JP2004060795A

JP2004060795A - 軽量構造物用免震装置

Info

Publication number: JP2004060795A
Application number: JP2002221028A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Masaki; 正木　信男; Sadamitsu Takeuchi; 竹内　貞光
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2002-07-30
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】低コストで構成でき、しかも、支持部材軽量構造物との相対移動を一定範囲に制限して、確実にエネルギー吸収できる軽量構造物用免震装置を得る。
【解決手段】軽量構造物用免震装置１０２は、転がり支承１０４と、復元部材１１０、及びダンパー１４２とを含んで構成される。建物基礎１０６と鉄骨架台１０８との相対移動に対し、復元部材１１０だけでなく、ダンパー１４２によっても抵抗を生じさせて、この相対移動を一定範囲に制限すると共に、エネルギー吸収する。転がり支承１０４の転がり面１１２Ｓを高精度ですり鉢状あるいは椀状に加工する必要がなく平面状にできるので、低コストとなる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽量構造物用免震装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
支持部材に対し、軽量構造物（被支持部材）を免震して支持する免震装置が知られている。図９〜図１１には、このような免震装置の一例が示されている。
【０００３】
この免震装置１２では、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、基礎１４上で、鉛直支持機構１８によって上部構造体１６が支持されており、復元・減衰機構２０によって、水平方向の復元力と減衰の双方が付与されるようになっている。
【０００４】
図１０にも示すように、鉛直支持機構１８は、基礎１４上に載置される下板２２と、この上面を転がる球状の転動体２４と、多数の小球２６を介して上部構造体の鉛直荷重を球状の転動体２４に伝達する枠体２８と、この枠体２８と上部構造体１６との間に介挿される上板３０とで主要部が構成されている（いわゆる転がり支承）。また、復元・減衰機構２０は、弾性円柱体３２の両端面に鋼鈑３４が接着され、弾性円柱体３２の中心軸位置には、芯材３６が埋め込まれ、さらに、弾性円柱体３２内には水平方向に複数の金属補強材３８が埋設されている。この免震装置１２では、鉛直支持機構１８によって鉛直方向の荷重は支持されている。したがって、復元力の付与及び振動の減衰のために用いられる復元・減衰機構２０では、弾性円柱体３２の断面積を低減することができ、せん断変形に対する弾性定数を小さくして、上部構造体１６の振動周期を長く設定することができるようになっている。
【０００５】
ところで、上記のような構造の転がり支承では、上部構造体１６と基礎１４との水平方向の相対移動に対する抵抗が小さいので、たとえば中規模、小規模の地震等においても、上部構造体１６と基礎１４とを相対移動させて、免震効果を発揮することができる。
【０００６】
しかし、転がり支承での下板２２と転動体２４との摩擦は非常に小さいので、場合によっては上部構造体１６と基礎１４とが過度に相対移動してしまうおそれがある。このような不都合を解消するためには、たとえば、下板２２の上面を完全な平面とはせず、中心から外周に向かって次第にその高さが高くなる（たとえばすり鉢状あるいは椀状）ように形成すれば、転動体２４の転がりに抵抗が生じると共に、転動体２４に復元力が作用するので、上部構造体１６と基礎１４との相対移動を制限することができる。
【０００７】
しかし、下板２２を上記のように加工するには、多くのコストがかかるため、免震装置１２のコストも高くなってしまう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、低コストで構成でき、しかも、支持部材軽量構造物との相対移動を一定範囲に制限して、確実にエネルギー吸収できる軽量構造物用免震装置を得ることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、平面状の転がり面を備えた転がり受け板と、この転がり受け板の転がり面に接触しつつ回転する転動球と、を備え、支持部材上に設置されて軽量構造物を支持すると共に、支持部材と軽量構造物とを水平方向に相対移動可能とする転がり支承と、前記支持部材と前記軽量構造物との間に配置され、これらの水平方向への相対移動によって弾性変形する変形部材と、前記支持部材と前記軽量構造物との間に配置され、これらの水平方向への相対移動のエネルギーを吸収するダンパーと、を有することを特徴とする。
【００１０】
なお、ここでいう「支持部材」とは、支承を介して軽量構造物を支持するものであればよく、例えば、一般的な戸建住宅の基礎、土台、地盤等を含む。また、「軽量構造物」としては、例えば、戸建て住宅、仮設住宅、小型プラント、実験設備等の諸設備、実験装置等の諸装置などが挙げられる。これらの軽量構造物の重量としては、２００トン以下が好ましく、１００トン以下がより好ましい。軽量構造物の設置面積としては、５００ｍ^２以下が好ましく、３００ｍ^２以下がより好ましい。
【００１１】
本発明では、転がり受け板の転がり面に転動球が接触した状態で、支持部材上に軽量構造物が支持されている。そして、転動球が、転がり受け板の転がり面に接触しつつ回転することで、支持部材と軽量構造物とが水平方向に相対移動する。したがって、地震等によって横揺れ（水平方向の揺れ）が発生しても、軽量構造物と支持部材との相対移動により、この揺れが直接的には軽量構造物に伝わらなくなる。特に、転がり支承は、たとえばすべり支承などと比較して摩擦が少ないので、中規模あるいは小規模の地震等でも支持部材と軽量構造物とを水平方向に確実に相対移動させることができる。
【００１２】
支持部材と軽量構造物との間には変形部材が配置されているので、軽量構造物と支持部材との相対移動で変形部材が弾性変形し、弾性力が復元力として作用する。これにより、相対移動が制限されるとともに、この相対移動のエネルギーが吸収される。
【００１３】
さらに、支持部材と軽量構造物との間にはダンパーが配置されており、支持部材と軽量構造物との相対移動のエネルギーが吸収されるようになっている。ダンパーにより、支持部材と軽量構造物との相対移動が抑制されるので、これらが過度に移動してしまうことがない。特に、本発明のように、転がり支承の転がり面を平面状に形成した場合であっても、支持部材と軽量構造物との相対移動を一定範囲に制限することが可能になる。
【００１４】
このように、転がり面を平面状とすることでコストの上昇を抑えると共に、ダンパーを配置することで、支持部材と軽量構造物との相対移動を一定範囲に制限してエネルギー吸収し、高い免震効果を発揮することができる。
【００１５】
ところで、支持部材と軽量構造物との相対移動は、単に平行移動（スライド）するだけでなく、場合によっては、鉛直線まわりの回転運動を伴うことがある。この回転運動は、軽量構造物を鉛直方向に見たときの重心又はその近傍を中心として生じることが多い。この場合に、軽量構造物の重心からの辺部までの距離が極大値をとる極大部において、回転運動での相対移動の変位量も極大になる。したがって、請求項２に記載のように、ダンパーをこの極大部又はその近傍に配置した構成を採用すると、支持部材と軽量構造物とが回転運動をしたときに、そのエネルギーを確実に吸収して減衰させ、回転運動を一定範囲に抑制することが可能となる。
【００１６】
また、請求項３に記載のように、変形部材をこの極大部又はその近傍に配置した構成を採用してもよい。この構成では、変形部材を確実に変形させることでより大きな弾性力を発揮させ、その弾性力を復元力として支持部材及び軽量構造物に作用させることが可能になる。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記変形部材が、前記相対移動による変形量の増大に伴って弾性率が大きくなる非線型特性を有していることを特徴とする。
【００１８】
したがって、支持部材と軽量構造物との相対移動の移動量が多くなると、変形部材の変形量も増大する。変形部材は非線型特性を有しており、支持部材と軽量構造物との相対移動の移動量に比例した弾性力以上の弾性力をこれらに作用させるので、相対移動をより確実に一定範囲に制限できるようになる。
【００１９】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記変形部材の変形部が、弾性を有する材料のみで構成されていることを特徴とする。
【００２０】
これにより、変形部材を低コストで構成できるので、軽量構造物用免震免震装置としても低コストとなる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の第１実施形態の軽量構造物用免震装置１０２を、支持部材の一例である建物基礎１０６と、軽量構造物の一例である戸建住宅の鉄骨架台１０８（あるいはＰＣ板）との間に配置した状態が示されている。軽量構造物用免震装置１０２は、転がり支承１０４と、復元部材１１０、及びダンパー１４２とを含んで構成されている。
【００２２】
図２にも詳細に示すように、転がり支承１０４は、建物基礎１０６の台部１０６Ｂ上に固定される転がり受け板１１２を有している。転がり受け板１１２の上面は、平面状の転がり面１１２Ｓとされている。台部１０６Ｂの上面は平坦に形成されており、これによって、転がり受け板１１２（特に、転がり面１１２Ｓ）の平面性が確保されている。
【００２３】
また、転がり支承１０４は、ボルト１１４によって鉄骨架台１０８に固定されるホルダー１１６を有している。ホルダー１１６の下面には凹部１１６Ｄが形成されており、この凹部１１６Ｄ内に、転動球１１８がその略下半分を露出して収容されている。ホルダー１１６と転がり受け板１１２とは非接触となっているが、複数の小球１２４の一部は、転動球１１８に接触しており、転動球１１８は転がり面１１２Ｓ上を転がるようになっている。
【００２４】
凹部１１６Ｄと転動球１１８との間には、小球収容部１２０が形成されており、この小球収容部１２０に、複数の小球１２４が収容されている。端部の小球１２４Ｅと小球収容部１２０との間には隙間１２０Ｄが構成されており、小球１２４が小球収容部１２０内で移動可能とされている。転動球１１８が凹部１１６Ｄ内で回転すると、これに伴って小球１２４も回転しつつ小球収容部１２０内を移動する。これにより、転動球１１８の回転の抵抗が低減される。
【００２５】
転動球１１８としては、その材質がＳＵＪ２、直径が５０〜８０ｍｍ程度のものを挙げることができる。転がり受け板１１２としては、その材質がＳＣＭ４４０、直径が５００〜１０００ｍｍ程度のものを挙げることができる。転がり受け板１１２の転がり面１１２Ｓの硬度（ＨＲＣ）は、転動球１１８が不用意に沈み込まないようにするために、６０以上とすることが好ましい。
【００２６】
転がり受け板１１２の外周からは、環状の制限壁１２６が立設されている。制限壁１２６は、転動球１２２の移動範囲を転がり面１１２Ｓ上に制限している。
【００２７】
ホルダー１１６には、防塵カバー１２８が取り付けられている。防塵カバー１２８は、その外周が、制限壁１２６よりも外側に位置する大きさとされている。これにより、転がり受け板１１２が防塵カバー１２８によって覆われるので、転がり面１１２Ｓへの埃などの異物の付着あるいは雨水の浸入等が防止されている。
【００２８】
復元部材１１０は、図３に詳細に示すように、円盤状の下フランジ１３２と、下フランジ１３２の中央から立設された略円柱状のゴム体１３６、及びゴム体１３６の上面に固定された円盤状の上フランジ１３４と、を有している。下フランジ１３２は、その周囲のボルト１１４によって台部１０６Ｂに固定されている。上フランジ１３４も、ボルト１１４によって、鉄骨架台１０８に固定されている。
【００２９】
ゴム体１３６は、復元部材１１０が実質的に変形する部分、すなわち、本発明における変形部となっている。図３から分かるように、ゴム体１３６はゴムのみによって略円柱状に形成されており、その内部に金属板等の弾性を有さない材料は含まない構造とされている。
【００３０】
ゴム体１３６の下部は、下方へ向かってその径が漸増されており、円錐台状の拡径部１３６Ｄが構成されている。拡径部１３６Ｄにより、ゴム体１３６の曲げ変形が抑制される。
【００３１】
ゴム体１３６を構成するゴムとしては、たとえば、国際ゴム硬さ（ＩＲＨＤ）が４０〜６０のもの、具体的には、天然ゴムや高減衰ゴム（損失係数（ゴムに作用する応力とひずみの位相差をδとしたときにｔａｎδで表される））０．１〜０．６）を挙げることができる。
【００３２】
ゴム体１３６及び上フランジ１３４の周囲には、被覆ゴム１３８が被覆されている。被覆ゴム１３８によってゴム体１３６は紫外線等から保護され、ゴム体１３６の耐久性が向上されている。被覆ゴム１３８の具体的材料としては、たとえば、ＥＰＤＭなどの合成ゴムを挙げることができる。
【００３３】
図８には、復元部材１１０の水平ばね特性の一例がグラフにて示されている。このグラフの縦軸の「水平荷重」とは、復元部材１１０の上端（上フランジ１３４）と下端（下フランジ１３２）とに、水平方向で、且つ互いに反対方向に作用させた力（せん断力）を示し、横軸の「水平変位」は、上端と下端との水平方向の変位量を示している。したがって、曲線上の任意の点での接線の傾きが、この復元部材１１０の弾性率（ばね定数）を表す。
【００３４】
このグラフから分かるように、本実施形態の復元部材１１０では、変位量が増大するにつれて、弾性率が大きくなる非線型特性を有している。すなわち、この復元部材１１０では、水平変位が増大すると、単にこの変位に比例した弾性力以上の弾性力を発揮する。
【００３５】
ダンパー１４２は、図１に示すように、シリンダー１４４とピストン１４６とで構成されており、シリンダー１４４は取り付け部材１４８を介して、鉄骨架台１０８に取り付けられている。取り付け部材１４８は、鉄骨架台１０８に対してシリンダー１４４を、水平面内でこの取り付け部材１４８周りに回転可能としている。同様に、ピストン１４６も、取り付け部材１５０を介して、台部１０６Ｂに取り付けられており、取り付け部材１４８は、台部１０６Ｂに対してピストン１４６を、水平面内でこの取り付け部材１５０周りに回転可能としている。
【００３６】
シリンダー１４４には粘性流体が封入されており、シリンダー１４４に対するピストン１４６の移動が抵抗を受けると共に、この移動のエネルギーが吸収されるようになっている。シリンダー１４４に対するピストン１４６の相対移動可能量、すなわち、ダンパー１４２の伸縮限界は、建物基礎１０６と鉄骨架台１０８との相対移動の移動量として想定される最大値よりも大きくなるように設定されている。このた、建物基礎１０６と鉄骨架台１０８との相対移動時に、ダンパー１４２が伸縮限界に達してこの相対移動が制限されてしまう、ということがないようになっている。
【００３７】
ここで、図４及び図５を用いて、ダンパー１４２の取り付け位置について説明する。
【００３８】
図４には、軽量構造物１５２の一例として、平面視にて略凸字状に形成されたものを挙げている。
【００３９】
この軽量構造物１５２において、その重心ＣＧを通る鉛直線ＰＬと、鉛直線ＰＬから伸びる半直線の始線ＳＬ及び動径ＭＲを考え、軽量構造物１５２の辺部１５２Ｌと動径ＭＲとが交わる点を交点ＣＰとする。ここで、重心ＣＧ（鉛直線ＰＬ）から交点ＣＰまでの距離Ｌを考えると、始線ＳＬと動径ＭＲとの成す角θが変化するにつれて距離Ｌも変化し、交点ＣＰが軽量構造物１５２の角部１５２Ｃと一致しているときに、距離Ｌが極大値をとる。この極大値をとる部位を極大部ＭＰと定義する（したがって、極大部ＭＰは角部１５２Ｃと一致している）。一般に、建物基礎１０６と軽量構造物１５２とが相対移動するときには、これらが単に並行移動するだけではなく回転することがあり、この回転は、重心ＣＧを通る鉛直線ＰＬを回転中心として生じることが多い。したがって、建物基礎１０６と軽量構造物１５２との相対回転のみを考慮した場合には、極大部ＭＰにおいて、相対回転に伴う相対移動量が最も多くなる。
【００４０】
図５には、本実施形態に係る軽量構造物１５２の概略形状が平面視にて示されている。本実施形態の軽量構造物１５２では、平面形状が略長方形とされており、４つの角部１５２Ｃが極大部ＭＰとなっている。そして、ダンパー１４２は、この角部１５２Ｃ（極大部ＭＰ）又はその近傍においてそれぞれ１つずつ（合計で４つ）、重心ＣＧを中心とする周方向に沿って配置されている。
【００４１】
このような構成とされた第１実施形態の軽量構造物用免震装置１０２では、転がり支承１０４が、建物基礎１０６上で、戸建住宅の鉄骨架台１０８を支持している。転がり支承１０４は、転がり受け板１１２の転がり面１１２Ｓに対して転動球１２２が転がるので、たとえば、地震等によって建物基礎１０６に横揺れが発生したような場合でも、この揺れは鉄骨架台１０８へ直接的には伝わらなくなる。特に、本実施形態では転がり支承１０４を使用しており、他の構造の支承（たとえばすべり支承など）を使用した構成と比較して、中規模あるいは小規模の地震等でも、建物基礎１０６と鉄骨架台１０８とを水平方向に確実に相対移動させることができる。
【００４２】
なお、このように、中規模あるいは小規模の地震等でも建物基礎１０６と鉄骨架台１０８とを水平方向に確実に相対移動させるためには、転がり支承１０４の転がり摩擦係数は、０．００１〜０．０１の範囲とすることが好ましい。
【００４３】
建物基礎１０６と鉄骨架台１０８とが相対移動すると、復元部材１１０のゴム体１３６がせん断変形し、その弾性力が、建物基礎１０６及び鉄骨架台１０８に対し復元力として作用する。これにより、建物基礎１０６と鉄骨架台１０８との相対移動が制限されて、これらが相対移動前の位置に戻ろうとすると共に、相対移動のエネルギーが吸収される。
【００４４】
特に、本実施形態の復元部材１１０では、建物基礎１０６と鉄骨架台１０８との水平方向の変位量が増大するにつれて弾性率が大きくなる非線型特性を有しており、水平変位が増大すると、単にこれに比例した弾性力以上の弾性力を発揮する。したがって、建物基礎１０６と鉄骨架台１０８とを相対移動前の位置に戻す働きをより効果的に発揮する。また、建物基礎１０６と鉄骨架台１０８との相対移動によってダンパー１４２が伸縮限界に達してしまうことも、復元部材１１０がより大きな弾性力を作用させて建物基礎１０６と鉄骨架台１０８とを元の位置に復元させようとするので、防止可能となる。
【００４５】
建物基礎１０６と鉄骨架台１０８との相対移動によってダンパー１４２が伸縮すると、ダンパー１４２内の粘性流体によって、シリンダー１４４に対するピストン１４６の移動が抵抗を受けると共に、この移動のエネルギーが吸収される。これにより、建物基礎１０６と鉄骨架台１０８との相対移動も抵抗を受け、相対移動のエネルギーが吸収される。
【００４６】
このように、本実施形態の軽量構造物用免震装置１０２では、建物基礎１０６と鉄骨架台１０８との相対移動に対し、復元部材１１０だけでなく、ダンパー１４２によっても抵抗を生じさせて、この相対移動を一定範囲に制限すると共に、エネルギー吸収するようにしている。これにより、高い免震効果を発揮することができる。
【００４７】
しかも、本実施形態では、転がり支承１０４自体には建物基礎１０６と鉄骨架台１０８との相対移動を制限する機能を発揮させる必要がない。このため、転がり受け板１１２の転がり面１１２Ｓを高精度ですり鉢状あるいは椀状に加工する必要がなく平面状にできる。これにより、転がり支承１０４の製造コストが従来よりも低くなる。
【００４８】
建物基礎１０６と鉄骨架台１０８との相対移動は、単に水平方向に平行移動（スライド）するだけでなく、これらの鉛直線周りに相対回転を伴うことがある。この相対回転は、図４に示すように、軽量構造物１５２の重心ＣＧを通る鉛直線ＰＬを中心として生じることが多いので、角部１５２Ｃ（極大部ＭＰ）では、回転運動での相対的な変位量も極大になる。本実施形態の軽量構造物用免震装置１０２では、ダンパー１４２をこの角部１５２Ｃ（極大部ＭＰ）の近傍に配置しているので、建物基礎１０６と鉄骨架台１０８との相対回転時にダンパー１４２を効果的に伸縮させて、エネルギーを確実に吸収して減衰させ、回転運動を一定範囲に制限することが可能となる。
【００４９】
また、同様の観点から、復元部材１１０を角部１５２Ｃ（極大部ＭＰ）またはその近傍に配置してもよい。この場合には、復元部材１１０を角部１５２Ｃ（極大部ＭＰ）の近傍以外の位置に配置した構成と比較して、相対回転時により大きく復元部材１１０が変形する。したがって、復元部材１１０はより大きな弾性力を復元力として発揮し、建物基礎１０６と鉄骨架台１０８とに作用させることが可能になる。
【００５０】
本発明の変形部材としては、上記した復元部材１１０に限定されす、たとえば、ゴム内に必要に応じて金属性の部材（プレートやプラグ）が配置された、いわゆる積層ゴムであってもよい。ただし、このような積層ゴムと比較して、本実施形態のように、変形部が弾性を有する材料（具体的にはゴム）のみで構成されているものは、低コストで構成できると共に、図８に示した非線型特性の確実に発揮できるので、好ましい。
【００５１】
また、本発明の転がり支承としては、図１及び図２に示したものと上下を逆に配置したものでもよい。このように上下を逆に配置すると、転がり面１１２Ｓへの異物の付着を防止できるので、好ましい。
【００５２】
転がり支承１０４の数及び位置は、求められる作用を果たすことが可能であれば特に限定されない。また、転がり支承１０４と復元部材１１０の数が一致している必要もない。一般に、転がり支承１０４には固有の耐荷重があるので、これを超えないように、軽量構造物１５２全体での荷重を考慮して、その数を決定すればよい。また、転がり支承１０４の位置としては、軽量構造物１５２の荷重を均等に支持できる位置とすることが好ましい。
【００５３】
また、転がり支承１０４及び復元部材１１０を構成している各部材を固定する構造も、特に限定されない。たとえば、上記したボルト１１４やネジなどの係止部材を用いてもよいが、接着剤等による接着や、物理的な嵌合が可能である場合には、これらの方法でもよい。
【００５４】
本発明のダンパーとしては、上記した粘性流体を有するダンパー１４２（オイルダンパー）に限定されない。たとえば、塑性流動型ダンパーであってもよい。特に、速度依存型のダンパーを使用することが好ましい。
【００５５】
ダンパー１４２の位置や向きも、図５に示したものに限定されず、たとえば、図６や図７に示す配置でもよい。
【００５６】
図６に示した例では、軽量構造物１５２の角部１５２Ｃ（極大部ＭＰ）に１つずつダンパー１４２が配置されている点は図５と同様であるが、それぞれのダンパー１４２の向きが、重心ＣＧを中心とする径方向（放射方向）に沿った向きとされている。
【００５７】
図７に示した例では、軽量構造物１５２の４つの角部１５２Ｃ（極大部ＭＰ）のうち、対角線上に位置する２つの角部１５２Ｃに２つずつ、ダンパー１４２を配置している。また、それぞれのダンパー１４２は、軽量構造物１５２の横方向又は縦方向に沿った向きとされている。
【００５８】
このように、ダンパー１４２の位置や向きは、ダンパー１４２としての機能を発揮できれば特に限定されず、種々の位置や向きを採り得る。ただし、複数のダンパー１４２を有する構成において、すべてのダンパー１４２が同一方向に配置されていると、これと直交する方向にダンパー１４２を伸縮させることは難しくなる。したがって、建物基礎１０６と軽量構造物１５２との相対移動の方向に依存することなくダンパー１４２を伸縮させるためには、複数のダンパー１４２を少なくとも２つの異なる向きで配置する（向きが揃わないようにする）ことが好ましい。
【００５９】
ダンパー１４２を極大部ＭＰ（図４参照）の近傍に配置する場合の「近傍」としては、重心ＣＧから、対象となっている極大部ＭＰまでの距離の０．８倍以上の位置とし、この範囲にダンパー１４２の少なくとも一端が配置されることが好ましい。すなわち、このように配置することで、建物基礎１０６と鉄骨架台１０８との相対回転時にダンパー１４２をより多く伸縮させることができる。ただし、ダンパー１４２が軽量構造物１５２の外部に露出してしまうと耐久性が悪くなったり、軽量構造物１５２の外部で他の制約が生じたりするので、ダンパー１４２が平面視で軽量構造物１５２の内側に配置されていることが好ましい。
【００６０】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、低コストで構成でき、しかも、支持部材軽量構造物との相対移動を一定範囲に制限して、確実にエネルギー吸収できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の軽量構造物用免震装置を示す正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の軽量構造物用免震装置を構成する転がり支承を示す一部破断正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の軽量構造物用免震装置を構成する復元部材を据付状態で示す一部破断正面図である。
【図４】本発明におけるダンパーの位置を特定する極大部を説明するための説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態の軽量構造物用免震装置におけるダンパーの位置を示す概略平面図である。
【図６】本発明の第１実施形態の軽量構造物用免震装置におけるダンパーの位置の別の例を示す概略平面図である。
【図７】本発明の第１実施形態の軽量構造物用免震装置におけるダンパーの位置のさらに別の例を示す概略平面図である。
【図８】本発明の復元部材の水平ばね特性の一例を示すグラフである。
【図９】従来の軽量構造物用免震装置の概略構成を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図１０】従来の軽量構造物用免震装置の鉛直支持機構を示す概略断面図である。
【図１１】従来の軽量構造物用免震装置の復元・減衰機構を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０２　　軽量構造物用免震装置
１０４　　転がり支承
１０６　　建物基礎（支持部材）
１０８　　鉄骨架台（軽量構造物）
１１０　　復元部材（変形部材）
１４２　　ダンパー
１５２　　軽量構造物
１５２Ｃ　角部（極大部）
ＣＧ　　重心
Ｌ　　距離
ＭＰ　　極大部

Claims

平面状の転がり面を備えた転がり受け板と、この転がり受け板の転がり面に接触しつつ回転する転動球と、を備え、支持部材上に設置されて軽量構造物を支持すると共に、支持部材と軽量構造物とを水平方向に相対移動可能とする転がり支承と、
前記支持部材と前記軽量構造物との間に配置され、これらの水平方向への相対移動によって弾性変形する変形部材と、
前記支持部材と前記軽量構造物との間に配置され、これらの水平方向への相対移動のエネルギーを吸収するダンパーと、
を有することを特徴とする軽量構造物用免震装置。
前記ダンパーが、前記軽量構造物を鉛直方向に見たときの重心から辺部までの距離が極大値をとる極大部又はその近傍に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の軽量構造物用免震装置。
前記変形部材が、前記軽量構造物を鉛直方向に見たときの重心から辺部までの距離が極大値をとる極大部又はその近傍に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の軽量構造物用免震装置。
前記変形部材が、前記相対移動による変形量の増大に伴って弾性率が大きくなる非線型特性を有していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の軽量構造物用免震装置。
前記変形部材の変形部が、弾性を有する材料のみで構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の軽量構造物用免震装置。