JP2001279952A - 免震トリガー機構及びトリガー材 - Google Patents
免震トリガー機構及びトリガー材Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】微振動の伝達を防止することができるととも
に、設置時の水平誤差を吸収することができ、さらには
疲労損傷を防止することができる免震トリガー機構及び
トリガー材を提供する。 【解決手段】上部構造物１と下部構造物２との間に、ト
リガー材９が上部受け部材６及び下部受け部材７を介し
て設置されてなる免震トリガー機構であって、上部受け
部材６及び下部受け部材７の少なくとも一方と、トリガ
ー材９との間に空隙１４を設け、この空隙１４にトリガ
ー材９の水平変位を許容する粘性体、粘弾性体又は弾性
体からなる充填材１５を充填した。
に、設置時の水平誤差を吸収することができ、さらには
疲労損傷を防止することができる免震トリガー機構及び
トリガー材を提供する。 【解決手段】上部構造物１と下部構造物２との間に、ト
リガー材９が上部受け部材６及び下部受け部材７を介し
て設置されてなる免震トリガー機構であって、上部受け
部材６及び下部受け部材７の少なくとも一方と、トリガ
ー材９との間に空隙１４を設け、この空隙１４にトリガ
ー材９の水平変位を許容する粘性体、粘弾性体又は弾性
体からなる充填材１５を充填した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、免震トリガー機
構及びトリガー材に関し、さらに詳細には、水平荷重が
所定値を超えるとトリガー材が破断することにより、免
震装置を作動させる機構及びそのトリガー材に関する。
構及びトリガー材に関し、さらに詳細には、水平荷重が
所定値を超えるとトリガー材が破断することにより、免
震装置を作動させる機構及びそのトリガー材に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、建築物と基礎との間のように、
上部構造物と下部構造物との間に設置される積層ゴム等
からなる免震装置が知られている。この免震装置は、積
層ゴムがせん断変形することにより、地震等による振動
を長周期化して上部構造物に伝達し、免震機能を発揮す
るものである。しかし、積層ゴムが常時せん断変形可能
な状態にあると、上部構造物に揺れが生じてしまうた
め、一般に、免震装置に加えてトリガー機構が併設され
ている。トリガー機構は、地震等により水平荷重が所定
値を超えると、トリガー材が破断することにより、上下
部構造物間の変位すなわち免震装置の作動を許容するも
のである。
上部構造物と下部構造物との間に設置される積層ゴム等
からなる免震装置が知られている。この免震装置は、積
層ゴムがせん断変形することにより、地震等による振動
を長周期化して上部構造物に伝達し、免震機能を発揮す
るものである。しかし、積層ゴムが常時せん断変形可能
な状態にあると、上部構造物に揺れが生じてしまうた
め、一般に、免震装置に加えてトリガー機構が併設され
ている。トリガー機構は、地震等により水平荷重が所定
値を超えると、トリガー材が破断することにより、上下
部構造物間の変位すなわち免震装置の作動を許容するも
のである。
【０００３】しかし、従来のトリガー機構は、上部構造
物及び下部構造物に、トリガー材が単に受け金物を介し
て固定されているという構造であるため、このようなト
リガー機構と免震装置との組合せでは微振動の伝達を防
止することができない。また、トリガー機構の設置時に
水平誤差があると、その設置に支障をきたす。さらに、
トリガー材は、破断に至るまでは微少変形を繰り返し受
けることから、疲労損傷を避けることができない。
物及び下部構造物に、トリガー材が単に受け金物を介し
て固定されているという構造であるため、このようなト
リガー機構と免震装置との組合せでは微振動の伝達を防
止することができない。また、トリガー機構の設置時に
水平誤差があると、その設置に支障をきたす。さらに、
トリガー材は、破断に至るまでは微少変形を繰り返し受
けることから、疲労損傷を避けることができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目
的を達成するものである。この発明の目的は、微振動の
伝達を防止することができるとともに、設置時の水平誤
差を吸収することができ、さらには疲労損傷を防止する
ことができる免震トリガー機構及びトリガー材を提供す
ることにある。
な技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目
的を達成するものである。この発明の目的は、微振動の
伝達を防止することができるとともに、設置時の水平誤
差を吸収することができ、さらには疲労損傷を防止する
ことができる免震トリガー機構及びトリガー材を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を達
成するために、次のような手段を採用している。すなわ
ち、この発明は、上部構造物と下部構造物との間に、ト
リガー材が上部受け部材及び下部受け部材を介して設置
されてなる免震トリガー機構であって、前記上部受け部
材及び下部受け部材の少なくとも一方と、前記トリガー
材との間に空隙を設け、この空隙に前記トリガー材の水
平変位を許容する粘性体、粘弾性体又は弾性体からなる
充填材を充填したことを特徴とする免震トリガー機構に
ある。
成するために、次のような手段を採用している。すなわ
ち、この発明は、上部構造物と下部構造物との間に、ト
リガー材が上部受け部材及び下部受け部材を介して設置
されてなる免震トリガー機構であって、前記上部受け部
材及び下部受け部材の少なくとも一方と、前記トリガー
材との間に空隙を設け、この空隙に前記トリガー材の水
平変位を許容する粘性体、粘弾性体又は弾性体からなる
充填材を充填したことを特徴とする免震トリガー機構に
ある。
【０００６】前記トリガー材の外周に管状体を配置し、
この管状体と前記受け部材との間に前記空隙を設けるよ
うにしてもよい。
この管状体と前記受け部材との間に前記空隙を設けるよ
うにしてもよい。
【０００７】また、この発明による免震トリガー機構
は、前記空隙に充填材を充填することなく、前記受け部
材に前記トリガー材の変位量を調整するための調整部材
を設けるようにしてもよい。この場合、前記調整部材は
前記トリガー材に半径方向に接離可能な複数のボルトで
構成することができる。
は、前記空隙に充填材を充填することなく、前記受け部
材に前記トリガー材の変位量を調整するための調整部材
を設けるようにしてもよい。この場合、前記調整部材は
前記トリガー材に半径方向に接離可能な複数のボルトで
構成することができる。
【０００８】さらに、この発明は、トリガー材そのもの
にあって、破断部によって区画される少なくとも一方側
の部分に粘弾性材又は弾性材からなる被覆材が巻き付け
られていることを特徴とする免震トリガー機構のトリガ
ー材にある。
にあって、破断部によって区画される少なくとも一方側
の部分に粘弾性材又は弾性材からなる被覆材が巻き付け
られていることを特徴とする免震トリガー機構のトリガ
ー材にある。
【０００９】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照しながら以下に説明する。図１〜図４は、この発明の
第１実施の形態を示し、図１は鉛直方向断面図、図２は
図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図、
図４は図１のＣ−Ｃ線断面図である。建築物等の上部構
造物１及び基礎等の下部構造物２には、上部ベースプレ
ート３及び下部ベースプレート４がアンカーボルト５を
介してそれぞれ固定されている。これらのベースプレー
ト３，４に受け部材である上部受け金物６及び下部受け
金物７が溶接によりそれぞれ固定されている。
照しながら以下に説明する。図１〜図４は、この発明の
第１実施の形態を示し、図１は鉛直方向断面図、図２は
図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図、
図４は図１のＣ−Ｃ線断面図である。建築物等の上部構
造物１及び基礎等の下部構造物２には、上部ベースプレ
ート３及び下部ベースプレート４がアンカーボルト５を
介してそれぞれ固定されている。これらのベースプレー
ト３，４に受け部材である上部受け金物６及び下部受け
金物７が溶接によりそれぞれ固定されている。
【００１０】上部受け金物６は断面がコ字形の部材であ
り、下端部８は閉鎖端部となっていて、トリガー材９を
挿通するための孔１０が設けられている。下部受け金物
７は円柱状の部材であり、トリガー材９を受け入れるた
めの孔１１が設けられている。トリガー材９は鋼棒から
なり、上端に上部受け金物６に係止する係止頭部１２が
設けられ、中間部に破断部１３が設けられている。
り、下端部８は閉鎖端部となっていて、トリガー材９を
挿通するための孔１０が設けられている。下部受け金物
７は円柱状の部材であり、トリガー材９を受け入れるた
めの孔１１が設けられている。トリガー材９は鋼棒から
なり、上端に上部受け金物６に係止する係止頭部１２が
設けられ、中間部に破断部１３が設けられている。
【００１１】破断部１３は、この実施の形態では、トリ
ガー材９の中間部にくさび状の切り込みを入れることに
よって、すなわちテーパ状に径を減じることによって形
成されている。破断部１３は、この部分の材質を強度が
小さい異種材料とすること等、他の手段によって構成す
ることもできる。トリガー材９と、これが受け入れられ
る下部受け金物７の孔１１の周壁との間には空隙１４が
形成され、この空隙に充填材１５が充填されている。
ガー材９の中間部にくさび状の切り込みを入れることに
よって、すなわちテーパ状に径を減じることによって形
成されている。破断部１３は、この部分の材質を強度が
小さい異種材料とすること等、他の手段によって構成す
ることもできる。トリガー材９と、これが受け入れられ
る下部受け金物７の孔１１の周壁との間には空隙１４が
形成され、この空隙に充填材１５が充填されている。
【００１２】充填材１５は弾性体、粘性体又は粘弾性体
からなり、したがってトリガー材９は空隙１４の範囲で
水平変位をすることが可能である。充填材１５に用いら
れる弾性体としては、天然ゴムや高減衰ゴムなどの各種
ゴム、粘性体としてはシリコンオイルなどの各種オイ
ル、また粘弾性体としてはブチルゴムやシリコンパテな
どを使用することができる。
からなり、したがってトリガー材９は空隙１４の範囲で
水平変位をすることが可能である。充填材１５に用いら
れる弾性体としては、天然ゴムや高減衰ゴムなどの各種
ゴム、粘性体としてはシリコンオイルなどの各種オイ
ル、また粘弾性体としてはブチルゴムやシリコンパテな
どを使用することができる。
【００１３】この実施の形態によるトリガー機構によれ
ば、空隙１４の存在によりトリガー材９が水平変位可能
であるので、この空隙１４によって上下部構造物１，２
間の微少変位を吸収することができ、微振動の伝達を防
ぐことができる。また、設置時に、水平誤差があっても
これを吸収することができ、組立・取り換えが容易であ
る。さらに、微少変形の繰り返しによるトリガー材９の
疲労損傷を防ぐことができる。
ば、空隙１４の存在によりトリガー材９が水平変位可能
であるので、この空隙１４によって上下部構造物１，２
間の微少変位を吸収することができ、微振動の伝達を防
ぐことができる。また、設置時に、水平誤差があっても
これを吸収することができ、組立・取り換えが容易であ
る。さらに、微少変形の繰り返しによるトリガー材９の
疲労損傷を防ぐことができる。
【００１４】空隙１４に充填材１５として弾性体を充填
した場合は、下部受け金物７とトリガー材９との間隔が
ほぼ均一になり、トリガーの働くまでのいわゆる遊びの
寸法を確保することができる。その結果、微振動の伝達
を防ぐことができるとともに、構造物の温度変化による
上下変位に対しては、ある程度までトリガー材９を傷め
ずに済む。
した場合は、下部受け金物７とトリガー材９との間隔が
ほぼ均一になり、トリガーの働くまでのいわゆる遊びの
寸法を確保することができる。その結果、微振動の伝達
を防ぐことができるとともに、構造物の温度変化による
上下変位に対しては、ある程度までトリガー材９を傷め
ずに済む。
【００１５】空隙１４に充填材１５として粘性体又は粘
弾性体を充填した場合は、次のような作用効果を生じ
る。これらの充填材は、速度依存性の高い材料であるこ
とから、微少地震や交通振動のような微振動を受けた場
合、あるいは上下の構造物の形状が温度変化によって変
化する場合のように、速度の遅い荷重に対してはトリガ
ー材９は大きな抵抗力を生ぜずに追随して変位し、振動
の伝達を抑制することができる。この場合、トリガー材
９には大きな水平せん断力は生じず、その損傷を抑える
ことができる。
弾性体を充填した場合は、次のような作用効果を生じ
る。これらの充填材は、速度依存性の高い材料であるこ
とから、微少地震や交通振動のような微振動を受けた場
合、あるいは上下の構造物の形状が温度変化によって変
化する場合のように、速度の遅い荷重に対してはトリガ
ー材９は大きな抵抗力を生ぜずに追随して変位し、振動
の伝達を抑制することができる。この場合、トリガー材
９には大きな水平せん断力は生じず、その損傷を抑える
ことができる。
【００１６】他方、大地震など、速度の早い荷重に対し
ては、粘性体や粘弾性体の剛性が大きくなるため、トリ
ガー材９に水平せん断力が発生してトリガー本来の機能
を発揮する。そして、さらに荷重が所定値を超えると、
トリガー材９が破断部１３において破断し、上部構造物
１が移動することになる。すなわち、トリガー機構に併
設されている免震装置が作動することになる。
ては、粘性体や粘弾性体の剛性が大きくなるため、トリ
ガー材９に水平せん断力が発生してトリガー本来の機能
を発揮する。そして、さらに荷重が所定値を超えると、
トリガー材９が破断部１３において破断し、上部構造物
１が移動することになる。すなわち、トリガー機構に併
設されている免震装置が作動することになる。
【００１７】トリガー材９が破断した際、破断部１３よ
りも下側の部分は、空隙１４の下方部分（トリガー材９
の下端とベースプレート４との間の空間１６）に落下
し、上部構造物１の移動の障害とはならない。また、こ
の空間１６は上下部構造物１，２が上下の想定変位をす
る場合の逃げとなる。
りも下側の部分は、空隙１４の下方部分（トリガー材９
の下端とベースプレート４との間の空間１６）に落下
し、上部構造物１の移動の障害とはならない。また、こ
の空間１６は上下部構造物１，２が上下の想定変位をす
る場合の逃げとなる。
【００１８】図５〜図７は、この発明の第２実施の形態
を示し、図５は鉛直方向断面図、図６は図５のＤ−Ｄ線
断面図、図７は図５のＥ−Ｅ線断面図である。この実施
の形態においては、トリガー材９の破断部１３よりも下
側の部分９ａの外周に管状金物１７が密に配置され、こ
の管状金物１７と下部受け金物７との間に空隙１４が形
成されている。
を示し、図５は鉛直方向断面図、図６は図５のＤ−Ｄ線
断面図、図７は図５のＥ−Ｅ線断面図である。この実施
の形態においては、トリガー材９の破断部１３よりも下
側の部分９ａの外周に管状金物１７が密に配置され、こ
の管状金物１７と下部受け金物７との間に空隙１４が形
成されている。
【００１９】言い換えれば、トリガー材９は管状金物１
７の内周によって規定される孔１１に密に挿入され、管
状金物１７はそれよりも大径の管状の下部受け金物７の
内部に空隙１４を形成するように配置されている。そし
て、空隙１４には第１実施の形態で説明したと同様の充
填材１５が充填されている。符号１８で示す部材は補強
部材である。その他、第１実施の形態と同様の部材等に
は、同一符号を付してある。
７の内周によって規定される孔１１に密に挿入され、管
状金物１７はそれよりも大径の管状の下部受け金物７の
内部に空隙１４を形成するように配置されている。そし
て、空隙１４には第１実施の形態で説明したと同様の充
填材１５が充填されている。符号１８で示す部材は補強
部材である。その他、第１実施の形態と同様の部材等に
は、同一符号を付してある。
【００２０】この実施の形態によるトリガー機構によれ
ば、トリガー材９と管状金物１７が一体となって挙動す
るが、空隙１４及び充填材１５の存在により上記第１実
施の形態で説明したと同様の作用効果を奏する。さら
に、それに加えて充填材１５の支圧面積が増加するの
で、地震時などにおいて急激な水平せん断力が加わった
場合に充填材１５への圧力を低減でき、その剛性を実質
的に高めることができ、特にトリガー材の破断荷重が大
きくなった場合に有効である。
ば、トリガー材９と管状金物１７が一体となって挙動す
るが、空隙１４及び充填材１５の存在により上記第１実
施の形態で説明したと同様の作用効果を奏する。さら
に、それに加えて充填材１５の支圧面積が増加するの
で、地震時などにおいて急激な水平せん断力が加わった
場合に充填材１５への圧力を低減でき、その剛性を実質
的に高めることができ、特にトリガー材の破断荷重が大
きくなった場合に有効である。
【００２１】図８〜図１０は、この発明の第３実施の形
態を示し、図８は鉛直方向断面図、図９は図８のＦ−Ｆ
線断面図、図１０は図８のＧ−Ｇ線断面図である。この
実施の形態においては、トリガー材９と、これが受け入
れられる上部受け金物６の孔１０の周壁との間に空隙１
４が形成されている。そして、上部受け金物６には複数
の調整ボルト２０がトリガー材９を包囲するように螺着
されている。これらの調整ボルト２０の先端は空隙１４
に突出し、トリガー材９に対して半径方向に接離可能で
ある。
態を示し、図８は鉛直方向断面図、図９は図８のＦ−Ｆ
線断面図、図１０は図８のＧ−Ｇ線断面図である。この
実施の形態においては、トリガー材９と、これが受け入
れられる上部受け金物６の孔１０の周壁との間に空隙１
４が形成されている。そして、上部受け金物６には複数
の調整ボルト２０がトリガー材９を包囲するように螺着
されている。これらの調整ボルト２０の先端は空隙１４
に突出し、トリガー材９に対して半径方向に接離可能で
ある。
【００２２】この実施の形態によるトリガー機構によれ
ば、トリガー材９と調整ボルト２０との間に空隙１４が
あるので、上記第１の実施の形態で説明したと同様の作
用効果を奏する。さらに、それに加えて、調整ボルト２
０の突出寸法を調整することにより、トリガー材９の許
容変位量を所要量に設定することができ、調整ボルト２
０を完全に締め付ければ変位量を０に設定することも可
能である。
ば、トリガー材９と調整ボルト２０との間に空隙１４が
あるので、上記第１の実施の形態で説明したと同様の作
用効果を奏する。さらに、それに加えて、調整ボルト２
０の突出寸法を調整することにより、トリガー材９の許
容変位量を所要量に設定することができ、調整ボルト２
０を完全に締め付ければ変位量を０に設定することも可
能である。
【００２３】上記第１実施の形態では、下部受け金物７
とトリガー材９との間に形成される空隙１４に弾性体、
粘性体又は粘弾性体からなる充填材１５を充填した。こ
れらの充填材のうち粘弾性体や弾性体を使用する場合
は、充填することなく、トリガー材９の外周に被覆材と
して予め巻き付けておいてもよい。図１１及び図１２
は、そのように構成したトリガー材９の実施の形態を示
し、被覆材２１はトリガー材９の破断部１３によって区
画される一方側の部分に巻き付けられている。
とトリガー材９との間に形成される空隙１４に弾性体、
粘性体又は粘弾性体からなる充填材１５を充填した。こ
れらの充填材のうち粘弾性体や弾性体を使用する場合
は、充填することなく、トリガー材９の外周に被覆材と
して予め巻き付けておいてもよい。図１１及び図１２
は、そのように構成したトリガー材９の実施の形態を示
し、被覆材２１はトリガー材９の破断部１３によって区
画される一方側の部分に巻き付けられている。
【００２４】このように粘弾性体や弾性体を被覆材２１
としてトリガー材９に巻き付けても上記実施の形態と同
様の作用効果を得ることができ、さらにはハンドリング
が容易であるという効果も得られる。
としてトリガー材９に巻き付けても上記実施の形態と同
様の作用効果を得ることができ、さらにはハンドリング
が容易であるという効果も得られる。
【００２５】上記各実施の形態では一方の受け金物とト
リガー材との間に空隙を形成したが、この空隙は双方の
受け金物との間に形成してもよい。同様に、トリガー材
に被覆材を巻き付ける場合も、破断部を挟む両側部分に
巻き付けるようにしてもよい。
リガー材との間に空隙を形成したが、この空隙は双方の
受け金物との間に形成してもよい。同様に、トリガー材
に被覆材を巻き付ける場合も、破断部を挟む両側部分に
巻き付けるようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、所定
以上の大荷重に対してはトリガー材が破断することによ
りトリガー機構本来の機能を発揮することはもちろん、
小さな荷重に対しても水平変位が可能であることから、
微振動の伝達を防止することができ、繰り返し変形によ
る疲労損傷を防止することができ、さらには、設置時の
水平誤差を吸収することもできる。
以上の大荷重に対してはトリガー材が破断することによ
りトリガー機構本来の機能を発揮することはもちろん、
小さな荷重に対しても水平変位が可能であることから、
微振動の伝達を防止することができ、繰り返し変形によ
る疲労損傷を防止することができ、さらには、設置時の
水平誤差を吸収することもできる。
【図１】図１は、この発明の第１実施の形態を示す鉛直
方向断面図である。
方向断面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図４は、図１のＣ−Ｃ線断面図である
【図５】図５は、この発明の第２実施の形態を示す鉛直
方向断面図である。
方向断面図である。
【図６】図６は、図５のＤ−Ｄ線断面図である。
【図７】図７は、図５のＥ−Ｅ線断面図である。
【図８】図８は、この発明の第３実施の形態を示す鉛直
方向断面図である。
方向断面図である。
【図９】図９は、図８のＦ−Ｆ線断面図である。
【図１０】図１０は、図８のＧ−Ｇ線断面図である。
【図１１】図１１は、トリガー材の別の実施の形態を示
す軸線方向断面図である。
す軸線方向断面図である。
【図１２】図１２は、図１１のＨ−Ｈ線断面図である。
１：上部構造物 ２：下部構造物 ３：上部ベースプレート ４：下部ベースプレート ６：上部受け金物 ７：下部受け金物 ９：トリガー材 １０：孔 １１：孔 １３：破断部 １４：空隙 １５：充填材 １６：空間 １７：管状金物 ２０：調整ボルト ２１：被覆材
Claims (5)
- 【請求項１】上部構造物と下部構造物との間に、トリガ
ー材が上部受け部材及び下部受け部材を介して設置され
てなる免震トリガー機構であって、 前記上部受け部材及び下部受け部材の少なくとも一方
と、前記トリガー材との間に空隙を設け、 この空隙に前記トリガー材の水平変位を許容する粘性
体、粘弾性体又は弾性体からなる充填材を充填したこと
を特徴とする免震トリガー機構。 - 【請求項２】前記トリガー材の外周に管状体が配置さ
れ、この管状体と前記受け部材との間に前記空隙が設け
られていることを特徴とする請求項１記載の免震トリガ
ー機構。 - 【請求項３】上部構造物と下部構造物との間に、トリガ
ー材が上部受け部材及び下部受け部材を介して設置され
てなる免震トリガー機構であって、 前記上部受け部材及び下部受け部材の少なくとも一方
と、前記トリガー材との間に水平方向の変位を許容する
空隙を設け、 前記受け部材に前記トリガー材の変位量を調整するため
の調整部材を設けたことを特徴とする免震トリガー機
構。 - 【請求項４】前記調整部材は前記トリガー材に半径方向
に接離可能な複数のボルトからなることを特徴とする請
求項３記載の免震トリガー機構。 - 【請求項５】上部構造物と下部構造物との間に、トリガ
ー材が上部受け部材及び下部受け受け部材を介して設置
されてなる免震トリガー機構の前記トリガー材であっ
て、 破断部によって区画される少なくとも一方側の部分に粘
弾性材又は弾性材からなる被覆材が巻き付けられている
ことを特徴とするトリガー材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000096519A JP2001279952A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 免震トリガー機構及びトリガー材 |
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