JP2000179621A - 免震装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 滑り支承手段に復元機能と減衰機能とを併有
させて軽量構造物に適用した場合でも、通常時に風揺れ
などの影響を受けず、地震発生時には十分な免震効果を
発揮させることができ、また、施工性にも非常に優れた
ものとする。 【解決手段】 基礎側取付け部材１と上部構造体側取付
け部材２との間に、テフロン板５とステンレス板６とか
らなり、所定以上の水平力が入力されたとき、両取付け
部材１，２の水平方向の相対変位を許容する滑り支承手
段３が配設されているとともに、この滑り支承手段３の
周囲全域が高減衰ゴム４で包み込まれ、この高減衰ゴム
４の上下面を両取付け部材１，２に接着した構成として
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は免震装置に関するも
ので、詳しくは、例えば低中層建物や戸建住宅などのよ
うに、鉛直負荷が小さい低軸力の軽量構造物の免震に好
適に用いられる免震装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の免震装置として、従来、特開平
８−１５８６９７号公報や特開平８−６８２３４号公報
などに開示されているような構成のものが知られてい
る。上記公報などに開示されている免震装置は、基礎側
と上部構造体との間に、上部構造体の重量を基礎側に支
持させるとともに地震の発生に伴って所定値以上の水平
力が基礎側に入力されたとき、基礎側に対して上部構造
体を水平方向に滑り変位可能とした滑り支承手段と、金
属板などの剛性を有する硬質板とゴムなどの弾性体とを
交互に積層してなる積層ゴムとを併設したものである。

【０００３】上記の免震装置においては、滑り支承手段
が、交通振動や風揺れなどの地震以外の力に対して大き
い摩擦抵抗力を呈して上部構造体が風揺れなどの影響を
受けない横揺れ防止機能を発揮するとともに、地震発生
時の大きな水平力が基礎側に入力された時は滑りによっ
て基礎側と上部構造体との水平方向の相対変位を許容し
て上部構造体への地震力の伝達を低減する免震機能を発
揮するものであり、一方、積層ゴムは、地震発生時にお
ける滑り支承手段の滑りによる水平方向の相対変位を所
定の範囲内で許容しつつ滑り支承手段がせん断変形され
ることを防止してゴムなどの弾性体の変形応力によって
基礎側と上部構造体との水平方向の相対位置関係を原点
に戻す復元機能を発揮するものであり、また、滑り支承
手段と積層ゴムとの両者で分担して上部構造物の鉛直荷
重を受け止めることにより、低軸力の軽量構造物の免震
の場合であっても、積層ゴムのばね定数を小さくする必
要がなく、鉛直方向の剛性を大きくして風揺れなど地震
以外の力の影響を受けることのない免震機能を発揮する
ものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような各機能を
発揮する滑り支承手段と積層ゴムとを併設してなる従来
の免震装置は、低軸力の軽量構造物の免震に有効である
けれども、次のような問題が残されていた。すなわち、
上記従来の免震装置では、積層ゴムとして滑り支承手段
のせん断変形防止と復元機能とを発揮し、かつ、風揺れ
などの地震以外の力の影響がでないようにするために鉛
直方向の剛性の大きなものが使用されることから、地震
発生に伴って大きな水平力が基礎側に入力されたときの
免震効果は、滑り支承手段の滑りによる上部構造体への
地震力の伝達低減機能と、滑り面の摩擦によるエネルギ
ーの消費で生じる減衰機能とに依存されることになり、
特に滑り面の摩擦によるエネルギーの消費で生じる減衰
機能は小さく、したがって、装置全体としての免震効果
は不十分なものであった。

【０００５】また、従来の免震装置においては、滑り支
承手段と積層ゴムとが別体であるために、施工作業に手
間取るとともに大きな設置スペースを要し、その上、上
部構造物の重量配分なども十分に加味して両者をそれら
の機能が損なわれないように配置しなければならず、全
体の施工性が非常に悪い。

【０００６】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、滑り支承手段に復元機能と大きな減衰機能と
を併有させて軽量構造物に適用した場合でも、風揺れな
どの影響を受けず、地震発生時には十分な免震効果を発
揮させることができ、また、施工性にも非常に優れた免
震装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る免震装置は、基礎に取付け可能な部材
と上部構造体に取付け可能な部材との間に、基礎側取付
け部材に設けられた低摩擦で、かつ高硬度な板状滑り体
と上部構造体側取付け部材に設けられた高剛性の支持体
とからなり、上部構造体の重量を支持するとともに所定
値以上の水平力が入力されたとき、板状滑り体と支持体
の滑りを介して基礎側取付け部材と上部構造体側取付け
部材との水平方向の相対変位を許容する滑り支承手段を
配設し、この滑り支承手段の周囲全域を高減衰ゴムで包
み込むとともに、この高減衰ゴムの上下面をそれぞれ上
記基礎側取付け部材及び上部構造体側取付け部材に接着
したことを特徴とするものである。

【０００８】上記構成の本発明によれば、通常時の交通
振動や風揺れなどの地震以外の力に対しては、滑り支承
手段を構成する低摩擦高硬度な板状滑り体と高剛性支持
体との間で大きい摩擦抵抗力を呈して上部構造体が風揺
れなどの影響を受けない横揺れ防止機能を発揮するとと
もに、その地震以外の力は滑り支承手段の周囲全域を包
み込む高減衰ゴムによって吸収しながら、地震の発生に
伴い大きな水平力が基礎側に入力された時は、滑り支承
手段の板状滑り体と高剛性支持体との間に両者の摩擦抵
抗力を越える力が加わることによって滑りが発生し、こ
の滑りによって、基礎側と上部構造体とが水平方向に相
対変位して基礎側から上部構造体への地震力の伝達を低
減するとともに、摩擦によるエネルギー消費で生じる減
衰機能と高減衰ゴムによるダンピング機能とによって十
分な免震効果を発揮させることが可能である。

【０００９】一方、高減衰ゴムの存在により地震発生時
における滑り支承手段の滑りによる基礎側と上部構造体
との水平方向の相対変位は所定の範囲内でのみ許容され
滑り支承手段のせん断変形を防止するとともに、高減衰
ゴムの変形応力によって基礎側と上部構造体との水平方
向の相対位置関係を原点に戻す復元機能も発揮させるこ
とが可能である。また、滑り支承手段と高減衰ゴムとの
両者で上部構造物の鉛直荷重を受け止めるために、鉛直
方向の剛性は大きく確保して、低軸力の軽量構造物であ
っても、風揺れなど地震以外の力の影響を受けることの
ない免震機能を発揮させることが可能である。

【００１０】その上、滑り支承手段と減衰機能及び復元
機能を発揮する高減衰ゴムがコンパクトに一体化された
構成であるから、施工が簡単であるとともに、設置スペ
ースも少なくてすみ、軽量構造物への適用に非常に優れ
ている。

【００１１】上記構成の免震装置において、滑り支承手
段を構成する板状滑り体として、請求項２に記載のよう
なテフロン板を使用し、かつ、高剛性支持体として、請
求項３に記載のようなステンレス板を使用することが好
ましい。それは、滑り支承手段の滑り面が錆びたり、腐
食したりすることがないため、雨水などに晒されやすい
過酷な条件下での使用に際しても、所定の滑り性能を長
期に亘って保持し免震効果を安定性よく確保できるから
である。

【００１２】また、上記請求項１ないし３のいずれかに
記載の免震装置において、請求項４に記載のように、基
礎側取付け部材と滑り支承手段の板状滑り体との間に積
層ゴムを介在させる構成を付加することによって、上述
のような地震発生時における優れた免震機能の他に、通
常時に上部構造体側に加わる三次元方向の振動の吸収機
能も発揮させて軽量構造物、特に戸建住宅における居住
性などを高めることができる。

【００１３】さらに、上記請求項１ないし４のいずれか
に記載の免震装置において、請求項５に記載のように、
基礎側取付け部材、上部構造体側取付け部材及び高減衰
ゴムの外周囲を耐候性ゴムで被覆する構成を採用するこ
とによって、装置構成部材の酸化や腐食による性能劣化
を防いで長期間使用に対しても常に安定よい免震機能を
確保することができる。ここで耐候性ゴムとしては、例
えばブチルゴム、アクリルゴム、シリコンゴム、フッ素
ゴム、多硫化ゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレン
酢酸ビニルゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、イソプ
レンゴム、ニトリルゴムなどを単独あるいは二種以上ブ
レンドして使用してもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。図１は本発明に係る免震装置の
第１の実施形態を示す通常時の縦断面図、図２は地震発
生時の縦断面図である。

【００１５】この第１の実施形態における免震装置１０
は、基礎側に取付け（固定）可能な鉄製などの略逆Ｔ字
形状の取付け部材１と上部構造体側に取付け（固定）可
能な鉄製などの略Ｔ字形状で下向き突出足部２ａの幅が
上記取付け部材１の上向き突出足部１ａの幅の数倍に設
定された取付け部材２との間に滑り支承手段３が配設さ
れているとともに、この滑り支承手段３の周囲全域を高
減衰ゴム４で包み込み、かつ、上記両取付け部材１，２
及び高減衰ゴム４の外周囲を耐候性ゴム７で被覆させて
構成されている。

【００１６】上記滑り支承手段３は、基礎側取付け部材
１の上向き突出足部１ａの上端面に固着された低摩擦、
高硬度な板状滑り体の一例としてのテフロン板５（四弗
化エチレン樹脂板）と上部構造体側の取付け部材２の幅
広下向き突出足部２ａの下端面に固着された高剛性支持
体の一例となるステンレス板６とからなり、通常はそれ
らテフロン板５とステンレス板６との剛接触を介して上
部構造体の重量を基礎側に支持させるとともに、地震発
生に伴い所定値以上の水平力が基礎側に入力されたと
き、図２に示すように、テフロン板５とステンレス板６
の滑りを介して基礎側取付け部材１と上部構造体側取付
け部材２との水平方向の相対変位を許容するように構成
されている。

【００１７】一方、上記高減衰ゴム４は、その上下面４
ａ，４ｂのみがそれぞれ上記両取付け部材１，２の対向
面に接着剤を介して接着されており、地震発生時におけ
る滑り支承手段３の滑り動作に影響を及ぼさず基礎側と
上部構造体との水平方向の相対変位を所定の範囲内で許
容して滑り支承手段３のせん断変形を防止するととも
に、その許容範囲内での変形応力によって基礎側と上部
構造体との水平方向の相対位置関係を原点に戻す復元機
能を発揮するように構成されている。

【００１８】上記のように構成された第１の実施形態に
よる免震装置１０の動作を説明すると、図１に示すよう
な通常時に交通振動や風揺れなどの地震以外の力が作用
した場合は、滑り支承手段３を構成するテフロン板５と
ステンレス板６との間で大きい摩擦抵抗力を呈して上部
構造体が風揺れなどの影響を受けない横揺れ防止機能を
発揮するとともに、その地震以外の力を高減衰ゴム４に
よって吸収する。

【００１９】そして、地震の発生に伴い大きな水平力が
基礎側に入力された場合は、滑り支承手段３のテフロン
板５とステンレス板６との間に両者の摩擦抵抗力を越え
る力が加わることによって図２に示すような滑りを発生
し、この滑りによって、基礎側と上部構造体とが滑り支
承手段３のせん断変形を防止する範囲内で水平方向に相
対変位して基礎側から上部構造体への地震力の伝達を低
減するとともに、テフロン板５とステンレス板６との摩
擦によるエネルギー消費で生じる減衰機能と高減衰ゴム
４によるダンピング機能とによって十分な免震効果が発
揮される。

【００２０】また、上記の地震発生時における基礎側と
上部構造体との水平方向への相対変位による高減衰ゴム
４の変形応力によって基礎側と上部構造体との水平方向
の相対位置関係を原点に戻す復元機能が発揮され、復元
機能を持たせるためにスプリングや積層ゴムなどを別に
設置する必要がなくなり、免震装置１０全体をコンパク
トに一体化し、それの設置施工が容易で、かつ、省スペ
ースを図ることができる。

【００２１】さらに、免震装置１０の全体が耐候性ゴム
７で被覆されているので、鉄製の取付け部材１，２が酸
化したり錆ついたり、高減衰ゴム４が気象条件の変化に
よって性能低下したりすることを抑制して長期間の使用
に対しても常に安定よい免震機能を発揮させることがで
きる。

【００２２】図３は本発明に係る免震装置の第２の実施
形態を示す通常時の縦断面図であって、上記の滑り支承
手段３を構成するテフロン板５と基礎側取付け部材１の
上向き突出足部１ａとの間に、金属板などの硬質板とゴ
ムとを交互に積層してなる積層ゴム８を介在させたもの
である。

【００２３】上記図３に示す第２の実施形態による免震
装置１０においては、上記第１の実施形態による免震装
置と同様な免震効果を発揮することに加えて、通常時に
上部構造体側に加わる三次元方向の振動の吸収機能も発
揮させて軽量構造物、特に戸建住宅における居住性など
を高めることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、滑り支
承手段と高減衰ゴムとを合理的に組合わせて滑り支承手
段に復元機能と大きな減衰機能とを併有させたものであ
り、戸建住宅のような軽量構造物であっても、通常時に
風揺れなどの影響を受けない横揺れ防止機能を発揮させ
ながら、地震発生時には滑り支承手段の摩擦によるエネ
ルギー消費で生じる減衰機能だけでなく、高減衰ゴムに
よる優れたダンピング機能を加えてて十分な免震効果を
発揮させることができる。しかも、滑り支承手段と減衰
機能及び復元機能を発揮する高減衰ゴムとがコンパクト
に一体化された構成であるから、施工が簡単であるとと
もに、設置スペースも少なくてすみ、軽量構造物への適
用性に非常に優れているという効果を奏する。

【００２５】特に、滑り支承手段を構成する板状滑り体
として、請求項２に記載のようなテフロン板を使用し、
かつ、高剛性支持体として、請求項３に記載のようなス
テンレス板を使用する場合は、滑り支承手段の滑り面が
錆びたり、腐食したりすることがなく、雨水などに晒さ
れやすい過酷な条件下での使用に際しても、所定の滑り
性能を長期に亘って保持し免震効果を安定性よく確保で
きる。

【００２６】また、請求項４に記載したように、基礎側
取付け部材と滑り支承手段の板状滑り体との間に積層ゴ
ムを介在させる構成を付加することによって、上述のよ
うな地震発生時における優れた免震機能の他に、通常時
に上部構造体側に加わる三次元方向の振動の吸収機能も
発揮させて軽量構造物、特に戸建住宅における居住性な
どを高めることができる。

【００２７】さらに、請求項５に記載したように、基礎
側取付け部材、上部構造体側取付け部材及び高減衰ゴム
の外周囲を耐候性ゴムで被覆する構成を採用することに
よって、装置構成部材の酸化や腐食による性能劣化を防
いで長期間使用に対しても常に安定よい免震機能を確保
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る免震装置の第１の実施形態を示す
通常時の縦断面図である。

【図２】同上免震装置の地震発生時の縦断面図である。

【図３】本発明に係る免震装置の第２の実施形態を示す
通常時の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 基礎側取付け部材 ２ 上部構造体側取付け部材 ３ 滑り支承手段 ４ 高減衰ゴム ５ テフロン板（低摩擦、高硬度な板状滑り体の一例） ６ ステンレス板（高剛性の支持体の一例） ７ 耐候性ゴム ８ 積層ゴム １０ 免震装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基礎に取付け可能な部材と上部構造体に
   取付け可能な部材との間に、基礎側取付け部材に設けら
   れた低摩擦で、かつ高硬度な板状滑り体と上部構造体側
   取付け部材に設けられた高剛性の支持体とからなり、上
   部構造体の重量を支持するとともに所定値以上の水平力
   が入力されたとき、板状滑り体と支持体の滑りを介して
   基礎側取付け部材と上部構造体側取付け部材との水平方
   向の相対変位を許容する滑り支承手段を配設し、 この滑り支承手段の周囲全域を高減衰ゴムで包み込むと
   ともに、 この高減衰ゴムの上下面をそれぞれ上記基礎側取付け部
   材及び上部構造体側取付け部材に接着したことを特徴と
   する免震装置。
2. 【請求項２】 上記滑り支承手段における板状滑り体は
   テフロン板である請求項１に記載の免震装置。
3. 【請求項３】 上記滑り支承手段における支持体はステ
   ンレス板である請求項１または２に記載の免震装置。
4. 【請求項４】 上記基礎側取付け部材と板状滑り体との
   間には、積層ゴムが介在されている請求項１ないし３の
   いずれかに記載の免震装置。
5. 【請求項５】 上記両取付け部材及び高減衰ゴムの外周
   囲には、耐候性ゴムが被覆されている請求項１ないし４
   のいずれかに記載の免震装置。