JPH1136660A - 水平振動免震方法及び水平振動免震装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、構造物が傾く等の不具合を防止で
き、しかも、既存の構造物にも容易に適用できる免震方
法及び免震装置の提供を課題とする。 【解決手段】建造物や機械、機器、装置等の構造物１を
支持する柱や基礎、脚部等の構造物支持体３と上記構造
物支持体３を支持する基礎体２との間で地震の振動を吸
収し減衰させ、大きな振動が構造物１に伝わることを抑
止し、構造物１の耐震性を向上させる免震方法及び免震
装置に於て、構造物１を支持する構造物支持体３と構造
物支持体３を支持する基礎体２との間に滑面１５を形成
することによって基礎体２が構造物支持体３に対して水
平方向Ｙに可動できるようにすると共に、上記構造物支
持体３の周面４と上記構造物支持体３の周囲を取り囲
み、基礎体２に固定される支持枠１３との間に防振材１
４を充填し、この充填された防振材１４によって基礎体
２が水平方向Ｙに可動した際に相対的に生じる構造物支
持体３の水平方向Ｘの振動を吸収し減衰させることによ
り、構造物１に大きな振動が伝わることを抑止し、その
耐震性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建造物や機械、機器、
装置等の構造物における水平振動免震方法及び水平振動
免震装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、建造物や機械、機器、装置
等の構造物は、ある程度の耐震性を備えていることが必
要であり、その対策として様々な手段が用いられてお
り、そのなかの一つとして、地震による振動を吸収し減
衰し、大きな振動が構造物に伝わることを抑止する免震
方法及び免震装置が用いられている。

【０００３】そして、上記免震方法及び免震装置として
広く一般的に用いられているのが、建造物や機械、機
器、装置等の構造物を支持する柱や基礎、脚部等の構造
物支持体の下部に地震の振動を吸収するための弾性材料
より成る免震材を配設し、さらに、この免震材を基礎体
によって支持したもの、即ち、構造物を支持する構造物
支持体と構造物支持体を支持する基礎体との間に免震材
を設けたものであり、上記基礎体に伝わった地震の振動
を免震材で吸収し減衰させることによって、免震材で支
持された構造物に大きな振動が伝わることを抑止し、構
造物の耐震性を向上させるものである。

【０００４】そして、上記防振材として用いられる弾性
材料としては、入手が容易で且つ取り扱いも容易なゴム
が一般的に広く用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術による
と、構造物を支持する構造物支持体と構造物支持体を支
持する基礎体との間に免震材が配設されていることによ
り、地震の振動が免震材によって吸収し減衰され、構造
物に大きな振動が伝わることが抑止されるので構造物の
耐震性を向上させることができるが、上記ゴム等の弾性
材料より成る免震材には、構造物の荷重が常時加わって
おり、そのため免震材を成すゴム等の弾性材料が劣化し
易く、上記免震材を成すゴム等の弾性材料が劣化し、免
震材に座屈や変形等が生じた場合には、免震材に支持さ
れた構造物が傾く等の不具合が生じていた。

【０００６】さらに、上記不具合を解消するためには、
免震材を交換する必要があるが、構造物を支持する構造
物支持体と構造物支持体を支持する基礎体の間に位置す
る免震材を交換するためには、構造物支持体及び構造物
を持ち上げる必要があり、その作業は容易ではなかっ
た。

【０００７】また、上記免震材を既存の構造物に適用し
ようとした場合には、上記免震材の交換作業と同様の作
業に加えて構造物の下部に基礎体を形成する作業が必要
となるので、上記免震材を既存の構造物に適用すること
は非常に困難であった。

【０００８】

【発明の目的】よって、本発明の目的とする所は、上述
の如き従来の技術の有する問題点を解決するものであっ
て、構造物が傾く等の不具合を防止できると共に、既存
の構造物にも容易に適用できる免震方法及び免震装置を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する為に本
発明は次の技術的手段を有する。即ち、実施例に対応す
る添付図面に使用した符号を用いて説明すると、建造物
や機械、機器、装置等の構造物１を支持する柱や基礎、
脚部等の構造物支持体３と上記構造物支持体３を支持す
る基礎体２との間で地震の振動を吸収し減衰させ、大き
な振動が構造物１に伝わることを抑止し、構造物１の耐
震性を向上させる免震方法に於て、上記基礎体２によっ
て構造物支持体３を滑動可能に支持し、上記基礎体２が
構造物支持体３に対して水平方向Ｙに可動した際に上記
構造物支持体３が基礎体２に対して滑ることによって生
じる構造物支持体３の水平方向Ｘの振動を上記構造物支
持体３の周囲に設けられた防振材１４で制限すると同時
にその振動を吸収し減衰させ、上記基礎体２の水平方向
Ｙの振動が構造物支持体３に直接的に伝わらないように
することによって構造物支持体３に支持された構造物１
に大きな振動が伝わることを抑止し、構造物１の耐震性
を向上させることを特徴とする水平振動免震方法であ
る。

【００１０】そして、建造物や機械、機器、装置等の構
造物１を支持する柱や基礎、脚部等の構造物支持体３と
上記構造物支持体３を支持する基礎体２との間に配設さ
れ、地震の振動を吸収し減衰させることによって大きな
振動が構造物１に伝わることを抑止し、構造物１の耐震
性を向上させる免震装置に於て、構造物１を支持する構
造物支持体３と構造物支持体３を支持する基礎体２との
間に滑面１５及び滑材１６を形成し、上記滑面１５と滑
材１６を介して構造物支持体３を基礎体２に支持させる
ことによって基礎体２が構造物支持体３に対して水平方
向Ｙに可動できるように構成され、さらに、上記滑面１
５と滑材１６を介して基礎体２に支持される構造物支持
体３の周囲には、構造物支持体３の周面４を取り囲むよ
うに基礎体２に固定される支持枠１３が形成されている
と共に、上記構造物支持体３の周面４と支持枠１３との
間に防振材１４が充填され、この充填された防振材１４
によって基礎体２が水平方向Ｙに可動した際に相対的に
生じる構造物支持体３の水平方向Ｘの振動を吸収し減衰
できるように構成されていることを特徴とする水平振動
免震装置である。

【００１１】

【作用】本発明は、上記技術的手段より成り、構造物１
を支持する構造物支持体３が基礎体２に滑動可能に支持
され、上記基礎体２が構造物支持体３に対して水平方向
Ｙに可動した際に上記構造物支持体３が基礎体２に対し
て滑ることによって生じる構造物支持体３の水平方向Ｘ
の振動を上記構造物支持体３の周囲に設けられた防振材
１４で制限すると同時にその振動を吸収し減衰させるの
で、上記基礎体２の水平方向Ｙの振動が構造物支持体３
に直接的に伝わらず、構造物支持体３に支持された構造
物１に大きな振動が伝わることが抑止され、構造物１の
耐震性を向上させることができ、さらに、上記構造物支
持体３と基礎体２との間に従来のような免震材が介在し
ないので、構造物１が傾く等の不具合を防止できる。

【００１２】そして、構造物１を支持する構造物支持体
３と構造物支持体３を支持する基礎体２との間に滑面１
５及び滑材１６を形成し、この滑面１５と滑材１６を介
して構造物支持体３を基礎体２に支持されることによっ
て基礎体２の構造物支持体３に対する水平方向Ｙへの可
動が確実に行われ、さらに、上記構造物支持体３の周囲
に構造物支持体３の周面４を取り囲むように基礎体２に
固定される支持枠１３が形成され、構造物支持体３の周
面４と支持枠１３との間に防振材１４が充填されている
ことによって基礎体２が水平方向Ｙに可動した際に相対
的に生じる構造物支持体３の水平方向Ｘへの振動の吸収
とその減衰が確実に行われ、構造物支持体３に支持され
た構造物１に大きな振動が伝わることを抑止し、構造物
１の耐震性を向上させることができる水平振動免震装置
が形成される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づき詳
細に説明する。本発明の水平振動免震方法及び水平振動
免震装置は、建造物や機械、機器、装置等の構造物１を
支持する柱や基礎、脚部等の構造物支持体３と上記構造
物支持体３を支持する基礎体２との間で地震の振動を吸
収し減衰させ、大きな振動が構造物１に伝わることを抑
止するものであり、構造物の耐震性を向上させるもので
ある。

【００１４】そして、上記水平振動免震方法は、基礎体
２によって構造物１を支持する構造物支持体３を滑動可
能に支持し、上記基礎体２が構造物支持体３に対して水
平方向Ｙに可動した際に上記構造物支持体３が基礎体２
に対して滑ることによって生じる構造物支持体３の水平
方向Ｘの振動を上記構造物支持体３の周囲に設けられた
防振材１４で制限すると同時にその振動を吸収し減衰さ
せ、上記基礎体２の水平方向Ｙの振動が構造物支持体３
に直接的に伝わらないようにすることによって構造物支
持体３に支持された構造物１に大きな振動が伝わること
を抑止し、構造物１の耐震性を向上させるものである。

【００１５】そして、上記水平振動免震方法を実現する
ための水平振動免震装置１１は、構造物１を支持する構
造物支持体３と構造物支持体３を支持する基礎体２との
間に滑面１５及び滑材１６を形成し、上記滑面１５及び
滑材１６を介して構造物支持体３を基礎体２に支持させ
ることによって基礎体２が構造物支持体３に対して水平
方向Ｙに可動できるようにするものであり、上記基礎体
２が構造物支持体３に対して水平方向Ｙに可動すること
によって基礎体２の振動が直接的に構造物支持体３に伝
わらないので、構造物支持体３に支持された構造物１に
大きな振動が伝わることが抑止される。

【００１６】さらに、上記滑面１５及び滑材１６を介し
て基礎体２に支持される構造物支持体３の周面４と上記
構造物支持体３の周囲を取り囲み、基礎体２に固定され
る支持枠１３との間に防振材１４を充填することによっ
て基礎体２が水平方向Ｙに可動した際に相対的に生じる
構造物支持体３の水平方向Ｘの振動を吸収し減衰させる
ことができるので、構造物１に大きな振動が伝わること
が抑止される。

【００１７】そして、上記水平振動免震方法を実現する
ための水平振動免震装置１１をより具体的に示したもの
が図１，図２であり、上記水平振動免震装置１１は、基
礎体２に固定される本体ユニット１２と、本体ユニット
１２と一体的に形成される支持枠１３より成り、上記本
体ユニット１２に形成された支持枠１３に囲まれる部分
には滑材１６が一体的に配設されている。

【００１８】そして、上記構造物支持体３の基礎体２に
支持される面は、上記基礎体２に固定される本体ユニッ
ト１２に配設された滑材１６上を滑動する滑面１５とし
て成されており、上記基礎体２が構造物支持体３に対し
て水平方向Ｙに可動するように構成されているものであ
る。

【００１９】さらに、上記構造物支持体３の周面４と上
記構造物支持体３の周囲を取り囲むように基礎体２に固
定される支持枠１３との間に防振材１４を充填すること
により、基礎体２が水平方向Ｙに可動することによって
相対的に生じる構造物支持体３の水平方向Ｘの振動を吸
収し減衰させ、構造物１に大きな振動が伝わることを抑
止するように構成されている。

【００２０】そして、上記水平振動免震装置１１を構成
する本体ユニット１２（支持枠１３を含む）は、鋼製で
あって、基礎体２が水平方向Ｙに可動した際、相対的に
移動する構造物支持体３から受ける力を受け止めること
ができるような強度を備えている。

【００２１】さらに、上記防振材１４として用いられる
弾力性を備えた材料としては、入手が容易であり且つそ
の取り扱いも容易であるゴム等が好ましく、低コストで
水平振動免震装置１１を形成することができ、また、滑
面１５が当接する滑材１６としては、構造物１の荷重を
支えることのできるボールベアリング等のコロ手段が考
慮されるものであり、従来の免震材のように座屈や変形
等が生じないので、構造物１に傾きが生じる等の心配が
ない。

【００２２】さらに、上記構造物支持体３の周面４と上
記構造物支持体の周囲を取り囲み、基礎体２に固定され
る支持枠１３との間に充填される防振材１４は、弾力を
蓄えることなくそのまま充填することも、弾力を蓄えた
状態で充填することも可能であり、蓄えられる弾力を変
化させることにより、水平振動免震装置１１の特性を変
えることが可能となるので、様々な構造物１に最適な水
平振動免震装置１１を提供でき、しかも、上記防振材１
４は、構造物支持体３の周面４と支持枠１３との間に充
填されるものであるので、防振材１４が劣化したとして
も容易に交換することができ、優れたメンテナンス性が
得られる。

【００２３】そして、上記の如く構成された水平振動免
震装置１１は、図３に示したように構造物１を支持する
構造物支持体３の下部に配設されて使用されるものであ
り、本実施例では、複数の柱を構造物支持体３とする建
造物を構造物１として示しており、上記構造物支持体３
である各々の柱の下部に配設された水平振動免震装置１
１は、基礎体２に固定されているものである。

【００２４】また、上記水平振動免震装置１１の基礎体
２への固定方法としては、水平振動免震装置１１の本体
ユニット１２の周囲のフランジ部１７に複数の取り付け
穴を形成すると共に、基礎体２に埋め込みボルトを配設
してボルト止めを行う方法や水平振動免震装置１１の本
体ユニット１２の裏面を基礎体２に接着する方法等様々
な方法が考慮される。

【００２５】次に、上記実施例に基づき本発明の水平振
動免震装置１１の作動について説明する。先ず、図５に
示したように、地震による振動によって基礎体２に右方
向（図中矢印Ｙ１）の振動が加わった場合、構造物支持
体３と基礎体２との間の滑面１５及び滑材１６によっ
て、基礎体２のみが右方向Ｙ１に可動する。

【００２６】この時、構造物支持体３は、構造物１の慣
性により元の位置に留まっているものであるが、基礎体
２との位置関係を見てみると基礎体２に対して左方向
（図中矢印Ｘ１）に移動した状態となり、その結果、構
造物支持体３の周面４と支持枠１３との間に充填された
防振材１４の左側部分Ｌが圧縮されることとなるので、
構造物支持体３には、構造物支持体３を右側に押す力
（図中矢印Ｐ１）が作用することとなる。

【００２７】次いで、図６に示したように、地震による
振動によって基礎体２に左方向（図中矢印Ｙ２）の振動
が加わった場合には、構造物支持体３と基礎体２との間
の滑面１５及び滑材１６によって、基礎体２のみが左方
向Ｙ２に可動する。

【００２８】この時、構造物支持体３は、上記の場合と
同様、構造物１の慣性により元の位置に留まっているも
のであるが、基礎体２との位置関係を見てみると基礎体
２に対して右方向（図中矢印Ｘ２）に移動した状態とな
り、その結果、構造物支持体３の周面４と支持枠１３と
の間に充填された防振材１４の左側部分Ｒが圧縮される
こととなるので、構造物支持体３には、構造物支持体３
を右側に押す力（図中矢印Ｐ２）が作用することとな
る。

【００２９】即ち、上述した水平振動免震装置１１の作
動状態を見てみると、水平方向Ｙに可動する基礎体２が
右方向Ｙ１及び左方向Ｙ２に可動した際、基礎体２に対
して移動した状態となる構造物支持体３には、常にこれ
を元の位置に戻そうとする方向の力（図中矢印Ｐ１，Ｐ
２）が作用しているものであり、この力、即ち、圧縮さ
れた防振材１４が復元しようとする力によって、基礎体
２が地震の振動で水平方向Ｙに可動した時に相対的に発
生する構造物支持体３の基礎体２に対する移動が制限さ
れ、地震による振動が吸収され減衰させられることとな
るので、大きな振動が構造物１に伝わることが抑止さ
れ、構造物１の耐震性が向上する。

【００３０】さらに、構造物支持体３の周面４と支持枠
１３との間に充填されている防振材１４が弾力を蓄えた
状態で充填されている場合には、構造物支持体３が基礎
体２に対して移動した状態における隙間Ｓの発生が防止
されるので、隙間Ｓに異物が入り込む等の不具合が防止
され、また、充填される防振材１４に蓄えられた弾力の
大きさによって地震の揺れを吸収し減衰させる能力が異
なるので、この特性を利用して様々な構造物１に最適な
水平振動免震装置１１を提供できる。

【００３１】また、本発明の水平振動免震装置１１を、
上記実施例に示したように、水平振動免震装置１１を構
成する各部が一体的に形成されたユニットとして形成す
ることによって、既存の構造物１に対しても容易に適用
することができ、この場合、既存の構造物１の柱と基礎
部分を切り離し、この柱を構造物支持体３として利用す
ると共に、その切断面を滑面１５とし、さらに、柱と切
り離された基礎部分を基礎体２として利用するものであ
り、この基礎部分と柱との間に本発明の水平振動免震装
置１１を配設することによって、容易に既存の構造物に
免震装置を付与でき、その耐震性を向上させることがで
きる。

【００３２】そして、図４は、本発明の水平振動免震装
置１１の他の実施例を示したものであり、水平振動免震
装置１１を構成する支持枠１３をコンクリートで形成
し、しかも、上記水平振動免震装置１１を基礎体２と一
体的に形成した場合を示している。

【００３３】また、本実施例は、支持枠１３がコンクリ
ート製である以外は、上述した本体ユニット１２及び支
持枠１３が鋼製であるものと同様の構成であるのでその
説明を省略した。

【００３４】尚、上記実施例においては、構造物支持体
３が円形断面を有する柱である場合について説明を行っ
ているが、上記構造物支持体３の形状は、構造物１によ
って様々であり、これら様々な形状の構造物支持体３に
応じて水平振動免震装置１１を構成すること（例えば、
構造物支持体３が正方形の断面を有している場合には水
平振動免震装置１１の支持枠１３の形状を正方形にする
等）が考慮され、より良好な免震性を備えた水平振動免
震装置１１を得ることができる。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によると次の
様な効果を奏する。即ち、請求項１によると、基礎体が
水平方向に可動した際に構造物支持体が基礎体に対して
滑ることにより、基礎体の水平方向の振動が直接的に構
造物支持体に伝わらず、しかも、基礎体が水平方向に可
動した際に構造物支持体が滑ることによって生じた構造
物支持体の水平方向の振動を構造物支持体の周囲に設け
られた防振材で制限すると同時に吸収し減衰するので、
構造物支持体に支持された構造物に大きな振動が伝わる
ことを抑止できると同時に、構造物の耐震性を向上させ
ることができ、加えて、構造物支持体と基礎体との間に
従来のような弾力性を有する免震材を必要としないの
で、構造物が傾く等の不具合を防止できる水平振動免震
方法が提供される。

【００３６】そして、請求項２によると、上記水平振動
免震方法を実現し、構造物が傾く等の不具合を防止でき
る水平振動免震装置が提供される。

【００３７】さらに、請求項３によると、水平振動免震
装置を構成する主要な部分が一体的なユニットとして形
成されているので、既存の構造物に容易に適用できる水
平振動免震装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】水平振動免震装置の構成を示す断面図である。

【図２】水平振動免震装置の構成を示す平面図である。

【図３】水平振動免震装置の使用例を示す正面図であ
る。

【図４】水平振動免震装置の他の実施例を示す断面図で
ある。

【図５】水平振動免震装置の作動状態を示す断面図であ
る。

【図６】水平振動免震装置の作動状態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 構造物 ２ 基礎体 ３ 構造物支持体 ４ 構造物支持体の周面 １１ 水平振動免震装置 １２ 本体ユニット １３ 支持枠 １４ 防振材 １５ 滑面 １６ 滑材 １７ フランジ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建造物や機械、機器、装置等の構造物１
   を支持する柱や基礎、脚部等の構造物支持体３と上記構
   造物支持体３を支持する基礎体２との間で地震の振動を
   吸収し減衰させ、大きな振動が構造物１に伝わることを
   抑止し、構造物１の耐震性を向上させる免震方法に於
   て、 上記基礎体２によって構造物支持体３を滑動可能に支持
   し、上記基礎体２が構造物支持体３に対して水平方向Ｙ
   に可動した際に上記構造物支持体３が基礎体２に対して
   滑ることによって生じる構造物支持体３の水平方向Ｘの
   振動を上記構造物支持体３の周囲に設けられた防振材１
   ４で制限すると同時にその振動を吸収し減衰させ、上記
   基礎体２の水平方向Ｙの振動が構造物支持体３に直接的
   に伝わらないようにすることによって構造物支持体３に
   支持された構造物１に大きな振動が伝わることを抑止
   し、構造物１の耐震性を向上させることを特徴とする水
   平振動免震方法。
2. 【請求項２】 建造物や機械、機器、装置等の構造物１
   を支持する柱や基礎、脚部等の構造物支持体３と上記構
   造物支持体３を支持する基礎体２との間に配設され、地
   震の振動を吸収し減衰させることによって大きな振動が
   構造物１に伝わることを抑止し、構造物１の耐震性を向
   上させる免震装置に於て、 構造物１を支持する構造物支持体３と構造物支持体３を
   支持する基礎体２との間に滑面１５及び滑材１６を形成
   し、上記滑面１５と滑材１６を介して構造物支持体３を
   基礎体２に支持させることによって基礎体２が構造物支
   持体３に対して水平方向Ｙに可動できるように構成さ
   れ、さらに、上記滑面１５と滑材１６を介して基礎体２
   に支持される構造物支持体３の周囲には、構造物支持体
   ３の周面４を取り囲むように基礎体２に固定される支持
   枠１３が形成されていると共に、上記構造物支持体３の
   周面４と支持枠１３との間に防振材１４が充填され、こ
   の充填された防振材１４によって基礎体２が水平方向Ｙ
   に可動した際に相対的に生じる構造物支持体３の水平方
   向Ｘの振動を吸収し減衰できるように構成されているこ
   とを特徴とする水平振動免震装置。
3. 【請求項３】 支持枠１３及び滑材１６を一体的に備え
   ると共に、基礎体２の所定の位置に固定される本体ユニ
   ット１２より成り、上記本体ユニット１２を基礎体２に
   固定すると共に、本体ユニット１２に形成された滑材１
   ６に構造物支持体３の滑面１５を当接させ、さらに、構
   造物支持体３の周面４と支持枠１３との間に防振材１４
   を充填することによって水平振動免震装置１１が形成さ
   れることを特徴とする請求項２記載の水平振動免震装
   置。