JPH1061250A - 耐震装置及びその集合体 - Google Patents
耐震装置及びその集合体Info
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- JPH1061250A JPH1061250A JP24110796A JP24110796A JPH1061250A JP H1061250 A JPH1061250 A JP H1061250A JP 24110796 A JP24110796 A JP 24110796A JP 24110796 A JP24110796 A JP 24110796A JP H1061250 A JPH1061250 A JP H1061250A
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Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造が簡単で十分な免震作用と制震作用を発
揮でき、しかも方向性がなく十分な復原力を備え、大き
な荷重にも耐えられる耐震装置を提供する。 【解決手段】 一方向から見て左右対称で中心部が最も
深く且つ外側の勾配が大きい断面形状を有する凹状面を
備えた支持部材2個を凹状面を向かい合わせにして上下
に配置し、上記視方向に沿って水平に配置される1本の
円柱状ローラを両凹状面の間に介在させた状態で重ねて
耐震ユニットを構成し、この耐震ユニット1D,1Uを
ローラの軸が直交する向きに上下に2段に重ねて配置し
た。
揮でき、しかも方向性がなく十分な復原力を備え、大き
な荷重にも耐えられる耐震装置を提供する。 【解決手段】 一方向から見て左右対称で中心部が最も
深く且つ外側の勾配が大きい断面形状を有する凹状面を
備えた支持部材2個を凹状面を向かい合わせにして上下
に配置し、上記視方向に沿って水平に配置される1本の
円柱状ローラを両凹状面の間に介在させた状態で重ねて
耐震ユニットを構成し、この耐震ユニット1D,1Uを
ローラの軸が直交する向きに上下に2段に重ねて配置し
た。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、免震作用と制震
作用によって振動の伝達を防止する耐震装置に関するも
のである。
作用によって振動の伝達を防止する耐震装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】例えば、建物の基礎部分に使用すること
により地震の揺れが建物に直接伝わることを防止する耐
震装置としては、積層ゴムによるものが知られている。
また、平面と平面の間の滑りを利用したもの、平面と平
面の間にローラやボールを置いたものも検討されてい
る。
により地震の揺れが建物に直接伝わることを防止する耐
震装置としては、積層ゴムによるものが知られている。
また、平面と平面の間の滑りを利用したもの、平面と平
面の間にローラやボールを置いたものも検討されてい
る。
【0003】しかしながら、積層ゴムによるものでは劣
化に伴うゴムの特性の変化など耐久性に問題があり、更
にゴムの特性が曖昧で明確な力学的な理論が成り立たな
い、構造が複雑で装置が大型になる、大きく変位した時
の抑止力や復原力が弱い等の問題もある。また積層ゴム
を利用したもの以外では、復原力がないため振動後に変
位が残るので、復原力を得るための手段を付加すること
が必要であり、場合によっては制震作用を発揮させるた
めにも何らかの手段が必要になるなど、一般的な耐震装
置としては使用しにくい点が多いという問題点があっ
た。
化に伴うゴムの特性の変化など耐久性に問題があり、更
にゴムの特性が曖昧で明確な力学的な理論が成り立たな
い、構造が複雑で装置が大型になる、大きく変位した時
の抑止力や復原力が弱い等の問題もある。また積層ゴム
を利用したもの以外では、復原力がないため振動後に変
位が残るので、復原力を得るための手段を付加すること
が必要であり、場合によっては制震作用を発揮させるた
めにも何らかの手段が必要になるなど、一般的な耐震装
置としては使用しにくい点が多いという問題点があっ
た。
【0004】本出願人はこれらの問題点を解決するため
に、上下方向を軸とする回転体の形状で中心部が最も深
く、外周の勾配が大きい凹面を備えた支持部材2個を、
凹面を向かい合わせにして両凹面の間に1個の球体を介
在させた状態で上下に重ねて配置した耐震装置を特願平
8− 号(平成8年7月31日出願、整理番
号F−084)として提案しており、これによって、構
造が簡単で十分な免震作用と制震作用を発揮することが
でき、しかも方向性がなく十分な復原力を備えている耐
震装置を得ることができた。しかしこの提案のもので
は、凹面と球体が点接触あるいはこれに近い状態で接触
して接触部に荷重が集中し、装置1個当たりの許容荷重
を大きくすることが困難であるため、大型の建造物等に
は適用しにくいものであった。
に、上下方向を軸とする回転体の形状で中心部が最も深
く、外周の勾配が大きい凹面を備えた支持部材2個を、
凹面を向かい合わせにして両凹面の間に1個の球体を介
在させた状態で上下に重ねて配置した耐震装置を特願平
8− 号(平成8年7月31日出願、整理番
号F−084)として提案しており、これによって、構
造が簡単で十分な免震作用と制震作用を発揮することが
でき、しかも方向性がなく十分な復原力を備えている耐
震装置を得ることができた。しかしこの提案のもので
は、凹面と球体が点接触あるいはこれに近い状態で接触
して接触部に荷重が集中し、装置1個当たりの許容荷重
を大きくすることが困難であるため、大型の建造物等に
は適用しにくいものであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記の提案
を更に改良し、より大きな荷重にも耐えられる耐震装置
を提供することを課題としてなされたものである。
を更に改良し、より大きな荷重にも耐えられる耐震装置
を提供することを課題としてなされたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに、この発明の耐震装置では、一方向から見て左右対
称で中心部が最も深く且つ外側の勾配が大きい断面形状
を有する凹状面を備えた支持部材2個を凹状面を向かい
合わせにして上下に配置し、上記視方向に沿って水平に
配置される1本の円柱状ローラを両凹状面の間に介在さ
せた状態で重ねることにより耐震ユニットを構成し、こ
の耐震ユニットをローラの軸が直交する向きに上下に2
段に重ねて配置している。この場合、ローラに接してい
る上下の凹状面の断面形状は同一であることが望まし
い。
めに、この発明の耐震装置では、一方向から見て左右対
称で中心部が最も深く且つ外側の勾配が大きい断面形状
を有する凹状面を備えた支持部材2個を凹状面を向かい
合わせにして上下に配置し、上記視方向に沿って水平に
配置される1本の円柱状ローラを両凹状面の間に介在さ
せた状態で重ねることにより耐震ユニットを構成し、こ
の耐震ユニットをローラの軸が直交する向きに上下に2
段に重ねて配置している。この場合、ローラに接してい
る上下の凹状面の断面形状は同一であることが望まし
い。
【0007】上記の凹状面は、勾配の異なる平面を2個
以上組み合わせた形状の曲面や、断面の形状が円、楕
円、放物線となる曲面のいずれかの一部又はこれらを組
み合わせた曲面であり、凹状面の両端部には断面形状が
ローラの外形と同一の円となる縁部を形成することもで
きる。
以上組み合わせた形状の曲面や、断面の形状が円、楕
円、放物線となる曲面のいずれかの一部又はこれらを組
み合わせた曲面であり、凹状面の両端部には断面形状が
ローラの外形と同一の円となる縁部を形成することもで
きる。
【0008】上下に重ねて配置される耐震ユニットとし
ては全く同じ形状のものを2個使用してもよいが、中間
の支持部材を共用してその両面に凹状面を形成してもよ
い。すなわち、上面に下部耐震ユニット用の凹状面を形
成した受皿と、下面に下部耐震ユニット用の凹状面、上
面に上部耐震ユニット用の凹状面をそれぞれ形成した遊
動皿、及び下面に上部耐震ユニット用の凹状面を形成し
た押さえ皿の3種類の支持部材を使用し、受皿と遊動皿
の間及び遊動皿と押さえ皿の間にそれぞれローラを介在
させた構成とするのである。
ては全く同じ形状のものを2個使用してもよいが、中間
の支持部材を共用してその両面に凹状面を形成してもよ
い。すなわち、上面に下部耐震ユニット用の凹状面を形
成した受皿と、下面に下部耐震ユニット用の凹状面、上
面に上部耐震ユニット用の凹状面をそれぞれ形成した遊
動皿、及び下面に上部耐震ユニット用の凹状面を形成し
た押さえ皿の3種類の支持部材を使用し、受皿と遊動皿
の間及び遊動皿と押さえ皿の間にそれぞれローラを介在
させた構成とするのである。
【0009】また、ローラと上下の凹状面にそれぞれギ
ヤを形成し、このギヤを相互に噛み合わせるようにして
もよく、上記の各種耐震装置を上下の基材の間に複数個
配置して耐震装置の集合体を構成することができる。
ヤを形成し、このギヤを相互に噛み合わせるようにして
もよく、上記の各種耐震装置を上下の基材の間に複数個
配置して耐震装置の集合体を構成することができる。
【0010】
【実施の形態】次に、この発明の実施の形態について説
明する。まず、図1乃至図3によりこの発明の装置の基
本構造を説明する。
明する。まず、図1乃至図3によりこの発明の装置の基
本構造を説明する。
【0011】図1は正面図、図2は側面図、図3は分解
斜視図であり、この例は中間の支持部材の両面に凹状面
を形成したもの、すなわち請求項6に対応する構成とな
っている。図において、1はこの発明の耐震装置であ
り、下部の耐震ユニット(以下、下部ユニットという)
1Dの上に上部の耐震ユニット(以下、上部ユニットと
いう)1Uを重ねた構成となっている。
斜視図であり、この例は中間の支持部材の両面に凹状面
を形成したもの、すなわち請求項6に対応する構成とな
っている。図において、1はこの発明の耐震装置であ
り、下部の耐震ユニット(以下、下部ユニットという)
1Dの上に上部の耐震ユニット(以下、上部ユニットと
いう)1Uを重ねた構成となっている。
【0012】2Dは下側の支持部材(以下、受皿とい
う)、2Mは中間に位置する支持部材(以下、遊動皿と
いう)、2Uは上側の支持部材(以下、押さえ皿とい
う)であり、受皿2Dの上面には凹状面3Dが、遊動皿
2Mの下面には凹状面3Uが形成され、また遊動皿2M
の上面には凹状面4Dが凹状面3Uに対して90°ずれ
た角度で形成され、押さえ皿2Uの下面には凹状面4U
が形成されている。5は円柱状の下部ローラ、6は円柱
状の上部ローラであり、下部ユニット1Dはローラ5を
受皿2Dの凹状面3Dと遊動皿2Mの凹状面3U間に介
在させた状態で構成され、上部ユニット1Uはローラ6
を遊動皿2Mの凹状面4Dと押さえ皿2Uの凹状面4U
間に介在させた状態で構成されている。
う)、2Mは中間に位置する支持部材(以下、遊動皿と
いう)、2Uは上側の支持部材(以下、押さえ皿とい
う)であり、受皿2Dの上面には凹状面3Dが、遊動皿
2Mの下面には凹状面3Uが形成され、また遊動皿2M
の上面には凹状面4Dが凹状面3Uに対して90°ずれ
た角度で形成され、押さえ皿2Uの下面には凹状面4U
が形成されている。5は円柱状の下部ローラ、6は円柱
状の上部ローラであり、下部ユニット1Dはローラ5を
受皿2Dの凹状面3Dと遊動皿2Mの凹状面3U間に介
在させた状態で構成され、上部ユニット1Uはローラ6
を遊動皿2Mの凹状面4Dと押さえ皿2Uの凹状面4U
間に介在させた状態で構成されている。
【0013】下部ローラ5と上部ローラ6は直交して配
置されており、ローラ5はその軸方向を図3の左右方向
すなわちY軸に、ローラ6はその軸方向を図の前後方向
すなわちX軸にそれぞれ一致させてある。また凹状面3
D及び3UはY軸方向から見て左右対称で、且つ中心部
が最も深く外側の勾配が大きい断面形状の曲面となって
おり、凹状面4D及び4UはX軸方向から見て左右対称
で、且つ中心部が最も深く外側の勾配が大きい断面形状
の曲面となっている。
置されており、ローラ5はその軸方向を図3の左右方向
すなわちY軸に、ローラ6はその軸方向を図の前後方向
すなわちX軸にそれぞれ一致させてある。また凹状面3
D及び3UはY軸方向から見て左右対称で、且つ中心部
が最も深く外側の勾配が大きい断面形状の曲面となって
おり、凹状面4D及び4UはX軸方向から見て左右対称
で、且つ中心部が最も深く外側の勾配が大きい断面形状
の曲面となっている。
【0014】これらの受皿2D、遊動皿2M、押さえ皿
2Uと、下部ローラ5及び上部ローラ6は強度の大きな
材料で構成されるものであり、一般的には鋼あるいは各
種の合金鋼が用いられる。受皿2Dと押さえ皿2Uは全
く同じ形状の支持部材2個を1対とし、一方を受皿、他
方を押さえ皿として使用しているが、遊動皿2Mを使用
しないで下部ユニット1Dと上部ユニット1Uを同じ形
状の受皿2Dと押さえ皿2Uを用いて構成し、これを重
ねた構造とすることもできる。なお、図示の例のように
中間の支持部材を共用した場合には部品点数が少なくな
り、製造コストや据え付け作業の手間が削減される。
2Uと、下部ローラ5及び上部ローラ6は強度の大きな
材料で構成されるものであり、一般的には鋼あるいは各
種の合金鋼が用いられる。受皿2Dと押さえ皿2Uは全
く同じ形状の支持部材2個を1対とし、一方を受皿、他
方を押さえ皿として使用しているが、遊動皿2Mを使用
しないで下部ユニット1Dと上部ユニット1Uを同じ形
状の受皿2Dと押さえ皿2Uを用いて構成し、これを重
ねた構造とすることもできる。なお、図示の例のように
中間の支持部材を共用した場合には部品点数が少なくな
り、製造コストや据え付け作業の手間が削減される。
【0015】このような構成の耐震装置1は、例えば建
物の基礎上面と躯体下面との間に複数個設置され、建物
の躯体が耐震装置1を介して支持されている状態とされ
る。従って、地震の横揺れが発生して受皿2Dが例えば
X軸方向に移動しても、ローラ5が凹状面3D,3Uの
間で転動できる間は遊動皿2Mは受皿2Dに対して相対
的に変位できるので、X軸方向の横揺れが遊動皿2Mに
直接伝わることはない。またY軸方向の横揺れに対して
は下部ユニット1Dを構成している受皿2D、ローラ5
及び遊動皿2MはY軸方向に同時に揺れるが、ローラ6
が凹状面4D,4Uの間で転動できる間は押さえ皿2U
が遊動皿2Mに対して相対的に変位できるので、Y軸方
向の横揺れが押さえ皿2Uに直接伝わることはない。
物の基礎上面と躯体下面との間に複数個設置され、建物
の躯体が耐震装置1を介して支持されている状態とされ
る。従って、地震の横揺れが発生して受皿2Dが例えば
X軸方向に移動しても、ローラ5が凹状面3D,3Uの
間で転動できる間は遊動皿2Mは受皿2Dに対して相対
的に変位できるので、X軸方向の横揺れが遊動皿2Mに
直接伝わることはない。またY軸方向の横揺れに対して
は下部ユニット1Dを構成している受皿2D、ローラ5
及び遊動皿2MはY軸方向に同時に揺れるが、ローラ6
が凹状面4D,4Uの間で転動できる間は押さえ皿2U
が遊動皿2Mに対して相対的に変位できるので、Y軸方
向の横揺れが押さえ皿2Uに直接伝わることはない。
【0016】すなわち、X軸方向の横揺れ成分に対して
は下部ユニット1Dによって、またY軸方向の横揺れ成
分に対しては上部ユニット1Uによって揺れの伝達が阻
止されて免震作用が発揮されるのである。この遊動皿2
Mや押さえ皿2Uの相対的な変位はローラ5あるいは6
の移動距離の2倍であり、ローラ5あるいは6が凹状面
3D,3U,4D及び4Uの縁部3aあるいは4aに当
たって移動を阻止される状態になるまで変位することが
できる。この縁部3aあるいは4aは断面がローラ5,
6の外形と同一の円となる形状で各凹状面の両端部に形
成してあり、大きな揺れによって限度を超えた変位が生
じ、ローラ5,6が凹状面3D,3Uあるいは4D,4
Uから逸脱してしまうようなトラブルを防止することに
効果がある。
は下部ユニット1Dによって、またY軸方向の横揺れ成
分に対しては上部ユニット1Uによって揺れの伝達が阻
止されて免震作用が発揮されるのである。この遊動皿2
Mや押さえ皿2Uの相対的な変位はローラ5あるいは6
の移動距離の2倍であり、ローラ5あるいは6が凹状面
3D,3U,4D及び4Uの縁部3aあるいは4aに当
たって移動を阻止される状態になるまで変位することが
できる。この縁部3aあるいは4aは断面がローラ5,
6の外形と同一の円となる形状で各凹状面の両端部に形
成してあり、大きな揺れによって限度を超えた変位が生
じ、ローラ5,6が凹状面3D,3Uあるいは4D,4
Uから逸脱してしまうようなトラブルを防止することに
効果がある。
【0017】こうして受皿2Dに対する遊動皿2Mの相
対的な変位が生ずると、ローラ5が中心から外れて凹状
面3D,3Uの浅い部分に移動した分だけ遊動皿2Mは
僅かに持ち上げられ、同様に遊動皿2Mに対して押さえ
皿2Uが相対的に変位すると押さえ皿2Uが僅かに持ち
上げられる。すなわち、水平運動のエネルギーが位置の
エネルギーに変換されるのであり、これによって制震作
用が発揮される。図4は変位が最大になった状態を示し
たものであり、(a)は下部ユニット1Dの状態を、(b)
は上部ユニット1Uの状態をそれぞれ示している。変位
が生ずると、凹状面3D,3U及び4D,4Uの勾配に
よって遊動皿2Mあるいは押さえ皿2Uには変位をなく
す方向の復原力が作用するので、振動が収まって横方向
の加速度がなくなれば自動的に図1及び図2の状態、す
なわち変位のない状態に自然に戻る。従って、復原力や
制震力を付与するための特別な手段を設ける必要はない
のである。
対的な変位が生ずると、ローラ5が中心から外れて凹状
面3D,3Uの浅い部分に移動した分だけ遊動皿2Mは
僅かに持ち上げられ、同様に遊動皿2Mに対して押さえ
皿2Uが相対的に変位すると押さえ皿2Uが僅かに持ち
上げられる。すなわち、水平運動のエネルギーが位置の
エネルギーに変換されるのであり、これによって制震作
用が発揮される。図4は変位が最大になった状態を示し
たものであり、(a)は下部ユニット1Dの状態を、(b)
は上部ユニット1Uの状態をそれぞれ示している。変位
が生ずると、凹状面3D,3U及び4D,4Uの勾配に
よって遊動皿2Mあるいは押さえ皿2Uには変位をなく
す方向の復原力が作用するので、振動が収まって横方向
の加速度がなくなれば自動的に図1及び図2の状態、す
なわち変位のない状態に自然に戻る。従って、復原力や
制震力を付与するための特別な手段を設ける必要はない
のである。
【0018】図5は変位が最大になった状態の平面図で
あり、受皿2Dに対するローラ5の最大移動距離X1と
ローラ5に対する遊動皿2Mの最大移動距離X2は同一
であるから、遊動皿2Mの最大変位量XはX=X1+X2
=2×X1の関係にある。また、遊動皿2Mに対するロ
ーラ6の最大移動距離Y1とローラ6に対する押さえ皿
2Uの最大移動距離Y2は同一であるから、遊動皿2M
に対する押さえ皿2Uの最大変位量YはY=Y1+Y2=
2×Y1の関係にある。
あり、受皿2Dに対するローラ5の最大移動距離X1と
ローラ5に対する遊動皿2Mの最大移動距離X2は同一
であるから、遊動皿2Mの最大変位量XはX=X1+X2
=2×X1の関係にある。また、遊動皿2Mに対するロ
ーラ6の最大移動距離Y1とローラ6に対する押さえ皿
2Uの最大移動距離Y2は同一であるから、遊動皿2M
に対する押さえ皿2Uの最大変位量YはY=Y1+Y2=
2×Y1の関係にある。
【0019】従って、X軸方向とY軸方向を合成した受
皿2Dに対する押さえ皿2Uの中心の最大変位量は図5
に2点鎖線で示す正方形Aの範囲となり、方向性がなく
どの方向へも変位できるのはこの正方形Aに内接する2
点鎖線の円Bの範囲内ということになる。すなわち、例
えば上記のXとYを共に300mmに設計しておけば円B
の直径は600mmとなり、この範囲の水平振動に対して
は方向性のない免震作用が発揮されるのである。
皿2Dに対する押さえ皿2Uの中心の最大変位量は図5
に2点鎖線で示す正方形Aの範囲となり、方向性がなく
どの方向へも変位できるのはこの正方形Aに内接する2
点鎖線の円Bの範囲内ということになる。すなわち、例
えば上記のXとYを共に300mmに設計しておけば円B
の直径は600mmとなり、この範囲の水平振動に対して
は方向性のない免震作用が発揮されるのである。
【0020】上述したように復原力や制震力を付与する
ための特別な手段を設ける必要はないのであるが、その
ためには凹状面3D,3U,4D及び4Uの形状が中心
部で最も深く外側で浅くなる曲面であることが必要であ
る。その具体的な形状としては勾配の異なる平面を2個
以上組み合わせた曲面や、その断面形状が円、楕円、又
は放物線となる曲面のいずれかの一部又はこれらを組み
合わせた曲面でもよく、あるいはこれらに類似の曲面で
あってもよい。図6はその例を示したものであり、(a)
は平面の組み合わせ、(b)は円、(c)は楕円、(d)は放
物線の場合をそれぞれ示している。なお図6では縁部3
aあるいは4aは示してない。
ための特別な手段を設ける必要はないのであるが、その
ためには凹状面3D,3U,4D及び4Uの形状が中心
部で最も深く外側で浅くなる曲面であることが必要であ
る。その具体的な形状としては勾配の異なる平面を2個
以上組み合わせた曲面や、その断面形状が円、楕円、又
は放物線となる曲面のいずれかの一部又はこれらを組み
合わせた曲面でもよく、あるいはこれらに類似の曲面で
あってもよい。図6はその例を示したものであり、(a)
は平面の組み合わせ、(b)は円、(c)は楕円、(d)は放
物線の場合をそれぞれ示している。なお図6では縁部3
aあるいは4aは示してない。
【0021】このような形状において、勾配が全般的に
大きい場合にはローラ5,6は中心位置で安定しやす
く、その位置から移動しにくいので小さい揺れに対して
鈍感であり、また中心への復帰も容易である。これに対
して中心部での勾配が比較的小さい場合には、小さな揺
れにもローラ5,6は移動しやすくなって敏感である一
方、中心への復原力が小さくて待機状態への復帰が遅く
なるが、ローラ5,6が移動すると比較的速やかに勾配
が大きくなるので制震作用が強くなって必要以上の変位
が抑制されると共に、揺れが大きい場合には大きな復原
力が作用するようになる。
大きい場合にはローラ5,6は中心位置で安定しやす
く、その位置から移動しにくいので小さい揺れに対して
鈍感であり、また中心への復帰も容易である。これに対
して中心部での勾配が比較的小さい場合には、小さな揺
れにもローラ5,6は移動しやすくなって敏感である一
方、中心への復原力が小さくて待機状態への復帰が遅く
なるが、ローラ5,6が移動すると比較的速やかに勾配
が大きくなるので制震作用が強くなって必要以上の変位
が抑制されると共に、揺れが大きい場合には大きな復原
力が作用するようになる。
【0022】このように、具体的な特性は全体の形状や
各部の寸法、勾配等によってかなり変化するので、実際
には実験等も行って用途や要求される強度、特性等に応
じて適宜選定すればよい。また、ローラ5,6の直径や
全長を大きくすればより大きな荷重に耐えることが可能
となる。
各部の寸法、勾配等によってかなり変化するので、実際
には実験等も行って用途や要求される強度、特性等に応
じて適宜選定すればよい。また、ローラ5,6の直径や
全長を大きくすればより大きな荷重に耐えることが可能
となる。
【0023】なお、上記の例では免震作用に方向性を持
たない装置とするために、凹状面3D,3U,4D及び
4Uの形状と大きさは全く同一にしてある。しかし、例
えば免震作用に方向性を持たせたい場合には下部ユニッ
ト1Dの凹状面3D,3Uと上部ユニット1Uの凹状面
4D,4Uの形状や大きさを変えてもよく、これによっ
て耐震ユニットの特性が上下で異なるものとなり、免震
作用は方向性のあるものとなる。
たない装置とするために、凹状面3D,3U,4D及び
4Uの形状と大きさは全く同一にしてある。しかし、例
えば免震作用に方向性を持たせたい場合には下部ユニッ
ト1Dの凹状面3D,3Uと上部ユニット1Uの凹状面
4D,4Uの形状や大きさを変えてもよく、これによっ
て耐震ユニットの特性が上下で異なるものとなり、免震
作用は方向性のあるものとなる。
【0024】また原理的には、同じユニット1Dあるい
は1Uにおける上下の凹状面の形状と大きさが異なって
いても使用可能である。しかしこの発明の装置において
は、凹状面3D,3Uに対するローラ5の接触部及び凹
状面4D,4Uに対するローラ6の接触部は各ローラ
5,6の中心軸に対して対称であることが望ましく、特
に形状が同一でない場合には摩擦力や接触角度などがア
ンバランスになって滑りを生じやすくなり、ローラ5,
6が正規の位置からずれてしまう可能性がある。このた
め、このような滑りを生ずることなく所期の機能を十分
に発揮して長期間安定して動作させるには、やはり同一
ユニット内の上下の凹状面の形状と大きさは全く同一で
あることが望ましい。
は1Uにおける上下の凹状面の形状と大きさが異なって
いても使用可能である。しかしこの発明の装置において
は、凹状面3D,3Uに対するローラ5の接触部及び凹
状面4D,4Uに対するローラ6の接触部は各ローラ
5,6の中心軸に対して対称であることが望ましく、特
に形状が同一でない場合には摩擦力や接触角度などがア
ンバランスになって滑りを生じやすくなり、ローラ5,
6が正規の位置からずれてしまう可能性がある。このた
め、このような滑りを生ずることなく所期の機能を十分
に発揮して長期間安定して動作させるには、やはり同一
ユニット内の上下の凹状面の形状と大きさは全く同一で
あることが望ましい。
【0025】上述のように、ローラ5,6が正規の位置
からずれると所期の機能を発揮できなくなるので、この
ずれを確実に防止するための構造を付加してもよい。図
7はその一案であり、各ローラ5,6の両端部分にそれ
ぞれピニオンギヤ5a,6aを形成し、これに対応して
各凹状面3D,3U及び4D,4Uにラック状ギヤ3
b,3c及び4b,4cをそれぞれ形成し、これらのギ
ヤを噛み合わせるようにするのである。これによりロー
ラ5,6と各凹状面との間に滑りが生ずることはなくな
り、所期の機能を長期間維持することが可能となる。
からずれると所期の機能を発揮できなくなるので、この
ずれを確実に防止するための構造を付加してもよい。図
7はその一案であり、各ローラ5,6の両端部分にそれ
ぞれピニオンギヤ5a,6aを形成し、これに対応して
各凹状面3D,3U及び4D,4Uにラック状ギヤ3
b,3c及び4b,4cをそれぞれ形成し、これらのギ
ヤを噛み合わせるようにするのである。これによりロー
ラ5,6と各凹状面との間に滑りが生ずることはなくな
り、所期の機能を長期間維持することが可能となる。
【0026】また上述の説明ではローラ5,6は全体が
同じ太さの無空円柱となっているが、強度に余裕のある
場合などには軸中心部に貫通穴を有する円筒状にし、あ
るいは中央部を細径にすることも可能である。図8は後
者の一例をローラ5と受皿2Dについて示したもので、
ローラ5は両端部5b,5bの中間を細径部5cとして
あり、この端部5b,5bに対応して受皿2Dには両側
に凹状面3D,3Dを形成して中央部分には空所を設け
てある。凹状面3U,4D,4U及びローラ6もこれに
準じた構造とするのであり、ローラの実質的な長さを大
きくできるので安定性を確保しながら材料の使用量を減
らして軽量化を図ることが可能となる。
同じ太さの無空円柱となっているが、強度に余裕のある
場合などには軸中心部に貫通穴を有する円筒状にし、あ
るいは中央部を細径にすることも可能である。図8は後
者の一例をローラ5と受皿2Dについて示したもので、
ローラ5は両端部5b,5bの中間を細径部5cとして
あり、この端部5b,5bに対応して受皿2Dには両側
に凹状面3D,3Dを形成して中央部分には空所を設け
てある。凹状面3U,4D,4U及びローラ6もこれに
準じた構造とするのであり、ローラの実質的な長さを大
きくできるので安定性を確保しながら材料の使用量を減
らして軽量化を図ることが可能となる。
【0027】以上は耐震装置1の基本的な構造に関して
述べたものであるが、図9以下は建物に適用する場合の
具体的な構造の例であり、実用に供される耐震装置1に
は例えば図9に示すようなものが使用される。すなわ
ち、受皿2Dは下面に座部2aを備えた枠材2bに凹状
面3Dを備えたブロック2D′を嵌め込んだ構造、遊動
皿2Mは凹状面3U,4Dを備えたブロック2M′を枠
材2cに嵌め込んだ構造となっている。また押さえ皿2
Uは上面に座部2dを備えた枠材2eに凹状面4Uを備
えたブロック2U′を嵌め込んだ構造である。
述べたものであるが、図9以下は建物に適用する場合の
具体的な構造の例であり、実用に供される耐震装置1に
は例えば図9に示すようなものが使用される。すなわ
ち、受皿2Dは下面に座部2aを備えた枠材2bに凹状
面3Dを備えたブロック2D′を嵌め込んだ構造、遊動
皿2Mは凹状面3U,4Dを備えたブロック2M′を枠
材2cに嵌め込んだ構造となっている。また押さえ皿2
Uは上面に座部2dを備えた枠材2eに凹状面4Uを備
えたブロック2U′を嵌め込んだ構造である。
【0028】耐震装置1は、受皿2Dの凹状面3Dにロ
ーラ5を収納し、遊動皿2Mの凹状面4Dにローラ6を
収納した後、これらを重ねることによって構成される。
この構造によれば、各ローラ5,6の両端面にそれぞれ
対向する状態となる枠材の内面2b′,2c′,2e′
により、ローラ5,6に対するガイド作用と横滑り防止
作用が発揮されることになる。
ーラ5を収納し、遊動皿2Mの凹状面4Dにローラ6を
収納した後、これらを重ねることによって構成される。
この構造によれば、各ローラ5,6の両端面にそれぞれ
対向する状態となる枠材の内面2b′,2c′,2e′
により、ローラ5,6に対するガイド作用と横滑り防止
作用が発揮されることになる。
【0029】上記の耐震装置1は建物の規模や構造、荷
重などに応じて必要な個数を使用すればよく、図10及
び図11は基礎11の4隅にこれを配置した例である。
12は建物の躯体であり、耐震装置1の受皿2Dと押さ
え皿2Uはその座部2a及び2dを例えばアンカーボル
ト(図示せず)によってそれぞれ基礎11及び躯体12
に固定される。また基礎11や躯体12が鉄骨入りであ
れば、受皿2Dと押さえ皿2Uは図12に示すようにこ
れらの鉄骨11a及び12aに溶接やボルト締めによっ
て直接固定してもよく、この場合には受皿2Dの枠材2
bと押さえ皿2Uの枠材2eはコンクリートに巻き込ん
だ構造にすることができる。なお、基礎11がピット1
3内に設けられる場合には、図11のようにピット13
の周囲には想定される建物の変位に応じた隙間13aが
設けられる。
重などに応じて必要な個数を使用すればよく、図10及
び図11は基礎11の4隅にこれを配置した例である。
12は建物の躯体であり、耐震装置1の受皿2Dと押さ
え皿2Uはその座部2a及び2dを例えばアンカーボル
ト(図示せず)によってそれぞれ基礎11及び躯体12
に固定される。また基礎11や躯体12が鉄骨入りであ
れば、受皿2Dと押さえ皿2Uは図12に示すようにこ
れらの鉄骨11a及び12aに溶接やボルト締めによっ
て直接固定してもよく、この場合には受皿2Dの枠材2
bと押さえ皿2Uの枠材2eはコンクリートに巻き込ん
だ構造にすることができる。なお、基礎11がピット1
3内に設けられる場合には、図11のようにピット13
の周囲には想定される建物の変位に応じた隙間13aが
設けられる。
【0030】なお、上記のように耐震装置1を要所に1
個ずつ分散配置するのではなく、図13に例示したよう
に複数個の耐震装置1をまとめて耐震装置の集合体15
を構成するようにし、この集合体15を要所ごとに配置
することもできる。このように耐震装置1を荷重に応じ
た数だけ組み合わせることにより、大きな荷重にも耐え
ることのできる集合体15が得られるので、大規模な建
物などへの適用が容易となる。
個ずつ分散配置するのではなく、図13に例示したよう
に複数個の耐震装置1をまとめて耐震装置の集合体15
を構成するようにし、この集合体15を要所ごとに配置
することもできる。このように耐震装置1を荷重に応じ
た数だけ組み合わせることにより、大きな荷重にも耐え
ることのできる集合体15が得られるので、大規模な建
物などへの適用が容易となる。
【0031】図13において、16はH型鋼を十字状に
組み合わせた下部基材、17は同じくH型鋼を十字状に
組み合わせた上部基材であり、この例では基材16,1
7の各脚部の間にそれぞれ耐震装置1を配置してある。
耐震装置1の受皿2Dと下部基材16の間や、押さえ皿
2Uと上部基材17の間は例えば溶接やボルト締めなど
の適宜の手段によって固着される。なお、図12におけ
る鉄骨11a,12aをそのまま集合体15の基材1
6,17として利用することもできる。
組み合わせた下部基材、17は同じくH型鋼を十字状に
組み合わせた上部基材であり、この例では基材16,1
7の各脚部の間にそれぞれ耐震装置1を配置してある。
耐震装置1の受皿2Dと下部基材16の間や、押さえ皿
2Uと上部基材17の間は例えば溶接やボルト締めなど
の適宜の手段によって固着される。なお、図12におけ
る鉄骨11a,12aをそのまま集合体15の基材1
6,17として利用することもできる。
【0032】なおこの発明の装置は、上述の説明のよう
な建物の免震用に限られるものではなく、建物以外の諸
設備、特に振動を避けることが望まれる各種設備や装置
の免震用としても適用できることはもちろんであり、そ
の場合には用途に応じて適宜の大きさや形状、材質など
を選定すればよい。
な建物の免震用に限られるものではなく、建物以外の諸
設備、特に振動を避けることが望まれる各種設備や装置
の免震用としても適用できることはもちろんであり、そ
の場合には用途に応じて適宜の大きさや形状、材質など
を選定すればよい。
【0033】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明の耐震装置は、一方向から見て左右対称で中心部が最
も深く且つ外側の勾配が大きい断面形状を有する凹状面
を備えた支持部材2個を凹状面を向かい合わせにして上
下に配置し、上記視方向に沿って水平に配置される1本
の円柱状ローラを両凹状面の間に介在させた状態で重ね
ることにより耐震ユニットを構成し、この耐震ユニット
をローラの軸が直交する向きに上下に2段に重ねたもの
である。
明の耐震装置は、一方向から見て左右対称で中心部が最
も深く且つ外側の勾配が大きい断面形状を有する凹状面
を備えた支持部材2個を凹状面を向かい合わせにして上
下に配置し、上記視方向に沿って水平に配置される1本
の円柱状ローラを両凹状面の間に介在させた状態で重ね
ることにより耐震ユニットを構成し、この耐震ユニット
をローラの軸が直交する向きに上下に2段に重ねたもの
である。
【0034】従って、構造自体は極めて単純で製作は容
易でありながら、あらゆる方向の水平振動に対して免震
力と制震力を確実に発揮すると共に、特別な装置を付加
しなくても必要な復原力を得ることができ、また耐久性
に不安のある部材がなく、ローラと上下の凹状面の間が
線接触であって大きな荷重に耐えることも容易であるた
め、例えば大型の建造物の耐震装置などに適用して大き
な効果を奏することができる。
易でありながら、あらゆる方向の水平振動に対して免震
力と制震力を確実に発揮すると共に、特別な装置を付加
しなくても必要な復原力を得ることができ、また耐久性
に不安のある部材がなく、ローラと上下の凹状面の間が
線接触であって大きな荷重に耐えることも容易であるた
め、例えば大型の建造物の耐震装置などに適用して大き
な効果を奏することができる。
【0035】また、ローラに接する上下の凹状面の断面
形状を同一とすることにより、ローラと凹状面との間の
滑りをなくして所期の機能を十分に発揮して長期間安定
して動作させることが可能であり、特にローラと上下の
凹状面にそれぞれ形成したギヤを相互に噛み合わせるこ
とにより、滑りを完全になくすことができる。
形状を同一とすることにより、ローラと凹状面との間の
滑りをなくして所期の機能を十分に発揮して長期間安定
して動作させることが可能であり、特にローラと上下の
凹状面にそれぞれ形成したギヤを相互に噛み合わせるこ
とにより、滑りを完全になくすことができる。
【0036】また、上下に重ねて配置される2個の耐震
ユニットの中間の支持部材を共用してその両面に凹状面
を形成したものでは、必要な部品点数が少なくなり、製
造コストや据え付け作業の手間が削減される。
ユニットの中間の支持部材を共用してその両面に凹状面
を形成したものでは、必要な部品点数が少なくなり、製
造コストや据え付け作業の手間が削減される。
【0037】また、上下の基材の間に耐震装置を複数個
配置して集合体を構成することにより大きな荷重に耐え
ることが容易となるので、大規模な建物などに使用する
のに適した耐震装置を得ることができる。
配置して集合体を構成することにより大きな荷重に耐え
ることが容易となるので、大規模な建物などに使用する
のに適した耐震装置を得ることができる。
【図1】この発明の耐震装置の基本構造を示す正面図で
ある。
ある。
【図2】同じく基本構造を示す側面図である。
【図3】同じく基本構造を示す分解斜視図である。
【図4】同装置の動作説明図である。
【図5】同じく同装置の動作説明図である。
【図6】同装置の凹状面の形状を例示する図である。
【図7】同装置の他の例を示す分解斜視図である。
【図8】同装置の更に他の例を示す要部の斜視図であ
る。
る。
【図9】実用に供される耐震装置の分解斜視図である。
【図10】同耐震装置の配置を示す平面図である。
【図11】同耐震装置の配置を示す側面図である。
【図12】同耐震装置の配置の他の例を示す要部の側面
図である。
図である。
【図13】耐震装置の集合体の一例を示す斜視図であ
る。
る。
1 耐震装置 1D 下部ユニット 1U 上部ユニット 2D 支持部材(受皿) 2M 支持部材(遊動皿) 2U 支持部材(押さえ皿) 3D,3U,4D,4U 凹状面 3a,4a 縁部 3b,3c,4b,4c ラック状ギヤ 5,6 ローラ 5a,6a ピニオンギヤ 11 建物の基礎 12 建物の躯体 15 耐震装置の集合体 16 下部基材 17 上部基材
Claims (8)
- 【請求項1】 一方向から見て左右対称で中心部が最も
深く且つ外側の勾配が大きい断面形状を有する凹状面を
備えた支持部材2個を凹状面を向かい合わせにして上下
に配置し、上記視方向に沿って水平に配置される1本の
円柱状ローラを両凹状面の間に介在させた状態で重ねる
ことにより耐震ユニットを構成し、この耐震ユニットを
ローラの軸が直交する向きに上下に2段に重ねて配置し
たことを特徴とする耐震装置。 - 【請求項2】 ローラに接する上下の凹状面の断面形状
が同一である請求項1記載の耐震装置。 - 【請求項3】 凹状面が勾配の異なる平面を2個以上組
み合わせた形状の曲面である請求項1又は2記載の耐震
装置。 - 【請求項4】 凹状面が円、楕円、放物線の断面形状と
なる曲面のいずれかの一部又はこれらを組み合わせた曲
面である請求項1又は2記載の耐震装置。 - 【請求項5】 断面形状がローラの外形と同一の円とな
る縁部を凹状面の両端部に形成した請求項1乃至4のい
ずれかに記載の耐震装置。 - 【請求項6】 上面に凹状面を形成した受皿、下面及び
上面にそれぞれ凹状面を形成した遊動皿、並びに下面に
凹状面を形成した押さえ皿を支持部材として使用し、受
皿と遊動皿の間及び遊動皿と押さえ皿の間にそれぞれロ
ーラを介在させた請求項1乃至5のいずれかに記載の耐
震装置。 - 【請求項7】 ローラと上下の凹状面にそれぞれ形成さ
れているギヤを相互に噛み合わせるようにした請求項1
乃至6のいずれかに記載の耐震装置。 - 【請求項8】 上下の基材の間に請求項1乃至7のいず
れかに記載の耐震装置を複数個配置したことを特徴とす
る耐震装置の集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24110796A JPH1061250A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 耐震装置及びその集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24110796A JPH1061250A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 耐震装置及びその集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1061250A true JPH1061250A (ja) | 1998-03-03 |
Family
ID=17069395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24110796A Pending JPH1061250A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 耐震装置及びその集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1061250A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1137211A (ja) * | 1997-07-24 | 1999-02-12 | Okumura Corp | 免震装置 |
| JPH11303934A (ja) * | 1998-04-22 | 1999-11-02 | Tokkyo Kiki Kk | 免震装置 |
| JPH11336201A (ja) * | 1998-05-25 | 1999-12-07 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | 支承装置 |
| JP2000283221A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-13 | Tokkyokiki Corp | 免震・制振装置 |
| JP2002047828A (ja) * | 2000-08-04 | 2002-02-15 | Takenaka Komuten Co Ltd | 建物の高減衰架構 |
| JP2002242475A (ja) * | 2001-02-16 | 2002-08-28 | Shimizu Corp | 免震建物 |
| JP2003166364A (ja) * | 2001-11-29 | 2003-06-13 | Takenaka Komuten Co Ltd | 免震性能に方向性を有する構造物の免震方法及び免震装置 |
| JP2004084917A (ja) * | 2002-07-03 | 2004-03-18 | Advanced System Co Ltd | 免震装置及び免震装置の設置方法 |
| JP2006158476A (ja) * | 2004-12-03 | 2006-06-22 | Nachi Fujikoshi Corp | 免震部品ユニット及び免震装置 |
| JP2018131317A (ja) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | 清水建設株式会社 | ラック倉庫の免制振システム |
| WO2022270745A1 (ko) * | 2021-06-25 | 2022-12-29 | 삼성전자주식회사 | 음식 이송 스테이지 및 이를 포함하는 서빙 로봇 장치 |
| US12185853B2 (en) | 2021-06-25 | 2025-01-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Cup holding apparatus and serving robot apparatus including the same |
| US12274379B2 (en) | 2021-06-25 | 2025-04-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Food moving stage and serving robot including the same |
-
1996
- 1996-08-23 JP JP24110796A patent/JPH1061250A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1137211A (ja) * | 1997-07-24 | 1999-02-12 | Okumura Corp | 免震装置 |
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| WO2022270745A1 (ko) * | 2021-06-25 | 2022-12-29 | 삼성전자주식회사 | 음식 이송 스테이지 및 이를 포함하는 서빙 로봇 장치 |
| US12185853B2 (en) | 2021-06-25 | 2025-01-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Cup holding apparatus and serving robot apparatus including the same |
| US12274379B2 (en) | 2021-06-25 | 2025-04-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Food moving stage and serving robot including the same |
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