JPS58207431A - 免震装置 - Google Patents

免震装置

Info

Publication number
JPS58207431A
JPS58207431A JP9171282A JP9171282A JPS58207431A JP S58207431 A JPS58207431 A JP S58207431A JP 9171282 A JP9171282 A JP 9171282A JP 9171282 A JP9171282 A JP 9171282A JP S58207431 A JPS58207431 A JP S58207431A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
elastic plate
thickness
spring
elastic
seismic isolation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9171282A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0585700B2 (ja
Inventor
西敏孝
多田英之
多田羅史郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unitika Ltd filed Critical Unitika Ltd
Priority to JP9171282A priority Critical patent/JPS58207431A/ja
Publication of JPS58207431A publication Critical patent/JPS58207431A/ja
Publication of JPH0585700B2 publication Critical patent/JPH0585700B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は建造物等の構造物に、その基礎から伝達される
振動エネルギーを減少させて、構造物を地震等から保護
する免震装置忙関するものである。
地震発生時に地盤から建造物忙伝見られる地震入力を減
少することを目的として、建造物を載置するように1弾
性板と金属板の積層体(以下免震装置と言う)を、基鋭
上に設置する免震工法が開発されている。この免震装置
は、第1図(&) (b)に示すように、一枚以上の弾
性板(1+と複数の金属板12+を交互に積層し、それ
らを加硫接着等によシ固看したものである。この槙造に
よシ、この免震装置fil Fi大きな鉛直方向バネ係
数Kvと小さな水平方向バネ係数Khを持っている。
そして建造物に対する大きな載荷能力が確保され、且つ
水平方向に対する建造物の系全体の固有振動周期(以下
単に周期Tという)を大きくすることができる。
系の周期Tを大きくした場合の効果について説明する。
一般的な地震入力の最大周期成分は0. /〜/、 0
秒である。鉄筋コンクリート造建造物の持つ周期T#′
i、一般に一階層につき約0. /秒であシ、例えばJ
階建の場合に周期は約9.1秒であるから、上記地震入
力の最大周期成分の範囲内に入っている。このため一般
の鉄筋コンクリート造建造物は共振現象等によシ、地震
入力に対して数倍の加速度特性を示し地震の被害を交は
易い従って上記免震装置によって、系の周期Tを2秒か
ら7秒以上に寂えることができれば、地震入力の最大周
期成分の範囲から外れて、地震に対して柔軟性のある構
造となシ免震が可能となる。
すなわち上記免震装置′は、特に小さくした水平バネ係
数x8によって建造物の糸の周期Tを一秒〜V秒以上に
増大させて、地療入力に対する構造物の加速度特性を減
少させ、同時に構造物をは1°′i′絶体に近い並進連
動を朽わせ。ることにより、地震の入力エネルギーを吸
収させるようにしたものである。
上記値の周期Tを建造物に与えるために必要な免M装置
の諸値について、鉄筋コンクリート造、211’!建又
は3階建の建造物を想定して考察してみる。
鉄筋コンクリート造−階建又は3階建の建造物は、通常
760〜310(row)のM量を有している。基礎梁
の幅は260〜JOO闘であるから設置可能な免震装置
の直径は/JOmφ〜J 00 rut−である。また
免震装置の設問数は建造物の各柱下に一個ずつ設置する
ものとする。
上記施工条件を考えて以下に設計例として三fAJを挙
げる。
重i / J OTOHの建造物に直径/JOwm−の
弾性板よりなる。22個の免宸装鮪を設置した場合(イ
)、¥Ait/ 、s o ToNノ建造物K11f径
/ J 0mm1の弾性板よりなる70個の免震装置を
設置した場合(ロ)、亜′jk/♂θTONの建造物に
直径760間−の弾性板よ)なる2個の免震装置を設置
した場合(ハ)の夫々において、周期TK−秒又はV秒
を与えるために必要な弾性&素材のせん助バネ体歌qは
次のようになる。
であシ、免震構造体の ムX傘免震装置の弾性板(ゴで
あるから        方向の総厚上記■、■式に基
いて、上記ビ)(す(ハ)の各場合の数値について弾性
板素材のせん断バネ体数Gを算出すると次表のようにな
る。
上記結果よシ免震装置に使用する弾性板ffi材のせん
W[バネ係数0を小さくζ(軟かいゴムを使用)すれば
、周期Tを必要に応じて大龜くすることができ、免震効
果を十分に挙けるには弾性板素材のせん断バネ佳歌Gの
伽をご紗/d以下にすればよいことがわかる。この値倉
与える弾性板素材としては、天然ゴム、合成ニア′ム、
或いはゴム弾性を有するプラス、チックに補強剤、軟化
剤、硬化剤、老化防止剤等を配合したもの等が使用でき
る。面してコ゛工、S規格硬度jOのゴムは、天然ゴム
系でバネ係数が2〜2鎮/M−、合成ゴム系でg〜2闇
/7であるから、弾性板に上記g紗/d以下のせん断バ
ネ係数Gを与えるにrま、硬度60以下のゴムを使用す
ればよいことになる。
しかし上記のよう紀せん断バネ係数Gが小さい(秋かい
)ゴムを使用すると、免族装朧の垂直バネ係&Kvも当
然に低下し、建造物重量による圧組荷lで、免震5M置
が座屈する様な艇形を起し使用不能になる場合が生じる
。これを防止する為にせん断バネ係数Gを小さくする一
方、バネ比(鉛直バネ体数Kv/水平バネ係数−)をで
きるだけ大きく(J0θ〜yoo程度以上)する必要が
ある。
そこで本発明は上記4G?#に齢み、この同動を解決し
たものである。
すなわち本発明は免′II!4装置の弾性板素材に上記
、の如くせん断バネ係数が(′小さい(40/cd以下
)ものを使用する場合において、I$性板(ゴム板)の
厚みtを小さい値(に餌以下)K!ilJ限することに
よって十分に大きいバネ比(xv / Kh )を得る
ようにしたものである。
以下弾性板の厚みtを上記値(jug以下)に制限した
理由を実験データに基いて説明する。
第2図は免震装置の弾性板(15θ馴φ)の索拐にせん
断バネ係数3.Jへ/7を与える硬度J2のゴムを用い
、そのゴム厚tを/θ朋〜コ、j關の範囲で変化させ、
バネ比(鉛直方向バネ係数Kv/水平方向バネ係数Kh
)音測定した実験データを示すものである。なおこのバ
ネ比Kv/Khの測定は第j図に示すように3/醪/7
の鉛直方向の圧N応力(F)を加え、水平方向歪み(δ
)を100%(水平力回定みδ/弾性板厚t−/)にし
て測定したものである。またこの実験において#″li
′弾性&(弾性板)の総厚みt−に鋼と一定の条件にす
るように、弾性板のIFjINI数を変え、例えは51
層厚の場合は7.2層にし、1wr厚の場合は10層に
している。なお、第2図における各ト1□ 点の表示、例えに!、50X、2.J−,2〆は直径/
jθ襲−1厚み2.j闘の弾性板(ゴム板)−ダを金属
板と交互に積層したことを示している。この実施例から
れかるように弾性板一枚尚多の厚みtt−にnにするこ
とによってバネ比(K7/Kh)、220が得られる。
このバネ比(K、/Kh)は弾性板の一枚当シの厚みt
を小さくする程に増加し、Jam厚より小さくすると急
激に増加する。
特にダ・闘以下になると、その増大率は大きくなり、バ
ネ比(Kv / Kh )にYJθ以上もの非常圧良好
な値が得られる。
なお免震装置が取り付は作業上の制限等を受けず、その
高さが少さくても良い場合は、上記弾性板一枚の厚みt
がl IIW以下という条件の下に、弾性板の積層板数
を少なくできる。この−例として弾性板を一枚のみ用い
、その厚さを変化させた場合のバネ比(K、/Kh)に
ついて第V図に示す。これは弾性板の直径を/ j O
wx−とじ、鉛直方向にts: TOITの圧#i応力
を加え、水平方向歪みが/θθ1(水平方回歪a/弾性
板厚み1−/)にした場合のデータで、各点の表示、例
えば/jθX、f−/は第2図の場合と同様に直径/ 
j Owtz−12厚さj關の弾性板(ゴム板)一層を
表わす。(1)のデータはせん断バネ係数G=j、1炸
/dを与える硬度J2のゴムを用いた場合を示し、釘ン
のデータはせん断ノ1ネ休数G−/、Jへ/dを与える
硬度/りのゴムを用いた場合を示す。
この単層の脚4&板を用いたデータ吃、複数層の弾性板
を用いた場合と同様のバネ沈毅化を示し、弾性板の厚み
tがに關でバネ比(Kv/ Kh)は(幻の場合、2り
θ、卸の場合、25θが得られ、厚みtが小さくなるに
従ってバネ比(Kv/Kh)が急激に増加していること
がわかる。
つま如本発例の免震装置において必要とするバネ比(x
v/Ich) (Jθθ〜グOθ挫歿以上)を伶るため
Kは弾性板の檀階奴にかかわらず、弾性板の厚みtをg
1以下とすれによいことがわかる。
なお本発明の免震装置の上記制限範囲で、さらに弾性板
直径の大きい免震装置を試作したとコロ、次のようにバ
ネ比(K、/Km)O邦’帛に大きいものが伶られた。
すなわち弾性板の直径がコJOwtnl、弾性板一枚当
シの厚さtがJ即、弾性板の積層数が/一層、弾性板の
素材として天然ゴム10θに対して、カーボン10、老
化防止剤J1加硫剤Jを加えて、パ2.係数3.j〜/
dにしたものを用いた免震装置を制作した所、バネ比(
KT/Kh”)は7ooという非常九人きいものであっ
た。
なお上記各実験データにおいて、必要なバネ比(Kv/
Kh)が得られる条件として、弾性板一枚当りの厚みt
について調べたが、これを第3図に示す形状係数・(弾
性板の直径D/弾性板一枚当9の厚みt)で考魁すると
次の条件が得られる。
すなわち第、2図及び@ダ図に示した各点のデータにお
ける形状係数(D/l)#′i弾性板の直径が夫々/j
0IwlJl−であるから、弾性板の厚みtが/θtx
 = 、2. j mの範囲を変化すると形状係数(D
/1)fi/J−10VcK化する。ここでバネ比(x
v/K11l)にjOθ〜y o O& 度以上を与え
る免震装置の形状係数(D/l)について考えると、厚
み2問以下に対応しで形状係数(D/l )はほぼ、2
5以上である。またliO紀の直往、2.50MIX 
S 、厚みJlgの弾性板を用いた免震装置について形
状係数(D/l )を算出すると50であるまた本尭明
は弾性板素祠のせん断バネ係数をに珍77以下に制限す
ることによシ、免農装皺の水平バネ体数Khを小さくシ
、弾性板素材の厚みをttut以下に制限することによ
pバネ比(Xv/Kh)を所定値よシ大きく輪作したも
のであるが、建造物にθI定の周J9J Tを与えるの
に必要な全免震装置の水平バネ砕歓ΣxhVi建造物を
載置する全免′R装置の弾性板の総受圧曲梱ムに比例し
、弾性板(ゴム&)の鉛直方向総厚みり。に反比例する
ので、廷逸物の規模及び免震装置の数に応じて弾性板(
ゴム板)の直径及び槓N数を適宜に選定することにより
、建造物VC適応した性能のものを得ることができる。
なお上記実施例では円形の弾性板が便用されていたが、
弾性&は角形等任意の形状のものが使用できる。
以上説明したように木発り一!によれは、鉄筋コンクリ
ート造コ、3階建の建造物(15θTON〜Jにo T
oH)以上の重量物を理屈することなく安定に文持し得
るバネ比(鉛直方向バネ係歓Kv/水平方向バネ係数K
h)に!00〜ダθθ栂度以上を何し、且つその小さな
水平バネ係数KlLによって、免震に必要な、2秒以上
の固有振動周期T(i−建造物等に与える免震装置を製
造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図0は免′M装置の構造を示す側面図、第1νl 
(b、l 6′iその平面図、第、2図は複数の弾性板
を積層した免震・装置において、弾性板厚みtに対層型
の先議装置における弾性板厚みに対するバネ比(Kv/
Kh)の変化を示す特性図である。 (1)・・弾性板、(2j・・金属板、(3)・・免震
装置、 ((i)・・弾性板素材のせん断バネ係数、(
Kv/Kh )・・バネ比、(T)・・固有振動周期、
(1)・・弾性板の厚み。 第 1  しぐ   (0ン 第1図c落) 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. +11  少なく共一枚の弾性板と、複数枚の金属板と
    を父互に積層・固着して構成され、構造物とその基礎と
    の間に間挿される免震装置において、弾性板素材のせん
    断バネ係数を6ダ/−以下とし、且つ弾性板の一枚当シ
    の厚さをAm以下としたことを特徴とする免震装置。
JP9171282A 1982-05-28 1982-05-28 免震装置 Granted JPS58207431A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9171282A JPS58207431A (ja) 1982-05-28 1982-05-28 免震装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9171282A JPS58207431A (ja) 1982-05-28 1982-05-28 免震装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58207431A true JPS58207431A (ja) 1983-12-02
JPH0585700B2 JPH0585700B2 (ja) 1993-12-08

Family

ID=14034121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9171282A Granted JPS58207431A (ja) 1982-05-28 1982-05-28 免震装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58207431A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6114340A (ja) * 1984-06-29 1986-01-22 株式会社ブリヂストン 免震支持装置
JPS6351543A (ja) * 1986-08-20 1988-03-04 清水建設株式会社 免震防振装置の製造方法
JPS6448952A (en) * 1987-04-06 1989-02-23 Bridgestone Corp Earthquake damping structure
JPH01180623U (ja) * 1988-05-31 1989-12-26

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6114340A (ja) * 1984-06-29 1986-01-22 株式会社ブリヂストン 免震支持装置
JPS6351543A (ja) * 1986-08-20 1988-03-04 清水建設株式会社 免震防振装置の製造方法
JPS6448952A (en) * 1987-04-06 1989-02-23 Bridgestone Corp Earthquake damping structure
JPH01180623U (ja) * 1988-05-31 1989-12-26

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0585700B2 (ja) 1993-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Koh et al. A simple mechanical model for elastomeric bearings used in base isolation
Deb Seismic base isolation–An overview
US5339580A (en) Laminated rubber building support and vibration damping device
Kang et al. Dynamic responses of flat plate systems with shear reinforcement
US8851460B2 (en) System and method for tuning the resonance frequency of an energy absorbing device for a structure in response to a disruptive force
Katsamakas et al. Experimental investigation of a spherical rubber isolator for use in low income countries
EP0525919B1 (en) Vibration controlling apparatus for buildings
EP0545570A1 (en) Vibration control devices for structures, using laminated rubber
WO1997006372A1 (fr) Dispositif pour isoler des vibrations
Sabouri-Ghomi et al. Nonlinear dynamic analysis of thin steel plate shear walls
Wu et al. Collapse of a nonductile concrete frame: Shaking table tests
JPH08120973A (ja) 免震建築の設計方法及びこれを用いて建てられた特殊建 物
Filiatrault et al. Design of tension-only concentrically braced steel frames for seismic induced impact loading
Griffith Experimental evaluation of seismic isolation for medium-rise structures subject to uplift
Zarnani et al. Experimental investigation of geofoam seismic buffers using a shaking table
Kelly et al. A displacement control and uplift restraint device for base isolated structures
JPH0585700B2 (ja)
Sukrawa et al. Comparative analysis and design of tower using diagrid, conventional moment frame and braced frame system of steel structures
Arnold Earthquake effects on buildings 4
JPH0797828A (ja) 鉛封入積層ゴム支承
Sukrawa Design aspect of including infill wall in RC frame design
JP4828053B2 (ja) 構造物の制振装置
JP3021447U (ja) 免震装置
JPH0335807Y2 (ja)
JPH03204420A (ja) 積層ゴム支承