JPH11173379A - 免震装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一の免震装置によって弾性支承とすべり支承
との機能を発揮させることができ、かつ防塵カバー等の
部材を必要とすること無くすべり板とすべり材との接触
面を保護して両者の確実な摺動を確保することができ、
よって常に高い免震性能を発揮させることができる免震
装置を提供する。 【解決手段】 上部構造２０と下部構造２１とに対向状
態で取り付けられる一対の取り付け基板２２と、これら
の取り付け基板２２の一方に設けられたすべり板２３
と、他方の取り付け基板２３に設けられ、上記すべり板
２３に摺動可能に当接させられたすべり材２４と、これ
らのすべり２３板とすべり材２４を取り囲んで設けられ
るとともに、両端部が、上記各取り付け基板２２に接続
された積層ゴム２５とによって構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の免震構造物
において上部構造と下部構造との間に介装される免震装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種の構造物を免震構造とするた
めに、当該構造物の基礎部分や中間階層等に免震装置を
介装することにより、地震等によって地盤から構造物に
伝播しようとする振動を減衰させて、構造物の躯体に生
じる応力や変形を少なくするような工法が開発されてい
る。図７〜図１１は、上部構造物としての建築物１と、
下部構造としてのコンクリート基礎２との間に免震装置
を介装して、上記建築物１を基礎免震構造とした従来の
免震構造物を示すものである。この免震構造物において
は、図７に示すように、積層ゴム支承５と、弾性すべり
支承１０との２種類の免震装置が介装されている。

【０００３】ここで、積層ゴム支承５は、図８に示すよ
うに、コンクリート基礎２の上面と上記建築物１の下面
のそれぞれに一体に取り付けられる一対の取付基板３
と、これらの取付基板３間に一体に取り付けられて、両
取付基板３の面方向への相対移動によって弾性変形させ
られる積層ゴム４とから構成されたものである。他方、
弾性すべり支承１０は、図９に示すように、コンクリー
ト基礎２上に取り付けられたすべり板６と、建築物１の
下面に固定されてすべり板６に対向配置される柱状体７
と、この柱状体７の下端面に一体に取り付けられた積層
ゴム８と、この積層ゴム８の下端面に一体に取り付けら
れるとともに、上記すべり板６に摺動可能に当接させら
れるすべり材９とから構成されたものである。これらの
積層ゴム支承５と弾性すべり支承１０は、図７に示すよ
うに、水平方向に所定の間隔をおいて、上記建築物１と
コンクリート基礎２との間に複数設置されている。

【０００４】そして、たとえば小規模や中規模の地震が
発生した場合には、図１０に示すように、上記弾性すべ
り支承１０の積層ゴム８と積層ゴム支承５の積層ゴム４
が、剪断方向に弾性変形させられて、上記建築物１へ伝
達される水平地震力を緩和するとともに、上記建築物１
の揺れの周期を大きくして、建築物１の健全性を確保す
る。また、上記弾性すべり支承１０の積層ゴム４に、そ
の弾性変形の許容範囲を超える変形を生じさせるような
大規模の地震が発生した場合には、図１１に示すよう
に、上記積層ゴム４の変形量が許容量Ｅに至った時点
で、上記すべり材９が上記すべり板６上を摺動し（この
ときの摺動量を図１１に符号Ｄで示した）、建築物１に
作用する水平地震力を、上記すべり材９とすべり板６と
の摺動時に発生する摩擦力によって熱エネルギに変換し
て空気中へ放出することにより、上記水平地震力を減少
させて建築物１の健全性を確保するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】とろこで、上記の免震
装置においては、大規模地震時の建築物１に作用する水
平地震力を効率よく減少させるには、この水平地震力
を、すべり材９とすべり板６との摺動時に発生する熱エ
ネルギに効率よく変換する必要があるが、そのために
は、上記すべり材９とすべり板６とを、所定の摩擦力の
下に確実に摺動させなければならない。しかしながら、
図９に示すように、上記すべり板６が外気に露出した状
態であると、すべり板６上に埃が付着しやすく、あるい
は、水分が付着することによって錆が発生し、これらの
埃や錆等によって上記すべり材９の摺動が阻害されるこ
とが想定される。

【０００６】そこで、従来はこのような不具合を回避す
るために、上記弾性すべり支承１０に、図９に鎖線で示
すように、上記すべり材９を覆うカバー１１を取り付け
て、このすべり材９を気密状態に保持する処置が必要と
なるため、構成部材の増加や施工工程の煩雑化による工
費の高騰を招いてしまうという問題点があった。また、
上記従来の免震構造物においては、２種類の免震装置を
適宜位置に配設する必要があり、免震化設計および施工
が複雑化するという問題点もあった。

【０００７】本発明は、上記従来の免震構造物に介装さ
れている免震装置が有する課題を有効に解決すべくなさ
れたもので、一の免震装置によって弾性支承とすべり支
承との機能を発揮させることができ、かつ防塵カバー等
の部材を必要とすること無くすべり板とすべり材との接
触面を保護して両者の確実な摺動を確保することがで
き、よって常に高い免震性能を発揮させることができる
免震装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
に係る免震装置は、上部構造と下部構造とに対向状態で
取り付けられる一対の取付基板と、これらの取付基板の
一方に設けられたすべり板と、他方の取付基板側に設け
られて上記すべり板に摺動可能に当接させられたすべり
材と、これらのすべり板とすべり材を囲繞して設けられ
るとともに、両端部が上記各取付基板に接続された積層
ゴムとを備えてなることを特徴とするものである。

【０００９】ここで、請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の免震装置が複数積層されてなることを特徴と
するものであり、また請求項３に記載の発明は、請求項
１または請求項２に記載の発明において、すべり材と取
付基板との間に、積層ゴムが設けられていることを特徴
とするものである。さらに、請求項４に記載の発明は、
請求項３に記載の発明において、上記すべり材の積層ゴ
ムと上記取付基板との間に、高さ調整材が設けられてい
ることを特徴とするものである。

【００１０】請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発
明によれば、すべり材およびすべり板を環状の積層ゴム
によって囲繞し、かつ、この積層ゴムの両端部をそれぞ
れ取付基板へ接続することにより、上記すべり材とすべ
り板との摺動面を外気から隔離して、この摺動面への埃
の付着や摺動面における錆の発生といった表面状態の悪
化を抑制することができ、よってすべり材とすべり板と
の確実な摺動を確保するとともに、常に高い免震性能を
実現できる。また、一般に組み合わせて用いられる積層
ゴム支承の積層ゴムを利用して、上記すべり材とすべり
板との摺動面を覆うようにしたから、構成部品の増加を
招くことはない。

【００１１】また、請求項１に記載の免震装置は、積層
ゴム支承とすべり支承とを一体的に組合わせた結果、水
平方向の安定性が向上するために、請求項２に記載の発
明のように、当該免震装置を積層することにより、免震
装置の免震特性を調整することができ、これによって各
構造物に要求される免震特性に容易に対応させることが
できる。

【００１２】さらに、請求項３に記載の発明のように、
上記すべり材と取付基板との間に積層ゴムを設けること
により、一対の取付基板に弾性すべり支承を形成して、
小規模あるいは中規模の地震時に、上記すべり材とすべ
り板との摺動を伴うことなく水平地震力を減少させるこ
とができ、また大地震時において上記すべり材とすべり
板との摺動によって水平地震力を減少させることがで
き、効率のよい免震機能を得ることができる。

【００１３】この際に、積層ゴム支承における積層ゴム
の高さ寸法と、弾性すべり支承における積層ゴムとの高
さ寸法が異なるために、上下部構造間に介装した際に、
互いの圧縮量が相違し、相互に要求される特性を発揮し
得なくなる虞がある。そこで、請求項４に記載の発明の
ように、弾性すべり支承に用いられている積層ゴムと取
付基板との間に、高さ調整材を設けることにより、すべ
り板とすべり材および内側の積層ゴムの相対的な位置関
係を調節して、最終的に内側の積層ゴムと外側の積層ゴ
ムの厚さを上記要求特性が得られる厚さ寸法にすること
ができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は、本発明
に係る免震装置の第１の実施形態を介装した免震構造物
を示すもので、上部構造としての建築物２０と下部構造
としてのコンクリート基礎２１との間に、免震装置Ａが
上記建築物２０とコンクリート基礎２１との間に、水平
方向に所定間隔をおいて複数配設された構成となってい
る。

【００１５】これら各免震装置Ａは、図２および図３に
示すように、上記建築物２０とコンクリート基礎２１と
に対向状態で取り付けられる一対の取付基板２２と、上
記コンクリート基礎２１に取り付けられた取付基板２２
・２２に一体に設けられたすべり板２３と、上記建築物
２０に取り付けられた取付基板２２に設けられ、上記す
べり板２３に摺動可能に当接させられたすべり材２４
と、これらのすべり板２３とすべり材２４を取り囲んで
設けられるとともに、両端部が上記各取付基板２２・２
２に接続された積層ゴム２５とによって構成されてい
る。

【００１６】詳述すれば、上記すべり板２３は耐錆性を
有するステンレス鋼によって、図３に示すように、円盤
状に形成され、上記コンクリート基礎２１に取り付けら
れている取付基板２２上に水平状態で一体に設置されて
おり、その外径が、上記取付基板２２の外径よりも小さ
く形成されている。また、上記すべり材２４は、フッ素
樹脂（ＰＴＦＥ）によって円盤状に形成されているとと
もに、上記すべり板２３よりも小さな外径となされてお
り、このすべり板２３の上面に面接触させられている。
また、本実施形態においては、上記すべり材２４の上面
に、所定厚さの円柱状のクロロプレンゴムからなる積層
ゴム２６が一体に装着され、さらに、この積層ゴム２６
の上部には、上記建築物２０に取り付けられる取付基板
２２の中心部に一体に垂設された高さ調整材２７が一体
に接続されており、これらのすべり板２３、すべり材２
４、積層ゴム２６、および、高さ調整材２７によって、
いわゆる弾性すべり支承が構成されている。

【００１７】一方、上記すべり板２３、すべり材２４、
積層ゴム２６、および高さ調整材２７を取り囲んで設け
られる上記積層ゴム２５は、上記積層ゴム２６と同様の
クロロプレンゴムによって環状に形成されており、それ
ぞれの両端部が、図２に示すように、上記各取付基板２
２へ一体に接続され、この積層ゴム２５によりすべり板
２３とすべり材２４との摺動面が外気から隔離された構
成となされているとともに、これらの両取付基板２２・
２２と積層ゴム２５とによって積層ゴム支承が構成され
ている。

【００１８】ついで、以上の構成からなる免震装置Ａの
作用について説明する。この免震装置Ａは、その複数個
を、図１に示すように、上記コンクリート基礎２１と建
築物２０との間の所定位置に介装するとともに、それぞ
れの取付基板２２・２２を、図２に示すように、上記コ
ンクリート基礎２１や建築物２０に設けられているアン
カーボルト２８を介して連結することにより、構造物中
に設置される。この状態において、上記建築物２０の重
量は、上方の取付基板２２から高さ調整材２７、内側の
積層ゴム２６、すべり材２４、すべり板２３、および下
方の取付基板２２によって支持され、外側の積層ゴム２
５へは殆ど作用しない。

【００１９】そして、小規模の地震あるいは中規模の地
震が発生すると、内側の円盤状の積層ゴム２６と外側の
環状の積層ゴム２５が剪断方向に弾性変形させられるこ
とにより、上記建築物２０へ伝達される水平地震力を緩
和するとともに上記建築物２０の揺れの周期を大きくし
て、建築物２０の健全性を確保することができる。ま
た、上記内側の積層ゴム２６に、その弾性変形の許容範
囲（図４にＥで示す）を超える変形を生じさせるような
大規模の地震が発生した場合には、図４に示すように、
上記内側の積層ゴム２６の変形量が許容量Ｅに至った時
点で、上記すべり材２４が上記すべり板２３上を摺動し
（このときの上記両取付基板２２・２２の相対移動量
を、図４に示すようにＦで示すと、上記すべり材２４の
すべり量は、Ｆ−Ｅとなる）、建築物１に作用する水平
地震力を、上記すべり材２４とすべり板２３との摺動時
に発生する熱エネルギに変換して空気中へ放出すること
により、上記外側の積層ゴム２５のさらなる弾性変形と
相俟って、上記水平地震力を減少させて建築物２０の健
全性を確保することができる。

【００２０】そして、本実施形態における免震装置Ａに
おいては、弾性すべり支承を構成するすべり板２３とす
べり材２４との摺動面が、積層ゴム支承を構成する外側
の積層ゴム２５によって覆われて、外気から隔離された
構成となっていることにより、上記摺動面上に埃が付着
することを抑制することができるとともに、水等が付着
して錆が発生することを抑制することができる。したが
って、上記摺動面の表面状態の変化を防止して、すべり
板２３とすべり材２４との接触状態の変化を防止して、
これらの摺動による上述の免震機能を長期に亘って確実
に維持することができる。また、上記摺動面の覆いを、
弾性すべり支承と通常組み合わせて用いられる積層ゴム
支承の積層ゴムを用いて行なうようにしたから、部品点
数の増加を招くことがなく、かつ、組立工程の煩雑化を
招くこともない。

【００２１】また、上記すべり材２４と高さ調整材２７
との間に積層ゴム２６を設けることにより、弾性すべり
支承を形成して、上述のように、小規模あるいは中規模
の地震時に、上記すべり材２４とすべり板２３との摺動
を伴うことなく水平地震力を減少させることができ、ま
た、大地震時において上記すべり材２４とすべり板２３
との摺動によって水平地震力を減少させることができ、
効率のよい免震機能を得ることができる。さらに、剛体
からなる高さ調整材２７を設けることにより、要求特性
が異なる内側の積層ゴム２６と外側の積層ゴム２５の厚
さを、上記要求特性が得られる厚さとしても、すべり板
２３とすべり材２４、および、内側の積層ゴム２６の相
対的な位置関係を保持しつつ、これらを上記外側の積層
ゴム２５とともに、上記一対の取付基板２２間に確実に
装着することができる。

【００２２】なお、上記実施形態において、すべり材２
４と取付基板２２との間に積層ゴム２６や高さ調整材２
７を介装した例について示したが、上記高さ調整材２７
を直接上記すべり板２３に当接させて、この高さ調整材
２７をすべり材２４とすることも可能である。このよう
な構成とする場合には、地震の規模に拘わりなく、上記
すべり材２４とすべり板２３との摺動および外側の積層
ゴム２５の弾性変形による免震機能が生じる。

【００２３】（実施の形態２）次いで、図５および図６
に基づき、本発明の第２の実施形態について説明する。
本実施形態の免震装置Ｂは、上記第１の実施形態におい
て示した免震装置Ａを積層して構成し、上記建築物２０
とコンクリート基礎２１との間に介装したものである。
ここで、下層に位置させられる免震装置Ａとその上方に
位置させられる免震装置Ａとは、それぞれの取付基板２
２を相互に当接させるとともに、これらをボルト２９に
よって相互に連結することによって一体に連結されてい
る。

【００２４】上記の構成とすることにより、単一の免震
装置Ａの有する免震特性を組み合わせて、異なる免震特
性とすることができ、適用する構造物の形態や施工場所
の地質等の諸条件に合わせた免震特性を設定することが
できる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜請求項
４の何れかに記載の発明によれば、地震時における水平
地震力を減少させるすべり板とすべり材との摺動面を積
層ゴムによって覆うことにより、上記摺動面への埃の付
着や、水等の付着による錆の発生を抑制してその表面状
態の変化を防止し、これによって、地震時の上記すべり
材とすべり板との摺動を確実に行なわせて、安定しかつ
確実な免震機能を確保することができる。また、一般に
組み合わせて用いられる積層ゴム支承の積層ゴムを利用
して、上記すべり材とすべり板との摺動面を覆うように
したから、構成部品の増加を招くことがなく、かつ、製
造工程の煩雑化を招くことがない。

【００２６】特に請求項２に記載の発明のように、請求
項１における免震装置を積層することにより、免震装置
の免震特性を調整することができ、これによって、要求
される免震特性に容易に対応させることができ、また請
求項３に記載の発明のように、上記すべり材と取付基板
との間に積層ゴムを設けることにより、一対の取付基板
に弾性すべり支承を形成して、小規模あるいは中規模の
地震時に、上記すべり材とすべり板との摺動を伴うこと
なく水平地震力を減少させることができ、また、大地震
時において上記すべり材とすべり板との摺動によって水
平地震力を減少させることができ、地震の規模に応じて
効率のよい免震機能を得ることができる。

【００２７】さらに、請求項４に記載の発明のように、
弾性すべり支承に用いられている積層ゴムと取付基板と
の間に、高さ調整材を設けることにより、すべり板とす
べり材および内側の積層ゴムの相対的な位置関係を調節
して、最終的に内側の積層ゴムと外側の積層ゴムの厚さ
を上記要求特性が得られる厚さ寸法にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る免震装置の第１の実施形態が介装
された免震構造物を示す縦断面図である。

【図２】本発明に係る免震装置の第１の実施形態を示す
縦断面図である。

【図３】図２のIII−III線断面図である。

【図４】第１の実施形態の免震装置の作動状態を示す縦
断面図である。

【図５】本発明に係る免震装置の第２の実施形態が介装
された免震構造物を示す縦断面図である。

【図６】第２の実施形態の免震装置の作動状態を示す縦
断面図である。

【図７】従来における免震装置が介装された免震構造物
を示す縦断面図である。

【図８】図７に示す一方の免震装置を示す正面図であ
る。

【図９】図７に示す他方の免震装置を示す正面図であ
る。

【図１０】図９の免震装置の作動状態を示す正面図であ
る。

【図１１】図９の免震装置の作動状態を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

２０ 建築物（上部構造） ２１ コンクリート基礎（下部構造） ２２ 取付基板 ２３ すべり板 ２４ すべり材 ２５ （外側の）積層ゴム ２６ （内側の）積層ゴム ２７ 高さ調整材 Ａ・Ｂ 免震装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部構造と下部構造とに対向状態で取り
   付けられる一対の取付基板と、これらの取付基板の一方
   に設けられたすべり板と、他方の取付基板側に設けられ
   て上記すべり板に摺動可能に当接させられたすべり材
   と、これらのすべり板とすべり材を囲繞して設けられる
   とともに、両端部が上記各取付基板に接続された積層ゴ
   ムとを備えてなることを特徴とする免震装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の免震装置が複数積層さ
   れてなることを特徴とする免震装置。
3. 【請求項３】 上記すべり材と上記取付基板との間に積
   層ゴムが設けられていることを特徴とする請求項１また
   は請求項２に記載の免震装置。
4. 【請求項４】 上記すべり材の積層ゴムと上記取付基板
   との間に、高さ調整材が設けられていることを特徴とす
   る請求項３に記載の免震装置。