JPS6389751A - 免震支持装置 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は原子炉建屋、原子炉関連機器、その他の重要構
造物等の免震支持装置に関する。

〈従来技術およびその問題点〉 原子炉等の重要構造物が地震により破壊されると重大な
災害となるおそれがあるので、建屋を含めて免震構造と
することが提案されている。

免震構造は地震のピーク周波数が５〜１０　Ｈｚである
ことに着目し、ばねで支持されたｆｆ１ｆｆｉ物の固有
振動数を１　）１ｚ以下とすることにより、地面から重
量物に伝わる振動をばねにより吸収し遮断しようとする
ものである。

かかる免震用のばね装置の１つとして積層防震ゴムがあ
る。積層防震ゴムは第３図に示すように上下２枚の鋼板
ａ、ａの間に薄いゴム板すと鋼板Ｃを交互に積み重ねて
互いに接着したものである。かかる積層防震ゴムは、ゴ
ムの弾性力学的特性のため垂直方向の荷重に対しては剛
でばね定数が大きく、水平方向の加重に対しては柔でば
ね定数が小さいという特性をもっており、垂直方向と水
平方向のはね定数の比は１０００倍にも及ぶ場合がある
。かかる積層防震ゴムを支持装置として使用すると、水
平方向の免震は得られても垂直方向の免震が得られない
という問題がある。

一方ばね装置の１つとして第４図に示すような空気ばね
がある。図の如く、金属性のシリンダ（外筒）ｄとピス
トン（内筒）ｅとの間に断面Ｕ字状のゴム膜ｆを設けた
構造のもので、この膜により気密が保たれ、膜の変形に
よって全体の伸縮が行われる。内部に密閉された空気の
圧力により外力に対抗するものであり、垂直方向の外力
の変化に対して、シリンダとピストンが相対的に動いて
内容積が変化し、それにより圧力が変化して外力と釣合
うようになっている。

水平方向の外力に対しては、第５図に示すように、横方
向にδだけ変位したとき、押された側のゴムｇｆの０字
が下方に垂れ下がり横方向の受圧面積は増大し、反対側
は逆に受圧面積が減少するので受圧面積の差が発生しこ
の差は変位δにほぼ比例するので、変位δに比例した復
元力９が働くことになる。

かかる空気ばねを免震支持装置として使用すると、垂直
方向および水平方向の免震は得られるが、ゴム膜の強度
上水平方向に許容ストロークを十分とることが困難で、
地震の大きな層中に耐えられないという問題がある。

〈発明の目的〉 本発明は従来技術のかかる問題点に鑑み案出されたもの
で積層防震ゴムと空気ばねを巧に組合せて垂直方向およ
び水平方向共に充分な免震機能を有する免震支持装置を
提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するため本発明の免震支持装置は外筒と
内筒と両筒と連結して両筒の間に密閉空間を形成するダ
イヤフラムとからなる空気ばねと、該空気ばねの下また
は上に積重ねて固着した積層防震ゴムとを備えてなるこ
とを特徴とするものである。

く実　施　例〉 以下本発明の一実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明の免震支持装置の断面図、第２図は本発
明の免震支持装置を原子炉建屋に使用した場合を示す側
面図である。

第１図および第２図において、１は空気ばね、２は積層
防震ゴム、３は外筒、４はダイヤフラム、５は内筒、６
はゴム製のストッパ、７は内筒ゴム、８は外筒ゴム、９
は防露ゴム、１０は円環状の鋼板、１１は下部鋼板、２
０は免震支持装置、２１は原子炉建屋である。

図のように空気ばね１は外筒３と内筒５との間にダイヤ
フラム４が設けられた構造でりり、外筒３および内筒４
はそれぞれ、円板３ａ、５ａに円筒３ｂ、５ｂが同心に
溶接された構造となっており、外筒２と内筒５との間の
空間は、ダイヤフラムにより密閉され、圧力空気が封入
されている。

内筒上面にはゴム製円筒状のストッパ６が固着されてお
り、空気を扱いたときに外筒の円板３ａ下面と当接して
外筒３を支持するようになっている。外筒の円筒３ｂ内
面および内筒の円筒５ｂ外面にはそれぞれ外筒ゴム８お
よび内筒ゴム７が固着されており、ダイヤフラム４を保
護している。円筒の円板５ａ下面には積層防震ゴム２が
固着されており、積層防震ゴム下端には下部鋼板１１が
固着されている。

積層防震ゴム２は、中実円筒のものでは、所要のばね定
数とした場合直径が細くなり過ぎ、バックリングの虞れ
があるので、図のように中空円筒状のものを使用する。

積層防震ゴム２は図のように円筒状の防露ゴム９に多数
の円環状の鋼板１０を埋め込み接着した構造となってい
る。

尚本例では積層防震ゴム２の上に空気ばね１を積重ねて
いるが逆に空気ばね１の上に積層防震ゴム２を積重ねて
もよい。又本例で防露ゴムが空気ばねの内筒の脚部を兼
用するので全体として高さが低くなりコンパクトになっ
ている。

尚、積層防震ゴム２は鋼板１０間のゴム厚さが大ぎく、
垂直方向のはね定数が小さいと荷重が大きいのでクリー
プを起して好ましくない。通常垂直方向と水平方向のば
ね定数の比は１００〜１０００倍のものを使用する。

次に作用を説明する。

かかる免震支持装置２０で第２図のように建物２１等を
支持した状態で地震が発生した場合を考えると、地震の
垂直方向の撮動は下部鋼板１１から積層防震ゴム２を介
して空気ばねの内筒５まで伝わるが、空気ばね１により
遮断されるので建物には伝わらない。又水平方向の振動
は積層防腐ゴム２と空気ばね１により吸収され、しかも
積層防腐ゴム２の許容変位が大きいので、地震の横方向
の振巾がたとえ空気ばね１の許容ストロークを越えても
振動が建物に伝わることはない。

以下本発明の免震支持装置の実験結果について第６図、
第７図を参照しつつ説明する。実験は約２４ｔの正方形
のコンクリートブロックの四隅を起＠装置上で本発明の
免震支持装置で支持し、水平振動および垂直撮動を加え
てコンクリートブロックの振動状態を記録したものであ
り、第６図は水平方向の如露、第７図は垂直方向の如露
である。第６図、第７図共横軸に振動数（１，ｔＺ）、
縦軸に振巾の倍率をとっている。尚第６図において、ビ
ークＡは横振動、ビークＢはロッキングモードの振動で
ある。第６図、第７図で明らかなように地震のビーク周
波数の５〜１０セではほぼ完全に免震している。

〈発明の効果〉 以上のべたように本発明の免震支持装置には以下の効果
がある。

（１）　　積層防腐ゴムと空気ばねを組合せて使用する
ので垂直方向及び水平方向の振動に対して免震効果があ
る。又空気ばねのみを使用した場合に比べて大きな水平
振動に対応できる。

■　不良の支持装置を取替る必要がある場合にその装置
の空気ばねの空気を抜いてやれば、容易に取替ることが
できるのでメンテナンス上積層防震ゴムのみの場合比べ
て有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の免震支持装置の断面図、第２図は本発
明の免震支持装置を原子炉建屋に使用した場合を示す側
面図、第３図は積層防腐ゴムの側面図、第４図は空気ば
ねの断面図、第５図は空気ばねに水平方向の荷重をかけ
たときの復元力が発生するメカニズムを説明する断面図
、第６図は水平方向の加振に対する振巾の変化を示す図
面、第７図は垂直方向の加振に対する振巾の変化を示す
図面である。 １・・・・・・空気ばね ２・・・・・・積層防腐ゴム ３・・・・・・外　　　筒 ４・・・・・・ダイヤフラム ５・・・・・・内　　　筒 第１図 第２図 第３図 ｈ 第４因 第５図 振 巾　　　　第６図 倍 率

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外筒と内筒と両筒を連結して両筒の間に密閉空間を形成
   するダイヤフラムとからなる空気ばねと、該空気ばねの
   下または上に積重ねて固着した積層防震ゴムとを備えて
   なることを特徴とする免震支持装置。