專利名稱：壁式摩擦阻尼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壁式摩擦阻尼器(減震器)，特別是涉及如下壁式摩擦阻尼器安裝在 上下梁之間，通過摩擦衰減，吸收由于地震或風(fēng)等的外部干擾在建筑構(gòu)造物尤其是高層建 筑物的各層的上下梁之間所產(chǎn)生的水平方向的相對變位的變位能量，快速降低搖晃。
背景技術(shù)：
以往，為了快速衰減高層建筑物的由地震和/或風(fēng)所導(dǎo)致的搖晃，作為針對高層 構(gòu)造物的減震裝置，設(shè)置有利用了粘性體的粘性阻尼裝置、使用了高衰減橡膠等的粘彈性 阻尼裝置、利用了鋼材的彈塑性的阻尼裝置和/或使用了摩擦材料的摩擦阻尼裝置等。例如，在專利文獻1中公開了如下內(nèi)部衰減型的減震結(jié)構(gòu)在提高中層、高層、超 高層建筑物和/或塔狀構(gòu)造物的阻尼性能，提高耐震安全性能時，在多層構(gòu)造物的上下層 之間配置阻尼裝置。具體來說，示出了如下減震結(jié)構(gòu)主要是作為提高高層建筑物的耐震、 耐風(fēng)安全性的構(gòu)造方法，在包括柱、梁或支柱(brace)等的傾斜件等的骨架結(jié)構(gòu)中，并用鋼 制阻尼器和粘性阻尼器等各種能量吸收裝置。另外，在專利文獻2中公開了如下摩擦阻尼器具有筒型且采用合成樹脂制成滑 動面、并且通過螺栓的緊固對摩擦面加壓的構(gòu)成，用簡單的構(gòu)成盡可能地降低磨損和滑動 層的剝離，能夠得到長期穩(wěn)定的阻尼特性。在專利文獻3中提出如下摩擦阻尼器為了在構(gòu)成摩擦阻尼器的滑動板和摩擦板 的滑動面產(chǎn)生了磨損的情況下，也做成簡單的結(jié)構(gòu)，抑制兩者之間的摩擦力的降低，維持初 始的振動阻尼力，設(shè)置盤簧組件，將施加于盤簧組件的設(shè)定接觸壓力設(shè)定成在相對于盤簧 組件的撓曲變形，彈性力的變動變小的非線性彈力區(qū)域內(nèi)起作用。專利文獻1 日本特開平11-343755號公報專利文獻2 日本特開2003-278828號公報專利文獻3 日本特開平11-269984號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，在將專利文獻2所公開了的摩擦阻尼器面向構(gòu)造物應(yīng)用時，設(shè)想與支柱件 同樣地將其相對于建筑物沿傾斜方向設(shè)置的情況，對于水平方向的外力，摩擦阻尼器僅能 發(fā)揮出只有分力部分的阻力，不能直接有效地利用在高層建筑物的各層的上下梁之間產(chǎn)生 的水平方向的相對變位量。另外，專利文獻3中記載的摩擦阻尼器為了在相對于盤簧的撓曲變形，彈性力的 變動變小的非線性彈力區(qū)域內(nèi)起作用，必須要對安裝狀態(tài)進行管理，另外，裝置自身也有可 能變大。因此，本發(fā)明是鑒于上述以往的課題做成的，提供一種如下壁式摩擦阻尼器可以 直接利用由于地震和/或風(fēng)等的外部干擾在高層建筑物的各層的上下梁等所產(chǎn)生的水平 方向的變位，用簡單的結(jié)構(gòu)也能夠抑制向摩擦面施加的加壓力的降低，進而能夠維持初始的摩擦阻尼力。為了達成上述目的，本發(fā)明為一種壁式摩擦阻尼器，其特征在于，具備可動板、固 定板、摩擦部件和緊固部件；該可動板具有在水平方向和鉛垂方向以預(yù)定的間隔各自沿水 平方向延伸設(shè)置的多個長孔，從下部件起沿鉛垂方向豎立設(shè)置；該固定板具有穿孔設(shè)置在 與配置于上述可動板的長孔位置相對向的位置的多個圓孔，從上部件起沿鉛垂方向垂下設(shè) 置；該摩擦部件配置成由上述可動板和上述固定板夾持，包括滑動件和配合件；該緊固部 件包括PC鋼棒和緊固螺母，緊固上述可動板和上述固定板；該PC鋼棒貫通設(shè)置在上述可 動板的多個長孔的各個，和與該各個長孔相對向的穿孔設(shè)置在上述可動板的圓孔的各個; 該緊固螺母與該PC鋼棒的各個螺紋接合；由于上述下部件和上述上部件的水平方向的相 對變形，使得上述摩擦部件的滑動件和配合件摩擦滑動。而且，根據(jù)本發(fā)明所涉及的壁式摩擦阻尼器，能夠利用在上下部件之間產(chǎn)生的水 平方向的相對變形，因此，能有效地使用上下部件之間的空隙，與以往的情況相比較，能顯 著地更大地利用摩擦面，能賦予構(gòu)造物大的摩擦阻尼。另外，作為向利用上下部件的水平方 向的相對變位而進行摩擦滑動的摩擦面施加壓縮力的壓縮力施加單元，使用PC銅棒和緊 固螺母，由此，摩擦滑動時的溫度影響和/或環(huán)境溫度的影響和重復(fù)再現(xiàn)性，與由六角螺栓 例如10. 9級或8. 8級的實現(xiàn)的緊固單元相比，變?yōu)榱己茫艿玫介L期穩(wěn)定的壓縮力，其結(jié) 果，能夠確保摩擦阻尼器性能的穩(wěn)定性。而且，通過使用PC鋼棒，不使用盤簧等，也能減小 初始設(shè)定了的緊固力的變化，能實現(xiàn)能夠提供穩(wěn)定的摩擦阻尼的摩擦阻尼器。另外，本發(fā)明是一種壁式摩擦阻尼器，其特征在于，具備可動板、固定板、摩擦部件 和緊固部件；該可動板具有在水平方向和鉛垂方向以預(yù)定的間隔、各自沿水平方向延伸設(shè) 置的多個長孔，從上部件起沿鉛垂方向垂下設(shè)置；該固定板具有穿孔設(shè)置在與配置于上述 可動板的長孔位置相對向的位置的多個圓孔，從下部件起沿鉛垂方向豎立設(shè)置；該摩擦部 件配置成由上述可動板和上述固定板夾持，包括滑動件和配合件；該緊固部件包括PC鋼棒 和緊固螺母，緊固上述可動板和上述固定板；該PC鋼棒貫通設(shè)置在上述可動板的多個長 孔的各個，和與該各個長孔相對向的穿孔設(shè)置在上述可動板的圓孔的各個；該緊固螺母與 該PC鋼棒的各個螺紋接合；由于上述下部件和上述上部件的水平方向的相對變形，使得上 述摩擦部件的滑動件和配合件摩擦滑動。根據(jù)本發(fā)明，與上述發(fā)明同樣地，能更大地利用摩 擦面，能賦予構(gòu)造物大的摩擦阻尼，并且，摩擦滑動時的溫度影響或環(huán)境溫度的影響和重復(fù) 再現(xiàn)性良好，能得到長期穩(wěn)定的壓縮力，能確保穩(wěn)定的性能等。在上述壁式摩擦阻尼器中，具備至少一塊上述可動板和以夾持該可動板的方式比 該可動板多配置1塊的上述固定板，在相鄰的上述可動板和上述固定板之間的各個具備包 括上述滑動件和配合件的摩擦部件。由此，能在可動板的表面背面兩面得到摩擦滑動面，而 且，通過配置多塊可動板，能有效地得到摩擦力。在上述壁式摩擦阻尼器中，能將上述緊固部件構(gòu)成為還具備具有上述PC鋼棒所 貫通的孔的平板狀分散應(yīng)力用金屬零件，該平板狀分散應(yīng)力用金屬零件配置在上述緊固螺 母和上述固定板之間。采用該構(gòu)成，能夠分散由緊固部件產(chǎn)生的緊固力，能夠防止施加在摩 擦滑動面的壓力分布不均，其結(jié)果，能防止向滑動板施加的局部壓力的上升，能防止滑動件 的過大的磨損，能得到長期穩(wěn)定的摩擦阻尼。上述平板狀分散應(yīng)力用金屬零件，俯視既可以 為四邊形等的多邊形，也可以為圓形或橢圓形等，只要能防止施加在摩擦滑動面的壓力分布不均即可，不限定其形狀。在上述壁式摩擦阻尼器中，能將上述摩擦部件構(gòu)成為上述滑動件隔著鋁板緊貼 著上述可動板側(cè)或上述固定板側(cè)的任意一方，上述配合件緊貼著上述可動板側(cè)或上述固定 板側(cè)的任意另一方。按照該構(gòu)成，利用鋁板的柔軟性，能防止滑動板從可動板或固定板的位 置偏離和滑動板與可動板或固定板的不均衡接觸，因此，能對摩擦部件施加均勻的壓力，能 確保滑動板面和配合板面之間的可靠的滑動。在上述壁式摩擦阻尼器中，能在上述可動板的在鉛垂方向上相鄰的2個長孔之間 的區(qū)域的各個，在水平方向上連續(xù)地配置上述摩擦部件。由此，根據(jù)摩擦部件的檢查、維修 或更換等的必要性，只要松開緊固螺母，就可卸下摩擦部件，能容易地進行施工現(xiàn)場的維持管理。在上述壁式摩擦阻尼器中，能將上述摩擦部件的滑動件構(gòu)成為具備基材和合成 樹脂制的滑動層；該基材為包括多孔金屬網(wǎng)(expanded metal)或金屬絲網(wǎng)的網(wǎng)狀體；該合 成樹脂制的滑動層被填充在該網(wǎng)狀體的網(wǎng)眼中，并且形成在該基材的一面；該滑動層被配 置在與上述配合板接觸的接觸面?zhèn)取Ａ硗?，在上述壁式摩擦阻尼器中，能將上述滑動層?gòu)成為含有四氟乙烯樹脂，確保 穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，能排除在摩擦阻尼器中容易產(chǎn)生的摩擦聲和/或振動(滑摩顫振(stick slip))的擔(dān)憂。如以上說明，根據(jù)本發(fā)明所涉及的壁式摩擦阻尼器，能夠直接利用由于地震等而 在高層建筑物的各層的上下梁等產(chǎn)生的水平方向的變位，用簡單的結(jié)構(gòu)，也能抑制向摩擦 面施加的加壓力的降低，能夠維持初始的摩擦阻尼力。


圖1是表示本發(fā)明所涉及的壁式摩擦阻尼器的一實施方式的圖，(a)為組裝主視 圖，(b)為組裝側(cè)視圖。圖2(a)是表示圖1(b)的上側(cè)臺架和下側(cè)臺架之間的放大圖，(b)為圖1(a)的B 部放大圖，(c)為(a)的C部放大圖。圖3是表示圖1的壁式摩擦阻尼器的第1固定板的圖，(a)為主視圖，(b)為側(cè)視 圖。圖4是表示圖1的壁式摩擦阻尼器的第2固定板的圖，(a)為主視圖，(b)為側(cè)視 圖。圖5是表示圖1的壁式摩擦阻尼器的第3固定板的圖，(a)為主視圖，(b)為側(cè)視 圖。圖6是表示圖1的壁式摩擦阻尼器的第1可動板的圖，(a)為主視圖，(b)為側(cè)視 圖。圖7是表示圖1的壁式摩擦阻尼器的第2可動板的圖，(a)為主視圖，(b)為側(cè)視 圖。圖8是表示圖1的壁式摩擦阻尼器的第3可動板的圖，(a)為主視圖，(b)為側(cè)視 圖。圖9是表示圖1的壁式摩擦阻尼器的壓曲防止板的圖，(a)為主視圖，(b)為側(cè)視圖。圖10是表示圖1的壁式摩擦阻尼器的分散應(yīng)力用金屬零件的圖，(a)為主視圖， (b)為側(cè)視圖。圖11是用于說明圖1的壁式摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。圖12是用于說明圖1的壁式摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。圖13是用于說明圖1的壁式摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。圖14是用于說明圖1的壁式摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。圖15是用于說明圖1的壁式摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。圖16是用于說明圖1的壁式摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。圖17是用于說明圖1的壁式摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。圖18是用于說明圖1的壁式摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。圖19是用于說明圖1的壁式摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。圖20是用于說明圖1的壁式摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。圖21是用于說明圖1的壁式摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。圖22是用于說明圖1的壁式摩擦阻尼器的組裝方法的立體圖。圖23是用于說明圖1的壁式摩擦阻尼器的組裝方法和動作的立體圖。圖24是用于說明圖1的壁式摩擦阻尼器的動作的立體圖。圖25是表示本發(fā)明所涉及的壁式摩擦阻尼器的試驗所用的阻尼器，(a)為組裝主 視圖，(b)為組裝側(cè)視圖。圖26是表示在本發(fā)明所涉及的壁式摩擦阻尼器中、使用了 M30的10. 9級六角螺 栓作為緊固單元的情況下的速度依存性試驗數(shù)據(jù)的圖。圖27是表示在本發(fā)明所涉及的壁式摩擦阻尼器中、使用了 M30的8. 8級六角螺栓 作為緊固單元的情況下的速度依存性試驗數(shù)據(jù)的圖。圖28是表示在本發(fā)明所涉及的壁式摩擦阻尼器中、使用了 M30的PC鋼棒的情況 下的速度依存性試驗數(shù)據(jù)的圖。圖29是表示在本發(fā)明所涉及的壁式摩擦阻尼器的松馳(relaxation)試驗結(jié)果的 圖。附圖標記說明1 壁式摩擦阻尼器；2 上側(cè)臺架；3 下側(cè)臺架；4 第1固定板；4a 圓孔；4b 孔；6 第2固定板；6a 圓孔；8 第3固定板；8a 圓孔；11 第1可動板；Ila:長孔；lib 圓孔；13 第2可動板；13a 圓孔；15 第3可動板；15a 長孔；15b 圓孔；16 夾板；18 高 強度螺栓；21 夾板；23 高強度螺栓；24 鋁板；25 滑動板；26 配合件；27 壓曲防止板 (縱彎曲防止板)；27a 圓孔；27b 圓孔；29 分散應(yīng)力用金屬零件；29a 圓孔；31 :PC鋼棒 (Steel Bar for Prestressed Concrete，預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒)；32 緊固螺母；33 摩擦部 件等；35 螺栓；36 螺栓；37 :PC鋼棒；40 上部構(gòu)造物；41 下部構(gòu)造物；51 壁式摩擦阻尼 器；52 上側(cè)臺架；53 下側(cè)臺架；54 第1固定板；56 第2固定板；58 第3固定板；61 第1 可動板；62 第2可動板；63 第3可動板；66 夾板；68 螺栓；71 夾板；73 螺栓；77 壓曲 防止板；79 分散應(yīng)力用金屬零件；81 緊固單元(六角螺栓或PC鋼棒)；82 緊固單元(螺 母或緊固螺母)；85 螺栓；86 螺栓。
具體實施例方式接著，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖1和圖2表示本發(fā)明所涉及的壁式摩擦阻尼器的一實施方式，該壁式摩擦阻尼 器1包括上側(cè)臺架2、下側(cè)臺架3、第3固定板8、第1固定板4、第2固定板6、壓曲防止 板27、第3可動板15、第1可動板11、第2可動板13、分散應(yīng)力用金屬零件29、摩擦部件等 33 (合計6組)、PC鋼棒31和緊固螺母32等；該上側(cè)臺架2安裝在上梁等的上部構(gòu)造物 40 ；該下側(cè)臺架3安裝在下梁、地基等下部構(gòu)造物41 ；該第3固定板8通過高強度螺栓18 和夾板16固定在上側(cè)臺架2 ；該第1固定板4、第2固定板6和壓曲防止板27通過螺栓35 等固定在第3固定板8 ；該第3可動板15通過高強度螺栓23和夾板21固定在下側(cè)臺架3 ； 該第1可動板11和第2可動板13通過螺栓36等固定在第3可動板15 ；該分散應(yīng)力用金 屬零件29配置在壓曲防止板27的外表面上；該摩擦部件等33 (合計6組)分別夾置安裝 在壓曲防止板27和第1可動板11之間、第1可動板11和第1固定板4之間以及第1固定 板4和第3可動板15之間；該PC鋼棒31和緊固螺母32隔著分散應(yīng)力用金屬零件29集中 緊固上述部件。上側(cè)臺架2和下側(cè)臺架3由鋼材形成，通過各PC鋼棒37等固定在上部構(gòu)造物40 和下部構(gòu)造物41，在上側(cè)臺架2的下端連接有第3固定板8，在下側(cè)臺架3的上端連接有第 3可動板15。第1固定板4由鋼材形成，如圖3所示形成為以水平方向為長度方向的矩形狀，具 備在水平方向和鉛垂方向以一定的間隔配置的圓孔4a，和在上部沿水平方向以一定的間 隔配置的圓孔4b。第2固定板6由鋼材形成，如圖4所示形成為以水平方向為長度方向的帶板狀，具 備沿水平方向以一定的間隔配置的圓孔6a。第3固定板8由鋼材形成，如圖5所示形成為以水平方向為長度方向的帶板狀，具 備沿水平方向以一定的間隔按上下2層配置的圓孔8a。第1可動板11由鋼材形成，如圖6所示形成為以水平方向為長度方向的矩形狀， 具備在水平方向和鉛垂方向以一定的間隔、各自沿水平方向延伸設(shè)置了的多個長孔11a， 和在下部沿水平方向以一定的間隔配置了的圓孔lib。第2可動板13由鋼材形成，如圖7所示形成為以水平方向為長度方向的帶板狀， 具備沿水平方向以一定的間隔配置的圓孔13a。第3可動板15由鋼材形成，如圖8所示形成為以水平方向為長度方向的矩形狀， 具備在水平方向和鉛垂方向以一定的間隔、各自沿水平方向延伸設(shè)置的多個長孔15a，和 在下部沿水平方向以一定的間隔配置上下2層的圓孔15b。壓曲防止板27是用來防止該壁式摩擦阻尼器1的壓曲的，由鋼材形成，如圖9所 示形成為以水平方向為長度方向的矩形狀，具備在水平方向和鉛垂方向以一定的間隔配 置的圓孔27a，和在上部沿水平方向以一定的間隔配置的圓孔27b。分散應(yīng)力用金屬零件29是用來使PC鋼棒31和緊固螺母32的緊固力分散到整個 壓曲防止板27的，由鋼材形成，如圖10所示形成為俯視大致正方形的板狀，在中心部具備 圓孔29a。另外，在此，將分散應(yīng)力用金屬零件29做成俯視大致正方形的板狀，但不限于此，也可以為其他的多邊形，還可以為圓形或橢圓形等。而且，還可以多個緊固部件共用一個分 散應(yīng)力用金屬零件，總之，只要能夠防止施加在摩擦滑動面的壓力分布不勻即可，不限定其 形狀等。摩擦部件等33如圖2(c)所示，包括鋁板24、滑動板25和配合件26，它們夾置安 裝在壓曲防止板27和第1可動板11之間、第1可動板11和第1固定板4之間以及第1固 定板4和第3可動板15之間，鋁板24和配合件26各自緊貼著第1固定板4、第1可動板 11或壓曲防止板27。這些鋁板24、滑動板25和配合件26，如后述形成為以水平方向為長 度方向的帶板狀。鋁板24借助其柔軟性防止滑動板25從可動板11、15或固定板4、8的位置偏離， 防止滑動板25與從可動板11、15或固定板4、8的不均衡接觸，能對摩擦部件(滑動板25 和配合件26)施加均勻的壓力?；瑒影?5可以采用如下構(gòu)成具備基材和合成樹脂制的滑動層，該基材為包括多 孔金屬網(wǎng)或金屬絲網(wǎng)的網(wǎng)狀體，該合成樹脂制的滑動層被填充在該網(wǎng)狀體的網(wǎng)眼中、并且 形成在該基材的一面，將該滑動層設(shè)在與配合板接觸的接觸面?zhèn)龋欢?，該滑動?5的滑 動層可以含有四氟乙烯樹脂，得到穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，不用擔(dān)心在摩擦阻尼器中容易產(chǎn)生的 摩擦聲和振動(滑摩顫振(stick slip))。配合件26由不銹鋼鋼材形成，與滑動板25 —起構(gòu)成摩擦部件，通過由其與滑動 板25的水平方向的相對變位所產(chǎn)生的摩擦力，吸收由地震等施加在壁式摩擦阻尼器1的能 源。PC鋼棒31和緊固螺母32，其被設(shè)置用來隔著分散應(yīng)力用金屬零件29在圖2中所 示的剖視圖中、從左右兩側(cè)緊固壓曲防止板27，使得滑動板25和配合件26之間的摩擦力起 作用；通過調(diào)整PC鋼棒31的緊固力，能使滑動板25和配合件26之間的摩擦力變化。在大 幅改變該緊固力的情況下，可增減PC鋼棒的根數(shù)。接著，參照圖11 圖23，對上述壁式摩擦阻尼器1的組裝方法進行說明。圖11表示如下狀態(tài)將上側(cè)臺架2安裝在上部構(gòu)造物40，將下側(cè)臺架3安裝在下 部構(gòu)造物41，在上側(cè)臺架2通過夾板16和高強度螺栓18安裝第3固定板8，并且，在下側(cè) 臺架3通過接合板21和高強度螺栓23安裝第3可動板15，將第1固定板4臨時接合(固 定)在第3可動板15的背面。之后，在該圖中，對將各部件安裝在第3可動板15的表面?zhèn)?來組裝壁式摩擦阻尼器1的情況進行說明，而對于第3可動板15的背面?zhèn)纫餐瑯舆M行組 裝。從圖1的狀態(tài)開始，首先，如圖12所示，在第3可動板15的上下方向相鄰的各個 長孔15a之間，以沿水平方向延伸設(shè)置的方式臨時固定4塊鋁板24。接著，如圖13所示，以與鋁板24的表面重疊的方式臨時固定4塊滑動板25。而且，如圖14所示，將在背面臨時固定了 4塊配合件26的第1固定板4重疊于第 3可動板15。此時，對4塊配合件26和暫時固定在第3可動板15 了的4塊滑動板25 (參 照圖13)進行定位，使它們相互抵接。由此，可以在第3可動板15和第1固定板4之間構(gòu) 成圖2(c)中示出了的組合了鋁板24、滑動板25和配合件26的摩擦部件等33。接著，如圖15所示，在第1固定板4的表面，根據(jù)圖12和圖13中說明了的要領(lǐng)， 在第1固定板4的上下方向相鄰的圓孔4a之間，以沿水平方向延伸設(shè)置的方式，臨時固定了 4塊鋁板24之后，以與鋁板24的表面重疊方式臨時固定4塊滑動板25。接著，如圖16所示，在第1固定板4的下方臨時接合了第2可動板13之后，如圖 17所示，將在背面臨時固定了 4塊配合件26的第1可動板11重疊于第1固定板4。此時， 對4塊配合件26和暫時固定在第1固定板4 了的4塊滑動板25 (參照圖16)進行定位，使 它們相互抵接。由此，可以在第1固定板4和第3可動板11之間構(gòu)成圖2(c)中示出了的 組合了鋁板24、滑動板25和配合件26的摩擦部件等33。接著，如圖18所示，在第1可動板11的表面，根據(jù)上述同樣的要領(lǐng)，在第1可動板 11的上下方向相鄰的各個長孔Ila之間，以沿水平方向延伸設(shè)置的方式，臨時固定了 4塊鋁 板24之后，以與鋁板24的表面重疊的方式臨時固定4塊滑動板25。而且，如圖19所示，在 第1可動板11的上方臨時接合第2固定板6。接著，如圖20所示，將在背面臨時固定了 4塊配合件26的壓曲防止板27重疊于 第1可動板11。對4塊配合件26和暫時固定在第1可動板11 了的4塊滑動板25 (參照 圖19)進行定位，使它們相互抵接，在第1可動板11和壓曲防止板27之間構(gòu)成圖2(c)中 示出了的摩擦部件等33。在該狀態(tài)下，如圖21所示，通過螺栓35將壓曲防止板27等固定 在第3固定板8，通過螺栓36將第1可動板11等固定在第3可動板15。最后，如圖22所示，在壓曲防止板27的表面，在上下左右以預(yù)定的間隔配置分散 應(yīng)力用金屬零件29，如圖23所示，使用PC鋼棒31和緊固螺母32，集中緊固包含分散應(yīng)力 用金屬零件29在內(nèi)的重疊著的各部件，完成壁式摩擦阻尼器1的組裝。另外，對在豎立設(shè) 置的狀態(tài)下進行該壁式摩擦阻尼器的組裝的情況進行了說明，但在平置狀態(tài)下進行組裝的 情況下，可以用下述方式進行組裝，所述方式為省略上述鋁板24、滑動板25和配合件26 的臨時固定，依次層疊鋁板24、滑動板25和配合件26，在第3可動板15和第1固定板4之 間、第1固定板4和第1可動板11之間以及第1可動板11和壓曲防止板27之間，構(gòu)成摩 擦部件33等。接著，參照圖1、圖2、圖23和圖24，對具有上述構(gòu)成的壁式摩擦阻尼器1的動作進 行說明。在通常狀態(tài)下，壁式摩擦阻尼器1以圖1、圖2和圖23所示的狀態(tài)組裝，并安裝在 構(gòu)造物。在該狀態(tài)下，若構(gòu)造物受到地震等大振幅的振動，則例如如圖24所示，對下部構(gòu)造 物41作用外力F，使得下側(cè)臺架3、連接在下側(cè)臺架2的第3可動板15和緊固在第3可動 板15的各部件向外力F的方向移動。另一方面，上側(cè)臺架2、連接在上側(cè)臺架2的第3固定 板8和緊固在第3固定板8的各部件停留在原來的位置。由此，在壓曲防止板27和第1可 動板11之間、第1可動板11和第1固定板4之間以及第1固定板4和第3可動板15之間 產(chǎn)生水平方向的相對變位，夾置安裝在各個部件之間的摩擦部件等33的滑動板25和配合 件26 (參照圖2 (c)，合計6組)沿水平方向相對移動而摩擦滑動，能發(fā)揮減震功能。 接著，對本發(fā)明所涉及的壁式摩擦阻尼器的試驗例進行說明。在該試驗中，使用圖 25中所示的壁式摩擦阻尼器51。 該壁式摩擦阻尼器51為下述試驗用阻尼器，所述試驗用阻尼器具有與上述壁式 摩擦阻尼器1相同的構(gòu)成，整體具有寬3mX高Im左右的尺寸，包括上側(cè)臺架52、下側(cè)臺架 53、第3固定板58、第1固定板54、第2固定板56、壓曲防止板77、第3可動板65、第1可動 板61、第2可動板63、分散應(yīng)力用金屬零件79等；該上側(cè)臺架52安裝在上部構(gòu)造物(未圖
10示)；該下側(cè)臺架53安裝在下部構(gòu)造物(未圖示)；該第3固定板58通過螺栓68和夾板 66固定在上側(cè)臺架52 ；該第1固定板54、第2固定板56和壓曲防止板77通過螺栓85等 固定在第3固定板58 ；該第3可動板65通過螺栓73和接合板71固定在下側(cè)臺架53 ；該第 1可動板61和第2可動板63通過螺栓86等固定在第3可動板65 ；該分散應(yīng)力用金屬零件 79配置在壓曲防止板77的外表面上；在壓曲防止板77和第1可動板61之間、第1可動板 61和第1固定板54之間以及第1固定板54和第3可動板65之間夾置安裝有未圖示的摩 擦部件等(合計6組)；該摩擦部件等的構(gòu)成與圖2(c)中示出了的構(gòu)成相同。另外，作為 隔著分散應(yīng)力用金屬零件79集中緊固上述各部件的緊固單元81、82，使用六角螺栓或PC鋼 棒和緊固螺母，各自用預(yù)定的轉(zhuǎn)矩緊固。圖26示出了如下結(jié)果作為比較例1，使用M30的10. 9級六角螺栓作為緊固單元 81，使用1種和3種的螺母作為緊固單元82，通過以預(yù)定的轉(zhuǎn)矩緊固兩螺母，處于在摩擦滑 動面保持預(yù)定的加壓力的狀態(tài)，在上側(cè)臺架52和下側(cè)臺架53之間施加各種振動，測量各個 壁式摩擦阻尼器51的摩擦阻力，通過試驗確認了直到15kine左右的速度依存性。根據(jù)該 圖，結(jié)果如下在0. 1 3. Okine的速度區(qū)域，阻力(kN)表現(xiàn)出隨著試驗速度的增加而增加 的傾向，偏差大且再現(xiàn)性差。由此，判明包括M30的10. 9級六角螺栓和螺母的緊固單元 81、82不能充分維持在摩擦滑動面保持了規(guī)定的加壓力的狀態(tài)，軸向力的變化大。圖27示出了如下結(jié)果作為比較例2，使用M30的8. 8級六角螺栓作為緊固單元 81，使用1種和3種的螺母作為緊固單元82，通過以預(yù)定的轉(zhuǎn)矩緊固兩螺母，處于在摩擦滑 動面保持了預(yù)定的加壓力的狀態(tài)，在上側(cè)臺架52和下側(cè)臺架53之間施加各種振動，測量各 個壁式摩擦阻尼器51的摩擦阻力，與比較例1同樣，通過試驗確認了直到15kine左右的速 度依存性。另外，圖中的黑圓圈和白圓圈為改日歷經(jīng)2天進行了試驗的各個不同日的數(shù)據(jù)。 根據(jù)該圖，與比較例1同樣，結(jié)果如下在0.1 3. Okine的速度區(qū)域的阻力(kN)的偏差大 且再現(xiàn)性差。由此，判明包括M30的8. 8級六角螺栓和螺母的緊固單元81、82也不能充分 維持在摩擦滑動面保持了規(guī)定的加壓力的狀態(tài)，軸向力的變化大。圖28示出了如下結(jié)果作為實施例，使用螺紋的標稱為M30 (鋼棒的標稱直徑(呼 t/名)29mm)的PC鋼棒和緊固螺母作為緊固單元81、82，通過以預(yù)定的轉(zhuǎn)矩緊固緊固螺母， 處于在摩擦滑動面保持了預(yù)定的加壓力的狀態(tài)，在上側(cè)臺架52和下側(cè)臺架53之間施加各 種振動，測量各個壁式摩擦阻尼器51的摩擦阻力，與比較例1和比較例2同樣，通過試驗確 認了直到15kine左右的速度依賴性。另外，圖中的黑圓圈和白圓圈為改日歷經(jīng)2天進行了 試驗的各個不同日的數(shù)據(jù)。根據(jù)該圖，判明與比較例1、2相比，在0. 1 3. Okine的速度 區(qū)域的阻力(kN)的偏差小，表現(xiàn)出穩(wěn)定的特性。由此，判明通過使用包括PC鋼棒和緊固 螺母的緊固單元81、82，能夠充分維持在摩擦滑動面保持規(guī)定的加壓力的狀態(tài)，而且，使本 緊固單元減小軸向力的變化(加壓力的變化)。接著，參照圖29，對松馳實驗結(jié)果進行說明。該試驗中，使用上述壁式摩擦阻尼器 51、上述M30的10. 9級六角螺栓和上述PC鋼棒，用預(yù)定轉(zhuǎn)矩緊固了各個之后，放置，測定經(jīng) 過時間和軸向力的變化。另外，導(dǎo)入了的軸向力的值為根據(jù)緊固前的變形量測定結(jié)果和緊 固后的變形量測定結(jié)果的值計算出的值。在該圖中，(A)表示使用了 PC鋼棒的情況下的伴 隨著時間經(jīng)過的螺栓軸向力的變化，(B)表示使用了六角螺栓的情況下的伴隨著時間經(jīng)過 的螺栓軸向力的變化，(C)表示使裝置溫度的變化。
根據(jù)該圖，判明各螺栓的軸向力以追隨裝置溫度的增減的方式反復(fù)增減，但若比 較(A)和(B)，則判明相對于(B)的軸向力變動幅度，(A)方其每一日的變化和長期的變 化兩方都小。例如，若比較在測量4510小時期間的螺栓軸向力的最大值和最小值，則判明 (B)示出了 18. OkN 33. 7kN的軸向力變化，與此相對，(A)示出了 8. 7 12. 2kN的軸向 力變化，少到一半程度，即使由于溫度導(dǎo)致該壁式摩擦阻尼器的各板部件的厚度方向的尺 寸變化，向緊固單元的長度方向作用負載，就吸收該變化的能力而言，PC鋼棒也比10. 9級 六角螺栓優(yōu)異。換句話來說，可以說PC鋼棒一方在螺栓軸向力的穩(wěn)定性上優(yōu)異，根據(jù)本特 性，即使不對盤簧等特別的機構(gòu)施加負載，也可由PC鋼棒和緊固螺母的組合提供上述的速 度依存性的各實驗結(jié)果中的摩擦阻力的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
一種壁式摩擦阻尼器，其特征在于，具備可動板，其具有在水平方向和鉛垂方向以預(yù)定的間隔、各自沿水平方向延伸設(shè)置的多個長孔，自下部件起沿鉛垂方向豎立設(shè)置；固定板，其具有穿孔設(shè)置在與配置于所述可動板的長孔位置相對向的位置的多個圓孔，自上部件起沿鉛垂方向垂下設(shè)置；摩擦部件，其配置成由所述可動板和所述固定板夾持，包括滑動件和配合件；和緊固部件，其包括PC鋼棒和緊固螺母，緊固所述可動板和所述固定板；該PC鋼棒貫通設(shè)置在所述可動板的多個長孔的各個，和與該各個長孔相對向的穿孔設(shè)置在所述可動板的圓孔的各個；該緊固螺母與該PC鋼棒的各個螺紋接合；由于所述下部件和所述上部件的水平方向的相對變形，所述摩擦部件的滑動件和配合件摩擦滑動。
2.一種壁式摩擦阻尼器，其特征在于，具備可動板，其具有在水平方向和鉛垂方向以預(yù)定的間隔、各自沿水平方向延伸設(shè)置的多 個長孔，自上部件起沿鉛垂方向垂下設(shè)置；固定板，其具有穿孔設(shè)置在與配置于所述可動板的長孔位置相對向的位置的多個圓 孔，自下部件起沿鉛垂方向豎立設(shè)置；摩擦部件，其配置成由所述可動板和所述固定板夾持，包括滑動件和配合件；和 緊固部件，其包括PC鋼棒和緊固螺母，緊固所述可動板和所述固定板；該PC鋼棒貫通 設(shè)置在所述可動板的多個長孔的各個，和與該各個長孔相對向的穿孔設(shè)置在所述可動板的 圓孔的各個；該緊固螺母與該PC鋼棒的各個螺紋接合；由于所述下部件和所述上部件的水平方向的相對變形，所述摩擦部件的滑動件和配合 件摩擦滑動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壁式摩擦阻尼器，其特征在于，具備至少一塊所述可動板和以夾持該可動板的方式比該可動板多配置1塊的所述固 定板，在各個相鄰的所述可動板和所述固定板之間具備包括所述滑動件和配合件的摩擦部 件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的壁式摩擦阻尼器，其特征在于，所述緊固部件構(gòu)還具備平板狀分散應(yīng)力用金屬零件，該平板狀分散應(yīng)力用金屬零件具 有所述PC鋼棒貫通的孔并配置在所述緊固螺母和所述固定板之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的壁式摩擦阻尼器，其特征在于，所述摩擦部件中，所述滑動件隔著鋁板緊貼著所述可動板側(cè)和所述固定板側(cè)中的任意 一方，所述配合件緊貼著所述可動板側(cè)和所述固定板側(cè)中的任意另一方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的壁式摩擦阻尼器，其特征在于，在所述可動板 的各不在鉛垂方向上相鄰的2個長孔之間的區(qū)域，在水平方向上連續(xù)地配置有所述摩擦部 件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項所述的壁式摩擦阻尼器，其特征在于， 所述摩擦部件的滑動件具備基材，其為包括多孔金屬網(wǎng)或金屬絲網(wǎng)的網(wǎng)狀體；和合成樹脂制的滑動層，其被填充在該網(wǎng)狀體的網(wǎng)眼中，并且形成在該基材的一面，該滑動層配置在與所述配合板接觸的接觸面?zhèn)取?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壁式摩擦阻尼器，其特征在于， 所述滑動層含有四氟乙烯樹脂。
全文摘要
本發(fā)明提供一種如下壁式摩擦阻尼器可以直接利用由地震和風(fēng)等的外部干擾在高層建筑物的各層的上下梁等所產(chǎn)生的水平方向的變位，用簡單的結(jié)構(gòu)，可以抑制向摩擦面加壓的加壓力的降低，可以維持初始的摩擦阻尼力。包括可動板(13、14、15)、固定板(4、6、8)、摩擦部件、PC鋼棒(31)和緊固螺母(32)；該可動板(13、14、15)具有在水平方向和鉛垂方向以預(yù)定的間隔、各自沿水平方向延伸設(shè)置的多個長孔，自下部件(3)起沿鉛垂方向豎立設(shè)置；該固定板(4、6、8)具有穿孔設(shè)置在與配置于可動板的長孔位置相對向的位置的多個圓孔，自上部件(2)起沿鉛垂方向垂下設(shè)置；該摩擦部件由可動板和固定板夾持，包括滑動件(25)和配合件(26)；該PC鋼棒(31)貫通設(shè)置在可動板的多個長孔的各個和與各個長孔相對向的穿孔設(shè)置在可動板的圓孔的各個；由于下部件和上部件的水平方向的相對變形，摩擦部件的滑動件和配合件摩擦滑動。
文檔編號E04H9/02GK101896674SQ20088012073
公開日2010年11月24日 申請日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月13日
發(fā)明者佐藤英和, 石橋惠, 長島和央 申請人:翁令司工業(yè)股份有限公司