JPH094276A - 建屋免震装置 - Google Patents
建屋免震装置Info
- Publication number
- JPH094276A JPH094276A JP15374095A JP15374095A JPH094276A JP H094276 A JPH094276 A JP H094276A JP 15374095 A JP15374095 A JP 15374095A JP 15374095 A JP15374095 A JP 15374095A JP H094276 A JPH094276 A JP H094276A
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- JP
- Japan
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- seismic isolation
- building
- isolation body
- isolation device
- seismic
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- Pending
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 建屋の初期固有周期を適切な範囲に設定し、
かつ大地震時のせん断変形を抑制する建屋免震装置を提
供する。 【構成】 本発明に係る建屋免震装置は複数枚の金属板
４と複数の弾性板５とを交互に積層してなる免震体３
と、この免震体３の外縁に設けられ所定の勾配を有して
免震体３の外面と接触する接触面８を形成するせき６と
から構成されている。
かつ大地震時のせん断変形を抑制する建屋免震装置を提
供する。 【構成】 本発明に係る建屋免震装置は複数枚の金属板
４と複数の弾性板５とを交互に積層してなる免震体３
と、この免震体３の外縁に設けられ所定の勾配を有して
免震体３の外面と接触する接触面８を形成するせき６と
から構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は建屋と建屋の基礎の間に
配設する建屋免震装置に関する。
配設する建屋免震装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の建屋免震装置の据え付け状態を示
す縦断面図を図８に示し、免震体の鳥瞰図を図９に示
す。以下図面を参照して説明する。図８において、建屋
１と基礎２との間には免震体３が複数個配設されてい
る。この免震体３は図９に示されるように円板状の鋼板
４と弾性体、例えばゴム５を積層状に積み重ねたもので
ある。この免震体３はせん断方向への剛性が小さく、圧
縮方向への剛性は高くなっている。このため、建屋１の
自重あるいは鉛直方向への地震等による荷重に対して
は、建屋１は免震体３が存在しない場合とほぼ同様の挙
動を示す。
す縦断面図を図８に示し、免震体の鳥瞰図を図９に示
す。以下図面を参照して説明する。図８において、建屋
１と基礎２との間には免震体３が複数個配設されてい
る。この免震体３は図９に示されるように円板状の鋼板
４と弾性体、例えばゴム５を積層状に積み重ねたもので
ある。この免震体３はせん断方向への剛性が小さく、圧
縮方向への剛性は高くなっている。このため、建屋１の
自重あるいは鉛直方向への地震等による荷重に対して
は、建屋１は免震体３が存在しない場合とほぼ同様の挙
動を示す。
【０００３】一方、水平方向への地震等による荷重につ
いては免震体３の水平方向の剛性が地震動の主たる周波
数成分よりかなり柔な領域に設定されるため、地震動の
卓越成分のエネルギーが削減され、おもにエネルギー量
の小さい長周期成分だけが建屋１に伝達される。この結
果として、建屋１に加わる加速度および水平荷重はとも
に低減される。
いては免震体３の水平方向の剛性が地震動の主たる周波
数成分よりかなり柔な領域に設定されるため、地震動の
卓越成分のエネルギーが削減され、おもにエネルギー量
の小さい長周期成分だけが建屋１に伝達される。この結
果として、建屋１に加わる加速度および水平荷重はとも
に低減される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の建屋免震
装置においては、免震体は地震力を受けると、水平方向
にせん断変形するが、その度合いは地震力が強い程大き
くなる。特に、免震された建屋の１次固有周期が存在す
る長周期成分を多く有する地震の場合、その程度は大き
い。
装置においては、免震体は地震力を受けると、水平方向
にせん断変形するが、その度合いは地震力が強い程大き
くなる。特に、免震された建屋の１次固有周期が存在す
る長周期成分を多く有する地震の場合、その程度は大き
い。
【０００５】ところで、免震された建屋の固有周期は建
屋や収納機器の受ける地震力および建屋１の相対変位等
を考慮し、適切な範囲になるように設定される。すなわ
ち、免震体３の剛性を高く設定しすぎると、免震された
建屋の固有周期が短くなり、地震力が十分に低減されな
い。また、剛性を低く設定しすぎると、地震力は低減さ
れるが、免震された建屋と免震されてない建屋との相対
変位が大きくなり、接続配管等がある場合、相対変位を
吸収することが困難になる。
屋や収納機器の受ける地震力および建屋１の相対変位等
を考慮し、適切な範囲になるように設定される。すなわ
ち、免震体３の剛性を高く設定しすぎると、免震された
建屋の固有周期が短くなり、地震力が十分に低減されな
い。また、剛性を低く設定しすぎると、地震力は低減さ
れるが、免震された建屋と免震されてない建屋との相対
変位が大きくなり、接続配管等がある場合、相対変位を
吸収することが困難になる。
【０００６】従って、免震体の設計にあたっては、免震
された建屋の１次固有周期を適切な範囲に収め、かつ十
分なせん断変形を許容できるように考慮することが重要
である。
された建屋の１次固有周期を適切な範囲に収め、かつ十
分なせん断変形を許容できるように考慮することが重要
である。
【０００７】ここで、長周期成分が卓越する地震動を想
定するという厳しい条件下において建屋免震装置の設計
を考えた場合、従来の技術ではせん断変形をより許容す
るという観点から、免震体３の径を大きくすることが必
要となる。この場合、免震体の断面積が増大するため、
その分、剛性が増加する。これを補償するためには２つ
の方法が考えられる。
定するという厳しい条件下において建屋免震装置の設計
を考えた場合、従来の技術ではせん断変形をより許容す
るという観点から、免震体３の径を大きくすることが必
要となる。この場合、免震体の断面積が増大するため、
その分、剛性が増加する。これを補償するためには２つ
の方法が考えられる。
【０００８】一つは免震体３の高さを増加させることで
あり、もう一つは免震体３の設置個数を低減させること
である。しかしながら、前者の場合重心が上がることに
より、ロッキングを誘発しやすくなり、建屋及び建屋内
収納機器に余分な地震力を与えることになる。また、後
者の場合、免震体３の絶対数が減る分、一つの免震体３
が破損した場合の影響が相対的に増大し、信頼性の観点
から問題となる可能性がある。
あり、もう一つは免震体３の設置個数を低減させること
である。しかしながら、前者の場合重心が上がることに
より、ロッキングを誘発しやすくなり、建屋及び建屋内
収納機器に余分な地震力を与えることになる。また、後
者の場合、免震体３の絶対数が減る分、一つの免震体３
が破損した場合の影響が相対的に増大し、信頼性の観点
から問題となる可能性がある。
【０００９】本発明は上記事情を鑑みてなされたもので
あり、建屋の初期固有周期を適切な範囲に設定し、かつ
大地震時のせん断変形を抑制する建屋免震装置を提供す
ることを目的とする。
あり、建屋の初期固有周期を適切な範囲に設定し、かつ
大地震時のせん断変形を抑制する建屋免震装置を提供す
ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の建屋免震装置は、複数枚の金属板と
複数の弾性板とを交互に積層してなる免震体と、この免
震体の外縁に設けられ所定の勾配を有して前記免震体の
外面と接触する接触面を形成するせきとを有するもので
ある。
め、請求項１記載の建屋免震装置は、複数枚の金属板と
複数の弾性板とを交互に積層してなる免震体と、この免
震体の外縁に設けられ所定の勾配を有して前記免震体の
外面と接触する接触面を形成するせきとを有するもので
ある。
【００１１】請求項２記載の建屋免震装置は、請求項１
記載の建屋免震装置においてせきの接触面が複数の勾配
を有する曲面として形成されるものである。請求項３記
載の建屋免震装置は、請求項１記載の建屋免震装置にお
いてせきの接触面が無段階に連続して勾配が変化する曲
面として形成されるものである。
記載の建屋免震装置においてせきの接触面が複数の勾配
を有する曲面として形成されるものである。請求項３記
載の建屋免震装置は、請求項１記載の建屋免震装置にお
いてせきの接触面が無段階に連続して勾配が変化する曲
面として形成されるものである。
【００１２】
【作用】上記構成の建屋免震装置においては、地震によ
る慣性力で建屋が水平力を受けると、免震体はせん断変
形をする。地震による水平力が大きくなると免震体は外
縁に設けられたせきに接触するようになる。さらに大き
な地震力が加わった場合、免震体のうち、せきに接触し
ている部分は、変形が拘束され接触していない部分のみ
が変形を許される。この部分的な変形によって復元力特
性は非線形となり、免震体のせん断変形は小さく抑えら
れる。
る慣性力で建屋が水平力を受けると、免震体はせん断変
形をする。地震による水平力が大きくなると免震体は外
縁に設けられたせきに接触するようになる。さらに大き
な地震力が加わった場合、免震体のうち、せきに接触し
ている部分は、変形が拘束され接触していない部分のみ
が変形を許される。この部分的な変形によって復元力特
性は非線形となり、免震体のせん断変形は小さく抑えら
れる。
【００１３】
【実施例】以下に、本発明に係る建屋免震装置の第１の
実施例を図１に基づき説明する。図１において従来の建
屋免震装置と同一部分には同一符号を付し、その構成の
説明は省略する。建屋免震装置７は免震体３の廻りにせ
き６を設けた構成となっている。
実施例を図１に基づき説明する。図１において従来の建
屋免震装置と同一部分には同一符号を付し、その構成の
説明は省略する。建屋免震装置７は免震体３の廻りにせ
き６を設けた構成となっている。
【００１４】せき６は免震体３が水平力を受け所定の変
形量に達すると、免震体３の外面と接触するように構成
された接触面８を有している。この接触面８はすり鉢状
に形成されている。
形量に達すると、免震体３の外面と接触するように構成
された接触面８を有している。この接触面８はすり鉢状
に形成されている。
【００１５】このように構成された建屋免震装置におい
ては、建屋免震装置７は建屋の自重を支持するため、上
下の圧縮方向への剛性は高くなっている。一方、水平方
向の地震に対しては、免震体３のせん断方向への剛性が
小さく、その固有振動数が地震動の卓越成分をはずれ、
主にエネルギーの小さい長周期成分が建屋に伝達され
る。免震体３の廻りに設けられたせき６は、変形の初期
段階においては免震体３の全長がせん断変形し、小さな
剛性を示すが、免震体３の変形が進んでせき６の接触面
８に接触した後は、せき６に接触している部分は、せん
断変形をすることができない。
ては、建屋免震装置７は建屋の自重を支持するため、上
下の圧縮方向への剛性は高くなっている。一方、水平方
向の地震に対しては、免震体３のせん断方向への剛性が
小さく、その固有振動数が地震動の卓越成分をはずれ、
主にエネルギーの小さい長周期成分が建屋に伝達され
る。免震体３の廻りに設けられたせき６は、変形の初期
段階においては免震体３の全長がせん断変形し、小さな
剛性を示すが、免震体３の変形が進んでせき６の接触面
８に接触した後は、せき６に接触している部分は、せん
断変形をすることができない。
【００１６】従って、接触していない部分のみがさらに
変形することになり、免震体３の全長が短くなった場合
と同じ効果を生み、免震体３の剛性が大きくなる。図２
に免震体３の変形が大きくなり、せき６に接触した場合
の模式断面図を示す。せき６の高さ分の免震体３の変形
がせき６の接触面に沿って拘束され、せき６の高さ以上
の部分のみがさらにせん断変形している。
変形することになり、免震体３の全長が短くなった場合
と同じ効果を生み、免震体３の剛性が大きくなる。図２
に免震体３の変形が大きくなり、せき６に接触した場合
の模式断面図を示す。せき６の高さ分の免震体３の変形
がせき６の接触面に沿って拘束され、せき６の高さ以上
の部分のみがさらにせん断変形している。
【００１７】従って、所定のせん断変形以上となった場
合には免震体３はせき６の接触面８に接触するため、免
震体３の全長が短くなった場合と同一の効果を有するこ
とになる。
合には免震体３はせき６の接触面８に接触するため、免
震体３の全長が短くなった場合と同一の効果を有するこ
とになる。
【００１８】この場合の剛性の変化を復元力として、免
震体３の変位との関係で変化する様子を図３に示す。実
線は本実施例の場合の特性を示し、一点鎖線はせき６を
設けなかった場合の特性を示す。本実施例の場合、免震
体３は変位ｘ0 でせき６の接触面８に接触し、せき６の
高さ分の免震体３の変形はせき６の接触面８に沿って拘
束されるため、単位変位に対して復元力は大きくなる。
変位ｘ1 では、復元力はｙとなるが、このｙの復元力を
せき６なしで得ようとするとｘ1 より大きな変位ｘ2 が
必要となる。
震体３の変位との関係で変化する様子を図３に示す。実
線は本実施例の場合の特性を示し、一点鎖線はせき６を
設けなかった場合の特性を示す。本実施例の場合、免震
体３は変位ｘ0 でせき６の接触面８に接触し、せき６の
高さ分の免震体３の変形はせき６の接触面８に沿って拘
束されるため、単位変位に対して復元力は大きくなる。
変位ｘ1 では、復元力はｙとなるが、このｙの復元力を
せき６なしで得ようとするとｘ1 より大きな変位ｘ2 が
必要となる。
【００１９】次に本発明に係る建屋免震装置の第２の実
施例について図４および図５を用いて説明する。図４に
おいて、図１と同一部分については同一符号を付し、そ
の構成の説明は省略する。本実施例においては、せき６
は接触面８として複数の勾配を有する曲面として構成さ
れている。
施例について図４および図５を用いて説明する。図４に
おいて、図１と同一部分については同一符号を付し、そ
の構成の説明は省略する。本実施例においては、せき６
は接触面８として複数の勾配を有する曲面として構成さ
れている。
【００２０】このように構成された本実施例の場合は、
図５に示すように免震体３が地震による水平力を受けた
場合に、段階的にせき６の接触面８で拘束され、その度
に剛性が変化することになる。
図５に示すように免震体３が地震による水平力を受けた
場合に、段階的にせき６の接触面８で拘束され、その度
に剛性が変化することになる。
【００２１】このようにすれば、免震体３の変位によっ
て自在に復元力を設定することができ、耐震設計の多様
化を図ることが可能である。さらに、本発明に係る建屋
免震装置の第３の実施例について図６および図７を用い
て説明する。図６において、図１と同一部分については
同一符号を付し、その構成の説明は省略する。本実施例
においては、せき６の接触面８として無段階に連続して
勾配が変化する曲面として構成されている。本実施例の
場合には、図７に示されるように免震体３の変位に対し
て復元力を無段階に変化させて設定することができる。
従って、第２の実施例と同様に免震体３の変位に対して
自在に復元力を設定でき、耐震設計の多様化を図ること
が可能である。
て自在に復元力を設定することができ、耐震設計の多様
化を図ることが可能である。さらに、本発明に係る建屋
免震装置の第３の実施例について図６および図７を用い
て説明する。図６において、図１と同一部分については
同一符号を付し、その構成の説明は省略する。本実施例
においては、せき６の接触面８として無段階に連続して
勾配が変化する曲面として構成されている。本実施例の
場合には、図７に示されるように免震体３の変位に対し
て復元力を無段階に変化させて設定することができる。
従って、第２の実施例と同様に免震体３の変位に対して
自在に復元力を設定でき、耐震設計の多様化を図ること
が可能である。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の建屋免震装
置においては、水平方向剛性を免震体の変位によって大
きくなるように変化させることができ、変位量の抑制を
図り構造物の安全性の向上を図ることができる。
置においては、水平方向剛性を免震体の変位によって大
きくなるように変化させることができ、変位量の抑制を
図り構造物の安全性の向上を図ることができる。
【図１】本発明に係る建屋免震装置の第１の実施例を示
す外形図。
す外形図。
【図２】本発明に係る建屋免震装置の第１の実施例を示
す縦断面図。
す縦断面図。
【図３】本発明に係る建屋免震装置の第１の実施例の復
元力の特性を示す模式図。
元力の特性を示す模式図。
【図４】本発明に係る建屋免震装置の第２の実施例を示
す縦断面図。
す縦断面図。
【図５】本発明に係る建屋免震装置の第２の実施例の復
元力の特性を示す模式図。
元力の特性を示す模式図。
【図６】本発明に係る建屋免震装置の第３の実施例を示
す縦断面図。
す縦断面図。
【図７】本発明に係る建屋免震装置の第３の実施例の復
元力の特性を示す模式図。
元力の特性を示す模式図。
【図８】建屋免震装置の従来例を示す外形図。
【図９】建屋免震装置の従来例を示す外形図。
１…建屋 ２…基礎 ３…免震体 ４…鋼板 ５…ゴム ６…せき ７…建屋免震装置 ８…接触面
Claims (3)
- 【請求項１】 複数枚の金属板と複数の弾性板とを交互
に積層してなる免震体と、この免震体の外縁に設けられ
所定の勾配を有して前記免震体の外面と接触する接触面
を形成するせきとを有することを特徴とする建屋免震装
置。 - 【請求項２】 前記せきの接触面は複数の勾配を有する
曲面として形成されることを特徴とする請求項１記載の
建屋免震装置。 - 【請求項３】 前記せきの接触面は無段階に連続して勾
配が変化する曲面として形成されることを特徴とする請
求項１記載の建屋免震装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15374095A JPH094276A (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 建屋免震装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15374095A JPH094276A (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 建屋免震装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH094276A true JPH094276A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=15569076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15374095A Pending JPH094276A (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 建屋免震装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH094276A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012017806A (ja) * | 2010-07-08 | 2012-01-26 | Asahi Kasei Homes Co | 免震支承装置 |
| JP2013164115A (ja) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Tokkyokiki Corp | 防振架台の減衰装置 |
| JP2015224760A (ja) * | 2014-05-29 | 2015-12-14 | 株式会社竹中工務店 | 免震装置 |
| CN109594670A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-04-09 | 东南大学 | 一种具有抗拉拔性能的仿生多维隔减震装置及其隔减震方法 |
| JP2019215049A (ja) * | 2018-06-13 | 2019-12-19 | 株式会社ブリヂストン | 免震装置 |
-
1995
- 1995-06-21 JP JP15374095A patent/JPH094276A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012017806A (ja) * | 2010-07-08 | 2012-01-26 | Asahi Kasei Homes Co | 免震支承装置 |
| JP2013164115A (ja) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Tokkyokiki Corp | 防振架台の減衰装置 |
| JP2015224760A (ja) * | 2014-05-29 | 2015-12-14 | 株式会社竹中工務店 | 免震装置 |
| JP2019215049A (ja) * | 2018-06-13 | 2019-12-19 | 株式会社ブリヂストン | 免震装置 |
| CN109594670A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-04-09 | 东南大学 | 一种具有抗拉拔性能的仿生多维隔减震装置及其隔减震方法 |
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