JPH11210827A - Base isolation device - Google Patents
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- JPH11210827A JPH11210827A JP2773298A JP2773298A JPH11210827A JP H11210827 A JPH11210827 A JP H11210827A JP 2773298 A JP2773298 A JP 2773298A JP 2773298 A JP2773298 A JP 2773298A JP H11210827 A JPH11210827 A JP H11210827A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、各種の免震構造物
において上部構造と下部構造との間に介装される免震装
置に関するものである。The present invention relates to a seismic isolation device interposed between an upper structure and a lower structure in various seismic isolation structures.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、各種の構造物において、当該構造
物の基礎部分や中間階層等に免震装置を介装することに
より、地震等によって地盤から構造物に伝播しようとす
る振動を減衰させて、構造物の躯体に生じる応力や変形
を少なくするような様々な免震構造が開発されている。
従来よりこのような免震構造物に使用される免震装置と
しては、大別して積層ゴム支承系、すべり支承系あるい
は転がり支承系のものが知られており、一種類の免震装
置によって、あるいは複数種の免震装置を組合わせるこ
とにより、上記免震構造物が構成されている。2. Description of the Related Art In recent years, in various structures, a seismic isolation device is interposed in a foundation portion, a middle level, and the like of the structure to attenuate vibrations that are to propagate from the ground to the structure due to an earthquake or the like. Therefore, various seismic isolation structures have been developed to reduce the stress and deformation generated in the structural body.
Conventionally, as a seismic isolation device used for such a seismic isolation structure, a laminated rubber bearing system, a sliding bearing system, or a rolling bearing system is generally known. The seismic isolation structure is configured by combining a plurality of types of seismic isolation devices.
【0003】ここで、積層ゴム支承系のものは、内部に
金属板を介してゴムを積層状に囲繞したものであり、地
震時に上記積層ゴムが剪断方向に弾性変形して上部構造
へ伝達される水平地震力を緩和するとともに、上部構造
の固有周期を長くすることにより、当該構造物に生じる
応力や変形を抑えるものである。また、上記すべり支承
系の免震装置は、図9に示すように、下部構造1上に取
り付けられたすべり板2と、上部構造3の下面に固定さ
れてすべり板2に対向配置された柱状体4と、この柱状
体4の下端面に一体に取り付けられるとともに、上記す
べり板2上に摺動自在に設けられたテフロン等の素材か
らなるすべり材5とから構成されたものである。[0003] Here, the laminated rubber bearing system is one in which rubber is surrounded in a laminated manner through a metal plate inside, and the laminated rubber is elastically deformed in a shearing direction and transmitted to an upper structure during an earthquake. In addition to alleviating horizontal seismic forces, the natural structure of the superstructure is lengthened to suppress stress and deformation occurring in the structure. Further, as shown in FIG. 9, the above-mentioned seismic isolation device of a sliding bearing system has a sliding plate 2 mounted on a lower structure 1 and a columnar structure fixed to the lower surface of an upper structure 3 and arranged opposite to the sliding plate 2. It comprises a body 4 and a sliding member 5 made of a material such as Teflon, which is integrally attached to the lower end surface of the columnar body 4 and slidably provided on the sliding plate 2.
【0004】上記構成からなるすべり支承による免震装
置は、地震時に下部構造が水平変位した際に、上記すべ
り材5がすべり板2上を摺動し、この摺動時に発生する
摩擦力によって、上部構造3に作用しようとする水平地
震力を減衰させて、上部構造3の健全性を確保するよう
になっている。さらに、転がり支承系のものは、上部構
造と下部構造との間に、ローラ等の転動部材を介装させ
ることにより、地震時に発生する下部構造の水平変位を
上部構造に伝達しないようにしたものである。[0004] In the seismic isolation device having the above-described sliding bearing, when the lower structure is horizontally displaced during an earthquake, the sliding member 5 slides on the sliding plate 2, and the frictional force generated at the time of sliding causes the sliding member 5 to slide. A horizontal seismic force acting on the upper structure 3 is attenuated to ensure the soundness of the upper structure 3. In addition, the rolling bearing system has a rolling member such as a roller interposed between the upper structure and the lower structure to prevent the horizontal displacement of the lower structure generated during an earthquake from being transmitted to the upper structure. Things.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
免震装置は、中高層の構造物のように支持荷重が大きな
ものに対しては、その選択および設計が比較的容易であ
るものの、特に比較的低層の構造物のように支持荷重が
小さいものに対しては、それぞれ以下に挙げるような各
種の問題点があった。先ず、積層ゴム系の免震装置にあ
っては、上部構造への振動の伝達を緩衝するために所望
の変形量を確保しようとすると、その支承径を大きくす
る必要が有り、この結果上部構造の固有周期を長期化さ
せることが困難になってしまう。The conventional seismic isolation device described above is relatively easy to select and design for a device having a large supporting load, such as a middle-to-high-rise structure. For a structure having a low supporting load such as a structure having a very low layer, there are various problems as described below. First, in the case of a laminated rubber-based seismic isolation device, it is necessary to increase the diameter of the bearing in order to secure a desired amount of deformation in order to buffer the transmission of vibration to the upper structure. It is difficult to prolong the natural period of the data.
【0006】また、すべり支承による免震装置において
は、図9および図10に示すように、すべり材5の周囲
に、想定される地震時に発生する変位量δを確保する必
要があるために、低層の構造物であっても、すべり板2
としては大きな寸法のものを使用しなければならず、経
済性に劣るという問題点があった。さらに、転がり支承
系の免震装置にあっては、機構が複雑であってコストが
高くなるという問題点があった。Further, in a seismic isolation device using a sliding bearing, as shown in FIGS. 9 and 10, it is necessary to secure a displacement δ generated at the time of an anticipated earthquake around the sliding member 5. Even if it is a low-rise structure,
However, it is necessary to use a large size, and there is a problem that economic efficiency is inferior. Furthermore, the seismic isolation device of the rolling bearing system has a problem that the mechanism is complicated and the cost is high.
【0007】本発明は、上記従来の免震装置が有する課
題を有効に解決すべくなされたもので、低層建物のよう
な支持荷重の小さな構造物に対しても、コンパクトかつ
安価な装置によって有効にその免震化を図ることが可能
となる免震装置を提供することを目的とするものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to effectively solve the problems of the conventional seismic isolation device described above, and is effective for a structure having a small supporting load such as a low-rise building by using a compact and inexpensive device. It is an object of the present invention to provide a seismic isolation device capable of achieving such seismic isolation.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
に係る免震装置は、上部構造と下部構造とに、互いに対
向するすべり板を固定し、これらすべり板間に、当該す
べり板との当接面が滑動可能な素材によって構成された
可動子を摺動自在に設けるとともに、この可動子と上部
構造および下部構造との間に、各々上記可動子を水平方
向に付勢する付勢手段を設けたことを特徴とするもので
ある。According to a first aspect of the present invention, there is provided a seismic isolation device according to the present invention, wherein sliding plates facing each other are fixed to an upper structure and a lower structure, and the sliding plates are interposed between the sliding plates. A movable member whose contact surface is slidably provided with a slidable material is provided between the movable member and the upper structure and the lower structure. It is characterized by providing a force means.
【0009】ここで、請求項2に記載の発明は、上記付
勢手段が、弾性ゴムまたはばね材であることを特徴とす
るものである。また、請求項3に記載の発明は、請求項
1または2に記載の発明において、上部構造のすべり板
と可動子との間の摩擦係数と、下部構造のすべり板と可
動子との間の摩擦係数とが、互いに異なることを特徴と
するものである。Here, the invention according to claim 2 is characterized in that the urging means is an elastic rubber or a spring material. According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the coefficient of friction between the sliding plate of the upper structure and the movable element and the coefficient of friction between the sliding plate of the lower structure and the movable element are different. The friction coefficients are different from each other.
【0010】さらに、請求項4に記載の発明は、請求項
1〜3のいずれかに記載の可動子における滑動可能な素
材間は、剛体によって形成されていることを特徴とする
ものであり、他方請求項5に記載の発明は、上記可動子
の滑動可能な素材間には、当該可動子に作用する軸力を
支承可能であって、かつ水平方向に変形可能な弾性部材
が介装されていることを特徴とするものである。Further, the invention according to claim 4 is characterized in that the slidable material in the mover according to any one of claims 1 to 3 is formed by a rigid body, On the other hand, in the invention according to claim 5, an elastic member capable of supporting an axial force acting on the mover and capable of being deformed in the horizontal direction is interposed between the slidable materials of the mover. It is characterized by having.
【0011】請求項1〜5のいずれかに記載の免震装置
においては、上部構造と下部構造とに固定したすべり板
間に、各々の当接面が滑動可能な素材によって構成され
た可動子を摺動自在に設け、さらにこの可動子と上部構
造および下部構造との間に、各々上記可動子を水平方向
に付勢する付勢手段を設けているので、地震時に発生す
る水平地震力が、可動子に作用する軸力と上下部構造の
すべり板との間の摩擦係数との積によって決定される摩
擦力よりも大きくなると、下部構造および上部構造と上
記可動子との間の両面において、それぞれすべりが生じ
る。そして、このすべりによって上下部構造および可動
子の間に相対変位が生じると、各々の相対変位量と各付
勢手段のばね定数との積で決定されるばね反力が発生
し、この反力が上部構造および可動子を元位置に復帰さ
せる力となる。この結果、上記すべり摩擦およびばねに
よって、上部構造に生じる応力や変形が抑えられる。[0011] In the seismic isolation device according to any one of claims 1 to 5, each of the abutting surfaces is formed of a slidable material between the sliding plates fixed to the upper structure and the lower structure. Is provided slidably, and furthermore, between the mover and the upper structure and the lower structure, biasing means for biasing the mover in the horizontal direction is provided, so that the horizontal seismic force generated during an earthquake is reduced. When the frictional force is larger than the frictional force determined by the product of the axial force acting on the mover and the friction coefficient between the sliding plate of the upper and lower structures, the lower structure and the upper structure and both surfaces between the mover and the upper structure , Respectively, causing slip. When a relative displacement occurs between the upper and lower structures and the mover due to the slip, a spring reaction force determined by a product of each relative displacement amount and a spring constant of each urging means is generated. Is a force for returning the upper structure and the mover to the original position. As a result, the above-mentioned sliding friction and spring suppress the stress and deformation generated in the upper structure.
【0012】またこの際に、下部構造に対して可動子が
摺動し、さらに可動子に対して上部構造が摺動するため
に、上下に位置するすべり板の可動子の周囲に、それぞ
れ想定される地震時に発生する変位量の1/2の余裕を
確保すれば充分であるために、すべり板としても従来よ
りも小さい寸法に設定することが可能になる。したがっ
て、上記免震装置によれば、地震力の低減化に寄与する
うえに、すべり板の寸法も従来のほぼ1/2にすること
が可能であるために、低層の構造物に適用した場合にお
いても、コンパクトな装置によって有効にその免震化を
図ることが可能となる。しかも、上記付勢手段によっ
て、地震後に可動子を元位置に復帰させることができ
る。At this time, since the mover slides with respect to the lower structure and the upper structure slides further with respect to the mover, it is assumed that the mover is positioned around the upper and lower slide plate movers. Since it is sufficient to secure a margin of 1/2 of the displacement amount generated at the time of the earthquake, the size of the slide plate can be set smaller than before. Therefore, according to the above seismic isolation device, it is possible to reduce the seismic force and to reduce the size of the sliding plate to almost half that of the conventional one. In this case, it is possible to effectively achieve seismic isolation by using a compact device. In addition, the mover can be returned to the original position after the earthquake by the urging means.
【0013】ここで、付勢手段としては、想定される地
震時の水平変位に対して、弾性力によって反力を生じさ
せる各種の部材が適用可能であるが、例えば請求項2に
記載の発明は、弾性ゴムまたはばね材を用いれば、装置
を複雑化させることなく、汎用の部材によって上記作用
を奏することができて好適である。Here, as the urging means, various members which generate a reaction force by an elastic force with respect to an assumed horizontal displacement during an earthquake can be applied. If an elastic rubber or a spring material is used, the above-mentioned effects can be achieved by a general-purpose member without complicating the device, which is preferable.
【0014】ところで、上部構造のすべり板と上記可動
子との間の摩擦係数と、上記下部構造のすべり板と上記
可動子との間の摩擦係数とが同一であれば、一定以上の
水平地震力が作用した際に、上下部構造と可動子との間
に同時にすべりが生じることになるが、例えば、請求項
3に記載の発明のように、可動子の上下端部の材質や、
上下部構造のすべり板の材質を変えるなどして、互いの
当接面における摩擦係数が異なるように設定すれば、作
用する地震力に対して、先ず摩擦係数の小さな方にすべ
りが発生し、次いで摩擦係数の大きな方にすべりが生じ
ることになる。この結果、中程度の地震時においては、
上下部構造と可動子との当接面の片面のみがすべり、大
地震時においてはじめて可動子の上下両面においてすべ
りを生じる二段機構の免震装置とすることが可能にな
る。By the way, if the coefficient of friction between the sliding plate of the upper structure and the mover is the same as the coefficient of friction between the sliding plate of the lower structure and the mover, a certain level of horizontal earthquake When a force is applied, sliding occurs simultaneously between the upper and lower structure and the mover. For example, as in the invention according to claim 3, the material of the upper and lower ends of the mover,
If the friction coefficient at the contact surfaces of each other is set to be different by changing the material of the sliding plates of the upper and lower structures, for example, the slip occurs on the smaller friction coefficient against the acting seismic force, Then, a slip occurs in the one having the larger friction coefficient. As a result, during a moderate earthquake,
Only one side of the contact surface between the upper and lower structures and the mover slips, and it becomes possible to provide a seismic isolation device of a two-stage mechanism in which slippage occurs on both upper and lower surfaces of the mover for the first time during a large earthquake.
【0015】さらに、請求項1〜3のいずれかに記載の
発明において、すべり板と当接する上下端部が滑動可能
な素材によって構成された可動子の中間部分について
は、常時一定の軸力を支承することから、請求項4に記
載の発明のように、鉄材等の剛体によって形成すれば好
適であるが、さらに当該部分を請求項5に記載の発明の
ように、積層ゴムのような軸力を支承することが可能で
あって、かつ水平方向に変形可能な弾性部材を介装すれ
ば、弾性すべり支承の免震装置とすることも可能とな
る。Further, in the invention according to any one of the first to third aspects, a constant axial force is always applied to an intermediate portion of the mover whose upper and lower ends which are in contact with the slide plate are made of a slidable material. From the standpoint of bearing, it is preferable that the shaft is formed of a rigid body such as an iron material as in the invention of claim 4, but the portion is further formed of a shaft such as laminated rubber as in the invention of claim 5. If an elastic member capable of supporting a force and capable of being deformed in the horizontal direction is interposed, a seismic isolation device of an elastic sliding bearing can be provided.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】図1〜図4は、本発明に係る免震
装置の一実施形態およびその作用を示すものである。図
1および図2において、符号10、11は、それぞれ上
部構造12および下部構造13の対向位置にボルト1
4、15によって固定されたすべり板を示すものであ
る。このすべり板10、11は、ステンレス板、フッ素
樹脂焼き付け鋼板、クロムメッキ鋼板、テフロン等のフ
ッ素樹脂(PTFE)材、ポリアセタール材等の所望の
摩擦係数を有する素材から選択されたもので、これらす
べり板10、11間に可動子16が摺動自在に設けられ
ている。1 to 4 show an embodiment of a seismic isolation device according to the present invention and its operation. In FIGS. 1 and 2, reference numerals 10 and 11 denote bolts 1 at positions facing the upper structure 12 and the lower structure 13, respectively.
4 shows a sliding plate fixed by 4 and 15; The sliding plates 10 and 11 are selected from materials having a desired coefficient of friction such as a stainless steel plate, a fluorinated resin baked steel plate, a chromium-plated steel plate, a fluororesin (PTFE) material such as Teflon, and a polyacetal material. A mover 16 is slidably provided between the plates 10 and 11.
【0017】この可動子16は、鋼材等の剛体からなる
中央部分16aの上下端部に、すべり板10、11に対
して滑動可能なテフロン等の樹脂材16bを接着して一
体化させることによって構成されたものである。また、
上記すべり板10、11の外周部には、それぞれ円環状
の取付板17、18が立設されており、この取付板1
7、18と可動子16の対向側面との間に、各々複数本
のばね(付勢手段)19、20が円周方向に等間隔をお
いて配設されている。The movable element 16 is formed by bonding a resin material 16b such as Teflon slidable to the slide plates 10 and 11 to the upper and lower ends of a central portion 16a made of a rigid body such as a steel material to be integrated. It is composed. Also,
Annular mounting plates 17 and 18 are provided upright on the outer peripheral portions of the sliding plates 10 and 11, respectively.
A plurality of springs (biasing means) 19 and 20 are disposed at equal intervals in the circumferential direction between the movable members 7 and 18 and the opposing side surfaces of the mover 16.
【0018】以上の構成からなる免震装置においては、
上部構造12と下部構造13とに固定したすべり板1
0、11間に、上下端部にすべり板10、11に対して
滑動可能な樹脂材16bが一体化された可動子16を摺
動自在に設け、さらにこの可動子16と取付板17、1
8との間に、各々可動子16を水平方向に付勢するばね
19、20を設けているので、図3に示すように、地震
時に発生する水平地震力Qが、可動子16に作用する軸
力Nと上下部構造12、13のすべり板10、11との
間の摩擦係数μ2、μ1との積によって決定される摩擦力
μ2・N、μ1・Nよりも大きくなると、下部構造13お
よび上部構造12と可動子16との間にすべりが生じ
る。そして、このすべりによって上下部構造および可動
子の間に相対変位が生じると、この相対変位量δ’とば
ね19、20のばね定数k2、k1との積で決定されるば
ね反力k2・δ’、k1・δ’が発生し、この反力が上部
構造12および可動子16を元位置に復帰させる力とな
る。この結果、上部構造12に作用しようとする水平地
震力が低減され、上部構造12に生じる応力や変形が抑
えられる。In the seismic isolation device having the above configuration,
Sliding plate 1 fixed to upper structure 12 and lower structure 13
A movable member 16 having a resin material 16b slidable with respect to the sliding plates 10 and 11 is provided at upper and lower ends of the movable member 16 so as to be slidable.
8, springs 19 and 20 are provided to urge the mover 16 in the horizontal direction, so that the horizontal seismic force Q generated during an earthquake acts on the mover 16 as shown in FIG. When the frictional force μ 2 · N, μ 1 · N, which is determined by the product of the axial force N and the friction coefficients μ 2 , μ 1 between the sliding plates 10, 11 of the upper and lower structures 12, 13, Slip occurs between the lower structure 13 and the upper structure 12 and the mover 16. When a relative displacement occurs between the upper and lower structures and the mover due to the slip, a spring reaction force k determined by a product of the relative displacement δ ′ and the spring constants k 2 and k 1 of the springs 19 and 20. 2 · δ ′ and k 1 · δ ′ are generated, and the reaction force becomes a force for returning the upper structure 12 and the mover 16 to the original positions. As a result, the horizontal seismic force acting on the upper structure 12 is reduced, and the stress and deformation generated in the upper structure 12 are suppressed.
【0019】また、図3および図4に示すように、仮に
摩擦係数μ2、μ1および、ばね定数k2、k1が同一であ
る場合には、想定される地震時に発生する最大変位量δ
に対して、可動子16が下部構造13上を1/2δすべ
り、さらに可動子16に対して上部構造12が同方向に
1/2δ相対変位する。このため、想定される地震時に
発生する最大変位量δに対して、上下のすべり板10、
11の可動子16の周囲に、それぞれ上記変位量δの1
/2の余裕を確保すれば充分であるために、すべり板1
0、11の寸法も従来のほぼ1/2にすることが可能で
あり、よって低層の構造物に適用した場合においても、
コンパクトな装置によって有効にその免震化を図ること
が可能となる。Further, as shown in FIGS. 3 and 4, if the friction coefficients μ 2 and μ 1 and the spring constants k 2 and k 1 are the same, the maximum amount of displacement generated during an assumed earthquake δ
In contrast, the mover 16 slides on the lower structure 13 by 1 / 2δ, and the upper structure 12 is further displaced by 1 / 2δ in the same direction with respect to the mover 16. For this reason, the upper and lower sliding plates 10,
11 around the movable element 16
/ 2 is enough to secure the margin.
The dimensions of 0 and 11 can also be reduced to almost half of the conventional size, so that even when applied to a low-rise structure,
It is possible to effectively achieve seismic isolation with a compact device.
【0020】しかも、すべり板10、11や可動子16
の樹脂材16bの材質、あるいは、ばね19、20のば
ね定数を適宜選択することにより、容易に想定される地
震に対して最適な減衰効果および復元効果を奏する免震
装置に設定することができ、設計の自由度も大幅に向上
する。さらに、上記ばね19、20によって、可動子1
6を元位置に復帰させることもできる。In addition, the sliding plates 10 and 11 and the mover 16
By appropriately selecting the material of the resin material 16b or the spring constants of the springs 19 and 20, it is possible to set the seismic isolation device having the optimum damping effect and restoring effect for easily assumed earthquakes. In addition, the degree of freedom in design is greatly improved. Further, the movable element 1 is formed by the springs 19 and 20.
6 can be returned to the original position.
【0021】なお、上記実施の形態においては、可動子
16の付勢手段として、ばね19、20を用いた場合に
ついて説明したが、これに限るものではなく、想定され
る地震時の水平変位に対して、弾性力によって反力を生
じさせる各種の部材が適用可能である。例えば、上記ば
ね19、20に代えて、図5および図6に示す他の実施
形態のように、可動子16の付勢手段として、当該可動
子16と取付板17、18との間に、円環板状の弾性ゴ
ム30を設けたり、図7に示す変形例のように、上記ば
ね19、20が配設されている位置に板状に加工した弾
性ゴム31を介装したり、さらには図8に示すように、
可動子16の外周と取付板17、18との間に円弧状に
延びる板状に加工した弾性ゴム32を円周方向に等間隔
をおいて複数介装してもよい。ちなみに、上記付勢手段
として、これらのばね19、10や弾性ゴム30、3
1、32を用いれば、装置を複雑化させることなく、汎
用の部材によって上記作用を奏することができる。In the above embodiment, the case where the springs 19 and 20 are used as the urging means of the mover 16 has been described. However, the present invention is not limited to this. On the other hand, various members that generate a reaction force by an elastic force are applicable. For example, instead of the springs 19 and 20, as in another embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the urging means of the mover 16 is provided between the mover 16 and the mounting plates 17 and 18. An elastic rubber 30 in the shape of a circular plate is provided, or an elastic rubber 31 formed in a plate shape is interposed at the position where the springs 19 and 20 are provided, as in the modification shown in FIG. Is shown in FIG.
A plurality of elastic rubbers 32 formed in a plate shape extending in an arc shape may be interposed between the outer periphery of the mover 16 and the mounting plates 17 and 18 at equal intervals in the circumferential direction. Incidentally, these springs 19, 10 and elastic rubbers 30, 3
By using 1, 32, the above operation can be achieved by a general-purpose member without complicating the device.
【0022】また、本免震装置によれば、可動子の上下
端部の材質や、上下部構造のすべり板の材質を変えるな
どして、互いの摩擦係数が異なるように設定すれば、地
震の規模によって片面すべりと両面すべりとを行なう二
段機構の免震装置とすることが可能になる。例えば、上
下のすべり面における摩擦係数μ2、μ1のうち、下面側
の摩擦係数μ1を上面側の摩擦係数μ2よりも小さく設定
すると、下部構造13に作用する地震力に対して、先ず
摩擦係数の小さなすべり板11と可動子16との間にす
べりが発生し、次いで摩擦係数の大きな可動子16とす
べり板10との間にすべりが生じる。したがって、中程
度の地震時においては、下部構造13と可動子16との
間の片面のみがすべり、大地震時においてはじめて可動
子16と上下部構造12、13との間においてすべりを
生じる免震装置とすることができる。According to the seismic isolation device, if the materials of the upper and lower ends of the mover and the materials of the sliding plates of the upper and lower structures are changed so that the friction coefficients are different from each other, the earthquake can be prevented. Depending on the scale, a two-stage seismic isolation device that performs single-sided sliding and double-sided sliding can be realized. For example, the friction coefficient mu 2 above and below the sliding surface, of the mu 1, when the friction coefficient mu 1 of the lower surface side is set smaller than the frictional coefficient mu 2 on the upper surface side, with respect to seismic force acting on the lower structure 13, First, a slip occurs between the slide plate 11 having a small coefficient of friction and the mover 16, and then a slide occurs between the mover 16 having a large coefficient of friction and the slide plate 10. Therefore, during a moderate earthquake, only one surface between the lower structure 13 and the mover 16 slips, and for the first time during a large earthquake, slippage occurs between the mover 16 and the upper and lower structures 12, 13. It can be a device.
【0023】さらに、上記実施形態においては、可動子
16の中間部分16aを鋼材によって形成した場合につ
いてのみ説明したが、この中間部分16aを積層ゴムの
ような軸力を支承することが可能であって、かつ水平方
向に変形可能な弾性部材によって構成すれば、弾性すべ
り支承の免震装置とすることもできる。Further, in the above-described embodiment, only the case where the intermediate portion 16a of the mover 16 is formed of a steel material has been described. However, the intermediate portion 16a can support an axial force such as a laminated rubber. In addition, if it is constituted by an elastic member which can be deformed in the horizontal direction, it is possible to provide a seismic isolation device of an elastic sliding bearing.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜5のい
ずれかに記載の免震装置によれば、上部構造に作用しよ
うとする水平地震力が、可動子の上下両面におけるすべ
り摩擦および当該可動子に取り付くばねにより、上部構
造に生じる応力や変形を抑えることができ、さらに上下
に位置するすべり板の可動子の周囲に、それぞれ想定さ
れる地震時に発生する変位量の1/2の余裕を確保すれ
ば充分であるために、低層の構造物に適用した場合にお
いても、コンパクトな装置によって有効にその免震化を
図ることができるとともに、上記付勢手段によって、地
震後に可動子を元位置に復帰させることもできる。As described above, according to the seismic isolation device of any one of the first to fifth aspects, the horizontal seismic force to act on the upper structure causes the sliding friction and the sliding friction on the upper and lower surfaces of the mover. The spring attached to the mover can suppress the stress and deformation generated in the upper structure, and furthermore, around the mover of the slide plate located above and below, each half of the displacement amount generated at the time of the anticipated earthquake can be reduced. Since it is enough to secure a margin, even when applied to a low-rise structure, the seismic isolation can be effectively achieved by a compact device, and the mover can be moved after the earthquake by the urging means. It can be returned to the original position.
【0025】特に、請求項3に記載の発明によれば、可
動子の上下面における摩擦係数が異なるように設定する
ことにより、中程度の地震時においては、上下部構造と
可動子との当接面の片面のみがすべり、大地震時におい
てはじめて可動子の上下両面においてすべりを生じる二
段機構の免震装置とすることができ、さらに請求項5に
記載の発明によれば、積層ゴムのような軸力を支承する
ことが可能な弾性部材を介装することにより、弾性すべ
り支承の免震装置とすることもできるといった効果が得
られる。In particular, according to the third aspect of the present invention, the upper and lower surfaces of the mover are set to have different friction coefficients, so that during a moderate earthquake, the upper and lower structures and the mover may be in contact with each other. According to the invention as set forth in claim 5, the seismic isolation device of the two-stage mechanism in which only one side of the contact surface slips and slips on the upper and lower surfaces of the mover only at the time of a large earthquake can be obtained. By interposing an elastic member capable of supporting such an axial force, an effect that a seismic isolation device of an elastic sliding bearing can be obtained can be obtained.
【図1】本発明の免震装置の一実施形態を示す縦断面図
である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of a seismic isolation device of the present invention.
【図2】図1の横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG.
【図3】図1の免震装置の作用を説明するための図であ
る。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the seismic isolation device of FIG. 1;
【図4】図1の免震装置が地震時に最大変位した状態を
示す縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a state in which the seismic isolation device of FIG. 1 is maximally displaced during an earthquake.
【図5】本発明の他の実施形態を示す縦断面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the present invention.
【図6】図5の横断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG.
【図7】図6の変形例を示す横断面図である。FIG. 7 is a transverse sectional view showing a modification of FIG. 6;
【図8】図6の他の変形例を示す横断面図である。FIG. 8 is a transverse sectional view showing another modification of FIG.
【図9】従来のすべり支承による免震装置を示す縦断面
図である。FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a conventional seismic isolation device using a sliding bearing.
【図10】図9の免震装置が地震時に最大変位した状態
を示す縦断面図である。FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a state in which the seismic isolation device of FIG. 9 is maximally displaced during an earthquake.
10、11 すべり板 12 上部構造 13 下部構造 16 可動子 16a 中央部分 16b 樹脂材 19、20 ばね(付勢手段) 30、31、32 弾性ゴム(付勢手段) 10, 11 Sliding plate 12 Upper structure 13 Lower structure 16 Mover 16a Central part 16b Resin 19, 20 Spring (biasing means) 30, 31, 32 Elastic rubber (biasing means)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久野 雅祥 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Masayoshi Kuno 1-25-1, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Taisei Corporation
Claims (5)
るすべり板を固定し、これらすべり板間に、当該すべり
板との当接面が滑動可能な素材によって構成された可動
子を摺動自在に設けるとともに、この可動子と上記上部
構造および下部構造との間に、各々上記可動子を水平方
向に付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする免震装
置。1. A sliding member opposed to each other is fixed to an upper structure and a lower structure, and a movable element formed of a material whose contact surface with the sliding plate is slidable is interposed between the sliding plates. A seismic isolation device, which is freely provided, and further includes an urging means for urging the mover in a horizontal direction between the mover and the upper structure and the lower structure.
であることを特徴とする請求項1に記載の免震装置。2. The seismic isolation device according to claim 1, wherein said urging means is an elastic rubber or a spring material.
の間の摩擦係数と、上記下部構造のすべり板と上記可動
子との間の摩擦係数とが、互いに異なることを特徴とす
る請求項1または2に記載の免震装置。3. A coefficient of friction between the sliding plate of the upper structure and the mover and a coefficient of friction between the sliding plate of the lower structure and the mover are different from each other. Item 4. The seismic isolation device according to item 1 or 2.
剛体によって形成されていることを特徴とする請求項1
ないし3のいずれかに記載の免震装置。4. The space between the slidable materials of the mover,
2. The method according to claim 1, wherein the first member is formed of a rigid body.
4. The seismic isolation device according to any one of items 1 to 3.
は、当該可動子に作用する軸力を支承可能であって、か
つ水平方向に変形可能な弾性部材が介装されていること
を特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の免震
装置。5. An elastic member capable of supporting an axial force acting on the mover and being deformable in a horizontal direction is interposed between the slidable materials of the mover. The seismic isolation device according to any one of claims 1 to 3, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2773298A JPH11210827A (en) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | Base isolation device |
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JP2773298A JPH11210827A (en) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | Base isolation device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11210827A true JPH11210827A (en) | 1999-08-03 |
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ID=12229206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2773298A Pending JPH11210827A (en) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | Base isolation device |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH11210827A (en) |
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