(57)【要約】【課題】建築物などを地震から保護するための免震装置等に用いる免震用ダンパ、特に免震用アイソレータと併用して地震発生時に建築物に伝達される地震エネルギーを減少させる場合などに用いる免震用ダンパに係り、地震発生時に変形を繰り返しても、ダンパ本体に垂れが生じることのない耐久性のよいダンパを提供する。【解決手段】鉛等の金属からなるダンパ本体１をＵ字状に湾曲形成してなる免震用ダンパにおいて、上記ダンパ本体１内に鋼材などの弾塑性材料よりなる芯材２を設けたことを特徴とする。上記の芯材２はＵ字状ダンパの長手方向ほぼ全長にわたって設けて設けるとよく、また上記芯材２には、必要に応じてダンパ本体１とのずれや相対移動を規制する規制部材２１を一体的に設けるようにしてもよい。その規制部材２１としては、例えば上記芯材の側面にそれと直角方向に突出する棒状体等を設ければよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛等の金属からなるダンパ本体をＵ字状に湾曲形成してなる免震用ダンパにおいて、上記ダンパ本体内に鋼材などの弾塑性材料よりなる芯材を設けたことを特徴とする免震用ダンパ。
【請求項２】
前記芯材を前記Ｕ字状ダンパの長手方向ほぼ全長にわたって設けてなる請求項１記載の免震用ダンパ。
【請求項３】
前記芯材にダンパ本体とのずれや相対移動を規制する規制部材を一体的に設けてなる請求項１または２記載の免震用ダンパ。
【請求項４】
前記規制部材は前記芯材の長手方向と直角方向に突出させて設けて設けた棒状体よりなる請求項３記載の免震用ダンパ。
【請求項５】
前記芯材とダンパ本体とをホモゲン溶着により固着したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の免震用ダンパ。
【請求項６】
前記ダンパ本体の建築物等の構造体に対する取付部を鉛合金で形成してなる請求項１〜５のいずれかに記載の免震用ダンパ。
【請求項７】
前記芯材の端部を、ダンパ取付板に溶接またはボルト締めによって固着してなる請求項１〜６のいずれかに記載の免震用ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物などを地震から保護するための免震装置等に用いる免震用ダンパに関する。更に詳しくは、免震用アイソレータと併用して地震発生時に建築物に伝達される地震エネルギーを減少させる免震用ダンパに関するものである。
【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、免震用アイソレータと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地震エネルギーを減少させることは知られている。上記免震用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、一般に鋼材等の金属を利用したものが多く用いられ、例えば下記特許文献１においてはダンパ本体を鋼材等の金属よりなる棒または長板を断面Ｕ字状に湾曲形成したものが提案されている。
【０００３】
しかしながら、上記のような免震ダンパは、断面Ｕ字状に湾曲形成したダンパ本体の両端部を上下方向に配置して、それぞれ上部構造体と下部構造体とに取付け、地震発生時に生じる上部構造体と下部構造体とのずれによってダンバ本体が変形しながら地震エネルギーを吸収するもので、その際、ダンバ本体の自由端側のＵ字状湾曲部は上下方向に大きく震動する。またダンパ本体には重力が作用しているため、ダンパの剛性が低いと、上記の変形を繰り返すことによって、震動が停止した後も上記湾曲部が元の位置に復帰することなく下方に垂下したままの状態となる、いわゆる垂れが生じて震動吸収性能や耐久性が低下する等の問題点があった。
【特許文献１】特開平２‐１９４２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みて提案されたもので、地震発生時に変形を繰り返しても、ダンパ本体が垂れることなく耐久性のよい免震用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】
【０００５】
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、以下の構成にしたものである。すなわち、鉛等の金属からなるダンパ本体をＵ字状に湾曲形成してなる免震用ダンパにおいて、上記ダンパ本体内に鋼材などの弾塑性材料よりなる芯材を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
上記のようにダンパ本体内に鋼材などの弾塑性材料よりなる芯材を設けたことによって、ダンパ本体の剛性が増し、地震発生時に変形を繰り返しても、ダンバ本体１の湾曲部１２が下方に垂れるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明による免震用ダンパを、図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。図１（ａ）は本発明による免震ダンパの一実施形態を示す平面図、同図（ｂ）はその一部切欠き正面図、図２はその一部切欠き左側面図、図３は図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【０００８】
本実施形態は、ダンパ本体１を鉛等の金属でＵ字状に湾曲形成し、そのダンパ本体１内に鋼材等の弾塑性材料よりなる芯材２を設けたものである。その弾塑性材料としては、上記のように鋼材等を用いるとよく、その鋼材としては炭素鋼やステンレス鋼等を用いることができる。
【０００９】
上記ダンパ本体１は、本実施形態においては両端部１１とＵ字状湾曲部１２との間に、図１（ａ）に示すように平面から見た状態において互いに反対方向に屈曲した屈曲部１３を有し、その屈曲部１３および前記湾曲部１２を含めて該ダンパ本体１の横断面略中央部に且つＵ字状をなすダンパ本体１の長手方向ほぼ全長にわたって前記の芯材２が埋設されている。
【００１０】
また上記該ダンパ本体１の両端部には、建築物や基礎等の構造体への取付板３と、芯材２の固定板４とがそれぞれ設けられ、その各取付板３と固定板４との間に、芯材２の端部２ａを挟んで固定ボルト５で締め付け固定した構成である。図中、６は上記固定ボルト５の軸部の周囲において取付板３と固定板４との間に介在させた間隔調整部材で、本例においては複数個のワッシャを重ねて設けた構成である。
【００１１】
上記の固定板４、固定ボルト５、間隔調整部材６は、前記の芯材２とともにダンパ本体１内に埋設され、またダンパ本体１の一部が取付板３に密着固定されると共に、上記の部材４〜６を介してダンパ本体１と取付板３とが一体化されている。そして上記各取付板３を図１および図２のように建築物等の上部構造体Ｆ１と基礎側の下部構造体Ｆ２とに、それぞれ取付ボルト７等で取付ける構成である。
【００１２】
上記のように構成された免震用ダンパは、地震発生時に建築物等の上部構造体Ｆ１と基礎側の下部構造体Ｆ２とが水平方向にずれるような変位が生じたとき、ダンパ本体１が変形しながら地震エネルギーを吸収するもので、その際、ダンパ本体１内に、鋼材等の弾塑性材料よりなる芯材２を設けたことによって、ダンパ本体１の剛性を増大させることが可能となる。その結果、地震発生時に変形を繰り返しても、ダンバ本体１の湾曲部１２が下方に垂れるのを防止することができるものである。
【００１３】
また特に、前記図１（ａ）のように両端部１１とＵ字状湾曲部１２との間に屈曲部１３を設けた場合には、ダンパ本体１の両端部１１が図１（ｂ）で左右方向にずれるだけでなく、湾曲部１２が横方向にねじれるように変形しながら地震エネルギーを吸収することができる。そのため、上記湾曲部１２が上下方向に大きく振れるのが防止され、それによって湾曲部１２が下方に垂れるのを更に良好に防ぐことが可能となる。
【００１４】
なお、上記実施形態は、図３のように芯材２の図で上下方向（湾曲部においては放射方向もしくは半径方向、以下同じ）の厚さが図で左右方向の幅よりも大きくなるように形成したが、図４（ａ）に示すように芯材２の上記厚さよりも上記幅寸法の方が大きくなるようにしてもよい。また上記芯材２は図４（ｂ）および（ｃ）に示すようにダンパ本体内に複数本設けるようにしてもよい。
【００１５】
また上記芯材２には、必要に応じて図５に示すようにダンパ本体１とのずれや相対移動を規制する規制部材２１を一体的に設けてもよく、そのようにすると、震動吸収時にダンパ本体１が芯材２に対してずれたり移動するのを防止することができる。上記図５は規制部材として直線状の棒状体を用いたが、例えば図６（ａ）のようなＬ字状、同図（ｂ）のようなＴ字状、もしくは同図（ｃ）のような十字状の棒状体でもよく、その他適宜である。
【００１６】
さらにダンパ本体１と芯材２とは、必要に応じて例えばホモゲン溶着等によって一体化してもよく、そのようにすると、ダンパ本体１と芯材２との結合強度を更に増大させることができる。また芯材２と取付板３とは溶接等で固着してもよく、さらにダンパ本体１の建築物等の構造体に対する取付部すなわちダンパ本体１の両端部を鉛合金で形成してもよい。そのようにすると、ダンパ本体両端部の取付板３との結合強度ひいては構造体Ｆ１、Ｆ２に対する取付け強度を増大させることができる。
【実施例】
【００１７】
本発明の具体的な実施例として前記図１に示すような免震用ダンバを実際に作成した。なお、その免震用ダンバにおけるダンパ本体１の材質としては鉛を用い、芯材２の材質としては炭素鋼を用いた。また上記実施例に対する比較例として、ダンパ本体１内に芯材２を設けることなく上記実施例と同様の免震用ダンパを作成した。そして、それらの免震用ダンパの地震発生時の動きを調査した。その結果を、下記表１に示す
【００１８】
【表１】
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【００１９】
なお上記表１中の湾曲部の垂れは、上記実施例および比較例における免震用ダンパを前記図１において左右方向に±５０ｍｍの震動を数十サイクル繰り返した後に、上記湾曲部が当初の状態からどの程度垂下したかを測定した測定値（単位ｍｍ）である。
【００２０】
上記の表１からも明らかなように、免震用ダンパの構成が同じでもダンパ本体１の内部に芯材２を設けたものは、設けないものに比べて湾曲部の垂れは、３０％以下にまで低減させることができた。
【００２１】
さらに図７は上記実施例および比較例の免震用ダンパの解析による履歴曲線を示すもので、芯材２を設けた本発明の実施例による実線示の荷重は、芯材２を設けない比較例の破線示の荷重に比べて７０％程度上昇しており、初期剛性の低下も殆どみられないことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
以上のように本発明による免震用ダンパは、ダンパ本体１の内部に芯材２を設けることで、変形の繰り返しによる湾曲部の垂れが低減されると共に、荷重を上昇させることもできる。その結果、信頼性・耐久性のよい免震用ダンパを簡単な構成により安価に提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（ａ）は本発明による免震ダンパの一例を示す平面図、（ｂ）はその一部切欠き正面図。
【図２】上記免震ダンパの一部切欠き左側面図。
【図３】上記図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図。
【図４】芯材の配置構成の変更例を示すダンパ本体の断面図。
【図５】芯材に拘束材を設けたダンパ本体の一部の平面図。
【図６】拘束材の変更例を示すダンパ本体の一部の平面図。
【図７】実施例および比較例におけるダンバの履歴極性を示すグラフ。
【符号の説明】
【００２４】
１  ダンパ本体
２  芯材
３  取付板
４  固定板
５  固定ボルト
６  間隔調整部材
７  取付ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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