(57)【要約】【課題】例えば免震アイソレータと併用して振動エネルギーを減少させる免震ダンパ、特にダンパ本体をＵ字状に形成した免震ダンパに係り、そのＵ字状ダンパ本体の屈曲部の垂れ下がりを防止して振動エネルギー吸収性能を長期間安定に維持できるようにする。【解決手段】免震アイソレータと併用して地震発生時に建築構造物に伝わる振動エネルギーを減少させる免震ダンパであって、該免震ダンパは鉛などの金属によって概略Ｕ字状に屈曲形成してなるダンパ本体１を備え、そのダンパ本体１の下部に該ダンパ本体の屈曲部１２の垂れ下がり防止用の支持部材３を設けたことを特徴とする。上記支持部材３は、例えば上記ダンパ本体１に接するか又は殆ど接するようにして設ける。また上記支持部材３は、平坦で滑らかな上表面を有し、かつ鋼材または鋼材と略同等の硬度を有する材料からなるものを用いるのが望ましい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
免震アイソレータと併用して地震発生時に建築構造物に伝わる振動エネルギーを減少させる免震ダンパであって、該免震ダンパは鉛などの金属によって概略Ｕ字状に屈曲形成してなるダンパ本体を備え、そのダンパ本体の下部に該ダンパ本体屈曲部の垂れ下がり防止用の支持部材を設けたことを特徴とする免震ダンパ。
【請求項２】
上記支持部材は、上記ダンパ本体に接するか又は殆ど接するようにして設けられている請求項1記載の免震ダンパ。
【請求項３】
上記支持部材は、平坦で滑らかな上表面を有し、かつ鋼材または鋼材と略同等の硬度を有する材料からなる請求項1記載の免震ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば免震アイソレータと併用して地震発生時に建築物等に伝わる振動エネルギーを減少させる免震ダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地震発生時に建築物を保護するために、建築物等の上部構造体と基礎側の下部構造体との間に、免震アイソレータと免震ダンパとからなる免震装置を介在させて建築物に伝播される振動エネルギーを減少させることは知られている。
【０００３】
上記の免震アイソレータとしては、一般にゴム等の弾性板と、鋼板等の剛性板とを上下方向に交互に順次積層したものが用いられている。また免震用ダンパとしては、一般に鉛等の金属で形成したものが多く用いられ、例えば下記特許文献１、２のようにダンパ本体を鉛などの金属により断面Ｕ字状に形成した免震ダンパが提案されている。
【０００４】
上記のようにダンパ本体を鉛などの金属により概略Ｕ字状に屈曲形成したものは、地震発生時に屈曲部が上下方向に大きく振れることなく、良好にエネルギー吸収性能を発揮することのできる。しかしならが、重力の影響により、地震発生時に生ずる水平方向の揺れが繰り返されると、屈曲部が徐々に垂れ下がって振動エネルギー吸収性能が低下する等のおそれがあった。
【０００５】
【特許文献１】特開平２−１９４２３３号公報
【特許文献２】特開２００４−１１２７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、前記Ｕ字状ダンパ本体の屈曲部の垂れ下がりを防止して振動エネルギー吸収性能を長期間安定に維持することのできる免震ダンパを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために本発明による免震ダンパは以下の構成としたものである。即ち、免震アイソレータと併用して地震発生時に建築構造物に伝わる振動エネルギーを減少させる免震ダンパであって、該免震ダンパは鉛などの金属によって概略Ｕ字状に屈曲形成してなるダンパ本体を備え、そのダンパ本体の下部に該ダンパ本体屈曲部の垂れ下がり防止用の支持部材を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記のように本発明によれば、ダンパ本体の下部に、該ダンパ本体屈曲部の垂れ下がりを防止するための支持部材を設けるだけの極めて簡単な構成によって上記屈曲部の垂れ下がりを防止することが可能となる。なお、ダンパ本体の下部に上記のような支持部材を設けると、ダンパ本体の動きが規制されて振動エネルギー吸収性能が低下すると考えられることから、このような構成はこれまで不適当と思われて実施されてこなかった。その理由は、地震発生時にダンパ本体は、その屈曲部が上下動するが、その屈曲部の下に何らかの部材を設置すると、それに上記屈曲部が接触して上下動が妨げられることになり、エネルギー吸収性能が低下したり、構造体が破損したりすると考えられていた。
【０００９】
しかしながら、本発明者らは、数値解析によるシミュレーションと実機試験結果により必ずしも上記のような不具合が生じないことが分かった。特に、屈曲部の下方が、平坦でかつ滑らかな上表面を有する支持部材と接触しておれば、たとえ地震発生時に下方の支持部材により上下動が妨げられても、エネルギー吸収性能が低下することはなく、かつ構造体が破損することもないことを見出した.
【００１０】
すなわち本発明は、これまで不適当と考えられていたダンパ本体の屈曲部の下に、これと接するか、または、殆ど接するように支持部材を設置することを特徴とするものであり、その支持部材としては、平坦で滑らかな上表面を有することが、屈曲部の動きを極力妨げないようにするために有効である。またその支持部材の表面が、ダンパ本体との接触によって大きく変形しないような充分な硬度を有することが好ましく、例えば鋼材または鋼材と略同等の硬度を有する金属等の材料が望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明による免震ダンパを図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。図１は本発明による免震ダンパの一実施形態を示す斜視図、図２（ａ）はその免震ダンパの平面図、同図（ｂ）は側面図である。
【００１２】
本実施形態は、ダンパ本体１を鉛等の金属により図１および図２（ｂ）に示すように側面略Ｕ字状に形成し、その両端部１１・１１はそれぞれＵ字形屈曲部１２よりも厚さおよび幅がやや大きくなるように形成すると共に、その両端部１１・１１に取付板２を一体的に設けた構成である。
【００１３】
そして本実施形態は上記ダンパ本体１の下部に、これと接するか又は殆ど接するように支持部材３を設置したもので、図の場合は上面側が広く且つ平滑で滑らかな上表面を有する鋼板製の支持部材３を、ダンパ本体１の下面側の略全面を覆うようにして設けた構成である。なお上記支持部材３は、図の場合は一端部（自由端部）３ａを肉薄に形成した段付きのものを用いたが、全体ほぼ同一厚に形成したものでもよい。また上記支持部材３は、ダンパ本体１の屈曲部１２の下側にのみ設けるようにしてもよい。
【００１４】
上記ダンパ本体１の上側の端部１１は、例えば図２（ｂ）に示すように上記取付板２を介して建築物等の上部構造体Ｆ１にボルト４等で取付け、下側の端部１１は例えば図のように取付板２および上記支持部材３を介して建築物の基礎等の下部構造体Ｆ２にボルト４等で取付けるもので、上記取付板２および支持部材３には、図１に示すようにそれぞれボルト４を挿通する取付穴２ａ、３ａが設けられている。
【００１５】
上記のようにして上下の構造体Ｆ１，Ｆ２にダンパ本体１を取付けた状態で、地震等により例えば図２（ｂ）で左右方向に振動したとき、上下の構造体Ｆ１，Ｆ２およびダンパ本体１の両端部１１・１１には、互いに反対方向にずれるような力が作用し、ダンパ本体１の屈曲部１２は上下に振れるように湾曲するが、屈曲部１２に下向きの力が作用したときには、その屈曲部１２が上記支持部材３に当接してそれ以上の下降移動が阻止される。それによって上記の振動を繰り返しても、屈曲部１２がそれ以上下降移動することはなく、前記のように屈曲部１２が徐々に垂れ下がるのを良好に防止することができるものである。
【００１６】
また上記の振動時に、上記支持部材３が、ダンパのエネルギー吸収特性に対して殆ど悪影響を及ぼすことはないもので、その理由は以下のように説明することができる。即ち、地震発生時に生ずる水平方向の揺れにより、ダンパ本体１の上側の端部１１が、例えば図２（ｂ）において右方向に変位すると、屈曲部１２が下方に変位しようとする。しかし、その屈曲部１２が下方の支持部材３と接触することで、下方変位が妨げられ、むしろ屈曲部１２が持ち上げられるように変形する。次に上側に端部１１が図２（ｂ）で左方向に戻るときは、屈曲部１２が上方に変位するため、下方の支持部材３とは離れる。
【００１７】
その後、再び屈曲部１２が下方の支持部材３と接触するのは上側の端部１１が右方向に最大振幅まで変位したときであるが、既に初期の４分の１周期の間に屈曲部は持ち上げられるような変形がなされているので、２度目に支持部材２と接するのは僅かの間であり、重力より垂れ下がろうするのが妨げられる程度である。結局、地震発生時の揺れにより、屈曲部１２が支持部材３と接触して大きな力を受けるのはごく初期の間だけであり、あとは重力による垂れ下がりが妨げられる程度の僅かの影響しか受けない。従って、ダンパのエネルギー吸収特性には、支持部材３は殆ど影響を及ぼさないことになる。
【００１８】
なお、上記実施形態はダンパ本体１の下部に、これと接するように支持部材３を設置したが、必ずしも接しなくてもよく、例えば中規模の地震でダンパ本体が上下動したときに接する程度であれば多少離れていても支障はない。具体的には例えばダンパ本体１と支持部材３との離間距離が２０ｍｍ程度以下であれば、作用効果上も殆ど支障がなく、また見かけ上の垂れも気にならない。
【００１９】
また前記実施形態は、ダンパ本体１の両端部１１，１１と屈曲部１２との間の中間部１３，１３の平面形状を、図２（ａ）に示すように略Ｓ字状に屈曲形成したものを用いたが、これに限らず、ほぼ直線状のものでもよく、またダンパ本体１の端部１１や取付板２および支持部材３の形状も適宜変更可能である。
【実施例】
【００２０】
本発明の実施例として前記図１および図２に示した免震ダンパについて、まず大変形応力解析にて、面内水平方向に上部建物５０ｍｍ振幅のゆれに対応した往復変位の解析を行った。すなわち、ダンパ本体１の下側の端部１１を固定し、上側の端部１１を図２で水平右方向に５０ｍｍ変位させ、次に上側の端部１１を左方向に元の位置を通過して更に５０ｍｍ左にずれるまで合わせて１００ｍｍ変位させ、次にまた右方向に１００ｍｍ変位させるという変形を繰り返した。
【００２１】
上記の比較例として、ダンパ本体１の下方に支持部材３を設けない以外は上記実施例と同様の構成で、上記と同様の要領で往復変位の解析を行った。その結果を図３に示す。同図は上記実施例および比較例における変位と水平反力の履歴曲線を示すもので、実線Ａは実施例、破線Ｂは比較例である。同図からも明らかなように、ダンパの特性が支持部材により影響を受けるのはごく初期の間だけであることが分かる。さらに実際に鉛でダンパ本体を作成し、実機の試験を実施した。その結果、振幅５０ｍｍで２０往復の加振試験で支持部材３が存在することによる特性や寿命への影響は見出せなかった。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明による免震ダンパは、ダンパ本体１の下部に垂れ下がりを防止用の支持部材３を設けるだけの極めて簡単な構成によってダンパ本体１の屈曲部１２の垂れ下がりを良好に防止することができると共に、上記のような支持部材３を設けことによって振動エネルギーの吸収性能が低下することもないもので、耐久性および信頼性のよい免震ダンパを安価に提供することが可能となる。その結果、免震ダンパの設計および選択の自由度が増大して産業上の利用可能性を高めることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による免震ダンパの一実施形態を示す斜視図。
【図２】（ａ）は上記免震ダンパの平面図、（ｂ）はその側面図。
【図３】実施例および比較例における変位−水平反力の履歴曲線の解析図。
【符号の説明】
【００２４】
１  ダンパ本体１
１１  端部
１２  屈曲部
２  取付板
３  支持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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