(57)【要約】【課題】値段の安い市販品をそのままボルトで連結するだけで、高耐力化・高剛性化が図れるようにしたブレースダンパーを提供する。【解決手段】所定軸力により降伏する降伏部を有する帯板状の鋼板からなるブレース芯材３０と、当該ブレース芯材３０を両側からウェブ部１１で挟み込む形態で当該ブレース芯材３０の左右両側に装着されることにより、ブレース芯材３０の軸方向変形を許容しつつその座屈を防止する拘束部材としての左右対をなす溝形鋼１０Ａ〜１０Ｄと、当該溝形鋼１０Ａ〜１０Ｄのフランジ部同士をブレース芯材３０を跨いで連結する一対のカバープレート２０とを備えるブレースダンパーにおいて、前記溝形鋼１０Ａ〜１０Ｄを上下方向に並べて２対設け、上下に隣接する溝形鋼１０Ａ〜１０Ｄのフランジ部１２同士をボルト５０で連結すると共に、最外側の左右の溝形鋼１０Ａ〜１０Ｄのフランジ部１２同士を前記カバープレート２０で連結した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定軸力により降伏する降伏部を有する帯板状の鋼板からなるブレース芯材と、当該ブレース芯材を両側からウェブ部で挟み込む形態で当該ブレース芯材の左右両側に装着されることにより、前記ブレース芯材の軸方向変形を許容しつつその座屈を防止する拘束部材としての左右対をなす溝形鋼と、当該溝形鋼のフランジ部同士を前記ブレース芯材を跨いで連結する一対のカバープレートとを備えるブレースダンパーにおいて、
前記溝形鋼を上下方向に並べて複数対設け、上下に隣接する前記溝形鋼のフランジ部同士をボルトで連結すると共に、最外側の左右の溝形鋼のフランジ部同士を前記カバープレートで連結したことを特徴とするブレースダンパー。
【請求項２】
請求項１に記載のブレースダンパーであって、
前記ブレース芯材は極軟鋼または軟鋼からなり、前記ブレース芯材の材軸方向中間部を両端部よりも小さな断面とすることで前記降伏部が形成されていることを特徴とするブレースダンパー。
【請求項３】
請求項１または２に記載のブレースダンパーであって、
前記溝形鋼の長手方向に間隔をおいて、各溝形鋼の上下のフランジ間に溶接することで縦リブを設けたことを特徴とするブレースダンパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物にブレースとして設置されると共に、建物の振動エネルギーを吸収するダンパーとしても機能するブレースダンパーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地震や強風等に対する建物の応答性を低減する方法として、建物の要所にダンパーを設置する方法が一般によく知られている。近年の建物の地震被害では、ブレースの座屈による被害が多く見られることから、その対抗策として、ブレースダンパーの使用が広く検討されている。
【０００３】
軸力に抵抗するブレースダンパーは、機構が簡単で設計的にも扱いやすいため、最も普及しており、特許文献１や特許文献２にその例が開示されている。
【０００４】
図２は従来のブレースダンパーの一例を示しており、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。
このブレースダンパーは、所定軸力により降伏する降伏部（Ｌ２で示す範囲）を有する帯板状の鋼板からなるブレース芯材１３０と、当該ブレース芯材１３０を両側からウェブ部１１１で挟み込む形態で当該ブレース芯材１３０の両側に装着されることにより、ブレース芯材１３０の軸方向変形を許容しつつその座屈を防止する拘束部材としての一対の溝形鋼（チャンネル材）１１０と、当該溝形鋼１１０のフランジ部１１２同士をブレース芯材１３０を跨いで高力ボルト１５０により連結する一対のカバープレート１２０とを備えている。ブレース芯材１３０は、溝形鋼１１０の長さＬ３よりも大きな長さＬ１を有している。
【０００５】
また、拘束部材である溝形鋼１１０の剛性を強化するために、各ウェブ部１１１に、ブレース芯材１３０の材軸方向に沿って延びる横リブを溶接して取り付けたものもある。
【特許文献１】特開２００２−２３５３８０号公報
【特許文献２】特開２００５−３０７５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した従来のブレースダンパーでは、一対の溝形鋼１１０とカバープレート１２０を拘束部材として用いているだけなので、高耐力・高剛性が要求される用途には、強度が不足する傾向があった。そこで、溝形鋼１１０のウェブ部１１１に横リブを溶接することも行われているが、横リブを溶接して取り付ける場合、加工工数が増えるので、コスト高になる問題があった。
また、ブレース芯材１３０の板幅を拡げることも考えられるが、市販の溝形鋼のウェブ高さは４００ｍｍが最大であるため、鋼板を加工して拘束部材を製作する必要があり、現実的ではない。
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮し、値段の安い市販品をそのままボルトで連結するだけで、高耐力化・高剛性化が図れるようにしたブレースダンパー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】
【０００８】
請求項１の発明は、所定軸力により降伏する降伏部を有する帯板状の鋼板からなるブレース芯材と、当該ブレース芯材を両側からウェブ部で挟み込む形態で当該ブレース芯材の左右両側に装着されることにより、前記ブレース芯材の軸方向変形を許容しつつその座屈を防止する拘束部材としての左右対をなす溝形鋼と、当該溝形鋼のフランジ部同士を前記ブレース芯材を跨いで連結する一対のカバープレートとを備えるブレースダンパーにおいて、前記溝形鋼を上下方向に並べて複数対設け、上下に隣接する前記溝形鋼のフランジ部同士をボルトで連結すると共に、最外側の左右の溝形鋼のフランジ部同士を前記カバープレートで連結したことを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載のブレースダンパーであって、前記ブレース芯材は極軟鋼または軟鋼からなり、前記ブレース芯材の材軸方向中間部を両端部よりも小さな断面とすることで前記降伏部が形成されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載のブレースダンパーであって、前記溝形鋼の長手方向に間隔をおいて、各溝形鋼の上下のフランジ間に溶接することで縦リブを設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、上下に隣接する溝形鋼のフランジ部同士をボルトで連結していることにより、ボルトで連結されたフランジ部が、長手方向に沿って延びる横リブの役割を果たす。そのため、市販の溝形鋼をボルトで連結するという安価な構成を採用しながら、拘束部材の高耐力化及び高剛性化を図ることができる。また、複数対の溝形鋼を使用することにより、中に入れるブレース芯材の断面サイズの大型化が図れるから、それによる高耐力化及び高剛性化も図れる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、極軟鋼（極低降伏点鋼）または軟鋼のような、構造物を構成する鋼材よりも低い降伏強度を有する材料をブレース芯材に使用することにより、高い塑性エネルギー吸収能を有するブレースダンパーを実現することができる。しかも、ブレース芯材の材軸方向中間部には両端部よりも小さな断面からなる降伏部が形成されているため、他の部分に比べて降伏部には大きな歪が発生することになり、容易に降伏部で降伏させることができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、適当な箇所に縦リブを入れたので、溝形鋼の捩れ剛性や曲げ剛性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係るブレースダンパーの実施形態について図面に基いて説明する。
図１は本発明に係るブレースダンパーの実施形態の構成を示す図で、（ａ）は一部構成を示す側面図、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ矢視断面図である。
【００１５】
本実施形態によるブレースダンパーは、所定軸力により降伏する降伏部を有する帯板状の鋼板からなるブレース芯材３０と、ブレース芯材３０を両側からウェブ部１１で挟み込む形態でブレース芯材３０の左右両側に装着されることにより、ブレース芯材３０の軸方向変形を許容しつつその座屈を防止する拘束部材としての左右２対の溝形鋼１０Ａ〜１０Ｄと、これら溝形鋼１０Ａ〜１０Ｄのフランジ部１２同士をブレース芯材３０を跨いで連結する一対のカバープレート２０とを具備するものである。
【００１６】
２対の溝形鋼１０Ａ〜１０Ｄは、上下方向（縦方向）に並べて配置されており、上下に隣接する溝形鋼１０Ａ〜１０Ｄのフランジ部１２同士が高力ボルト５０で連結されている。また、最外側の左右の溝形鋼１０Ａ〜１０Ｄのフランジ部１２同士が、カバープレート２０を介して高力ボルト５０により連結されている。
【００１７】
ブレース芯材３０は、塑性エネルギー吸収能の高い極軟鋼（極低降伏点鋼）または軟鋼からなる。ブレース芯材３０の長手方向の中間部は、両端部に比べて幅が狭くなっており、その部分が断面積の小さな降伏部となっている（従来品と同じ）。そして、所定の軸力がブレース芯材３０に作用すると、端部に比べて大きな歪が降伏部に発生し、降伏部が容易に降伏するようになっている。
【００１８】
一方、ブレース芯材３０の端部はブレースダンパー自体の端部でもあり、それら両端部が高力ボルトによって構造物に固定されることで、ブレースダンパーが架構にブレースとして据え付けられる。ブレース芯材３０の端部両面には、図示しないが、例えば、リブプレートがブレース芯材の材軸に沿って溶接されており、それによりブレースダンパーの両端部が十字断面に形成されている。
【００１９】
ブレース芯材３０の表面と溝形鋼１０Ａ〜１０Ｄのウェブ部１１との間には、それらをアンボンド状態に保持できるように図示しない厚さ１ｍｍ 程度の緩衝材が介装されている。緩衝材としては、ブレース芯材３０と溝形鋼１０Ａ〜１０Ｄとの相対変形を阻害せず音も生じないクロロプレンゴム等の高分子系材料からなるシート材が好適である。
【００２０】
また、溝形鋼１０Ａ〜１０Ｄの適当箇所には、長手方向に間隔をおいて、各溝形鋼１０Ａ〜１０Ｄの上下のフランジ１２間に溶接することで、必要数の縦リブ４０が設けられている。
なお、縦リブ４０として溝形鋼２段分の高さを有するものを使用し、上下に隣接している溝形鋼１０Ａ〜１０Ｂ、あるいは溝形鋼１０Ｃ〜１０Ｄの、重なり合っている双方のフランジ部１２を所定幅で切り欠いて、そこに縦リブ４０を差し込むようにすることもできる。
【００２１】
この実施形態のブレースダンパーでは、上下に隣接する溝形鋼１０Ａ〜１０Ｄのフランジ部１２同士をボルト５０で連結していることにより、ボルト５０で連結された中央のフランジ部１１が、長手方向に沿って延びる横リブの役割を果たすことになる。そのため、市販の溝形鋼１０Ａ〜１０Ｄをボルト５０で連結するという安価な構成を採用しながら、拘束部材（溝形鋼１０Ａ〜１０Ｄ及びカバープレート２０）の高耐力化及び高剛性化を図ることができる。また、左右２対の溝形鋼１０Ａ〜１０Ｄを使用することにより、中に入れるブレース芯材３０の断面サイズの大型化が図れるから、それによる高耐力化及び高剛性化も図れる。
【００２２】
また、極軟鋼（極低降伏点鋼）または軟鋼のような、構造物を構成する鋼材よりも低い降伏強度を有する材料をブレース芯材３０に使用しているので、高い塑性エネルギー吸収能を有するブレースダンパーを実現することができる。しかも、ブレース芯材３０の材軸方向の中間部には両端部よりも小さな断面からなる降伏部を形成しているため、他の部分に比べて降伏部に大きな歪を発生させることができ、容易に降伏部で降伏させることができる。
なお、ブレース芯材３０の材軸方向の中間部を両端部と同じ幅とし、通常の耐震ダンパーとして使用することもできる。
【００２３】
また、溝形鋼１０Ａ〜１０Ｄの長手方向の適当な箇所に縦リブ４０を入れることにより、溝形鋼１０Ａ〜１０Ｄの捩れ剛性や曲げ剛性を高めることができ、よりブレースダンパーとしての剛性アップを図ることができる。
【００２４】
なお、上記実施形態では、溝形鋼１０Ａ〜１０Ｄを上下２段に重ねる場合を示したが、３段以上に重ねることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態のブレースダンパーの構成を示す図で、（ａ）は一部構成を示す側面図、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ矢視断面図である。
【図２】従来のブレースダンパーの構成を示す図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は要部横断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ  溝形鋼
１１  ウェブ部
１２  フランジ部
４０  縦リブ
５０  高力ボルト
【図１】
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【図２】
2009019425.tif 000004