弁体17が配置される。弁体17には、弁体17により区画された密封空間A、Bを連通する小孔17aが形成される。
A
筒状部材2とロッド部材3の地震時の相対変位により弁体17の位置が移動し、圧力の高くなった密封空間から封入された流体が小孔17aを通して圧力の低い密封空間に流れ
る。その際の小孔17aによる流体移動抵抗により地震エネルギーを減衰する。また、流体圧シリンダーによるダンパーを連結することにより、地震時の大きな衝撃を吸収し、大きな衝撃によるダンパーの破壊を防止する機能も有する。
The position of the
以上のように本発明の構造物用制振ダンパーによれば、長さの短い単位筒状体を専用金型で製作することができ安価で品質のばらつきの少ないダンパーを製造することが可能となる。また、短い単位筒状体への地震エネルギー吸収材の配置が長い筒状部材に比較し極めて容易とすることが可能となる。地震エネルギー吸収材を配置した単位筒状体がユニット化されているので必要に応じたバリエーションのダンパーを安価に且つ容易に製作することが可能となる。 As described above, according to the vibration damper for a structure of the present invention, it is possible to manufacture a short-length unit cylindrical body with a dedicated mold, and to manufacture a damper that is inexpensive and has little variation in quality. Become. Further, the arrangement of the seismic energy absorbing material on the short unit cylindrical body can be made extremely easy as compared with the long cylindrical member. Since the unit cylindrical body in which the seismic energy absorbing material is arranged is unitized, it is possible to easily manufacture a damper of a variation as required at low cost.
1:構造物用制振ダンパー、2:筒状部材、3:ロッド部材、3a:雄ねじ、4:単位筒状体、4a:フランジ部、4b:環状溝、5:弾塑性ゴム、6:中空パイプ、6a:変位伝達プレート、6b:環状溝、7:鉛又は錫、8:仕切りパイプ、9:押圧板、10:ナット、11:穴あきプレート、12:タイロッド、13:ナット、14:連結パイプ、14a:雄ねじ、15:連結リング、16:シリンダー部材、17:弁体、17a:小孔 1: Damping damper for structure, 2: cylindrical member, 3: rod member, 3a: male screw, 4: unit cylindrical body, 4a: flange portion, 4b: annular groove, 5: elastic-plastic rubber, 6: hollow Pipe, 6a: displacement transmission plate, 6b: annular groove, 7: lead or tin, 8: partition pipe, 9: pressing plate, 10: nut, 11: perforated plate, 12: tie rod, 13: nut, 14: connection Pipe, 14a: male thread, 15: connecting ring, 16: cylinder member, 17: valve body, 17a: small hole
Claims (13)
他方の構造体に固定され、前記筒状部材の開口から内部に伸び、前記筒状部材との間で相対変位可能に配置されロッド部材と、
を備え、
前記筒状部材を複数の単位筒状体で構成し、前記単位筒状体毎にその内壁に前記ロッド部材を挿通する穴を形成したリング状の弾塑性ゴム、鉛又は錫、弾塑性ゴムと鉛又は錫からなる地震エネルギー吸収材の内の少なくとも1つの外周部を固定し、前記複数の単位筒状体を一体に連結して筒状部材とし、前記筒状部材と前記ロッド部材の地震時の相対変位を前記地震エネルギー吸収材に作用させて地震エネルギーを吸収することを特徴とする構造物用制振ダンパー。 A cylindrical member fixed to one structure which is relatively displaced during an earthquake;
A rod member fixed to the other structure, extending inward from the opening of the cylindrical member, and disposed so as to be relatively displaceable with the cylindrical member;
With
The cylindrical member is composed of a plurality of unit cylindrical bodies, and each unit cylindrical body has a ring-shaped elastoplastic rubber, lead or tin, elastoplastic rubber formed with a hole through which the rod member is inserted on the inner wall thereof, and At least one outer peripheral portion of the seismic energy absorber made of lead or tin is fixed, the plurality of unit cylindrical bodies are integrally connected to form a cylindrical member, and the cylindrical member and the rod member are in an earthquake A structure damping damper for absorbing a seismic energy by applying a relative displacement of the seismic energy to the seismic energy absorbing material.
記穴あきプレートに形成した複数の孔にタイロッドを挿入し前記タイロッドの両端にナットを螺着して締め上げることにより複数の単位筒状体を一体化することを特徴とする請求項1ないし10いずれか1項に記載の構造物用制振ダンパー。 A perforated plate that is in contact with the end surface of the unit cylindrical body located at both ends of the cylindrical member is disposed, tie rods are inserted into a plurality of holes formed in the perforated plate, and nuts are screwed onto both ends of the tie rod. The structural damper according to any one of claims 1 to 10, wherein the plurality of unit cylindrical bodies are integrated by tightening.
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