JPH112046A - 免震構造物の浮き上がり防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上部構造が下部構造から浮き上がることを防
止して、積層ゴムに引張力が加わらないようにすること
により、積層ゴムの耐久性を向上させるとともに、免震
構造物の設計上の制約を減少させるような免震構造物の
浮き上がり防止装置を提供する。 【解決手段】 上部構造５および下部構造３の互いに対
向する面に、第一および第二の鋼製部材９，１０をそれ
ぞれ設けた構成とした。さらに、第一の鋼製部材９を、
上部構造５から下方に突出状態に設けられた突出部１１
と、突出部１１から側方へ延出するように設けられた延
出部１２とを備えた構成とし、第二の鋼製部材１０に、
上部構造５が上方へ変位した際に、第一の鋼製部材９の
延出部と当接して第二の鋼製部材９の上方への変位を規
制するストッパー部１６を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下部構造上に積層
ゴムを介して上部構造が支持された免震構造物におい
て、上部構造が下部構造から浮き上がることを防止する
ための、免震構造物の浮き上がり防止装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、下部構造上に積層ゴムを
介して上部構造を支持させることによって、固有周期を
長周期化させることによって免震効果を得る免震構造物
が近年実現している。免震構造物に用いられる積層ゴム
としては、鋼板とゴムとを交互に重ねて接着したものが
最も一般的に用いられている。このような積層ゴムは、
圧縮力に対しては、強度、剛性とも非常に大きいが、引
張力に対しては、ゴムにクラックや空隙が生じて強度、
剛性ともに著しく低下する。このため、現在のところ免
震構造物においては、積層ゴムに引張力を生じさせない
ような設計がなされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように免震構造物
は、積層ゴムに引張力を生じさせないような設計とする
必要があり、これにより、構造物のアスペクト比（塔状
比）も３〜３．５程度が上限であるとされていた。しか
しながら、近年、免震建物の地震時の安全性が着目され
てきており、これにより、いままで適用範囲外であった
超高層建物やアスペクト比の非常に大きい建物を免震化
したいというニーズが高まってきている。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑み行われたもので
あり、上部構造が下部構造から浮き上がることを防止し
て、積層ゴムに引張力が加わらないようにすることによ
って、積層ゴムの耐久性を向上させるとともに、免震構
造物の設計上の制約を減少させるような免震構造物の浮
き上がり防止装置を提供することをその目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては以下の手段を採用した。すなわち、
請求項１記載の免震構造物の浮き上がり防止装置は、下
部構造と、該下部構造上に積層ゴムを介して支持された
上部構造とからなる免震構造物に設置される浮き上がり
防止装置であって、前記上部構造および下部構造の互い
に対向する面にそれぞれ設けられた第一および第二の鋼
製部材を備えてなり、前記第一および第二の鋼製部材の
いずれか一方は、前記上部構造または下部構造から鉛直
方向に突出状態に設けられた突出部と、該突出部から側
方へ延出するように設けられた延出部とを備えて構成さ
れ、前記同他方には、前記上部構造が上方へ変位した際
に、前記一方の延出部と当接して、前記一方の鉛直方向
の変位を規制するストッパー部が形成されていることを
特徴とする。

【０００６】また、請求項２記載の免震構造物の浮き上
がり防止装置は、請求項１記載の免震構造物の浮き上が
り防止装置であって、前記第一の鋼製部材は、その突出
部が円柱または円筒状に形成されるとともに、その延出
部が、該突出部の先端に設けられた鍔状の鋼板によって
形成され、、前記第二の鋼製部材は、前記下部構造から
上方に突出状態に設けられた鋼管を備えて構成され、な
おかつ、そのストッパー部が、前記第一の鋼製部材の突
出部を挿通する挿通孔を有するとともに、前記鋼管内部
に水平に設置された鋼板からなることを特徴とする。

【０００７】これらの免震構造物の浮き上がり防止装置
によれば、上記のような構成を用いることによって、地
震時に、上部構造が下部構造から浮き上がることを防止
することができる。

【０００８】請求項３記載の免震構造物の浮き上がり防
止装置は、請求項１または２記載の免震構造物の浮き上
がり防止装置であって、前記第一の鋼製部材の延出部お
よび前記第二の鋼製部材のストッパー部の相対する面の
少なくとも一方には、これら延出部およびストッパー部
が互いに当接し、なおかつ水平方向に相対変位した場合
に、これら延出部とストッパー部との間に生じる摩擦力
を減じるための滑り材が設けられていることを特徴とす
る。

【０００９】この免震構造物の浮き上がり防止装置は、
地震時において、上部構造が下部構造から浮き上がるこ
とを防止するとともに、積層ゴムが水平方向に変形する
ことにより上部構造と下部構造とが水平方向に相対変位
することを妨げないように作用する。

【００１０】請求項４記載の免震構造物の浮き上がり防
止装置は、請求項２または３記載の免震構造物の浮き上
がり防止構造であって、前記第一の鋼製部材の突出部の
外周の前記挿通孔に相対する部分には、該突出部と前記
挿通孔の内周とが衝突した際の衝撃を吸収する緩衝材が
設けられていることを特徴とする。

【００１１】上記のような構成とされるため、この免震
構造物の浮き上がり防止装置においては、地震時に第
一、第二の鋼製部材が破壊される懸念が少ない。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を、図面を参照して説明する。図２は、免震構造物１に
対して、本発明による浮き上がり防止装置２を適用した
場合の例である。図中に示すように、免震構造物１は、
下部構造３と、下部構造３上に積層ゴム４を介して支持
された上部構造５とからなるものである。また、浮き上
がり防止装置２は、下部構造３と上部構造５の間に介装
されるとともに、積層ゴム４に近接した別の位置に設置
される。

【００１３】図１は、図２における浮き上がり防止装置
２近傍の状況を拡大して示した図である。図中に示すよ
うに、浮き上がり防止装置２は、上部構造５の基礎梁７
に設けられた第一の鋼製部材９と、下部構造３に設けら
れた支持台８上に設置された第二の鋼製部材１０とを備
えて構成される。

【００１４】第一の鋼製部材９は、基礎梁７から下方に
突出状態に設けられた鋼管からなる突出部１１と、突出
部１１の先端に設けられた鍔状の鋼板からなる延出部１
２とを備えて構成される。

【００１５】一方、第二の鋼製部材１０は、支持台８上
に設置された支持部１４と、支持部１４上において上方
に突出状態に設けられた鋼管１５と、鋼管１５内に設置
された鋼板からなるストッパー部１６とを備えて構成さ
れている。

【００１６】ストッパー部１６は、その中心付近が第一
の鋼製部材９の突出部１１を挿通すうための挿通孔１７
として形成されている。また、突出部１１の外周におけ
る挿通孔１７に相対する部分には、天然ゴム、合成ゴ
ム、硬質ウレタン、プラスチックなどの材料によって形
成された緩衝材１８が配置されている。

【００１７】さらに、第一の鋼製部材９の延出部１２に
おけるストッパー部１６と対向する側の面には、延出部
１２とストッパー部１６とが互いに当接した際に、これ
らの間に発生する水平方向の摩擦力を減ずるための滑り
材１９が配置されている。この滑り材１９は、例えば、
四フッ化エチレン樹脂、ステンレス板などの材料や、ボ
ール・ローラーベアリングなどによって形成される。ま
た、延出部１２とストッパー部１６との間の距離寸法
は、上部構造５の自重による積層ゴム４のゴム部分の変
形量と等しく設定されている。

【００１８】以上が、本実施の形態の主要な構成である
が、次に、浮き上がり防止装置２に係る作用および効果
について説明する。地震発生時には、下部構造３から上
部構造５に対して振動が伝達しようとするが、水平方向
の振動に関しては、積層ゴム４が、水平方向に変形する
ことによって、上部構造５が下部構造３に対して水平方
向に相対変位することを許容するように作用する。した
がって、下部構造３からの水平方向の振動エネルギー
が、上部構造５に直接伝達されることが無くなり、これ
により、水平方向の振動に対する上部構造５の安全性が
保たれることとなる。さらに、地震により鉛直方向の振
動が生じた場合、上部構造５の下方への変位は、積層ゴ
ム４によって規制されるため、ほとんど生じることが無
く、一方、上部構造５の上方への変位は、ストッパー部
１６と延出部１２とが当接することにより、ストッパー
部１６と延出部１２との間の距離寸法分のみ生じること
となる。すなわち、上部構造５が上方に変位した場合に
おいても、積層ゴム４に引張力が作用することがない。

【００１９】このように、浮き上がり防止装置２を免震
構造物１に適用した場合には、上部構造５の下部構造３
からの過度の浮き上がりが防止され、これにより、積層
ゴム４に引張力が作用することが防止される。したがっ
て、地震により積層ゴム４にクラックや空隙が生じるこ
とがなくなり、積層ゴム４の耐久性を向上させて、地震
時および地震後の免震構造物１の安全を守ることができ
る。また、これにより、免震構造物１を、積層ゴム４に
引張力が作用しないような設計とする必要が無くなり、
免震構造物１の設計の自由度が従来と比べ向上する。ま
た、これにより、免震構造物１のアスペクト比（塔状
比）を従来に比較して自由に設定することも可能とな
る。

【００２０】また、本実施の形態においては、ストッパ
ー部１６における延出部１２と対向する側の面に、滑り
材１９が配置された構成とされている。したがって、地
震時に、上部構造５が下部構造３から浮き上がり、スト
ッパー部１６と延出部１２とが当接した場合において
も、ストッパー部１６と延出部１２の間に生じる摩擦力
が、上部構造５の下部構造３に対する水平方向の相対変
位を妨げることがなく、これにより、免震構造物１が、
良好にその機能を発揮することが可能となる。

【００２１】さらに、本実施の形態においては、突出部
１１の外周の挿通孔１７と対向する部分に緩衝材１８が
設けられるため、地震時に上部構造５と下部構造３との
間に水平方向に相対変位が生じ、その結果、突出部１１
と挿通孔１７の内周とが衝突した場合においても、第
一、第二の鋼製部材９，１０に破壊が生ずる懸念を減少
させることができる。

【００２２】なお、上記実施の形態において、本願発明
の主旨を逸脱しない範囲で、免震構造物１または浮き上
がり防止装置２の各部の構造等について、他の構成を採
用するようにしてもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の免震構造
物の浮き上がり防止装置によれば、地震時、免震構造物
に鉛直方向の振動が作用した場合に、第一および第二の
鋼製部材のいずれか一方に設けられた突出部と、同他方
に設けられたストッパー部とが当接することによって、
上部構造が下部構造から浮き上がることが防がれる。し
たがって、地震時に免震構造物の積層ゴムに引張力が作
用することが防がれ、これにより、積層ゴムの耐久性が
向上され、地震時および地震後の免震構造物の安全が守
られることとなる。また、免震構造物を、積層ゴムに引
張力が作用しないような設計とする必要が無くなり、免
震構造物の設計の自由度を従来と比べ向上させることが
できる。また、これにより、免震構造物のアスペクト比
（塔状比）を従来に比較して自由に設定することも可能
となる。また、本発明の免震構造物の浮き上がり防止装
置の第一の鋼製部材の突出部を円柱または円筒状に形成
し、延出部を鍔状の鋼板によって形成する一方、第二の
鋼製部材を、鋼管と、鋼管内部に設けられた挿通孔を有
する鋼板とによって形成し、さらに、この挿通孔に第一
の鋼製部材の突出部を挿通させるようにすれば、本発明
を簡易な構成で良好に実施することができる。また、本
発明の免震構造物の浮き上がり防止装置において、第一
の鋼製部材の延出部および第二の鋼製部材のストッパー
部の相対する面の少なくとも一方に滑り材を設けるよう
にすれば、これら延出部およびストッパー部が当接した
場合にも、延出部とストッパー部との間に生じる摩擦を
減じて、免震構造物が良好にその機能を発揮するように
することができる。さらに、本発明の免震構造物の浮き
上がり防止装置において、第二の鋼製部材の突出部の外
周における挿通孔に相対する部分に、緩衝材を設けるよ
うにすれば、突出部と挿通孔の内周とが衝突した際に
も、装置の安全を確保することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態を模式的に示す浮き上
がり防止装置の断面図である。

【図２】 図１に示した浮き上がり防止装置が適用され
た免震構造物の一部を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 免震構造物 ２ 浮き上がり防止装置 ３ 下部構造 ４ 積層ゴム ５ 上部構造 ９ 第一の鋼製部材 １０ 第二の鋼製部材 １１ 突出部 １２ 延出部 １４ 支持部 １５ 鋼管 １６ ストッパー部 １７ 挿通孔 １８ 緩衝材 １９ 滑り材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部構造と、該下部構造上に積層ゴムを
   介して支持された上部構造とからなる免震構造物に設置
   される浮き上がり防止装置であって、前記上部構造およ
   び下部構造の互いに対向する面にそれぞれ設けられた第
   一および第二の鋼製部材を備えてなり、 前記第一および第二の鋼製部材のいずれか一方は、前記
   上部構造または下部構造から鉛直方向に突出状態に設け
   られた突出部と、該突出部から側方へ延出するように設
   けられた延出部とを備えて構成され、 前記同他方には、前記上部構造が上方へ変位した際に、
   前記一方の延出部と当接して、前記一方の鉛直方向の変
   位を規制するストッパー部が形成されていることを特徴
   とする免震構造物の浮き上がり防止装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の免震構造物の浮き上がり
   防止装置であって、 前記第一の鋼製部材は、その突出部が円柱または円筒状
   に形成されるとともに、その延出部が、該突出部の先端
   に設けられた鍔状の鋼板によって形成され、、 前記第二の鋼製部材は、前記下部構造から上方に突出状
   態に設けられた鋼管を備えて構成され、なおかつ、その
   ストッパー部が、前記第一の鋼製部材の突出部を挿通す
   る挿通孔を有するとともに、前記鋼管内部に水平に設置
   された鋼板からなることを特徴とする免震構造物の浮き
   上がり防止装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の免震構造物の浮
   き上がり防止装置であって、前記第一の鋼製部材の延出
   部および前記第二の鋼製部材のストッパー部の相対する
   面の少なくとも一方には、これら延出部およびストッパ
   ー部が互いに当接し、なおかつ水平方向に相対変位した
   場合に、これら延出部とストッパー部との間に生じる摩
   擦力を減じるための滑り材が設けられていることを特徴
   とする免震構造物の浮き上がり防止装置。
4. 【請求項４】 請求項２または３記載の免震構造物の浮
   き上がり防止構造であって、前記第一の鋼製部材の突出
   部の外周の前記挿通孔に相対する部分には、該突出部と
   前記挿通孔の内周とが衝突した際の衝撃を吸収する緩衝
   材が設けられていることを特徴とする免震構造物の浮き
   上がり防止装置。