JP2000129954A - Three-dimensional base isolation structure - Google Patents

Three-dimensional base isolation structure

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JP2000129954A
JP2000129954A JP10302752A JP30275298A JP2000129954A JP 2000129954 A JP2000129954 A JP 2000129954A JP 10302752 A JP10302752 A JP 10302752A JP 30275298 A JP30275298 A JP 30275298A JP 2000129954 A JP2000129954 A JP 2000129954A
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JP
Japan
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seismic isolation
isolation mechanism
horizontal
vertical
foundation
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JP10302752A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhisa Nishimura
勝尚 西村
Yoshiyuki Fukumoto
義之 福本
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Obayashi Corp
Original Assignee
Obayashi Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional base isolation structure capable of improving the base isolation function in the horizontal direction and in the perpendicular direction by freely setting each spring rigidity according to the weight and the horizontal force of a structure to be applied to a base isolation mechanism in the perpendicular direction and a base isolation mechanism in the horizontal direction. SOLUTION: An intermediate beam 14 is provided between a lowest beam 10 and a foundation 12, and a base isolation mechanism 16 in the perpendicular direction to support the weight of a structure above the lowest beam 10 is provided between the lowest beam 10 and the intermediate beam 14. A base isolation mechanism 18 in the horizontal direction to support the weight of the structure and the weight of the intermediate beam 14 is provided between the intermediate beam 14 and the foundation 12. A guide means 20 to prevent the relative movement in the horizontal direction while permitting the relative movement in the perpendicular direction between the two is provided between the lowest beam 10 and the intermediate beam 14.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基礎上に柱・梁を
備えて構築される構造物を水平および鉛直方向に免震す
る三次元免震構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional seismic isolation structure for horizontally and vertically isolating a structure constructed with columns and beams on a foundation.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の三次元免震構造は、例えば特許
第2713100号(平成9年10月31日登録 Int.
Cl.E04H 9/02)で知られているように、鉛直方向免震機
構と水平方向免震機構とを備え、鉛直方向免震機構によ
って上下振動を吸収し、水平方向免震機構によって水平
振動を吸収することにより、三次元免震を行うようにな
っている。
2. Description of the Related Art A three-dimensional seismic isolation structure of this kind is disclosed, for example, in Japanese Patent No. 2713100 (registered October 31, 1997, Int.
As is known from Cl.E04H 9/02), it has a vertical seismic isolation mechanism and a horizontal seismic isolation mechanism, absorbs vertical vibration by the vertical seismic isolation mechanism, and horizontal vibrations by the horizontal seismic isolation mechanism Absorbs the three-dimensional seismic isolation.

【0003】ところで、上記水平方向免震機構としては
積層ゴムが用いられるが、この積層ゴムはゴム層と鋼板
層とを交互に積層して構成され、ばね上構造物の鉛直荷
重を支持しつつ水平方向の変位を許容する。該積層ゴム
は、水平方向の小さい剛性を利用して、構造物の水平方
向固有周期を長周期化して地震に対する水平方向免震を
行う。
Incidentally, a laminated rubber is used as the horizontal seismic isolation mechanism. The laminated rubber is formed by alternately laminating a rubber layer and a steel plate layer, and supports the vertical load of the sprung structure. Allow horizontal displacement. The laminated rubber performs horizontal seismic isolation against an earthquake by making the horizontal natural period of the structure longer by utilizing small horizontal rigidity.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の三次元免震構造にあっては、水平方向免震機構と
して用いられる積層ゴムには構造物の重量がそのまま作
用するようになっているため、構造物の重量に対応して
必然的に積層ゴム自体のばね剛性が大きなものになって
しまう。また、水平方向の変形量に応じて、径の大きな
積層ゴムを使用する必要があるため、この面からも積層
ゴム自体のばね剛性が大きなものになってしまう。この
ように、ばね剛性が大きくなった積層ゴムを用いた場
合、該積層ゴムの水平ばね成分に対して構造物が比較的
軽量である場合は、構造物の重量と積層ゴムのばね定数
との関係から固有周期が短く設定されてしまう。このた
め、効果的な免震機能を得るためには、構造物の重量を
重くして長周期化を確保する必要がある。
However, in such a conventional three-dimensional seismic isolation structure, the weight of the structure acts as it is on the laminated rubber used as the horizontal seismic isolation mechanism. Inevitably, the spring stiffness of the laminated rubber itself becomes large corresponding to the weight of the structure. In addition, since it is necessary to use a laminated rubber having a large diameter according to the amount of deformation in the horizontal direction, the spring rigidity of the laminated rubber itself also becomes large from this viewpoint. As described above, when the laminated rubber having increased spring stiffness is used, and when the structure is relatively lightweight with respect to the horizontal spring component of the laminated rubber, the weight of the structure and the spring constant of the laminated rubber are compared. Due to the relationship, the natural period is set short. For this reason, in order to obtain an effective seismic isolation function, it is necessary to increase the weight of the structure to secure a longer period.

【0005】一方、鉛直方向免震機構としては上下方向
の変位を許容しつつ構造物の過大重量を支持する必要が
あり、一般にはコイルスプリングを用いることが考えら
れる。この場合、該コイルスプリングには所定の上下変
形量が要求されることから、構造物の重量が小さい程そ
の変形量を確保し易く、長周期化しやすくなる。
On the other hand, it is necessary for the vertical seismic isolation mechanism to support the excessive weight of the structure while allowing vertical displacement, and it is generally considered to use a coil spring. In this case, since the coil spring is required to have a predetermined vertical deformation amount, the smaller the weight of the structure, the easier it is to secure the deformation amount and the longer the cycle.

【0006】つまり、上記積層ゴムは長周期化するため
にある程度大きな支持荷重を必要とする反面、上記コイ
ルスプリングについてはこれに過剰な重量を作用させる
ことなく適切にその機能を発揮させるためには支持荷重
が比較的小さい方が良い。
In other words, while the laminated rubber requires a certain large supporting load in order to prolong the period, it is necessary for the coil spring to exert its function properly without exerting an excessive weight on the coil spring. The smaller the supporting load, the better.

【0007】これに対して上記従来の三次元免震構造で
は、積層ゴムおよびコイルスプリングに作用させるべき
重量を適切に考慮したものではなく、単に2個の積層ゴ
ムをコイルスプリングの上下に配置したに過ぎない。こ
のように積層ゴムとコイルスプリングとを直接に結合し
て直列配置した場合には、積層ゴムおよびコイルスプリ
ングにそれぞれ等しい構造物重量が作用することにな
る。このため、構造物重量を積層ゴムに対応させて設定
した場合には、コイルスプリングを適切に機能させ得な
いおそれがある一方、構造物重量をコイルスプリングに
対応させて設定した場合には、積層ゴムによる水平方向
の長周期化が十分に達成されなくなってしまうという課
題があった。
On the other hand, in the above-described conventional three-dimensional seismic isolation structure, the weight to be applied to the laminated rubber and the coil spring is not properly considered, but two laminated rubbers are simply arranged above and below the coil spring. It's just When the laminated rubber and the coil spring are directly connected and arranged in series in this manner, the same structural weight acts on the laminated rubber and the coil spring. For this reason, when the structure weight is set corresponding to the laminated rubber, the coil spring may not be able to function properly. There has been a problem that the long period in the horizontal direction due to rubber cannot be sufficiently achieved.

【0008】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
て成されたもので、鉛直方向免震機構と水平方向免震機
構に作用する構造物の重量および水平力に応じて、それ
ぞれのばね剛性を設定可能として、水平方向および鉛直
方向の免震機能を向上させることができる三次元免震構
造を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made in view of such a conventional problem, and the spring stiffness of each of the structures depends on the weight and horizontal force of the structure acting on the vertical seismic isolation mechanism and the horizontal seismic isolation mechanism. It is an object of the present invention to provide a three-dimensional seismic isolation structure capable of improving the horizontal and vertical seismic isolation functions.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明の請求項1に示す三次元免震構造は、最下層
梁と基礎との間に中間梁を設け、上記最下層梁と上記中
間梁との間に、該最下層梁上方の構造物重量を支持しつ
つ上下方向振動を免震する鉛直方向免震機構を設けると
ともに、上記中間梁と上記基礎との間に、上記構造物重
量および該中間梁重量を支持しつつ水平方向振動を免震
する水平方向免震機構を設け、かつ、上記最下層梁と上
記中間梁との間に、これら両者の鉛直方向相対移動を許
容しつつ水平方向相対移動を阻止するガイド手段を設け
る。
In order to achieve the above object, a three-dimensional seismic isolation structure according to a first aspect of the present invention is to provide an intermediate beam between a lowermost beam and a foundation. A vertical seismic isolation mechanism is provided between the intermediate beam and the foundation to support the weight of the structure above the lowermost beam and to isolate the vertical vibrations. A horizontal seismic isolation mechanism for supporting the object weight and the intermediate beam weight and isolating horizontal vibration is provided, and the vertical relative movement between the lowermost beam and the intermediate beam is allowed between the lowermost beam and the intermediate beam. Guide means for preventing relative movement in the horizontal direction while performing the movement.

【0010】また、本発明の請求項2に示す三次元免震
構造は、上記水平方向免震機構を、上記鉛直方向免震機
構の直下に配置する。
In the three-dimensional seismic isolation structure according to a second aspect of the present invention, the horizontal seismic isolation mechanism is disposed immediately below the vertical seismic isolation mechanism.

【0011】また、本発明の請求項3に示す三次元免震
構造は、上記水平方向免震機構を、上記中間梁と上記基
礎との間で任意の位置にかつ複数設ける。
In the three-dimensional seismic isolation structure according to a third aspect of the present invention, a plurality of the horizontal seismic isolation mechanisms are provided at an arbitrary position between the intermediate beam and the foundation.

【0012】更に、本発明の請求項4に示す三次元免震
構造は、最下層梁と基礎との間に、該最下層梁上方の構
造物重量を支持しつつ上下方向振動を免震する鉛直方向
免震機構と、該鉛直方向免震機構と並列に配置されて水
平方向振動を免震する水平方向免震機構とを設け、か
つ、上記最下層梁および上記基礎の少なくともいずれか
一方と上記水平方向免震機構との間に、これら最下層梁
と基礎両者の鉛直方向相対移動を許容しつつ水平方向相
対移動を阻止するガイド手段を設けるとともに、上記最
下層梁および上記基礎の少なくともいずれか一方と上記
鉛直方向免震機構との間に、これら最下層梁と基礎両者
の水平方向相対移動を許容する滑り手段を設ける。
Further, in the three-dimensional seismic isolation structure according to a fourth aspect of the present invention, the vertical vibration is isolated between the lowermost beam and the foundation while supporting the weight of the structure above the lowermost beam. A vertical seismic isolation mechanism, and a horizontal seismic isolation mechanism arranged in parallel with the vertical seismic isolation mechanism to isolate horizontal vibration are provided, and at least one of the lowermost beam and the foundation. Guide means is provided between the horizontal seismic isolation mechanism to prevent horizontal relative movement while allowing both the lowermost beam and the foundation to move in the vertical direction, and at least one of the lowermost beam and the foundation. A sliding means is provided between one of them and the vertical seismic isolation mechanism to allow the lowermost beam and the foundation to move relative to each other in the horizontal direction.

【0013】更にまた、本発明の請求項5に示す三次元
免震構造は、上記鉛直方向免震機構は、上記構造物の柱
の直下に配置する。
Further, in the three-dimensional seismic isolation structure according to a fifth aspect of the present invention, the vertical seismic isolation mechanism is disposed immediately below a column of the structure.

【0014】以上の構成により本発明の作用を以下述べ
ると、請求項1では最下層梁と中間梁との間に設けた鉛
直方向免震機構によって上下方向に免震するとともに、
中間梁と基礎との間に設けた水平方向免震機構によって
水平方向に免震することができる。このとき、上記鉛直
方向免震機構が設けられる最下層梁と中間梁との間に、
これら両者の鉛直方向相対移動を許容しつつ水平方向相
対移動を阻止するガイド手段を設けたので、鉛直方向免
震機構には専ら上下方向の変位が入力されることにな
り、水平変位によって該鉛直方向免震機構が破損された
り、性能が低下されたりするのを防止することができ
る。
According to the first aspect of the present invention, the operation of the present invention will be described below. In claim 1, the vertical seismic isolation mechanism provided between the lowermost beam and the intermediate beam provides seismic isolation in the vertical direction.
Horizontal seismic isolation can be achieved by the horizontal seismic isolation mechanism provided between the intermediate beam and the foundation. At this time, between the lower beam and the intermediate beam where the vertical seismic isolation mechanism is provided,
Since the guide means for blocking the relative movement in the horizontal direction while permitting the relative movement in the vertical direction is provided, only the vertical displacement is input to the vertical seismic isolation mechanism. It is possible to prevent the directional seismic isolation mechanism from being damaged or the performance from being degraded.

【0015】ここで、上記鉛直方向免震機構には最下層
梁までの構造物重量が作用するが、上記水平方向免震機
構には、該鉛直方向免震機構に作用する構造物重量に更
に中間梁の重量が付加されることになる。このため、付
加される該中間梁の重量を予め調節しておくことによ
り、軽量構造物にあっても水平方向免震機構に作用する
重量を大きくでき、延いては、該水平方向免震機構によ
る支持によって中間梁を含む上方の構造物を適切に長周
期化することができる。一方、上記鉛直方向免震機構
は、これに作用する重量を小さくして適切にその機能を
発揮させることができるため、上下振動に対する免震機
能を十分に確保できる。
Here, the structure weight up to the lowest beam acts on the vertical seismic isolation mechanism, but the horizontal seismic isolation mechanism further adds to the structural weight acting on the vertical seismic isolation mechanism. The weight of the intermediate beam will be added. For this reason, by adjusting the weight of the added intermediate beam in advance, the weight acting on the horizontal seismic isolation mechanism can be increased even in a light-weight structure. The structure above can include the intermediate beam, and the structure above can appropriately have a longer period. On the other hand, since the vertical seismic isolation mechanism can exert its function appropriately by reducing the weight acting on the mechanism, the seismic isolation function against vertical vibration can be sufficiently ensured.

【0016】また、上記水平方向免震機構は中間梁に作
用する重量を支持する個数を備えておれば良く、従っ
て、該水平方向免震機構の設置個数を少数とすることに
より、個々の水平方向免震機構に作用する重量を大きく
できるため、中間梁の重量を大きくすることなく長周期
化を達成することができる。
The horizontal seismic isolation mechanism only needs to have a number that supports the weight acting on the intermediate beam. Therefore, by reducing the number of the horizontal seismic isolation mechanisms to be installed, each horizontal seismic isolation mechanism can be provided. Since the weight acting on the directional seismic isolation mechanism can be increased, a longer period can be achieved without increasing the weight of the intermediate beam.

【0017】また、請求項2では、上記水平方向免震機
構を、上記鉛直方向免震機構の直下に配置したので、該
鉛直方向免震機構に作用する構造物の重量を、その鉛直
下方で水平方向免震機構に支持させることができる。つ
まり、鉛直方向免震機構と水平方向免震機構とを水平方
向に位置ずれさせると、中間梁には鉛直方向免震機構と
水平方向免震機構との水平距離をスパンとする曲げモー
メントが発生するが、上記構成によればこのような曲げ
モーメントが生じることはない。このため、上記中間梁
の強度を特段増大する必要はなく、該中間梁のコストを
低減することができる。
According to the second aspect of the present invention, the horizontal seismic isolation mechanism is disposed immediately below the vertical seismic isolation mechanism. Therefore, the weight of the structure acting on the vertical seismic isolation mechanism is reduced below the vertical seismic isolation mechanism. It can be supported by the horizontal seismic isolation mechanism. In other words, if the vertical seismic isolation mechanism and the horizontal seismic isolation mechanism are displaced in the horizontal direction, a bending moment with a span equal to the horizontal distance between the vertical seismic isolation mechanism and the horizontal seismic isolation mechanism is generated at the intermediate beam. However, according to the above configuration, such a bending moment does not occur. Therefore, it is not necessary to particularly increase the strength of the intermediate beam, and the cost of the intermediate beam can be reduced.

【0018】また請求項3では、中間梁の存在により、
要求される水平剛性を有する水平方向免震機構を任意に
選択することが可能であり、またそれらの設置位置や設
置個数も任意に選択できるため、水平方向の免震層につ
いて、偏心や変形を自由に調整することができる。
According to the third aspect, the presence of the intermediate beam allows
It is possible to arbitrarily select the horizontal seismic isolation mechanism that has the required horizontal rigidity, and the installation position and number of them can be arbitrarily selected. Can be adjusted freely.

【0019】更に、請求項4では、最下層梁と基礎との
間に、該最下層梁上方の構造物重量を支持する鉛直方向
免震機構と、該鉛直方向免震機構と並列に配置される水
平方向免震機構とを設けたので、鉛直方向免震機構によ
って上下方向に免震するとともに、水平方向免震機構に
よって水平方向に免震することができる。このとき、上
記鉛直方向免震機構と上記水平方向免震機構は最下層梁
と基礎との間に並列配置されるため、三次元免震構造を
構成するための最下層梁下のスペースが小さくて済む。
Further, in the present invention, a vertical seismic isolation mechanism for supporting the weight of a structure above the lowermost beam and the foundation are arranged in parallel with the vertical seismic isolation mechanism. With the horizontal seismic isolation mechanism, the vertical seismic isolation mechanism allows vertical seismic isolation, and the horizontal seismic isolation mechanism allows horizontal seismic isolation. At this time, since the vertical seismic isolation mechanism and the horizontal seismic isolation mechanism are arranged in parallel between the lowermost beam and the foundation, the space under the lowermost beam for forming the three-dimensional seismic isolation structure is small. I can do it.

【0020】また、鉛直方向免震機構と水平方向免震機
構とが並列配置されることにより、構造物の上下荷重は
専ら鉛直方向免震機構によって支持して基礎へ流すこと
ができる。このため、水平方向免震機構には上下荷重が
作用しないため、該水平方向免震機構は水平方向のばね
剛性のみを考慮して設計することができ、構造物の長周
期化を容易に確保することができるとともに、水平方向
免震機構の性能も大変形領域まで安定化することができ
る。
Further, since the vertical seismic isolation mechanism and the horizontal seismic isolation mechanism are arranged in parallel, the vertical load of the structure can be supported by the vertical seismic isolation mechanism and flow to the foundation. For this reason, no vertical load acts on the horizontal seismic isolation mechanism, so the horizontal seismic isolation mechanism can be designed taking into account only the horizontal spring stiffness, and it is easy to secure a longer period of the structure. And the performance of the horizontal seismic isolation mechanism can be stabilized up to the large deformation region.

【0021】更に、上記最下層梁および上記基礎の少な
くともいずれか一方と上記水平方向免震機構との間に、
これら最下層梁と基礎両者の鉛直方向相対移動を許容し
つつ水平方向相対移動を阻止するガイド手段を設けると
ともに、上記最下層梁および上記基礎の少なくともいず
れか一方と上記鉛直方向免震機構との間に、これら最下
層梁と基礎両者の水平方向相対移動を許容する滑り手段
を設けることによって、鉛直方向免震機構には専ら上下
方向の変位が入力され、該鉛直方向免震機構が破損され
るのを防止できる。従って、過大振動の入力により水平
方向免震機構が破断した場合であっても、最下層梁と基
礎との間は上記鉛直方向免震機構によって確実に間隔保
持できて、いわゆるフェールセーフ機能を発揮させるこ
とができる。
Further, between at least one of the lowermost beam and the foundation and the horizontal seismic isolation mechanism,
In addition to providing guide means for preventing horizontal relative movement while permitting vertical relative movement of both the lowermost beam and the foundation, at least one of the lowermost beam and the foundation and the vertical seismic isolation mechanism are provided. In the meantime, by providing a sliding means for allowing the horizontal movement of both the bottom beam and the foundation in the horizontal direction, only vertical displacement is input to the vertical seismic isolation mechanism, and the vertical seismic isolation mechanism is damaged. Can be prevented. Therefore, even if the horizontal seismic isolation mechanism breaks due to excessive vibration input, the vertical seismic isolation mechanism can reliably maintain the gap between the bottom beam and the foundation, exhibiting a so-called fail-safe function. Can be done.

【0022】更にまた、請求項5では、上記鉛直方向免
震機構を、上記構造物の柱の直下に配置したので、柱を
介して作用する構造物の重量を直接に鉛直方向免震機構
で支持することができる。このため、最下層梁に不要な
曲げモーメントが発生するのを防止でき、鉛直方向免震
機構上の構造の軽量化を達成することができる。
Furthermore, in the present invention, the vertical seismic isolation mechanism is disposed immediately below the column of the structure, so that the weight of the structure acting via the column is directly reduced by the vertical seismic isolation mechanism. Can be supported. For this reason, generation of an unnecessary bending moment in the lowermost beam can be prevented, and the weight of the structure on the vertical seismic isolation mechanism can be reduced.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して詳細に説明する。図1から図3は本発明の
三次元免震構造の一実施形態を示し、図1は三次元免震
構造の要部を示す正面断面図、図2は図1中A部の拡大
正面図、図3は図2中B−B線断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. 1 to 3 show one embodiment of the three-dimensional seismic isolation structure of the present invention, FIG. 1 is a front sectional view showing a main part of the three-dimensional seismic isolation structure, and FIG. 2 is an enlarged front view of part A in FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line BB in FIG.

【0024】本実施形態の三次元免震構造の基本構成
は、図1に示すように最下層梁10と基礎12との間に
中間梁14を設け、該最下層梁10と該中間梁14との
間に、該最下層梁10上方の図外の構造物重量を支持す
る鉛直方向免震機構16を設けるとともに、上記中間梁
14と上記基礎12との間に、上記構造物重量および上
記中間梁14重量を支持する水平方向免震機構18を設
け、かつ、上記最下層梁10と上記中間梁14との間
に、両者の鉛直方向相対移動を許容しつつ水平方向相対
移動を阻止するガイド手段20を設ける。
The basic configuration of the three-dimensional seismic isolation structure of the present embodiment is as shown in FIG. 1, in which an intermediate beam 14 is provided between a lowermost beam 10 and a foundation 12, and the lowermost beam 10 and the intermediate beam 14 are provided. And a vertical seismic isolation mechanism 16 for supporting the weight of a structure (not shown) above the lowermost beam 10, and the weight of the structure and the weight of the structure between the intermediate beam 14 and the foundation 12. A horizontal seismic isolation mechanism 18 that supports the weight of the intermediate beam 14 is provided, and between the lowermost beam 10 and the intermediate beam 14, horizontal relative movement is prevented while allowing vertical relative movement of both. Guide means 20 are provided.

【0025】上記最下層梁10はH型鋼を用いたS造梁
として構成され、この最下層梁10の上側に柱22が立
設される。また、上記基礎12はコンクリートを打設し
てRC造として構築される。更に、上記中間梁14はR
C造梁として構成されるが、この中間梁14は躯体側に
固定されることなく浮動状態として設けられる。
The lowermost beam 10 is formed as an S beam using H-shaped steel, and a column 22 is erected above the lowermost beam 10. The foundation 12 is constructed as an RC structure by casting concrete. Further, the intermediate beam 14 is R
Although it is configured as a C beam, the intermediate beam 14 is provided in a floating state without being fixed to the skeleton side.

【0026】上記鉛直方向免震機構16は上記柱22の
直下に配置され、最下層梁10の下側フランジ10aに
取り付けられる変形調整用のライナープレート24と、
中間梁14の上面に取り付けられる取付けプレート26
との間に、同心状に内,外コイルスプリング28,30
が縮設されることにより構成される。内,外コイルスプ
リング28,30は、内方コイルスプリング28は小径
に形成される一方、外方コイルスプリング30は大径に
形成され、これら両コイルスプリング28,30のばね
剛性のトータルで、1つの鉛直方向免震機構16に作用
する構造物の重量に対抗するように設定される。
The vertical seismic isolation mechanism 16 is disposed immediately below the column 22, and has a liner plate 24 for deformation adjustment attached to the lower flange 10 a of the lowermost beam 10.
Mounting plate 26 mounted on the upper surface of intermediate beam 14
Between the inner and outer coil springs 28, 30
Are contracted. The inner and outer coil springs 28, 30 are formed such that the inner coil spring 28 is formed to have a small diameter, while the outer coil spring 30 is formed to have a large diameter. It is set to oppose the weight of the structure acting on the two vertical seismic isolation mechanisms 16.

【0027】上記ライナープレート24から外方コイル
スプリング30の外側を囲繞する筒状のカバー32が垂
設される一方、上記取付けプレート26から仮止めボル
ト34が立設され、この仮止めボルト34にカバー32
から突設するアーム32aを挿通してナット止めできる
ようになっている。そして、上記鉛直方向免震機構16
の取り付け時に、内,外コイルスプリング28,30を
押し縮めた状態で上記カバー32を仮止めボルト34に
ナット止めしておき、取り付け完了後にナットを外すこ
とで、カバー32は仮止めボルト34に対し自由に昇降
移動できるようになっている。
A tubular cover 32 surrounding the outside of the outer coil spring 30 is vertically suspended from the liner plate 24, and a temporary fixing bolt 34 is erected from the mounting plate 26. Cover 32
The arm 32a protruding from the hole can be inserted to fix the nut. The vertical seismic isolation mechanism 16
At the time of mounting, the cover 32 is fixed to the temporary fixing bolts 34 with the inner and outer coil springs 28 and 30 compressed and tightened, and the nut is removed after the mounting is completed. On the other hand, it can freely move up and down.

【0028】上記水平方向免震機構18は、上,下フラ
ンジ36,36a間に内部ゴム層38と内部鋼板40と
を積層し、その外周に被覆ゴム42を設けた積層ゴムと
して構成される。上方フランジ36は、上記鉛直方向免
震機構16の直下位置に対応して中間梁14の下面から
突設される突起部14aの下面に固定されるとともに、
下方フランジ36aは基礎12の上面に固定される。
The horizontal seismic isolation mechanism 18 is formed as a laminated rubber in which an internal rubber layer 38 and an internal steel plate 40 are laminated between upper and lower flanges 36 and 36a, and a coating rubber 42 is provided on the outer periphery. The upper flange 36 is fixed to the lower surface of the projection 14 a projecting from the lower surface of the intermediate beam 14 corresponding to the position directly below the vertical seismic isolation mechanism 16,
The lower flange 36a is fixed to the upper surface of the foundation 12.

【0029】ところで、この水平方向免震機構18は場
合によっては、中間梁14と基礎12との間で任意の位
置にかつ複数設けるようにしてもよい。すなわち、中間
梁14の存在により、要求される水平剛性を有する水平
方向免震機構18を任意に選択することができるととも
に、またそれらの設置位置や設置個数も任意に選択でき
るため、水平方向の免震性能について、偏心や変形を自
由に調整することができる。
Incidentally, depending on the case, the horizontal seismic isolation mechanism 18 may be provided at an arbitrary position between the intermediate beam 14 and the foundation 12 and in plural numbers. That is, the presence of the intermediate beam 14 allows the horizontal seismic isolation mechanism 18 having the required horizontal rigidity to be arbitrarily selected, and the installation position and number thereof to be arbitrarily selected. Eccentricity and deformation can be freely adjusted for seismic isolation performance.

【0030】上記ガイド手段20は、上記鉛直方向免震
機構16から水平方向に適宜距離L1 だけ離れた位置に
設けられ、最下層梁10の長さ方向に対峙して該最下層
梁10の下面に固定される1対のガイド板44,44a
と、中間梁14の上面から突設される突起部14bの上
面に固定され、上記ガイド板44,44aにそれぞれ接
触して転動するローラ46,46aとによって構成され
る。
The guide means 20 is provided at a position spaced apart from the vertical seismic isolation mechanism 16 in the horizontal direction by an appropriate distance L 1. The guide means 20 faces the longitudinal direction of the lowermost beam 10, and faces the lower surface of the lowermost beam 10. A pair of guide plates 44, 44a fixed to
And rollers 46, 46a fixed to the upper surface of the projecting portion 14b projecting from the upper surface of the intermediate beam 14 and rolling in contact with the guide plates 44, 44a, respectively.

【0031】上記ガイド板44,44aは図2,図3に
示すようにアングル材が用いられ、それぞれの一辺をガ
イド面として互いに平行関係をもって対向させるととも
に、それぞれの他辺を取付け部として上記最下層梁10
の下面に図外のボルト,ナットまたは溶接により固定さ
れる。
As shown in FIGS. 2 and 3, angle materials are used for the guide plates 44 and 44a. Each of the guide plates 44 and 44a is opposed to each other in a parallel relationship with one side as a guide surface, and the other side is used as a mounting portion with the other side as a mounting portion. Lower beam 10
Is fixed to the lower surface of the device by bolts, nuts or welding (not shown).

【0032】一方、上記ローラ46,46aは上記突起
部14bに固定される取付けプレート47から突設する
取付け壁48,48aに設けられる。これら取付け壁4
8,48aは、図3に示すように上記ガイド板44,4
4aに平行に対峙され、これら取付け壁48,48aに
上記ローラ46,46aがそれぞれ2個づつ設けられて
安定性が確保される。
On the other hand, the rollers 46, 46a are provided on mounting walls 48, 48a projecting from a mounting plate 47 fixed to the projection 14b. These mounting walls 4
8, 48a are the guide plates 44, 4 as shown in FIG.
The rollers 46, 46a are provided two by two on the mounting walls 48, 48a to secure stability.

【0033】上記ガイド手段20は図示しないけれど
も、上記1対のガイド板44,44aに代えて、最下層
梁10の下面に筒状のガイドを取り付けるようにし、そ
の内周面に沿って複数のローラを配置する構成としても
よい。
Although the guide means 20 is not shown, a cylindrical guide is attached to the lower surface of the lowermost beam 10 instead of the pair of guide plates 44, 44a, and a plurality of guides are provided along the inner peripheral surface. A configuration in which rollers are arranged may be adopted.

【0034】以上の構成により本実施形態の三次元免震
構造にあっては、鉛直方向免震機構16と水平方向免震
機構18とは、中間梁14を介在して柱22の延長方向
に直列配置され、最下層梁10と中間梁14との間に設
けた鉛直方向免震機構16によって上下方向に免震する
とともに、中間梁14と基礎12との間に設けた水平方
向免震機構18によって水平方向に免震することによ
り、謂わゆる三次元免震が可能となる。
With the above configuration, in the three-dimensional seismic isolation structure of this embodiment, the vertical seismic isolation mechanism 16 and the horizontal seismic isolation mechanism 18 extend in the direction in which the column 22 extends with the intermediate beam 14 interposed therebetween. Seismic isolation is provided in the vertical direction by a vertical seismic isolation mechanism 16 provided between the lowermost beam 10 and the intermediate beam 14, and a horizontal seismic isolation mechanism provided between the intermediate beam 14 and the foundation 12. By isolating in the horizontal direction by 18, so-called three-dimensional seismic isolation becomes possible.

【0035】このとき、最下層梁10と中間梁14との
間に設けたガイド手段20は、最下層梁10に固定した
ガイド板44,44aに、中間梁14に取り付けたロー
ラ46,46aが当接して、最下層梁10と中間梁14
との水平方向の相対移動を阻止することができる。ま
た、上下方向にはローラ46,46aがガイド板44,
44aを転動して、最下層梁10と中間梁14との上下
相対変位を許容し、鉛直方向免震機構16の内,外コイ
ルスプリング28,30が上下方向に弾性変形するのを
可能とし、これによって上下振動が免震される。
At this time, the guide means 20 provided between the lowermost beam 10 and the intermediate beam 14 includes a guide plate 44, 44a fixed to the lowermost beam 10 and rollers 46, 46a attached to the intermediate beam 14. The lowermost beam 10 and the intermediate beam 14 are brought into contact with each other.
With respect to the horizontal direction. In the vertical direction, rollers 46, 46a are provided with guide plates 44,
Rolling 44a allows vertical relative displacement between the lowermost beam 10 and the intermediate beam 14 to enable the outer coil springs 28 and 30 of the vertical seismic isolation mechanism 16 to be elastically deformed in the vertical direction. Thus, the vertical vibration is isolated.

【0036】このように、上記ガイド手段20によって
上記内,外コイルスプリング28,30に水平方向の荷
重が作用するのを防止できるため、該内,外コイルスプ
リング28,30が大きな水平変位によって破損した
り、鉛直免震の性能が低下したりするのを防止できる。
As described above, since the horizontal load is prevented from acting on the inner and outer coil springs 28 and 30 by the guide means 20, the inner and outer coil springs 28 and 30 are damaged by a large horizontal displacement. Or the performance of the vertical seismic isolation can be prevented.

【0037】ここで、上記鉛直方向免震機構16は中間
梁14の上側に配置されるため、該鉛直方向免震機構1
6には最下層梁10までの構造物重量が作用する一方、
上記水平方向免震機構18には該鉛直方向免震機構16
に作用する構造物重量に、更に中間梁14の重量が付加
されることになる。該中間梁14はRC造梁として構成
されており、その重量は調整可能である。
Here, since the vertical seismic isolation mechanism 16 is disposed above the intermediate beam 14, the vertical seismic isolation mechanism 1
While the structure weight up to the lowest beam 10 acts on 6,
The horizontal seismic isolation mechanism 18 includes the vertical seismic isolation mechanism 16.
The weight of the intermediate beam 14 will be added to the weight of the structure acting on. The intermediate beam 14 is configured as an RC beam, and its weight is adjustable.

【0038】従って、最下層梁10上に構築される構造
物が軽量である場合にも、水平方向免震機構18に作用
する重量を上記中間梁14によって大きくでき、延いて
は、該水平方向免震機構18による支持によって中間梁
14を含む上方の構造物を適切に長周期化し、水平方向
の免震機能を向上することができる。
Therefore, even when the structure constructed on the lowermost beam 10 is lightweight, the weight acting on the horizontal seismic isolation mechanism 18 can be increased by the intermediate beam 14, so that the horizontal direction With the support by the seismic isolation mechanism 18, the upper structure including the intermediate beam 14 can be appropriately made longer in period, and the horizontal seismic isolation function can be improved.

【0039】一方、このように中間梁14によって上記
水平方向免震機構18に作用する重量を増大して長周期
化が可能となるが、上記鉛直方向免震機構16は中間梁
14の重量が作用することがないため、この鉛直方向免
震機構16の内,外スプリング28,30に作用する重
量を比較的に小さくして適切にその機能を発揮させるこ
とができ、延いては、上下振動に対する免震機能を十分
に確保できる。
On the other hand, although the weight acting on the horizontal seismic isolation mechanism 18 is increased by the intermediate beam 14 and the period can be lengthened, the vertical seismic isolation mechanism 16 requires the weight of the intermediate beam 14. Since it does not act, the weight acting on the inner and outer springs 28, 30 of the vertical seismic isolation mechanism 16 can be made relatively small so that the function can be properly exerted. A sufficient seismic isolation function can be secured.

【0040】また、上記水平方向免震機構18は上記鉛
直方向免震機構16に対応して同数を設ける必要が無
く、中間梁14に作用する重量を支持する個数を備えて
おれば良い。従って、該水平方向免震機構18は上記鉛
直方向免震機構16より少数とすることにより、個々の
水平方向免震機構18に作用する重量を大きくできるた
め、中間梁14の重量を大きくすることなく、つまり、
該中間梁14に用いるコンクリート量を減少しつつ長周
期化を達成することができる。勿論、コンクリート量を
減少した場合にも、中間梁14に所定の剛性を備えるこ
とはいうまでもない。
Further, it is not necessary to provide the same number of horizontal seismic isolation mechanisms 18 corresponding to the vertical seismic isolation mechanisms 16, and it is sufficient that the horizontal seismic isolation mechanisms 18 have a number that supports the weight acting on the intermediate beams 14. Therefore, by making the horizontal seismic isolation mechanism 18 smaller in number than the vertical seismic isolation mechanism 16, the weight acting on each horizontal seismic isolation mechanism 18 can be increased, so that the weight of the intermediate beam 14 is increased. No, that is,
A longer period can be achieved while reducing the amount of concrete used for the intermediate beam 14. Needless to say, even when the amount of concrete is reduced, the intermediate beam 14 has a predetermined rigidity.

【0041】更に、本実施形態では水平方向免震機構1
8を鉛直方向免震機構16と同数設けた場合、または、
数を減少した場合にかかわらず、水平方向免震機構18
を鉛直方向免震機構16の直下に配置したので、該鉛直
方向免震機構16に作用する構造物の重量を、その鉛直
下方で水平方向免震機構18に支持させることができ
る。つまり、鉛直方向免震機構16と水平方向免震機構
18とを水平方向に位置ずれさせると、中間梁14には
鉛直方向免震機構16と水平方向免震機構18との水平
距離をスパンとする曲げモーメントが発生するが、上記
構成によればこのような曲げモーメントが生じることは
ない。このため、上記中間梁14の強度を特段増大する
必要はなく、該中間梁14の構築コストを低減すること
ができる。
Further, in this embodiment, the horizontal seismic isolation mechanism 1 is used.
8 in the same number as the vertical seismic isolation mechanism 16, or
Regardless of the number, the horizontal seismic isolation system 18
Are disposed directly below the vertical seismic isolation mechanism 16, the weight of the structure acting on the vertical seismic isolation mechanism 16 can be supported by the horizontal seismic isolation mechanism 18 vertically below. That is, when the vertical seismic isolation mechanism 16 and the horizontal seismic isolation mechanism 18 are displaced in the horizontal direction, the horizontal distance between the vertical seismic isolation mechanism 16 and the horizontal seismic isolation mechanism 18 is set to the span of the intermediate beam 14. However, according to the above configuration, such a bending moment does not occur. Therefore, it is not necessary to particularly increase the strength of the intermediate beam 14, and the construction cost of the intermediate beam 14 can be reduced.

【0042】更にまた、上記鉛直方向免震機構16を、
最下層梁10に接続される柱22の直下に配置したの
で、該柱22を介して作用する構造物の重量を直接に鉛
直方向免震機構16で支持することができる。このた
め、最下層梁10に不要な曲げモーメントが発生するの
を防止でき、鉛直方向免震機構16上の構造の軽量化を
達成することができる。
Further, the vertical seismic isolation mechanism 16 is
Since it is arranged immediately below the column 22 connected to the lowest beam 10, the weight of the structure acting via the column 22 can be directly supported by the vertical seismic isolation mechanism 16. For this reason, generation of an unnecessary bending moment in the lowermost beam 10 can be prevented, and the weight of the structure on the vertical seismic isolation mechanism 16 can be reduced.

【0043】また、上記最下層梁10をS造梁として構
成したが、これに限ることなくRC造梁またはSRC造
梁として構成することができる。また、上記中間梁14
はRC造梁としたが、これにあってもS造梁またはSR
C造梁とすることができる。
Although the lowermost beam 10 is formed as an S beam, the present invention is not limited to this, and it can be formed as an RC beam or an SRC beam. Also, the intermediate beam 14
Is RC beam, but even in this case, S beam or SR
It can be a C beam.

【0044】図4は他の実施形態の三次元免震構造の要
部を示す正面断面図で、上記実施形態と同一構成部分に
同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
FIG. 4 is a front sectional view showing a main part of a three-dimensional seismic isolation structure according to another embodiment. The same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0045】同図に示すように、この実施形態の三次元
免震構造の基本構成は、最下層梁10と基礎12との間
に、該最下層梁10上方の構造物重量を支持する鉛直方
向免震機構16と、該鉛直方向免震機構16から水平方
向に適宜間隔を設けて配置される水平方向免震機構18
とを設け、かつ、該水平方向免震機構18と最下層梁1
0との間に、両者の鉛直方向相対移動を許容しつつ水平
方向相対移動を阻止するガイド手段20を設けるととも
に、上記鉛直方向免震機構16と基礎12との間に、両
者の水平方向の相対移動を許容する滑り機構50を設け
る。
As shown in the figure, the basic configuration of the three-dimensional seismic isolation structure of this embodiment is such that a vertical structure for supporting the weight of the structure above the lowest beam 10 between the lowest beam 10 and the foundation 12. Directional seismic isolation mechanism 16, and horizontal seismic isolation mechanism 18 that is disposed at an appropriate distance in the horizontal direction from vertical seismic isolation mechanism 16.
And the horizontal seismic isolation mechanism 18 and the lowermost beam 1
0, a guide means 20 for preventing the relative movement in the horizontal direction while allowing the relative movement in the vertical direction is provided, and between the vertical seismic isolation mechanism 16 and the foundation 12 in the horizontal direction. A sliding mechanism 50 that allows relative movement is provided.

【0046】上記最下層梁10および上記基礎12は上
記実施形態と同様に、該最下層梁10がH型鋼を用いた
S造梁として構成されるとともに、基礎12がコンクリ
ートを打設してRC造として構築される。また、上記最
下層梁10の上側に柱22が立設される。更に、上記鉛
直方向免震機構16,上記水平方向免震機構18および
上記ガイド手段20にあっても上記実施形態と同様の構
造をもって構成されるので、その詳細な説明は省略す
る。
The lowermost beam 10 and the foundation 12 are constructed as S beams using H-section steel, and the foundation 12 is formed by casting concrete and RC It is built as a structure. In addition, a column 22 is erected above the lowermost beam 10. Further, the vertical seismic isolation mechanism 16, the horizontal seismic isolation mechanism 18, and the guide means 20 have the same structure as that of the above-described embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted.

【0047】また、上記滑り機構50は、鉛直方向免震
機構16の配置部位に対応して基礎12の上面にステン
レスなどの滑り板プレート52を取り付ける一方、鉛直
方向免震機構16の取付けプレート26下面にテフロン
滑り面を設けたバックプレート54を取り付け、このバ
ックプレート54を上記滑り板プレート52上面に摺動
自在に載置することにより構成される。勿論、滑り板プ
レート52はバックプレート54の移動を十分にカバー
できる面積をもって形成される。
The sliding mechanism 50 is provided with a sliding plate 52 made of stainless steel or the like on the upper surface of the foundation 12 corresponding to the position of the vertical seismic isolation mechanism 16, and the mounting plate 26 of the vertical seismic isolation mechanism 16. A back plate 54 provided with a Teflon sliding surface on the lower surface is attached, and the back plate 54 is slidably mounted on the upper surface of the sliding plate plate 52. Of course, the sliding plate 52 is formed with an area enough to cover the movement of the back plate 54.

【0048】即ち、この実施形態の三次元免震構造で
は、最下層梁10と基礎12との間に、鉛直方向免震機
構16と水平方向免震機構18とを水平方向に適宜間隔
L2 を設けて並列配置してあり、鉛直方向免震機構16
の内,外コイルスプリング28,30が上下変形される
ことによって上下免震するとともに、上記滑り機構50
により鉛直方向免震機構16と基礎12との相対移動を
許容しつつ、水平方向免震機構18が水平変形すること
によって水平免震することができる。
That is, in the three-dimensional seismic isolation structure of this embodiment, the vertical seismic isolation mechanism 16 and the horizontal seismic isolation mechanism 18 are provided with an appropriate space L2 in the horizontal direction between the bottom beam 10 and the foundation 12. Provided and arranged in parallel, the vertical seismic isolation mechanism 16
The outer and upper coil springs 28 and 30 are vertically deformed to be seismically isolated vertically, and the sliding mechanism 50
Accordingly, the horizontal seismic isolation mechanism 18 can be horizontally deformed by horizontally deforming the horizontal seismic isolation mechanism 18 while allowing the relative movement between the vertical seismic isolation mechanism 16 and the foundation 12.

【0049】そして、上記鉛直方向免震機構16と上記
水平方向免震機構18は、最下層梁10と基礎12との
間に同一レベルとして並列配置されるため、三次元免震
構造を構成するための最下層梁10下のスペースが上記
実施形態と比較して小さくて済む。
Since the vertical seismic isolation mechanism 16 and the horizontal seismic isolation mechanism 18 are arranged in parallel at the same level between the lowermost beam 10 and the foundation 12, a three-dimensional seismic isolation structure is formed. The space beneath the lowermost beam 10 is smaller than in the above embodiment.

【0050】また、鉛直方向免震機構16と水平方向免
震機構18とが並列配置されることにより、構造物の上
下荷重は専ら鉛直方向免震機構16によって支持して基
礎12へ流すことができる。このため、水平方向免震機
構18には上下荷重が作用しないため、該水平方向免震
機構18は水平方向のばね剛性のみを考慮して設計する
ことができ、構造物の長周期化を容易に確保することが
できる。
Further, since the vertical seismic isolation mechanism 16 and the horizontal seismic isolation mechanism 18 are arranged in parallel, the vertical load of the structure can be exclusively supported by the vertical seismic isolation mechanism 16 and flow to the foundation 12. it can. For this reason, since the vertical seismic isolation mechanism 18 does not act on the vertical load, the horizontal seismic isolation mechanism 18 can be designed in consideration of only the spring stiffness in the horizontal direction. Can be secured.

【0051】更に、このように水平方向免震機構18に
上下荷重を作用させない場合には、該水平方向免震機構
18を図示した積層ゴムによって構成することなく、所
定の水平方向のばね剛性を備えた装置、例えば単なるゴ
ム体としても構成でき、水平免震効果を更に向上するこ
とができる。そして、この実施形態のように積層ゴムを
用いた場合でも、上下荷重が作用しないことから積層ゴ
ムの変形性能が拡大する。
Further, when no vertical load is applied to the horizontal seismic isolation mechanism 18 in this way, the horizontal seismic isolation mechanism 18 does not need to be constituted by the laminated rubber shown in FIG. A device provided, for example, a simple rubber body, can be configured to further improve the horizontal seismic isolation effect. And even when the laminated rubber is used as in this embodiment, since the vertical load does not act, the deformation performance of the laminated rubber is expanded.

【0052】また、水平方向免震機構18と最下層梁1
0との間に設けたガイド手段20および鉛直方向免震機
構16と基礎12との間に設けた滑り機構50によっ
て、鉛直方向免震機構16には専ら上下方向の変位を入
力させることができるため、該鉛直方向免震機構16、
つまり、内,外コイルスプリング28,30は常時直立
状態を保持して、これが破損されるのを防止できる。従
って、過大振動の入力により水平方向免震機構18が大
きく変形して破断した場合にも、最下層梁10と基礎1
2との間は上記鉛直方向免震機構16によって確実に間
隔保持できるため、いわゆるフェールセーフ機能を発揮
させることができる。
The horizontal seismic isolation mechanism 18 and the lowest beam 1
0, and the vertical seismic isolation mechanism 16 can be exclusively input to the vertical displacement by the sliding mechanism 50 provided between the vertical seismic isolation mechanism 16 and the foundation 12. Therefore, the vertical seismic isolation mechanism 16,
That is, the inner and outer coil springs 28 and 30 are always kept in an upright state, and can be prevented from being damaged. Therefore, even when the horizontal seismic isolation mechanism 18 is greatly deformed and broken by the input of excessive vibration, the lowermost beam 10 and the foundation 1
2 can be reliably maintained by the vertical seismic isolation mechanism 16, so that a so-called fail-safe function can be exhibited.

【0053】ところで、この実施形態にあっても鉛直方
向免震機構16を、最下層梁10に接続される柱22の
直下に配置したので、該最下層梁10に曲げモーメント
が発生するのを防止して、該最下層梁10の軽量化を達
成することができる。
By the way, even in this embodiment, the vertical seismic isolation mechanism 16 is disposed immediately below the column 22 connected to the lowermost beam 10, so that the bending moment is generated in the lowermost beam 10. Thus, the weight of the lowermost beam 10 can be reduced.

【0054】また、この実施形態ではガイド手段20
を、水平方向免震機構18と基礎12との間に配置し、
かつ、滑り機構50を、鉛直方向免震機構16と最下層
梁10との間に配置しても同様の機能を達成することが
できる。更に、上記実施形態と同様に最下層梁10をS
造としたが、これに限ることなくRC造梁またはSRC
造梁として構成することができる。
In this embodiment, the guide means 20
Is disposed between the horizontal seismic isolation mechanism 18 and the foundation 12,
Further, the same function can be achieved even if the sliding mechanism 50 is disposed between the vertical seismic isolation mechanism 16 and the lowest beam 10. Further, similarly to the above embodiment, the lowermost beam 10 is
But it is not limited to this, RC beam or SRC
It can be configured as a beam.

【0055】そして上記いずれの実施形態にあっても、
当該三次元免震構造は、水平面に沿ったあらゆる方向に
対して効果的に三次元免震することができる。
In any of the above embodiments,
The three-dimensional seismic isolation structure can effectively perform three-dimensional seismic isolation in all directions along the horizontal plane.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項1に
示す三次元免震構造にあっては、最下層梁と中間梁との
間に設けた鉛直方向免震機構によって上下方向に免震す
るとともに、中間梁と基礎との間に設けた水平方向免震
機構によって水平方向に免震することができ、かつ、最
下層梁と中間梁との間に、これら両者の鉛直方向相対移
動を許容しつつ水平方向相対移動を阻止するガイド手段
を設けたので、鉛直方向免震機構には専ら上下方向の変
位を入力することができ、水平変位によって該鉛直方向
免震機構が破損されたり、性能が低下されたりするのを
防止することができる。
As described above, in the three-dimensional seismic isolation structure according to the first aspect of the present invention, the vertical seismic isolation mechanism provided between the lowermost beam and the intermediate beam provides vertical isolation. While seismic, the horizontal seismic isolation mechanism provided between the intermediate beam and the foundation allows horizontal seismic isolation, and the vertical relative movement between the bottom beam and the intermediate beam. The vertical seismic isolation mechanism can be exclusively input with vertical displacement because the guide means that prevents horizontal relative movement while allowing horizontal movement can damage the vertical seismic isolation mechanism due to horizontal displacement. , And performance can be prevented from being reduced.

【0057】また、水平方向免震機構には、該鉛直方向
免震機構に作用する構造物重量に更に中間梁の重量が付
加されて作用するため、この付加される中間梁の重量を
予め調節しておくことにより、軽量構造物にあっても水
平方向免震機構に作用する重量を大きくでき、延いて
は、該水平方向免震機構による支持によって中間梁を含
む上方の構造物を適切に長周期化することができる一
方、上記鉛直方向免震機構は、これに作用する重量を小
さくして適切にその機能を発揮させることができるた
め、上下振動に対する免震機能を十分に確保できる。
Further, since the horizontal seismic isolation mechanism operates by adding the weight of the intermediate beam to the weight of the structure acting on the vertical seismic isolation mechanism, the weight of the added intermediate beam is adjusted in advance. By doing so, the weight acting on the horizontal seismic isolation mechanism can be increased even in the case of a lightweight structure, and the upper structure including the intermediate beam can be appropriately extended by the support by the horizontal seismic isolation mechanism. While the period can be lengthened, the vertical seismic isolation mechanism can exert its function appropriately by reducing the weight acting on the mechanism, so that the seismic isolation function against vertical vibration can be sufficiently ensured.

【0058】更に、水平方向免震機構の設置個数を調整
することが可能で、これにより水平方向免震機構に作用
する重量を大きくして、中間梁の重量を大きくすること
なく長周期化を達成することができる。
Furthermore, it is possible to adjust the number of horizontal seismic isolation mechanisms to be installed, thereby increasing the weight acting on the horizontal seismic isolation mechanisms and increasing the period without increasing the weight of the intermediate beams. Can be achieved.

【0059】また、本発明の請求項2に示す三次元免震
構造にあっては、上記水平方向免震機構を、上記鉛直方
向免震機構の直下に配置したので、該鉛直方向免震機構
に作用する構造物の重量を、その鉛直下方で水平方向免
震機構に支持させることができ、これにより中間梁に不
要な曲げモーメントが発生するのを防止できる。従っ
て、該中間梁の強度を増大する必要がなくなり、該中間
梁のコストを低減することができる。
Further, in the three-dimensional seismic isolation structure according to claim 2 of the present invention, the horizontal seismic isolation mechanism is disposed immediately below the vertical seismic isolation mechanism. The horizontal seismic isolation mechanism can support the weight of the structure acting on the intermediate beam vertically below it, thereby preventing generation of an unnecessary bending moment on the intermediate beam. Therefore, it is not necessary to increase the strength of the intermediate beam, and the cost of the intermediate beam can be reduced.

【0060】また、本発明の請求項3に示す三次元免震
構造にあっては、上記水平方向免震機構を、上記中間梁
と上記基礎との間で任意の位置にかつ複数設けるように
していて、要求される水平剛性を有する水平方向免震機
構を任意に選択し、かつそれらの設置位置や設置個数も
任意に選択して、水平方向の免震部分について、その偏
心や変形を自由に調整することができる。
In the three-dimensional seismic isolation structure according to claim 3 of the present invention, a plurality of the horizontal seismic isolation mechanisms are provided at an arbitrary position between the intermediate beam and the foundation. Arbitrarily select the horizontal seismic isolation mechanism with the required horizontal rigidity, and arbitrarily select the installation position and number of them, and freely control the eccentricity and deformation of the horizontal seismic isolation part. Can be adjusted.

【0061】更に、本発明の請求項4に示す三次元免震
構造にあっては、最下層梁と基礎との間に、該最下層梁
上方の構造物重量を支持する鉛直方向免震機構と、該鉛
直方向免震機構と並列に配置される水平方向免震機構と
を設けたので、鉛直方向免震機構によって上下方向に免
震するとともに、水平方向免震機構によって水平方向に
免震することができる。このとき、上記鉛直方向免震機
構と上記水平方向免震機構は最下層梁と基礎との間に並
列配置されるため、三次元免震構造を構成するための最
下層梁下のスペースが小さくて済む。
Further, in the three-dimensional seismic isolation structure according to claim 4 of the present invention, a vertical seismic isolation mechanism for supporting the weight of a structure above the lowermost beam between the lowermost beam and the foundation. And a horizontal seismic isolation mechanism arranged in parallel with the vertical seismic isolation mechanism, so that the vertical seismic isolation mechanism allows vertical seismic isolation and the horizontal seismic isolation mechanism allows horizontal seismic isolation. can do. At this time, the vertical seismic isolation mechanism and the horizontal seismic isolation mechanism are arranged in parallel between the lowermost beam and the foundation, so the space under the lowermost beam for forming the three-dimensional seismic isolation structure is small. I can do it.

【0062】また、鉛直方向免震機構と水平方向免震機
構とが並列配置されることにより、構造物の上下荷重は
専ら鉛直方向免震機構によって支持して基礎へ流すこと
ができる。このため、水平方向免震機構には上下荷重が
作用しないため、該水平方向免震機構は水平方向のばね
剛性のみを考慮して設計することができ、構造物の長周
期化を容易に確保することができるとともに、水平方向
免震機構の性能も大変形領域まで安定化することができ
る。
Further, by arranging the vertical seismic isolation mechanism and the horizontal seismic isolation mechanism in parallel, the vertical load of the structure can be exclusively supported by the vertical seismic isolation mechanism and flow to the foundation. For this reason, no vertical load acts on the horizontal seismic isolation mechanism, so the horizontal seismic isolation mechanism can be designed taking into account only the horizontal spring stiffness, and it is easy to secure a longer period of the structure. And the performance of the horizontal seismic isolation mechanism can be stabilized up to the large deformation region.

【0063】更に、上記最下層梁および上記基礎の少な
くともいずれか一方と上記水平方向免震機構との間に、
これら最下層梁と基礎両者の鉛直方向相対移動を許容し
つつ水平方向相対移動を阻止するガイド手段を設けると
ともに、上記最下層梁および上記基礎の少なくともいず
れか一方と上記鉛直方向免震機構との間に、これら最下
層梁と基礎両者の水平方向相対移動を許容する滑り手段
を設けることによって、鉛直方向免震機構には専ら上下
方向の変位が入力され、該鉛直方向免震機構が破損され
るのを防止できる。従って、過大振動の入力により水平
方向免震機構が破断した場合であっても、最下層梁と基
礎との間は上記鉛直方向免震機構によって確実に間隔保
持できて、いわゆるフェールセーフ機能を発揮させるこ
とができる。
Further, between at least one of the lowermost beam and the foundation and the horizontal seismic isolation mechanism,
In addition to providing guide means for preventing horizontal relative movement while permitting vertical relative movement of both the lowermost beam and the foundation, at least one of the lowermost beam and the foundation and the vertical seismic isolation mechanism are provided. In the meantime, by providing a sliding means for allowing the horizontal movement of both the bottom beam and the foundation in the horizontal direction, only vertical displacement is input to the vertical seismic isolation mechanism, and the vertical seismic isolation mechanism is damaged. Can be prevented. Therefore, even if the horizontal seismic isolation mechanism breaks due to excessive vibration input, the vertical seismic isolation mechanism can reliably maintain the gap between the bottom beam and the foundation, exhibiting a so-called fail-safe function. Can be done.

【0064】更にまた、本発明の請求項5に示す三次元
免震構造にあっては、上記鉛直方向免震機構を、上記構
造物の柱の直下に配置したので、柱を介して作用する構
造物の重量を直接に鉛直方向免震機構で支持することが
できる。このため、最下層梁に不要な曲げモーメントが
発生するのを防止でき、鉛直方向免震機構上の構造の軽
量化を達成することができる。
Further, in the three-dimensional seismic isolation structure according to the fifth aspect of the present invention, the vertical seismic isolation mechanism is disposed immediately below the column of the structure, so that it operates via the column. The weight of the structure can be supported directly by the vertical seismic isolation mechanism. For this reason, generation of an unnecessary bending moment in the lowermost beam can be prevented, and the weight of the structure on the vertical seismic isolation mechanism can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の三次元免震構造の一実施形態を示す要
部の正面断面図である。
FIG. 1 is a front sectional view of a main part showing an embodiment of a three-dimensional seismic isolation structure of the present invention.

【図2】図1中A部の拡大正面図である。FIG. 2 is an enlarged front view of a portion A in FIG.

【図3】図2中B−B線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB in FIG. 2;

【図4】本発明の三次元免震構造の他の実施形態を示す
要部の正面断面図である。
FIG. 4 is a front sectional view of a main part showing another embodiment of the three-dimensional seismic isolation structure of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 最下層梁 12 基礎 14 中間梁 16 鉛直方向免震機構 18 水平方向免震機構 20 ガイド手段 22 柱 50 滑り機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Lowermost beam 12 Foundation 14 Intermediate beam 16 Vertical seismic isolation mechanism 18 Horizontal seismic isolation mechanism 20 Guide means 22 Column 50 Sliding mechanism

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 最下層梁と基礎との間に中間梁を設け、
上記最下層梁と上記中間梁との間に、該最下層梁上方の
構造物重量を支持しつつ上下方向振動を免震する鉛直方
向免震機構を設けるとともに、上記中間梁と上記基礎と
の間に、上記構造物重量および該中間梁重量を支持しつ
つ水平方向振動を免震する水平方向免震機構を設け、か
つ、上記最下層梁と上記中間梁との間に、これら両者の
鉛直方向相対移動を許容しつつ水平方向相対移動を阻止
するガイド手段を設けたことを特徴とする三次元免震構
造。
An intermediate beam is provided between a lowermost beam and a foundation,
A vertical seismic isolation mechanism is provided between the lowermost beam and the intermediate beam to support vertical structure isolation while supporting the weight of the structure above the lowermost beam. A horizontal seismic isolation mechanism is provided between the lowermost beam and the intermediate beam between the lowermost beam and the intermediate beam to provide a horizontal seismic isolation mechanism that supports the weight of the structure and the weight of the intermediate beam and supports horizontal vibration. A three-dimensional seismic isolation structure characterized by providing guide means for preventing relative movement in the horizontal direction while allowing relative movement in the direction.
【請求項2】 上記水平方向免震機構は、上記鉛直方向
免震機構の直下に配置することを特徴とする請求項1に
記載の三次元免震構造。
2. The three-dimensional seismic isolation structure according to claim 1, wherein the horizontal seismic isolation mechanism is disposed immediately below the vertical seismic isolation mechanism.
【請求項3】 上記水平方向免震機構は、上記中間梁と
上記基礎との間で任意の位置にかつ複数設けられること
を特徴とする請求項1に記載の三次元免震構造。
3. The three-dimensional seismic isolation structure according to claim 1, wherein a plurality of the horizontal seismic isolation mechanisms are provided at an arbitrary position between the intermediate beam and the foundation.
【請求項4】 最下層梁と基礎との間に、該最下層梁上
方の構造物重量を支持しつつ上下方向振動を免震する鉛
直方向免震機構と、該鉛直方向免震機構と並列に配置さ
れて水平方向振動を免震する水平方向免震機構とを設
け、かつ、上記最下層梁および上記基礎の少なくともい
ずれか一方と上記水平方向免震機構との間に、これら最
下層梁と基礎両者の鉛直方向相対移動を許容しつつ水平
方向相対移動を阻止するガイド手段を設けるとともに、
上記最下層梁および上記基礎の少なくともいずれか一方
と上記鉛直方向免震機構との間に、これら最下層梁と基
礎両者の水平方向相対移動を許容する滑り手段を設けた
ことを特徴とする三次元免震構造。
4. A vertical seismic isolation mechanism between a foundation beam and a foundation for supporting vertical structural vibration while supporting the weight of a structure above the foundation beam, and a parallel with the vertical seismic isolation mechanism. And a horizontal seismic isolation mechanism that is disposed on the horizontal seismic isolation mechanism for isolating horizontal vibrations, and between the horizontal seismic isolation mechanism and at least one of the lowermost beam and the foundation. And guide means for preventing horizontal relative movement while allowing vertical relative movement of both the foundation and
A tertiary characterized in that a sliding means is provided between at least one of the lowermost beam and the foundation and the vertical seismic isolation mechanism to permit horizontal relative movement of both the lowermost beam and the foundation. Former seismic isolation structure.
【請求項5】 上記鉛直方向免震機構は、上記構造物の
柱の直下に配置したことを特徴とする請求項1または4
いずれかの項に記載の三次元免震構造。
5. The vertical seismic isolation mechanism is disposed immediately below a column of the structure.
A three-dimensional seismic isolation structure according to any of the above items.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102912887A (en) * 2012-11-19 2013-02-06 佛山科学技术学院 Three-direction earthquake isolation control method and device

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