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JP3312267B2 - 軽荷重用免震装置 - Google Patents

軽荷重用免震装置

Info

Publication number
JP3312267B2
JP3312267B2 JP04763996A JP4763996A JP3312267B2 JP 3312267 B2 JP3312267 B2 JP 3312267B2 JP 04763996 A JP04763996 A JP 04763996A JP 4763996 A JP4763996 A JP 4763996A JP 3312267 B2 JP3312267 B2 JP 3312267B2
Authority
JP
Japan
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seismic isolation
elastic body
bearing
isolation device
hard plate
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP04763996A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09242378A (ja
Inventor
清孝 井上
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.)
Nitta Corp
Original Assignee
Nitta Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nitta Corp filed Critical Nitta Corp
Priority to JP04763996A priority Critical patent/JP3312267B2/ja
Publication of JPH09242378A publication Critical patent/JPH09242378A/ja
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Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、軽荷重用免震装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】免震装置としては、既に、図10に示す
ような構成のものを開発し、出願している。
【0003】この装置は、図10に示すように、間隔を
設けて上下に配置された複数の硬質板材90と、前記硬
質板材90,90相互間に配置された弾性体91と、前
記硬質板材90,90相互間に配置された支承92とか
ら構成されたものであり、前記弾性体91の上下面はそ
れぞれ体面する硬質板材90,90に固着されていると
共に、支承92と硬質板材90,90との体面部分のう
ち一方は相対移動不能に、他方は摺動可能に、それぞれ
してある。ここで、上記した支承92と硬質板材90と
を摺動可能にする手段としては、テフロン等のすべり部
材93を使用するようにしている。
【0004】上記装置は構造物Aと地盤側基礎体B相互
間に設置するようにして使用され、地盤側に水平方向の
振動が発生した場合、図11に示すように、支承92が
硬質板材90に対して摺動すると共に弾性体91が剪断
変形して装置全体が剪断変形状態となり、これにより振
動エネルギーは吸収される。この際、構造物の荷重は支
承92により受けられているから、装置に座屈が発生す
るようなことはない。したがって、この装置を使用した
場合、振動エネルギーを緩和でき、また座屈現象が発生
しない。
【0005】しかしながら、上記したテフロン等のすべ
り部材93は、支承92と硬質板材90との相対移動が
低速においては低い摩擦係数を示すものの、地震動によ
る50cm/secといった高速においては摩擦係数が
0.15以上を示すことも多く、このような場合、装置
全体の降伏剪断力が大きくなって十分な免震効果を発揮
しないという現象が起こる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明で
は、地盤側基礎体と構造物とが高速で相対移動するよう
な地震(水平方向の振動)が発生した場合でも十分に振
動エネルギーを緩和でき、座屈現象が発生しない軽荷重
用免震装置を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明の軽
荷重用免震装置は、複数の単位免震装置Uを上下に重ね
止めして形成された軽荷重用免震装置であって、前記単
位免震装置Uは、間隔を設けて上下に配置された一対の
硬質板材1aと、前記硬質板材1a,1a相互間に配置
された弾性体2と、前記硬質板材1a,1a相互間に配
置された支承3とから成り、前記弾性体2の上下面はそ
れぞれ対面する硬質板材1a,1aに固着されていると
共に、支承3と硬質板材1a,1aとの対面部分のうち
一方は相対移動不能に、他方は摺動可能に、それぞれし
てあり、構造物Aと地盤側基礎体Bとの間に設置された
状態においては弾性体2に鉛直方向に圧縮力が加わるよ
うになっている。
【0008】請求項2記載の発明の軽荷重用免震装置
は、上記請求項1記載の発明に関し、弾性体2が断面視
環状に形成されており、前記弾性体2の内部に支承3が
配置されている。
【0009】請求項3記載の発明の軽荷重用免震装置
は、上記請求項1記載の発明に関し、支承3の周りを囲
むようにして複数の弾性体2を配置させてある。
【0010】請求項4記載の発明の軽荷重用免震装置
は、上記請求項1記載の発明に関し、支承3が断面視環
状に形成されており、前記支承3の内部に弾性体2が配
置されている。
【0011】請求項5記載の発明の軽荷重用免震装置
は、上記請求項1記載の発明に関し、弾性体2の周りを
囲むようにして複数の支承3を配置させてある。
【0012】これら軽荷重用免震装置は、地盤側に水平
方向の振動が発生すると、支承3が硬質板材1に対して
摺動すると共に弾性体2が剪断変形して装置全体が剪断
変形状態となり、これにより振動エネルギーは吸収され
る。この際、構造物の荷重は支承3により受けられてい
るから、装置に座屈が発生するようなことはない。
【0013】また、許容剪断変形量や装置の高さを必要
に応じて自由にかえることができるという優れた機能を
有する。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に従って説明する。 (参考形態1) この軽荷重用免震装置は、図1に示すように、戸建当の
軽量の構造物Aと地盤側基礎体Bとの間に設置され、基
本的には、同図や図3に示すように間隔を設けて上下に
配置された複数の硬質板材1と、前記硬質板材1,1相
互間に配置された環状の支承3と、前記硬質板材1,1
相互間であって支承3の内部空間に配置された弾性体2
とから構成されている。そして、この参考形態では、上
記した弾性体2の上下面はそれぞれ対面する硬質板材
1,1に固着してあり、支承3はその上面を下側の硬質
板材1に対して相対移動不能に固着すると共に下面を上
側の硬質板材1に対して滑動可能となるようにしてあ
る。
【0015】硬質板材1は、図3に示すように、平面視
円形状に形成されたステンレス板(ミガキがかけられて
いる)により構成されており、最上下部のものにはその
外周部近傍に複数のボルト挿通孔(図示せず)が形成さ
れている。
【0016】弾性体2は、図1や図3に示すように、円
柱状のゴム材により形成されており、ゴム材としては、
天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム、ウレタンゴ
ム、シリコンゴム等が使用でき、更に所謂高減衰ゴム
(ゴム分子が持つバネ要素と、分子同志がこすれる摩擦
要素と、粘性減衰要素とを有しており、これら要素の相
乗効果により振動エネルギーの吸収率が高いゴム材)が
使用できる。
【0017】支承3は、図1に示すように、円柱状に形
成された合成樹脂材により成るものとしてあり、この参
考形態では、これの下面にテフロン等のすべり部材4に
貼設してある。なお、硬質板材1を鋼板にテフロン樹脂
板を貼ったものとした場合には支承3は鋼材で構成され
たものとする必要がある。
【0018】ここで、上記した弾性体2の長さは図4に
示すように、支承3よりも大きく製造されており、図1
に示したように、装置が構造物Aと地盤側基礎体Bとの
間に設置された状態においては弾性体2に鉛直方向に圧
縮力が加わるようにしてある。
【0019】この軽荷重用免震装置は上記のような構成
であるから以下に示す機能を有する。
【0020】構造物Aと地盤側基礎体Bとの間の設置状
態において弾性体2に鉛直方向に圧縮力が加わるから、
構造物Aの重量の一部を弾性体2が受け持った状態とな
っており、支承3が受け持つ構造物Aの重量は軽減され
ている。なお、弾性体2により負担される受持ち重量は
(弾性体2の長さ−支承3の長さ)を変化させることに
かえることができる。したがって、硬質板材1と支承3
との摺動部分の摩擦力を容易に小さくすることができ、
その結果、構造物Aと地盤側基礎体Bとが高速で相対移
動するような地震(水平方向の振動)が発生した場合で
も装置全体の降伏剪断力の増加が抑制されたものとする
ことができる。
【0021】ここで、支承3は主として構造物Aの荷重
を受けると共に硬質板材1との摩擦により水平振動エネ
ルギーを吸収する機能を有するものとなり、他方、弾性
体2は主としてその弾性復帰力により図1に示す状態に
復帰させる機能を有するものとなる。したがって、図1
の状態において地盤側に水平方向の振動が発生すると、
支承3が硬質板材1に対して滑ると共に各弾性体2が剪
断変形して図2に示す如く装置全体として剪断変形する
こととなるが、支承3と硬質板材1の上記した各機能に
より水平振動エネルギーは吸収されると共に座屈が発生
するようなことはない。
【0022】なお、支承3については、その下面を上側
の硬質板材1に対して相対移動不能に固着すると共に下
面を上側の硬質板材1に対して滑動可能にした構成を採
用することもできる。 (参考形態2) この軽荷重用免震装置は、図5に示すように、間隔を設
けて上下に配置された複数の硬質板材1と、前記硬質板
材1,1相互間に配置された環状の弾性体2と、前記硬
質板材1,1相互間であって弾性体2の内部空間に配置
された支承3とから構成されている。そして、前記弾性
体2の上下面はそれぞれ対面する硬質板材1,1に固着
されていると共に、支承3と硬質板材1,1との対面部
分のうち一方は相対移動不能に、他方は摺動可能に、そ
れぞれしてある。なお、硬質板材1、弾性体2、支承3
及びすべり部材4については、参考形態1と同様の材質
のものを使用することができる。
【0023】この軽荷重用免震装置についても、弾性体
2の長さは図6に示すように、支承3よりも大きく製造
されており、図5に示したように、装置が構造物Aと地
盤側基礎体Bとの間に設置された状態において弾性体2
に鉛直方向に圧縮力が加わるようにしてある。 (実施形態1) この軽荷重用免震装置は、図7に示すように、複数の単
位免震装置Uを上下に重ねる態様でボルト止めして形成
されている。
【0024】単位免震装置Uは、図7に示すように、間
隔を設けて上下に配置された一対の硬質板材1aと、前
記硬質板材1a,1a相互間に配置された環状の弾性体
2と、前記硬質板材1a,1a相互間であって弾性体2
の内部空間に配置された支承3とから構成されている。
【0025】硬質板材1aは、実施形態1の硬質板材1
の2/3程度の厚みを有する平面視円形の鋼板により形
成されており、図7に示すように、外周円近傍にはボル
ト挿通孔が形成されている。
【0026】弾性体2、支承3及びすべり部材4は、参
考形態2において硬質板材1,1相互間に設けられてい
るものと全く同一のものが使用されている。
【0027】ここで、上記した弾性体2の上下面はそれ
ぞれ対面する硬質板材1a,1aに固着してあり、支承
3と硬質板材1a,1aとの対面部分のうち上面は相対
移動不能に固着されていると共に、下面は摺動可能に、
それぞれしてある。
【0028】したがって、複数の単位免震装置Uを上下
に重ねてボルト止めした状態では参考形態1とほぼ同様
の構造の免震装置となり、同様の機能を有したものとな
ると共に許容剪断変形量や装置の高さを必要に応じて自
由にかえることができるものとなる。 (実施形態2) この軽荷重用免震装置は参考形態2の免震装置を、図8
に示すように、複数の単位免震装置Uを上下に重ねる態
様でボルト止めするようにして形成したものであり、弾
性体2、支承3及びすべり部材4は、図8に示すように
参考形態1において硬質板材1,1相互間に設けられて
いるものと全く同一のものが使用されている。 (実施形態3) 上記した実施形態の弾性体2を、図9に示すように、支
承3を囲む複数の円柱状の弾性体2にかえることもでき
る。
【0029】同様に、上記した実施形態の支承3を、弾
性体2を囲む複数の円柱状の支承3にかえることもでき
る。 (実施形態4) 上記した弾性体2は、図示しないがゴム板と鋼板とを交
互に積層固着したものとすることもできる。
【0030】
【発明の効果】この発明は上記構成を有するものである
から以下の効果を奏する。
【0031】課題を解決するための手段の欄に記載した
内容から明らかなように、地盤側基礎体と構造物とが高
速で相対移動するような地震(水平方向の振動)が発生
した場合でも十分に振動エネルギーを緩和でき、座屈現
象が発生しない軽荷重用免震装置を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】参考形態1の軽荷重用免震装置を構造物と地盤
側基礎体との間に設置した状態を示す断面図。
【図2】地盤側基礎体に水平振動が作用した場合におけ
る前記軽荷重用免震装置の状態を示す断面図。
【図3】前記軽荷重用免震装置の水平断面図。
【図4】前記軽荷重用免震装置上に構造物が設置されて
いない場合の断面図。
【図5】参考形態2の軽荷重用免震装置を構造物と地盤
側基礎体との間に設置した状態を示す断面図。
【図6】参考形態2の上に構造物が設置されていない場
合の断面図。
【図7】この発明の実施形態1の軽荷重用免震装置の断
面図。
【図8】この発明の実施形態2の軽荷重用免震装置の断
面図。
【図9】この発明の実施形態3の軽荷重用免震装置を説
明した断面図。
【図10】従来の軽荷重用免震装置を構造物と地盤側基
礎体との間に設置した状態を示す断面図。
【図11】地盤側基礎体に水平振動が作用した場合にお
ける従来の軽荷重用免震装置の状態を示す断面図。
【符号の説明】
U 単位免震装置 1a 硬質板材 2 弾性体 3 支承
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E04H 9/02 331 F16F 15/04

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の単位免震装置(U)を上下に重ね
    止めして形成された軽荷重用免震装置であって、前記単
    位免震装置(U)は、間隔を設けて上下に配置された一
    対の硬質板材(1a)と、前記硬質板材(1a)(1
    a)相互間に配置された弾性体(2)と、前記硬質板材
    (1a)(1a)相互間に配置された支承(3)とから
    成り、前記弾性体(2)の上下面はそれぞれ対面する硬
    質板材(1a)(1a)に固着されていると共に、支承
    (3)と硬質板材(1a)(1a)との対面部分のうち
    一方は相対移動不能に、他方は摺動可能に、それぞれし
    てあり、構造物(A)と地盤側基礎体(B)との間に設
    置された状態においては弾性体(2)に鉛直方向に圧縮
    力が加わるようになっていることを特徴とする軽荷重用
    免震装置。
  2. 【請求項2】 弾性体(2)が断面視環状に形成されて
    おり、前記弾性体(2)の内部に支承(3)が配置され
    ていることを特徴とする請求項1記載の軽荷重用免震装
    置。
  3. 【請求項3】 支承(3)の周りを囲むようにして複数
    の弾性体(2)を配置させてあることを特徴とする請求
    項1記載の軽荷重用免震装置。
  4. 【請求項4】 支承(3)が断面視環状に形成されてお
    り、前記支承(3)の内部に弾性体(2)が配置されて
    いることを特徴とする請求項1記載の軽荷重用免震装
    置。
  5. 【請求項5】 弾性体(2)の周りを囲むようにして複
    数の支承(3)を配置させてあることを特徴とする請求
    項1記載の軽荷重用免震装置。
JP04763996A 1996-03-05 1996-03-05 軽荷重用免震装置 Expired - Lifetime JP3312267B2 (ja)

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JPS6149028A (ja) * 1984-08-15 1986-03-10 Toshiba Corp 構造物の免震装置
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JPH0868234A (ja) * 1994-08-30 1996-03-12 Bridgestone Corp 免震装置
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