JP2003253907A - 棒状ローラを使用した建物の免震装置 - Google Patents
棒状ローラを使用した建物の免震装置Info
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- JP2003253907A JP2003253907A JP2002057814A JP2002057814A JP2003253907A JP 2003253907 A JP2003253907 A JP 2003253907A JP 2002057814 A JP2002057814 A JP 2002057814A JP 2002057814 A JP2002057814 A JP 2002057814A JP 2003253907 A JP2003253907 A JP 2003253907A
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造が簡単で施工及びメンテナンスも容易で
あり、木造家屋や３〜４階程度の比較的低層の構造物に
適した安価にしてかつ確実な免震装置を提案する。 【解決手段】 建物の各支柱下端あるいは各支柱直下の
土台と基礎間又は地中梁と基礎間に、金属板よりなる上
下両板と該両板の間に水平に挿入された金属製の中板と
該中板を挟んで上下両側に上下で互いに直交するように
挿入されたそれぞれ少なくとも１本あるいは平行する複
数本の金属棒状のローラとからなる免震層を設置してな
ることを特徴とする。
あり、木造家屋や３〜４階程度の比較的低層の構造物に
適した安価にしてかつ確実な免震装置を提案する。 【解決手段】 建物の各支柱下端あるいは各支柱直下の
土台と基礎間又は地中梁と基礎間に、金属板よりなる上
下両板と該両板の間に水平に挿入された金属製の中板と
該中板を挟んで上下両側に上下で互いに直交するように
挿入されたそれぞれ少なくとも１本あるいは平行する複
数本の金属棒状のローラとからなる免震層を設置してな
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建物の免震装置に
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】建物を地震から守るためには、建物を地
震時に運動する地表面から隔絶（isolation ）すればよ
く、免震建築物は免震部材から構成される免震層を上部
構造と基礎構造との間に挿入し、免震層より上部の構造
を長周期化するよう計画する必要がある。
震時に運動する地表面から隔絶（isolation ）すればよ
く、免震建築物は免震部材から構成される免震層を上部
構造と基礎構造との間に挿入し、免震層より上部の構造
を長周期化するよう計画する必要がある。
【０００３】地震の発生により地盤が振動すると、建物
に地震動が伝達されるので、建物が共振しないようにす
るため、種々の免震装置が提案されている。
に地震動が伝達されるので、建物が共振しないようにす
るため、種々の免震装置が提案されている。
【０００４】例えば、現在実施されている免震装置とし
ては、アイソレータ（積層ゴム支承やすべり支承等）と
ダンパー（鋼材ダンパーや鉛ダンパー、オイルダンパー
等）を建物の各部に設置する方法や、ゴムと金属板とを
交互に積層し、中心部に鉛を入れたアイソレータ・ダン
パーの一体型のものを建物の各支柱底部に設置してボル
ト固定する方法等があるが、製作コストの面や施工及び
メンテナンスの面倒などいずれも一長一短がある。
ては、アイソレータ（積層ゴム支承やすべり支承等）と
ダンパー（鋼材ダンパーや鉛ダンパー、オイルダンパー
等）を建物の各部に設置する方法や、ゴムと金属板とを
交互に積層し、中心部に鉛を入れたアイソレータ・ダン
パーの一体型のものを建物の各支柱底部に設置してボル
ト固定する方法等があるが、製作コストの面や施工及び
メンテナンスの面倒などいずれも一長一短がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、構造が簡単
で施工及びメンテナンスも容易であり、木造家屋や３〜
４階程度の比較的低層の構造物に適した安価にしてかつ
確実な免震装置を提案するものである。
で施工及びメンテナンスも容易であり、木造家屋や３〜
４階程度の比較的低層の構造物に適した安価にしてかつ
確実な免震装置を提案するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、建物の各支柱
下部あるいは木造の場合は土台と基礎間、鉄筋コンクリ
ート造りの場合は地中梁と基礎間に、丸棒状の比較的短
尺なローラを上下に組合せて設置し、これを支承として
いわゆる「ころ」の原理を利用して上部構造に対する地
震力を抑えるようにしたものである。
下部あるいは木造の場合は土台と基礎間、鉄筋コンクリ
ート造りの場合は地中梁と基礎間に、丸棒状の比較的短
尺なローラを上下に組合せて設置し、これを支承として
いわゆる「ころ」の原理を利用して上部構造に対する地
震力を抑えるようにしたものである。
【０００７】即ち、本発明は建物の各支柱下端あるいは
各支柱直下の土台と基礎間、又は地中梁と基礎間に、金
属板よりなる上下両板と該両板の間に水平に挿入された
金属製の中板と該中板を挟んで上下両側に上下で互いに
直交するように挿入された少なくとも１本の金属棒状の
ローラとからなる免震層を設置してなることを特徴とす
る建物の免震装置に関するものである。以下、本発明の
実施形態を図により説明する。
各支柱直下の土台と基礎間、又は地中梁と基礎間に、金
属板よりなる上下両板と該両板の間に水平に挿入された
金属製の中板と該中板を挟んで上下両側に上下で互いに
直交するように挿入された少なくとも１本の金属棒状の
ローラとからなる免震層を設置してなることを特徴とす
る建物の免震装置に関するものである。以下、本発明の
実施形態を図により説明する。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の免震装置を木造
の建物に適用した一例を示すもので、１は支柱、２は土
台、３は基礎であり、各支柱１直下の土台２と基礎３と
の間にはいずれも金属板製（鋼板製）の水平な上下板
４、５と、該両板４、５間に水平に挿入された同じく金
属板製の中板６と、該中板６の上下両側でかつ上記上下
板４、５間に上下で互いに直交するように挿入された若
干離れて平行する各２本づつの金属丸棒状のローラ７ａ
〜７ｄとからなる免震装置が設置される。
の建物に適用した一例を示すもので、１は支柱、２は土
台、３は基礎であり、各支柱１直下の土台２と基礎３と
の間にはいずれも金属板製（鋼板製）の水平な上下板
４、５と、該両板４、５間に水平に挿入された同じく金
属板製の中板６と、該中板６の上下両側でかつ上記上下
板４、５間に上下で互いに直交するように挿入された若
干離れて平行する各２本づつの金属丸棒状のローラ７ａ
〜７ｄとからなる免震装置が設置される。
【０００９】各丸棒状ローラ７は、直径１０〜３０ｍｍ
程度の鋼棒で、例えば鉄筋を所定寸法に裁断したものを
使用することができる。上下両板４、５は鋼板よりな
り、土台２及び基礎３の幅にもよるが、例えば一辺が１
０〜３０cm程度の略正方形をなし、それぞれ互いに対向
する２辺を少しく折曲してローラ７脱落防止のための立
上り部４ａ、４ａ及び５ａ、５ａを形成してあり、上板
４の方の立上り部４ａ、４ａは下に向け、この上下両板
４、５の立上り部４ａ，５ａが互いに直角となるように
組合せる。鋼板よりなる平板状の中板６は上下両板４、
５とほぼ同じ大きさで、上下両板４、５間に挿入してあ
るだけであり、その上下両側に挿入する２本づつの丸棒
状ローラ７の長さは上記上下両板４、５の一辺とほぼ同
長で、両板４、５の立上り部４ａ、５ａに平行に挿入す
ることにより、上記のように上下で互いに直交する関係
となる。
程度の鋼棒で、例えば鉄筋を所定寸法に裁断したものを
使用することができる。上下両板４、５は鋼板よりな
り、土台２及び基礎３の幅にもよるが、例えば一辺が１
０〜３０cm程度の略正方形をなし、それぞれ互いに対向
する２辺を少しく折曲してローラ７脱落防止のための立
上り部４ａ、４ａ及び５ａ、５ａを形成してあり、上板
４の方の立上り部４ａ、４ａは下に向け、この上下両板
４、５の立上り部４ａ，５ａが互いに直角となるように
組合せる。鋼板よりなる平板状の中板６は上下両板４、
５とほぼ同じ大きさで、上下両板４、５間に挿入してあ
るだけであり、その上下両側に挿入する２本づつの丸棒
状ローラ７の長さは上記上下両板４、５の一辺とほぼ同
長で、両板４、５の立上り部４ａ、５ａに平行に挿入す
ることにより、上記のように上下で互いに直交する関係
となる。
【００１０】上下板４、５、中板６及び各ローラ７は発
錆を防止するためにメッキ加工やテフロン（登録商標）
等の表面処理をしておくとよい。
錆を防止するためにメッキ加工やテフロン（登録商標）
等の表面処理をしておくとよい。
【００１１】なお、図示の例は木造の建物に適用した例
であるが、上記した免震装置は鉄骨造や鉄筋コンクリー
ト造の建物の場合には、地中梁と基礎の間に設置するよ
うにし、またここにいう基礎には図示のような布基礎の
ほか、独立基礎、杭基礎、ベタ基礎等も含まれる。ま
た、構造によっては、各支柱の下端面と基礎あるいは地
中梁との間に設置する場合もある。
であるが、上記した免震装置は鉄骨造や鉄筋コンクリー
ト造の建物の場合には、地中梁と基礎の間に設置するよ
うにし、またここにいう基礎には図示のような布基礎の
ほか、独立基礎、杭基礎、ベタ基礎等も含まれる。ま
た、構造によっては、各支柱の下端面と基礎あるいは地
中梁との間に設置する場合もある。
【００１２】上記部材４〜７の組合せからなる免震層
は、建物の各支柱１直下に設置されるが、例えば土台２
を基礎３上に設置する前に該基礎３上の支柱１相当個所
に単に載置するだけでもよく、あるいは下板５を所定個
所の基礎３上面に接着剤等により仮止めするようにし、
上記のようにこの免震部材を組合せてその上に土台２を
載置するようにしてもよい。
は、建物の各支柱１直下に設置されるが、例えば土台２
を基礎３上に設置する前に該基礎３上の支柱１相当個所
に単に載置するだけでもよく、あるいは下板５を所定個
所の基礎３上面に接着剤等により仮止めするようにし、
上記のようにこの免震部材を組合せてその上に土台２を
載置するようにしてもよい。
【００１３】中板６を挟んで上下に互いに直交するよう
にして丸棒状のローラ７を上下両板４、５間に挿入する
のは、支柱１からの荷重の分散を図るためで、中板６が
ないと上下のローラは互いに点接触となるが、中板６の
介在によりローラ７の長さ全体に渡る線接触となり、上
下ローラ７の転がり性も良好となるからである。
にして丸棒状のローラ７を上下両板４、５間に挿入する
のは、支柱１からの荷重の分散を図るためで、中板６が
ないと上下のローラは互いに点接触となるが、中板６の
介在によりローラ７の長さ全体に渡る線接触となり、上
下ローラ７の転がり性も良好となるからである。
【００１４】しかして、このように組合せられた免震層
（図４の（イ）参照）を図２のように基礎３と土台２と
の間に設置した場合、例えば図２において前後方向の地
震動が発生したときは、基礎３が地盤と共に前後に動く
ので、これに応動し易い中板６上側の２本の棒状ローラ
７ａ、７ｂのみが中板６上を転動することとなり、中板
６下側のローラ７ｃ、７ｄは下板５及び中板６と共に基
礎３と一緒に動き、上板４はその位置を変えない（図４
（ロ））。
（図４の（イ）参照）を図２のように基礎３と土台２と
の間に設置した場合、例えば図２において前後方向の地
震動が発生したときは、基礎３が地盤と共に前後に動く
ので、これに応動し易い中板６上側の２本の棒状ローラ
７ａ、７ｂのみが中板６上を転動することとなり、中板
６下側のローラ７ｃ、７ｄは下板５及び中板６と共に基
礎３と一緒に動き、上板４はその位置を変えない（図４
（ロ））。
【００１５】また、基礎３が左右方向に動いたときは、
中板６下側のローラ７ｃ、７ｄが基礎３と共に動く下板
５上を転動し易いので、中板６より上側は移動せず（図
３及び図４（ハ））、また基礎３が斜め方向に動くとき
には、上側ローラ７ａ、７ｂと下側ローラ７ｃ、７ｄが
同時に転動し、下板５及び中板６が動いても上板４だけ
は不動である（図４（ニ））。更に、地震動により基礎
３が小旋回運動を行っても、上板４より下側は上下ロー
ラ７ａ〜７ｄの転動により動くが、上板４自身はその位
置を変えないのである。
中板６下側のローラ７ｃ、７ｄが基礎３と共に動く下板
５上を転動し易いので、中板６より上側は移動せず（図
３及び図４（ハ））、また基礎３が斜め方向に動くとき
には、上側ローラ７ａ、７ｂと下側ローラ７ｃ、７ｄが
同時に転動し、下板５及び中板６が動いても上板４だけ
は不動である（図４（ニ））。更に、地震動により基礎
３が小旋回運動を行っても、上板４より下側は上下ロー
ラ７ａ〜７ｄの転動により動くが、上板４自身はその位
置を変えないのである。
【００１６】従って、地震の発生により、基礎３にいか
なる方向からの地震力が加えられても、上板４より下側
が基礎３に滑らかに応動するだけで、上板４は全くその
位置を変えることがないので、上板４上の土台２や支柱
１に対しては振動力が加わることがないから、地震動に
建物が共振することはないのである。
なる方向からの地震力が加えられても、上板４より下側
が基礎３に滑らかに応動するだけで、上板４は全くその
位置を変えることがないので、上板４上の土台２や支柱
１に対しては振動力が加わることがないから、地震動に
建物が共振することはないのである。
【００１７】図５〜６は、本発明装置の他の実施例を示
すものである。前述では中板６の上下にはそれぞれ２本
の棒状ローラ７を挿入している例を説明したが、これは
上方からの荷重の分散を図るためであって、上下にそれ
ぞれ３本以上、あるいは上下で異なる本数のローラを挿
入してもよく、また木造家屋や簡易ハウス、物置等のよ
うに比較的軽量の建物にあっては、中板６の上下両側に
各１本の棒状ローラ７、７を中板６を挟んで上下互いに
直交する方向に挿入するだけでもよく、基礎３にいかな
る水平方向からの地震力が加えられても、土台２あるい
は支柱１は地震の影響を受けないことは前述と全く同様
である。
すものである。前述では中板６の上下にはそれぞれ２本
の棒状ローラ７を挿入している例を説明したが、これは
上方からの荷重の分散を図るためであって、上下にそれ
ぞれ３本以上、あるいは上下で異なる本数のローラを挿
入してもよく、また木造家屋や簡易ハウス、物置等のよ
うに比較的軽量の建物にあっては、中板６の上下両側に
各１本の棒状ローラ７、７を中板６を挟んで上下互いに
直交する方向に挿入するだけでもよく、基礎３にいかな
る水平方向からの地震力が加えられても、土台２あるい
は支柱１は地震の影響を受けないことは前述と全く同様
である。
【００１８】図７〜８は、更に本発明の他の実施例で、
この免震装置に初期位置に戻る復元力を付与するため、
上下両板４、５の対向面に互いに直交する方向に中央部
を一番窪ませた全体アーチ型（逆カマボコ型）の曲面８
を形成した例を示している。この例によれば、地震力に
より基礎３と土台２との位置関係に相対的にズレが生じ
ても、荷重を受けている上又は下側の棒状ローラ７は曲
面８の中央最低部へ戻ろうとする力が付与されるので
（図８）、これにより元位置（図７）に復帰しやすくな
る。
この免震装置に初期位置に戻る復元力を付与するため、
上下両板４、５の対向面に互いに直交する方向に中央部
を一番窪ませた全体アーチ型（逆カマボコ型）の曲面８
を形成した例を示している。この例によれば、地震力に
より基礎３と土台２との位置関係に相対的にズレが生じ
ても、荷重を受けている上又は下側の棒状ローラ７は曲
面８の中央最低部へ戻ろうとする力が付与されるので
（図８）、これにより元位置（図７）に復帰しやすくな
る。
【００１９】なお、上記一方向へのアーチ型曲面８を形
成するため、図７〜８では上下両板４、５は厚肉の金属
板を使用してその片面を切削加工しているが、図９に示
すように比較的薄肉の金属平板をプレス加工又は鋳造加
工によりアーチ型曲面８に形成するようにしてもよく、
この場合には基礎３又は土台４のこの免震装置設置面に
上記曲面８に相応する凹窪曲面を形成して、これに嵌合
させる方法をとってもよく、また上板４は図７〜８と同
様に切削加工した厚肉金属板を用い、下板５だけをプレ
ス加工又は鋳造加工した金属板を用いてコンクリートの
基礎３の打設の際に基礎３上面に埋め込むようにしても
よい。
成するため、図７〜８では上下両板４、５は厚肉の金属
板を使用してその片面を切削加工しているが、図９に示
すように比較的薄肉の金属平板をプレス加工又は鋳造加
工によりアーチ型曲面８に形成するようにしてもよく、
この場合には基礎３又は土台４のこの免震装置設置面に
上記曲面８に相応する凹窪曲面を形成して、これに嵌合
させる方法をとってもよく、また上板４は図７〜８と同
様に切削加工した厚肉金属板を用い、下板５だけをプレ
ス加工又は鋳造加工した金属板を用いてコンクリートの
基礎３の打設の際に基礎３上面に埋め込むようにしても
よい。
【００２０】
【発明の効果】本発明の免震装置は上述のようにしてな
り、地震が発生して地盤と共に基礎が動いても、中板の
上下両側に互いに直交するように挿入された金属丸棒状
のローラが転動して、下板あるいは下板と中板が動くだ
けで、上板は不動であり、上板には地震力がほとんど伝
達されないので、上板上に設置されている土台や支柱あ
るいは地中梁に振動力が加わることがなく、建物が地震
動に共振するようなこともないのである。
り、地震が発生して地盤と共に基礎が動いても、中板の
上下両側に互いに直交するように挿入された金属丸棒状
のローラが転動して、下板あるいは下板と中板が動くだ
けで、上板は不動であり、上板には地震力がほとんど伝
達されないので、上板上に設置されている土台や支柱あ
るいは地中梁に振動力が加わることがなく、建物が地震
動に共振するようなこともないのである。
【００２１】また、本発明の免震装置は例えば単に上下
両板間に複数の鋼球を挿入するような点接触方式とは異
なり、中板の介在により、上下の丸棒状ローラはその上
下外側にある上下両板に対してだけでなく、中板とも線
接触しているので、荷重の分散が図られるので、その転
動もスムーズに行われ、構造簡単、製作容易にして施工
及びメンテナンスも容易かつ安価であり、その効果は著
大である。
両板間に複数の鋼球を挿入するような点接触方式とは異
なり、中板の介在により、上下の丸棒状ローラはその上
下外側にある上下両板に対してだけでなく、中板とも線
接触しているので、荷重の分散が図られるので、その転
動もスムーズに行われ、構造簡単、製作容易にして施工
及びメンテナンスも容易かつ安価であり、その効果は著
大である。
【図１】本発明に係る建物の免震装置の一例を示す組合
せ前の状態の斜視図である。
せ前の状態の斜視図である。
【図２】本発明に係る建物の免震装置の一例を示す組合
せ後の状態の正面図である。
せ後の状態の正面図である。
【図３】図１〜２に示す免震装置の作用の一例を示す正
面図である。
面図である。
【図４】本発明に係る免震装置の作動原理を示す説明図
である。
である。
【図５】本発明に係る免震装置の他の例を示す正面図で
ある。
ある。
【図６】図５の装置の作用の一例を示す正面図である。
【図７】本発明に係る免震装置の更に他の例を示す正面
図である。
図である。
【図８】図７の装置の作用の一例を示す正面図である。
【図９】図７の装置の変形例を示す正面図である。
１−支柱
２−土台
３−基礎
４−上板
５−下板
６−中板
７−丸棒状ローラ
８−アーチ型曲面
Claims (3)
- 【請求項１】 建物の各支柱下端あるいは各支柱直下の
土台と基礎間又は地中梁と基礎間に、金属板よりなる上
下両板と該両板の間に水平に挿入された金属製の中板と
該中板を挟んで上下両側に上下で互いに直交するように
挿入されたそれぞれ少なくとも１本の金属棒状のローラ
とからなる免震層を設置してなることを特徴とする建物
の免震装置。 - 【請求項２】 前記ローラは中板の上下両側にそれぞれ
互いに離れて２本以上平行に挿入されてなる請求項１記
載の建物の免震装置。 - 【請求項３】 前記上下両板の対向面は互いに直交する
方向に中央部を一番窪ませた全体アーチ型の曲面に形成
されてなる請求項１記載の建物の免震装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002057814A JP2003253907A (ja) | 2002-03-04 | 2002-03-04 | 棒状ローラを使用した建物の免震装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002057814A JP2003253907A (ja) | 2002-03-04 | 2002-03-04 | 棒状ローラを使用した建物の免震装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003253907A true JP2003253907A (ja) | 2003-09-10 |
Family
ID=28667990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002057814A Pending JP2003253907A (ja) | 2002-03-04 | 2002-03-04 | 棒状ローラを使用した建物の免震装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003253907A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005226331A (ja) * | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Yuji Ishiyama | 既存建物への免震装置の据付け方法及びその方法に使用される据付け装置 |
| KR101178481B1 (ko) | 2012-03-16 | 2012-09-06 | 박종원 | 면진 장치 |
| KR101355249B1 (ko) * | 2013-01-11 | 2014-01-27 | 이예리 | 지진에 대비하여 건물을 보호하는 면진시스템 |
| ITMI20121881A1 (it) * | 2012-11-05 | 2014-05-06 | Politecnico Di Bari | Isolatore sismico |
Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPH10292669A (ja) * | 1997-04-16 | 1998-11-04 | Taisei Corp | 建物の免震装置及びそれを用いた建物の免震構造 |
| JP2000073614A (ja) * | 1998-06-17 | 2000-03-07 | Takaharu Miyazaki | 通気式免震連結復元機構と 通気式免震連結復元機構の施工方法 |
| JP2000283221A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-13 | Tokkyokiki Corp | 免震・制振装置 |
-
2002
- 2002-03-04 JP JP2002057814A patent/JP2003253907A/ja active Pending
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| WO2014067671A1 (en) * | 2012-11-05 | 2014-05-08 | Politecnico Di Bari | Seismic isolator |
| KR101355249B1 (ko) * | 2013-01-11 | 2014-01-27 | 이예리 | 지진에 대비하여 건물을 보호하는 면진시스템 |
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