JPH0532505U - 軽荷重用免震支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 建築物等の上部構造と基台等の下部構造との
間に介装され、常時は上部構造を支持し、地震動等に対
しその介装体のもつ揺動作用により上部構造の揺れを低
減する免震支持装置において、荷重支持能力が大きく、
別途にダンパーを設けることなく、設置費用の低減を図
ること。 【構成】 上沓２と下沓１との球面座１１，８間に介装
される摺動子３を柱体となし、上下面を同一曲率をもっ
て面接触させてなること。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】 イ．考案の目的 (1) 産業上の利用分野 この考案は、建築物等の上部構造と基台等の下部構造との間に介装され、常時 は上部構造を支持し、地震動等に対しその介装体のもつ揺動作用により上部構造 の揺れを低減する免震支持装置に関し、特には、木造家屋、低層コンクリ−ト構 造物等の軽荷重構造物に用いて好適ないわゆる軽荷重用免震支持装置に関する。

【０００２】 (2) 従来の技術 この種の軽荷重用免震支持装置において、介装体として球体を使用した特許第 ６１１３５号公報のものが公知である。 該公知技術によれば、建築物の基礎上にその凹球面部を上に向けて設置した皿 形盤と建築物の台材にその凹球面部を下に向けて設置した皿形盤との間に球体を 介装させてなる構成を採る。 しかして、この構成により、地震の発生で基礎が前後・左右動したとき、球体 が上下の凹球面部間を転動し、台材にその揺れを伝えず、建築物は静止状態を保 持し、建築物の破損を防止するという作用効果を奏するものである。 しかしながら、該公知技術によれば、球体は点接触により建築物を支持するた めに荷重支持能力が小さく、また、経年変化により球面表面の錆などにより性能 低下が著しいという問題がある。更に、この公知技術の構成のみでは地震エネル ギーを減衰する機能を備えておらず、別途ダンパーを設置する必要があり、設置 費用が嵩むという問題もある。

【０００３】 (3) 考案が解決しようとする問題点 本考案は上記実情に鑑みなされたものであり、この種の軽荷重用免震支持装置 において、介装体に着目し、荷重支持能力が大きく、別途にダンパーを設ける必 要のない軽荷重用免震支持装置を提供することを目的とするものである。

【０００４】 ロ. 考案の構成 (1) 問題点を解決するための手段 本考案の軽荷重用免震支持装置は上記目的を達成するため、次の技術的手段（ 構成）を採る。すなわち、下部構造に固定されるとともに上方に向けて凹球面に 形成された球面座を有する下沓と、上部構造に固定されるとともに下方に向けて 凹球面に形成された球面座を有する上沓と、前記上沓と下沓との間に介装され、 その上面のすべり面を上沓の球面座の曲率に合致し、その下面のすべり面を下沓 の球面座の曲率に合致し、実質的に円柱形状をなす摺動子と、からなることを特 徴とする。

【０００５】 (2) 作用 摺動子は上下面とも面接触をなし、上部構造の荷重を面的に支持し、大きな荷 重支持能力を発揮する。 地震により下部構造が水平振動すると、摺動子は上沓と下沓のそれぞれの球面 座間を摺動移動し、下部構造の変位に追従することはない。これにより、下沓の 変位を上沓に伝達させない。 摺動子の上下面は、上沓及び下沓の球面座に面接触し、その摩擦抵抗力により 減衰作用を奏する。

【０００６】 (3) 実施例 本考案の軽荷重用免震支持装置の実施例を図面に基づいて説明する。 図１〜図３はその一実施例を示す。すなわち、図１はこの軽荷重用免震支持装 置が適用される構造系の全体を示し、図２及び図３はその要部の構造を示す。

【０００７】 図において、Ｂは基台等の下部構造であり、Ｇは建築物等の上部構造であり、 本軽荷重用免震支持装置Ｓはこれらの下部構造Ｂと上部構造Ｇとの間に介装され 、上部構造Ｇの荷重を下部構造Ｂに伝達するとともに両者間の水平方向の相対的 変位を許容する。

【０００８】 本軽荷重用免震支持装置Ｓはこのため、下部構造Ｂ上に載置固定される下沓１ と、上部構造Ｇの下面に固定される上沓２と、これらの下沓１及び上沓２間に介 装される摺動子３とからなる。

【０００９】 以下、各部の構成を詳述する。 下沓１は円柱状体５を基体として、その下辺の四隅に開設されたアンカーボル ト挿通孔１ａを介して下部構造Ｂに埋設されたアンカーボルト６にナット７を締 め込んで固設される。Ｄは円柱状体５の差渡し径である。 そして、該下沓１の上面部には所定の曲率Ｒをもって上方に向けて凹球面に形 成された下部球面座８が凹設されている。

【００１０】 上沓２は下沓１と同様に円柱状体１０を基体とし、その上辺に開設されたボル ト挿通孔を介して、ボルト・ナットの締結手段により上部構造Ｇに固設される。 図例では円柱状体１０の径は下沓１の円柱状体５の径Ｄに等しくされているが、 それに限定されるものではない。 そして、該上沓２の下面部には、所定の曲率ｒをもって下方に向けて凹球面に 形成された上部球面座１１が凹設されている。

【００１１】 摺動子３は所定の径と所定の高さを有する円柱体をなし、その下面部には下沓 １の球面座８と同一曲率Ｒの球面部１３が形成され、上面部には上沓２の球状面 １１と同一曲率ｒの球面部１４が形成される。 この摺動子３の直径ｄは、荷重を支持するに必要な大きさを確保されるが、下 沓１及び上沓２の円柱状体５，１０の差渡し径Ｄよりも十分に小さく、後記する 摺動子３の摺動動作において十分な移動域を保持する。 また、該摺動子３の高さは、下沓１及び上沓２の球面座８，１１間の最大距離 をなす位置に介装された状態、すなわち、下沓１と上沓２とが同一位相で球面座 ８，１１の中心間の距離で、下沓１と上沓２とが接触しないような高さとされる 。

【００１２】 叙上の部材において、下沓１・上沓２・摺動子３は上部構造Ｇの荷重に耐える ものであり、剛体よりなる。 また、図例では、下沓１の球面座８の曲率Ｒと上沓２の球面座１１の曲率ｒと は同一にされているが、格別の差がなければ多少の差は許容されるものである。

【００１３】 このように構成された実施例の軽荷重用免震支持装置Ｓは、次のように作用す る。

【００１４】常時 常時においては、摺動子３はその上下面をそれぞれ上沓２及び下沓１のそれぞ れの球面座８，１１に当接されているので、安定状態を採り、球面座８，１１の 中心に位置する。 上部構造Ｇの荷重は、摺動子３を介して面的に支持されるので、大きな荷重支 持能力を発揮する。 そして、この状態で、上部構造Ｇに多少の力（例えば風荷重）が加わったとし ても安定状態を保持するとともに、かつ、面接触による摩擦抵抗力も付加され、 この支持装置Ｓに起因して上部構造Ｇが揺れることはない。

【００１５】地震時 構造系に過大な外力例えば水平地震動が作用したとき、下部構造Ｂの水平振動 に伴い、該下部構造Ｂと上部構造Ｇとの間に相対的変位が惹起され、ひいては下 沓１と上沓２との間の相対的変位となってあらわれる。 摺動子３はこの下沓１と上沓２との間にあって、球面座８，１１に沿って滑り 、この相対的変位に追従することなく、ほぼ定位置で下沓１の変位を上沓２に伝 達させない。

【００１６】 図４〜図６はこの下沓１・上沓２・摺動子３の動きを示す。 すなわち、図４は下部構造Ｂの水平振動の初期状態を示し、下沓１の図上左方 向への変位に伴い、摺動子３はその下面で下沓１の球面座８の曲面に沿って這い 上がる。摺動子３はその移動により傾斜状態となるが、その上面は上沓２の球面 座１１と同一曲率で接しているので、上沓２が傾くことはない。 図５は、下部構造Ｂが最大に揺れた状態を示し、摺動子３は下沓１の球面座８ の右端に寄るとともに、上沓２の球面座１１の左端に寄ることになる。この状態 において、摺動子３の傾斜は大きくなるが、上沓２の球面座１１との曲率効果に より、上沓２はやはり傾くことがない。 下部構造Ｂが復帰方向に振動すると、図４の状態より図６の状態を経過して、 今度は逆の態様となる。 なお、図５は最大振幅の状態を示すものであって、通常はこの状態に至る前に 振動を繰り返すことになる。

【００１７】 このような振動状態にあって、摺動子３は常に安定状態に復帰しようとする特 性が働くとともに、摺動子３の上下面は球面座８，１１に面的に接したものであ るので、その当接面に摩擦抵抗力が生じ、地震動エネルギーを吸収して、振動の 減衰作用を生ずる。 地震動による水平振動はどの方向にも起こり、振動子３はどの方向にも球面座 ８の曲面に沿って這い上がることになり、無方向の水平振動に対応する。

【００１８】 このように、本実施例の軽荷重用免震装置Ｓによれば、地震動に対し、下部構 造Ｂの変位を上部構造Ｇに伝達させず、上部構造Ｇを常に水平状態に保持すると ともに、荷重支持能力も静止時と全く変わることなく、かつ、復元機能を有する とともに減衰機能も併せ持ち、多機能性を発揮する。

【００１９】 本考案は上記実施例に限定されるものではなく、本考案の基本的技術思想の範 囲内で種々設計変更が可能である。すなわち、以下の態様は本考案の技術的範囲 内に包含されるものである。

【００２０】 ハ. 考案の効果 本考案の軽荷重用免震支持装置は上記構成よりなり作用を奏するものであるの で、以下の効果を有する。 摺動子は静止時・震動時を通じてその上下面を面的に支持するので、大きな荷 重支持能力を発揮する。 震動状態において、上沓は下沓からの変位を受けず、かつ、水平状態を保持す るので、上部構造に損傷を与えない。 下沓・摺動子・上沓はそれらの互いに接する曲面効果により常に安定状態に復 帰する復元機能を有し、振動の吸収に寄与する。 摺動子の面的接触作用により摩擦抵抗が生じ、静止状態における停止作用があ るばかりでなく、震動状態には減衰効果が生じ、他のダンパー装置を必要としな い。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案の軽荷重用免震支持装置が適用さ
れる構造系の全体を示す。

【図２】図２はその要部の縦断面図である。

【図３】図２のIII −III 線断面図である。

【図４】本装置の挙動を示す図である。

【図５】本装置の挙動を示す図である。

【図６】本装置の挙動を示す図である。

【符号の説明】

Ｂ…下部構造、Ｇ…上部構造、１…下沓、２…上沓、３
…摺動子、８…下部球面座、１１…上部球面座、１３，
１４…すべり面

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】下部構造に固定されるとともに上方に向け
   て凹球面に形成された球面座を有する下沓と、 上部構造に固定されるとともに下方に向けて凹球面に形
   成された球面座を有する上沓と、 前記上沓と下沓との間に介装され、その上面のすべり面
   を上沓の球面座の曲率に合致し、その下面のすべり面を
   下沓の球面座の曲率に合致し、実質的に円柱形状をなす
   摺動子と、 からなることを特徴とする軽荷重用免震支持装置。