JPH08210437A - 免震構造体 - Google Patents
免震構造体Info
- Publication number
- JPH08210437A JPH08210437A JP28897895A JP28897895A JPH08210437A JP H08210437 A JPH08210437 A JP H08210437A JP 28897895 A JP28897895 A JP 28897895A JP 28897895 A JP28897895 A JP 28897895A JP H08210437 A JPH08210437 A JP H08210437A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- isolation structure
- seismic isolation
- lead
- plate
- soft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002955 isolation Methods 0.000 title claims abstract description 73
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 13
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 abstract description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 abstract 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 23
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 15
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 15
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 2
- 239000004709 Chlorinated polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006311 Urethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920000800 acrylic rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002681 hypalon Polymers 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 1
- 239000013500 performance material Substances 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene, ethylene vinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 1
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 1
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000010454 slate Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、地震に効果があり、且つ通常時の
風揺れなどには影響されない免震構造体を提供する。 【解決手段】上部の面板３と上部の面板４の間に剛性を
有した硬質板１と粘弾性的性質を有した軟質板２とを、
それぞれ複数個、交互に積層した複合積層体の内部に鉛
５を封入した免震構造体において、該複合積層体の内部
に封入する鉛５の量が該複合積層体の断面積の０．４〜
３．０％であって、剪断歪２００％における該粘弾性的
性質を有した軟質板２の剪断弾性率Ｇが１．５〜２．５
kgf/cm2 であって、且つその時の免震構造体のｔａｎδ
が０．３以上である免震構造体。
風揺れなどには影響されない免震構造体を提供する。 【解決手段】上部の面板３と上部の面板４の間に剛性を
有した硬質板１と粘弾性的性質を有した軟質板２とを、
それぞれ複数個、交互に積層した複合積層体の内部に鉛
５を封入した免震構造体において、該複合積層体の内部
に封入する鉛５の量が該複合積層体の断面積の０．４〜
３．０％であって、剪断歪２００％における該粘弾性的
性質を有した軟質板２の剪断弾性率Ｇが１．５〜２．５
kgf/cm2 であって、且つその時の免震構造体のｔａｎδ
が０．３以上である免震構造体。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は免震装置に係り、特に風
揺れ等の影響を受けやすい戸建住宅等の軽負荷用として
好適な免震装置に用いられる免震構造体に関するもので
ある。
揺れ等の影響を受けやすい戸建住宅等の軽負荷用として
好適な免震装置に用いられる免震構造体に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、複数個の鋼板等の剛性を有した硬
質板と、粘弾性的性質を有したゴム等の軟質板とを交互
に積層した免震構造体が、中層、低層のビルや橋梁等の
免震装置のゴム支承片として広く用いられている。この
ような免震構造体の軟質板を構成するゴム等の弾性体
は、下記のようなばね特性を有するように設計されるの
が一般である。即ち、ゴム等の弾性体の横ばね定数ＫH
、搭載質量をＭとして、水平方向の固有振動数ｆH は
次の条件を満たすように設計する。 ｆH ＝（１／２π）√（ＫH ／Ｍ）＝０．５（Ｈｚ） この固有振動数ｆH は、建物や橋梁などの重量と、ゴム
などの弾性体の横ばね定数ＫH との比で決まるので、ビ
ルや橋梁など搭載重量Ｍの大きいものの免震装置の軟質
板を構成する弾性体はばね剛性の大きい材料、高弾性材
料が用いられることが一般的である。また、低減衰免震
構造体の中に鉛を封入したものがビルや橋梁などの重負
荷用として用いられている。これを戸建住宅などの軽負
荷のものにに適用すると、戸建住宅等は搭載重量Ｍが小
さいので、軟質板の材料はばね剛性の小さい、低弾性の
ものが必要であった。従来の免震装置は、このような免
震構造体を複数個用いたものが一般的であった。
質板と、粘弾性的性質を有したゴム等の軟質板とを交互
に積層した免震構造体が、中層、低層のビルや橋梁等の
免震装置のゴム支承片として広く用いられている。この
ような免震構造体の軟質板を構成するゴム等の弾性体
は、下記のようなばね特性を有するように設計されるの
が一般である。即ち、ゴム等の弾性体の横ばね定数ＫH
、搭載質量をＭとして、水平方向の固有振動数ｆH は
次の条件を満たすように設計する。 ｆH ＝（１／２π）√（ＫH ／Ｍ）＝０．５（Ｈｚ） この固有振動数ｆH は、建物や橋梁などの重量と、ゴム
などの弾性体の横ばね定数ＫH との比で決まるので、ビ
ルや橋梁など搭載重量Ｍの大きいものの免震装置の軟質
板を構成する弾性体はばね剛性の大きい材料、高弾性材
料が用いられることが一般的である。また、低減衰免震
構造体の中に鉛を封入したものがビルや橋梁などの重負
荷用として用いられている。これを戸建住宅などの軽負
荷のものにに適用すると、戸建住宅等は搭載重量Ｍが小
さいので、軟質板の材料はばね剛性の小さい、低弾性の
ものが必要であった。従来の免震装置は、このような免
震構造体を複数個用いたものが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような免震装置に
おいて、従来は地震に対応するだけでなく、風揺れなど
の影響も受けてしまうという問題があった。特にビル、
橋梁などの重量の大きいものに用いられていた免震構造
体を戸建用住宅などの軽負荷物に適用する場合、重量が
小さいため、軟質板を構成するゴム等の弾性体のばね剛
性は小さく設計する必要がある。そのため、このばね剛
性の小さい材料は、低弾性で柔らかいので、地震等以外
の通常の状態で、特に風揺れ等の影響を受けやすくなっ
てしまう。さらに、低弾性で柔らかい材料はクリープ性
が大きいという問題があった。
おいて、従来は地震に対応するだけでなく、風揺れなど
の影響も受けてしまうという問題があった。特にビル、
橋梁などの重量の大きいものに用いられていた免震構造
体を戸建用住宅などの軽負荷物に適用する場合、重量が
小さいため、軟質板を構成するゴム等の弾性体のばね剛
性は小さく設計する必要がある。そのため、このばね剛
性の小さい材料は、低弾性で柔らかいので、地震等以外
の通常の状態で、特に風揺れ等の影響を受けやすくなっ
てしまう。さらに、低弾性で柔らかい材料はクリープ性
が大きいという問題があった。
【０００４】本発明は、このような従来の技術に鑑みて
なされたものであり、免震装置をビルや橋梁等重量の大
きいものをのみを対象とするばかりでなく、特には戸建
住宅用等の軽重量物に応用展開を図った場合でも、風揺
れなどの影響を受けにくいより高性能の免震構造体を提
供するものである。即ち、１年の間に何回か発生する平
均風速１５ｍ／ｓｅｃ程度の風には揺れることなく、地
震時には免震機能を十分に発揮できるものを目指すもの
である。
なされたものであり、免震装置をビルや橋梁等重量の大
きいものをのみを対象とするばかりでなく、特には戸建
住宅用等の軽重量物に応用展開を図った場合でも、風揺
れなどの影響を受けにくいより高性能の免震構造体を提
供するものである。即ち、１年の間に何回か発生する平
均風速１５ｍ／ｓｅｃ程度の風には揺れることなく、地
震時には免震機能を十分に発揮できるものを目指すもの
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、免震構造体
の上下の面板の間に剛性を有した硬質板と粘弾性的性質
を有した軟質板とを、それぞれ複数個、交互に積層した
複合積層体の内部に貫通する柱状の鉛を封入した免震構
造体において、該剛性を有した硬質板の外径が２３〜３
０ｃｍであり、該複合積層体の内部に封入する鉛の断面
積が該複合積層体の断面積の０．４〜３．０％であり、
且つ剪断歪２００％における該粘弾性を有する軟質板の
剪断弾性率が１．５〜２．５kgf/cm2 であり、且つその
時の免震構造体の２０ｃｍ変形時におけるｔａｎδが
０．３以上にすることにより、上記のような問題点の解
決を図った。本発明の例えば図１に示す免震構造体の場
合は、震度５の大地震の時には免震構造体の変形量を２
０ｃｍ以下に押え、しかもその揺れの周期を２±０．２
秒の範囲に押えて免震機能を発揮させると同時に、１年
間に数回程度の頻度で発生する強風、即ち平均風速１５
ｍ／ｓｅｃ程度の風速を受けても殆ど揺れないことが必
要である。
の上下の面板の間に剛性を有した硬質板と粘弾性的性質
を有した軟質板とを、それぞれ複数個、交互に積層した
複合積層体の内部に貫通する柱状の鉛を封入した免震構
造体において、該剛性を有した硬質板の外径が２３〜３
０ｃｍであり、該複合積層体の内部に封入する鉛の断面
積が該複合積層体の断面積の０．４〜３．０％であり、
且つ剪断歪２００％における該粘弾性を有する軟質板の
剪断弾性率が１．５〜２．５kgf/cm2 であり、且つその
時の免震構造体の２０ｃｍ変形時におけるｔａｎδが
０．３以上にすることにより、上記のような問題点の解
決を図った。本発明の例えば図１に示す免震構造体の場
合は、震度５の大地震の時には免震構造体の変形量を２
０ｃｍ以下に押え、しかもその揺れの周期を２±０．２
秒の範囲に押えて免震機能を発揮させると同時に、１年
間に数回程度の頻度で発生する強風、即ち平均風速１５
ｍ／ｓｅｃ程度の風速を受けても殆ど揺れないことが必
要である。
【０００６】まず、免震構造体設計の基本的な考え方を
説明する。 大地震時における免震構造体の最大変形量を決定す
る。戸建住宅への適用を考えた場合、住民への安心感、
接続している配管設備の許容変形量等を考えると、設計
思想としては最大変形量を２０ｃｍ以下とする。また、
剛性を有した硬質板の外径は設置スペース、コスト、施
工性の点から３０ｃｍ以下とする。 次に、２０ｃｍ変形時に剛性を有した硬質板の重なり
合う部分の量を決める。この重なり合う部分の量は、最
大変形量の１３％以上が好ましい。更に好ましくは１６
％以上、より好ましくは２０％以上である。これによ
り、剛性を有した硬質板の直径は２３ｃｍ以上が好まし
く、更に好ましくは２５ｃｍ以上である。以上の点か
ら、剛性を有した硬質板の直径は、２３〜３０ｃｍが最
適である。 免震構造体が最大変形を起こした時、座屈安定性の面
から、粘弾性的性質を有した軟質板の総厚さは、剛性を
有した硬質板の直径の１／２以下に設計することが好ま
しい。すなわち、直径２３ｃｍの剛性を有した硬質板を
使用した場合は、粘弾性的性質を有した軟質板の総厚さ
は１１．５ｃｍ以下、直径３０ｃｍの剛性を有した硬質
板を使用した場合は、１５ｃｍ以下が好ましい。 大地震時に免震効果を発揮するには、最大変形量２０
ｃｍにおける揺れの周期を２．０±０．２秒に設計し、
その時の免震構造体の減衰性、ｔａｎδを０．３以上に
設計する必要がある。また、柱状の鉛を封入すると、免
震構造体の剪断剛性は鉛の剪断剛性寄与分だけ増加す
る。そのため、免震構造体の２０ｃｍ変形時における固
有振動数を０．５５Ｈｚ以下にするには、粘弾性を有し
た軟質板の剪断歪２００％における剪断弾性率Ｇは１．
５〜２．５kgf/cm2 に設計する必要がある。剪断弾性率
Ｇが、１．５kgf/cm2 未満ではクリープ的に問題があ
り、２．５kgf/cm2 を越えると、固有振動数が０．５５
Ｈｚより大きくなるので免震効果が発揮できない。 免震構造体のｔａｎδは、実験の結果、次の関係式で
表される。 ｔａｎδ＝（１／π）（（２π（１−ａ／１００）ｔａｎδg Ｇ＋４（１０４／ １００）ａ）／（（ΔＬ／Ｌ）（１−ａ／１００）Ｇ＋（１０４／１００）ａ） ここで、ａは柱状の鉛の断面積の免震構造体の断面積に
対する比率を百分率で表した値である。Ｇは、柱状の鉛
を封入していない免震構造体の２０ｃｍ変形時の専断弾
性係数であり、ｔａｎδg は、その柱状の鉛を封入して
いない免震構造体のｔａｎδである。 本発明の免震構造体の固有振動数ｆＨは、実験結果よ
り次式で表される。 ｆH ＝（１／２π）√（９８０／Ｍ）√（（（（１−ａ／１００）Ｇ）／Ｌ）＋ （１０４／１００）（ａ／ΔＬ））Ａ ここで、Ｍは免震構造体に加わる上物の重量［Ｋｇ］ Ｌは粘弾性的性質を有した軟質板の総厚さ［ｃｍ］ ΔＬは地震時における変形量［ｃｍ］ Ａは免震構造体の断面積［ｃｍ2 ］
説明する。 大地震時における免震構造体の最大変形量を決定す
る。戸建住宅への適用を考えた場合、住民への安心感、
接続している配管設備の許容変形量等を考えると、設計
思想としては最大変形量を２０ｃｍ以下とする。また、
剛性を有した硬質板の外径は設置スペース、コスト、施
工性の点から３０ｃｍ以下とする。 次に、２０ｃｍ変形時に剛性を有した硬質板の重なり
合う部分の量を決める。この重なり合う部分の量は、最
大変形量の１３％以上が好ましい。更に好ましくは１６
％以上、より好ましくは２０％以上である。これによ
り、剛性を有した硬質板の直径は２３ｃｍ以上が好まし
く、更に好ましくは２５ｃｍ以上である。以上の点か
ら、剛性を有した硬質板の直径は、２３〜３０ｃｍが最
適である。 免震構造体が最大変形を起こした時、座屈安定性の面
から、粘弾性的性質を有した軟質板の総厚さは、剛性を
有した硬質板の直径の１／２以下に設計することが好ま
しい。すなわち、直径２３ｃｍの剛性を有した硬質板を
使用した場合は、粘弾性的性質を有した軟質板の総厚さ
は１１．５ｃｍ以下、直径３０ｃｍの剛性を有した硬質
板を使用した場合は、１５ｃｍ以下が好ましい。 大地震時に免震効果を発揮するには、最大変形量２０
ｃｍにおける揺れの周期を２．０±０．２秒に設計し、
その時の免震構造体の減衰性、ｔａｎδを０．３以上に
設計する必要がある。また、柱状の鉛を封入すると、免
震構造体の剪断剛性は鉛の剪断剛性寄与分だけ増加す
る。そのため、免震構造体の２０ｃｍ変形時における固
有振動数を０．５５Ｈｚ以下にするには、粘弾性を有し
た軟質板の剪断歪２００％における剪断弾性率Ｇは１．
５〜２．５kgf/cm2 に設計する必要がある。剪断弾性率
Ｇが、１．５kgf/cm2 未満ではクリープ的に問題があ
り、２．５kgf/cm2 を越えると、固有振動数が０．５５
Ｈｚより大きくなるので免震効果が発揮できない。 免震構造体のｔａｎδは、実験の結果、次の関係式で
表される。 ｔａｎδ＝（１／π）（（２π（１−ａ／１００）ｔａｎδg Ｇ＋４（１０４／ １００）ａ）／（（ΔＬ／Ｌ）（１−ａ／１００）Ｇ＋（１０４／１００）ａ） ここで、ａは柱状の鉛の断面積の免震構造体の断面積に
対する比率を百分率で表した値である。Ｇは、柱状の鉛
を封入していない免震構造体の２０ｃｍ変形時の専断弾
性係数であり、ｔａｎδg は、その柱状の鉛を封入して
いない免震構造体のｔａｎδである。 本発明の免震構造体の固有振動数ｆＨは、実験結果よ
り次式で表される。 ｆH ＝（１／２π）√（９８０／Ｍ）√（（（（１−ａ／１００）Ｇ）／Ｌ）＋ （１０４／１００）（ａ／ΔＬ））Ａ ここで、Ｍは免震構造体に加わる上物の重量［Ｋｇ］ Ｌは粘弾性的性質を有した軟質板の総厚さ［ｃｍ］ ΔＬは地震時における変形量［ｃｍ］ Ａは免震構造体の断面積［ｃｍ2 ］
【０００７】前記２つの関係式を風揺れ、座屈、剛性を
有した硬質板Ｄの大きさの条件を入れて解く。下記に条
件を示す。 ａ） ΔＬ＝２０ｃｍにおいて ｔａｎδ≧０．３ ｂ） ΔＬ＝２０ｃｍにおいて ｆH ≦０．５５Ｈｚ ｃ） ΔＬ／Ｌ＝３％において ｆH ≧１．５Ｈｚ ｄ） Ｄ／ｌ≦２ ｅ） ２３ｃｍ≦Ｄ≦３０ｃｍ ｆ） ２００％剪断歪において １．５kgf/cm2 ≦Ｇ≦２．５kgf/cm2 この結果、０．４≦ａ≦３．０となる。Ｇが１．５kgf/
cm2 未満ではクリープ的に問題がある。Ｇが２．５kgf/
cm2 を越えると、固有振動数が０．５５Ｈｚより大きく
なり、免震効果が発揮できない。ａの値が０．４未満で
は、最大変形量２０ｃｍにおける免震構造体のｔａｎδ
が０．３未満となり、大地震時における免震機能が十分
に発揮されない。また、ａの値が３．０を越えると、最
大変形量２０ｃｍにおける免震構造体の固有振動数が
０．５５Ｈｚを越え、大地震時における免震機能が十分
に発揮されない。更にａの値が０．４〜３．０の範囲に
あれば歪３％における固有振動数は１．５Ｈｚ以上とな
り、風揺れの問題は解決される。以上のように戸建住宅
などの軽負荷用として搭載荷重１０ｔｏｎで建物の固有
周期を２±０．２秒の範囲にするためには、免震構造体
の剛性を有した硬質板の直径を２３〜３０ｃｍ、柱状の
鉛の断面積比率を０．４〜３．０％とし、且つ剪断歪２
００％における該粘弾性を有する軟質板の剪断弾性率
を、１．５〜２．５kgf/cm2 の範囲に設計することによ
り、免震構造体のｔａｎδは０．３を確保することがで
きる。
有した硬質板Ｄの大きさの条件を入れて解く。下記に条
件を示す。 ａ） ΔＬ＝２０ｃｍにおいて ｔａｎδ≧０．３ ｂ） ΔＬ＝２０ｃｍにおいて ｆH ≦０．５５Ｈｚ ｃ） ΔＬ／Ｌ＝３％において ｆH ≧１．５Ｈｚ ｄ） Ｄ／ｌ≦２ ｅ） ２３ｃｍ≦Ｄ≦３０ｃｍ ｆ） ２００％剪断歪において １．５kgf/cm2 ≦Ｇ≦２．５kgf/cm2 この結果、０．４≦ａ≦３．０となる。Ｇが１．５kgf/
cm2 未満ではクリープ的に問題がある。Ｇが２．５kgf/
cm2 を越えると、固有振動数が０．５５Ｈｚより大きく
なり、免震効果が発揮できない。ａの値が０．４未満で
は、最大変形量２０ｃｍにおける免震構造体のｔａｎδ
が０．３未満となり、大地震時における免震機能が十分
に発揮されない。また、ａの値が３．０を越えると、最
大変形量２０ｃｍにおける免震構造体の固有振動数が
０．５５Ｈｚを越え、大地震時における免震機能が十分
に発揮されない。更にａの値が０．４〜３．０の範囲に
あれば歪３％における固有振動数は１．５Ｈｚ以上とな
り、風揺れの問題は解決される。以上のように戸建住宅
などの軽負荷用として搭載荷重１０ｔｏｎで建物の固有
周期を２±０．２秒の範囲にするためには、免震構造体
の剛性を有した硬質板の直径を２３〜３０ｃｍ、柱状の
鉛の断面積比率を０．４〜３．０％とし、且つ剪断歪２
００％における該粘弾性を有する軟質板の剪断弾性率
を、１．５〜２．５kgf/cm2 の範囲に設計することによ
り、免震構造体のｔａｎδは０．３を確保することがで
きる。
【０００８】本発明では、鉛を風などによる揺れ防止の
ための初期剛性の確保だけでなく、免震構造体の減衰性
能も鉛に分担させることにより、粘弾性的性質を有した
軟質板の減衰性能を軽減させることができるようになっ
た。免震構造体のｔａｎδが０．３以上であるという減
衰性を、軟質板だけで確保するためには、軟質板に高ロ
スの材料を用いなければならないが、低弾性でかつ高ロ
スの材料は一般的にクリープ性が大きく、耐久性が悪い
などの問題があるので、鉛に減衰性能を分担させること
により、ｔａｎδが０．１５より小さい軟質板の材料、
即ちクリープ性の良いものを組み合わせることが可能に
なる。
ための初期剛性の確保だけでなく、免震構造体の減衰性
能も鉛に分担させることにより、粘弾性的性質を有した
軟質板の減衰性能を軽減させることができるようになっ
た。免震構造体のｔａｎδが０．３以上であるという減
衰性を、軟質板だけで確保するためには、軟質板に高ロ
スの材料を用いなければならないが、低弾性でかつ高ロ
スの材料は一般的にクリープ性が大きく、耐久性が悪い
などの問題があるので、鉛に減衰性能を分担させること
により、ｔａｎδが０．１５より小さい軟質板の材料、
即ちクリープ性の良いものを組み合わせることが可能に
なる。
【０００９】本発明の免震構造体に封入する柱状の鉛の
断面積は、免震構造体の複合積層体の断面積の０．４〜
３．０％が好ましい。鉛が０．４％未満だと大地震時に
減衰性能が不足し、鉛が３．０％を越えると免震構造体
が硬くなり過ぎ、地震時において固有振動数が０．５５
Ｈｚを越え、免震機能が働かなくなる。鉛の封入量は好
ましくは、０．５〜２．０％である。更に好ましくは、
０．６〜１．５％である。
断面積は、免震構造体の複合積層体の断面積の０．４〜
３．０％が好ましい。鉛が０．４％未満だと大地震時に
減衰性能が不足し、鉛が３．０％を越えると免震構造体
が硬くなり過ぎ、地震時において固有振動数が０．５５
Ｈｚを越え、免震機能が働かなくなる。鉛の封入量は好
ましくは、０．５〜２．０％である。更に好ましくは、
０．６〜１．５％である。
【００１０】本発明の免震構造体の軟質板に用いられる
材料としては、熱可塑ゴム、ウレタンゴム、各種の加硫
ゴム、未加硫ゴム、微架橋ゴム、プラスチックス等の有
機材料、これらの発泡体、アスファルト、粘土等の無機
材料、これらの混合材料など各種の物を用いることがで
きる。これらのものを単独で用いても良いが、内側部分
に高ダンピング材、外側部分にクリープ性能の良くかつ
柔らかい材料等と二種類以上を組み合わせて使用しても
良い。また、本発明における硬質板としては、金属、セ
ラミックス、プラスチックス、ＦＲＰ、ポリウレタン、
木材、紙板、スレート板、化粧板等所要の剛性を有する
各種の材料を使用することが出来る。
材料としては、熱可塑ゴム、ウレタンゴム、各種の加硫
ゴム、未加硫ゴム、微架橋ゴム、プラスチックス等の有
機材料、これらの発泡体、アスファルト、粘土等の無機
材料、これらの混合材料など各種の物を用いることがで
きる。これらのものを単独で用いても良いが、内側部分
に高ダンピング材、外側部分にクリープ性能の良くかつ
柔らかい材料等と二種類以上を組み合わせて使用しても
良い。また、本発明における硬質板としては、金属、セ
ラミックス、プラスチックス、ＦＲＰ、ポリウレタン、
木材、紙板、スレート板、化粧板等所要の剛性を有する
各種の材料を使用することが出来る。
【００１１】本発明の免震装置に用いる免震構造体に耐
候性を付与するために免震構造体の外側を耐候性の優れ
た材料で被覆しても良い。この被服材料としては、例え
ば、ブチルゴム、アクリルゴム、ポリウレタン、シリコ
ンゴム、フっ素ゴム、多硫化ゴム、エチレンプロピレン
ゴム（ＥＲＰ及びＥＰＤＭ）、ハイパロン、塩素化ポリ
エチレン、エチレン酢酸ビニルゴム、クロロプレンゴム
などを用いることが出来る。これらの材料は単独でも二
種類以上をブレンドしても良い。また、天然ゴム、イソ
プレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴ
ム、ニトリルゴムなどとブレンドしても良い。
候性を付与するために免震構造体の外側を耐候性の優れ
た材料で被覆しても良い。この被服材料としては、例え
ば、ブチルゴム、アクリルゴム、ポリウレタン、シリコ
ンゴム、フっ素ゴム、多硫化ゴム、エチレンプロピレン
ゴム（ＥＲＰ及びＥＰＤＭ）、ハイパロン、塩素化ポリ
エチレン、エチレン酢酸ビニルゴム、クロロプレンゴム
などを用いることが出来る。これらの材料は単独でも二
種類以上をブレンドしても良い。また、天然ゴム、イソ
プレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴ
ム、ニトリルゴムなどとブレンドしても良い。
【００１２】本発明の免震構造体は、特に面圧５０ Kgf
/cm2未満、更には面圧３０ Kgf/cm2以下、更に好ましく
は面圧２０ Kgf/cm2以下の軽負荷用免震構造体として好
適に用いられる。このように、免震構造体の内部に鉛を
封入することにより、風揺れ等の影響を防ぐことが可能
となった。それと共に、戸建住宅用など軽負荷用免震構
造体には低弾性の材料が用いられるのでクリープ性が大
きいことが問題であったが、鉛と併用することにより、
ゴム材料をクリープ性の良い材料を使用することができ
るので、軟質板の材料として従来よりも低弾性の材料の
使用が可能になった。
/cm2未満、更には面圧３０ Kgf/cm2以下、更に好ましく
は面圧２０ Kgf/cm2以下の軽負荷用免震構造体として好
適に用いられる。このように、免震構造体の内部に鉛を
封入することにより、風揺れ等の影響を防ぐことが可能
となった。それと共に、戸建住宅用など軽負荷用免震構
造体には低弾性の材料が用いられるのでクリープ性が大
きいことが問題であったが、鉛と併用することにより、
ゴム材料をクリープ性の良い材料を使用することができ
るので、軟質板の材料として従来よりも低弾性の材料の
使用が可能になった。
【００１３】本発明の免震構造体は、上下の面板の間に
剛性を有した硬質板と粘弾性的性質を有した軟質板と
を、それぞれ複数個、交互に積層した複合積層体の内部
に貫通する柱状の鉛を封入し、該複合積層体の内部に封
入する柱状の鉛の断面積が該複合積層体の断面積の０．
４〜３．０％であって、さらに剪断歪２００％における
該粘弾性的性質を有した軟質板の剪断弾性率Ｇが１．５
〜２．５kgf/cm2 であって、且つその時の免震構造体の
ｔａｎδが０．３以上にすることにより、通常時の風揺
れなどに対しては揺れないで、地震時には免震の効果を
発揮することができる。
剛性を有した硬質板と粘弾性的性質を有した軟質板と
を、それぞれ複数個、交互に積層した複合積層体の内部
に貫通する柱状の鉛を封入し、該複合積層体の内部に封
入する柱状の鉛の断面積が該複合積層体の断面積の０．
４〜３．０％であって、さらに剪断歪２００％における
該粘弾性的性質を有した軟質板の剪断弾性率Ｇが１．５
〜２．５kgf/cm2 であって、且つその時の免震構造体の
ｔａｎδが０．３以上にすることにより、通常時の風揺
れなどに対しては揺れないで、地震時には免震の効果を
発揮することができる。
【００１４】以下に本発明を図面を参照して実施例につ
いて具体的に説明する。
いて具体的に説明する。
【実施例】図１は本発明の実施例１に係る免震構造体の
断面図を示している。図１に示す免震構造体において、
上部の面板３（鉄板）と下部の面板４（鉄板）の間に硬
質板１として外径２５０ｍｍ、内径２２ｍｍ、厚さ１．
６ｍｍの綱板３０枚、軟質板として、５０％モヂュラス
が、２．３Kgf/cm2 、引張り強度が９０Kgf/cm2 、破断
時の伸びが７６０％で、剪断歪みγ＝２００％における
Ｇ＝１．９Kgf/cm2ｔａｎδ＝０．１１のゴム材料で、
外径２５０ｍｍ、内径２２ｍｍ、厚さ３．２ｍｍのもの
を３１層用いた。内部に封入する柱状の鉛５は直径２２
ｍｍ、Ｌ＝１７０ｍｍで上下の面板の中央まで封入し
た。その断面積は複合積層体の断面積の０．７７％であ
る。この鉛５と上部の面板３及び下部の面板４との間に
は全くすきまがないように鉛を圧入する。この時、最大
変形量２０ｃｍにおいて、固有振動数は０．５３Ｈｚ、
ｔａｎδ＝０．３１であった。また、変形量０．３ｃｍ
に置ける固有振動数は１．９２Ｈｚであった。この鉛５
は、通常時は風などによる揺れを抑える効果がある。更
に、地震発生時などには、免震の機能を十分に発揮する
ことができる。
断面図を示している。図１に示す免震構造体において、
上部の面板３（鉄板）と下部の面板４（鉄板）の間に硬
質板１として外径２５０ｍｍ、内径２２ｍｍ、厚さ１．
６ｍｍの綱板３０枚、軟質板として、５０％モヂュラス
が、２．３Kgf/cm2 、引張り強度が９０Kgf/cm2 、破断
時の伸びが７６０％で、剪断歪みγ＝２００％における
Ｇ＝１．９Kgf/cm2ｔａｎδ＝０．１１のゴム材料で、
外径２５０ｍｍ、内径２２ｍｍ、厚さ３．２ｍｍのもの
を３１層用いた。内部に封入する柱状の鉛５は直径２２
ｍｍ、Ｌ＝１７０ｍｍで上下の面板の中央まで封入し
た。その断面積は複合積層体の断面積の０．７７％であ
る。この鉛５と上部の面板３及び下部の面板４との間に
は全くすきまがないように鉛を圧入する。この時、最大
変形量２０ｃｍにおいて、固有振動数は０．５３Ｈｚ、
ｔａｎδ＝０．３１であった。また、変形量０．３ｃｍ
に置ける固有振動数は１．９２Ｈｚであった。この鉛５
は、通常時は風などによる揺れを抑える効果がある。更
に、地震発生時などには、免震の機能を十分に発揮する
ことができる。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、免震構
造体の上下の面板の間に剛性を有したた軟質板とを、そ
れぞれ複数個、交互に積層した複合積層体の内部に貫通
する柱状の鉛を封入した免震構造体において、該複合積
層体の内部に封入する柱状の鉛の断面積が該複合積層体
の断面積の０．４〜３．０％であって、剪断歪２００％
における該粘弾性的性質を有した軟質板の剪断弾性率
Ｇ、が１．５〜２．５kgf/cm2 であって、且つその時の
免震構造体のｔａｎδが０．３以上にすることにより、
地震時には十分に免震機能を発揮し、地震時以外の風揺
れなどの影響を受けにくい免震構造体を得ることができ
た。
造体の上下の面板の間に剛性を有したた軟質板とを、そ
れぞれ複数個、交互に積層した複合積層体の内部に貫通
する柱状の鉛を封入した免震構造体において、該複合積
層体の内部に封入する柱状の鉛の断面積が該複合積層体
の断面積の０．４〜３．０％であって、剪断歪２００％
における該粘弾性的性質を有した軟質板の剪断弾性率
Ｇ、が１．５〜２．５kgf/cm2 であって、且つその時の
免震構造体のｔａｎδが０．３以上にすることにより、
地震時には十分に免震機能を発揮し、地震時以外の風揺
れなどの影響を受けにくい免震構造体を得ることができ
た。
【００２０】
【図１】図１は本発明の実施例に係る免震構造体の断面
図である。
図である。
１：硬質板 ２：軟質板 ３：上部の面板 ４：下部の面板 ５：鉛 ６：外被ゴム
Claims (1)
- 【請求項１】 上下の面板の間に剛性を有した硬質板と
粘弾性的性質を有した軟質板とを、それぞれ複数個、交
互に積層した複合積層体の内部に貫通する柱状の鉛を封
入した免震構造体において、該剛性を有した硬質板の外
径が２３〜３０ｃｍであり、該複合積層体の内部に封入
する鉛の断面積が該複合積層体の断面積の０．４〜３．
０％であり、且つ剪断歪２００％における該粘弾性を有
する軟質板の剪断弾性率が１．５〜２．５kgf/cm2 であ
り、且つその時の免震構造体の２０ｃｍ変形時における
ｔａｎδが０．３以上であることを特徴とする免震構造
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28897895A JPH08210437A (ja) | 1994-11-09 | 1995-11-07 | 免震構造体 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-275160 | 1994-11-09 | ||
| JP27516094 | 1994-11-09 | ||
| JP28897895A JPH08210437A (ja) | 1994-11-09 | 1995-11-07 | 免震構造体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08210437A true JPH08210437A (ja) | 1996-08-20 |
Family
ID=26551347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28897895A Pending JPH08210437A (ja) | 1994-11-09 | 1995-11-07 | 免震構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08210437A (ja) |
-
1995
- 1995-11-07 JP JP28897895A patent/JPH08210437A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5765322A (en) | Seismic isolation apparatus | |
| JPH0868234A (ja) | 免震装置 | |
| EP0995851A2 (en) | Damper | |
| JPH01190847A (ja) | 免震ゴム | |
| JP3851386B2 (ja) | 免震構造体 | |
| JP2576520B2 (ja) | 免震構造体 | |
| JPH08210437A (ja) | 免震構造体 | |
| CN201605530U (zh) | 内置有阻尼器的桥梁减震支座 | |
| JPH09177367A (ja) | 免震構造体 | |
| JPS6283139A (ja) | 免震構造体 | |
| JPH08326840A (ja) | 免震構造体 | |
| CN112814223B (zh) | 具备减震性能的装配式钢结构与预制外挂墙板的连接节点 | |
| JPH0337435A (ja) | 免震支承 | |
| JPH1037212A (ja) | 免震地盤 | |
| JPH10211670A (ja) | 床用防音シート | |
| JPH08260753A (ja) | 免震装置 | |
| JPH09151988A (ja) | 免震構造体 | |
| JPH0893845A (ja) | 軽負荷用免震構造体 | |
| JPH08261281A (ja) | 免震装置 | |
| JPH08105123A (ja) | 免震構造体 | |
| CN201588432U (zh) | 内置有阻尼器的减震支座 | |
| JPH09177368A (ja) | 免震装置 | |
| Gambiro et al. | Design and production of lead rubber bearings for earthquake absorbers | |
| JPH09217520A (ja) | 免震構造体 | |
| JPH09242376A (ja) | 免震装置 |