JPH108571A - 構造物の免震装置 - Google Patents
構造物の免震装置Info
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- JPH108571A JPH108571A JP15976896A JP15976896A JPH108571A JP H108571 A JPH108571 A JP H108571A JP 15976896 A JP15976896 A JP 15976896A JP 15976896 A JP15976896 A JP 15976896A JP H108571 A JPH108571 A JP H108571A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造物の免震装置において、ダンパやバネを
不要として装置全体を簡単かつ安価に構成し、また、ボ
ールと支持部材との接触部分の圧力を減少させて各部材
の耐荷重を向上させ、さらに、異物等による免震性能へ
の影響を回避する。 【解決手段】 支承手段６により建築物を基礎２に対し
て水平方向に移動自在に支持する免震装置において、支
承手段６は、基礎２と建築物との間に配設されたボール
８と、ボール８を滑動状態で保持する球面状の凹部１０
ｂ１を備えて建築物の底面４ａに固定された滑り支持部
材１０と、基礎２に固定されてボール８を転動状態で支
持する転がり支持部材１２とから主に構成される。
不要として装置全体を簡単かつ安価に構成し、また、ボ
ールと支持部材との接触部分の圧力を減少させて各部材
の耐荷重を向上させ、さらに、異物等による免震性能へ
の影響を回避する。 【解決手段】 支承手段６により建築物を基礎２に対し
て水平方向に移動自在に支持する免震装置において、支
承手段６は、基礎２と建築物との間に配設されたボール
８と、ボール８を滑動状態で保持する球面状の凹部１０
ｂ１を備えて建築物の底面４ａに固定された滑り支持部
材１０と、基礎２に固定されてボール８を転動状態で支
持する転がり支持部材１２とから主に構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、構造物の免震装置
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の免震装置の支承手段としては、ボ
ールを支持部材上で転動させる転がり支承手段や、滑り
体を支持部材上で摺動させる滑り支承手段等がある。こ
れらの支承手段は、バネとダンパとを組み合わせたもの
と併用され、この種の複合支承においては、支承手段に
より構造物を水平方向に移動自在に確実に支持し、か
つ、バネとダンパとの組み合わせによる復元力および減
衰力で構造物の振動を良好に抑制する。
ールを支持部材上で転動させる転がり支承手段や、滑り
体を支持部材上で摺動させる滑り支承手段等がある。こ
れらの支承手段は、バネとダンパとを組み合わせたもの
と併用され、この種の複合支承においては、支承手段に
より構造物を水平方向に移動自在に確実に支持し、か
つ、バネとダンパとの組み合わせによる復元力および減
衰力で構造物の振動を良好に抑制する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記複
合支承は、前述のように、転がりまたは滑り支承手段の
他、バネおよびダンパの組み合わせ等を必要とするた
め、三種以上の異なる装置が必要となり、コストが高く
装置全体も複雑化する。
合支承は、前述のように、転がりまたは滑り支承手段の
他、バネおよびダンパの組み合わせ等を必要とするた
め、三種以上の異なる装置が必要となり、コストが高く
装置全体も複雑化する。
【０００４】また、前記従来の転がり支承手段において
支持部材が平板状である場合は、ボールと上下の支持部
材との接触が略点接触になるので、この接触部分の圧力
は非常に大きくなる。このため、ボールや支持部材の材
質、形状等が制約を受け、延いては装置全体のコスト等
に影響が及ぶという問題点がある。
支持部材が平板状である場合は、ボールと上下の支持部
材との接触が略点接触になるので、この接触部分の圧力
は非常に大きくなる。このため、ボールや支持部材の材
質、形状等が制約を受け、延いては装置全体のコスト等
に影響が及ぶという問題点がある。
【０００５】また、滑り支承手段にあっては、滑り体と
支持部材との接触部分に異物等が侵入すると、摺動抵抗
が増大し免震性能が影響される恐れがある。
支持部材との接触部分に異物等が侵入すると、摺動抵抗
が増大し免震性能が影響される恐れがある。
【０００６】本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、ダンパやバネを不要として装置全体
を簡単かつ安価に構成でき、かつ、ボールと支持部材と
の接触部分の圧力を減少させて各部材の耐荷重を向上さ
せ、さらに、異物等による免震性能への影響を回避する
こともできる構造物の免震装置を提供することを目的と
する。
れたものであって、ダンパやバネを不要として装置全体
を簡単かつ安価に構成でき、かつ、ボールと支持部材と
の接触部分の圧力を減少させて各部材の耐荷重を向上さ
せ、さらに、異物等による免震性能への影響を回避する
こともできる構造物の免震装置を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、次のような構成を有する。すなわち、請求
項１の発明は、支承手段により構造物を基礎に対して水
平方向に移動自在に支持する構造物の免震装置におい
て、前記支承手段は、前記基礎と前記構造物との間に配
設されたボールと、前記基礎および構造物のうちの一方
に固定されて前記ボールを滑動状態で支持する滑り支持
部材と、前記基礎および構造物のうちの他方に固定され
て前記ボールを転動状態で支持する転がり支持部材とか
ら主に構成されたことを特徴とする構造物の免震装置で
ある。
成するため、次のような構成を有する。すなわち、請求
項１の発明は、支承手段により構造物を基礎に対して水
平方向に移動自在に支持する構造物の免震装置におい
て、前記支承手段は、前記基礎と前記構造物との間に配
設されたボールと、前記基礎および構造物のうちの一方
に固定されて前記ボールを滑動状態で支持する滑り支持
部材と、前記基礎および構造物のうちの他方に固定され
て前記ボールを転動状態で支持する転がり支持部材とか
ら主に構成されたことを特徴とする構造物の免震装置で
ある。
【０００８】また、請求項２の発明は、前記滑り支持部
材が、前記ボールを滑動状態で保持する球面状の凹部を
備えることを特徴とする請求項１記載の構造物の免震装
置である。
材が、前記ボールを滑動状態で保持する球面状の凹部を
備えることを特徴とする請求項１記載の構造物の免震装
置である。
【０００９】また、請求項３の発明は、前記転がり支持
部材が、中心位置から外方に行くに従って前記滑り支持
部材側に近づく形状を呈して前記ボールを転動させる傾
斜面を有することを特徴とする請求項１または２記載の
構造物の免震装置である。
部材が、中心位置から外方に行くに従って前記滑り支持
部材側に近づく形状を呈して前記ボールを転動させる傾
斜面を有することを特徴とする請求項１または２記載の
構造物の免震装置である。
【００１０】また、請求項４の発明は、前記傾斜面が側
面視で直線状に形成されたものであることを特徴とする
請求項３記載の構造物の免震装置である。
面視で直線状に形成されたものであることを特徴とする
請求項３記載の構造物の免震装置である。
【００１１】また、請求項５の発明は、前記傾斜面が側
面視で円弧状に形成されたものであることを特徴とする
請求項３記載の構造物の免震装置である。
面視で円弧状に形成されたものであることを特徴とする
請求項３記載の構造物の免震装置である。
【００１２】また、請求項６の発明は、前記傾斜面が側
面視で楕円曲線状に形成されたものであることを特徴と
する請求項３記載の構造物の免震装置である。
面視で楕円曲線状に形成されたものであることを特徴と
する請求項３記載の構造物の免震装置である。
【００１３】請求項１の発明によれば、転がり支持部材
におけるボールの転動により、構造物と基礎とを相対的
に変位可能とし、通常の滑りまたは転がり支承手段と同
程度の免震効果が得られる。それと同時に、滑り支持部
材においては、ボールの滑動によって生ずる滑り摩擦に
より地震エネルギーが吸収されるので、ダンパ効果が得
られるようになる。よって、構造物と基礎とを相対的に
変位させる支承手段に、ダンパ効果を具備させることが
できるので、従来の少なくともダンパを削除することが
できる。したがって、装置全体を簡単かつ安価に構成す
ることができる。
におけるボールの転動により、構造物と基礎とを相対的
に変位可能とし、通常の滑りまたは転がり支承手段と同
程度の免震効果が得られる。それと同時に、滑り支持部
材においては、ボールの滑動によって生ずる滑り摩擦に
より地震エネルギーが吸収されるので、ダンパ効果が得
られるようになる。よって、構造物と基礎とを相対的に
変位させる支承手段に、ダンパ効果を具備させることが
できるので、従来の少なくともダンパを削除することが
できる。したがって、装置全体を簡単かつ安価に構成す
ることができる。
【００１４】請求項２の発明によれば、前記ボールを球
面状の凹部により支持するため、ボールと支持部材（滑
り支持部材）との接触面積を大幅に増加することが可能
になり、この接触部分での圧力が減少する。このため、
ボールおよび滑り支持部材の耐荷重を増大させることが
できる。
面状の凹部により支持するため、ボールと支持部材（滑
り支持部材）との接触面積を大幅に増加することが可能
になり、この接触部分での圧力が減少する。このため、
ボールおよび滑り支持部材の耐荷重を増大させることが
できる。
【００１５】また、ボールを球面状の凹部に接触させる
ため、ボールと凹部との接触部分は、隠蔽されて外部か
らの影響を受けにくい。これにより、従来の滑り支承に
おけるカジリを回避でき、異物等の侵入によって免震性
能が影響されることがなくなる。一方、転がり支持部材
においては、転動するボールにより異物等が潰されるた
め、異物等によってボールの転動が影響されることはほ
とんどない。
ため、ボールと凹部との接触部分は、隠蔽されて外部か
らの影響を受けにくい。これにより、従来の滑り支承に
おけるカジリを回避でき、異物等の侵入によって免震性
能が影響されることがなくなる。一方、転がり支持部材
においては、転動するボールにより異物等が潰されるた
め、異物等によってボールの転動が影響されることはほ
とんどない。
【００１６】また、請求項３の発明によれば、前記ボー
ルは、転がり支持部材の傾斜面により転動状態で支持さ
れるため、地震時において、ボールと滑り支持部材との
間に滑り摩擦力（減衰力）が働く一方、ボールを傾斜面
の中心位置に戻す方向に転動させる、構造物の重力によ
る復元力が同時に得られる。したがって、請求項３の発
明によれば、ボールの回転により復元力および減衰力を
同時に得ることができ、従来のダンパだけでなくバネを
も不要にすることができるため、構造物の振動をより簡
単かつ安価な構造によって、良好に抑制することができ
る。
ルは、転がり支持部材の傾斜面により転動状態で支持さ
れるため、地震時において、ボールと滑り支持部材との
間に滑り摩擦力（減衰力）が働く一方、ボールを傾斜面
の中心位置に戻す方向に転動させる、構造物の重力によ
る復元力が同時に得られる。したがって、請求項３の発
明によれば、ボールの回転により復元力および減衰力を
同時に得ることができ、従来のダンパだけでなくバネを
も不要にすることができるため、構造物の振動をより簡
単かつ安価な構造によって、良好に抑制することができ
る。
【００１７】また、請求項３の発明によれば、通常は傾
斜面の中心位置にボールが位置するため、ボールとの接
触部分は点接触ではなくなる。これにより、転がり支持
部材側においても接触部分の圧力を減少させることがで
き、ボールや転がり支持部材の耐荷重を向上させること
ができる。
斜面の中心位置にボールが位置するため、ボールとの接
触部分は点接触ではなくなる。これにより、転がり支持
部材側においても接触部分の圧力を減少させることがで
き、ボールや転がり支持部材の耐荷重を向上させること
ができる。
【００１８】なお、傾斜面は、要求される免震性能に応
じて、請求項４〜請求項６に記載した各種の斜面（直線
状の傾斜面、円弧状の傾斜面、楕円曲線状の傾斜面）か
ら適宜に選択することが可能である。
じて、請求項４〜請求項６に記載した各種の斜面（直線
状の傾斜面、円弧状の傾斜面、楕円曲線状の傾斜面）か
ら適宜に選択することが可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１は本実施形態の免震装置の平面
図、図２は、図１におけるII−II断面図である。本実施
形態の免震装置は、図１および図２に示すように、基礎
２に対して建築物（構造物の一例）４を支承手段６によ
り水平方向に移動自在に支持するものである。支承手段
６は、基礎２と建築物４との間に配設された例えば鋼球
からなるボール８と、ボール８を滑動状態で保持する球
面状の凹部１０ｂ１を備えて建築物４の底面４ａに固定
された滑り支持部材１０と、基礎２に固定されてボール
８を転動状態で支持する転がり支持部材１２とから主に
構成される。支承手段６は、建築物４の底面４ａの四隅
それぞれに配置される。
施形態を説明する。図１は本実施形態の免震装置の平面
図、図２は、図１におけるII−II断面図である。本実施
形態の免震装置は、図１および図２に示すように、基礎
２に対して建築物（構造物の一例）４を支承手段６によ
り水平方向に移動自在に支持するものである。支承手段
６は、基礎２と建築物４との間に配設された例えば鋼球
からなるボール８と、ボール８を滑動状態で保持する球
面状の凹部１０ｂ１を備えて建築物４の底面４ａに固定
された滑り支持部材１０と、基礎２に固定されてボール
８を転動状態で支持する転がり支持部材１２とから主に
構成される。支承手段６は、建築物４の底面４ａの四隅
それぞれに配置される。
【００２０】滑り支持部材１０は、建築物４の底面４ａ
に固定された取付板１４にボルト１６で締着される取付
フランジ部１０ａと、前記凹部１０ｂ１を内部に備えた
ボール収納部１０ｂとから主になる。凹部１０ｂ１は、
下方に開放していて、その曲率半径は、ボール８の半径
よりもやや大きく設定されている。ボール収納部１０ｂ
の下端内周には、凹部１０ｂ１に収納されたボール８の
下端部外周に接する内鍔部１０ｂ２が設けられており、
凹部１０ｂ１に収納されたボール８は、この内鍔部１０
ｂ２によって、凹部１０ｂ１内に抱持されると共に回転
状態でもその位置が凹部１０ｂ１の中央になるよう規制
される。なお、本発明において所望のダンパ効果を得る
ためには、ボールと滑り支持部材との間の滑り摩擦係数
（本実施形態ではボール８と凹部１０ｂ１との滑り摩擦
係数）を０．０１〜０．５の範囲に設定することが望ま
しい。
に固定された取付板１４にボルト１６で締着される取付
フランジ部１０ａと、前記凹部１０ｂ１を内部に備えた
ボール収納部１０ｂとから主になる。凹部１０ｂ１は、
下方に開放していて、その曲率半径は、ボール８の半径
よりもやや大きく設定されている。ボール収納部１０ｂ
の下端内周には、凹部１０ｂ１に収納されたボール８の
下端部外周に接する内鍔部１０ｂ２が設けられており、
凹部１０ｂ１に収納されたボール８は、この内鍔部１０
ｂ２によって、凹部１０ｂ１内に抱持されると共に回転
状態でもその位置が凹部１０ｂ１の中央になるよう規制
される。なお、本発明において所望のダンパ効果を得る
ためには、ボールと滑り支持部材との間の滑り摩擦係数
（本実施形態ではボール８と凹部１０ｂ１との滑り摩擦
係数）を０．０１〜０．５の範囲に設定することが望ま
しい。
【００２１】転がり支持部材１２は、略円板状のもので
ある。この転がり支持部材１２の上面には、中心位置か
ら外側方に行くに従って滑り支持部材１４側に近づく形
状（略摺鉢形状）を呈してボール８を転動させる傾斜面
１２ａが設けられている。傾斜面１２ａは、側面視で直
線状の斜面（例えば傾斜角１°〜５°程度）、円弧状の
斜面、楕円曲線状の斜面から適宜に選択可能である。こ
の斜面１２ａの形状および傾斜面１２ａとボール８との
転がり摩擦係数は、ボール８を中心位置に戻そうとする
復元力が凹部１０ｂ１における摩擦力に打ち勝って、地
震終了後にはボール８を自動的に傾斜面１２ａの中心位
置に戻し、かつ、所望の免震効果が得られる数値に設定
される。
ある。この転がり支持部材１２の上面には、中心位置か
ら外側方に行くに従って滑り支持部材１４側に近づく形
状（略摺鉢形状）を呈してボール８を転動させる傾斜面
１２ａが設けられている。傾斜面１２ａは、側面視で直
線状の斜面（例えば傾斜角１°〜５°程度）、円弧状の
斜面、楕円曲線状の斜面から適宜に選択可能である。こ
の斜面１２ａの形状および傾斜面１２ａとボール８との
転がり摩擦係数は、ボール８を中心位置に戻そうとする
復元力が凹部１０ｂ１における摩擦力に打ち勝って、地
震終了後にはボール８を自動的に傾斜面１２ａの中心位
置に戻し、かつ、所望の免震効果が得られる数値に設定
される。
【００２２】次に、本実施形態の免震装置の動作につい
て説明する。まず、地震が起きていない通常の状態にお
いて、免震装置は図２に示す状態にある。この状態から
地震が発生すると、基礎２と建築物４とが水平方向に相
対的に変位するため、ボール８は、傾斜面１２ａ上を転
がりながら変位すると共に、その上部が凹部１０ｂ１に
滑動状態で保持される。傾斜面１２ａ上を転動するボー
ル８は、傾斜面１２ａの勾配により傾斜面１２ａの中心
に向く、建築物４の重力による復元力と、凹部１０ｂ１
における摩擦力（減衰力）とを受ける。これにより、装
置全体としては、地震時において、建築物４の重力によ
り復元力が得られる一方、前記摩擦力によって減衰力が
得られることになる。
て説明する。まず、地震が起きていない通常の状態にお
いて、免震装置は図２に示す状態にある。この状態から
地震が発生すると、基礎２と建築物４とが水平方向に相
対的に変位するため、ボール８は、傾斜面１２ａ上を転
がりながら変位すると共に、その上部が凹部１０ｂ１に
滑動状態で保持される。傾斜面１２ａ上を転動するボー
ル８は、傾斜面１２ａの勾配により傾斜面１２ａの中心
に向く、建築物４の重力による復元力と、凹部１０ｂ１
における摩擦力（減衰力）とを受ける。これにより、装
置全体としては、地震時において、建築物４の重力によ
り復元力が得られる一方、前記摩擦力によって減衰力が
得られることになる。
【００２３】このように動作する本実施形態の免震装置
においては、ボール８の回転により復元力および減衰力
を同時に得ることができ、バネとダンパの組み合わせ等
の他の装置が不要になるため、建築物４の振動を簡単か
つ安価な構造により良好に抑制することができるとい
う、従来の装置に対して極めて有利な効果が得られる。
においては、ボール８の回転により復元力および減衰力
を同時に得ることができ、バネとダンパの組み合わせ等
の他の装置が不要になるため、建築物４の振動を簡単か
つ安価な構造により良好に抑制することができるとい
う、従来の装置に対して極めて有利な効果が得られる。
【００２４】また、通常の状態においては、ボール８の
上部が球面状の凹部１０ｂ１により支持され、ボール８
の下部が傾斜面１２ａの中心部に支持されるため、ボー
ル８の上部・下部と支持部材（滑り支持部材１０・転が
り支持部材１２）との接触面積を大幅に増加することが
可能になり、この接触部分の圧力を減少させることがで
きる。このため、ボール８、滑り支持部材１０および転
がり支持部材１２の耐荷重を増大させることができる。
上部が球面状の凹部１０ｂ１により支持され、ボール８
の下部が傾斜面１２ａの中心部に支持されるため、ボー
ル８の上部・下部と支持部材（滑り支持部材１０・転が
り支持部材１２）との接触面積を大幅に増加することが
可能になり、この接触部分の圧力を減少させることがで
きる。このため、ボール８、滑り支持部材１０および転
がり支持部材１２の耐荷重を増大させることができる。
【００２５】また、ボール８と凹部１０ｂ１との接触部
分は、ボール収納部１０ｂにより隠蔽されていて、しか
も前記内鍔部１０ｂ２により凹部１０ｂ１内が略密閉さ
れた状態になるため、外部からの影響を受けにくい。こ
れにより、従来の滑り支承におけるカジリを防止でき、
異物等の侵入によって免震性能が影響されることを回避
できる。一方、転がり支持部材１２においては、転動す
るボール８により異物等が潰されるため、異物等によっ
てボール８の転動が影響されることはほとんどない。
分は、ボール収納部１０ｂにより隠蔽されていて、しか
も前記内鍔部１０ｂ２により凹部１０ｂ１内が略密閉さ
れた状態になるため、外部からの影響を受けにくい。こ
れにより、従来の滑り支承におけるカジリを防止でき、
異物等の侵入によって免震性能が影響されることを回避
できる。一方、転がり支持部材１２においては、転動す
るボール８により異物等が潰されるため、異物等によっ
てボール８の転動が影響されることはほとんどない。
【００２６】また、傾斜面１２ａが直線状の場合、建築
物４の重量をｍ、重力加速度をｇ、ボール８の水平変位
をｘ、傾斜角をθとすると、ボール８の復元力は、ｍｇ
・ｓｉｎθ・ｃｏｓθで表され、固有振動数は（ｇ・ｓ
ｉｎθ・ｃｏｓθ／３２ｘ）1/2で表される。したがっ
て、直線状の傾斜面１２ａを使用したときは、固有振動
数がボール８の変位（振幅）ｘに依存するため、ボール
８の変位ｘが変化すると固有振動数も変化するので、バ
ネ質点系のような共振点が存在しないという効果が得ら
れる。
物４の重量をｍ、重力加速度をｇ、ボール８の水平変位
をｘ、傾斜角をθとすると、ボール８の復元力は、ｍｇ
・ｓｉｎθ・ｃｏｓθで表され、固有振動数は（ｇ・ｓ
ｉｎθ・ｃｏｓθ／３２ｘ）1/2で表される。したがっ
て、直線状の傾斜面１２ａを使用したときは、固有振動
数がボール８の変位（振幅）ｘに依存するため、ボール
８の変位ｘが変化すると固有振動数も変化するので、バ
ネ質点系のような共振点が存在しないという効果が得ら
れる。
【００２７】傾斜面１２ａが円弧状の場合、建築物４の
重量をｍ、重力加速度をｇ、ボール８の水平変位をｘ、
ボール８が接する点での傾斜角（円弧の接線の傾斜角）
をθ１、円弧の半径をｒとすると、θ１が小さいとき、
ボール８の復元力は、ｍｇ・ｓｉｎθ１≒ｍｇ・（−ｘ
／ｒ）で表され、固有振動数は（１／２π）・（ｇ／
ｒ）1/2で表される。したがって、円弧状の傾斜面１２
ａを使用したときは、復元力がボール８の変位ｘに比例
するため、一般のバネと同様の復元作用が得られる。
重量をｍ、重力加速度をｇ、ボール８の水平変位をｘ、
ボール８が接する点での傾斜角（円弧の接線の傾斜角）
をθ１、円弧の半径をｒとすると、θ１が小さいとき、
ボール８の復元力は、ｍｇ・ｓｉｎθ１≒ｍｇ・（−ｘ
／ｒ）で表され、固有振動数は（１／２π）・（ｇ／
ｒ）1/2で表される。したがって、円弧状の傾斜面１２
ａを使用したときは、復元力がボール８の変位ｘに比例
するため、一般のバネと同様の復元作用が得られる。
【００２８】傾斜面１２ａが楕円曲線状の場合、建築物
４の重量をｍ、重力加速度をｇ、ボール８の水平変位を
ｘ、ボール８が接する点での傾斜角（楕円曲線の接線の
傾斜角）をθ２とすると、ボール８の復元力は、ｍｇ・
ｓｉｎθ２・ｃｏｓθ２で表され、固有振動数は、ボー
ル８の変位（振幅）ｘに依存する。よって、楕円曲線状
の場合は、直線状の場合と同様に共振点を生じさせない
と同時に、復元力がθ２に比例するためバネ効果も得ら
れる。
４の重量をｍ、重力加速度をｇ、ボール８の水平変位を
ｘ、ボール８が接する点での傾斜角（楕円曲線の接線の
傾斜角）をθ２とすると、ボール８の復元力は、ｍｇ・
ｓｉｎθ２・ｃｏｓθ２で表され、固有振動数は、ボー
ル８の変位（振幅）ｘに依存する。よって、楕円曲線状
の場合は、直線状の場合と同様に共振点を生じさせない
と同時に、復元力がθ２に比例するためバネ効果も得ら
れる。
【００２９】なお、本実施形態は、本発明の好適な実施
の態様であり、本発明の技術的範囲は本実施形態に限定
されない。
の態様であり、本発明の技術的範囲は本実施形態に限定
されない。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明の通り、本発明の構造物の免
震装置によれば、ボールの回転により復元力および減衰
力を同時に得てダンパやバネを不要とし、簡単かつ安価
な構造で装置全体を構成することができる。また、ボー
ルと支持部材との接触部分の圧力を減少させて耐荷重を
向上させることができる。また、ボールと凹部との接触
部分は、隠蔽されて外部からの影響を受けにくい一方、
転がり支持部材においては、ボールの転動により異物等
が潰されるので、異物等による免震性能への影響を回避
することができる。
震装置によれば、ボールの回転により復元力および減衰
力を同時に得てダンパやバネを不要とし、簡単かつ安価
な構造で装置全体を構成することができる。また、ボー
ルと支持部材との接触部分の圧力を減少させて耐荷重を
向上させることができる。また、ボールと凹部との接触
部分は、隠蔽されて外部からの影響を受けにくい一方、
転がり支持部材においては、ボールの転動により異物等
が潰されるので、異物等による免震性能への影響を回避
することができる。
【図１】本実施形態の免震耐風装置の平面図である。
【図２】図１におけるII−II断面図である。
２ 基礎 ４ 建築物（構造物の一例） ６ 支承手段 ８ ボール １０ 滑り支持部材 １０ｂ１ 凹部 １２ 転がり支持部材 １２ａ 傾斜面
【手続補正書】
【提出日】平成９年７月１４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】また、傾斜面１２ａが直線状の場合、建築
物４の質量をｍ、重力加速度をｇ、ボール８の水平変位
をｘ、傾斜角をθとすると、ボール８の復元力は、ｍｇ
・ｓｉｎθ・ｃｏｓθで表され、固有振動数は（ｇ・ｓ
ｉｎθ・ｃｏｓθ／３２ｘ）1/2で表される。したがっ
て、直線状の傾斜面１２ａを使用したときは、固有振動
数がボール８の変位（振幅）ｘに依存するため、ボール
８の変位ｘが変化すると固有振動数も変化するので、バ
ネ質点系のような共振点が存在しないという効果が得ら
れる。
物４の質量をｍ、重力加速度をｇ、ボール８の水平変位
をｘ、傾斜角をθとすると、ボール８の復元力は、ｍｇ
・ｓｉｎθ・ｃｏｓθで表され、固有振動数は（ｇ・ｓ
ｉｎθ・ｃｏｓθ／３２ｘ）1/2で表される。したがっ
て、直線状の傾斜面１２ａを使用したときは、固有振動
数がボール８の変位（振幅）ｘに依存するため、ボール
８の変位ｘが変化すると固有振動数も変化するので、バ
ネ質点系のような共振点が存在しないという効果が得ら
れる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】傾斜面１２ａが円弧状の場合、建築物４の
質量をｍ、重力加速度をｇ、ボール８の水平変位をｘ、
ボール８が接する点での傾斜角（円弧の接線の傾斜角）
をθ１、円弧の半径をｒとすると、θ１が小さいとき、
ボール８の復元力は、ｍｇ・ｓｉｎθ１≒ｍｇ・（−ｘ
／ｒ）で表され、固有振動数は（１／２π）・（ｇ／
ｒ）1/2で表される。したがって、円弧状の傾斜面１２
ａを使用したときは、復元力がボール８の変位ｘに比例
するため、一般のバネと同様の復元作用が得られる。
質量をｍ、重力加速度をｇ、ボール８の水平変位をｘ、
ボール８が接する点での傾斜角（円弧の接線の傾斜角）
をθ１、円弧の半径をｒとすると、θ１が小さいとき、
ボール８の復元力は、ｍｇ・ｓｉｎθ１≒ｍｇ・（−ｘ
／ｒ）で表され、固有振動数は（１／２π）・（ｇ／
ｒ）1/2で表される。したがって、円弧状の傾斜面１２
ａを使用したときは、復元力がボール８の変位ｘに比例
するため、一般のバネと同様の復元作用が得られる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】傾斜面１２ａが楕円曲線状の場合、建築物
４の質量をｍ、重力加速度をｇ、ボール８の水平変位を
ｘ、ボール８が接する点での傾斜角（楕円曲線の接線の
傾斜角）をθ２とすると、ボール８の復元力は、ｍｇ・
ｓｉｎθ２・ｃｏｓθ２で表され、固有振動数は、ボー
ル８の変位（振幅）ｘに依存する。よって、楕円曲線状
の場合は、直線状の場合と同様に共振点を生じさせない
と同時に、復元力がθ２に比例するためバネ効果も得ら
れる。
４の質量をｍ、重力加速度をｇ、ボール８の水平変位を
ｘ、ボール８が接する点での傾斜角（楕円曲線の接線の
傾斜角）をθ２とすると、ボール８の復元力は、ｍｇ・
ｓｉｎθ２・ｃｏｓθ２で表され、固有振動数は、ボー
ル８の変位（振幅）ｘに依存する。よって、楕円曲線状
の場合は、直線状の場合と同様に共振点を生じさせない
と同時に、復元力がθ２に比例するためバネ効果も得ら
れる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の免震装置の平面図である。
【図２】図１におけるII−II断面図である。
【符号の説明】 ２ 基礎 ４ 建築物（構造物の一例） ６ 支承手段 ８ ボール １０ 滑り支持部材 １０ｂ１ 凹部 １２ 転がり支持部材 １２ａ 傾斜面
Claims (6)
- 【請求項１】 支承手段により構造物を基礎に対して水
平方向に移動自在に支持する構造物の免震装置におい
て、 前記支承手段は、前記基礎と前記構造物との間に配設さ
れたボールと、前記基礎および構造物のうちの一方に固
定されて前記ボールを滑動状態で支持する滑り支持部材
と、前記基礎および構造物のうちの他方に固定されて前
記ボールを転動状態で支持する転がり支持部材とから主
に構成されたことを特徴とする構造物の免震装置。 - 【請求項２】 前記滑り支持部材は、前記ボールを滑動
状態で保持する球面状の凹部を備えることを特徴とする
請求項１記載の構造物の免震装置。 - 【請求項３】 前記転がり支持部材は、中心位置から外
方に行くに従って前記滑り支持部材側に近づく形状を呈
して前記ボールを転動させる傾斜面を有することを特徴
とする請求項１または２記載の構造物の免震装置。 - 【請求項４】 前記傾斜面は、側面視で直線状に形成さ
れたものであることを特徴とする請求項２記載の構造物
の免震装置。 - 【請求項５】 前記傾斜面は、側面視で円弧状に形成さ
れたものであることを特徴とする請求項３記載の構造物
の免震装置。 - 【請求項６】 前記傾斜面は、側面視で楕円曲線状に形
成されたものであることを特徴とする請求項３記載の構
造物の免震装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15976896A JPH108571A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 構造物の免震装置 |
| PCT/JP1997/002117 WO1997048866A1 (en) | 1996-06-20 | 1997-06-20 | Seismic isolation structure for buildings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15976896A JPH108571A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 構造物の免震装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH108571A true JPH108571A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15700853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15976896A Pending JPH108571A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 構造物の免震装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH108571A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000266116A (ja) * | 1999-01-14 | 2000-09-26 | Ariigumi:Kk | 揺動ベアリング式免震装置 |
-
1996
- 1996-06-20 JP JP15976896A patent/JPH108571A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000266116A (ja) * | 1999-01-14 | 2000-09-26 | Ariigumi:Kk | 揺動ベアリング式免震装置 |
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