JP2000110885A - 免震構造 - Google Patents
免震構造Info
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- JP2000110885A JP2000110885A JP10283988A JP28398898A JP2000110885A JP 2000110885 A JP2000110885 A JP 2000110885A JP 10283988 A JP10283988 A JP 10283988A JP 28398898 A JP28398898 A JP 28398898A JP 2000110885 A JP2000110885 A JP 2000110885A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】滑り支承を用いた免震構造において、既存の滑
り支承を用いて、最適な摩擦特性・滑り特性が容易に得
られるようにする。 【解決手段】建物などの免震対象物Ａと下部基礎などの
支持構造体Ｂの間に、摩擦係数の異なる２種類以上の滑
り支承１−１、１−２を配設して免震構造を構成する。
摩擦係数の高い滑り支承１−１と摩擦係数の低い滑り支
承１−２を適当な支持重量割合αで配設し、これらの滑
り支承で一つの建物等の免震対象物を支え、全体として
支持重量割合αに応じた摩擦係数を得て、既存の滑り支
承では得られない最適な摩擦力を、既存の滑り支承を用
いて得る。
り支承を用いて、最適な摩擦特性・滑り特性が容易に得
られるようにする。 【解決手段】建物などの免震対象物Ａと下部基礎などの
支持構造体Ｂの間に、摩擦係数の異なる２種類以上の滑
り支承１−１、１−２を配設して免震構造を構成する。
摩擦係数の高い滑り支承１−１と摩擦係数の低い滑り支
承１−２を適当な支持重量割合αで配設し、これらの滑
り支承で一つの建物等の免震対象物を支え、全体として
支持重量割合αに応じた摩擦係数を得て、既存の滑り支
承では得られない最適な摩擦力を、既存の滑り支承を用
いて得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建物等における滑
り支承を用いた免震構造に関するものである。
り支承を用いた免震構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】建物の免震構法には、図２に示すよう
に、球面滑り板２と滑動子３による球面滑り支承１が用
いられることがある。図２(a) は片面だけが滑るタイプ
であり、図２(b) は両面が滑るタイプである。
に、球面滑り板２と滑動子３による球面滑り支承１が用
いられることがある。図２(a) は片面だけが滑るタイプ
であり、図２(b) は両面が滑るタイプである。
【０００３】図２(a) の単球面タイプでは、下面に皿状
で凹面の球面２ａを有する球面滑り板２を上部建物側に
取付け、基礎地盤側に設置固定される保持板４上の中央
に、滑り材３ａを上部に有する滑動子３を固定してい
る。なお、滑動子３の上部は球面座で回転自在に支持
し、球面２ａに沿って滑らかに滑動可能とされ、また球
面滑り板２の外周部下面には防塵カバー５を取付け、塵
や水などの侵入を防止している。また、球面滑り板２と
滑動子３が上下逆の場合もある。
で凹面の球面２ａを有する球面滑り板２を上部建物側に
取付け、基礎地盤側に設置固定される保持板４上の中央
に、滑り材３ａを上部に有する滑動子３を固定してい
る。なお、滑動子３の上部は球面座で回転自在に支持
し、球面２ａに沿って滑らかに滑動可能とされ、また球
面滑り板２の外周部下面には防塵カバー５を取付け、塵
や水などの侵入を防止している。また、球面滑り板２と
滑動子３が上下逆の場合もある。
【０００４】図２(b) の両球面タイプでは、球面滑り板
２を球面２ａが対向するように上下に配設し、上下に滑
り材３ａを有する滑動子３を上下の球面滑り板２、２の
間に配設している。この両球面タイプの場合、滑動スト
ロークをほぼ２倍とすることができる。
２を球面２ａが対向するように上下に配設し、上下に滑
り材３ａを有する滑動子３を上下の球面滑り板２、２の
間に配設している。この両球面タイプの場合、滑動スト
ロークをほぼ２倍とすることができる。
【０００５】いずれのタイプの球面滑り支承も、支承の
水平力と水平変位の関係は、図３に示すようになり、線
形ばねに摩擦力が加わったものとなる。ばね定数は、皿
状の球面２ａの曲率から確定されるため、所期の特性が
容易に得られる。ところが、摩擦力は主に球面滑り板２
と滑動子３の接触面の材料が関係するため、材料の豊富
なバリエーションがなければ、思い通りの特性が得られ
ない。
水平力と水平変位の関係は、図３に示すようになり、線
形ばねに摩擦力が加わったものとなる。ばね定数は、皿
状の球面２ａの曲率から確定されるため、所期の特性が
容易に得られる。ところが、摩擦力は主に球面滑り板２
と滑動子３の接触面の材料が関係するため、材料の豊富
なバリエーションがなければ、思い通りの特性が得られ
ない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】これまでは、球面滑り
板２と滑動子３の摩擦係数は、０．１程度以上の滑り材
料しかなかった。この摩擦係数は、免震構造としての適
正値よりかなり大きな値である。このため、小地震に対
しては滑りが悪く有効に働かないなど、球面滑り支承の
適用には難しさがあった。
板２と滑動子３の摩擦係数は、０．１程度以上の滑り材
料しかなかった。この摩擦係数は、免震構造としての適
正値よりかなり大きな値である。このため、小地震に対
しては滑りが悪く有効に働かないなど、球面滑り支承の
適用には難しさがあった。
【０００７】ところが、最近、０．０３程度の低い摩擦
係数の材料が開発され、逆に摩擦力が不足気味となって
いる。そのため、この摩擦力不足を補うため、別置きの
ダンパーを設置するなどの処置が必要になってきてい
る。しかし、これでは、ダンパーの設置場所が制限され
たり、費用が嵩むなどのデメリットが生じることにな
る。
係数の材料が開発され、逆に摩擦力が不足気味となって
いる。そのため、この摩擦力不足を補うため、別置きの
ダンパーを設置するなどの処置が必要になってきてい
る。しかし、これでは、ダンパーの設置場所が制限され
たり、費用が嵩むなどのデメリットが生じることにな
る。
【０００８】本発明は、前述のような問題点を解消すべ
くなされたもので、その目的は、既存の滑り支承を用い
て、最適な摩擦特性・滑り特性を容易に得ることのでき
る免震構造を提供することにある。
くなされたもので、その目的は、既存の滑り支承を用い
て、最適な摩擦特性・滑り特性を容易に得ることのでき
る免震構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、免震対象物
（建物、免震床など）と支持構造体（下部基礎、スラブ
など）の間に、摩擦係数の異なる２種類以上の滑り支承
を配設して免震構造を構成することを特徴とする。
（建物、免震床など）と支持構造体（下部基礎、スラブ
など）の間に、摩擦係数の異なる２種類以上の滑り支承
を配設して免震構造を構成することを特徴とする。
【００１０】滑り支承は、皿状で凹面の球面を有する球
面滑り板と、滑り材を有する滑動子からなり、ばね要素
と摩擦要素を併せ持つ球面滑り支承が好ましく、滑り支
承の構造はそのままで、球面滑り板の滑り面と滑動子の
滑り材の材質を適宜選択して摩擦係数を変える。
面滑り板と、滑り材を有する滑動子からなり、ばね要素
と摩擦要素を併せ持つ球面滑り支承が好ましく、滑り支
承の構造はそのままで、球面滑り板の滑り面と滑動子の
滑り材の材質を適宜選択して摩擦係数を変える。
【００１１】以上のような構成において、例えば摩擦係
数の高い滑り支承と摩擦係数の低い滑り支承を適当な支
持重量割合で配設し、これらの滑り支承で一つの建物等
の免震対象物を支えれば、全体として支持重量割合に応
じた摩擦係数が得られ、既存の滑り支承では得られない
最適な摩擦力を、既存の滑り支承を用いて容易に得るこ
とができる。
数の高い滑り支承と摩擦係数の低い滑り支承を適当な支
持重量割合で配設し、これらの滑り支承で一つの建物等
の免震対象物を支えれば、全体として支持重量割合に応
じた摩擦係数が得られ、既存の滑り支承では得られない
最適な摩擦力を、既存の滑り支承を用いて容易に得るこ
とができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施の形
態に基づいて説明する。図１は、滑り支承に球面滑り支
承を用いた本発明の免震構造の概念図を示すものであ
る。
態に基づいて説明する。図１は、滑り支承に球面滑り支
承を用いた本発明の免震構造の概念図を示すものであ
る。
【００１３】図１において、球面滑り支承１は、片面が
滑るタイプであり、皿状で凹面の球面２ａを上面に有す
る球面滑り板２と、下部に滑り材３ａを有する滑動子３
から構成される従来と同様の構造であり、球面滑り板２
が下部基礎Ｂに設置固定され、滑動子３が取付プレート
６を介して建物Ａに取付けられている。
滑るタイプであり、皿状で凹面の球面２ａを上面に有す
る球面滑り板２と、下部に滑り材３ａを有する滑動子３
から構成される従来と同様の構造であり、球面滑り板２
が下部基礎Ｂに設置固定され、滑動子３が取付プレート
６を介して建物Ａに取付けられている。
【００１４】このような免震構造において、本発明で
は、例えば摩擦係数が異なる２種類の球面滑り支承１−
１、１−２で一つの建物Ａを支えることにする。一方の
球面滑り支承１−１は、目標とする摩擦係数μD より大
きい摩擦係数μH とし、他方の球面滑り支承１−２は、
目標とする摩擦係数μD より小さい摩擦係数μL とす
る。
は、例えば摩擦係数が異なる２種類の球面滑り支承１−
１、１−２で一つの建物Ａを支えることにする。一方の
球面滑り支承１−１は、目標とする摩擦係数μD より大
きい摩擦係数μH とし、他方の球面滑り支承１−２は、
目標とする摩擦係数μD より小さい摩擦係数μL とす
る。
【００１５】具体的な材質としては、次のものを挙げる
ことができる。即ち、摩擦係数が高い球面滑り支承１−
１については、滑動子３の滑り材３ａにポリテトラエチ
レン系樹脂あるいは含油ポリアセタール樹脂を、球面滑
り板２の球面２ａに鏡面仕上げしたステンレス鋼板を使
用すれば、０．０７〜０．１５程度の摩擦係数μH が得
られる。
ことができる。即ち、摩擦係数が高い球面滑り支承１−
１については、滑動子３の滑り材３ａにポリテトラエチ
レン系樹脂あるいは含油ポリアセタール樹脂を、球面滑
り板２の球面２ａに鏡面仕上げしたステンレス鋼板を使
用すれば、０．０７〜０．１５程度の摩擦係数μH が得
られる。
【００１６】摩擦係数の低い球面滑り支承１−２につい
ては、滑り材３ａにポリテトラエチレン系樹脂あるいは
含油ポリアセタール樹脂を、球面２ａにポリテトラエチ
レン系樹脂でコーティングした鋼板を使用すれば、０．
０２〜０．０４程度の摩擦係数μL が得られる。
ては、滑り材３ａにポリテトラエチレン系樹脂あるいは
含油ポリアセタール樹脂を、球面２ａにポリテトラエチ
レン系樹脂でコーティングした鋼板を使用すれば、０．
０２〜０．０４程度の摩擦係数μL が得られる。
【００１７】以上のような構成とすることで、球面滑り
支承の構造自体は全く変えることなく、免震構造として
適正な摩擦力が容易に得られ、別置きのダンパーが必要
でなくなる。以下にその理由を述べる。
支承の構造自体は全く変えることなく、免震構造として
適正な摩擦力が容易に得られ、別置きのダンパーが必要
でなくなる。以下にその理由を述べる。
【００１８】建物の全重量をＷ、全球面滑り支承の摩擦
力の総和をＱ、低摩擦材の球面滑り支承の摩擦係数をμ
L およびそれらが支持する重量の総和をαＷ、高摩擦材
の球面滑り支承の摩擦係数をμH およびそれらが支持す
る重量の総和を（１−α）Ｗとすれば、次式が成立す
る。
力の総和をＱ、低摩擦材の球面滑り支承の摩擦係数をμ
L およびそれらが支持する重量の総和をαＷ、高摩擦材
の球面滑り支承の摩擦係数をμH およびそれらが支持す
る重量の総和を（１−α）Ｗとすれば、次式が成立す
る。
【００１９】 Ｑ＝μL ・αＷ＋μH ・（１−α）Ｗ……（１） Ｑ／Ｗ＝μL ・α＋μH ・（１−α）……（２） （２）式の右辺を見掛けの摩擦係数と考え、その目標値
をμD とおくと、αは次式となる。
をμD とおくと、αは次式となる。
【００２０】 μD ＝μL ・α＋μH ・（１−α）……（３） α＝（μH −μD ）／（μH −μL ）……（４） 従って、（４）式において、例えばμH ＝０．１５、μ
L ＝０．０３、μD ＝０．０５の場合、α＝０．８３と
なり、低摩擦材料の球面滑り支承１−２で建物全重量の
８３％を支持し、残りを高摩擦材料の球面滑り支承１−
１で支持すればよいことになる。一般に一つの建物は多
数の滑り支承で支持されるので、支持重量割合αの調整
は容易にできる。支持重量割合αを変えることで、建物
全体の摩擦力をμL 〜μH の範囲内で任意に最適な摩擦
力に設定することができる。
L ＝０．０３、μD ＝０．０５の場合、α＝０．８３と
なり、低摩擦材料の球面滑り支承１−２で建物全重量の
８３％を支持し、残りを高摩擦材料の球面滑り支承１−
１で支持すればよいことになる。一般に一つの建物は多
数の滑り支承で支持されるので、支持重量割合αの調整
は容易にできる。支持重量割合αを変えることで、建物
全体の摩擦力をμL 〜μH の範囲内で任意に最適な摩擦
力に設定することができる。
【００２１】なお、以上は摩擦係数の異なる２種類の球
面滑り支承を用いた場合を示したが、これに限らず、３
種類以上の球面滑り支承を用いることもできる。また、
球面滑り支承は片面が滑るタイプを示したが、両面が滑
るタイプでもよいことはいうまでもない。さらに、球面
滑り支承について説明したが、平板面を有する滑り支承
を用いることもできる。球面滑り支承の場合には、ばね
要素を省略できるが、平板面の滑り支承ではばね要素を
付加すればよい。また、建物の免震について説明した
が、これに限らず、免震床や各種機器の免震などにも本
発明を適用できることはいうまでもない。
面滑り支承を用いた場合を示したが、これに限らず、３
種類以上の球面滑り支承を用いることもできる。また、
球面滑り支承は片面が滑るタイプを示したが、両面が滑
るタイプでもよいことはいうまでもない。さらに、球面
滑り支承について説明したが、平板面を有する滑り支承
を用いることもできる。球面滑り支承の場合には、ばね
要素を省略できるが、平板面の滑り支承ではばね要素を
付加すればよい。また、建物の免震について説明した
が、これに限らず、免震床や各種機器の免震などにも本
発明を適用できることはいうまでもない。
【００２２】
【発明の効果】前述のとおり、本発明は、摩擦係数が異
なる２種類以上の滑り支承で一つの建物等の免震対象物
を支えるようにしたため、既存の滑り支承では得られな
かった最適な摩擦力を容易に得ることができる。最適な
摩擦力が得られることにより、別置きのダンパーを設置
するなどの処置が不要となり、また既存の滑り支承を用
いることができるため、コストの低減を図ることができ
る。
なる２種類以上の滑り支承で一つの建物等の免震対象物
を支えるようにしたため、既存の滑り支承では得られな
かった最適な摩擦力を容易に得ることができる。最適な
摩擦力が得られることにより、別置きのダンパーを設置
するなどの処置が不要となり、また既存の滑り支承を用
いることができるため、コストの低減を図ることができ
る。
【図１】本発明の滑り支承による免震構造の１例を示す
概念図である。
概念図である。
【図２】本発明で用いる球面滑り支承を示す断面図であ
り、(a) は単球面タイプ、(b)は両球面タイプである。
り、(a) は単球面タイプ、(b)は両球面タイプである。
【図３】球面滑り支承における水平力と水平変位の関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
Ａ……免震対象物（建物など） Ｂ……支持構造体（下部基礎など） １……球面滑り支承 ２……球面滑り板 ２ａ…球面 ３……滑動子 ３ａ…滑り材 ４……保持板 ５……防塵カバー ６……取付プレート
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年８月２４日（１９９９．８．２
４）
４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹中 康雄 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 吉川 和秀 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 二村 有則 東京都調布市飛田給２丁目19番１号 鹿島 建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 大井 英之 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 高岡 栄治 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 Ｆターム(参考） 3J048 AA07 AC01 BE11 BE15 BG04 CB21 DA01 EA38
Claims (1)
- 【請求項１】 免震対象物と支持構造体の間に、摩擦係
数の異なる滑り支承を配設したことを特徴とする免震構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10283988A JP2000110885A (ja) | 1998-10-06 | 1998-10-06 | 免震構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10283988A JP2000110885A (ja) | 1998-10-06 | 1998-10-06 | 免震構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000110885A true JP2000110885A (ja) | 2000-04-18 |
Family
ID=17672838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10283988A Pending JP2000110885A (ja) | 1998-10-06 | 1998-10-06 | 免震構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000110885A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106049686A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-10-26 | 同济大学 | 一种带准零刚度特性的三维隔震/振支座 |
| JP6026037B1 (ja) * | 2016-04-19 | 2016-11-16 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | 免震構造体 |
| JP2017510760A (ja) * | 2014-01-28 | 2017-04-13 | ソレタンシュ フレシネＳｏｌｅｔａｎｃｈｅ Ｆｒｅｙｓｓｉｎｅｔ | 制御した剛性を有する支持デバイス |
| JP2017198063A (ja) * | 2017-05-16 | 2017-11-02 | 泰徳 松中 | 免震装置 |
| JP2018090356A (ja) * | 2016-11-30 | 2018-06-14 | 村田機械株式会社 | ラック装置 |
| JP2020507725A (ja) * | 2017-02-14 | 2020-03-12 | マウレール エンジニアリング ゲーエムベーハー | 滑り振り子支承、およびそのような支承を寸法設定する方法 |
| CN112324000A (zh) * | 2020-09-16 | 2021-02-05 | 中国铁路设计集团有限公司 | 一种地震作用下的减震消能方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6448953A (en) * | 1986-12-02 | 1989-02-23 | Aasukueiku Purotekushiyon Syst | Earthquake protecting column foundation |
| JPH0735843U (ja) * | 1994-11-09 | 1995-07-04 | 将男 秋元 | 免震装置 |
| JPH10115345A (ja) * | 1996-10-09 | 1998-05-06 | Fujikura Ltd | 構造物の免震構造 |
-
1998
- 1998-10-06 JP JP10283988A patent/JP2000110885A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000502 |