JP2000297558A - 免震装置 - Google Patents

免震装置

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JP2000297558A
JP2000297558A JP10633199A JP10633199A JP2000297558A JP 2000297558 A JP2000297558 A JP 2000297558A JP 10633199 A JP10633199 A JP 10633199A JP 10633199 A JP10633199 A JP 10633199A JP 2000297558 A JP2000297558 A JP 2000297558A
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seismic isolation
isolation device
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flat plate
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JP10633199A
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Hideo Furuta
英夫 古田
Yasuhisa Eriguchi
靖久 江里口
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Taisei Corp
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Taisei Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 細高な建物のような地震発生時にロッキング
等によって両端部に引張力が作用する構造物において
も、当該引張力に抗し、安定的に本来の免震効果を発揮
することができる積層ゴムを用いた免震装置を提供す
る。 【解決手段】 複数の鋼板とゴムとが多層に重ねられて
一体化され、上下部構造2、3間に介装される免震装置
1において、中間部分に少なくとも2枚の平板部材4、
5を一体的に介装し、上方に位置する平板部材5を下部
構造2に連結するとともに、下方に位置する平板部材4
を上部構造3に連結した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、引張り耐力が付与
された積層ゴムを用いた免震装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、地震に対して構造物の安全性を確
保するために、当該構造物の基礎部分や中間階の柱等に
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様々な構造の免
震構造が開発されている。従来、このような免震構造物
に使用される免震装置としては、大別して積層ゴム等を
用いた弾性支承系のものと、滑り支承系または転がり支
承系のものとが知られている。
【0003】上記積層ゴムを用いた弾性支承による免震
装置は、一般に鋼板とゴムシートとを交互に多層に重ね
あわせることにより、大きな荷重支持能力と水平変位能
力とを有する支承部材であり、地震時に発生する水平方
向の相対変位を上記ゴムの弾性によって吸収し、構造物
の固有周期を長周期化させることにより地震力の影響を
低減化させるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般にこの
種の免震構造物のうち、特に細高な建物においては、地
震発生時の振動により、両端の基礎部分において圧縮力
と引張力とが交互に作用する挙動が繰り返される、ロッ
キングと呼ばれる現象が発生する。一方、上述した積層
ゴムを用いた免震装置にあっては、圧縮力に対しては高
い強度を示すものの、引張力に対しては鋼板とゴムとの
間の接着力のみに依存しているために、高い耐力を得る
ことができず、よって信頼性や耐久性等に問題を生じる
ことから、上記細高な建物については適用することがで
きないという問題点があった。
【0005】本発明は、上記従来の積層ゴムを用いた免
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、細高な建物のような地震発生時にロッキング等によ
って両端部に引張力が作用する構造物に適用した場合に
おいても、当該引張力に抗して、安定的に本来の免震効
果を発揮することができる積層ゴムを用いた免震装置を
提供することを目的とするものである。
【0006】
【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、複数の鋼板とゴムとが多層に重ねら
れて一体化され、上下部構造間に介装される免震装置に
おいて、中間部分に少なくとも2枚の平板部材を一体的
に介装し、上方に位置する上記平板部材を上記下部構造
に連結するとともに、下方に位置する上記平板部材を上
記上部構造に連結したことを特徴とするものである。
【0007】また、請求項2に記載の本発明に係る免震
装置は、複数の鋼板とゴムとが多層に重ねられて一体化
され、上下部構造間に介装される免震装置において、内
部に上記鋼板に穿設された孔部に挿通されるとともに、
両端部がそれぞれ上記上下部構造に連結され、上記上下
部構造間における一定量以上の相対変位が生じた際に、
作用する引張力に抗する可撓性部材が組み込まれている
ことを特徴とするものである。
【0008】請求項1に記載の免震装置においては、積
層ゴムを用いた免震装置において、中間部分に少なくと
も2枚の平板部材を一体的に介装し、上方の平板部材を
下部構造に連結するとともに、下方の平板部材を上部構
造に連結しているので、地震時に発生する上下部構造間
の水平方向の相対変位に対しては、一般の積層ゴムによ
る免震装置と同様に、ゴムの弾性変形によってこれを吸
収する。また、上下部構造間にロッキング等が生じるこ
とにより、例えば両端部の基礎部分に介装された上記免
震装置に引張力が作用した場合には、上方の平板部材に
は下方の引張力が作用し、かつ下方の平板部材に上方へ
の引張力が作用する結果、これら平板部材間に挟まれた
積層ゴム層への圧縮力によってこれに対向する。
【0009】また、請求項2に記載の免震装置において
は、地震発生時に発生する上下部構造間の水平方向の相
対変位に対しては、同様にして積層ゴムの弾性変形によ
ってこれを吸収する。そして、当該上下部構造間に引張
力が作用した場合には、これら上下部構造に両端部が連
結されて内部に組み込まれた可撓性部材が、一定量以上
の相対変位が生じた際に作用して、上記引張力に抗す
る。
【0010】このように、請求項1または請求項2に記
載の発明によれば、細高な建物のような地震発生時にロ
ッキング等によって両端部に引張力が作用する構造物に
適用した場合においても、当該引張力に機械的に抗し
て、安定的に本来の積層ゴムによる免震効果を発揮する
ことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)図1〜図3は、
本発明に係る免震装置の第1の実施形態を示すもので、
図中符号1が、免震装置を示すものである。図1および
図2に示すように、この免震装置1は、基礎等の下部構
造2上に一体に構築された取付台2aと、柱等の上部構
造3の下面に一体に構築された取付台3aとの間に介装
されたものであり、複数枚の鋼板とゴムとが積層一体化
されたものである。なお、上記免震装置1は、取付台2
a,3aを介さずに、直接下部構造2と上部構造3との
間に介装してもよい。
【0012】ここで、上記免震装置1には、積層ゴム層
1aを高さ方向にほぼ三等分した中間位置に、それぞれ
平板部材4、5が一体に組み込まれている。これら平板
部材4、5は、例えばいずれも中央部が円板状に形成さ
れ、さらにこの円板部分には直径方向に延出する連結部
4a、5aが一体に形成されている。そして、上方に位
置する平板部材5の連結部5aは、下部構造2に立設さ
れた脚部6に剛接合されている。他方、下方に位置する
平板部材4の連結部4aは、上部構造3の下面から垂設
された脚部7に、同様に剛接合されている。これら、平
板部材4、5および脚部6、7は、上下部構造2、3間
に作用する引張力に抗し得る強度を有するように、鋼材
等の金属、FRP、プラスチック等の材料によって、所
定の厚さおよび幅寸法に形成されている。なお、上記平
板部材4、5の中央部における形状としては、上述した
円形に限るものではなく、角形、その他の任意の形状の
ものが適用可能である。
【0013】(実施の形態2)図4〜図6は、本発明の
第2の実施形態を示すもので、図1〜図3に示したもの
と同一構成部分については、同一符号を付してある。図
4および図5に示すように、この免震装置10において
は、積層ゴム層10aを高さ方向にほぼ三等分した中間
位置に、それぞれ鋼材等の金属、FRP、プラスチック
等の材料によって形成された円板状の平板部材11、1
2が一体に組み込まれている。これら平板部材11、1
2は、積層ゴム層よりも大径に形成されており、当該積
層ゴム層から突出した外周部には、それぞれ円周方向に
等間隔をおいて複数の取付孔13、15および挿通孔1
4、16が交互に穿設されている。
【0014】そして、上方に位置する平板部材12の取
付孔15と、下部構造2との間に、例えばPC鋼線等か
らなる緊張材17が張設されている。この緊張材17の
下端部は、下部構造2に埋設されたアンカーボルト18
の上端部に回動自在に取り付けられており、また中間部
が下方の平板部材11の挿通孔14に挿通されるととも
に、上端部が取付孔15に挿通されて所定の緊張力が導
入された上で、固定金物19によって当該平板部材12
に取り付けられている。
【0015】他方、下方に位置する平板部材11の取付
孔13と上部構造3との間にも、同様に上部構造3に埋
設されたアンカーボルト20に接続され、上方の平板部
材12の挿通孔16に挿通されて所定の緊張力が導入さ
れた、例えばPC鋼線等からなる緊張材21が張設さ
れ、固定金物22によって当該平板部材11に取り付け
られている。そして、上記平板部材11、12の寸法
や、緊張材17、21に付与される緊張力は、全体とし
て上下部構造2、3間に作用する引張力に抗し得る強度
となるように設定されている。
【0016】以上の構成からなる免震装置1、10によ
れば、積層ゴム層1a、10aの中間部分に、それぞれ
2枚の平板部材4、5、11、12を一体的に介装し、
上方の平板部材5、12を下部構造2に連結するととも
に、下方の平板部材4、11を上部構造3に連結してい
るので、図3および図6に示すように、地震時に発生す
る上下部構造2、3間の水平方向の相対変位に対して
は、一般の積層ゴムによる免震装置と同様に、積層ゴム
層における弾性変形によってこれを吸収することができ
る。
【0017】また、上下部構造2、3間にロッキング等
が生じることにより、構造物の両端部に介装された免震
装置1、10に引張力が作用した場合には、上方の平板
部材5、12には脚部6または緊張材17を介して下方
に向けた引張力が作用し、かつ下方の平板部材4、11
には脚部7または緊張材21を介して上方への引張力が
作用することになる。この結果、これら平板部材4、5
または11、12間に挟まれた積層ゴム層1a、10a
における圧縮力によってこれに対向することができる。
このように、上記免震装置1、10によれば、細高な建
物のような地震発生時にロッキング等によって両端部に
引張力が作用する構造物に適用した場合においても、当
該引張力に機械的に抗して、安定的に本来の積層ゴムに
よる免震効果を発揮することができる。
【0018】(実施の形態3)図7および図8は、本発
明の第3の実施形態を示すものである。本実施形態にお
いては、上下部構造2、3に構築された取付台2a、3
a間に、積層ゴムを用いた免震装置30が介装されてい
る。この免震装置30は、内部の鋼板およびゴムからな
る積層ゴム層30aの外周部に、上下方向に貫通する孔
部31が円周方向に沿って複数穿設されており、この孔
部31内に、チェーン(可撓性部材)32が組み込まれ
ている。このチェーン32は、弛緩した状態で孔部31
内に挿入されており、さらにこのチェーン32の周囲に
は、弾性材が充填されている。そして、当該チェーン3
2の上下端部が、それぞれ上下部構造2、3に連結され
ている。
【0019】以上の構成からなる免震装置30によれ
ば、地震発生時に発生する上下部構造2、3間の水平方
向の相対変位に対しては、同様にして積層ゴム層30a
における弾性変形によってこれを吸収することができ
る。そして、上下部構造2、3間に引張力が作用した場
合には、上下部構造2、3に両端部が連結されて内部に
弛緩した状態で組み込まれたチェーン32が、一定量以
上の相対変位が生じた際に緊張することにより、当該引
張力に対向することができる。したがって、上記免震装
置30によっても、地震発生時にロッキング等によって
上下部構造2、3間に作用する引張力に対して、チェー
ン32によってこれに機械的に抗することにより、安定
的に積層ゴムによる免震効果を発揮することができる。
【0020】なお、上記第1の実施形態においては、平
板部材4、5を各々一端部が上下部構造2、3に固定さ
れた脚部6、7の他端部に剛接合した場合についてのみ
説明したが、これに限るものではなく、上記平板部材
4、5を直接建物の梁や床躯体等の構造に剛接合した
り、あるいは予め当該建物の梁等の構造自体に、上記脚
部に相当する構造のものを、別途一体的に設けておいて
もよい。また、平板部材4、5についても、各免震装置
1毎に独立して設ける場合に限らず、隣接する複数の免
震装置間に跨って、一の平板部材を設けるようにしても
よい。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1または2
に記載の免震装置によれば、細高な建物のような地震発
生時にロッキング等によって両端部に引張力が作用する
構造物に適用した場合においても、平板部材間における
積層ゴムの圧縮力や、可撓性部材の緊張等によって当該
引張力に機械的に抗して、安定的に本来の積層ゴムによ
る免震効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の免震装置の第1の実施形態を示す側面
図である。
【図2】図1のII−II線視断面図である。
【図3】地震時における図1の免震装置の作動状態を示
す側面図である。
【図4】本発明の第2の実施形態を示す側面図である。
【図5】図4のV−V線視断面図である。
【図6】地震時における図4の免震装置の作動状態を示
す側面図である。
【図7】本発明の免震装置の第3の実施形態を示す側面
図である。
【図8】図7のVIII−VIII線視断面図である。
【符号の説明】
1、10、30 免震装置 2 下部構造 3 上部構造 4、5、11、12 平板部材 6、7 脚部 17、21 緊張材 31 孔部 32 チェーン(可撓性部材)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2D046 DA13 3J048 AA01 BA08 BC10 CB05 DA01 EA38 3J059 AA04 BA43 BC02 BC06 DA50 GA42

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の鋼板とゴムとが多層に重ねられて
    一体化され、上下部構造間に介装される免震装置におい
    て、中間部分に少なくとも2枚の平板部材を一体的に介
    装し、上方に位置する上記平板部材を上記下部構造に連
    結するとともに、下方に位置する上記平板部材を上記上
    部構造に連結したことを特徴とする免震装置。
  2. 【請求項2】 複数の鋼板とゴムとが多層に重ねられて
    一体化され、上下部構造間に介装される免震装置におい
    て、内部に、上記鋼板に穿設された孔部に挿通されると
    ともに、両端部がそれぞれ上記上下部構造に連結され、
    上記上下部構造間における一定量以上の相対変位が生じ
    た際に、作用する引張力に抗する可撓性部材が組み込ま
    れていることを特徴とする免震装置。
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