JPH0941495A - 免震装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造物の床、等に適用される免震装置に関
し、構造をコンパクトにし、構造物への取付けを容易に
する。 【解決手段】 構造物側の支承１０、地盤側の支承１１
は各々門形で４本の平行な脚部１０ａ，１１ａと各脚部
の一端を門形に接続したクロス梁１０ｂ，１１ｂで各々
一体的に剛に構成され、互いに上下逆に非接触に嵌合さ
れ、対向するクロス梁１０ｂ，１１ｂの中央部間は長さ
１ｍ以上のワイヤー又は鋼棒の振り子式吊り部材１２で
接続される。又、構造側のクロス梁１０ｂと地盤側との
間には水平面内で直角にエネルギー吸収装置（図示省
略）を設ける。地盤の振動は吊り部材１２により構造物
に低減して伝わり、更に、エネルギー吸収装置で水平方
向の振動を吸収し、かつ、コンパクトな構成となり、取
付けも容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、構造物の床、等に
適用される免震装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の床免震装置を図７に示す。図にお
いて、（ａ）は免震装置の配置図、（ｂ）は側面図であ
る。（ａ）で示すように、免震装置は構造物０１の周辺
複数個所０２に設置して設けられ、各免震装置は（ｂ）
で示すように、基礎スラブ０３と構造物０１の床スラブ
０４との間に、積層ゴム、又は内部に鉛プラグを封入し
た積層ゴム等からなる可撓支承０５を直接介装して、基
礎スラブ０３上に構造物０１を支持し、これらの複数の
可撓支承０５の剪断変形により震動エネルギーを吸収す
る構成が用いられてきた。この免震構造は、震動外力が
直接可撓支承０５に作用するため、可撓支承０５におけ
る振動減衰が十分でないと、制止できない外力が床０４
に作用して、十分な免震作用が期待できず、且つ、水平
変位に制限があるという問題があった。

【０００３】更に、前記従来構造の改良として図８に示
す免震装置が提案されている。この装置は、図８（ａ）
に示す例のように、地盤０６側に円管０７を剛に設ける
とともに、構造物０１の下面に突出させてＩ形の支承０
９を設け、円管０７内に前記支承０９を非接触に挿入し
た状態において、円管０７の頂部０７ａと支承０９の下
フランジ０９ａ間を、複数の振り子ワイヤー０１０で接
続して構造物０１を吊り、構造物０１又は支承０９と地
盤０６の剛な部分即ち、円管０７の内側面０８との間に
エネルギー吸収装置０１１を設けている。

【０００４】また、図８（ｂ）に示す側のように、地盤
０６側に一定間隔で設けた複数の杭０１２の間隔部内
に、前記支承０９を非接触に挿入し、杭０１２の頭部と
支承０９の下フランジ０９ａを複数の振り子ワイヤー０
１０で吊り、支承０９下端と杭０１２側面間にエネルギ
ー吸収装置０１１を設けている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】然るに、図８（ａ）に
示す従来装置は、構造物０１の支承０９の周辺を、地盤
０６側の剛な部分である円管０７の頂部０７ａから複数
の振り子ワイヤー０１０で支持し、又、図８（ｂ）に示
す装置では、支承０９の周辺を杭０１２の頭部から複数
の振り子ワイヤー０１０で支持するから、地盤０６側で
発生する震動外力は、構造物０１を振り子ワイヤー０１
０の周期で水平振動させエネルギー吸収装置０１１の緩
衝作用を経て構造物０１への震動を低減させている。
又、支承０９周りの複数の振り子ワイヤー０１０が、構
造物０１を安定させ、水平移動のみを行なわさせてい
る。

【０００６】しかし、このような従来装置において、特
に図８（ｂ）の構成の装置では、その反動が、杭０８の
曲げ力を十分に許容出来ず、免震効果を低下させる。

【０００７】また、（ａ），（ｂ）に示す従来装置は、
支承０９を囲み、間隔を保って円管０７又は杭０１２を
設けるからこれら支承部全体の構成が大型になり、設置
し難くなる不具合がある。

【０００８】本発明は、上述した問題に対し、この形式
の支承部構成を小型化し、取付け易くするとともに、装
置の設置にあたって二重スラブを不要にし、杭頭上に設
置できるようにすることを目的とした。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明においては、地盤の剛な部分及び構造物の底
部をそれぞれ少なくとも３以上の脚部を用い、各々の脚
端を地盤側及び構造物床側に固着し、他端を接続梁で結
合して門形とした地盤側及び構造物側多脚門形フレーム
を設け、この両多脚門形フレームを相互に天地逆に可動
に組み合わせ、両多脚門形フレームの上下に対向する接
続梁中央部間を振り子式吊り部材で水平振れ可能に接続
した構成とし、地盤の剛な部分を支点とする振り子式吊
り部材で構造物の底面部を吊るようにし、更に、地盤の
剛な部分と構造物の底部との間にエネルギー吸収装置も
設けた免震装置とする。更に、この免震装置において、
振り子式吊り部材を１本の棒状とした構成も提供する。

【００１０】即ち、本発明は、（１）地盤の剛な部分に
は少なくとも３本以上の脚部の一端を固定し、同脚部の
他端をそれぞれ接続梁で結合して門形を構成した地盤側
多脚門形フレームと；同地盤側多脚門形フレームの各脚
部とそれぞれ平行に配置された少くとも３本以上の脚部
を有し、同脚部の一端は構造物底側に固着し、他端は接
続梁で結合して多脚門形を構成するとともに、前記地盤
側多脚門形フレームとは相互に天地逆で可動に組み合わ
せてなる構造物側多脚門形フレームと；前記両多脚門形
フレームの上下に対向する両接続梁中央部間に接続さ
れ、前記構造物を水平振れ可能に吊ることにより支承す
る振り子式吊り部材と；前記地盤の剛な部分と前記構造
物の底部との間に接続したエネルギー吸収装置とを具備
したことを特徴とする免震装置を提供する。

【００１１】（２）更に、前述の（１）の免震装置にお
いて、前記振り子式吊り部材は端部を丸くした１本の棒
状部材からなり、前記両接続梁の中央部に面座を設けて
接続したことを特徴とする免震装置も提供する。

【００１２】本発明の（１）の発明においては、構造物
側の多脚門形フレームの支承と、地盤側の多脚門形フレ
ームの支承が、上下逆向きに共通軸線上に脚部側から非
接触に嵌合して、脚部を円周方向に等間隔に並ぶよう配
置することができ、それぞれの脚端は構造物側及び地盤
の剛な部分側に溶接等により剛接合して取付けられてい
る。従って、構造物側及び地盤側の支承全体が占める容
積は、著しく減少し、小型化される。

【００１３】また、地盤側で発生する震動外力は、前記
２組の多脚門形フレーム支承の対向する接続梁中央部間
に接続した振り子式吊り部材を通じて構造物側に伝わ
り、構造物側に水平震動を生じたとき、構造物側の震動
周期を長周期化し、また、構造物に入る水平振動はエネ
ルギー吸収装置を経て弱められる。

【００１４】振り子式吊り部材は、１ｍ以上の長さに構
成して設けると、構造物側の振動数を予想される地震力
の周期より離し、エネルギー吸収装置と振り子作用との
両方の作用で効率良く振動を低減することができる。

【００１５】このように免震装置を従来の円管や杭を設
けてその周囲に振り子ワイヤーを用いる装置と比較し、
小型化することができ、これにより、地盤の杭上端又は
柱上端と、構造物の柱下端間にも、容易に装着でき、設
置し易くなる。

【００１６】更に、（２）の発明においては、前述の
（１）と同様の作用、効果を奏すると共に振り子式吊り
部材が１本の棒状であるので、例えば、鋼棒により加工
することができ、複数本のワイヤー、等からなる吊り部
材と比べると加工が容易で、かつ部材数も減少し、免震
装置がコンパクトになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実施の第
１形態に係る免震装置の斜視図であり、構造物側の支承
と地盤側支承の構成を示す。図１において、１０は構造
物１側の支承、１１は地盤２側の支承である。構造物１
側の支承１０及び地盤２側の支承１１はそれぞれ門形の
形状に作られ、それぞれ４本の平行な脚部１０ａ，１１
ａと、これら脚部１０ａ，１１ａの一端側を門形に接続
した各クロス梁１０ｂ，１１ｂとで一体に剛に構成され
ている。

【００１８】支承１０及び１１は、相互に上下逆に、脚
部側から同一軸線上に一致するように互いに平行に非接
触に嵌合され、合計８本の脚部１０ａ，１１ａが等間隔
で円周上または、同心の上に並ぶ状態にして、上下に対
向するクロス梁１０ｂ，１１ｂの中央部間を、有効長さ
１ｍ以上のワイヤー又は鋼棒等の振り子式吊り部材１２
で接続する。振り子式吊り部材１２は、１本又は複数本
を平行に接近して設ける。

【００１９】図２は、前記支承１０，１１をそれぞれ構
造物１と、地盤側２の剛な部分、例えば杭３の上端との
間に取付けた状態を示す側面図である。支承１０は脚部
１０ａ端を構造物の下面に溶接等で固着して取付け、他
方の支承１１は脚部１１ａ端を地盤の杭３上に溶接等で
固着して取付ける。

【００２０】１３は構造物１側に固定の支承１０のクロ
ス梁１０ｂの下面の接続部材１４と、杭３の上端部の接
続部材１５間に、図示省略しているが水平面内に直角２
方向に配置し、接続して設けたエネルギー吸収装置であ
る。同様な支承部が構造物１側と杭３側との間の周辺部
複数個所に設けられる。

【００２１】このような構成の免震装置の作用について
図２により説明する。図２において、構造物１は、周辺
部複数個所で、杭３上に設けた支承１１のクロス梁１１
ｂと、構造物１の下部に設けた支承１０のクロス梁１０
ｂ間を繋ぐ振り子式吊り部材１２により、杭３側の支承
１１上端中央部を支点として吊り支えられる。

【００２２】即ち、二組の同一形状で多脚門形フレーム
の支承１０，１１を、相互に上下逆に、脚部側から同一
軸線上に非接触に嵌合し、その中央部のクロス梁１０
ｂ，１１ｂ間を振り子式吊り部材１２で接続するから、
支承部全体の構成が著しく簡易化しコンパクトになり、
杭３上に容易に設置できるようになる。

【００２３】この状態で、地盤２側に震動が発生し、地
盤２が震動するとき、杭３の水平方向の振動は、杭３側
の支承１１から振り子式吊り部材１２を通じて構造物１
側の支承１０に伝わり、構造物１を同じ方向へ振動させ
る。

【００２４】この時、構造物１に入る震動エネルギー
は、支承１１と支承１０との吊り長さを１ｍ以上にする
ことで、構造物１の振動周期を２秒以上に変更し、且
つ、支承１０のクロス梁１０ｂ下部と杭３頭部との間に
設けたエネルギー吸収装置１３の作用で低減される。

【００２５】また、振り子式吊り部材１２が、支承１１
と支承１０の中央部に集中して設けられ、震動エネルギ
ーを伝えるから、杭３の変形に対して曲げ力を吸収し、
杭３の頭部に掛かる曲げ力を著しく減少させる。

【００２６】図３は本発明の実施の第２形態に係る免震
装置の側面図である。この第２形態は第１形態と同様の
免震装置を地盤２側の柱４と構造物１側に固定され、こ
れを支持する柱１ａとの間に設けた構成であり、その他
の構成は第１形態と同じである。従って、その作用、効
果も第１形態と同じである。

【００２７】図４は本発明の実施の第３形態に係る免震
装置の側面図である。この第３形態は第１形態と同様の
免震装置を、杭３上に形成した基礎スラブ５と構造物１
下端との間に設置して設けた構成である。従って、エネ
ルギー吸収装置１３は、構造物１の下端部と基礎スラブ
５の側壁部間に設けてあり、その他の構成は第１形態と
同じである。

【００２８】この第３形態の免震装置は、基礎スラブ５
と構造物１の床スラブ又は柱との間にも設けることが可
能であり、基礎及び構造物の形状に係わらず、容易に設
置することができる。他の作用効果は、第１形態と同様
である。

【００２９】図５は本発明の実施の第４形態に係る免震
装置の斜視図である。この第４形態は構造物１側の支承
２０及び地盤２側の支承２１を、それぞれ、３本の対称
且つ平行な脚部２０ａ，２１ｂと、これらの脚部の一端
側を門形に接続したクロス梁２０ｂ，２１ｂとで多脚の
門形フレーム状に構成し、各クロス梁２０ｂ，２１ｂの
中央部間を前記ワイヤー又は鋼棒等の振り子式吊り部材
１２で接続した構成である。

【００３０】この第４形態によれば、第１〜第３形態の
構成と比べて各支承２０，２１の構成が各３本よりなる
のでより簡略になる。他の作用効果は第一形態と同様で
ある。

【００３１】図６は本発明の実施の第５形態に係る免震
装置の側面図である。この第５形態は第１，４形態の振
り子式吊り部材１２を、ワイヤーの代わりに、端部を丸
くした鋼棒を用い、鋼棒形振り子式吊り部材２２とし、
支承１０，１１又は２０，２１のクロス梁１０ｂ，１１
ｂ又は２０ｂ，２１ｂの中心部に設けた球面座との間を
滑らせることで振り子作用を行う構成とした。

【００３２】この第５形態によれば、振り子式吊り部材
２２は部材数が減少し、吊り部が更にコンパクトにな
り、杭の曲げに対する許容度が向上する。その他の作
用、効果は第１形態と同様である。

【００３３】

【発明の効果】以上、具体的に説明したように、本発明
の免震装置は要するに、地盤の剛な部分及び構造物の底
部をそれぞれ少なくとも３以上の脚部を用い、各々の脚
端を地盤側及び構造物床側に固着し、他端を接続梁で結
合して門形とした地盤側及び構造物側多脚門形フレーム
を設け、この両多脚門形フレームを相互に天地逆に可動
に組み合わせ、両多脚門形フレームの上下に対向する接
続梁中央部間を振り子式吊り部材で水平振れ可能に接続
した構成とし、地盤の剛な部分を支点とする振り子式吊
り部材で構造物の底面部を吊るようにし、更に、地盤の
剛な部分と構造物の底部との間にエネルギー吸収装置も
設けたことを特徴とし、更に、この免震装置において、
振り子式吊り部材を１本の棒状とした構成も提供するの
で、次のような効果を奏する。

【００３４】（１）この形式の支承部の構成を著しく小
型化し、構造物への適用と取付けを容易にし、杭頭を支
点にする場合に杭頭に掛かる曲げ力を解消し、免震効果
を高める効果を奏した。

【００３５】（２）振り子式吊り部材を１本の棒状とす
ることにより、振り子式吊り部材の加工が容易となり、
部材数も減少し、免震装置の組立、構造物への取付けも
容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態に係る免震装置の斜視
図である。

【図２】本発明の実施の第１形態に係る免震装置の取付
状態を示す側面図である。

【図３】本発明の実施の第２形態に係る免震装置の取付
状態を示す側面図である。

【図４】本発明の実施の第３形態に係る免震装置の取付
状態を示す側面図である。

【図５】本発明の実施の第４形態に係る免震装置の斜視
図である。

【図６】本発明の実施の第５形態に係る免震装置の側面
図である。

【図７】従来の免震装置の図で、（ａ）は取付けの配置
図、（ｂ）は免震装置の側面図である。

【図８】従来の改良形の免震装置の側面図で、（ａ）は
円管を用いる場合、（ｂ）は杭を用いる場合の例であ
る。

【符号の説明】

１ 構造物 ２ 地盤 ３ 杭 ４ 地盤側の柱 ５ 基礎スラブ １０，２０ 構造物側の支承
（多脚門形フレーム） １０ａ，１１ａ，２０ａ，２１ａ 脚部 １０ｂ，１１ｂ，２０ｂ，２１ｂ クロス梁 １１，２１ 地盤側の支承（多
脚門形フレーム） １２ 振り子式吊り部材 １３ エネルギー吸収装
置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 秀秋 広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱 重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 藤井 基之 広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱 重工業株式会社広島研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤の剛な部分には少なくとも３本以上
   の脚部の一端を固定し、同脚部の他端をそれぞれ接続梁
   で結合して門形を構成した地盤側多脚門形フレームと；
   同地盤側多脚門形フレームの各脚部とそれぞれ平行に配
   置された少くとも３本以上の脚部を有し、同脚部の一端
   は構造物底側に固着し、他端は接続梁で結合して多脚門
   形を構成するとともに、前記地盤側多脚門形フレームと
   は相互に天地逆で可動に組み合わせてなる構造物側多脚
   門形フレームと；前記両多脚門形フレームの上下に対向
   する両接続梁中央部間に接続され、前記構造物を水平振
   れ可能に吊ることにより支承する振り子式吊り部材と；
   前記地盤の剛な部分と前記構造物の底部との間に接続し
   たエネルギー吸収装置とを具備したことを特徴とする免
   震装置。
2. 【請求項２】 前記振り子式吊り部材は端部を丸くした
   １本の棒状部材からなり、前記両接続梁の中央部に面座
   を設けて接続したことを特徴とする請求項１記載の免震
   装置。