特許 6469560 制震ダンパ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6469560

(24)【登録日】2019年1月25日

(45)【発行日】2019年2月13日

(54)【発明の名称】制震ダンパ

(51)【国際特許分類】

   F16F 7/12 20060101AFI20190204BHJP

   F16F 15/02 20060101ALI20190204BHJP

   E04H 9/02 20060101ALI20190204BHJP

【ＦＩ】

   F16F7/12

   F16F15/02 L

   E04H9/02 321F

   E04H9/02 311

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-209583(P2015-209583)

(22)【出願日】2015年10月26日

(65)【公開番号】特開2017-82848(P2017-82848A)

(43)【公開日】2017年5月18日

【審査請求日】2017年10月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】316001674

【氏名又は名称】センクシア株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】591143135

【氏名又は名称】株式会社小堀鐸二研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100096091

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 誠一

(72)【発明者】

【氏名】小竹 祐治

(72)【発明者】

【氏名】新飯田 匠

(72)【発明者】

【氏名】小鹿 紀英

(72)【発明者】

【氏名】上野 薫

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 芳隆

【審査官】 保田 亨介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２０２６９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０８１７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１６５２６３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０９−２２１８５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１６９６６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｈ９／００−９／１６

Ｆ１６Ｆ７／００−７／１４

１５／００−１５／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造物に取り付けられて、振動エネルギーを吸収する制震ダンパであって、
鋼製の板状の本体は、構造物に取り付けられる一対の取り付け部と、前記取り付け部同士を連結する柱部と、を具備し、
少なくとも前記柱部の表面には、多数の亜鉛粒子からなる常温亜鉛めっき被膜が形成されることを特徴とする制震ダンパ。

【請求項2】

前記亜鉛粒子は、互いに接触していることを特徴とする請求項１記載の制震ダンパ。

【請求項3】

前記亜鉛粒子は、相対的に大きな大粒子と、前記大粒子よりも小さい小粒子と、を具備し、
一部の前記大粒子同士の隙間に一部の前記小粒子が入り込むことで、前記亜鉛粒子同士の接触面積を増加可能であることを特徴とする請求項２記載の制震ダンパ。

【請求項4】

前記本体の面内方向における前記柱部の危険断面位置と、
前記面内方向に垂直な方向の面外方向における前記柱部の危険断面位置と、が異なり、
前記面外方向の危険断面位置は、前記柱部の基部であり、
前記面内方向の危険断面位置は、前記柱部の基部から、前記柱部の中央部側にずれた位置となり、
前記柱部の外形は、前記柱部の中央と基部との間の所定の範囲に、前記柱部の中央方向に凸となる二次曲線からなる曲線部と、前記曲線部と前記柱部の基部とをつなぐ柱端部とからなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の制震ダンパ。

【請求項5】

前記柱部の高さＨに対して、前記面内方向の危険断面位置は、前記柱部の基部から、Ｈ／２０以上離れた位置であることを特徴とする請求項４記載の制震ダンパ。

【請求項6】

前記曲線部と前記柱端部とがなだらかに接続され、
前記柱端部は、前記柱部の基部に設けられた円弧部と、前記曲線部と前記円弧部とをつなぐ直線部と、を具備し、
前記柱端部が、前記曲線部の二次曲線の延長線よりも外側に形成されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の制震ダンパ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、耐久性に優れる制震ダンパに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、柱と梁を有する門型の構造物の耐震性を高める為、ブレースや方杖等が用いられているが、構造物の制震を行うため、これらの一部に制震ダンパを設ける場合がある。制震ダンパには、流体抵抗を利用した油圧ダンパ、摩擦抵抗を利用した摩擦ダンパ、部材の弾塑性変形を利用した弾塑性ダンパ等がある。特に弾塑性ダンパは、コストや取り扱いやすさに優れている。

【0003】

このような弾塑性ダンパとしては、ブロック（板材）に孔を形成し、孔によって形成される柱部を変形させることで、構造物の制震を行う方法がある（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１−０８１７３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

図８は、形状を単純化した制震ダンパ１００を示す図である。制震ダンパ１００は、例えば軟鋼製の部材からなる。本体１０１は、ブレース等と取り付けるための取り付け部と、それらの間に設けられる孔１０３とを具備する。孔１０３によって、取り付け部同士の間に柱部１０５が形成される。

【0006】

制震ダンパ１００は、構造物のブレース等に接合される。地震等が発生した際には、柱部１０５が弾塑性変形し、これによりエネルギーを吸収し、構造物に減衰力を与える。

【0007】

ここで、弾塑性変形する柱部１０５には、被膜１０７が設けられる。被膜１０７は、たとえば樹脂系の塗料であって、柱部１０５を被覆するものである。被膜１０７は、柱部に水が付着して腐食することを防止するものである。

【0008】

特許文献１のように、従来の制震ダンパに用いられる塗料の性質として、伸縮性が要求されている。制震ダンパ１００のように、降伏点を超えるような大きな塑性変形を繰り返す場合には、被膜１０７に伸縮性がないと、柱部１０５の変形時に、被膜１０７が変形に追従できずに、破損するおそれがあるためである。

【0009】

図９（ａ）は、従来の塗装、溶融亜鉛めっき、電解亜鉛めっきなどによって形成された被膜１０７の断面を示す概念図である。柱部１０５の防錆を行うためには、被膜１０７は確実に柱部１０５を被覆する必要がある。この際、被膜１０７は、柱部１０５の変形領域において、十分な伸縮性を有する。

【0010】

しかし、発明者らは、被膜１０７に伸縮性を付与したのみでは、制震ダンパ１００の防錆手段としては十分でないことを見出した。図９（ｂ）は、地震等が発生して、柱部１０５が弾塑性変形し、これによりエネルギーを吸収した後の柱部１０５の断面を示す概念図である。発明者らは、弾塑性変形を繰り返した柱部１０５を数多く観察したところ、その一部に被膜１０７に破損があることを発見した。被膜１０７が十分な伸縮性を有するにもかかわらず、このようなひび割れが生じた原因として、以下のように考えられる。

【0011】

まず、第１に、柱部１０５が大きな塑性変形を起こすと、柱部１０５は変形に伴う熱を発生する。この結果、この熱によって被膜１０７が劣化し、十分な伸縮性を確保することができなくなり、被膜１０７のひび割れなどを生じたと考えられる。

【0012】

また、第２に、柱部１０５の金属素材中には、水素や酸素などのガス原子が溶け込んでいるが、柱部１０５の大きな繰り返し変形に伴い、このガス成分が放出され（図中矢印Ｔ）、これが、被膜１０７と柱部１０５の基材との界面に凝集して、被膜１０７を膨らませ、これによって被膜１０７にひび割れが生じたと考えられる。

【0013】

このように、柱部１０５が一度弾塑性変形を起こすと、十分な伸縮性を有する被膜１０７であっても、ひび割れなどが生じ、防錆効果が著しく低下するおそれがある。このため、このような場合には、再塗装などの必要が生じる。

【0014】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、柱部の弾塑性変形によっても、防錆効果が損なわれることがなく、耐久性に優れた制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】

【0015】

前述した目的を達成するため、本発明は、構造物に取り付けられて、振動エネルギーを吸収する制震ダンパであって、鋼製の板状の本体は、構造物に取り付けられる一対の取り付け部と、前記取り付け部同士を連結する柱部と、を具備し、少なくとも前記柱部の表面には、多数の亜鉛粒子からなる常温亜鉛めっき被膜が形成されることを特徴とする制震ダンパである。

【0016】

前記亜鉛粒子は、互いに接触していることが望ましい。

【0017】

前記亜鉛粒子は、相対的に大きな大粒子と、前記大粒子よりも小さい小粒子と、を具備し、一部の前記大粒子同士の隙間に一部の前記小粒子が入り込むことで、前記亜鉛粒子同士の接触面積を増加可能であることが望ましい。

【0018】

前記本体の面内方向における前記柱部の危険断面位置と、前記面内方向に垂直な方向の面外方向における前記柱部の危険断面位置と、が異なり、前記面外方向の危険断面位置は、前記柱部の基部であり、前記面内方向の危険断面位置は、前記柱部の基部から、前記柱部の中央部側にずれた位置となり、前記柱部の外形は、前記柱部の中央と基部との間の所定の範囲に、前記柱部の中央方向に凸となる二次曲線からなる曲線部と、前記曲線部と前記柱部の基部とをつなぐ柱端部とからなってもよい。

【0019】

前記柱部の高さＨに対して、前記面内方向の危険断面位置は、前記柱部の基部から、Ｈ／２０以上離れた位置であってもよい。

【0020】

前記曲線部と前記柱端部とがなだらかに接続され、前記柱端部は、前記柱部の基部に設けられた円弧部と、前記曲線部と前記円弧部とをつなぐ直線部と、を具備し、前記柱端部が、前記曲線部の二次曲線の延長線よりも外側に形成されてもよい。

【0021】

本発明によれば、柱部の表面に、常温亜鉛めっきが施されるため、亜鉛の自己犠牲防食によって、防錆効果を得ることができる。また、常温亜鉛めっきが、多数の亜鉛粒子からなるため、柱部の変形にも容易に追従し、柱部の変形と同様に被膜も変形することで、被膜の破損を防止することができる。さらに、常温亜鉛めっきは、金属粒子からなるため、柱部の変形に伴う発熱によって劣化することがなく、耐久性が高い。

【0022】

また、多数の亜鉛粒子からなる被膜には、微細な連続空孔が形成されるため、柱部の基材からガスが放出されても、ガスが被膜を透過して外部に放出される。このため、ガスによる膨れが生じることがない。

【0023】

なお、従来の防錆被膜は、たとえ溶融亜鉛めっきや電解亜鉛めっきなどのめっきで被膜を形成する場合でも、柱部を完全に覆うことが前提となっていた。これに対し、亜鉛粒子間に隙間が存在する常温亜鉛めっきは、隙間に水分が浸入しても、犠牲防食によって柱部が腐食することが防がれるとともに、この隙間によってガスの放出を可能としたものである。

【0024】

このように、塑性変形が繰り返される制震ダンパに対して、常温亜鉛めっきを適用すれば、本来、常温亜鉛めっきが有する防錆効果に加え、変形に伴う発熱に対しても十分な耐久性を得ることができ、さらに、従来の常温亜鉛めっきでは考慮されることがなかった、ガス透過性という機能によって、ガス膨れに伴うひび割れの発生という新たな課題を解決しえたものである。

【0025】

なお、亜鉛粒子同士が互いに接触することで、犠牲防食の効果を確実に得ることができる。

【0026】

また、亜鉛粒子が、相対的に大きな大粒子と、大粒子よりも小さい小粒子と、からなることで、大粒子同士の隙間に一部の小粒子が入り込み、亜鉛粒子同士の接触面積を増加することができる。この結果、より高い防錆効果を得ることができる。

【0027】

また、面内方向の変形に対する危険断面位置と、面外方向の変形に対する危険断面位置と、が異なれば、意図せずに面外方向の変形が生じた場合でも、面内方向の累積変形能力を損なうことを抑制することができる。特に、柱部の一部に二次曲線からなる曲線部が形成されることで、柱部の降伏せん断力を過剰に高くすることなく、効率よく累積変形能力を確保することができる。

【0028】

特に、柱部の高さＨに対して、面内方向の危険断面位置が、柱部の基部から、Ｈ／２０以上離れた位置であれば、その効果を確実に得ることができる。さらに面内方向の危険断面位置を、柱部の基部から、Ｈ／１０以上離れた位置とすれば、より確実にその効果を確実に得ることができる。

【0029】

この場合、柱端部を、円弧部と直線部として、曲線部と柱端部とをなだらかに接続し、柱端部を、曲線部の二次曲線の延長線よりも外側に形成することで、応力集中部などが生じにくく、確実に、面内方向の変形に対する危険断面位置を柱部の中央部側にずらすことができる。

【発明の効果】

【0030】

本発明によれば、柱部の弾塑性変形によっても、防錆効果が損なわれることがなく、耐久性に優れた制震ダンパことができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】制震構造１を示す図。

【図2】（ａ）は、制震ダンパ９を示す図、（ｂ）は、柱部１５の部分拡大図。

【図3】被膜１７の拡大断面概念図。

【図4】（ａ）は、制震ダンパ９の面内方向の変形を示す図、（ｂ）は、制震ダンパ９の面外方向の変形を示す図。

【図5】柱部１５の形状における、面内方向および面外方向のそれぞれの塑性断面係数と、降伏せん断力とを示す図。

【図6】理想状態の塑性断面係数と、降伏せん断力とを示す図。

【図7】従来の柱部１０５の形状における、面内方向および面外方向のそれぞれの塑性断面係数と、降伏せん断力とを示す図。

【図8】制震ダンパ１００を示す図。

【図9】（ａ）は被膜１０７の拡大断面概念図、（ｂ）は繰り返し変形後の被膜１０７の拡大断面概念図。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、本発明の実施の形態にかかる制震構造１について説明する。図１は、制震構造１を示す図である。構造物の柱３、梁５の合流部から、上下いずれかの方向の梁５までＶ型のブレース７が接合される。ブレース７の端部と梁５との間には、制震ダンパ９が接合される。すなわち、制震構造１においては、構造物のＶ型（横向き、逆向きに設置されるものを含む。以下同じ）のブレース７へ制震ダンパ９が設けられる。なお、制震ダンパ９の取り付け位置やブレース７等の態様については図示した例には限られない。

【0033】

地震などにより構造物が振動し、ブレース７と梁５とが相対的に変位すると、制震ダンパ９は弾塑性変形する。すなわち、制震ダンパ９は、その一部が弾塑性変形することで、振動エネルギーを吸収する。

【0034】

次に、制震ダンパ９について詳細に説明する。図２（ａ）は、制震ダンパ９の正面図である。制震ダンパ９は、軟鋼などの鋼材からなる板状の部材である。すなわち、制震ダンパ９の厚みは略一定である。

【0035】

制震ダンパ９の本体１１の上下には、前述した構造物への取り付け部１１ａが設けられる。取り付け部１１ａには、例えばボルトなどを挿通可能な複数の孔が設けられる。

【0036】

本体１１の取り付け部１１ａ同士の間には、本体１１を貫通する複数の孔１３が形成される。また、孔１３によって、複数の柱部１５が形成される。すなわち、柱部１５は、上下の取り付け部１１ａ同士を連結する部位となる。なお、柱部１５の本数は、図示した例には限られず、１本であってもよい。この場合には、柱部１５の両側には孔１３が形成されるのではなく切欠きが形成される。なお、以下の説明では、孔１３によって、複数の柱部１５が形成される例について説明するが、柱部１５が1本の場合には、孔１３に代えて、切欠きであるものとする。

【0037】

図２（ｂ）は、柱部１５の部分拡大図である。柱部１５は、中央部がくびれた形状である。柱部１５の中央部から基部（取り付け部１１ａとの境界近傍）との間の所定の範囲には、曲線部（図中Ｌ）が設けられる。曲線部Ｌは、柱部１５の中央方向に凸となるような二次曲線（図中Ｅ）からなる。

【0038】

曲線部Ｌと柱部１５の基部との間には、直線部（図中Ｍ）と、円弧部（図中Ｎ）が連続する。なお、曲線部Ｌと柱部１５の基部との間を柱端部と称する。すなわち、柱端部は、柱部１５基部に設けられた円弧部Ｎと、曲線部Ｌと円弧部Ｎとをつなぐ直線部Ｍとからなる。曲線部Ｌと直線部Ｍとはなだらかに接続される。また、直線部Ｍと円弧部Ｎとはなだらかに接続される。このようにすることで、各部の境界に応力集中などが生じることがない。

【0039】

ここで、柱端部（円弧部Ｎと直線部Ｍ）は、曲線部Ｌの二次曲線Ｅの延長線よりも外側にはみ出すように形成される。すなわち、柱端部（円弧部Ｎと直線部Ｍ）の部位では、二次曲線Ｅの延長線の幅よりも柱部１５の幅が大きい。

【0040】

柱部１５には、被膜１７が設けられる。なお、被膜１７は、少なくとも、弾塑性変形を繰り返す柱部１５の表面に形成されればよく、取り付け部１１ａには、被膜１７を設けなくてもよい。

【0041】

図３は、被膜１７の拡大断面の概念図である。被膜１７は、常温亜鉛めっきである。常温亜鉛めっきは、多数の亜鉛粒子が、樹脂などによる接着剤成分（図示省略）とともに塗布されて形成される。例えば、亜鉛含有率が９５％程度、接着剤含有率が５％程度のものが使用可能である。被膜１７の厚みは、例えば７６μｍ以上であれば防食性を確保できる。なお、このような常温亜鉛めっきとしては、ＺＲＣジャパン製の「Ｚ．Ｒ．Ｃ」（登録商標）が適用可能である。

【0042】

被膜１７を構成する亜鉛粒子同士は互いに接触する。このように亜鉛粒子同士を接触させることで、高い犠牲防食効果を確保することができる。

【0043】

被膜１７は、相対的にサイズの大きな大粒子である亜鉛粒子１９ａと、亜鉛粒子１９ａよりも相対的にサイズの小さな小粒子である亜鉛粒子１９ｂで構成される。一部の亜鉛粒子１９ａ同士の隙間に一部の亜鉛粒子１９ｂが入り込むことで、亜鉛粒子同士の接触面積が増加する。この結果、より高い防錆効果を得ることができる。

【0044】

次に、制震ダンパ９の変形について説明する。図４（ａ）は、制震ダンパ９の上下の取り付け部１１ａが相対的に変位した状態を示す図である。図４（ａ）に示す例では、本体の孔１３が形成される面に平行な方向（図中矢印Ｆ方向）の変形である。したがって、変形後においても、上下の取り付け部１１ａが同一平面上に位置する。この方向の変形を面内方向の変形と称する。

【0045】

これに対し、図４（ｂ）は、面内方向の変形に垂直な方向（図中矢印Ｇ方向）の変形を示す。すなわち、変形後において、上下の取り付け部１１ａが、互いに平行に異なる面上に位置する。この方向の変形を面外方向の変形と称する。

【0046】

このように、制震ダンパ９は、地震等の振動によって、柱部１５が塑性変形を繰り返すことで減衰力を発生させる。ここで、柱部１５が繰り返し塑性変形を行うと、熱が発生する。しかし、被膜１７は、金属製であるため、この塑性変形に容易に追従することができる。

【0047】

また、前述した様に、被膜１７は、多数の亜鉛粒子１９ａ、１９ｂからなる。このため、従来の樹脂塗装、溶融亜鉛めっき、電解亜鉛めっきなどのように、完全に柱部１５の表面を隙間なく覆うものではない。すなわち、被膜１７には、微小な隙間が形成される。

【0048】

このため、柱部１５の塑性変形に伴い、柱部１５内部から放出されるガス成分は被膜１７を透過して、外部に放出させることができる（図３の矢印Ｉ）。このため、被膜１７と柱部１５との境界部にガス成分が貯留して膨れなどが生じることがなく、被膜１７の破損を防止することができる。なお、隙間に浸入する水分に対しては、亜鉛粒子の犠牲防食効果によって、柱部１５の腐食を抑制することができる。

【0049】

このように、本実施形態によれば、制震ダンパ９に対し、従来課題とされていなかった、耐熱性やガス透過性を考慮し、従来の使用方法ではその効果について意図されていない常温亜鉛めっきを組み合わせることで、塑性変形部における被膜１７の破損を防止可能であるという従来に無い制震ダンパ９を得ることができる。

【0050】

次に、制震ダンパ９の形状について、より詳細に説明する。制震ダンパ９は、面内方向の変形を意図して設計される。したがって、制震ダンパ９は、面内方向の変形に対して必要な減衰力を発生し、所定の累積変形能力を確保できるように設計される。しかし、実際の地震等の振動は、面内方向の振動に加えて、面外方向の振動も生じることとなる。このため、制震ダンパ９は、面内方向の変形に加えて、面外方向の変形も考慮する必要がある。

【0051】

図５は、柱部１５の面内方向および面外方向のそれぞれの塑性断面係数と、降伏せん断力とを示す図である。柱部１５の高さＸにおける幅をＢ、厚みをＤとする。図５の（ａ）は、高さ方向Ｘにおける、面内方向（幅方向）の変形に対する塑性断面係数Ｚ_ｐ０を示し、図５の（ｂ）は、高さ方向Ｘにおける、面内方向（幅方向）の変形に対する降伏せん断力Ｑ_ｐ０を示す。

【0052】

塑性断面係数Ｚ_ｐ０は、Ｂ^２Ｄ／４で表される。したがって、図５の（ａ）に示すように、塑性断面係数Ｚ_ｐ０は、位置によって変化する。この場合、降伏せん断力Ｑ_ｐ０は、（ｂ）に示すように、柱部１５の基部から、中央部にずれた位置で最も小さく（図中Ｐ）、中央で最も大きくなる。すなわち、面内方向（幅方向）の変形に対して、柱部１５は基部から中央部にずれた位置で最も降伏せん断力が小さくなるため、繰り返しの変形において、危険断面位置は、柱部１５の基部から中央にずれた位置となる。

【0053】

同様に、図５の（ｃ）は、高さ方向Ｘにおける、面外方向（厚み方向）の変形に対する塑性断面係数Ｚ_ｐ９０を示し、図５の（ｄ）は、高さ方向Ｘにおける、面外方向（厚み方向）の変形に対する降伏せん断力Ｑ_ｐ９０を示す。

【0054】

塑性断面係数Ｚ_ｐ９０は、ＢＤ^２／４で表される。したがって、図５の（ａ）に示すように、塑性断面係数Ｚ_ｐ０は、位置によって変化する。この場合、降伏せん断力Ｑ_ｐ０は、（ｄ）に示すように、柱部１５のＸ方向の端部近傍において最も小さく（図中Ｑ）、中央で最も大きくなる。すなわち、面外方向（厚み方向）の変形に対して、柱部１５は基部近傍において最も降伏せん断力が小さくなるため、繰り返しの変形において、危険断面位置は、柱部１５の基部近傍となる。

【0055】

このように、本実施形態では、面外方向の変形における危険断面位置（柱部１５の基部近傍）に対して、面内方向の変形における危険断面位置が、柱部１５の中央方向にずれた位置とすることが望ましい。

【0056】

ここで、図６の（ａ）は、理想状態の塑性断面係数Ｚ_ｐ０を示す図である。柱部の形状を完全な２次曲線で構成し、中央部で凸同士が接するような形状であれば、図６の（ｂ）に示すように、降伏せん断力は、部位によらず一定となる。すなわち、危険断面位置が柱部の１点（上下２点）のみに形成されず、全体が均一な降伏せん断力であるため、無駄がなく、必要以上に高い降伏せん断力を有する部位がない。このため、制震ダンパを軽量化し、材料コストも削減することができる。

【0057】

そこで、本実施形態では、柱部１５の基部から所定の距離離れた部位に、曲線部Ｌを形成する。曲線部Ｌの二次曲線を適切に設定することで、曲線部Ｌにおける降伏せん断力を略一定にすることができる。このため、危険断面位置が１点（上下２点）とならず、過剰な降伏せん断力を得るために柱部１５の幅を必要以上に大きくする必要がない。

【0058】

ここで、前述した様に、柱端部の部位では、二次曲線Ｅ（図２（ｂ））の延長線の幅よりも柱部１５の幅が大きい。このため、柱端部においては、曲線部Ｌにおける降伏せん断力よりも大きくなる。この結果、危険断面位置は、柱部１５の基部から柱部１５の中央方向にずれた位置となる。

【0059】

なお、面内方向の変形における危険断面位置は、柱部１５の全高をＨとした際に、柱部１５の基部（面外方向の変形における危険断面位置）から、Ｈ／２０以上離れた位置とすることが望ましく、さらに好ましくは、Ｈ／１０以上離れた位置とすることが望ましい。面内方向の変形における危険断面位置と面外方向の変形における危険断面位置とが近すぎると、その効果が小さくなるためである。

【0060】

なお、面内方向の変形における危険断面位置が１点（上下２点）ではなく、所定の範囲に形成される場合には、面内方向の変形における危険断面位置の内、柱部１５の基部に最も近い点と、面外方向の変形における危険断面位置とを、Ｈ／２０以上（さらにはＨ／１０以上）離すことが望ましい。

【0061】

一方し、図７は、従来の柱部１０５（図８）の変形時の塑性断面係数と降伏せん断力の関係を示す図である。柱部１０５は、簡単のため、完全な直方体とし、幅をＢ、厚みをＤとした。図７の（ａ）は、高さ方向Ｘにおける、面内方向（幅方向）の変形に対する塑性断面係数Ｚ_ｐ０を示し、図７の（ｂ）は、高さ方向Ｘにおける、面内方向（幅方向）の変形に対する降伏せん断力Ｑ_ｐ０を示す。

【0062】

塑性断面係数Ｚ_ｐ０は、Ｂ^２Ｄ／４で表される。柱部１０５は、Ｘに対して幅Ｂと厚みＤが一定であるため、（ａ）に示すように、Ｘの位置によらず、塑性断面係数Ｚ_ｐ０は一定となる。この場合、降伏せん断力Ｑ_ｐ０は、（ｂ）に示すように、柱部１０５のＸ方向の端部において最も小さく（図中Ｒ）、中央で最も大きくなる。すなわち、面内方向（幅方向）の変形に対して、柱部１０５は基部において最も降伏せん断力が小さくなるため、繰り返しの変形において、最も早く損傷する部位（以下、危険断面位置）は、柱部１０５の基部となる。

【0063】

同様に、図７の（ｃ）は、高さ方向Ｘにおける、面内方向に垂直な面外方向（厚み方向）の変形に対する塑性断面係数Ｚ_ｐ９０を示し、図７の（ｄ）は、高さ方向Ｘにおける、面外方向（厚み方向）の変形に対する降伏せん断力Ｑ_ｐ９０を示す。

【0064】

塑性断面係数Ｚ_ｐ９０は、ＢＤ^２／４で表される。柱部１０５は、Ｘに対して幅Ｂと厚みＤが一定であるため、（ｃ）に示すように、Ｘの位置によらず、塑性断面係数Ｚ_ｐ９０は一定となる。この場合、降伏せん断力Ｑ_ｐ９０は、（ｄ）に示すように、柱部１０５のＸ方向の端部において最も小さく（図中Ｓ）、中央で最も大きくなる。すなわち、面外方向（厚み方向）の変形に対しても、柱部１０５は基部において最も降伏せん断力が小さくなるため、繰り返しの変形において、危険断面位置は、柱部１０５の基部となる。

【0065】

このように、危険断面位置を考慮せずに設計を行うと、面内方向および面外方向のいずれに対しても、危険断面位置が柱部１０５の基部近傍となる。通常、制震ダンパ１００は、面内方向の制震を目的に用いられるため、面内方向の累積変形能力（損傷するまでに繰り返し弾塑性変形可能な能力）が重要である。しかし、意図しない面外方向の変形が起こった際、危険断面位置が一致してしまうと、柱部１０５の基部における累積変形能力が損なわれる恐れがある。

【0066】

このように、本実施形態のように、面内方向の変形に対する危険断面位置と、面外方向の変形に対する危険断面位置とを異なるようにすれば、面外方向の変形が生じた場合でも、面内方向の累積変形能力を損なうことを抑制することができる。

【0067】

以上、本実施の形態によれば、被膜１７が、常温亜鉛めっきによって、多数の亜鉛粒子１９ａ、１９ｂで構成される。このため、制震ダンパ９の柱部１５を被覆する被膜１７に必要な、伸縮性、耐熱性、およびガス透過性の機能を発揮させることができ、耐久性に優れる制震ダンパ９を得ることができる。

【0068】

また、亜鉛粒子１９ａ、１９ｂ同士が接触することで、高い防錆効果を得ることができる。特に、サイズの異なる亜鉛粒子１９ａ、１９ｂを用いることで、亜鉛粒子同士の接触面積を増加させることができる。

【0069】

また、柱部１５の一部に、二次曲線からなる曲線部Ｌを形成することで、柱部１５の降伏せん断力を過剰に高くすることなく、効率よく累積変形能力を確保することができる。

【0070】

また、面内方向の変形に対する危険断面位置と、面外方向の変形に対する危険断面位置とを異なるようにすることで、面外方向の変形が生じた場合でも、面内方向の累積変形能力を損なうことを抑制することができる。

【0071】

また、柱部１５の高さＨに対して、面内方向の危険断面位置が、柱部１５の基部から、Ｈ／２０以上離れた位置（さらにＨ／１０以上離れた位置）とすることで、面内方向の変形が面外方向の変形によって影響を受けることをより確実に抑制することができる。なお、曲線部Ｌを形成する場合には、曲線部Ｌを柱部１５の基部からＨ／２０以上離れた位置（さらにＨ／１０以上離れた位置）から柱部１５の中央部までの所定範囲に形成すればよい。

【0072】

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0073】

例えば、柱部１５の形状は、図示した例には限られない。被膜１７による効果は、いずれの柱部１５の形状に対しても適用可能であり、従来の柱部１０５に対しても適用可能である。さらに、面内方向の変形に対する危険断面位置と、面外方向の変形に対する危険断面位置とを異なる位置にすることができれば、制震ダンパ９の耐久性をさらに向上させることができる。また、前述した曲線部Ｌは必ずしも設けなくてもよく、柱端部の形状も、直線部と円弧部以外の形状としてもよい。

【0074】

１………制震構造
３………柱
５………梁
７………ブレース
９………制震ダンパ
１１………本体
１１ａ………取り付け部
１３………孔
１５………柱部
１７………被膜
１９ａ、１９ｂ………亜鉛粒子
１００………制震ダンパ
１０１………本体
１０３………孔
１０５………柱部
１０７………被膜

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】