JP2009097301A - 減衰機能を備えた転がり免震支承装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転がり免震支承をすることができながら、震動の減衰も行うことができ、それでいて、施工やメンテナンス、基礎設計を容易にすることができるようにする。
【解決手段】上下一方の皿２の周縁部において、テレスコープ式の伸縮ダンパー５の一方の端部がボールジョイント６を介して連結されると共に、上下もう一方の皿３の周縁部において、同テレスコープ式伸縮ダンパー５のもう一方の端部がボールジョイント６を介して連結され、該テレスコープ式伸縮ダンパー５が、免震による上下の皿２，３の水平方向への相対変位に追従して伸縮動作を行い、震動を減衰するようになされている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、減衰機能を備えた転がり免震支承装置に関する。

上下の皿と、皿間に配置される球体とが備えられ、上下の皿の水平方向への相対変位とそれに伴う球体の追従転動とによって免震を行うようになされた転がり免震支承装置を用い、これを、下部構造部としての基礎と、上部構造部との間に介設することで、地震時に上部構造部を免震するようになされた免震建物は、従来より提供されている。

また、この免震建物において、地震による震動を減衰させるための減衰装置を、上記の転がり免震支承装置とは別に備えさせることも従来より行われている。
特開２００３−９７６２１号公報

しかしながら、免震支承装置と減衰装置とをそれぞれ位置を異ならせて個別に建物に備えさせた構造では、施工やメンテナンスが厄介であり、また、それぞれの装置の配置スペースを確保するための基礎の設計も厄介であるという問題がある。

本発明は、上記のような問題点に鑑み、転がり免震支承をすることができながら、震動の減衰も行うことができ、それでいて、施工やメンテナンス、基礎設計を容易にすることができるようにすることを課題とする。

上記の課題は、上下の皿と、皿間に配置される球体とが備えられ、上下の皿の水平方向への相対変位とそれに伴う球体の追従転動とによって免震を行うようになされた転がり免震支承装置において、
上下一方の皿の周縁部において、テレスコープ式の伸縮ダンパーの一方の端部が自在継ぎ手手段を介して連結されると共に、上下もう一方の皿の周縁部において、前記テレスコープ式伸縮ダンパーのもう一方の端部が自在継ぎ手手段を介して連結され、前記テレスコープ式伸縮ダンパーが、免震による上下の皿の水平方向への相対変位に追従して伸縮動作を行い、震動を減衰するようになされていることを特徴とする、減衰機能を備えた転がり免震支承装置によって解決される（第１発明）。

この装置では、転がり免震支承装置を構成する上下の皿を連結部としてテレスコープ式伸縮ダンパーが備えられているので、転がり免震支承をすることができながら、減衰も行うことができ、しかも、施工においては転がり免震支承装置を設置すればダンパーも設置され、施工を容易に行っていくことができる。また、メンテナンスについても、転がり免震支承部のメンテナンスを行う位置とダンパーのメンテナンスを行う位置とが同じで、メンテナンスを容易にすることができる。そして、基礎設計においては、転がり免震装置の設置位置を考慮した設計を行うだけでよく、減衰機構部の設置位置を考慮する必要がなく、基礎設計を容易にすることができる。

第１発明において、前記テレスコープ式伸縮ダンパーが複数備えられ、これら伸縮ダンパーが上下の皿の周縁部に周方向に所定の間隔おきに備えられているとよい（第２発明）。この場合は、免震時の震動を複数のダンパーで効果的に減衰することができると共に、減衰力についての力学的安定性も高いものにすることができる。

第２発明において、前記テレスコープ式伸縮ダンパーの全部又は一部が上下の皿の両方又は一方に対して着脱可能であるのもよい（第３発明）。この場合は、テレスコープ式伸縮ダンパーを効かす本数を選定することができて、減衰力を調整することが可能になる。

第１〜３発明において、前記テレスコープ式伸縮ダンパーが、摩擦で震動を減衰する摩擦ダンパーからなる場合（第４発明）や、前記テレスコープ式伸縮ダンパーが、粘弾性体の変形で震動エネルギーを吸収する粘弾性体ダンパーからなる場合（第５発明）は、減衰機構を簡素な機構でコスト的に有利に組み込むことができると共に、効果的な減衰作用を発揮させることができる。

本発明は、以上のとおりのものであるから、転がり免震支承をすることができながら、震動の減衰も行うことができ、それでいて、施工やメンテナンス、基礎設計を容易にすることができる。

次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２に示す実施形態の転がり免震支承装置１は、図２（イ）（ロ）に示すように、上下の皿２，３間に球体４が配置された構造のものからなっていて、図１（イ）〜（ハ）に示すように、地震により上下の皿２，３が水平方向に相対変位をすると、それに追従して球体４が転動して免震支承を行うようになされている。

そして、図２（イ）（ロ）に示すように、上下の皿２，３の周縁部間には、テレスコープ式の伸縮ダンパー５が垂直状態に配置され、その一方の端部が自在継ぎ手手段としてのボールジョイント６を介して上下一方の皿２に着脱可能に連結されると共に、もう一方の端部が同じくボールジョイント６を介して上下もう一方の皿３に着脱可能に連結され、図１（イ）〜（ハ）に示すように、上下の皿２，３が水平方向への相対変位を行うと、それに追従してテレスコープ式伸縮ダンパー５が垂直状態となったり傾斜状態となったりして伸縮をし、その伸縮動作によって震動が減衰されるようになされている。

本実施形態では、図２（イ）（ロ）に示すように、テレスコープ式伸縮ダンパー５が複数備えられており、これら伸縮ダンパー５…が上下の皿２，３の周縁部間において周方向に所定の一定間隔おきに備えられている。

各テレスコープ式伸縮ダンパー５は、図３（イ）（ロ）に示すように、外側の筒５ａの内周部と内側の筒５ｂの外周部との摩擦パッド５ｃなどを介した摩擦によって震動の減衰を行う摩擦ダンパーからなっているのもよく、あるいは、図３（ハ）（ニ）に示すように、外側の筒５ａの内周部と内側の筒５ｂの外周部との間に粘弾性体５ｄを両周面接着状態に介設し、ダンパー５の伸縮に伴って粘弾性体５ｄをせん断変形させて震動を減衰する粘弾性体ダンパーからなっているのもよい。

施工は、例えば、テレスコープ式伸縮ダンパー５…を上下の皿２，３に組み付けると共に、それと相前後して上下の皿２，３間の中心位置に球体４を配置したのち、上下の皿２，３と球体４とを一体化したものを工場などで予め用意しておき、これを建物の下部構造部としての基礎７の上に設置して、下皿２を基礎７に連結すると共に、上皿３の上に建物の上部構造部８を設置して、上部構造部８と上皿３とを連結し、しかる後、上下の皿２，３と球体４との一体化を解除するというようにして行われる。

上記の減衰機能を備えた転がり免震支承装置１では、これを組み込んだ建物において、地震震動が発生すると、図１（イ）〜（ハ）に示すように、球体４が転動して上部構造部８が免震されると共に、各テレスコープ式伸縮ダンパー５…が伸縮動作をして震動が減衰される。特に、本実施形態では、一つの転がり免震支承装置１に、複数のテレスコープ式伸縮ダンパー５…が上下の皿２，３の周縁部間に周方向に間隔的に備えられていることにより、免震時の震動をこれら複数のダンパー５…で効果的に減衰することができると共に、減衰力についても偏心の少ない力学的安定性に優れたものにすることができる。

そして、施工においては、上記のように、一体化した転がり免震支承装置を設置すればダンパー５…も設置され、施工を容易に行っていくことができ、メンテナンスについても、転がり免震支承部１のメンテナンスを行う位置とダンパー５…のメンテナンスを行う位置とが同じで、メンテナンスを容易に行っていくことができる。更に、基礎設計においても、転がり免震装置１の設置位置を考慮した設計を行うだけでよく、減衰機構部の設置位置を考慮する必要がなく、基礎７の設計を容易にすることができる。

また、上記の転がり免震支承装置１では、各テレスコープ式伸縮ダンパー５…が上下の皿２，３に対して着脱可能であるので、効かす本数を選定することによって減衰力を調整することができる。

以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、自在継ぎ手手段として、ボールジョイントを用いた場合を示したが、ゴム継ぎ手や十字ユニバーサルジョイントによる自在継ぎ手手段によってテレスコープ式伸縮ダンパーを皿に連結して同様の動作を行わせることができるようになされていてもよい。

図（イ）〜図（ロ）は、手前側のテレスコープ式伸縮ダンパーを図面上省略した、実施形態の転がり免震支承装置の作動状態を示す正面図である。 図（イ）は同実施形態の転がり免震支承装置の正面図、図（ロ）は同平面図である。 図（イ）はテレスコープ式伸縮ダンパーの一例を示す縦断面図、図（ロ）はその作動状態を示す縦断面図、図（ハ）はテレスコープ式伸縮ダンパーの他の例を示す縦断面図、図（ロ）はその作動状態を示す縦断面図である。

符号の説明

１…転がり免震支承装置
２…下皿
３…上皿
４…球体
５…テレスコープ式伸縮ダンパー
６…ボールジョイント（自在継ぎ手手段）

Claims (5)

1. 上下の皿と、皿間に配置される球体とが備えられ、上下の皿の水平方向への相対変位とそれに伴う球体の追従転動とによって免震を行うようになされた転がり免震支承装置において、
   上下一方の皿の周縁部において、テレスコープ式の伸縮ダンパーの一方の端部が自在継ぎ手手段を介して連結されると共に、上下もう一方の皿の周縁部において、前記テレスコープ式伸縮ダンパーのもう一方の端部が自在継ぎ手手段を介して連結され、前記テレスコープ式伸縮ダンパーが、免震による上下の皿の水平方向への相対変位に追従して伸縮動作を行い、震動を減衰するようになされていることを特徴とする、減衰機能を備えた転がり免震支承装置。
2. 前記テレスコープ式伸縮ダンパーが複数備えられ、これら伸縮ダンパーが上下の皿の周縁部に周方向に所定の間隔おきに備えられている請求項１に記載の、減衰機能を備えた転がり免震支承装置。
3. 前記テレスコープ式伸縮ダンパーの全部又は一部が上下の皿の両方又は一方に対して着脱可能である請求項２に記載の、減衰機能を備えた転がり免震支承装置。
4. 前記テレスコープ式伸縮ダンパーが、摩擦で震動を減衰する摩擦ダンパーからなる請求項１乃至３のいずれか一に記載の、減衰機能を備えた転がり免震支承装置。
5. 前記テレスコープ式伸縮ダンパーが、粘弾性体の変形で震動エネルギーを吸収する粘弾性体ダンパーからなる請求項１乃至３のいずれか一に記載の、減衰機能を備えた転がり免震支承装置。

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