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技術 耐屈曲性のフレームコーナー部を形成すべく第1のコンポーネントと第2のコンポーネントを結合させるためのシステム

出願人 フラウンホーファーゲゼルシャフトツールフォルデルングデルアンゲヴァンテンフォルシユングエー.フアー.
発明者 ノールベルト・リューターボフミル・カザル
出願日 2013年10月24日 (7年1ヶ月経過) 出願番号 2013-221652
公開日 2014年5月12日 (6年6ヶ月経過) 公開番号 2014-084714
状態 拒絶査定
技術分野 板の接続 振動減衰装置 異常な外部の影響に耐えるための建築物
主要キーワード 回転路 逓減的 ボルト要素 建築用地 弾性回転 ブラケット支 すべりばめ 回転可能性
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年5月12日)のものです。
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図面 (11)

課題

構造体の高い安全性および有効性を供することを可能にするシステムを提供する。

解決手段

耐屈曲性フレームコーナー部を形成すべく第1の耐屈曲性のコンポーネント1を第2の耐屈曲性のコンポーネント2と結合させるためのシステムであって、該システムは、第1のコンポーネント1に設けられた第1の結合プレート12と第2のコンポーネント2に設けられた第2の結合プレート22とを有し、a)結合プレート12,22夫々に第1の孔が形成され、孔には所定の回転軸を形成するべくボルト要素が挿入され、b)結合プレート12,22には互いに相応に設けられた他の開口部14,24が形成され、開口部には結合プレート12,22を相互に締め付ける少なくとも1つのねじが設けられ、c)他の開口部14,24および少なくとも1つのねじは回転軸を中心として所定の回転角度だけ回転が可能であるように寸法取りされているシステムとする。

概要

背景

特許文献1は、地震の危険性のある地域で、基礎と、基礎の上にある物体との間に発生する震動に対する機械的な制動要素に関する。この目的のために、ベースプレートがあって、このベースプレート上で、物体の角点に設けられた複数の鋼球が水平に動くことができる。これらの鋼球は、移動方向に、弾性材料によって囲まれている。走行面の側では、鋼球は、弾性塑性材料を有しない。

特許文献2は、空間振動を実施するために構造物ブラケット支持手段に懸架されておりかつ振り子棒を有する振り子を備えた塔状の構造物における震動減衰装置に関する。振り子の下端は、摩擦ウェイトの、上方に開いた中空空間に緩く挿入している。摩擦ウェイトは、複数の、結合していない、積み重ねられたディスク状の摩擦プレートから構成されており、摩擦プレートの外径は、上方のプレートから下方のプレートへと増加する。最下のプレートは、底部に可動に取り付けられており、中空空間は、摩擦プレートの中央の孔によって形成される。孔の外径は、上方の摩擦プレートから下方の摩擦プレートへと増加される。

特許文献3は、少なくとも2つの、重ね合わせて設けられ、かつ湾曲した接触面に接触する摩擦ディスクを有し、動的作用に対して支持構造体を保護するための摩擦ダンパに関する。これらの摩擦ディスクは、交互の列で、2つの摩擦ダンパ用接続手段のうちの第1のまたは第2の接続手段と接続している。重ね合わされた摩擦ディスクのための予備緊張手段が設けられている。

特許文献4は、第1のおよび第2の取付脚部を有する取付ブラケットに関する。これらの取付ブラケットは、変形要素を介して、互いに結合されている。それ故に、第1の取付脚部は、第2の取付脚部へ変形要素の変形の下で可動である。

特許文献5は、基礎部分を有する、震動に抗する補強ホルダに関する。基礎部分は、プレートの2つの端部分を一方向にじりかつ曲げることによって、形成されている。従って、補強ホルダには、取付部材が形成される。ゴム弾性を有する吸収部材が設けられており、該吸収部材によって、基礎部分が構造部材に取り付けられている。

特許文献6は、L字形基礎部材を有する、震動に抗する金具に関する。この基礎部材は、プレートを曲げることによって形成され、かつ、湾曲しかつ突出した部分をもって形成されている。これらの部分は、2つの部分の中間領域で、内側に曲げられている。補強部材は、プレートを曲げることによって形成されており、L字形の基礎部材の、湾曲した部分と接触されている。ゴム材料からなる吸収部材は、L字形の基礎部材の種々の箇所に設けられている。

フレームコーナー部におけるいわゆる耐屈曲性のフレームコーナー部を有するフレームでは、すべての水平方向の荷重を吸収し、かつ伝達しなければならない。いわゆる支柱横材との間の結合は、一方では、風が吹いても過度揺れることがないように、非常に高い剛性を有しなければならず、他方では、結合は、地震の発生中に、機能不全が生じず、従って、耐屈曲性のフレームコーナー部が弱くならないほどに大きな変形を可能にしなければならない。耐屈曲性のフレームコーナー部が使用されるとき、フレームコーナー部は、補強用のディスクと比較して、輪郭の、自由なかつ可変の利用が可能にされるという利点を有する。

概要

構造体の高い安全性および有効性を供することを可能にするシステムを提供する。耐屈曲性のフレームコーナー部を形成すべく第1の耐屈曲性のコンポーネント1を第2の耐屈曲性のコンポーネント2と結合させるためのシステムであって、該システムは、第1のコンポーネント1に設けられた第1の結合プレート12と第2のコンポーネント2に設けられた第2の結合プレート22とを有し、a)結合プレート12,22夫々に第1の孔が形成され、孔には所定の回転軸を形成するべくボルト要素が挿入され、b)結合プレート12,22には互いに相応に設けられた他の開口部14,24が形成され、開口部には結合プレート12,22を相互に締め付ける少なくとも1つのねじが設けられ、c)他の開口部14,24および少なくとも1つのねじは回転軸を中心として所定の回転角度だけ回転が可能であるように寸法取りされているシステムとする。

目的

本発明の課題は、容易な組み立ての際に、構造体の高い安全性および有効性を供することを可能にするシステムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

耐屈曲性フレームコーナー部を形成すべく第1の耐屈曲性のコンポーネント(1)を、第2の耐屈曲性のコンポーネント(2)と結合させるためのシステムであって、該システムは、前記第1のコンポーネント(1)に設けられた第1の結合プレート(12)と、前記第2のコンポーネント(2)に設けられた第2の結合プレート(22)とを有し、a)前記結合プレート(12,22)夫々に、第1の孔が形成されており、該孔には、所定の回転軸を形成するべくボルト要素(3)が挿入されており、b)前記結合プレート(12,22)には、互いに相応に設けられた他の開口部(14,24)が形成されており、該開口部には、前記結合プレート(12,22)を相互に締め付ける少なくとも1つのねじ(4)が設けられており、c)前記他の開口部(14,24)および前記少なくとも1つのねじ(4)は、前記回転軸を中心として所定の回転角度だけ回転が可能であるように、寸法取りされている。

請求項2

前記第1の孔(13,23)の内径および前記ボルト要素(3)の外径は、互いに対応していることを特徴とする請求項1に記載のシステム。

請求項3

前記開口部(14,24)が相応に設けられているとき、前記他の開口部の内径が、前記ねじ(4)の外径よりも大きいことを特徴とする請求項1または2に記載のシステム。

請求項4

前記他の開口部(14,24)は、長孔として形成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のシステム。

請求項5

前記結合プレート(12,22)は、組み込まれた状態で互いに向かい合っている表面で、所定の摩擦係数を有することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のシステム。

請求項6

前記結合プレート(12,22)は、組み込まれた状態で互いに向かい合っている表面で、粗くされているか、あるいは、規則的な凹凸を有することを特徴とする請求項5に記載のシステム。

請求項7

前記結合プレート(12,22)の間には、圧力をモニタするためのセンサ手段(5)が設けられていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載のシステム。

請求項8

前記センサ手段(5)は、無線のモニタ手段をもって形成されていることを特徴とする請求項6に記載のシステム。

請求項9

複数の結合プレート(12,22)は、交互に、前記ボルト要素(3)の軸方向に直列に設けられていることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載のシステム。

請求項10

前記結合プレート(12,22)は、平面とは異なる形状を有することを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載のシステム。

技術分野

0001

本発明は、耐屈曲性フレームコーナー部を形成すべく第1のコンポーネントと第2のコンポーネントを結合させるためのシステムに関する。このシステムは、建造物、特に、地震地域にある建造物において使用するために、設けられている。

背景技術

0002

特許文献1は、地震の危険性のある地域で、基礎と、基礎の上にある物体との間に発生する震動に対する機械的な制動要素に関する。この目的のために、ベースプレートがあって、このベースプレート上で、物体の角点に設けられた複数の鋼球が水平に動くことができる。これらの鋼球は、移動方向に、弾性材料によって囲まれている。走行面の側では、鋼球は、弾性塑性材料を有しない。

0003

特許文献2は、空間振動を実施するために構造物ブラケット支持手段に懸架されておりかつ振り子棒を有する振り子を備えた塔状の構造物における震動減衰装置に関する。振り子の下端は、摩擦ウェイトの、上方に開いた中空空間に緩く挿入している。摩擦ウェイトは、複数の、結合していない、積み重ねられたディスク状の摩擦プレートから構成されており、摩擦プレートの外径は、上方のプレートから下方のプレートへと増加する。最下のプレートは、底部に可動に取り付けられており、中空空間は、摩擦プレートの中央の孔によって形成される。孔の外径は、上方の摩擦プレートから下方の摩擦プレートへと増加される。

0004

特許文献3は、少なくとも2つの、重ね合わせて設けられ、かつ湾曲した接触面に接触する摩擦ディスクを有し、動的作用に対して支持構造体を保護するための摩擦ダンパに関する。これらの摩擦ディスクは、交互の列で、2つの摩擦ダンパ用接続手段のうちの第1のまたは第2の接続手段と接続している。重ね合わされた摩擦ディスクのための予備緊張手段が設けられている。

0005

特許文献4は、第1のおよび第2の取付脚部を有する取付ブラケットに関する。これらの取付ブラケットは、変形要素を介して、互いに結合されている。それ故に、第1の取付脚部は、第2の取付脚部へ変形要素の変形の下で可動である。

0006

特許文献5は、基礎部分を有する、震動に抗する補強ホルダに関する。基礎部分は、プレートの2つの端部分を一方向にじりかつ曲げることによって、形成されている。従って、補強ホルダには、取付部材が形成される。ゴム弾性を有する吸収部材が設けられており、該吸収部材によって、基礎部分が構造部材に取り付けられている。

0007

特許文献6は、L字形基礎部材を有する、震動に抗する金具に関する。この基礎部材は、プレートを曲げることによって形成され、かつ、湾曲しかつ突出した部分をもって形成されている。これらの部分は、2つの部分の中間領域で、内側に曲げられている。補強部材は、プレートを曲げることによって形成されており、L字形の基礎部材の、湾曲した部分と接触されている。ゴム材料からなる吸収部材は、L字形の基礎部材の種々の箇所に設けられている。

0008

フレームコーナー部におけるいわゆる耐屈曲性のフレームコーナー部を有するフレームでは、すべての水平方向の荷重を吸収し、かつ伝達しなければならない。いわゆる支柱横材との間の結合は、一方では、風が吹いても過度揺れることがないように、非常に高い剛性を有しなければならず、他方では、結合は、地震の発生中に、機能不全が生じず、従って、耐屈曲性のフレームコーナー部が弱くならないほどに大きな変形を可能にしなければならない。耐屈曲性のフレームコーナー部が使用されるとき、フレームコーナー部は、補強用のディスクと比較して、輪郭の、自由なかつ可変の利用が可能にされるという利点を有する。

先行技術

0009

DD290 464 A5
DE 34 02 449 C2
DE 43 05 132 C1
DE 10 2007 051 285 A1
EP 1 170 429 A1
EP 1 164 225 A1

0010

本発明の課題は、容易な組み立ての際に、構造体の高い安全性および有効性を供することを可能にするシステムを提供することである。

0011

本発明によれば、上記課題は、請求項1に記載の特徴を有するシステムによって解決される。本発明の有利な実施の形態は、従属請求項、明細書および図面に記載されている。

0012

耐屈曲性のフレームコーナー部を形成すべく第1のコンポーネントおよび第2のコンポーネントを結合させるための、本発明に係わるシステムであって、第1のコンポーネントに設けられた第1の結合プレートと、第2のコンポーネントに設けられた第2の結合プレートとを有するシステムは、結合プレート夫々に、第1の孔が形成されており、該孔には、所定の回転軸を形成するべくボルト要素が挿入されていること、結合プレートには、互いに相応に設けられた他の開口部が形成されており、該開口部には、結合プレートを相互に締め付ける少なくとも1つのねじが設けられていること、および、他の開口部および少なくとも1つのねじは、回転軸を中心として所定の回転角度だけ回転が可能であるように、寸法取りされていることを意図する。

0013

建造物の構造体、例えば支柱および横棒は、しばしば、木材または金属から製造される。木材は、その質量に関して、極めて高い支持力を有する。それ故に、少ない自重を有する支持構造体が可能である。この少ない自重が有利であるのは、建造物が、地震の際に、建築用地からの励起によって振動されるとき、特に、そのときである。このとき、構造体の構造が、非常に高い剛性を有し、かつ、建造物がなお大きな質量を有するとき、非常に大きな荷重が生じる。このような荷重は、材料のわずかな消失率の際にも、しばしば、構造体の機能不全をもたらす。木材構造体における消失率は、わずかな可塑変形の故に、むしろ個々のコンポーネントの交点従って結合点においてよりも、木材自体において少ない。本発明によれば、結合プレートが個々のコンポーネントに形成されており、好ましくはスチールプレートとして設計されており、各々のコンポーネントの端部に設けられていること、および、コンポーネント同士の正確な位置決めおよび静的荷重の十分な伝達性保証するためのこれらの結合プレートでは、夫々、第1の孔が形成されており、この孔へ、適切なボルト要素が挿入されていることが意図される。ボルト要素は、結合プレート同士の確実かつ正確な位置決めに用いられ、かつ、同時に、回転軸として用いられる。この回転軸を中心として、コンポーネントが回動することができる。結合プレートには、他のまたは第2の、相応に設けられた開口部、例えばフライス加工した開口部、例えばフライス加工した開口部、打ち抜いた開口部等が設けられている。開口部は、組み立てられた状態で、すなわち2つの結合プレートが互いに接触している状態で、少なくとも部分的に互いに重なる。それ故に、2つの開口部または他の開口部を通って、少なくとも1つのねじを設けることができる。このねじによって、2つの結合プレートを互いに締め付けることができる。これらの第2のまたは他の開口部は、第1の孔におけるボルト要素によって定められる回転軸を中心とした回転が、所定の回転角度で可能であるように、寸法取りされている。従って、システムの結合原理は、まず、2つのコンポーネントの回転可能な結合、および、好ましくはスチールからなる2つの結合プレートの間に設けられた予め緊張された好ましくは高強度のねじによって発生される摩擦によるコンポーネント同士の固定に基づく。従って、主としてある荷重の力およびトルク伝達が、まず、2つの結合プレートの間の摩擦によってなされる。力またはトルク伝達の増加の際に、線形弾性変形が存在する。エネルギ散逸が、コンポーネントおよび結合プレート内で生じるが、結合プレート同士の移動はまだ生じない。荷重が静止摩擦を越えるほどに大きくなるときはじめて、エネルギの散逸がすべり摩擦によってなされる。すべり摩擦の際には、結合プレート同士が、ボルト要素によって定められた回転軸を中心として、回転される。この場合、回転は、他の開口部の寸法および形状によって定められた領域でのみ可能である。開口部が締付ねじに比較して大きければ大きいほど、移動が一層大きくなり、結合プレートおよび締付ねじが他の開口部の縁部で直に接触する。この接触まで、2つのコンポーネントの結合には、材料の可塑変形または可塑的損傷がない。変形が更に大きくなると、追加的に、孔の面における力が作動される。その目的は、結合を維持するためである。孔の面における力は、各々の開口部におけるボルト要素および締付ねじによって吸収される。

0014

結合プレート相互のできる限り正確なガイドを可能にするために、第1の孔の内径およびボルト要素の外径は互いに対応している。すべりばめ、わずかな遊びを有するはめ合い、または第1の開口部内のボルト要素のプレスばめが、得られる。この場合、ボルト要素および第1の孔の寸法は、現場での、すなわち工事現場でのコンポーネントの組み立て、およびボルト要素によって形成される回転軸を中心とした基本的な回転可能性が可能であるように、選択される。この目的のために、わずかな遊びがあるのであって、この遊びは、孔およびボルト要素の寸法に従って適応される。結合プレートの平面における重要な側方移動が不可能であることが意図される。ボルトおよび孔の大きな直径では、遊びは1mmである。第1の孔およびボルト要素が丸くされていることは有利である。

0015

相応の他の開口部の内径がねじの外径よりも大きいことは有利である。ねじによって、結合プレートを互いに締め付けることができる。その目的は、結合プレートの相互の回転を、荷重が静的摩擦を越える際に、許容するためである。この場合、2つの他のまたは第2の開口部の内径が、ねじの外径よりも大きいことは、不要である。むしろ、結合プレートにおいても、他の開口部の内径が、ねじの外径に対して相応にまたは適切に形成されていてもよく、他方、第2の結合プレートにおける相応の開口部のほうが大きい。

0016

同様に可能であるのは、1つまたは2つの他の開口部が、長孔の実施の形態を有し、かつ、例えば、2つのコンポーネント同士の可能な回転路に対応する、曲げた形状を有することである。このことによって、2つのコンポーネントの回転の一種のガイドを締付ねじによって保証することも可能である。他の開口部の寸法および形状によって、2つのコンポーネント同士の最大限回転角が定められ、ついには、材料の変形が、開口部の縁部の、ねじとの直接的な接触の故に、生じる。このことによって、エネルギの散逸のための、結合プレートの間のすべり摩擦の、その範囲および路が定められる。

0017

結合プレートが、所定の、システムの使用時間の間にできる限り一定の摩擦係数を備えることは有利である。その目的は、組み立て後に生じる摩擦力を予め定めることができるためである。結合プレートは、互いに向かい合っている表面上では粗くされており、あるいは、規則的な凹凸を有してもよい。それ故に、組み立てられた状態では、2つの重なり合っている表面の間の所定の摩擦係数が実現される。目的は、構造体の寿命の間に確かな構造および安定的な構造を実現することができるように、結合プレートの接触面が、永続的に定められた摩擦係数を有することである。締付ねじを、結合プレートの間の静的摩擦が、建造物の通常の利用中に静的および動的力を受け止めるためには十分に大きいほどに、これほどに高い回転トルクで、締めることは好ましい。例えば、または地震の際の、極めて高い荷重のときにはじめて、荷重が静的摩擦を越えるのである。この場合、せん断力に対する、ねじおよびボルト要素の材料剛性は、加えられた静的摩擦よりも大きい。それ故に、すべり摩擦の段階後に、安全性の予備を、2つのコンポーネントと共に提供することも可能である。

0018

本発明の実施の形態は、結合プレートの間の圧力プレートの間の圧力荷重モニタするためのセンサ手段が設けられており、それ故に、結合プレートの接触面への圧力を永続的に制御することができること、および、結合システム利用時間に亘って、結合プレートの間の十分かつ所定の静的摩擦があることを意図する。

0019

センサ手段は、ディスクとして、例えば、結合プレートの間のまたはねじの下方のワッシャとして形成されていてもよい。更に、伝達素子がセンサ手段またはディスクに割り当てられていてもよく、伝達素子によって、高価な装置なしに、結合プレートの間の圧力を測定し、かつ、圧力が限界値を下回った場合にはじめて、ねじを締めることが可能である。伝達手段は、無線で、例えば、電送素子またはRFI伝送ケーブルまたは他の信号動態を介してなされることができる。トランスポンダがセンサ手段に設けられていてもよい。それ故に、結合プレートの螺着の際におよび螺着後に、一方では、正確に定められたプレストレスを達成し、かつ、更に、結合システムの利用中に、プレストレスが更にあるか否かを制御することが可能である。

0020

個々のディスクまたはセンサ手段には識別文字が割り当てられていてもよい。それ故に、どのねじ結合手段がどの回転トルクを有し、かつどの静止摩擦が、結合プレートの間のどの個所で実現されるのかを正確にモニタすることができる。

0021

基本的には、高い荷重を吸収することができるためには、複数の結合プレートを、交互に、軸方向に直列に設けることが可能である。

図面の簡単な説明

0022

2つのコンポーネントの平面略図を示す。
図1の側面図を示す。
組み合わせた状態にある、図1に示したコンポーネントの、その平面図を示す。
図3の側面図を示す。
結合プレートの個別図を示す。
図5a)ないしd)に示した結合プレートを有する組み合わされたコンポーネントを示す。
図5a)ないしd)に示した結合プレートを有する組み合わされたコンポーネントを示す。
図5a)ないしd)に示した結合プレートを有する組み合わされたコンポーネントを示す。
図5a)ないしd)に示した結合プレートを有する組み合わされたコンポーネントを示す。
トルク回転線図の略図を示す。

実施例

0023

以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態を詳述する。同一の部材は同一の参照符号を有する。

0024

図1には、木造梁11と、該木造梁に嵌めこまれた結合プレート12とを有する第1のコンポーネント1が示されている。木造梁11および結合プレート12は、互いに螺着されていてもよい。結合プレート12が、スチール、あるいは、梁11と結合可能な他の高強度材料からなることは好ましい。結合プレート12を木造梁11と結合させるために、木造梁11に、スロットが形成されていることは好ましい。このスロットへは、結合プレート12が押し込まれる。従来の棒ジベルによって、必要な場合には、接着剤または他の取付要素と共に、結合プレート12は、動かないようにかつ永続的に結合される。同じような取付は、第2のコンポーネント2でも生じる。このコンポーネントも、同様に、木造梁21と、この木造梁に取り付けられた第2の結合プレート22とを有する。木造梁の代わりに、支柱および横棒として、他の材料、例えば、金属、プラスチックコンクリート等も使用することができる。結合プレート12,22を各々の支持体すなわち木造梁11,21に取り付けることは、材料および適切な結合技術に従ってなされる。基本的には、複数の結合プレート12,22を各々の支持体11,21に設けることも可能である。更に、複数の結合プレート12,22を直列に設けることも可能である。直列に設けられた結合プレート12,22の間の間隔は、2つの結合プレートの間に、他方のコンポーネントの、同じような結合プレートを設けることができるように、寸法取りされている。

0025

第1の結合プレート11には、図示した実施の形態では、第1の孔13が形成されている。この孔は、2つの第1の開口部14の真ん中に位置決めされている。第1の孔13は、円形に形成された開口部14の直径より小さい直径を有する。

0026

第2の結合プレート22には、同じような第1の孔23および同じように設けられた第2のまたは他の開口部24が設けられている。

0027

図2には、2つの結合プレート12,22は各々の支持体11,21から突出しており、それ故に、結合プレート12,22を、組み立てのために重ね、かつ、重ね合わせることができることが認められる。ここでは、第2の結合プレート22は、第1の結合プレート12よりも大きく形成されている。後者の結合プレート12は、端面で、第1の支持体11の長手方向延在から突出している。

0028

図3には、2つのコンポーネント1,2が、組み立てられた状態で示されている。図3から見て取れるように、組み立てられた状態では、2つの第1の孔13,23同士が一直線に整列されている。ボルト要素3が、2つの孔13,23の中を通って延びている。ボルト要素3の外径は、孔13,23の内径に実質的に対応している。寸法は、結合プレート12,22同士の組み立て可能性、回転可能性および同時に正確な位置決めが与えられているように、選択されている。このことによって、ボルト要素3の周りには、2つの結合プレート12,22同士のための、従ってまた2つのコンポーネント1,2同士のための所定の回転軸が形成される。

0029

各々の第1の孔13,23の脇に設けられた2つの他の開口部24の中を通って締付ねじ4が延びている。締付ねじ4によって、結合プレート12,22が相互に締め付けられる。貫通されたねじすなわち締付ねじ4によって組み立てられた状態が、図4に示されている。ここでは、ねじ4の外径は、開口部14、24の内径よりも小さい。それ故に、トルクがボルト要素3の回転軸の周りにかかる際に、トルクが静止摩擦を上回った後に、2つのコンポーネント1,2同士の移動が可能である。

0030

ねじ4の頭部の下方におよび、必要な場合には、ナットの下方に、圧力を検知するためのセンサ装置すなわちセンサ手段5が設けられている。それ故に、2つの結合プレート12,22が、どの力によって互いに対し締め付けられているのかを永続的にモニタすることができる。

0031

結合プレート12,22の、接触している表面には、所定の摩擦係数を有する表面が備わっている。このことは、表面の特別な被覆または形状によって、例えば、再成形または分離による、例えば切削方法による、表面加工によって達成されることができる。結合プレート12,22の表面は、規則的な凹凸を有してもよい。その目的は、所定の摩擦係数を供することができるためである。同様に、表面の形状が、以下のようであることが可能である。すなわち、ボルト要素3の中心軸と一致する回転軸を中心とした回転角度が増大するにつれて、摩擦係数が増加し、それ故に、2つのコンポーネント1,2同士の回転が、小さな荷重の際でも、静止摩擦が2つのコンポーネント1,2を位置に保ってなる限界荷重を越えた後に、可能にされ、荷重が限界値を越えて増大するにつれ、抵抗トルクが増大し、すべり摩擦範囲を越えた最大限度の偏向に達したときにはじめて、ねじ4およびボルト要素3の領域における材料変形が生じるのである。

0032

センサ素子5は、図示した実施の形態では、ねじの頭部と締付ねじ4のナットとの間に設けられたワッシャとして形成されており、かつ、トランスポンまたは他の伝送手段を備えることができる。それ故に、各々の螺着箇所にかけられた圧力の無線のモニタが可能であり、基本的には、結合プレート12と22との間にディスクを設けることができる。時間につれて、万が一、圧力が弱まり、あるいは、揺れ、または建造物の構成要素の間の僅かな動き(Setzbewegungen)が減少されるとき、締付ねじ4を、更に予備緊張することができる。その目的は、結合プレート12,22同士の接触面にかかる所望の圧力を維持するためである。

0033

同一の内径およびボルト要素3に対し適切な直径を有する孔13,23を備えた結合プレート12,22を介して2つのコンポーネント1,2を結合するためのシステムの形状によって、コンポーネントにおいて塑性変形が調整されることなく、システムが変形を許容することが可能である。結合システム内でのこのような変形は、耐屈曲性のフレームコーナー部の機能不全をもたらさない。このフレームコーナー部は、2つのコンポーネント1,2相互の結合によって形成される。第1の孔13,23は、コンポーネント1,2同士の回転軸および位置を定める。他の開口部14,24は、回転軸を中心とした移動、および締付ねじ4による、結合プレート12,22相互の締付を可能にする。それ故に、通常の荷重の際に、コンポーネント1,2の確実な結合を達成することができる。しかしながら、地震の際には、回転軸を中心とした相対移動を可能にするのであって、結合が緩むことはない。

0034

図5a)ないし5d)には、異なった結合プレート12,22が示されており、結合プレート12,22の、支持体11,21から突出している部分のみが示されている。第1のコンポーネント1の結合プレート12は、孔13の脇に、2つの丸い開口部14を有し、この開口部は、孔13よりも大きい直径を有する。第2の結合プレート22は、第1の孔23を有し、該孔は、第1の結合プレート12の第1の孔13の直径と同一の直径を有する。2つの他の開口部24は、長孔として形成されており、真ん中の開口部24は、左側の開口部24よりも小さい長さを有する。

0035

図5b)では、孔13,23および開口部14,24は、図5aに示した配列とは左右逆に形成されている。それ故に、かように形成された孔13,23は、開口部14の列の左端に設けられている。

0036

図5c)では、孔13が、この孔と対称的に設けられた開口部14と24の間の中央に設けられている。第1の結合プレート12の開口部14は、円形の孔として実施されており、第2の結合プレート22の開口部24は、同一の長さの長孔として実施されている。

0037

図5d)の実施の形態は、図5c)の実施の形態に対応している。第2の結合プレート22の開口部24は、円形の開口部として形成されており、この開口部の大きさは、結合プレート13の大きさに対応している。

0038

図6aないし図6dには、コンポーネント1,2の異なる移動可能性が示されている。結合プレート12,22の実施の形態は、同一の番号を有する図5の結合プレートに対応している。

0039

図6aに認められるように、コンポーネント1,2の支持体11,21が互いに垂直に位置していてなる基本位置から出発して、コンポーネント1の左側が、比較的遠くに上方に回動されることができる。何故ならば、長孔である左側の開口部24が、第2のコンポーネント2の、上方へのかように大きな移動を許容するからである。図6bでは、他の方向での移動可能性が与えられている。

0040

図6cでは、比較的大きな範囲における対称的な移動可能性が可能である。何故ならば、孔13,23は、2つの長孔24の間の真ん中にかつそこでは長手方向延在の中央に設けられているからである。それ故に、コンポーネント1,2を、孔13,23の中心に位置している回転軸を中心とした所定の角度範囲で、均等に回動することができる。

0041

図6dでは、丸い開口部14,24の対称的な実施の形態および孔13,23の真ん中の配置の故に、同様に、出発位置を中心とした対称的な移動が可能であるが、図6cに比較すれば移動は小さい。

0042

図7には、回転αによる伝送可能なトルクを示す線図が示されている。第1の段階Iでは、2つのコンポーネント1,2の結合は、荷重が静的摩擦を越えるまで、線形弾性的に硬い。その後、第2の段階IIで、ほぼ線形に延びており、かつすべり摩擦を有する際立った領域が発生する。回転角度αに亘っての、摩擦係数の段階では、段階IIの範囲で、線状、漸進的、または逓減的である上昇もあることが可能である。すべり摩擦の段階IIの終わりでは、孔の回転軸を中心とした回転は、締付ねじが開口部14,24の縁部と接触するほどに、大きい。それ故に、開口部の形状および寸法によって定められた回転角度を中心とした回転後に、孔の表面の力が活動され、次に、この力が、同様に、初期弾性回転の後に、ボルト要素3およびねじ4の材料、特にスチールの流れが生じる。このことは、最終的に、ねじ4および必要な場合にはボルト要素3の破壊をもたらす。ねじ4の破壊限度は、この破壊限度が、支持体用材料の剛性の下方にあるように、計られている。ボルト要素3の破壊強さは、ねじ4の破壊強さよりも大きいことがある。それ故に、ねじ4の破壊後に、構造物のおよびフレームコーナー部の更なる変形が可能である。その目的は、構造上の完全性を失うことなく、更なるエネルギの散逸を行なうことができるためである。

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