JP2000257670A - 免震装置 - Google Patents
免震装置Info
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- JP2000257670A JP2000257670A JP11059694A JP5969499A JP2000257670A JP 2000257670 A JP2000257670 A JP 2000257670A JP 11059694 A JP11059694 A JP 11059694A JP 5969499 A JP5969499 A JP 5969499A JP 2000257670 A JP2000257670 A JP 2000257670A
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- seismic isolation
- isolation device
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 地震に対する上部構造物21の揺れを抑える
ようにした免震装置Aに対して、個人住宅等のように上
部構造物21が軽量であっても有効に免震機能を発揮さ
せることができ、しかも、構造が簡単で、小形・軽量化
を図ることができるようにする。 【解決手段】 上板1の下面中心部に下方向に延びるよ
うに固定した支持柱5の下端部に、上板1を下板2に対
して相対的に水平方向に摺動可能に支持する摺動部材6
を設け、上板1及び下板2の外周部の全周同士を、弾性
層15aと剛性板層15bとが上下方向に交互に積層さ
れてなる円筒状の積層体15により接続する。
ようにした免震装置Aに対して、個人住宅等のように上
部構造物21が軽量であっても有効に免震機能を発揮さ
せることができ、しかも、構造が簡単で、小形・軽量化
を図ることができるようにする。 【解決手段】 上板1の下面中心部に下方向に延びるよ
うに固定した支持柱5の下端部に、上板1を下板2に対
して相対的に水平方向に摺動可能に支持する摺動部材6
を設け、上板1及び下板2の外周部の全周同士を、弾性
層15aと剛性板層15bとが上下方向に交互に積層さ
れてなる円筒状の積層体15により接続する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築物等の上部構
造物と基礎との間に設けられ、地震に対する該上部構造
物の揺れを抑えるようにした免震装置に関する技術分野
に属する。
造物と基礎との間に設けられ、地震に対する該上部構造
物の揺れを抑えるようにした免震装置に関する技術分野
に属する。
【0002】
【従来の技術】従来より、この種の免震装置としては、
例えば図5に示すように、上部構造物及び基礎にそれぞ
れ連結される円形の上板a及び下板b間において天然ゴ
ム等からなるゴム状弾性層cと鋼板等からなる剛性板層
dとを交互に積層した積層ゴムタイプものがよく知られ
ている。このものは、積層部の鉛直剛性で上部構造物の
荷重を支持し、地震時の横揺れに対しては、ゴム状弾性
層cの低いせん断力で対応すると同時に中心部に設けた
鉄や鉛のプラグeによるダンパ作用とにより水平力を吸
収するようになっている。また、上記プラグeの代わり
に油圧機構を用いて減衰させるようにしたものや、ゴム
を高減衰のものにしてゴム状弾性層c自体でダンパ機能
を発揮させるようにしたものがある。この積層ゴムタイ
プの免震装置は構造が単純であり、しかも、施工前の設
計において地震力の減衰性能を容易に予測することがで
き、施工作業や施工後の維持管理も容易であるので、大
型集合住宅や病院等の大型建築物にかなり普及されてい
る。
例えば図5に示すように、上部構造物及び基礎にそれぞ
れ連結される円形の上板a及び下板b間において天然ゴ
ム等からなるゴム状弾性層cと鋼板等からなる剛性板層
dとを交互に積層した積層ゴムタイプものがよく知られ
ている。このものは、積層部の鉛直剛性で上部構造物の
荷重を支持し、地震時の横揺れに対しては、ゴム状弾性
層cの低いせん断力で対応すると同時に中心部に設けた
鉄や鉛のプラグeによるダンパ作用とにより水平力を吸
収するようになっている。また、上記プラグeの代わり
に油圧機構を用いて減衰させるようにしたものや、ゴム
を高減衰のものにしてゴム状弾性層c自体でダンパ機能
を発揮させるようにしたものがある。この積層ゴムタイ
プの免震装置は構造が単純であり、しかも、施工前の設
計において地震力の減衰性能を容易に予測することがで
き、施工作業や施工後の維持管理も容易であるので、大
型集合住宅や病院等の大型建築物にかなり普及されてい
る。
【0003】一方、個人住宅等の軽量の上部構造物にお
いて地震時の倒壊や家具、調度品の転倒及び落下を防止
するための免震装置として、例えば特開平8−3263
52号公報に示されているように、上下一対の硬質部材
間に可撓性構造体を設け、この可撓性構造体に流動部材
が充填された多数の区画室を形成することによって、簡
単な構成で地震に対する上部構造物の揺れを抑えるよう
にすることが提案されている。
いて地震時の倒壊や家具、調度品の転倒及び落下を防止
するための免震装置として、例えば特開平8−3263
52号公報に示されているように、上下一対の硬質部材
間に可撓性構造体を設け、この可撓性構造体に流動部材
が充填された多数の区画室を形成することによって、簡
単な構成で地震に対する上部構造物の揺れを抑えるよう
にすることが提案されている。
【0004】また、近年、ゴムを用いないで、ベアリン
グ等のスライド機構とダンパ機構とを組み合わせた免震
装置が知られており、このものは、例えば2つのスライ
ド機構を略十字状に結合して上部構造物を基礎に対して
水平2方向に自由に移動可能とし、このスライド機構に
ばねやオイルダンパ等を別途付加して上部構造物の揺れ
を抑えるようにしている。
グ等のスライド機構とダンパ機構とを組み合わせた免震
装置が知られており、このものは、例えば2つのスライ
ド機構を略十字状に結合して上部構造物を基礎に対して
水平2方向に自由に移動可能とし、このスライド機構に
ばねやオイルダンパ等を別途付加して上部構造物の揺れ
を抑えるようにしている。
【0005】さらに、例えば特開平9−4279号公報
に示されているように、鋼鉄製球を中央が底点となる放
物線型の円型鋼鉄製皿受台で上下より挟んだ構成とし、
鋼鉄製球が下側の皿受台を上昇する際の反力により地震
加速度を消滅させることで上部構造物の横揺れを抑える
ようにすることが提案されている。
に示されているように、鋼鉄製球を中央が底点となる放
物線型の円型鋼鉄製皿受台で上下より挟んだ構成とし、
鋼鉄製球が下側の皿受台を上昇する際の反力により地震
加速度を消滅させることで上部構造物の横揺れを抑える
ようにすることが提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の積
層ゴムタイプのものは、上部構造物から受ける鉛直荷重
が面圧で50〜100kg/cm2 の大きさのときに期待す
るせん断力と水平方向変位とを発揮するように断面積と
高さとのバランスをとってあるため、上部構造物が軽量
でかつ設置面積が小さい個人住宅等に適用すると、断面
積が小さくかつ高さが大きいものとなり、座屈を生じ易
い不安定なものとなる。このため、この積層ゴムタイプ
の免震装置は、大型集合住宅や病院等の大型建築物のみ
にしか採用されていないのが実状である。
層ゴムタイプのものは、上部構造物から受ける鉛直荷重
が面圧で50〜100kg/cm2 の大きさのときに期待す
るせん断力と水平方向変位とを発揮するように断面積と
高さとのバランスをとってあるため、上部構造物が軽量
でかつ設置面積が小さい個人住宅等に適用すると、断面
積が小さくかつ高さが大きいものとなり、座屈を生じ易
い不安定なものとなる。このため、この積層ゴムタイプ
の免震装置は、大型集合住宅や病院等の大型建築物のみ
にしか採用されていないのが実状である。
【0007】また、上記前者の提案例(特開平8−32
6352号公報)の免震装置においては、上部構造物か
らの荷重を支持するための可撓性構造体の強度が経年劣
化により衰え、上部構造物の高さを一定に保持すること
ができないという問題がある。また、製造上、内部に複
数の区画室を設けることは困難である。
6352号公報)の免震装置においては、上部構造物か
らの荷重を支持するための可撓性構造体の強度が経年劣
化により衰え、上部構造物の高さを一定に保持すること
ができないという問題がある。また、製造上、内部に複
数の区画室を設けることは困難である。
【0008】そして、ゴムを用いないでスライド機構と
ダンパ機構とを組み合わせた免震装置においては、どの
方向からの地震力に対しても機能するようにするために
はスライド機構及びダンパ機構の構造が非常に複雑とな
り、施工に先立つ設計の困難さやコスト高が問題とな
り、普及していない。
ダンパ機構とを組み合わせた免震装置においては、どの
方向からの地震力に対しても機能するようにするために
はスライド機構及びダンパ機構の構造が非常に複雑とな
り、施工に先立つ設計の困難さやコスト高が問題とな
り、普及していない。
【0009】さらに、上記後者の提案例(特開平9−4
279号公報)の免震装置においては、地震による横揺
れに対し、鋼鉄製球が放物線型の皿受台上を移動するた
め、上部構造物が上下方向にも移動するという問題があ
る。また、振動を減衰させるための機構が重力によるも
のであるため上部構造物が自由振動に近い振動挙動を示
し、振動の収まりが悪いという問題を有している。
279号公報)の免震装置においては、地震による横揺
れに対し、鋼鉄製球が放物線型の皿受台上を移動するた
め、上部構造物が上下方向にも移動するという問題があ
る。また、振動を減衰させるための機構が重力によるも
のであるため上部構造物が自由振動に近い振動挙動を示
し、振動の収まりが悪いという問題を有している。
【0010】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、地震に対する上部構
造物の揺れを抑えるようにした免震装置に対して、個人
住宅等のように上部構造物が軽量の場合にも、地震の振
動に対して上下方向に変位させることなく水平方向の変
位及び力を有効に抑制し、しかも、構造を簡単にして、
小形・軽量化を図ることができるようにすることにあ
る。
であり、その目的とするところは、地震に対する上部構
造物の揺れを抑えるようにした免震装置に対して、個人
住宅等のように上部構造物が軽量の場合にも、地震の振
動に対して上下方向に変位させることなく水平方向の変
位及び力を有効に抑制し、しかも、構造を簡単にして、
小形・軽量化を図ることができるようにすることにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1の発明では、上部構造物と基礎との間に
設けられ、地震に対する該上部構造物の揺れを抑えるよ
うにした免震装置を対象とし、上記上部構造物と連結さ
れる上板と、上記上板の下側に対向して設けられ、上記
基礎と連結される下板と、上記上板の外周部以外の下面
に下方向に延びるように固定された支持柱と、上記支持
柱の下端部と下板の上面との少なくともいずれか一方に
設けられ、該支持柱と共に上記上板を下板に対して相対
的に水平方向に摺動可能に支持する摺動部材と、弾性層
と剛性板層とが上下方向に交互に積層されてなり、上記
上板及び下板の外周部の少なくとも一部同士を接続し
て、該上板が下板に対して相対的に水平方向に摺動した
ときにせん断変形する積層体とを備えるようにした。
めに、請求項1の発明では、上部構造物と基礎との間に
設けられ、地震に対する該上部構造物の揺れを抑えるよ
うにした免震装置を対象とし、上記上部構造物と連結さ
れる上板と、上記上板の下側に対向して設けられ、上記
基礎と連結される下板と、上記上板の外周部以外の下面
に下方向に延びるように固定された支持柱と、上記支持
柱の下端部と下板の上面との少なくともいずれか一方に
設けられ、該支持柱と共に上記上板を下板に対して相対
的に水平方向に摺動可能に支持する摺動部材と、弾性層
と剛性板層とが上下方向に交互に積層されてなり、上記
上板及び下板の外周部の少なくとも一部同士を接続し
て、該上板が下板に対して相対的に水平方向に摺動した
ときにせん断変形する積層体とを備えるようにした。
【0012】上記の構成により、上板は下板に対して支
持柱及び摺動部材によって支持されているので、ゴムで
支持するのとは異なり、上部構造物の高さを安定的に維
持することができる。そして、地震発生時には、摺動部
材の摺動により支持柱を介して上板が下板に対して相対
的に水平方向にスムーズに摺動して、急激な振動を長周
期化して和らげる。このとき、積層体には、せん断変形
することにより上板を摺動前の位置に復帰させる復元力
(せん断力)が発生するので、この復元力が摺動部材の
摺動摩擦力と共に減衰力として作用する。この結果、上
部構造物を上下移動させることなく上部構造物の揺れを
抑えることができ、地震収束後は上板及び上部構造物を
摺動前の位置に戻すことができる。そして、積層体に
は、従来の積層ゴムタイプの免震装置における積層部と
は異なり、上部構造物の荷重が作用しないので、上部構
造物の重量に関係なくその復元力を最適値に調節するこ
とができる。この結果、上部構造物が軽量であっても、
積層体の高さを低く抑えることができ、免震装置全体を
小型化することができる。
持柱及び摺動部材によって支持されているので、ゴムで
支持するのとは異なり、上部構造物の高さを安定的に維
持することができる。そして、地震発生時には、摺動部
材の摺動により支持柱を介して上板が下板に対して相対
的に水平方向にスムーズに摺動して、急激な振動を長周
期化して和らげる。このとき、積層体には、せん断変形
することにより上板を摺動前の位置に復帰させる復元力
(せん断力)が発生するので、この復元力が摺動部材の
摺動摩擦力と共に減衰力として作用する。この結果、上
部構造物を上下移動させることなく上部構造物の揺れを
抑えることができ、地震収束後は上板及び上部構造物を
摺動前の位置に戻すことができる。そして、積層体に
は、従来の積層ゴムタイプの免震装置における積層部と
は異なり、上部構造物の荷重が作用しないので、上部構
造物の重量に関係なくその復元力を最適値に調節するこ
とができる。この結果、上部構造物が軽量であっても、
積層体の高さを低く抑えることができ、免震装置全体を
小型化することができる。
【0013】請求項2の発明では、請求項1の発明にお
いて、摺動部材は、潤滑性樹脂からなるものとする。こ
のことで、地震発生時における上板の下板に対する相対
移動をよりスムーズにして、上部構造物の揺れをより一
層小さく抑えることができる。
いて、摺動部材は、潤滑性樹脂からなるものとする。こ
のことで、地震発生時における上板の下板に対する相対
移動をよりスムーズにして、上部構造物の揺れをより一
層小さく抑えることができる。
【0014】請求項3の発明では、上部構造物と基礎と
の間に設けられ、地震に対する該上部構造物の揺れを抑
えるようにした免震装置を対象とする。
の間に設けられ、地震に対する該上部構造物の揺れを抑
えるようにした免震装置を対象とする。
【0015】そして、上記上部構造物と連結される上板
と、上記上板の下側に対向して設けられ、上記基礎と連
結される下板と、上記上板の外周部以外の下面に固定さ
れ、下面に開口するボール保持部を有するボールホルダ
ーと、上記ボールホルダーのボール保持部内に転がり可
能に保持され、該ボールホルダーと共に上記上板を下板
に対して相対的に水平方向に移動可能に支持するボール
と、弾性層と剛性板層とが上下方向に交互に積層されて
なり、上記上板及び下板の外周部の少なくとも一部同士
を接続して、該上板が下板に対して相対的に水平方向に
移動したときにせん断変形する積層体とを備えているも
のとする。
と、上記上板の下側に対向して設けられ、上記基礎と連
結される下板と、上記上板の外周部以外の下面に固定さ
れ、下面に開口するボール保持部を有するボールホルダ
ーと、上記ボールホルダーのボール保持部内に転がり可
能に保持され、該ボールホルダーと共に上記上板を下板
に対して相対的に水平方向に移動可能に支持するボール
と、弾性層と剛性板層とが上下方向に交互に積層されて
なり、上記上板及び下板の外周部の少なくとも一部同士
を接続して、該上板が下板に対して相対的に水平方向に
移動したときにせん断変形する積層体とを備えているも
のとする。
【0016】この発明により、ボールホルダー及びボー
ルにより上部構造物の高さを安定的に維持することがで
きると共に、地震発生時には、ボールの転がりにより上
板を下板に対して相対的に水平方向にスムーズに移動さ
せて、急激な振動を長周期化して和らげることができ
る。一方、積層体の復元力がボールの転がり摩擦力と共
に減衰力として作用し、地震収束後は上板及び上部構造
物を移動前の位置に戻すことができる。そして、請求項
1の発明と同様に、積層体には上部構造物の荷重が作用
しないので、免震装置全体を小型化することができる。
ルにより上部構造物の高さを安定的に維持することがで
きると共に、地震発生時には、ボールの転がりにより上
板を下板に対して相対的に水平方向にスムーズに移動さ
せて、急激な振動を長周期化して和らげることができ
る。一方、積層体の復元力がボールの転がり摩擦力と共
に減衰力として作用し、地震収束後は上板及び上部構造
物を移動前の位置に戻すことができる。そして、請求項
1の発明と同様に、積層体には上部構造物の荷重が作用
しないので、免震装置全体を小型化することができる。
【0017】請求項4の発明では、請求項3の発明にお
いて、ボールホルダーのボール保持部内に少なくとも3
つの略同径のボールが同じ円周上に略等間隔に配置され
ているものとする。こうすることで、上板及び上部構造
物をより安定して支持することができると共に、どの方
向に地震力を受けても上板を下板に対してスムーズに移
動させることができる。
いて、ボールホルダーのボール保持部内に少なくとも3
つの略同径のボールが同じ円周上に略等間隔に配置され
ているものとする。こうすることで、上板及び上部構造
物をより安定して支持することができると共に、どの方
向に地震力を受けても上板を下板に対してスムーズに移
動させることができる。
【0018】請求項5の発明では、請求項1、2、3又
は4の発明において、積層体は、上板及び下板の外周部
全周同士を接続しかつ上板及び下板間の空間を覆う筒状
に形成されているものとする。
は4の発明において、積層体は、上板及び下板の外周部
全周同士を接続しかつ上板及び下板間の空間を覆う筒状
に形成されているものとする。
【0019】このことにより、上板が下板に対してどの
方向に移動しても、積層体がそれに応じてせん断変形し
て方向性のない安定した復元力が発生する。また、積層
体の内側にゴミや埃が入るのを防止することができるの
で、長期に亘って安定した摺動性又は転がり性を維持す
ることができる。
方向に移動しても、積層体がそれに応じてせん断変形し
て方向性のない安定した復元力が発生する。また、積層
体の内側にゴミや埃が入るのを防止することができるの
で、長期に亘って安定した摺動性又は転がり性を維持す
ることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】(実施形態1)図1は、本発明の
実施形態1に係る免震装置Aを示し、この免震装置A
は、図3に示すように、建築物等の上部構造物21の四
隅に位置する各柱22と基礎23との間に設けられ、地
震に対する該上部構造物21の揺れを抑えるようにした
ものであり、個人住宅等のように上部構造物21が軽量
である場合に特にその免震効果を発揮するものである。
上記免震装置Aは、上記上部構造物21の各柱22と連
結される円形のステンレス鋼製上板1と、この上板1の
下側に対向して設けられ、上下面が水平となるように上
記基礎23と連結される同じく円形のステンレス鋼製下
板2とを備えている。
実施形態1に係る免震装置Aを示し、この免震装置A
は、図3に示すように、建築物等の上部構造物21の四
隅に位置する各柱22と基礎23との間に設けられ、地
震に対する該上部構造物21の揺れを抑えるようにした
ものであり、個人住宅等のように上部構造物21が軽量
である場合に特にその免震効果を発揮するものである。
上記免震装置Aは、上記上部構造物21の各柱22と連
結される円形のステンレス鋼製上板1と、この上板1の
下側に対向して設けられ、上下面が水平となるように上
記基礎23と連結される同じく円形のステンレス鋼製下
板2とを備えている。
【0021】上記上板1の下面中心部には、下方向に延
びる略円柱状の鋼鉄製支持柱5の上端部が接着又はボル
ト等により取付固定されている。この支持柱5の下端部
と下板2の上面との間には、該支持柱5と共に上板1を
下板2に対して相対的に水平方向に摺動可能に支持する
摺動部材6が設けられている。この摺動部材6は、超高
分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリアミ
ド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアセタール等の
潤滑性樹脂からなっており、高圧縮に耐えられるように
これらの樹脂に補強材としてガラス繊維、アラミド繊
維、カーボン繊維等を含有させてもよく、さらに潤滑剤
(固体又は液体)を含有させてもよい。そして、上記摺
動部材6は、支持柱5と略同じ径の円板状をなし、支持
柱5の下端部に接着又はボルト等により同心状に取付固
定されている。
びる略円柱状の鋼鉄製支持柱5の上端部が接着又はボル
ト等により取付固定されている。この支持柱5の下端部
と下板2の上面との間には、該支持柱5と共に上板1を
下板2に対して相対的に水平方向に摺動可能に支持する
摺動部材6が設けられている。この摺動部材6は、超高
分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリアミ
ド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアセタール等の
潤滑性樹脂からなっており、高圧縮に耐えられるように
これらの樹脂に補強材としてガラス繊維、アラミド繊
維、カーボン繊維等を含有させてもよく、さらに潤滑剤
(固体又は液体)を含有させてもよい。そして、上記摺
動部材6は、支持柱5と略同じ径の円板状をなし、支持
柱5の下端部に接着又はボルト等により同心状に取付固
定されている。
【0022】上記上板1及び下板2の外周部の全周同士
は、該上板1及び下板2間の空間を覆う円筒状の積層体
15により接続されている。この積層体15は、図2に
拡大して示すように、弾性層15aと剛性板層15bと
が上下方向に交互に積層されてなり、この弾性層15a
と剛性板層15bとは互いに接着剤により接合されてい
る。この積層体15の内外周部には、剛性板層15bを
覆うように弾性層15aと一体形成されて該剛性板層1
5bの錆や劣化を防止する被覆部15cが形成されてい
る。但し、この剛性板層15bが錆や劣化の生じ難い材
料からなる場合には、この被覆部15cを形成しないで
剛性板層15bが露出するようにしてもよい。上記弾性
層15aは、天然ゴム若しくは合成ゴムを主体とする配
合ゴム又はそのいずれかの配合ゴムを繊維で補強した複
合材や、熱可塑性樹脂等の高分子材料からなっている一
方、剛性板層15bは鋼、ステンレス鋼等の金属板や、
強化プラスチック板からなっている。そして、上記積層
体15は、接着剤やボルト等により上下板1,2に取付
固定されていて、上板1が下板2に対して相対的に水平
方向においてどの方向に摺動したときにもせん断変形し
て上板1を摺動前の位置に復帰させる復元力を発生する
ようになっている。
は、該上板1及び下板2間の空間を覆う円筒状の積層体
15により接続されている。この積層体15は、図2に
拡大して示すように、弾性層15aと剛性板層15bと
が上下方向に交互に積層されてなり、この弾性層15a
と剛性板層15bとは互いに接着剤により接合されてい
る。この積層体15の内外周部には、剛性板層15bを
覆うように弾性層15aと一体形成されて該剛性板層1
5bの錆や劣化を防止する被覆部15cが形成されてい
る。但し、この剛性板層15bが錆や劣化の生じ難い材
料からなる場合には、この被覆部15cを形成しないで
剛性板層15bが露出するようにしてもよい。上記弾性
層15aは、天然ゴム若しくは合成ゴムを主体とする配
合ゴム又はそのいずれかの配合ゴムを繊維で補強した複
合材や、熱可塑性樹脂等の高分子材料からなっている一
方、剛性板層15bは鋼、ステンレス鋼等の金属板や、
強化プラスチック板からなっている。そして、上記積層
体15は、接着剤やボルト等により上下板1,2に取付
固定されていて、上板1が下板2に対して相対的に水平
方向においてどの方向に摺動したときにもせん断変形し
て上板1を摺動前の位置に復帰させる復元力を発生する
ようになっている。
【0023】以上の構成からなる免震装置Aを、上部構
造物21の各柱22と基礎23との間に設ける場合、上
板1を上部構造物21の各柱22に、下板2を基礎23
にそれぞれボルトにより取付固定する。この免震装置A
では、上板1は支持柱5及び摺動部材6によって支持さ
れているので、ゴムで支持するのとは異なり、経年劣化
して上部構造物21の高さが変化するということはな
い。また、支持柱5及び摺動部材6は上板1の中心部に
配置されているので、その上板1の中心部に上部構造物
21の荷重がかかるように上板1と上部構造物21の各
柱22とを連結すれば、上部構造物21を安定して支持
することができる。
造物21の各柱22と基礎23との間に設ける場合、上
板1を上部構造物21の各柱22に、下板2を基礎23
にそれぞれボルトにより取付固定する。この免震装置A
では、上板1は支持柱5及び摺動部材6によって支持さ
れているので、ゴムで支持するのとは異なり、経年劣化
して上部構造物21の高さが変化するということはな
い。また、支持柱5及び摺動部材6は上板1の中心部に
配置されているので、その上板1の中心部に上部構造物
21の荷重がかかるように上板1と上部構造物21の各
柱22とを連結すれば、上部構造物21を安定して支持
することができる。
【0024】そして、地震発生時には、どの方向に地震
力を受けても摺動部材6により上板1は下板2に対して
相対的に水平方向にスムーズに摺動して、急激な振動を
長周期化して和らげる。このとき、上板1が下板2に対
してずれた方向に積層体15がせん断変形するため、積
層体15に上板1を摺動前の位置に復帰させる復元力が
発生する。この復元力が摺動部材6の摺動摩擦力と共に
減衰力として作用する。この結果、上部構造物21を上
下移動させることなく水平揺れを抑えることができ、上
部構造物21の内部に設置したものが倒れるのを防止す
ることができる。しかも、地震収束後は上板1及び上部
構造物21を摺動前の位置に戻すことができる。また、
積層体15は、上板1が下板2に対して水平方向におい
てどの方向に摺動したときにも同じ復元力が発生するの
で、どの方向からの地震力に対しても同じように機能さ
せることができる。
力を受けても摺動部材6により上板1は下板2に対して
相対的に水平方向にスムーズに摺動して、急激な振動を
長周期化して和らげる。このとき、上板1が下板2に対
してずれた方向に積層体15がせん断変形するため、積
層体15に上板1を摺動前の位置に復帰させる復元力が
発生する。この復元力が摺動部材6の摺動摩擦力と共に
減衰力として作用する。この結果、上部構造物21を上
下移動させることなく水平揺れを抑えることができ、上
部構造物21の内部に設置したものが倒れるのを防止す
ることができる。しかも、地震収束後は上板1及び上部
構造物21を摺動前の位置に戻すことができる。また、
積層体15は、上板1が下板2に対して水平方向におい
てどの方向に摺動したときにも同じ復元力が発生するの
で、どの方向からの地震力に対しても同じように機能さ
せることができる。
【0025】さらに、積層体15には、上部構造物21
の荷重が作用しないので、上部構造物21の重量に関係
なく、積層体15の積層数、各層厚、径方向の厚み、弾
性層15aの材質等を変えることによりその復元力を最
適値に調節することができる。この結果、上部構造物2
1が軽量である場合に、従来の積層ゴムタイプの免震装
置における積層部のように積層体15の高さが断面積の
割りに大きくなるということはなく、積層体15の高さ
を低く抑えることができる。また、支持柱5及び摺動部
材6の断面積も小さく抑えることができ、よって、免震
装置A全体を小型化することができる。
の荷重が作用しないので、上部構造物21の重量に関係
なく、積層体15の積層数、各層厚、径方向の厚み、弾
性層15aの材質等を変えることによりその復元力を最
適値に調節することができる。この結果、上部構造物2
1が軽量である場合に、従来の積層ゴムタイプの免震装
置における積層部のように積層体15の高さが断面積の
割りに大きくなるということはなく、積層体15の高さ
を低く抑えることができる。また、支持柱5及び摺動部
材6の断面積も小さく抑えることができ、よって、免震
装置A全体を小型化することができる。
【0026】また、摺動部材6が摺動する部分は積層体
15によって覆われているので、ゴミや埃が入り込ま
ず、長期に亘って安定した減衰力や復元力を確保するこ
とができる。
15によって覆われているので、ゴミや埃が入り込ま
ず、長期に亘って安定した減衰力や復元力を確保するこ
とができる。
【0027】加えて、積層体15の径方向の厚みを比較
的大きくしても、所望の復元力が得られ易いので、その
厚みを大きくしておくことで、積層体15の紫外線や他
の外的刺激に対する劣化や破損を抑制することができ
る。また、万一、予想以上に震度の大きな地震が発生し
て、支持柱5又は摺動部材6が積層体15の内周面に当
接したとしても、積層体15の破損が抑えられ、積層体
15を上板1の過大な移動を規制するストッパーにする
こともできる。
的大きくしても、所望の復元力が得られ易いので、その
厚みを大きくしておくことで、積層体15の紫外線や他
の外的刺激に対する劣化や破損を抑制することができ
る。また、万一、予想以上に震度の大きな地震が発生し
て、支持柱5又は摺動部材6が積層体15の内周面に当
接したとしても、積層体15の破損が抑えられ、積層体
15を上板1の過大な移動を規制するストッパーにする
こともできる。
【0028】尚、上記実施形態1では、潤滑性樹脂から
なる摺動部材6を支持柱5に取付固定したが、上板1を
確実に支持しかつ摺動性が良好なものであれば他の樹脂
や金属であっても本発明を適用することができる。そし
て、下板2と略同じ大きさの摺動部材6を下板2の上面
に取付固定し、支持柱5がその摺動部材6の上面を摺動
するようにしてもよい。この場合、支持柱5を摺動性の
良好な材料にすることが望ましい。
なる摺動部材6を支持柱5に取付固定したが、上板1を
確実に支持しかつ摺動性が良好なものであれば他の樹脂
や金属であっても本発明を適用することができる。そし
て、下板2と略同じ大きさの摺動部材6を下板2の上面
に取付固定し、支持柱5がその摺動部材6の上面を摺動
するようにしてもよい。この場合、支持柱5を摺動性の
良好な材料にすることが望ましい。
【0029】また、上記実施形態1では、支持柱5及び
摺動部材6を上板1の下面中心部に取付固定したが、支
持柱5又は摺動部材6が積層体15に当接するまでの距
離が比較的大きい場合には、上板1の外周部以外の下面
であれば支持柱5及び摺動部材6をどこに取付固定して
もよい。そして、支持柱5及び摺動部材6は断面円形で
なくてもよく、多角形状であってもよい。
摺動部材6を上板1の下面中心部に取付固定したが、支
持柱5又は摺動部材6が積層体15に当接するまでの距
離が比較的大きい場合には、上板1の外周部以外の下面
であれば支持柱5及び摺動部材6をどこに取付固定して
もよい。そして、支持柱5及び摺動部材6は断面円形で
なくてもよく、多角形状であってもよい。
【0030】(実施形態2)図4は本発明の実施形態2
を示し(以下の実施形態では、図1と同じ部分について
は同じ符号を付してその詳細な説明は省略する)、上記
実施形態1における摺動部材6の代わりにボール14を
使用したものである。
を示し(以下の実施形態では、図1と同じ部分について
は同じ符号を付してその詳細な説明は省略する)、上記
実施形態1における摺動部材6の代わりにボール14を
使用したものである。
【0031】すなわち、この実施形態では、上板1の下
面中心部に、下面に開口する円形凹状のボール保持部6
aを有するボールホルダー13の上端部が取付固定され
ている。このボール保持部13a内には、3つ以上の同
径のボール14,14,…が同じ円周上に略等間隔に転
がり可能に保持されており、この円周の中心にさらにも
う1つのボール14を配置するようにしてもよい。上記
各ボール14は、耐食処理鋼若しくはステンレス鋼又は
潤滑性樹脂(ポリテトラフルオロエチレン等)からなっ
ていて、上記ボールホルダー13と共に上板1を下板2
に対して支持している。このことで、上記ボールホルダ
ー13は、各ボール14を介して上板1を下板2に対し
て相対的に水平方向に移動可能に支持する支持部材を構
成している。
面中心部に、下面に開口する円形凹状のボール保持部6
aを有するボールホルダー13の上端部が取付固定され
ている。このボール保持部13a内には、3つ以上の同
径のボール14,14,…が同じ円周上に略等間隔に転
がり可能に保持されており、この円周の中心にさらにも
う1つのボール14を配置するようにしてもよい。上記
各ボール14は、耐食処理鋼若しくはステンレス鋼又は
潤滑性樹脂(ポリテトラフルオロエチレン等)からなっ
ていて、上記ボールホルダー13と共に上板1を下板2
に対して支持している。このことで、上記ボールホルダ
ー13は、各ボール14を介して上板1を下板2に対し
て相対的に水平方向に移動可能に支持する支持部材を構
成している。
【0032】したがって、上記実施形態2では、ボール
ホルダー13及び各ボール14により上部構造物21の
高さを安定的に維持することができると共に、3つ以上
のボール14,14,…を略同じ円周上に略等間隔に配
置することで、その中心部に上部構造物21の荷重がか
かるように上板1と上部構造物21の各柱22とを連結
すれば、上部構造物21を安定かつ確実に支持すること
ができる。そして、地震発生時には、各ボール14の転
がりにより水平方向においてどの方向にも上板1が下板
2に対して相対的にスムーズに移動して、急激な振動を
長周期化して和らげる。また、積層体15の復元力が各
ボール14の転がり摩擦力と共に減衰力として作用し、
地震収束後は上板1及び上部構造物21を移動前の位置
に戻すことができる。よって、上記実施形態1と同様の
作用効果が得られる。
ホルダー13及び各ボール14により上部構造物21の
高さを安定的に維持することができると共に、3つ以上
のボール14,14,…を略同じ円周上に略等間隔に配
置することで、その中心部に上部構造物21の荷重がか
かるように上板1と上部構造物21の各柱22とを連結
すれば、上部構造物21を安定かつ確実に支持すること
ができる。そして、地震発生時には、各ボール14の転
がりにより水平方向においてどの方向にも上板1が下板
2に対して相対的にスムーズに移動して、急激な振動を
長周期化して和らげる。また、積層体15の復元力が各
ボール14の転がり摩擦力と共に減衰力として作用し、
地震収束後は上板1及び上部構造物21を移動前の位置
に戻すことができる。よって、上記実施形態1と同様の
作用効果が得られる。
【0033】尚、上記実施形態2では、ボールホルダー
13のボール保持部13a内に3つ以上のボール14,
14,…を保持するようにしたが、上部構造物21を支
持可能であれば、ボール14は1つ又は2つであっても
よい。
13のボール保持部13a内に3つ以上のボール14,
14,…を保持するようにしたが、上部構造物21を支
持可能であれば、ボール14は1つ又は2つであっても
よい。
【0034】また、上記実施形態2では、ボールホルダ
ー13を上板1の下面中心部に取付固定したが、上記実
施形態1における支持柱5及び摺動部材6と同様に、上
板1の外周部以外の下面であればどこに取付固定しても
よい。
ー13を上板1の下面中心部に取付固定したが、上記実
施形態1における支持柱5及び摺動部材6と同様に、上
板1の外周部以外の下面であればどこに取付固定しても
よい。
【0035】そして、上記各実施形態1,2において
は、積層体15で覆われた上板1及び下板2間の空間
に、液状の粘性材料又は粉状若しくは粒状の高分子材料
からなる減衰剤を充填するようにしてもよい。このよう
にすれば、その減衰剤により比較的大きな減衰力が容易
に得られると共に、微小な地震動が発生したり台風時の
ように大きな風圧が上部構造物21に作用したりして
も、減衰剤の抵抗力により上部構造物21及び上板1が
下板2及び基礎23に対して不用意に移動するのを防止
することができる。
は、積層体15で覆われた上板1及び下板2間の空間
に、液状の粘性材料又は粉状若しくは粒状の高分子材料
からなる減衰剤を充填するようにしてもよい。このよう
にすれば、その減衰剤により比較的大きな減衰力が容易
に得られると共に、微小な地震動が発生したり台風時の
ように大きな風圧が上部構造物21に作用したりして
も、減衰剤の抵抗力により上部構造物21及び上板1が
下板2及び基礎23に対して不用意に移動するのを防止
することができる。
【0036】また、上記各実施形態1,2では、上板1
及び下板2を円形のステンレス鋼製としたが、強化プラ
スチック等の高剛性材料を使用してもよく、多角形状で
あっても本発明を適用することができる。
及び下板2を円形のステンレス鋼製としたが、強化プラ
スチック等の高剛性材料を使用してもよく、多角形状で
あっても本発明を適用することができる。
【0037】加えて、上記各実施形態1,2では、積層
体15を、上板1及び下板2の外周部全周同士を接続す
る円筒状に形成したが、複数の積層体を周方向に略等間
隔をあけて配置して上板1及び下板2の外周部の一部同
士を接続するようにしてもよい。この場合、その各積層
体を所謂RCCデバイスのように円柱状に形成してもよ
い。
体15を、上板1及び下板2の外周部全周同士を接続す
る円筒状に形成したが、複数の積層体を周方向に略等間
隔をあけて配置して上板1及び下板2の外周部の一部同
士を接続するようにしてもよい。この場合、その各積層
体を所謂RCCデバイスのように円柱状に形成してもよ
い。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明で
は、支持柱の下端部と下板の上面との少なくともいずれ
か一方に、上板を下板に対して相対的に水平方向に摺動
可能に支持する摺動部材を設け、上板及び下板の外周部
の少なくとも一部同士を、弾性層と剛性板層とが上下方
向に交互に積層されてなる積層体により接続した。ま
た、請求項3の発明では、ボールホルダーのボール保持
部内に、ボールホルダーと共に上板を下板に対して相対
的に水平方向に移動可能に支持するボールを転がり可能
に保持し、上板及び下板の外周部の少なくとも一部同士
を、弾性層と剛性板層とが上下方向に交互に積層されて
なる積層体により接続した。したがって、これらの発明
によると、軽量の上部構造物であっても上下変動させる
ことなく水平振動を緩和・吸収するという免震機能を有
効に発揮させることができる小形・軽量な免震装置が得
られる。
は、支持柱の下端部と下板の上面との少なくともいずれ
か一方に、上板を下板に対して相対的に水平方向に摺動
可能に支持する摺動部材を設け、上板及び下板の外周部
の少なくとも一部同士を、弾性層と剛性板層とが上下方
向に交互に積層されてなる積層体により接続した。ま
た、請求項3の発明では、ボールホルダーのボール保持
部内に、ボールホルダーと共に上板を下板に対して相対
的に水平方向に移動可能に支持するボールを転がり可能
に保持し、上板及び下板の外周部の少なくとも一部同士
を、弾性層と剛性板層とが上下方向に交互に積層されて
なる積層体により接続した。したがって、これらの発明
によると、軽量の上部構造物であっても上下変動させる
ことなく水平振動を緩和・吸収するという免震機能を有
効に発揮させることができる小形・軽量な免震装置が得
られる。
【0039】請求項2の発明によると、摺動部材を潤滑
性樹脂としたことにより、長期間に亘って摺動特性を安
定させることができる。
性樹脂としたことにより、長期間に亘って摺動特性を安
定させることができる。
【0040】請求項4の発明によると、ボールホルダー
のボール保持部内に少なくとも3つの略同径のボールを
同じ円周上に略等間隔に配置したことにより、上板及び
上部構造物をより安定的に支持することができると共
に、どの方向に地震力を受けても上板を下板に対してス
ムーズに移動させて急激な振動を和らげることができ
る。
のボール保持部内に少なくとも3つの略同径のボールを
同じ円周上に略等間隔に配置したことにより、上板及び
上部構造物をより安定的に支持することができると共
に、どの方向に地震力を受けても上板を下板に対してス
ムーズに移動させて急激な振動を和らげることができ
る。
【0041】請求項5の発明によると、積層体を、上板
及び下板の外周部全周同士を接続しかつ上板及び下板間
の空間を覆う筒状に形成したことにより、減衰力や復元
力が地震力の方向に左右されず、しかも、ゴミや埃が積
層体15の内側に入り込まないので、長期に亘って安定
した減衰力や復元力を確保することができる。
及び下板の外周部全周同士を接続しかつ上板及び下板間
の空間を覆う筒状に形成したことにより、減衰力や復元
力が地震力の方向に左右されず、しかも、ゴミや埃が積
層体15の内側に入り込まないので、長期に亘って安定
した減衰力や復元力を確保することができる。
【図1】本発明の実施形態1に係る免震装置を示す断面
図である。
図である。
【図2】積層体の拡大断面図である。
【図3】免震装置の取付例を示す概略図である。
【図4】実施形態2を示す図1相当図である。
【図5】従来の積層タイプの免震装置を示す断面図であ
る。
る。
A 免震装置 1 上板 2 下板 5 支持柱 6 摺動部材 8 積層体 13 ボールホルダー 13a ボール保持部 21 上部構造物 23 基礎
Claims (5)
- 【請求項1】 上部構造物と基礎との間に設けられ、地
震に対する該上部構造物の揺れを抑えるようにした免震
装置であって、 上記上部構造物と連結される上板と、 上記上板の下側に対向して設けられ、上記基礎と連結さ
れる下板と、 上記上板の外周部以外の下面に下方向に延びるように固
定された支持柱と、 上記支持柱の下端部と下板の上面との少なくともいずれ
か一方に設けられ、該支持柱と共に上記上板を下板に対
して相対的に水平方向に摺動可能に支持する摺動部材
と、 弾性層と剛性板層とが上下方向に交互に積層されてな
り、上記上板及び下板の外周部の少なくとも一部同士を
接続して、該上板が下板に対して相対的に水平方向に摺
動したときにせん断変形する積層体とを備えていること
を特徴とする免震装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の免震装置において、 摺動部材は、潤滑性樹脂からなることを特徴とする免震
装置。 - 【請求項3】 上部構造物と基礎との間に設けられ、地
震に対する該上部構造物の揺れを抑えるようにした免震
装置であって、 上記上部構造物と連結される上板と、 上記上板の下側に対向して設けられ、上記基礎と連結さ
れる下板と、 上記上板の外周部以外の下面に固定され、下面に開口す
るボール保持部を有するボールホルダーと、 上記ボールホルダーのボール保持部内に転がり可能に保
持され、該ボールホルダーと共に上記上板を下板に対し
て相対的に水平方向に移動可能に支持するボールと、 弾性層と剛性板層とが上下方向に交互に積層されてな
り、上記上板及び下板の外周部の少なくとも一部同士を
接続して、該上板が下板に対して相対的に水平方向に移
動したときにせん断変形する積層体とを備えていること
を特徴とする免震装置。 - 【請求項4】 請求項3記載の免震装置において、 ボールホルダーのボール保持部内に少なくとも3つの略
同径のボールが同じ円周上に略等間隔に配置されている
ことを特徴とする免震装置。 - 【請求項5】 請求項1、2、3又は4記載の免震装置
において、 積層体は、上板及び下板の外周部全周同士を接続しかつ
上板及び下板間の空間を覆う筒状に形成されていること
を特徴とする免震装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11059694A JP2000257670A (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 免震装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11059694A JP2000257670A (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 免震装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000257670A true JP2000257670A (ja) | 2000-09-19 |
Family
ID=13120582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11059694A Pending JP2000257670A (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 免震装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000257670A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003214471A (ja) * | 2002-01-23 | 2003-07-30 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | 制振用ダンパー |
| US7547142B2 (en) * | 2003-03-07 | 2009-06-16 | Robinson Seismic Ip Limited | Self-centering sliding bearing |
| WO2014152555A1 (en) * | 2013-03-18 | 2014-09-25 | R.J. Watson, Inc. | Disc and spring isolation bearing |
| CN104165681A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-11-26 | 山推建友机械股份有限公司 | 搅拌站用缓冲震动影响的计量装置 |
| WO2021012353A1 (zh) * | 2019-07-24 | 2021-01-28 | 中国电力科学研究院有限公司 | 隔震装置 |
| KR20240103153A (ko) * | 2022-12-26 | 2024-07-04 | (주)조일비엔피 | 열매체보일러용 내진장치 |
-
1999
- 1999-03-08 JP JP11059694A patent/JP2000257670A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003214471A (ja) * | 2002-01-23 | 2003-07-30 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | 制振用ダンパー |
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| WO2021012353A1 (zh) * | 2019-07-24 | 2021-01-28 | 中国电力科学研究院有限公司 | 隔震装置 |
| KR20240103153A (ko) * | 2022-12-26 | 2024-07-04 | (주)조일비엔피 | 열매체보일러용 내진장치 |
| KR102878259B1 (ko) * | 2022-12-26 | 2025-11-06 | (주)조일비엔피 | 열매체보일러용 내진장치 |
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