JP2000291735A - 免震装置用荷重受体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中低層住宅等の構造物を複数の免震装置で支
持する際に、構造物の荷重を偏らずに免震装置へ伝達す
る。 【解決手段】 構造物と免震装置の間に荷重受体１０を
介在させる。荷重受体１０は構造物の底側に固定される
受体１１と、免震装置４の上に固定される支持体１２を
備える。受体１１は下面の中央部１３が周辺部１４より
下方へ膨出した本体１５と、中央部１３から下方へ突出
した先端半球状の荷重伝達体１６を有し、支持体１２の
上面に荷重伝達体１６の先端部１６ｂを受ける内面弧状
の溝部２０が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は中低層住宅やその他
建築物等の構造物と免震装置の間に介在させて、構造物
の荷重を免震装置に伝達するための荷重受体に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】中低層住宅やその他建築物等の構造物
は、自動車の通過や強い風により人体に感じる以上の振
動や揺れ（以下振動等という）を発生し、特に地盤の弱
い場所ではその傾向が大きい。そこでこのような振動等
を抑制するために、構造物に複数の免震装置を介在させ
て基礎部に支持させることが行われている。図８は従来
の構造物の免震方法の１例の模式的な図である。建物な
どの構造物１の一部を構成する鉄骨梁や鉄骨フレームな
どのベース２と基礎部３の間に複数の免震装置４を介在
させる。免震装置４はゴム板と中間金属板を多段に積層
した多段積層ゴム型として構成され、その底部は基礎部
３に設けたアンカーボルトに固定され、頂部はベース２
にボルト固定される。そして構造物１の横方向に加わる
振動等は、各免震装置４における弾性板のずれや変形等
により吸収されて減衰する。図９は他の免震装置４を用
いた免震方法の模式的な図である。この免震装置４は下
部に複数のボールベアリングを転動自在に保持させたボ
ールベアリング式のもので、構造物１の横方向に加わる
振動等は、各免震装置４におけるボールベアリングの転
動（回転）により吸収されて減衰する。なお図８または
図９に示す免震装置４は構造物１の縦方向の荷重が均等
に分担されるように、例えば構造物１の周辺部下側に所
定間隔で設けられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の免震装置
４を使用した免震方法は、構造物からの荷重が免震装置
４に均一に加わらないという問題がある。図８の免震装
置４を例にして上記問題を図１０〜図１２により説明す
ると、先ず図１０のように、構造物１における縦方向の
荷重が矢印Ａのように鉄骨梁や鉄骨フレームなどのベー
ス２に加わると、ベース２は点線のように僅かに下方へ
撓むような形状で変形する。すると図１１のように構造
物１の重心点に向かって矢印Ｂのような撓みの力がベー
ス２に作用し、図１２のように免震装置４にはベース２
の中央部側が下方へ圧縮され周辺側が上方へ引っ張られ
る力が加わる。このような偏った荷重が常時免震装置４
に加わると積層ゴムが変形状態になり、構造物１からの
横方向の振動等を免震装置４に均一に伝達することがで
きなくなって振動等の吸収力も低下することになる。

【０００４】図１３は図９の免震装置４を使用する場合
における上記問題を説明する図である。このタイプの免
震装置４を使用した場合にベース２が前記と同様に変形
すると、免震装置４を構成する複数のボールベアリング
の一部しか基礎部３に接触しない状態になるので、構造
物１からの横方向の振動等を均一に伝達することができ
なくなり、振動等の吸収力もそれに応じて低下する。一
方、上記のようなベース２の撓みを防止する方法とし
て、ベース２を構成する鉄骨梁や鉄骨フレームなどを強
固な剛構造とすることも考えられるが、その場合にはベ
ース２自体の重量や寸法が大きくなり現実的ではない。
そこで本発明はこれらの問題を解決することを課題とす
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の請求項１に記載の発明は、構造物を複数の免震装置で
支持する際に、構造物の荷重を免震装置へ伝達するため
の荷重受体である。そして、荷重受体は構造物の底側に
固定される受体と、免震装置上に固定される支持体とを
備え、その受体は、下面の中央部が周辺部より下方へ膨
出した本体と、該本体の中央部から下方へ突出した先端
半球状の荷重伝達体とを有し、その支持体は、その上面
に前記荷重伝達体を受ける内面弧状の溝部が形成され
て、前記受体が支持体上に傾斜自在に支持されることを
特徴とするものである。また請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の荷重受体の実施の形態であって、溝部
の縁部にテーパー部が形成されていることを特徴とする
ものである。

【０００６】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の荷重受体の別の実施の形態であって、受体は下面の中
央部が周辺部より下方へ膨出した本体と、該本体の中央
部から下方へ突出した先端球状の荷重伝達体を有し、支
持体の上面に前記荷重伝達体の先端部を受ける内面弧状
の溝部が形成されていることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれ
かに記載の免震装置用荷重受体の好ましい実施の形態で
あって、荷重伝達体の先端部と溝部が面接触することを
特徴とするものである。請求項５に記載の発明は、請求
項１〜請求項４のいずれかに記載の免震装置用荷重受体
のさらに好ましい実施の形態であって、支持体の上面の
中央部が周辺部より上方へ膨出され、その膨出部に溝部
が形成されていることを特徴とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図１は本発明の荷重受体の１例であっ
て、それを構成する各部材の分解状態を示す部分断面
図、図２は図１における受体部分を示す斜視図である。
これらの図において、荷重受体１０は構造物の底側に固
定される受体１１と、免震装置上に固定される支持体１
２を備え、前記受体１１は支持体１２上に傾斜自在に支
持されるようになっている。受体１１は下面の中央部１
３が周辺部１４より下方へ段差状に膨出した本体１５
と、該本体１５の中央部から下方へ突出するように組み
込まれる先端半球状の荷重伝達体１６を有している。

【０００８】本体１５は例えばステンレス鋼等の硬質な
金属材料から作られ、平面が正方形な上側ブロック１５
ａと平面が円形な下側ブロック１５ｂからなり、その中
心部に荷重伝達体１６を螺着するねじ孔１７が貫通され
ると共に、構造物に固定するための複数のボルト孔１８
が周辺部に等間隔に貫通されている。荷重伝達体１６は
例えば、ステンレス鋼、刃物鋼等の剛性と耐磨耗性を有
する硬質な金属材料から作られ、断面図円形な棒状体の
外周部にねじ部１６ａが形成され、先端部１６ｂが半球
状とされる。そして荷重伝達体１６は同軸に設けられた
六角凹部１６ｃに六角レンチ等の回転工具の先端部を装
着し、外周部のねじ部を前記本体１５のねじ孔１７に螺
着して先端部１６ｂを下方へ所定量突出させる。さらに
本体１５に対する荷重伝達体１６の回り止めのために、
荷重伝達体１６を本体１５に螺着した後にねじ孔１７に
ねじ込む短ボルト１９が用意される。この短ボルト１９
にも同軸に六角凹部１９ａが設けられ、その六角凹部１
９ａに回転工具等を装着し、短ボルト１９を本体１５に
螺着する。なお上記六角凹部１６ｃ，１９ａはマイナス
またはプラスのドライバーを掛合できるような（−）ま
たは（＋）の溝形状とすることもできる。

【０００９】支持体１２は、本体１５と同様なステンレ
ス鋼等の硬質な金属材料から作られた断面が円形なブロ
ック体であり、その上面中心部に内面弧状（この例では
内面が半球状）の溝部２０が形成されると共に、周辺部
には免震装置に固定するための複数のボルト孔２１が等
間隔に貫通されている。溝部２０の内面には耐久性を上
げるために、例えば、チタン等の剛性と耐磨耗性を有す
る硬質な金属材料層を圧着などにより被着することが望
ましい。なお溝部２０の内径は荷重伝達体１６の先端部
１６ｂの外径と略一致され、それによって荷重伝達体１
６における先端部１６ｂと溝部２０の内面が面接触でき
るようになっている。このように面接触させることによ
り、構造物からの荷重が点接触で溝部２０に伝達される
ことがないので、構造物からの荷重を安定して免震装置
へ伝達できると共に、荷重受体１０の寿命をより長くす
ることができる。また溝部２０の縁部にはテーパー部２
０ａが形成されているがその作用は後述する。

【００１０】図３は図１に示す荷重受体１０を使用して
構造物１を免震装置４に支持させた状態の部分断面図で
ある。荷重受体１０を構成する一方の部材である受体１
１の本体１５には、荷重伝達体１６がその上面の六角凹
部を利用して回転工具により装着され、さらに短ボルト
１９で回り止めされている。その状態で受体１１は複数
の固定ボルト２２によってベース２に固定される。一
方、荷重受体１０を構成する他方の部材である支持体１
２は複数の固定ボルト２３によって免震装置４の頂部に
固定される。そして支持体１２の中央部に設けた溝部２
０に荷重伝達体１６の先端部１６ｂが掛合され、それに
よって荷重受体１０を介してベース２は免震装置４に支
持される。なおこの例では免震装置４として図８に示す
ような多段積層ゴム型のものが使用されている。

【００１１】次に図４を参照して上記荷重受体１０の作
用を説明する。構造物１からの縦方向の荷重はベース２
を経由して荷重受体１０における受体１１に伝達され、
さらにそこから荷重伝達体１６および溝部２０を経由し
て支持体１２に伝達され、最終的に免震装置４に伝達さ
れる。その際、受体１１からの荷重は荷重伝達体１６の
先端部１６ｂから支持体１２に伝達される。ここで構造
物１からの縦方向の荷重によりベース２が撓むように変
形したとすると、その周辺部、すなわち荷重受体１０近
傍は図４の実線のように傾斜する。すると荷重伝達体１
６の先端部１６ｂを支点としてベース２に固定されてい
る受体１１も傾斜する。しかし受体１１からの荷重伝達
点は常に溝部２０の位置に固定されているので、免震装
置４に偏った荷重が常に加わることがない。そのため免
震装置４に振動等の吸収力の低下を生じることがない。

【００１２】なお受体１１下面の中央部１３は周辺部１
４より下方へ膨出しているので、ベース２がかなり大き
く傾斜しても受体１１の下面が支持体１２の上面に接触
することがない。またこの例では溝部２０の縁部にテー
パー部２０ａが形成されているので、ベース２がかなり
大きく傾斜したとしても荷重伝達体１６の側部が支持体
１２の上面に接触することがない。参考までに、図５に
基礎部３に固定した多段積層ゴム型の免震装置４の全体
図と荷重受体１０の関係を示す。図６は免震装置４とし
てボールベアリング式のものを使用した例を図５に準じ
て示すものである。この例においてもベース２の傾斜に
かかわらず、受体１１からの荷重伝達点は常に溝部２０
の位置に固定されているので、免震装置４に偏った荷重
が常に加わることはない。そのため全てのボールベアリ
ングが常に基礎部３に接触された状態になるので、免震
装置４に振動等の吸収力の低下を生じることがない。

【００１３】図７は本発明の荷重受体の他の例であっ
て、それを構成する各部材の分解状態を示す部分断面図
である。なお図１と同じ部分には同一符号が付されてい
る。この例が図１の例と異なる主な部分は、受体１１に
おける荷重伝達体１６の先端部１６ｂの形状が半球以上
の球状とされていること、および支持体１２の溝部２０
の形状がそれに応じた内面弧状とされていることであ
る。すなわち、先端部１６ｂは荷重伝達体１６の軸部の
径より拡大された球径を有し、その一部が切り欠かれて
軸部に合体した形状とされる。また支持体１２の溝部２
０は先端部１６ｂの球径に略一致した内径を有する球状
とされ、且つその上部か開放された形状とされる。なお
受体１１の形状は図１と同様である。

【００１４】支持体１２は図１と同様に断面が円形なブ
ロック体とされているが、溝部２０の形成される中央部
１２ｂが周辺部１２ａより上方に膨出するようにその厚
みが大きくなっている。そしてその中央部１２ｂの上面
には溝部２０の開口部に適合する孔部２４ａを有した押
さえプレート２４が配置され、複数のボルト２５で支持
体１２に固定される。そして孔部２４ａの形状はそれを
溝部２０の開口部に一致させたとき、図示のように溝部
２０の内面弧状が連続するような弧状に形成される。こ
のように支持体１２の溝部２０が形成される中央部１２
ｂを周辺部１２ａより上方に膨出するようにその厚みを
大きくすると、図４について説明した場合と同じよう
に、ベース２が大きく傾斜したとしても受体１１が支持
体１２に接触することがない。なお図１に示す支持体１
２においても、図７のように溝部２０が形成される中央
部を周辺部より上方に膨出するようにその厚みを大きく
することができる。

【００１５】図７の荷重受体１０を組み立てて図３のよ
うにベース２と免震装置４の間に介在させるには、先ず
荷重伝達体１６に押さえプレート２４を上から挿入した
状態でそれを受体１１のねじ孔１７の下方より僅かにね
じ込み、受体１１の上方からねじ孔１７を通して回転工
具等を荷重伝達体１６の六角凹部１６ｃに装着して所定
の位置まで螺着する。次いで回り止め用の短ボルト１９
を荷重伝達体１６の上部のねじ孔１７に螺着する。

【００１６】次に図３で説明した手順と同様にして受体
１１をベース２（図示せず）にボルト固定し、その状態
で荷重伝達体１６の先端部１６ｂを支持体１２の溝部２
０に装着し、さらに押さえプレート２４をボルト２５で
支持体１２に固定する。このように押さえプレート２４
を固定することにより、先端部１６ｂは溝部２０から脱
着することなく安定して支持体１２に連結される。次に
その支持体１２を図３と同様に免震装置４（図示せず）
にボルト固定する。その際、溝部２０の形成される中央
部１２ｂが周辺部１２ａより上方に膨出しているので、
免震装置４へのボルト固定をより容易に行うことができ
る。なお図７の荷重受体１０は多段積層ゴム型およびボ
ールベアリング式のいずれの免震装置に対しても適用で
きる。

【００１７】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の荷重受体
によれば、構造物を構成するベースに撓み変形を生じた
としても、簡単な構造で構造物からの荷重を常に免震装
置に均一且つ確実に伝達することができるので、免震装
置に振動等の吸収力低下を生じさせない。請求項２にの
荷重受体によれば、ベースに大きな撓み変形が生じて荷
重受体の支持部分の傾斜が大きくなったときにも、荷重
伝達体が支持体に接触することを防止し、確実に免震効
果を発揮させることができる。

【００１８】請求項３に記載の荷重受体によれば、構造
物を構成するベースに撓み変形を生じたとしても、構造
物からの荷重を常に免震装置に均一に且つ確実に伝達す
ることができる。そのため免震装置の振動等の吸収力低
下を生じさせない。また、荷重伝達体の先端部と支持体
の溝部の接触面積を大きくすることが可能である。請求
項４に記載の荷重受体によれば、荷重伝達体における先
端部が溝部に点接触することを防止できる。請求項５に
記載の荷重受体によれば、ベースにより大きな撓み変形
が生じて荷重受体の支持部分の傾斜がさらに大きくなっ
たときにも、荷重伝達体が支持体に接触することを防止
し、確実に免震効果を発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の荷重受体の１例であって、それを構成
する各部材の分解状態を示す部分断面図。

【図２】図１における受体部分を示す斜視図。

【図３】図１に示す荷重受体１０を使用して構造物を免
震装置に支持させた状態の部分断面図。

【図４】図３の荷重受体１０の作用を説明する図。

【図５】基礎部３に固定した多段積層ゴム型の免震装置
４の全体図と図１に示す荷重受体１０の関係を示す図。

【図６】基礎部３に固定したボールベアリング式の免震
装置４の全体図と図１に示す荷重受体１０の関係を示す
図。

【図７】本発明の荷重受体の他の例であって、それを構
成する各部材の分解状態を示す部分断面図。

【図８】従来の構造物において多段積層ゴム型の免震装
置４を使用した免震方法の模式的な図。

【図９】従来の構造物においてボールベアリング式の免
震装置４を使用した免震方法の模式的な図。

【図１０】図８の免震方法における作用を説明する正面
図。

【図１１】図８の免震方法における作用を説明する平面
図。

【図１２】図１０における免震装置部分の拡大正面図。

【図１３】図９における免震装置部分の拡大正面図。

【符号の説明】

１ 構造物 ２ ベース ３ 基礎部 ４ 免震装置 １０ 荷重受体 １１ 受体 １２ 支持体 １２ａ 周辺部 １２ｂ 中央部 １３ 中央部 １４ 周辺部 １５ 本体 １５ａ 上側ブロック １５ｂ 下側ブロック １６ 荷重伝達体 １６ａ ねじ部 １６ｂ 先端部 １６ｃ 六角凹部 １７ ねじ孔 １８ ボルト孔 １９ 短ボルト １９ａ 六角凹部 ２０ 溝部 ２０ａ テーパー部 ２１ ボルト孔 ２２ 固定ボルト ２３ 固定ボルト ２４ 押さえプレート ２４ａ 孔部 ２５ ボルト

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構造物１を複数の免震装置４で支持する
   際に、構造物１の荷重を免震装置４へ伝達するための荷
   重受体であって、構造物１の底側に固定される受体１１
   と、免震装置４上に固定される支持体１２とを備え、 受体１１は、下面の中央部１３が周辺部１４より下方へ
   膨出した本体１５と、該中央部１３から下方へ突出した
   先端半球状の荷重伝達体１６を有し、 支持体１２は、その上面に前記荷重伝達体１６を受ける
   内面弧状の溝部２０が形成され、 前記受体１１が支持体１２上に傾斜自在に支持されるこ
   とを特徴とする免震装置用荷重受体。
2. 【請求項２】 請求項１において、 溝部２０の縁部にテーパー部２０ａが形成されている免
   震装置用荷重受体。
3. 【請求項３】 請求項１において、 受体１１は、その下面の中央部１３が周辺部１４より下
   方へ膨出した本体１５と、該中央部１３から下方へ突出
   した先端球状の荷重伝達体１６とを有し、 支持体１２の上面に前記荷重伝達体１６の先端部を受け
   る内面弧状の溝部２０が形成されている免震装置用荷重
   受体。
4. 【請求項４】 請求項１〜請求項３のいずれかにおい
   て、 荷重伝達体１６の先端部１６ｂと溝部２０が面接触する
   免震装置用荷重受体。
5. 【請求項５】 請求項１〜請求項４のいずれかにおい
   て、 支持体１２の上面の中央部１２ｂが周辺部１２ａより上
   方へ膨出され、その膨出部に溝部２０が形成されている
   免震装置用荷重受体。