JPH0953336A

JPH0953336A - 免震構造

Info

Publication number: JPH0953336A
Application number: JP7207986A
Authority: JP
Inventors: Keizo Shimizu; 敬三清水; Shii Pauru Yakobusu; ヤコブスＣ．パウル; Yoshio Kawabe; 美穂河辺
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1995-08-15
Filing date: 1995-08-15
Publication date: 1997-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】積層ゴム型免震装置に鉛直方向の引っ張り力
を作用させないこと。【解決手段】免震構造は、建築構造物の躯体１０と基
盤１２との間に介装される免震装置１４と、補助免震装
置１６とを備えている。補助免震装置１６は、アーム部
２０の折曲部分２０ａとプレート１８とが対向した個所
に設置されており、リング状の積層体１６ａと、この積
層体１６ａの上下に配置されたリング状上，下エンドプ
レート１６ｂ，１６ｃとを有している。積層体１６ａ
は、複数枚のリング状高減衰ゴム板１６ｄと、各ゴム板
１６ｄ間に交互に挿入されて積層される複数のリング状
プレート１６ｅとから構成されている。積層体１６ａの
上面側に配置された上エンドプレート１６ｂが、アーム
部２０の折曲部分２０ａの下面側に固設されるととも
に、下面側に配置された下エンドプレート１６ｃが、プ
レート１８の上面に固設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、免震構造に関
し、特に、免震装置に鉛直方向の引っ張り力が作用した
ときにも有効に機能させることができる免震構造に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】建築構造物を地震の揺れから護る手段と
して、免震構造が知られており、従来の免震構造の多く
は、地盤と上部構造との間に、水平方向の剛性が極端に
小さい免震装置を設置し、構造物全体の震動周期をのば
して、地震時の変形を免震装置に集中させる構成になっ
ている。

【０００３】このような目的で開発された免震装置の一
種として、積層ゴム型の免震装置が知られており、この
形式の免震装置は、複数のゴム板と、このゴム板と交互
に積層されるプレートとを有していて、積層状態でゴム
板を加硫化処理することにより、これらを一体化した積
層体が形成される。このようなゴム板を使用した積層体
は、鉛直力に対しては、荷重支持機能を保持しながら、
地震時などに作用する水平力に対しては、変形能力をも
ち、積層体が変形することで変位を吸収するという特徴
を備えている。しかしながら、このような従来の免震装
置には、以下に説明する技術的な課題が内在していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、上述した積
層ゴム型の免震装置では、鉛直方向に引っ張り力が作用
した場合には、積層体のゴム板とプレートとが離間する
ことになり、その性能が保証されていないのが現状であ
る。建築構造物に地震力が作用したときの柱軸力に生じ
る引っ張り力は、高層建築物ほど大きく、建物重量によ
る鉛直荷重は、相殺されて最下層に鉛直方向の引っ張り
力が作用する可能性がある。ところが、従来の積層ゴム
型の免震装置では、鉛直方向に引っ張り力が生じた場合
に、その性能が保証されていないので、地震時に引っ張
り力を生じさせないということが、現状での免震構造の
設計条件になっている。

【０００５】このため、この種の免震構造は、高層ない
しは超高層建築構造物には、不向きであるとされてお
り、実際に設計も行われていない。しかし、建築構造物
全体の振動周期を長周期化させて地震入力を逃れようと
するこの種の免震構造の基本原理は、高層ないしは超高
層建築構造物においても有効であり、特に、超高層建築
構造物を免震化することにより、長周期成分を含む地震
入力に対する応答を低減することは、可能であると考え
られる。

【０００６】そこで、本発明者らは、鋭意検討した結
果、積層ゴム型の免震装置で、鉛直方向の引っ張り力を
規制すれば、高層ないしは超高層建築構造物にもこの種
の免震装置を適用することができることを知得し、本発
明を完成するに至ったものであり、その目的とするとこ
ろは、建築構造物の最下層に生じる鉛直方向の引っ張り
力に対応することができる免震構造を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、建築構造物の躯体側と基盤との間に介装
される積層ゴム型の免震装置を備えた免震構造におい
て、前記躯体側に前記免震装置の外方に延出するプレー
トを設けるとともに、前記基盤側から前記プレート上に
対向するアーム部を立設し、前記プレートと前記アーム
部との間に、前記免震装置の鉛直方向に作用する引っ張
り力を規制し、かつ、前記免震装置の水平方向の変形を
許容する補助免震装置を設けた。このように構成された
免震構造によれば、躯体の最下層に鉛直方向の引っ張り
力が作用した場合には、補助免震装置によりこれが規制
されるとともに、水平方向の地震力に対しては、補助免
震装置が免震装置の変形を許容するので、免震装置の震
動吸収機能を有効に発揮させることができる。また、請
求項２の構成においては、躯体の最下層に鉛直方向の引
っ張り力が作用した場合には、基盤側からプレート上に
対向するようにアーム部が立設されているので、この作
用力によりプレートとアーム部とが近接する方向に移動
しようとする。ところが、このプレートとアーム部との
間に積層ゴム型の補助免震装置が設けられており、プレ
ートとアーム部とが近接する方向に移動する際には、補
助免震装置には、圧縮力が加わることになり、補助免震
装置のこの方向の剛性が非常に大きいので、この補助免
震装置の作用により、躯体の最下層に作用する鉛直方向
の引っ張り力が規制される。一方、水平方向の地震力に
対しては、免震装置および補助免震装置がともに積層ゴ
ム型のもので構成されているので、変形能力を備えてい
て、変位を吸収することができる。さらに、請求項３の
構成によれば、リング状の玉軸受けが積層ゴム型の補助
免震装置と同等の機能を備えているので、同じように躯
体の最下層に発生する鉛直方向の引っ張り力が規制され
るとともに、水平方向の地震力に対しては、玉軸受けが
滑動して、免震装置の吸収機能を阻害することがない。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１〜図５
は、本発明にかかる免震構造の第１実施例を示してお
り、この実施例では、補助免震装置に積層ゴム型のもの
を採用している。また、図６および図７は、本発明にか
かる免震構造の第２実施例を示しており、この実施例で
は、補助免震装置に玉軸受けを採用している。

【０００９】

【第一実施例】図１〜図５に示した免震構造は、建築構
造物の躯体１０と基盤１２との間に介装される免震装置
１４と、補助免震装置１６とを備えている。躯体１０の
下端側には、免震装置１４と同心上に設置され、免震装
置１４の外方に延設される円板状のプレート１８が設け
られている。

【００１０】免震装置１４は、外形がほぼ円筒状に形成
された積層体１４ａと、この積層体１４ａの両端に配置
された円板状の上，下エンドプレート１４ｂ，１４ｃと
を有している。積層体１４ａは、複数枚の円板状の高減
衰ゴム板１４ｄと、各ゴム板１４ｄ間に挿入されて積層
される複数の円板プレート１４ｅとから構成されてい
て、積層状態においてゴム板１４ｄを加硫化処理するこ
とにより、ゴム板１４ｄとプレート１４ｅとが一体化さ
れている。

【００１１】免震装置１４の上エンドプレート１４ｄ
は、躯体１０に設けられたプレート１８の下面に固設さ
れ、下エンドプレート１４ｃは、基盤１２の上面側に固
設されている。基盤１２には、免震装置１４の外周とプ
レート１８の外周とを囲繞するようにして、環状のアー
ム部２０が立設されている。このアーム部２０の先端側
は、内側にほぼ９０°の角度で折曲されていて、この折
曲部分２０ａが、プレート１８の上面側と対向してい
る。

【００１２】補助免震装置１６は、アーム部２０の折曲
部分２０ａとプレート１８とが対向した個所に設置され
ている。この実施例の補助免震装置１６は、免震装置１
４の外周よりも大きな内周空間を有するリング状の積層
体１６ａと、この積層体１６ａの上下に配置されたリン
グ状上，下エンドプレート１６ｂ，１６ｃとを有してい
る。

【００１３】積層体１６ａは、複数枚のリング状高減衰
ゴム板１６ｄと、各ゴム板１６ｄ間に交互に挿入されて
積層される複数のリング状プレート１６ｅとから構成さ
れていて、積層状態でゴム板１６ｄを加硫化処理するこ
とにより、ゴム板１６ｄとプレート１６ｅとが一体化さ
れている。なお、補助免震装置１６のリング状積層体１
６ａは、定常状態において、免震装置１４の積層体１４
ａと同心状に設置される。

【００１４】そして、積層体１６ａの上面側に配置され
た上エンドプレート１６ｂが、アーム部２０の折曲部分
２０ａの下面側に固設されるとともに、下面側に配置さ
れた下エンドプレート１６ｃが、プレート１８の上面に
固設されている。このように構成された免震構造によれ
ば、躯体１０の最下層に鉛直方向の引っ張り力が作用し
た場合には、基盤１２側からプレート１８上に対向する
ようにアーム２０部が立設されているので、この作用力
によりプレート１８とアーム部２０の折曲部分２０ａと
が近接する方向に移動しようとする。

【００１５】ところが、このプレート１８とアーム部２
０の折曲部分２０ａとの間に積層ゴム型の補助免震装置
１６が設けられており、プレート１８とアーム部２０の
折曲部分２０ａとが近接する方向に移動する際には、補
助免震装置１６には、圧縮力が加わることになり、補助
免震装置１６のこの方向の剛性が非常に大きいので、補
助免震装置１６の作用により、躯体１０の最下層に作用
する鉛直方向の引っ張り力が規制される。

【００１６】一方、図４，５に示すように、水平方向の
地震力に対しては、免震装置１４および補助免震装置１
６がともに積層ゴム型のもので構成されているので、水
平方向に対する剛性が非常に小さく、この方向に対して
変形能力を備えており、従って、地震に対する変位を吸
収することができる。さて、以上のように構成された本
実施例の免震構造によれば、免震装置１４に鉛直方向の
引っ張り力が作用しないので、高層ないしは超高層建築
構造物に対しても積層ゴム型の免震装置１４を適用する
ことが可能になる。また、上下動の大きな地震に対して
も、本実施例の場合には、免震装置１４と補助免震装置
１６とが、上下方向に配置され、しかも、基盤１２側か
らプレート１８上に対向するようにアーム２０部が立設
され、この対向部分に補助免震装置１６が設けられてい
るので、上下振動に対して、免震装置１４と補助免震装
置１６とが交互に圧縮されるので、これらの免震効果を
有効に発揮させることができる。

【００１７】なお、上記実施例では、補助免震装置１６
として、リング状の積層体１６ａを有する積層ゴム型の
ものを例示したが、本実施例の場合には、免震装置１４
と同様な円筒状積層体を、プレート１８上に周方向に沿
って複数個を環状に隣接配置しても、同等の作用効果が
得られる。

【００１８】

【第二実施例】図６および図７に示した免震構造は、上
記第一実施例と同様に、建築構造物の躯体１０と基盤１
２との間に介装される免震装置１４と、補助免震装置１
６’とを備えている。躯体１０の下端側には、免震装置
１４と同心上に設置され、免震装置１４の外方に延設さ
れる円板状のプレート１８が設けられており、免震構造
としての基本的な構成は、上記実施例と同じであり、以
下にその特徴点についてのみ説明する。

【００１９】この実施例では、アーム部２０の折曲部分
２０ａとプレート１８とが対向した個所に設置されてい
る補助免震装置１６’がリング状の玉軸受け２２から構
成されている。玉軸受け２２は、外径がプレート１８の
外径にほぼ一致し、内径が免震装置１４および躯体１０
の外径よりも大きい上，下リング２２ａ，２２ｂと、こ
の上，下リング間に挟持された複数のボール２２ｃとか
ら構成されている。

【００２０】そして、上リング２２ａが、折曲部分２ａ
の下面側に固設され、下リング２２ｂがプレート１８の
上面に固設されている。なお、玉軸受け２２の上下リン
グ２２ａ，２２ｂは、定常状態において、免震装置１４
の積層体１４ａと同心上に設置される。このように構成
された免震構造によれば、躯体１０の最下層に鉛直方向
の引っ張り力が作用した場合には、基盤１２側からプレ
ート１８上に対向するようにアーム２０部が立設されて
いるので、この作用力によりプレート１８とアーム部２
０の折曲部分２０ａとが近接する方向に移動しようとす
る。

【００２１】ところが、このプレート１８とアーム部２
０の折曲部分２０ａとの間に玉軸受け２２がが設けられ
ているので、躯体１０の最下層に作用する鉛直方向の引
っ張り力は、この玉軸受け２２により移動が規制され
る。一方、図８に示すように、水平方向の地震力に対し
ては、免震装置１４積層ゴム型のもので構成され、補助
免震装置１６’が玉軸受け２２で構成されているので、
躯体１０と基盤１２との間の水平変位が許容され、その
結果、免震装置１４の震動吸収機能を有効に発揮させる
ことができる。

【００２２】このような構成の免震構造においても、上
記実施例と同様に高層ないしは超高層建築構造物の免震
に適用することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかる免震構造によれば、積層ゴム型の免震装
置に鉛直方向の引っ張り力が作用しないので、この種の
免震装置を高層ないしは超高層建築構造物に採用するこ
とが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる免震構造の第一実施例を示す側
面説明図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】図１の免震構造に水平方向の地震力が作用した
際の側面説明図である。

【図５】図４のＣ−Ｃ線断面図である。

【図６】本発明にかかる免震構造の第二実施例を示す側
面説明図である。

【図７】図６の免震構造に水平方向の地震力が作用した
際の側面説明図である。

【符号の説明】

１０躯体１２基盤１４免震装置１６，１６’ 補助免震装置１６ａ積層体１６ｂ上エンドプレート１６ｃ下エンドプレート１６ｄ高減衰ゴム板１６ｅリング状プレート１８プレート２０アーム部２０ａ折曲部分２２玉軸受け２２ａ上リング２２ｂ下リング２２ｃボール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】建築構造物の躯体側と基盤との間に介装
される積層ゴム型の免震装置を備えた免震構造におい
て、前記躯体側に前記免震装置の外方に延出するプレートを
設けるとともに、前記基盤側から前記プレート上に対向
するアーム部を立設し、前記プレートと前記アーム部と
の間に、前記免震装置の鉛直方向に作用する引っ張り力
を規制し、かつ、前記免震装置の水平方向の変形を許容
する補助免震装置を設けたことを特徴とする免震構造。
【請求項２】前記補助免震装置は、前記免震装置の外
周に設けられるリング状の複数のゴム板と、このゴム板
と交互に積層されるリング状プレートとを有する積層ゴ
ム型の免震装置からなることを特徴とする請求項１記載
の免震構造。
【請求項３】前記補助免震装置は、リング状の玉軸受
けからなることを特徴とする請求項１記載の免震構造。