JP2005240817A - Base isolation device, sliding bearing, and base isolation structure - Google Patents

Base isolation device, sliding bearing, and base isolation structure Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a base isolation device to be constructed at a lower cost than a laminated rubber base isolation, having good durability, and assuring a high base isolation performance. <P>SOLUTION: The base isolation device is configured with a base isolation/sliding bearing formed from a sliding surface part, a restoring device formed from gravitational force restitution or a spring etc., a drawout preventive device to make preclusion against a drawout force due to a seismic force, wind, etc. and a fixing pin device F to prevent swinging with wind. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【産業上の利用分野】
この発明は免震装置、または滑り支承(すべり支承、転がり支承)に関するものである。
滑り支承は、構造体とこの構造体を支持する構造体との間に設けられるものであり、免震装置も、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられるものである。ここで発明された免震装置は、当然、滑り支承として使用または応用できる。 免震される構造体とは、土木、建築、設備、(免震)床、家具・什器等であり、免震させたい全てのものである。
以下、免震装置と滑り支承とを「免震装置・滑り支承」といい、また滑り支承(すべり支承、転がり支承)を使用した免震装置を「滑り型免震装置」といい、また免震のための滑り支承を「滑り型免震支承」または「免震滑り支承」といい、そして滑り型免震装置また滑り型免震支承による免震を「滑り型免震」という。さらにすべり支承を使用した免震装置を「すべり型免震装置」、転がり支承を使用した免震装置を「転がり型免震装置」という。そしてすべり型免震装置による免震を「すべり型免震」、転がり型免震装置による免震を「転がり型免震」という。
【従来技術および解決しようとする問題点】
本発明者兼出願人は、特許 1844024号と特許 2575283号とで、免震復元装置(重力復元型免震装置・滑り支承)・免震装置(免震装置・滑り支承)・引抜防止装置(引抜防止装置・滑り支承)・固定装置(風揺れ等を防止する固定ピン装置等の固定装置)・外れ防止装置の発明を、また特許 2504945号で、免震装置の設置位置に関する発明をし、さらに特許 1778741号で、引張材による垂直支持方式の発明をしているが、本発明は、それらの改良発明および新たな免震装置・滑り支承に関するものである。
また、特許 1844024号および特許 2575283号は、複数の装置が合わさることによって十全な機能を発揮する形であった。その場合、材料の無駄だけでなく、各種装置を個々別々に設置することになるため場所を取り、設置に懸かる人件費等もかさむ。そういったことからも、また、垂直荷重の伝達位置という限定された位置での設置の多さを考えても、1個で全ての機能を果たす装置の発明が望まれた。
A.免震装置
1.十字型免震装置・滑り支承、または十字重力復元型免震装置・滑り支承
特許 1844024号および特許 2575283号において、全方向の復元性能を備えた免震復元装置としては、すり鉢状(円錐・角錐等を以下、すり鉢と言う)、球面状等の凹型滑り面部をもつ免震皿からなる、重力により復元する免震復元装置があるが、この装置の免震皿は、場所を取り、また、構造体および基礎からはみ出している部分に力が加わった場合の支持強度にも問題があった。はみ出している部分の面積が小さくなるようにすることが求められる。
また重力復元型に特有の問題として、振動時の垂直変位に対応するために設けられた引抜防止装置等の遊びにより、がたつきが生じるという問題、風力等により免震される構造体に引抜き力が発生した時に衝撃が走るという問題を解決することが求められた。
また、滑り支承の摩擦係数を下げること、引抜き防止装置を複合させることが求められた。
2.引抜き防止装置・滑り支承の改良
2.1.復元・減衰バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承
特許 1844024号の引抜き防止装置に、復元機能または減衰機能が装備されること、また、免震皿から滑り部等が外れる事を抑制または防止することが求められた。
2.2.積層ゴム/ゴム/バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承
特許 1844024号の引抜き防止装置と積層ゴム・ゴム・バネ等との複合が求められた。
さらに、積層ゴムの、引抜き力に対する抵抗力の欠如と、積層ゴムの座屈の問題(底辺に対して高さの高い積層ゴムに顕著である)とを解決する必要がある。
2.3.引抜き防止機能の増強
また、特許 1844024号の引抜き防止装置について、その引抜き防止機能をさらに増強することが望まれる。
2.4.新引抜き防止装置・滑り支承
また、特許 1844024号の引抜き防止装置について、形のバリエーションが求められ、特に、コンパクトなものが求められる。
また、そのような引抜き防止装置に復元装置が複合されることもが求められた。
2.5.重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承
引抜き防止装置と免震復元装置との複合が求められた。
2.6.引抜き防止装置・滑り支承の重力復元型免震装置・滑り支承振動時垂直変位吸収装置
特許 1844024号の引抜き防止装置に併用される前述の重力復元型免震復元装置の、振動時の垂直変位対応のための遊びにより、がたつきが生じるという問題、風力等により免震される構造体に引抜き力が発生した時に衝撃が走るという問題を解決することが求められた。
2.7.引抜き防止装置・滑り支承の中間滑り部(すべり型)
特許 1844024号の引抜き防止装置・滑り支承について、上部スライド部材・下部スライド部材間の摩擦係数を下げることが求められた。
2.8.引抜き防止装置・滑り支承の中間滑り部(転がり型)
特許 1844024号の引抜き防止装置・滑り支承について、上部スライド部材・下部スライド部材間の摩擦係数を下げることが求められた。
2.9.引抜き防止装置・滑り支承の改良
特許 1844024号の引抜き防止装置・滑り支承について、水平寸法を小さくすること、また転がり支承との兼用が求められた。
3.滑り型免震装置・滑り支承のダンパー機能の向上及び初滑動向上
特許 1844024号および特許 2575283号の免震装置また免震復元装置等の滑り型免震装置・滑り支承に関しては、初滑動を良くすること、また地震時の振幅を小さくすることが求められた。
滑り型免震装置の問題として、摩擦係数を大きくすると振幅は抑制されるが、初動加速度が大きくなり、逆に、摩擦係数を小さくすると、初動加速度は小さくなるが、振幅が大きくなるという問題があった。そこで、このような問題を解決する減衰装置が求められる。つまり、初動加速度が小さく、すなわち免震感度が高く、尚且つ一定以上の振幅を抑制するというような減衰装置である。
4.二重(または二重以上の)免震皿免震装置、重力復元型免震装置
特許 1844024号および特許 2575283号の免震装置また免震復元装置の免震皿を小さくすること、さらにその密閉性も求められた。
また、免震皿と滑り部との摩擦を小さくし、接触面積をできるだけ大きくし、且つ、振動時にも、その接触面積が変化せず同じであるようにしたい。
また、復元装置、引抜き防止装置との一体化も求められた。
4.5. 重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承の滑り部の改良
特許 1844024号および特許 2575283号の免震装置および免震復元装置について、免震皿と滑り部の接触面積をできるだけ大きくし、且つ、振動時にも、その接触面積が変化せず同じであるようにしたい。また、滑り性能を上げること、首ふり角度を急にすることが求められた。
4.6. 滑り部垂直変位吸収型の重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承
4.7. 縁切り型垂直変位吸収重力復元型免震装置・滑り支承
重力復元型免震装置・滑り支承について、振動時の垂直変位が吸収されるようにする必要がある。
4.8. 新重力復元型免震装置
バネ・ゴム等によるものではない長寿命の復元装置が求められた。また、特許 1844024号および特許 2575283号の重力復元型免震装置では垂直変位が生じてしまい、垂直変位のない免震復元装置(重力復元型免震装置・滑り支承)が求められた。
また、バネによる復元装置よりも免震性能がよく、且つ、地震後の残留変位を消去する能力が大きい復元装置が求められた。
4.9. 端部立上り部付転がり支承・すべり支承
免震支承のストッパーで、簡易で確実なストッパー、また緩衝機能をもつたストッパーが求められいる。
5.共振のない免震装置と運動方程式とプログラム
耐震でも免震でも、共振は避けられない現象で最も危険なものと考えられていた。共振のない免震装置の必要性が求められている。
6.垂直免震装置
今回の阪神大震災から、地震の垂直動を吸収できる垂直免震装置の必要性が求められている。
7.免震による地震発電装置
7.1. 免震による地震発電装置
地震エネルギーを電気等の役立つものに換えることが望まれたが、ここで免震装置が活用できる。さらに、地震エネルギーの三次元的動きを一次元的動きに換えるのが困難であり、それを解決する方法も求められた。
7.2. 地震発電装置型地震センサー
電気を使用しない、地震エネルギーを利用した地震発電による地震センサーの発明が望まれた。
さらに、後述の固定装置の解除にまで使用できる量のエネルギーを発生させうる大容量のものが望まれた。
8.固定装置・ダンパー
また、特許 2575283号の固定装置(固定ピン装置)について、その詳細な仕様についても明確にすることが求められた。
阪神大震災では、建物が無事でも杭が壊れて駄目になったケースが多かった。その対処法も考えられるべきである。
また、風揺れ抑制から免震時の変位抑制にもつながる装置(変位抑制装置)が求められた。
9.緩衝・変位抑制、耐圧性向上支承
予想を上回る地震変位振幅にも対処できるようにしておくことが必要である。
また、滑り支承、特に転がり型支承において耐圧性向上も必要である。
9.5./ 9.6.二段式免震
すべり・転がり型免震の場合において、地震時に免震皿の許容変位を超えた場合の対処法が望まれた。
10.回転・捩れ防止装置
固定装置一個だと、風力時の回転を止められない。
積層ゴム等のバネ型の復元装置・オイルダンパー等の速度比例型の減衰装置を採用して重心と剛心がずれている場合には、免震時に免震される構造体の捩れ振動が生じる。 これらの問題を解決することが望まれた。
11.免震装置の組合せと材料仕様
免震装置同士の組合せと、その材料・仕様も決める必要がある。
12.新積層ゴム・バネ、復元バネ
12.1. 新積層ゴム・バネ
従来の積層ゴムは、鋼とゴムとの付着性の問題、鋼とゴムとを付着させて積重ねてゆく製法の困難さの問題、また、耐圧能力の問題、防火上の問題等があり、もっと簡易な製法で、これらの問題が解決する方法が望まれた。
12.2. 復元バネ
縦にバネを設置すると水平のどの方向にも復元性能を持つことができるが、僅かな水平変位に対する復元力に乏しい。その問題を解決する方法が望まれた。
B.免震装置と構造法
13.免震構造による構造体設計法
以上の免震装置・免震構造を利用した建物等の構造体設計の、具体的方法も求められた。
13.1. 超高層建物・構造体
特に、柔構造の超高層では、地震時にも大きく揺れるが、風時にも大きく揺れる。この問題を免震装置によって解決する方法が望まれた。
13.2. 高塔状比建物・構造体
引抜き力が働く建物・構造体には、従来の積層ゴムは使用できないため、高塔状比建物・構造体には、免震装置は使用されなかった。この問題を解決する方法が望まれた。
13.4. 軽量建物・構造体
従来の積層ゴムを用いた免震装置の場合、免震される構造体の固有周期が延びず、免震されないため、軽量建物・構造体には、免震装置は使用されなかった。この問題を解決する方法が望まれた。
13.5. 在来木造戸建て住宅/ 軽量(木造・鉄骨系)戸建て住宅
(1) 土台床構面の形成
免震装置を装備する場合の、土台床構面をどう形成するかを示すことが求められた。
14.免震装置設計と免震装置配置
滑り型免震装置について、その配置に関する内容と、その際の復元装置の復元能力の設計に関する内容が求められた。
滑り型免震装置の施工時および施工後の水平性維持の問題も解決する必要がある。
15.免震装置設置と基礎部分の施工に関する合理化
戸建て用の免震装置では、特に低廉な簡易型の免震装置が求められている。
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とを分離する必要から、1階の梁とそれに支えられる床が必要になり、それをいかに安くするかも課題であった。また、プレハブ・在来・2×4という上部構造(免震される構造体)の構法の違いを問題としない免震構法を開発すること、また上部構造が剛性に欠けるという問題を解決する必要があった。
また、戸建て用にかかわらず、免震装置の設置と基礎部分の施工に関する合理的工法が求められた。
18.免震用設備
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間のフレキシビリティを保証する免震構造体用の設備が求められた。
19.免震装置施工
免震装置と免震される構造体と基礎等の免震される構造体を支持する構造体との間の水平誤差吸収、鉛直誤差吸収を容易にする施工法が求められた。
【問題点を解決するための手段】
この発明は、以上のような問題・課題を解決するものである。
A.免震装置
1.十字型免震装置・滑り支承、または十字重力復元型免震装置・滑り支承
1.1. 十字型免震装置・滑り支承、または十字重力復元型免震装置・滑り支承
特許 1844024号の免震装置(特許 1844024号の明細書の第 8図〜第 9図)よりも材料が節約できるようにするために、滑り面部(「滑り」とは、すべり・転がりである。全明細書同じ)を重ね合せ十字型にした免震装置・滑り支承である(以下「十字型免震装置・滑り支承」という)。
また、特許 1844024号の発明の、一方向性(往復を含む、以下同じ)復元免震皿による免震復元装置(特許 1844024号の明細書の第 1図〜第 4図)に、全方向の復元性能を持たせるために、凹形状の一方向性免震復元装置を上下に交差させて係合させるという構成を発明した(以下「十字重力復元型免震装置・滑り支承」という)。これは十字型免震装置・滑り支承と同様に、材料を節約することにもなる。請求項1項は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
1.2. 十字型免震装置・滑り支承、十字重力復元型免震装置・滑り支承の中間滑り部
1.1.の十字型免震装置・滑り支承、十字重力復元型免震装置・滑り支承の、上部スライド部材と下部スライド部材との間の摩擦係数を下げ、また相互の滑り面の接触面積を上げるために(なお「また」は、全文において「または」と「及び」の両方の意味をもつ)、両スライド部材の間に、中間滑り部を設けることを発明した。請求項2項は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
さらに、その中間滑り部の、上部スライド部材、下部スライド部材と接する位置に、ローラー・ボール(ベアリング)を設ける場合もある。
1.3. 十字重力復元型引抜き防止装置・滑り支承
また、請求項1項〜請求項2項記載の発明と、特許 1844024号の引抜き防止装置(特許 1844024号の明細書の第10図〜第11図)とを一体化させることにより、引抜きを防止し、且つ復元もするという免震装置・滑り支承が可能となる(以下、「十字重力復元型引抜き防止装置・滑り支承」という)。請求項3項は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
また、重力復元型免震装置に特有の、振動時の垂直変位に対応するために設けられた引抜防止装置等の遊びにより、がたつきが生じるという問題、風力等により、免震される構造体に引抜き力が発生した時に衝撃が走るという問題は、
上部スライド部材のスライド孔を挟む下部材の下部を下向きの凹形状にし、
下部スライド部材のスライド孔を挟む上部材の上部を上向きの凹形状にし、
上下部スライド部材が互いに滑走するように構成することにより、解決する。請求項4項は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
上部スライド部材と下部スライド部材との間の摩擦係数を下げ、また相互の滑り面の接触面積を上げるために、中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部を設ける場合が考えられる。請求項3項の、請求項2項記載の免震装置・滑り支承においての、発明が、それである。
2.引抜き防止装置・滑り支承の改良
2.1. 復元・減衰バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承
特許 1844024号の引抜き防止装置のスライド孔に、水平方向に、バネ・空気バネ・ゴム等の弾性体または磁石(磁石同士の反発力吸引力等を使う)等(すべての章で「バネ等」と言う)を設けることにより、復元また減衰機能をもたせることができる。請求項5項〜請求項7項は、その免震装置・滑り支承(復元・減衰バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
なお、このバネ等が、係合されたもう一方のスライド部材に接すること無く、その途中までに設けられているという構成にすることにより、併用する免震皿の滑り面から滑り部等が外れる可能性のある地震振幅の場合にのみ抑制が働いて、免震皿の大きさ以内の地震振幅に対しては抑制が働かず、免震性能を減じないという効果が得られる。
また、弾性力または磁力等が二段階に変化する二段階バネ等を利用し、復元に適したものと外れ防止に適したものとの二段階の弾性力または磁力等をもったバネ等を設け、併用する免震皿の大きさ以内の地震振幅には、復元バネ等が主に働いて、元の位置に復元する効果を発揮し、免震皿の滑り面から滑り部等が外れる可能性のある地震振幅時には、外れ防止バネ等が働き、強い抑制が加えられ、免震皿の外れを防止する。
また、変位に応じて弾性力または磁力等が無段階に変化するバネ等を使用することにより、免震皿の滑り面から滑り部等が外れる可能性のある地震振幅ほど、強い抑制が働き、免震皿の外れを防止することができる。
また、弾性力または磁力等が、二段階と無段階との間の、三段階、四段階、…多段階に変化するものを用いることもあり、請求項7項は、その免震装置・滑り支承(復元・減衰バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
2.2. 積層ゴム/ゴム/バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承
請求項8項記載の発明は、特許 1844024号の引抜き防止装置に、バネ等を複合させるという免震装置・滑り支承(積層ゴム/ゴム/バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
これは、積層ゴムの引抜き力に対する抵抗力の無さの解決策となる。また同時に引抜き防止装置が垂直荷重をカバーするので、積層ゴム自体の座屈の問題(底辺に対して高さの高い積層ゴムほど座屈しやすい)も解決され、大きな変位に対応させるためには積層ゴムの幅を大きくする必要がなくなるため、積層ゴム自体のコンパクト化と低コスト化が可能になる。
2.3. 引抜き防止機能の増強
特許 1844024号の発明の引抜き防止装置の引抜き防止機能を増強するため、上部スライド部材・下部スライド部材の中央部に、それらを貫く形で係合材を取り付けることを発明した。請求項9項〜請求項10項は、その免震装置・滑り支承(引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
2.4. 新引抜き防止装置・滑り支承
(1) 新引抜き防止装置・滑り支承▲1▼
請求項11項記載の発明は、特許 1844024号での発明の引抜き防止装置の、スライド孔を有さない上部スライド部材・下部スライド部材の中央部に、それらを貫く係合材を取り付けることにより、引抜き力に対応できるようにした免震装置・滑り支承(引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
(2) 新引抜き防止装置・滑り支承▲2▼
請求項12項〜請求項13項記載の発明は、引抜き防止装置・滑り支承の新しい形を提示したものであり、包み込み合う関係のスライド部材からなるスライド装置として構成される免震装置・滑り支承(引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項12項の発明は、引抜き防止機構が一重の場合、
つまり、一重の包み込み合う関係のスライド部材からできており、
内側のスライド部材が、水平方向にスライドできる余地をもって外側のスライド部材に包み込まれることにより構成される場合であり、
内側のスライド部材と外側のスライド部材のどちらか一方を免震される構造体に、他方を免震される構造体を支持する構造体に設ける。
請求項13項の発明は、引抜き防止機構が二重以上の場合、
つまり、二重以上の複数の包み込み合う関係のスライド部材からできており、
一番内側のスライド部材が、水平方向にスライドできる余地をもって、すぐ外側のスライド部材に包み込まれ、この(二番目の)スライド部材が、水平方向にスライドできる余地をもって、その外側のスライド部材に包み込まれる、というふうに順次包み込み合う関係を成して構成されている場合であり、
一番内側のスライド部材と一番外側のスライド部材のどちらか一方を免震される構造体に、他方を免震される構造体を支持する構造体に設ける。
(3) 新引抜き防止装置・滑り支承▲3▼
請求項14項〜請求項15項記載の発明は、上記(2)の新引抜き防止装置・滑り支承▲2▼の装置を、上下に二組設けることにより構成された免震装置・滑り支承(引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
(4) 新引抜き防止装置・滑り支承▲2▼▲3▼のバネ付き
請求項17項記載の発明は、上記の新引抜き防止装置・滑り支承▲2▼▲3▼に、復元バネ等を付けるというものであり、請求項12項、請求項13項、請求項14項、請求項15項記載の免震装置・滑り支承において、内側のスライド部材と外側のスライド部材との間のそれぞれに、もしくは一番内側のスライド部材と一番外側のスライド部材との間に、バネ等を設けることにより、復元力をもたせた免震装置・滑り支承(引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
2.5. 重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承
請求項16項〜請求項18項は、引抜き防止装置と免震復元装置を複合させた免震装置・滑り支承(重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
(1) 重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承▲1▼
請求項18項記載の発明は、特許 1844024号の引抜き防止装置に、特許 1844024号の免震復元装置を複合させた免震装置・滑り支承(重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
(2) 重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承▲2▼
前記の2.4.(2) 新引抜き防止装置・滑り支承▲2▼を重力復元置型にするという方法もある。請求項12項、請求項13項、請求項14項、請求項15項記載の免震装置・滑り支承において、包み込み合う関係のスライド部材のうち、外側のスライド部材が、凹型滑り面部を持ち、内側のスライド部材が、その凹型滑り面部を滑動できるように構成される。請求項16項は、その免震装置・滑り支承(重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
(3) 重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承▲2▼のバネ等付き
請求項17項記載の発明は、上記の重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承▲2▼に復元バネ等を付け、復元力を補強する免震装置・滑り支承(重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。請求項16項記載の免震装置・滑り支承において、内側のスライド部材と外側のスライド部材との間のそれぞれに、もしくは一番内側のスライド部材と一番外側のスライド部材との間に、バネ等を設けたものである。スライド部材同士間にバネ等を付けるという構成は、2.4.(4)の新引抜き防止装置・滑り支承▲2▼▲3▼のバネ付きの場合とほぼ同じである。
2.6. 引抜き防止装置・滑り支承の重力復元型免震装置・滑り支承振動時垂直変位吸収装置
2.6.1. バネ等付き部材での押さえ込み
請求項19項記載の発明は、特許 1844024号の引抜き防止装置の両方のスライド孔内に、他方のスライド部材をバネ等で押さえ込むプレート等の部材を取付ける免震装置・滑り支承(引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
それにより、併用する重力復元型免震装置・滑り支承の、振動時の垂直変位に対応するために設けられた遊びにより生じるがたつきの問題が解決され、また風力等により引抜き力が発生した際の衝撃も吸収される。
2.6.2. 重力復元型免震装置・滑り支承と同じ曲率付き
請求項20項記載の発明は、特許 1844024号の引抜き防止装置・滑り支承の上部スライド部材・下部スライド部材に、それと併用される重力復元型免震装置・滑り支承の曲率と同じ(「同じ」は、ほぼ同じを含む、全明細書同じ)勾配をもたせる免震装置・滑り支承(引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
それにより、併用する重力復元型免震装置・滑り支承の、振動時の垂直変位に対応するために設けられた遊びにより生じるがたつきの問題が解決され、また風力等により引抜き力が発生した際の衝撃も吸収される。
2.7. 引抜き防止装置・滑り支承の中間滑り部(すべり型)
請求項21項記載の発明は、特許 1844024号の引抜き防止装置・滑り支承の、上部スライド部材と下部スライド部材との間の摩擦係数を下げるために、上部スライド部材と下部スライド部材との間に、中間滑り部(すべり型)またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部(すべり型)を設ける免震装置・滑り支承(引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
2.8. 引抜き防止装置・滑り支承の中間滑り部(転がり型)
請求項22項記載の発明は、特許 1844024号の引抜き防止装置・滑り支承の上部スライド部材と下部スライド部材との間の摩擦係数を下げるために、上部スライド部材・下部スライド部材間に、中間滑り部としてローラー・ボールを設ける免震装置・滑り支承(引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
2.9. 引抜き防止装置・滑り支承の改良▲1▼
請求項23項〜請求項28−2項記載の発明は、特許 1844024号の引抜き防止装置・滑り支承の、水平寸法を小さくするためのものである。
請求項23項記載の発明は、スライド部材を三重にすることで、水平寸法を小さくした免震装置・滑り支承(引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
上部スライド部材と下部スライド部材との間に、中間部スライド部材が設けられ、また各スライド部材は、横に細長く開口したスライド孔を有しており、上部スライド部材と中間部スライド部材、中間部スライド部材と下部スライド部材とが、互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合し、スライドできるように構成したものである。
2.10. 引抜き防止装置・滑り支承の改良▲2▼
請求項24項、請求項24−2項記載の発明は、上部スライド部材を構成する下部材と、下部スライド部材を構成する上部材の、どちらか、または両方が、上部下部スライド部材に対して上下方向は拘束されながら水平方向にスライドするように構成する免震装置・滑り支承(引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項25項記載の発明は、請求項24項、請求項24−2項記載の発明の、上部スライド部材(上側免震皿)と下部スライド部材(下側免震皿)との間に、すべり型中間滑り部または転がり型中間滑り部を設けることにより構成される免震装置・滑り支承(引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
具体的には、下部材および上部材のそれぞれには、引掛け部(または引掛かり部)が設けられており、この引掛け部(または引掛かり部)が、上部・下部スライド部材、の対辺同士に設けられた引掛かり部(または引掛け部)に掛り合うように構成される。
なお、引掛け部、引掛かり部に関して、引掛け部が凹の場合も凸の場合も有り、同様に引掛かり部が凹の場合も凸の場合もあって、相互に引掛け合って掛り合うようになっており、引掛け部、引掛かり部のどちらかが能動に、他方が受動になるが、引掛け部が能動になるとは限らない。同様に引掛かり部が受動になるとは限らない。以下同じである。
さらに、請求項26項〜請求項27項記載の発明は、請求項24項、請求項24−2項記載の発明に加えて、上部スライド部材(上側免震皿)を構成する下部材の上部、下部スライド部材(下側免震皿)を構成する上部材の上部に、スライド方向の孔をもち、その上部下部スライド部材の交差する孔中に、すべり型中間滑り部または転がり型中間滑り部(ローラーまたはボール)を設け、転がり支承を兼用させる免震装置・滑り支承(引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
2.11. 引抜き防止装置・滑り支承の改良▲3▼
請求項28項、請求項28−2項記載の発明は、上部スライド部材と下部スライド部材との間に、横に細長く開口したスライド孔を有する中間部スライド部材を設け、上部スライド部材と中間部スライド部材、中間部スライド部材と下部スライド部材とを、互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合し、スライドできるようにし、
かつ、上部スライド部材を構成する下部材と、下部スライド部材を構成する上部材の、どちらか、または両方が、上部下部スライド部材に対して上下方向は拘束されながら水平方向にスライドするように構成した免震装置・滑り支承(引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
具体的には、上部スライド部材を構成する下部材 、下部スライド部材を構成する上部材 のどちらか、また両方が、上部・下部スライド部材、の平行(「平行」は、ほぼ平行を含む、全明細書同じ)する対辺同士に設けられた引掛け部または引掛かり部に掛り合うことによって、上部スライド部材・下部スライド部材に対して上下方向は拘束されながら水平方向にスライドするようになる。
さらに、2.10.と同様に、各スライド部材間にすべり型中間滑り部または転がり型中間滑り部を設けることも可能である。
2.12. 引抜き防止装置・滑り支承の改良▲4▼
2.10.(すり鉢・球面支承型除く)及び 2.11.では、上部スライド部材を構成する下部材、下部スライド部材を構成する上部材、または中間部スライド部材が自然に元の位置に戻らない問題があった。また2.10.(すり鉢・球面支承型除く)及び2.11.は、従来(特許 1844024号)に比して小さいが、もっと小さくできないかという要望があった。
請求項29項〜請求項32−2項の発明は、これらの問題を解決するものである。
請求項29項、請求項29−2項は、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
上側免震皿に対して上下方向は拘束されながら水平方向にスライドし、下側免震皿に対して上下方向は拘束されながら水平方向にスライドするように構成された上下繋ぎスライド部材により、上側免震皿と下側免震皿とは上下方向には繋がれ(拘束され)、水平方向にはスライド可能なように構成され、
かつ、前記上側免震皿を免震される構造体に、下側免震皿を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承(引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
上下繋ぎスライド部材と免震皿とが繋がれる位置は、免震皿の平行する対辺同士(外ガイド型)、もしくは免震皿の滑り面部(内ガイド型)、またはその両方のいずれでも良い(外ガイド型、内ガイド型の説明は 10.1.1.参照、ガイド部を上下繋ぎスライド部と考えれば同じ)。
請求項29−3項は引掛け部(または引掛かり部)を有する上下繋ぎスライド部材が上下の免震皿(の平行する対辺同士)に設けられた引掛かり部(または引掛け部)に対し、内側から掛かり合う(入り込む)ことによって構成される、内型上下繋ぎスライド部材をもった免震装置・滑り支承(引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項29−4項は引掛け部(または引掛かり部)を有する上下繋ぎスライド部材が上下の免震皿(の平行する対辺同士)に設けられた引掛かり部(または引掛け部)に対し、外側から掛かり合う(入り込む)ことによって構成される、外型上下繋ぎスライド部材をもった免震装置・滑り支承(引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項30項は、
請求項29項から請求項29−4項記載の免震装置・滑り支承において、上側免震皿に対してのスライド方向と、下側免震皿に対してのスライド方向とは、直角(「直角」は、ほぼ直角を含む、全明細書同じ)をなすように構成された上下繋ぎスライド部材であることを特徴とする免震装置・滑り支承(引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項31項は、
請求項29項から請求項30項記載の免震装置・滑り支承において、上下繋ぎスライド部材の中央部に、免震皿上を自由にボールもしくはローラーが転がれるか、または中間すべり部がすべれる大きさの孔が開けられ、ボールまたはローラーまたは中間すべり部が入っていることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承(引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項32項は、
請求項31項記載の免震装置・滑り支承において、上側免震皿、下側免震皿は、すり鉢状・球面状または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部を有する免震皿であることを特徴とする免震装置・滑り支承(引抜き防止装置・滑り支承)、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項32−2項は、
請求項29項から請求項32項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
上下繋ぎスライド部材と免震皿との接触部分にボールもしくはローラー等の転動体または低摩擦材を設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
3.滑り型免震装置・滑り支承のダンパー機能向上及び初滑動向上
3.1. 摩擦係数の変化
地震の初滑動を良くするために、免震皿の滑り面部において、中心部の摩擦係数を小さくする。また、振幅を小さくするために、免震皿の滑り面部において周辺部の摩擦係数を大きくする。
また、この両方を組合せ、免震皿の滑り面部において、中心部の摩擦係数を小さくし、周辺部の摩擦係数を大きくする。それにより、地震の初動加速度を小さくでき、しかも、一定以上の振幅を抑制する効果をより高めることができる。
また、免震皿の滑り面部において、中心部から周辺部に向かって、徐々に摩擦係数を大きくしてゆく方法、また段階的に大きくしてゆく方法もある。請求項33項は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
また、この方法は、粘性ダンパー等またバネ等に比べて、摩擦係数によって簡単に減衰効果を変えられるだけでなく、地震後の減衰効果も大きい。
というのは、減衰抵抗に関して、摩擦では速度と無関係で一定という関係であり、地震後の振動速度が弱まると減衰効果は大きくなり、速やかに減衰するが、一方、粘性ダンパー等では速度に比例し、またバネ等では振幅に比例するため、地震後でも漸近線的なカーブになり、なかなか減衰しない。
3.2. 曲率の変化
凹型滑り面部を有する免震皿をもつ免震装置・滑り支承において、免震皿の凹型滑り面部の中心部の曲率半径を大きくし、周辺部の曲率半径を小さくすることにより、ある一定以上の振幅の地震に対して、滑り部が免震皿から外れないようにするための、抑制効果を持たせることができる。
請求項34項の発明は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項34−2項は、
請求項34項記載の免震皿の滑り面部において、滑り面部の勾配が、以下の式を満たすように構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体の発明である。
Z=p・X^n
ただし X : 免震皿の中央部からの水平変位
Z : 免震皿が構成する曲面上で、水平変位Xに伴い生じる鉛直変位
p、n : 曲面の方程式の係数
特に、n=0.7〜2の場合が効果がある。
3.3. 摩擦係数の変化と曲面率の変化
また、免震皿の、3.1.の摩擦係数の変化と、3.2.の曲面率の変化とを、両方使って、滑り免震装置・滑り支承のダンパー機能向上および初滑動を向上させる方法もある。
4.二重(または二重以上の)免震皿免震装置、重力復元型免震装置
4.1. 二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
4.1.1. 二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
免震皿の大きさを小さくするために、免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との両方に、免震皿を取付け、免震皿を上下二重(二重免震皿)にする方法を発明した。
この二重免震皿免震装置・滑り支承は、平面で形成された滑り面部(平面型滑り面部と言う)を持った免震皿同士で構成される場合と、平面型滑り面部を持った免震皿と凹面で形成された滑り面部(凹型滑り面部と言う)を持った免震皿とで構成される場合、または凹型滑り面部を持った免震皿同士で構成される場合とがある。
平面型滑り面部と凹型滑り面部を持った免震皿同士で構成される場合、また凹型滑り面部を持った免震皿同士で構成される場合は、上下の二重免震皿の間に中間滑り部を必要とする。
なお、平面型滑り面部を有する免震皿を、平面型免震皿と言い、凹型滑り面部を有する免震皿を、凹型免震皿と言う。
この二重免震皿免震装置・滑り支承は、特許 1844024号の滑り部と免震皿を持った免震装置または免震復元装置に比べ、免震皿一枚あたりの面積はほぼ 1/4にとなり、上下の免震皿を合わせても必要な材料はほぼ 1/2で良くなる。
また、上下二つの免震皿を同じ大きさにできることにより、地震時以外の常時における密閉性をも得ることができる。
また、当然、三重以上の免震皿による免震装置・滑り支承も考えられる。
三重以上の免震皿による免震装置・滑り支承の場合は、上部免震皿と下部免震皿との間に中間免震皿を挟み込むことにより構成される。
請求項35項〜請求項36項は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
4.1.2. 引抜き防止付き三重(また三重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
上部免震皿、中間免震皿、下部免震皿による三重免震皿免震装置・滑り支承において、上部免震皿と中間免震皿とを上下繋ぎスライド部材・部分でつなぎ(x軸方向=水平方向)、中間免震皿と下部免震皿とを上下繋ぎスライド部材・部分でつなぐ(y軸方向=水平方向)ことにより、上部免震皿と中間免震皿と下部免震皿とが相互に連結して(z軸方向=鉛直方向)、引抜き力に対処することができるようになる。また、四重以上免震皿免震装置・滑り支承も同様に考えられる。この場合は、中間免震皿を複数個設置し、三重免震皿の場合と同じ要領で、中間免震皿同士を順次、繋いでいく。
上下繋ぎスライド部材・部分と免震皿とが繋がれる位置は、免震皿の平行する対辺同士(外ガイド型)、もしくは免震皿の滑り面部(内ガイド型)、またはその両方のいずれでも良い(外ガイド型、内ガイド型の説明は 10.1.1.参照、ガイド部を上下繋ぎスライド部と考えれば同じ)。
請求項37項〜請求項38−3項は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
ここで、上側免震皿と上部免震皿、下側免震皿と下部免震皿との用語の違いについて説明しておく。
免震皿が3枚の時には、上部免震皿と中間免震皿と下部免震皿とによって構成される。また、3枚以上の時には、上部免震皿と複数枚の中間免震皿と下部免震皿とによって構成される。
中間免震皿は下側免震皿と上側免震皿とを兼ねて、上部免震皿もしくはその上の中間免震皿との関係では下側免震皿となり(上部免震皿もしくはその上の中間免震皿は上側免震皿となり)、下部免震皿もしくはその下の中間免震皿との関係では上側免震皿となる。
なお、上部(側)免震皿とは、上部免震皿または上側免震皿を表す。下部(側)免震皿も同様である。また、上側(部)免震皿とは、上側免震皿または上部免震皿を表す。下側(部)免震皿も同様である。
4.2. 中間滑り部持ち二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
4.2.1. 中間滑り部(一重)
4.2.1.1. 中間滑り部
二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承の重なる免震皿間に、
中間滑り部が挟み込まれることが考えられ、その中間滑り部には、すべり型のもの(4.2.1.2.)と転がり型のもの(4.2.1.3.)とその中間型のもの(4.2.1.4.)とが、考えられる。
下向きの平面型滑り面部もしくは凹型滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面型滑り面部もしくは凹型滑り面部を有する下側免震皿とで構成され、
上側免震皿と下側免震皿との間に、中間滑り部(すべり型または転がり型)、またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部が挟み込まれ、
また、上側免震皿、下側免震皿と中間滑り部との間にローラー・ボール(ベアリング)がはさまれる場合もある。また、三重以上の免震皿の場合には、免震皿ごとに挟み込む場合もある。
請求項39項は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
4.2.1.2. 中間滑り部(すべり型)
4.2.1.1.の、中間滑り部を持った二重(または二重以上の)免震皿からなる免震装置の中間滑り部が、すべり型のものである。
4.2.1.1.の、中間滑り部を持った二重(または二重以上の)免震皿からなる免震装置において、上側免震皿の凹型と同曲率または接する曲率を持つ凸型と、下側免震皿の凹型と同曲率または接する曲率を持つ凸型とが合体した形の中間滑り部を、上側免震皿と下側免震皿の間に挟み込むという構成により、中間滑り部は1つの場合でも、中間滑り部と上側免震皿、中間滑り部と下側免震皿との接触面積をともに、振動時でも一定にできるか、またはそれに近付けるようにすることができる。
請求項40項〜請求項45項は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
4.2.1.3. 中間滑り部(転がり型)
さらに、以下の4.2.1.3.1.〜 4.2.1.3.4.は、請求項46項〜請求項51項の、4.2.1.1.の中間滑り部を持った二重(または二重以上の)免震皿からなる免震装置の中間滑り部が、転がり型のものである。
4.2.1.3.1. 中間滑り部(平面状、凹型球面状免震皿)
4.2.1.3.2. 中間滑り部(平面状、すり鉢状免震皿)
請求項46項〜請求項49項は、
4.2.1.1.の、中間滑り部を持った二重(または二重以上の)免震皿からなる免震装置において、
下向き平面状または凹型の球面またはすり鉢状の滑り面部を有する上側免震皿と、上向き平面状または凹型の球面またはすり鉢状の滑り面部を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれたボールを持つことにより構成される免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
特に、すり鉢状の免震皿の場合には、すり鉢の底を、ボールと同曲率の球面状にし、すり鉢はそれに接する形で形成されるのがよい。請求項48項は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
この事により、すり鉢状にも拘らず、ボールと免震皿の接触面積を大きくすることができ、耐圧性能が高くなる。このことは、心配される経年後のボールの免震皿への食込みを、最小限に抑えることができる。
というのは、問題となる通常時(小変位の小地震の時を含む)における食込みを、この形状を採ってボールと免震皿の接触面積を大きくし、免震皿にかかる単位面積あたりの荷重を小さくすることにより防ぐことができるからである。
4.2.1.3.3. 中間滑り部(平面状、円柱谷面状免震皿)
4.2.1.3.4. 中間滑り部(平面状、V字谷面状免震皿)
また、下向き平面状または円柱谷面状またはV字谷面状等の滑り面部を有する上側免震皿と、上向き平面状または円柱谷面状またはV字谷面状等の滑り面部を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれ、スライド方向と直角に設けられたローラーによって構成される免震装置・滑り支承の場合も同様である。
請求項49項〜請求項50項は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
特に、V字谷面状の滑り面部を有する免震皿の場合には、V字谷面の底が、免震皿に挟まれたローラーと同曲率の形状をなしており、V字谷面はそれに接する形で形成されるのがよい。請求項51項は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
4.2.1.4. 中間滑り部(転がりすべり中間型)
請求項52項〜請求項53項は、4.2.1.1.の、中間滑り部を持った二重(または二重以上の)免震皿(凹型免震皿)からなる免震装置の中間滑り部が、すべりと転がりとの中間型のもので、転がりとすべりの中間の摩擦係数が得られる免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
摩擦係数は、転がり支承約1/100からすべり支承約1/10と隔たり、その中間値が得られなかった。
中間滑り部6の中にローラー5-f・ボール5-e(ベアリング)をもたせて、転がりとすべりの複合型支承でそれを可能にした。
(1) 回転抑制型
請求項52項の発明は、4.2.1.の免震装置・滑り支承において、
一個もしくは複数(全部でもよい)の中間滑り部はローラー・ボール(ベアリング)と、このローラー・ボール(ベアリング)をもったすべり部分とによって構成され、
すべり部分が、ローラー・ボール(ベアリング)の回転を抑制するように、すべり部分とローラー・ボール(ベアリング)との接触面の摩擦が大きくなるように構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。
(2) 摩擦回転併用型
請求項53項の発明は、4.2.1.の免震装置・滑り支承において、
一個もしくは複数(全部でもよい)の中間滑り部はローラー・ボール(ベアリング)と、このローラー・ボール(ベアリング)をもったすべり部分とによって構成され、
すべり部分とローラー・ボール(ベアリング)の両方とが免震皿にほぼ均等に接するように構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。
4.2.2. 二重中間滑り部
請求項54項の発明は、4.2.1.の免震装置・滑り支承において、中間滑り部を二重にするというものである。中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部が、上下に、第一中間滑り部と第二中間滑り部とに分かれ、互いに同一(「同一」は、ほぼ同一を含む、全明細書同じ)球面率の球面同士で重なりあう形で、上下の滑り面部を有する免震皿に挟み込まれる。
具体的には、
4.2.1.において、中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部が第一中間滑り部と第二中間滑り部とに分かれ、
上側または下側免震皿のどちらか一方の平面状または凹型滑り面部と同曲率(または同一球面率)または接する曲率の凸型(または球面)滑り面部をもち、且つその凸型の反対部は凸(または凹)型球面状滑り面部をもつ第一中間滑り部と、
その反対部の凸(または凹)型球面状滑り面部と同一球面率の凹(または凸)型球面状滑り面部をもち、且つその凹(または凸)型の反対部は、上側または下側免震皿のもう一方の平面状または凹型滑り面部と同曲率(または同一球面率)または接する曲率の凸型(または球面)滑り面部をもつ第二中間滑り部とからなり、
この第一中間滑り部及び第二中間滑り部とは、互いに同一球面率の球面状滑り面部同士で重なりあう形で、上側及び下側免震皿に挟み込まれることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。
4.2.3. 三重中間滑り部
請求項55項の発明は、4.2.1.の免震装置・滑り支承において、中間滑り部を、三重にするというものである。中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部が、上下に、第一中間滑り部、第二中間滑り部、第三中間滑り部に分かれ、それらはそれぞれ互いに同一球面率の球面同士で重なりあう形で、上下の滑り面部を有する免震皿に挟み込まれる。
具体的には、
4.2.1.において、中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部は第一中間滑り部と第二中間滑り部と第三中間滑り部とに分かれ、
上側または下側免震皿のどちらか一方の平面状または凹型滑り面部と同曲率(または同一球面率)または接する曲率の凸型(または球面)滑り面部をもち、且つその凸型の反対部は凹(または凸)型球面状滑り面部をもつ第一中間滑り部と、
その反対部の凹(または凸)型球面状滑り面部と同一球面率の凸(または凹)型球面状滑り面部をもち、且つその凸(または凹)型の反対部は凸(または凹)型球面状滑り面部をもつ第二中間滑り部と、
その反対部の凸(または凹)型球面状滑り面部と同一球面率の凹(または凸)型球面状滑り面部をもち、且つその凹(または凸)型の反対部は、上側または下側免震皿のもう一方の平面状または凹型滑り面部と同曲率(または同一球面率)または接する曲率の凸型(または球面)滑り面部をもつ第三中間滑り部とからなり、
この第一中間滑り部、第二中間滑り部及び第三中間滑り部とは、それぞれ互いに同一球面率の球面状滑り面部同士で重なりあう形で、上側及び下側免震皿に挟み込まれることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。
4.2.4. 復元バネ付き中間滑り部持ち二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
請求項56項の発明は、以上の4.2.の中間滑り部持ち二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承の各装置において、中間滑り部または保持器と上側免震皿、下側免震皿とをバネ等で繋ぐことによって復元力を持たせ、復元装置の機能を合せ持たせてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。
4.2.5. ローラー・ボール(ベアリング)入り二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
4.の二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承において、免震皿の間にローラー・ボール(ベアリング)等5-e、5-fを入れることにより、摩擦係数の低下が図られ、高い免震性能が得られる。
請求項57項は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
4.3. 平面状また円柱谷面状またV字谷面状重層免震皿(上下繋ぎスライド部分持ち)
三重以上の免震皿免震装置・滑り支承において、4.1.2.の上下繋ぎスライド部材では、中間免震皿が自然に元の位置に戻らず(平面型・凹型共に)、地震時に中間免震皿が外れる可能性があった。また上下繋ぎスライド部材が自然に元の位置に戻らず(平面型・凹型共に)、地震時に上下繋ぎスライド部材が外れる可能性があった。
この問題を解決するものである。
請求項58項、請求項58−2項、請求項58−3項の発明は、4.の三重以上の免震皿免震装置・滑り支承において、
免震皿が複数個あって、それらの免震皿が、(平行する対辺同士で)免震皿自体に設けられた上下繋ぎスライド部分によって相互に繋がれ、順次連結されてゆき、
下向きの平面状または円柱谷面状またはV字谷面状等の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面状または円柱谷面状またはV字谷面状等の滑り面部を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれたローラー等の転動体または中間滑り部(すべり部材)とによって構成される一層が、一層単位ごとにローラー等の転動体の進行方向が変わるように、免震皿が3層の時は、互いに直交方向になるように、免震皿が3層以上の時は、交差角度の総合計が180度になるように、免震皿が重ねられて(下の一層の上側免震皿は、上の一層の下側免震皿をも兼ねる場合もあり)、その重層によって、あらゆる方向からの水平力に免震し復元するように構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。
下向きの平面状の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面状の滑り面部を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれたローラー等の転動体または中間滑り部(すべり部材)とによって構成される場合には、上下繋ぎスライド部分は、免震皿自体に設けられているため、上下繋ぎスライド部材を使用した場合のように地震時に外れる心配がない。
特に三重の免震皿構成の場合は上下繋ぎスライド部材が外れることがなくなるだけでなく、中間免震皿が自然に元の位置に戻る効果を持つため、地震時に中間免震皿が外れることもなくなる。
さらに、上側免震皿または下側免震皿の少なくともどちらか一方を円柱谷面状またはV字谷面状等の滑り面部とし、これらの免震皿にローラー等の転動体または中間滑り部(すべり部材)を挟むことによって免震装置・滑り支承を構成する場合には、
上下繋ぎスライド部材を使用した場合のように、地震時に外れる心配がなくなる。また、中間免震皿が自然に元の位置に戻る効果も持ち、
全方向の復元が可能になり、さらにローラー型で全方向の復元が可能になることにより耐圧性能を向上させることも可能になる。特に、V字谷面状の凹型滑り面部を有する免震皿の場合には、5.に示すように共振のない免震装置が可能になる。
さらに、この三重の免震皿構成の場合は上下繋ぎスライド部材が外れることがなくなるだけでなく、中間皿免震皿が自然に元の位置に戻る効果も持つため、中間免震皿が外れることもなくなる。
上下繋ぎスライド部分と免震皿とが繋がれる位置は、免震皿の平行する対辺同士(外ガイド型)、もしくは免震皿の滑り面部(内ガイド型)、またはその両方のいずれでも良い(外ガイド型、内ガイド型の説明は 10.1.1.参照、ガイド部を上下繋ぎスライド部と考えれば同じ)。
ローラー等の転動体または中間滑り部(すべり部材)を複数個にすることにより、より耐圧性能が上げられる。請求項59項〜請求項60項は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項60−0項及び請求項60−1項の発明は、請求項60項の発明の、V字谷面状等の滑り面部を有する上側免震皿及び下側免震皿の場合における、地震後の原点復帰をより良くするための発明である。
請求項60−0項は、 請求項60項に記載の免震装置・滑り支承において、上側免震皿及び下側免震皿のV字谷面状の滑り面部の中央部(谷の底部)が平面状であることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。
請求項60−1項は、請求項60項に記載の免震装置・滑り支承において、
上側免震皿及び下側免震皿のV字谷面状の滑り面部の中央部(谷の底部)が当該V字谷面状に接線形状をなす円柱谷面状であることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。
請求項60−2項は、請求項60項に記載の免震装置・滑り支承において、
下向きの円柱谷面状の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの円柱谷面状の滑り面部を有する下側免震皿と、その上側免震皿と下側免震皿との間に中間部免震皿を挟み、この中間部免震皿と上側免震皿と下側免震皿との間に、複数個のローラー等の転動体を挟むことによって構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。
また、請求項35項から請求項60−2項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、滑り面部のローラー転がり面にラックを、ローラーの周囲にそのラックと噛合う歯(歯車)を設けることにより、ローラーの免震時のスリップによるずれを防ぐことが可能になる。請求項60−3項は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
また、請求項35項から請求項60−3項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、ローラーと滑り面部のローラー転がり面とのどちらか一方に溝を、他方にその溝に入る凸部を設けることにより、ローラーの免震時のスリップによるずれを防ぐことが可能になる。請求項60−4項は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
4.4. シールまた防塵カバー付き二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
免震復元装置の免震皿の密閉性を得るために、二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承の、免震皿の側面の周囲全周を、中小地震程度の揺れを許容するようなシールまたは防塵カバーで密閉した二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体を発明した。
請求項61項は、その発明である。
4.5. 重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承の滑り部の改良
4.5.1. 中間滑り部
重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承の免震皿と滑り部の接触面積が大きく、また地震時の免震振動時も一定に保たれるようにするために、以下のような構成を発明した。
球面状またはすり鉢状または円柱谷面状またはV字谷面状等の凹型滑り面部を有する免震皿と、
この免震皿の凹型滑り面部と同一球面率または接する曲率の凸型滑り面部をもち、且つその凸型の反対部に凹(または凸)型球面状滑り面部をもつ中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部と、
中間滑り部のこの凹(または凸)型球面状滑り面部と同一球面率の凸(または凹)型球面状滑り面部をもつ滑り部とからなり、
この中間滑り部を、凹型滑り面部を有する免震皿と滑り部との間に挟み込むことにより構成される免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。
請求項62項は、その発明である。
4.5.2. 二重中間滑り部
球面状またはすり鉢状または円柱谷面状またはV字谷面状等の凹型滑り面部を有する免震皿と、
この免震皿の凹型滑り面部と同一球面率または接する曲率の凸型滑り面部をもち、且つその凸型の反対部に凸(または凹)型球面状滑り面部をもつ第二中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった第二中間滑り部と、
その反対部の凸(または凹)型球面状滑り面部と同一球面率の凹(または凸)型球面状滑り面部をもち、且つその凹(または凸)型の反対部に凸(または凹)型球面状滑り面部をもつ第一中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった第一中間滑り部と、
この第一中間滑り部の前記凸(または凹)型球面状滑り面部と同一球面率の凹(または凸)型球面状滑り面部をもつ滑り部とからなり、
この第一中間滑り部及び第二中間滑り部とは、互いに同一球面率の球面状滑り面部同士で重なりあう形で、凹型滑り面部を有する免震皿と滑り部との間に挟み込まれることにより構成される免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体も発明した。
請求項63項は、その発明である。
4.6. 滑り部垂直変位吸収型の重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承
4.6.1. 滑り部垂直変位吸収型の重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承▲1▼
請求項64項は、
免震復元装置の、免震皿の移動により生じる滑り部の垂直変位を吸収するために、滑り部の上部に、垂直方向に弾性をもつバネ等を入れ、その上をネジを切った押さえ材でそのバネ等を押さえ、そのバネ等の働きで、滑り部の垂直変位を吸収し、この押さえ材をネジ方向に締めたり、緩めたりすることにより、復元力・減衰力を変えることができ、押さえ材をネジ方向に締める事により、地震後の残留変位を無くす事も可能にし、またこのバネ等は、地震の垂直動に対する免震効果をも持たせた滑り部垂直変位吸収型の重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承あり、またそれによる免震構造体の発明である。
4.6.2. 滑り部垂直変位吸収型の重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承▲2▼
滑り部垂直変位吸収型の重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承に関する発明である。
8.1.2.2.3.の自動復元型固定装置の固定ピンを、滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった滑り部にし、固定ピンの挿入部を、凹型滑り面部を有する免震皿にしたもので、そうすることにより、滑り部自体が垂直変位を吸収し得る、滑り部垂直変位吸収型の重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承が可能になる。
4.7. 縁切り型垂直変位吸収重力復元型免震装置・滑り支承
垂直変位を吸収するようにするために、以下のような装置も発明した。
重力復元型免震装置・滑り支承の滑り部に、免震される構造体と水平力は伝達するが、垂直力は伝達しない部材で、その部材の重さが、免震される構造体に比べて、この重力復元型免震装置・滑り支承の復元性を得られるほど、重い部材をもった重力復元型免震装置・滑り支承である。
請求項65項は、その縁切り型垂直変位吸収重力復元型免震装置・滑り支承の発明であり、またそれによる免震構造体の発明である。
4.8. 新重力復元型免震装置
免震される構造体にケーブル等で重りを接続し、免震される構造体を支持する構造体に、ケーブル等の入る大きさの挿入口を免震される構造体の重りの支持位置の直下となるように設け、その挿入口を通して免震される構造体を支持する構造体の下にその重りを吊り下げる。
地震時には、免震される構造体の重りの支持位置とその孔とがずれるが、重りによって、その位置のずれを矯正しようとする力が働き、復元力が得られる。
場合により、その孔の周囲は、低摩擦材、潤滑材等でケーブルとその孔の周囲の摩擦抵抗を最小限にすることもある。
この重りによる重力復元型免震装置は、寿命が長く、しかも垂直変位が生じない。バネ等による復元制御に比べて免震性能がよく、地震後の残留変位を消去する能力も大きい。
請求項66項〜請求項68項は、その重力復元型免震装置の発明であり、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項68−2項は、 請求項66項から請求項68項のいずれか1項に記載の免震構造体において、併用する滑り支承としては、転がり支承、すべり支承(復元性能を持たない平面状滑り面部をもつ滑り支承でよい)であることを特徴とする免震構造体の発明である。
以下、この重りによる重力復元型免震装置(滑り支承を含む場合もあり)を「重り復元型免震装置」と言う。
4.9. 端部立上り部付転がり支承・すべり支承
免震支承のストッパーで、簡易で確実なストッパー、また緩衝機能をもつたストッパーが求められいる。
それに対して、請求項68−3項の発明は、その発明であり、
請求項1項から請求項68−2項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
免震皿の滑り部の端部に立上り部を設けることにより解決する。
5.共振のない免震装置と運動方程式とプログラム
5.1. 共振のない免震装置とその運動方程式
5.1.1. 共振のない免震装置とその運動方程式
耐震でも免震でも、共振は避けられない現象で最も危険なものと考えられていた。共振のない免震装置の必要性が求められている。請求項69項〜請求項76項は、その発明であり、またそれによる免震構造体の発明である。
5.1.1.1. 共振のない滑り型免震装置と共振のある滑り型免震装置
5.1.1.1.1. 共振のない滑り型免震装置
(1) 直線勾配型復元滑り支承
すり鉢(円錐・角錐等)状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承(一重免震皿免震装置・滑り支承(転がり・すべり、4.5.参照)、二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承(転がり・すべり、2.10./2.12./4.1.〜4.2.1.2.3./4.2.1.2.5./4.2.1.3.2.〜4.3./(4.4.)/参照))、
または、V字谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承(一重免震皿免震装置・滑り支承(転がり・すべり、4.5.参照)、二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承(転がり・すべり、4.2.1.2.4./4.2.1.2.5./4.2.1.3.4./4.3./(4.4.)参照)、10.1.1.2. 回転・捩れ防止装置2の(3) 復元型滑り支承兼用型)による免震構造体は、共振現象を持たない。
以上の、すり鉢状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、V字谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、つまり、一定勾配型の滑り面部を有する免震皿をすべるか(転動体等で)転がるかしてなる滑り支承による免震構造体の場合は、共振現象を持たない。また、このような一定勾配型の滑り面部を有する免震皿をすべるか(転動体等で)転がるかしてなる滑り支承を直線勾配型復元滑り支承と言う。
(2) 重り復元型免震装置
重り復元型免震装置(4.8.参照)による免震構造体は、共振現象を持たない。併用する滑り支承としては、復元性能を持たない平面状滑り面部をもつ滑り支承(転がり支承、すべり支承)でよい(請求項68−2項記載の免震構造体)。以下のように凹型球面・円柱谷面復元型免震装置・滑り支承との併用は不可である。
5.1.1.1.2. 共振のある滑り型免震装置
参考として共振のある滑り型免震装置として、以下の2つの型の免震装置をあげておく。
(1) 凹型球面・円柱谷面復元型免震装置・滑り支承
凹型球面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承(2.10./2.12./4.1.〜4.2.1.2.1./4.2.1.3.1.〜4.5.参照)、
または、円柱谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承(4.2.1.2.2./4.2.1.3.3./4.3./(4.4.)/4.5.参照)による免震構造体は、共振現象を持つ。
以上の凹型球面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、または、円柱谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承を凹型球面・円柱谷面復元型免震装置・滑り支承と言う。
(2) 滑り支承+バネ型復元装置
滑り支承+バネ型復元装置(4.2.4./14.2.2.(実施例)参照)による免震構造体は、共振現象を持つ。
5.1.1.2. 共振のない滑り型免震装置と共振のある滑り型免震装置との運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)
以下、5.1.1.1.の運動方程式である。
5.1.1.2.1. 共振のない滑り型免震装置
(1) 直線勾配型復元滑り支承
1) 直接法
直線勾配型復元滑り支承による免震構造体の直接法による運動方程式は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+(cosθ)^2・g{tanθ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dz/dt)/dt
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(radian)より
d(dx/dt)/dt+g{θ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dz/dt)/dt
また、速度比例型ダンパーのある場合は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+(cosθ)^2・g{tanθ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}+C/m・dx/dt= -d(dz/dt)/dt
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(radian)より
d(dx/dt)/dt+g{θ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}+C/m・dx/dt=-d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加える。
2) 等価線形化法
直線勾配型復元滑り支承による免震構造体の等価線形化法による運動方程式は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
Ke≒(π^2/8)・mg・tanθ/|x|
Ke=(cosθ)^2・mg・tanθ/|x|≒mg・tanθ/|x|≒mg・θ/|x|
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
Ce=(cosθ)^2・mg・μ/|dx/dt|≒mg・μ/|dx/dt|
また、速度比例型ダンパーのある場合は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加える。
(2) 重り復元型免震装置
1) 直接法
重り復元型免震装置による免震構造体の直接法による運動方程式は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+M/m・g・sign(x)+μg・sign(dx/dt)=-d(dz/dt)/dt
d(dx/dt)/dt+g{M/m・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dz/dt)/dt
また、速度比例型ダンパーのある場合は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+g{M/m・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}+C/m・dx/dt=-d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加える。
2) 等価線形化法
重り復元型免震装置による免震構造体の等価線形化法による運動方程式は、以下のようになる。 d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
Ke≒(π^2/8)・mg・M/m/|x|
Ke=mg・M/m/|x|
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
Ce=mg・μ/|dx/dt|
また、速度比例型ダンパーのある場合は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加える。
5.1.1.2.2. 共振のある滑り型免震装置
(1) 凹型球面・円柱谷面復元型免震装置・滑り支承
1) 直接法
凹型球面・円柱谷面復元型免震装置・滑り支承による免震構造体の直接法による運動方程式は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+g/R・x+μg・sign(dx/dt)=-d(dz/dt)/dt
また、速度比例型ダンパーのある場合は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+g/R・x+μg・sign(dx/dt)+C/m・dx/dt=-d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加える。
2) 等価線形化法
凹型球面・円柱谷面復元型免震装置・滑り支承による免震構造体の等価線形化法による運動方程式は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+g/R・x+Ce/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
Ce=mg・μ/|dx/dt|
また、速度比例型ダンパーのある場合は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+g/R・x+Ce/m・dx/dt+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加える。
(2) 滑り支承+バネ型復元装置
1) 直接法
滑り支承+バネ型復元装置による免震構造体の直接法による運動方程式は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+K/m・x+μg・sign(dx/dt)=−d(dz/dt)/dt
また、速度比例型ダンパーのある場合は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+K/m・x+μg・sign(dx/dt)+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加える。
2) 等価線形化法
滑り支承+バネ型復元装置による免震構造体の等価線形化法による運動方程式は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+K/m・x+Ce/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
Ce=mg・μ/|dx/dt|
また、速度比例型ダンパーのある場合は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+K/m・x+Ce/m・dx/dt+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加える。
5.1.1.3. 運動方程式から設計された共振のない滑り型免震装置と共振のある滑り型免震装置(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)
(1) 直線勾配型復元滑り支承
1) 直接法
請求項69項は、運動方程式
d(dx/dt)/dt+(cosθ)^2・g{tanθ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dz/dt)/dt
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(radian)より
d(dx/dt)/dt+g{θ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dz/dt)/dt
また、速度比例型ダンパーのある場合は、
d(dx/dt)/dt+(cosθ)^2・g{tanθ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}+C/m・dx/dt= -d(dz/dt)/dt
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(radian)より
d(dx/dt)/dt+g{θ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}+C/m・dx/dt=-d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなり、残留変位のない復元を考えるとθ≧μ が満たされてなることを特徴とする、
すり鉢状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、もしくは、V字谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
2) 等価線形化法
請求項70項は、等価線形化法による運動方程式
d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
Ke≒(π^2/8)・mg・tanθ/|x|
Ke=(cosθ)^2・mg・tanθ/|x|≒mg・tanθ/|x|≒mg・θ/|x|
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
Ce=(cosθ)^2・mg・μ/|dx/dt|≒mg・μ/|dx/dt|
また、速度比例型ダンパーのある場合は、
d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなり、残留変位のない復元を考えるとθ≧μ が満たされてなることを特徴とする、
すり鉢状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、もしくは、V字谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
(2) 重り復元型免震装置
1) 直接法
請求項71項は、運動方程式
d(dx/dt)/dt+g{M/m・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dz/dt)/dt
また、速度比例型ダンパーのある場合は、
d(dx/dt)/dt+g{M/m・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}+C/m・dx/dt=-d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなり、残留変位のない復元を考えるとM/m≧μが満たされてなることを特徴とする、
重り復元型免震装置(4.8.参照)、またそれによる免震構造体の発明である。
2) 等価線形化法
請求項72項は、等価線形化法による運動方程式
d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
Ke≒(π^2/8)・mg・M/m/|x|
Ke=mg・M/m/|x|
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
Ce=mg・μ/|dx/dt|
また、速度比例型ダンパーのある場合は、
d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなり、残留変位のない復元を考えるとM/m≧μが満たされてなることを特徴とする、
重り復元型免震装置(4.8.参照)、またそれによる免震構造体の発明である。
5.1.1.3.2. 共振のある滑り型免震装置
(1) 凹型球面・円柱谷面復元型免震装置・滑り支承
1) 直接法
請求項73項は、運動方程式
d(dx/dt)/dt+g/R・x+μg・sign(dx/dt)=-d(dz/dt)/dt
また、速度比例型ダンパーのある場合は、
d(dx/dt)/dt+g/R・x+μg・sign(dx/dt)+C/m・dx/dt=-d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする、
凹型球面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、もしくは、円柱谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
2) 等価線形化法
請求項74項は、等価線形化法による運動方程式
d(dx/dt)/dt+g/R・x+Ce/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
Ce=mg・μ/|dx/dt|
また、速度比例型ダンパーのある場合は、
d(dx/dt)/dt+g/R・x+Ce/m・dx/dt+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする、
凹型球面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、もしくは、円柱谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
(2) 滑り支承+バネ型復元装置
1) 直接法
請求項75項は、運動方程式
d(dx/dt)/dt+K/m・x+μg・sign(dx/dt)=−d(dz/dt)/dt
また、速度比例型ダンパーのある場合は、
d(dx/dt)/dt+K/m・x+μg・sign(dx/dt)+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする、
滑り支承+バネ型復元装置による免震装置、またそれによる免震構造体の発明である。
2) 等価線形化法
請求項76項は、等価線形化法による運動方程式
d(dx/dt)/dt+K/m・x+Ce/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
Ce=mg・μ/|dx/dt|
また、速度比例型ダンパーのある場合は、
d(dx/dt)/dt+K/m・x+Ce/m・dx/dt+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする、
滑り支承+バネ型復元装置による免震装置、またそれによる免震構造体の発明である。
5.1.2. 共振のないことの証明
5.1.1.1.の(1)(2)に関して、
5.1.1.2.の運動方程式(2)においてM/m=θ(実際そのようなMにする必要がある)とすると(1)と同じ運動方程式になる。
運動方程式
d(dx/dt)/dt+g{θ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dz/dt)/dt
の解を整理すると以下のようになる(後述の実施例の 5.1.3.滑り免震(すり鉢状)の運動方程式の解、参照)。
(1) 最大応答加速度の理論解
絶対加速度振幅|d(dy/dt)/dt|maxは
|d(dy/dt)/dt|max=|(±θ+μ)g| ……( 15)
絶対加速度倍率γ2は
γ2 =|(±θ+μ)/ε| ……( 16)
となる。
(2) 最大応答変位の理論解
相対変位振幅x0は

Figure 2005240817
相対変位倍率γ0は
Figure 2005240817
絶対変位振幅y0は
y0 =|(±θ+μ)z0・π^2/(8ε)| ……( 12)
絶対変位倍率γ1は
γ1 =|(±θ+μ)π^2/(8ε)| ……( 13)
となる。
以上から、
応答変位倍率は、入力(地震)周期とは無関係であり、入力加速度によってきまり、入力加速度とほぼ反比例関係であり、小さい入力加速度では増幅はあるが、大きな入力加速度では応答変位の増幅はほとんど無い。
応答絶対加速度も、入力(地震)周期とは無関係であり、さらに入力変位・速度・加速度に依らず、常に一定値の(±tanθ+μ)・gである。
以上のことは実験でも証明されている。
共振が問題になるのは、変位増幅よりも加速度増幅の場合である。それも大きな加速度入力時に起る場合が特に問題である。本発明により、共振の心配の全くない装置が可能となる。
5.2. 解析プログラムによる共振のない滑り型免震装置
請求項77項、請求項78項、請求項79項、請求項80項は、解析プログラムによる共振のない滑り型免震装置、またそれによる免震構造体の発明である。
5.2.1. Runge-Kutta法
請求項77項は、免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた、免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体において、請求項69項から請求項76項のいずれか1項に記載の運動方程式を使用し、以下の解析プログラムのフローチャートに従い、
(1) 初期化を行い、
(2) 入力データ及び出力先ファイルを設定し、
(3) 設定した入力データを読み込み、
(4) 動作判別式を計算して耐震状態か免震状態かを判別し、
(5) 各質点の運動方程式として、連立2階微分方程式を設定し(耐震状態と免震状態とで運動方程式は異なる)、
(6) (5)の連立2階微分方程式をRunge-Kutta法で解き、
(7) 加速度、速度、変位応答値を計算し、
(8) 必要に応じて誤差を処理し、
(9) 計算結果を出力することによって、構造解析することにより設計されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項78項は、Runge-Kutta法による以下の解析プログラムのフローチャート(記号については5.2.1.1.変数/定数一覧参照)に従い、
(1) 初期化を行う。
(2) 入出力ファイルを設定する。
(3) 入力データ(地動加速度データ等)を読み込む。
(4) 動作判別式
運動方程式には地動加速度に対して免震装置が機能する条件が入っていないので、ここで判別式を計算して運動方程式選択の分岐をおこなう。
1) 耐震(静止)状態の時
免震状態となると判別された場合は、免震状態の運動方程式を処理する過程へ移行し、耐震状態のままと判別された場合は、耐震状態の運動方程式を処理する過程を再び経由する。
2) 免震状態の時
耐震状態となると判別された場合は、耐震状態の運動方程式を処理する過程へ移行し、免震状態のままと判別された場合は、免震状態の運動方程式を処理する過程を再び経由する。
(5) 運動方程式設定
動作判別式により免震装置が機能しない場合と免震装置が機能する場合の2つの場合に分かれ、運動方程式から質点数ごとにそれぞれ次のような連立2階微分方程式を設定する。
1) 1質点の場合
免震装置が機能しない状態
dx/dt=0
d(dx/dt)/dt=0
免震装置が機能する状態
dx/dt=V
d(dx/dt)/dt=-MM1*G*SSC^2*(MU*sgn(V)+SS*sgn(x))/MM1-DDY
2) 2質点の場合
免震装置が機能しない状態
dx/dt=0
d(x2)/dt=V2
d(dx/dt)/dt=0
d(d(x2)/dt)/dt=(-C2*V2-KK2*x2)/MM2-d(dx/dt)/dt-DDY
免震装置が機能する状態
Figure 2005240817
3) 3質点の場合
免震装置が機能しない状態
Figure 2005240817
免震装置が機能する状態
Figure 2005240817
4) n質点の場合
免震装置が機能しない状態
Figure 2005240817
免震装置が機能する状態
Figure 2005240817
(6) Runge-Kutta解析
連立2階微分方程式をRunge-Kutta法で解く。
(7) 加速度/速度/変位応答の計算
速度と変位は連立2階微分方程式を解くことによって得られ、加速度については運動方程式から直接得る。
(8) 誤差の処理
必要に応じて、誤差を処理する。
(9) 結果出力することによって、構造解析することにより設計されてなることを特徴とする、すり鉢状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、もしくは、V字谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、もしくは、重り復元型免震装置、またそれによる免震構造体の発明である。
5.2.2. Wilsonθ法
請求項79項は、免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた、免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体において(記号について5.2.2.2. 変数/定数一覧参照)、請求項70項、請求項72項、請求項74項、請求項76項のいずれか1項に記載の運動方程式を使用し、以下の解析プログラムのフローチャートに従い、
(1) 初期化を行い、
(2) 入力データ及び出力先ファイルを設定し、
(3) 時刻歴のループを設定し、
(4) 先読みのループを設定し、
(5) 等価バネ定数(KEQ)、等価減衰係数(CEQ)を計算し、
(6) (4)でのループ により1巡目の処理か2巡目の処理かをチェックし、
(7) Wilson-θ法により、t+θDT時の変位を計算し、
(8) Wilson-θ法により、加速度/速度/変位応答を計算し、
(9) 必要に応じ誤差を処理し、(6)のループチェックにおいて1巡目の処理とされた場合は (4)へ戻り、2巡目の処理とされた場合には(10)へ進み、
(10)計算結果を出力することによって、
構造解析することにより設計されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項80項は、Wilsonθ法による以下の解析プログラムのフローチャート(記号について5.2.2.2. 変数/定数一覧参照)に従い、
(1) 初期化を行う。
(2) データ入力と出力ファイルを設定する。
(3) 時刻反復
1) 時刻歴(M=2 TO NN)のループを設定する。
(4)先読み反復
1) 先読み(O=1 TO 2)のループを
1巡目のときO=1、2巡目のときO=2。〔5.2.2.6. 2)を参照〕と設定する。
(5)等価バネ定数、等価減衰係数を以下の式により計算する。
1) 等価バネ定数(KEQ)、等価減衰係数(CEQ)を、V0とX0から求める。
1質点の場合
KEQ≒(PI^2/8)*EM(1,1)*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
KEQ=EM(1,1)*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
CEQ≒(4/PI)*EM(1,1)*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
CEQ=EM(1,1)*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
2質点の場合
KEQ≒(PI^2/8)*EM(2,2)*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
KEQ=EM(2,2)*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
CEQ≒(4/PI)*EM(2,2)*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
CEQ=EM(2,2)*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
(6) ループチェック
(4)でのループにより1巡目の処理か2巡目の処理かをチェックする。
(7) Wilson-θ法により、t+θDT時の変位計算
(8) Wilson-θ法により、加速度/速度/変位応答の計算
(9) 誤差の処理
必要に応じ誤差を処理し、(6)のループチェックにおいて、1巡目の処理とされた場合は(4)へ戻り、2巡目の処理とされた場合には、(10)へ進み、
(10) 結果出力することによって、
構造解析することにより設計されてなることを特徴とする、
状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、もしくは、V字谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、もしくは、重り復元型免震装置、またそれによる免震構造体の発明である。
5.3. 直線勾配型復元滑り支承のすり鉢状とV字谷面状の運動方程式比較
5.3.1. V字谷面状の運動方程式
請求項80−2項の発明は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、滑り面部の形状がすり鉢状もしくはV字谷面状である免震皿を持つ免震滑り支承において、
連立運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.の記号一覧参照)
d(dx/dt)/dt +(cosθ)^2・g{tanθ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dqx/dt)/dt
d(dy/dt)/dt +(cosθ)^2・g{tanθ・sign(y)+μ・sign(dy/dt)}=-d(dqy/dt)/dt
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(radian)より
d(dx/dt)/dt +g{θ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dqx/dt)/dt
d(dy/dt)/dt +g{θ・sign(y)+μ・sign(dy/dt)}=-d(dqy/dt)/dt
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震滑り支承、またそれによる免震構造体である。
請求項80−2−2項の発明は、請求項80−2項の発明にダンパーのある場合のもので、
ダンパーにより与えられる免震層での減衰係数をC とすると
速度比例型ダンパーのある場合、連立運動方程式
d(dx/dt)/dt +(cosθ)^2・g{tanθ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}+C/m・dx/dt=-d(dqx/dt)/dt
d(dy/dt)/dt +(cosθ)^2・g{tanθ・sign(y)+μ・sign(dy/dt)}+C/m・dy/dt=-d(dqy/dt)/dt
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(radian)より
d(dx/dt)/dt +g{θ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}+C/m・dx/dt=-d(dqx/dt)/dt
d(dy/dt)/dt +g{θ・sign(y)+μ・sign(dy/dt)}+C/m・dy/dt=-d(dqy/dt)/dt
速度二乗比例型ダンパーのある場合では、連立運動方程式
Figure 2005240817
また、請求項184−0項〜190項の速度比例型ダンパーのある場合、ダンパーにより与えられる免震層での減衰係数をCD とすると、連立運動方程式
Figure 2005240817
但し
π/2≦arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕<π [rad]の時
C=0
0<arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕≦π/2 [rad]の時
C=CD
また、請求項184−0項〜190項の速度二乗比例型ダンパーのある場合、連立運動方程式
Figure 2005240817
但し
π/2≦arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕<π [rad]の時
C=0
0<arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕≦π/2 [rad]の時
C=CD
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震滑り支承及びダンパー、またそれによる免震構造体である。
5.3.2. すり鉢状の運動方程式
請求項80−3項の発明は、
請求項80−2項の運動方程式において、
Figure 2005240817
とすることによって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震滑り支承、またそれによる免震構造体である。
請求項80−3−2項の発明は、請求項80−3項の発明にダンパーのある場合のもので、
ダンパーにより与えられる免震層での減衰係数をC とすると
速度比例型ダンパーのある場合、連立運動方程式
Figure 2005240817
速度二乗比例型ダンパーのある場合では、連立運動方程式
Figure 2005240817
また、請求項184−0項〜190項の速度比例型ダンパーのある場合、ダンパーにより与えられる免震層での減衰係数をCD とすると、連立運動方程式
Figure 2005240817
但し
π/2≦arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕<π [rad]の時
C=0
0<arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕≦π/2 [rad]の時
C=CD
また、請求項184−0項〜190項の速度二乗比例型ダンパーのある場合、連立運動方程式
Figure 2005240817
但し
π/2≦arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕<π [rad]の時
C=0
0<arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕≦π/2 [rad]の時
C=CD
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震滑り支承及びダンパー、またそれによる免震構造体である。
5.4. 簡易応答加速度式
5.4.1. 直線勾配型復元滑り支承をもった免震構造体の簡易応答加速度式
請求項80−4項は、すり鉢状またV字谷面状の直線勾配型復元滑り支承と粘性ダンパーをもった免震構造体の簡易応答加速度式の発明である。
すり鉢状またV字谷面状の直線勾配型復元滑り支承と粘性ダンパーをもった免震構造体の最大応答加速度式(概算)は以下のようになる。
A=α・{g・{θ+μ}+C・v/m}
A :最大応答加速度値 cm/s^2
g :重力加速度 981cm/s^2
θ :すり鉢状免震皿の勾配 radian
μ :免震皿の動摩擦係数
m :質点の質量
C :免震層のダンパーの粘性減衰係数
v :地震動最大加速度
α :免震される構造体の応答倍率
請求項80−4項の発明は、以上の最大応答加速度式によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震滑り支承、またそれによる免震構造体である。
この式により、簡易に構造計算できる。
6.垂直免震装置
6.1. 滑り部垂直変位吸収型の垂直免震装置・滑り支承
請求項81項は、免震装置・滑り支承、または重力復元型免震装置・滑り支承の滑り部を挿入する筒内に垂直方向にバネ等を入れて、滑り部先端を押出す機能をもたせ、垂直変位を吸収するようにした滑り部垂直変位吸収型の垂直免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
6.2. 垂直免震付き引抜き防止装置(復元付き含む)
バネ等によって地震の垂直力に対して免震させる場合、バネ等の座屈を防ぐために、水平力は逃がして、垂直力だけを垂直バネ等に受け持たせなければならないので、水平力を逃がせる機構となっている十字型免震装置、また引抜き防止装置の上部スライド部材の上と下部スライド部材の下の、どちらかまたは両方に垂直方向にバネ等を入れることを発明した。
2.1.の復元・減衰バネ付き引抜き防止装置に、上述のように垂直方向にバネ等を入れる場合もある。
請求項82項は、その免震装置・滑り支承(垂直免震付き引抜き防止装置)、またそれによる免震構造体の発明である。
6.3. 各層・各階ごとの垂直免震装置
特許 2504945号で、階・層単位ごとに免震装置を設ける発明をしており、その応用にもなるが、水平力に対しては、構造体の基礎部(また低層階)に設けた免震装置(水平力免震装置)で構造体全体を免震させ、垂直力に対しては、構造体全体を一括して免震するのは難しいので、何階単位かひとまとめにした層単位か、階単位で垂直免震装置を設け免震させる。
この垂直免震装置としては、階単位での床免震が考えられるが、床・壁・天井を一体にさせた箱を、層単位か、階単位で、地震の垂直力から免震させる場合もある。
請求項83項は、その免震構造体の発明である。
6.4. 引張材による垂直免震装置
特許 1778741号で、引張材による垂直支持の方式の発明をしているが、この引張材に弾性をもたせることにより、垂直力の免震性能をもたせることが可能になる。請求項84項は、その免震装置(垂直免震装置)、またそれによる免震構造体の発明である。
7.免震による地震発電装置
請求項85項は、免震機構を使用しての地震発電装置、またそれによる免震構造体の発明である。
地震エネルギーを電気等に換える方法として、免震を活用するものである。
7.1. 免震による地震発電装置
地震エネルギーを電気等の役立つものに換える方法として、免震が活用できるが、しかし、三次元的動きを一次元の動きに換えるのが困難であった。
以下の方法はこれを解決するものである。
1) ピン型
請求項86項は、凹形状の挿入部と当該挿入部に挿入されたピンを有し、挿入部とピンのうち、一方を免震される構造体または(免震される)重りに、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、
地震時に、このピンが、凹形状の挿入部に沿って上がり下がりし、それに従って回転子が回転して、発電を行うように構成される地震発電装置、またそれによる免震構造体の発明である。
凹形状の挿入部は、すり鉢状、球面状等の凹形状が考えられる。
この方法により、地震エネルギーを上下運動に換えることで、二次元的動きを一次元の動きに、さらに回転運動に換え、発電等をおこなう。さらに、この方法によると、地震の垂直動も電気エネルギー等に換えることができる。
2) ラックと歯車型
請求項87項は、ラックと、ラックにより回転する歯車のうち、一方を免震される構造体または(免震される)重りに、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、
地震時に、この歯車が、ラックによって回転し、その回転により、発電を行うように構成される地震発電装置、またそれによる免震構造体の発明である。
この方法により、地震エネルギーを水平運動に換えることで、二次元的動きを一次元の動きに、さらに回転運動に換えることができる。
7.2. 地震発電装置型地震センサー
請求項88項は、地震発電装置による地震センサー(以下、「地震発電装置型地震センサー」と言う)、またそれによる免震構造体の発明である。
前記 7.1.の地震発電装置を利用することにより、電気を使用しない地震エネルギーのみを使用した地震センサーが可能になる。
さらに、後述の固定装置の作動部の解除まで行える電気等のエネルギーを発生させることも可能になる。
7.3. 地震(発電)センサーによる固定装置の解除
7.1.記載の免震による地震発電装置、または 7.2.記載の地震発電装置型地震センサーを使用して、固定装置の解除を行う。
これには、自動制御装置が固定装置の作動部のロックのみを解除する間接方式と、自動制御装置が固定装置の作動部の解除を直接行う直接方式との二通りがある。
8.固定装置・ダンパー
請求項89項〜請求項195項記載の発明は、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して、風揺れ等を防止するための固定装置、またそれによる免震構造体に関するものである。
固定装置は、連結形態から、固定ピン系と連結部材系との2つの型がある。連結部材系は、さらに不可撓部材型と可撓部材型とに分かれる。
固定ピン系は、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを繋ぐ形で取り付けられた固定ピン等の係合材・摩擦材(以下、総称して「固定ピン」と言う。連結部材系のピン型も含む)により、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するものである。
連結部材系は、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを繋ぐ形で取り付けられた連結部材としてのロッド材等の不可撓部材やワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材による連結部材により、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを連結するものである。
具体的には、ピストン状部材、挿入筒、ユニバーサル回転接点、支持部材、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材等が、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との連結部材をなす。
さらに、固定方法として、固定ピン系は、直接方式と間接方式とに分かれ、間接方式はピン型(ロックピン)と弁型(ロック弁)とに分かれる。連結部材系もピン型(固定ピン)と弁型とに分かれる。
そして、固定ピン系の直接方式と間接方式のピン型(ロックピン)と弁型(ロック弁)そして連結部材系のピン型(固定ピン)とを「固定ピン型固定装置」と称し、連結部材系の弁型を「連結部材弁型固定装置」と称する。
また、作動形態から、以下の8.1.地震作動型固定装置と、8.2.風作動型固定装置との2種類に分かれる。
8.0.1.3. 可撓部材型連結部材系固定装置
請求項89項記載の発明は、
免震される構造体を支持する構造体または免震される構造体のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部(ピストン状部材)ともう一方の構造体とを、前記固定装置の設置された構造体側に設けられた挿入口を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材で繋ぐことにより構成されてなることを特徴とする固定装置(以下、可撓部材型連結部材系固定装置と言う)、またそれによる免震構造体である。
8.1. 地震作動型固定装置
請求項90項記載の発明は、通常時は免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して、風揺れ等を防止しており、地震の振動を感知すると、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除して、免震装置を作動させるというタイプの固定装置(以下、地震作動型固定装置と言う)であり、またそれによる免震構造体である。
地震作動型固定装置は、地震力そのもので作動する剪断ピン型固定装置(8.1.1.)、地震時の地震センサーの指令または地震センサー振幅装置の振動する重りの力で作動する地震センサー(振幅)装置装備型固定装置(8.1.2.)に分かれる。
8.1.1. 剪断ピン型固定装置
請求項91項記載の発明は、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定し、両者を繋ぐ形で固定ピンが取り付けられており、地震時以外は風揺れを防止し、地震時に地震力によって固定ピンが切断されるか、折れるかすることによって、免震される構造体の固定状態が解除され、免震装置が可動する固定装置(以下、剪断ピン型固定装置と言う)であり、またそれによる免震構造体である。
8.1.2. 地震センサー(振幅)装置装備型固定装置
(1) 一般
請求項92項記載の発明は、地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
この地震センサー(振幅)装置装備型固定装置は、免震される構造体の風揺れ等を防止する固定装置に、地震を感知する地震センサーまたは地震センサー振幅装置(以下、「地震センサー(振幅)装置」という)が装備されたものである。地震時には、地震センサー(振幅)装置の働きによって、固定装置が解除される。
地震センサー振幅装置には、重力復元型、バネ復元型、振り子型の3つの形が考えられる。
固定装置の固定の解除に関して、地震力で、または地震センサーからの指令で、または地震センサー振幅装置の地震時に振動する重り(不動点状態は地面から見ると相対化して振動状態に見える。共振域に近付くと本当に振動する)そのものの力で、
固定装置の作動部自体を解除する直接方式(8.1.2.3.)と、
固定装置の作動部のロックのみを解除する(固定装置の作動部自体の解除はバネ等、重力または地震力を利用する)間接方式(8.1.2.2.、8.1.2.1.吊材切断型も機構上は間接方式に入る)との二通りに分かれる。
また、固定装置が、解除後、再び固定される際の復帰形式により、8.1.2.1.と8.1.2.2.1.の手動復元、8.1.2.2.2..と8.1.2.2.3.の自動復元型、8.1.2.3.の自動制御型の3種類に分かれる。
請求項92−2項記載の発明は、
請求項92項記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置における重り(滑り部)とそれを定位置に戻し且つそれが滑るすり鉢型の免震皿からなる、地震力によってこの重りが振動する地震センサー振幅装置において、すり鉢勾配を、一定勾配のものとし、以下の式によって導き出されるθによって構成することを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
A≒(cosθ)^2・g・(tanθ+μ)
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(単位 radian)
A≒g・(θ+μ)
∴ θ≒A/g−μ
但し、
θ :地震センサー振幅装置のすり鉢型の免震皿のすり鉢勾配
μ :摩擦係数(すり鉢型の免震皿と重りとの摩擦係数)
A :解除時地震動加速度
g :重力加速度
(2) 地震発電装置による地震センサー装備型
請求項93項記載の発明は、地震発電装置による地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
この地震発電装置による地震センサー(振幅)装置装備型固定装置は、上記(1)(請求項92項)記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置の、地震センサーが、7.2.(請求項88項)の地震発電装置型地震センサーによる場合である。
8.1.2.1. 吊材切断型
請求項94項は、吊材切断型地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.1.2.の地震センサー振幅装置、または電気式振動計等の地震センサーをもち、
この地震センサー振幅装置の、地震力によって振動する重りまたはその重りに連動する部材、または地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材に、刃が付き、その先に、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定する固定ピンを支えている吊材があり、
地震時にその加速度がある一定以上の大きさになると、
地震センサー振幅装置の重りの振幅が大きくなることによって、または地震センサーの指令により作動するモーターもしくは電磁石等の作動によって、その刃が吊材に当たり、吊材を切断し、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定する固定ピンが解除されるように構成されてなることを特徴とする吊材切断型地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
8.1.2.2. 間接方式(ロック解除型)
間接方式とは、地震センサー(振幅)装置装備型固定装置の固定装置の作動部を直接解除せずに、固定装置の作動部を間接的に解除する、つまり固定装置の作動部のロックを解除する方式である。以下、説明をする。
8.1.2.2.1. 基本形
請求項95項は、地震センサー(振幅)装置の、固定装置の作動部を解除するのに必要な力を小さくし、且つ固定装置の作動感度を上げることを図った地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。 8.1.2.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
固定装置の作動部自体の固定と解除を直接に行わずに、固定装置の作動部をロックするロック部材によって固定装置の固定と解除を行うことにより前記目的を達成するものである。
請求項96項は、固定装置の作動部が固定ピンの場合であり、またそれによる免震構造体の発明である。
ロック部材が、ロックピンとロック弁に分けられることから2つの方式に分かれる。
請求項96−2項記載の発明は、
請求項95項または請求項96項記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置における重り(滑り部)とそれを定位置に戻し且つそれが滑るすり鉢型の免震皿からなる、地震力によってこの重りが振動する地震センサー振幅装置において、すり鉢勾配を、一定勾配のものとし、以下の式によって導き出されるθによって構成することを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
A≒(cosθ)^2・g・(tanθ+μ)
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(単位 radian)
A≒g・(θ+μ)
∴ θ≒A/g−μ
但し、
θ :地震センサー振幅装置のすり鉢型の免震皿のすり鉢勾配
μ :摩擦係数(すり鉢型の免震皿と重りとの摩擦係数)
A :解除時地震動加速度
g :重力加速度
1) ロックピン方式
請求項97項は、ロック部材がロックピン等である地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.1.2.2.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
通常は、固定装置の作動部にロック部材が係合することにより、固定装置がロックされ、固定装置の固定が行われ、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定がなされており、
一定以上の地震力が働くと、地震センサー(振幅)装置と連動して、そのロック部材の係合が解除されることにより、固定装置のロックが解除され、固定装置の固定の解除が行われ、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定の解除がなされるように構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置である。
2) ロック弁方式
請求項98項は、ロック部材がロック弁等である地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.1.2.2.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
筒中を、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材等の固定装置の作動部を有し、
この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(端と端と)は管(また筒に付けられた溝)かで繋がれているか、ピストン状部材に孔(また溝)(孔また溝を、以下、孔という)が設けられているか、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口が設けられているかしており、
そして、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(端と端と)を繋ぐ管(また溝)か、ピストン状部材にあいている孔か、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口かに、またはその幾つかにまたは全てに、ロック弁が設けられており、
通常は、そのロック弁が閉まっていることにより、固定装置がロックされ、固定装置の固定が行われ、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定がなされており、
一定以上の地震力が働くと、地震センサー(振幅)装置と連動して、そのロック弁が開くことにより、固定装置のロックが解除され、固定装置の固定の解除が行われ、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定の解除がなされるように構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置である。
3) 地震発電による地震センサー装備型
請求項99項は、電源設備を必要としない、電気に頼らない地震センサー装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項95項または請求項96項記載の発明の、地震センサー(振幅)装置装備型固定装置に、7.2.の地震発電装置型地震センサーを装備させたもので、
地震時以外は、固定装置のロック部材が働いて固定装置はロックされており、
ロック部材は、前記地震センサーと接続され、連動するようになっていて、
地震時に、地震センサーの発電量が一定値に達すると、モーターまた電磁石等により、固定装置のロック部材が解除され、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定が解除されることにより前記目的を達成するものである。
また、固定装置としては、後述の8.1.2.2.3. 地震力による自動復元型を採用することにより、固定の解除から免震、復元までの一連の動作を地震力のみによって行うことができ、電源設備を必要としないという効果を持つ。
8.1.2.2.2. 電気等による自動復元型
請求項100項は、固定装置が解除された場合に、地震後に電気等により自動的に固定状態に復帰させる自動復元型の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.1.2.2.1.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
地震後、地震センサー振幅装置の作動、または地震センサーからの指令によって、固定装置の作動部を自動的に元の位置に戻す固定装置自動復元装置を設けることにより前記目的を達成するものである。
8.1.2.2.1.の固定装置に、固定装置自動復元装置を取り付けたものである。これにより、地震後の固定装置の作動部の再セットが自動になり、手動復元のもののように一々手を煩わせる必要がなくなった。復元の容易な固定装置の発明により、大地震に対応する一回限りのものだけでなく、中小地震に対応する免震装置が可能となる。装置の構成としては、8.1.2.2.1.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置の、固定装置の作動部に、固定装置自動復元装置を設けたものである。
8.1.2.2.3. 地震力による自動復元型
請求項101項は、固定ピン型固定装置の場合のもので、固定装置が解除された場合に、地震後に地震力により自動的に固定状態に復帰させる自動復元型の固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
固定ピン型固定装置において、固定ピンの挿入部を、すり鉢状・球面状等の挿入部の中央部に対して凹形状に傾斜した凹形状にすることにより前記目的を達成するものである。
この装置は、8.1.2.2.1.と 8.1.2.2.4.(請求項96項〜請求項99項、請求項103項〜請求項106項記載)の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、特に意味がある。請求項102項は、その地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
また、この装置を使用する場合には、固定ピンとその挿入部間で持上がって固定装置が効かなくなるのを防ぐために、引抜き防止装置を併用することが(連結部材系と、重量物である免震される構造体を除いて)大抵の場合必要である。
ここで言う、引抜き防止装置とは、2.の引抜き防止装置・滑り支承でも良いし、それ以外の、免震される構造体が免震される構造体を支持する構造体からの浮き上がりを防止する装置であればどのようなものでも良い。
8.1.2.2.4. 応用形
以下の発明は、8.1.2.以下の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置全般に使用可能なものである。 1)を除けば、8.2.1.以下の風センサー装備型固定装置の間接方式にも使用できる。
1) ロック部材が地震センサー振幅装置の重り型
請求項103項は、固定装置に地震センサー振幅装置を内包してコンパクト化を図った地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.1.2.2.1.〜8.1.2.2.4.(請求項95項〜請求項101項、請求項104項〜請求項106項記載)の各地震センサー振幅装置装備型固定装置において、地震センサー振幅装置の重りが、同時にロック部材の役割を果たすことにより前記目的を達成するものである。
2) 二段以上ロック方式
請求項104項は、地震センサー(振幅)装置が、固定装置の作動部を解除するのに必要な力、及びその際の引張長さまたは圧縮長さを小さく抑えられることにより、固定装置の作動感度を上げることを図った地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.1.2.2.1.〜8.1.2.2.4.(請求項95項〜請求項103項、請求項105項〜請求項106項記載)の各地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、固定装置の作動部をロックする第一のロック部材、この第一のロック部材をロックする第二のロック部材、・・・というようにロック部材を二段以上にし、最後のロック部材を、地震センサー(振幅)装置と接続して、連動させることにより前記目的を達成するものである。
3) 二重以上ロック方式
請求項105項は、固定装置のロックの安全性を確保することと、固定装置の作動感度を上げることの両立を図った地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.1.2.2.1.〜8.1.2.2.4.(請求項95項〜請求項104項、請求項106項記載)の各地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、固定装置の作動部をロックするロック部材を二個以上設け、またそれぞれのロック部材について地震センサー(振幅)装置を設置し、それに連動させることにより前記目的を達成するものである。
4) 遅延器付き
請求項106項は、地震時の免震効果を上げるために固定装置の解除状態を持続させるために、固定装置の作動部の固定位置への戻りを遅くすることを図った、遅延器付き地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.1.2.2.1.〜8.1.2.2.4.の各地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
後述の8.5.(請求項167項〜請求項173項)記載のような遅延器が装備され、固定装置の作動部が解除されるときは速やかに、固定状態に復するときは緩やかに行われるようにすることにより前記目的を達成するものである。
8.1.2.2.5. (ロック)弁方式(直接方式含む)
8.1.2.2.5.1. (ロック)弁方式▲1▼
請求項125項から請求項130項は、ロック弁方式の固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
(1) 全体構成
この固定装置は、地震センサー振幅装置部と固定装置部とに分かれる。
地震センサー振幅装置部と固定装置部とが互いに別々の独立した装置となっている場合もある。その場合は連結口で連結管によって連結される。
ここでは、固定装置部と地震センサー振幅装置部との一体型を「地震センサー振幅装置付き固定装置」と、固定装置部と地震センサー振幅装置部との分離型を「地震センサー振幅装置分離型固定装置」と、そして固定装置部のみを「固定装置部または独立型固定装置」と、地震センサー振幅装置部のみを「地震センサー振幅装置部または独立型地震センサー振幅装置」と、言う。
請求項125項の発明は、
固定装置部は、筒中を、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材をもった固定装置の作動部を有し、
地震センサーとなる重りに連動するスライド式ロック弁をもち、
通常時は、このスライド式ロック弁は閉じており、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から液体貯槽または外部に出る出口・出口経路を塞ぐ形となり、押出される液体・気体等が押出されずに、ピストン状部材はロックされ、固定装置の作動部は固定され、
地震時には、地震センサーとなる重りが、スライド式ロック弁に作用して、スライド式ロック弁を開かせると、ピストン状部材によって押出された筒中の液体・気体等が液体貯槽または外部に出て、ピストン状部材は動き始め、固定装置の作動部の固定が解除されるように構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
(2) 固定装置部
1) 固定ピン型固定装置の場合
請求項126項は、固定ピン型固定装置の場合、またはそれによる免震構造体の発明である。
固定ピン型固定装置の場合には、
固定装置部は、筒中を、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材をもった(ピストン状部材と連動した場合を含む)固定ピンの固定装置の作動部を有する。
a. 固定ピン系
固定ピンの挿入部は、請求項101項のすり鉢状・球面状等の挿入部の中央部に対して凹形状に傾斜した凹形状をなしており、地震時には、固定ピンとなるかまたは連動したピストン状部材は、このすり鉢状・球面状等の凹形状に従って往復(上下)運動をして、筒中に充填された液体・気体等を筒中から押出したり筒中に引入れたりする。
b. 連結部材系(不可撓部材と可撓部材)のピン型
固定装置部は、筒中を、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材を有し、このピストン状部材は、免震される構造体を支持する構造体または免震される構造体のいずれか一方の構造体に支持されて、その挿入筒が、もう一方の構造体に支持されている。
ピストン状部材または挿入筒は、(それ自体が支持されている構造体ではなく)もう一方の構造体と連結部材によって連結されている。
連結部材は、さらに不可撓部材と可撓部材とに分かれる。
また、この装置は、間接方式と直接方式とがある。すなわち、
直接方式の場合は、ピストン状部材には欠き込み・溝・窪みが設けられており、この欠き込み・溝・窪みに固定ピンが係合することにより固定がなされる。
間接方式の場合は、固定ピンに固定ピンをロックするロック部材(ロックピン・ロック弁等)を設ける。
2) 連結部材弁型固定装置の場合(直接方式である)
請求項127項は、連結部材弁型固定装置の場合、またはそれによる免震構造体の発明である。
連結部材弁型固定装置の場合には、
固定装置部は、筒中を、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材を有し、このピストン状部材は、免震される構造体を支持する構造体または免震される構造体のいずれか一方の構造体に支持されて、その挿入筒が、もう一方の構造体に支持されている。連結部材は、さらに不可撓部材と可撓部材とに分かれる。
そして、固定ピン型固定装置の場合、連結部材弁型固定装置の場合共に、
地震時に、このピストン状部材は、液体・気体等の弁(スライド式ロック弁)が開くことにより移動可能となり、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との振動によって往復運動をして、筒中に充填された液体・気体等を筒中から押出したり筒中に引入れたりして免震を可能にし、
風時には、液体・気体等の弁(スライド式ロック弁)が閉じており、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とが固定される。
(3) 地震センサー振幅装置部
地震センサー振幅装置部は、固定装置部(の接続部)から地震センサーとなる重りに連動したスライド式ロック弁のある出口・出口経路へと繋がる部分とこのスライド式ロック弁を境にした液体貯槽(または外部)部分とに分かれる。
液体貯槽は、液体溜まりであり上部に空気抜きがあり、液体の容量調整が自由である。
1) 地震センサーとなる重り
地震センサーとなる重りは、振り子またはバネ等または球面状・すり鉢状若しくは円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部(すべり・転がり面部、以下同じ)によって平衡を保たれており、地震時に(相対的に)振動し、地震後元の位置(通常位置)に戻る。
また、この地震センサーとして転がり方式の重りが可能になる。
地震センサーとなる重りが、球であり、球面状・すり鉢状または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部を球が転がる方式である。感度を非常に良くできる。2) スライド式ロック弁と地震センサーとなる重りと連動
この地震センサーとなる重りに連動したスライド式ロック弁をもち、通常は閉じており、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から液体貯槽または外部に出る出口・出口経路を塞ぐ形となり、液体・気体等が押し出されずに、ピストン状部材はロックされ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定し、
地震時に、地震センサーとなる重りが、スライド式ロック弁に作用して、スライド式ロック弁を開かせると、ピストン状部材によって押出された筒中の液体・気体等が液体貯槽または外部に出て、ピストン状部材は動き始め、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定は解除される。
3) 全方向対応複数弁による工夫
センサーの動きに、180度以上の角度にスライドする弁を設ける。センサー自体は往復運動をするので 360度の半分の180度以上でよい。
4) ロック弁に付いた抵抗板
また、スライド式ロック弁には抵抗板が付き、
地震センサーとなる重りにより、少しでもスライド式ロック弁が開くと、このロック弁に付いた抵抗板が、流れにより抵抗を受けてロック弁をより開かせる役割をするように構成される場合は、センサーの重りの僅かな動きで、ロック弁の全開を可能にする。
さらに、ピストン状部材の作動時であっても弁に開閉方向への圧力がかからないので、センサーの重りが小さくても感度のよいロック弁が可能になる。
(4) 固定装置部と地震センサー振幅装置部
地震センサー振幅装置部と固定装置部とは、通路口によって繋がっている。
この通路口は、地震センサー振幅装置部の出口・出口経路の液体・気体等と、固定装置部のピストン状部材をもった筒中の液体・気体等の行き来を可能にしている(固定装置部と地震センサー振幅装置部とが互いに別々の装置となり独立している場合もある。その場合は通路口が連結口となり、連結管によって相互に連結される)。
他の固定装置との連結口で連結しない限り、液体貯槽または外部に出る出口・出口経路がスライド式ロック弁が閉じて塞がれている時は、液体・気体等の行き場が他に無いため、ピストン状部材は筒中をスライドできず、ロックされ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定する。
地震時に、重りが地震力によりスライド式ロック弁に作用して、前記出口・出口経路のスライド式ロック弁が開いて、筒中の液体・気体等が液体貯槽または外部に流れ出して、ピストン状部材は作動可能となり、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定は解除される。
(5) 遅延器兼用型
または、
ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口・出口経路と、出口・出口経路からその押出された液体・気体等が筒中に戻る別経路の戻り経路とが設けられており、
出口・出口経路と戻り経路とには開口面積の差をもたせ、出口・出口経路が大きく、戻り経路は小さくし、
戻り経路は、開口面積が小さい場合は弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材が筒中から押出される時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられる。
または、別経路の戻り経路を設けずに、出口・出口経路のロック弁による塞ぎを甘くすることにより、ピストン状部材の戻りの遅延効果を持たせることが可能である。
(6) ダンパー効果
出口・出口経路の開口面積を絞ることにより、地震時の変位抑制効果を合せ持たせることが可能になる。
(7) 上下逆
以上の形の、上下逆の場合もある。
固定ピン型固定装置の場合には、凹形状の挿入部と当該挿入部に挿入された固定ピンとの関係が、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とに対して逆に取付けられる場合もある。
連結部材弁型固定装置の場合には、免震される構造体及び免震される構造体を支持する構造体と、ピストン状部材及びその挿入筒等からなる固定装置との関係が、左右あるいは上下に入れ替わった対称型がある。
(8) 他の固定装置との連結口の位置
複数の固定装置同士の連動作動を考えた場合の、他の固定装置との連結口は、地震センサー振幅装置部の出口・出口経路と、固定装置部のピストン状部材のスライド部以外の筒中のいずれに設けてもよい。
固定装置部と地震センサー振幅装置部とが互いに別々の装置となり独立している場合もある。その場合は地震センサー振幅装置部の設置位置は、出口・出口経路であり、固定装置部の設置位置は、ピストン状部材のスライド部以外の筒中である。
(9) 複数の固定装置の連動作動
地震センサー振幅装置付き固定装置または独立型固定装置または独立型地震センサー振幅装置の連結口を相互に連結管で繋げることにより、相互の固定装置の地震時の固定解除の連動が可能になる。
地震センサー振幅装置が先に作動した所へ液体・気体等が送り込まれ、連結管によって連結している固定装置の同時解除が可能になる。地震センサー振幅装置の感度の差があっても、連結している固定装置の同時解除が可能になる。
(10) 気体式・液体式
装置に充填される液体・気体等が、液体か気体かに関しては、
液体=油圧式の方が、弾性が無く、確実な固定装置の機能が発揮できる。さらに、機構全体を液体に漬けることで防錆効果もある。
気体=空圧式は、弾性に富むが、油圧式に比べ固定装置としての固定機能は劣るが、簡便な方式であり、防錆材料を使うことでメンテナンスフリーも可能になる。
油圧式も空圧式においてもであるが、(スライド式)ロック弁の密閉性を悪くすることにより変位抑制ダンパーも兼ねられる。特に空圧式は、ロック弁が閉まったままでも(さらに、地震センサー振幅装置と連動機構のないロック弁無しの閉じたままの機構でも)弾性に富むために変位抑制ダンパーとしても使用可能である。
また、液体式・気体式の他に、液状化可能な固体(粒状固体等)の使用も可能である。
8.1.2.2.5.2. (ロック)弁方式▲2▼
請求項131項から請求項139項は、ロック弁方式の固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
(1) 全体構成
この固定装置は、固定装置部と地震センサー振幅装置部とに分かれる。
互いに別々の装置となり独立している場合もある。その場合は連結口で連結管によって連結される。
ここでは、固定装置部と地震センサー振幅装置部との一体型を「地震センサー振幅装置付き固定装置」と、固定装置部と地震センサー振幅装置部との分離型を「地震センサー振幅装置分離型固定装置」と、そして固定装置部のみを「固定装置部または独立型固定装置」と、地震センサー振幅装置部のみを「地震センサー振幅装置部または独立型地震センサー振幅装置」と言う。
請求項131項の発明は、
筒中を、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材をもった固定装置の作動部を有し、
通常時は、地震センサーとなる重りが、振り子またはバネ等または球面状・すり鉢状または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部(すべり・転がり面部、以下同じ)によって平衡を保たれるため、通常位置にあり、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から液体貯槽または外部に出る出口・出口経路を、重り、または重りと一体になった弁、または重りと連動した弁が塞ぐ形となり、液体・気体等は押出されずに、ピストン状部材はロックされ、固定装置の作動部は固定され、
地震時には、重りが地震力により通常位置より移動すると、この出口・出口経路を塞ぐ位置から、重り、または重りと一体になった弁、または重りと連動した弁がずれて、
液体・気体等が押出され、ピストン状部材は動き始めて、固定装置の作動部の固定は解除されるように構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
(2) 固定装置部
1) 固定ピン型固定装置の場合
請求項132項は、固定ピン型固定装置の場合、またはそれによる免震構造体の発明である。
固定ピン型固定装置の場合には、
固定装置部は、筒中を、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材をもった(ピストン状部材と連動した場合を含む)固定ピンの固定装置の作動部を有する。
a. 固定ピン系
固定ピンの挿入部は、請求項101項のすり鉢状・球面状等の挿入部の中央部に対して凹形状に傾斜した凹形状をなしており、地震時には、固定ピンとなるかまたは連動したピストン状部材は、このすり鉢状・球面状等の凹形状によって往復(上下)運動をして、筒中に充填された液体・気体等を筒中から押出したり筒中に引入れたりする。
b. 連結部材系(不可撓部材と可撓部材)のピン型
固定装置部は、筒中を、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材を有し、このピストン状部材は、免震される構造体を支持する構造体または免震される構造体のいずれか一方の構造体に支持されて、その挿入筒が、もう一方の構造体に支持されている。
ピストン状部材または挿入筒は、(それ自体が支持されている構造体ではなく)もう一方の構造体と連結部材によって連結されている。
連結部材は、さらに不可撓部材と可撓部材とに分かれる。
また、この装置は、間接方式と直接方式とがある。すなわち、
直接方式の場合は、ピストン状部材には欠き込み・溝・窪みが設けられており、この欠き込み・溝・窪みに固定ピンが係合することにより固定がなされる。
間接方式の場合は、固定ピンに固定ピンをロックするロック部材(ロックピン・ロック弁等)を設ける。
2) 連結部材弁型固定装置の場合(直接方式である)
請求項133項は、連結部材弁型固定装置の場合、またはそれによる免震構造体の発明である。
連結部材弁型固定装置の場合には、
固定装置部は、筒中を、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材を有し、このピストン状部材は、免震される構造体を支持する構造体または免震される構造体のいずれか一方の構造体に支持されて、その挿入筒が、もう一方の構造体に支持されている。連結部材は、さらに不可撓部材と可撓部材とに分かれる。
そして、固定ピン型固定装置の場合、連結部材弁型固定装置の場合共に、
地震時に、このピストン状部材は、液体・気体等の弁(重りと一体になった弁、または重りと連動した弁)が開くことにより移動可能となり、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との振動によって往復運動をして、筒中に充填された液体・気体等を筒中から押出したり筒中に引入れたりして免震を可能にし、
風時には、液体・気体等の弁が閉じており、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とが固定される。
(3) 地震センサー振幅装置部
地震センサー振幅装置部は、地震センサーとなる重りのある付属室と液体貯槽(または外部)とに分かれる。付属室は出口・出口経路内にある場合もあり、出口・出口経路内の弁には連動させてあるが地震センサーのある付属室は独立している場合もある。
液体貯槽は液体溜まりであり、上部に空気抜きがあり、液体の容量調整が自由である。
地震センサーとなる重りまたは重りと一体になった(または重りと連動した)弁は、振り子またはバネ等または球面状・すり鉢状または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部(すべり・転がり面部、以下同じ)よって平衡を保たれ、通常位置にあり、地震時に(相対的に)振動し、地震後元の位置(通常位置)に戻る。
また、この地震センサーとして転がり方式の重りが可能になる。
地震センサー振幅装置の重りが、球であり、球面状・すり鉢状または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部を球が転がる方式である。感度を非常に良くできる。
この重りまたは重りと一体になった(または重りと連動した)弁の通常位置は、付属室と液体貯槽または外部とを液体・気体等の行き来する通路である出口・出口経路を塞ぐ位置にある。
この塞がれる出口・出口経路の位置は、重りまたは重りと一体になった(または重りと連動した)弁の、上部または下部または側面に、上部及び下部に、上部及び側面に、下部及び側面に、または上部及び下部及び側面にある場合の7通りの場合が考えられる。
出口・出口経路は、重りまたは重りと一体になった(または重りと連動した)弁の平面形状に合わせるのがよい。重りがボールの場合は、円がよい。
出口・出口経路と地震センサー振幅装置の重りまたは重りと一体になった(または重りと連動した)弁との隙間にカバー材を付ける場合も同様に、カバー材は、重りまたは重りと一体になった(または重りと連動した)弁と接する平面形状に合わせるのがよい。重りがボールの場合は、円筒となる。
このように、振り子またはバネまたは球面状・すり鉢状若しくは円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部によって平衡を保たれている地震センサー振幅装置の重りまたは重りと一体になった(または重りと連動した)弁によって塞ぐロック弁を考えると、全方向の地震動に対応の地震センサーが可能になり、しかもスムーズな弁との連動が可能になる。
さらに、ピストン状部材の作動時であっても弁に圧力がかからないので(弁に圧力がかかったとしても、地震力は圧力と直角方向、つまり圧力の分力が0となるので)、センサーの重りが小さくても敏感な感度のロック弁が可能になる。
(4) 固定装置部と地震センサー振幅装置部
地震センサー振幅装置部の付属室の液体・気体等と固定装置部のピストン状部材のスライド部以外の筒中の液体・気体等とは、通路口によって繋がり、行き来を可能にしている(固定装置部と地震センサー振幅装置部とが互いに別々の装置となり独立している場合もある。その場合は通路口が連結口となり、連結管によって相互に連結される)。
他の固定装置との連結口で連結しない限り、付属室から液体貯槽または外部に出る出口・出口経路が重り(または重りと一体になった弁)により塞がれている時は、液体・気体等の行き場が他に無いため、ピストン状部材は筒中をスライドできず、ロックされ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定する。
地震時に、重り(または重りと一体になった弁)が地震力によりこの出口・出口経路を塞ぐ位置からずれると、筒中の液体・気体等は付属室から液体貯槽または外部に流れ出して、ピストン状部材は作動可能となり、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定は解除される。
(5) 遅延器兼用型
または、
ピストン状部材によって押出される液体・気体等が液体貯槽・外部に出る出口・出口経路と、出口・出口経路からその押出された液体・気体等が筒中に戻る別経路の戻り経路とが設けられており、
出口・出口経路と戻り経路とには開口面積の差をもたせ、出口・出口経路は大きく、戻り経路は小さくし、
戻り経路は、開口面積が小さい場合には弁は必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材が筒中から押出される時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられる。
または、別経路の戻り経路を設けずに、出口・出口経路の重り(または重りと一体になった弁)による塞ぎを甘くすることにより、ピストン状部材の戻りの遅延効果を持たせることが可能である。
(6) ダンパー効果
出口・出口経路の開口面積を絞ることにより、地震時の変位抑制効果を合せ持たせることが可能になる。
(7) 上下逆
以上の形の、上下逆の場合もある。
固定ピン型固定装置の場合には、凹形状の挿入部と当該挿入部に挿入された固定ピンとの関係が、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とに対して逆に取付けられる場合もある。
連結部材弁型固定装置の場合には、免震される構造体及び免震される構造体を支持する構造体と、ピストン状部材及びその挿入筒等からなる固定装置との関係が、左右あるいは上下に入れ替わった対称型がある。
(8) 他の固定装置との連結口の位置
複数の固定装置同士の連動作動を考えた場合の、他の固定装置との連結口は、地震センサー振幅装置部の出口・出口経路(出口・出口経路内の地震センサーとなる付属室)と、固定装置部のピストン状部材のスライド部以外の筒中のいずれに設けてもよい。
固定装置部と地震センサー振幅装置部とが互いに別々の装置となり独立している場合もある。その場合は地震センサー振幅装置部の設置位置は、出口・出口経路(出口・出口経路内の地震センサーとなる付属室)であり、固定装置部の設置位置は、ピストン状部材のスライド部以外の筒中である。
(9) 複数の固定装置の連動作動
地震センサー振幅装置付き固定装置または独立型固定装置または独立型地震センサー振幅装置の連結口を相互に連結管で繋げることにより、相互の固定装置の地震時の固定解除の連動が可能になる。
地震センサー振幅装置が先に作動した所へ液体・気体等が送り込まれ、連結管によって連結している固定装置の同時解除が可能になる。地震センサー振幅装置の感度の差があっても、連結している固定装置の同時解除が可能になる。
(10) 気体式・液体式
装置に充填される液体・気体等が、液体か気体かに関しては、
液体=油圧式の方が、弾性が無く、確実な固定装置の機能が発揮できる。さらに、機構全体を液体に漬けることで防錆効果もある。
気体=空圧式は、弾性に富むが、油圧式に比べ固定装置の固定機能は劣るが、簡便な方式であり、防錆材料を使うことでメンテナンスフリーも可能になる。
油圧式も空圧式においてもであるが、(地震センサーとなる重りが兼用するかまたは重りと一体になった弁)ロック弁の密閉性を悪くすることにより変位抑制ダンパーも兼ねられる。特に空圧式は、ロック弁が閉まったままでも(さらに、地震センサー振幅装置と連動機構のないロック弁無しの閉じたままの機構でも)弾性に富むために変位抑制ダンパーとしても使用可能である。
また、液体式・気体式の他に、液状化可能な固体(粒状固体等)の使用も可能である。
(11) 隙間のカバー管
請求項136項は、以上の(1)〜(10)(請求項131項から請求項135項のいずれか1項)に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
可動して重り(地震センサー振幅装置の重り)の移動に順応する管が出口・出口経路に挿入されることにより構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
(12) 重りと間接弁方式 1
請求項137項は、以上の(1)〜(10)(請求項131項から請求項135項のいずれか1項)に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
それ自体可動して地震センサー振幅装置の重りの移動に順応するロック弁管またはロック弁と、固定装置本体に取付けられてそのロック弁管またはロック弁を受けて通常時の流れを遮断する受け材とから構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
(13) 重りと間接弁方式 2
請求項138項〜請求項139項は、重り連動の間接弁方式2の発明であり、請求項138項は、
以上の(1)〜(10)(請求項131項から請求項135項のいずれか1項)に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
出口・出口経路に挿入されてそれ自体可動するロック弁管と、そのロック弁管からの液体(気体)等の流れを遮断する、固定装置本体に取付けられた受け材とから構成され、
風圧力・地震力によってピストン状部材からの液体(気体)等の圧力を受けて重り(地震センサー振幅装置の重り)がロック弁管に吸込まれて、そのロック弁管が可動して前記受け材に押付けられて液体(気体)等の流れを遮断するように構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
請求項139項は、
前述の請求項138項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
風圧力・地震力によってピストン状部材からの液体(気体)等の圧力を受けて重り(地震センサー振幅装置の重り)がロック弁管に吸込まれて、そのロック弁管が可動して前記受け材に押付けられて液体(気体)等の流れを遮断し、遮断すると重りはロック弁管から離れ、風時にはまた(重りがロック弁管(の吸込み口20-cpi)の真近にあり)重りがロック弁管に吸込まれることを繰返し、
地震時には、重りがロック弁管から離れると、地震力によりロック弁管(の吸込み口20-cpi)からずれて、液体(気体)等の流れが始まり、免震し始めるように構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
(14) 増幅器付
請求項139−2項の発明は、ロック弁(ロック弁管、スライド式ロック弁(8.1.2.2.5.1.(ロック)弁方式▲1▼)等を含む)にピストン状部材からの圧力がかかり、弁の動きが悪くなる問題を解決するものである。8.1.2.2.5.1.(ロック)弁方式▲1▼でも当然同様に考えられる。
請求項139−2項は、
請求項125項から請求項139項のいずれか1項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
ロック弁(ロック弁管、スライド式ロック弁等を含む)に、弁が出る方向(開く方向)に開いた形になるように傾き(弁が出る方向(開く方向)に広く、弁が入る方向(閉じる方向)に狭い傾斜)をもたせるか(また弁の挿入口にも弁と同様に傾きをもたせるか)、弁が開く方向(出る方向)に幅広く、弁が閉じる方向に(弁が入る方向)狭くなるような段差をつけるかして、ピストン状部材からの圧力を受けると弁が出る(開く)ようにして、その出る(開く)力を受けて、歯車・滑車・梃子等で、力は弱くして、弁の先端部に伝えて、ロックとして小さな(センサーの)重りで可能なように構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.1.2.3. 直接方式(自動制御型固定装置)
直接方式は、地震センサー(振幅)装置からの力または指令により、固定装置の作動部自体を直接制御する方式である。
請求項107項、請求項108項は、上述の8.1.2.2.2.の電気等による自動復元よりも自動化を進めた発明である。固定装置の地震時の解除も電気による地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
直接方式の地震センサー(振幅)装置装備型に関して、固定ピン型固定装置の場合と連結部材弁型固定装置の場合とがあげられる。
(1) 一般
請求項107項は、8.1.2.の請求項92項から請求項92−2項記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
固定装置の作動部に、自動制御装置が設けられており、
地震時、地震センサー振幅装置の作動、または地震センサーからの指令によって、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除し、地震後、再び自動的に固定を行うことにより前記目的を達成する地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
(2) 地震発電装置型地震センサー装備型
請求項108項記載の発明は、上記(1)(請求項107項)記載の発明の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置の、地震センサーが、7.2.(請求項88項)の地震発電装置型地震センサーによる場合の地震センサー装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
つまり、
請求項108項は、8.1.2.の請求項93項の地震センサー装備型固定装置において、
固定装置の作動部に、自動制御装置を設け、
地震時、その地震センサーによって、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除し、地震後、固定を行うものである。
請求項109項は、
請求項107項または請求項108項記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
地震後、地震センサー振幅装置の作動、または地震センサーの指令によって、固定装置の作動部を自動的に元の位置に戻す装置が設けられてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
請求項110項は、
請求項107項または請求項108項記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
固定ピンの挿入部が、すり鉢状・球面状等の凹形状をなしていることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
8.1.2.4. 地震センサー(振幅)装置
8.1.2.4.1. 地震センサー(振幅)装置
8.1.2.4.2. 地震センサー(振幅)装置の設置場所
8.1.2.4.3. 地震センサー(振幅)装置の設計
(1) 地震センサー(振幅)装置の周期
1) 地震センサー(振幅)装置の周期設計
請求項111項は、地震センサー(振幅)装置の地震に対する感度を高めることを図った地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.1.2.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
地震センサー(振幅)装置の重り等のセンサー部の周期を、その構造体が建てられる敷地の地盤周期にほぼ一致させることにより、前記目的を達成するものである。
2) 地震センサー振幅装置の重り共振装置
請求項112項記載の発明は、重りの共振装置をもった地震センサー振幅装置、またそによる免震構造体に関する発明である。
地震時に重りを共振させるためには、重りに繋がる(固定装置へも繋がる)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等に余裕(たるみ)を与える必要がある。
しかし、たるみを与えるとセンサー感度が落ちるので、たるみを与えない方法が望まれる。
そこで、重りの周りに重りの衝突を受け、重りともなる周囲材を設け、その周囲材に固定装置に繋がるワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等を取付ける。
そうすることにより、 地震時に重りを地震と共振させることができ、且つ固定装置へ繋がるワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等に余裕(たるみ)を与える必要もなくなる。
3) 地震センサー振幅装置の複数個重り共振装置
請求項113項記載の発明は、複数個の重りの共振装置をもった地震センサー振幅装置、またそれによる免震構造体に関する発明である。
地盤周期の幅に対応可能なセンサーを考える場合、複数個の重りを設けて、振動周期をその重りごとに変えることにより、地盤周期への対応に幅を持たせることが可能になる。
地盤周期(特に初期微動、P波)の(周期−頻度スペクトルをとり)頻度が多い周期ごとに重りの周期を合わせる。
4) 地震センサー振幅装置の複数共振装置
請求項114項記載の発明は、複数の共振装置をもった地震センサー振幅装置、またそれによる免震構造体に関する発明である。
地盤周期の幅に対応可能なセンサーを考える場合、地震センサー振幅装置の振り子の支え自体にもバネを設けて、振り子とバネとにより二つの周期が得られるようにして、地盤周期の幅に対応させることが可能になる。
地盤周期(特に初期微動、P波)の(周期−頻度スペクトルをとり)頻度が多い周期の上位2つに振り子とバネの周期を合わせる。バネは短周期に、振り子は中長周期に合わせるのがよい。
(2) 全方向感度
1) ラッパ形状の孔
請求項115項は、地震センサー振幅装置の地震に対する感度が、地震力の方向によらず一定となることを図った地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.1.2.の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
地震センサー振幅装置の重りの上または下に、固定装置と繋がるワイヤー・ロープ・ケーブル等を結合し、
その重りの直上または直下の地震センサー振幅装置本体に(もしくはその内部あるいは外部に)、すり鉢状またはラッパ状等の孔を形成し、重りにつながるワイヤー・ロープ・ケーブル等をそこに通すことで、全方向に対して同等の引抜き力または圧縮力の伝達が可能なように構成されてなることにより、前記目的を達成するものである。
2) ローラー状ガイド部材
請求項116項は、地震センサー振幅装置の地震に対する感度が、地震力の方向によらず一定となることを図った地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.1.2.の(請求項92項〜請求項111項記載の)地震センサー振幅装置装備型固定装置において、地震センサー振幅装置の重りの水平方向に、固定装置と繋がるワイヤー・ロープ・ケーブル等を結合し、重りの(振幅寸法の余裕を取った)すぐ脇にローラー等のガイド部材を(回転軸等を)を垂直方向に二本設けて、このワイヤー・ロープ・ケーブル等を通すことで、全方向に対して同等の引抜き力または圧縮力の伝達が可能なように構成されてなることにより、前記目的を達成するものである。
(3) 増幅器付き地震センサー振幅装置(その1)
請求項117項は、地震センサー振幅装置の地震に対する感度を高めることを図った地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.1.2.の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
梃子・滑車・歯車等を採用して、固定装置のロック部材に繋がるワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッドまたはレリーズ等の、引張られる長さまたは圧縮される長さを増幅することにより前記目的を達成するものである。
(4) 増幅器付き地震センサー振幅装置(その2)
請求項118項は、地震センサー振幅装置の地震に対する感度を高めることを図った地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.1.2.の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
免震皿に乗せた地震センサー振幅装置の重り(重力復元型)を、よく転がる形状のものにし、この重りの上部に、球面またはすり鉢等の凹形状の挿入部を設け、そこに(変位増幅のための)梃子の力点を挿入する。この梃子の支点は重りの直上の凹形状の挿入部内にあり、作用点はさらにその延長線上にあって、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等が連結されている。このことにより、地震時に、梃子の作用点には、重りの変位分と、重りの回転が与える変位分とが、梃子により増幅されて伝わり、その増幅された変位が、連結されるワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等に伝えられるため、地震センサー振幅装置の作動感度を高めることにより前記目的を達成するものである。
8.1.3. 連動作動型固定装置
複数の固定装置が設置されている場合には、全部の固定装置が同時に解除されないと、免震される構造体は、固定されている箇所を中心に、捩れた動きをしてしまう。この欠点を解消するために、全ての固定装置が同時に解除されるようにすることが求められた。この連動作動型固定装置はそれを実現するものである。請求項119項は、複数の固定装置からなり、それぞれの固定装置の作動部またはロック部材が相互に連動する仕組みをもつ固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
固定装置の作動部またはロック部材同士を連動させることによって、複数の固定装置を同時に解除するように構成されているものである。
8.1.3.1. 連動作動型固定装置▲1▼
8.1.1.の剪断ピン型固定装置の欠点は、2個以上設置された場合に、地震力が働いて1個の固定装置の固定ピンが折れても、他の固定ピンが折れる等の固定装置の解除が同時におこなわれるとは限らないという点であった。
請求項120項は、その問題を解決し、剪断ピン型固定装置を含む複数の固定装置が設置された場合の、全ての固定装置の同時解除を実現する連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体に関する発明である。
つまり、
剪断ピン型固定装置を含む複数の固定装置からなり、それぞれの固定ピン等の固定装置の作動部またはロック部材が相互に連動する仕組みをもつ固定装置である。固定装置の作動部またはロック部材同士を連動させることによって、複数の固定装置を同時に解除させようとするものである。
具体的には、一定以上の地震力により折れるか切れるかする構造をもつ剪断ピン型固定装置(8.1.1.)を含む2つ以上の固定装置において、
剪断ピン型固定装置の固定ピンと、他の固定装置の作動部をロックするロック部材とが、相互にワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等で繋がれており、
地震時に、地震力によって剪断ピン型固定装置の固定ピンが折れるか切れるかすると、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等で連動して、他の固定装置の前記ロック部材が解除され、各固定装置が同時に解除され、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除するように構成されてなることにより前記目的を達成するものである。
以下の連動作動型固定装置▲2▼〜▲5▼は、上記の8.1.1.の剪断ピン型固定装置だけでなく、8.1.2.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置にも使用可能なものである。
8.1.3.2. 連動作動型固定装置▲2▼
請求項121項は、8.1.2.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置または 8.1.1.の剪断ピン型固定装置を含む、2つ以上の固定装置において、
ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッドまたはレリーズ等で各固定装置のロック部材同士を連結し、2つ以上の固定装置の作動部の固定と解除が同時に行われるようにした連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.1.3.3. 連動作動型固定装置▲3▼
請求項122項は、8.1.2.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置または 8.1.1.の剪断ピン型固定装置を含む、2つ以上の固定装置において、
端部に各固定装置をロックする機能をもったロック部材(枝分かれしていない部材、三つ又、四つ又、またそれ以上に分かれたもの)が、可動するように取付けられており、
地震時に、地震力によって重りが振動する地震センサー振幅装置、地震センサー装置、または剪断ピン型固定装置がこのロック部材を可動方向に作動させ、それにより、各端部のロック機能が、それぞれの固定装置を同時に解除して、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定の解除が行われるようにした連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
つまり、可動できるようにされた部材に、2つ以上の固定装置の作動部をロックする機構があり(ロック孔をもち、そのロック孔に固定装置の作動部がはめ込まれることでロックされるようになっており)、地震センサー(振幅)装置によるその部材の動きに連動して、各固定装置の固定と解除が行われるという方法である。
8.1.3.4. 連動作動型固定装置▲4▼
請求項123項は、8.1.2.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置または 8.1.1.の剪断ピン型固定装置を含む、2つ以上の固定装置において、
端部に各固定装置をロックする機能をもったロック部材(枝分かれしていない部材、三つ又、四つ又、またそれ以上にわかれた)が、中心を軸として回転できるように取付けられており、
地震時に、地震力によって重りが振動する地震センサー振幅装置、地震センサー装置、または剪断ピン型固定装置が、このロック部材を回転させ、それにより、各端部のロック機能が、それぞれの固定装置を同時に解除して、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定の解除が行われるようにした連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
つまり、中心を軸として回転しうる部材の両端部に、固定装置の作動部をロックする機構があり(ロック孔をもち、そのロック孔に固定装置の作動部がはめ込まれることでロックされるようになっており)、その部材の回転に連動して、各固定装置の固定と解除が行われる方法である。
また、この部材は、一本のものだけでなく、三つ又、四つ又、またそれ以上に分かれる場合がある。その場合も、部材は中心を軸として回転しうるようになっており、その分岐した個々の端部に固定装置の作動部をロックする部分があり、その部材の回転に連動し、固定装置の固定と解除が行われる。
8.1.3.5. 連動作動型固定装置▲5▼
地震時に、地震センサーからの電気信号により、固定装置が解除される装置は、固定の解除のされ方によって、以下の2種類に分かれる。
(1) 電気で固定装置の作動部自体が解除されるもの
地震時に、地震センサーからの電気信号により、固定装置の作動部自体が解除される。
(2) 電気で固定装置の作動部のロックのみが解除されるもの
地震時に、地震センサーからの電気信号により、固定装置の作動部のロックが解除され、固定装置の作動部自体の解除は、電気によらずバネ等及び地震力等で行うもの。
(1)の固定装置の作動部の解除は、速やかさを要求され、多くの電力等が必要となるが、(2)の固定装置の作動部自体のロック解除のみの場合は、小電力で簡易な機構で済む。
請求項124項は、(2)の電気で固定装置の作動部のロックのみが解除される場合の発明である。
具体的には、8.1.2.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置を1個または複数個もった固定装置において、
それぞれの固定装置の作動部をロックするロック部材が、地震センサーからの電気信号によって作動するように構成されてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.1.4. 地震センサー付風作動型固定装置
請求項139−3項は、風センサーを持つ(地震センサー付)地震作動型固定装置であり、風センサーにより一定風圧になると固定装置をロックさせるように構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
8.2. 風作動型固定装置
この風作動型固定装置の発明は、8.1.地震作動型固定装置のように地震力の大きさによることなく、全ての微細な地震に対してまで免震を可能にするものである。
そのため、請求項140項記載の発明は、地震時および風のない通常時は免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除しており、風力時に、風センサー等で風力を感知した時にのみ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するという型の固定装置(風作動型固定装置)、またそれによる免震構造体の発明である。
8.2.1. 風センサー装備型固定装置(一般型)
請求項141項は、風センサーを装備した固定装置(風センサー装備型固定装置)、またそれによる免震構造体の発明である。
具体的に言えば、
請求項141項記載の発明は、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
風センサーによって、ある一定以上の風圧時にのみ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定し、風揺れ等を防止するように構成された風作動型固定装置である。
(1) 直接方式
直接方式は、風力・風センサーからの力で、固定装置の作動部自体を直接制御する方式である。
請求項142項記載の発明は、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
風センサー等で一定以上の風圧を感知すると、固定装置の作動部(固定ピン・固定弁)自体を働かせて、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成された風センサー装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
1) 固定ピン型固定装置
請求項143項記載の発明は、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
風センサー等で一定以上の風圧を感知すると、固定装置の作動部である固定ピンを働かせて、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成された風センサー装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
2) 連結部材弁型固定装置
請求項144項記載の発明は、
請求項142項に記載の風センサー装備型固定装置において、
筒中を、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材等の固定装置の作動部を有し、
この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(端と端と)を繋ぐ管(また筒に付けられた溝)か、ピストン状部材にあいている孔か、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口かに、またはその全てに、弁が設けられており、
風センサー等で一定以上の風圧を感知すると、その弁が閉じることにより、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成された風センサー装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
(2) 間接方式
a) 一般 b) 固定ピン型の場合
請求項145項〜請求項146項は、風センサーの、固定装置の作動部をセット(固定)するのに必要な力を小さくし、且つ固定装置の作動感度を上げることを図った、風センサー装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.2.1.の風センサー装備型固定装置において、
固定装置の作動部自体の固定と解除を直接に行わずに、固定装置の作動部をロックするロック部材を作動させることによって、固定装置の固定と解除を行うようにすることにより前記目的を達成するものである。
c)地震力による自動復元型
請求項147項は、8.2.1.の風作動型の、固定ピン型固定装置において、固定ピンの挿入部を、請求項101項のすり鉢状・球面状等の、挿入部の中央部に対して凹形状に傾斜させることにより、地震力による固定装置の作動部の自動復元を可能にする風作動型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
また、この装置は、固定装置の作動部をロックするロック部材がロック弁である場合と、ロックピンである場合とがあり、それにより、次の2つの方式に分けられる。
1) ロック弁方式
請求項148項は、ロック部材がロック弁等のロック部材である風作動型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.2.1.の風センサー装備型固定装置において、
筒中を、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材等の固定装置の作動部を有し、
この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(端と端と)は管(また筒に付けられた溝)で繋がれているか、ピストン状部材に孔が設けられているか、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口が設けられているかしており、
そして、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(端と端と)を繋ぐ管(また溝)か、ピストン状部材にあいている孔か、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口かに、またはその全てに、ロック弁が設けられており、
通常は、そのロック弁は開いており、固定装置のロックは解除され、固定装置の固定の解除によって、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定の解除がなされており、
一定以上の風圧が働くと、風センサーと連動して、そのロック弁が閉じることにより、固定装置がロックされ、固定装置の固定によって、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定がなされるように構成されてなることを特徴とする風センサー装備型固定装置である。
ここで、固定装置の作動部について説明すると、
固定装置の作動部が、ピストン状部材をもった固定ピンの場合=固定ピン系と、ピストン状部材をもった連結部材(不可撓部材・可撓部材)の場合=連結部材系とがある。
2) ロックピン方式
請求項149項は、ロック部材がロックピン等のロック部材である風作動型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.2.1.の風センサー装備型固定装置において、
通常は、固定装置の作動部のロック部材の固定が解除されており、固定装置のロックは解除され、固定装置の固定の解除によって、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定の解除がなされており、
一定以上の風圧が働くと、風センサーと連動して、そのロック部材が固定装置の作動部を固定することにより、固定装置がロックされ、固定装置の固定によって、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定がなされるように構成されてなることを特徴とする風センサー装備型固定装置である。
8.2.5. 風力発電機型風センサー装備型固定装置
(1) 一般(直接方式含む)
請求項150項は、電源設備を必要としない、電気に頼らない風力発電機型風センサー装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.2.1.(請求項141項記載)の風センサー装備型固定装置において、
一定以上の風圧になると、風力発電機の電圧が、固定装置を作動させるのに必要な電圧以上となり、固定装置を作動させて、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されてなることにより前記目的を達成するものである。
(2) 間接方式
請求項151項は、風力発電機型風センサーの、固定装置の作動部を固定するのに必要な力を小さくし、且つ固定装置の作動感度を上げることを図った風力発電機型風センサー装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.2.1.(2)の間接方式(請求項145項〜請求項149項記載)の風センサー装備型固定装置において、
一定以上の風圧になると、風力発電機の電圧が、固定装置の作動部をロックするロック部材を作動させるのに必要な電圧以上となり、ロック部材を作動させて固定装置の作動部をロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されてなることにより前記目的を達成するものである。
8.2.6. 連動作動風作動型固定装置
請求項152項の発明は、
複数の固定装置からなり、それぞれの固定装置の作動部またはロック部材が相互に連動する仕組みをもつ固定装置であり、固定装置の作動部またはロック部材同士を連動させることによって、複数の固定装置を同時に固定するように構成されてなることを特徴とする連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.2.6.1. 連動作動風作動型固定装置▲1▼
請求項153項の発明は、
2つ以上の固定装置において、
各固定装置をロックする機能をもったロック部材が、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等またはレリーズ等で相互に連結されており、
風時に、風センサーがロック部材の一つを作動させると、各ロック部材が連動して、それぞれの固定装置を同時に固定し、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されてなることを特徴とする連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.2.6.2. 連動作動風作動型固定装置▲2▼
請求項154項の発明は、
2つ以上の固定装置において、
端部に各固定装置をロックする機能をもった(枝分かれしていない部材、三つ又、四つ又、またそれ以上にわかれた)ロック部材が、可動するように取付けられており、
風時に、風センサーがこのロック部材を可動方向に作動させ、それにより各端部のロック機能が、それぞれの固定装置を同時に固定して、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されてなることを特徴とする連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.2.6.3. 連動作動風作動型固定装置▲3▼
請求項155項の発明は、
2つ以上の固定装置において、
端部に各固定装置をロックする機能をもった(枝分かれしていない部材、三つ又、四つ又、またそれ以上にわかれた)ロック部材が、中心を軸として回転できる様に取付けられており、
風時に、風センサーが、このロック部材を回転させ、それにより各端部のロック機能が、それぞれの固定装置を同時に固定して、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されてなることを特徴とする連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.2.6.4. 連動作動風作動型固定装置▲4▼
請求項156項の発明は、
8.2.から8.2.5.(請求項140項から請求項151項のいずれか1項)に記載の風作動型固定装置を、1個または複数個もった固定装置において、
それぞれの固定装置の固定が、またはロック部材による固定装置の作動部のロックが、一個の風センサーからの電気信号により、同時になされるように構成されてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.2.7. 遅延器の設置
請求項157項は、
請求項145項〜請求項156項のいずれか一項に記載の風センサー装備型固定装置において、
請求項166項に記載の遅延器が装備され、
風圧が一定以下になったことを感知してから、一定の時間をおいて固定装置を解除させるように構成されてなることを特徴とする風センサー装備型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.3. 固定装置の設置位置とリレー連動作動型固定装置
8.3.1. 一般
風揺れ等の対策を考えると、固定装置は、風により回転の生じにくい、免震される構造体の重心( 重心及び免震される構造体の各立面の図心からくる平面上の中心を勘案したもの、以下「重心」と言う)位置またはその近傍に、まず、設置されるのがよい。請求項158項は、その固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.3.2. 2個以上の固定装置の設置
8.1.地震作動型固定装置および8.2.風作動型固定装置においては、免震される構造体の重心位置またはその近傍以外の周辺位置に、切断感度また地震センサー装置の感度が敏感なタイプのものを設置し、免震される構造体の重心位置またはその近傍には、前記周辺位置に比べて切断感度また地震センサー装置の感度が鈍感なものを設置することにより構成する。請求項159項は、その固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.3.3. リレー連動作動型固定装置
固定装置の同時作動に関しては、機械式、電気式にしても実際に同時に作動するかに関しては、問題があった。
特に、地震作動型固定装置は、時間差を許されず、また、一本でも解除されない場合の問題は大きかった。
この地震作動型固定装置は、固定装置の作動(解除/セット=ロック・固定)連動に関しては、同時に作動させることは難しく、順次作動させていくことの方が確実性がある。また、順次作動のさせ方によっては、一本でも解除されない場合の問題も解決する。つまり、重心またはその近傍に設置された固定装置を最後にリレーさせる方法でその問題は解決する(以下、「リレー連動作動型固定装置」と言う)。また、逆に、固定装置のセットに関しては、重心の固定装置が最初にセットされるのがよい。
8.3.3.1. 地震作動型固定装置の場合
リレー連動作動型の地震作動型固定装置は、固定装置の作動(解除/セット=ロック・固定)連動に関しては、同時に作動させることは難しく、順次作動させていくことの方が確実性がある。また、順次作動のさせ方によっては、一本でも解除されない場合の問題も解決する。つまり、重心またはその近傍に設置された固定装置を最後にリレーさせる方法でその問題は解決する。請求項160項は、そのリレー連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
具体的には、
連動作動型固定装置の設置に関して、そのうち少なくとも一本の固定装置(リレー末端固定装置)は、免震される構造体の重心位置またはその近傍に、他の固定装置(リレー中間固定装置)は、周辺位置に設置され、
地震時にこれらの固定装置が順次解除される際に、前記重心位置またはその近傍に設置された固定装置が最後に解除されるように構成される。
また、地震後の、固定装置の固定に関しては、重心の固定装置が最初に固定されるのがよい。請求項161項は、そのリレー連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
具体的には、
連動作動型固定装置の設置に関して、そのうち少なくとも一本の固定装置(リレー末端固定装置)は、免震される構造体の重心位置またはその近傍に、他の固定装置(リレー中間固定装置)は、周辺に設置され、
地震時にこれらの固定装置が順次解除された後、地震終了後に、前記重心位置またはその近傍に設置された固定装置が最初に固定されるように構成される。
請求項162項は、請求項160項、請求項161項記載の記載の発明のいずれか、または両方を組合せることによって構成されてなることを特徴とするリレー連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.3.3.1.1. リレー中間固定装置
8.3.3.1.1.1. リレー中間固定装置(一般)
請求項163項は、地震作動型のリレー中間固定装置、またそれによる免震構造体の発明であり、
この発明は、請求項160項、請求項161項記載のリレー中間固定装置において、
地震センサー(振幅)装置と直接つながるリレー(第1)中間固定装置と、地震センサー(振幅)装置とは直接つながらないリレー(第2番目以降の)中間固定装置に分かれ、前者をリレー第1中間固定装置、後者をリレー第2以降中間固定装置とし、
リレー第1中間固定装置には、請求項95項〜請求項106項記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置が使用され、
地震センサー(振幅)装置と直接つながるリレー中間固定装置をリレー第1中間固定装置、直接つながらないリレー中間固定装置をリレー第2以降中間固定装置とし、
各リレー中間固定装置は、ロック部材の装備に加え、
地震時に、固定装置の作動を次のリレー(中間、末端)固定装置のロック部材に伝え、連動させてロック部材により固定装置を解除させる連動機構を持っており、
リレー第1中間固定装置のロック部材は、地震センサー(振幅)装置に、
リレー第2以降中間固定装置のロック部材は、直前のリレー中間固定装置の連動機構に、連動するように構成されてなることを特徴とするリレー連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
具体的に説明すると、
この固定装置には、この固定ピン等の固定装置の作動部をロックするロック部材(ピストン状部材の固定装置の作動部場合は、固定装置の作動部をロックするロック部材は、固定ピンとなる)が差し込まれる欠き込み・溝・窪みがあり、このロック部材は常時、重力・バネ・ゴム・磁石等で押され、この欠き込み・溝・窪みに差し込まれ、
リレー第1中間固定装置の場合には、
このロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重り、または地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材とが、直接または(レリーズ中の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等によって結ばれ、
地震時に地震センサー振幅装置の重りが振動し、または地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材によって、このワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等により、前記欠き込み・溝・窪みからロック部材が外されて、固定装置が解除され、
また、リレー第2以降中間固定装置の場合には、
このロック部材と、直前のリレー中間固定装置の後述の連動機構とが、(レリーズ中の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等によって結ばれ、地震時に、他の連動機構の作動により、このワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等によって、前記欠き込み・溝・窪みからロック部材が外されて、固定装置が解除され、さらに、このリレー(第1、第2以降)中間固定装置には、このロック部材の装備に加えて、次のリレー中間・末端固定装置への連動機構を持ち、連動機構は、地震時に固定装置の作動に連動して、次のリレー(中間、末端)固定装置のロック部材に連動し、前記欠き込み・溝・窪みからロック部材を外すことにより構成される。
8.3.3.1.1.2. リレー中間固定装置(増幅器付)
さらに、連動機構として、梃子また滑車また歯車等の増幅器を加えることにより、固定装置の作動部の小さい変位を、大きな変位に増幅させて、次の固定装置に連動させることが可能となる。
請求項164項は、その固定装置、またそれによる免震構造体の発明であり、この発明のリレー中間固定装置(増幅器付)は、請求項163項記載の固定装置の連動機構において、梃子また滑車また歯車等を採用して、次のリレー(中間、末端)固定装置のロック部材への引張長さまたは圧縮長さを増幅していることにより構成される。
8.3.3.1.2. リレー末端固定装置
請求項165項は、地震作動型のリレー末端固定装置、またそれによる免震構造体の発明であり、この発明のリレー末端固定装置は、請求項160項、請求項161項記載の固定装置のリレー末端固定装置において、固定装置の作動部をロックするロック部材を複数個持ち、この複数個のロック部材は、複数個の他のリレー中間固定装置の連動機構(請求項163項、請求項164項記載の連動機構)から、(レリーズ中の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等で、個々に連結され、地震時に個々に連動して引抜かれて、固定装置の作動部のロックが解除されるが、この複数個のロック部材が、全て解除されない限り、リレー末端固定装置のロックは完全に解除されないことにより構成される。
8.3.3.1.3. 遅延器の設置
リレー連動作動型固定装置(リレー中間固定装置・リレー末端固定装置)の固定装置の作動部またはロック部材と、前記地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間、または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間に、8.5.のような遅延器を設け、地震時の固定が解除された後の振動中に固定装置の作動部またはロック部材の戻り(固定装置の作動部を固定する方向への)を遅延する必要がある。
地震終了程度まで、時間を稼ぐ遅延機構が望ましいが、数秒程度時間を稼ぐものでも問題はない。
請求項175項は、その固定装置、またそれによる免震構造体の発明であり、請求項160項から請求項165項のいずれか1項に記載の固定装置において、固定装置の作動部またはロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りとの間、または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間には、地震時に固定装置の作動部またはロック部材が解除された後の振動中に固定装置の作動部またはロック部材の戻りを遅延する遅延器を設けていることにより構成される固定装置、またそれによる免震構造体の発明である(詳細は8.5.に記載)。
8.3.3.1.4. 引張力限定伝達装置
固定装置の作動部またはロック部材と、前記地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りとの間、または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間には、引張力のみを伝達し、圧縮力を伝達しない装置を必要とする。
この引張力限定伝達装置は、請求項160項から請求項175項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
固定装置の作動部またはロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りとの間、または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間には、引張力のみを伝達し、圧縮力を伝達しない装置であり、請求項176項は、この引張力限定伝達装置をもっている固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.3.3.2. 風作動型固定装置の場合
リレー連動作動型の風作動型固定装置に関しても、固定装置の作動(解除/セット(=ロック・固定))連動に関しては、同時に作動させることは難しく、順次作動させていくことの方が確実性がある。また、順次作動のさせ方によっては、一本でも固定されていない場合の問題も解決する。つまり、重心の固定装置を最初に固定させる方法でその問題は解決する。請求項177項は、そのリレー連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
具体的には、
連動作動型固定装置の設置に関して、そのうち少なくとも一本は、免震される構造体の重心位置またはその近傍に設置され、残りは周辺に設置され、
風時に、それらの固定装置が順次固定される際に、前記重心位置またはその近傍に設置された固定装置が最初に固定されるように構成される。
また、風力が一定以下になった後の、固定装置の(免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定の)解除に関しては、重心の固定装置が最後に解除されるのがよい。請求項178項は、そのリレー連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
具体的には、
連動作動型固定装置の設置に関して、そのうち少なくとも一本は、免震される構造体の重心位置またはその近傍に設置され、残りは、周辺に設置され、
風時に、それらの固定装置が順次固定され、
その後、それらの固定装置が順次解除される際に、前記重心位置またはその近傍に設置された固定装置が最後に解除されるように構成される。
請求項179項は、請求項177項、請求項178項のいずれか、または両方を組合せることによって構成されてなることを特徴とするリレー連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.3.3.2.1. リレー中間固定装置
請求項180項は、風作動型のリレー中間固定装置、またそれによる免震構造体の発明であり、
この発明は、請求項177項、請求項178項記載のリレー中間固定装置において、
この固定装置は、風センサーと直接繋がるリレー(第1)中間固定装置と、風センサーとは直接繋がらないリレー(第2番目以降の)中間固定装置に分かれ、前者をリレー第1中間固定装置、後者をリレー第2以降中間固定装置とし、
リレー第1中間固定装置には、請求項145項〜請求項156項記載の風センサー装備型固定装置が使用され、
風センサーと直接繋がるリレー中間固定装置をリレー第1中間固定装置、直接繋がらないリレー中間固定装置をリレー第2以降中間固定装置とし、
各リレー中間固定装置は、ロック部材の装備に加え、
風時に固定装置の作動を次のリレー(中間、末端)固定装置のロック部材に伝え、連動させてロック部材により固定装置を固定させる連動機構を持っており、
リレー第1中間固定装置のロック部材は、風センサーに、
リレー第2以降中間固定装置のロック部材は、直前のリレー中間固定装置の連動機構に、連動するように構成されてなることを特徴とするリレー連動作動型固定装置であり、またそれによる免震構造体の発明である。
具体的に述べれば、
この固定装置には、この固定装置の作動部をロックするロック部材が差し込まれる欠き込み・溝・窪みがあり、このロック部材は常時、重力・バネ・ゴム・磁石等で引張られ、この欠き込み・溝・窪みから外されており、
リレー第1中間固定装置の場合には、
このロック部材と、風センサーとが連動し、
風時に、風センサーにより、この欠き込み・溝・窪みにロック部材が入り、固定装置が固定され、
また、リレー第2以降中間固定装置の場合には、
このロック部材と、直前のリレー中間固定装置の後述の連動機構とが、(レリーズ中の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等によって結ばれ、風時に、他の連動機構の作動により、このワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等によって、欠き込み・溝・窪みに、ロック部材が入り、固定装置が固定され、
このリレー(第1、第2以降)中間固定装置には、このロック部材の装備に加えて、次のリレー中間・末端固定装置への連動機構を持ち、連動機構は、風時に固定装置の作動に連動して、次のリレー(中間、末端)固定装置のロック部材に連動し、このロック部材を固定することにより構成される。
8.4. 風揺れ等抑制装置・変位抑制装置としての固定装置またダンパー
8.4.1. 風揺れ等抑制装置としての固定装置
8.4.1.1. 風揺れ等抑制装置としての固定装置
(1) 風揺れ等抑制装置としての固定装置
挿入部に固定ピンを挿入することによって、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との風揺れ時等の動きを抑制する風揺れ等抑制装置において、
固定ピンを受ける方の挿入部と固定ピンを挿入するもう片方の挿入部のうち、一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、
固定ピンを受ける方の挿入部は、すり鉢状等の凹形状として、その挿入部に固定ピンを挿入することにより風に抵抗させ、
かつ、固定ピンを挿入するもう片方の挿入部には、抵抗器を採用して固定ピンの挿入部への挿入に対する抵抗を調整可能とする(例えば、固定ピンの取付けられたピストン状部材が筒中で液体や空気等を漏らさずスライドするスライド機構とし、
ピストン状部材に孔が設けられるか、筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)が管(また筒に付けられた溝)等の流路で繋がれているかして、
ピストン状部材がスライドする速度をこの筒内のピストン状部材のスライドによって孔または管等の流路を行き来する液体や空気等の粘性抵抗によって調整可能とする)ことにより構成されてなることを特徴とする風揺れ等抑制装置または固定装置、またそれによる免震構造体である。請求項181項は、その発明である。
(2) 風揺れ等抑制装置としての固定装置(遅延器付き)
さらに、(1)の機能に加えて、抵抗器に 8.5.の遅延器を使用して、地震時に固定ピンがスライド機構の中に収まっている時間を長くして免震効果を高める遅延器効果を持った発明も考えられる。
請求項182項は、その遅延器付きの風揺れ等抑制装置または固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.5.遅延器の一例で説明すると、
固定ピンの挿入部と固定ピンのうち、一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、
すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部に固定ピンを挿入することによって、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定し、風揺れ等を防止する固定装置において、
風に抵抗できる勾配をもったすり鉢状・球面状等の凹形状挿入部と、当該挿入部と同等の勾配の先端部をもった固定ピンを有し、
筒中の液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材をもった固定ピンが、その筒に挿入され、その外に固定ピン先端が突き出ており、
さらに、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)は管(また筒に付けられた溝)等の流路で繋がれており、
このピストン状部材にはこの管(また溝)等の流路との開口面積の差をもたせた孔が設けられ、この管(また溝)等の流路またはピストン状部材の孔のうち開口面積の大きい方に、ピストン状部材が筒中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、
さらに、重力、また場合によっては筒の中に入れられたバネ・ゴム・磁石等が、このピストン状部材をもった固定ピンを筒外に押出す役割をする場合もあり、
また、この筒と前記管(また溝)等の流路とは、潤滑油等の液体で満たされている場合もあり、
この弁の性格と、前記管(また溝)等の流路またはピストン状部材の孔のうちの一方の開口面積を絞ることにより、
前記固定ピン先端は、筒の中に入る方向では、速やかであり、出る方向では、遅延され、それにより、地震力が働くと、固定ピン先端は、速やかに筒の中に入り、地震力が働いている間は、出にくくなるように構成される。
以上の(1)(2)に共通して言えることであるが、引抜き防止装置の併用により、風揺れ等の抑制効果をより発揮する。
8.4.1.2. 固定装置と中央部窪み形の風揺れ等抑制装置との併用
請求項181項もしくは請求項182項記載の風揺れ等抑制装置(固定装置)と、(一般の)固定装置もしくは 8.7.(請求項204項記載)の免震皿の中央部窪み形の風揺れ等抑制装置のどちらかとを、または両方とを併用により風等の揺れに抵抗する。請求項183項は、その免震構造体の発明である。
8.4.2. 固定装置型ダンパー
請求項184−0項記載の発明は、固定装置型ダンパー、またそれによる免震構造体の発明である。当然、この発明の固定装置型ダンパーは、変位抑制及び風揺れ等抑制装置も兼ねる。
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との動きを抑制する装置(ダンパー)において、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に筒が設置され、この筒内には液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材(固定装置の作動部=ダンパーの作動部)が設置され、前記筒内の液体・気体等の経路が前記筒またピストン状部材に最低2ヶ所設けられることによって構成される。
この液体・気体等の経路としては、前期筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)を繋ぐ管(また筒に付けられた溝)、ピストン状部材にあいている孔(またピストン状部材に設けられた溝)、筒と液体貯槽を結ぶ経路、筒と外部を結ぶ経路、等が考えられる。
これらの経路には開口面積の差をもたせ、これらの経路のうち開口面積の大きい方に、
ピストン状部材が筒中から出る方向時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、開口面積が小さい場合には弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材が筒中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられ、
さらに、重力、また場合によっては筒の中に入れられたバネ・ゴム・磁石等が、このピストン状部材を筒中から押出す役割をする場合もあり、
また、この筒と前記経路とは潤滑油等の液体で満たされている場合もあり、この弁の性格と、経路同士に開口面積の差をつけることにより、
前記ピストン状部材は、筒中から出る方向の移動は速やかであり、筒中に入る方向の移動は緩やかになるようにして動きを抑制するようにして構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体である。
8.4.2.1. 固定装置型ダンパー1
請求項184項記載の発明は、固定装置型ダンパー、またそれによる免震構造体の発明である。当然、この発明の固定装置型ダンパーは、変位抑制及び風揺れ等抑制装置も兼ねる。
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との動きを抑制する装置(ダンパー)において、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に筒が設置され、
他方にこの筒内をスライドするピストン状部材との接続部材が、またはピストン状部材と連携するか一体になるか接続するかした固定ピンを受ける受け部材(以下、固定ピンを挿入する凹形態の挿入部材または固定ピンが当たる凸形態の部材等を固定ピン受け部材と言う)が設置され、
ダンパーの作動部を形成する前記ピストン状部材とこのピストン状部材がその内をスライドする前記筒とから構成され、
筒中の液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材がその筒に挿入され、
さらに、前記筒の、ピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ液体・気体等の経路が最低2ヶ所設けられており、
前記経路には開口面積の差をもたせ、これらの経路のうち開口面積の大きい方に、ピストン状部材が筒中から出る方向時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、開口面積が小さい場合には弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材が筒中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられ、
さらに、重力、また場合によっては筒の中に入れられたバネ・ゴム・磁石等が、このピストン状部材を筒外に押出す役割をする場合もあり、
また、この筒と前記経路とは潤滑油等の液体で満たされている場合もあり、この弁の性格と、経路同士に開口面積の差をつけることにより、
前記ピストン状部材は、出る方向では、速やかであり、筒の中に入る方向では、固定ピン受け部材に対して抵抗して、緩やかに入るようにして風揺れ等の動きおよび地震時の変位を抑制するようにして構成される。
引抜き防止装置の併用により、地震時の変位及び風揺れ等の抑制効果をより発揮する。
最低2ヶ所設けられた経路について具体的に説明すると、
この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)を繋ぐ管(また筒に付けられた溝)と、ピストン状部材にあいている孔とが設けられており、
管(また溝)と孔とには開口面積の差をもたせ、この管(また溝)またはピストン状部材の孔のうち開口面積の大きい方に、ピストン状部材が筒中から出る方向時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、開口面積が小さい場合には弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材が筒中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられ、
さらに、重力、また場合によっては筒の中に入れられたバネ・ゴム・磁石等が、このピストン状部材を筒外に押出す役割をする場合もあり、
また、この筒と前記管(また溝)とは潤滑油等の液体で満たされている場合もあり、 この弁の性格と、開口面積の差をつけることにより、
前記ピストン状部材は、出る方向では、速やかであり、筒の中に入る方向では、固定ピン受け部材に対して抵抗して、緩やかに入るようにして風揺れ等の動きおよび地震時の変位を抑制するようにして構成される。
8.4.2.2. 固定装置型ダンパー2
請求項186項記載の発明は、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との動きを抑制する装置(ダンパー)において、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に前記筒が設置され、
他方にこの筒内をスライドするピストン状部材との接続部材が、またはピストン状部材と連携するか一体になるか接続するかした固定ピンを受ける受け部材(固定ピン受け部材)が設置され、
ダンパーの作動部を形成する前記ピストン状部材とこのピストン状部材がその内をスライドする前記筒とから構成され、
筒中の液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材がその筒に挿入され、
ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒の中から出る出口経路と、出口経路からその押出された液体・気体等が筒の中に戻る別経路の戻り経路とが設けられており、
出口経路と戻り経路とには開口面積の差をもたせ、出口経路は小さく、戻り経路は大きくし、
戻り経路には、ピストン状部材が筒の中から出る方向時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、
出口経路は、開口面積が一定以下の場合には弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材が筒の中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられていることにより構成されてなることを特徴とするダンパーであり、またそれによる免震構造体の発明である。
この弁の性格と、開口面積の差をつけることにより、
前記ピストン状部材は、出る方向では、速やかであり、筒の中に入る方向では、固定ピン受け部材に対して抵抗して、緩やかに入るようにして風揺れ等の動きおよび地震時の変位を抑制する。
引抜き防止装置の併用により、地震時の変位及び風揺れ等の抑制効果をより発揮する。
8.4.3. 可撓部材型連結部材系ダンパー
請求項188項、請求項189項、請求項189−2項記載の発明は、
免震される構造体を支持する構造体または免震される構造体のいずれか一方の構造体に設置されたダンパーの作動部(油圧ダンパー等のピストン状部材等の作動部)ともう一方の構造体とを、前記ダンパーの設置された構造体側に設けられた挿入口を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材で繋ぐことにより構成されてなることを特徴とするダンパーであり、またそれによる免震構造体の発明である。
8.4.4. ダンパー兼用の固定装置
8.4.4.1. ダンパー兼用の固定装置
(1) ロック弁方式 1
固定装置とダンパー兼用の固定装置の発明で、地震作動型、風作動型固定装置両方の場合がある。
請求項185項は、その発明である。
請求項184項記載の発明の、ダンパーの弁(開口面積の大きい方に設けられた弁)が、ロック弁(ロック部材)に代わった場合で、風センサーからの指令で、作動するロック弁とするか、地震センサー(振幅)装置からの指令で、作動するロック弁とするか等により構成されてなることを特徴とするダンパーであり、またそれによる免震構造体の発明である。
(2) ロック弁方式 2
固定装置とダンパー兼用の固定装置の発明で、地震作動型、風作動型固定装置両方の場合がある。
請求項187項は、その発明である。
請求項186項記載の発明の、ダンパーの弁(出口経路に設けられた弁)が、ロック弁(ロック部材)に代わった場合で、風センサーからの指令で、作動するロック弁とするか、地震センサー(振幅)装置からの指令で、作動するロック弁とするか等により構成されてなることを特徴とするダンパーであり、またそれによる免震構造体の発明である。
(3) ロック弁方式 3
可撓部材型連結部材系の固定装置とダンパー兼用の発明で、地震作動型、風作動型固定装置両方の場合がある。
請求項190項は、その発明である。
請求項189項、請求項189−2項記載の発明のダンパーにおいて、戻り経路(請求項189項記載)または経路のうち開口面積の小さい方(請求項189−2項記載)に設けられた弁が、ロック弁(ロック部材)に代わった場合で、
風センサーからの指令で、作動するロック弁とするか、地震センサー(振幅)装置からの指令で、作動するロック弁とするか等により構成されてなることを特徴とするダンパーであり、またそれによる免震構造体の発明である。
(4) ロック弁方式 4(8.1.2.2.5.(ロック)弁方式)
請求項191項記載の発明は、8.1.2.2.5.(ロック)弁方式型の固定装置とダンパー兼用の固定装置であり、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項191項記載の発明は、8.1.2.2.5.(ロック)弁方式(請求項125項から請求項139項のいずれか1項)に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
ピストン状部材の挿入筒または付属室からの液体貯槽または外部への出口・出口経路につけられた弁以外に、液体貯槽または外部から付属室またはピストン状部材の挿入筒へ戻る戻り口を設けてそこに弁(逆流を防ぐ弁)を付け、
出口・出口経路の開口面積の大きさは小さくし、戻り口の開口面積の大きさは大きくすることにより構成されてなることを特徴とするダンパー兼用の固定装置であり、またそれによる免震構造体の発明である。
8.4.4.2. 挿入部形状
請求項192項記載の発明は、8.4.4.1.ダンパー兼用の固定装置(請求項191項)に記載の免震装置・滑り支承において、
固定ピンの挿入部の中心部だけ、曲率半径を小さくするか、勾配を強くし、周辺は、曲率半径を大きくするか、勾配を緩くすることにより構成されてなることを特徴とする固定装置であり、またそれによる免震構造体の発明である。
8.4.5. 固定ピン受け部材形状と変位対応変化型ダンパー
このダンパーは本免震装置としてだけでなく一般のダンパーにも適用可能である。
8.4.5.1. 固定ピン受け部材変化型
固定ピンを挿入する挿入部または固定ピンが当たる凸形態部材等の固定ピン受け部材の形状を変化させる形で、ダンパー能力を変化させる変位対応変化型ダンパーに関するものである。
ここで、「挿入部」について、固定ピンを挿入する凹形態だけでなく固定ピンが当たる凸形態部材までも挿入部とする(すべての章で同じ)。
請求項192−5−0項は、この固定ピン受け部材のすり鉢状・球面等の形状についての発明である。
すなわち、請求項192−5−0項は、
下記の請求項192−1項から請求項192−5項のいずれか1項に記載のダンパーの固定ピン受け部材において、固定ピン受け部材形状の勾配(凸型凹型ともに)が、以下の式を満たすように構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体である。
Z=p・X^n
ただし X : 固定ピン受け部材の中央部からの水平変位
Z : 固定ピン受け部材が構成する曲面上で、水平変位Xに伴い生じる鉛直変位
(凸型凹型時では+−が反転する)
p、n : 曲面の方程式の係数
特にn=1.4〜1.5のとき、ダンパー装置(ダンパー本体と固定ピン受け部材とからなる装置)として最も良い結果が得られる。
8.4.5.1.1. 変位抑制用1
(1) 凹型(往路抑制型)
請求項192−1項は、
請求項184−0項〜請求項187項に記載の固定装置型ダンパー(8.4.2.1.〜8.4.2.2.参照)または請求項191項記載のダンパー兼用の固定装置(8.4.4.参照)のいずれかにおいて、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に固定ピンが設置され、他方にこの固定ピン受け部材が設置され、
固定ピン受け部材形状が凹形態の部材からなっていることにより構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体の発明である。
固定ピン受け部材形状の凹形態とは、例えば、すり鉢状・球面状または円柱谷面状・V字谷面状等の凹形態となっている。
この固定ピン受け部材(挿入部)形状により、地震時変位振幅の中心からの往路で変位抑制できるダンパーになる。
(2) 凸型(復路抑制型)
請求項192−2項は、
請求項184−0項〜請求項187項に記載の固定装置型ダンパー(8.4.2.1.〜8.4.2.2.参照)または請求項191項記載のダンパー兼用の固定装置(8.4.4.参照)のいずれかにおいて、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に固定ピンが設置され、他方にこの固定ピン受け部材が設置され、
固定ピン受け部材形状が凸形態の部材からなっていることにより構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体の発明である。
固定ピン受け部材形状が凸形態とは、例えば、すり鉢状・球面状または円柱山面状・V字山面状等となっている。
このダンパーは、地震時変位振幅の中心からの復路で変位抑制できるダンパーの発明である。
(3) 凸凹(反復)型
請求項192−2−2項は、
請求項184−0項〜請求項187項に記載の固定装置型ダンパー(8.4.2.1.〜8.4.2.2.参照)または請求項191項記載のダンパー兼用の固定装置(8.4.4.参照)のいずれかにおいて、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に固定ピンが設置され、他方にこの固定ピン受け部材が設置され、
固定ピン受け部材形状が凸凹形態の部材からなっていることにより構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体の発明である。
このダンパーは、地震時変位振幅の中心からの往復路で変位抑制できるダンパーの発明である。
(4) 凹型凸型併用(往復路抑制型)
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に、上記(1)凹型のダンパーと(2)凸型のダンパーとを両方設置することにより、地震時変位振幅の中心からの往路と復路で変位抑制できるものになる。
請求項192−2−3項は、
請求項192−1項記載のダンパーと請求項192−2項記載のダンパーとが併用されることにより構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項192−2−4項は、
請求項192−2−2項記載のダンパーのうち、固定ピン受け部材の凸凹形状が互いに逆形状の2つのダンパーを併用することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体の発明である。
請求項192−2−5項は、
請求項192−2−2項記載のダンパーにおいて、凸凹形状が互いに逆形状の固定ピン受け部材をもち、その固定ピン受け部材のそれぞれに固定ピンをもつことにより構成されてなることを特徴とするダンパー。
8.4.5.1.2. 変位抑制用2
請求項192−3項は、
請求項184−0項〜請求項187項に記載の固定装置型ダンパー(8.4.2.1.〜8.4.2.2.参照)または請求項191項記載のダンパー兼用の固定装置(8.4.4.参照)のいずれかにおいて、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に固定ピンが設置され、他方にこの固定ピン受け部材が設置され、
固定ピン受け部材形状が、凹形態の部材からなるか、凸形態の部材からなるか、凸凹形態複合型の部材からなり、
凹形態または凸形態を、変位に応じて傾斜を変化させた形態とすることにより構成されるダンパー、またそれによる免震構造体の発明である。
このように傾斜を任意に変化させることにより、応答加速度を抑制しながら変位を抑制することを可能にする。
このように任意にダンパー性能を変えられるのは、この発明の特徴である。
特に凹形態または凸形態ともに、凹または凸の中心から周辺部に行くに従い、勾配が強くなる形式は、免震性能が良く、変位抑制効果をも持つ。
つまり、請求項192−4項の発明であり、請求項192−4項の発明は、請求項192−3項記載のダンパーにおいて、凹形態または凸形態の、変位に応じての傾斜の変化させ方を、中心から周辺部に行くに従い、二段階、多段階、無段階の勾配変化等により勾配が強くなるようにして構成するダンパーであり、またそれによる免震構造体の発明である。
また、請求項192−5項の発明は、過大変位時ストッパー付ダンパーに関しての発明であり、請求項192−3項または請求項192−4項記載のダンパーにおいて、固定ピン受け部材の周辺部形状の、角度を上げるか、または徐々に角度を上げるかして(必要に応じて鉛直まで立ち上げて)なることを特徴とするダンパー(以下、過大変位時ストッパー付ダンパーと言う)、またそれによる免震構造体である。その結果、過大変位時においても徐々にダンピングが大になり、固定ピン受け部材7-vmの端部においては、ストップするようになっている。
8.4.5.1.3. 変位抑制用3(矩形履歴ダンパー)
(0)概要
請求項192−5−0−1項の発明は、
減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかにおいて、
その減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置の履歴形状(XY座標のY軸は減衰による抵抗力、X軸は変位)が、主に第1象限と第3象限に履歴を持つことを特徴とする減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項192−5−0−2項の発明は、
減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかにおいて、
その減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置の履歴形状(XY座標のY軸は減衰による抵抗力、X軸は変位)が、第1象限と第3象限のみに履歴を持つことを特徴とする減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項192−5−0−2−1項の発明は、
減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかにおいて、
その減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置の履歴形状(XY座標のY軸は減衰による抵抗力、X軸は変位)が、第1象限と第3象限のみに履歴を持つことを片効きダンパーによって可能にすることを特徴とする減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項192−5−0−3項の発明は、
減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかにおいて、
その減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置の正弦波入力での履歴形状(XY座標のY軸は減衰による抵抗力、X軸は変位)が、ほぼ矩形近い履歴を持つことを特徴とする減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項192−5−0−4項の発明は、
減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかにおいて、
その減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置の正弦波入力での履歴形状(XY座標のY軸は減衰による抵抗力、X軸は変位)が、主に第1象限と第3象限にほぼ矩形近い履歴を持つことを特徴とする減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項192−5−0−4−1項の発明は、
減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかにおいて、
その減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置の正弦波入力での履歴形状(XY座標のY軸は減衰による抵抗力、X軸は変位)が、ほぼ矩形近い履歴を描き、また片効きダンパーの場合には、その履歴形状の第1象限と第3象限のみにほぼ矩形近い履歴を持つことを特徴とする減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
(1)厳密解
請求項192−5−1項の発明は、
請求項184−0項〜請求項187項に記載の固定装置型ダンパーまたは請求項191項記載のダンパー兼用の固定装置のいずれかにおいて、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に固定ピンが設置され、他方にこの固定ピン受け部材が設置され、
固定ピン受け部材形状が、凹形態の部材からなるか、凸形態の部材からなり、凹形態または凸形態を、変位に応じて以下のような式の勾配φ(±符号:凹形態−、凸形態+)で変化させた形態とすることにより構成されるダンパー、またそれによる免震構造体の発明である。
φ(x)=arccos[〔{−Q±(Q^2−4・P・R)^0.5}/(2・P)〕^0.5]
P=(1+μD^2)・(μP^2・C1^2+C0^2・|dx/dt|^2)
Q={−(2・μD・μP+μP^2)・C1^2+2・C1・C0・|dx/dt|−(2+μD^2)・C0^2・|dx/dt|^2}
R=(C1−C0・|dx/dt|)^2
但し、
C :ダンパー装置(ダンパー本体と固定ピン受け部材とからなる装置)の粘性減衰係数
C0 :ダンパー本体(筒とピストン状部材とからなる油・空圧装置)の粘性減衰係数
C1 :ダンパー装置の減衰力
φ(x):変位xにおけるダンパーの固定ピン受け部材の勾配
μD :ダンパーの固定ピン(ピストン先端部)と固定ピン受け部材との摩擦係数
μP :ダンパーの固定ピン(ピストン先端部)と固定ピン受け部材との摩擦係数
dx/dt:ダンパーの応答相対速度
(2)近似解
請求項192−5−2項の発明は、
請求項184−0項〜請求項187項に記載の固定装置型ダンパーまたは請求項191項記載のダンパー兼用の固定装置のいずれかにおいて、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に固定ピンが設置され、他方にこの固定ピン受け部材が設置され、
固定ピン受け部材形状が、凹形態の部材からなるか、凸形態の部材からなり、凹形態または凸形態を、変位に応じて以下のような式の勾配φ(±符号:凹形態−、凸形態+)で変化させた形態とすることにより構成されるダンパー、またそれによる免震構造体の発明である。
φ(x)≒arctan[−μD/2+〈μD^2/4+C1/〔C0・z0・ω・{1-(x/z0)^2}^0.5〕〉^0.5]
但し、
C :ダンパー装置(ダンパー本体と固定ピン受け部材とからなる装置)の粘性減衰係数
C0 :ダンパー本体(筒とピストン状部材とからなる油・空圧装置)の粘性減衰係数
C1 :ダンパー装置の減衰力
φ(x):変位xにおけるダンパーの固定ピン受け部材の勾配
μD :ダンパーの固定ピン(ピストン先端部)と固定ピン受け部材との摩擦係数
x :ダンパーの応答相対変位
dx/dt:ダンパーの応答相対速度
z0 :入力する正弦波の変位振幅
ω :入力する正弦波の円振動数
z :入力する正弦波の変位
dz/dt:入力する正弦波の速度
8.4.5.1.4. 変位抑制用4(捩れの生じないダンパー)
請求項192−5−3項の発明は、
請求項184−0項〜請求項187項記載の固定装置型ダンパー(8.4.2.参照)を採用し、その固定ピン(ピストン先端部)がすべる固定ピン受け部材のすり鉢勾配を以下の式を満たすように構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体である。
tanφ・(tanφ+μD)≒(cosθ)^2・(tanθ+μ)
簡易式にすると、
(φ^2+φ・μD)≒(θ+μ)
但し、
θ :支承の免震皿のすり鉢勾配
μ :支承の免震皿の動摩擦係数
C :ダンパー装置(ダンパー本体と固定ピン受け部材とからなる装置)の粘性減衰係数
C0 :ダンパー本体(筒とピストン状部材とからなる油・空圧装置)の減衰係数
φ :ダンパーの固定ピン受け部材のすり鉢勾配
μD :ダンパーの固定ピン(ピストン先端部)と固定ピン受け部材との摩擦係数
8.4.5.2. 管変化型
請求項192−6項は、
変位抑制型のシリンダーとその中をスライドするピストン状部材からなる油圧系ダンパーにおいて、
変位抑制ダンパー能力を緩和したいシリンダー上の区間の点(管口)とピストン状部材を挟んだ点(管口)とを繋ぐ管を設けて、その区間のシリンダー内の液体が相互に行き来するものであり、ピストン状部材を挟んだ双方の管口が塞がらずに相互の液体が行き来するピストン状部材のスライド範囲がダンパー能力が緩和される範囲であることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体の発明である。
8.4.5.3. ピストン穴・溝変化型
変位抑制型のシリンダーとその中をスライドするピストン状部材からなる油圧系ダンパーにおいて、
ピストン状部材に穴また溝を設けて、ピストン状部材の両側のシリンダー内の液体の相互の行き来を許すものである。その穴また溝の大きさで抵抗を与えてダンピングするものである。
8.4.5.4. シリンダー溝変化型
請求項192−6−2項は、
変位抑制型のシリンダーとその中をスライドするピストン状部材からなる油圧系ダンパーにおいて、
シリンダーに溝を掘り、ピストン状部材の両側のシリンダー内の液体が相互に行き来するものであり、その溝の大きさで抵抗を与えてダンピングするもので、その溝の大きさを変位位置に応じて変えて、ダンパー能力の変化をさせるものであることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体の発明である。
8.4.6. ダンパー支承または固定装置支承
請求項192−7項は、
請求項184−0項から請求項187項(8.4.2. 固定装置型ダンパー)、または請求項191項から請求項192−6−2項(8.4.4. ダンパー兼用の固定装置)のいずれか1項に記載のダンパー、または固定ピン型固定装置(連結部材系のピン型(固定ピン)を除く)を滑り支承兼用と構成されてなることを特徴とするダンパーまたは固定ピン型固定装置、またそれによる免震構造体である。
8.4.7. ノズル型ダンパー弁
請求項192−8項の発明は、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との動きを制御する油圧型ダンパーにおいて、減衰力が速度に比例するダンパーの特性を得るために、ダンパー弁の圧力流量特性を流量と圧力が1次比例となるように設定する目的で、ノズル型ダンパー弁の細長い形状の絞り部を以下の式(記号説明は実施例の 8.4.7.参照)
Q=(d^k1・ND)/(Cm・μ’・l)・p
から求めた寸法と本数とを基準に設計し、この絞り部によって減衰をおこなうことを特徴とするノズル型ダンパー弁、またそれによって構成されたダンパー、またそれによる免震構造体の発明である。
8.4.8. ダンパー兼固定装置
請求項192−9の発明は、
請求項181項〜186項、191項〜192−1項、及び192−3項〜192−8項に記載のダンパーのうち、固定ピン受け部材が凹形態の場合において、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体の一方に設置された、凹形態の固定ピン受け部材の中心部に凹部が設けられ、固定ピンがその凹部に挿入されることで、固定装置としての機能を備えることにより構成されてなることを特徴とするダンパー兼固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項192−10の発明は、
請求項181項〜186項、191項〜192−1項、及び192−3項〜192−8項に記載のダンパーのうち、固定ピン受け部材が凹形状の場合、及び請求項192−9項記載のダンパー兼固定装置において、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に設置された固定ピンが、外側固定ピンと、その外側固定ピンに挿入される内側固定ピンとの二重構成になっており、外側固定ピンがダンパーの作動部を、内側固定ピンが固定装置の作動部をなすことにより、構成されてなることを特徴とするダンパー兼固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項192−11の発明は、
請求項192−9項〜192−10項に記載のダンパー兼固定装置において、請求項125項〜139−2項に記載の地震センサーに連動するロック弁をもち、
通常時は、このロック弁は閉じており、外側固定ピン及び内側固定ピンはロックされ、固定装置として機能し、地震時には、地震センサーロック弁に作用して、ロック弁を開かせると、固定装置のロックが解除され、その後はダンパーとして機能するように、構成されてなることを特徴とするダンパー兼固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項192−12の発明は、
請求項192−9項〜192−11項に記載のダンパー兼固定装置において、外側固定ピンに設けられた筒内と、外側固定ピンが挿入された筒内とは、2本以上の経路で連絡され、それぞれの経路に逆止弁が異なる方向で設けられており、
また、外側固定ピンが挿入される筒から、液体・気体等が出る出口経路と、出口経路からその液体・気体等が筒の中に戻る別経路の戻り経路とが設けられており、それぞれの経路に逆止弁が異なる方向で設けられており、
これらの筒内と前記経路とは潤滑油等の液体や気体で満たされており、
このとき前記の経路の径と逆止弁の方向を、外側固定ピンは、筒内に入る時は抵抗を受け、筒中から出る時は抵抗を受けず、内側固定ピンは、筒内に入る時は抵抗を受けず、筒中から出る時は抵抗を受けるように設定することで、外側固定ピンがダンパーの作動部を、内側固定ピンが固定装置の作動部をなすように、構成されてなることを特徴とするダンパー兼固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.5. 遅延器
1) 一般
地震作動型固定装置において、
固定装置の作動部が解除されるときは速やかに、固定状態に復するときは遅延する遅延器が必要である。
また、リレー連動作動型固定装置(リレー中間固定装置・リレー末端固定装置)の固定装置の作動部またはロック部材と、前記地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間、または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間には、地震時のロックが解除された後の振動中に固定装置の作動部またはロック部材の戻り(固定装置の作動部を固定する方向への)を遅延する遅延器を必要とする。
地震終了程度まで、時間を稼ぐ遅延機構が望ましいが、数秒程度時間を稼ぐものでも問題はない。
風作動型固定装置において、
風圧が一定以下になったことを感知してから、固定装置の解除を遅延させる遅延器が必要である。 請求項166項は、その発明であり、
8.に記載の、
地震作動型固定装置において、
解除された固定装置の作動部またはロック部材の戻りを遅延する遅延器を設けるか、
固定装置の作動部またはロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りとの間、または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間には、地震時に固定装置の作動部またはロック部材が解除された後の振動中に固定装置の作動部またはロック部材の戻りを遅延する遅延器を設けるか、 風作動型固定装置において、
風圧が一定以下になったことを感知してから、固定装置の解除を遅延させる遅延器を設けるか、
等することにより構成される固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
2) 油空圧シリンダー式
請求項167項〜請求項167−2項は、油空圧シリンダー式遅延器、またそれによる固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
この油空圧シリンダー式遅延器の発明は、筒とスライドするピストン状部材から構成され、この筒中の液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材が、その筒に挿入され、その外にピストン状部材の先端が突き出ており、
さらに、前記筒の、ピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ液体・気体等の経路が最低2本設けられており、
前記経路には開口面積の差をもたせ、この経路のうち開口面積の大きい方に、ピストン状部材が筒中に引き込まれる方向時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、開口面積が小さい場合には弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材が筒中から押出される時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられていることにより構成される。
具体的には、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(端と端と)を繋ぐ管(また筒に付けられた溝)と、ピストン状部材にあいている孔とが設けられており、
管(また溝)と孔とには開口面積の差をもたせ、この管(また溝)またはピストン状部材の孔のうち開口面積の大きい方に、ピストン状部材が筒中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられているか、
または、
ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口経路と、出口経路からその押出された液体・気体等が筒中に戻る別経路の戻り経路とが設けられており、
出口経路と戻り経路とには開口面積の差をもたせ、出口経路は大きく戻り経路は小さくし、出口経路には、ピストン状部材が筒中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、
戻り経路は、開口面積が小さい場合には弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材が筒中から押出される時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、
さらに、重力、また場合によっては筒の中に入れられたバネ・ゴム・磁石等が、このピストン状部材を筒外に押出す役割をする場合もあり、
また、この筒と前記管(また溝)または経路とは潤滑油等の液体で満たされている場合もあり、
この弁の性格と、開口面積の差をつけることにより、
前記ピストン状部材は、筒の中に入る方向では、速やかであり、出る方向では、遅延される。
また、固定装置の場合には、
この遅延器のピストン状部材を、固定装置の作動部とするか固定装置の作動部と連動させるかし、遅延器の筒の中へピストン状部材が引き込まれる方向が、固定装置の解除の方向となるか、
または、この遅延器のピストン状部材を、固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぎ、その繋ぎ方が、遅延器の筒の中へ、ピストン状部材が引き込まれる方向が、ロック部材の外れる方向(解除方向)となるかする。
さらに、リレー連動作動型固定装置の場合には、
この遅延器のピストン状部材を、固定装置の作動部とするか固定装置の作動部と連動させるかし、遅延器の筒の中へピストン状部材が引き込まれる方向が、固定装置の解除の方向となるか、
または、この遅延器のピストン状部材を、リレー連動作動型固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間で繋ぎ、その繋ぎ方が、遅延器の筒の中へ、ピストン状部材が引き込まれる方向が、ロック部材の外れる方向(解除方向)となるか、するようにして構成される。
請求項168項は、空圧シリンダー式遅延器、またそれによる固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
この発明は、筒とスライドするピストン状部材から構成され、この筒中を気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材が、その筒に挿入され、その外にピストン状部材の先端が突き出ており、
この筒には気体が筒中から出る孔と筒中へ入る孔が設けられており、
出る孔には、筒中から気体が出る方向時には開き、それ以外は閉じる弁が付けられており、 さらに、重力、また場合によっては筒の中に入れられたバネ・ゴム・磁石等が、このピストン状部材を筒外に押出す役割をする場合もあり、この弁の性格と、気体が筒中へ入る孔の開口面積を絞ることにより、前記ピストン状部材は、筒の中に入る方向では速やかであり、出る方向では遅延される。
固定装置の場合には、
この遅延器のピストン状部材を、固定装置の作動部とするか固定装置の作動部と連動させるか、
または、この遅延器のピストン状部材を、固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかする。
リレー連動作動型固定装置の場合には、
この遅延器のピストン状部材を、リレー連動作動型固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間、または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間をリレーする(レリーズ中の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等の間で繋ぎ、
かつ、繋ぎ方は、遅延器の筒の中へピストン状部材を押込む方向を、ロック部材の解除方向とすることにより構成される。
3)機械式
a) ガンギ車式
請求項169項は、機械式遅延器のうち、ガンギ車式遅延器、またそれによる固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
この発明は、1)にて述べられた、地震時のロックが解除された後のロック部材の戻り(固定装置の作動部をロックする方向への)を遅延することを目的とした発明である。
この発明はガンギ車とアンクル及びラックとから構成され、
ラックはその移動によりガンギ車を回転させるようになっており、
アンクルはガンギ車の回転に対しある方向については抵抗とならず、逆の方向については抵抗となって回転の速度を調節するようになっており、
またこれらの機構は歯車等の連動機構を介して間接に組み合わされている場合もあり、
このガンギ車とアンクル及びラックによる機構の性質により、
ラックは、力を受けた場合、ある方向には抵抗なく移動できるが、逆の方向には移動の速度が遅延されるようになっている。
固定装置の場合には、
この遅延器のラックを、固定装置の作動部に設けるか固定装置の作動部に連動する部材に設けるか、
または、この遅延器のラックを、固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかする。
リレー連動作動型固定装置の場合には、
この遅延器のラックを、リレー連動作動型固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間をリレーする(レリーズ中の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等の間で繋ぎ、
その繋ぎ方が、ラックが抵抗なく移動できる方向が、ロック部材の外れる方向(解除方向)となるように構成されてなることにより、前記目的を達するものである。
b)ラチェット式(重量式重量抵抗型、水車式・風車式粘性抵抗型)
請求項170項は、機械式遅延器のうち、ラチェット式遅延器、またそれによる固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
この発明は、1)にて述べられた、地震時のロックが解除された後のロック部材の戻り(固定装置の作動部をロックする方向への)を遅延することを目的とした発明である。
この発明は歯車とラック(及び水車(風車)等の装置)とから構成され、
歯車とラックとは、ラックの移動の方向により、ある方向に対しては歯車とラックの歯が噛み合わずに歯車は回転せず、逆の方向に対しては歯が噛みあって歯車が回転するような機構になっており、
また歯が噛みあって歯車が回転するとき、重量式重量抵抗型においては、ラックの移動に対して歯車の自重が抵抗となり、
同様に水車式・風車式粘性抵抗型においては 、ラックの移動に対して、歯車の回転と連動して回転する、粘性のある液体(気体)に浸された水車(風車)等の装置が、回転時に与える負荷が抵抗となり、
またこれらの機構は歯車等の連動機構を介して間接に組み合わされている場合もあり、
この歯車とラック(及び水車式・風車式粘性抵抗型においては水車(風車)等の負荷を与える装置)による機構の性質により、
ラックは、力を受けた場合、ある方向には抵抗なく移動できるが、逆の方向には移動の速度が遅延されるようになっている。
固定装置の場合には、
この遅延器のラックを、固定装置の作動部に設けるか固定装置の作動部に連動する部材に設けるか、
または、この遅延器のラックを、固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかする。
リレー連動作動型固定装置の場合には、
この遅延器のラックを、リレー連動作動型固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間をリレーする(レリーズ中の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等の間で繋ぎ、
その繋ぎ方が、ラックが抵抗なく移動できる方向が、ロック部材の外れる方向(解除方向)となるように構成されてなることにより、前記目的を達するものである。
c) 重力式
請求項171項は、機械式遅延器のうち、重力式遅延器、またそれによる固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
この発明は、1)にて述べられた、地震時のロックが解除された後のロック部材の(固定装置の作動部をロックする方向への)戻りを遅延することを目的とした発明である。
この発明は歯車とラック及び重りとから構成され、
ラックはその移動により歯車を回転させるようになっており、
重りは歯車の回転と連動しており、その自重がラックの移動方向に対し、ある方向に対しては負荷となり、逆の方向に対しては抵抗とならない(歯車の回転を助ける)ようになっており、
またこれらの機構は歯車等の連動機構を介して間接に組み合わされている場合もあり、
この歯車とラック及び重りによる機構の性質により、
ラックは、力を受けた場合、ある方向には抵抗なく移動できるが、逆の方向には移動の速度が遅延されるようになっている。
固定装置の場合には、
この遅延器のラックを、固定装置の作動部に設けるか固定装置の作動部に連動する部材に設けるか、
または、この遅延器のラックを、固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかする。
リレー連動作動型固定装置の場合には、
この遅延器のラックを、リレー連動作動型固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間をリレーする(レリーズ中の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等の間で繋ぎ、
その繋ぎ方が、ラックが抵抗なく移動できる方向が、ロック部材の外れる方向(解除方向)となるようにすることにより構成されてなることにより、前記目的を達するものである。
4) 摩擦式
請求項172項は、摩擦式遅延器、またそれによる固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
この発明は、1)にて述べられた、地震時のロックが解除された後のロック部材の戻り(固定装置の作動部をロックする方向への)を遅延することを目的とした発明である。
この発明は筒とスライドするピストン状部材から構成され、
ピストン状部材は筒の中を移動できるように組み合わされており、
また筒の内表面とピストン状部材の表面との両方あるいは一方は、
スライドする方向によって異なる摩擦抵抗を与えるようになっており、
この筒とピストン状部材による機構の性質により、
ピストン状部材は、力を受けた場合、ある方向には抵抗をあまり受けずに移動できるが、逆の方向には大きな抵抗を受けて、移動の速度が遅延されるようになっている。
固定装置の場合には、
この遅延器のピストン状部材を、固定装置の作動部とするか固定装置の作動部と連動させるか、
または、この遅延器のピストン状部材を、固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかする。
リレー連動作動型固定装置の場合には、
この遅延器のピストン状部材を、リレー連動作動型固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間をリレーする(レリーズ中の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等の間で繋ぎ、
その繋ぎ方が、ピストン状部材があまり抵抗を受けずに移動できる方向が、ロック部材の外れる方向(解除方向)となるようにすることにより構成されてなることにより、前記目的を達するものである。
5) 経路迂回式
請求項173項は、経路迂回式遅延器、またそれによる固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
この発明は、1)にて述べられた、地震時のロックが解除された後のロック部材の戻り(固定装置の作動部をロックする方向への)を遅延することを目的とした発明である。
この発明は筒と筒中をスライドする円筒状の自由に回転可能なピストン状部材とから構成され、
ピストン状部材は筒の中を移動できるように組み合わされており、
また、ピストン状部材の表面には、移動方向に平行な直線部分と、曲線部分とがつながってループ状となっているガイドが、筒にはバネ等よってピストン状部材の方向に押し出されているピンが、それぞれ設けられており、
このピンはガイドに嵌まっており、このピンとガイドとの関係によりピストン状部材は筒中を回転して移動し、かつピストン状部材はこのピンがガイドの直線部分に位置するときは抵抗を受けずに移動でき、曲線部分に位置するときは移動方向に対しガイドのなす角度により抵抗を受けるようになっており、
またピンはこのガイドを逆に戻ることはなく、
この筒とピストン状部材による機構の性質により、
ピストン状部材は、力を受けた場合、ある方向には抵抗を受けずに移動できるが、逆の方向にはガイドのなす角度による抵抗を受け、それに加えてピンの通過する直前部分と曲線部分との延長距離の差によって、移動の速度が遅延されるようになっている。
固定装置の場合には、
この遅延器のピストン状部材を、固定装置の作動部とするか固定装置の作動部と連動させるか、
または、この遅延器のピストン状部材の先端部を、固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかする。
リレー連動作動型固定装置の場合には、
この遅延器のピストン状部材を、リレー連動作動型固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間をリレーする(レリーズ中の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等の間で繋ぎ、
その繋ぎ方が、ピストン状部材が抵抗を受けずに移動できる方向が、ロック部材の外れる方向(解除方向)となるように構成されてなることにより、前記目的を達するものである。
6)粘性抵抗式
請求項174項は、粘性抵抗式遅延器、またそれによる固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
この発明は、1)にて述べられた、地震時のロックが解除された後のロック部材の戻り(固定装置の作動部をロックする方向への)を遅延することを目的とした発明である。
この発明は歯車とラック、及び水車(風車)等の装置とから構成され、
この水車(風車)等の装置は、粘性のある液体(気体)に浸され、その液体(気体)から、ラックの移動方向に対応する回転方向ごとに、異なる大きさの粘性抵抗を受ける仕組みであり、
またこれらの機構は歯車等の連動機構を介して間接に組み合わされている場合もあり、
この歯車とラック及び水車(風車)等の装置による機構の性質により、
ラックは、力を受けた場合、ある方向には小さな抵抗で移動できるが、逆の方向には大きな抵抗を受けて移動の速度が遅延されるようになっている。
固定装置の場合には、
この遅延器のラックを、固定装置の作動部に設けるか固定装置の作動部と連動する部材に設けるか、
または、この遅延器のラックを、固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかする。
リレー連動作動型固定装置の場合には、
この遅延器のラックを、リレー連動作動型固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間をリレーする(レリーズ中の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等の間で繋ぎ、
その繋ぎ方が、ラックが小さな抵抗で移動できる方向が、ロック部材の外れる方向(解除方向)となるように構成されてなることにより、前記目的を達するものである。
7) センサー免震皿による遅延装置
請求項174−1項記載の発明は、
地震センサー振幅装置装備型固定装置またはダンパー兼用地震センサー振幅装置装備型固定装置における、
地震センサー振幅装置の、重りが滑動(転がり・すべり)するセンサー免震皿において、全体として凹形態のセンサー免震皿に、センサー免震皿の中心部に向けて戻り勾配を持ち、迂回した戻りルート(迂回路)を設けることにより、
地震センサー振幅装置の重り(ボール)の中心部への戻りを遅延してなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置またはダンパー兼用地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
請求項174−2項記載の発明は、
地震センサー振幅装置装備型固定装置またはダンパー兼用地震センサー振幅装置装備型固定装置における、
地震センサー振幅装置の、重りが滑動(転がり・すべり)するセンサー免震皿において、凹形態の中心部のセンサー免震皿(中心部センサー免震皿)を越えて一旦水平レベルが下がった面をもち、
その面から中心部センサー免震皿の中心部に向けて戻り勾配を持った戻りルート(路)があることにより、
地震センサー振幅装置の重り(ボール)のセンサー免震皿の中心部への戻りを遅延してなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置またはダンパー兼用地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
請求項174−3項記載の発明は、
地震センサー振幅装置装備型固定装置またはダンパー兼用地震センサー振幅装置装備型固定装置における、
地震センサー振幅装置の、重りが滑動(転がり・すべり)するセンサー免震皿において、中心部(通常位置)に向けて、全体として凹形態を形成したセンサー免震皿の中心部(通常位置)に向けて、螺旋形に山もしくは谷(溝)を設けて螺旋山もしくは谷を形成し、その螺旋山、もしくは谷形に沿って、中心部(通常位置)に向けての戻り勾配を持った戻りルート(路)を設けることによって、地震センサー振幅装置の重り(ボール)の中心部への戻りを遅延してなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置またはダンパー兼用地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
8.6. 固定ピン挿入部の形状及び固定ピンの形状
固定装置の固定ピンを固定する挿入部の形状として、停止点を中心に、すり鉢状等の凹面を施し、また、停止点よりも広い範囲で、凸凹の形状を施す。請求項195項は、固定装置の固定ピンの挿入部の形状に関する発明であり、またそれによる固定装置の発明であり、またそれによる免震構造体の発明である。
さらに、請求項196項〜請求項203項は、固定装置の固定ピンまた挿入部の形状に関する発明であり、またそれによる固定装置の発明であり、またそれによる免震構造体の発明である。
8.7. 免震皿の中央部窪み形の風揺れ等抑制装置(食込み支承)
請求項204項から請求項210項記載の発明は、特許 1844024号と特許 2575283号との免震復元装置(重力復元型免震装置・滑り支承)、免震装置(免震装置・滑り支承)、さらに上記の4.二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承において、風揺れを抑制したり、耐圧性能が得られるようにしたりするために、免震皿の中央部が、滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーの入り込む形で、またそれらの形状で凹んだ形で形成された免震皿をもつことにより構成する免震装置・滑り支承(以下、「食込み支承」と言う)であり、風揺れを抑制したり、耐圧性能が得られるようにしたりするものであり、または、それを使用した場合の免震構造体である。
8.7.1. 免震皿の中央部窪み形の風揺れ等抑制装置
請求項204項記載の発明は、
平面型もしくは凹型の滑り面部を有する免震皿とそれをすべるか転がるかする滑り部とからなる免震装置・滑り支承において、
または、下向きの平面型もしくは凹型の滑り面部を有する上部免震皿と上向きの平面型もしくは凹型の滑り面部を有する下部免震皿とで構成された上部免震皿と下部免震皿との間に中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部またはローラー・ボールがはさみこまれた免震装置・滑り支承において、
または、前記上部免震皿と前記下部免震皿の中間に上面下面ともに滑り面部をもった1個若しくは複数個の中間免震皿も挟み込まれ、重なる免震皿同士の間に中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部またはローラー・ボール(以上、「中間滑り部等」と言う)がはさみこまれた免震装置・滑り支承において、
免震皿の滑り面部の中央部(中間滑り部等が接する片面または両面の免震皿の滑り面部の中央部)が、前記滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーの入り込む形で窪んだ(凹んだ)形で形成された免震皿をもつことにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。請求項205項記載の発明は、
請求項204項記載の免震装置・滑り支承において、
免震皿の滑り面部の中央部が、その免震皿の滑り面部を滑動する滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーに対して、風等の揺れに対抗できるように、
当該滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーの曲率形状で窪んだ(凹んだ)形で形成されることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。
請求項206項記載の発明は、
請求項204項記載の免震装置・滑り支承において、
免震皿の滑り面部の中央部が、その免震皿の滑り面部を滑動する滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーに対して、風等の揺れに対抗できるように、当該滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーの曲率形状で窪んだ(凹んだ)形で形成された免震装置・滑り支承の使用により、風等の揺れに対抗するように構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
8.7.2. 耐圧性能を加味した転がり滑り支承
請求項207項記載の発明は、
請求項204項記載の免震装置・滑り支承において、
免震皿の滑り面部の中央部が、その免震皿の滑り面部を滑動する滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーに対して、耐圧性能が得られるように、
当該滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーの曲率形状で窪んだ(凹んだ)形で形成されることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。
請求項208項記載の発明は、
請求項204項記載の免震装置・滑り支承において、
免震皿の滑り面部の中央部が、その免震皿の滑り面部を滑動する滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーに対して、耐圧性能が得られ、かつ風等の揺れにも対抗できるように、
当該滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーの曲率形状で窪んだ(凹んだ)形で形成されることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。
請求項209項記載の発明は、
請求項204項記載の免震装置・滑り支承において、
免震皿の滑り面部の中央部が、その免震皿の滑り面部を滑動する滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーに対して、耐圧性能が得られるように、当該滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーの曲率形状で窪んだ(凹んだ)形で形成された免震装置・滑り支承の使用により、風等の揺れに対抗するように構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
8.7.3. 固定装置との併用
請求項210項記載の発明は、
請求項204項、請求項205項、請求項207項、請求項208項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承と、固定装置とを併用することにより、風等の揺れに対抗するよう構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
8.8. 底面の球面部とそれ以外の周辺部のすり鉢併用の免震皿
8.8.1. 底面の球面部とそれ以外の周辺部のすり鉢併用の免震皿
重力復元型(一重免震皿または二重(または二重以上の)免震皿)免震装置・滑り支承の免震皿の凹型滑り面部としては、地震後の残留変位が少なく、固有周期を持たないゆえに共振現象を起こさないすり鉢状が望ましい。
しかし、風への抵抗を考えると、すり鉢状の勾配を強くする必要があり、その場合には、小さい地震には、免震しにくく、大きな地震時も、すり鉢の底の尖り分、免震時の垂直動による振動衝撃が大きくスムーズな免震が得にくい。
そこで、すり鉢の底を球面にすることにより、小さい地震も免震可能となり、大きな地震時の免震にも、すり鉢の底の尖りが無くなり、スムーズな免震による快適さを与える。請求項211項は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項212項は、前請求項の発明において、すり鉢の底の球面半径は、地震周期に共振する半径近傍でもって構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
その意味するところは、すり鉢の底の球面半径が、地震周期に共振することによって、免震がはじまる加速度を小さくすることが可能となる。このように初滑動の加速度を小さくするとともに、共振をすり鉢によって押さえることが可能になる。
8.8.2. 微振動用の固定装置を重心に併用
しかし、すり鉢の底を、球面にすることにより、小さい風で揺れる(しかし、底面の球面部以上の振幅は抑制される)。そこで、底面の球面部以内の微振動用の揺れ止めのために、固定装置を、特に 8.2.の風作動型固定装置(平常時は、ロックされ、地震時にロックが解除される固定装置)を、免震される構造体の重心またはその近傍に併用する。請求項213項は、その免震構造体の発明である。
8.9. 二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承による風揺れ固定
(1) 凹型免震皿をもった二重免震皿免震装置・滑り支承
二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承(4.参照)の利用により、風揺れ固定効果をもたらす。
二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承と中間滑り部(転がり型中間滑り部またすべり型中間滑り部)とにより構成され、二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承のうち、どちらかがまた両方が凹型免震皿をもつように構成された二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承において、
中間滑り部が、凹型免震皿の最も底の位置に納まった時(地震時以外の常時位置)において、上下の二重免震皿の双方が接して(中間滑り部のために双方が接しない場合には、周辺部に縁を立てる等により)、摩擦を発生するようにし、風揺れ等に対処する。
ある一定以上の地震力の地震等が発生して、中間滑り部が、凹型免震皿の最も底部からずれると、上の免震皿が浮き上がり、上下の二重免震皿が接しなくなり、摩擦が発生しなくなる。
請求項214項、請求項215項は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
(2) 平面型滑り面部同士の免震皿をもった二重免震皿免震装置・滑り支承
平面型滑り面部同士の免震皿をもった二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承において、二重(または二重以上の)免震皿の片方が窪み、もう片方が出っ張って、入り込む形を取ることにより構成される。請求項216項は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
8.10. 手動型固定装置の併用
(1) 手動型固定装置の併用
免震装置において、免震性能を良くするためには固有周期を長くしたいが、強風時に揺れる。このような場合に、強風時用に、強風時に手動で免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定する固定装置(以下、「手動型固定装置」と言う)を一本また複数本併用することにより、高い免震性能を実現し、且つ強風時の揺れを押さえられる。
また、強風時の安全が保証されている場合でも、免震装置の免震性能によって(積層ゴム等のバネ定数、また免震滑り支承のすり鉢等の凹面形状等の勾配および滑り支承面等の摩擦によって)、強風時にある程度の揺れが生じる場合には、強風時に手動で、固定装置の作動部を固定する、固定装置の作動部をロックするロック部材でロックする、等により免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定する固定装置を、一本また複数本を使用、または他の固定装置と併用して、揺れ止めをする。
請求項217項は、その免震構造体の発明である。
(2) 自動解除固定手動型固定装置の併用
上記手動型固定装置に関して、強風後に固定装置の固定を解除し忘れた場合でも、地震時に免震装置を正常に作動させるための発明である。
強風時に手動で固定するが、地震時には自動的に解除される固定装置を併用して、風等による揺れ止めをする。
請求項218項は、その免震構造体の発明である。
請求項221項は、その具体的な装置に関する発明であり、またそれによる免震構造体の発明である。
すなわち、請求項97項または請求項98項記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
強風時に、手動で固定装置の作動部をロック部材により固定し、
地震時に地震センサー振幅装置の振動する重りの力でまたは地震センサーからの指令で、そのロック部材による固定が解除されるように構成されてなることを特徴とする自動解除固定手動型固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
8.11. 地震後の残留変位への対処
8.11.1. すべり型免震装置の残留変位矯正
すべり型免震装置は、地震後の残留変位の矯正が困難であった。
免震皿のすべり転がりの摩擦面に、液体潤滑剤が潤滑する溝と、当該免震皿の外側に、その溝に液体潤滑剤を流し込む孔を持ち、地震後に、揮発性の液体潤滑剤を、前記孔から流し込み、地震後の残留変位の矯正を容易にする。請求項194項は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
8.11.2. 重力復元型免震装置・滑り支承の免震皿の形状
8.1.2.2.2.と8.1.2.2.3.の自動復元型、8.1.2.3.の自動制御型、8.2.風作動型固定装置の各場合においては、重力復元型免震装置・滑り支承の免震皿の凹型滑り面部としては、地震後の残留変位の少ないすり鉢状が望ましい。
8.12. 風揺れ対策のための固定装置等の組合せ
(1) 重心部に固定装置と周辺部にすべり支承または(及び)食込み支承との併用免震される構造体の重心またはその近傍に、固定装置を最低限一箇所と、免震される構造体の周辺部に、すべり支承等の摩擦発生装置または(及び)請求項204項記載の免震装置・滑り支承(食込み支承)とを配置する。請求項222項は、その免震構造体の発明である。
(2) 重心部に地震作動型固定装置と周辺部に風作動型固定装置との併用
免震される構造体の重心またはその近傍に、8.1.の地震作動型固定装置(ある一定以上の地震力にのみ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除する固定装置)を最低限一箇所と、
免震される構造体の周辺部に、8.2.の風作動型固定装置(ある一定以上の風圧時にのみ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定する固定装置)を最低限一箇所とを配置する。
請求項223項は、その免震構造体の発明である。
(3) 重心部に地震作動型固定装置と、周辺部に風作動型固定装置とすべり支承または(及び)食込み支承との併用
免震される構造体の重心またはその近傍に、8.1.の地震作動型固定装置(ある一定以上の地震力にのみ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除する固定装置)を最低限一箇所と、
免震される構造体の周辺部に、8.2.の風作動型固定装置(ある一定以上の風圧時にのみ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定する固定装置)を最低限一箇所とすべり支承等の摩擦発生装置または(及び)請求項204項記載の免震装置・滑り支承(食込み支承)とを配置する。
請求項224項は、その免震構造体の発明である。
(4) 重心部に固定装置と周辺部に手動型固定装置との併用
免震される構造体の重心またはその近傍に、固定装置を最低限一箇所と、免震される構造体の周辺部に、8.10.の手動型固定装置(強風時に手動で免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定する固定装置)を最低限一箇所とを配置する。請求項225項は、その免震構造体の発明である。
(5) 自動解除固定手動型固定装置と自動解除自動復元型固定装置との併用
(4)に関して、8.10.(2) 自動解除固定手動型固定装置の採用の場合、その自動解除固定手動型固定装置は、請求項159項記載のように、免震される構造体の重心またはその近傍に設置される固定装置(8.1.地震作動型固定装置、8.2.風作動型固定装置)に比べて、固定装置の解除の感度が地震に対して高く敏感な手動型固定装置、つまり地震時に解除されやすい手動型固定装置を設置することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
そのことにより、地震時において、この周辺部の手動型固定装置の固定解除が重心部設置の固定装置に対し遅れた場合に生じる捩れた動きの問題が解消される。
請求項226項は、その免震構造体の発明である。
(6) 固定装置と回転・捩れ防止装置との併用
固定装置と、10.1.の回転・捩れ防止装置とを、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
請求項245項は、その免震構造体の発明である。
(7) 連動型でない固定装置の複数個配置と回転・捩れ防止装置との併用
連動型でない(連動型でも安定度が増すので併用は勿論可である)固定装置の複数個配置と 10.1.の回転・捩れ防止装置との併用により、
地震時に固定装置が同時解除しない地震作動型固定装置の場合の免震による不安定さを回転・捩れ防止装置により解決し、風時の風揺れ抑制の安全さを増す。風時に固定装置が同時固定しない風作動型固定装置の場合、また全個固定しない場合の風による回転等の不安定さを回転・捩れ防止装置により解決する(10.3.1.(2)(3)参照)。
請求項248項また請求項248−2項は、その免震構造体の発明である。
以上、(1)〜(7)同士のいろいろな組合せの併用も当然考えられる。
8.13. 風時の免震ロック(定常強風地域用の免震ロック)
8.13.1. 風時の免震ロック1(定常強風地域用の免震ロック)
請求項226−2項記載の発明は、
請求項131項から請求項136項のいずれか一項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
地震センサーとなる重りが、出口・出口経路内(の付属室)にあって、強風時にはピストン状部材からの圧力により、出口・出口経路の狭まった所で吸込まれる位置にあって、出口・出口経路を塞ぐ形となるように
構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置(以下、重り吸込み型弁方式地震センサー振幅装置装備型固定装置と言う)、またそれによる免震構造体の発明である。
8.13.2. 風時の免震ロック2(定常強風地域用の免震ロック)
請求項226−3項記載の発明は、
請求項226−2項記載の重り吸込み型弁方式地震センサー振幅装置装備型固定装置と食込み支承(ボール型、ローラー型、8.7.参照)を併用することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
8.13.3. 風時の免震ロック3(定常強風地域用の免震ロック)
請求項226−4項記載の発明は、
請求項125項から請求項135項または請求項137項のいずれか1項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
ロック弁(ロック弁管、スライド式ロック弁等を含む)に、弁が出る方向(開く方向)に開いた形になるように傾きをもたせるか、弁が開く方向(出る方向)に幅広く、弁が閉じる方向に(弁が入る方向)狭くなるような段差をつけるかして、ピストン状部材からの圧力を受けると弁が出る(開く)ようにして、強風時にはピストン状部材からの圧力により、直接に間接に、地震センサーとなる重りを押す方向に働くようにしてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
8.14. 杭折れ防止構法
上部構造(免震される構造体、地上構造物)と杭等の基礎部との縁を切り、また、その両者間をある一定以上の地震力によって折れるか切れるかするピンで繋ぐ。請求項193項は、その免震構造体の発明である。
9.緩衝・変位抑制、耐圧性向上支承
9.1. 緩衝材付支承
ゴム等の弾性材また緩衝材を、免震皿等の免震装置・滑り支承の周辺また縁に付け、予想を上回る地震変位振幅に際して、滑り部・中間滑り部等をその支承周辺の弾性材また緩衝材に衝突させて対処する。請求項227項は、その免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
9.2. 弾性材・塑性材(敷き)支承
請求項228項は、免震皿とその免震皿面を滑動する滑り部、中間滑り部、ボールまたはローラーとにより構成されている免震装置・滑り支承において、
その免震皿面の滑り部、中間滑り部、ボールまたはローラーに対する耐圧性能の向上と、地震時の応答変位の抑制とを図った免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
免震皿とその免震皿面を滑動する滑り部、中間滑り部、ボールまたはローラーとにより構成されている免震装置・滑り支承において、
その免震皿面に、弾性材また塑性材(弾塑性材を含む、以下同じ)を敷くか、付着させるか、弾性材また塑性材そのものを使用することにより構成されてなることにより前記目的を達成するものである。
(1) 耐圧性向上
a) 基本形
請求項229項は、免震皿とその免震皿面を滑動する滑り部、中間滑り部、ボールまたはローラーとにより構成されている免震装置・滑り支承において、
その免震皿面の滑り部、中間滑り部、ボールまたはローラーに対する耐圧性能の向上を図った免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。免震皿とその免震皿面を滑動する滑り部、中間滑り部、ボールまたはローラーとにより構成されている免震装置・滑り支承において、
その免震皿面に、弾性材また塑性材を敷くか、付着させるか、弾性材また塑性材そのものを使用することにより耐圧に対応するように構成されてなることにより前記目的を達成するものである。
b) ボール食込み孔付き弾性材・塑性材(敷き)支承
請求項229項において、弾性材また塑性材上の滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーの地震時以外の通常位置(中央部)に、その食込む形状に従って弾性材また塑性材に孔を開ける。これは特に弾性材へのへたり(疲労)等の負荷を減らす構成方法である。
(2) 変位抑制
a) 基本形
請求項230項は、地震時の応答変位の抑制を図った免震装置・滑り支承の発明であり、またそれによる免震構造体の発明である。
免震皿とその免震皿面を滑動する滑り部、中間滑り部、ボールまたはローラーとにより構成されている免震装置・滑り支承において、
その免震皿面に、弾性材また塑性材を敷くか、付着させるか、弾性材また塑性材そのものを使用することによって、地震時の応答変位の抑制に対応するように構成されてなることにより前記目的を達成するものである。
b) 一定変位を超えて敷かれた弾性材・塑性材(敷き)支承
請求項231項は、請求項230項において、免震皿面に敷かれるか、付着させるか、免震皿にそのものを使用する弾性材また塑性材が、免震皿の滑り面部の中央部から一定範囲を超えて敷かれてなることにより、前記目的を達成する免震装置・滑り支承の発明であり、またそれによる免震構造体の発明である。
c) すり鉢状の弾性材・塑性材(敷き)支承1
請求項232項は、地震振幅の変位抑制を図った免震装置・滑り支承の発明であり、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項230項〜請求項231項において、免震皿面に敷かれるか、付着させるか、免震皿にそのものを使用する弾性材また塑性材が、すり鉢または球面等の凹形状をしてなることにより、前記目的を達成するものになる(請求項231項の場合は、免震皿の滑り面部の中央部分が抜けて、その一定範囲を超えてからすり鉢または球面等が始まる)。
d) すり鉢状の弾性材・塑性材(敷き)支承2
請求項232−2項は、
請求項230項または請求項231項において、すり鉢または球面または円柱谷面状またはV字谷面状等の凹形状の免震皿に対して、その凹形状に充填させて平面をなすように弾性材・塑性材を敷くか、付着するか、弾性材また塑性材そのものを使用してなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
9.3. 変位抑制装置
請求項233項は、地震振幅の変位抑制装置、またそれによる免震構造体の発明である。
接触してスライドし合う部材同士の摩擦によって地震の変位振幅を抑制し、スライドし合う部材同士の一方が免震される構造体に、他方が免震される構造体を支持する構造体に設けられることにより構成されてなることにより前記目的を達成するものである。
9.4. 衝突衝撃吸収装置
請求項234項〜請求項238項は、免震時の衝突衝撃吸収装置、またそれによる免震構造体の発明である。
つまり、この衝突衝撃吸収装置は、予想を越える変位振幅をもった地震によって、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とが、外れ止め等で衝突する場合を想定した装置で、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とが衝突する外れ止め等の位置に設けられ、その衝突を緩和する発明であり、そのことにより免震皿の面積を小さくするも可能である。
(1) 低反発係数型
請求項234項は、免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とが衝突する位置に、低反発係数の緩衝材また弾性材を設けることにより前記目的を達成するものである。
(2) 座屈変形型
請求項235項は、免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とが衝突する位置に、衝突時に弾性材が座屈する細長比以上の弾性材を設けて、その弾性材の座屈によって衝突時の衝撃を吸収するように構成されることにより前記目的を達成するものである。
(3) 塑性変形型
請求項236項は、免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とが衝突する位置に、衝突時に塑性変形する緩衝材また塑性材を設けることにより前記目的を達成するものである。
(4) 剛性部材挟み型
請求項237項は、免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とが衝突する位置に、まず、衝突面積よりも大きな面積を持った剛性のある部材を設けて、衝撃力を受け衝撃力を拡散させて、最低限その拡散した面積をもった緩衝材また弾性材また塑性材を設け、衝撃力を吸収するようにして前記目的を達成するものである。
請求項238項は、免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とが衝突する位置に、まず、衝突面積よりも大きな面積を持った剛性のある部材を設けて、衝撃力を受け衝撃力を拡散させて、最低限その拡散した面積をもった緩衝材また弾性材また塑性材を設け、衝撃力を吸収するように構成されてなる衝突衝撃吸収装置において、
免震される構造体の質量Mに対して衝突衝撃吸収装置を1箇所設置した場合を想定し、衝突速度を V kineとし、このとき接触時の運動エネルギーと衝突衝撃吸収装置の弾性エネルギーを等しいものとおき、衝突衝撃吸収装置の緩衝材また弾性材また塑性材のバネ定数をK、たわみ長さをδとすると近似的に、
1/2・M・V^2=1/2・K・δ^2
K=M・V^2/(δ^2) ……(1)
そして、衝突衝撃吸収装置を n箇所設置した場合の免震される構造体が受ける加速度A’は近似的に、
A’=V^2/δ/n
となり、この加速度A’が所定の値になるように、衝突衝撃吸収装置数 nとたわみ長さをδを決め、さらに(1)式により衝突衝撃吸収装置の緩衝材また弾性材また塑性材のバネ定数Kを決めることにより構成され、前記目的を達成するものである。
9.5. 二段式免震(すべり・転がり型免震+ゴム等による免震・減衰・緩衝)
すべり・転がり型免震において、地震時に免震皿の許容変位を超えた場合の対処法が望まれた。
9.5.1. 構成
請求項239項は、そのうち、すべり型免震または転がり型免震における免震皿の許容変位を超えた場合の対処法で、一定変位まですべり型免震または転がり型免震をし、その変位を超えるとゴム等の弾性材・減衰材・緩衝材により免震・減衰させることを特徴とする免震装置、またそれによる免震構造体の発明である。
9.5.2. 運動方程式(記号については、 5.3.0.また 5.1.3.1.の記号一覧)
請求項240項は、以下の運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)により構造解析することによって設計されてなる滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。
「すべり・転がり型免震+ゴム等による免震・減衰」の場合の運動方程式について、1質点の場合で考えると、
一定変位(XG)まで
Figure 2005240817
その変位(XG)を超えると(KとCは、ゴム等のバネ定数と粘性減衰係数)
Figure 2005240817
9.6. 二段式免震(すべり・転がり型免震+摩擦変化・勾配変化型免震・減衰)
すべり・転がり型免震において、地震時に免震皿の許容変位を超えた場合の対処法が望まれた。
9.6.1. 構成
請求項241項は、そのうち、すべり型免震または転がり型免震における免震皿の許容変位を超えた場合の対処法で、一定変位まですべり型免震または転がり型免震をし、その変位を超えると免震皿の滑り面部の摩擦を大きくするか、勾配を大きくするか、または摩擦を大きくし且つ勾配も大きくするかして免震・減衰させることを特徴とする免震装置、またそれによる免震構造体の発明である。
9.6.2. 運動方程式(記号については、 5.3.0.また 5.1.3.1.の記号一覧)
請求項242項は、以下の運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)により構造解析することによって設計されてなる滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。
1) 「すべり・転がり型免震+摩擦変化型免震・減衰」の場合の運動方程式について、1質点の場合で考えると、
一定変位(XG)まで
Figure 2005240817
その変位(XG)を超えると(μ’は、変位(XG)を超えた領域での摩擦係数)
Figure 2005240817
2) 「すべり・転がり型免震+勾配変化型免震・減衰」の場合の運動方程式について、1質点の場合で考えると、
一定変位(XG)まで
Figure 2005240817
その変位(XG)を超えると(θ’は、変位(XG)を超えた領域での摩擦係数)
Figure 2005240817
3) 「すべり・転がり型免震+摩擦変化且つ勾配変化型免震・減衰」の場合の運動方程式について、1質点の場合で考えると、
一定変位(XG)まで
Figure 2005240817
その変位(XG)を超えると
Figure 2005240817
10.回転・捩れ防止装置
固定装置一個だと、風時に、免震される構造体が固定装置を中心として回転するのを止められない。
積層ゴム等のバネ型の復元装置・オイルダンパー等の速度比例型の減衰装置を採用して重心と剛心がずれている場合には、免震時に免震される構造体の捩れ振動が生じる。
その回転及び捩れ振動が生じないようにするには、免震される構造体及びその免震される構造体を支持する構造体の周辺に配置される回転・捩れ防止装置でその運動を押さえ込むことである。この回転・捩れ防止装置は、免震される構造体を、免震される構造体を支持する構造体に対して水平方向への並進運動のみを許容して、回転・捩れを抑制させるものである。
この装置は、当然、(免震)滑り支承としても使用できる。
「並進運動のみ」の「のみ」について、ある程度の回転の幅は、スムーズに並進運動するために許容される。許容される幅も、滑り支承として使用する場合は大きくても良い。特に、中間部スライド部材(中間免震皿)が外れることがなくなるだけでなく、中間部スライド部材(中間免震皿)が自然に元の位置に戻る効果も持つ三重スライド部材(三重免震皿)免震装置・滑り支承の場合で、それを支承としてのみ利用する場合には、中間部スライド部材(中間免震皿)が外れることがなくなる目的の範囲で、ガイド部等による回転の幅は許容される。
10.1. 回転・捩れ防止装置
請求項243項〜請求項244−5項は、この回転・捩れ防止装置に関する発明であり、またそれによる免震構造体の発明である。
この装置は、当然、(免震)滑り支承としても使用できる。
この回転・捩れ防止装置は、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、免震される構造体を、免震される構造体を支持する構造体に対して水平方向への並進運動のみを可能とする回転・捩れ防止装置である。
具体的には、
回転・捩れ防止装置は、上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材からなり、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
上部スライド部材を免震される構造体に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体に設け、その間に中間部スライド部材が入り、
スライドし合うスライド部材同士は、少なくとも片方がもう片方のガイド部(上下ガイドスライド部材・部分)に沿ってスライドすることにより、
上部スライド部材は、中間部スライド部材に対して平行移動のみを許容され、
下部スライド部材は、中間部スライド部材に対して平行移動のみを許容されることにより、中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士が相互に平行移動のみを許容されることにより、
さらに、これらのスライド部材を一層毎に平行移動方向が変わるように、中間部スライド部材が一層の時は、互いに直交方向になるように、中間部スライド部材が複層の時は、交差角度の総合計が180度になるように、積層させることによって、
免震される構造体を、免震される構造体を支持する構造体に対して水平方向への並進運動のみを可能とする回転・捩れ防止装置また滑り支承である。
「平行移動のみ」また「並進運動のみ」の「のみ」について、ある程度の回転の幅は、スムーズに並進運動するために許容される。許容される幅も、滑り支承として使用する場合は大きくても良い。特に、中間部スライド部材(中間免震皿)が外れることがなくなるだけでなく、中間部スライド部材(中間免震皿)が自然に元の位置に戻る効果も持つ三重スライド部材(三重免震皿)免震装置・滑り支承の場合で、それを支承としてのみ利用する場合には、中間部スライド部材(中間免震皿)が外れることがなくなる目的の範囲で、ガイド部等による回転の幅は許容される。
上部スライド部材は、上部(側)免震皿の場合もあり、下部スライド部材も、下部(側)免震皿の場合もあり、中間部スライド部材も、上下ガイドスライド部材の場合、中間免震皿と上下ガイドスライド部材の場合、上下ガイドスライド部分をもった中間免震皿の場合もある。
また、上部スライド部材、下部スライド部材のスライド部を、中間部スライド部材より長くすることにより、回転・捩れ防止抵抗を増加させた型もある。この型は特に3層構成の場合に効果がある。
10.1.1. ガイド型
請求項244−1項記載の発明であるガイド型は、
請求項244項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材(中間部スライド部材が複数層ある場合には中間部スライド部材同士)の相互間にガイド部とそのガイド部に沿う部分を設ける型である。
ガイド型は、外ガイド型と内ガイド型とに分かれ、それに対応してガイド部も、外ガイド部と内ガイド部とに分かれる。
請求項244−1項は、
請求項244項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
上部スライド部材と中間部スライド部材との、また、中間部スライド部材と下部スライド部材との、また、中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士との、どちらか一方に、スライドする方向にガイド部を、他方にそのガイド部に沿う部分を設けることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置また滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項244−1−2項記載の発明であるガイド型は、
請求項244−1項記載のガイド型回転・捩れ防止装置また滑り支承において、ガイド部とそのガイド部に沿う部分との接触部分にボールもしくはローラー等の転動体を設ける(挟む)事を特徴とする回転・捩れ防止装置、またそれによる免震構造体である。このことにより風時または捩れ発生時(免震時)等の回転抑制による、ガイド部とそのガイド部に沿う部分との接触部分に発生する摩擦抵抗を下げる事が可能になり、免震性能を向上させる。
10.1.1.1. 回転・捩れ防止装置1(外ガイド型)
請求項244−2項は、
請求項244項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
上部スライド部材と中間部スライド部材との、また、中間部スライド部材と下部スライド部材との、また、中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士との、どちらか一方の平行する対辺(同士)に、スライドする方向にガイド部を、他方の平行する対辺(同士)にそのガイド部(外ガイド部)に沿う部分を設けることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置また滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
10.1.1.2. 回転・捩れ防止装置2(内ガイド型)
(1) 一般
請求項244−3項は、
請求項244項から請求項244−2項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
上部スライド部材と中間部スライド部材、中間部スライド部材と下部スライド部材(中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士)との間にどちらか一方にスライドする方向に溝を、他方にその溝に入る凸部(内ガイド部)を設けることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置また滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
凸部の長さとそれと溝との隙間とにより回転・捩れ防止能力が決まる。
10.1.1.1.外ガイド型、10.1.1.2.内ガイド型共に、引抜き防止(上下繋ぎスライド部材・部分)付きの重層免震皿の方がスライド部材同士の浮き上がりを防げるので回転・捩れ防止の効果が大きい。
(2) 中間滑り部持ち滑り支承兼用型
請求項244−3−2項は、
請求項244−3項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承における中間滑り部持ち滑り支承兼用型のもので、
上部スライド部材と中間部スライド部材、中間部スライド部材と下部スライド部材(中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士)との間に、中間滑り部として、すべり材またはローラー・ボール等の転動体を設けてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置また(中間滑り部持ち)滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
(3) 復元型滑り支承兼用型
請求項244−3−3項は、
請求項244−3項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承における復元型滑り支承兼用型のもので、
上部スライド部材と中間部スライド部材、中間部スライド部材と下部スライド部材(中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士)との間に、中間滑り部として、すべり材またはローラー・ボール等の転動体を入れるか、
または、さらに上部スライド部材と中間部スライド部材、中間部スライド部材と下部スライド部材のどちらか片方の(中間滑り部の)すべり・転がり面を、また両方のすべり・転がり面を、V字谷面状または円柱谷面等の凹形状にしてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置また(復元型)滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
(4) 引抜き防止装置兼用
請求項244−3−4項は、
請求項244−3項から請求項244−3−3項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承における引抜き防止装置兼用型のもので、
溝に入る凸部形態が、溝に嵌まりこみ上下方向に抜けなくなるような引掛け部(または引掛かり部)を有するような形態であることを特徴とする回転・捩れ防止装置また(引抜き防止装置・)滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
10.1.2. ローラー型
ローラー型は、
請求項244項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材(中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士)のスライド部材の相互間にローラーが挟まれた型の場合、
ローラーとスライド部材のローラー転がり面でのスリップによるずれ(角度)の生じない形として、溝型(抑制能力弱い)、歯車型(抑制能力強い)がある。それが生じなけれけば、捩れは抑制できる。
10.1.2.1. 回転・捩れ防止装置3(溝型)
請求項244−4項は、
請求項244項から請求項244−3−4項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材(中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士)のスライド部材の相互間にローラーが挟まれ、
ローラーとスライド部材のローラー転がり面とのどちらか一方に溝を、他方にその溝に入る凸部を設けることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置また滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
10.1.2.2. 回転・捩れ防止装置4(歯車型)
請求項244−5項は、
請求項244項から請求項244−4項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材(中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士)のスライド部材の相互間にローラーが挟まれ、
ローラーとスライド部材のローラー転がり面とのどちらか一方にラックを、他方にそのラックと噛合う歯車を設けることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置また滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
具体的には、スライド部材のローラー転がり面にラックを、ローラーの周囲にそのラックと噛合う歯(歯車)を設けることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置また滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
10.1.2.1.溝型、10.1.2.2.歯車型共に、引抜き防止(上下繋ぎスライド部材・部分)付きの重層免震皿の方がローラーのスライド部材のローラー転がり面からの浮き上がりを防げるので回転・捩れ防止の効果が大きい。
10.2. 回転抑制
10.2.1. 回転抑制
請求項245項は、以上(10.1.記載)の回転・捩れ防止装置によって回転抑制された免震構造体に関する発明である。
固定装置と、 請求項243項から請求項244−5項に記載の回転・捩れ防止装置とを、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設ける。そのことにより固定装置一個の場合でも、風時に、免震される構造体がその固定装置を中心として回転するのを防ぐことが可能になる。
10.2.2. 回転抑制能力計算式
請求項246項から請求項246−3項は、請求項245項記載の、固定装置と回転・捩れ防止装置となる免震構造体において、以下の回転抑制能力計算に基づいた部材断面による回転・捩れ防止装置に関する発明であり、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項246項の発明は、
請求項243項から請求項244−3−4項のいずれか1項に記載の回転・捩れ防止装置において、
回転・捩れ防止装置は、上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材からなり、上部スライド部材を免震される構造体側に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体側に設け、その間に中間部スライド部材が入り、
上部スライド部材は、中間部スライド部材と下部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容し、下部スライド部材は、中間部スライド部材と上部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容されることから、免震される構造体は、免震される構造体を支持する構造体に対し長辺方向及び短辺方向の平行移動のみを許容され、
このとき各部の寸法を、
請求項244−2項記載の回転・捩れ防止装置1(外ガイド型、10.1.1.1.参照)では、
スライド部材のうち内側に挿入される方の部材幅:t
各スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l
許容回転角に達したとき上部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l1
許容回転角に達したとき下部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l2
すきま(片側):d(以下同じ)
とし、
中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材)から突き出したガイド部を長さh、幅b、厚さtの片持梁とみなし、ここでhはガイド部の突き出した長さであり、
bは中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材のガイド部)に対し、上部ガイドスライド部材また下部ガイドスライド部材(中間部スライド部材)が回転して、中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材)のガイド部と接触する部分の幅であり、
請求項244−3項から請求項244−3−4項のいずれか1項に記載の回転・捩れ防止装置2(内ガイド型、10.1.1.2.参照)では、
内ガイド部の幅:t
内ガイド部の挿入される溝の幅:(t+2d)
内ガイド部と内ガイド部の挿入される溝の掛かり合う長さ:l
許容回転角に達したとき上部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l1
許容回転角に達したとき下部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l2
とし、
中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材)に設けられた内ガイド部を長さh、幅b、厚さtの片持梁とみなし、ここでhはガイド部の突き出した長さであり、
bは中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材のガイド部)に対し、上部ガイドスライド部材また下部ガイドスライド部材(中間部スライド部材)が回転して、それぞれの溝が中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材)の内ガイド部と接触する部分の幅であり、
このとき、
風圧力Fが免震される構造体の受圧面に偏って作用することにより固定装置を中心とする回転モーメントMが生じる場合、
このFとMとにより、免震される構造体は許容回転角φだけ回転するが、回転角φに達した時点で回転・捩れ防止装置が作用してそれ以上の回転を抑制し、
このとき風圧力Fと回転モーメントMとによって各装置に、水平力F’、回転モーメントM’が生じており、
この水平力F’、回転モーメントM’を片持梁とみなした部分が負担するものとして、曲げ、せん断、たわみ角の検討から部材断面の算定を行い、片持梁とみなした部分の断面tの大きさを、
t≧{6((M’/(l−4・d・r・l/(l^2+2・d・r))+F’/2)・h/(b・fb)}^0.5
t≧3/2・(M’/(l−4・d・r・l/(l^2+2・d・r)+F’/2)/(b・fs)
t≧{6・(M’/(l−4・d・r・l/(l^2+2・d・r)+F’/2)・h^2/(E・b・α)}^(1/3)
但し fb:鋼材の短期許容曲げ応力度、 fs:鋼材の短期許容せん断応力度、
E:鋼材のヤング率 α:片持梁の許容たわみ角、
r:固定装置から回転・捩れ防止装置までの距離
の各式により与えられるtの値の最大値以上とし、
これによって、装置の部材断面を決めることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置、またそれによる免震構造体である。
請求項246−2項の発明は、
請求項244−4項に記載の回転・捩れ防止装置3(溝型、10.1.2.1.参照)において、
回転・捩れ防止装置は、上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材からなり、上部スライド部材を免震される構造体側に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体側に設け、その間に中間部スライド部材が入り、
上部スライド部材は、中間部スライド部材と下部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容し、下部スライド部材は、中間部スライド部材と上部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容されることから、免震される構造体は、免震される構造体を支持する構造体に対し長辺方向及び短辺方向の平行移動のみを許容され、
このとき各部の寸法を、
ローラー転がり面(またはローラー表面)にあるガイド部の幅:t
ローラー(またはローラー転がり面)に設けられた溝の幅:(t+2d)
ローラー断面がなす円をガイド部の先端位置がなす直線が切り取る弦の長さ(またはガ イド部がなす円をローラー転がり面がなす直線が切り取る弦の長さ):l
とし、
上部ガイドスライド部材、下部ガイドスライド部材、中間部スライド部材(ローラー)のそれぞれに設けられたガイド部を長さh、幅l、厚さtの片持梁とみなし、ここでhはガイド部の突き出した長さであり、
このとき、
風圧力Fが免震される構造体の受圧面に偏って作用することにより固定装置を中心とする回転モーメントMが生じる場合、
このFとMとにより、免震される構造体は許容回転角φだけ回転するが、回転角φに達した時点で回転・捩れ防止装置が作用してそれ以上の回転を抑制し、
このとき風圧力Fと回転モーメントMとによって各装置に、水平力F’、回転モーメントM’が生じており、
この水平力F’、回転モーメントM’を片持梁とみなした部分が負担するものとして、曲げ、せん断、たわみ角の検討から部材断面の算定を行い、片持梁とみなした部分の断面tの大きさを、
t≧{6((M’/(2・l)+F’/4)・h/( l・fb)}^0.5
t≧3/2・(M’/(2・l)+F’/4)/(l・fs)
t≧〔(M’/(2・l)+F’/4)/l+{((M’/(2・l)+F’/4)/l)^2+M’・fs/(β・l)}^0.5〕/(2・fs)
t≧{6・(M’/(2・l)+F’/4)・h^2/(E・l・α)}^(1/3)
但し fb:鋼材の短期許容曲げ応力度、 fs:鋼材の短期許容せん断応力度、
E:鋼材のヤング率 α:片持梁の許容たわみ角、
β:長方形断面の2辺の比により定まる、ねじりせん断応力度を与える係数
の各式により与えられるtの値の最大値以上とし、
これによって、装置の部材断面を決めることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置、またそれによる免震構造体である。
請求項246−3項の発明は、
請求項244−5項に記載の回転・捩れ防止装置4(歯車型、10.1.2.2.参照)において、
回転・捩れ防止装置は、上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材からなり、上部スライド部材を免震される構造体側に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体側に設け、その間に中間部スライド部材が入り、
上部スライド部材は、中間部スライド部材と下部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容し、下部スライド部材は、中間部スライド部材と上部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容されることから、免震される構造体は、免震される構造体を支持する構造体に対し長辺方向及び短辺方向の平行移動のみを許容され、
このとき各部の寸法を、
ローラー転がり面(またはローラー表面)にある歯車の歯幅:b
ローラー(またはローラー転がり面)に設けられたラックの歯幅:b
とし、
このとき、
風圧力Fが免震される構造体の受圧面に偏って作用することにより固定装置を中心とする回転モーメントMが生じる場合、
このFとMとにより、各装置に、水平力F’、回転モーメントM’が生じており、
この水平力F’、回転モーメントM’を歯車とラックとが負担するものとして、歯車の歯の曲げと歯面強さの検討から部材断面の算定を行い、歯車とラックの歯幅を、
b≧〔F’/8+{(F’/4)^2+2・M’・FG}^0.5/2〕/FG
b≧〔F’/8+{(F’/4)^2+2・M’・HG}^0.5/2〕/HG
但し
FG=(fF・m・cosα)/(Y・Yε・Ks・KA・Kv・Kβ)
HG=(fH・dω・u)/{ZH・ZE・SH・(u+1)}
ZE=(0.35・E1・E2/(E1+E2))^0.5
ZH=2/(sin(2・α))^0.5
fF:材料の許容歯元曲げ応力度 fH:材料のヘルツ応力の許容限度値
m:ラックと歯車のモジュール dω:ラックと歯車のかみあいピッチ円径
u:歯数比 α:かみあい圧力角 Y:歯形係数 Yε:かみあい率係数 Ks :切り欠き係数 KA :使用係数 KV :動荷重係数
Kβ:歯当たり係数 E1、E2:ラックと歯車の材料の縦弾性係数
SH :安全係数
の各式により与えられるbの値の最大値以上とし、
これによって、装置の部材断面を決めることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置、またそれによる免震構造体である。
10.3. 捩れ振動抑制
10.3.1. 捩れ振動抑制
(1) バネ型復元装置・オイルダンパー等の併用
請求項247項は、免震構造体に、10.1.(請求項243項から請求項244−5項に)記載の回転・捩れ防止装置を設置して捩れ振動を抑制する免震構造体に関する発明である。
積層ゴム等のバネ型の復元装置・オイルダンパー等の減衰装置を使用し、重心と剛心がずれている免震構造体において、
回転・捩れ防止装置を免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設ける。そのことにより捩れ振動矯正が可能になる。
(2) 固定装置との併用
固定装置の設置の免震構造体において、10.1.(請求項243項から請求項244−5項に)記載の回転・捩れ防止装置を免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設ける。
そのことにより免震するまで間の固定装置を中心とする捩れ、また免震直後の捩れを抑制できる。
請求項248項は、その免震構造体の発明である。
特に、この発明は、固定装置の位置が免震される構造体の重心からずれている場合に必要であり、また、固定装置の設置位置に関して、免震される構造体の重心からずれていることを気にする必要がなくなり、固定装置の配置設計が容易になる。
(3) 固定装置複数個との併用
連動型でない(連動型でも安定度が増すので併用は勿論可である)固定装置の複数個配置と10.1.(請求項243項から請求項244−5項に)記載の回転・捩れ防止装置との併用により、
地震時に固定装置が同時解除しない地震作動型固定装置の場合の免震による不安定さを回転・捩れ防止装置により解決し、風時の風揺れ抑制の安全さを増する。
また、風時に固定装置が同時固定しない風作動型固定装置の場合、また全個固定しない場合の風による回転等の不安定さを回転・捩れ防止装置により解決する(8.12.(7)参照)。
請求項248−2項は、その免震構造体の発明である。
10.3.2. 捩れ振動抑制能力計算式
請求項249項から請求項249−3項は、以下の捩れ振動抑制能力計算に基づいた部材断面による回転・捩れ防止装置に関する発明であり、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項249項の発明は、
請求項243項から請求項244−3−4項のいずれか1項に記載の回転・捩れ防止装置において、
回転・捩れ防止装置は、上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材からなり、上部スライド部材を免震される構造体側に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体側に設け、その間に中間部スライド部材が入り、
上部スライド部材は、中間部スライド部材と下部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容し、下部スライド部材は、中間部スライド部材と上部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容されることから、免震される構造体は、免震される構造体を支持する構造体に対し長辺方向及び短辺方向の平行移動のみを許容され、
このとき各部の寸法を、
請求項244−2項記載の回転・捩れ防止装置1(外ガイド型、10.1.1.1.参照)では、
スライド部材のうち内側に挿入される方の部材幅:t
各スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l
許容回転角に達したとき上部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l1
許容回転角に達したとき下部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l2
すきま(片側):d(以下同じ)
とし、
中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材)から突き出したガイド部を長さh、幅b、厚さtの片持梁とみなし、ここでhはガイド部の突き出した長さであり、
bは中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材のガイド部)に対し上部ガイドスライド部材また下部ガイドスライド部材(中間部スライド部材)が回転して、中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材)のガイド部と接触する部分の幅であり、
請求項244−3項から請求項244−3−4項のいずれか1項に記載の回転・捩れ防止装置2(内ガイド型、10.1.1.2.参照)では、
内ガイド部の幅:t
内ガイド部の挿入される溝の幅:(t+2d)
内ガイド部と内ガイド部の挿入される溝の掛かり合う長さ:l
許容回転角に達したとき上部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l1
許容回転角に達したとき下部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l2
とし、
中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材)に設けられた内ガイド部を長さh、幅b、厚さtの片持梁とみなし、ここでhはガイド部の突き出した長さであり、
bは中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材のガイド部)に対し上部ガイドスライド部材また下部ガイドスライド部材(中間部スライド部材)が回転して、それぞれの溝が中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材)の内ガイド部と接触する部分の幅であり、
このとき、
重心に作用する力Fにより、剛心を中心とする回転モーメントMが生じるものとした場合、
このFとMとにより、免震される構造体は許容回転角φだけ回転するが、回転角φに達した時点で回転・捩れ防止装置が作用してそれ以上の回転を抑制し、
このとき重心に作用する力Fと回転モーメントMとによって各装置に、水平力F’、回転モーメントM’が生じており、
この水平力F’、回転モーメントM’を片持梁とみなした部分が負担するものとして、曲げ、せん断、たわみ角の検討から部材断面の算定を行い、片持梁とみなした部分の断面tの大きさを、
t≧{6((M’/(l−4・d・r・l/(l^2+2・d・r))+F’/2)・h/(b・fb)}^0.5
t≧3/2・(M’/(l−4・d・r・l/(l^2+2・d・r)+F’/2)/(b・fs)
t≧{6・(M’/(l−4・d・r・l/(l^2+2・d・r)+F’/2)・h^2/(E・b・α)}^(1/3)
但し fb:鋼材の短期許容曲げ応力度、 fs:鋼材の短期許容せん断応力度、
E:鋼材のヤング率 α:片持梁の許容たわみ角、
r:固定装置から回転・捩れ防止装置までの距離
の各式により与えられるtの値の最大値以上とし、
これによって装置の部材断面を決めることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置、またそれによる免震構造体である。
請求項249−2項の発明は、
請求項244−4項に記載の回転・捩れ防止装置3(溝型、10.1.2.1.参照)において、
回転・捩れ防止装置は、上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材からなり、上部スライド部材を免震される構造体側に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体側に設け、その間に中間部スライド部材が入り、
上部スライド部材は、中間部スライド部材と下部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容し、下部スライド部材は、中間部スライド部材と上部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容されることから、免震される構造体は、免震される構造体を支持する構造体に対し長辺方向及び短辺方向の平行移動のみを許容され、
このとき各部の寸法を、
ローラー転がり面(またはローラー表面)にあるガイド部の幅:t
ローラー(またはローラー転がり面)に設けられた溝の幅:(t+2d)
ローラー断面がなす円をガイド部の先端位置がなす直線が切り取る弦の長さ(またはガ イド部がなす円をローラー転がり面がなす直線が切り取る弦の長さ):l
とし、
上部ガイドスライド部材、下部ガイドスライド部材、中間部スライド部材(ローラー)のそれぞれに設けられたガイド部を長さh、幅l、厚さtの片持梁とみなし、ここでhはガイド部の突き出した長さであり、
このとき、
重心に作用する力Fにより、剛心を中心とする回転モーメントMが生じるものとした場合、
このFとMとにより、免震される構造体は許容回転角φだけ回転するが、回転角φに達した時点で回転・捩れ防止装置が作用してそれ以上の回転を抑制し、
このとき重心に作用する力Fと回転モーメントMとによって各装置に、水平力F’、回転モーメントM’が生じており、
この水平力F’、回転モーメントM’を片持梁とみなした部分が負担するものとして、曲げ、せん断、たわみ角の検討から部材断面の算定を行い、
片持梁とみなした部分の断面tの大きさを、
t≧{6((M’/(2・l)+F’/4)・h/( l・fb)}^0.5
t≧3/2・(M’/(2・l)+F’/4)/(l・fs)
t≧〔(M’/(2・l)+F’/4)/l+{((M’/(2・l)+F’/4)/l)^2+M’・fs/(β・l)}^0.5〕/(2・fs)
t≧{6・(M’/(2・l)+F’/4)・h^2/(E・l・α)}^(1/3)
但し fb:鋼材の短期許容曲げ応力度、 fs:鋼材の短期許容せん断応力度、
E:鋼材のヤング率 α:片持梁の許容たわみ角、
β:長方形断面の2辺の比により定まる、ねじりせん断応力度を与える係数
の各式により与えられるtの値の最大値以上とし、
これによって装置の部材断面を決めることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置、またそれによる免震構造体である。
請求項249−3項の発明は、
請求項244−5項に記載の回転・捩れ防止装置4(歯車型、10.1.2.2.参照)において、
回転・捩れ防止装置は、上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材からなり、上部スライド部材を免震される構造体側に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体側に設け、その間に中間部スライド部材が入り、
上部スライド部材は、中間部スライド部材と下部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容し、下部スライド部材は、中間部スライド部材と上部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容されることから、免震される構造体は、免震される構造体を支持する構造体に対し長辺方向及び短辺方向の平行移動のみを許容され、
このとき各部の寸法を、
ローラー転がり面(またはローラー表面)にある歯車の歯幅:b
ローラー(またはローラー転がり面)に設けられたラックの歯幅:b
とし、
このとき、
重心に作用する力Fにより、剛心を中心とする回転モーメントMが生じるものとした場合、
このFとMとによって各装置に、水平力F’、回転モーメントM’が生じており、
この水平力F’、回転モーメントM’を歯車とラックとが負担するものとして、歯車の歯の曲げと歯面強さの検討から部材断面の算定を行い、歯車とラックの歯幅を、
b≧〔F’/8+{(F’/4)^2+2・M’・FG}^0.5/2〕/FG
b≧〔F’/8+{(F’/4)^2+2・M’・HG}^0.5/2〕/HG
但し
FG=(fF・m・cosα)/(Y・Yε・Ks・KA・Kv・Kβ)
HG=(fH・dω・u)/{ZH・ZE・SH・(u+1)}
ZE=(0.35・E1・E2/(E1+E2))^0.5
ZH=2/(sin(2・α))^0.5
fF :材料の許容歯元曲げ応力度 fH:材料のヘルツ応力の許容限度値
m:ラックと歯車のモジュール dω:ラックと歯車のかみあいピッチ円径
u:歯数比 α:かみあい圧力角 Y:歯形係数 Yε:かみあい率係数 Ks :切り欠き係数 KA :使用係数 KV :動荷重係数
Kβ:歯当たり係数 E1、E2:ラックと歯車の材料の縦弾性係数
SH :安全係数
の各式により与えられるbの値の最大値以上とし、
これによって装置の部材断面を決めることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置、またそれによる免震構造体である。
10.4. 捩れ・回転振動方程式 1
免震滑り支承とダンパー・バネ等とによる組合せの場合の運動方程式をあげる。これにより捩れ振動をシュミュレーションすることが可能である。
請求項249−4項は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、免震滑り支承とダンパー・バネ等との構成による免震構造体において、
連立運動方程式(記号説明は実施例の 10.4.1.記号一覧参照)
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなり、残留変位のない復元を考えるとθ≧μを満たす免震構造体の発明である。
10.5. 捩れ・回転振動方程式 2
10.5.1. 捩れ・回転振動方程式
10.5.1.1. 1層の場合
以下、免震される構造体が1層の場合の説明を行う。
10.5.1.1.1. バネ型復元装置+粘性減衰型装置の場合
請求項249−5項の発明は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられたダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
連立運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.また 10.5.1.1.0.の記号一覧参照)
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
10.5.1.1.2. 滑り支承+バネ型復元装置+粘性減衰型装置の場合
請求項249−6項の発明は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(平面型免震皿滑り支承=復元力無し)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
連立運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.また 10.5.1.1.0.の記号一覧参照)
Figure 2005240817
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
10.5.1.1.3. V字谷面状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承の場合
請求項249−7項の発明は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(xy方向(直交方向)免震で、V字谷面状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
連立運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.また 10.5.1.1.0.の記号一覧参照)
Figure 2005240817
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
10.5.1.1.4. すり鉢状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承の場合
請求項249−8項の発明は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(すり鉢状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
請求項249−7項の運動方程式におけるθnx、θny(n=1・2・・・n)を、 (x^2+y^2)^0.5≦ Lの時
θnx={θn’・(x2^2+y2^2)^0.5−θn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(x2−x1)
θny={θn’・(x2^2+y2^2)^0.5−θn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(y2−y1)
但し、t時刻の座標(x1,y1)、t+Δt時刻の座標(x2,y2)とする。
なお0時刻の座標は(0,0)である。
(x^2+y^2)^0.5> Lの時
θnx=0
θny=0
とすることによって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
10.5.1.1.5. 円柱谷面状免震皿をもった勾配型復元滑り支承の場合
請求項249−9項の発明は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(xy方向(直交方向)免震で円柱谷面状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
連立運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.また 10.5.1.1.0.の記号一覧参照)
曲率θが小さい場合、(cosθ)^2≒1より
Figure 2005240817
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
10.5.1.1.6. 球面状免震皿をもった勾配型復元滑り支承の場合
請求項249−10項の発明は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(球面状免震皿をもった勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
請求項249−9項の運動方程式におけるRnx、Rny(n=1・2・・・n)を、 (x^2+y^2)^0.5≦ Lの時
1/Rnx={1/Rn’・(x2^2+y2^2)^0.5−1/Rn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(x2−x1)
1/Rny={1/Rn’・(x2^2+y2^2)^0.5−1/Rn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(y2−y1)
但し、t時刻の座標(x1,y1)、t+Δt時刻の座標(x2,y2)とする。
なお0時刻の座標は(0,0)である。
(x^2+y^2)^0.5> Lの時
1/Rnx=0
1/Rny=0
とすることによって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
10.5.1.2. n層の場合
以下、免震される構造体がn層の場合の説明を行う。
10.5.1.2.1. バネ型復元装置+粘性減衰型装置の場合
以下の 10.5.1.2.3.の運動方程式においてθ=θnx=θny=0、μ=μnx=μny=μθnx=μθny=0とした場合である。
10.5.1.2.2. 滑り支承+バネ型復元装置+粘性減衰型装置の場合
以下の 10.5.1.2.3.の運動方程式においてθ=θnx=θny=0とした場合である。
10.5.1.2.3. V字谷面状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承の場合
請求項249−11項の発明は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(xy方向(直交方向)免震で、V字谷面状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
連立運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.また 10.5.1.2.0.の記号一覧参照)
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
10.5.1.2.4. すり鉢状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承の場合
請求項249−12項は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(すり鉢状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
請求項249−11項の運動方程式におけるθnx、θny(n=1・2・・・n)を、
(xb^2+yb^2)^0.5≦ Lの時
θnx={θn’・(x2^2+y2^2)^0.5−θn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(x2−x1)
θny={θn’・(x2^2+y2^2)^0.5−θn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(y2−y1)
但し、t時刻の座標(x1,y1)、t+Δt時刻の座標(x2,y2)とする。
なお0時刻の座標は(0,0)である。
(xb^2+yb^2)^0.5> Lの時
θnx=0
θny=0
とすることによって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
10.5.1.2.5. 円柱谷面状免震皿をもった勾配型復元滑り支承の場合
(1) n層の場合(免震層以外も偏芯有り)
請求項249−13項は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承
(xy方向(直交方向)免震で、円柱谷面状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
連立運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.また 10.5.1.2.0.の記号一覧参照)
曲率θが小さい場合、(cosθ)^2≒1より
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
10.5.1.2.6. 球面状免震皿をもった勾配型復元滑り支承の場合
請求項249−14項は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(球面状免震皿をもった勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
請求項249−13項の運動方程式におけるRnx、Rny(n=1・2・・・n)を、
(xb^2+yb^2)^0.5≦ Lの時
1/Rnx={1/Rn’・(x2^2+y2^2)^0.5−1/Rn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(x2−x1)
1/Rny={1/Rn’・(x2^2+y2^2)^0.5−1/Rn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(y2−y1)
但し、t時刻の座標(x1,y1)、t+Δt時刻の座標(x2,y2)とする。
なお0時刻の座標は(0,0)である。
(xb^2+yb^2)^0.5> Lの時
1/Rnx=0
1/Rny=0
とすることによって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
11.免震装置の組合せと材料仕様
11.1. 免震時捩れ防止の免震装置の組合せ(形態の多様性に対応)
11.1.1. 免震装置の組合せ
請求項250項または請求項250−1項は、免震される構造体の積載・固定荷重形態が多様であったとしても(変形形態・変形平面・偏心荷重形態であっても)、免震される構造体の各所において、同一性能の免震装置の設置を可能にする免震構造体の発明である。
免震時に捩れを起こさない免震装置の組合せとしては、
1) 免震と復元の支承に関して
免震と復元の各支承としては、同一摩擦係数をもった滑り支承(すべり支承、転がり支承)、または、同一摩擦係数と同一勾配をもったすり鉢もしくは同一摩擦係数と同一曲率をもった球面等の勾配による復元性能を持った滑り支承(勾配型復元滑り支承という)を使用すること(請求項250項記載)、
2) ダンパーの使用に関して
1)記載の支承を使用したとしても、ダンパーを使用する場合は、ダンパーを免震される構造体の重心におかない限り、回転・捩れ防止装置(10.参照)を併用すること(請求項250−1項記載)、
である。
11.1.2. 説明
(1) 滑り支承と摩擦型減衰・抑制装置と勾配型復元滑り支承の使用
免震と復元と減衰・抑制に関しては、滑り支承(すべり支承、転がり支承)と、すり鉢または球面等の勾配による復元性能をもった滑り支承(勾配型復元滑り支承と言う。曲線勾配型復元滑り支承と直線勾配型復元滑り支承とを含む。)と、摩擦型減衰・抑制装置のみを使用することにより構成されてなることにより前記目的を達成するものである。
すなわち、同一性能(同一摩擦係数)をもった滑り支承(すべり支承、転がり支承)の各所設置(複数箇所)、同一性能(同一摩擦係数、同一勾配・同一曲率の勾配)をもった勾配型復元滑り支承の各所設置(複数箇所)、同一性能(同一摩擦係数)をもった摩擦型減衰・抑制装置の各所設置(複数箇所)でも、免震される構造体の平面形(間取)変化による積載・固定荷重の変化に対応でき、荷重偏心があっても免震時に大きな捩れた動きは生じず、きれいな免震が可能になる。
なお、勾配型復元滑り支承について説明すると、勾配型復元滑り支承は、曲線勾配型復元滑り支承と直線勾配型復元滑り支承とを含む。
曲線勾配型復元滑り支承とは、すべり・転がり面が球面または円柱谷面状または曲凹形状等の曲線勾配によって形成されて復元性能を持った滑り支承、
直線勾配型復元滑り支承とは、すべり・転がり面がすり鉢(円錐・角錐等)またはV字谷面状等の直線勾配によって形成されて復元性能を持った滑り支承である。
(2) 固定ピン型固定装置の使用
風揺れ固定に関しては、固定ピン型固定装置(連結部材系のピン型を除く)のみを使用することにより構成されてなることにより前記目的を達成するものである。
(3) 回転・捩れ防止装置との併用
以上の装置以外の免震時に捩れが生じるもの(積層ゴム、ダンパー等を使用したもの、偏芯率の大きいもの)でも、10.の回転・捩れ防止装置との併用をするとその問題は解消される(10.3.参照)。
11.2. 共振・捩れ防止の免震装置の組合せ
請求項250−2項〜請求項250−9項は、免震時に免震される構造体が共振せず、免震される構造体の捩れが防止される免震装置の組合せの発明である。ダンパーの使用により変位抑制する場合(11.2.2.)、ダンパーを使用せずに変位抑制しない場合(11.2.1.)の2つの場合に分かれる。
また、それぞれの場合は、免震される構造体が、風時、地震時に、引抜き力が発生して浮き上がる高塔状比構造体の場合と、浮き上がらない低塔状比構造体の場合とに分かれる。
また、そのそれぞれの場合に、風で揺れない重量構造体の場合と、風で揺れる軽量構造体の場合とに分かれる。
11.2.1. 変位抑制しない
ダンパーを使用しないために変位抑制されない場合であるが、ダンパーを使用しないために捩れが生じ無いことが可能になる場合である。
(1) 低塔状比構造体(風または地震力等で浮上がらない)
▲1▼ 重量構造体(風で揺れない):直線勾配型復元滑り支承
請求項250−2項の発明は、
風または地震力等で浮上がらない低塔状比構造体で、且つ風で揺れない重量構造体の場合には、免震装置として、
すべり・転がり面がすり鉢(円錐・角錐等)状またはV字谷面状等の直線勾配によって形成されて復元性能を持った滑り支承(以下、直線勾配型復元滑り支承と言う)の同一性能のものを各設置場所に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
直線勾配型復元滑り支承の同一性能のものとは、同一摩擦係数と同一勾配をもったものを言う。
▲2▼ 軽量構造体(風で揺れる):直線勾配型復元滑り支承+固定装置+回転・捩れ防止装置
請求項250−3項の発明は、
風または地震力等で浮上がらない低塔状比構造体で、且つ風で揺れる軽量構造体の場合には、免震装置として、
直線勾配型復元滑り支承の同一性能のものを各設置場所に設け、そして固定装置と回転・捩れ防止装置とを設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
(2) 高塔状比構造体(風または地震力等で浮上がる)
▲3▼ 重量構造体(風で揺れない):直線勾配型復元滑り支承+引抜き防止装置請求項250−4項の発明は、
風または地震力等で浮上がる高塔状比構造体で、且つ風で揺れない重量構造体の場合には、免震装置として、
直線勾配型復元滑り支承の同一性能のものを各設置場所に設け、そして引抜き防止装置を設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
▲4▼ 軽量構造体(風で揺れる):直線勾配型復元滑り支承+固定装置+回転・捩れ防止装置+引抜き防止装置
請求項250−5項の発明は、
風または地震力等で浮上がる高塔状比構造体で、且つ風で揺れる軽量構造体の場合には、免震装置として、
直線勾配型復元滑り支承の同一性能のものを各設置場所に設け、そして固定装置と回転・捩れ防止装置と引抜き防止装置とを設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
11.2.2. 変位抑制する
ダンパーの使用により変位抑制をすることにより、免震皿の面積を小さくし、免震装置自体をコンパクトにすることが可能となる。
基本的には、11.2.1.にダンパーを設けて、捩れを起こさないために回転・捩れ防止装置を設ける(すでに設けてある場合には除く、重複に設ける必要は無い)。
(1) 低塔状比構造体(風または地震力等で浮上がらない)
▲5▼ 重量構造体(風で揺れない):直線勾配型復元滑り支承+ダンパー+回転・捩れ防止装置 請求項250−6項の発明は、
風または地震力等で浮上がらない低塔状比構造体で、且つ風で揺れない重量構造体の場合で、変位を抑制する場合には、免震装置として、
直線勾配型復元滑り支承の同一性能のものを各設置場所に設け、そしてダンパーと回転・捩れ防止装置とを設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
直線勾配型復元滑り支承の同一性能のものとは、同一摩擦係数と同一勾配をもったものを言う。
▲6▼ 軽量構造体(風で揺れる):直線勾配型復元滑り支承+固定装置+回転・捩れ防止装置+ダンパー
請求項250−7項の発明は、
風または地震力等で浮上がらない低塔状比構造体で、且つ風で揺れる軽量構造体の場合で、変位を抑制する場合には、免震装置として、
直線勾配型復元滑り支承の同一性能のものを各設置場所に設け、そして固定装置と回転・捩れ防止装置とダンパーとを設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
(2) 高塔状比構造体(風または地震力等で浮上がる)
▲7▼ 重量構造体(風で揺れない):直線勾配型復元滑り支承+引抜き防止装置+ダンパー+回転・捩れ防止装置
請求項250−8項の発明は、
風または地震力等で浮上がる高塔状比構造体で、且つ風で揺れない重量構造体の場合で、変位を抑制する場合には、免震装置として、
直線勾配型復元滑り支承の同一性能のものを各設置場所に設け、そして引抜き防止装置とダンパーと回転・捩れ防止装置とを設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
▲8▼ 軽量構造体(風で揺れる):直線勾配型復元滑り支承+固定装置+回転・捩れ防止装置+引抜き防止装置+ダンパー
請求項250−9項の発明は、
風または地震力等で浮上がる高塔状比構造体で、且つ風で揺れる軽量構造体の場合で、変位を抑制する場合には、免震装置として、
直線勾配型復元滑り支承の同一性能のものを各設置場所に設け、そして固定装置と回転・捩れ防止装置と引抜き防止装置とダンパーとを設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
11.3. 過大変位時の安全を考慮した免震装置の組合せ
滑り型免震支承の場合について、免震の過大変位時の安全を考慮した免震装置の組合せとして、以下の様なものが考えられる。
11.3.1. 過大変位時の安全を考慮した免震装置の組合せ1
(1) 第一種地盤
地盤種別として第一種地盤(建築基準法施行令第88条)の場合には、すべり型また転がり型免震支承の場合には、ダンパーが不要の場合が多い。
(2) 第二種、第三種地盤
地盤種別として第二種、第三種地盤の場合には、すべり型また転がり型免震支承の場合には、ダンパーが必須になる。
その場合、ダンパーで完全に過大変位をストップさせる方式(請求項192−5項記載の過大変位時ストッパー付ダンパーを参照)の採用、またはこの過大変位時ストッパー付ダンパーと外れ防止(外れ防止付免震支承、外れ防止装置)との併用という場合がある。
請求項250−10項は、その発明であり、請求項192−5項記載の過大変位時ストッパー付ダンパーの使用、または過大変位時ストッパー付ダンパーと外れ防止(外れ防止付免震支承、外れ防止装置)との併用使用をすることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
12.新積層ゴム・バネ、復元バネ
12.1. 新積層ゴム・バネ
上述の従来の積層ゴムの問題から、鋼とゴムとを一層ごとに付着させず、鋼等の硬質板を何層か積層させ、その硬質板の中心部を空洞とし、その中心部にバネ等を充填させる構成をとる。請求項251項は、その免震装置、またそれによる免震構造体の発明である。
この発明において、弾性体としては、素材そのものの特性として弾性を有している物質(ゴム等)、弾性を有していない素材を弾性を有するように形成もしくは加工した部材(バネ等)、および鉄を引きつける磁力を持つ物質もしくは装置(磁石・電磁石等)、等を用いることが可能である。
弾性を有していない素材を弾性を有するように形成もしくは加工した部材、または鉄を引きつける磁力を持つ物質もしくは装置等を用いた場合は、経時劣化する可能性が低く、そのためメンテナンス面で有利である。
12.2. 復元バネ
縦型にバネ等を設置することは水平のどの方向にも復元性能を得られる反面、僅かな水平変位での復元力に乏しいが、以下の形状を取ることで、この問題が解決される。
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に、バネ等を設け、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に、ラッパ形状等の裾広がりの挿入口またはコロを持った挿入口を設け、その中にそのバネ等の端を係合し、このバネ等の反対側の端が、他方の構造体に係合される。
このことにより、免震される構造体を支持する構造体が変位すると、バネ等はこのラッパ形状等に従って水平方向に曲がり、僅かな変位でも水平方向の復元力が得られ、
さらに、このバネ等による、免震される構造体に働く下方への引張力も最低限にし、免震される構造体への負荷も小さくすることができる。
請求項252項は、その免震装置、またそれによる免震構造体の発明である。
B.免震装置と構造法
13.免震構造による構造体設計法
13.1. 超高層建物・構造体
請求項253項は、免震構造体の発明であり、超高層建物・構造体において、免震装置として、滑り型免震装置・滑り支承を、特に転がり型滑り支承を採用し、免震される構造体は、風力ではゆれない剛性をもつ構造とすることにより前記目的を達成するものである。
13.2. 高塔状比建物・構造体
引抜き力が働く建物・構造体の問題は、引抜き防止装置によって対処し、塔状比によれば、ロッキングを小さくするために、免震装置・滑り支承の摩擦係数をできるだけ小さくする。
13.4. 軽量建物・構造体
従来の積層ゴムでは固有周期が延びない軽量建物・構造体には、免震装置・滑り支承等の免震装置で、免震が可能になる。
13.5. 在来木造戸建て住宅/軽量(木造・鉄骨系)戸建て住宅
(1) 土台床構面の形成
床構面の形成に関しては、固定装置周辺は筋交による補強を行い、その他の部分を全面筋交補強で行う方式、土台(基礎の上の横架材)の上全面に構造用合板等を敷き込み、その上にまた土台(横架材)を置くか、直に柱を立てる方式、あるいはダイヤフラム構面を用いる方式により、免震装置・滑り支承の支持構造面を作る。
請求項254項は、その免震構造体の発明である。
土台(基礎の上の横架材)の上全面に構造用合板等を敷き込み、その上にまた土台(横架材)を置くか、直に柱を立てる。このようにして、構造用合板勝ちにして 構面が形成される手法で、免震装置・滑り支承の支持構造面をつくる方式は、特にメリットがある。
具体的には、免震装置・滑り支承の設置された土台等の基礎の上の横架材の上全面に、構造用合板等を敷き込み、その上にまた土台(横架材)を置くか、直に柱を立てる。
14.免震装置設計と免震装置配置
14.1. 免震装置設計
(1) 復元装置の復元能力の設計
免震性能を上げるためには、滑り型免震装置の場合、復元装置の復元力を抑えて復元が可能な最小限の復元力にする方法が挙げられる。
復元力を最小限にするために、凹形状の重力復元型滑り支承においては、復元が得られる限り、曲率半径はできるだけ大きくし、また、バネ等の復元型においては、復元が得られる限り、弾性力またバネ定数はできるだけ小さくし、また双方ともに、免震装置・滑り支承の摩擦係数を下げる事も必要である。そのことはまた、免震性能をよくする事につながる。請求項256項は、その免震構造体の発明である。
14.2. 復元装置限定配置による免震装置配置
経済性をもたらすために、重心位置またその近傍にのみ、2箇所以上の復元装置を装備し、それ以外は、復元力を持たない免震滑り支承とする。
また必要に応じて、固定装置を配する。これも復元装置と同様に、重心位置またその近傍にのみ、一箇所以上、できれば2箇所以上とするのがよい。請求項255項は、その免震構造体の発明である。
15.免震装置設置と基礎部分の施工に関する合理化
15.1. 免震装置設置と基礎部分の施工の合理化
この構法は、汎用戸建て免震に適しているが(それに限定される事はないが)、特に、戸建て用免震装置としての意味がある。
今までの在来構法及びプレハブの住宅を免震装置対応にする場合の問題は、まず、1階の梁とそれに支えられる床が必要になり、それをいかに安くするかという課題、次に、プレハブ・在来・2×4という上部構造(免震される構造体)の構法の違いを問題とせず、汎用的方法があるかどうかという課題、さらに、上部構造としてのフレームとしての剛性のない問題も解決する必要がある。
その解決方法として、ベタ基礎の上に空隙を設けて、もう一つベタ基礎(スラブ)を打ち、その間に免震装置を入れる方法である。
具体的に施工法を説明すると、ベタ基礎コンクリートの上に免震装置を配備し、その間を有機溶剤で溶けるスタイロフォーム等のプラスチックで埋めて間隙を作り、その上にコンクリートスラブを打ち、コンクリートが固まってからスタイロフォーム等のプラスチックの間隙を有機溶剤で溶かして空間を作ると、ベタ基礎の上に、免震装置のみに支えられてコンクリートスラブが浮く形となり、免震装置の作動が可能となる。
また、このコンクリートスラブを人工土地的な扱いとすることにより、在来構法・プレハブ構法・2×4構法等、構法の違いに影響されずに住宅を自由に建てることができ、上部構造の自由がもたらされる。
また上部構造としてのフレームとしての剛性のなさもスラブの剛性により解決される。
また免震装置解析も、上部構造を含めた免震される部分の重心が、このコンクリートスラブの重さによって下がり、一質点系振動の解析でほぼ近似でき、またこの部分の荷重が、上部構造に比して大きく、木造・鉄骨等軽量戸建てが載る場合は、解析の一様化が可能になり、上物ごとの個別認定でなく、一般認定の可能性を開くものである。
また、単に二重にベタ基礎(スラブ)を打つのと同じであるので、ローコストを可能にする。請求項257項は、その免震構造体の発明である。
15.2. 免震装置設置の施工の合理化
留め具等により、上下の皿を一体にされた二重免震皿装置を、基礎のアンカーボルト位置に据え付け、土台とまず固定する。その後、基礎との間にできた隙間等を無収縮モルタルで埋める。そして、無収縮モルタルが固まった後に、基礎と免震装置とのアンカーボルトを締める。
以上の方法により、土台に対する水平性(平行性)が得られ、基礎上に設置される免震装置の水平性を出しにくい問題が解決する。
請求項258項は、その免震構造体の発明である。
15.3. 滑り型免震装置の水平性維持
滑り型免震装置の施工時及び施工後の水平性維持の問題は、建物の内側(また重心)に向かって転ぶ傾斜(外が高く、内が低い傾斜)を持たせることにより、解決される。請求項259項は、その免震構造体の発明である。
16.上部構造土台また基礎部分への免震装置設置方法
16.1. ユニット構法の場合
請求項260項の発明は、ユニット住宅等の免震される構造体に使用される立体フレームユニット(以下、ユニットと言う)に免震装置(特に免震支承)を取付ける場合の発明である。新たに免震される構造体全体に(補強)土台を設置することは、ユニットの下部材(土台)の剛性不足を補えて簡単な方法であるが、コストが高くなる。
そこで直接、免震装置をユニットに取付ける方法が望まれるが、ユニット同士の接合がピンである場合が多く、ユニット同士の接合がピンの場合は、両方のユニットに跨がらせて免震装置を取付けると不安定になる。その問題を解決したのが請求項260項の発明である。すなわち、一つユニットに安定的に取付け、(隣接ユニットを持つ場合は)隣接ユニットを支持できるように当該ユニットからもはみ出して取付ける。
なお、「一つユニットに安定的に取付け」とは、ユニットと免震装置とが剛接になるように、例えば、ユニットと免震装置とを3点以上の接合数により接合するようなことを言う。
17.組合せ
請求項261項の発明は、1.〜15.3.記載の発明の組合せに関するものである。1.〜15.3.記載の全ての発明の組合せにより、様々な要求に応えた免震装置及び支承、および免震構造が可能になる。
なお以上のすべての請求項(請求項1項〜請求項261項)の発明には、それぞれの装置とそれによる免震構造体も含まれる。
18.免震用設備
18.1. 免震用排水設備
(1) 一般
請求項262項は、免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間のフレキシビリティを保証する排水設備において、免震される構造体を支持する構造体に設けられた排水枡と、その中に突き出した免震される構造体側の排水管とから構成されてなることを特徴とする免震構造体用設備、またはそれによる免震構造体の発明である。
排水枡の内法寸法は、予想される地震変位振幅分と配管寸法と余裕分とを合せた寸法になる。排水枡を覆う蓋が付けられる場合もある。
(2) 二重(以上)排水枡方式
請求項263項は、免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間のフレキシビリティを保証する排水設備において、免震される構造体を支持する構造体に設けられた排水枡と、その中に突き出した排水管を持つ中間排水枡と、中間排水枡の中に突き出した免震される構造体側の排水管とから構成されてなることを特徴とする免震構造体用設備、またはそれによる免震構造体の発明である。
排水枡と中間排水枡との内法寸法を合せた寸法が、予想される地震変位振幅分と中間排水枡の排水管寸法と免震される構造体側の排水管寸法と余裕分とを合せた寸法以上になればよい。
この発明により、一重排水枡の方式に比べて、排水枡49の寸法を小さくできる。
19.免震装置施工
請求項264は、二重免震皿装置を、留め具等によって上下の皿を一体にした状態で、基礎上に設置した寸法(鉛直)調整材の上に配置し、二重免震皿装置と、免震される構造体の土台とをまず固定して水平誤差を吸収した後、鉛直レベル調整を土台合わせで行い、基礎との間にできた隙間等を無収縮モルタル又はグラウト材で埋めて固定し、最後に留め具等を外し完了することにより、構成されてなることを特徴とする施工方法、又はそれによる免震構造体の発明である。
請求項265は、二重免震皿装置を、留め具等によって上下の皿を一体にした状態で、二重免震皿装置に寸法(鉛直)調整材を設けて基礎上に配置し、二重免震皿装置と、免震される構造体の土台とをまず固定して水平誤差を吸収した後、鉛直レベル調整を土台合わせで行い、基礎との間にできた隙間等を無収縮モルタル又はグラウト材で埋めて固定し、最後に留め具等を外し完了することにより、構成されてなることを特徴とする施工方法、又はそれによる免震構造体の発明である。
請求項266は、固定装置、減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかの装置を、基礎上に設置した寸法(鉛直)調整材の上に配置し、この装置の固定ピン受け部材と、免震される構造体の土台とをまず固定して水平誤差を吸収した後、鉛直レベル調整を土台合わせで行い、基礎との間にできた隙間等を無収縮モルタル又はグラウト材で埋めて固定し、最後に留め具等を外し完了することにより、構成されてなることを特徴とする施工方法、又はそれによる免震構造体の発明である。
請求項267は、固定装置、減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかの装置に寸法(鉛直)調整材を設けて基礎上に配置し、この装置の固定ピン受け部材と、免震される構造体の土台とをまず固定して水平誤差を吸収した後、鉛直レベル調整を土台合わせで行い、基礎との間にできた隙間等を無収縮モルタル又はグラウト材で埋めて固定し、最後に留め具等を外し完了することにより、構成されてなることを特徴とする施工方法、又はそれによる免震構造体の発明である。
【実施例】
A.免震装置
1.十字型免震装置・滑り支承、または十字重力復元型免震装置・滑り支承
1.1. 十字型免震装置・滑り支承、または十字重力復元型免震装置・滑り支承
図1〜図11は、請求項1項記載の免震装置・滑り支承(以下「免震装置・滑り支承」という)または復元付き免震装置・滑り支承の発明に関するもので、凹型滑り面部(すべり・転がり面部、以下同じ)または平面型滑り面部を有するスライド部材4を上下に交差させて係合させることにより、免震性を、また一方向性(行き帰りを含む、以下同じ、なお「また」は、全文において「または」と「及び」の両方の意味をもつ)もしくは全方向の復元性を持たせるようにしたものである。上下に交差させて係合させる上で、スライド部材4の交差方向の角の面を取り、スムーズに交差できるようにした場合もある。
上部のスライド部材4-aは、下向きの凹型滑り面部または平面型滑り面部を有するものであり、下部のスライド部材4-bは、上向きの凹型滑り面部または平面型滑り面部を有するものである。ともに滑り面部には低摩擦材が使用されている場合がある。
上部スライド部材4-a・下部スライド部材4-bの組合せは、次の4通り考えられる。
(1) 下向きの凹型滑り面部を有する上部スライド部材4-aと上向きの凹型滑り面部を有する下部スライド部材4-bとの組合せ(図1、図2参照)。
(2) 下向きの平面型滑り面部を有する上部スライド部材4-aと上向きの凹型滑り面部を有する下部スライド部材4-bとの組合せ。
(3) 下向きの凹型滑り面部を有する上部スライド部材4-aと上向きの平面型滑り面部を有する下部スライド部材4-bとの組合せ。
(4) 下向きの平面型滑り面部を有する上部スライド部材4-aと上向きの平面型滑り面部を有する下部スライド部材4-bとの組合せ(図11参照)。
以上の上部スライド部材4-a・下部スライド部材4-bを、互いに交差する方向に係合し、スライドできるように構成し、上部スライド部材4-aを免震される構造体1に、下部スライド部材4-bを免震される構造体を支持する構造体2に設ける。
図1〜図2は、下向きの凹型滑り面部を有する上部スライド部材4-aと上向きの凹型滑り面部を有する下部スライド部材4-bとの組合せである。
図1は、上部スライド部材・下部スライド部材(4-a、4-b)の長辺方向の凹型滑り面部が台形の直線で構成されており、短辺方向は平坦面の滑り面部で構成されて交差する場合である。
図2は、上部スライド部材・下部スライド部材(4-a、4-b)の長辺方向の凹型滑り面部が円弧状で、また、その凹型滑り面部にスライド部材の短辺方向に丸みを持たせた場合である。
なお、凹型に関して、台形の直線で構成される場合と、円弧、放物線、スプライン曲線等の曲線で構成される場合がある。また上部スライド部材・下部スライド部材共に、凹型滑り面部の底部に関して、互いのスライド部材が嵌まり込むように少し掘り下げられて、風等では動きにくくしている場合もある。
1.2. 十字型免震装置・滑り支承、十字重力復元型免震装置・滑り支承の中間滑り部
図12〜図17は、請求項2項記載の免震装置・滑り支承または復元付き免震装置・滑り支承に関する発明である。
請求項2項は、請求項1項の発明の、下向きの凹型滑り面部または平面型滑り面部を有する上部スライド部材4-aと、上向きの凹型滑り面部または平面型滑り面部を有する下部スライド部材4-bとの間に、中間滑り部6を設けた発明であり、また、その中間滑り部6と、上部スライド部材4-a、下部スライド部材4-bとが接する位置に、ローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eを設けた場合もある。
図12は、十字型免震装置・滑り支承、図13〜図17は、十字型復元付き免震装置・滑り支承である。
図12は、図11の構成の上部スライド部材4-aと、下部スライド部材4-bとの間に、中間滑り部6が挟まれた実施例である。この場合の中間滑り部6は、円柱形をなしている。
中間滑り部6と、上部スライド部材4-a、下部スライド部材4-bとが接する上面、下面、側面位置に、ローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eを設けた場合もある。また、このローラー・ボール(ベアリング)は、循環式転がり案内によって循環する形を取るのが有利である。
図13〜図14は、図1および図2の構成の上部スライド部材4-aと、下部スライド部材4-bとの間に、中間滑り部6が挟まれた実施例である。
上部スライド部材4-aの下向き凹型滑り面部と、下部スライド部材4-bの上向き凹型滑り面部との間に、中間滑り部6が挟み込まれ、この中間滑り部6の滑り部上部(上面)6-uが、上部スライド部材4-aの下向き滑り面部と同曲率を持ち、また滑り部下部(下面)6-lが、下部スライド部材4-bの上向き滑り面部と同曲率を持つように構成する。
この場合、図14(e) 〜(h)のように、地震振幅により上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bとがずれを起こしても、滑り部上部(上面)6-uと上部スライド部材4-aの下向き滑り面部、及び滑り部下部(下面)6-lと下部スライド部材4-bの上向き滑り面部との接触面積が、同面積得られて、垂直荷重伝達能力において有利になる。
図13〜図14のうち、(a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図、(d)は免震装置・滑り支承部の詳細斜視図、(e)(f)(g)(h)は、振幅時の断面図であり、 (g)(h) は最大振幅時、(e)(f)は振幅途中の時の図で、(e)(g)は基礎方向から見たもの、(f)(h)は基礎方向に対面する方向から見たものである。
中間滑り部6と、上部スライド部材4-a、下部スライド部材4-bとが接する上部6-u、下部6-l位置に、ローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eを設けた場合もある。この構成は、滑り面部の凹型球面状に対して、常にローラーまたはボールが接し、振動時においても同接触面積が得られて、垂直荷重伝達能力において有利である。また、このローラー・ボール(ベアリング)は、循環式転がり案内によって循環する形を取るのが有利である。
図15は、図13〜図14の構成の中間滑り部6が球の場合の実施例であり、上部スライド部材4-aの下向き凹型滑り面部と、下部スライド部材4-bの上向き凹型滑り面部との間に、球状の滑り面部を有する中間滑り部6が挟み込まれ、この球状の中間滑り部6と接する上部スライド部材4-aの下向き滑り面部、下部スライド部材4-bの上向き滑り面部が、この球状の中間滑り部6と同曲率を持つように構成する。
この場合、地震振幅により上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bとがずれを起こしても、上部スライド部材4-aの下向き滑り面部、及び下部スライド部材4-bの上向き滑り面部と、球状の中間滑り部6との接触面積が、常に同面積得られて、垂直荷重伝達能力において有利である。
この中間滑り部6と、上部スライド部材4-a、下部スライド部材4-bとの接触面に、ローラーまたボール(ベアリング)5-e、5-fを設けた場合もある。この構成は、凹型球面状に対して、常にローラーまたボールが接し、振動時においても同接触面積が得られて、垂直荷重伝達能力において有利である。また、このローラーまたボールベアリングは、循環式転がり案内によって循環する形を取るのが有利である。
図16〜図17は、図13〜図14の中間滑り部6が、三重中間滑り部の場合の実施例であり、中間滑り部6が、第一中間滑り部6-aと第二中間滑り部6-bと第三中間滑り部6-cとに分かれる。
第一中間滑り部6-aは、上部スライド部材4-aの下向き凹型滑り面部と同曲率である凸型滑り面部6-u(中間滑り部上部(上面)6-u)をもち、その凸型の反対部には凹型球面状滑り面部を有している。
第二中間滑り部6-bは、第一中間滑り部の前記反対部の凹型球面と同一球面率である凸型滑り面部をもち、この凸型の反対部には凸型球面状滑り面部を有している。第二中間滑り部6-bは球形の場合もある。
第三中間滑り部6-cは、第二中間滑り部の前記反対部の凸型球面と同一球面率である凹型滑り面部をもち、その凹型の反対部には、下部スライド部材4-bの上向き凹型滑り面部と同一曲面率である凸型滑り面部6-l(中間滑り部下部(下面)6-l)を有している。
そして、上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bとの間に、この第一中間滑り部6-a、第二中間滑り部6-b及び第三中間滑り部6-cを、挟み込むことにより構成される。
この場合、図17(e) 〜(h)のように、地震振幅により上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bとがずれを起こしても、中間滑り部上部(上面)6-uと上部スライド部材4-aの下向き滑り面部、及び中間滑り部下部(下面)6-lと下部スライド部材4-bの上向き滑り面部の接触面積が、同面積得られて、垂直荷重伝達能力において有利である。
図16〜図17のうち、(a)は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図、(d) は免震装置・滑り支承部の詳細斜視図、(e)(f)(g)(h)は、振幅時の断面図であり、(g)(h)は最大振幅時、(e)(f)は振幅途中の時の図で、(e)(g)は基礎方向から見たもの、(f)(h)は基礎方向に対面する方向から見たものである。
この第一中間滑り部6-a、第三中間滑り部6-cと、上部スライド部材4-a、下部スライド部材4-bとが接する中間滑り部上部(上面)6-u、中間滑り部下部(下面)6-l位置に、ローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eを設ける場合もある。この構成は、凹型球面状に対して、常にローラーまたはボールが接し、地震振幅時においても同接触面積が得られて、垂直荷重伝達能力において有利である。
また、第二中間滑り部6-bと、第一中間滑り部6-a、第三中間滑り部6-cとが接する位置に、ローラー・ボール(ベアリング)を設けると、首振りが容易になり、有利である。
また、このローラー・ボールベアリングは、循環式転がり案内によって循環する形を取るのが有利である。
1.3. 十字重力復元型引抜き防止装置・滑り支承
図1〜図11のうち、特に、図3〜図10は、請求項3項〜請求項4項記載の発明に関するもので、特許 1844024号での発明の引抜き防止装置に、請求項1項記載の発明の復元付き免震装置の機能を持たせたものであり、重力復元型引抜き防止装置・滑り支承の実施例を示している。
具体的に説明すると、請求項1項また請求項2項記載の発明の、下向きの凹型滑り面部または平面型滑り面部を有する上部材は、長辺側面に横に細長く開口したスライド孔を有するスライド部材4-aを形成し、上向きの凹型滑り面部または平面型滑り面部を有する下部材は、長辺側面に横に細長く開口したスライド孔を有するスライド部材4-bを形成し、これらのスライド部材を互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合してスライドできるように構成し、かつ、これらのスライド部材のうち、上になるスライド部材(上部スライド部材)4-aを免震される構造体1に、下になるスライド部材(下部スライド部材)4-bを免震される構造体を支持する構造体2に設けて、引抜き防止の機能も合わせ持たせた復元付き免震装置・滑り支承である。
つまり、特許 1844024号での引抜き防止装置の上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bのうち、一方に凹型滑り面部を有し、もう一方に当該凹型滑り面部を滑走しうる滑り部もしくは逆向きの凹型滑り面部を有する構成である。
凹型滑り面部の箇所として
(1) 上部スライド部材のスライド孔を挟む上部材に下向き凹型滑り面部
(2) 上部スライド部材のスライド孔を挟む下部材に上向き凹型滑り面部
(3) 上部スライド部材のスライド孔を挟む下部材に下向き凹型滑り面部
(4) 下部スライド部材のスライド孔を挟む上部材に上向き凹型滑り面部
(5) 下部スライド部材のスライド孔を挟む上部材に下向き凹型滑り面部
(6) 下部スライド部材のスライド孔を挟む下部材に上向き凹型滑り面部
の6通りが考えられ、また平面型滑り面部の箇所も同様に、
(1) 上部スライド部材のスライド孔を挟む上部材に下向き平面型滑り面部
(2) 上部スライド部材のスライド孔を挟む下部材に上向き平面型滑り面部
(3) 上部スライド部材のスライド孔を挟む下部材に下向き平面型滑り面部
(4) 下部スライド部材のスライド孔を挟む上部材に上向き平面型滑り面部
(5) 下部スライド部材のスライド孔を挟む上部材に下向き平面型滑り面部
(6) 下部スライド部材のスライド孔を挟む下部材に上向き平面型滑り面部
の6通りが考えられ、以上の12通りの組合せにより構成される。
なお凹面形状に関して、台形の直線で構成される場合と円弧、放物線、スプライン曲線等の曲線で構成される場合がある。また上部スライド部材・下部スライド部材共に凹型滑り面部を有する底部に関して、互いのスライド部材が嵌まり込むように少し掘り下げられて、風等では動きにくくしている場合もある。
なお、重なり合う上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bとは、隙間がある場合もあり、また、接している場合には含油メタル、PTFE等の低摩擦材により低摩擦化されている例もある。免震皿の凹型滑り面部及び当該部を滑走するローラー・ボール若しくは滑り部も同様である。以下の実施例でも同様である。
図3は、下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む下部材に上向き凹型滑り面部を有し、上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む下部材に当該凹型滑り面部を滑走しうる滑り部を有する実施例である。
図4は、上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む上部材に下向き凹型滑り面部を有し、下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む上部材に当該凹型滑り面部を滑走しうる滑り部を有する実施例である。
図5は、下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む下部材に上向き凹型滑り面部を有し、上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む上部材に当該凹型滑り面部を滑走しうる滑り部を有し、かつ、上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む上部材に下向き凹型滑り面部を有し、下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む上部材に当該凹型滑り面部を滑走しうる滑り部を有する実施例である。
図6は、下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む上部材に上向き凹型滑り面部を有し、上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む上部材に当該凹型滑り面部を滑走しうる下向き凹型滑り面部を有し、かつ、下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む下部材に上向き凹型滑り面部を有し、上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む下部材に当該凹型滑り面部を滑走しうる滑り部を有する実施例である。
また、その上下逆もあり得る。つまり、上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む上部材に下向き凹型滑り面部を有し、下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む上部材に当該凹型滑り面部を滑走しうる滑り部を有し、かつ、上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む下部材に下向き凹型滑り面部を有し、下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む下部材に当該凹型滑り面部を滑走しうる上向き凹型滑り面部を有する場合である。
図8は、上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む上部材に下向き凹型滑り面部を有し、下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む上部材に当該凹型滑り面部を滑走しうる上向き凹型滑り面部を有し、かつ、上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む下部材に下向き凹型滑り面部を有し、下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む下部材に当該凹型滑り面部を滑走しうる上向き凹型滑り面部を有する実施例である。
図9は、請求項4項記載の発明に関するもので、
上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む上部材の下部に、下向き凹型滑り面部を有し、
下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む上部材の上部に、当該下向き凹型滑り面部が滑走しうる上向き凹型滑り面部を、下部に下向き凸型滑り面部を有し、かつ、
上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む下部材の上部に、当該下向き凸型滑り面部を滑走しうる上向き凸型滑り面部を、下部に下向き凹型滑り面部を有し、
下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む下部材の上部に、当該下向き凹型滑り面部が滑走しうる上向き凹型滑り面部を有する実施例である。
この図9においては、重力復元型にもかかわらず、上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bとの間に、上部スライド部材4-aの上下変位による隙間を必要としない方式が可能となり、重力復元型特有の地震振動時の垂直変位のための遊びによる、がたつきの問題と引抜き時の衝撃の問題をも解決できる。
図10は、請求項3項記載の発明(請求項2項記載の免震装置・滑り支承において、……)に関するもので、上部スライド部材・下部スライド部材の摩擦係数を下げ、また相互の滑り面の接触面積を上げるために、中間滑り部6を設けた場合の実施例である。この場合、図14(e) 〜(h)のように、地震振幅による上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bとが、ずれを起こしても、滑り部上部(上面)6-uとスライド部材(4-a、4-b)との接触面積、及び滑り部下部(下面)6-lとスライド部材(4-a、4-b)との接触面積が、ともに、常に同面積得られて、垂直荷重伝達能力において有利である。
請求項3項記載の発明(請求項2項記載の免震装置・滑り支承において、……)に関するもう一つのものは、図10の中間滑り部6の、上部スライド部材4-a、下部スライド部材4-bと接する上部6-u、下部6-l位置に、ローラーまたはボール(ベアリング)5-e、5-fを設けた場合のものである。この構成は、滑り面部の凹型球面状に対して、常にローラーまたはボールが接し、振動時においても同接触面積が得られて、垂直荷重伝達能力において有利である。
また、このローラーまたボールベアリングは、循環式転がり案内によって循環する形を取るのが有利である。
2.引抜き防止装置・滑り支承の改良
2.1. 復元・減衰バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承
図34〜図37、図52〜図56は、請求項5項〜請求項7項記載の発明の、復元・減衰バネ付き引抜き防止装置・滑り支承Fの実施例を示している。
特許 1844024号での引抜き防止装置・滑り支承F、また1.3.の十字重力復元型引抜き防止装置・滑り支承の、上部スライド部材4-a、下部スライド部材4-bの片方または両者の、スライド孔内の片側または両側に、バネ・空気バネ・ゴム・積層ゴム等の弾性体または磁石(磁石同士の反発力吸引力等を使った)等(すべての章で「バネ等」と称する)25を設置し、そのバネ等25により、他方のスライド部材を当該スライド孔の中央部に位置せしめる機能を与え、地震後に免震される構造体1を元の位置に復元させ、また他方のスライド部材を当該スライド孔の端に衝突させない機能を有するものである。
請求項5項記載の発明は、特許 1844024号の引抜き防止装置・滑り支承Fに、請求項6項記載の発明は、請求項3項記載の発明の復元付き引抜き防止装置・滑り支承に、復元または減衰バネ等25を設けたものである。
バネ等25の固定に関して、図35のように、バネ等25の一方の端は、スライド孔の端に固定され、もう一方の端は、スライド止め金4-pを介して、交差する他方のスライド部材に押し当てられる。そのスライド止め金4-pとバネ等25とは固定されている。
また、図34のように、スライド止め金4-pを介さずに、交差する他方のスライド部材に、バネ等25が直接固定される場合もある。
また、このバネ等25は、通常の状態では交差する他方のスライド部材に接しないように、スライド孔の端から途中までに設けられている場合もあり、図36は、この場合の実施例である。途中までの場合は、スライド孔の両端部に衝突しないための緩衝装置の役目が主である。この構成により、併用する免震皿の滑り面から滑り部等が外れる可能性のある地震振幅時のみに抑制が働き、免震皿内の地震振幅時には、抑制は働かず免震装置による免震性能を減じない効果が得られる。
図35、図36のうち、(a-1)(a-2)(a-3)(a-4)は、スライド止め金4-Pの斜視図である。(a-1)(a-2)でワンセット、(a-3)(a-4)でワンセットであり、(a-1)(a-2)と(a-3)(a-4)とは違うタイプのものである。免震装置・滑り支承の斜視図(a) 、また断面図(b)(c)には、(a-1)(a-2)タイプが描かれている。(a-1)(a-3)は、上部スライド部材4-aのスライド止め金4-pであり、(a-2)(a-4)は、下部スライド部材4-bのスライド止め金4-pである。
図52〜図56は、図43〜図47の引抜き防止装置・滑り支承に、復元・減衰バネ等を設けたものである。
また、図37は、請求項7項記載の発明の、復元・減衰バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承Fの実施例を示している。
二段階に弾性力が変化する二段階バネ等は、復元バネ等25-aと外れ防止バネ等25-bとの二段階の弾性力・磁力等をもったものが設けられ、併用する免震皿の大きさ内の地震振幅時には、復元バネ等25-aが主に働き、元の位置に復元する効果を持ち、免震皿の滑り面から滑り部等が外れる可能性のある地震振幅時には、外れ防止バネ等25-bが働き、強い抑制が働き、免震皿の外れを防止する。また、円錐コイルバネ・ゴム等の変位に応じて、弾性力・磁力等が無段階に変化するバネ・ゴム等を使用することにより、免震皿の滑り面から滑り部等が外れる可能性のある地震振幅時ほど、強い抑制が働き、免震皿の外れを防止するものもある。
また、弾性力・磁力等が、二段階と無段階との間の、三段階、四段階、…多段階に変化するものもある。この場合、より特性にあった復元・減衰制御装置が可能になる。
2.2. 積層ゴム/ゴム/バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承
図21〜図33は、請求項8項記載の発明の、バネ等25と引抜き防止装置・滑り支承Fとの複合装置の実施例を示している。
特許 1844024号での引抜き防止装置・滑り支承Fとバネ等25との位置関係は、
(1) 上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む上部材または免震される構造体1と下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む上部材との間、
(2) 下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む上部材と上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む下部材との間、
(3) 上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む下部材と下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む下部材または支持する構造体2との間、
の3通り考えられる。
また、バネ等25の箇所数は、上記 (1)、(2)、(3)の一か所の場合、 (1)と(2)、(1)と(3)、(2)と(3)の二か所の場合、(1)と(2)と(3)の三か所の場合がある。図21〜図22は、(3) の上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む下部材と、下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む下部材との間に、バネ等25が設置され、上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む下部材とバネ等25の上部フランジとが接合され、下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む下部材とバネ等25の下部フランジとが接合されている実施例である。
図21〜図22のうち図21は、バネ等25の高さが低い場合、図22はバネ等25の高さが高い場合である。
図24〜図25は、(1) の免震される構造体1と下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む上部材との間に、バネ等25が設置され、免震される構造体1とバネ等25の上部フランジとが接合され、下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む上部材とバネ等25の下部フランジとが接合されている実施例である。
図24〜図25のうち図24は、バネ等25の高さが低い場合、図25はバネ等25の高さが高い場合である。
図27は、 (2)と(3) の二か所にバネ等25が設置される場合で、
上部バネ等25については、下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む上部材とバネ等25の上部フランジとが接合され、上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む下部材とバネ等25の下部フランジとが接合され、
下部バネ等25については、上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む下部材とバネ等25の上部フランジとが接合され、下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む下部材とバネ等25の下部フランジとが接合されている実施例である。
図29〜図30は、 (1)と (2)と (3)の三か所に、バネ等25が設置される場合で、
上部バネ等25については、免震される構造体1とバネ等25の上部フランジとが接合され、下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む上部材とバネ等25の下部フランジとが接合され、
中間部バネ等25については、下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む上部材とバネ等25の上部フランジとが接合され、上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む下部材とバネ等25の下部フランジとが接合され、
下部バネ等25については、上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む下部材とバネ等25の上部フランジとが接合され、下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む下部材とバネ等25の下部フランジとが接合されている実施例である。
図29〜図30のうち図29は、バネ等25の高さが低い場合、図30はバネ等25の高さが高い場合である。
また、図29〜図30の免震装置は、垂直に弾性のあるバネ等25を設置した場合には垂直免震性も獲得でき、また、圧縮時にも引抜き時にも摩擦が発生しないものである。また、垂直に弾性のあるバネ等25を使用しても、引抜き防止装置・滑り支承Fによって、バネ等の座屈の問題は軽減されている。
図31〜図32は、引抜き防止装置・滑り支承Fを2連装し、(3) の上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む下部材と免震される構造体を支持する構造体2との間にバネ等25が設置される場合で、上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む下部材とバネ等25の上部フランジとが接合され、免震される構造体を支持する構造体2とバネ等25の下部フランジとが接合されている実施例である。
図31〜図32のうち図31 は、バネ等25の高さが低い場合、 図32はバネ等25の高さが高い場合である。
また、図23、図26、図28、図33の、いずれの装置も、図29〜図30の免震装置と同様に、垂直に弾性のあるバネ等25を設置した場合には、垂直免震性も獲得できる。垂直に弾性のあるバネ等25を使用しても、引抜き防止装置・滑り支承Fによって、バネ等の座屈の問題は軽減されている。
2.3. 引抜き防止機能の増強
図38〜図41は、請求項9項〜請求項10項記載の発明の引抜き防止装置・滑り支承の引抜き防止の増強の実施例を示している。
請求項9項記載の発明は、特許 1844024号での発明の引抜き防止装置・滑り支承Fにおいて、上及び横に細長く開口したスライド孔を有する上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bとを、互いに交差する方向に、双方の横のスライド孔に係合してスライドできるようにし、双方の上のスライド孔(4−av、4−bv)を貫く繋ぎ部材・係合材27を取付けて、引抜き防止機能を増強する装置である。
図38は、双方の上のスライド孔(4−av、4−bv)を貫く繋ぎ部材・係合材27が1個のとき、図39は、3個のとき、図40は、4個のときであり、図41は、ロ型の繋ぎ部材・係合材27が2個のときで、上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bとを係合して、引抜き防止機能を増強している。
請求項10項記載の発明は、1.3. 十字重力復元型引抜き防止装置・滑り支承、2.1. 復元・減衰バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承、2.2. 積層ゴム/ゴム/バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承との複合装置の各装置において、引抜き防止装置・滑り支承に、請求項9項記載の発明と同様、上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bとの上に細長く開口したスライド孔をあけ、双方の上のスライド孔(4−av、4−bv)を貫く繋ぎ部材・係合材27を取り付けて、引抜き防止機能を増強する装置である。
2.4. 新引抜き防止装置・滑り支承
(1) 新引抜き防止装置・滑り支承▲1▼
図38〜図42は、請求項11項記載の発明の新引抜き防止装置・滑り支承の実施例を示している。
図38〜図41は、上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bが、上下2枚のダブル材の場合、図42は、上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bが、シングル材の場合である。
上に細長く開口したスライド孔4-vを有する上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bとを互いに交差する方向に係合し、双方の上のスライド孔(4−av、4−bv)を貫く係合材27を取り付けてスライドできるように構成され、かつ、前記上部スライド部材4-aを免震される構造体1に、下部スライド部材4-bを免震される構造体を支持する構造体2に設けることにより構成される新引抜き防止装置・滑り支承である。
また、図38〜図41の実施例と同様に、係合材27の複数か所止めの場合もある。
また、上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bが、図42のようなシングル材で、図41のようなロ型の繋ぎ部材・係合材27が2個で、上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bとを係合して、引抜き防止機能を増強する場合もある。
(2) 新引抜き防止装置・滑り支承▲2▼
図57〜図59は、請求項12項〜請求項13項記載の発明の新引抜き防止装置・滑り支承の実施例を示している。
請求項12項の発明は、図57のように引抜き防止機構が一重の場合であり、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との間に設けられ、包み込み合う関係のスライド部材をもち、内側のスライド部材4-iが、水平方向にスライドできる余地をもって外側のスライド部材4-oに包み込まれ、かつ、前記内側のスライド部材4-iと外側のスライド部材4-oの一方を、免震される構造体1に、他方を免震される構造体を支持する構造体2に設けることにより構成される場合である。
請求項13項の発明は、図58のように引抜き防止機構が二重以上の場合であり、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との間に設けられ、複数の包み込み合う関係のスライド部材をもち、一番内側のスライド部材4-iが、水平方向にスライドできる余地をもって、すぐ外側のスライド部材4-oi に包み込まれ、この二番目のスライド部材4-oi が、水平方向にスライドできる余地をもって、さらにその外側のスライド部材4-oに包み込まれる、という方法で順次構成されており、
かつ、前記一番内側のスライド部材4-iと一番外側のスライド部材4-oの一方を、免震される構造体1に、他方を免震される構造体を支持する構造体2に設けることにより構成される場合である。
この請求項13項(図58)のような、引抜き機構が入れ子状の、二重以上の場合には、その多重性に応じ、同じ地震振幅に対応できる装置の大きさを小さくすることができる。さらに、この方法は、請求項12項のような引抜き機構が一重の場合に比べて大きな引抜き力に対応できる。
つまり、外側のスライド部材4-oの包み込む持ち出しが大きいほど、引抜き力に対応できない。その欠点を補うものである。
また、図58は、スライド方向が一方向性(往復を含む、以下同じ)の場合であり、図57と図59は、全方向の場合である。全方向の場合には、円形(図59)、方形(図57)の場合がある。
また、図57〜図59は、包み込み合う関係のスライド部材同士の(内側のスライド部材4-iと、外側のスライド部材4-oの)間に、中間滑り部6、またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部6、またはローラー・ボール5-f、5-eをもった保持器5-gが挿入されている場合である。
(3) 新引抜き防止装置・滑り支承▲3▼
図63は、請求項14項〜請求項15項記載の発明の新引抜き防止装置・滑り支承▲3▼の実施例を示している。
上記(2) 新引抜き防止装置・滑り支承▲2▼の装置が、上下の二組設けられた場合である。
請求項14項の発明は、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との間に設けられ、包み込み合う関係のスライド部材からなるスライド装置が上下の二組あり、相互に繋がれており、その上下それぞれのスライド装置において、内側のスライド部材4-iが、水平方向にスライドできる余地をもって外側のスライド部材4-oに包み込まれるように構成され、
かつ、前記上下二組のスライド装置のうちの上の一組を、免震される構造体1に、下の一組を、免震される構造体を支持する構造体2に設けることにより構成される場合である。
請求項15項の発明は、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との間に設けられ、二重以上の包み込み合う関係のスライド部材からなるスライド装置が、上下の二組あり、相互に繋がれており、その上下それぞれのスライド装置において、一番内側のスライド部材4-iが、水平方向にスライドできる余地をもって、すぐ外側のスライド部材4-oi に包み込まれ、この二番目のスライド部材4-oi が、水平方向にスライドできる余地をもって、さらにその外側のスライド部材4-oに包み込まれる、という方法で順次構成されており、
かつ、前記上下二組のスライド装置のうちの上の一組を、免震される構造体1に、下の一組を、免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成される場合である。
また、図63は、包み込み合う関係のスライド部材同士の(内側のスライド部材4-iと、外側のスライド部材4-oの)間に、中間滑り部6、またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部6、またはローラー・ボール5-f、5-eをもった保持器5-gが挿入されている場合である。
(4) 新引抜き防止装置・滑り支承▲2▼▲3▼のバネ付き
図65〜図66は、請求項17項記載の発明の新引抜き防止装置・滑り支承▲2▼▲3▼のバネ付きの実施例を示している。
上記新引抜き防止装置・滑り支承▲2▼▲3▼に復元バネが付く場合であり、請求項12項、請求項13項、請求項14項、請求項15項記載の免震装置・滑り支承において、個々の内側のスライド部材4-iと外側のスライド部材4-oとの間(図66)、もしくは、一番内側のスライド部材4-iを支持する束材4-tと一番外側のスライド部材4-oとの間(図65)に、コイルバネ(図65〜図66)、板バネ、螺旋板バネ、ゴム、磁石等25を設けることにより復元力をもたせている。
また、図65〜図66は、包み込み合う関係のスライド部材同士の(内側のスライド部材4-iと、外側のスライド部材4-oの)間に、中間滑り部6、またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部6、またはローラー・ボール5-f、5-eをもった保持器5-gが挿入されている場合である。
2.5. 重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承
(1) 重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承▲1▼
図67〜図68は、請求項18項記載の発明の、引抜き防止装置・滑り支承と重力復元型免震装置・滑り支承(特許 1844024号では免震復元装置)との複合装置の実施例を示しており、特許 1844024号の引抜き防止装置・滑り支承と重力復元型免震装置・滑り支承との合体装置である。
つまり、長辺側面に横に細長く開口したスライド孔を有する上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bとが、互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合してスライドできるように構成され、上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bのうち一方に凹型滑り面部をもつ免震皿3を有し、もう一方に当該免震皿3の凹型滑り面部を滑走しうるローラー・ボール若しくは滑り部5を有し、前記上部スライド部材4-aを免震される構造体1に、下部スライド部材4-bを免震される構造体を支持する構造体2に設けることにより構成される重力復元型引抜き防止装置・滑り支承である。
図67は、免震皿3が下にある場合、図68は、免震皿3が上にある場合である。
(2) 重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承▲2▼
図60〜図62、図64は、請求項16項記載の発明の重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承▲2▼の実施例を示している。
前記2.4.(2)新引抜き防止装置・滑り支承▲2▼の重力復元置型であり、請求項12項、請求項13項、請求項14項、請求項15項記載の免震装置・滑り支承において、包み込み合う関係のスライド部材4-i、4-oのうち、外側のスライド部材4-oが、凹型滑り面部を持ち、内側のスライド部材4-iが、その凹型滑り面部を滑動できるように構成される場合である。
図60は引抜き及び重力復元機構が一重の場合、図61〜図62は二重以上の場合である。
図61〜図62のような、引抜き及び重力復元機構が入れ子状の、二重以上の場合には、その多重性に応じ、同じ地震振幅に対応できる装置の大きさを小さくすることができる。
図61は、凹型滑り面部が円柱谷面等、一方向性(往復を含む、以下同じ)の凹形状の場合であり、図60と図62は、凹型滑り面部が、すり鉢、球面等、全方向性の凹形状の場合である。全方向の場合には、円板(図62)、方形板(図60)の場合がある。
また、図60〜図62は、包み込み合う関係のスライド部材同士の(内側のスライド部材4-iと、外側のスライド部材4-oの)間に、中間滑り部6、またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部6、またはローラー・ボール5-f、5-eをもった保持器5-gが挿入されている場合である。
また、図64は、請求項14項、また請求項15項記載の、新引抜き防止装置・滑り支承▲2▼の重力復元置型の、上下の二組設けられた場合である。
(3) 重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承▲2▼のバネ付き
請求項17項記載の発明は、重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承▲2▼のバネ付きの場合である。
上記重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承▲2▼に復元バネが付く場合であり、請求項16項記載の免震装置・滑り支承において、個々の内側のスライド部材4-iと外側のスライド部材4-oとの間、もしくは、一番内側のスライド部材4-iと一番外側のスライド部材4-oとの間に、コイルバネ、板バネ、螺旋板バネ、ゴム、磁石等のバネ等25を設けることにより復元力をもたせている。バネ等の付く構成は、前記2.4.(4) 新引抜き防止装置・滑り支承▲2▼▲3▼のバネ付きと同じである。
2.6. 引抜き防止装置・滑り支承の重力復元型免震装置・滑り支承振動時垂直変位吸収装置
2.6.1. バネ等付き部材での押さえ込み
図69〜図70は、請求項19項記載の発明の実施例を示している。
特許 1844024号での発明の引抜き防止装置・滑り支承は、重力復元型免震装置・滑り支承と併用される場合に、重力復元型免震装置・滑り支承の振動時の上下動を吸収するように、スライド孔の幅を他方のスライド部材の厚みに上下動分の余裕を見たものにしているが、風等により引抜き力が働いたときに、その余裕の空隙のために、他方のスライド部材がスライド孔でぶつかり衝撃が走る。
そのため、請求項19項記載の発明は、特許 1844024号での発明の引抜き防止装置・滑り支承のスライド孔の両方または片方に、他方のスライド部材をバネ等(バネ・ゴム・磁石等)で押さえ込むプレート等の部材4-cを取付けることにより、その衝撃を防ぐようにしたものである。図69〜図70はともに、スライド孔の片方に、他方のスライド部材をバネ等で押さえ込むプレート等の部材4-cを取付けた場合である。図69は、バネ等がコイルバネ4-sのとき、図70は、バネが板バネ4-fs のときの場合である。
2.6.2. 重力復元型免震装置・滑り支承と同じ曲率付き
図7は、請求項20項記載の発明の実施例を示している。
特許 1844024号での発明の引抜き防止装置・滑り支承は、重力復元型免震装置・滑り支承と併用される場合に、重力復元型免震装置・滑り支承の振動時の上下動を吸収するように、スライド孔の幅を他方のスライド部材の厚みに上下動分の余裕を見たものにしているが、風等により引抜き力が働いたときに、その余裕の空隙のために、他方のスライド部材がスライド孔内でぶつかり衝撃が走る。
そのため、請求項20項記載の発明は、特許 1844024号での発明の引抜き防止装置・滑り支承の上部スライド部材・下部スライド部材に、併用される重力復元型免震装置・滑り支承の免震皿の曲率と同じ勾配をもたせる構成により、重力復元型免震装置・滑り支承の水平振動時の垂直変位を吸収するようにしたものである。
つまり、免震装置によって免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との間に設けられ、長辺側面に横に細長く開口したスライド孔を有する上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bとが、互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合し、スライドできるようにされており、上部スライド部材・下部スライド部材が、当該装置と併用される重力復元型免震装置・滑り支承の免震皿の曲率と同じ勾配形状をもち、かつ、前記上部スライド部材4-aが免震される構造体1に、下部スライド部材4-bが免震される構造体を支持する構造体2に設けられることにより構成される。
2.7. 引抜き防止装置・滑り支承の中間滑り部(すべり型)
図18は、請求項21項記載の発明の実施例を示しており、特許 1844024号での発明の引抜き防止装置の、上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む上部材と、下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む上部材との間、下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む上部材と、上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む下部材との間、上部スライド部材4-aのスライド孔を挟む下部材と、下部スライド部材4-bのスライド孔を挟む下部材との間に、中間滑り部(すべり型)6が挟まれた実施例である。この場合の個々の中間滑り部6は、円柱形をなしている。
なお、個々の中間滑り部6の滑り部上部(上面)6-uと滑り部下部(下面)6-lとは、摩擦面として、摩擦抵抗が小さくなるような処理がなされている。
また、滑り面上部6-u、滑り面下部6-lを円柱谷面状またはV字谷面状等の凹型またその逆の凸型滑り面部とすることにより、復元性能が得られる。
2.8. 引抜き防止装置・滑り支承の中間滑り部(転がり型)
図19〜図20は、請求項22項記載の発明の実施例を示しており、特許 1844024号での発明の引抜き防止装置・滑り支承の、上部スライド部材・下部スライド部材間に発生する摩擦係数を下げるために、上部スライド部材・下部スライド部材間に、ローラーまたはボールからなる転がり型中間滑り部を設けたものである。
図19は、上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bが接するように係合されており、各接触面について、上部または下部どちらかのスライド部材にローラー(ベアリング)5-fを設けたものである。また、同様に(上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bの接する位置の、上部または下部どちらかのスライド部材に)、ボール(ベアリング)5-eを設けたものもある。
なお、各接触面において、ローラー(ベアリング)5-f、ボール(ベアリング)5-eの設置される位置(スライド部材)は、図とは上下逆となる場合もある。図20は、上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bとの接触面に、ローラー(ベアリング)5-fを設けたものであり、上部スライド部材4-a・下部スライド部材4-bの接触部分でローラー5-f同士が接触する形を取っている。また、このローラー(ベアリング)5-fは、(b)(c)断面図に表されているように、循環式転がり案内によって循環する形を取っている。
特に、図20は、引抜き時にのみ摩擦を下げる機構として、引抜き時に接触する下部スライド部材4-bの上部材と上部スライド部材4-aの下部材の両方にローラー(ベアリング)5-fを設けたものであり、相互のローラー5-f同士が接触する形を取っている。また、圧縮時において荷重を受けないように、上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bが接触しないための隙間が設けられている。
そのため、この装置を使う免震機構では、圧縮時の、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との摩擦は、他の免震装置(図78の二重免震皿免震装置)で吸収される形をとる。
また、当然、圧縮時において荷重を受ける型、つまり、圧縮時において上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bが接触し、その摩擦を、上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-b相互のローラー(ベアリング)で受けるタイプのものもある。
また、転がり型中間滑り部が転がる面を円柱谷面状またはV字谷面状等の凹型またその逆の凸型滑り面部とすることにより、復元性能が得られる。
2.9. 引抜き防止装置・滑り支承の改良▲1▼
図43〜図45、図52〜図54は、請求項23項記載の発明の実施例を示している。
特許 1844024号での発明の引抜き防止装置・滑り支承の水平寸法を小さくするために、上部スライド部材・下部スライド部材(4-a、4-b)間に、長辺側面に横に開口したスライド孔を有する中間部スライド部材4-mを設けたものである。そして、上部スライド部材4-aと中間部スライド部材4-mとが、中間部スライド部材4-mと下部スライド部材4-bとが、互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合し、スライドできるように構成されている。
図43は、中間部スライド部材4-mのスライド孔の仕切をなす中間材4-mm があるものであり、図44は、中間材4-mm がないものである。
図45は、図43の中間部スライド部材4-mの中間材4-mm が、上部スライド部材・下部スライド部材(4-a、4-b)の上下の免震皿(4-as、4-bs)と同様の免震皿を形成するものである。
図52〜図54は、図43〜図45の引抜き防止装置・滑り支承に復元・減衰バネ等25を設けて、復元・減衰バネ付き引抜き防止装置・滑り支承としたものである。
また同時に、この復元・減衰バネ等25は、中間部スライド部材4-mを常に定位置に戻すという効果をもつ。
また、図43〜図45、図52〜図54において、上部スライド部材4-a、中間部スライド部材4-m、下部スライド部材4-bの各スライド部材が接する面に中間滑り部6、ローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eを設置することが考えられる。
さらに滑り面を円柱谷面状またはV字谷面状等の凹型形状またその逆の凸型形状にすることにより、引抜き防止装置付き復元すべり支承または転がり支承となる。
この装置は、後記4.二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承と同様に、スライド部材(4-a、4-b、4-m)の水平寸法の大きさを、従来の引抜き防止装置・滑り支承のほぼ半分に近い寸法にする。
というのは、中間部スライド部材4-mによって、上部スライド部材・下部スライド部材(4-a、4-b)が地震時に互いにずれた際の寸法は、最大、上部スライド部材と下部スライド部材(4-a、4-b)のスライド可能寸法分を足し合わせた大きさまで可能となるためである。
ただ、そのずれる寸法は、挟み込まれる中間部スライド部材の幅の分だけマイナスされる。その幅をQとし、地震の最大振幅の半分をLとすると、上部スライド部材・下部スライド部材の大きさは、それぞれL+Qでよくなる。一般的には、それに余裕をみた寸法か、それ以上の寸法とする。
一方、従来の引抜き防止装置・滑り支承で考えると、上部スライド部材・下部スライド部材の大きさは、2×L+Q’(Q’:上部スライド部材・下部スライド部材の短辺方向の幅)となる。
よって、一辺の大きさでほぼ半分になり、従来の引抜き防止装置・滑り支承が大きく場所を取るという問題が解決される。
2.10. 引抜き防止装置・滑り支承の改良▲2▼
図46は、請求項24項〜請求項24−2項記載の発明の実施例を示している。
長辺側面に横に細長く開口したスライド孔を有する上部スライド部材4-aと下部スライド部材4-bとを、互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合してスライドできるようにし、かつ上部スライド部材4-aを構成する下部材4-al、下部スライド部材4-bを構成する上部材4-bu のどちらかが、または両方が、上部スライド部材・下部スライド部材(4-a、4-b)に対して上下方向は拘束されながら水平方向だけにスライドするように構成されたものである。
そして、前記上部スライド部材4-aを免震される構造体1に、下部スライド部材4-bを免震される構造体を支持する構造体2に設けることにより構成される。具体的には、下部材4-alおよび上部材4-buのそれぞれには、引掛け部(または引掛かり部)が設けられており、この引掛け部(または引掛かり部)が、上部・下部スライド部材4-a、4-bの対辺同士に設けられた引掛かり部(または引掛け部)に掛り合うように構成される。
なお、引掛け部、引掛かり部に関して、引掛け部が凹の場合凸の場合も有り、同様に引掛かり部が凹の場合凸の場合もあって、相互に引掛け合って掛り合うようになっており、引掛け部、引掛かり部のどちらかが能動に、他方が受け身になるが、引掛け部が能動になるとは限らない。同様に引掛かり部が受け身になるとは限らない。以下同じである。
図46は、このうち、上部スライド部材4-aを構成する下部材4-al 、下部スライド部材4-bを構成する上部材4-bu の両方が、上部スライド部材4-a、下部スライド部材4-bに対して上下方向は拘束されながら水平方向にスライドするように構成したものである。
具体的には、上部スライド部材4-aを構成する下部材4-al、下部スライド部材4-bを構成する上部材4-bu の両方が、それぞれ上部スライド部材4-a、下部スライド部材4-bのスライド方向に掛かり合う形状によって、上下方向には繋がって引抜き力に抵抗し、このスライド方向に掛かり合う形状に沿って水平にのみスライドするように構成されたものである。
また、上部スライド部材4-aが上側免震皿3-aを、下部スライド部材4-bが下側免震皿3-bを兼ねている場合である。
この発明の利点は、上側免震皿3-aと下側免震皿3-bによって全体が覆われ、密閉性が得られることであり、2.9.の引抜き防止装置・滑り支承の改良▲1▼と同様に、水平寸法を従来の引抜き防止装置・滑り支承のほぼ半分に近くする。
図55は、図46の引抜き防止装置・滑り支承に、復元・減衰バネ等25を設けて、復元・減衰バネ付き引抜き防止装置・滑り支承とするものである。
また同時に、この復元・減衰バネ等25は、スライドする部材を常に定位置に戻すという効果をもつ。
図51、図101は、請求項25項記載の発明の実施例を示している。
請求項24項、請求項24−2項記載の発明の、上側免震皿3-a(上部スライド部材4-a)と下側免震皿3-b(下部スライド部材4-b)との間に、すべり型中間滑り部またはボール5-e等の転がり型中間滑り部を設けることにより構成されている場合の実施例である。
また、4.2.1.3.1.中間滑り部(球面またすり鉢状免震皿)の併用は、引抜き防止装置付き復元すべり支承または転がり支承となる。
図101は、その場合の実施例を示している。
図49、図50、図93、図100は、請求項26項記載の発明の実施例を示している。
図49、図50は、図46の実施例の上部スライド部材4-a下部材4-alと下部スライド部材4-bの上部材4-bu の双方の上に、スライド孔4-alv、4-buvをあけて、すべり型中間滑り部6またはボール5-e等の転がり型中間滑り部を入れたものである。また、上部スライド部材4-aは上側免震皿3-aを、下部スライド部材4-bは下側免震皿3-bを兼ねている。
図49は、ボール5-e等の転がり型中間滑り部が入る場合、図50は、すべり型中間滑り部6が入る場合である。
この場合、当該装置は、すべり支承または転がり支承ともなり、引抜き防止装置付きすべり支承または転がり支承ともなる。
さらに、スライド孔4-alvの孔形状として、ボール5-eの下が出ながらこのボール5-eを下受けする形、スライド孔4-buvの孔形状として、ボール5-eの頭が出ながらこのボール5-eを上受けする形をとり、上部スライド部材4-aの下部材4-al、下部スライド部材4-bの上部材4-bu が、引抜き時に互いに接することが無いようにすることにより、引抜き力に抵抗しながら、下部材4-al、上部材4-bu 双方の地震水平力による摩擦が軽減される。
また、上部スライド部材4-a(上側免震皿3-a)を構成する下部材4-al 、下部スライド部材4-b(下部スライド部材4-b)を構成する上部材4-bu の両方が、それぞれ上部スライド部材4-a・下部スライド部材4-bに対して上下方向は拘束されながら水平方向にスライドし、挟まれたボール5-eにより、摩擦係数を下げている。
また、4.2.1.3.1.の、球面またすり鉢状免震皿の使用は、引抜き防止装置付き復元すべり支承または転がり支承となる。
図93、図100は、その発明の実施例を示しており、図93は、ボール等の転がり型中間滑り部が入る転がり支承の場合、図100は、すべり型中間滑り部が入るすべり支承の場合である。
その場合、スライド孔4-alv及びスライド孔4-buvの孔形状として、中間滑り部が、球面またはすり鉢状免震皿の中央部から周辺部に移動するに従って持ち上がる分、孔形状を大きくする必要があるが、全体を大きくするとがたつきが発生するので、中間滑り部が持ち上がる分のみ、中央部から周辺部にかけて孔形状の幅を大きくしていく必要がある。
さらに、請求項27項記載の発明の実施例を示す図94は、上部スライド部材4-a(上側免震皿3-a)の下部材4-al (または下部スライド部材の上部材4-bu )の、スライド孔4-alv(またはスライド孔4-buv)を挟んだ両側を分離し、その分離された部材4-al1、4-al2、4-bu1、4-bu2、の両端をボルト等39でピン状態に回転できるように固定し、力が働くと、両端がピン状態で回転してたわみ、孔形状の幅が大きくなる工夫をしている。下部スライド部材4-b(下側免震皿3-b)も同様に構成される。
このことにより、図93の装置に比べて、すべり型中間滑り部またはボール等の転がり型中間滑り部が、周辺に行くに従い、スライド孔4-alv(またスライド孔4-buv)の孔形状が、広がりやすくなることで対応している。
また、図46、図49、図93、図94の構成において、図382(a)(b)のように上部スライド部材4-aとその下部材4-al、また下部スライド部材4-bとその上部材4-bu とが、スライドする接触点に、ボール(ベアリング)5-e、ローラー(ベアリング)5-fを挟み(図382(a)ではボール5-e)、摩擦係数を下げる方法が考えられる((a)(b)共に図を上下逆にすると逆位置の引掛かりの図となる)。
2.11. 引抜き防止装置・滑り支承の改良▲3▼
図47〜図48は、請求項28項〜請求項28−2項記載の発明の実施例を示している。
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、長辺側面に横に細長く開口したスライド孔を有する、上部スライド部材と中間部スライド部材と下部スライド部材とからなり、
上部スライド部材4-aと中間部スライド部材4-mとを、その中間部スライド部材4-mと下部スライド部材4-bとを、それぞれ互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合してスライドできるようにし、
かつ、上部スライド部材4-aを構成する下部材4-al 、下部スライド部材4-bを構成する上部材4-bu のどちらか、また両方が、上部スライド部材4-a・下部スライド部材4-bに対して上下方向は拘束されながら水平方向にスライドするように構成したものである。
そして、前記上部スライド部材4-aを免震される構造体1に、下部スライド部材4-bを免震される構造体を支持する構造体2に設けることにより構成される。具体的には、上部スライド部材4-aを構成する下部材4-al 、下部スライド部材4-bを構成する上部材4-bu のどちらか、また両方が、上部・下部スライド部材4-a、4-bの対辺同士に設けられた引掛け部または引掛かり部に掛り合うことによって、上部スライド部材4-a・下部スライド部材4-bに対して上下方向は拘束されながら水平方向にスライドするようになる。
図47〜図48は、このうち、上部スライド部材4-aを構成する下部材4-al、下部スライド部材4-bを構成する上部材4-buの両方が、上部スライド部材4-a、下部スライド部材4-bに対して上下方向は拘束されながら水平方向にスライドするように構成されたものである。
具体的には、上部スライド部材4-aを構成する下部材4-al、下部スライド部材4-bを構成する上部材4-bu の両方が、それぞれ上部スライド部材4-a、下部スライド部材4-bのスライド方向に刻まれた溝によって、上下方向には繋がって引抜き力に抵抗し、このスライド方向に刻まれた溝に沿って水平にのみスライドするように構成されたものである。
図47は、中間部スライド部材4-mのスライド孔の仕切をなす中間材4-mm があるものであり、図48は、その中間材4-mm がないものである。
この発明のメリットは、全体が覆われ、密閉性が得られることであり、2.9.〜2.10. の引抜き防止装置・滑り支承の改良▲1▼▲2▼と同様に、水平寸法を従来の引抜き防止装置・滑り支承のほぼ半分に近くすることができる。
図56は、図47の引抜き防止装置・滑り支承に、復元・減衰バネ等25を設けて、復元・減衰バネ付き引抜き防止装置・滑り支承となるものである。当然、図48にも、同様に、復元・減衰バネ等25を設けて、復元・減衰バネ付き引抜き防止装置・滑り支承とする事が考えられる。
また同時に、この復元・減衰バネ等25は、スライドする部材を常に定位置に戻す効果をもつ。
また、図47、図48、図56において、上部スライド部材4-a・中間部スライド部材4-m・下部スライド部材4-bの各スライド部材が接する面に、中間滑り部6、ローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eを設置することが考えられる。さらに、円柱谷面状またはV字谷面状等の凹型またその逆の凸型滑り面部の使用により、引抜き防止装置付き復元すべり支承または転がり支承となる。
2.12. 引抜き防止装置・滑り支承の改良▲4▼
請求項29項〜請求項32−2項は、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
上側・下側の両免震皿(3-a、3-b)が、(平行する対辺同士で)上下繋ぎスライド部材3-sによって上下方向に相互に繋がれ、よって上下方向の引抜き力に抵抗する発明である。
請求項29項、請求項29−2項は、
上側免震皿に対して上下方向は拘束されながら水平方向にスライドし、下側免震皿に対して上下方向は拘束されながら水平方向にスライドするように構成された上下繋ぎスライド部材により、
上側免震皿と下側免震皿とは上下方向には繋がれ、水平方向にはスライド可能なように構成され、
かつ、前記上側免震皿を免震される構造体に、下側免震皿を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承の発明である。
請求項29−2項は、
引掛け部(または引掛かり部)を有する上下繋ぎスライド部材が上下の免震皿(の平行する対辺同士)のスライド方向に設けられた引掛かり部(または引掛け部)と掛かり合うことにより、
上側免震皿と下側免震皿とは上下方向には繋がれ、水平方向にはスライド可能なように構成され、
かつ、前記上側免震皿を免震される構造体に、下側免震皿を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
上下繋ぎスライド部材と免震皿とが繋がれる位置は、免震皿の平行する対辺同士(外ガイド型)、もしくは免震皿の滑り面部(内ガイド型)、またはその両方のいずれでも良い(外ガイド型、内ガイド型の説明は 10.1.1.参照、ガイド部を上下繋ぎスライド部と考えれば同じ)。
請求項29−3項は内型上下繋ぎスライド部材の発明であり、
引掛け部(または引掛かり部)を有する上下繋ぎスライド部材が上下の免震皿(の平行する対辺同士)に設けられた引掛かり部(または引掛け部)に対し、内側から掛かり合う(入り込む)ことによって構成される。
請求項29−4項は外型上下繋ぎスライド部材の発明であり、
引掛け部(または引掛かり部)を有する上下繋ぎスライド部材が上下の免震皿(の平行する対辺同士)に設けられた引掛かり部(または引掛け部)に対し、外側から掛かり合う(入り込む)ことによって構成される。
請求項30項は、
請求項29項から請求項29−4項記載の免震装置・滑り支承において、上側免震皿に対してのスライド方向と、下側免震皿に対してのスライド方向とは、直角をなすように構成された上下繋ぎスライド部材であることを特徴とする免震装置・滑り支承の発明である。
請求項31項は、
請求項29項から請求項30項記載の免震装置・滑り支承において、上下繋ぎスライド部材の中央部に、免震皿上を自由にボール5-eもしくはローラー5-f等の転動体が転がるか、または中間すべり部6がすべるかする大きさの孔が開けられ、ボール5-eもしくはローラー5-f等の転動体または中間すべり部6が入っていることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承の発明である。なお、上下繋ぎスライド部材の中央部に入れる物体は、ボール、ローラー以外の転動体でもよい。
請求項32項は、
請求項31項記載の免震装置・滑り支承において、上側免震皿、下側免震皿は、すり鉢状・球面状または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部を有する免震皿であることを特徴とする免震装置・滑り支承の発明である。
上側免震皿、下側免震皿の少なくともどちらか一方(勿論両方でもよい)を凹型のすべり面部とすることで、復元機能が得られる。
滑り面部を凹型とするのは、免震装置に復元機能を持たせるためである。従って本発明における凹型滑り面部とは、免震装置に復元機能を持たせ得るものであればどのようなものでも良く、形状としては球状、すり鉢状、円柱谷面状、V字谷面状、多角形状、球状とすり鉢状を組合せたもの、若しくは、円柱谷面とV字谷面を組合せたもの等の滑り面部を用いることができる。
以上の構成から分かるように、上下繋ぎスライド部材3-sの構成は、2.10. 引抜き防止装置・滑り支承の改良▲2▼の下部材4-al、上部材4-buを一体にしたようなものである。
上下繋ぎスライド部材3-sは、内型上下繋ぎスライド部材3-s型と外型上下繋ぎスライド部材3-s型の2つに分かれる。外型上下繋ぎスライド部材3-s型の方が寸法を小さくすることができる。
以上の構成により、2.10.(すり鉢・球面支承型除く)及び 2.11.では、上部スライド部材を構成する下部材、下部スライド部材を構成する上部材、または中間部スライド部材が自然に元の位置に戻らない問題も、上下繋ぎスライド部材3-sが元の位置に戻るに従って自然に元の位置に戻るので解決される。
さらに、上側下側免震皿(3-a、3-b)にすり鉢、球面等の凹型滑り面部を使用し、ボール5-e(ベアリング)を挟み込めば、免震機能と復元機能と引抜き防止機能を合せ持たせることが可能となる。
また、2.10. 引抜き防止装置・滑り支承の改良▲2▼の図49のような下部材4-al、上部材4-buによるボール5-e(ベアリング)の拘束も無くなり、免震性能を上げられる。
以下に実施例を説明する。
(1) 内型上下繋ぎスライド部材3-s型
図394〜図395は、請求項29項〜請求項30項の実施例であり、平面型の滑り面部を有する免震皿(3-a、3-b)同士が上下繋ぎスライド部材3-sのすべりによってスライドする場合(平面すべり型)である。そして、免震皿(3-a、3-b)が、平行する対辺同士で、上下繋ぎスライド部材3-sによって相互に繋がれ、上下方向の引抜き力に抵抗する。
実施図では、上下繋ぎスライド部材3-sの中央部に孔が開いているが、孔はなくてもよい。
図399〜図400は、請求項31項の実施例であり、平面型の滑り面部を有する免震皿(3-a、3-b)同士がボール5-e(ベアリング)の転がりによってスライドする場合(平面転がり型)である。
免震皿(3-a、3-b)が、平行する対辺同士で、上下繋ぎスライド部材3-sによって相互に繋がれ、上下方向の引抜き力に抵抗し、この上下繋ぎスライド部材3-sの中央部に孔が開いており、そこにボール5-e(ベアリング)が入り、このボール5-e(ベアリング)の転がりによって平面型の滑り面部を有する免震皿(3-a、3-b)同士がスライドする。
図404〜図405は、請求項31項の別の実施例であり、平面型の滑り面部を有する免震皿(3-a、3-b)同士が中間滑り部6のすべりによってスライドする場合(中間滑り部持ち平面すべり型)である。
免震皿(3-a、3-b)が、平行する対辺同士で、上下繋ぎスライド部材3-sによって相互に繋がれ、上下方向の引抜き力に抵抗し、この上下繋ぎスライド部材3-sの中央部に孔が開いており、そこに中間滑り部6が入り、この中間滑り部6のすべりによって平面型の滑り面部を有する免震皿(3-a、3-b)同士がスライドする。つまり図399〜図400におけるボール5−e(ベアリング)に代えて中間滑り部6を使用したものである。
図409〜図410は、請求項32項の発明(上側免震皿、下側免震皿が、すり鉢状・球面状または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部である免震装置・滑り支承)のうち、すり鉢、球面等の凹型滑り面部を有する免震皿(3-a、3-b)同士がボール5-e(ベアリング)の転がりによってスライドする場合(凹面転がり型)の実施例である。
免震皿(3-a、3-b)が、平行する対辺同士で、上下繋ぎスライド部材3-sによって相互に繋がれ、上下方向の引抜き力に抵抗し、この上下繋ぎスライド部材3-sの中央部に孔が開いており、そこにボール5-e(ベアリング)が入り、このボール5-e(ベアリング)の転がりによってすり鉢または球面等の凹型滑り面部を有する免震皿(3-a、3-b)同士がスライドする。
図414〜図415は、請求項32項の発明(上側免震皿、下側免震皿が、すり鉢状・球面状または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部である免震装置・滑り支承)のうち、すり鉢、球面等の凹型滑り面部を有する免震皿(3-a、3-b)同士が中間滑り部6のすべりによってスライドする場合(凹面すべり型)の実施例である。
免震皿(3-a、3-b)が、平行する対辺同士で、上下繋ぎスライド部材3-sによって相互に繋がれ、上下方向の引抜き力に抵抗し、この上下繋ぎスライド部材3-sの中央部に孔が開いており、そこに中間滑り部6が入り、この中間滑り部6のすべりによってすり鉢または球面等の凹型滑り面部を有する免震皿(3-a、3-b)同士がスライドする。つまり図409〜図410におけるボール5−e(ベアリング)にかえて、中間滑り部6を使用したものである。
また、ここに挙げたローラー、ボール以外の転動体を使用した実施例、または他の凹型滑り面部を使用した実施例も考えられる。
(2) 外型上下繋ぎスライド部材3-s型
図396〜図398は、請求項29項〜請求項30項の実施例であり、平面型の滑り面部を有する免震皿(3-a、3-b)同士がすべりによってスライドする場合(平面すべり型)である。そして、免震皿(3-a、3-b)が、平行する対辺同士で、上下繋ぎスライド部材3-sによって相互に繋がれ、上下方向の引抜き力に抵抗する。
図401〜図403は、請求項31項の実施例であり、平面型の滑り面部を有する免震皿(3-a、3-b)同士がボール5-e(ベアリング)の転がりによってスライドする場合(平面転がり型)である。
免震皿(3-a、3-b)が、平行する対辺同士で、上下繋ぎスライド部材3-sによって相互に繋がれ、上下方向の引抜き力に抵抗し、この上下繋ぎスライド部材3-sの中央部に孔が開いており、そこにボール5-e(ベアリング)が入り、このボール5-e(ベアリング)の転がりによって平面型の滑り面部を有する免震皿(3-a、3-b)同士がスライドする。
図406〜図408は、請求項31項の実施例であり、平面型の滑り面部を有する免震皿(3-a、3-b)同士が中間滑り部6のすべりによってスライドする場合(中間滑り部持ち平面すべり型)である。
免震皿(3-a、3-b)が、平行する対辺同士で、上下繋ぎスライド部材3-sによって相互に繋がれ、上下方向の引抜き力に抵抗し、この上下繋ぎスライド部材3-sの中央部に孔が開いており、そこに中間滑り部6が入り、この中間滑り部6のすべりによって平面型の滑り面部を有する免震皿(3-a、3-b)同士がスライドする。つまり図401〜図403におけるボール5−e(ベアリング)に代えて中間滑り部6を使用したものである。
図411〜図413は、請求項32項の発明(上側免震皿、下側免震皿が、すり鉢状・球面状または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部である免震装置・滑り支承)のうち、すり鉢、球面等の凹型滑り面部を有する免震皿(3-a、3-b)同士がボール5-e(ベアリング)の転がりによってスライドする場合(凹面転がり型)の実施例である。
免震皿(3-a、3-b)が、平行する対辺同士で、上下繋ぎスライド部材3-sによって相互に繋がれ、上下方向の引抜き力に抵抗し、この上下繋ぎスライド部材3-sの中央部に孔が開いており、そこにボール5-e(ベアリング)が入り、このボール5-e(ベアリング)の転がりによってすり鉢または球面等の凹型滑り面部を有する免震皿(3-a、3-b)同士がスライドする。
図416〜図418は、請求項32項の発明(上側免震皿、下側免震皿が、すり鉢状・球面状または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部である免震装置・滑り支承)のうち、すり鉢、球面等の凹型滑り面部を有する免震皿(3-a、3-b)同士が中間滑り部6のすべりによってスライドする場合(凹面すべり型)の実施例である。
免震皿(3-a、3-b)が、平行する対辺同士で、上下繋ぎスライド部材3-sによって相互に繋がれ、上下方向の引抜き力に抵抗し、この上下繋ぎスライド部材3-sの中央部に孔が開いており、そこに中間滑り部6が入り、この中間滑り部6のすべりによってすり鉢または球面等の凹型滑り面部を有する免震皿(3-a、3-b)同士がスライドする。つまり図411〜図413におけるボール5-e(ベアリング)にかえて、中間滑り部6を使用したものである。
(3) 内型・外型上下繋ぎ組合せスライド部材3-s型
また、内型上下繋ぎと外型上下繋ぎの組合せスライド部材型もある。
この型として具体的には、
上側免震皿と上下繋ぎスライド部材とは、(1)内型上下繋ぎスライド部材3-s型であり、下側免震皿と上下繋ぎスライド部材とは、(2)外型上下繋ぎスライド部材3-s型である場合、
上側免震皿と上下繋ぎスライド部材とは、(2)外型上下繋ぎスライド部材3-s型であり、下側免震皿と上下繋ぎスライド部材とは、(1)内型上下繋ぎスライド部材3-s型である場合等がある。
以上、(1)(2)(3)の免震皿(3-a、3-b)と上下繋ぎスライド部材3-sとの摩擦係数を下げる方法として、図382(d)のように、免震皿との間にボール(ベアリング)5-e、ローラー(ベアリング)5-fを挟むことが考えられる。
図382(a)(b)は、上下繋ぎスライド部材3-sに、ローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eを設けて(図382(a)(b)ではボール5-e)、転がりにより、側面の摩擦抵抗を少なくした場合である。共に図を上下逆にすると逆位置での引掛かりの図となる。
図383(c)(d)は、上下繋ぎスライド部材3-sに、L型の保持器5-gをもったローラー5-fを設けて、転がりにより、側面、上面の摩擦抵抗を少なくした場合である。
図384は、図348〜図350の上下繋ぎスライド部材3-sに、L型の保持器5-gをもったローラー5-fを設けて、転がりにより、側面、上面の摩擦抵抗を少なくした場合である。
図385は、図411〜図413の上下繋ぎスライド部材3-sに、L型の保持器5-gをもったローラー5-fを設けて、転がりにより、側面、上面の摩擦抵抗を少なくした場合である。
図383(c)(d)、図384、図385の支承ともに、上面の摩擦抵抗の軽減は、地震時の支承への引抜発生時にその摩擦抵抗を下げる効果をもつ。また、上面の摩擦抵抗の軽減は、地震時の引抜発生によって生じる捩れ発生を抑える効果を持つ。また、側面の摩擦抵抗の軽減は、この支承による捩れ回転抑制時(10.回転・捩れ防止装置参照)に働く摩擦抵抗を下げ、免震性能を高める効果をもつ。
請求項32−2項は、この側面低摩擦材・ベアリング付きの発明である。
なお、ここに挙げたローラー、ボール以外の転動体を使用した実施例、または他の凹型滑り面部を使用した実施例も考えられる。
さらに、4.1.2.及び 4.3.と同様に、重層免震皿も可能になる。
3.滑り型免震装置・滑り支承のダンパー機能向上及び初滑動向上
3.1. 摩擦係数の変化
図71〜図72は、請求項33項記載の発明の実施例を示している。
平面型もしくは凹型の滑り面部を有する免震皿と滑り部からなる免震装置・滑り支承において、
または、下向きの平面型もしくは凹型の滑り面部を有する上部免震皿と上向きの平面型もしくは凹型の滑り面部を有する下部免震皿とで構成された上部免震皿と下部免震皿との間に中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部またはローラー・ボールがはさみこまれた免震装置・滑り支承において、
または、前記上部免震皿と前記下部免震皿の中間に上面下面ともに滑り面部をもった1個若しくは複数個の中間免震皿も挟み込まれ、重なる免震皿同士の間に中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部またはローラー・ボール(以上、「中間滑り部等」と言う)がはさみこまれた免震装置・滑り支承において、
免震皿中心部の摩擦係数は小さく、免震皿周辺部の摩擦係数は大きい免震皿をもつことによって構成される。
免震皿の中心部の摩擦係数を小さくすることは、免震感度を上げることになる。つまり滑り部等が最初に滑動を開始する地震力の大きさを小さくすることにより、免震感度を上げることができる。
また、周辺部の摩擦係数を大きくすることは、地震による振幅の抑制につながる。
よって実施例は3つに分かれる。
1) 免震皿の中心部の摩擦係数を小さくする。
2) 免震皿の周辺部の摩擦係数を大きくする。
3) 免震皿の中心部の摩擦係数を小さくし、かつ免震皿の周辺部の摩擦係数を大きくする。
3) に関しては、免震皿3の中心部の摩擦係数を小さくして、免震皿の周辺部に行くに従い、徐々に、または段階的に、摩擦係数を大きくする方法もある。
図71は、平面型滑り面部を有する免震皿3の場合、図72は、凹型滑り面部を有する免震皿3の場合で、同心円状に、摩擦係数が中心部から周辺部に向かって大きくなっている実施例である。摩擦係数を大きくしていく割合は、一定の割合で増えていく比例的な場合、二乗またn乗に比例的な場合、等差数列的な場合、等比数列的な場合、また特殊な関数の場合もある。
ここで、上側免震皿と上部免震皿、下側免震皿と下部免震皿との用語の違いについて説明しておく。
免震皿が3枚の時には、上部免震皿と中間免震皿と下部免震皿とによって構成される。
中間免震皿は下側免震皿と上側免震皿とを兼ね、上部免震皿との関係では下側免震皿となり(上部免震皿は上側免震皿となり)、下部免震皿との関係では上側免震皿となる(下部免震皿は下側免震皿となる)。
なお、上部(側)免震皿とは、上部免震皿、上側免震皿を表す。下部(側)免震皿も同様である。また、上側(部)免震皿とは、上側免震皿、上部免震皿を表す。下側(部)免震皿も同様である。
3.2. 曲率の変化
請求項34項記載の発明は、
凹型の滑り面部を有する免震皿と滑り部からなる免震装置・滑り支承において、
または、下向きの平面型もしくは凹型の滑り面部を有する上部免震皿と上向きの平面型もしくは凹型の滑り面部を有する下部免震皿との間に中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部またはローラー・ボールがはさみこまれた免震装置・滑り支承において、且つ上部免震皿、下部免震皿の一方にまたは両方に凹型の滑り面部を有する場合において、
または、前記上部免震皿と前記下部免震皿の中間に上面下面ともに滑り面部をもった1個若しくは複数個の中間免震皿も挟み込まれ、重なる免震皿同士の間に中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部またはローラー・ボール(以上、「中間滑り部等」と言う)がはさみこまれた免震装置・滑り支承において、
免震皿の中心部の曲率半径を大きくし、また周辺部の曲率半径を小さくするか、または、中心部から周辺に向かって、曲率半径を小さくして急勾配にすることにより、地震時の滑り部等の振幅を抑制するものである。
また曲率を変化させることにより、地震周期と共振を起こさないという効果をも合わせ持つ。
免震皿の形状は、全方向性の球面等の凹面もあり、一方向性(往復を含む、以下同じ)の円柱谷面等の凹面もある。
曲率の変化の割合は、段階的に変化させる場合、一定の割合で変化させる場合(単純比例の場合、(免震皿の中心からの距離に対して高さが)二乗またはn乗に比例する場合、等差数列の場合、等比数列の場合、また特殊な関数の場合)もある。
特に、n乗に比例する場合、n=0.7〜2が効果がある。以下に免震皿の滑り面部の勾配に関する式をあげる。
Z=p・X^n
ただし X : 免震皿の中央部からの水平変位
Z : 免震皿が構成する曲面上で、水平変位Xに伴い生じる鉛直変位
p、n : 曲面の方程式の係数
請求項34−2項は、その発明である。
3.3. 摩擦係数の変化と曲面率の変化
さらに、免震皿の、3.1.の摩擦係数の変化と、3.2.の曲率の変化とを両方用いて、滑り免震装置・滑り支承のダンパー機能の向上及び初滑動の向上を図る方法もある。
4.二重(または二重以上の)免震皿免震装置、重力復元型免震装置
4.1. 二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
4.1.1. 二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
図73〜図109は、請求項35項〜請求項36項記載の発明の二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承の実施例を示している。
この二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承は、以下によって構成される(今まで説明の、滑り部と免震皿の構成の免震装置・滑り支承を「一重免震皿免震装置・滑り支承」と言う)。
下向きの平面または凹面で形成された滑り面部(平面型滑り面部または凹型滑り面部)をもつ上部免震皿3-aと、上向きの平面または凹面で形成された滑り面部(平面型滑り面部または凹型滑り面部)をもつ下部免震皿3-bとが、上下に重なる。また、この上部免震皿3-aと下部免震皿3-bの中間に、上面下面ともに滑り面部をもった、1個若しくは複数個の中間免震皿3-mも挟み込まれる場合もあり、二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承を構成する。
そして、上部免震皿3-aを免震される構造体1に取付け、下部免震皿3-bを免震される構造体1を支持する構造体2に取付ける。
図73〜図77は、中間滑り部6を持たない場合であり、図78〜図109は、中間滑り部6またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部6(=保持器5-g)を持つ場合である。
図73(a)〜(d) は、二重免震皿(上部免震皿3-a、下部免震皿3-b)の場合、図74(a)〜(b) は、三重免震皿(上部免震皿3-a、中間免震皿3-m、下部免震皿3-b)の場合であり、さらに四重以上免震皿の場合も考えられる。層数を重ねるほうが、免震性能は増すと考えられる。
なお、図73(c)(d)は、特許 1844024号における免震復元装置との大きさの比較図であり、(c)は特許 1844024号での免震復元装置、(d)は、二重免震皿による免震装置・滑り支承の場合である。
二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承の構成について説明する。
まず、免震皿の大きさの一辺は、地震による最大振幅(地震による免震皿上での最大応答振幅)を免震皿枚数分で割った寸法(例えば、二重免震皿の場合は地震の最大振幅の半分の寸法)でほぼよい。
というのは、同じ大きさの免震皿の二重以上の構成を取るために、地震時に免震皿同士が互いがずれたときに、その接触点で、免震される構造体1の垂直荷重が伝達できる最小限の面積が得られれば良く、その最小限の面積をQの二乗とすると、正方形の場合で考えると、一辺はQでよくなる。
地震の最大振幅を免震皿枚数分で割った寸法をL/免震皿枚数とすると、二重以上免震皿の場合、上下の免震皿が相互にずれるので、正方形の場合で考えると、免震皿の一辺の大きさは、L/免震皿枚数+Qでよいことになる。一般的には、それに余裕をみた寸法か、それ以上の寸法とする。二重免震皿の場合は、図73(d)の通りである。
一方、特許 1844024号での免震復元装置(重力復元型免震装置・滑り支承)では、正方形の場合で考えると、免震皿の一辺の長さは、L+Qとなる(Qは滑り部5の幅)。図73(c)の通りである。
よって、特許 1844024号での免震復元装置に比べ、二重(以上)免震皿による免震装置の免震皿の大きさは、一辺の長さでほぼ、1/免震皿枚数分になり、面積でほぼ1/免震皿枚数分の二乗になる。
また免震皿に使われる材料の効率の点からも、すべての免震皿を合わせた面積は、ほぼ1/免震皿枚数分になる(二重免震皿の場合は、一辺の大きさで、ほぼ1/2になり、面積で、ほぼ1/4になり、また免震皿を上下合わせても、ほぼ1/2の面積になる)。
次に、免震皿の形状を円形で考えた場合も、地震時にお互いがずれた二重皿の接触点の、免震される構造体の垂直荷重が伝達できる必要最小限の面積からの寸法が変わるのみで、ほぼ同じである。
また、免震皿の形状に関しては、以上のように、正方形、円形でも、四角形、多角形、また楕円等の曲線により形成された形でもよい。
これは、免震皿の大きさが大きくて場所を取るという問題を解決する。
また、この事により、同じ大きさの免震皿の重層で良くなる。
同じ大きさの免震皿の重層であることは、特許 1844024号での免震復元装置(重力復元型免震装置・滑り支承)の、密閉性のないことによって、塵埃等がたまり、錆びて、装置の滑り支承の摩擦が悪くなるという問題をも解決する。
つまり、密閉、それも完全密閉が可能になるからである。
免震皿の大きさと密閉性に関しての長所は、平面型滑り面部を有する免震皿であっても、凹型滑り面部を有する免震皿であっても同じである。
密閉性に関してさらに説明すると、免震皿が平面型滑り面部同士の場合には、問題がないことは言うまでもないが、凹型滑り面部同士の場合でも同様である。つまり、後述の中間滑り部6の高さ寸法を、同じ大きさの二重の凹型形状免震皿が完全に重なった時に、隙間ができない大きさに設定する事により密閉性が得られるわけである。
さらに、免震皿のほぼ中央部に潤滑油の出る孔を設けて、潤滑油がしみ出すようにするという工夫も考えられる。また、免震皿にグリース・固形の潤滑油をためるための窪みを設けることも考えられる。これは下側免震皿3-bだけでも、上部側免震皿3-aだけでも良く、上下側免震皿(3-a、3-b)の両方でもよい。
グリース・固形の潤滑油をためる窪みは、一箇所でもまた数箇所でもよい。一箇所の場合その位置は、ほぼ中央が良く、数箇所の場合は分散させて配置することも可能となる。また、その窪みに潤滑油をしみださせるための管を設けて、その管に潤滑油を送る装置を結合する場合もある。
4.1.2. 引抜き防止付き三重(また三重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
図340〜図381、図382、図383(c)(d)、図384、図385は、請求項37項〜請求項38−3項記載の発明の引抜き防止付き三重(また三重以上の)免震皿免震装置・滑り支承の実施例である。
請求項37項、請求項37−2項は、上部免震皿と中間免震皿と下部免震皿からなる三重免震皿免震装置・滑り支承において、上下繋ぎスライド部材・部分によって(具体的には、上下繋ぎスライド部材・部分の引掛け部(または引掛かり部)が免震皿の引掛かり部(または引掛け部)に嵌まり込むことによって、または、上下繋ぎスライド部材・部分の引掛かり部(または引掛け部)が免震皿の引掛け部(または引掛かり部)に嵌まり込むことによって、以下同様)上部免震皿と中間免震皿とを(平行する対辺同士で)繋ぎ、それと交差方向に(平行する対辺同士で)上下繋ぎスライド部材・部分によって中間免震皿と下部免震皿とを繋ぐことにより、上部免震皿と中間免震皿と下部免震皿とを相互に連結させ、上部免震皿を免震される構造体1に取付け、下部免震皿を免震される構造体1を支持する構造体2に取付けることにより構成される場合である。
中間免震皿が複数個ある場合も同様であり、請求項38項、請求項38−2項、請求項38−3項は、上下繋ぎスライド部材・部分によって(平行する対辺同士で)その中間免震皿を相互につなぎ、さらに、それと交差方向(の平行する対辺同士)で上下繋ぎスライド部材・部分によって次の中間免震皿とを相互につなぎ、順次、交差方向に(平行する対辺同士で)上下繋ぎスライド部材・部分によって次の中間免震皿とを連結してゆくことによって構成される場合である。
上下繋ぎスライド部材・部分と免震皿とが繋がれる位置は、免震皿の平行する対辺同士(外ガイド型)、もしくは免震皿の滑り面部(内ガイド型)、またはその両方のいずれでも良い(外ガイド型、内ガイド型の説明は 10.1.1.参照、ガイド部を上下繋ぎスライド部と考えれば同じ)。
さらに、以上の構成に加えて、各免震皿の間に、ローラー(ベアリング)、ボール(ベアリング)を挟み込むことにより構成する場合もある。
交差方向の角度に関しては、それぞれがなす交差角は全体交差数の180度の等分割がよいが、それよりずれてもよい。
また、上下繋ぎスライド部材・部分自体は、免震皿の一辺より大きい場合もある。その方が、ずれに対応できるからである。
なお、ここでの上下繋ぎスライド部材・部分は、スライド方向にのみ移動可能で、垂直方向には抗する機能(垂直方向には繋ぎ留める機能)をもった部材である。
ここで、上下繋ぎスライド部材と上下繋ぎスライド部分の違いについて説明しておくと、 上下繋ぎスライド部材も上下繋ぎスライド部分も共に、基本的に同じ機能(免震皿、スライド部材の上下方向への移動を拘束し、水平方向へのスライドのみを許容する)のものであるが、単独で成立している場合には、上下繋ぎスライド部材であり、他の部材(免震皿もしくはスライド部材)に従属(他の部材と一体化)している場合には上下繋ぎスライド部分となる。
また、免震皿の形状に関しては、以下説明されるような正方形、正多角形、円形でもよいが、四角形、多角形、また楕円等の曲線により形成された形でもよい。
以下、具体的に説明する。
(1) 交差2平行(直交2平行)上下繋ぎ
図340〜図343は、上部免震皿3-aと中間免震皿3-mと下部免震皿3-bによる引抜き防止付き三重免震皿免震装置・滑り支承の実施例である。この実施例では、免震皿は正方形である。
上部免震皿3-aと中間免震皿3-mとを、上下繋ぎスライド部材・部分3-sによって平行する対辺同士で繋ぎ、それと交差(直交する)方向に、中間免震皿3-mと下部免震皿3-bとを、上下繋ぎスライド部材・部分3-sによって平行する対辺同士で繋ぐことにより、上部免震皿3-aと中間免震皿3-mと下部免震皿3-bとが相互に連結し、引抜き力に抗することができる。
なお、図340〜図343、図344〜図347のうち、図341、図345はすべり面同士で接触している場合、図342、図346はローラー(ベアリング)5-fが設けられている場合、図343、図347はボール(ベアリング)5-eが設けられている場合の実施例である。
また、図340〜図343は上下繋ぎスライド部材3-sによる場合、図344〜図347は上下繋ぎスライド部分3-sによる場合である。
図342、図346場合は、スライド方向と直角にローラー(ベアリング)5-fが設けられている。
図343、図347のボール(ベアリング)5-eの場合も同様であるが、ローラー5-f・ボール5-eは、移動してもはみ出さないように、免震皿の全面にではなく、中心位置に部分的に設けられる場合もある。また、その設置される範囲の大きさは、免震される構造体の荷重が支持できるものである。
また、ローラー・ボール(ベアリング)が免震皿の全面に設けられる場合には、保持器5-gは、下の免震皿からせり出しても、ローラー・ボールが落ちない形式のものである。また、循環式転がり案内によって循環する形を取る事も考えられる。
また、以上の構成は、上下繋ぎスライド部材・部分3-s無しで重ねられる場合もあり(スライド方向にガイドだけが付いている場合もあり)、その場合でもローラー(ベアリング)、ボール(ベアリング)の構成は同じである。
(2) 交差3平行上下繋ぎ
図353〜図355、図356〜図358は、上部免震皿3-aと中間免震皿(その1)3-m1 と中間免震皿(その2)3-m2 と下部免震皿3-bによる四重免震皿免震装置・滑り支承の実施例である。この実施例では、免震皿は正六角形である。
また、図353〜図355は上下繋ぎスライド部材3-sによる場合、図356〜図358は上下繋ぎスライド部分3-sによる場合である。
上部免震皿3-aと中間免震皿(その1)3-m1 とを平行する対辺同士で、上下繋ぎスライド部材・部分3-sによって繋ぎ、それと交差方向(六角形の一つの角の角度、例えば60度ずらした方向)に中間免震皿(その1)3-m1 と中間免震皿(その2)3-m2 とを平行する対辺同士で上下繋ぎスライド部材・部分3-sによって繋ぎ、さらに、それと交差方向(六角形の一つの角の角度、例えば60度ずらした方向)に中間免震皿(その2)3-m2 と下部免震皿3-bとを、上下繋ぎスライド部材・部分3-sによって平行する対辺同士で繋ぐことにより、上部免震皿3-aと中間免震皿(その1)3-m1 と中間免震皿(その2)3-m2 と下部免震皿3-bとが相互に連結して、引抜き力に抗することができる。
なお、この実施例は、上部免震皿3-aと中間免震皿(その1)3-m1 と中間免震皿(その2)3-m2 と下部免震皿3-bとを相互に繋ぐ、上下の上下繋ぎスライド部材・部分同士を順に60度ずらして連結させた場合だが、上下繋ぎスライド部材・部分の方向が重複しなければ、平行する対辺同士の連結順番は問わない。その角度も、180度の3等分割が望ましいが、単に3分割でもよい。
なお、図353〜図355のうち、図354はすべり面同士で接触している場合の、図355はローラー・ボール(ベアリング)5-e・5-fが設けられている場合の実施例である。
ここで、ローラー(ベアリング)5-fの場合には、スライド方向と直角に、ローラー(ベアリング)が設けられる。ボール(ベアリング)も同様であるが、ローラー(ベアリング)5-fは、移動してもはみ出さないように、免震皿の全面にではなく、中心位置に部分的に設けられる場合もある。また、その設置される範囲の大きさは、免震される構造体の荷重が支持できるものである。
また、ローラー・ボール(ベアリング)が免震皿の全面に設けられる場合には、保持器5-gは、下の免震皿からせり出しても、ローラー・ボールが落ちない形式のものである。また、循環式転がり案内によって循環する形を取る事も考えられる。
また、以上の構成は、上下繋ぎスライド部材・部分3-s無しで重ねられる場合もあり(スライド方向にガイドだけが付いている場合もあり)、その場合でもローラー(ベアリング)、ボール(ベアリング)の構成は同じである。
(3) 交差4平行上下繋ぎ
(2) の方法で、同様に、正八角形の上部免震皿3-aと中間免震皿(その1)3-m1 と中間免震皿(その2)3-m2 と中間免震皿(その3)3-m3 と下部免震皿3-bによる五重免震皿免震装置・滑り支承が構成される。
しかし、正八角形では、一辺が短くなりすぎるので、図364〜図366の実施例では、正方形状の免震皿を45度ずつずらして接合したものを5重積層させ、それらを相互に上下繋ぎスライド部材・部分3-sによって繋いでいる。
つまり、5重積層とは、上部免震皿3-aと中間免震皿(その1)3-m1 と中間免震皿(その2)3-m2 と中間免震皿(その3)3-m3 と下部免震皿3-bとによって構成される。
具体的に説明すると以下のようである。
まず、正方形状の免震皿2枚を45度ずらして接合した上部免震皿3-aと、同形の中間免震皿(その1)3-m1 とを平行する対辺同士で上下繋ぎスライド部材・部分3-sによって繋ぐ。
つまり、上部免震皿3-aの2枚のうちの下の免震皿と、中間免震皿(その1)3-m1 の2枚のうちの上の免震皿とが上下繋ぎスライド部材・部分3-sによって繋がれることになる。
その中間免震皿(その1)3-m1 の2枚のうちの下の免震皿と、中間免震皿 (その2)3-m2 の2枚のうちの上の免震皿とを平行する対辺同士で、上下繋ぎスライド部材・部分3-sによって繋ぐ。この上下繋ぎスライド部材・部分の方向は、上部免震皿3-aと中間免震皿(その1)3-m1 とを接合する上下繋ぎスライド部材・部分の方向とは45度ずれる。
さらに、この中間免震皿(その2)3-m2 の2枚のうちの下の免震皿と中間免震皿(その3)3-m3 の2枚のうちの上の免震皿とを平行する対辺同士で、上下繋ぎスライド部材・部分3-sによって繋ぐ。この上下繋ぎスライド部材・部分の方向も、中間免震皿(その1)3-m1 と中間免震皿(その2)3-m2 とを接合する上下繋ぎスライド部材・部分の方向とは45度ずれる。
また、さらにこの中間免震皿(その3)3-m3 の2枚のうちの下の免震皿と下部免震皿3-bの2枚のうちの上の免震皿とを平行する対辺同士で、上下繋ぎスライド部材・部分3-sによって繋ぐ。この上下繋ぎスライド部材・部分の方向も、同様に中間免震皿(その2)3-m2 と中間免震皿(その3)3-m3 とを接合する上下繋ぎスライド部材・部分の方向とは45度ずれる。
以上の構成により、上部免震皿3-aと中間免震皿(その1)3-m1 と中間免震皿(その2)3-m2 と中間免震皿(その3)3-m3 と下部免震皿3-bとが相互に連結して、引抜き力に対処できる。
なお、上部免震皿3-aの2枚のうちの上の免震皿と、免震される構造体1とが、さらに下部免震皿3-bの2枚のうちの下の免震皿と、免震される構造体を支持する構造体2とがそれぞれ接合される。
なお、この実施例は、上部免震皿3-aと中間免震皿(その1)3-m1 と中間免震皿(その2)3-m2 と中間免震皿(その3)3-m3 と下部免震皿3-bの相互を繋ぐ上下の上下繋ぎスライド部材・部分同士を、順に45度ずらして連結させた場合だが、上下繋ぎスライド部材・部分の方向が重複しなければ、平行する対辺同士の連結順番は問わない。その角度も、180度の4等分割が望ましいが、単に4分割でもよい。
なお、図364〜図366、図367〜図369のうち、図365および図368はすべり面同士で接触している場合の、図366および図369はローラー・ボール(ベアリング)5-e・5-fが設けられている場合の実施例である。
また、図364〜図366は上下繋ぎスライド部材3-sによる場合、図367〜図369は上下繋ぎスライド部分3-sによる場合である。
ここで、ローラー(ベアリング)5-fの場合には、スライド方向と直角に、ローラー(ベアリング)が設けられる。ボール(ベアリング)も同様であるが、ローラー(ベアリング)5-fは、移動してもはみ出さないように、免震皿の全面にではなく、中心位置に部分的に設けられる場合もある。また、その設置される範囲の大きさは、免震される構造体の荷重が支持できるものである。
また、ローラー・ボール(ベアリング)が免震皿の全面に設けられる場合には、保持器5-gは、下の免震皿からせり出しても、ローラー・ボールが落ちない形式のものである。また、循環式転がり案内によって循環する形を取る事も考えられる。
また、以上の構成は、上下繋ぎスライド部材・部分3-s無しで重ねられる場合もあり(スライド方向にガイドだけが付いている場合もあり)、その場合でもローラー(ベアリング)、ボール(ベアリング)の構成は同じである。
(4) 交差5平行以上上下繋ぎ
交差5平行以上の上下繋ぎスライド部材・部分3-sによる繋ぎ(正十角形以上)も同様に考えられる。交差平行数が増えるほうが、免震皿に対して斜め方向の地震力に対応しやすい。
(5) 免震皿の形状
いずれにしても、上下繋ぎスライド部材・部分3-sが平行する対辺同士、また滑り面に設けられた引掛け・引掛かりで取り付けられ、全方向に免震皿がスライドできるものであれば、免震皿の形態は問わない。
つまり、(1)では交差2方向(直交)の平行形状に、(2)では交差3方向の平行形状に、(3)では交差4方向の平行形状に、(4)では交差5方向の平行形状に、また、交差6方向の平行形状に、それぞれ上下繋ぎスライド部材・部分3-sが取り付けられる、というように繰り返していって、それ以上の交差方向の場合にも対応できる。
(6) 上下繋ぎスライド部材・部分
以上の全ての上下繋ぎスライド部材・部分3-sに、図382のように、免震皿との間にボール(ベアリング)5-e、ローラー(ベアリング)5-f、また低摩擦材を挟むことで、摩擦係数を下げる方法が考えられる。
図382(b)は、上下繋ぎスライド部材・部分3-sに、ローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eを設けて、転がりにより、側面の摩擦抵抗を少なくした場合である。下部引掛かりの図であるが、上下逆にすると上部引掛かりの図となる。
この図からわかるように側面摩擦を小さくする場合は、上下繋ぎスライド部材・部分の引掛かり部(または引掛け部)は、下側の免震皿に対して設けた方が、ローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eがずれなくてよい。
図383(c)(d)、図384、図385は、上下繋ぎスライド部材・部分3-sに、L型の保持器5-gをもったローラー5-fを設けて、転がりにより、側面、上面の摩擦抵抗を少なくした場合である(また、側面用、上面用と別々のローラー5-fを設けてもよい。また当然、片方だけでも良い。引抜き防止の摩擦抵抗の低減だけでは、上面のローラー5-fだけを設けてもよい)。上面の摩擦抵抗の軽減は、地震時の支承への引抜発生時にその摩擦抵抗を下げる効果をもつ。また、上面の摩擦抵抗の軽減は、地震時の引抜発生によって生じる捩れ発生を抑える効果を持つ。また、側面の摩擦抵抗の軽減は、この支承による捩れ回転抑制時(10.回転・捩れ防止装置参照)に働く摩擦抵抗を下げ、免震性能を高める効果をもつ。
請求項38−3項は、この側面低摩擦材・ベアリング付きの発明である。
4.2. 中間滑り部持ち二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
平面型滑り面部を有する免震皿と凹型滑り面部を有する免震皿との組合せと、凹型滑り面部を有する免震皿と凹型滑り面部を有する免震皿との組合せとには、必ず、中間滑り部(すべり型または転がり型)は必要であるが、平面型滑り面部を有する免震皿と平面型滑り面部を有する免震皿との組合せにも、中間滑り部(すべり型または転がり型)が設けられる場合もある。
4.2.1. 中間滑り部
4.2.1.1. 中間滑り部
二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承の重なる免震皿間に、中間滑り部が挟み込まれることが考えられ、その中間滑り部には、すべり型のもの(4.2.1.2.)、ローラー・ボール等の転がり型のもの(4.2.1.3.)、すべりと転がりとの中間型のもの(4.2.1.4.)とが考えられる。
図78〜図109は、請求項39項記載の発明の実施例を示している。
4.1.1. 二重(以上)免震皿免震装置・滑り支承、及び 4.1.2. 引抜き防止付き三重(また三重以上の)免震皿免震装置・滑り支承において、
下向きの平面型滑り面部または凹型滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面型滑り面部または凹型滑り面部を有する下側免震皿とで構成され、上側免震皿と下側免震皿との間に、中間滑り部、ローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部、またはローラー・ボール(ベアリング)(ローラー・ボールをもった保持器を含む)が挟み込まれ、あるいは中間滑り部と上側免震皿、下側免震皿との間にそれぞれローラー・ボール(ベアリング)が挟み込まれることにより構成される免震装置・滑り支承である。
以下の(1)(2)(3)(4)の4つの場合がある。
(1) 平面型免震皿同士
平面型滑り面部を有する上側免震皿3-a(平面型免震皿と言う)と下側免震皿3-bとの間に、中間滑り部(すべり型)、またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部(すべり型)、またはローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-e等の転がり型中間滑り部が挟み込まれるものであり、図78は、ボール(ベアリング)5-eが挟み込まれた場合の実施例である。
図79は、平面型滑り面部を有する上側免震皿3-aと下側免震皿3-bとの間に、ローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eが挟み込まれる場合であり、そのローラー・ボール5-f、5-eは、振動時に移動して免震皿よりはみ出さないように、免震皿の全面にではなく、中心位置に部分的に設けられる。また、その設置される範囲の大きさは、免震される構造体の荷重が支持できるものである。
図80は、平面型滑り面部を有する上側免震皿3-aと下側免震皿3-bとの間に、ローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eが挟み込まれ、そのローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eは、免震皿に全面に設けられた場合であり、保持器5-gは、ローラー・ボール5-f、5-eが、下の免震皿からせり出しても落下しない形式のものである。図80の装置のメリットは、図79の装置に比して耐圧性能が上がることである。
この平面型免震皿同士による支承の防食性、防塵性、また潤滑剤の蒸発等を防ぐ気密性は、図75(a)(b)のように、二重(または二重以上の)免震皿に、シールまたは防塵カバーをすることによって守ることができる。このことは、図80装置においても同様である。この場合、中小地震では、ローラー・ボール5-f、5-eは下の免震皿からせり出さず(逆に言えば、中小地震では、下の免震皿からはみ出さないようにローラー・ボール5-f、5-eの大きさと個数を決定する)、大地震時にはシールが破れるかまたは防塵カバー3-cが開くかして、保持器5-gによって保持されたローラー・ボール5-e・5-fは、下の免震皿からせり出す事も可能にする。
(2) 平面型免震皿と凹型免震皿(復元免震皿)
図83は、平面型滑り面部を有する免震皿(3-a)と凹型滑り面部を有する免震皿(3-b)(凹型免震皿と言う)との間に、中間滑り部6が挟み込まれる場合である。
その中間滑り部6の、滑り部上部(上面)6-u、下部(下面)6-lに、ローラーまたはボール(ベアリング)5-e、5-fを設けた場合もある。また、このローラーまたボール(ベアリング)は、循環式転がり案内によって循環する形を取るのが有利である。
なお、図83では、平面型滑り面部を有する免震皿が上側免震皿、凹型滑り面部を有する免震皿が下側免震皿となっているが、その逆の場合もありうる。
(3) 凹型免震皿同士
図86〜図109は、下向きの凹型滑り面部を有する上側免震皿3-aと上向きの凹型滑り面部を有する下側免震皿3-bとの間に、中間滑り部6またはローラー・ボール(ベアリング)5-e・5-fをもった中間滑り部6(=保持器5-g)を挟み込む場合である。
また、図86〜図109のいずれの場合も、図106〜図107に見られるように、このローラー・ボール(ベアリング)5-e・5-fは、循環式転がり案内によって循環する形を取るのが有利である。
また、三重以上の免震皿の場合には、各免震皿ごとに中間滑り部を挟み込む場合もある。
以上の(1)(2)(3) の中間滑り部6の滑り部上部(上面)6-uおよび滑り部下部(下面)6-lは、低摩擦仕様となっており、PTFE等の低摩擦材が使用されている場合もある。
(4) 凹型免震皿と凸型免震皿
下向きの凸型滑り面部を有する上側免震皿3-a(凸型免震皿と言う)と上向きの凹型滑り面部を有する下側免震皿3-bとの間に、中間滑り部6またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部6(=保持器5-g)が挟み込まれるもので、図85は、ボール(ベアリング)5-eが挟み込まれた場合の実施例である。
なお、(1)〜(4)の以上に関して同様の構成で、上側免震皿と下側免震皿が、上下逆に設置される場合もある。
4.2.1.2. 中間滑り部(すべり型)
以下の4.2.1.2.1.と 4.2.1.2.2.と4.2.1.2.3.は、請求項40項〜請求項45項の、4.2.1.1.の中間滑り部を持った二重(または二重以上の)免震皿からなる免震装置の中間滑り部が、すべり型のものである。
図86〜図90、図102は、この発明の実施例を示している。
請求項40項の発明は、4.2.1.1.の、中間滑り部を持った二重(または二重以上の)免震皿からなる免震装置において、上側免震皿の滑り面部と同曲率または接する曲率を持つ凸型と、下側免震皿の滑り面部と同曲率または接する曲率を持つ凸型とが合体した形の中間滑り部が、上側免震皿と下側免震皿の間に挟み込まれることにより構成されるものである。
これは、上側下側免震皿が共に平面型免震皿の場合、上側下側免震皿が共に凹型免震皿の場合、上側下側免震皿のどちらか一方が平面型免震皿でもう一方が凹型免震皿の場合に分かれる。
特に、上側下側免震皿が共に、凹型免震皿の場合について説明すると、
下向き凹型(例;球面(図86〜図90)または円柱谷面(図102)またはすり鉢)の滑り面部を有する上側免震皿と、上向き凹型(例;球面(図86〜図90)または円柱谷面(図102)またはすり鉢)の滑り面部を有する下側免震皿との間に、上側免震皿と同曲率または接する曲率を持つ凸型滑り部と下側免震皿と同曲率または接する曲率を持つ凸型滑り部とが合体した中間滑り部、またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部が挟み込まれ、あるいはまた、上側免震皿、下側免震皿と中間滑り部との間にローラー・ボール(ベアリング)が挟み込まれることによって構成される。
これは、4.2.1.2.1.凹型球面状免震皿と同曲率または接する曲率をもった中間滑り部(図86〜図90)、4.2.1.2.2.円柱谷面免震皿と同曲率または接する曲率をもった中間滑り部(図102)、4.2.1.2.3.すり鉢状免震皿と接する曲率をもった中間滑り部、4.2.1.2.4.V字谷面状免震皿と接する曲率をもった中間滑り部、の4つの場合に分かれる。なお、この4通り以外の凹型形状(台形状等)の使用も可能である。
以下、具体的に説明する。
4.2.1.2.1. 中間滑り部(平面状、凹型球面状免震皿)
請求項41項の発明は、請求項39項記載の免震装置・滑り支承において、
一個もしくは複数(全部でもよい)の中間滑り部は、下向きの平面状または凹型の球面状等の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面状または凹型の球面状等の滑り面部を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれ、上側免震皿の滑り面部と同曲率または接する曲率の凸型と、この中間滑り部を挟む下側免震皿の滑り面部と同曲率または接する曲率の凸型とが合体した形状の中間滑り部とからなり、また、場合によっては免震皿と中間滑り部との間にローラー・ボール(ベアリング)が挟み込まれることによって、構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承である。
なお、復元を期待する場合には、上側下側免震皿の少なくともどちらか一方を凹型免震皿にする必要がある。
そのうち、図86〜図90は、下向きの凹型球面状滑り面部を有する上側免震皿3-aと上向きの凹型球面状滑り面部を有する下側免震皿3-bとの間に、上側下側免震皿の滑り面部と同曲率または接する曲率の凸型滑り面部を有する中間滑り部6が挟み込まれた場合の実施例である。
図86〜図87は、下向き凹型球面状滑り面部を有する上側免震皿3-aと、上向き凹型球面状滑り面部を有する下側免震皿3-bとの間に挟まれた中間滑り部6の、凸型滑り部上部(上面)6-uが、上側免震皿3-aと同一球面率を持ち、凸型滑り部下部(下面)6-lが、下側免震皿3-bと同一球面率を持つ場合に有利さがあるという実施例である。
何故なら、図87(e) (f) のように、地震振動により上側免震皿3-aと下側免震皿3-bとがずれを起こしても、滑り部上部(上面)6-uと上側免震皿3-aとの接触面、及び滑り部下部(下面)6-lと下側免震皿3-bとの接触面が、常に同面積得られて、垂直荷重伝達能力において有利だからである。
図88の実施例は、中間滑り部6が、図86〜図87の実施例の中間滑り部6に比べて大きく、偏平である場合である。
図89の実施例は、中間滑り部6の滑り部下部(下面)6-lに、ボール(ベアリング)5-eを設けた場合であり、図90の実施例は、中間滑り部6の滑り部上部(上面)6-u、下部(下面)6-lの両方に、ボール(ベアリング)5-eを設けた場合である。
この図89〜図90の構成は、凹型球面状に対して常にボールが接し、接触面が振動時においても常に同面積得られて、垂直荷重伝達能力において有利である。
なお、図89の実施例に対して、構成が上下逆の場合、つまり、中間滑り部6の滑り部上部(上面)6-uに、ボール(ベアリング)5-eが設けられる場合もある。
さらに、以下の4.2.1.2.2.と 4.2.1.2.3.は、請求項41項〜請求項45項の実施例を示している。
4.2.1.2.2. 中間滑り部(平面状、円柱谷面状免震皿)
請求項42項の発明は、請求項39項記載の免震装置・滑り支承において、
一個もしくは複数(全部でもよい)の中間滑り部は、下向きの平面状または円柱谷面状等の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面状または円柱谷面状等の滑り面部を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれ、上側免震皿の滑り面部と同曲率または接する曲率の凸型と、この中間滑り部を挟む下側免震皿の滑り面部と同曲率または接する曲率の凸型とが合体した形状の中間滑り部とからなり、また、場合によっては免震皿と中間滑り部との間にローラー・ボール(ベアリング)が挟み込まれることによって、構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承である。
なお、復元を期待する場合には、上側下側免震皿の少なくともどちらか一方を凹型免震皿にする必要がある。
そのうち、図102は、下向き円柱谷面の滑り面部を有する上側免震皿3-aと、上向き円柱谷面の滑り面部を有する下側免震皿3-bとの間に、滑り部上部(上面)6-uが上側免震皿3-aと同曲率で、滑り部下部(下面)6-lが下側免震皿3-bと同曲率である中間滑り部6が挟み込まれた場合の実施例である。
図86〜図87の実施例が、全方向の復元力をもつのに対して、図102の実施例は、一方向(行き帰りを含む、以下同じ)の復元力しか持たないが、それ以外の特徴・メリットは同じである。
つまり、地震振動によって上側免震皿3-aと下側免震皿3-bとが、ずれを起こしても、滑り部上部(上面)6-uと上側免震皿3-aとの接触面、及び滑り部下部(下面)6-lと下側免震皿3-bとの接触面がともに、常に同面積得られて、垂直荷重伝達能力において有利である。
中間滑り部6の、滑り部上部(上面)6-u、下部(下面)6-lに、ローラーまたはボール(ベアリング)5-e、5-fを設けた場合もある。この構成は、円柱谷面形状に対して、常にローラーまたはボールが接し、振動時においても同接触面積が得られて、垂直荷重伝達能力において有利である。
さらに、すり鉢面またはV字谷面状等の滑り面部とそれらと接する曲率をもった凸型中間滑り部で構成される免震装置・滑り支承もある。
具体的構成は以下のようになる。
4.2.1.1.の、中間滑り部を持った二重(または二重以上の)免震皿(凹型免震皿)からなる免震装置において、
下向きの凹型すり鉢面またはV字谷面状等の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの凹型すり鉢面またはV字谷面状等の滑り面部を有する下側免震皿と、
これらの免震皿の間に挟み込まれ、上側免震皿の滑り面部に接する曲率の凸型と下側免震皿の滑り面部に接する曲率の凸型とが合体した形状の中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部とからなり、
また、上側免震皿、下側免震皿と中間滑り部との間にローラー・ボール(ベアリング)が挟み込まれる場合もある。
4.2.1.2.3. 中間滑り部(平面状、すり鉢状免震皿)と 4.2.1.2.4. 中間滑り部(平面状、V字谷面状免震皿)とに分かれる。
4.2.1.2.3. 中間滑り部(平面状、すり鉢状免震皿)
請求項43項の発明は、請求項39項記載の免震装置・滑り支承において、
一個もしくは複数(全部でもよい)の中間滑り部は、下向きの平面状またはすり鉢状等の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面状またはすり鉢状等の滑り面部を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれ、上側免震皿の滑り面部と接する曲率の凸型と、この中間滑り部を挟む下側免震皿の滑り面部と接する曲率の凸型とが合体した形状の中間滑り部とからなり、また、場合によっては免震皿と中間滑り部との間にローラー・ボール(ベアリング)が挟み込まれることによって、構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承である。
なお、復元を期待する場合には、上側下側免震皿の少なくともどちらか一方を凹型免震皿にする必要がある。
4.2.1.2.4. 中間滑り部(平面状、V字谷面状免震皿)
請求項44項の発明は、請求項39項記載の免震装置・滑り支承において、
一個もしくは複数(全部でもよい)の中間滑り部は、下向きの平面状またはV字谷面状等の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面状またはV字谷面状等の滑り面部を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれ、上側免震皿の滑り面部と接する曲率の凸型と、この中間滑り部を挟む下側免震皿の滑り面部と接する曲率の凸型とが合体した形状の中間滑り部とからなり、また、場合によっては免震皿と中間滑り部との間にローラー・ボール(ベアリング)が挟み込まれることによって、構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承である。
なお、復元を期待する場合には、上側下側免震皿の少なくともどちらか一方を凹型免震皿にする必要がある。
4.2.1.2.5. 中間滑り部(凹型免震皿と接する曲率をもった中間滑り部)
請求項45項の発明は、請求項43項〜請求項44項記載のV字谷面状の免震皿からなる免震装置・滑り支承において、
すり鉢またはV字谷面の底が、免震皿に挟まれた中間滑り部と同曲率の形状をなしており、すり鉢またはV字谷面はそれに接する形で形成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承である。
4.2.1.3. 中間滑り部(転がり型)
請求項46項〜請求項51項は、4.2.1.1.の、中間滑り部を持った二重(または二重以上の)免震皿(凹型免震皿)からなる免震装置の中間滑り部が、転がり型のものである。
4.2.1.3.1. 中間滑り部(平面状、凹型球面状免震皿)
図92は、請求項46項記載の球面状免震皿型の発明の実施例を示している。 4.2.1.1.の、中間滑り部を持った二重(または二重以上の)免震皿(凹型免震皿)からなる免震装置において、
下向きの平面状または凹型の球面状の滑り面部を有する上側免震皿3-aと上向きの平面状または凹型の球面状の滑り面部を有する下側免震皿3-bと、これらの免震皿3-a、3-bに挟まれたボール5-eを持つことにより構成される免震装置・滑り支承である。
なお、復元を期待する場合には、上側下側免震皿の少なくともどちらか一方を凹型免震皿にする必要がある。
4.2.1.3.2. 中間滑り部(平面状、すり鉢状免震皿)
図91は、請求項47項記載のすり鉢状免震皿型の発明の実施例を示している。
4.2.1.1.の、中間滑り部を持った二重(または二重以上の)免震皿(凹型免震皿)からなる免震装置において、
下向きの平面状またはすり鉢状の滑り面部を有する上側免震皿3-aと上向きの平面状またはすり鉢状の滑り面部を有する下側免震皿3-bと、これらの免震皿3-a、3-bに挟まれたボール5-eを持つことにより構成される免震装置・滑り支承である。
なお、復元を期待する場合には、上側下側免震皿の少なくともどちらか一方を凹型免震皿にする必要がある。
特に、すり鉢状の免震皿の場合には、すり鉢の底は、ボール5-eと同曲率の球面状にし、すり鉢はそれに接する形で形成するのがよい。それにより、免震皿がすり鉢状であっても、ボールと免震皿の接触面積を大きくすることができ、耐圧性能を上げることができる。
これによって、経年後心配される、ボールの免震皿への食込みを最小限に止どめることができる。というのは、問題となる平常時(小変位の小地震の時を含めて)の食込みを、この方法によりボールと免震皿の接触面積を大きくすることで、防ぐことができるからである。
請求項48項は、その発明である。
4.2.1.3.3. 中間滑り部(平面状、円柱谷面状免震皿)
請求項49項記載の発明は、
4.2.1.1.の、中間滑り部を持った二重(または二重以上の)免震皿(凹型免震皿)からなる免震装置において、
下向き平面状または円柱谷面状の滑り面部を有する上側免震皿3-aと上向き平面状または円柱谷面状の滑り面部を有する下側免震皿3-bと、これらの免震皿3-a、3-bに挟まれ(スライド方向と直角に設けられ)たローラー5-f(またはボール5-e)を持つことにより構成される免震装置・滑り支承である。
なお、復元を期待する場合には、上側下側免震皿の少なくともどちらか一方を凹型免震皿にする必要がある。
4.2.1.3.4. 中間滑り部(平面状、V字谷面状免震皿)
請求項50項記載の発明は、
4.2.1.1.の、中間滑り部を持った二重(または二重以上の)免震皿(凹型免震皿)からなる免震装置において、
下向き平面状または凹型のV字谷面状の滑り面部を有する上側免震皿3-aと上向き平面状または凹型のV字谷面状の滑り面部を有する下側免震皿3-bと、これらの免震皿3-a、3-bに挟まれ(スライド方向と直角に設けられ)たローラー5-f(またはボール5-e)を持つことにより構成される免震装置・滑り支承である。
なお、復元を期待する場合には、上側下側免震皿の少なくともどちらか一方を凹型免震皿にする必要がある。
特に、V字谷面状の滑り面部を有する免震皿の場合には、V字谷面の底は、ローラー(またはボール5-e)と同曲率の形状にし、V字谷面はそれに接する形で形成するのがよい。それにより、V字谷面状にも拘らず、ローラー5-f(またはボール5-e)と免震皿の接触面積を大きくすることができ、耐圧性能を上げることができる。
これによって、経年後心配される、ローラー(またはボール5-e)の免震皿への食込みを最小限に止どめることができる。というのは、問題となる平常時(小変位の小地震の時を含めて)の食込みを、この方法によりローラー(またはボール5-e)と免震皿の接触面積を大きくすることで、防ぐことができるからである。
請求項51項は、その発明である。
4.2.1.4. 中間滑り部(転がりすべり中間型)
請求項52項〜請求項53項は、4.2.1.1.の、中間滑り部を持った二重(または二重以上の)免震皿からなる免震装置の中間滑り部が、すべりと転がりとの中間型のもので、転がりとすべりの中間の摩擦係数が得られる支承の発明である。摩擦係数は、転がり支承約1/100からすべり支承約1/10と隔たっており、その中間値が得られなかったが、
中間滑り部6の中にローラー5-f・ボール5-e(ベアリング)をもたせて、転がりとすべりの複合型支承を発明することでそれを可能にした。
中間滑り部の中にローラー5-f・ボール5-e(ベアリング)をもった中間滑り部を上下免震皿の間に挟み込み構成される。
この中間滑り部はローラー5-f・ボール5-e(ベアリング)と、このローラー・ボール(ベアリング)をもったすべり部分6-dとによって構成される。
図392は、その実施例である。
図393は、すべり部分6-dに複数個のローラー5-f・ボール5-e(ベアリング)を持つ場合の実施例である。
(1) 回転抑制型
請求項52項は、すべり部分6-dが、ローラー5-f・ボール5-e(ベアリング)の回転を抑制するように、すべり部分6-dとローラー5-f・ボール5-e(ベアリング)との接触面の摩擦が大きくなるように構成されている場合の発明である。すべり部分6-dが、ローラー5-f・ボール5-e(ベアリング)の回転を抑制するのが主構成のため、すべり部分6-dは免震皿に接していなくても良く、上下の免震皿の荷重を伝達しなくてもよい。
(2) 摩擦回転併用型
請求項53項は、すべり部分6-dとローラー5-f・ボール5-e(ベアリング)の両方とが免震皿に均等に接し、両方の摩擦で摩擦係数が決まる場合の構成である。
ボール5-e(ベアリング)とすべり部分6-dとは、どちらかが強く免震皿に接するということがないよう均等に接するのが一番よいが、このことは球面では比較的難しくない。
しかし、免震皿がすり鉢の場合を考えると中間滑り部6の免震皿との接触面は球面となるが、その場合は、すべり部分6-dは弾性変形をする低摩擦のプラスチック部材(商品名デルリン等)を使用するのがよい。というのは、すべり部分6-dは弾性変形をすることによって接しやすくなるからである。
また、すべり部分6-dに低摩擦のプラスチック部材(商品名デルリン等)を使用する場合は、免震皿に納めて圧力が掛かるまでは、すべり部分6-dはローラー5-f・ボール5-e(ベアリング)より寸法的に大きく、免震皿に接触する面積がすべり部分6-dの方が勝っていても、免震される構造体の荷重を受けて免震皿から圧力が掛かると、プラスチック部材等は歪むので、すべり部分6-dとローラー5-f・ボール5-e(ベアリング)との両方が免震皿に接するように、すべり部分6-dとローラー5-f・ボール5-e(ベアリング)との寸法を決める。
(3) (1)(2)の併用型
(1)(2)の併用もある。
すべり部分6-dに低摩擦のプラスチック部材(商品名デルリン等の)を使用する場合は、(2)の摩擦回転併用型で説明したような構成を取ると自動的に(1)の回転抑制型となる。というのは、免震皿からすべり部分6-dに圧力が掛かると、自動的にすべり部分6-dが水平方向に膨張して、ローラー5-f・ボール5-e(ベアリング)の回転を抑制するような圧力となり、すべり部分6-dが、ローラー5-f・ボール5-e(ベアリング)の回転を抑制するからである。
4.2.2. 二重中間滑り部
図103〜図105は、請求項54項記載の発明の実施例を示している。
請求項54項の発明は、4.2.1.の免震装置・滑り支承において、中間滑り部を二重にするというものである。
4.2.1.の免震装置・滑り支承において、
一個もしくは複数(全部でもよい)の中間滑り部は、第一中間滑り部と第二中間滑り部とに分かれ、
上側または下側免震皿のどちらか一方の凹型滑り面部と同曲率または接する曲率の凸型滑り面部をもち、且つその凸型の反対部は凸(または凹)型球面状滑り面部をもつ第一中間滑り部と、
その反対部の凸(または凹)型球面状滑り面部と同一球面率の凹(または凸)型球面状滑り面部をもち、且つその凹(または凸)型の反対部は、上側または下側免震皿のもう一方の平面状または凹型滑り面部と同曲率または接する曲率の凸型滑り面部をもつ第二中間滑り部とからなり、
この第一中間滑り部及び第二中間滑り部とが、互いに同一球面率の球面状滑り面部同士で重なりあう形で、上側及び下側免震皿に挟みこまれることにより構成される。
つまり、下向きの滑り面部を有する上側免震皿3-aと上向きの滑り面部を有する下側免震皿3-bと、両免震皿の間に挟みこまれた中間滑り部6からなり、中間滑り部6が第一中間滑り部6-aと第二中間滑り部6-bとに分かれて、二重になってなることを特徴とする発明である。
4.2.1.における中間滑り部6が、第一中間滑り部6-aと第二中間滑り部6-bとに分かれることを特徴とする。
第一中間滑り部6-aは、上側免震皿3-aの平面状または凹型滑り面部と同曲率または接する曲率の凸型滑り面部をもち、且つこの凸型滑り面部の反対部に凸(または凹)型球面状滑り面部を有し、
第二中間滑り部6-bは、第一中間滑り部6-aのこの反対部の凸(または凹)型球面状滑り面部と同一球面率の凹(または凸)型滑り面部をもち、且つこの凹(または凸)型滑り面部の反対部は、下側免震皿3-bの平面状または凹型滑り面部と同曲率または接する曲率の凸型滑り面部を有する。
そして、この第一中間滑り部6-aと第二中間滑り部6-bとは、互いに同一球面率の球面状滑り面部同士で重なりあう形で、上側免震皿3-aと下側免震皿3-bとの間に挟み込まれることにより構成される。
なお、復元を期待する場合には、上側下側免震皿の少なくともどちらか一方を凹型免震皿にする必要がある。
特に、凹型免震皿にする場合は、凹型球面状滑り面部を有する免震皿とし、その滑り面部を滑動する中間滑り部(第一中間滑り部6-a、第二中間滑り部6-b)の滑り面部も、同一球面率の凸型球面状滑り面部にするのが有利である。
また、第一中間滑り部6-aと第二中間滑り部6-bとの関係が、上下逆の場合もあり、図105は、図103〜図104の上下逆の場合の実施例である。
図103〜図104、図105のいずれの場合も、図104(e) (f) のように、地震振動によって上側免震皿3-aと下側免震皿3-bとがずれを起こしても、滑り部上部(上面)6-uと上側免震皿3-aとの接触面、及び滑り部下部(下面)6-lと下側免震皿3-bとの接触面がともに、常に同面積得られて、垂直荷重伝達能力において有利である。
滑り部上部(上面)6-u、下部(下面)6-lに、ローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eを設けた場合もある。この構成は、凹型球面状に対して、常にローラーまたはボールが接し、振動時においても同接触面積が得られて、垂直荷重伝達能力において有利である。
また、第一中間滑り部6-aと第二中間滑り部6-bとの接する位置に、ローラー・ボール(ベアリング)を設けると、首振りが容易になり、有利である。
4.2.3. 三重中間滑り部
図106〜図109は、請求項55項記載の発明の実施例を示している。
請求項55項の発明は、4.2.1.の免震装置・滑り支承において、中間滑り部を、三重にするというものである。
4.2.1.の免震装置・滑り支承において、
一個もしくは複数(全部でもよい)の中間滑り部は、第一中間滑り部と第二中間滑り部と第三中間滑り部とに分かれ、
上側または下側免震皿のどちらか一方の平面状または凹型滑り面部と同曲率または接する曲率の凸型滑り面部をもち、且つその凸型の反対部は凹(または凸)型球面状滑り面部をもつ第一中間滑り部と、
その反対部の凹(または凸)型球面状滑り面部と同一球面率の凸(または凹)型球面状滑り面部をもち、且つその凸(または凹)型の反対部は凸(または凹)型球面状滑り面部をもつ第二中間滑り部と、
その反対部の凸(または凹)型球面状滑り面部と同一球面率の凹(または凸)型球面状滑り面部をもち、且つその凹(または凸)型の反対部は、上側または下側免震皿のもう一方の平面状または凹型滑り面部と同曲率または接する曲率の凸型滑り面部をもつ第三中間滑り部とからなり、
この第一中間滑り部、第二中間滑り部及び第三中間滑り部とが、それぞれ互いに同一球面率の球面状滑り面部同士で重なりあう形で、上側及び下側免震皿に挟みこまれることにより構成される。
下向きの平面状または凹型滑り面部を有する上側免震皿3-aと上向きの平面状または凹型滑り面部を有する下側免震皿3-bと、両免震皿の間に挟み込まれた中間滑り部6からなり、中間滑り部6が第一中間滑り部6-aと第二中間滑り部6-bと第三中間滑り部6-cとに分かれて、三重になっていることを特徴とする発明である。
つまり、4.2.1.における中間滑り部6が、第一中間滑り部6-aと第二中間滑り部6-bと第三中間滑り部6-cとに分かれることを特徴とする。
第一中間滑り部6-aは、下向き平面状または凹型滑り面部を有する上側免震皿3-aと同曲率または接する曲率の凸型滑り面部をもち、且つこの凸型の反対部は凹(または凸)型球面状滑り面部を有する。
第二中間滑り部6-bは、第一中間滑り部6-aのこの反対部の凹(または凸)型球面と同一球面率を持つ凸(または凹)型滑り面部をもち、且つこの凸(または凹)型の反対部は、凸(または凹)型球面状滑り面部を有する。
第三中間滑り部6-cは、第二中間滑り部6-bのこの反対部の凸(または凹)型球面と同一球面率を持つ凹(または凸)型滑り面部をもち、且つこの凹(または凸)型の反対部は、上向き平面状または凹型滑り面部を有する下側免震皿3-bと同曲率または接する曲率の凸型滑り面部を有する。
そして、この第一中間滑り部6-a、第二中間滑り部6-b及び第三中間滑り部6-cとは、それぞれ互いに同一球面率の球面状滑り面部同士で重なりあう形で、上側免震皿3-aと下側免震皿3-bの間に挟み込まれることにより構成される。
なお、復元を期待する場合には、上側下側免震皿の少なくともどちらか一方を凹型免震皿にする必要がある。
特に、凹型免震皿にする場合は、凹型球面状滑り面部を有する免震皿とし、その滑り面部を滑動する中間滑り部(第一中間滑り部6-a、第三中間滑り部6-c)の滑り面部を、各免震皿と(第一中間滑り部6-aを上側免震皿と、第三中間滑り部6-cを下側免震皿と)同一球面率の凸型球面状滑り面部にするのが有利である。
この場合、図107(e) (f) のように、地震振動によって上側免震皿3-aと下側免震皿3-bとがずれを起こしても、滑り部上部(上面)6-uと上側免震皿3-aとの接触面、及び滑り部下部(下面)6-lと下側免震皿3-bとの接触面が共に、常に同面積得られ、垂直荷重伝達能力において有利である。また、滑り部が、免震皿の凹型球面状に対して、広がりの形状になることも、垂直荷重伝達能力において有利である。
第二中間滑り部6-bは球形の場合もあり、図106〜図107は、その場合の実施例である。
図107(g)は、滑り部上部(上面)6-u、下部(下面)6-lに、ローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eを設けた場合の実施例である。この構成は、凹型球面状に対して、常にローラーまたはボールが接し、振動時においても同接触面積が得られて、垂直荷重伝達能力において有利である。また、このローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eは循環式転がり案内(断面方向内側に潜り込む形式を取っている)によって循環する形を取っている。
また、第二中間滑り部6-bと、第一中間滑り部6-a、第三中間滑り部6-cとが接する位置にローラー・ボール(ベアリング)を設けると、首振りが容易になり、有利である。
図108〜図109は、請求項55項記載の発明のもう一つの場合の実施例を示している。
下向きの凹型球面状滑り面部を有する上側免震皿3-aと上向きの凹型球面状滑り面部を有する下側免震皿3-bと、両免震皿の間に挟み込まれた中間滑り部6からなり、中間滑り部6が第一中間滑り部6-aと第二中間滑り部6-bと第三中間滑り部6-cとに分かれて、三重になっていることを特徴とする発明である。
つまり、4.2.1.における中間滑り部6が、第一中間滑り部6-aと第二中間滑り部6-bと第三中間滑り部6-cとに分かれることを特徴とする。
第一中間滑り部6-aは、下向き凹型球面状滑り面部を有する上側免震皿3-aの凹型と同一球面率を持つ凸型滑り面部をもち、且つこの凸型の反対部は凸型球面状滑り面部を有する。
第二中間滑り部6-bは、第一中間滑り部6-aのこの反対部の凸型球面と同一球面率を持つ凹型滑り面部をもち、且つこの凹型の反対部は、凹型球面状滑り面部を有する。
第三中間滑り部6-cは、第二中間滑り部6-bのこの反対部の凹型球面と同一球面率を持つ凸型滑り面部をもち、且つこの凸型の反対部は、下部の上向き凹型球面状滑り面部を有する免震皿3-bの凹型と同一球面率を持つ凸型球面状滑り面部を有する。
そして、この第一中間滑り部6-a、第二中間滑り部6-b及び第三中間滑り部6-cとは、それぞれ互いに同一球面率の球面状滑り面部同士で重なりあう形で、上側免震皿3-aと下側免震皿3-bの間に挟み込まれることにより構成される。
この場合、図109(e)(f)のように、地震振動によって、上側免震皿3-aと下側免震皿3-bとがずれを起こしても、滑り部上部(上面)6-uと上側免震皿3-aとの接触面、及び滑り部下部(下面)6-lと下側免震皿3-bとの接触面が、ともに、常に同面積得られて、垂直荷重伝達能力において有利である。
滑り部上部(上面)6-u、下部(下面)6-lに、ローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eを設けた場合もある。この構成は、凹型球面状に対して、常にローラーまたボールが接し、振動時においても同接触面積が得られて、垂直荷重伝達能力において有利である。
また、第二中間滑り部6-bと、第一中間滑り部6-a、第三中間滑り部6-cとが接する位置に、ローラー・ボール(ベアリング)を設けると、首振りが容易になり有利である。
4.2.4. 復元バネ付き中間滑り部持ち二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
請求項56項の発明の実施例は、図81、図82、図84に示されており、以上の 4.2.の中間滑り部持ち二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承の各装置において、中間滑り部6と上側免震皿3-a、下側免震皿3-bとをバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)25で繋ぎ、復元力を持たせ、復元装置の機能を合せ持たせてなることを特徴とする免震装置・滑り支承の発明である。
図81は、中間滑り部6と上側免震皿3-a、中間滑り部6と下側免震皿3-bとをそれぞれバネ等25で繋いだ場合である。
図84は、中間滑り部6と、上側免震皿3-aまたは上側免震皿3-bのどちらかとをバネ等25で繋いだ場合であり、バネ等25で繋がれていない方の免震皿が凹面等の勾配を持ち、中間滑り部6を復元させる構成となっている。
また、上側免震皿3-aと下側免震皿3-bの関係が上下逆の場合もある。つまり、中間滑り部6と下側免震皿3-bがバネ等25で繋がれており、バネ等25で繋がれていない上側免震皿3-aが凹面等の勾配を持ち、中間滑り部6を復元させる構成となっているものである。
また、図82のように、図79のボール5-eの保持器5-gと下側免震皿3-bとを、バネ等25で繋ぐ場合、さらにこの保持器5-gと上側免震皿3-aとをバネ等25で繋ぐ場合もある。この場合には、バネ等25により、免震される構造体の復元だけでなく、保持器5-gの免震皿の中央部への復帰、上側免震皿の下側免震皿の定位置への復帰も可能になる。
以上の装置のメリットは、前記4.1.1.の説明のように、復元装置としても、免震皿と同様、大きさが従来のほぼ半分近くですむことである。
というのは、中間滑り部6によって、地震時に上側免震皿3-aと下側免震皿3-bが相互にずれた際の寸法が、上側免震皿3-a・下側免震皿3-b各々のスライド可能寸法分を足し合わせた大きさまで可能となるためである。ただ、そのずれる寸法は、挟み込まれている中間滑り部6の幅と、収縮したバネ等分だけ小さくなる。その小さくなる分の幅をQとし、地震の最大振幅の半分をLとすると、上側免震皿・下側免震皿が相互にずれるので、上側免震皿・下側免震皿の一辺の大きさは(正方形の場合で考えると)、L+Qでよいことになる。一般的には、それに余裕をみた寸法か、それ以上の寸法とする。
一方、従来の免震装置・滑り支承では、免震皿の一辺の大きさ(前述同様、正方形の場合で考えると)は、2×L+Q’(Q’:滑り部5の幅と収縮したバネ等分)となる。
よって、この発明による復元機能付免震装置・滑り支承は、従来のものと比べ、一辺の大きさでほぼ半分になり、復元装置が大きくて場所を取るという問題を解決する。
以上の4.2.1.〜4.2.4.の中間滑り部は、二重(以上)免震皿免震装置・滑り支承の全てに使用可能である。
4.2.5. ローラー・ボール(ベアリング)入り二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
図78、図340(a)、図342、図343 、図353、図355、図364、図366は、請求項57項記載の発明の実施例を示している。
この発明は、4.の二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承において、免震皿の間にローラー・ボール(ベアリング)等5-e、5-fを入れることにより、摩擦係数の低下が図られ、高い免震性能が得られるというものである。
図78は、4.1.1.二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承にボール(ベアリング)を入れた場合である。下側免震皿3-bを掘り下げて、そこにボール(ベアリング)5-eを入れている。上側免震皿3-aと下側免震皿3-bとがほぼ隙間なく密閉状態になっているほうが、塵埃等が入らないようにするには適している。
図340(a)、図343、図353、図355、図364、図366は、4.1.2.の引抜き防止付き三重 (また三重以上の)免震皿免震装置・滑り支承にボール(ベアリング)を入れた場合である(図355、図366はローラーまたはボール(ベアリング)を入れた両方の場合が示されている)。
中間免震皿(3-m1 、3-m2 、3-m3 )および下部免震皿3-bを掘り下げて、そこにボール(ベアリング)5-eを入れている。
また、図340(a) 、図353、図364の場合は、図342、図355、図366 のように、一方向性(往復を含む、以下同じ)なのでローラー(ベアリング)5-fをいれてもよい。
いずれの場合も、保持器(玉軸受・ころ軸受)5-gによりボール等5-e、5-fが場所を変えないようにする場合もある。
また、ローラー・ボール(ベアリング)等5-e、5-fに潤滑剤を入れて潤滑させる方法もある。
また、このローラー・ボール(ベアリング)は、循環式転がり案内によって循環する形を取るのが有利な場合もある。
4.3. 平面状また円柱谷面状またV字谷面状重層免震皿(上下繋ぎスライド部分持ち)
図344〜図352、図356〜図363、図367〜図374、図375〜図380、図382、図383(c)(d)、図384は、請求項58項、請求項58−2項の実施例である。
三重以上の免震皿免震装置・滑り支承において、4.1.2.の上下繋ぎスライド部材では、中間免震皿が自然に元の位置に戻らず(平面型・凹型共に)、地震時に中間免震皿が外れる可能性があった。また上下繋ぎスライド部材が自然に元の位置に戻らず(平面型・凹型共に)、地震時に上下繋ぎスライド部材が外れる可能性があった。
これらの問題を解決するものである。
請求項58項、請求項58−2項の発明は、4.の三重以上の免震皿免震装置・滑り支承において、
免震皿が複数個あって、それらの免震皿が、(平行する対辺同士で)免震皿自体に設けられた上下繋ぎスライド部分によって相互に繋がれ、順次連結されてゆき、
下向きの平面状または円柱谷面状またはV字谷面状等の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面状または円柱谷面状またはV字谷面状等の滑り面部を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれたローラー等の転動体または中間滑り部(すべり部材)とによって構成される一層が、一層単位ごとにローラー等の転動体の進行方向が変わるように、免震皿が3層の時は、互いに直交方向になるように、免震皿が3層以上の時は、交差角度の総合計が180度になるように、重ねられ(下の一層の上側免震皿は、上の一層の下側免震皿をも兼ねる場合もあり)、その重層によって、あらゆる方向からの水平力に免震し復元するように構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。
上下繋ぎスライド部分とは、免震皿もしくはスライド部材(の平行する対辺同士)から突き出した引掛かり部(または引掛け部)のことである。この上下繋ぎスライド部分の引掛かり部(または引掛け部)が、上下の部材(免震皿・スライド部材)(の平行する対辺)に設けられた凹部(または凸)に嵌まり込むことにより、引抜き力に抵抗する。
また、上下繋ぎスライド部分は、ガイド部を有することができる。その場合は、回転・捩れ防止機能(10章参照)も併せ持つ。というのは、免震皿、スライド部材が、当該ガイド部に沿って移動するため、スライド方向以外への移動が規制されるからである。
上下繋ぎスライド部材も、基本的に同じ構成であるが、単独で成立している場合には、上下繋ぎスライド部材であり、他の部材(免震皿もしくはスライド部材)に従属(他の部材と一体化)している場合には上下繋ぎスライド部分となる(4.1.2.の上下繋ぎスライド部材参照)。
上下繋ぎスライド部分と免震皿とが繋がれる位置は、免震皿の平行する対辺同士(外ガイド型)、もしくは免震皿の滑り面部(内ガイド型)、またはその両方のいずれでも良い(外ガイド型、内ガイド型の説明は 10.1.1.参照、ガイド部を上下繋ぎスライド部と考えれば同じ)。
下向きの平面状の滑り面部(平面型滑り面部)を有する上側免震皿と、上向きの平面状の滑り面部(平面型滑り面部)を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれたローラー等の転動体または中間滑り部(すべり部材)とによって構成される場合には、上下繋ぎスライド部分は、免震皿自体に設けられているため、上下繋ぎスライド部材を使用した場合のように地震時に外れる心配がない。
特に免震皿の三重構成の場合は上下繋ぎスライド部材また中間免震皿が外れることがなくなるだけでなく、中間免震皿が自然に元の位置に戻る効果も持つ。
さらに、上側免震皿または下側免震皿の少なくともどちらか一方を円柱谷面状またはV字谷面状等の凹型滑り面部とし、これらの免震皿にローラー等の転動体または中間滑り部(すべり部材)を挟むことによって免震装置・滑り支承を構成する場合には、上下繋ぎスライド部材が外れることがなくなるだけでなく、全方向の復元が可能になり、さらにローラー型で全方向の復元が可能になることにより耐圧性能を向上させることも可能になる。
さらに、V字谷面状の凹型滑り面部を有する免震皿の場合には、5.に示すように共振のない免震装置が可能になる。
4.1.2.の分類に従って実施例の説明をすると、
(1) 交差2平行(直交2平行)上下繋ぎ
図344〜図347は、平面型の滑り面部を有する上部免震皿3-a、下部免震皿3-bとが、平行する対辺同士で、平面型滑り面部を有する中間免震皿3-mに設けられた上下繋ぎスライド部分3-sによって相互に繋がれ、
すべりによってスライドする場合(平面すべり型)の実施例(図345)、
平面型の滑り面部を有する上部免震皿3-a、下部免震皿3-bとが、平行する対辺同士で、平面型滑り面部を有する中間免震皿3-mに設けられた上下繋ぎスライド部分3-sによって相互に繋がれ、ローラー5-f、ボール5-e(ベアリング)の転がりによってスライドする場合(平面転がり型)のローラー5-fによる場合の実施例(図346)、ボール5-e(ベアリング)による場合の実施例(図347)である。
図348〜図350、図384は、V字谷面・円柱谷面等の凹型滑り面部を有する上部免震皿3-a、下部免震皿3-bとが、平行する対辺同士で、V字谷面・円柱谷面等の凹型滑り面部を有する中間免震皿3-mに設けられた上下繋ぎスライド部分3-sによって相互に繋がれ、ローラー5-f(ベアリング)の転がりによってスライドする場合(凹面転がり型)の実施例である。
図351〜図352は、V字谷面・円柱谷面等の凹型滑り面部を有する上部免震皿3-a、下部免震皿3-bとが、平行する対辺同士で、V字谷面・円柱谷面等の凹型滑り面部を有する中間免震皿3-mに設けられた上下繋ぎスライド部分3-sによって相互に繋がれ、中間滑り部(すべり部材)6のすべりによってスライドする場合(中間滑り部持ち平面すべり型)の実施例である。中間滑り部(すべり部材)6はローラー5-fと同様にすべり方向の直交方向に長いものでも良い。
特に、この三重の免震皿構成の場合は、上下繋ぎスライド部材が外れることがなくなるだけでなく、中間免震皿3-mが自然に元の位置に戻るため外れることがなくなる、という効果も持つ。
(2) 交差3平行上下繋ぎ
図356〜図358は、平面型の滑り面部を有する上部免震皿3-a、下部免震皿3-bとが、平行する対辺同士で、平面型の滑り面部を有する中間免震皿(その1)3ーm1、および中間免震皿(その2)3-m2に設けられた上下繋ぎスライド部分3-sによって相互につながれ、
スライドする場合(平面すべり型)の実施例(図357)、またこれらの免震皿が、免震皿間に設置されたローラー5-f、ボール5-e(ベアリング)の転がりによってスライドする場合(平面転がり型)の実施例(図358)である。
図359〜図361は、V字谷面・円柱谷面等の凹型滑り面部を有する上部免震皿3-a、下部免震皿3-bとが、平行する対辺同士で、V字谷面・円柱谷面等の凹型滑り面部を有する中間免震皿(その1)3ーm1、および中間免震皿(その2)3-m2に設けられた上下繋ぎスライド部分3-sによって相互に繋がれ、ローラー5-f(ベアリング)の転がりによってスライドする場合(凹面転がり型)の実施例である。
図362〜図363は、V字谷面・円柱谷面等の凹型滑り面部を有する上部免震皿3-a、下部免震皿3-bとが、平行する対辺同士で、V字谷面・円柱谷面等の凹型滑り面部を有する中間免震皿(その1)3ーm1、および中間免震皿(その2)3-m2に設けられた上下繋ぎスライド部分3-sによって相互に繋がれ、中間滑り部(すべり部材)6のすべりによってスライドする場合(中間滑り部持ち平面すべり型)の実施例である。中間滑り部(すべり部材)6はローラー5-fと同様にすべり方向の直交方向に長いものでも良い。
(3) 交差4平行上下繋ぎ
図367〜図369は、平面型の滑り面部を有する上部免震皿3-a、下部免震皿3-bとが、平行する対辺同士で、平面型の滑り面部を有する中間免震皿(その1)3ーm1、中間免震皿(その2)3-m2、および中間免震皿(その3)3-m3に設けられた上下繋ぎスライド部分3-sによって相互につながれ、すべりによってスライドする場合(平面すべり型)の実施例(図368)、
平面型の滑り面部を有する上部免震皿3-a、下部免震皿3-bとが、平行する対辺同士で、平面型の滑り面部を有する中間免震皿(その1)3ーm1、中間免震皿(その2)3-m2、および中間免震皿(その3)3-m3に設けられた上下繋ぎスライド部分3-sによって相互につながれ、ローラー5-f、ボール5-e(ベアリング)の転がりによってスライドする場合(平面転がり型)の実施例(図369)である。
図370〜図372は、V字谷面・円柱谷面等の凹型滑り面部を有する上部免震皿3-a、下部免震皿3-bとが、平行する対辺同士で、V字谷面・円柱谷面等の凹型滑り面部を有する中間免震皿(その1)3ーm1、中間免震皿(その2)3-m2、および中間免震皿(その3)3-m3に設けられた上下繋ぎスライド部分3-sによって相互につながれ、ローラー5-f(ベアリング)の転がりによってスライドする場合(凹面転がり型)の実施例である。
図373〜図374は、V字谷面・円柱谷面等の凹型滑り面部を有する上部免震皿3-a、下部免震皿3-bとが、平行する対辺同士で、V字谷面・円柱谷面等の凹型滑り面部を有する中間免震皿(その1)3ーm1、中間免震皿(その2)3-m2、および中間免震皿(その3)3-m3に設けられた上下繋ぎスライド部分3-sによって相互につながれ、中間滑り部(すべり部材)6のすべりによってスライドする場合(中間滑り部持ち平面すべり型)の実施例である。中間滑り部(すべり部材)6はローラー5-fと同様にすべり方向の直交方向に長いものでも良い。
(4) 交差5平行以上上下繋ぎ
交差5平行以上の上下繋ぎスライド部分3-sによる繋ぎ(正十角形以上)も同様に考えられる。交差平行数が増えるほうが、免震皿に対して斜め方向の地震力に対応しやすい。
(5) 免震皿の形状
いずれにしても、上下繋ぎスライド部分3-sが平行する対辺同士、また免震皿の滑り面部に設けられた引掛け・引掛かりで取り付けられ、全方向に免震皿がスライドできるものであれば、免震皿自身の形態は問わない。
つまり、(1)では交差2方向(直交)の平行形状に、(2)では交差3方向の平行形状に、(3)では交差4方向の平行形状に、(4)では交差5方向の平行形状に、また、交差6方向の平行形状に、それぞれ上下繋ぎスライド部分3-sが取り付けられる、というように繰り返していって、それ以上の交差方向の場合にも対応できる。
(6) 上下繋ぎスライド部分
以上のいずれの場合も、上下繋ぎスライド部分の引掛かり部(または引掛け部)は、重なり合う上側、下側免震皿のいずれに対してでもよい。
また、以上の全ての上下繋ぎスライド部分3-sとして、図382のように、免震皿との間にボール(ベアリング)5-e、ローラー(ベアリング)5-f、また低摩擦材を挟み、摩擦係数を下げる方法が考えられる。
図382(b)は、上下繋ぎスライド部分3-sに、ボール・ローラー(ベアリング)5-f、5-eを設けて、そのボール等の転がりにより、側面の摩擦抵抗を少なくした場合である(図382(b)はボール5-eの場合である)。下部引掛かりの図であるが、上下逆にすると上部引掛かりの図となる。
この図からわかるように側面摩擦を小さくする場合は、上下繋ぎスライド部分の引掛かり部(または引掛け部)は、下の免震皿に対して設けた方が、ローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eがずれなくてよい。
図383(c)(d)、図384は、上下繋ぎスライド部分3-sに、L型の保持器5-gをもったローラー5-fを設けて、転がりにより、免震皿との、側面、上面の摩擦抵抗を少なくした場合である(また、側面用、上面用と別々のローラー5-fを設けてもよい。また当然、片方だけでも良い。引抜き防止の摩擦抵抗の低減だけでは、上面のローラー5-fだけを設けてもよい)。上面の摩擦抵抗の軽減は、地震時の支承への引抜発生時にその摩擦抵抗を下げる効果をもつ。また、上面の摩擦抵抗の軽減は、地震時の引抜発生によって生じる捩れ発生を抑える効果を持つ。また、側面の摩擦抵抗の軽減は、この支承による捩れ回転抑制時(10.回転・捩れ防止装置参照)に働く摩擦抵抗を下げ、免震性能を高める効果をもつ。 請求項58−3項は、この側面低摩擦材・ベアリング付きの発明である。
なお、ここに挙げたローラー・ボール以外の転動体を使用した実施例、または他の凹型滑り面部を使用した実施例も考えられる。
(7) ローラー複数型
ローラーが単数であると、耐圧性能が悪いので、複数個にして耐圧性能を上げる必要があった。 以下、1)V字谷面状、2)平面状または円柱谷面状の場合について説明する。
1) V字谷面状
請求項59項の発明は、請求項58項、請求項58−2項、請求項58−3項記載の免震装置・滑り支承において、
下向きのV字谷面状等の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きのV字谷面状等の滑り面部を有する下側免震皿とが、複数個のV字谷面状等の滑り面部を持ち、この滑り面部(ごと)にローラー等の転動体または中間滑り部(すべり部材)を挟むことにより構成される。
免震皿が3枚の時には、上部免震皿と中間免震皿と下部免震皿とによって構成される(上側免震皿と上部免震皿、下側免震皿と下部免震皿との用語の違いについては、3.1.参照)。
具体的には、下向きのV字谷面状等の滑り面部を有する上部免震皿3-aと、上向きおよび下向きのV字谷面状等の滑り面部を有する中間免震皿3-mと、上向きのV字谷面状等の滑り面部を有する下部免震皿3-bとが、複数個のV字谷面状等の滑り面部を持ち、この滑り面部(ごと)にローラー等の転動体または中間滑り部(すべり部材)を挟むことにより構成される。
図375〜図377は、この請求項59項の発明の内、上記(1)交差2平行上下繋ぎの場合の実施例であり、下向きのV字谷面状の滑り面部を有する上部免震皿3-aと、上向きおよび下向きのV字谷面状等の滑り面部を有する中間免震皿3-mと、上向きのV字谷面状の滑り面部を有する下部免震皿3-bとが、それぞれ2個のV字谷面状等の滑り面部を持ち、
下向きのV字谷面状の滑り面部を有する上部免震皿3-aと、上部免震皿3-aの下向きのV字谷面状の滑り面部の上下対称位置に上向きのV字谷面状等の滑り面部を有する中間免震皿3-mとの間に、ローラー等の転動体5-fが挟まれ、
下向きのV字谷面状の滑り面部を有する中間免震皿3-mと、中間免震皿3-mの下向きのV字谷面状の滑り面部の上下対称位置に上向きのV字谷面状の滑り面部を有する下部免震皿3-bとの間に、ローラー等の転動体5-fが挟まれ、
上部免震皿3-aの下向きのV字谷面状の滑り面部とそれと上下対称位置に設置された上向きのV字谷面状等の滑り面部と、
中間免震皿3-mの下向きのV字谷面状の滑り面部とそれと上下対称位置に設置された上向きのV字谷面状の滑り面部とは、相互に直交する方向になっている場合の実施例である。
2) 平面状または円柱谷面状またはV字谷面状
請求項60項の発明は、請求項58項、請求項58−2項、請求項58−3項記載の免震装置・滑り支承において、
下向きの平面状または円柱谷面状またはV字谷面状等の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面状または円柱谷面状またはV字谷面状等の滑り面部を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれた複数個のローラー等の転動体または中間滑り部(すべり部材)とによって構成される。
免震皿が3枚の時には、上部免震皿と中間免震皿と下部免震皿とによって構成される。
具体的には、下向きの平面状または円柱谷面状またはV字谷面状等の滑り面部を有する上部免震皿3-aと、上向きおよび下向きの円柱谷面状またはV字谷面状等の滑り面部を有する中間免震皿3-mと、上向きの平面状または円柱谷面状またはV字谷面状等の滑り面部を有する下部免震皿3-bと、これらの免震皿に挟まれた複数個のローラー等の転動体または中間滑り部(すべり部材)とによって構成される。
図378〜図381(j)は、この請求項60項の発明の内、上記(1)交差2平行上下繋ぎの場合の実施例であり、下向きの円柱谷面状(V字谷面状)の滑り面部を有する上部免震皿3-aと、上向きおよび下向きの円柱谷面状(V字谷面状)の滑り面部を有する中間免震皿3-mと、上向きの円柱谷面状(V字谷面状)の滑り面部を有する下部免震皿3-bとにおいて、それぞれの円柱谷面状(V字谷面状)の滑り面部の間に2個のローラー等の転動体が挟まれることによって構成されている場合の実施例である。
具体的には、下向きの円柱谷面状(V字谷面状)の滑り面部を有する上部免震皿3-aと、上向きおよび下向きの円柱谷面状(V字谷面状)の滑り面部を有する中間免震皿3-mと、上向きの円柱谷面状(V字谷面状)の滑り面部を有する下部免震皿3-bとからなり、
下向きの円柱谷面状(V字谷面状)の滑り面部を有する上部免震皿3-aと、上部免震皿3-aの下向きの円柱谷面状(V字谷面状)の滑り面部の上下対称位置に上向きの円柱谷面状(V字谷面状)の滑り面部を有する中間免震皿3-mとの間に、2個のローラー等の転動体5-fが挟まれ、
下向きの円柱谷面状(V字谷面状)の滑り面部を有する中間免震皿3-mと、中間免震皿3-mの下向きの円柱谷面状(V字谷面状)の滑り面部の上下対称位置に上向きの円柱谷面状(V字谷面状)の滑り面部を有する下部免震皿3-bとの間に、2個のローラー等の転動体5-fが挟まれ、
上部免震皿3-aの下向きの円柱谷面状(V字谷面状)の滑り面部とそれと上下対称位置に設置された中間免震皿3-mの上向きの円柱谷面状(V字谷面状)の滑り面部と、中間免震皿3-mの下向きの円柱谷面状(V字谷面状)の滑り面部とそれと上下対称位置に設置された下部免震皿3-bの上向きの円柱谷面状(V字谷面状)の滑り面部とは、相互に直交する方向になっている場合の実施例である。
下向きの平面状の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面状の滑り面部を有する下側免震皿とによって挟まれるローラーは、3個以上でも可能であるが(図344〜図347参照)、
下向きの円柱谷面状(V字谷面状)の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの円柱谷面状(V字谷面状)の滑り面部を有する下側免震皿とによって挟まれるローラーは、2個でないと上下の免震皿に接触しないローラーが生じる。よって2個の場合が有利である。
ただし3個(または奇数個)のローラーを挟む合理性は存在する。というのは、両端の2個は上下の免震皿と接触し、真中のローラーは接触しない。このことにより、2個の場合の、ローラーが互いに接触することで生じる接触面での逆回転による摩擦抵抗の増大を、この上下の免震皿と接触しない真中のローラーが、この両端2個のローラー間に入り込むことにより緩衝して、摩擦抵抗の低減をする効果を持つ。
以下の3) 4) の請求項60−0項及び請求項60−1項の発明は、請求項60項の発明の、V字谷面状等の滑り面部を有する上側免震皿及び下側免震皿の場合における、地震後の原点復帰をより良くするための発明である。
単なるV字谷面状等の滑り面部を有する上側免震皿及び下側免震皿の場合には、地震後の原点復帰
が悪いという問題がある。
3) V字谷面状+中央部平面状
請求項60−0項は、 請求項60項に記載の免震装置・滑り支承において、
上側免震皿及び下側免震皿のV字谷面状の滑り面部の中央部(谷の底部)が平面状であることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。
図381の(i)は図378〜図380の免震装置の断面図で、この発明を表している。
上側免震皿及び下側免震皿のV字谷面状の滑り面部の中央部(谷の底部)の、2本のローラーの通常時位置で接触するところが平面状である。
通常時位置とは地震振幅前でのローラーの原点位置のことである。
4) V字谷面状+中央部接線円柱谷面状
請求項60−1項は、請求項60項に記載の免震装置・滑り支承において、
上側免震皿及び下側免震皿のV字谷面状の滑り面部の中央部(谷の底部)がV字谷面状に接線形状をなす円柱谷面状であることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。
図381の(j)は図378〜図380の免震装置の断面図で、この発明を表している。
上側免震皿及び下側免震皿のV字谷面状の滑り面部の中央部(谷の底部)の、2本のローラーの通常時位置で接触するところがV字谷面状に接線形状をなす円柱谷面状である。
5) 円柱谷面状+中間部免震皿
請求項60−2項は、請求項60項に記載の免震装置・滑り支承において、
下向きの円柱谷面状の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの円柱谷面状の滑り面部を有する下側免震皿と、その上側免震皿と下側免震皿との間に中間部免震皿を挟み、この中間部免震皿と上側免震皿と下側免震皿との間に、複数個のローラー等の転動体を挟むことによって構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。
図381の(k)(l)は、この免震装置の立面図で、この発明を表している。
具体的に説明すると、下向きの円柱谷面状の滑り面部を有する上側免震皿(上部免震皿3-a、中間免震皿3-m)と、上向きの円柱谷面状の滑り面部を有する下側免震皿(中間免震皿3-m、下部免震皿3-b)と、その上側免震皿と下側免震皿との間に中間部免震皿3-mmを挟み、この中間部免震皿3-mmと上側免震皿と下側免震皿との間に、複数個のローラー等の転動体を挟むことによって構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。
(8) ローラー歯車持ち型
請求項60−3項の発明は、請求項35項から請求項60−2項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
滑り面部のローラー転がり面にラックを、ローラーの周囲にそのラックと噛合う歯(歯車)を設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。このことにより、ローラーの免震時のスリップによるずれを防ぐことが可能になる(また、ローラーの周囲の噛合う歯(歯車)をローラー自体から回転自由にし、スリップを許容する方法もある)。この発明は、ローラー型免震皿全般に適用可能である。
また、この発明は、回転・捩れ防止も可能である(10.1.2.2.参照)。
図479はその発明の実施例であり、三重(また三重以上の)免震皿免震装置・滑り支承の上部(側)免震皿3-a、下部(側)免震皿3-b、中間免震皿3-mのローラー5-fの転がり面にラック3-rを、ローラー5-f側にそのラック3-rと噛合う歯車5-frを設けた場合のものである。
(9) ローラー溝持ち型
請求項60−4項の発明は、請求項35項から請求項60−3項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
ローラーと滑り面部のローラー転がり面とのどちらか一方に溝を、他方にその溝に入る凸部を設けることにより構成されてなることを特徴とする滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
この発明により、免震時のローラーのずれをも防ぐことが可能である。ローラーのずれとは、免震時のスリップによりローラーがスライド方向に対して斜めになることであり、この溝によりそれを防ぐ。この発明は、ローラー型免震皿全般に適用可能である。
また、この発明は、回転・捩れ防止も可能である(10.1.2.1.参照)。
図478は、その実施例であり、上部(側)免震皿3-a、下部(側)免震皿3-bにおける実施例を示している。中間免震皿3-mの場合は免震皿の上面と下面のそれぞれにレール状のガイド部(凸部)3-lが上面・下面で直交するように設置される。
また、ローラー5-fの転がり面にガイド部(凸部)挿入溝を、ローラー5-f側にそのガイド部(凸部)を設けるような逆の場合もある。
さらに、ガイド部また溝が、ローラーに対して、一個で無く複数個の場合、さらにその間隔が大きい場合ほど効果がある。
なお、ローラーに代えて、ガイド部また溝に跨がる形の長いすべり部材でも可能である。
4.4. シールまた防塵カバー付き二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
また、図75(a)(b)は、請求項61項記載の二重(または二重以上の)免震皿のシールまたは防塵カバーに関する発明の実施例であり、4.1.〜4.3.のいずれにも適用可能である。
4.の二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承の上部免震皿・下部免震皿・中間免震皿の側面の周囲を、防塵カバー3-cまたは中小地震程度の揺れを許容するシール3-cで密閉することで、潤滑剤の蒸発、雨ざらしになる事、塵埃等がたまる事、空気に暴露される事等により、滑りが悪くなることを防ぐ事が可能になる。
また、大地震時にはシール3-cが破れ、または防塵カバー3-cが開いて、振動を許容する。
4.5. 重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承の滑り部の改良
図110〜図113は、請求項62項、請求項63項記載の重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承の滑り部5の改良発明の実施例を示している。
4.5.1. 中間滑り部
図110は、請求項62項記載の発明の中間滑り部を有する重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承の実施例を示している。
球面状またはすり鉢状または円柱谷面状またはV字谷面状等の凹型滑り面部(この図では凹型球面状の滑り面部)を有する免震皿3と、その面を滑走する中間滑り部6をもった滑り部5とからなる。
中間滑り部6の、滑り部5と接する面は滑り部5と同曲率の凹(または凸)型の(球面)滑り面部を有し、免震皿3と接する面は免震皿3と同曲率または接する曲率の凸型滑り面部(この図では同曲率球面の滑り面部)を有する。
つまり、球面状またはすり鉢状または円柱谷面状またはV字谷面状等の凹型滑り面部を有する免震皿3と、
免震皿3の凹型と同一球面率または接する曲率の凸型滑り面部をもち、この凸型滑り面部の反対部に凹(または凸)型球面状滑り面部を有する中間滑り部6と、
この中間滑り部6の凹(または凸)型球面状滑り面部と同一球面率の凸(または凹)型滑り面部をもつ滑り部5とからなり、
中間滑り部6を、免震皿3と滑り部5との間に挟み込むことにより構成される。
中間滑り部6は、ローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部6の場合もあり、ローラー・ボールをもった保持器の場合もある。
滑り部5は、免震される構造体1に取付けられ、免震皿3は、免震される構造体1を支持する構造体2に取付けられる。
また、免震皿3と滑り部5が、免震される構造体1、免震される構造体1を支持する構造体2に対して逆の関係で取付けられる場合もある。
この場合(図110の凹型球面状の滑り面部を例にとると)、地震振動によって、滑り部5と免震皿3とがずれを起こしても、中間滑り部6が、免震皿3の球面状に追随するように中間滑り部6が滑り部5の凸(または凹)型の(球面)滑り面部に対して回転し、滑り部5と中間滑り部6及び中間滑り部6と免震皿3との接触面が、常に同面積得られて、垂直荷重伝達能力において有利である。また、滑り部・中間滑り部が免震皿の凹型球面状に対して、裾広がりの形状になることも、垂直荷重伝達能力において有利である。
滑り部下部(下面)6-lに、ローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eを設けた場合もある。この場合は、凹型球面状に対して、常にローラーまたはボールが接し、振動時においても同接触面積が得られて、垂直荷重伝達能力において有利である。
また、中間滑り部6と滑り部5との接する位置に、ローラー・ボール(ベアリング)を設けると、首振りが容易になり有利である。
また、図106〜図107のように、このローラー・ボール(ベアリング)は、循環式転がり案内によって循環する形を取るのが望ましい。
4.5.2. 二重中間滑り部
請求項63項記載の発明は、4.5.1.における中間滑り部6またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部が、第一中間滑り部6-aまたはローラー・ボール(ベアリング)をもった第一中間滑り部6-aと、第二中間滑り部6-bまたはローラー・ボール(ベアリング)をもった第二中間滑り部6-bとに、分かれてなることを特徴とする発明である。
図111は、請求項63項記載の発明の二重中間滑り部を有する重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承の実施例を示している。
球面状またはすり鉢状または円柱谷面状またはV字谷面状等の凹型滑り面部(この図では凹型球面状の滑り面部)を有する免震皿3と、その面を滑走する中間滑り部をもった滑り部5とからなり、中間滑り部は、第二中間滑り部6-bと第一中間滑り部6-aとに分かれる。
第一中間滑り部6-aの滑り部5と接する面は、滑り部5と同曲率の凹(または凸)型の(球面)滑り面部を有し、
第二中間滑り部6-bの免震皿3と接する面は、免震皿3と同曲率または接する曲率の凸型滑り面部(この図では同曲率球面の滑り面部)を有する。
第一中間滑り部6-aと第二中間滑り部6-bとの、互いに接する面は、同曲率の嵌まり合う関係の凸型凹型の(球面)滑り面部を有している。
つまり、球面状またはすり鉢状または円柱谷面状またはV字谷面状等の凹型滑り面部を有する免震皿3と、
免震皿3の凹型と同一球面率または接する曲率の凸型滑り面部をもち、この凸型滑り面部の反対部に凹(または凸)型球面状滑り面部を有する第二中間滑り部6-bと、
この反対部の凹(または凸)型球面状滑り面部と同一球面率の凸(または凹)型球面状滑り面部をもち、この凸(または凹)型球面状滑り面部の反対部は凹(または凸)型球面状滑り面部をもつ第一中間滑り部6-aと、
この第一中間滑り部6-aのこの凹(または凸)型球面状滑り面部と同一球面率の凸(または凹)型球面状滑り面部をもつ滑り部5とからなり、
この第一中間滑り部6-a及び第二中間滑り部6-bとは、互いに同一球面率の球面状滑り面部同士で重なりあう形で、免震皿3と滑り部5との間に、挟みこまれることにより構成される。
第二中間滑り部6-bと第一中間滑り部6-aとは、ローラー・ボール(ベアリング)をもった場合もある。
滑り部5は、免震される構造体1に取付けられ、免震皿3は、免震される構造体1を支持する構造体2に取付けられる。
また、免震皿3と滑り部5の関係が、上下逆の場合もある。
図112〜図113は、請求項63項記載の発明の二重中間滑り部を有する重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承の実施例を示しており、
図111とは、滑り部5、第二中間滑り部6-b、第一中間滑り部6-aの相互の滑り面部の凹凸が逆の場合である。
つまり、球面またはすり鉢状または円柱谷面状またはV字谷面状等の凹型滑り面部(この図では凹型球面状の滑り面部)を有する免震皿3と、
免震皿3の凹型と同一球面率または接する曲率の凸型滑り面部をもち、この凸型滑り面部の反対部に凸(または凹)型球面状滑り面部を有する第二中間滑り部6-bと、
この反対部の凸(または凹)型球面状滑り面部と同一球面率を持つ凹(または凸)型球面状滑り面部をもち、この凹(または凸)型球面状滑り面部の反対部は凸(または凹)型球面状滑り面部をもつ第一中間滑り部6-aと、
この第一中間滑り部6-aのこの凸(または凹)型球面状滑り面部と同一球面率を持つ凹(または凸)型球面状滑り面部をもつ滑り部5とからなり、
この第一中間滑り部6-a及び第二中間滑り部6-bを、免震皿3と滑り部5との間に、挟みこむことにより構成される。
第二中間滑り部6-bと第一中間滑り部6-aとは、ローラー・ボール(ベアリング)をもった場合もある。
また、第二中間滑り部が、複層になり、第三(またはそれ以上の)中間滑り部をもつ場合も有る。
滑り部5は、免震される構造体1に取付けられ、免震皿3は、免震される構造体1を支持する構造体2に取付けられる。
また、免震皿3と滑り部5の関係が、上下逆の場合もある。
図111、図112〜図113のいずれの場合も、図113(e) (f) のように、地震振動によって滑り部5と免震皿3とが、ずれを起こしても、中間滑り部6-bが免震皿3の球面状に追随するように、中間滑り部6-bが中間滑り部6-aに対して回転し、さらに中間滑り部6-aが滑り部5に対して回転し、滑り部5と中間滑り部6-a及び中間滑り部6-aと中間滑り部6-b及び中間滑り部6-bと免震皿3との接触面積が常に同面積得られて、垂直荷重伝達能力において有利である。また、滑り部・中間滑り部が免震皿の凹型球面状に対して、裾広がりの形状になることも、垂直荷重伝達能力において有利である。
また、滑り部6-bの滑り部下部(下面)6-lに、ローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eを設けた場合もある。この構成は、免震皿の凹型球面状に対して、常にローラーまたボールが接し、振動時においても同接触面積が得られて、垂直荷重伝達能力において有利である。
また、第一中間滑り部6-aと、滑り部5、第二中間滑り部6-bとの接する位置に、ローラー・ボール(ベアリング)を設けると、首振りが容易になり、有利である。
また、図107(g)に見られるように、このローラー・ボール(ベアリング)は、循環式転がり案内によって循環する形を取るのが有利である。
4.6. 滑り部垂直変位吸収型の重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承
4.6.1. 滑り部垂直変位吸収型の重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承▲1▼
図114〜図115は、請求項64項記載の発明の滑り部垂直変位吸収型の重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承の実施例を示している。
この発明は、重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承Cにおいて、免震皿の凹面上を滑り部がすべり、振動することにより生じる垂直変位を吸収することを特徴としており、滑り部5は、筒5-aと、筒5-aの中に挿入されるバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)5-bと、その下部に突き出る形で挿入されている滑り部先端5-cからなっている。
このバネ等5-bは、重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承Cの作動時の垂直変位を吸収するが、2.6.重力復元型免震装置・滑り支承の振動時の垂直変位の吸収装置の併用によってもより効果がでる。
筒5-aの上部は、単に止め金が固定されている場合もあるが、雌ネジが切られていて、雄ネジ5-dが挿入されている場合もある。この雄ネジ5-dは、入り込み方向に回転させて締めることにより、バネ等5-bを圧縮して反発力を強め、滑り部先端5-cの押し出す力を強めるという機能をもち、復元力を高めたり、地震後の免震される構造体1の残留変位の矯正を可能にしたりする。また、このバネ等5-bは、重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承Cの作動時の垂直変位を吸収するだけでなく、垂直免震の機能も持ち合わせている。
滑り部下面5-lに、ローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eを設けた場合もある。 また、このローラー・ボール(ベアリング)は、循環式転がり案内によって循環する形を取るのが有利である。
4.6.2. 滑り部垂直変位吸収型の重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承▲2▼
滑り部垂直変位吸収型の重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承に関する発明である。
これは、後述の8.1.2.2.3.の自動復元型固定装置の固定ピン7を、滑り部5またはローラー・ボール(ベアリング)をもった滑り部5にし、固定ピン7の挿入部7-v,7-vm を、凹型滑り面部を有する免震皿3にしたもので、そうすることにより、滑り部垂直変位吸収型の重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承が可能になる。
また、このローラー・ボール(ベアリング)は、循環式転がり案内によって循環する形を取るのが有利である。
4.7. 縁切り型垂直変位吸収重力復元型免震装置・滑り支承
図338は、請求項65項記載の発明の、縁切り型の滑り部垂直変位吸収重力復元型免震装置・滑り支承の実施例を示している。
凹型滑り面部を有する免震皿3と、免震皿3の凹型滑り面部を滑走しうるローラー・ボール(ベアリング)若しくは滑り部5とからなり、
前記免震皿3およびローラー・ボール(ベアリング)若しくは滑り部5のうち、一方を垂直方向にスライドし水平方向は拘束されているスライド装置32によって、
免震される構造体1に繋ぎ、もう一方を免震される構造体を支持する構造体2に設けることにより構成されるものである。
図338(a) はその平面図であり、(b)(c)は断面図である。
このうち、図338(a)と(b)は、ローラー・ボール(ベアリング)若しくは滑り部5を、垂直方向にスライドし、水平方向の移動を拘束するスライド装置32によって、免震される構造体1に繋ぎ、免震皿3を免震される構造体を支持する構造体2に設けた場合、図338(a) と(c) は、免震皿3を、垂直方向にスライドし水平方向の移動を拘束するスライド装置32によって、免震される構造体1に繋ぎ、ローラー・ボール(ベアリング)若しくは滑り部5を免震される構造体を支持する構造体2に設けた場合である。
図338(a)と(b)、(a) と(c)ともに、凹型滑り面部を有する免震皿3の復元能力は一方向性(特許 1844024号の1〜4図、また本願の図102の実施例の上また下の免震皿参照)でもよいし、球面、すり鉢状等の全方向性でもよい。
機能を説明すると、免震される構造体1と、重力復元型免震装置・滑り支承Cの滑り部5または免震皿3のどちらか一方とを、垂直方向にスライドし水平方向は拘束されているスライド装置32によって繋ぐことにより、重力復元型免震装置・滑り支承Cの地震時の振動による水平変位は、免震される構造体1に伝達されるが、垂直変位は伝達されない。
その事により、併用される引抜き防止装置・滑り支承の垂直変位に対する遊び等を設ける必要がなくなり、風時の引抜き力によるがたつきがなくなる。
なお、重力復元型免震装置・滑り支承Cの復元性能を考えると、重力復元型免震装置・滑り支承Cの滑り部5に取り付く部材20は、免震される構造体1と同等の重さが必要である。
また、併用される他の重力復元型免震装置・滑り支承Cの個数により、その重さは軽減される。また免震される構造体1の平面位置に応じて、部材20の重さを変えることによっても、免震される構造体1の偏心等の重心調整も可能である。
また、滑り部5の、凹型滑り面部を有する免震皿3の接する滑り部下面5-lまた上面5-uに、ローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eを設けた場合もある。このローラー・ボール(ベアリング)は、循環式転がり案内によって循環する形を取るのが有利である。
4.8. 新重力復元型免震装置
図116〜図118は、請求項66項〜請求項68項記載の発明の、垂直変位のない新重力復元型免震装置Cの実施例を示している。
図116は、請求項66項記載の発明の実施例であり、免震される構造体Aから吊材等8で吊された重り20を、免震される構造体を支持する構造体または基礎2に設けられた挿入口31を経由して、その下にまで吊されるように設置する。
挿入口31の形状に関しては、
一方向(往復を含む、以下同じ)復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面形状の挿入口、コロを介しての挿入口、
全方向復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面鉢状の挿入口、ラッパ形状の挿入口(図118)、すり鉢状等の形状の挿入口(図116)のように、
吊材8とその挿入口31とが接する角を丸めるか、コロ等の回転子を介する(その場合は、重り20の吊材8に対して直交方向二軸(二軸とは互いに直交方向をなす)に分けてそれに対応してコロ等の回転子を設ける必要がある)等により、摩擦を小さくした方がよい。また挿入口31の材質は、低摩擦材がよく、強度も必要である。また、吊材8も、強度があり、曲げられる材料のケーブル、ワイヤー、ロープ等の可撓部材が選択される。
また、復元力をもたせるために、重り20の重さは、この装置を単独で使用する場合には、免震される構造体Aの重さと、併用される免震装置・滑り支承の摩擦係数とを掛合わせた数値以上、この装置を複数個使用する場合には、上記の値(免震される構造体Aの重さ×摩擦係数)をその個数で割った数値以上にする必要がある。
図118は、請求項67項記載の発明の実施例であり、図116の実施例の重り20と免震される構造体を支持する構造体2の間に、バネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)25を付加したものである。バネ等25の強度分、重り20を軽くする事が可能となり、また最大振幅時の緩衝装置としても使うことができる。特に、バネ等25と基礎2の間に隙間を設けて、ある地震振幅以上にならないとバネ等が働かない機構にすると、最大振幅時のみに機能する緩衝装置となり、併用する免震皿から滑り部などが外れるのを防止する、外れ防止装置としても機能する。
また、図117は、請求項68項記載の発明の実施例であり、重り20または吊材8またはこれらの延長物に、固定装置のロック機能を設けることにより構成されるものである。
具体的には、重り20、吊材8に、またこれらの延長物に、固定装置Gの挿入部7-vを設け、そこに固定ピン7が差込まれる。この固定装置Gは、以下の「8.固定装置・ダンパー」に示されるような各種型があり、固定ピン7は、地震センサーまたは風センサーに接続される。
また、特許 1844024号と特許 2575283号での免震復元装置(重力復元型免震装置・滑り支承)では地震振動時に垂直変位が生じるが、この新重力復元型免震装置においては、重力復元型免震装置であるにもかかわらず、垂直変位が生じない。このことは、引抜き防止装置・固定装置等を垂直変位に対処するようにした場合に生じるがたつき等の問題を解決する(前記2.6.等参照)。
また、この新重力復元型免震装置は、バネ等による復元制御に比べて、免震性能が高い。バネ等による復元制御は変位に比例して復元力が増加するため、変位の大きい強い地震ほど反発力が大きく、そのために免震性能を低下させる。この新重力復元型はその点、変位に比例しない一定の復元力を得られるため、強い地震に対しても免震性能が低下することはない。
また、変位に比例しない一定の復元力をもつという性能は、地震終了後の残留変位の抑制に対して大きな効果を持つ。つまり、変位に比例して復元力が増加するバネ型のものは、変位が小さい場合には復元力を持たず、そのため残留変位が残り易い。一方、変位に比例しない一定の復元力をもつこの新重力復元型は、変位が小さくても一定の復元力が得られるため、残留変位を消去する能力は大きいのである。
さらに、変位に比例しない一定の復元力をもつという性能は、免震装置自体が固有周期を持たないという重要な効果を持つ。つまり地震周期に対しては共振域を持たないという大きな効果が得られる。
また、重り20により、免震される構造体の重心が押し下げられて、ロッキング現象等の問題も少なくなり、安定した免震性能が得られることに役立つ。
また、請求項68−2項は、 請求項66項から請求項68項のいずれか1項に記載の免震構造体において、併用する滑り支承としては、転がり支承、すべり支承(復元性能を持たない平面状滑り面部をもつ滑り支承でよい)であることを特徴とする免震構造体の発明である。
以下、この重りによる重力復元型免震装置(滑り支承を含む場合もあり)を「重り復元型免震装置」と言う。
4.9. 端部立上り部付転がり支承・すべり支承
請求項68−3項の発明は、
請求項1項から請求項68−2項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
免震皿の滑り部の端部に立上り部を設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体である。
この発明は、すべり支承及び転がり支承等の全ての支承に有効な方法である。
すべり支承及び転がり支承等の全ての支承において、滑り部(上面また下面)の端部に立上り部を設ける方法である。
実施例は、図508、図509である。
滑り部上部(上面)5-u、また滑り部下部(下面)5-lの立上り部5-sの形状は、勾配を一度に急角度にするとか、段階的に勾配をあげる、徐々に勾配をあげる等がある。そのことにより、上部構造のゆれをその範囲で停止させる(またローラー・ボール(ベアリング)部若しくは滑り部5が免震皿からはみ出さない)ストッパー効果及びストッパーに衝突するのを減速させて停止させる効果を持つ。
立上り部5-sは、上部免震皿3-a、または上側免震皿(二重以上の免震皿免震装置・滑り支承の中間滑り部を挟む上側免震皿)3-a、または上部スライド部材3-a、下部免震皿3-b、または下側免震皿(二重以上の免震皿免震装置・滑り支承の中間滑り部を挟む下側免震皿)3-b、または下部スライド部材3-b、中間免震皿3-m、または中間部スライド部材3-m、の全てにも受けてもよいし、その一部に設けてよい。
5.共振のない免震装置と運動方程式とプログラム
5.1. 共振のない免震装置とその運動方程式
5.1.1. 共振のない免震装置とその運動方程式
耐震でも免震でも、共振は避けられない現象で最も危険なものと考えられていた。そこで、共振のない免震装置が求められている。請求項69項〜請求項76項は、その発明である。
5.1.1.1. 共振のない滑り型免震装置と共振のある滑り型免震装置
5.1.1.1.1. 共振のない滑り型免震装置
(1) 直線勾配型復元滑り支承
すべり・転がり面がすり鉢(円錐・角錐等)状である滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承(一重免震皿免震装置・滑り支承(転がり・すべり、4.5.参照)、二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承(転がり・すべり、2.10./2.12./4.1.〜4.2.1.2.3./4.2.1.2.5./4.2.1.3.2.〜4.3./(4.4.)参照))、
または、すべり・転がり面がV字谷面状である滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承(一重免震皿免震装置・滑り支承(転がり・すべり、4.5.参照)、二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承(転がり・すべり、4.2.1.2.4./4.2.1.2.5./4.2.1.3.4./4.3./(4.4.)参照)、10.1.1.2. 回転・捩れ防止装置2の(3) 復元型滑り支承兼用型)による免震構造体は、共振現象を持たない。
以上の、すべり・転がり面がすり鉢状またはV字谷面状等の直線勾配によって形成されて復元性能を持った滑り支承(以下、直線勾配型復元滑り支承と言う)による免震構造体は、共振現象を持たない。
(2) 重り復元型免震装置
重り復元型免震装置(4.8.参照)による免震構造体は、共振現象を持たない。併用する滑り支承としては、復元性能を持たない平面状滑り面部をもつ滑り支承(転がり支承、すべり支承)でよい(請求項68−2項記載の免震構造体)。以下のように凹型球面・円柱谷面復元型免震装置・滑り支承との併用は不可である。
5.1.1.1.2. 共振のある滑り型免震装置
参考として共振のある滑り型免震装置として、以下の2つの型の免震装置をあげておく。
(1) 凹型球面・円柱谷面復元型免震装置・滑り支承
凹型球面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承(2.10./2.12./4.1.〜4.2.1.2.1./4.2.1.3.1.〜4.5.参照)、
または、円柱谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承(4.2.1.2.2./4.2.1.3.3./4.3./(4.4.)/4.5.参照)による免震構造体は、共振現象を持つ。
以上の凹型球面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承と、円柱谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承とを、凹型球面・円柱谷面復元型免震装置・滑り支承と言う。
ここで、共振のない滑り型免震装置にするには、滑り支承の滑り面部を非球面、非円柱谷面にすれば良いということである。それも球面・円柱谷面から形状をずらせばずらす程効果が大きい。
(2) 滑り支承+バネ型復元装置
もう一つの型として、
滑り支承+バネ型復元装置(4.2.4./14.2.2.参照)による免震構造体は、共振現象を持つ。
5.1.1.2. 共振のない滑り型免震装置と共振のある滑り型免震装置との運動方程式(記号説明は 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)
以下、5.1.1.1.の免震装置による運動方程式である。
5.1.1.2.1. 共振のない滑り型免震装置
(1) 直線勾配型復元滑り支承
1) 直接法
直線勾配型復元滑り支承による免震構造体の直接法による運動方程式は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+(cosθ)^2・g{tanθ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dz/dt)/dt
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(radian)より
d(dx/dt)/dt+g{θ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dz/dt)/dt
また、速度比例型ダンパーのある場合は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+(cosθ)^2・g{tanθ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}+C/m・dx/dt= -d(dz/dt)/dt
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(radian)より
d(dx/dt)/dt+g{θ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}+C/m・dx/dt=-d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加える。
2) 等価線形化法
直線勾配型復元滑り支承による免震構造体の等価線形化法による運動方程式は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
Ke≒(π^2/8)・mg・tanθ/|x|
Ke=(cosθ)^2・mg・tanθ/|x|≒mg・tanθ/|x|≒mg・θ/|x|
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
Ce=(cosθ)^2・mg・μ/|dx/dt|≒mg・μ/|dx/dt|
また、速度比例型ダンパーのある場合は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加える。
なお、上記のKe、Ceについて説明をすると、
等価固有周期による場合は、
Ke≒(π^2/8)・mg・tanθ/|x|
運動方程式から等価法による場合は、
Ke=(cosθ)^2・mg・tanθ/|x|
エネルギー消費等価法による場合は、
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
運動方程式から等価法による場合は、
Ce=(cosθ)^2・mg・μ/|dx/dt|
である。
(2) 重り復元型免震装置
1) 直接法
重り復元型免震装置による免震構造体の直接法による運動方程式は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+M/m・g・sign(x)+μg・sign(dx/dt)=-d(dz/dt)/dt
d(dx/dt)/dt+g{M/m・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dz/dt)/dt
また、速度比例型ダンパーのある場合は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+g{M/m・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}+C/m・dx/dt=-d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加える。
2) 等価線形化法
重り復元型免震装置による免震構造体の等価線形化法による運動方程式は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
Ke≒(π^2/8)・mg・M/m/|x|
Ke=mg・M/m/|x|
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
Ce=mg・μ/|dx/dt|
また、速度比例型ダンパーのある場合は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加える。
なお、上記のKe、Ceについて説明をすると、
等価固有周期による場合は、
Ke≒(π^2/8)・mg・tanθ/|x|
運動方程式から等価法による場合は、
Ke=(cosθ)^2・mg・tanθ/|x|
エネルギー消費等価法による場合は、
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
運動方程式から等価法による場合は、
Ce=(cosθ)^2・mg・μ/|dx/dt|
である。
5.1.1.2.2. 共振のある滑り型免震装置
(1) 凹型球面・円柱谷面復元型免震装置・滑り支承
1) 直接法
凹型球面・円柱谷面復元型免震装置・滑り支承による免震構造体の直接法による運動方程式は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+g/R・x+μg・sign(dx/dt)=-d(dz/dt)/dt
また、速度比例型ダンパーのある場合は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+g/R・x+μg・sign(dx/dt)+C/m・dx/dt=-d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加える。
2) 等価線形化法
凹型球面・円柱谷面復元型免震装置・滑り支承による免震構造体の等価線形化法による運動方程式は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+g/R・x+Ce/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
Ce=mg・μ/|dx/dt|
また、速度比例型ダンパーのある場合は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+g/R・x+Ce/m・dx/dt+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加える。
なお、上記のCeについて説明をすると、
エネルギー消費等価法による場合は、
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
運動方程式から等価法による場合は、
Ce=(cosθ)^2・mg・μ/|dx/dt|
である。
(2) 滑り支承+バネ型復元装置
1) 直接法
滑り支承+バネ型復元装置による免震構造体の直接法による運動方程式は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+K/m・x+μg・sign(dx/dt)=−d(dz/dt)/dt
また、速度比例型ダンパーのある場合は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+K/m・x+μg・sign(dx/dt)+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加える。
2) 等価線形化法
滑り支承+バネ型復元装置による免震構造体の等価線形化法による運動方程式は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+K/m・x+Ce/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
Ce=mg・μ/|dx/dt|
また、速度比例型ダンパーのある場合は、以下のようになる。
d(dx/dt)/dt+K/m・x+Ce/m・dx/dt+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加える。
なお、上記のCeについて説明をすると、
エネルギー消費等価法による場合は、
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
運動方程式から等価法による場合は、
Ce=(cosθ)^2・mg・μ/|dx/dt|
である。
5.1.1.3. 運動方程式から設計された共振のない滑り型免震装置と共振のある滑り型免震装置(記号説明は 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)
5.1.1.3.1. 共振のない滑り型免震装置
(1) 直線勾配型復元滑り支承
1) 直接法
請求項69項は、運動方程式
d(dx/dt)/dt+(cosθ)^2・g{tanθ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dz/dt)/dt
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(radian)より
d(dx/dt)/dt+g{θ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dz/dt)/dt
また、速度比例型ダンパーのある場合
d(dx/dt)/dt+(cosθ)^2・g{tanθ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}+C/m・dx/dt= -d(dz/dt)/dt
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(radian)より
d(dx/dt)/dt+g{θ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}+C/m・dx/dt=-d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなり、また残留変位のない復元を考えるとθ≧μ を満たす、
すり鉢状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、またはV字谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、またはそれを使用した免震構造体の発明である。
2) 等価線形化法
請求項70項は、等価線形化法による運動方程式
d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
Ke≒(π^2/8)・mg・tanθ/|x|
Ke=(cosθ)^2・mg・tanθ/|x|≒mg・tanθ/|x|≒mg・θ/|x|
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
Ce=(cosθ)^2・mg・μ/|dx/dt|≒mg・μ/|dx/dt|
また、速度比例型ダンパーのある場合
d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなり、また残留変位のない復元を考えるとθ≧μ を満たす、
すり鉢状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、または
V字谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、またはそれを使用した免震構造体の発明である。
(2) 重り復元型免震装置
1) 直接法
請求項71項は、運動方程式
d(dx/dt)/dt+g{M/m・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dz/dt)/dtまた、速度比例型ダンパーのある場合
d(dx/dt)/dt+g{M/m・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}+C/m・dx/dt=-d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなり、また残留変位のない復元を考えるとM/m≧μ を満たす、
重り復元型免震装置(4.8.参照)、またはそれを使用した免震構造体の発明である。
2) 等価線形化法
請求項72項は、等価線形化法による運動方程式
d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
Ke≒(π^2/8)・mg・M/m/|x|
Ke=mg・M/m/|x|
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
Ce=mg・μ/|dx/dt|
また、速度比例型ダンパーのある場合
d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなり、また残留変位のない復元を考えるとM/m≧μ を満たす、
重り復元型免震装置(4.8.参照)、またはそれを使用した免震構造体の発明である。
5.1.1.3.2. 共振のある滑り型免震装置
(1) 凹型球面・円柱谷面復元型免震装置・滑り支承
1) 直接法
請求項73項は、運動方程式
d(dx/dt)/dt+g/R・x+μg・sign(dx/dt)=-d(dz/dt)/dt
また、速度比例型ダンパーのある場合
d(dx/dt)/dt+g/R・x+μg・sign(dx/dt)+C/m・dx/dt=-d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなる、
凹型球面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、または、円柱谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、または、それを使用した免震構造体の発明である。
2) 等価線形化法
請求項74項は、等価線形化法による運動方程式
d(dx/dt)/dt+g/R・x+Ce/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
Ce=mg・μ/|dx/dt|
また、速度比例型ダンパーのある場合
d(dx/dt)/dt+g/R・x+Ce/m・dx/dt+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなる、
凹型球面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、または、円柱谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、または、それを使用した免震構造体の発明である。
(2) 滑り支承+バネ型復元装置
1) 直接法
請求項75項は、運動方程式
d(dx/dt)/dt+K/m・x+μg・sign(dx/dt)=−d(dz/dt)/dt
また、速度比例型ダンパーのある場合
d(dx/dt)/dt+K/m・x+μg・sign(dx/dt)+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなる、
滑り支承+バネ型復元装置による免震装置、またはそれを使用した免震構造体の発明である。
2) 等価線形化法
請求項76項は、等価線形化法による運動方程式
d(dx/dt)/dt+K/m・x+Ce/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
Ce=mg・μ/|dx/dt|
また、速度比例型ダンパーのある場合
d(dx/dt)/dt+K/m・x+Ce/m・dx/dt+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなる、
滑り支承+バネ型復元装置による免震装置、またはそれを使用した免震構造体の発明である。
5.1.2. 共振のないことの証明
5.1.1.1.の(1)(2)に関して、
5.1.1.2.の運動方程式(2)においてM/m=θとすると(1)と同じ運動方程式になる。
運動方程式
d(dx/dt)/dt+g{θ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dz/dt)/dt
の解を整理すると以下のようになる(後述の 5.1.3.滑り免震(すり鉢状)の運動方程式の解、参照)。
(1) 最大応答加速度の理論解
絶対加速度振幅|d(dy/dt)/dt|maxは
|d(dy/dt)/dt|max=|(±θ+μ)g| ……( 15)
絶対加速度倍率γ2は
γ2 =|(±θ+μ)/ε| ……( 16)
となる。
(2) 最大応答変位の理論解
相対変位振幅x0は
Figure 2005240817
相対変位倍率γ0は
Figure 2005240817
絶対変位振幅y0は
y0 =|(±θ+μ)z0・π^2/(8ε)| ……( 12)
絶対変位倍率γ1は
γ1 =|(±θ+μ)π^2/(8ε)| ……( 13)
となる。
以上から、
応答変位倍率は、入力(地震)周期とは無関係であり、入力加速度によってきまり、入力加速度とほぼ反比例関係であり、小さい入力加速度では増幅はあるが、大きな入力加速度では応答変位の増幅はほとんど無い。
応答絶対加速度も、入力(地震)周期とは無関係であり、さらに入力変位・速度・加速度に依らず、常に一定値の(±tanθ+μ)・gである。
以上のことは実験でも証明されている。
共振が問題になるのは、変位増幅よりも加速度増幅の場合である。それも大きな加速度入力時に起る場合が特に問題である。本発明により、そういう心配の全くない装置が可能となる。
この発明の効果は、この免震構造では、共振防止ダンパーが要らないことである。
ダンパーの役割は、地震終息時の減衰効果、共振抑制、変位抑制である。
地震終息時の減衰効果に関して、摩擦型で球面でない場合は速やかに減衰するので、ダンパーは必要ない。
変位抑制に関しても、低速度時では油圧ダンパーは摩擦ほどではないので、μとθを調整すると油圧ダンパーは必要ない(h=16/π^3・μ/tanθ≒0.5・μ/θ)。
共振抑制に関しても以上のように共振しないので、ダンパーは必要ない。
5.1.3. 滑り免震の運動方程式の解
5.1.3.1. 記号一覧
x :地面から見た質点=免震される構造体の応答変位(相対変位)
z :不動=絶対点より見た地面の変位(絶対変位)
y=x+z:不動=絶対点より見た質点の応答変位(絶対変位)
x0 :質点の変位振幅(地面から見た=対地面、相対変位)
y0 :質点の変位振幅(不動=絶対点より見た、絶対変位)
z0 :地震波の変位振幅(不動=絶対点より見た、絶対変位)
dx/dt:質点の応答速度(対地面、相対速度)
dz/dt:地震速度(絶対速度)
dy/dt:質点の応答絶対速度(絶対速度)
d(dx/dt)/dt:質点の応答加速度(対地面、相対加速度)
d(dz/dt)/dt:地震加速度(絶対加速度)
d(dy/dt)/dt:質点の応答絶対加速度(絶対加速度)
t :時間
m :質点の質量
M :復元重りの質量
g :重力加速度
θ :V字谷面状免震皿勾配、すり鉢状免震皿の実質(水平に対する)勾配(radian)
但し二重免震皿免震装置の時で上部下部免震皿の勾配が違う時のθは、θ=(sinθu+sinθd)/(cosθu+cosθd)
θu、θdが小さい場合 cosθu≒cosθd≒1、またθd≒θuの場合
θ≒(tanθu+tanθd)/2
≒(θu+θd)/2
θu :上部免震皿勾配(二重免震皿免震装置の時)
θd :下部免震皿勾配(二重免震皿免震装置の時)
但し三重免震皿免震装置の時で
上部免震皿・中間免震皿・下部免震皿の勾配が違う時のθは、
θ=(sinθu+sinθmu+sinθmd+sinθd) /(cosθu+cosθmu+cosθmd+cosθd)
θu、θdが小さい場合で、cosθu≒cosθmu≒cosθmd≒cosθd≒1、
またθd≒θu≒θmu≒θmdの場合
θ≒(tanθu+tanθmu+tanθmd+tanθd)/4
≒(θu+θmu+θmd+θd)/4
θu :上部免震皿勾配(三重免震皿免震装置の時)
θd :下部免震皿勾配(三重免震皿免震装置の時)
θmu:中間免震皿上部勾配(三重免震皿免震装置の時)
θmd:中間免震皿下部勾配(三重免震皿免震装置の時)
μ :免震皿の動摩擦係数
h :減衰定数
C :粘性減衰係数
K :バネ定数
ω :地震力の円振動数(不動(絶対)点より見た) radian/sec
ω0 :質点の固有円振動数 radian/sec
z0・ω^2 :地震波の加速度振幅
ε=z0・ω^2/g :震度
γ0 =x0/z0 :振幅率(相対変位倍率)
γ1 =y0/z0 :絶対変位倍率
γ2 =|d(dy/dt)/dt|max/|d(dz/dt)/dt|max :絶対加速度倍率
A^n:Aのn乗( ^ は以上以下の全ての章で使用)
sign(x):xの符号を示す。プラスの時+1、マイナスの時−1、0の時0
5.1.3.2. 運動方程式を解く
(1) すり鉢復元型の場合
d(dy/dt)/dt+sinθ・cosθ・g・sign(x)+(cosθ)^2・μg・sign(dx/dt)=0
d(dy/dt)/dt+(cosθ)^2・g{tanθ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=0
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(radian)より
d(dy/dt)/dt +θg・sign(x)+μg・sign(dx/dt)=0
d(dy/dt)/dt +g{θ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=0
y=x+zより
d(dx/dt)/dt +g{θ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dz/dt)/dt
(2) 重り復元型(4.8.参照)の場合
d(dy/dt)/dt +M/m・g・sign(x)+μg・sign(dx/dt)=0
d(dx/dt)/dt +M/m・g・sign(x)+μg・sign(dx/dt)=-d(dz/dt)/dt
(1)(2)に関して、
(2)においてM/m=θ(実際そのようなMにする必要がある)とすると(1)と同じ方程式になる。以下、(1)の方程式に従い解く。
1) dx/dt≧0 x≧0の時
d(dy/dt)/dt +θg+μg=0
d(dy/dt)/dt +(θ+μ)g=0
2) dx/dt≧0 x<0の時
d(dy/dt)/dt −θg +μg=0
d(dy/dt)/dt −(θ−μ)g=0
3) dx/dt<0 x≧0の時
d(dy/dt)/dt +θg−μg=0
d(dy/dt)/dt +(θ−μ)g=0
4) dx/dt<0 x<0の時
d(dy/dt)/dt −θg−μg=0
d(dy/dt)/dt −(θ+μ)g=0
1)、4)の時、つまり、sign(x)・sign(dx/dt)≧0 の時は
d(dy/dt)/dt +(θ+μ)g・sign(dx/dt)=0
2)、3)の時、つまり、sign(x)・sign(dx/dt)≦0 の時は
d(dy/dt)/dt +(−θ+μ)g・sign(dx/dt)=0
以上より、
d(dy/dt)/dt +(±θ+μ)g・sign(dx/dt)=0 ……( 1)
y=x+zより
Figure 2005240817
地震力を単純化して振幅一定の正弦波とし、
z=z0・cosωtとして
dz/dt=−z0・ω・sinωt
d(dz/dt)/dt=−z0・ω^2・cosωt
よって、
Figure 2005240817
( 2-1)式をフーリエ級数展開すると、
μが小さい場合〔(μ+θ)<π/4・ε)、xはωの振動数をもった調和振動と考えられ((μ+θ)≧π/4・εの時とは、 4/π・(μ+θ)g≧地震波の加速度振幅 の時で、地震波の加速度振幅≧(μ+θ)gの時でないと免震が始まらないので、 4/π・(μ+θ)g〜 (μ+θ)gの間のみが免震時の理論解として解けていないが、転がり型の免震装置を考えると (μ+θ)g及び 4/π・(μ+θ)gは極めて小さい値であり、実質的な問題はない〕、
dx/dt=0の時とは、(2n+1)π/2=ωt−η
dx/dt≧0の時とは、(4n-1)π/2≦ωt−η≦(4n+1)π/2 :nは整数
dx/dt≦0の時とは、(4n+1)π/2≦ωt−η≦(4n+3)π/2 :nは整数
とすると、
よって、( 2-1) 式をフーリエ級数展開すると
Figure 2005240817
Figure 2005240817
※ ηの決定
与条件のωt−η=(2n+1)π/2の時、dx/dt=0より
( 5) 式に、ωt−η=π/2を代入
Figure 2005240817
※ ζの決定
d(dx/dt)/dt=0の時、x=0より
( 2-1)式より
cosωt=(±θ+μ)g・sign(dx/dt)/(z0・ω^2)
( 6)式に x=0より、
Figure 2005240817
5.1.3.3. 応答相対変位・振幅・倍率
(1) 相対変位
以上から
Figure 2005240817
Figure 2005240817
(2) 相対変位振幅
dy/dt=0の時、|x|は最大
つまり、ωt−η=(2n+1)π/2の時、
よって、( 6) 式にωt−η=π/2を代入は、−π/2≦ωt−η≦π/2の時なので、( 6-2) 式にωt−η=π/2を代入、
Figure 2005240817
(3) 相対変位倍率
Figure 2005240817
5.1.3.4. 応答絶対変位・振幅・倍率
(1) 絶対変位
Figure 2005240817
(2) 絶対変位振幅
Figure 2005240817
(3) 絶対変位倍率
Figure 2005240817
5.1.3.5. 応答相対速度、応答絶対速度
(1) 相対速度
Figure 2005240817
(2) 絶対速度
Figure 2005240817
5.1.3.6. 応答相対加速度、応答絶対加速度・振幅・倍率
(1) 相対加速度
( 2) ( 2-1) 式より、
Figure 2005240817
(2) 絶対加速度
( 11)式をtで二階微分して、
Figure 2005240817
フーリエ級数なので(また( 1)式より同じ)
∴d(dy/dt)/dt=−(±θ+μ)g・sign(dx/dt) ……( 14)
また、(2’)式 に +d(dz/dt)/dt からも同じ
Figure 2005240817
μ=0の時、
∴d(dy/dt)/dt=−±θg・sign(dx/dt) ……( 14-1)
(3) 絶対加速度振幅
∴|d(dy/dt)/dt|max=|(±θ+μ)g| ……( 15)
μ=0の時、
∴|d(dy/dt)/dt|max=|θg| ……( 15-1)
(4) 絶対加速度倍率
地震加速度z0・ω^2=εgとして、
γ2 =|d(dy/dt)/dt|max/|d(dz/dt)/dt|max
∴γ2 =|(±θ+μ)/ε| ……( 16)
μ=0の時、
∴γ2 =|θ/ε| ……( 16-1)
5.2. 解析プログラムによる共振のない滑り型免震装置
請求項77項〜請求項78項は、Runge-Kutta法による解析プログラムによる共振のない滑り型免震装置、またそれによる免震構造体の発明である。
以下、そのフローチャート(記号については5.2.1.1.変数/定数一覧参照)を示す(5.2.1.5.参照)。
(1) 初期化
1) 定数のセット(上部構造(免震される構造体と同じ意味である。以下同じ)の質点の質量と質点間のバネ定数、減衰係数はのぞく)
2) 上部構造の質点の質量の入力
3) 上部構造の質点間のバネ定数と減衰係数の入力(2質点以上の場合)
4) 出力値(上部構造各質点の相対変位応答値、相対速度応答値)の初期条件のセット:
(2) 入出力ファイルの設定
1) 入力データのファイル名を設定
2) INPUT命令で入力された出力ファイル名(F$)をファイル番号#2のoutput用ファイルとして開く。
(3) 入力データ(地動加速度データ等)を読み込む。
(4) 動作判別式
運動方程式には地動加速度に対して免震装置が機能する条件が入っていないので、ここで判別式として運動方程式選択の分岐をおこなう。
1) 耐震(静止)状態の時
a. |AC|>=(MU+SS)*G*SSC^2
a.が成り立つ場合は免震状態になるので、免震状態の運動方程式を処理するサブルーチン(*SUB_A)へ移行する。
a.が成り立たない場合は耐震状態のままなので、耐震状態の運動方程式を処理するサブルーチン(*SUB_A0)へ移行する。
2) 免震状態の時
b. x=0 かつ V=0 かつ |AC|<(MU+SS)*G*SSC^2
※但しプログラム上はxとVの絶対値が 0に近い一定値以下の場合、x=0、V=0とみなしている。
b.が成り立つ場合は耐震状態になるので、耐震状態の運動方程式を処理するサブルーチン(*SUB_A0)へ移行する。
b.が成り立たない場合は免震状態のままなので、免震状態の運動方程式を処理するサブルーチン(*SUB_A)を再び経由する。
(5) 運動方程式設定
動作判別式により免震装置が機能しない場合(*SUB_A0)と免震装置が機能する場合(*SUB_A)の2つの場合に分かれ、運動方程式から質点数ごとにそれぞれ次のような連立2階微分方程式を設定する。
1) 1質点の場合
免震装置が機能しない状態(*SUB_A0)
dx/dt=0
d(dx/dt)/dt=0
免震装置が機能する状態(*SUB_A)
dx/dt=V
d(dx/dt)/dt=-MM1*G*SSC^2*(MU*sgn(V)+SS*sgn(x))/MM1-DDY
2) 2質点の場合
免震装置が機能しない状態(*SUB_A0)
dx/dt=0
d(x2)/dt=V2
d(dx/dt)/dt=0
d(d(x2)/dt)/dt=(-C2*V2-KK2*x2)/MM2-d(dx/dt)/dt-DDY
免震装置が機能する状態(*SUB_A)
Figure 2005240817
3) 3質点の場合
免震装置が機能しない状態(*SUB_A0)
Figure 2005240817
免震装置が機能する状態(*SUB_A)
Figure 2005240817
4) n質点の場合
免震装置が機能しない状態(*SUB_A0)
Figure 2005240817
免震装置が機能する状態(*SUB_A)
Figure 2005240817
(6) Runge-Kutta解析
(5)の連立2階微分方程式をRunge-Kutta法で解く。
(7) 加速度/速度/変位応答の計算
速度と変位は連立2階微分方程式を解くことによって得られ、加速度については運動方程式から直接得る。
(8) 誤差の処理
(9) 結果出力
請求項79項〜請求項80項は、Wilsonθ法による解析プログラムによる共振のない滑り型免震装置、またそれによる免震構造体の発明である。
以下、そのフローチャート(記号について5.2.2.2. 変数/定数一覧参照)を示す(5.2.2.5.参照)。
(1) 初期化
1) N,ND1,ND2設定
NとND1は質点数を入力、ND2は地動加速度データ数を入力。
2) 配列の宣言
3) 定数のセット(質量、減衰、剛性マトリックスはのぞく)
4) 質量マトリックスの入力
5) 減衰マトリックスの入力 (2質点以上の場合)
6) 剛性マトリックスの入力 (2質点以上の場合)
7) 出力値(上部構造各質点の相対変位応答値、相対速度応答値)の初期条件のセット
(2) データ入力と出力ファイルの設定
1) 入力データ用のファイル名をINPUT命令でセットし、ファイルナンバー#1として開く。
2) 出力データ用のファイル名をINPUT命令でセットし、ファイルナンバー#2として開く。
(3) 時刻反復
1) 時刻歴(M=2 TO NN)のループ。
(4)先読み反復
1) 等価バネ定数、等価減衰係数の精度を上げるため、時刻歴を1つ分先読みする、O=1 TO 2のループ。1巡目のときO=1、2巡目のときO=2。5.2.2.6. 2)を参照。
(5)等価バネ定数、等価減衰係数の計算
1) 等価バネ定数(KEQ)、等価減衰係数(CEQ)を、V0とX0から求める。
1質点の場合
KEQ≒(PI^2/8)*EM(1,1)*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
KEQ=EM(1,1)*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
CEQ≒(4/PI)*EM(1,1)*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
CEQ=EM(1,1)*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
2質点の場合
KEQ≒(PI^2/8)*EM(2,2)*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
KEQ=EM(2,2)*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
CEQ≒(4/PI)*EM(2,2)*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
CEQ=EM(2,2)*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
※なお、V0、X0の絶対値が非常に小さい値だとKEQ、CEQが発散してしまうため、V0、X0の絶対値が 0に近い一定値以下の場合はそれぞれ十分小さいが発散しない適切な値を代わりに使用する。
2) 連立方程式に使用するVW1の計算。
(6) ループチェック
(4)で1巡目の処理か2巡目の処理かをチェックする。1巡目の場合は、そのまま(7)の処理に進み、2巡目の場合は、先読み前の時間に戻した後に、(7)の処理に進む。
(7) Wilsonθ法による、t+θDT時の変位計算
(8) Wilsonθ法による、加速度/速度/変位応答の計算
(9) 誤差の処理
必要に応じ誤差を処理し、(6)のループチェックにおいて1巡目の処理とされた場合は(4)の処理へ戻り、2巡目の処理とされた場合は(10)の処理へ進む。
(10) 結果出力
5.2.1. Runge-Kutta法
Runge-Kutta法のフローチャートは、図487に記載されている。
5.2.1.1. 変数/定数一覧
(1) 入力値
上部構造は1質点、2質点、3質点、n質点せん断形弾性モデルとする。
1階の質点質量とは、1階床の質量に1階床上から2階床までの構造材質量を、n階の質点質量とは、n階床の質量にn-1階床上からn階床までの構造材質量を、それぞれ適当に配分して和したものとする。
それ以外の各階の質点質量とは、各階の床の質量にその上下階間の構造材質量を適当に配分して和したものとする。
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
5.2.1.2. 運動方程式
数値解析の対象となる免震時の運動方程式は、
(1) 1質点の場合
d(dx/dt)/dt+G*SSC^2*(MU*sgn(dx/dt)+SS*sgn(x))+DDY=0
(2) 2質点の場合
Figure 2005240817
という2階の連立常微分方程式である。これを1階の連立常微分方程式に変形して用いている。以下の多質点においても同様である。
(3) 3質点の場合
Figure 2005240817
(4) n質点の場合
Figure 2005240817
5.2.1.3. 免震状態/耐震状態の判別について
本免震装置は、地震時にある一定以上の地震力が入力したとき免震機構が作動して免震状態となり、地震力が一定以下に弱まれば元の状態へ戻るものである。 5.2.1.2.で述べた運動方程式は、上部構造物が免震状態にあるときの運動を記述したものであるから、これに加えて上部構造物が免震状態にあるときの運動方程式と、地震力に対して免震装置が作動する条件(免震状態/耐震状態の判別条件)とを定義し、条件に応じて運動方程式を切り替えることにより、通常時の耐震状態から地震時の免震状態を経て、地震終了後に元の状態へと戻るまでの運動を表すことができる。
耐震状態と免震状態とを判別する条件は以下の通りである。
1) 耐震状態から免震状態への判別
第1質点の絶対加速度≧免震が作動する加速度:|AC|>=(MU+SS)*G*SSC^2
2) 免震状態から耐震状態への判別
第1質点の相対変位=0 : x=0
かつ第1質点の相対速度=0 : V=0
かつ第1質点の絶対加速度<免震が作動する加速度:|AC|<((MU+SS)*G*SSC^2
5.2.1.4. 数値解析アルゴリズム
1階の常微分方程式
dx/dt=f(t,x)
の解を4次のRunge-Kutta法により求めるアルゴリズムの例として以下のようなものがある。
a. 独立変数tの範囲をt0≦t≦tf、tの刻み幅をhとする。
b. xの初期値をx0とする。
c. t0とx0により、
K1=h・f(t,x)
K2=h・f(t+h/2,x+K1/2)
K3=h・f(t+h/2,x+K2/2)
K4=h・f(t+h,x+K3)
K=(K1+K2+K3+K4)/6
をもとめる。
d. c.で求めたKにより、t=t1(=t0+h)のときのx(=x1)を
x1=x0+K
とさだめる。
e. 以下この過程を繰り返して逐次tにおけるxを求め、t=tfまで継続する。
ここで説明したのは4次のRunge-Kutta法についてであるが、4次以外の次数のRunge-Kutta法を用いる場合もある。
またRunge-Kutta-Gill法やその他のRunge-Kutta法の改良型のアルゴリズムを用いてもよい。
5.2.1.5. フローチャートの説明(プログラム詳細説明)
Runge-Kutta法のフローチャートは、図487に記載されているが、具体的に説明する。
(1) 初期化
1) 定数のセット(上部構造の質点の質量と質点間のバネ定数、減衰係数は下記)
a.円周率、物理定数:PI=3.14159、G=981
Figure 2005240817
入力
H 入力する地動加速度時刻歴の時間刻みを入力
2) 上部構造の質点の質量の入力
1質点の場合
MM 上部構造の質点質量(t)
2質点の場合
MM1 上部構造1階の質点質量(t)
MM2 上部構造2階の質点質量(t)
3質点の場合
MM1 上部構造1階の質点質量(t)
MM2 上部構造2階の質点質量(t)
MM3 上部構造3階の質点質量(t)
n質点の場合
MM1 上部構造1階の質点質量(t)
MM2 上部構造2階の質点質量(t)
MM3 上部構造3階の質点質量(t)


MMn 上部構造n階の質点質量(t)
3) 上部構造の質点間のバネ定数と減衰係数の入力(2質点以上の場合)
2質点の場合
KK2 上部構造1階床上から2階床までのバネ定数
C2 上部構造1階床上から2階床までの減衰係数
3質点の場合
KK2 上部構造1階床上から2階床までのバネ定数
KK3 上部構造2階床上から3階床までのバネ定数
C2 上部構造1階床上から2階床までの減衰係数
C3 上部構造2階床上から3階床までの減衰係数
n質点の場合
KK2 上部構造1階床上から2階床までのバネ定数
KK3 上部構造2階床上から3階床までのバネ定数


KKn 上部構造n-1階床上からn階床までのバネ定数
C2 上部構造1階床上から2階床までの減衰係数
C3 上部構造2階床上から3階床までの減衰係数


Cn 上部構造n-1階床上からn階床までの減衰係数
4) 出力値(上部構造各質点の相対変位応答値、相対速度応答値)の初期条件のセット:
1質点の場合
x 1階床(地面と1階床との)相対変位応答値(cm)
V 1階床(地面と1階床との)相対速度応答値(kine)
2質点の場合
x 1階床(地面と1階床との)相対変位応答値(cm)
x2 2階床(1階床と2階床との)相対変位応答値(cm)
V 1階床(地面と1階床との)相対速度応答値(kine)
V2 2階床(1階床と2階床との)相対速度応答値(kine)
3質点の場合
x 1階床(地面と1階床との)相対変位応答値(cm)
x2 2階床(1階床と2階床との)相対変位応答値(cm)
x3 3階床(1階床と3階床との)相対変位応答値(cm)
V 1階床(地面と1階床との)相対速度応答値(kine)
V2 2階床(1階床と2階床との)相対速度応答値(kine)
V3 3階床(1階床と3階床との)相対速度応答値(kine)
n質点の場合
x 1階床(地面と1階床との)相対変位応答値(cm)
x2 2階床(1階床と2階床との)相対変位応答値(cm)
x3 3階床(1階床と3階床との)相対変位応答値(cm)


xn n階床(1階床とn階床との)相対変位応答値(cm)
V 1階床(地面と1階床との)相対速度応答値(kine)
V2 2階床(1階床と2階床との)相対速度応答値(kine)
V3 3階床(1階床と3階床との)相対速度応答値(kine)


Vn n階床(1階床とn階床との)相対速度応答値(kine)
に対し、開始時刻におけるそれぞれの値を初期条件として与える。
(2) 入出力ファイルの設定
1) 入力用のファイル名を設定
2) INPUT命令で入力されたファイル名(F$)をファイル番号#2のoutput用ファイルとして開く。
(3) 入力データ(地動加速度データ)の読み込み
1データの処理が済むごとにinput命令で地動加速度データを読み込む。
データがなくなった時点でプログラムが終了する。
(4) 動作判別式
運動方程式には地動加速度に対して免震装置が機能する条件が入っていないので、ここで判別式として運動方程式選択の分岐をおこなう。
1) 耐震(静止)状態の時
a. |AC|>=(MU+SS)*G*SSC^2
a.が成り立つ場合は免震状態になるので、免震状態の運動方程式を処理するサブルーチン(*SUB_A)へ移行する。
a.が成り立たない場合は耐震状態のままなので、耐震状態の運動方程式を処理するサブルーチン(*SUB_A0)を再び経由する。
2) 免震状態の時
b. x=0 かつ V=0 かつ |AC|<(MU+SS)*G*SSC^2
※但しプログラム上はxとVの絶対値が 0に近い一定値以下の場合、x=0、V=0とみなしている。
b.が成り立つ場合は耐震状態になるので、耐震状態の運動方程式を処理するサブルーチン(*SUB_A0)へ移行する。
b.が成り立たない場合は免震状態のままなので、免震状態の運動方程式を処理するサブルーチン(*SUB_A)を再び経由する。
(5) 運動方程式設定
動作判別式により免震装置が機能しない場合(*SUB_A0)と免震装置が機能する場合(*SUB_A)の2つの場合に分かれ、運動方程式から質点数ごとにそれぞれ次のような連立2階微分方程式を設定する。
1) 1質点の場合
免震装置が機能しない状態(*SUB_A0)
dx/dt=0
d(dx/dt)/dt=0
免震装置が機能する状態(*SUB_A)
dx/dt=V
d(dx/dt)/dt=-MM1*G*SSC^2*(MU*sgn(V)+SS*sgn(x))/MM1-DDY
2) 2質点の場合
免震装置が機能しない状態(*SUB_A0)
dx/dt=0
d(x2)/dt=V2
d(dx/dt)/dt=0
d(d(x2)/dt)/dt=(-C2*V2-KK2*x2)/MM2-d(dx/dt)/dt-DDY
免震装置が機能する状態(*SUB_A)
Figure 2005240817
3) 3質点の場合
免震装置が機能しない状態(*SUB_A0)
Figure 2005240817
免震装置が機能する状態(*SUB_A)
Figure 2005240817
4) n質点の場合
免震装置が機能しない状態(*SUB_A0)
Figure 2005240817
免震装置が機能する状態(*SUB_A)
Figure 2005240817
(6) Runge-Kutta解析
連立2階微分方程式を4次のRunge-Kutta法で解く。
(7) 加速度/速度/変位応答の計算
速度と変位は連立2階微分方程式を解くことによって得られ、加速度については運動方程式から直接得る。
(8) 誤差の処理
加速度/速度/変位応答値それぞれを適当な精度で処理する。
(9) 結果出力
hが小さい場合、誤差の処理のために(7)で得た値を一定時間区分ごとに平均し、出力の値とする処理を行う場合もある。
5.2.1.6. 処理
以下では特別の処理を行っている箇所について説明しているものである。
1) hの選択と出力データの平均化による誤差処理
時間刻みが大きいことにより生じる誤差をなくすため、入力データにはhの小さなものを用いて計算精度を維持し、その計算結果を一定時間区分ごとに平均化する処理をする場合もある。このことにより時間差による数値解析処理上の誤差を減少させている。
2) 誤差の処理
加速度、速度、変位ともに計算過程で誤差が累積してくるので、必要に応じ各応答値計算後に適切な精度で処理している。
5.2.2. Wilsonθ法
Wilsonθのフローチャートは、図488に記載されている。
5.2.2.1. 等価線形化法による運動方程式について(記号説明は 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)
(1) 等価周期Te及び等価バネ定数Ke(=KEQ)の算出
滑り免震(すり鉢状:勾配tanθ)について変位xを与えたときの等価線形化法による等価周期Te、等価バネ定数Keは、
Te=4・{2|x|/(g・tanθ)}^0.5
Ke=(π^2/8)・mg・tanθ/|x|
≒mg・tanθ/|x|
≒mg・θ/|x|
となる。
重り復元型免震装置について変位xを与えたときの等価線形化法による等価周期Te、等価バネ定数Keは、
Te=4・{2|x|/(g・tan(M/m))}^0.5
Ke=(π^2/8)・mg・tan(M/m)/|x|
≒mg・tan(M/m)/|x|
≒mg・(M/m)/|x|
(2) 等価減衰係数Ce(=CEQ)の算出
滑り免震(すり鉢状:勾配tanθ)について
等価線形化法による等価減衰係数Ceは、
Ce=(4/π)・μmg/|dx/dt|
≒μmg/|dx/dt|
となる。
重り復元型免震装置について
等価線形化法による等価減衰係数Ceは、
Ce=(4/π)・μmg/|dx/dt|
≒μmg/|dx/dt|
(3) 等価線形化法による運動方程式
等価線形化法による滑り免震(すり鉢状)の運動方程式は、
d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt=-d(dz/dt)/dt
Ke=(π^2/8)・mg・tanθ/|x|
≒mg・tanθ/|x|
≒mg・θ/|x|
Ce=(4/π)・μmg/|dx/dt|
≒μmg/|dx/dt|
となる。
等価線形化法による重り復元型免震装置による免震の運動方程式は、
d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt=-d(dz/dt)/dt
Ke=(π^2/8)・mg・tan(M/m)/|x|
≒mg・tan(M/m)/|x|
≒mg・(M/m)/|x|
Ce=(4/π)・μmg/|dx/dt|
≒μmg/|dx/dt|
となる。
5.2.2.2. 変数/定数一覧
(1) 入力値
上部構造は1質点、2質点、3質点、n質点せん断形弾性モデルとする。
Figure 2005240817
Figure 2005240817
(2) 出力値
ACC(ND1,ND2) 絶対加速度応答マトリックス(単位gal)
VEL(ND1,ND2) 相対速度応答マトリックス(単位kine)
DIS(ND1,ND2) マトリックス(単位cm)
AA1 1階床絶対加速度応答値(単位gal)
AA2 2階床絶対加速度応答値(単位gal)
AA3 3階床絶対加速度応答値(単位gal)


An n階床絶対加速度応答値(単位gal)
VV1 1階床(地面と1階床との)相対速度応答値(単位kine)
VV2 2階床(1階床と2階床との)相対速度応答値(単位kine)
VV3 3階床(1階床と3階床との)相対速度応答値(単位kine)


VVn n階床(1階床とn階床との)相対速度応答値(単位kine)
x 1階床(地面と1階床との)相対変位応答値(単位cm)
x2 2階床(1階床と2階床との)相対変位応答値(単位cm)
x3 3階床(1階床と3階床との)相対変位応答値(単位cm)


xn n階床(1階床とn階床との)相対変位応答値(単位cm)
xx1 1階床(地面と1階床との)相対変位応答値(単位mm)
xx2 2階床(1階床と2階床との)相対変位応答値(単位mm)
xx3 3階床(1階床と3階床との)相対変位応答値(単位mm)


xxn n階床(1階床とn階床との)相対変位応答値(単位mm)
(3) その他の変数
O ループ用カウンタ変数
M 配列(時刻歴)用カウンタ変数
T 時間
X0 t-DT時点での相対変位
V0 t-DT時点での相対速度
(4) その他の定数・記号
Figure 2005240817
5.2.2.3. 運動方程式
数値解析の対象となる運動方程式は、
(1) 1質点の場合
d(dx/dt)/dt+CEQ/(EM(1,1)・(dx/dt)+KEQ/(EM(1,1)・x+DDY=0
但し
KEQ≒(PI^2/8)*EM(1,1)*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
KEQ=EM(1,1)*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
CEQ≒(4/PI)*EM(1,1)*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
CEQ=EM(1,1)*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
(2) 2質点の場合
Figure 2005240817
但し
KEQ≒(PI^2/8)*(EM(2,2)+EM(1,1))*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
KEQ=(EM(2,2)+EM(1,1))*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
CEQ≒(4/PI)*(EM(2,2)+EM(1,1))*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
CEQ=(EM(2,2)+EM(1,1))*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
という2階の連立常微分方程式である。
これを1階の連立常微分方程式に変形して用いている。以下の多質点においても同様である。
(3) 3質点の場合
Figure 2005240817
但し
KEQ≒(PI^2/8)*(EM(3,3)+EM(2,2)+EM(1,1))*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
KEQ=(EM(3,3)+EM(2,2)+EM(1,1))*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
CEQ≒(4/PI)*(EM(3,3)+EM(2,2)+EM(1,1))*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
CEQ=(EM(3,3)+EM(2,2)+EM(1,1))*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
(4) n質点の場合
Figure 2005240817
但し
n’=n-1
n”=n-2
KEQ≒(PI^2/8)*(EM(n,n)+・・+EM(2,2)+EM(1,1))*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
KEQ=(EM(n,n)+・・+EM(2,2)+EM(1,1))*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
CEQ≒(4/PI)*(EM(n,n)+・・+EM(2,2)+EM(1,1))*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
CEQ=(EM(n,n)+・・+EM(2,2)+EM(1,1))*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
5.2.2.4. 数値解析アルゴリズム
2階の常微分方程式
[EM]・[d(dx/dt)/dt]+[EC]・[dx/dt]+[EK]・[x]=DDY・[EM]・[1]
の解をWilsonθ法により求めるアルゴリズムの例として以下を用いる。
上記方程式における質点系の質量マトリックス[EM]は対角マトリックス、減衰マトリックス[EC]及び剛性マトリックス[EK]は各々対称マトリックスである。
解析の対象とする運動方程式の係数がなす各マトリックスが、この条件を満たすように、相対変位、相対速度及び相対加速度の基準座標を、必要に応じ適切に変更する。
1) 多質点系における全ての質点の応答加速度と地動加速度とが、時刻tからt+ DTをこえて時刻t+θDT(θ>1)まで線形であると仮定し、時刻t+θDTにおいても運動方程式が成り立つとする。
2) このときτを、tを原点とする区間0≦τ≦θDT内の時間とすると、時刻t+τにおける応答加速度は
Figure 2005240817
と表される。またこの式を積分して、時刻t+τにおける応答速度、応答変位は
Figure 2005240817
と表される。
3) このτをDTおよびθDTとし、運動方程式へ代入して整理すると、時刻t+θDTでの質点の応答変位は
Figure 2005240817
となり、これにより時刻t+θDTでの質点の応答加速度は
Figure 2005240817
と表すことができる。
4)これを用いて、時刻t+DTでの応答加速度、速度、変位は
Figure 2005240817
と表すことができる。
但し
[x] :時刻tでの相対変位ベクトル
[x]DT :時刻t+DTでの相対変位ベクトル
[x]θDT :時刻t+θDTでの相対変位ベクトル
[x]τ :時刻t+τでの相対変位ベクトル
[dx/dt] :時刻tでの相対速度ベクトル
[dx/dt]DT :時刻t+DTでの相対速度ベクトル
[dx/dt]θDT :時刻t+θDTでの相対速度ベクトル
[dx/dt]τ :時刻t+τでの相対速度ベクトル
[d(dx/dt)/dt] :時刻tでの相対加速度ベクトル
[d(dx/dt)/dt]DT :時刻t+DTでの相対加速度ベクトル
[d(dx/dt)/dt]θDT:時刻t+θDTでの相対加速度ベクトル
[d(dx/dt)/dt]τ :時刻t+τでの相対加速度ベクトル
[1] :全ての要素が1のベクトル
DDY :時刻tでの地動加速度
DDYY :時刻t+DTでの地動加速度
[EM] :質点系の質量マトリックス
[EC] :質点系の減衰マトリックス
[EK] :質点系の剛性マトリックス
θ :Wilsonθ法の精度と安定性を定めるパラメータ−
5) この漸化式によって時刻tにおける質点系の応答を逐次求める。
5.2.2.5. フローチャートの説明(プログラム詳細説明)
Wilsonθのフローチャートは、図488に記載されているが、具体的に説明する。
(1) 初期化
1) N,ND1,ND2設定
NとND1は質点数を入力、ND2は地動加速度データ数を入力。
2) 配列の宣言
3) 定数のセット(質量、減衰、剛性マトリックスは下記)
a.円周率、物理定数:PI=3.14159、G=981、
Figure 2005240817
4) 質量マトリックスの入力
1質点の場合
EM(1,1) 上部構造の質点の質量を入力
2質点の場合
EM(1,1) 上部構造の第2質点の質量を入力
EM(1,2) 0を入力
EM(2,1) 0を入力
EM(2,2) 上部構造の第1質点の質量を入力
3質点の場合
EM(1,1) 上部構造の第3質点の質量を入力
EM(1,2) 0を入力
EM(1,3) 0を入力
EM(2,1) 0を入力
EM(2,2) 上部構造の第2質点の質量を入力
EM(2,3) 0を入力
EM(3,1) 0を入力
EM(3,2) 0を入力
EM(3,3) 上部構造の第1質点の質量を入力
n質点の場合
(ここでは1行目、2行目、任意の中間行(一般行)であるn−k行目、および最終行であるn行目のみを示している。)
EM(1,1) 上部構造の第n質点の質量を入力
EM(1,2) 0を入力
EM(1,3) 0を入力
・ 0を入力
・ 0を入力
EM(1,n-1) 0を入力
EM(1,n) 0を入力
EM(2,1) 0を入力
EM(2,2) 上部構造の第n−1質点の質量を入力
EM(2,3) 0を入力
・ 0を入力
・ 0を入力
EM(2,n-1) 0を入力
EM(2,n) 0を入力
(以下k=n−3より繰り返し)


EM(n-k,1) 0を入力
EM(n-k,2) 0を入力
EM(n-k,3) 0を入力
・ 0を入力
・ 0を入力
EM(n-k,n-k-1) 0を入力
EM(n-k,n-k) 上部構造の第k+1質点の質量を入力
・ 0を入力
・ 0を入力
EM(n-k,n-1) 0を入力
EM(n-k,n) 0を入力


(以上k=1まで繰り返し)
EM(n,1) 0を入力
EM(n,2) 0を入力
EM(n,3) 0を入力
・ 0を入力
・ 0を入力
EM(n,n-1) 0を入力
EM(n,n) 上部構造の第1質点の質量を入力
但し、(以下k=n−3より繰り返し)の後に続く中略部、及び(以上k=1まで繰り返し)の前に続く中略部は、n行n列の行列の、第(n−k)行の要素を、3行目から(n−1)行目までkについて繰り返して表現することを示す。
また同じ行内の中略部は、各行の第1列から第n列の要素を順に配列することを示す。
以下同様。
5) 減衰マトリックスの入力 (2質点以上の場合)
2質点の場合
EC(1,1) C2 を入力
EC(1,2) -C2 を入力
EC(2,1) -C2 を入力
EC(2,2) CEQ+C2 を入力
3質点の場合
EC(1,1) C3 を入力
EC(1,2) -C3 を入力
EC(1,3) 0 を入力
EC(2,1) -C3 を入力
EC(2,2) C3+C2 を入力
EC(2,3) -C2 を入力
EC(3,1) 0 を入力
EC(3,2) -C2 を入力
EC(3,3) CEQ+C2 を入力
n質点の場合
EC(1,1) C(n) を入力
EC(1,2) -C(n) を入力
EC(1,3) 0 を入力
・ 0 を入力
・ 0 を入力
EC(1,n-1) 0 を入力
EC(1,n) 0 を入力
EC(2,1) -C(n) を入力
EC(2,2) C(n-1)+C(n) を入力
EC(2,3) -C(n-1) を入力
・ 0 を入力
・ 0 を入力
EC(2,n-1) 0 を入力
EC(2,n) 0 を入力
(以下k=n−3より繰り返し)


EC(n-k,1) 0 を入力
EC(n-k,2) 0 を入力
EC(n-k,3) 0 を入力
・ 0 を入力
・ 0 を入力
EC(n-k,n-k-2) 0 を入力
EC(n-k,n-k-1) -C(k+2) を入力
EC(n-k,n-k) C(k+1)+C(k+2) を入力
EC(n-k,n-k+1) -C(k+1) を入力
・ 0 を入力
・ 0 を入力
EC(n-k,n-1) 0 を入力
EC(n-k,n) 0 を入力


(以上k=1まで繰り返し)
EC(n,1) 0 を入力
EC(n,2) 0 を入力
EC(n,3) 0 を入力
・ 0 を入力
・ 0 を入力
EC(n,n-2) 0 を入力
EC(n,n-1) -C2 を入力
EC(n,n) CEQ+C2 を入力
但し、
C(k+1)は上部構造k階床上からk+1階床までの減衰定数
C(n)は上部構造n-1階床上からn階床までの減衰定数
6) 剛性マトリックスの入力 (2質点以上の場合)
2質点の場合
EK(1,1) K2 を入力
EK(1,2) -K2 を入力
EK(2,1) -K2 を入力
EK(2,2) KEQ+K2 を入力
3質点の場合
EK(1,1) K3 を入力
EK(1,2) -K3 を入力
EK(1,3) 0 を入力
EK(2,1) -K3 を入力
EK(2,2) K2+K3 を入力
EK(2,3) -K2 を入力
EK(3,1) 0 を入力
EK(3,2) -K2 を入力
EK(3,3) KEQ+K2 を入力
n質点の場合
EK(1,1) K(n) を入力
EK(1,2) -K(n) を入力
EK(1,3) 0 を入力
・ 0 を入力
・ 0 を入力
EK(1,n-1) 0 を入力
EK(1,n) 0 を入力
EK(2,1) -K(n) を入力
EK(2,2) K(n-1)+K(n) を入力
EK(2,3) -K(n-1) を入力
・ 0 を入力
・ 0 を入力
EK(2,n-1) 0 を入力
EK(2,n) 0 を入力
(以下k=n−3より繰り返し)


EK(n-k,1) 0 を入力
EK(n-k,2) 0 を入力
EK(n-k,3) 0 を入力
・ 0 を入力
・ 0 を入力
EK(n-k,n-k-2) 0 を入力
EK(n-k,n-k-1) -K(k+2) を入力
EK(n-k,n-k) K(k+1)+K(k+2) を入力
EK(n-k,n-k+1) -K(k+1) を入力
・ 0 を入力
・ 0 を入力
EK(n-k,n-1) 0 を入力
EK(n-k,n) 0 を入力


(以上k=1まで繰り返し)
EK(n,1) 0 を入力
EK(n,2) 0 を入力
EK(n,3) 0 を入力
・ 0 を入力
・ 0 を入力
EK(n,n-2) 0 を入力
EK(n,n-1) -K2 を入力
EK(n,n) KEQ+K2 を入力
但し、
K(K+1)は上部構造 k階床上から k+1階床までのバネ定数
K(n)は上部構造 n-1階床上から n階床までのバネ定数
7) 出力値(上部構造各質点の相対変位応答値、相対速度応答値)の初期条件のセット
1質点の場合
x 1階床(地面と1階床との)相対変位応答値(cm)
VV1 1階床(地面と1階床との)相対速度応答値(kine)
2質点の場合
x 1階床(地面と1階床との)相対変位応答値(cm)
x2 2階床(1階床と2階床との)相対変位応答値(cm)
VV1 1階床(地面と1階床との)相対速度応答値(kine)
VV2 2階床(1階床と2階床との)相対速度応答値(kine)
3質点の場合
x 1階床(地面と1階床との)相対変位応答値(cm)
x2 2階床(1階床と2階床との)相対変位応答値(cm)
x3 3階床(1階床と3階床との)相対変位応答値(cm)
VV1 1階床(地面と1階床との)相対速度応答値(kine)
VV2 2階床(1階床と2階床との)相対速度応答値(kine)
VV3 3階床(1階床と3階床との)相対速度応答値(kine)
n質点の場合
x 1階床(地面と1階床との)相対変位応答値(cm)
x2 2階床(1階床と2階床との)相対変位応答値(cm)
x3 3階床(1階床と3階床との)相対変位応答値(cm)


xn n階床(1階床とn階床との)相対変位応答値(cm)
VV1 1階床(地面と1階床との)相対速度応答値(kine)
VV2 2階床(1階床と2階床との)相対速度応答値(kine)
VV3 3階床(1階床と3階床との)相対速度応答値(kine)


VVn n階床(1階床とn階床との)相対速度応答値(kine)
に対し、開始時刻におけるそれぞれの値を初期条件として与える。
(2) データ入力と出力ファイルの設定
1) 入力データ用のファイル名をINPUT命令でセットし、ファイルナンバー#1として開く。
2) 出力データ用のファイル名をINPUT命令でセットし、ファイルナンバー#2として開く。
(3) 時刻反復
1) 時刻歴(M=2 TO NN)のループ。
(4) 先読み反復
1) 等価バネ定数、等価減衰係数の精度を上げるため、時刻歴を1つ分先読みする、O=1 TO 2のループ。1巡目のときO=1、2巡目のときO=2。 5.2.2.6. 2)を参照。
(5) 等価バネ定数、等価減衰係数の計算
1) 等価バネ定数(KEQ)、等価減衰係数(CEQ)を、V0とX0から求める。
1質点の場合
KEQ≒(PI^2/8)*EM(1,1)*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
KEQ=EM(1,1)*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
CEQ≒(4/PI)*EM(1,1)*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
CEQ=EM(1,1)*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
2質点の場合
KEQ≒(PI^2/8)*EM(2,2)*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
KEQ=EM(2,2)*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
CEQ≒(4/PI)*EM(2,2)*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
CEQ=EM(2,2)*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
3質点の場合
KEQ≒(PI^2/8)*(EM(3,3)+EM(2,2)+EM(1,1))*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
KEQ=(EM(3,3)+EM(2,2)+EM(1,1))*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
CEQ≒(4/PI)*(EM(3,3)+EM(2,2)+EM(1,1))*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
CEQ=(EM(3,3)+EM(2,2)+EM(1,1))*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
n質点の場合
KEQ≒(PI^2/8)*(EM(n,n)+・・+EM(2,2)+EM(1,1))*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
KEQ=(EM(n,n)+・・+EM(2,2)+EM(1,1))*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
CEQ≒(4/PI)*(EM(n,n)+・・+EM(2,2)+EM(1,1))*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
CEQ=(EM(n,n)+・・+EM(2,2)+EM(1,1))*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
※なお、V0、X0の絶対値が非常に小さい値だとKEQ、CEQが発散してしまうため、V0、X0の絶対値が 0に近い一定値以下の場合は、それぞれ十分小さいが発散しない適切な値を代わりに使用する。
(6) ループチェック
(4)での処理に基づき1巡目の処理か2巡目の処理かをチェックする。1巡目の場合は、そのまま(7)の処理に進み、2巡目の場合は、先読み前の時間に戻した後に、(7)の処理に進む。
(7) Wilsonθ法による、t+θDT時の変位計算
(8) Wilsonθ法による、加速度/速度/変位応答の計算
(9) 誤差の処理
加速度/速度/変位応答値それぞれを、必要に応じ適当な精度で処理し、
(6)のループチェックにおいて、1巡目の処理とされた場合は(4)へ戻り、2巡目の処理とされた場合には、(10)へ進む。
(10) 結果出力
DTが小さい場合、誤差の処理のために(8)で得た値を一定時間区分ごとに平均し、出力の値とする処理を行う場合もある。
5.2.2.6. 処理
このプログラムではt+θDT時点の変位に関する多元連立一次方程式にして解いている。t+θDT時点の加速度に関する多元連立一次方程式を解くようにする場合もあるが、基本的には全く同じ結果になる。
1) DTの選択と出力データの平均化による誤差処理
時間刻みが大きいことにより生じる誤差をなくすため、入力データにはDTの小さなものを用いて計算精度を維持し、その計算結果を一定時間区分ごとに平均化する処理をする場合もある。このことにより時間差による数値解析処理上の誤差を減少させている。
2) ループによる先読み反復のアルゴリズム
等価バネ定数(KEQ)、及び等価減衰係数(CEQ)を算出する際、
t-DT時点の速度(V0),変位(X0)
→t-DT時点のKEQ,CEQの計算
→t時点の速度,変位の計算
の過程をたどると、1つ前の時点での速度と変位からKEQとCEQを求めているので、正確な応答値が得られるとは言えない。そのためできるだけKEQとCEQの精度を上げるために
t-DT時点の速度(V0),変位(X0)
→t-DT時点のKEQ,CEQの計算
→t時点の速度,変位の計算
→t時点のKEQ,CEQの計算
→t時点のKEQ,CEQを用いてt時点の速度,変位の計算
以上の過程でKEQとCEQを求め、より高い精度で応答値を求めている。
3) 等価線形化
等価線形に置き換えるにあたり、注意する点として、X0が非常に小さい値の場合、KEQは無限値になってしまう。同様にV0が非常に小さい値の場合にはCEQが無限値になる。よってV0、X0ともに最小値を定めておき、V0、X0がそれ以下の値をとるときは、計算上は十分小さく適切な値を代わりに使用する。
4) 誤差の処理
加速度、速度、変位ともに計算過程で誤差が累積してくるので、各応答値計算後に適切な精度で処理している。
5.3. 直線勾配型復元滑り支承のすり鉢状とV字谷面状の運動方程式比較
5.3.0. 記号一覧(下記以外の記号説明は実施例の 5.1.3.1.の記号一覧参照)
θ :V字谷面状免震皿勾配、すり鉢状免震皿の実質(水平に対する)勾配(任意点からの移動方向への:単位radian)
但し二重免震皿免震装置の時で上部下部免震皿の勾配が違う時のθは、θ=(sinθu+sinθd)/(cosθu+cosθd)
θu、θdが小さい場合 cosθu≒cosθd≒1、またθd≒θuの場合
θ≒(tanθu+tanθd)/2
≒(θu+θd)/2
θu :上部免震皿勾配(二重免震皿免震装置の時)
θd :下部免震皿勾配(二重免震皿免震装置の時)
但し三重免震皿免震装置の時で
上部免震皿・中間免震皿・下部免震皿の勾配が違う時のθは、
θ=(sinθu+sinθmu+sinθmd+sinθd) /(cosθu+cosθmu+cosθmd+cosθd)
θu、θdが小さい場合で、cosθu≒cosθmu≒cosθmd≒cosθd≒1、
またθd≒θu≒θmu≒θmdの場合
θ≒(tanθu+tanθmu+tanθmd+tanθd)/4
≒(θu+θmu+θmd+θd)/4
θu :上部免震皿勾配(三重免震皿免震装置の時)
θd :下部免震皿勾配(三重免震皿免震装置の時)
θmu:中間免震皿上部勾配(三重免震皿免震装置の時)
θmd:中間免震皿下部勾配(三重免震皿免震装置の時)
θ’ :すり鉢状免震皿の中心からの勾配(円錐勾配:単位radian)
R :すり鉢状部分の外周までのすり鉢中心からの距離
x :質点のx方向の応答変位(地面に対する相対変位)
y :質点のy方向の応答変位(地面に対する相対変位)
dx/dt:質点のx方向の応答速度(相対速度)
dy/dt:質点のy方向の応答速度(相対速度)
d(dx/dt)/dt:質点のx方向の応答加速度(相対加速度)
d(dy/dt)/dt:質点のy方向の応答加速度(相対加速度)
d(dqx/dt)/dt:x方向の外力(地震・風)加速度(絶対加速度)
d(dqy/dt)/dt:y方向の外力(地震・風)加速度(絶対加速度)
5.3.1. V字谷面状の運動方程式
請求項80−2項の発明は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、滑り面部の形状がすり鉢状もしくはV字谷面状である免震皿を持つ免震滑り支承において、
連立運動方程式
d(dx/dt)/dt +(cosθ)^2・g{tanθ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dqx/dt)/dt
d(dy/dt)/dt +(cosθ)^2・g{tanθ・sign(y)+μ・sign(dy/dt)}=-d(dqy/dt)/dt
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(radian)より
d(dx/dt)/dt +g{θ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dqx/dt)/dt
d(dy/dt)/dt +g{θ・sign(y)+μ・sign(dy/dt)}=-d(dqy/dt)/dt
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震滑り支承、またそれによる免震構造体である。
請求項80−2−2項の発明は、請求項80−2項の発明にダンパーのある場合のもので、
ダンパーにより与えられる免震層での減衰係数をC とすると
速度比例型ダンパーのある場合、連立運動方程式
d(dx/dt)/dt +(cosθ)^2・g{tanθ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}+C/m・dx/dt=-d(dqx/dt)/dt
d(dy/dt)/dt +(cosθ)^2・g{tanθ・sign(y)+μ・sign(dy/dt)}+C/m・dy/dt=-d(dqy/dt)/dt
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(radian)より
d(dx/dt)/dt +g{θ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}+C/m・dx/dt=-d(dqx/dt)/dt
d(dy/dt)/dt +g{θ・sign(y)+μ・sign(dy/dt)}+C/m・dy/dt=-d(dqy/dt)/dt
速度二乗比例型ダンパーのある場合では、連立運動方程式
Figure 2005240817
また、請求項184−0項〜190項の速度比例型ダンパーのある場合、ダンパーにより与えられる免震層での減衰係数をCD とすると、連立運動方程式
Figure 2005240817
但し
π/2≦arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕<π [rad]の時
C=0
0<arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕≦π/2 [rad]の時
C=CD
また、請求項184−0項〜190項の速度二乗比例型ダンパーのある場合、連立運動方程式
Figure 2005240817
但し
π/2≦arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕<π [rad]の時
C=0
0<arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕≦π/2 [rad]の時
C=CD
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震滑り支承及びダンパー、またそれによる免震構造体である。
5.3.2. すり鉢状の運動方程式
請求項80−3項の発明は、
請求項80−2項の運動方程式において、
(x^2+y^2)^0.5≦ Rの時
Figure 2005240817
(x^2+y^2)^0.5> Rの時(すり鉢状部分を越えるとθ=0とする場合。以下同様)
d(dx/dt)/dt+μ・g・(dx/dt)/(dx/dt^2+dy/dt^2)^0.5=-d(dqx/dt)/dt
d(dy/dt)/dt+μ・g・(dy/dt)/(dx/dt^2+dy/dt^2)^0.5=-d(dqy/dt)/dt
とすることによって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震滑り支承、またそれによる免震構造体である。
請求項80−3−2項の発明は、請求項80−3項の発明にダンパーのある場合のもので、
ダンパーにより与えられる免震層での減衰係数をC とすると
速度比例型ダンパーのある場合、連立運動方程式
(x^2+y^2)^0.5≦ Rの時
Figure 2005240817
(x^2+y^2)^0.5> Rの時
d(dx/dt)/dt+μ・g・(dx/dt)/(dx/dt^2+dy/dt^2)^0.5+C/m・dx/dt=-d(dqx/dt)/dt
d(dy/dt)/dt+μ・g・(dy/dt)/(dx/dt^2+dy/dt^2)^0.5+C/m・dy/dt=-d(dqy/dt)/dt
速度二乗比例型ダンパーのある場合では、連立運動方程式
(x^2+y^2)^0.5≦ Rの時
Figure 2005240817
(x^2+y^2)^0.5> Rの時
Figure 2005240817
また、請求項184−0項〜190項の速度比例型ダンパーのある場合、ダンパーにより与えられる免震層での減衰係数をCD とすると、連立運動方程式
(x^2+y^2)^0.5≦ Rの時
Figure 2005240817
但し
π/2≦arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕<π [rad]の時
C=0
0<arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕≦π/2 [rad]の時
C=CD
また、請求項184−0項〜190項の速度二乗比例型ダンパーのある場合、連立運動方程式
(x^2+y^2)^0.5≦ Rの時
Figure 2005240817
(x^2+y^2)^0.5> Rの時
Figure 2005240817
但し
π/2≦arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕<π [rad]の時
C=0
0<arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕≦π/2 [rad]の時
C=CD
とすることによって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震滑り支承及びダンパー、またそれによる免震構造体である。
5.4. 簡易応答加速度式
5.4.1. 直線勾配型復元滑り支承をもった免震構造体の簡易応答加速度式
請求項80−4項は、すり鉢状またV字谷面状の直線勾配型復元滑り支承と粘性ダンパーをもった免震構造体の簡易応答加速度式の発明である。
すり鉢状またV字谷面状の直線勾配型復元滑り支承と粘性ダンパーをもった免震構造体の最大応答加速度式(概算)は以下のようになる。
Figure 2005240817
請求項80−4項の発明は、以上の最大応答加速度式によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震滑り支承、またそれによる免震構造体である。
この式により、簡易に構造計算できる。
6.垂直免震装置
図119〜図129は、地震の垂直力から免震させる垂直免震装置の実施例を示している。
6.1. 滑り部垂直変位吸収型の垂直免震装置・滑り支承
図119〜図122は、請求項81項記載の発明の垂直免震装置・滑り支承Iの実施例を示している。
これは、4.6.滑り部垂直変位吸収型の重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承の応用であり、凹型滑り面部または平面型滑り面部を有する免震皿3と、免震皿3の滑り面部を滑走しうるローラー・ボール(ベアリング)部若しくは滑り部5(以下、全て含めて「滑り部」という)とからなり、また滑り部5は、筒5-aと、その中に挿入されるバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)5-bと、下部に突き出る形で挿入されている滑り部先端5-cからなっており、免震皿3と滑り部5のうち、一方を免震される構造体1に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体2に設けることにより構成されている免震装置・滑り支承である。
筒5-aの上部は、4.6.と同様に単に止め金が固定されている場合もあるが、図のように雌ネジが切られていて、雄ネジ5-dが挿入されている場合もある。この雄ネジ5-dは、入り込み方向に回転させて締めることにより、バネ等5-bを圧縮して反発力を強め、滑り部先端5-cの押し出す力を強めるという機能をもち、復元力を高めたり、免震される構造体1の地震後の残留変位の矯正を可能にしたりする。
また、滑り部下面5-lに、ローラー・ボール(ベアリング)5-f、5-eを設けた場合もある。このローラー・ボール(ベアリング)は、循環式転がり案内によって循環する形を取るのが有利である。
6.2. 垂直免震付き引抜き防止装置(復元付き含む)
請求項82項記載の発明は、上述の十字型免震装置・滑り支承、十字型復元付き免震装置・滑り支承、また特許 1844024号の引抜き防止装置・滑り支承の、上部スライド部材4-aと免震される構造体1の間、また、下部スライド部材4-bと免震される構造体を支持する構造体2との間の、どちらか一方または両方に、垂直方向に弾性のあるバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)25を設置するものである。
この装置の特徴は、十字型免震装置・滑り支承(復元付き含む)、また引抜き防止装置・滑り支承により水平力が吸収されるため、地震水平力の影響を受けずに、地震垂直動のみを前記バネ等25で吸収することができ、垂直免震が可能になることである。
図123〜図124は、請求項82項記載の発明の垂直免震装置・滑り支承Iの実施例を示している。
図123は、特許 1844024号での引抜き防止装置・滑り支承Fの、上部スライド部材4-aと免震される構造体1の間、および下部スライド部材4-bと免震される構造体を支持する構造体2との間の両方に、垂直方向に弾性のあるバネ等25を設置した実施例である。
図124は、2.1.の復元・減衰バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承の、上部スライド部材4-aと免震される構造体1の間、および下部スライド部材4-bと免震される構造体を支持する構造体2との間の両方に、垂直方向に弾性のあるバネ等25を設置した実施例である。これは、水平復元または減衰性能をも持つ。
6.3. 各層・各階ごとの垂直免震装置
図125〜図126は、請求項83項記載の発明の垂直免震装置の実施例を示している。
地震垂直力を免震させる垂直免震装置Iは、建物全体に機能させるのは難しい。そこで、地震水平力に関しては、免震される構造体を支持する構造体Bの基礎部(または低層階)に設けた水平方向にのみ免震する水平免震装置Hによって、免震される構造体A全体を免震させ、且つ、地震垂直力に関しては、複数階を一まとめにした層単位または階単位で、垂直方向にのみ免震する垂直免震装置I(垂直方向及び水平方向に免震する免震装置でもよい)を設置することによって免震させるという方法が考えられる。
この垂直免震装置Iとしては、階単位での床免震も考えられるが、床・壁・天井を一体にさせた箱を、層単位、階単位で、垂直免震させる場合もある。
地震垂直力から免震させるためにバネ等を用いる場合、建物等の構造体全体を一括して免震させるとなると、垂直力から免震させるためのバネ等を巨大にせざるを得なくなり、実用上不可能になるのを、この発明は、各階、または各層に免震装置を分散させる事によって可能にするものである。また、地震力の水平力と垂直力を明確に分けて免震できるという利点もある。
図125の1、2階(層)では、壁・床・天井を一体にさせた箱全体を、3階(層)では壁・床を、4階(層)では床を、また5階(層)では1層内に3階分の床が組まれており、それらの壁・床・天井を一体にした箱全体を、屋上層では屋上に構築された何階分かの構造体全体を、それぞれ垂直免震させる実施例を表したものである。
垂直免震装置Iの位置は、図125の2階(層)以上に示されているように、一般的には、壁・床・天井を一体にさせた箱全体の下部であるが、1階(層)のように、その上下に入れる場合もある。
図126(a)は、構造体の基礎部(また低層階)に設けた水平免震装置Hで地震水平力を免震させ、各層(階)に、水平方向には拘束され垂直方向のみに免震する垂直免震装置Iを装備した実施例を表したものである。
この、水平方向には拘束され、垂直方向のみに免震する垂直免震装置Iを装備する事により、地震振動が単純化されて、構造解析の単純化が可能になる。また、垂直方向及び水平方向にも免震する免震装置を、各層(階)に設置する方法もある。
図126(b)は、上記の水平方向には拘束され、垂直方向のみに免震する垂直免震装置Iの実施例を表しており、その具体的構成は、垂直免震装置Iの部材5-cが、筒状の部材5-aの中に挿入され、筒状の部材5-aの中には部材5-cを押出し垂直方向に伸縮するバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)5-bが入り、相互に垂直方向にスライドするものである。この相互にスライドする部材(5-a、5-c)の長さは、一方の部材と他方の部材とが重なる部分をもち、バネ等5-bが伸びきった状態でも互いに外れないものであり、さらに、部材5-cが部材5-aに完全に納まり最も縮んだ時、バネ等5-bが最も圧縮された状態で、余らないほどであることが必要である。
6.4. 引張材による垂直免震装置
図127〜図129は、請求項84項記載の発明の、引張材による垂直免震装置Iの実施例を示している。
免震される構造体の柱、梁、基礎等の支持材1を支持するために三方向以上に引張材8を張り、その他端を、免震される構造体を支持する構造体または基礎の圧縮材等2により構成された3角形以上の多角形の頂点で支え、引張材8の弾性もしくは引張材8の途中に設けられたバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)25の弾性によって、免震される構造体の地震等の垂直力の免震を可能にする。
また、引張材8は、上弦材8-uと下弦材8-lにより構成される場合もあり、下弦材8-lのみでも成立するが、上弦材8-uを加えることにより、免震される構造体の柱等1は自立する。
図127は、引張材8が、下弦材のみで構成される場合、図128は、引張材8が、上弦材8-uと下弦材8-lとにより構成される場合の実施例である。
図129は、引張材8が上弦材8-uと下弦材8-lとにより構成され、さらに途中にバネ等25が設けられている場合の実施例である。
また、バネ等を用いない場合、引張材における弾性は、高張力の綱また高張力のワイヤー・ロープ・ケーブル材を利用することで得られる。
これらの材料が弾性材として使用できる理由は、これらの材料は高張力分、高い弾性率を有するからである。さらに高張力材料の故に、(バネ等25を用いない場合には)バネを使わないことによって、相当な重量物の垂直免震性を可能にする。また、バネ等を用いる場合と用いない場合のいずれも、水平免震としての機能をも合せ持つ。以上がこの装置の大きな利点である。
7.免震による地震発電装置
免震装置の機構は、地震のエネルギーを電気等の活用可能なエネルギーに変換するものとして、応用することができる。
請求項85項は、その免震機構を利用した地震発電装置の発明である。
7.1. 免震による地震発電装置
地震エネルギーを電気等の役立つものに換えるために、免震装置を活用することが考えられるが、地震による三次元的な動きを一次元の動きに換えるのが困難であった。
以下の方法はこれを解決するものである。
1) ピン型
図387〜図388は、請求項86項記載の発明の、免震による地震発電装置の実施例を示している。
地震発電装置Kは、免震装置によって免震される構造体1または免震される重り20とそれを免震される構造体を支持する構造体2との間に設けられ、凹形状の挿入部7-vmと当該挿入部にその先端7-wが挿入されたピン7とを有している。
ピン7は、地震時に地震力を受けて免震される構造体1に設けられた挿入部7-v、または免震される重り20に設けられた挿入部7-vに挿入され、地震時にはピン7が、凹形状の挿入部7-vmに沿って上がり下がりし、ピン7に接続したラック36-cと連動して、回転子36-dが回転して、発電機44を回し、発電を行う。
凹形状の挿入部は、すり鉢状、球面等の凹形状が考えられる。
図387は、免震装置によって免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との間に設けられる場合の実施例であり、
図388は、低摩擦材等によってできた免震皿の上を地震力によって滑って免震される重り20と免震される構造体を支持する構造体2との間に設けられる場合であり、下記の7.2. 地震発電装置型地震センサーに使用される場合の実施例である。
図387〜図388での、凹形状の挿入部7-vmと当該挿入部に挿入されたピン7との関係が、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とに対して逆に取付けられる場合もある。
以上の構成により、地震エネルギーを上下運動に換えることで、垂直一次元及び水平二次元的動きを垂直一次元の動きに換え、さらに回転運動に換えて発電等をおこなう。
さらに、この方法によると、地震の垂直動も電気エネルギー等に換えることができる。
2) ラックと歯車型(連結部材系の地震発電装置)
図389〜図391は、請求項87項記載の発明の、免震による地震発電装置の実施例を示している。
地震発電装置Kは、免震装置によって免震される構造体1または免震される重り20と免震される構造体を支持する構造体2との間に設けられ、挿入部2-aと当該挿入部に挿入された部材(挿入部材)1-pとを有し、地震時に、挿入部材1-pが、挿入部2-aに沿って出入りし、挿入部材1-pに設けられたラック36-cとの連動により、挿入部2-a側に設けられた歯車36-dが回転して、発電機44を回し、発電を行う。
ラック36-cと、ラックにより回転する歯車36-dのうち、一方を免震される構造体1または
地震時に地震力を受けて自由に運動できる重り20に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体2に設ける。
この方法により、地震エネルギーを水平運動に換えることで、二次元的動きを一次元の動きに、さらに回転運動に換えられる。
図389は、地震発電装置Kが、免震される構造体1に設けられる場合の実施例であり、
また、図389が不可撓部材型連結部材系の地震発電装置であるなら、図391は、可撓部材型連結部材系の地震発電装置である。図の(a)は通常時の場合、(b)は免震時の変位振幅時の場合である。
図390は、地震発電装置Kが、低摩擦材等によってできた免震皿の上を滑って免震される重り20に設けられる場合であり、この機構は、下記の7.2. 地震発電装置型地震センサーとして使用される場合である。
なお、凹形状の挿入部2-aと挿入部材1-pとの関係が、免震される構造体1または免震される重り20と、免震される構造体を支持する構造体2とに対して、図389〜図391に示したものとは、逆になる場合もある。凹形状の挿入部1-aが免震される構造体1または免震される重り20に、挿入部材2-pが免震される構造体を支持する構造体2に取り付くということである。
7.2. 地震発電装置型地震センサー
請求項88項は、上記の 7.1.の地震発電装置を用いた、地震センサー(以下、「地震発電装置型地震センサー」と言う)の発明である。
これは、請求項87項記載の免震による地震発電装置を使用して、地震による発電量を計測すること等により、地震センサーの役割を果たすものである。
地震発電装置を用いることにより、地震エネルギーを使用し、それ以外の電源を必要としない地震センサーが可能になる。
さらに、8.の固定装置の解除(8.1.2.3.直接方式)まで賄える電気等のエネルギーを発生させることも可能になる。
7.3. 地震(発電)センサーによる固定装置の解除
7.1.記載の免震による地震発電装置、または 7.2.記載の地震発電装置型地震センサーを使用して、固定装置の解除が行われるようにすることができる。
これには、固定装置自動制御装置22が固定ピン等の固定装置の作動部のロックのみを解除する間接方式(8.1.2.2.1.(2))と、固定装置自動制御装置22が固定ピン等の固定装置の作動部の解除を直接行う直接方式(8.1.2.3.2.)との二通りがある。
図189〜図191は間接方式、図192(a)〜図192(b)は直接方式の機構を示しており、
また、図189〜図192(a)は、図388のピン型地震発電装置を使用する場合であり、
図192(b)は、図390のラックと歯車型地震発電装置を使用する場合を示している。
図189〜図191に示される間接方式は、ピン型地震発電装置を使用したものとなっているが、ラックと歯車型地震発電装置、またそれ以外の構成の地震発電装置を使用したものも当然考えられる。
8.固定装置・ダンパー
固定装置とは、免震装置の設置に起因する、風揺れまたは車などによる免震される構造体の振動等を防止するために、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するものである。
8.0. 固定装置の分類
8.0.1. 固定装置の分類1(固定ピン型と連結部材弁型)
8.0.1.1. 説明
固定装置は、連結形態から、固定ピン系と連結部材系との2つの型がある。連結部材系は、さらに不可撓部材型と可撓部材型とに分かれる。
固定ピン系は、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを繋ぐ形で取り付けられた固定ピン等の係合・摩擦材(以下、総称して「固定ピン」と言う。連結部材系のピン型も含む)により、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するものである。
連結部材系は、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを繋ぐ形で取り付けられた連結部材としてのロッド材等の不可撓部材やワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材による連結部材により、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを連結するものである。
具体的には、ピストン状部材1-p、2-p、7-p、挿入筒1-a、2-a、7-a、ユニバーサル回転接点1-x、2-x、フレキシブルジョイント8-fj、支持部材1-g、2-g、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-f等が、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との連結部材をなす。
さらに、固定方法として、固定ピン系は、直接方式と間接方式とに分かれ、間接方式はピン型(ロックピン)と弁型(ロック弁)とに分かれる。連結部材系もピン型(固定ピン)と弁型とに分かれる。
また、固定ピン系の直接方式と間接方式のピン型(ロックピン)と弁型(ロック弁)そして連結部材系のピン型(固定ピン)とを「固定ピン型固定装置」と称し、連結部材系の弁型を「連結部材弁型固定装置」と称する。
また、間接方式は、
1)固定ピン系の間接方式のピン型(ロックピン)
2)固定ピン系の間接方式の弁型(ロック弁)
3)連結部材系ピン型(固定ピン)の間接方式(固定ピンとロック部材(ロックピン、ロック弁))
4)連結部材系弁型の間接方式((直接・固定)弁とロック部材(ロックピン、ロック弁))
に分かれる。
また、直接方式は、
1)固定ピン系の直接方式
2)連結部材系(ピン型・弁型)の直接方式
に分かれる。
8.0.1.2. 具体例
以下、「固定ピン型固定装置」と「連結部材弁型固定装置」の具体例を挙げる。
固定ピン型固定装置は、1)固定ピン系の直接方式、2)固定ピン系の間接方式のピン型(ロックピン)、3)固定ピン系の間接方式の弁型(ロック弁)、4)連結部材系のピン型(固定ピン)、に分かれ、
連結部材弁型固定装置は、1)連結部材系の弁型、である。
(1) 固定ピン型固定装置
1) 固定ピン系の直接方式
詳細は、8.1.2.3./8.2.1.〜8.2.5.のそれぞれの(1)を参照。
2) 固定ピン系の間接方式のピン型(ロックピン)
詳細は、8.1.2.2./8.2.1.〜8.2.5.のそれぞれの(2)を参照。
3) 固定ピン系の間接方式の弁型(ロック弁)
詳細は、8.1.2.2.のうち特に8.1.2.2.5.を参照。
4) 連結部材系のピン型(固定ピン)
a. 不可撓部材型連結部材
連結部材が、ロッド材等の不可撓部材で出来ている。
詳細は、8.0.1.3./8.1.2.2.2./8.1.2.3./8.2.1.(1)(2)を参照。
実施例は、図132〜図144、図147である。
b. 可撓部材型連結部材
連結部材が、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材で出来ている。
詳細は、8.0.1.3.を参照。
実施例は図182である。
(2) 連結部材弁型固定装置
1) 連結部材系の弁型
a. 不可撓部材型連結部材
連結部材が、ロッド材等の不可撓部材で出来ている。
詳細は、8.1.2.2.5./8.1.2.3./8.2.1.(1)を参照。
実施例は、図145、図287、図330である。
b. 可撓部材型連結部材
連結部材が、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材で出来ている。
詳細は、8.0.1.3.を参照。
実施例は、図146、図201、図202、図331である(図201、図202はダンパー)。
8.0.1.3. 可撓部材型連結部材系固定装置
この方式は、既成の固定装置またはダンパーのすべてに適用可能である。
図182、図331、図201、図202は、この実施例(図201、図202はダンパー、8.4.3.参照)である。それぞれ(a)は通常時の場合、(b)は免震時の変位振幅時の場合である。
請求項89項は、このうち、可撓部材型連結部材系固定装置に関する発明である。
免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部(ピストン状部材)またはダンパーの作動部(油圧ダンパー等のピストン状部材等の作動部)7-pともう一方の構造体とを、前記固定装置の設置された構造体側に設けられた挿入口31を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-fで繋ぐ。前記もう一方の構造体と可撓部材8-fとの支持点は360度回転可能なフレキシブルジョイント8-fjとなる。
具体的には、
固定装置の場合は、固定装置の作動部7-pと免震される構造体1とを免震される構造体を支持する構造体2側に設置された挿入口31を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-fで繋ぐ(図331)。
ダンパーの場合は、ダンパーの作動部7-pと免震される構造体1とを免震される構造体を支持する構造体2側に設置された挿入口31を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-fで繋ぐ(図201参照)。
ここで当然、上下が逆の、免震される構造体1に設置された固定装置の作動部またはダンパーの作動部7-pと免震される構造体を支持する構造体2とを免震される構造体1側に設置された挿入口31を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-fで繋ぐ場合もある(図182参照)。
挿入口31の形状に関しては、
一方向(往復を含む、以下同じ)復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面形状の挿入口、コロを介しての挿入口、
全方向復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面鉢状の挿入口、ラッパ形状の挿入口(図386)、すり鉢状等の形状の挿入口のように、
可撓部材8-fとその挿入口31とが接する角を丸めるか、コロ等の回転子を介する(その場合は、可撓部材8-fに対して直交方向二軸(二軸とは互いに直交方向をなす)に分けてそれに対応してコロ等の回転子を設ける必要がある)等により、摩擦を小さくした方がよい。また挿入口31の材質は、低摩擦材がよく、強度も必要である。
この構成によって、固定装置の場合は、一個であらゆる方向対応の固定装置が可能になる。ダンパーの場合は、一個であらゆる方向対応のダンパーが可能になる。ダンパーは水平置きまた垂直置きでもよい。 垂直置きの場合は、水平置きの問題を解決する。すなわち水平に置かれることにより30〜50年というような期間では油等の液体漏れの心配が生じることである。このような縦置きで油等の液体が溜まり漏れ出ることのない形であれば、このような問題はなくなる。
8.0.1.3.1. 可撓部材型連結部材系固定装置のピン型
図182は、可撓部材型連結部材系固定装置のピン型の実施例である。
固定装置の作動部7-pと免震される構造体を支持する構造体2との関係(挿入口31を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-fで繋ぐ)を除けば、図179と同じである(ただしロックピン11は固定ピン7となっている)が、図の(a)は通常時の場合、(b)は免震時の変位振幅時の場合であるように、風時、免震時の変位する時の、ピストン状部材7-pの動きが逆になる。
この場合、ピストン状部材7-pを固定するピンは固定ピン7となる。
というのは、ピストン状部材7-pや筒7-aという部材はあるにせよ、あくまで免震される構造体1の部材と免震される構造体を支持する構造体2の部材とが、互いに挿入し合う関係となっているだけで、固定ピンの定義から「免震される構造体およびその部材と免震される構造体を支持する構造体およびその部材との両者と係合し、両者を固定する部材」が固定ピンであり、この固定装置(可撓部材型連結部材系固定装置のピン型)において免震される構造体1の部材と免震される構造体を支持する構造体2の部材とを係合し、両者を固定する機能をもつのは、部材7だけだからである(なお、ピストン状部材7-pは、免震される構造体1に設置された部材であるが、フレキシブルジョイント8-fj、可撓部材8ーfを通じて免震される構造体を支持する構造体2と繋がっているため、免震される構造体を支持する構造体2の一部(部材)とも言える)。
したがって、この固定装置(可撓部材型連結部材系固定装置のピン型)は、連結部材を使用しているが、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定は、固定ピン7によって行われるため、固定ピン型固定装置に分類される。
また、この図182の固定装置は、図194のように、固定ピン7には、ロック部材11が係合される欠き込み・溝・窪み7-kがあり、固定ピン7と地震センサー(振幅)装置とは接続されず、ロック部材11と地震センサー(振幅)装置とが接続される場合もある。
さらに、固定ピン7には、第1のロック部材7-lが係合される欠き込み・溝・窪み7-kがあり、この第1のロック部材7-lには、さらに第2のロック部材7-nが係合される欠き込み・溝・窪み7-mがあり、というように、第1のロック部材に第2のロック部材7-nが、第2のロック部材7-nに第3のロック部材が係合されるというように、順次、次のロック部材が係合されるように構成されて、最後の(第2ロック部材までの場合には第2の)ロック部材と地震センサー(振幅)装置とが接続される場合もある。
8.0.1.3.2. 可撓部材型連結部材系固定装置の弁型
図331は、可撓部材型連結部材系固定装置の弁型の実施例である。
固定装置の作動部7-pと免震される構造体1との関係(挿入口31を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-fで繋ぐ)を除けば、図288と基本的に同じであるが、図の(a)は通常時の場合、(b)は免震時の変位振幅時の場合であるように、風時、免震時の変位する時の、ピストン状部材7-pの動き、液体・気体等の流れが逆になるため弁(重り20、20-b(または重りと一体になった、または重りと連動した弁20-e))への圧力のかかり方が逆になるため出口・出口経路7-acjと重り20、20-b、20-eとの位置関係は逆の方が良い(重りが付属室7-ab側にある時は液体貯槽7-ac側に、液体貯槽7-ac側にある時は付属室7-ab側に)。
8.0.1.4. 固定ピン型固定装置と連結部材弁型固定装置との比較
図132〜図138と図145との装置の比較を行えば、図132〜図138は、固定ピン型固定装置(連結部材系のピン型(固定ピン))であり、図145は、連結部材弁型固定装置である。
図132(a)は、免震される構造体を支持する構造体2の部材からなるピストン状部材2-pが、ユニバーサル回転接点2-xを介して、免震される構造体を支持する構造体2に設置された支持部材2-gに接続されており、免震される構造体1の部材からなるその挿入筒1-aが、支持部材1-g及びユニバーサル回転接点1-xを介して、免震される構造体1に設置された支持部材1-gに接続されている。
図145(a)は、筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドする、免震される構造体を支持する構造体2の部材からなるピストン状部材2-pが、ユニバーサル回転接点2-xを介して、免震される構造体を支持する構造体2に設置された支持部材2-gに接続されており、免震される構造体1の部材からなるその挿入筒1-aが、支持部材1-g及びユニバーサル回転接点1-xを介して、免震される構造体1に設置された支持部材1-gに接続されている。
さらに、この挿入筒1-aの、ピストン状部材2-pを挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする端と端と)は、管7-e(また筒1-aに付けられた溝)で繋がれており、この途中にこの固定装置Gを固定する弁(固定弁)として、電動弁、電磁弁、機械式弁、油空圧式(液圧・空圧)弁7-efが設置される。
この弁7-efは地震センサー(振幅)装置・風センサー等からの指令により、電線23、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8、もしくは信号線7-qlを介して連動し、その指令によって開閉するものである(シリンダー型また後述の遅延器に共通するが、ピストン状部材が筒中をスライドする場合の筒中の液量差の問題は、付属のアキュムレーターによるかまたは筒中に空気層を設けてその空気層の弾性によるかして解消する)。
これらには免震される構造体1及び免震される構造体を支持する構造体2と、ピストン状部材1-p、2-p及びその挿入筒2-a、1-a等からなる固定装置との関係が、左右あるいは上下に入れ替わった対称型があり、図132(b)、図145(b)などがそれである。
図132〜図138及び図145両方の場合とも、ピストン状部材2-p、1-pや筒1-a、2-aという部材はあるにせよ、図132〜図138では、あくまで免震される構造体1の一部と免震される構造体を支持する構造体2の一部とが、互いに挿入し合う関係となっているだけでこの両者と係合し、両者を固定する機能をもつのは、部材7だけである。だからその部材7が固定ピンとなる。
なぜなら、固定ピンの定義から「免震される構造体およびその部材と免震される構造体を支持する構造体およびその部材との両者と係合し、両者を固定する部材」が固定ピンだからである。
また、図145(a)の免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定は、ピストン状部材2-pが液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドする筒1-aの、ピストン状部材2-pのスライドする範囲の端と端とを繋ぐ管7-e(また筒に設けられた溝)もしくはピストン状部材2-pにあいている孔(またピストン状部材2-pに設けられた溝)(孔また溝を、以下、孔という)に設けた、または両方に設けた(逆流を許さない)弁7-efを、閉めることにより行われる。この機構は当然図145(b)についても同様である。
図133、図134は、図132(a)(b)のピンとその挿入部の変化形である。固定装置の機構としては、図133と図139とが、図134と図140とが、それぞれ対応している。
図133、図139は固定ピン7の先端7-w、及びピストン状部材2-p、1-pの固定ピン7の先端7-wが突き当たる部分が摩擦抵抗の大きくなるような形状であり、相互にかみ合ってロックされる摩擦型固定装置の場合の例である。
図134、図140は固定ピン7がピストン状部材2-p、1-pに設けられたすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vmに挿入され、地震後の残留変位に対処した場合(8.6.(1)(2)参照)の例である。
図132〜図134は、固定ピンの直接(解除)方式であるが、図138は、固定ピンの間接(解除)方式で、地震センサー振幅装置の重り20の振幅によりロック部材11を解除する方式である。
ここで図132〜図134、図138は後述の地震センサー振幅装置装備型の場合であり、図139、図140は後述の地震センサー装備型の場合である。どちらも通常時は、固定ピン7はバネ等9-cによりピストン状部材2-p、1-pをロックする方向に力を受けている。
地震時には、図132〜図134、図138の場合は地震センサー振幅装置と連動するワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8によって固定ピン7が解除されることで、固定装置が解除される。
図139、図140の場合は地震センサーからの信号により、図139では固定装置自動制御装置(電磁石)22-aが作動して固定ピン7が解除されることで、図140ではロック部材制御装置(モーター)46が作動してロック部材11を解除し、固定ピン7が解除されることで、固定装置が解除される。
また、図144は、図139〜図140の固定機構と同じ仕組みを持ち(図144は図139と同じ機構の場合であり、図140と同じ場合もある)、ピストン状部材1-p、2-pに設けたラック36-cに固定ピン(の機能を持つ歯車)7を組合せ、これをロック部材11により固定できるようにしたもので、通常時はロック部材11はバネ等9-cにより固定ピン7をロックする方向に力を受けている。
地震時には地震センサーからの信号により、ロック部材制御装置(電磁石)45、あるいはロック部材制御装置(モーター)46が作動してロック部材11が解除され、固定ピン7の回転の拘束が解かれることで固定装置が解除され、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定を解除する機構である。
8.0.2. 固定装置の分類2(地震作動型と風作動型)
固定装置は、作動形態から、次の2つの型がある。
固定装置には、通常時は常に固定されており、地震時にのみ固定が解除される形の、地震力に反応して作動する地震作動型(8.1.参照)と、風時にのみ固定される形の、風力に反応して作動する風作動型(8.2.参照)とがある。
8.0.3. 固定装置の作動部
固定ピン等の固定装置の作動部(以下、固定装置の作動部の総称として「固定装置の作動部」または「固定ピン等」を使う)は、固定装置の、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するために作動する部分である。固定する方法は係合抵抗であるが、係合固体抵抗型と係合液体抵抗型との二つに分かれる。
1) 固定ピン型固定装置(固定ピン系及び連結部材系のピン型)の場合
これらの型の固定装置の作動部は、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との両者とを係合し固体抵抗(固体摩擦・剪断)により、両者を固定するものである。
具体的には、両者間を固定ピンにより係合して、固体抵抗(固体摩擦・剪断)により両者を固定するものである。
この場合、固定装置の作動部はピストン状部材また固定ピンになる。
2) 連結部材弁型固定装置(係合液体抵抗型固定装置)の場合
これらの型の固定装置の作動部は、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との両者と係合し、液体・気体等抵抗(流体摩擦・遮断)により、両者を固定するものである。
具体的には、両者間をシリンダーとその中をスライドするピストン状部材により係合して、シリンダーの中をスライドするピストン状部材による液体・気体等の流動する孔・管等を絞り(流れの摩擦)さらに弁を閉める(流れの遮断)ことによる液体・気体等抵抗(流体摩擦・遮断)により、両者を固定するものである。
この場合、固定装置の作動部はピストン状部材また弁になる(「固定ピン等」にはピストン状部材また弁まで含まれる)。
8.0.4. 固定装置の解除/固定/作動
ここで用語の説明もしておく。
固定装置の解除とは、固定装置により免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除することを意味し、
固定装置の固定(固定装置のセット、固定装置のロックとも言う)とは、固定装置により免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定することを意味し、
固定装置の作動とは、固定装置による免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定および解除の両方を意味する。
8.1. 地震作動型固定装置
請求項90項記載の発明の地震作動型固定装置は、通常時は免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して、風揺れ等を防止しており、地震の振動を感知すると、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除して、免震装置を作動させるというタイプの固定装置である。地震作動型固定装置は、地震力そのものの力で作動する剪断ピン型固定装置(8.1.1.)、地震時の地震センサーの指令または地震センサー振幅装置にある重りの振動によって作動する地震センサー(振幅)装置装備型固定装置(8.1.2.)に分かれる。
地震感度について、地震センサー装備型は、地震加速度と地震変位の両方に対応でき、地震センサー振幅装置装備型は、主に地震変位対応型である。
8.1.1. 剪断ピン型固定装置
請求項91項記載の発明の剪断ピン型固定装置は以下のようなものである。
免震装置によって免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定し、両者を繋ぐ形で固定ピン7が取り付けられており、地震時に、一定以上の地震力によって固定ピン7が折れるか切れるかして、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定を解除する。
このような、固定ピン自体が折れたり切れたりすることにより固定を解除する固定ピンのことを、以下、「剪断ピン」または「剪断ピン型固定ピン」と呼び、剪断ピン型固定ピンによる固定装置のことを、「剪断ピン型固定装置」と呼ぶ。なお、この剪断ピン型固定装置は一回のみ作動型であり、そのため、大地震対応型となる。
8.1.1.1. 刃付き切断型固定装置
図130、図131は、請求項91項記載の剪断ピン型固定装置の実施例の一つを示している。
固定ピン7を切断するための刃16をもつことを特徴とする。
固定ピン7と、固定ピン7を切断するための刃16のうち一方が、免震される構造体1に、もう一方が免震される構造体を支持する構造体2に取付けられる。図130、図131ともに、固定ピン7が免震される構造体1に、刃16が免震される構造体を支持する構造体2に取付けられている場合である。免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2に対し、逆に取付けられる場合もある。
また、固定ピン7を、片側から切断する片刃タイプと、固定ピン7の両側から切断する両刃タイプとがあり、図130は片刃タイプを、図131は両刃タイプを示している。
8.1.1.2. 遊び空間設置型刃付き切断型固定装置
また、8.1.1.1.の固定装置において、刃16と固定ピン7との間に、ある程度の遊びを設け、刃16を加速させて固定ピン7を切断するという仕組みが考えられる。
さらに、刃16と固定ピン7とが、中小程度の地震では接触しないように、刃16と固定ピン7との間の空隙に、緩衝材26を挿入することも考えられる。緩衝材26には、グラスウール等のクッション材、また、粘性摩擦を与えるような材料を用いることが考えられる。
8.1.2. 地震センサー(振幅)装置装備型固定装置
請求項92項記載の発明の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置は、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して、風揺れ等を防止する固定装置に、地震を感知する地震センサーまたは地震センサー振幅装置が装備されたものである。地震時には、地震センサー(振幅)装置の働きによって、固定装置が解除される。
なお、地震センサー振幅装置および地震センサーを、以下、「地震センサー(振幅)装置」と呼ぶことにする。
(1) 地震センサー(振幅)装置
地震センサー(振幅)装置は、地震センサーまたは地震センサー振幅装置に分かれ、それぞれ以下のようなものである。
1) 地震センサー振幅装置
地震センサー振幅装置には、重力復元型、バネ復元型、振り子型の3種類がある。地震センサー振幅装置の重りが、地震力で振動し(不動点状態は地面から見ると相対化して振動状態に見える。共振域に近付くと本当に振動する)、重力またはバネ等により元の位置に戻る。
a) 重力復元型地震センサー振幅装置
図149〜図150は、地震センサー振幅装置が、重力復元型の場合である。
地震センサー振幅装置14の免震皿3、36-vm、20-cpssは、球面、またはすり鉢等の凹型滑り面部を有しており、地震時に振動する重り20、20-b(滑り部=すべり・転がり部)は、その面を滑り、免震皿の形状により重力で元の位置に戻る。
このうち、請求項92−2項の発明である、
請求項92項記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置における重り(滑り部)とそれを定位置に戻し且つそれが滑るすり鉢型の免震皿からなる、地震力によってこの重りが振動する地震センサー振幅装置において、すり鉢勾配を、一定勾配のものとし、以下の式によって導き出されるθによって構成することを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体の場合は、地震による固定解除感度を設定可能なものになる。
A≒(cosθ)^2・g・(tanθ+μ)
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(単位 radian)
A≒g・(θ+μ)
∴ θ≒A/g−μ
但し、
θ :地震センサー振幅装置のすり鉢型の免震皿のすり鉢勾配
μ :摩擦係数(すり鉢型の免震皿と重りとの摩擦係数)
A :解除時地震動加速度
g :重力加速度
図149〜図150、図163〜図164、図172〜図173、図207(b)、図267、図271、図273、図278〜図280、図283、図285〜図304、図311〜図313、図315、図320、図322、図326〜図333は、その実施例である。
b) バネ復元型地震センサー振幅装置
図151〜図152は、地震センサー振幅装置が、バネ復元型の場合である。地震センサー振幅装置15の免震皿3は、平面型滑り面部を有しており、地震時に振動する重り20(滑り部=すべり・転がり)は、その面を滑り、免震皿の周囲と重り20に繋げられたバネ・ゴム・磁石等により元の位置に戻る。
なお、図149〜図150および図151〜図152においては、重りは半球形もしくは立方体の重り20であるが、球形の重り20-bの使用も可能である。当然のごとくそれ以外の形でも構わない。
c) 振り子型地震センサー振幅装置
図157〜図158は、地震センサー振幅装置が振り子型の場合である。
地震センサー振幅装置13の、地震時に振動する振り子の重り20は、重力で元の位置に戻る。
地震センサー振幅装置の重りの振幅方向は、全方向性を持ったものが望ましいが、一方向性(往復を含む、以下同じ)のものでもよい。
2) 地震センサー
地震センサー装置には、以下ようなものが考えられる。
a) 電気式振動計等の地震センサー
動電型、圧電型、可変抵抗型(しゅう動抵抗式、ひずみゲージ式等)、可変インダクタンス型(空隙変化型変換素子、差動トランス等)、サーボ加速度型等の、あるいはその他地震計等に使用されている形式の電気式振動計を、地震センサーとして使用する。
b) 地震発電装置による地震センサー
上記の7.2. 地震発電装置型地震センサーによる場合である。
請求項93項記載の発明の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置は、上記請求項92項記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、地震センサーが、7.2.(請求項88項記載)の地震発電装置型地震センサーの場合である。
地震センサーも、全方向性を持ったもの、あるいは一方向性(往復を含む、以下同じ)のものを2個以上を異なる方向で設置することが望ましいが、一方向性(往復を含む、以下同じ)のものを1個でもよい。
また、いずれの地震センサー(振幅)装置も、免震される構造体を支持する構造体2に固定されている方がよい。
(2) 固定装置の固定の解除形式
固定装置の解除に関して、地震力で、または地震センサーからの指令で、または地震センサー振幅装置の地震時に振動する重り(不動点状態は地面から見ると相対化して振動状態に見える。共振域に近付くと本当に振動する)そのものの力で、
固定装置の作動部自体を解除する直接方式と、
固定装置の作動部のロックのみを解除する(固定装置の作動部自体の解除はバネ等、重力または地震力を利用する)間接方式との二通りに分かれる。
前記固定ピン型固定装置に関して言えば、間接方式は、固定ピンをロックするロック部材を解除する方式であり、直接方式は、固定ピン自体を可動させ解除する方式である。
1) 間接方式(8.1.2.2./8.1.2.1.)
地震センサー振幅装置の場合には、地震センサー振幅装置の重りの地震時の振動により、固定装置の作動部のロックのみを解除する。
電気式振動計等の地震センサーの場合には、地震センサーからの電気等の指令を受け、固定装置内のモーターまた電磁石等により固定装置の作動部のロックのみを解除する。
地震発電による地震センサーの場合には、地震センサーからの電気で固定装置内のモーターまた電磁石等を作動させ、固定装置の作動部のロックのみを解除する。
後記 8.1.2.2.はその具体的説明であり、 8.1.2.1.の吊材切断型も機構上は間接方式に入るが、別の章として分けて説明する。
2) 直接方式(8.1.2.3.)
地震センサー振幅装置の場合には、地震センサー振幅装置の、重りの地震時の振動により固定装置の作動部自体を解除する。
電気式振動計等の地震センサーの場合には、地震センサーからの電気等の指令を受け、固定装置内のモーターまた電磁石等により固定装置の作動部自体を解除する。
地震発電による地震センサーの場合には、a)地震センサーからの電気等の指令を受け、固定装置内のモーターまた電磁石等により固定装置の作動部自体を解除するか、b)地震センサーからの電気で固定装置内のモーターまた電磁石等を作動し、固定装置の作動部自体を解除する。
(3) 固定装置の復元型
この地震センサー(振幅)装置装備型固定装置は、固定装置の復元による分類から、以下の3つに分かれる。
1) 手動復元型(8.1.2.1./8.1.2.2.1.)
地震終了後、手動により、固定装置を再びセット(=ロック・固定)する必要がある地震センサー振幅装置装備型固定装置である。吊材切断型(8.1.2.1.)とロック解除型(8.1.2.2.1.)との2種類に分かれる。
固定装置が解除された後、再び固定させるための機構を特に装備していない簡易型である。完全に再使用可能な固定装置はロック解除型であり、吊材切断型は吊材を張り代える必要がある。
2) 自動復元型(8.1.2.2.2.電気等による、8.1.2.2.3.地震力による)
地震終了後、固定装置の固定が自動的にされる地震センサー振幅装置装備型固定装置である。電気等による場合(8.1.2.2.2.)と、地震力による場合(8.1.2.2.3.)との2種類に分かれる。
3) 自動制御型(8.1.2.3.)
固定装置の、地震時の解除も、地震終了後の固定も、自動的にされる地震センサー振幅装置装備型固定装置である。
8.1.2.1. 吊材切断型
請求項94項は、吊材切断型地震センサー(振幅)装置装備型固定装置の発明である。
8.1.2.の地震センサー振幅装置、または電気式振動計等の地震センサーをもち、
この地震センサー振幅装置の地震力によって振動する重りまたはその重りに連動する部材、または地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材に刃が付き、その先に、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定する固定ピンを支えている吊材があり、
地震時にその加速度がある一定以上の大きさになると、
地震センサー振幅装置の重りの振幅が大きくなることによって、または地震センサーの指令を受けたモーターもしくは電磁石等の作動によって、その刃が吊材に当たり、吊材を切断し、
さらに固定ピンに設けられたバネ等、または重力、または挿入部の形状(すり鉢型等)などにより、固定ピンの挿入部から固定ピンが外れ、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定が解除されるように構成されてなることを特徴とする吊材切断型地震センサー(振幅)装置装備型固定装置である。
(1) 地震センサー振幅装置装備型
図153〜図156、図159、図160は、この請求項94項記載の発明の、吊材切断型地震センサー(振幅)装置装備型固定装置の地震センサー振幅装置装備型の実施例を示している。
地震センサー振幅装置(振り子型13、重力復元型14、バネ復元型15)の、振幅が自由にされた重り20(滑り部)、またはその重り20(滑り部)に連動された部材(例えば、図153、図155、図159のように作用部(押出し部・引張り部等)17、または図154、図156、図160のように(必要によりレリーズ8-rを介して)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8)に刃16が付いており、その先に、固定ピン7を支えている吊材12があって、地震時に、地震センサー振幅装置の重り20(滑り部)の振幅が大きくなり、ある一定以上になると、刃16が吊材12に当たり、吊材12が切断される。
そうすると、固定ピンが外れる方向に働くよう取付けられたバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-cによって、また重力によって、また地震振幅に応じ、すり鉢等の固定ピン挿入部の勾配に従って持ち上がることによって、固定ピンの挿入部7-vから固定ピン7が外れ、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定が解除される。
8.1.2.2.のロック解除型と同様に、地震センサー振幅装置(振り子型13、重力復元型14、バネ復元型15)側の刃16の出を調整可能にするか、または、地震センサー振幅装置と刃16とを繋いでいる(レリーズ8-r内の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8の長さ(弛みの有無)を調整可能にするかなどして、刃16と吊材12との間隔を自由に変えられるようにし、地震センサー振幅装置の地震感度を自由に変えられるようにすること、また、振り子の吊り長さを調整可能とすることにより、固定ピン7解除の地震力の大きさを自由に変更できるものである。
地震センサー振幅装置が、図153〜図154は重力復元型、図155〜図156はバネ復元型、図159〜図160は振り子型の、吊材切断型の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置の実施例を示している。
図153および図155は、地震センサー振幅装置(重力復元型14、バネ復元型15)の免震皿3により、振幅が自由にされた重り20に直接刃16が付くか、または重り20の作用部(押出し部・引張り部等)17に刃16が付いた場合であり、
図154および図156は、地震センサー振幅装置(重力復元型14、バネ復元型15)の免震皿3により、振幅が自由にされた重り20(滑り部)と刃16とが、(必要によりレリーズ8-rを介して)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8と繋がれている場合である。
図159は、地震センサー振幅装置13の振り子に刃16が付いた場合であり、図160は、振り子と刃16とが、(必要によりレリーズ8-rを介して)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8と繋がれている場合である。
なお、固定ピン7の吊材12が免震される構造体1の側に出ている場合は、吊材12の取付け部12-fは免震される構造体1に固定されている。逆に、固定ピン7の吊材12が免震される構造体を支持する構造体2の側に出ている場合は、吊材12の取付け部12-fは、免震される構造体を支持する構造体2に固定されている。
なお、図の固定装置Gが、免震される構造体1、免震される構造体を支持する構造体2に対して、逆に取り付けられる場合もある。
また、地震センサー(振幅)装置は免震される構造体を支持する構造体2に固定されている方がよい。
(2) 地震センサー装備型
1) 一般
図162は、請求項94項記載の発明の、吊材切断型地震センサー(振幅)装置装備型固定装置のうち、地震センサー装備型固定装置の実施例を示している。 地震センサー装置J-bから信号を伝える電線23により連動するロック部材制御装置47に刃16が付き、その先に固定ピン7を支えている吊材12があって、地震の加速度、速度、または変位がある一定以上になると、地震センサー装置J-bがそれを感知し、ロック部材制御装置47が作動して刃16が吊材12に当たり、吊材12が切断される。
そうすると、固定ピン7が外れる方向に働くよう取付けられたバネ・ゴム・磁石等9-cにより固定ピンの挿入部7-vから固定ピン7が外れ、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定が解除される。
なお、固定ピン7の吊材12が免震される構造体1の側に出ている場合は、吊材12の取付け部12-fは免震される構造体1に固定されている。逆に、固定ピン7の吊材12が免震される構造体を支持する構造体2の側に出ている場合は、吊材12の取付け部12-fは、免震される構造体を支持する構造体2に固定されている。
8.1.2.2.のロック解除型と同様に、地震センサー装置J-bの地震感度を自由に変えられるようにすることにより、固定ピン7解除の地震力の大きさは自由に変更できるものである。
なお、図の固定装置Gが、免震される構造体1、免震される構造体を支持する構造体2に対して、逆に取り付けられる場合もある。
また、地震センサー装置J-bは免震される構造体を支持する構造体2に固定されている方がよい。
2)地震発電による地震センサー装備型
請求項94項記載の発明の、吊材切断型地震センサー(振幅)装置装備型固定装置のうち、7.1.記載の免震による地震発電装置、または 7.2.記載の地震発電装置型地震センサーによって作動する固定装置の実施例を示している。図190はその一例で、7.1.1)のピン型の地震発電装置を使用したものである。
ロック部材制御装置47は、7.1. 1)、2)で説明されている地震発電装置型地震センサーJ-kと、信号を伝える電線23により連絡されている。このロック部材制御装置47に刃16が付き、その先に固定ピン7を支えている吊材12がある。地震時に地震発電装置型地震センサーJ-kが作動し、その発電した電力によりロック部材制御装置47も作動して刃16が吊材12に当たり、吊材12が切断される。
そうすると、固定ピン7が外れる方向に働くよう取付けられたバネ・ゴム・磁石等9-cにより固定ピンの挿入部7-vから固定ピン7が外れ、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定が解除される。
なお、固定ピン7の吊材12が免震される構造体1の側に出ている場合は、吊材12の取付け部12-fは免震される構造体1に固定されている。逆に、固定ピン7の吊材12が免震される構造体を支持する構造体2の側に出ている場合は、吊材12の取付け部12-fは、免震される構造体を支持する構造体2に固定されている。
地震発電装置型地震センサーJ-kの、地震力に対する出力の設定を調整できるようにすることにより、固定ピン7解除の地震力の大きさは自由に変更できるものである。
なお、図の固定装置Gが、免震される構造体1、免震される構造体を支持する構造体2に対して、逆に取り付けられる場合もある。
また、地震発電による地震センサー装置は免震される構造体を支持する構造体2に固定されている方がよい。
8.1.2.2. 間接方式(ロック解除型)
間接方式とは、地震センサー(振幅)装置装備型固定装置の固定装置の作動部を直接解除せずに、固定装置の作動部を間接的に解除する、つまり固定装置の作動部のロックを解除する方式である。
この発明の間接方式は、
1)固定ピン系の間接方式のピン型(ロックピン)
2)固定ピン系の間接方式の弁型(ロック弁)
3)連結部材系ピン型の間接方式(固定ピンとロック部材(ロックピン、ロック弁))
4)連結部材系弁型の間接方式(弁とロック部材(ロックピン、ロック弁))
に分かれる(8.0.1.固定装置の分類1)。
さらに、ロック形式について、分類すると次のようになる。
1) ロック形式
上記の間接方式について、固定装置の作動部をロックする機能をもった部材(以下、「ロック部材」と呼ぶ)のロック形式から、次の2つに分けることができる。
a) ロックピン方式(8.1.2.1. 1)参照)
図149〜図150、図151〜図152、図157〜図158、図163〜図181、図206、図237〜図261、図194参照。
b) ロック弁方式(8.1.2.1. 2)参照)
図196(a)(b)、図207参照。
2) ロック方式
以上のそれぞれは、ロック方式から、次の2つに分けられる。
a) 一段ロック方式
図149〜図150、図151〜図152、図157〜図158、図163〜図181、図206、図237〜図261参照。
b) 二段以上ロック方式( 8.1.2.2.4. 2)参照)
図194参照。
3) ロック個数
さらに、以上のそれぞれは、ロックの個数から、次の2つに分けられる。
a) 一重ロック方式
図149〜図150、図151〜図152、図157〜図158、図163〜図181、図194〜図207、図237〜図261参照。
b) 二重以上ロック方式( 8.1.2.2.4. 3)参照)
図204、図205参照。
8.1.2.2.1. 基本形
請求項95項〜請求項96−2項は、ロック解除型の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置の発明である。
地震時以外は、固定装置の作動部をロックするロック部材が働くことで、固定装置はロックされることにより、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とが固定される風揺れ等を防止する固定装置において、
重りとそれを定位置に戻すバネ・ゴム・磁石等からなる装置、
重り(滑り部)とそれを定位置に戻し且つそれが滑る球面・すり鉢型等の免震皿からなる装置、
重りとそれを振り子として支持する部材とからなる装置等の、地震力によってこの重りが振動する地震センサー振幅装置、または電気式振動計等の地震センサー(地震センサー振幅装置および地震センサーを地震センサー(振幅)装置という)をもち、
前記ロック部材と接続され、連動し、
地震時にその加速度がある一定以上の大きさになると、
地震センサー振幅装置の重りの振幅がある一定以上の大きさになり、重りにより直接もしくはそれに連動された部材によって、または地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材によって、
固定装置のロック部材が解除され、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定が解除されるように構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置である(請求項95項)。
また、固定装置の作動部が固定ピンの場合は以下のようになる(請求項96項)。
固定ピンの挿入部と固定ピンのうち、一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、一方に設けられた挿入部にもう一方に設けられた固定ピンを挿入することによって固定し、地震時以外は、固定ピンに、固定ピンをロックするロック部材が働いて風揺れ等を防止する固定装置において、
地震センサー振幅装置または電気式振動計等の地震センサーをもち、
前記ロック部材と接続され、
地震時にその加速度がある一定以上の大きさになると、
地震センサー振幅装置の重りの振幅がある一定以上の大きさになり、重りにより直接もしくはそれに連動された部材によって、または地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材によって、
固定ピンのロック部材を解除し、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定が解除されるように構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置である。
以上のロック解除型の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置は、ロック部材が、ロックピンとロック弁に分けられることからロックピン方式とロック弁方式との2つの方式に分かれる。
請求項95項または請求項96項記載の発明のうち、請求項96−2項の発明である、
請求項95項または請求項96項記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置における重り20、20-b(滑り部=すべり・転がり部)と、それを定位置に戻し且つそれが滑るすり鉢型の免震皿3、36-vm、20-cpssとからなる、地震力によってこの重りが振動する地震センサー振幅装置14において、すり鉢勾配を、一定勾配のものとし、以下の式によって導き出されるθによって構成することを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体の場合は、地震による固定解除感度を設定可能なものになる。
A≒(cosθ)^2・g・(tanθ+μ)
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(単位 radian)
A≒g・(θ+μ)
∴ θ≒A/g−μ
但し、
θ :地震センサー振幅装置のすり鉢型の免震皿のすり鉢勾配
μ :摩擦係数(すり鉢型の免震皿と重りとの摩擦係数)
A :解除時地震動加速度
g :重力加速度
図149〜図150、図163〜図164、図172〜図173、図207(b)、図267、図271、図273、図278〜図280、図283、図285〜図304、図311〜図313、図315、図320、図322、図326〜図333は、その実施例である。
1) ロックピン方式
請求項97項は、8.1.2.2.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置のロック部材が、ロックピン等である方式(ロックピン方式)の、固定装置の発明である。
図179は、その地震センサー(振幅)装置装備型固定装置の地震センサー振幅装置装備型の実施例である。
この地震センサー振幅装置装備型固定装置には、固定ピン7をロックする機能をもった部材11(ロックピン・ロック弁等、以下、「ロック部材」と呼ぶ)があり、通常時は固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cに差し込まれている。
前述の地震センサー、または地震センサー振幅装置が、地震時に振幅がある一定以上になると、固定ピンのロックを解除する。
この固定ピンが外れる方向に働くよう取付けられたバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)により、また重力により、また地震振幅に応じすり鉢等の固定ピン挿入部の勾配に従って持ち上がる(図179)ことによって、この固定ピンの挿入部等からこの固定ピンが外れ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定が解除されるように構成される。
なお、図179において、固定ピンの挿入部が、7-vm/vとなっているのは、7-v(固定ピンの挿入部)または7-vm(固定ピンのすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部)という意味である(図1からの全ての図面に共通することであるが、「/」は「または」の意味である。なお「また」は、「または」と「及び」の両方の意味をもつ)。
図161は、その地震センサー(振幅)装備型固定装置の地震センサー装置装備型の実施例である。
2) ロック弁方式
請求項98項は、8.1.2.2.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置のロック部材が、ロック弁等である方式(ロック弁方式)の、固定装置の発明である。
8.1.2.2.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
筒中を、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材等の固定装置の作動部を有し、 この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)は管(また筒7-aに付けられた溝)で繋がれているか、ピストン状部材に孔が設けられているか、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口が設けられているかしており、
そして、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ管(また溝)か、ピストン状部材にあいている孔か、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口かに、またはその全てに、固定装置の作動部をロックするロック弁(ロック部材)が設けられており、
このロック弁を地震センサー(振幅)装置と連動して開閉することにより、固定装置の作動部のロックを行うことを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置である。
図207は、8.1.2.2.3.の請求項101項の発明の、地震力による自動復元型が組み合わさった場合の、ロック弁方式の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置の地震センサー振幅装置装備型の場合の実施例である。
固定装置の作動部が、固定ピンとなるかまたは連動したピストン状部材の場合である。
固定ピンの支持部は、筒部とその中に入るピストン状部材からなり、
筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材をもった固定ピンが、その筒に挿入され、その外に固定ピン先端が突き出ており、
さらに、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)は管(また筒7-aに付けられた溝)で繋がれているか、ピストン状部材に孔が設けられているか、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口が設けられているかしており、
そして、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ管(また溝)か、ピストン状部材にあいている孔か、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口かに、またはその幾つかにまたは全てに、固定ピンをロックするロック弁(ロック部材)が設けられている。
地震時に、地震センサー振幅装置の重りまたは振り子の振幅がある一定以上の大きさになると、その重りまたは振り子により、このロック弁が開かれ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定が解除されるように構成される。
具体的に、図に基づいて説明すると、
筒中の液体や空気等を漏らさずスライドするピストン状部材7-pをもった固定ピン7が、その筒(固定ピン取付け部)7-aに挿入され、筒7-aの外に固定ピン先端7-wが突き出ており、
さらに、筒7-aのピストン状部材7-pを挟んだ反対側同士(ピストン状部材7-pがスライドする範囲の端と端と)は管7-e(また筒7-aに付けられた溝)で繋がれている。
管7-e(また溝)には、ロック弁(ロック部材)7-fが取付けられており、ピストン状部材7-pが押出される時に開くようになっている。
さらに、上述の地震センサー振幅装置(振り子型13、重力復元型14、バネ復元型15)をもち、 地震センサー振幅装置またはそれに連動した部材(ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等)の先に、管7-e(また溝)のロック弁(ロック部材)7-fを開く作用部(押出し部・引張り部等)7-hを持つ。
(a)図は地震センサー振幅装置のすべり型重り20によるバネ復元型15の場合、(b)図の下図は地震センサー振幅装置のすり鉢・球面等の凹面皿上すべり型重り20による重力復元型14の場合、(b)図の上図は地震センサー振幅装置のすり鉢・球面等の凹面皿上の転がり型重り(ボール型)20-bによる重力復元型14の場合である。
なお、作用部7-hは、重力またバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)7-iによって、ロック弁(ロック部材)7-fを常に閉じる状態にしておく。
地震時には、地震センサー振幅装置(振り子型13、重力復元型14、バネ復元型15)の重りが振動し、作用部7-hに作用して(押出して)ロック弁(ロック部材)7-fを開く。
請求項101項の発明の、すり鉢状・球面状等の凹形状の固定ピンの挿入部7-vm を有していることから、
地震力により固定ピン先端7-wが、すり鉢状の挿入部勾配により、持ち上がり、免震装置全体が可動し始める。
逆に、地震終了時には、バネ等7-oまた重力(固定ピン7が免震される構造体1に取付けられる場合)の働きにより、固定ピン先端7-wが、すり鉢状の挿入部勾配に従いながら突き出る方向に働き、かつ、ロック弁(ロック部材)7-fも突き出る方向にしか開かないので、すり鉢状の挿入部勾配に従いながら最も底で止まって、免震される構造体1が固定される。ロック弁(ロック部材)7-fの性格により、(地震時以外の)通常時は、固定ピン先端7-wは下に突き出す方向性のみを持ち、引き込むことは、地震時以外には起こらない。
筒7-aの中にバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)7-oが入り、また重力により、ピストン状部材7-pをもった固定ピン7をセット(=ロック・固定)する方向に筒外に押出す役割をする場合もある。
また、筒7-a、及び管7-e(また溝)とは、潤滑油等の液体で満たされている場合もある。
図207では、固定ピン7が免震される構造体1に、固定ピンの挿入部7-vが免震される構造体を支持する構造体2に、取付けられているが、逆の関係の場合もある。固定ピンの挿入部7-vおよび固定ピン7のうち、どちらか一方が免震される構造体1に、もう一方が免震される構造体を支持する構造体2に設けられる。
また、筒7-aの上部に関して、4.6.と同様に、単に止め金が固定されている場合もあるが、雌ネジが切られて、雄ネジ7-dが挿入されている場合もある。この雄ネジ7-dは、入り込み方向に回転して締めることにより、バネ等7-oを圧縮して、バネ・ゴム・磁石等7-oの反発力を強め、固定ピン先端7-wの押し出す力を強めるという機能をもち、復元力を高めたり、地震後の免震される構造体1の残留変位の矯正を可能にしたりする。
以下、さらに、地震センサー振幅装置装備型と地震センサー装備型の場合の実施例をそれぞれ説明する。
(1) 地震センサー振幅装置装備型
図149〜図152、図157〜図158は、重力復元型・バネ復元型・振り子型の地震センサー振幅装置装備型固定装置の実施例を示している。
これらの固定装置には、固定ピン7をロックするロック部材11があり、この固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cに差し込まれている。
地震によって、振幅が自由にされた重り20(滑り部)の振幅が大きくなり、ある一定以上になると、この重り20(滑り部)またはそれに連動された部材が、ロック部材11のロックを解除する方向に作用し、この固定ピンの欠き込み・溝・窪み7-cから、固定ピン7のロック部材11が外れる。
そうすると、固定ピンが外れる方向に働くよう取付けられたバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-cにより、また重力により、また地震振幅に応じ、すり鉢等の固定ピン挿入部の勾配に従って持ち上がることによって、固定ピンの挿入部7-vから固定ピン7が外れ、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定が解除される。
また、ロック部材11は、バネ等9-cにより、ロック解除の方向とは逆方向に、常時押出されているか(図149〜図152、図157〜図158)、バネ等9-tにより、ロック解除の方向とは逆方向に引張られている形になっている。
さらに、ロック部材11は垂直方向には拘束され、持ち上がらないようになっており、水平方向にのみスライドするように取付けられている。
重り20(滑り部)に連動する部材としては、図149、図151のように作用部(押出し部・引張り部等)17、または、図150、図152のようにレリーズ8-r内のワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8がある。
また、振り子13に連動する部材としても、同様に、図157のように作用部(押出し部・引張り部等)17、または、図158のようにレリーズ8-r内のワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8がある。
なお、図163、図165、図167のスライド装置24のように、固定ピン側のロック部材11の出を調整可能にするか、または、地震センサー振幅装置13、14、15のロック部材11とレリーズ8-r内のワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8との接合長さ(弛みの有無)を調整可能にするかなどして、地震センサー振幅装置13、14、15のロック部材11に対する感度を自由に変えることができるようにすることにより、また、振り子の吊り長さを調整可能とすることにより、固定ピン7が解除される地震力の大きさを自由に変更できるものである。
また、地震センサー振幅装置とロック部材11との間隔調整の方法としては、上記の方法以外にも、地震センサー振幅装置の作用部(押出し部・引張り部等)17の先端の出を調整可能とする方法もある。
地震センサー振幅装置が、図149〜図150は重力復元型、図151〜図152はバネ復元型、図157〜図158は振り子型の、ロック解除型の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置の実施例である。
図149、図151は、重力復元型・バネ復元型地震センサー振幅装置14・15の免震皿3により振幅が自由にされた重り20(滑り部)またはその連動された部材の先に(振幅時の重り20またはその連動された部材がぶつかる範囲内に)、固定ピン7をロックするロック部材11がある場合である。
図150、図152は、重力復元型・バネ復元型地震センサー振幅装置14・15の免震皿3により振幅が自由にされた重り20(滑り部)の連動された部材の先に、固定ピン7をロックするロック部材11がある場合である。つまり、重り20(滑り部)またはその連動された部材と、固定ピン7をロックするロック部材11とが、(必要によりレリーズ8-rを介して)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8によって繋がれている場合である。
図157は、振り子型地震センサー振幅装置13により振幅が自由にされた重り20またはその連動された部材の先に(振幅時の重り20またはその連動された部材がぶつかる範囲内に)、固定ピン7をロックするロック部材11がある場合である。
図158は、振り子型地震センサー振幅装置13により振幅が自由にされた重り20の連動された部材の先に、固定ピン7をロックするロック部材11がある場合である。つまり、重り20またはその連動された部材と、固定ピン7をロックするロック部材11とが、(必要によりレリーズ8-rを介して)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8によって繋がれている場合である。
また、図181は、前述の地震センサー振幅装置15の中に固定ピン7が入り、地震センサー振幅装置15の重り20が同時にロック部材11の役割を果たす場合である。
地震センサー振幅装置15のロック部材11が地震時に振動状態となり、固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cからロック部材11が外れると、バネ・ゴム・磁石等9-cにより固定ピン7が持ち上がり、固定装置が解除される。
なお、図の固定装置Gが、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2に対して、逆に取り付けられる場合もある。
また、地震センサー(振幅)装置は免震される構造体を支持する構造体2に固定されている方がよい。
(2) 地震センサー装備型
1) 一般
地震センサー装備型自動復元型固定装置のうちで、固定ピンの復帰を、地震力を用いた自動復元とする型である。
(1)の地震センサー振幅装置の代わりに地震センサーを使ったもので、固定装置の解除時の感度の精度が上げられる。しかし、固定ピンの復帰は、地震力だけを利用して行う型である。
また、動電型、圧電型、可変抵抗型(しゅう動抵抗式、ひずみゲージ式等)、可変インダクタンス型(空隙変化型変換素子、差動トランス等)、サーボ加速度型等の、あるいはその他地震計等に使用されている形式の電気式振動計を、地震センサーとして装備した固定装置も考えられる。
図161は、請求項95項記載の発明の固定装置の実施例を示している。
地震時以外、特に風時に、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して、風揺れ等を防止する固定装置に、上記形式の電気式振動計を利用した地震センサー装置が装備されたものである。
これらの固定装置には固定ピン7をロックするロック部材11があり、通常時は固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cに差し込まれている。地震時には、地震センサー装置J-bに、信号を伝える電線23により連動するロック部材制御装置47が、この固定装置のロックを解除する。
つまり、地震時以外、特に風時に、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定して、風揺れ等を防止する固定装置Gにおいて、地震時に加速度あるいは振幅がある一定以上になると、地震センサー装置J-bがそれを感知し、連動するロック部材制御装置47により、この固定ピンの挿入部等7-vからこの固定ピン7を外し、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定を解除することにより構成される。
具体的に述べると、図161のように、地震を感知する地震センサー装置J-b、ロック部材制御装置47がある。
地震の加速度、速度、または変位がある一定以上になると、地震センサー装置J-bがそれを感知し、電線23を伝って信号をロック部材制御装置47へ送り、ロック部材制御装置47がロック部材11のロックを解除する方向に作用し、この固定ピンの欠き込み・溝・窪み7-cから、固定ピン7のロック部材11が解除される。
そうすると、固定ピン7が外れる方向に働くよう取付けられたバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-cにより固定ピンの挿入部7-vから固定ピン7が外れ、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定が解除される。
また、ロック部材11は、バネ等9-cにより、ロック解除の方向とは逆方向に、常時押出されているか、バネ等9-tにより、ロック解除の方向とは逆方向に、常時引張られている形になっている。
さらに、ロック部材11は垂直方向には拘束され、持ち上がらないようになっており、水平方向にのみスライドするように取付けられている。
地震センサー装置J-bのロック部材11に対する感度を自由に変えられることにより、固定ピン7解除の地震力の大きさは自由に変更できるものである。
なお、図の固定装置Gが、免震される構造体1、免震される構造体を支持する構造体2に対して、逆に取り付けられる場合もある。
また、地震センサー(振幅)装置は免震される構造体を支持する構造体に固定されている方がよい。
図212〜図213は、請求項96項の発明による地震センサー装置装備型固定装置のうち、固定ピン型固定装置の実施例で、地震センサーJ-bからの信号により作動する電気型の場合である。この例はすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vmに挿入された固定ピン7に、この固定ピン7をロックする方向でロック部材11を差し込み、固定装置Gをロックするタイプである。
この固定装置Gを作動させる機構には、ロック部材制御装置(電磁石)を使用する方法と、ロック部材制御装置(モーター)を使用する方法とがあり、図212は前者の例、図213は後者の例である。 免震される構造体1に設置された固定装置Gの固定ピン7が、免震される構造体を支持する構造体2に設けられたすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vmに挿入されており、通常時このロック部材11は、バネ等9-cにより、固定ピン7に設けられた欠き込み・溝・窪み7-cに挿入され、固定ピン7をロックしている機構になっている。
地震センサーJ-bが一定以上の地震力を感知すると、電線23を伝って信号をロック部材制御装置(電磁石)45あるいはロック部材制御装置(モーター)46へ送り、ロック部材制御装置(電磁石)45あるいはロック部材制御装置(モーター)46が作動して、ロック部材11を、固定ピン7のロックを解除する方向に動かし、欠き込み・溝・窪み7-cからロック部材11を外すことで固定ピン7のロックを解除し、固定装置Gを解除して免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定を解除し、
地震センサーJ-bが地震の終了を感知すると、ロック部材制御装置(電磁石)45あるいはロック部材制御装置(モーター)46が作動を止め、ロック部材11が元に戻り固定ピン7がロックされることで固定装置Gが作動し、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定して、通常の状態へ戻す機構である。
このとき地震センサーJ-bが地震の終了を感知してから、一定の時間をおいて固定装置を作動させるための、タイマーまたは遅延器を設ける場合もある。
2)地震発電による地震センサー装備型
地震発電装置による地震センサーにより、固定装置を解除する固定装置の発明である。
これは7.記載の地震発電の電気により電動モーターまた電磁石等を使用して、固定装置の作動部のロックを解除する(固定装置の作動部自体の解除はバネ等または地震力を利用する)間接方式と、固定装置の作動部自体を解除する直接方式(8.1.2.3.2.(2))との二通りに分かれる。
▲1▼ 間接方式(固定装置の作動部のロックを解除するタイプ)
固定装置の作動部をロックする部材(ロック部材)が、ロックピンとロック弁とに分けられることから、以下のようにロックピン方式とロック弁方式との2つに分かれる。
a) ロックピン方式
図189、図191に見られるような固定ピンの引抜きまた挿入運動をロックするロックピン(ロック部材)11(一段ロック)の解除による。
図194に見られるような第1のロックピン(ロック部材)7-l、第2のロックピン(ロック部材)7-n(二段ロック)の解除による。
b) ロック弁方式
図207に見られるような固定ピンの引抜きまた挿入運動をロックするロック弁(ロック部材)7-fの解除による。
図196(a)(b)に見られるような固定ピンの引抜きまた挿入運動をロックするロック弁(ロック部材)7-efの解除による。なお、信号線7-qlは、地震センサーからの信号線である。
以上に見られるような固定ピンのロック部材(ロックピン、ロック弁)の解除による場合である。 なお、図189〜図191、図194、図196(a)(b)、図207においては、固定ピン系固定装置が用いられているが、代わりに連結部材系固定装置を使用することも可能である。
▲2▼ 直接方式(固定装置の作動部の解除を直接行うタイプ、 8.1.2.3.2.(2) 参照)
図192(a)〜図192(b)に見られるような固定ピン自体の引抜きまた挿入を行う場合(8.1.2.3.2.(2)参照)の二通りに分かれる。
ここでは、▲1▼ 間接方式(固定ピンのロックを解除するタイプ)の場合である。
図189は、請求項99項記載の発明の固定装置の実施例を示している。
これは前記(2) 1)の地震センサーの代わりに7.1.記載の免震による地震発電装置、または 7.2.記載の地震発電装置型地震センサーを用いる場合で、固定装置の作動に当たって電源設備を必要としない。
固定装置Gには固定ピン7をロックするロック部材11があり、通常時は固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cに差し込まれている。地震時には、地震発電装置型地震センサーJ-kと連動するロック部材制御装置47が、この固定装置Gのロックを解除する。
地震時に地震発電装置型地震センサーJ-kが作動し、ロック部材制御装置47も連動してこの固定ピンの挿入部等7-vからこの固定ピン7を外し、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定を解除することにより構成される。
具体的に述べると、図189のように、地震を感知し、地震力により作動し発電する地震発電装置型地震センサーJ-k、および電線23によりこれと連絡されているロック部材制御装置47がある。
地震力が一定以上になって、地震発電装置型地震センサーJ-kの発電する電圧が装置を作動させるのに必要な電圧以上になると、ロック部材制御装置47も作動してロック部材11のロックを解除する方向に作用し、この固定ピンの欠き込み・溝・窪み7-cから、固定ピン7のロック部材11が解除される。
そうすると、固定ピン7が外れる方向に働くよう取付けられたバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-cにより、また重力により、また地震振幅に応じ、すり鉢等の固定ピン挿入部の勾配に従って持ち上がることによって、固定ピンの挿入部7-vから固定ピン7が外れ、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定が解除される。
また、ロック部材11は、バネ等9-cにより、ロック解除の方向とは逆方向に、常時押出されているか(図189)、バネ等9-tにより、ロック解除の方向とは逆方向に、常時引張られている形になっている。
さらに、ロック部材11は垂直方向には拘束され、持ち上がらないようになっており、水平方向にのみスライドするように取付けられている。
地震発電装置型地震センサーJ-kの、地震力に対する出力の設定を調整できるようにすることにより、固定ピン7解除の地震力の大きさは自由に変更できるものである。
なお、図の固定装置Gを、免震される構造体1、免震される構造体を支持する構造体2に対して、逆に取り付ける場合もある。
また、地震センサー装置は免震される構造体を支持する構造体2に固定されている方がよい。
図212〜図213は、請求項99項の発明による地震発電装置型地震センサーを装備した地震センサー装置装備型固定装置のうち、固定ピン型固定装置の実施例である。この例はすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vmに挿入された固定ピン7に、この固定ピン7をロックする方向でロック部材11を差し込み、固定装置Gをロックするタイプである。
この固定装置Gを作動させる機構には、ロック部材制御装置(電磁石)を使用する方法と、ロック部材制御装置(モーター)を使用する方法とがあり、図212は前者の例、図213は後者の例である。 免震される構造体1に設置された固定装置Gの固定ピン7が、免震される構造体を支持する構造体2に設けられたすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vmに挿入されており、通常時このロック部材11は、バネ等9-cにより、固定ピン7に設けられた欠き込み・溝・窪み7-cに挿入され、固定ピン7をロックしている機構になっている。
地震力が一定以上になって、地震発電装置型地震センサーJ-kの発電する電圧が装置を作動させるのに必要な電圧以上になると、その発電した電力によりロック部材制御装置(電磁石)45あるいはロック部材制御装置(モーター)46が作動して、ロック部材11を、固定ピン7のロックを解除する方向に動かし、欠き込み・溝・窪み7-cからロック部材11を外すことで固定ピン7のロックを解除し、固定装置Gを解除して免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定を解除し、
地震力が一定以下になって、地震発電装置型地震センサーJ-kの発電する電圧が装置を作動させるのに必要な電圧以下になると、ロック部材制御装置(電磁石)45あるいはロック部材制御装置(モーター)46が作動を止め、ロック部材11が元に戻り固定ピン7がロックされることで固定装置Gが作動し、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定して、通常の状態へ戻す機構である。
このとき地震発電装置型地震センサーJ-kの発電する電圧が一定以下になってから、一定の時間をおいて固定装置を作動させるための、タイマーを設ける場合もある。
なお、以上の図189、図212〜図213においては、固定ピン型固定装置(ピン型)が使用されているが、その代わりに、固定ピン型固定装置(弁型)、連結部材系固定装置を使用することも可能である。
8.1.2.2.2. 電気等による自動復元型
請求項100項は、固定装置が解除された場合に、地震後に電気等により自動的に固定状態に復帰させる地震センサー(振幅)装置装備型固定装置(ロック解除型)の発明である。
この発明は、8.1.2.2.1.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置(ロック解除型)に、固定装置自動復元装置を取り付ける事により、固定装置解除後の固定装置の作動部の元の位置への自動復帰を可能にしたものである。
つまり、8.1.2.2.1.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置に、
地震後、地震センサー振幅装置の作動、または地震センサーからの指令によって、固定ピン等の固定装置の作動部を自動的に元の位置に戻す固定装置自動復元装置を設けるものである。
これにより、地震後の固定ピン等の固定装置の作動部の再セットが自動になり、手動復元のもののように一々手を煩わせる必要がなくなった。復元の容易な固定装置の発明により、大地震に対応する一回限りのものだけでなく、中小地震に対応する免震装置が可能となる。装置の構成としては、8.1.2.2.1.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置の、固定ピン等の固定装置の作動部に、固定装置自動復元装置を設けたものである。
具体的には、固定装置の作動部が固定ピンの場合は、固定ピン7に固定装置自動復元装置21が設けられ、地震後に、固定装置自動復元装置21が、固定ピン7をロック部材11がロック(係合)する位置に自動復元するもので、その位置は、固定ピン7が完全に解除されたときに来る位置に設置される。
以下、構成を説明する。
(1) 地震センサー振幅装置装備型
1) 重力復元型・バネ復元型地震センサー振幅装置装備型
図163〜図166は、重力復元型・バネ復元型地震センサー振幅装置装備型固定装置の実施例を示している。
a) 中心接点型
前述の重力復元型、バネ復元型地震センサー振幅装置の場合であり、地震センサー振幅装置14、15の免震皿上の重り20(滑り部)と、その(地震前また地震後の)停止位置との双方に、電気等の接点23-cが取付けられている。
地震後において、重り20(滑り部)がこの停止位置に継続的にとどまり、免震皿上・重り20(滑り部)双方の電気等の接点23-cが重なり続け、電気等の場合には、通電状態が継続すると、固定装置自動復元装置21が作動して、固定装置自動復元装置の固定装置への作用部(押出し部・引張り部等)17が、固定ピン等の固定装置の作動部7を、(固定ピンの挿入部が上にある場合には)押し上げ、また(固定ピンの挿入部が下にある場合には)押し下げて、ロック部材11がロック(係合)する位置に自動復元させ、その後、固定装置自動復元装置21自体は、元の位置に戻るものである(そして再度地震等により双方の電気等の接点23-cが重なり、スイッチが入るまで、節電停止状態に入る)。
b) 周辺接点型
上述の重力復元型、バネ復元型地震センサー振幅装置14、15の免震皿上の重り20(滑り部)と、その(地震前また地震後の)停止位置以外の周辺部との双方に、電気等の接点23-cが取付けられている。
通常時は、この停止位置に、重り20(滑り部)がとどまり、接点23-cが接せずに通電せず、固定装置自動復元装置21は作動せず、よって固定ピン等の固定装置の作動部には作用しない。
地震時に、この停止位置より移動すると、双方の電気等の接点23-cが重なり合い通電し、地震後、この停止位置に重り20(滑り部)が再びとどまり、通電しなくなると、この固定装置自動復元装置21内のモーター、バネ等、または重力により、固定装置自動復元装置21の固定装置への作用部(押出し部・引張り部等)17が、固定ピン等の固定装置の作動部7を、(固定ピンの挿入部が上にある場合には)押し上げ、または(固定ピンの挿入部が下にある場合には)押し下げ、ロック部材11がロック(係合)する位置に復帰させ、その後、作用部自体は元の位置に戻るというものである。
図163〜図164は、重力復元型の地震センサー振幅装置の場合、図165〜図166は、バネ復元型の地震センサー振幅装置の場合の実施例である。
重力復元型地震センサー振幅装置14の免震皿3は、全方向性を持った球面またすり鉢状等の凹型滑り面部をもったものが望ましいが、一方向性(往復を含む、以下同じ)でもよい。また凹面でない平面型滑り面部を有する免震皿3の場合は、バネ復元型の、バネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9で元の位置に復元させる場合もある。
図163、図165は、地震センサー振幅装置(重力復元型、バネ復元型)14、15の免震皿3により、振幅が自由にされた重り20(滑り部)の先に、ロック部材11がある場合、図164、図166は、地震センサー振幅装置(重力復元型、バネ復元型)14、15の免震皿3により、振幅が自由にされた重り20(滑り部)もしくは重り20(滑り部)に連動された部材と、ロック部材11とが、レリーズ8-rを介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8と繋がれている場合である。
なお、図163〜図166は、中心接点型のものである。周辺接点型の地震センサー振幅装置の詳細については、図184、図186の地震センサー振幅装置14、15に表されており、そのうち図183〜図184は重力復元型の場合、図185〜図186はバネ復元型の場合の実施例を示している。
2) 振り子型地震センサー振幅装置装備型
図167〜図168は、振り子型地震センサー振幅装置装備型固定装置発明の実施例を示している。
前述の振り子型の地震センサー振幅装置13による固定装置に、電気等による固定装置自動復元装置21が取付けられたものである。
a) 中心接点型
前述の振り子型地震センサー振幅装置の場合の実施例であり、地震センサー振幅装置13の振り子と、その停止位置との双方に、電気等の接点23-cが取付けられている。
地震後において、振り子がこの停止位置に継続的にとどまり、双方の電気等の接点23-cが重なり続け、電気等の場合には、通電状態が継続すると、固定装置自動復元装置21が作動して、固定装置自動復元装置の固定装置への作用部(押出し部・引張り部等)17が、固定ピン等の固定装置の作動部7を、(固定ピンの挿入部が上にある場合には)押し上げて、また(固定ピンの挿入部が下にある場合には)押し下げて、ロック部材11がロック(係合)する位置に自動復元させ、その後、固定装置自動復元装置21自体は、元の位置に戻るものである(そして再度地震等により双方の電気等の接点23-cが重なり、スイッチが入るまで、節電停止状態に入る)。
b) 周辺接点型
地震センサー振幅装置13の振り子と、その停止位置以外の周辺部との双方に、電気等の接点23-cが取付けられている。
通常時は、この停止位置に、振り子(重り20)がとどまり、接点23-cが接せずに通電せず、固定装置自動復元装置21は作動せず、よって固定ピン等の固定装置の作動部7には作用しない。
地震時に、振り子がこの停止位置より移動すると、双方の電気等の接点23-cが重なり合い通電し、地震後、この停止位置に振り子(重り20)が再びとどまり、通電しなくなると、この固定装置自動復元装置21内のモーター、バネ等、また重力により、固定装置自動復元装置21の固定装置への作用部(押出し部・引張り部等)17が、固定ピン等の固定装置の作動部7を、(固定ピンの挿入部が上にある場合には)押し上げ、または(固定ピンの挿入部が下にある場合には)押し下げ、ロック部材11がロック(係合)する位置に復帰させ、その後、作用部自体は元の位置に戻るというものである。
振り子も、全方向性を持ったものが望ましいが、一方向性(往復を含む、以下同じ)でもよい。
なお、図167は、地震センサー振幅装置13の振り子の先に、ロック部材11がある場合、図168は、振り子もしくは振り子に連動された部材とロック部材11とが、レリーズ8-rを介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8で繋がれている場合である。
図167〜図168は、中心接点型のものであるが、周辺接点型の地震センサー振幅装置の詳細については、図188の地震センサー振幅装置13に表されている。
図163〜図168について、以上に述べた他は、8.1.2.2.1.と同じである。なお、固定装置Gが、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2に対して、図163〜図168に示されているのとは逆に取り付けられる場合もある。
前述のとおり、ロック部材11は、バネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-cまた重力によって、地震センサー振幅装置側へ常時押出されているか、バネ等9-tによって地震センサー振幅装置とは反対側に引張られている形になっている。
また、ロック部材11は、垂直には拘束されていて持ち上がらないようになっており、地震センサー振幅装置側方向へのみ、水平方向にスライドするように取付けられ、固定ピン等の固定装置の作動部7が押し上ってくると、自動的に固定ピン等の固定装置の作動部7をロックするための欠き込み・溝・窪み7-cに嵌り込む。
また、8.1.2.3.の地震センサー振幅装置装備型自動制御型固定装置においても同様であるが、この自動復元装置21と反対側の固定ピンの挿入部7-v側の先端部は、錐状等の先端が尖った形であるのが望ましい。これは、固定ピン等の固定装置の作動部7をロック部材11がロック(係合)する位置に戻すためにも必要である。
挿入部7-vも、固定ピン等の固定装置の作動部7が挿入しやすいように、すり鉢状等の凹形状7-vm であるのが望ましい。
また、固定ピン等の固定装置の作動部の挿入部7-v側の先端部が、錐状等の尖った形であれば、固定ピン等の固定装置の作動部7が、地震後、残留変位のために、免震される構造体1の挿入部7-vに入らない場合でも、免震される構造体の床版等1に突き刺すようにして当たり、免震される構造体1を固定する機能を持つ。
そのためには、固定装置自動復元装置21、また固定装置自動制御装置22にも、固定ピン等の固定装置の作動部7が、完全に挿入部7-vに貫入しなくても途中停止できる遊び(途中停止による遊び)が必要である。
また、8.1.2.3.の地震センサー振幅装置装備型自動制御型固定装置においても、堀込みのある挿入部7-v、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部7-vmに固定ピンが挿入する形のほかに、挿入部7-vが、免震される構造体の床版等1の側には貫通穴を持たず、単に、固定ピン7が免震される構造体の床版等1に押し当たり、その摩擦で固定される形のものも考えられ、その場合の方が地震後の残留変位があっても固定が可能になる。
図183〜図188はその実施例を示しており、固定ピンの先端部は、摩擦面積が最大になるよう平らにされており、さらに、摩擦係数の大きいザラザラの仕上になっている。
なお、固定装置Gが、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2に対して逆に取り付けられる場合もあり、その場合、以上のことは逆の関係になる。
図163〜図168において、固定装置として固定ピン型固定装置が使用されているが、代わりに連結部材系固定装置を使用することも可能である。
(2) 地震センサー装備型
1) 一般
動電型、圧電型、可変抵抗型(しゅう動抵抗式、ひずみゲージ式等)、可変インダクタンス型(空隙変化型変換素子、差動トランス等)、サーボ加速度型等の、あるいはその他地震計等に使用されている形式の電気式振動計を、地震センサーとして装備した固定装置も考えられる。
図169は請求項100項記載の発明の固定装置の実施例を示している。
地震センサーJ-bが一定以上の地震を感知すると、信号を伝える電線23により連絡されているロック部材制御装置47が作動し、固定ピンをロックするための欠き込み・溝・窪み7-cから、常時はバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-c、9-tにより、固定ピン7をロックする方向へ押されているか、引張られているロック部材11を外す方向で作用する(引き抜く)。そうすると、固定ピン7が外れる方向に働くよう取付けられたバネ・ゴム・磁石等9-cにより固定ピンの挿入部7-vから固定ピン7が外れ、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定が解除される。
地震終了後は、地震センサー装置J-bが地震の終了を感知して一定時間後、信号を伝える電線23により連絡されている固定装置自動復元装置21が作動して、固定装置自動復元装置の固定装置への作用部(押出し部・引張り部等)17が、固定ピン7に作用し(固定ピンの挿入部が上にある場合には押し上げて、また固定ピンの挿入部が下にある場合には押し下げて)、ロック部材11がロック(係合)する位置に自動復元させる。ロック部材11は、垂直方向の変位を拘束されており、地震センサー装置J-b側方向へのみ水平方向にスライドするように取付けられ、固定ピン7が元の位置に戻ると、自動的に固定ピンをロックするための欠き込み・溝・窪み7-cに嵌り込む。その後、固定装置自動復元装置21自体は、元の位置に戻る(そして再度地震センサー装置が地震の開始とその終了を感知し、スイッチが入るまで、節電停止状態に入る)。
なお、固定装置Gが、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2に対して、図163〜図169に示されているのとは逆に取り付けられる場合もある。
また、8.1.2.3.の地震センサー(振幅)装置装備型自動制御型固定装置においても同様であるが、この自動復元装置21と反対側の固定ピンの挿入部7-v側の先端部は、錐状等の先端が尖った形であるのが望ましい。これは、固定ピン7をロック部材11がロック(係合)する位置に戻すためにも必要である。
挿入部7-vも、固定ピン7が挿入しやすいように、すり鉢状等の凹形状7-vm であるのが望ましい。
また、固定ピンの挿入部7-v側の先端部が、錐状等の尖った形であれば、固定ピン7が、地震後、残留変位のために、免震される構造体1の挿入部7-vに入らない場合でも、免震される構造体の床版等1に突き刺すようにして当たり、免震される構造体1を固定する機能を持つ。
そのためには、固定装置自動復元装置21、またロック部材制御装置47にも、固定ピン7が、完全に挿入部7-vに貫入しなくても途中停止できる遊び(途中停止による遊び)が必要である。
また、8.1.2.3.の地震センサー(振幅)装置装備型自動制御型固定装置においても、堀込みのある挿入部7-v、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部7-vmに固定ピンが挿入する形のほかに、挿入部7-vが、免震される構造体の床版等1の側には貫通穴を持たず、単に、固定ピン7が免震される構造体の床版等1に押し当たり、その摩擦抵抗で固定される形のものも考えられ、その場合の方が地震後の残留変位があっても固定が可能になる。その場合、固定ピン7の先端部7-wは、摩擦面積が最大になるよう平らにされ、さらに固定ピンの先端部7-w、免震される構造体の床版等1で固定ピン先端部7-wが突き当たる部分、あるいはその部分に設置される固定ピンを受ける部材7-vnは、摩擦抵抗が大となるような形状とする。図220〜図223はその実施例である。また同じ部分に摩擦抵抗の大きい摩擦部材7-wmを設置する場合もある。
なお、固定装置Gが、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2に対して逆に取り付けられる場合もあり、その場合、以上のことは逆の関係になる。
図140では、固定ピン7が、ピストン状部材1-p(2-p)に設けた、すり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vmに挿入され、この固定ピン7をロック部材11により固定できるようにしたもので、通常時はロック部材11はバネ等9-cにより固定ピン7をロックする方向に力を受けている。
ロック部材11にはラック36-cが刻まれ、そこに歯車36-dを組合せて、地震時には地震センサーからの信号により、ロック部材制御装置(モーター)46が作動して、歯車36-dを回転させてロック部材11を解除し、固定ピン7が解除されることで、固定装置が解除され、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定を解除する機構である。
また、図144は、ピストン状部材1-p(2-p)に設けたラック36-cに固定ピン(の機能を持つ歯車)7を組合せ、これをロック部材11により固定できるようにしたもので、通常時はロック部材11はバネ等9-cにより固定ピン7をロックする方向に力を受けている。
地震時には地震センサーからの信号により、ロック部材制御装置(電磁石)45が作動してロック部材11が解除され、固定ピン7の回転の拘束が解かれることで固定装置が解除され、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定を解除する機構である。
なお、図138は、間接方式の地震センサー振幅装置装備型で、固定ピン7をロックするロック部材11を解除する方式である。地震センサー振幅装置の重り20の振幅と連動するワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8によってロック部材11を解除する方式である。
図169においては、固定装置として固定ピン系固定装置が使用されているが、代わりに連結部材系固定装置を使用することも可能である。
2)地震発電による地震センサー装備型
8.1.2.2.2.(2) 1)の地震センサー装備型の代わりに7.1.記載の免震による地震発電装置、または 7.2.記載の地震発電装置型地震センサーを用いる場合がある。この場合は固定装置の作動に当たって自身の発電した電気を用いるため、電源設備を必要としない。
図169は、請求項100項記載の発明の固定装置の実施例を示している。
地震の加速度、速度、または変位がある一定以上になると、地震発電装置型地震センサーJ-kが作動し、その発電した電力により連動するロック部材制御装置47が作動し、固定ピン7をロックするための欠き込み・溝・窪み7-cから、常時はバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-c、9-tにより、固定ピン7をロックする方向へ押されているか引張られているロック部材11を外す方向で作用する(引き抜く)。そうすると、固定ピン7が外れる方向に働くよう取付けられたバネ・ゴム・磁石等9-cにより、固定ピンの挿入部7-vから固定ピン7が外れ、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定が解除される。
地震終了後は、地震発電装置型地震センサーJ-kが作動を停止して一定時間後、信号を伝える電線23により連絡されている固定装置自動復元装置21が作動して、固定装置自動復元装置の固定装置への作用部(押出し部・引張り部等)17が、固定ピン7を作動させて、(固定ピンの挿入部が上にある場合には押し上げて、また固定ピンの挿入部が下にある場合には押し下げて)、ロック部材11がロック(係合)する位置に自動復元させる。ロック部材11は、垂直方向の変位を拘束されており、地震センサー装置J-b側方向へのみ水平方向にスライドするように取付けられ、固定ピン7が元の位置に戻ると、自動的に固定ピン7をロックするための欠き込み・溝・窪み7-cに嵌り込む。その後、固定装置自動復元装置21自体は、元の位置に戻る(そして再度地震発電装置から信号が入力し、スイッチが入るまで、節電停止状態に入る)。
なお、固定装置Gが、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2に対して、図163〜図169に示されているのとは逆に取り付けられる場合もある。
また、8.1.2.3.の地震センサー(振幅)装置装備型自動制御型固定装置においても同様であるが、この自動復元装置21と反対側の固定ピンの挿入部7-v側の先端部は、錐状等の先端が尖った形であるのが望ましい。これは、固定ピン7をロック部材11がロック(係合)する位置に戻すためにも必要である。
挿入部7-vも、固定ピン7が挿入しやすいように、すり鉢状等の凹形状7-vm であるのが望ましい。
また、固定ピンの挿入部7-v側の先端部が、錐状等の尖った形であれば、固定ピン7が、地震後、残留変位のために、免震される構造体1の挿入部7-vに入らない場合でも、免震される構造体の床版等1に突き刺すようにして当たり、免震される構造体1を固定する機能を持つ。
そのためには、固定装置自動復元装置21、またロック部材制御装置47にも、固定ピン7が、完全に挿入部7-vに貫入しなくても途中停止できる遊び(途中停止による遊び)が必要である。
また、8.1.2.3.の地震センサー(振幅)装置装備型自動制御型固定装置においても、堀込みのある挿入部7-v、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部7-vmに固定ピンが挿入する形のほかに、挿入部7-vが、免震される構造体の床版等1の側には貫通穴を持たず、単に、固定ピン7が免震される構造体の床版等1に押し当たり、その摩擦抵抗で固定される形のものも考えられ、その場合の方が地震後の残留変位があっても固定が可能になる。その場合、固定ピン7の先端部7-wは、摩擦面積が最大になるよう平らにされ、さらに固定ピンの先端部7-w、免震される構造体の床版等1で固定ピン先端部7-wが突き当たる部分、あるいはその部分に設置される固定ピンを受ける部材7-vnは、摩擦抵抗が大となるような形状とする。図220〜図223はその実施例である。また同じ部分に摩擦抵抗の大きい摩擦部材7-wmを設置する場合もある。
なお、固定装置Gが、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2に対して逆に取り付けられる場合もあり、その場合、以上のことは逆の関係になる。
図169においては、固定装置として固定ピン系固定装置が使用されているが、代わりに連結部材系固定装置を使用することも可能である。
8.1.2.2.3. 地震力による自動復元型
請求項101項〜請求項102項は、固定ピン型固定装置の場合のもので、固定装置が解除された場合に、地震後に地震力により自動的に固定状態に復帰させる自動復元型の固定装置の発明である。これは、直接方式にも使用可能である。この発明は、固定ピン型固定装置の固定ピンの挿入部を、すり鉢状・球面状等の挿入部の中央部に対して凹形状に傾斜した凹形状7-vmにすることにより、固定装置解除後の固定ピンの元の位置への自動復帰を可能にしたものである。
この方式を、固定ピン型固定装置全般(地震作動型固定装置、風作動型固定装置等)に採用することは有利であるが、省力化方式である間接方式(8.1.2.2. 特に 8.1.2.2.1.と 8.1.2.2.4. または 8.2.の風作動型固定装置)の場合においては、不可欠とも言えるほど極めて有利となる。
請求項102項は、8.1.2.2.1.と 8.1.2.2.4.(請求項96項〜請求項99項、請求項103項〜請求項106項記載)の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において使用した場合のものである。
また、この装置は、連結部材系を除くと、いずれも、引抜き防止装置を併用することが(重量物である免震される構造体を除いて)大抵の場合必要である。というのは、地震振幅によって、すり鉢状等の凹形状挿入部7-vmの形状に従い、固定装置全体が持ち上がってしまうと、固定装置の機能を果たさないからである。それを防止するためには、引抜き防止装置との併用が不可欠になる。
ここで言う、引抜き防止装置とは、2.の引抜き防止装置・滑り支承でも良いし、それ以外の、免震される構造体が免震される構造体を支持する構造体からの浮き上がりを防止する装置であればどのようなものでも良い。
この発明は、固定ピン型固定装置の場合ものであるが、以下のように分かれる。
a. 固定ピン系
b. 連結部材系(不可撓部材と可撓部材)のピン型
の2つに分かれる。
共に、間接方式と直接方式とがある。
つまり、
1)固定ピン系の直接方式
2)固定ピン系の間接方式のピン型(ロックピン)
3)固定ピン系の間接方式の弁型(ロック弁)
4)連結部材系の直接方式・間接方式のピン型
の4種類に分かれる(8.0.1.固定装置の分類1)。
以下、実施例に基づき説明をする。
1)固定ピン系の直接方式
図134は、この発明のうち、固定ピン系の直接方式である。
2)固定ピン系の間接方式のピン型(ロックピン)
図179は、この発明のうち、固定ピン系の間接方式のピン型(ロックピン)で、 8.1.2.2.1.の地震センサー振幅装置装備型固定装置の固定ピン7の挿入部7-vmが、すり鉢状・球面状等の挿入部の中央部に対して凹形状に傾斜した凹形状をなす場合の実施例を示している。
なお、固定ピンの挿入部を凹型とするのは、上述のように、地震後、地震力により元の位置に自動的に戻る復元機能を固定ピンに持たせるためである。従って、この凹型形状は、前記機能を固定ピンに持たせ得る、中心点から外側へむけて斜面を形成する形状であればどのようなものでも良く、すり鉢状・球面状・ラッパ口形状・多角形状等の、固定ピン7が地震時に凹形状の傾斜に従い持ち上がって挿入部から脱し、地震後に挿入部の元の位置に戻るような凹形状であれば、どのような形でもよい。
風揺れ等を防止する固定ピン7には、この固定ピン7を固定するロック部材11が差し込まれる欠き込み・溝・窪み7-cがあり、このロック部材11は常時、バネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-cまた重力で押されて一定位置を保っている。
固定ピン7は自然に重力またはバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)7-oにより挿入部7-vmに挿入される(またバネ等7-oは、すり鉢状等の凹形状挿入部7-vm へ固定ピン7がゆっくりと挿入する程度のものとする)。
これらの事により、地震センサー振幅装置の重りが地震時に振動状態となり、この重りとワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8(またはレリーズ8-rを介して)によって接続されたロック部材11が固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cから外れ、固定ピン7が、地震力により、すり鉢等の凹形状挿入部7-vmの勾配に従って解除方向に動き(図では持ち上がり)、固定装置が解除される。
地震最中には、挿入部7-vmのすり鉢状等の凹形状と地震振幅とによって、固定ピン7が引込んだ(図では持ち上がった)状態が維持される。また、バネ等7-oのバネ定数の選択により、固定ピン7の下りる速度を落とすことは、固定ピン7の引込んだ状態を維持するのに、より効果を発揮する。
地震終了段階には、地震力の低下に従い、固定ピン7は重力またはバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)7-oにより挿入部7-vmに挿入され始める。そして、すり鉢状の挿入部勾配に従いながら、すり鉢の最も底部に達したときに、この固定ピンの(ロック部材が差し込まれる)欠き込み・溝・窪み7-cに、ロック部材11が嵌まり、固定ピン7がロックされ、免震される構造体1が免震される構造体を支持する構造体2に固定される。
そして、地震力が働かない限り、地震センサー振幅装置に連動したロック部材11によって、固定ピン先端7-wがロックされ続け、風等では免震される構造体1は動かない。
3)固定ピン系の間接方式の弁型(ロック弁)
図278〜図286、図288〜図329、図332(a)、図332(b)は、この発明のうち、固定ピン系の間接方式の弁型(ロック弁)である(8.1.2.2.5.参照)。
4)連結部材系の直接方式・間接方式ピン型(固定ピン)
図134は、この発明のうち、不可撓部材型連結部材系の直接方式(8.0.1.4.参照)、
図138は、この発明のうち、不可撓部材型連結部材系の間接方式である(8.1.2.2.2.参照)。
図182は、この発明のうち、可撓部材型連結部材系の直接方式である(8.0.1.3.1.参照)。
これらの図のように、連結部材系では、固定ピン7の挿入部は、ピストン状部材2-p、1-p、7-pに設けられる。そして、その挿入部7-vmが、すり鉢状・球面状等の凹形態をなしている。
8.1.2.2.4. 応用形
以下の発明は、8.1.2.2.以下の間接方式(ロック解除型)地震センサー振装置装備型固定装置全般に使用可能なものである。 1)を除けば、8.2.1.以下の風センサー装備型固定装置の間接方式(ロック解除型)にも使用可能である。
1) ロック部材が地震センサー振幅装置の重り型
請求項103項は、8.1.2.2.以下の地震センサー振幅装置装備型固定装置のロック部材が、地震センサー振幅装置の重りを兼用する固定装置の発明である。
図181は、8.1.2.2.3.の請求項101項の発明の地震力による自動復元型が組み合わさった場合の、請求項103項の地震センサー振幅装置装備型固定装置の実施例である。
地震センサー振幅装置の中に固定ピン7が入り、地震センサー振幅装置の重り20が同時にロック部材11の役割を果たすものである。
風揺れ等を防止する固定ピン7には、この固定ピン7を固定するロック部材11が差し込まれる欠き込み・溝・窪み7-cがあり、このロック部材11は常時、バネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9また重力で押されて一定位置を保っている(図181では、バネ等9のみで押されている)。
さらに、このロック部材11自体が、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重り20となる。
固定ピン7は自然に重力またはバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-cにより挿入部7-vmに挿入される(またバネ等9-cは、すり鉢状等の凹形状挿入部7-vm へ固定ピン7がゆっくりと挿入する程度のものとする)。
これらの事により、地震センサー振幅装置15のロック部材11が地震時に振動状態となり、固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cからロック部材11が外れる。
さらに、請求項101項の発明の、固定ピンの挿入部を、すり鉢状・球面状等の凹形状にすることにより、固定ピン7が、地震力により、すり鉢等の凹形状挿入部7-vmの勾配に従って解除方向に動き(図では持ち上がり)、固定装置が解除される。
地震最中には、挿入部7-vmのすり鉢状等の凹形状と地震振幅とによって、固定ピン7が引込んだ(図では持ち上がった)状態が維持される。また、バネ等9-cのバネ定数の選択により、固定ピン7の下りる速度を落とすことは、固定ピン7の引込んだ状態を維持するのに、より効果を発揮する。
地震終了段階には、地震力の低下に従い、固定ピン7は重力またはバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-cにより挿入部7-vmに挿入され始める。そして、すり鉢状の挿入部勾配に従いながら、すり鉢の最も底部に達したときに、この固定ピンの(ロック部材が差し込まれる)欠き込み・溝・窪み7-cに、ロック部材11が嵌まり、固定ピン7がロックされ、免震される構造体1が免震される構造体を支持する構造体2に固定される。
そして、地震力が働かない限り、ロック部材11によって、固定ピン7がロックされ続け、風等では免震される構造体1は動かない。
これも、請求項101項の発明の採用により、引抜き防止装置・滑り支承Fを併用することが必要である。なぜなら、地震振幅によって、すり鉢状等の凹形状挿入部7-vm により、固定装置全体が持ち上がってしまうと、固定装置の機能を果たさないからである。それを防止するためには、引抜き防止装置との併用が不可欠になる。
2) 二段以上ロック方式
請求項104項は、8.1.2.2.1.〜 8.1.2.2.4.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置のロック部材が、二段以上ロック方式である固定装置の発明である。
8.1.2.2.1.〜8.1.2.2.4.の各地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、固定装置の作動部をロックする第一のロック部材、このロック部材をロックする第二のロック部材、・・・のようにロック部材を二段以上に設け、最後のロック部材を地震センサー(振幅)装置と接続し、連動させることにより前記目的を達成するものである。
図194は、8.1.2.2.3.の請求項101項の発明の、地震力による自動復元型が組み合わさった場合の、請求項104項の発明の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置の実施例である。
この場合は、固定装置の作動部は固定ピンである。
固定ピンには、第1のロック部材7-lが係合される欠き込み・溝・窪み7-kがあり、この第1のロック部材7-lには、さらに第2のロック部材7-nが係合される欠き込み・溝・窪み7-mがあり、というように、第1のロック部材に第2のロック部材7-nが、第2のロック部材7-nに第3のロック部材が係合されるというように、順次、次のロック部材が係合されるように構成されて、最後の(第2ロック部材までの場合には第2の)ロック部材と地震センサー(振幅)装置とが接続され、連動することを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置である。
なお、図194においてはバネ復元型地震センサー(振幅)装置15を記載しているが、その代わりに重力復元型14もしくは振り子型13を使用することもできる。
具体的に説明すると、
固定ピン7には、第1のロック部材7-lが差し込まれる欠き込み・溝・窪み7-kがあり、この第1のロック部材7-lは、常時、バネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-cまた重力で押されている(図194では、バネ等9-cのみで押されている)。この第1のロック部材7-lにも欠き込み・溝・窪み7-mがあり、そこに第2のロック部材7-nが差し込まれ、第2のロック部材7-nも常時、バネ等9-cまた重力で押されている。そしてこの第2のロック部材7-nは、直接に、またはワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8で、上述の地震センサー振幅装置と繋がれている。
地震時には、地震センサー振幅装置の重りが振動し、接続されたワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8により、第2のロック部材7-nが引っ張られて第1のロック部材7-lのロックが外れ、それにより第1のロック部材7-lが固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-kから外れる。
さらに、請求項101項の発明の、固定ピンの挿入部を、すり鉢状・球面状等の凹形状にすることにより、固定ピン7が、地震力により、すり鉢等の凹形状挿入部7-vmの勾配に従って解除方向に動き(図では持ち上がり)、固定装置が解除される。
地震最中には、挿入部7-vmのすり鉢状等の凹形状と地震振幅とによって、固定ピン7が引込んだ(図では持ち上がった)状態が維持される。また、バネ等7-oのバネ定数の選択により、固定ピン7の下りる速度を落とすことは、固定ピン7の引込んだ状態を維持するのに、より効果を発揮する。
地震終了段階には、地震力の低下に従い、固定ピン7は重力またはバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)7-oにより挿入部7-vmに挿入され始める。そして、すり鉢状の挿入部の勾配に従いながら、挿入部7-vmの底部に達したときに、第1のロック部材7-lにより、固定ピン7がロックされ、免震される構造体1も固定される。
なお、地震力が働かない限り、第1のロック部材7-lにより、固定ピン7がロックされ続けており、風等では免震される構造体1は動かない。
さらに、図194は、請求項106項の発明の、遅延器が組み合わさっている。
筒中で液体や空気等を漏らさずスライドするピストン状部材7-pをもった固定ピン7が、その筒(固定ピン取付け部)7-aに挿入され、筒7-aの外に固定ピン先端7-wが突き出ており、
さらに、筒7-aのピストン状部材7-pを挟んだ反対側同士(ピストン状部材7-pがスライドする範囲の端と端と)は管7-e(また筒7-aに付けられた溝)で繋がれている。
ピストン状部材7-p上部と下部との液体や空気等が この管7-e(また溝)を通って行き来する。
そして、ピストン状部材7-pには、この管7-e(また溝)の開口面積より大きいかもしくは小さい孔7-jがあり、管7-e(また溝)かピストン状部材孔7-jかの大きい孔の方に弁7-fがある。この弁7-fは、ピストン状部材7-pが引き込まれる時に、開くように付けられ、この弁7-fは逆流を許さない。
(具体的には、ピストン状部材7-pには、この管7-e(また溝)の開口面積より大きい、孔7-jがあり、その孔に弁7-fがある。この弁7-fは、ピストン状部材7-pが引き込まれる時に、開くように付けられる。または、管7-e(また溝)と孔7-jの開口面積の大きさがこの逆の場合もある。つまり、この管7-e(また溝)の開口面積より小さい、孔7-jがあり、この管7-e(また溝)の中に弁7-fがある。この弁7-fは、ピストン状部材7-pが引き込まれる時に、開くように付けられる。)
弁7-fの性格により、固定ピン先端7-wの動きは、筒7-a中に入る方向では速やかであり、出る方向では遅延される。それにより、固定ピン先端7-wは、地震力が働くと速やかに筒7-a中に入り、入ってしまって後しばらく(例えば地震力が働いている程度の時間)は出てきにくくなる。
筒7-aの中にバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)7-oが入り、また重力により、ピストン状部材7-pをもった固定ピン7をセット(=ロック・固定)する方向に力が働く場合もある(当然、図194において、ピストン状部材7-pに対して前記バネ等7-oとは逆位置に付けたバネ・ゴム・磁石等(引張バネ)でピストン状部材7-pをセット(=ロック・固定)する方向に力が働かせても良い)。
また、筒7-a、及び管7-e(また溝)は、潤滑油等の液体で満たされている場合もある。
図194では、固定ピン7が免震される構造体1に、固定ピンの挿入部7-vmが免震される構造体を支持する構造体2に、取付けられているが、逆の関係の場合もある。つまり固定ピンの挿入部7-vmおよび固定ピン7のうち、どちらか一方が免震される構造体1に、もう一方が免震される構造体を支持する構造体2に設けられる。
また、筒7-aの上部に関して、4.6.と同様に、単に止め金が固定されている場合もあるが、雌ネジが切られて、雄ネジ7-dが挿入されている場合もある。この雄ネジ7-dは、入り込み方向に回転して締めることにより、バネ等7-oを圧縮して、バネ等7-oの反発力を強め、固定ピン先端7-wの押し出す力を強める機能をもち、復元力を高めたり、地震後の免震される構造体1の残留変位の矯正を可能にしたりする。
また、管7-e(また溝)と孔7-jとに、バルブを付ける事により、強風時の、手動による強制的固定も可能になる。
図194においては、固定装置として、固定ピン系固定装置(ロックピン型)を使用し、固定ピンの二段以上ロック方式を示しているが、これに代えて固定ピン系固定装置(ロック弁型)、連結部材系固定装置(ピン型、弁型)を使用し、その固定装置の作動部に二段以上のロック部材を設けることも可能である。
3) 二重以上ロック方式
請求項105項は、8.1.2.2.1.〜 8.1.2.2.4.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、地震センサー(振幅)装置を複数個装備し、それに連動した複数個(または同数の)ロック部材をもった固定装置の発明である。
8.1.2.2.1.〜8.1.2.2.4.の各地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、固定装置の作動部をロックするロック部材を二個以上設け、またそれぞれのロック部材について地震センサー(振幅)装置と接続し、連動させることにより前記目的を達成するものである。
図204は、8.1.2.2.3.の請求項101項の発明の、地震力による自動復元型が組み合わさった場合の、請求項105項の発明の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置の場合の実施例である。
この場合は、固定装置の作動部は固定ピンである。
具体的には、
固定ピン7には、この固定ピン7を固定するロック部材11が差し込まれる欠き込み・溝・窪み7-cが複数箇所あり、これに対応するロック部材11も同数設置されている。連動してこのロック部材11を引き抜く地震センサー振幅装置も、複数個設置される。
地震時にはこれらの地震センサー振幅装置が作動し、連動するロック部材11が欠き込み・溝・窪み7-cからはずれるが、ここで複数のロック部材11がすべて同時にはずれたときに限り、固定ピン先端7-wは、筒7-a中に入り、免震装置全体が可動状態になる。
この二重以上ロック方式のおかげで、ロック部材が一重の場合よりも、固定ピンのロックの安全性が高まり、同時に各々のロック部材を敏感に設定できるため、固定ピン7のロック部材11が差し込まれる欠き込み・溝・窪み7-cを浅くでき、地震時の固定装置の作動感度を上げられる。
さらに、固定ピンには、固定ピンをロックする複数のロック部材が係合され、このロック部材それぞれが、地震センサー(振幅)装置と接続され、連動する場合について、以下の二通りに分かれる。
a) 複数のロック部材が、共通の一個の地震センサー(振幅)装置と接続され、連動する場合、
b) 複数のロック部材が、それぞれ対応する地震センサー(振幅)装置と接続され、連動する場合とである。
この複数のロック部材が、それぞれ対応する地震センサー(振幅)装置と接続され、連動する場合について、具体的には、
地震センサー振幅装置、及びこれに連動するロック部材11が複数個設置されており、また固定ピン7には、この固定ピン7を固定するロック部材11が差し込まれる欠き込み・溝・窪み7-cが同様に複数箇所ある。
地震時にはこれらの複数の地震センサー振幅装置が独立して作動し、それぞれの地震センサー振幅装置に連動するロック部材11が、対応する欠き込み・溝・窪み7-cからはずれる。ここでこの複数のロック部材11がすべて同時にはずれたときに限り、固定ピン先端7-wは筒7-a中に入り、免震装置全体が可動状態になる。
このことから、二重以上ロック方式については、複数のロック部材に、それぞれ対応する地震センサー(振幅)装置が接続された場合に意味をもつ。
というのは、固定ピンのロックの安全性が高まり、同時に各々のロック部材の感度を敏感に設定できるため、固定ピン7のロック部材11が差し込まれる欠き込み・溝・窪み7-cを浅くでき、地震時の固定装置の作動感度を上げられるからである。
図205は、上記と同じ(8.1.2.2.3.の請求項101項の発明の、地震力による自動復元型が組み合わさった場合の)請求項105項の発明の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、請求項106項の発明の遅延器付き、および請求項117項記載の増幅器付きの場合の実施例である。
この固定装置Gは、固定ピン7を固定するロック部材11、ロック部材11が差し込まれる固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-c、及びロック部材11に連動する地震センサー振幅装置J-aをそれぞれ2セット装備し、それらを一体型としたものである。
なお、図204、図205においては振り子型地震センサー(振幅)装置13を記載しているが、その代わりに重力復元型14もしくはバネ復元型15を使用することもできる。
地震センサー振幅装置J-aの重り20は吊材20-sで吊られ、(球面等の形状の)支点20-hにおいて支持され、抵抗無く振動できる振り子となっており、この支点20-hは(すり鉢、球面等の凹形状の)支持部20-iにより支持されている。重り20の重さと最大振幅とは、この後述べる増幅器の増幅倍率を考慮して決定され、吊材20-sの長さは、8.1.2.4.3.(1)にて後述している地盤の固有周期との関係により設定される。またこの重り20の最大振幅は緩衝材26により調整できる。
地震センサー振幅装置J-aの吊材20-sには、ロック部材へ引張力を伝達するためのロッド等8-dが接続されており、その接続部は、垂直方向へは拘束されているが、吊材20-s周りの回転は自由である継手8-zによる。このロッド等8-dには途中にフレキシブルジョイント8-jを設け、地震時に重り20の振動がどの方向のものであっても、一方向の引張力(及び圧縮力)として伝えられるようにしている。
また、地震センサー振幅装置J-aとロック部材11との間には増幅器が設置され、地震センサー振幅装置J-aからのロッド8-dはこの増幅器の梃子36-bの力点36-lへ接続されている。この接続箇所は、引張力のみを伝え、圧縮力を逃がすことができる形状である。この例では、横長な形状の穴36-zに、ロッド等8-dの端部8-eが、引張力を伝えられる形状で、かつ横長な形状の穴36-zの範囲で自由に動けるように係り合い、地震センサー振幅装置J-aの重り20が静止状態の時に、端部8-eが横長な形状の穴36-zの、地震センサー振幅装置J-aに近い側の端に位置するようになっている。このとき横長な形状の穴36-zの水平方向の大きさは、重り20の最大振幅より大でなければならない。このような機構により、これ以降ロック部材へは引張力のみが伝達されることになる。この増幅器の梃子36-bは、力点36-lでの変位を、(支点36-hから作用点36-j迄の距離)/(支点36-hから力点36-l迄の距離)倍に増幅して作用点36-jでの変位とするから、吊材20-s上の継手8-zでの変位にこの倍率を乗じた変位が、ロック部材11に伝えられる変位となる。ただ重り20による引張力はこの倍率にて除された値がロック部材に伝えられるため、前述のように、その分重り20の重量を大とする必要がある。
固定ピン7をロックするロック部材11はバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-cにより、固定ピン7をロックする方向に押されており、固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cに差し込まれている。地震時に、増幅器の梃子36-bの作用点
36-lからロック部材11へ接続されたロッド等8-dにより伝えられた引張力は、ロック部材11を固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cから引き抜く。このとき2個あるロック部材11が同時に引き抜かれている場合が、ロックが解除された状態である。
地震時に固定ピン7の先端7-wは、すり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vmの斜面から、固定ピン取付部の筒7-aの中に押し下げられる方向に力を受ける。このとき固定ピン7のロックが解除された状態であれば、固定ピン7の先端7-wは筒7-aの中に押し下げられ、免震装置全体が可動状態となる。
またこの固定装置Gは、8.1.2.2.4. 4)で述べる遅延器を装備している。固定ピン7は、筒中で液体や空気等をほぼ漏らさずスライドするピストン状部材7-pを固定ピン取付部の筒7-a中に持ち、
さらに、筒7-aのピストン状部材7-pを挟んだ反対側同士(ピストン状部材7-pがスライドする範囲の端と端と)は管7-e(また筒7-aに付けられた溝)で繋がれている。
ピストン状部材7-p上部と下部との液体や空気等が この管7-e(また溝)を通って行き来する。(筒7-a、及び管7-e(また溝)とは、潤滑油等の液体で満たされている場合もある。)ピストン状部材7-pには、この管7-e(また溝)の開口面積より大きい孔7-jとそれに取付けられた弁7-f、7-fbがある。この弁7-f、7-fbは、ピストン状部材7-pが引き込まれる時に、開くように付けられ、また逆流を許さない。
この弁7-f、7-fbの機能により、固定ピン先端7-wの動きは、筒7-a中に入る方向では速やかであり、出る方向では遅延される。それにより、固定ピン先端7-wは、地震力が働くと速やかに筒7-a中に入り、入ってしまって後しばらく(例えば地震力が働いている程度の時間)は出てきにくくなる。
地震終了後は、固定ピン取付部の筒7-a中のバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-cにより、固定ピン7及びピストン状部材7-pは筒7-aを脱する方向へ押し出され、固定ピン7の先端7-wがすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vmへ挿入された状態で、2個のロック部材11がそれぞれの固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cに差し込まれ、固定装置Gがセットされて免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とが係合される。
図205では、固定ピンの挿入部7-vmが免震される構造体1に、固定ピン7が免震される構造体を支持する構造体2に、それぞれ取付けられているが、逆の関係の場合もある。固定ピンの挿入部7-vmおよび固定ピン7のうち、どちらか一方が免震される構造体1に、もう一方が免震される構造体を支持する構造体2に設けられる。
また、遅延器の管7-e(また溝)に手動弁7-mfが設置されており、これを手動操作で閉鎖することにより固定ピン7及びピストン状部材7-pの移動が拘束され、強風時の手動による強制的固定が可能である。
本実施例では、固定ピンの二重以上ロック方式を示しているが、連結部材弁型固定装置の作動部のピストン状部材に二重以上のロック部材を設けることも可能である。
また、ロック弁による二重以上ロック、ロックピンとロック弁による二重以上ロックも可能である。
4) 遅延器付き
請求項106項は、8.1.2.2.〜 8.1.2.2.4.の(特に8.1.2.2.3.の)地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、地震時の免震効果を上げるために固定装置の解除状態を持続させるために、固定装置の作動部の固定位置への戻りを遅くする遅延器を設け、固定装置の作動部が解除されるときは速やかに、固定状態に復するときは緩やかに行われるようにするものである。
8.1.2.2.1.〜8.1.2.2.4.の各地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、8.5.の遅延器(油空圧シリンダー式、機械式、摩擦式、経路迂回式等)を設けることが可能である。
油空圧シリンダー式を例にとると以下のようになる。
筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材等の固定装置の作動部において、
前記筒の、ピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ液体・気体等の経路が最低2本設けられており、
前記経路には開口面積の差をもたせ、この経路のうち開口面積の大きい方に、ピストン状部材が筒中に引き込まれる方向時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、開口面積が小さい場合には弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材が筒中から押出される時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられている。
具体的には、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)を繋ぐ管また溝(筒に付けられた)と、ピストン状部材にあいている孔(またピストン状部材2-pに設けられた溝)とが設けられており、
管また溝と孔とには開口面積の差をもたせ、この管また溝、またはピストン状部材の孔のうち開口面積の大きい方に、ピストン状部材が筒中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられているか、
または、
ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口経路7-acjと、出口経路7-acjからその押出された液体・気体等が筒中に戻る別経路の戻り経路7-erとが設けられており、
出口経路7-acjと戻り経路7-erとには開口面積の差をもたせ、出口経路7-acjは大きく戻り経路7-erは小さくして、
固定ピン型固定装置の場合は、固定ピンが筒中に入るときは速やかに、筒から出るときは遅延されるように構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置である。
可撓部材型連結部材系固定装置の場合は、ピストン状部材が筒から出るときは速やかに、筒中に入るときは遅延されるように構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置である。
不可撓部材型連結部材系固定装置の場合は、遅延器は設けにくい。
図180、図195は、固定ピン型固定装置の場合のもので、8.1.2.2.3.の請求項101項の発明の、地震力による自動復元型が組み合わさった場合の、請求項106項の発明の遅延器付きの、地震センサー(振幅)装置装備型固定装置の実施例である。
図180は、図179に遅延器を設けたものである。
図195は、図181に遅延器を設けたものである。
遅延器自体の構成は、以下の通りである。
筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材をもった固定ピンが、その筒に挿入され、その外に固定ピン先端が突き出ており、
さらに、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)は管また溝(筒に付けられた)で繋がれており、このピストン状部材には、この管また溝の開口面積より大きいかもしくは小さい孔があり、この管また溝またはピストン状部材の孔の開口面積が大きい方に弁があり、この弁は、ピストン状部材が引き込まれる時に、開くように付けられており、さらに、この筒の中に、バネ・ゴム・磁石等が入り、また重力により、このピストン状部材をもった固定ピンを筒外に押出す役割をする場合もある。
この弁の性格により、前記固定ピン先端は、この筒の中に入る方向では速やかであり、出る方向では遅延され、それにより、この固定ピン先端は、地震力が働くと速やかにこの筒の中に入り、地震力が働いている間は出にくくなるように構成されている。
また、この筒と前記管また溝とは、潤滑油等の液体で満たされている場合もある。
具体的に、図180、図195の場合について説明すると、
筒中で液体や空気等を漏らさずスライドするピストン状部材7-pをもった固定ピン7が、その筒(固定ピン取付け部)7-aに挿入され、筒7-aの外に固定ピン先端7-wが突き出ている。さらに、ピストン状部材7-pによって仕切られた筒7-aのピストン状部材7-pがスライドする範囲の端と端とは管7-e(また筒に付けられた溝)で繋がれており、ピストン状部材7-p上部と下部との液体や空気等がこの管7-e(また溝)を通って行き来する。
そして、ピストン状部材7-pには、この管7-e(また溝)の開口面積より大きいかもしくは小さい孔7-jがあり、管7-e(また溝)またはピストン状部材孔7-jの開口面積の大きい方に弁7-fがある。この弁7-fは、ピストン状部材7-pが引き込まれる時に、開くように付けられ、この弁7-fは逆流を許さない。
(具体的には、ピストン状部材7-pには、この管7-e(また溝)の開口面積より大きい孔7-jがあり、その孔に弁7-fがある。この弁7-fは、ピストン状部材7-pが引き込まれる時に、開くように付けられる。または、管7-e(また溝)と孔7-jの開口面積の大きさがこの逆の場合もある。つまり、この管7-e(また溝)の開口面積より小さい孔7-jがあり、この管7-e(また溝)の孔の中に弁7-fがある。この弁7-fは、ピストン状部材7-pが引き込まれる時に開くように付けられる。)
弁7-fの性格により、固定ピン先端7-wの動きは、筒7-a中に入る方向では速やかであり、出る方向では遅延される。それにより、固定ピン先端7-wは、地震力が働くと速やかに筒7-a中に入り、入ってしまって後しばらく(例えば地震力が働いている程度の時間)は出てきにくくなる。
以上が遅延器の構成である。
また、図180、図195は、地震センサー(振幅)装置装備型固定装置の実施例であり、
固定ピンには、この固定ピンを固定するロック部材11が差し込まれる欠き込み・溝・窪み7-cがあり、ロック部材11は常時、水平位置において、バネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-c,9また重力で押されて一定位置を保っている(図180では、バネ等9-cのみで、図195では、バネ等9のみで押されている)。また、上下位置においても、水平架台7-gに押されて持ち上がらない構成となっている(図195)。
図195では、このロック部材11自体が上述の地震センサー振幅装置15の重りとなっており、地震時にはロック部材11が振動状態となって、固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cからロック部材11が外れる。
図180では、ロック部材11がワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8により、地震センサー振幅装置の重りと連動するように接続され、地震時に重りが振動すると、連動したロック部材11が固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cから外れる。
さらに、図180、図195は、8.1.2.2.3.の請求項101項の発明の、地震力による自動復元型が組み合わさった場合であり、
ロック部材11が解除されると、すり鉢状等の凹形状挿入部7-vmの勾配に従って、固定ピン先端7-wが持ち上がり、固定装置が解除される。
地震最中は、挿入部7-vmのすり鉢状等の凹形状と地震振幅によって、固定ピン先端7-wは持ち上がった状態が維持される。また、上述のピストン状部材7-pの機構によって固定ピン先端7-wの下りる速度を落とすことが、固定ピン先端7-wの持ち上がった状態を維持するのに、より効果を発する。
地震終了段階には、地震力の低下に従い、重力またはバネ等7-oの働きによって、固定ピン先端7-wが下がり始める。そして、すり鉢状の挿入部の勾配に従いながら、すり鉢状等の挿入部7-vm の底部に達したときに、ロック部材11により固定ピン7がロックされ、免震される構造体1も固定される。
なお、地震力が働かない限り、ロック部材11により、固定ピン7がロックされ続けており、風等では免震される構造体1は動かない。
筒7-aの中にバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)7-oが入り、また重力により、ピストン状部材7-pをもった固定ピン7をセット(=ロック・固定)する方向に力が働く場合もある(当然、ピストン状部材7-pに対して前記バネ等7-oとは逆位置に付けたバネ・ゴム・磁石等(引張バネ)でピストン状部材7-pをセット(=ロック・固定)する方向に力が働かせても良い)。
また、筒7-a、及び管7-e(また溝)は、潤滑油等の液体で満たされている場合もある。
図195では、固定ピン7が免震される構造体1に、固定ピンの挿入部7-vmが免震される構造体を支持する構造体2に、取付けられているが、逆の関係の場合もある。つまり固定ピンの挿入部7-vおよび固定ピン7のうち、どちらか一方が免震される構造体1に、もう一方が免震される構造体を支持する構造体2に設けられる。
また、筒7-aの上部に関して、4.6.と同様に、単に止め金が固定されている場合もあるが、雌ネジが切られて、雄ネジ7-dが挿入されている場合もある。この雄ネジ7-dは、入り込み方向に回転して締めることにより、バネ等7-oを圧縮して、バネ等7-oの反発力を強め、固定ピン先端7-wの押し出す力を強めるという機能をもち、復元力を高めたり、地震後の免震される構造体1の残留変位の矯正を可能にしたりする。
また、管7-e(また溝)と孔7-jとに、バルブを付ける事により、強風時の、手動による固定ピンの強制的固定も可能になる。
なお、図180、図181、図194〜図209において、固定ピンの挿入部が、7-vm/vとなっているのは、7-v(固定ピンの挿入部)または7-vm(固定ピンのすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部)という意味である。
8.1.2.2.5. (ロック)弁方式(直接方式含む)
8.1.2.2.5.1. (ロック)弁方式▲1▼
図278〜図287は、請求項125項から請求項130項記載のロック弁方式の固定装置の実施例である。
(1) 全体構成
この固定装置は、地震センサー振幅装置部と固定装置部とに分かれる。
地震センサー振幅装置部と固定装置部とが互いに別々の独立した装置となっている場合もある。その場合は連結口7-jcで連結管7-ecによって連結される。
ここでは、固定装置部と地震センサー振幅装置部との一体型を「地震センサー振幅装置付き固定装置」と、固定装置部と地震センサー振幅装置部との分離型を「地震センサー振幅装置分離型固定装置」と、そして固定装置部のみを「固定装置部または独立型固定装置」と、地震センサー振幅装置部のみを「地震センサー振幅装置部または独立型地震センサー振幅装置」と、言う。
請求項125項の発明は、
固定装置部は、筒中7-aを、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材7-pをもった固定装置の作動部を有し、
地震センサーとなる重りに連動するスライド式ロック弁をもち、
通常時は、このスライド式ロック弁は閉じており、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から液体貯槽または外部に出る出口・出口経路を塞ぐ形となり、押出される液体・気体等が押出されずに、ピストン状部材はロックされ、固定装置の作動部は固定され、
地震時には、地震センサーとなる重りが、スライド式ロック弁に作用して、スライド式ロック弁を開かせると、ピストン状部材によって押出された筒中の液体・気体等が液体貯槽または外部に出て、ピストン状部材は動き始め、固定装置の作動部の固定が解除されるように構成される。
(2) 固定装置部
1) 固定ピン型固定装置の場合
請求項126項は、固定ピン型固定装置の場合の発明である。
固定ピン型固定装置の場合には、
固定装置部は、筒中7-aを、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材7-pをもった(ピストン状部材7-pと連動した場合を含む)固定ピンの固定装置の作動部を有する。
a. 固定ピン系
固定ピンの挿入部は、請求項101項のすり鉢状・球面状等の挿入部の中央部に対して凹形状に傾斜した凹形状7-vmをなしており、地震時には、固定ピンとなるかまたは連動したピストン状部材7-pは、このすり鉢状・球面状等の凹形状7-vmによって往復(上下)運動をして、筒中7-aに充填された液体・気体等を筒中7-aから押出したり筒中7-aに引入れたりする。
b. 連結部材系(不可撓部材と可撓部材)のピン型
固定装置部は、筒中7-aを、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材7-pを有し、このピストン状部材7-pは、免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に支持されて、その挿入筒7-aが、もう一方の構造体に支持されている。
ピストン状部材7-pまたは挿入筒7-aは、(それ自体が支持されている構造体ではなく)もう一方の構造体と連結部材によって連結されている。
連結部材は、さらに不可撓部材と可撓部材とに分かれる。
また、この装置は、間接方式と直接方式とがある。すなわち、
直接方式の場合は、ピストン状部材7-pには欠き込み・溝・窪み7-cが設けられており、この欠き込み・溝・窪み7-cに固定ピン7が係合することにより固定がなされる。
間接方式の場合は、固定ピン7に固定ピンをロックするロック部材11(ロックピン・ロック弁等)を設ける。
2) 連結部材弁型固定装置の場合(直接方式である)
請求項127項は、連結部材弁型固定装置の場合の発明である。
連結部材弁型固定装置の場合には、
固定装置部は、筒中7-aを、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材7-pを有し、このピストン状部材7-pは、免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に支持されて、その挿入筒7-aが、もう一方の構造体に支持されている。 連結部材は、さらに不可撓部材(図287)と可撓部材(図279)とに分かれる。
これは、両方とも直接方式である。
そして、固定ピン型固定装置の場合、連結部材弁型固定装置の場合共に、
地震時に、このピストン状部材7-pは、液体・気体等の弁(スライド式ロック弁)7-sfが開くことにより移動可能となり、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との振動によって往復運動をして、筒中7-aに充填された液体・気体等を筒中7-aから押出したり筒中7-aに引入れたりして免震を可能にし、
風時には、液体・気体等の弁(スライド式ロック弁)7-sfが閉じており、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とが固定される。
(3) 地震センサー振幅装置部
地震センサー振幅装置部は、固定装置部(の接続部)から地震センサーとなる重り20、20-bに連動したスライド式ロック弁7-sfのある出口・出口経路7-acjへと繋がる部分と、このスライド式ロック弁7-sfを境にした液体貯槽7-ac(または外部)部分とに分かれる。
液体貯槽7-acは、液体・気体等が溜まる部分であり、上部に空気抜き7-jaがあり、液体・気体等の容量調整が自由である。
1) 地震センサーとなる重り
重り20、20-bは、振り子またはバネ等または球面・すり鉢若しくは円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部(すべり・転がり面部、以下同じ)をもったセンサーの免震皿(センサーの免震皿を以下、「センサー免震皿」または略して「免震皿」とも言う)36-vmによって平衡を保たれており、地震時に(相対的に)振動し、地震後元の位置(通常位置)に戻る。
また、この地震センサーとして、転がり方式による重り20-bが可能になる。地震センサーとなる重りが、球20-bであり、この球20-bが球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部をもったセンサー免震皿36-vmを転がる方式となっている。そのため、感度を非常に良くできる。
2) スライド式ロック弁と地震センサーとなる重りと連動
この装置には、この地震センサーとなる重り20、20-bに連動したスライド式ロック弁7-sf持つ。
このスライド式ロック弁7-sfは、実施例では、開いている部分(開口孔7-sfo)と閉じている部分(開口孔でない部分7-sff)に分かれている。
このスライド式ロック弁7-sfは、
通常時は、閉じて(開口孔でない部分7-sffが出て)いるため、ピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等が筒中7-aから液体貯槽7-acまたは外部に出る出口・出口経路7-acjを塞ぐ形となり、液体・気体等が押し出されずに、ピストン状部材7-pはロックされ、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定し、
地震時に、地震センサーとなる重り20、20-bが、スライド式ロック弁7-sfに作用して、スライド式ロック弁7-sfを開かせると(前記出口・出口経路7-acjに開口孔7-sfoが出て)、ピストン状部材7-pによって押出された筒中7-aの液体・気体等が液体貯槽7-acまたは外部に出て、ピストン状部材7-pは動き始め、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定は解除される。
3) 全方向対応複数弁による工夫
センサーの動きに対応して、180度以上の角度にスライドする弁を設ける。センサー自体は往復運動をするので 360度の半分の180度以上でよい。
具体的には、全方向に動くセンサーの重り20、20-bの動く方向に対応するため、180度以上の角度方向に、(場合により)角度を分担するために角度の違う複数のスライドする弁7-sfを設ける。(センサー自体は往復運動をするので 360度の半分の180度以上に対応する複数の弁を設けることでよい。)これにより、地震のあらゆる方向の揺れに対して装置を作用させることができる。
4) ロック弁に付いた抵抗板
また、ロック弁には抵抗板7-sfpが付いており、
地震センサーとなる重り20、20-bにより、少しでもスライド式ロック弁7-sfが開く(出口・出口経路7-acjに少しでも開口孔7-sfoが張り出る)と、ロック弁7-sfに付いた抵抗板7-sfpが、液体(気体)等の流れにより抵抗を受けてロック弁をより開かせる(ロック弁の開口孔7-sfoがより張り出て開口が広がる方向に動かす)役割をするように構成される場合は、センサーの重り20、20-bの僅かな動きでも、ロック弁の全開を可能にする。
さらに、ピストン状部材7-pの作動時であっても弁に開閉方向への圧力がかからないので、センサーの重り20、20-bが小さくても、敏感な感度のロック弁が可能になる。
(4) 固定装置部と地震センサー振幅装置部
地震センサー振幅装置部と固定装置部とは、通路口7-abjによって繋がっている。
この通路口7-abjは、地震センサー振幅装置部の出口・出口経路7-acjの液体・気体等と、固定装置部のピストン状部材7-pをもった筒中7-aの液体・気体等の行き来を可能にしている
(固定装置部と地震センサー振幅装置部とが互いに別々の装置となり独立している場合もある。その場合は通路口7-abjが連結口7-jcとなり、連結管7-ecによって相互に連結される)。
他の固定装置との連結口7-jcで連結しない限り、液体貯槽7-acまたは外部に出る出口・出口経路7-acjが、スライド式ロック弁7-sfが閉じて、塞がれている時は、液体・気体等の行き場が他に無いため、ピストン状部材7-pは筒中7-aをスライドできず、ロックされ、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定する。
地震時に、重り20、20-bが地震力によりスライド式ロック弁7-sfに作用して、前記出口・出口経路7-acjのスライド式ロック弁7-sfが開いて(開口孔7-sfoが出て)、筒中7-aの液体・気体等が液体貯槽7-acまたは外部に流れ出して、ピストン状部材7-pは作動可能となり、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定は解除される。
(5) 遅延器兼用型
または、
ピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等が筒中7-aから出る出口・出口経路7-acjと、出口・出口経路7-acjからその押出された液体・気体等が筒中7-aに戻る別経路の戻り経路7-erとが設けられており、
出口・出口経路7-acjと戻り経路7-erとの開口面積に差をもたせ、出口・出口経路7-acjは大きく、戻り経路7-erは小さくし、
戻り経路7-erは、開口面積が一定以下の場合は弁は不要だが、弁を設ける場合には、ピストン状部材7-pが筒中7-aから押出される時に開き、それ以外の時は閉じている弁が付けられる。
また別の方法として、別経路の戻り経路7-erを設けずに、出口・出口経路7-acjのロック弁7-sfによる塞ぎを緩くする。
以上の方法により、ピストン状部材7-pの戻りに遅延効果を持たせることが可能である。
(6) ダンパー効果
出口・出口経路7-acjの開口面積を絞ることにより、地震時の変位抑制効果を合せ持たせることが可能になる。
(7) 上下逆
以上の形の、上下逆の場合もある。
固定ピン型固定装置の場合には、図286のように凹形状の挿入部7-vmと当該挿入部に挿入された固定ピン7との関係が、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とに対して逆に取付けられる場合もある。
連結部材弁型固定装置の場合には、免震される構造体1及び免震される構造体を支持する構造体2と、ピストン状部材7-p及びその挿入筒7-a等からなる固定装置との関係が、左右あるいは上下に入れ替わった対称型がある。
(8) 他の固定装置との連結口7-jcの位置
複数の固定装置同士の連動作動を考えた場合の、他の固定装置との連結口7-jcは、地震センサー振幅装置部の出口・出口経路7-acjと、固定装置部のピストン状部材7-pのスライド部以外の筒中7-aのいずれに設けてもよい。
固定装置部と地震センサー振幅装置部とが互いに別々の装置となり独立している場合もある。その場合は地震センサー振幅装置部の設置位置は、出口・出口経路7-acjであり、固定装置部の設置位置は、ピストン状部材7-pのスライド部以外の筒中7-aである。
(9) 複数の固定装置の連動作動
地震センサー振幅装置付き固定装置または独立型固定装置または独立型地震センサー振幅装置の連結口7-jcを相互に連結管7-ecで繋げることにより、相互の固定装置の地震時の同時解除が可能になる。
地震センサー振幅装置が先に作動した所へ液体・気体等が送り込まれ、連結管7-ecによって連結している固定装置の同時解除が可能になる。地震センサー振幅装置の感度に差があっても、連結している固定装置の同時解除が可能になる。
(10) 気体式・液体式
装置に充填される液体・気体等が、液体か気体かに関しては、
液体=油圧式の方が、弾性が無く、確実な固定装置の機能が発揮できる。さらに、機構全体を液体に漬けることで防錆効果もある。
気体=空圧式は、弾性に富むため、油圧式に比べ固定装置としての固定機能は劣るが、簡便な方式であり、防錆材料を使うことでメンテナンスフリーも可能になる。
油圧式と空圧式のいずれも、(スライド式)ロック弁の密閉性を悪くすることにより変位抑制ダンパーも兼ねることができる。特に空圧式は、ロック弁が閉まったままでも(さらに、地震センサー振幅装置と連動機構のないロック弁無しの閉じたままの機構でも)弾性に富むために変位抑制ダンパーとしても使用可能である。
また、液体式・気体式の他に、液状化可能な固体(粒状固体等)の使用も可能である。
(11) 実施例
図278は、請求項125項、請求項128項記載の固定装置の実施例であり、地震センサーとなる重りが、球であり、球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部(すべり・転がり面部、以下同じ)をもったセンサー免震皿36-vm上を、この球20-bが転がる方式の地震センサー振幅装置14の場合である。
図280は、請求項125項、請求項128項記載の固定装置の実施例であり、地震センサーとなる重り20が、すべり部材であり、球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部をもったセンサー免震皿36-vmを重り20がすべる方式の地震センサー振幅装置14の場合である。
図281は、請求項125項、請求項128項記載の固定装置の実施例であり、地震センサーとなる重り20、20-bが、平面型滑り面部3を滑動(すべり・転がり)し、バネ等9で復元する方式の地震センサー振幅装置15の場合である。
図282は、請求項125項、請求項128項記載の固定装置の実施例であり、地震センサーとなる重り20が、振り子の支点20-h(支点20-hは地震センサー振幅装置の本体(筐体等)に支持されて)により支持された振り子の重り20の場合であり、地震時の振動の後、振り子により元の位置に復元する方式の地震センサー振幅装置13の場合である。
図283は、請求項129項記載の地震センサー振幅装置部と固定装置部とが分離された場合の実施例であり、図284の固定装置部と地震センサー振幅装置部とが連結管7-ecによって連結される場合である。
地震センサー振幅装置部は、前記スライド式ロック弁のある出口・出口経路7-acjから固定装置へと繋がる連結口7-jcにかけての部分とこのスライド式ロック弁を境にした液体貯槽7-ac(または外部)部分とに分かれる。地震センサー振幅装置の重りによりこのスライド式ロック弁が連動して、固定装置の固定ピンの固定と解除を制御するものである。
この地震センサー振幅装置部と固定装置部とが連結管7-ecによって連結された場合の作動機構は、図278と全く同じである。
この地震センサー振幅装置部は、図280と同様に、地震センサー振幅装置の重り20が、すべり部材であり、球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部をもったセンサー免震皿36-vmを重り20がすべる方式の地震センサー振幅装置14の場合もある。また、図281と同様に、地震センサー振幅装置の重り20、20-bが、平面型滑り面部3を滑動(すべり・転がり)し、バネ等9で復元する方式の地震センサー振幅装置15の場合、また、図282と同様に地震センサーとなる重り20が、振り子の支点20-hにより支持された振り子の重り20であり、地震時の振動の後、振り子により元の位置に復元する方式の地震センサー振幅装置13の場合も考えられる。
また、この地震センサー振幅装置部は、遅延効果を確実にするため、ピストン状部材7-pによって押出される液体7-ao・気体等が液体貯槽・外部に出る出口・出口経路7-acjと、出口・出口経路7-acjからその押出された液体7-ao・気体等が筒中7-aに戻る別経路の戻り経路7-erとが設けられ、
出口・出口経路7-acjと戻り経路7-erとには開口面積の差をもたせ、出口・出口経路7-acjは大きく、戻り経路7-erは小さくし、
戻り経路7-erは、開口面積が一定以下の場合には弁は不要だが、弁を設ける場合には、ピストン状部材7-pが筒中7-aから押出される時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられている場合であるが、
また別の方法として、別経路の戻り経路7-erを設けずに、出口・出口経路7-acjのロック弁7-sfによる塞ぎを甘くすることにより、固定装置の固定ピン=ピストン状部材7-pの戻りの遅延効果を持たせる場合もある(図286参照)。
図284は、請求項129項記載の固定装置部の実施例である。必ず地震センサー振幅装置付き固定装置または地震センサー振幅装置部(独立型地震センサー振幅装置)との併用を必要とする。
図285は、請求項130項記載の連動作動の場合の固定装置の実施例であり、固定装置部(1装置)と地震センサー振幅装置付き固定装置(2装置)との連結管7-ecによる連結の場合である。
また、図286のように、以上の形の上下逆の場合もある。つまり、凹形状の挿入部7-vmと当該挿入部に挿入された固定ピン7とが、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とに対して逆に取付けられる場合もある。凹形状の挿入部7-vmと当該挿入部に挿入された固定ピン7との関係を除けば、その他の部分は、図278〜図285とほぼ同様である。
また、遅延効果については、図278の実施例とは違い、別経路の戻り経路7-erを設けずに、出口・出口経路7-acjのロック弁7-sfによる塞ぎを甘くすることにより、ピストン状部材7-pの戻りの遅延効果を持たせる場合もある。
さらに、図287は、請求項127項記載の連結部材弁型固定装置のうちの不可撓連結部材による実施例である。
筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドする、免震される構造体を支持する構造体2の部材からなるピストン状部材7-pが、ユニバーサル回転接点2-xを介して、免震される構造体を支持する構造体2に設置された支持部材2-gに接続されており、免震される構造体1の部材からなるその挿入筒7-aが、支持部材1-g及びユニバーサル回転接点1-xを介して、免震される構造体1に設置された支持部材1-gに接続されている。さらに、この挿入筒7-aの、地震時にピストン状部材7-pによって押出された液体・気体等は、地震センサーとなる重り20、20-bに連動したスライド式ロック弁7-sfのある出口・出口経路7-acjへ、そして地震時にはスライド式ロック弁7-sfは開いて、液体貯槽7-ac(または外部)部分へ流れ込む。そして、戻り経路7-erから筒中7-aに戻る。その場合の実施例である。地震センサー振幅装置部の機構は図278と同じである。
なお、図285から図287において、地震センサー振幅装置部の機構については、地震力により重りが振動し、スライド式ロック弁に作用することにより弁の開閉を行うものであればよく、当該図に記載のもの以外の地震センサー振幅装置(例えば図278〜図282に記載のもの)の使用も考えられる。
また、図279は、請求項127項記載の連結部材弁型固定装置のうちの可撓部材による実施例である。
図の(a)は通常時、(b)は免震時を表わしている。筒中7-aを液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材7-pがバネ等9-tによって免震される構造体を支持する構造体2と繋がれており、さらに免震される構造体1とは挿入口31、及びフレキシブルジョイント8-fjを介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-fで繋がれている。
可撓部材による連結部材弁型固定装置は、ピストン状部材7-pのスムーズな往復運動が要求されるため、固定ピン型固定装置とは異なり、スライド式ロック弁7-sfに抵抗板7-sfpが必要なく、また、戻り口7-erの開口面積についても、液体・気体等の流れがピストン状部材7-pの戻り動きに抵抗とならない程度の広さが必要である。
図の(a)は通常時の場合、(b)は免震時の変位振幅時の場合であるように、風時、免震時の変位する時の、ピストン状部材7-pの動き、液体・気体等の流れが固定ピン型固定装置とは逆になる。
これらには免震される構造体1及び免震される構造体を支持する構造体2と、ピストン状部材及びその挿入筒等からなる固定装置との関係が、左右あるいは上下に入れ替わった対称型がある。
8.1.2.2.5.2. (ロック)弁方式▲2▼
図288〜図331は、請求項131項から請求項139項記載のロック弁方式の固定装置の実施例である。
(1) 全体構成
この固定装置は、固定装置部と地震センサー振幅装置部とに分かれる。
互いに別々の装置となり独立している場合もある。その場合は連結口7-jcで連結管7-ecによって連結される。
ここでは、固定装置部と地震センサー振幅装置部との一体型を「地震センサー振幅装置付き固定装置」と、固定装置部と地震センサー振幅装置部との分離型を「地震センサー振幅装置分離型固定装置」と、そして固定装置部のみを「固定装置部または独立型固定装置」と、地震センサー振幅装置部のみを「地震センサー振幅装置部または独立型地震センサー振幅装置」と、言う。
請求項131項の発明は、
筒中を、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材をもった固定装置の作動部を有し、
通常時は、地震センサーとなる重りが、振り子またはバネ等または球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部(すべり・転がり面部、以下同じ)によって平衡を保たれるため、通常位置にあり、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から液体貯槽または外部に出る出口・出口経路を、重り、または重りと一体になった弁、または重りと連動した弁が塞ぐ形となり、液体・気体等は押出されずに、ピストン状部材はロックされ、固定装置の作動部は固定され、
地震時には、重りが地震力により通常位置より移動すると、この出口・出口経路を塞ぐ位置から、重り、または重りと一体になった弁、または重りと連動した弁がずれて、
液体・気体等が押出され、ピストン状部材は動き始めて、固定装置の作動部の固定は解除されるように構成される。
(2) 固定装置部
1) 固定ピン型固定装置の場合
請求項132項は、固定ピン型固定装置の場合の発明である。
固定ピン型固定装置の場合には、
固定装置部は、筒中7-aを、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材7-pをもった(ピストン状部材7-pと連動した場合を含む)固定ピンの固定装置の作動部を有する。
a. 固定ピン系
固定ピンの挿入部は、請求項101項のすり鉢状・球面状等の挿入部の中央部に対して凹形状に傾斜した凹形状7-vmをなしており、地震時には、固定ピンとなるかまたは連動したピストン状部材7-pは、このすり鉢状・球面状等の凹形状7-vmによって往復(上下)運動をして、筒中7-aに充填された液体・気体等を筒中7-aから押出したり筒中7-aに引入れたりする。
b. 連結部材系(不可撓部材と可撓部材)のピン型
固定装置部は、筒中7-aを、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材7-pを有し、このピストン状部材7-pは、免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に支持されて、その挿入筒7-aが、もう一方の構造体に支持されている。
ピストン状部材7-pまたは挿入筒7-aは、(それ自体が支持されている構造体ではなく)もう一方の構造体と連結部材によって連結されている。
連結部材は、さらに不可撓部材と可撓部材とに分かれる。
また、この装置は、間接方式と直接方式とがある。すなわち、
直接方式の場合は、ピストン状部材7-pには欠き込み・溝・窪み7-cが設けられており、この欠き込み・溝・窪み7-cに固定ピン7が係合することにより固定がなされる。
間接方式の場合は、固定ピン7に固定ピンをロックするロック部材11(ロックピン・ロック弁等)を設ける。
2) 連結部材弁型固定装置の場合(直接方式である)
請求項133項は、連結部材弁型固定装置の場合の発明である。
連結部材弁型固定装置の場合には、
固定装置部は、筒中7-aを、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材7-pを有し、このピストン状部材7-pは、免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に支持されて、その挿入筒7-aが、もう一方の構造体に支持されている。連結部材は、さらに不可撓部材(図330)と可撓部材(図331)とに分かれる。
これは、両方とも直接方式である。
そして、固定ピン型固定装置の場合、連結部材弁型固定装置の場合共に、
地震時に、このピストン状部材7-pは、液体・気体等の弁(重りと一体になった弁、または重りと連動した弁)が開くことにより移動可能となり、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との振動によって往復運動をして、筒中7-aに充填された液体・気体等を筒中7-aから押出したり筒中7-aに引入れたりして免震を可能にし、
風時には、液体・気体等の弁が閉じており、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とが固定される。
(3) 地震センサー振幅装置部
地震センサー振幅装置部は、地震センサーとなる重りのある付属室7-abと液体貯槽7-ac(または外部)とに分かれる。 付属室7-abは出口・出口経路7-acj内にある場合もあり、出口・出口経路7-acj内の弁には連動させてあるが地震センサーのある付属室7-abは独立している場合もある。
液体貯槽7-acは、液体・気体等が溜まる部分であり、上部に空気抜き7-jaがあり、液体・気体等の容量調整が自由である。
地震センサーとなる重りまたは重りと一体になった(または重りと連動した)弁は、振り子またはバネ等または球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部(すべり面部・転がり面部、以下同じ)をもったセンサー免震皿36-vmによって平衡を保たれ、通常位置にあり、地震時に(相対的に)振動して通常位置からずれ、地震後元の位置(通常位置)に戻る。
また、この地震センサーとして、転がり方式による重り20-bが可能になる。地震センサー振幅装置の重りが、球20-bであり、球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部をもったセンサー免震皿36-vmを球20-bが転がる方式である。これによって感度を非常に良くすることができる。
この重りまたは重りと一体になった(または重りと連動した)弁の通常位置は、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から液体貯槽または外部に出る通路である出口・出口経路7-acjを塞ぐ位置にある。
また、付属室7-abが出口・出口経路7-acj内にある場合は、つまり、筒中7-aと液体貯槽7-ac・外部との間に付属室7-abが設けられている場合は、
付属室7-abと液体貯槽7-acまたは外部とを液体・気体等が行き来する通路である出口・出口経路7-acjを塞ぐ位置にある。
この塞がれる出口・出口経路7-acjの位置は、重りまたは重りと一体になった(または重りと連動した)弁の、上部または下部または側面に、上部及び下部に、上部及び側面に、下部及び側面に、または上部及び下部及び側面にある場合の7通りの場合が考えられる。
出口・出口経路7-acjの開口部の形は、重りまたは重りと一体になった(または重りと連動した)弁の平面形状に合わせるのがよい。重りがボール20-bの場合は、円がよい。
出口・出口経路7-acjと地震センサー振幅装置の重りまたは重りと一体になった(または重りと連動した)弁との隙間にカバー材20-cを付ける場合も同様に、カバー材20-cは、重りまたは重りと一体になった(または重りと連動した)弁と接する平面形状に合わせるのがよい。重りがボール20-bの場合は、円筒となる。
このように、振り子またはバネ等または球面・すり鉢若しくは円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部をもったセンサー免震皿36-vmによって平衡を保たれている地震センサー振幅装置の重りまたは重りと一体になった(または重りと連動した)弁によって塞ぐロック弁を考えると、地震感度として全方向対応の地震センサーが可能になり、しかもスムーズな弁との連動(地震センサー重り=弁なので)が可能になる。
さらに、ピストン状部材7-pの作動時であっても弁に圧力がかからない場合が可能で(図288参照、また、図298のように弁に圧力がかかったとしても、地震力は圧力と直角方向、つまり圧力の分力が0となるので)、センサーの重りが小さくても感度のよいロック弁が可能になる。
(4) 固定装置部と地震センサー振幅装置部
地震センサー振幅装置部の付属室7-abの液体・気体等と固定装置部のピストン状部材7-pのスライド部以外の筒中7-aの液体・気体等とは、通路口7-abjによって繋がり、行き来を可能にしている(固定装置部と地震センサー振幅装置部とが互いに別々の装置となり独立している場合もある。その場合は通路口7-abjが連結口7-jcとなり、連結管7-ecによって相互に連結される)。
他の固定装置との連結口7-jcで連結しない限り、付属室7-abから液体貯槽7-acまたは外部に出る出口・出口経路7-acjが重り(または重りと一体になった弁)により塞がれている時は、液体・気体等の行き場が他に無いため、ピストン状部材7-pは筒中7-aをスライドできないためロックされ、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定する。
地震時に、地震センサーの重り20、20-b(または重りと一体になった、または重りと連動した弁20-e)が地震力によりこの出口・出口経路7-acjを塞ぐ位置からずれると、筒中7-aの液体・気体等は付属室7-abから液体貯槽7-acまたは外部に流れ出して、ピストン状部材7-pは作動可能となり、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定は解除される。
(5) 遅延器兼用型
または、
ピストン状部材7-pによって押出される液体7-ao・気体等が液体貯槽・外部に出る出口・出口経路7-acjと、出口・出口経路7-acjからその押出された液体7-ao・気体等が筒中7-aに戻る別経路の戻り経路7-erとが設けられており、
出口・出口経路7-acjと戻り経路7-erとには開口面積の差をもたせ、出口・出口経路7-acjは大きく、戻り経路7-erは小さくし、
戻り経路7-erは、開口面積が一定以下の場合には弁は必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材7-pが筒中7-aから押出される時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられる。
また別の方法として、別経路の戻り経路7-erを設けずに、出口・出口経路7-acjの重り(または重りと一体になった、または重りと連動した弁)による塞ぎを甘くすることにより、ピストン状部材7-pの戻りに遅延効果を持たせることが可能である。
(6) ダンパー効果
出口・出口経路7-acj、またピストン状部材7-pの挿入筒7-aから付属室7-abへの通路口7-abjの開口面積を絞ることにより、地震時の変位抑制効果を合せ持たせることが可能になる。
(7) 上下逆
以上の形の、上下逆の場合もある。
固定ピン型固定装置の場合には、図303のように凹形状の挿入部7-vmと当該挿入部に挿入された固定ピン7とが、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とに対して逆に取付けられる場合もある。
連結部材弁型固定装置の場合には、免震される構造体1及び免震される構造体を支持する構造体2と、ピストン状部材7-p及びその挿入筒7-a等からなる固定装置との関係が、左右あるいは上下に入れ替わった対称型がある。
(8) 他の固定装置との連結口7-jcの位置
複数の固定装置同士の連動作動を考えた場合の、他の固定装置との連結口7-jcは、地震センサー振幅装置部の出口・出口経路7-acj(出口・出口経路7-acj内の地震センサーとなる付属室7-ab)と、固定装置部のピストン状部材7-pのスライド部以外の筒中7-aのいずれに設けてもよい。
固定装置部と地震センサー振幅装置部とが互いに別々の装置となり独立している場合もある。その場合は地震センサー振幅装置部の設置位置は、出口・出口経路7-acj(出口・出口経路7-acj内の地震センサーとなる付属室7-ab)であり、固定装置部の設置位置は、ピストン状部材7-pのスライド部以外の筒中7-aである。
(9) 複数の固定装置の連動作動
地震センサー振幅装置付き固定装置または独立型固定装置または独立型地震センサー振幅装置の連結口7-jcを相互に連結管7-ecで繋げることにより、相互の固定装置の地震時の固定解除の連動が可能になる。
地震センサー振幅装置が先に作動した所へ液体・気体等が送り込まれ、連結管7-ecによって連結している固定装置の同時解除が可能になる。地震センサー振幅装置の感度に差があっても、連結している固定装置の同時解除が可能になる。
(10) 気体式・液体式
装置に充填される液体・気体等の選択に関しては、
液体=油圧式の方が、弾性が無く、確実な固定装置の機能が発揮できる。さらに、機構全体を液体に漬けることで防錆効果もある。
気体=空圧式は、弾性に富むため、油圧式に比べ固定装置の固定機能は劣るが、簡便な方式であり、防錆材料を使うことでメンテナンスフリーも可能になる。
油圧式と空圧式のいずれも、(地震センサーとなる重りが兼用するかまたは重りと一体になった)ロック弁の密閉性を悪くすることにより変位抑制ダンパーも兼ねることができる。特に空圧式は、ロック弁が閉まったままでも(さらに、地震センサー振幅装置と連動機構のないロック弁無しの閉じたままの機構でも)弾性に富むために変位抑制ダンパーとしても使用可能である。
また、液体式・気体式の他に、液状化可能な固体(粒状固体等)の使用も可能である。
(11) 隙間のカバー管
請求項136項は、出口・出口経路と重りとの隙間のカバー材の発明である。
1) 滑動重り
出口・出口経路7-acjと重り20(ボール型重り20-b)との隙間を無くし、密閉性を高めることを目的とする。
図289は、この発明の実施例である。
管20-ccは出口・出口経路7-acjに挿入され、地震時は、管20-cc自体が可動(上下)して重り20(ボール型重り20-b)の移動に順応し(センサー免震皿36-vm中央部への重り20-bの動きにより押し上げられるように、管20-cc自体の重さにするかまたは管20-ccにバネ等を仕込むことにより)、移動の拘束にならない。通常時は出口・出口経路7-acjと重り20(ボール型重り20-b)との隙間を無くして、弁は閉じられた状態となる。
2) 振り子重り
出口・出口経路7-acjと重り20-eとの隙間を無くし、密閉性を高めることを目的とする。
図308、図309は、この発明の実施例である。
図305の実施例 において、管20-ccが出口・出口経路7-acjに挿入され、地震時は、管20-cc自体が、バネ等9-c(振り子の重り20-eの中央部への動きによりロック弁管20-cpが押し下げられる程度の反発力を持った)によって、可動(上下)して重り20-eの移動に順応し、移動の拘束にならない。通常時は出口・出口経路7-acjと重り20-eとの隙間を(バネ等9-cによって押されて)無くして、弁は閉じられた状態となる。
重り20-eの管20-ccを受ける部分の形状は、平型・凹型・凸型に分かれる。図308は、凹型球面であり、図309は、凸型球面である。管20-cc自体も凹型凸型球面に合せた凸型凹型の筒先形状の接触面を持っている。
(12) 重りと間接弁方式 1
請求項137項は、重り連動の間接弁方式の発明である。
出口・出口経路7-acjと重り20(ボール型重り20-b、振り子重り20-e)との隙間を無くし、密閉性を高めるための発明であり、さらに、風時または免震までの地震時のピストン状部材7-pによる液体(気体)等への圧力を地震センサー振幅装置の重り20、20-b、20-eに加えないための発明である。
1) 滑動重り
図290〜図294は、この発明のうち滑り型重り20(ボール型重り20-b)による実施例である。
図290に基づいて説明をすると、
出口・出口経路に挿入されてそれ自体が可動(上下)して重りの移動に順応する(センサー免震皿36-vm中央部への重り20-bの動きにより押し上げ可能な重さをもつか、または押し上げ可能なようにバネ等により重さを軽減された)ロック弁管20-cpと、固定装置本体に取付けられてそのロック弁管20-cpを受けて通常時の液体(気体)等の流れを遮断する受け材20-csとから構成される。ロック弁管20-cpは、地震時に重り20、20-bの作動によって出口・出口経路7-acjの弁となる。
重り20、20-bは、地震時、球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部をもったセンサー免震皿36-vm(図292〜図294では、20-cpss)上を滑動(すべり・転がり)するが、通常時は、凹型滑り面部をもったセンサー免震皿36-vm、20-cpssの中心にとどまり、ロック弁管20-cpは、この重り20、20-bの支え・押えによって受け材20-cs(受け材20-csは固定装置本体に取り付けられている。以上以下同じ。)に押し付けられるか受け部20-csの凹部に嵌まるかして、液体(気体)等の流れを遮断する。
地震時は、センサー免震皿36-vm、20-cpss面の重り20、20-bが振幅運動して動き、ロック弁管20-cpは、重り20、20-bの支え・押えを失って受け材20-csから離れて、ロック弁管20-cpの開口20-cpoから液体(気体)等が入り、ロック弁管20-cpから液体(気体)等が流れ出し、ピストン状部材7-pの固定が解除される。
地震後、重り20、20-bの振幅運動が止まり、センサー免震皿36-vmの中心に重り20、20-bが戻ると、ロック弁管20-cpを押上(下)げて受け材20-csに押し付けられるか受け部20-csの凹部に嵌まるかして、液体(気体)等の流れを遮断すると、バネ等9-cによって元の位置に戻っているピストン状部材7-pが固定される。そして固定装置として機能する。
なお、ロック弁管20-cpとは、筒のように筒の内部で液体(気体)等の流れを許すもの、またはコ形材・L形材・H形材・T形材のようにロック弁管20-cpと受け材20-csとで仕切られて管をなすもの等があげられる。図311〜図312はその実施例で、これらのうち、図311(a)(b)はコ形材、図311(c)(d)はL形材、図312(a)(b)はH形材、図312(c)(d)はT形材の場合である。
図291(a)は、ロック弁管20-cpの支え20-cps(固定装置本体に取付けられた)を持ったものである。
ロック弁管20-cpの中心を、地震センサー振幅装置の重り20、20-bを滑動(すべり・転がり)させる球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部(すべり・転がり面部、以下同じ)をもったセンサー免震皿36-vmの中心と合せるのではなく、中心からずらすと地震センサー振幅装置としての地震感度が良くなる。
図291(b)は、この例であり、さらに2つのロック弁管20-cpがあるタイプであり、センサー免震皿36-vmの中心からずらされて設置され、地震センサー振幅装置としての地震感度が良くなっている。このように2個以上のロック弁管20-cpがあるタイプが考えられる。ロック弁管20-cp一つ一つの径を小さくできて、ロック弁管を軽くでき、重り20、20-bの作動時の抵抗を小さくでき、地震センサー振幅装置としての地震感度を良くすることができる。 8.4.4.固定装置とダンパー兼用の固定装置において、免震時に弁が開かれた状態にするためにも、ロック弁管20-cpをセンサー免震皿36-vmの中心に設置するよりも中心からずれた位置に設置する方が地震時に重り20、20-bが接触する回数が少なくなり、また2個以上設置によってどちらかが開いている回数が多くなり、免震時に弁が開かれた状態を保つという点において、有効な方法である。
図292は、図290と、重り20、20-bとロック弁管20-cpとが位置関係が逆で、
通常時は、重り20、20-bの押えによって、ロック弁管20-cpは受け材20-csに押し付けられるか受け部20-csの凹部に嵌まるかして、出口・出口経路7-acjから液体貯槽7-acまたは外部への液体(気体)等の流れを遮断する。
地震時に重り20、20-bが振幅運動して動き、重り20、20-bの押えを失って、ロック弁管20-cpはバネ等9-c(センサー免震皿20-cpss中央部への重り20、20-bの動きによりロック弁管20-cpと一体の先端部20-cptが押し下げられる程度の反発力を持った)によって受け材20-csから離れて、ロック弁管20-cpの開口20-cpoから液体(気体)等が入り、ロック弁管20-cpから液体貯槽7-acまたは外部へ液体(気体)等が流れ出し、ピストン状部材7-pの固定が解除される。
地震後、重り20、20-bの振幅運動が止まり、センサー免震皿20-cpssの中心に重り20、20-bが戻ると、ロック弁管20-cpを押下げて受け材20-csに押し付けられるか受け部20-csの凹部に嵌まるかして、液体(気体)等の流れを遮断すると、バネ等9-cによって元の位置に戻っているピストン状部材7-pが固定される。そして固定装置として機能する。
ロック弁管の重りと接する先端部20-cptは、ロック弁管20-cpの内面に接合して液体(気体)等が通ることを妨げずにロック弁管20-cpの管中から突き出している。このことにより
先端部20-cptが細くできることにより、重り20、20-bが先端部20-cptの出ている穴に落ち込んで、地震センサーとしての感度が悪くなることを防いでいる。
なお、以上以下の全ての案の先端部20-cptは、重り20、20-b、20-eによって押されて元に戻るように先端は円錐等の傾斜が付けられている。
以上以下の全ての案のロック弁管20-cpと受け材20-csでの液体(気体)等の流れの遮断について、
風時または免震までの地震時のピストン状部材7-pによる液体(気体)等の弁(ロック弁管20-cp)に加わる圧力は、ロック弁管の管の外周にのみ働き(また、図293の受け部20-lsのように受け材20-csを掘下げることによりそこにロック弁管20-cpが嵌まることによってロック弁管20-cpの底部に圧力を受けず)、重り20、20-b、20-eを持ち上げたり押し下げたりする力としては働かない。そのため地震センサー振幅装置としての重り20、20-b、20-eによる地震センサー感度に影響を与えない。
さらに、ロック弁管の支えと兼用の(重り20、20-bを滑動させる球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部をもった)センサー免震皿20-cpssは固定装置本体に取付けられているが、その上に滑動時の重り20、20-bと接触しない形状で、このセンサー免震皿20-cpssと平行曲面(免震皿がすり鉢状であれば円錐状の、また免震皿が球面であれば球面状の)の重り20、20-bの上部押え20-cpssuがあり、風時の先端部20-cptによる重り20、20-bの持上がりを防いでいる。
また、重り20、20-bが液体中(液体等またはその液体等の高さレベル7-ao参照)になく、液体抵抗を受ける事がなく地震センサー感度を良くすることが可能である。
図293は、通常時は、重り20、20-bの押えによって、ロック弁20-lは受け部20-lsに押し付けられるか受け部20-lsの凹部に嵌まるかして、出口・出口経路7-acjから液体貯槽7-acまたは外部への液体(気体)等の流れを遮断する。
地震時に重り20、20-bが振幅運動して動き、重り20、20-bの押えを失って、ロック弁20-lはバネ等9-c(センサー免震皿20-cpss中央部への重り20、20-bの動きによりロック弁20-lと一体の先端部20-ltが押し下げられる程度の反発力を持った)によって受け部20-lsから離れて、ロック弁20-lが持ち上がり、出口・出口経路7-acjから液体貯槽7-acまたは外部へ液体(気体)等が流れ出し、ピストン状部材7-pの固定が解除される。
地震後、重り20、20-bの振幅運動が止まり、センサー免震皿20-cpssの中心に重り20、20-bが戻ると、ロック弁20-lを押下げて受け部20-lsに押し付けられるか受け部20-lsの凹部に嵌まるかして、液体(気体)等の流れを遮断すると、バネ等9-cによって元の位置に戻っているピストン状部材7-pが固定される。そして固定装置として機能する。
ロック弁の重りと接する先端部20-ltは、ロック弁20-lから突き出している。このことにより、先端部20-ltが細くでき、これによって重り20、20-bが先端部20-ltの出ている穴に落ち込んで、地震センサーとしての感度が悪くなることを防いでいる。
なお、先端部20-ltは、重り20、20-bによって押されて元に戻るように先端は円錐等の傾斜が付けられている。
ロック弁20-lと受け部20-lsでの液体(気体)等の流れの遮断について、風時または免震までの地震時のピストン状部材7-pによる液体(気体)等の弁(ロック弁20-l)に加わる圧力は、ロック弁の外周にのみ働き(受け部20-lsを掘下げることによりそこにロック弁20-lが嵌まることによってロック弁20-lの底部に圧力を受けず)、重り20、20-bを持ち上げたり押し下げたりする力としては働かない。そのため地震センサー振幅装置としての重り20、20-bによる地震センサー感度に影響を与えない。
さらに、ロック弁の支えと兼用の(重り20、20-bを滑動させる球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部をもった)センサー免震皿20-cpssは固定装置本体に取付けられているが、その上に滑動時の重り20、20-bと接触しない形状で、このセンサー免震皿20-cpssと平行曲面(免震皿がすり鉢状であれば円錐状の、また免震皿が球面であれば球面状の)の重り20、20-bの上部押え20-cpssuがあり、風時の先端部20-ltの突き上げによる重り20、20-bの持上がりを防いでいる。
また、重り20、20-bが液体中(液体等またはその液体等の高さレベル7-ao参照)になく、液体抵抗を受ける事がなく地震センサー感度を良くすることが可能である。
この重り20、20-bのかわりに振り子重り20-eに置き換えても可能である。この場合、センサー免震皿20-cpss及び上部押え20-cpssuは不要である。
この図293は、ロック弁20-lをスライド式ロック弁7-sfと考えると、8.1.2.2.5.1.(ロック)弁方式▲1▼とも言えるものである。
図292(a)、図293(a)のロック弁管20-cpまたロック弁20-lを押上げるバネ等9-cの代わりに、ピストン状部材7-pからの圧力を利用する方法がある。図292(b)(c)、図293(b)(c)は、その方法を示している。なお、図(b)(c)は、図292(a)、図293(a)のロック弁管20-cpまたロック弁20-lのまわりを示している部分図である。
(b)は、ピストン状部材7-pからの圧力の働く、ロック弁管20-cpまたロック弁20-lの位置を錐形等20-cpk、20-lkにして、地震時のピストン状部材7-pからの圧力により、ロック弁管20-cpまたロック弁20-lを持ち上げようとするものである。
(c)は、ロック弁管20-cpまたロック弁20-lに段差20-cpd、20-ldを付けてその差に働く、地震時のピストン状部材7-pからの圧力により、ロック弁管20-cpまたロック弁20-lを持ち上げようとするものである。
この場合の錐形20-cpk、20-lkは弁が開く方向に開いた形(弁が出る方向(開く方向)に広く、弁が入る方向(閉じる方向)に狭い傾斜もった形)となっている。また段差20-cpd、20-ldも同じで、弁が開く方向に(弁が出る方向)に幅広く、弁が閉じる方向に(弁が入る方向)狭くなるように段差をつける形となっている。
また、このロック弁管20-cpまたロック弁20-lの錐形等20-cpk、20-lkが、また段差20-cpd、20-ldが一定以上大きい場合は、強風時にはピストン状部材7-pからの圧力により、直接に間接に、地震センサーとなる重り20、20-b、20-eを押す方向に働く(持ち上(下)がる)。
このことにより、重り20、20-bが、センサー免震皿20-cpssと平行状態の曲面の重り20、20-bの上部押え(固定装置本体に取付けられている)20-cpssuに押し付けられ、地震センサーとしての重り20、20-bがロックされる。このことにより強風時に免震が働かなくなる。この重り20、20-bのかわりに振り子重り20-eに置き換えても、同様で、振り子の軸または支持部20-iに押し付けられ、重り20-eがロックされる。
これは請求項226−4項の発明である(8.13.3. 風時の免震ロック3参照)。
2) 振り子重り
図310は、この発明のうち振り子型重り20-eによる実施例である。
図305の実施例 において、ロック弁管20-cpが出口・出口経路7-acjに挿入されもので、
それ自体が可動(上下)するロック弁管20-cpと、固定装置本体に取付けられてそのロック弁管20-cpを受けて通常時の液体(気体)等の流れを遮断する受け材20-csとから構成される。
ロック弁管20-cpは、地震時に重り20-eの作動によって出口・出口経路7-acjの弁となる。
通常時は、重り20-eの押え・支えによって、ロック弁管20-cpは受け材20-csに押し付けられて液体(気体)等の流れを遮断する。
地震時に重り20-eが振幅運動して動き、重り20-eの押え・支えを失って、バネ等9-c(振り子の重り20-eの中央部への動きによりロック弁管20-cpが押し下げられる程度の反発力を持った)によって、ロック弁管20-cpは(バネ等9-cによって押されて)受け材20-csから離れてロック弁管20-cpに液体(気体)等が入り、ロック弁管20-cpの開口20-cpoから液体(気体)等が流れ出し、ピストン状部材7-pの固定が解除される。
地震後、重り20-eの振幅運動が止まり、重り20-eが振り子の中心に戻ると、ロック弁管20-cpを押下(上)げて受け材20-csに押し付けて液体(気体)等の流れを遮断すると、バネ等9-cによって元の位置に戻っているピストン状部材7-pが固定される。そして固定装置として機能する。
ロック弁管20-cpの中心を、地震センサー振幅装置の重り20-eを滑動(すべり・転がり)させる球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部(すべり・転がり面部、以下同じ)をもったセンサー免震皿36-vmの中心と合せるのではなく、中心からずらすと地震センサー振幅装置としての地震感度が良くなる。
なお、ロック弁管20-cpとは、筒のように筒の内部で液体(気体)等の流れを許すもの、またはコ形材・L形材・H形材・T形材のように受け材20-csで仕切られて管をなすもの等があげられる。図311〜図312はその実施例で、これらのうち、図311(a)(b)はコ形材、図311(c)(d)は形材、図312(a)(b)はH形材、図312(c)(d)はT形材の場合である(図311〜図312の実施例は滑動重り20-bの場合のものであるが、重り20-bと重り20-eとし、上下を逆にして受け材20-csとロック弁管20-cpとの間にロック弁管20-cpを持上げるようなバネ等を仕組むと振り子重りの場合の実施例に該当する)。
(13) 重りと間接弁方式 2
請求項138項〜請求項139項は、重り連動の間接弁方式2の発明である。出口・出口経路7-acjと重り20(ボール型重り20-b、振り子重り20-e)との隙間を無くし、風時の密閉性を高め、且つ風時の固定装置としての弁機能としての安定性を高め、さらに、地震時の地震センサーとしての感度を上げるための発明である。
図295(a)〜図295(b)は、この発明のうち滑り型重り20(ボール型重り20-b)による発明である。
1) 風時
風圧力によってピストン状部材7-pにより圧力が液体(気体)等にかかる(液体(気体)等が僅かに流れ始める)。
その圧力により重り20、20-bがロック弁管20-cpに吸込まれ(液体(気体)等の流れは止まり)、ロック弁管20-cpがスライドし、受け材(固定装置本体に取付けられている)20-csに押し付けられて液体(気体)等の流れは止まる。流れが止まると今度は、ロック弁管20-cpからの重り20、20-bの吸込みが止まり、重り20、20-bが外れる。
重り20、20-bが外れると今度は、ロック弁管20-cpの受け材(固定装置本体に取付けられている)20-csへの押し付けが無くなり、また(重りがロック弁管(の吸込み口20-cpi)の真近にあるため)重り20、20-bがロック弁管20-cpに吸込まれる。それを繰返して、液体(気体)等の流れを止め、ピストン状部材7-pの動きを止める。
2) 地震時
地震力によってピストン状部材7-pにより圧力が液体(気体)等にかかる(液体(気体)等が僅かに流れ始める)。
重り20、20-bがロック弁管20-cpに吸込まれると(液体(気体)等の流れは止まり)、ロック弁管20-cpがスライドし、受け材(固定装置本体に取付けられている)20-csに押し付けられて液体(気体)等の流れは止まる。流れが止まると今度は、ロック弁管20-cpからの重り20、20-bの吸込みが止まり、重り20、20-bが外れる。
重り20、20-bが外れると地震力が働いているので、地震力により重り20、20-bがロック弁管20-cp(の吸込み口20-cpi)よりずれて、ロック弁管20-cpに吸込まれなくなり、液体(気体)等の流れが始まり、免震し始める。地震後、重り20、20-bは、球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部(すべり・転がり面部、以下同じ)をもったセンサー免震皿36-vmのために、元の位置(ロック弁管(の吸込み口20-cpi)の真近)に戻る。
(ロック弁管(の吸込み口20-cpi)の真近に戻る)戻り方は、センサー免震皿36-vmによらずにバネ復元型(バネ復元型地震センサー振幅装置15)、振り子型(振り子型地震センサー振幅装置13)でも良い。
このことにより、地震センサーとしての地震感度がよく、風時の固定装置としての安定性も高い。
というのは、図298では、風時の固定装置としての弁機能としての安定性は良いが、地震時、重り20、20-bが出口・出口経路7-acjに吸込まれて地震感度が悪い。図304では、地震感度が良いが、風時にはピストン状部材の動きにより液体・気体等の圧力を受けるため重り20、20-bの弁機能としての安定性に関して不安定になる要素もあった。このように、地震センサーとしての地震感度を良くすれば、風時の固定装置としての安定性に欠け、風時の固定装置としての安定性を良くすれば、地震センサーとしての地震感度が悪くなる問題を、この発明は解決している。
ロック弁管の支えの開口20-cpsoの意味は、ロック弁管の支え20-cpsとその開口20-cpsoが無い場合は、重り20、20-bがロック弁管20-cpに吸込まれた後、受け材20-csに押し付けられて液体(気体)等の流れが止まってもロック弁管20-cpと固定装置本体との隙間での流れが存在して重り20、20-bが吸込まれたままで重り20、20-bが外れないという問題を解消するためで、ロック弁管20-cpと固定装置本体との隙間での流れは、この開口20-cpsoを通るので重り20、20-bを吸込むということは無くなるからである。
図295(b)は、ダンパー兼用の固定装置(8.4.4.1.参照)である。図295(a)の構成に加えて、液体貯槽7-acまたは外部から付属室7-abまたはピストン状部材7-pの挿入筒へ戻る戻り口7-erを設けてそこに弁(逆流を防ぐ弁)7-fsを付ける。
出口・出口経路7-acjの開口面積の大きさは小さくし、戻り口7-erの開口面積の大きさは大きくし、戻り口7-erには、ピストン状部材7-pが筒7-aから出る方向時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられている。
出口・出口経路7-acjの開口面積の大きさを小さくしたことと戻り口7-erに設けられた弁の性格とにより、地震時の固定ピン7の、すり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vm、7-vmcでの中心から周辺への移動に抵抗を与え、
加えて、戻り口7-erの開口面積の大きさを大きくしたことと戻り口7-erに設けられた弁の性格とにより、地震時に固定ピン7の元の位置への戻りに抵抗を与えず速やかにし、そして再度、中心から周辺への移動に抵抗を与えられる。
このようにして固定装置と兼用の変位抑制効果等を持ったダンパーとなる。
また、免震時に固定機構が働かないように、出口・出口経路7-acjに設けられた弁は地震時に開かれた状態にする必要があるが、地震時に開かれた状態を維持するために、図295(b)は、図295(a)に対して、通路口7-abjが重り20、20-bの下にあり、免震時に通路口7-abjから液体(気体)等が吹出して重り20、20-bの元の位置(通常位置)への戻りを遅くしている。そのため、出口・出口経路7-acjに設けられた弁(重り20、20-b)は開かれた状態になり、免震時に固定機構が働かないようにしている。
なお、図295(a)〜図295(b)はボール型重り20-bを用いた実施例を示しているが、ボール型重り20-bの代わりに、(滑り型)重り20、もしくは、振り子重り20-eを用いた実施例も可能である。
(14) 増幅器付
請求項139−2項の発明は、弁(ロック弁管20-cp、ロック弁20-l、スライド式ロック弁7-sf)にピストン状部材7-pからの圧力がかかり、弁の動きが悪くなる問題を解決するものである。8.1.2.2.5.1.(ロック)弁方式▲1▼でも当然同様に考えられる。
請求項125項から請求項139項のいずれか1項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
弁(ロック弁管20-cp、ロック弁20-l、スライド式ロック弁7-sf)に、弁が出る方向(開く方向)に開いた形になるように傾きをもたせ(例えば錐形等をしており)、また弁の挿入口にも弁と同様に傾きをもたせるか、弁が開く方向(出る方向)に幅広く、弁が閉じる方向に(弁が入る方向)狭くなるような段差をつけるかして、ピストン状部材7-pからの圧力を受けると弁が出る(開く)ようにして、その出る(開く)力を受けて、歯車・滑車・梃子等で、力は弱くして、弁の先端部20-cpt、20-ltに伝えて、ロックとして小さな(センサーの)重り20、20-b、20-eで可能なようにするものである。
図313〜図314は、その実施例であり、梃子と歯車での実施例である。円筒形のロック弁20-l、円筒形の外形は弁が出る方向(開く方向)に開いた形になるように傾斜(弁が出る方向(開く方向)に広く、弁が入る方向(閉じる方向)に狭い傾斜)の付いた円錐形となっている。そのためピストン状部材7-pからの圧力を受けると弁が出る(開く)ようになっている。
また、ロック弁20-lの周囲全体に等圧に圧力を掛けるためにピストン状部材7-pの挿入筒7-aからの出口経路7-acjは、ロック弁20-lの周囲を円環状7-acjrに取り囲んでいる。
円筒形のロック弁20-lには、梃子の力点36-lとなる梃子36-bへ力を伝達するための部材が取付いている。
この梃子36-bにより、歯車(大)36-dの作用点36-dtiに力が伝達される。この作用点には作用変位はその比率(支点36-hから作用点36-dti/支点36-hから力点36-l)に従い大きく増幅されるが、力はその比率に従い縮小される。
そして歯車(大)36-dから歯車(小)36-eの回転軸について一体になった小歯車36-eaに力が伝達され、歯車(小)36-eを回転させる。
ピン20-pはピン20-ppにより接合された上部部材20-puと下部部材20-pdとからなり、下部部材20-pdにはラック20-prが刻まれており、
下部部材20-pdのラック20-prは、バネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)20-pdsにより歯車(小)36-eに押し付けられている。そのためピン20-pの上がる方向では、歯車(小)36-eはピン20-pのラック20-prに引っ掛かり、ピン20-pの下がる方向では、歯車(小)36-eはピン20-pのラック20-prに引っ掛からずに歯車(小)36-eは回転できる。
歯車(小)36-eは、この効果が得られるピン20-pの下がる方向では空転するフリーホイールまたは一方向クラッチ利用の歯車でもよい。その場合はピン20-pは上下部材に分かれている必要は無く、下部部材20-pdを押しつけるバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)20-pdsも必要なく、直接、ピン20-pのラック20-prと歯車(小)36-eが噛合っている。
また、歯車(小)36-eまたラック20-prは、ラチェット歯車(つめ歯車)となっている方が(同様にラック20ーprはピン20ーpの上がる方向でのみ歯車(小)36ーeと噛み合うように刻まれている方が)、引っ掛かりが大きくロック効果が大である。
以上の梃子36-bの比率(支点から作用点/支点から力点)また歯車同士のギア比を調整することにより、重り20-bの重さを軽くして免震初動時の圧力に抵抗できる。
そのため、免震初動時までは、ピストン状部材7-pからの圧力によるピン20-pの持ち上がりを、重り20-bの重さで押さえられるようにでき、地震センサーを機能させられ、
それ以上の力が働く強風時は、重り20-bがピン20-pにより持ち上がって上部押え20-cpssuに押さえつけられて地震センサー機能がロックされ同時に弁も開かず免震がロックするようにできる。これは、8.13. 風時の免震ロック(特に、8.13.3. 風時の免震ロック3)につながる方法である。この構成は梃子36-bを使わない歯車だけでギア比の調整によっても可能である。
図315〜316は、梃子と歯車での、もう一つの実施例である。
円筒形のロック弁20-l、円筒形の外形は弁が出る方向(開く方向)に開いた形になるように傾斜(弁が出る方向(開く方向)に広く、弁が入る方向(閉じる方向)に狭い傾斜)の付いた円錐形となっている。そのためピストン状部材7-pからの圧力を受けると弁が出る(開く)ようになっている。
また、ロック弁20-lの周囲全体に等圧に圧力を掛けるためにピストン状部材7-pの挿入筒7-aからの出口経路7-acjは、ロック弁20-lの周囲を円環状7-acjrに取り囲んでいる。
円筒形のロック弁20-lには、梃子の力点36-lとなる梃子36-bへ力を伝達するための部材が取付いている。
この梃子36-bにより、ラック板36-cpの作用点36-dtiに力が伝達される。この作用点には作用変位はその比率(支点36-hから作用点36-dti/支点36-hから力点36-l)に従い大きく増幅されるが、力はその比率に従い縮小される。
そして作用点36-dtiへの力の伝達によるラック板36-cpの上下移動により、双方のギアにより歯車(小)36-dへ力が伝達され、さらに、歯車(小)36-dから回転軸が一体になった歯車(大)36-eに力が伝達され、歯車(大)36-eを回転させる。
ピン20-pにはラック20-prが刻まれており、歯車(大)36-eの回転によりそのラック20-prによってピン20-pが上下する。
歯車(大)36-eは、ピン20-pの下がる方向では空転するフリーホイールまたは一方向クラッチ利用の歯車となっているため、ピン20-pの下がり切ったところで空転する。また、ピン20-pのラック20-prも部分的に刻まれ、ピン20-pの上がり切ったところで空転する。
また、歯車(大)36-eまたラック20-prは、ラチェット歯車(つめ歯車)となっている方が(同様にラック20ーprはピン20ーpの上がる方向でのみ歯車(大)36ーeと噛み合うように刻まれている方が)、引っ掛かりが大きくロック効果が大である。
以上の梃子36-bの比率(支点から作用点/支点から力点)また歯車同士のギア比を調整することにより、重り20-bの重さを軽くして免震初動時の圧力に抵抗できる。
そのため、免震初動時までは、ピストン状部材7-pからの圧力によるピン20-pの持ち上がりを、重り20-bの重さで押さえられるようにでき、地震センサーを機能させられ、
それ以上の力が働く強風時は、重り20-bがピン20-pにより持ち上がって上部押え20-cpssuに押さえつけられて地震センサー機能がロックされ同時に弁も開かず免震がロックするようにできる。これは、8.13. 風時の免震ロック(特に、8.13.3. 風時の免震ロック3)につながる方法である。この構成は梃子36-bを使わない歯車だけでギア比の調整によっても可能である。
図313〜図314、図315〜316ともに、ロック弁20-lが、錐形等をしているが、図292(c)のように、ロック弁(図292(c)では20-cp)が開く方向(出る方向)に幅広く、弁が閉じる方向に(弁が入る方向)狭くなるような段差をつけるかして、ピストン状部材7-pからの圧力により、ロック弁が開くようにする構成もある。
以上の構成によって、
1) 通常時
a) 免震作動時(ピストン状部材7-pからの重り20-bを持ち上げる力)クラスまで
重り20-bがピン20-p上にあると、梃子36-bと歯車36-d、36-eによって重り20-bの重さは増幅されて、その増幅された重さまでは、ピストン状部材7ーpからの弁を開く圧力成分に対抗でき、歯車(小)36-eは、ピン20-pが重り20-bを押し上げる(弁の開く)方向には回転できずに、ロック弁20-lの開きを許さない。
b) 強風時
強風時のピストン状部材7-pから重り20-bを持ち上げる以上の圧力を受けても、上部押え20-cpssuによって押さえられて重り20-bがピン20-pからはずれることはない。この、上部押え20-cpssuによって重り20-bが押さえられる場合は、地震センサー機能がロックされる形になる。
このことにより、免震初動時までは上部押え20-cpssuによって押さえられず地震センサーが機能し、強風時には上部押え20-cpssuによって押さえられ、地震センサー機能がロックされ、免震ロックするようにすることが可能になる。
ここで、免震作動時は約100gal以下、強風時は地震力加速度換算(軽量住宅の場合)で約100gal相当以上と考えても良い。つまり強風約100gal相当までは免震し、それ以上は地震センサー機能をロックし、免震ロックするという形が考えられる。また免震ロック水準を強風100〜200gal相当まであげても良い。
2) 地震時
地震時、重り20-bがピン20-pからはずれると、歯車(小)36-eはピン20-pの上がる方向に回転でき、ロック弁20-lの開きを許して弁が開く(ロック弁20-lの円錐形のためにピストン状部材7-pからの圧力を受けると弁が開く)。
3) 地震後
地震後、ピストン状部材7-pからの圧力がなくなると、ロック弁20-lの自重、ロック弁20-lにつけたバネ等、また歯車(大)への梃子の取付け部36-dti(付近)につけた重りまたバネ等で、ロック弁20-lが(下がり)閉まるようになる。そしてピン20ーpの上を重り20ーbが再び押え付け、ロック弁20ーlの開きを許さなくする。
ここで、強風時の免震ロックの設計について説明すると、
重り20、20-b、20-eの重さをWとし、その重さの歯車・滑車・梃子等での増幅倍数をnとし、
免震作動させたい地震時におけるロック弁20-lに働くピストン状部材7-pからの弁を開く圧力成分をPとし、
免震ロックしたい強風時におけるロック弁20-lに働くピストン状部材7-pからの弁を開く圧力成分をP’とすると、
W×n>P
W×n<P’
を満たすように重り重さWと歯車・滑車・梃子等の増幅倍数nを設定すれば良い。
(15)実施例
図288は、請求項131項記載の固定装置の実施例であり、地震センサー振幅装置の重りが、球であり、球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部(すべり・転がり面部、以下同じ)をもったセンサー免震皿36-vmを球20-bが転がる方式の地震センサー振幅装置14の場合である。
遅延効果については、図297の実施例とは違い、別経路の戻り経路7-erを設けずに、出口・出口経路7-acjの重り20、20-bによる塞ぎを甘くすることにより、ピストン状部材7-pの戻りに遅延効果を持たせる場合である。
図296は、請求項131項記載の固定装置の実施例であり、地震センサー振幅装置の重り20が、すべり部材であり、球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部をもったセンサー免震皿36-vmを重り20がすべる方式の地震センサー振幅装置14の場合である。
また、図281と同様に、地震センサー振幅装置の重り20、20-bが、平面型滑り面部3を滑動(すべり・転がり)し、バネ等9で復元する方式の地震センサー振幅装置15の場合も考えられる。
図297は、図288の実施例より遅延効果を確実にするために、
ピストン状部材7-pによって押出される液体7-ao・気体等が液体貯槽・外部に出る出口・出口経路7-acjと、出口・出口経路7-acjからその押出された液体7-ao・気体等が筒中7-aに戻る別経路の戻り経路7-erとが設けられており、
出口・出口経路7-acjと戻り経路7-erとには開口面積の差をもたせ、出口・出口経路7-acjは大きく、戻り経路7-erは小さく、
戻り経路7-erは、開口面積が一定以下の場合には弁は必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材7-pが筒中7-aから押出される時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられている場合である。
図297においては、ボール型重り20-bが記載されているが、その代わりにすべり部材20を使用することも可能である。
図298は、図288の実施例と同様に地震センサー振幅装置の重りが、球であり、球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部をもったセンサー免震皿36-vmを球20-bが転がる方式の地震センサー振幅装置14の場合であるが、地震センサー振幅装置の重り20、20-bの下部にピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等が筒中7-aから出る出口・出口経路7-acjがある場合である。
遅延効果については、別経路の戻り経路7-erを設け、弁7-f、7-fbを取り付けることで戻り方向への液体(気体)等の流れ以外の逆流を防いでいる。
図298においては、ボール型重り20-bが記載されているが、その代わりにすべり部材20を使用することも可能である。
図299は、図298の地震センサー振幅装置の重り20-bが、出口・出口経路7-acjに嵌まり込み、摩擦が大きくなり、地震センサー振幅装置の感度が落ちる問題を解決する発明である。
地震センサー振幅装置の重りが、転がり部材5-e、5-f上の部材20であり、球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部をもったセンサー免震皿36-vmをこの部材20が転がり部材5-e、5-fによって可動する方式の地震センサー振幅装置14の場合であるが、この部材20に球20-bが組込まれおり、球20-bは部材20の内で上下に移動できる空隙を持つ。
この球20-bが、出口・出口経路7-acjに嵌まり込むが、球20-bは部材20に比べて軽いため、その嵌まり込むことによる地震時の可動時(前記空隙へ上移動)の摩擦は、地震センサー振幅装置の重り全体にとって小さく、そのため地震センサーとしての感度を落とさず、逆に球20-bが出口・出口経路7-acjに嵌まり込むことにより風時の弁の密閉度を高め、風揺れ固定の効果を高めることになる。
図300も、図299と同様に、図298の地震センサー振幅装置の重り20-bが、出口・出口経路7-acjに嵌まり込み、摩擦が大きくなり、地震センサー振幅装置の感度が落ちる問題を解決するもう一つの発明である。
地震センサー振幅装置の重りが、球20-bであり、球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部をもったセンサー免震皿36-vmを球20-bが転がる方式の地震センサー振幅装置14の場合であるが、この球20-bにさらに小球20-bbが組込まれており、小球20-bbは球20-bの内で上下に移動できる空隙を持つ。
この小球20-bbが、出口・出口経路7-acjに嵌まり込むが、小球20-bbは球20-bに比べて軽いため、その嵌まり込むことによる地震時の可動時(前記空隙へ上移動)の摩擦は、地震センサー振幅装置の重り全体にとって小さく、そのため地震センサーとしての感度を落とさず、逆に小球20-bbが出口・出口経路7-acjに嵌まり込むことにより風時の弁の密閉度を高め、風揺れ固定の効果を高めることになる。
図301は、図288の実施例と同様に地震センサー振幅装置の重りが、球であり、球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部をもったセンサー免震皿36-vmを球20-bが転がる方式の地震センサー振幅装置14の場合であるが、地震センサー振幅装置の重り20、20-bの側面にピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等が筒中7-aから出る出口・出口経路7-acjがある場合である。
図301においては、ボール型重り20-bが記載されているが、その代わりにすべり部材20を使用することも可能である。
図302は、図288の実施例と同様に地震センサー振幅装置の重りが、球であり、球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部をもったセンサー免震皿36-vmを球20-bが転がる方式の地震センサー振幅装置14の場合であるが、地震センサー振幅装置の重り20、20-bの上部及び下部にもピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中7-aから出る出口・出口経路7-acjがある場合である。さらに、上部及び側面に、または下部及び側面に、または上部及び下部及び側面に、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中7-aから出る出口・出口経路7-acjがある場合も考えられる。
図302においては、ボール型重り20-bが記載されているが、その代わりにすべり部材20を使用することも可能である。
図304は、図288の実施例と同様に地震センサー振幅装置の重りが、球であり、球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部をもったセンサー免震皿36-vmを球20-bが転がる方式の地震センサー振幅装置14の場合であり(重り20が、図280のようにすべり方式の場合も考えられる)、 地震センサー振幅装置の重り20、20-bの下部にピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等が筒中7-aから出る出口・出口経路7-acjがある場合であるが、図298と違うのは、重り20、20-bがピストン状部材7-pによって液体・気体等の押出される方向に位置していることであり、押し上げる圧力を受ける点である。そのためにその圧力によって押し上がるのを防ぐ上部押え20-bs(地震センサー振幅装置の本体(筐体等)に支持された)が設けられている。
図305は、請求項131項記載の固定装置の実施例であり、地震センサー振幅装置の重りが、振り子の重り20-eであり、振り子により地震センサーとなる方式の地震センサー振幅装置13の場合である。
地震センサー振幅装置の重り=弁20-eの下部にピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等が筒中7-aから出る出口・出口経路7-acjがある場合であるが、図317(a)と違うのは、重り=弁20-eがピストン状部材7-pによって液体・気体等の押出される方向に位置していることであり、押し上げる圧力を受ける点である。しかし、吊材20-sは剛体(図317(a)では引張力のみに対応すればよいが)で圧縮力を受けて(図317(a)では引張力を受けて)、振り子の支点20-h(支点20-hは地震センサー振幅装置の本体(筐体等)に支持されて)で、その力に対応できるようになっている。
振り子の重り20-eの形状について言えば、出口・出口経路7-acjの当たる以外の側面は、地震時の可動時の噴出する液体・気体等の圧力によって速やかにより開く方向に力が働くように(図305の重り20-eの形のように)傾斜にするのが有利である。また、この傾斜により感度(敏感/鈍感)を決定できる。このことは、複数個の固定装置の配置のときに利用できる。つまり重心付近の固定装置の地震センサーは鈍感に、周辺のものは敏感にという配置に対応できる(8.3.2.参照)。
遅延効果については、図297の実施例とは違い、別経路の戻り経路7-erを設けずに、出口・出口経路7-acjの重り=弁20-eによる塞ぎを甘くすることにより、ピストン状部材7-pの戻りの遅延効果を持たせる場合である。当然、図297の実施例のように別経路の戻り経路7-erを設けることも考えられる。
図306は、図305の実施例の出口・出口経路7-acjに、付属室を設けてそこにボール型弁7-fbを設けて、その付属室の底面を、ピストン状部材7-pの挿入筒7-a方向に向けて下り勾配にして、通常は弁7-fbが閉まるようにしてあり、地震時にピストン状部材7-pが押し下がると、弁7-fbが開くようになっている場合である。それにより遅延効果(弁7-fbが閉まっても完全には密閉されておらずにその隙間から液体・気体等は挿入筒7-a内に戻る)は増す方法である。図304、図305、図306は共に、弁20-e、20-bに地震時に圧力を受けていても、地震力が働ければ、地震力は圧力と直角方向なので(圧力の分力が0となり)、容易に弁20-e、20-bが開くことができるものである。
さらに、図307は、図305及び図306の実施例 において、ピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等の高圧力によって、重り=弁20-eによる出口・出口経路7-acjの塞ぎが不安定になるという問題を解消する実施例である。つまり、液体・気体等の圧力がかなり高い場合には、弁20-eの底面の(振り子の支点20-h対する)傾きが少しでもあると、その圧力によって弁が開いてしまう。その問題を解決するのに、出口・出口経路7-acjを経由して付属室まで、振り子を延ばし、出口・出口経路7-acjを付属室の位置から弁20-eで塞ぐようにしたものである。これにより高圧力を受け、 弁20-eの底面の(振り子の支点20-h対する)傾きがあったとしても、弁20-eの不安定さを解消することが可能となる。
図317(a)は、請求項131項記載の固定装置の実施例であり、地震センサー振幅装置の重りが、振り子の重り20-eであり、振り子により地震センサーが構成される方式の地震センサー振幅装置13の場合である。
地震センサー振幅装置の重り=弁20-eの下部にピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等が筒中7-aから出る出口・出口経路7-acjがある場合であるが、図305と違うのは、重り=弁20-eがピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等の押出す方向に位置していることであり、押し下げる圧力を受ける点である。しかし振り子の支点20-hによりその圧力に対応できており、液体・気体等の吸引力のために、重り=弁20-eの地震時の開きが悪くなることはない。
遅延効果については、別経路の戻り経路7-erを設け、さらに弁7-f、7-fbを設けて戻りへの液体(気体)等の流れ以外の逆流を防いでいる。
図317(b)は、図317(a)の風時の弁の密閉度を高め、風揺れ固定の効果を高める発明である。
図317(a)と同様に、地震センサー振幅装置の重りが、振り子の重り20-eであり、振り子により地震センサーが構成される方式の地震センサー振幅装置13の場合であるが、この重り20-eに球20-bが組込まれており、球20-bは重り20-eの内で上下に移動できる空隙を持つ。
この球20-bが、出口・出口経路7-acjに嵌まり込むが、球20-bは振り子の重り20-eに比べて軽いため、その嵌まり込むことによる地震時の可動時(前記空隙へ上移動)の摩擦は、地震センサー振幅装置の重り全体にとって小さく、そのため地震センサーとしての感度を落とさず、逆に球20-bは、出口・出口経路7-acjに嵌まり込むことにより風時の弁の密閉度を高め、風揺れ固定の効果を高めることになる。
図318(a)〜図322は、図288〜図317(a)のものより地震センサー振幅装置部の地震センサー感度を上げた場合の実施例である。
図318(a)は、地震センサー振幅装置の重りが、振り子の重り20であり、振り子により地震センサーが構成される方式の地震センサー振幅装置13の場合で、重り20と弁20-eとは一体になっており、梃子の原理を利用し、支点20-hを介して梃子36-bの働きにより、重り20とこの重りと一体になった弁20-eとの支点間距離を変えて弁の距離の方を長くして、重り20の動きに比して弁20-eが敏感に働くものであり、地震に対する感度を上げられるものである。
地震センサー振幅装置の重り20と一体になった弁20-eの上部にピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等が筒中7-aから出る出口・出口経路7-acjがある場合であるが、弁20-eがピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等の押出す方向に位置しており、押し上げる圧力を受ける。しかし振り子の支点20-hによりその力に対応できており、液体・気体等の吸引力のために、弁20-eの地震時の開きが悪くなることはない。
以上の、図305〜図318(a)においての、地震センサー振幅装置の本体(筐体等)に支持されている支点20-hを、水平方向に 360度回転可能なユニバーサルなジョイントにすると、全方向の地震動に対応の地震センサーが可能になり、かつスムーズに弁と連動する。
図305〜図317(a)では、地震センサーの重り=弁20-eとなっており、図318(a)では、弁20-eが重り20と一体になっているので、ダイレクトな連動が可能になる。
図318(b)は、地震センサー振幅装置の重りが、起き上り小法師の重り20-dであり、起き上り小法師の起き上り運動により地震センサーとなる起き上り小法師型による地震センサー振幅装置の場合で、地震センサー振幅装置の重り20-dが、実質の重り部20-daと弁部20-dcに分かれ(その間に繋ぎ部20-db)、弁部20-dcの上部にピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等が筒中7-aから出る出口・出口経路7-acjがある場合で、梃子の原理を利用したもので、支点(=重り部20-da)を介して梃子(=繋ぎ部20-db)の働きにより、重り部20-daの動きに比して弁部20-dcが敏感に働くものであり、地震に対する感度を上げられるものである。
図319は、逆立ち振り子13の場合で、振り子13の重り20-eが上になりそれを支える(地震センサー振幅装置の本体(筐体等)に支持されている)支点20-hにバネ等20-kを設けて自立させ(もしくは振り子の根元をユニバーサル回転接点等にし、振り子が自立できるように振り子支持材20-jにバネ等を掛渡して自立させ)、地震時にはその弾性で振動して振り子になるものである。
図320は、この図319の逆立ち振り子13の根元に地震センサーとなる重り20を設置し、地震センサー感度を上げた場合のものである。逆立ち振り子13の根元の支点20-hに近い振り子支持材20-j(また振り子支持バネ等20-k)に地震センサーとなる重り20を設置することにより、地震時にこの重り20が支持材20-j(また振り子支持バネ等20-k)に押し当たり、押し当たる位置が支持材20-j(また振り子支持バネ等20-k)の根元ゆえに、増幅して振り子の重りによる弁部20-eが敏感に反応するものである。
図321は、この図319の逆立ち振り子13の根元に弁36-bfを設置することにより、その上の振り子の重りは油等の液体から外に出て、油等の粘性の影響を受けることがなくなる。そのため、地震時に振り子の重り20は敏感に反応することが可能になる。
具体的には、逆立ち振り子13の根元の支点20-hに近い振り子支持材20-j(また振り子支持バネ等20-k)に弁部36-bfを設置し、そこが出口・出口経路7-acj位置になる。そしてその上に振り子の重り20が設けられることにより、油等の液体の上に出ることが可能となる。それによりこの振り子の重り20は油等の粘性の影響を受けなくなるため地震時に敏感に反応するものである。
図322は、図273と同様に、地震センサーの重り20-bに梃子36-bの力点が入り込み、地震時に梃子の原理で増幅して梃子による弁部36-bfが敏感に反応するものである。
下部が球状で自由に転がることのできる形状の重り20-bを免震皿上に乗せ、その上部に梃子36-bの力点が入り込む挿入部36-mを設ける。地震力を受けて重り20-bが転がると、力点36-lも連動して動き、これによって梃子36-bの作用点として弁部36-bfが動くことになる。
このとき力点36-lの動きの振幅は、地震変位振幅に加え、重り20-b(及び挿入部36-m)の回転が力点36-bに与える変位分とからなる。この力点36-lの振幅が、力点36-lから支点36-hの距離と支点36-hから作用点=弁部36-bfの距離との比に応じて増幅され、作用点の動きの振幅となる。この2重に増幅された作用点=弁部36-bfの動きによって、弁部36-bfの動きが増大することになる。
なお、梃子の支点36-hは、全方向に回転する梃子の支点である。
また梃子36-bの力点が入り込む重り20-bの挿入部36-mも、球面またはすり鉢等の凹形状になっており、梃子36-bの先端部が追随でき、全方向からの地震力を伝達できるようなものとなっている。
またこの方式では、重り20-b自体が自由に転がることができるため、図271等で使用されている重り20下のボール(ベアリング)5-eを無しにできる。
図323〜図325は、地震センサー振幅装置部の地震センサーが地震垂直動にも地震センサーとして機能するようしたもので、図319の振り子13と同様に、振り子13の重り20-eを支える部分にバネ等20-kを設けて自立させ、地震時にはその弾性で振動して振り子になるものである。その振り子の重りが弁部20-eとなり、地震時に弁が開き、出口・出口経路7-acjから筒中7-aの液体・気体等は液体貯槽7-acまたは外部に流れ出して、ピストン状部材7-pは作動可能となり、固定ピン等は解除される。
図323は、この振り子を横(水平)に寝かせて、地震垂直動に特に振動するが、地震水平動の一方向にも弾性により振動して振り子になり、地震動を感知するようにしたものである。
図324は、振り子を垂直方向斜めに立ちあげて、地震垂直動及び水平動にも弾性により振動して振り子になり、地震動を感知するようにしたものである。
図325は、振り子を垂直に立ちあげて、振り子13の重り20-eを支える部分のバネ等20-kの弾性により、地震垂直動に伸縮し振動し、しかも水平動にも振動して振り子になり、地震動を感知するようにしたものである。
図326は、複数設けられた出口・出口経路7-acjのそれぞれに、地震センサーとなる重り20(図326ではボール型重り20-b)または重りと一体になった(または重りと連動した)弁20-eを設けることにより、且つ、この重りの周期を個々に変えることにより、地震センサーとしての重りの地盤周期との共振感度に幅を持たせられ、地盤周期への対応に幅を持たせることが可能になる。
図326においては、ボール型重り20-bおよび振り子13の重り20-eとなっているが、その代わりに、両方ともボール型重り20-b、振り子13の重り20-eを、また片方また両方ともすべり部材20を使用することも可能である。
図327も、図326と同様に出口・出口経路7-acjに、複数個の地震センサーとなる重り20(図327ではボール型重り20-b)すなわち弁で塞ぐ型のもう一つの実施例で、弁の密閉性を上げるもので、風揺れ固定の性能を高める効果を持つものである。図327では、出口・出口経路7-acjの上下を、2個の地震センサーとなる重り20すなわち弁で塞ぐ型の実施例である。
また、図301のように重り20、20-bの側面に出口・出口経路7-acjがある場合は、出口・出口経路7-acjの左右に重り20を設置することになる。
図327においては、ボール型重り20-bが記載されているが、その代わりにすべり部材20もしくは振り子13の重り20-eを使用することも可能である。
図328は、請求項134項記載の地震センサー振幅装置部と固定装置部とが分離された場合の実施例であり、図284の固定装置部と地震センサー振幅装置部とが連結管7-ecによって連結される場合である。
地震センサー振幅装置部は、前記地震センサー振幅装置等の付属室7-abと液体貯槽7-acまたは外部とからできており、出口・出口経路7-acjにより結ばれている。
付属室7-abの地震センサー振幅装置の重り20、20-bが、バネ等または球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部をもったセンサー免震皿36-vmによって平衡を保たれて、通常では出口・出口経路7-acjを塞ぐ位置にある(地震時に、重り20、20-bが地震力により移動すると、この出口・出口経路7-acjを塞ぐ位置からずれるようになっている)。
さらに付属室7-abに固定装置部との連結口7-jcを持っている。
この地震センサー振幅装置部と固定装置部とが連結管7-ecによって連結された場合の作動機構は、図288と全く同じである。
この地震センサー振幅装置部は、図296と同様に、地震センサー振幅装置の重り20が、すべり部材であり、球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部をもったセンサー免震皿36-vmを重り20がすべる方式の地震センサー振幅装置14の場合もある。また、図281と同様に、地震センサー振幅装置の重り20、20-bが、平面型滑り面部3を滑動(すべり・転がり)し、バネ等9で復元する方式の地震センサー振幅装置15の場合も考えられる。
また、この地震センサー振幅装置部は、図297と同様に、図328の実施例より遅延効果を確実にするために、ピストン状部材7-pによって押出される液体7-ao・気体等が液体貯槽・外部に出る出口・出口経路7-acjと、出口・出口経路7-acjからその押出された液体7-ao・気体等が筒中7-aに戻る別経路の戻り経路7-erとが設けられ、出口・出口経路7-acjと戻り経路7-erとには開口面積の差をもたせ、出口・出口経路7-acjは大きく、戻り経路7-erは小さくし、戻り経路7-erは、開口面積が一定以下の場合には弁は必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材7-pが筒中7-aから押出される時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられている場合もある。
また、この地震センサー振幅装置部は、図298と同様に、地震センサー振幅装置の重り20、20-bの下部に出口・出口経路7-acjがある場合もある。図301と同様に、地震センサー振幅装置の重り20、20-bの側面に出口・出口経路7-acjがある場合もある。
図302と同様に、地震センサー振幅装置の重り20、20-bの上部及び下部に出口・出口経路7-acjがある場合もある。さらに、上部及び側面に、または下部及び側面に、または上部及び下部及び側面に、出口・出口経路7-acjがある場合も考えられる。
図329は、請求項135項記載の連動作動の場合の固定装置の実施例である。以上の地震センサー振幅装置付き固定装置と地震センサー振幅装置分離型固定装置(固定装置部と地震センサー振幅装置部)と独立型固定装置(図284参照)との連結管7-ecによる連結の場合である。
また、図303のように、以上の形の上下逆の場合もある。つまり、凹形状の挿入部7-vmと当該挿入部に挿入された固定ピン7との関係が、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とに対して逆に取付けられる場合もある。
凹形状の挿入部7-vmと当該挿入部に挿入された固定ピン7との関係を除けば、その他の部分は、図288〜図329とほぼ同様である。
さらに、図330は、請求項133項記載の連結部材弁型固定装置のうちの不可撓連結部材による実施例である。
筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドし、免震される構造体を支持する構造体2の部材からなるピストン状部材7-pが、ユニバーサル回転接点2-xを介して、免震される構造体を支持する構造体2に設置された支持部材2-gに接続されており、免震される構造体1の部材からなるその挿入筒7-aが、支持部材1-g及びユニバーサル回転接点1-xを介して、免震される構造体1に設置された支持部材1-gに接続されている。
さらに、この挿入筒7-aの、地震時にピストン状部材7-pによって押出された液体・気体等は、地震センサーとなる重りのある付属室7-abへ、そして、重り20-bが通常時は弁として塞いでいる通常位置から地震力によりずれることにより、出口・出口経路7-acjは開き、液体貯槽7-ac(または外部)部分へ流れ込む。
その場合の実施例である。地震センサー振幅装置部の機構は図288と同じである。
また、図331は、請求項133項記載の連結部材弁型固定装置のうちの可撓連結部材による実施例である。
図の(a)は通常時、(b)は免震時を表わしている。筒中7-aを液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材7-pがバネ等9-tによって免震される構造体を支持する構造体2と繋がれており、さらに免震される構造体1とは挿入口31、及びフレキシブルジョイント8-fjを介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-fで繋がれている。
地震センサー振幅装置部の機構は図288と基本的に同じであるが、図の(a)は通常時の場合、(b)は免震時の変位振幅時の場合であるように、風時、免震時の変位する時の、ピストン状部材7-pの動き、液体・気体等の流れが固定ピン型固定装置とは逆になるため弁(重り20、20-b(または重りと一体になった、または重りと連動した弁20-e))への圧力のかかり型が逆になるため出口・出口経路7-acjと重り20、20-b、20-eとの位置関係は逆の方が良い(重りが付属室7-ab側にある時は液体貯槽7-ac側に、液体貯槽7-ac側にある時は付属室7-ab側に)。さらに、本実施例においてはピストン7-pは可撓部材8-fによって繋がれているいるため、シリンダー7-aの中にバネ・ゴム・磁石等9-tを入れ、このピストン状部材7-pを復元させる必要がある(当然、ピストン状部材7-pに対して前記バネ等9-tとは逆位置に付けたバネ・ゴム・磁石等9-cでピストン状部材7-pを復元させても良い)。
なお、図328〜図331において、地震センサー振幅装置部の機構については、地震力により通常位置から弁(重り)が移動することにより弁の開閉を行うものであればよく、当該図に記載のもの以外の地震センサー振幅装置(例えば図288〜図327に記載のもの)の使用も考えられる。
これらには免震される構造体1及び免震される構造体を支持する構造体2と、ピストン状部材及びその挿入筒等からなる固定装置との関係が、左右あるいは上下に入れ替わった対称型がある。
8.1.2.3. 直接方式(自動制御型固定装置)
直接方式は、地震センサー(振幅)装置からの力または指令により、固定装置の作動部自体を直接制御する方式である。
8.1.2.3.1. 地震センサー振幅装置装備型
請求項107項記載の発明は、
直接方式の地震センサー振幅装置装備型の自動制御型固定装置に関するもので、固定装置の作動部に、自動制御装置を設け、
地震時、地震センサー振幅装置の作動、または地震センサーの指令によって、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除し、
地震後、固定を行う装置である。
直接方式の地震センサー振幅装置装備型に関して、固定ピン型固定装置の場合と連結部材弁型固定装置の場合とが挙げられる。
(1) 固定ピン型固定装置
固定装置の作動部が固定ピンの場合である。
直接方式の地震センサー振幅装置装備型の固定ピン型固定装置(自動制御型固定装置)は、地震センサー(振幅)装置により地震の初期微動を感知し、固定ピン7をその挿入部7-vから引抜くなどして係脱して、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除し、地震後にその固定を自動的に復帰する装置である。
直接方式の固定ピン型固定装置は、
a. 固定ピン系
b. 連結部材系(不可撓部材と可撓部材)のピン型
の2つに分かれる。
a. 固定ピン系
図183〜図188は、固定ピン系の、地震センサー振幅装置装備型自動制御型固定装置の実施例を示している。
図183〜図184は、地震センサー振幅装置が重力復元型の場合、図185〜図186は、地震センサー振幅装置がバネ復元型の場合、図187〜図188は、地震センサー振幅装置が振り子型の場合であり、また、図183、図185、図187は中心接点型、図184、図186、図188は周辺接点型の場合を示している。
固定ピン7の上部または下部に(図では固定ピン7も一体となる形で)、固定装置自動制御装置22が設けられる。
b. 連結部材系(不可撓部材と可撓部材)のピン型
図132〜図134、図139は、不可撓部材型連結部材系のピン型で、
地震センサー振幅装置により地震の初期微動を感知し、地震センサー振幅装置の重り20の振動により直接、またはワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8を介して、固定ピン7をその挿入部7-vから引抜きまた挿入を行う場合の、地震センサー振幅装置装備型自動制御型の実施例を示している。
図139は、以下の1)〜2)の地震センサー振幅装置の機構による電気的信号によって、電磁石で固定ピン7をその挿入部7-vから引抜きまた挿入を行う場合の固定装置部分の実施例を示している。
固定ピン7の先端7-w、及びピストン状部材2-p、1-pの固定ピン7の先端7-wが突き当たる部分が摩擦抵抗の大きくなるような形状であり、相互にかみ合って、通常時はロックされる。
地震時には地震センサーからの信号により、固定装置自動制御装置(電磁石)22-aが作動して固定ピン7が解除され、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定を解除する機構である。
また、図182は、この発明のうち、可撓部材型連結部材系のピン型である(8.0.1.3.1.参照)。
さらに、地震センサー振幅装置型別に整理すると、
1) 重力復元型・バネ復元型地震センサー振幅装置装備型
a) 中心接点型
図183は、地震センサー振幅装置が重力復元型の場合の実施例を、図185は、バネ復元型の場合の実施例を示している。
重力復元型、バネ復元型(免震皿型)地震センサー振幅装置の場合、地震センサー振幅装置14、15の免震皿上の重り(滑り部)20と、その(地震前また地震後の)停止位置との双方に、電気等の接点23-cが取付けられている。
通常時は、 重り20(滑り部)が停止位置にとどまり、電気等の接点23-cが重なり続けることで、固定装置自動制御装置22が作動し、固定ピンが、セット(=ロック・固定)されている状態が保たれている(そして一定時間が経つと節電状態に入る)。
地震時に、重り(滑り部)20が動いて、通電状態の継続が破られると、固定装置自動制御装置22が作動しなくなり、(バネまたは重力等により)固定ピン7が解除されて、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定が解除される。
地震後、重り20(滑り部)が、この停止位置に再び継続的にとどまり、通電状態が継続すると、固定装置自動制御装置22が作動して、固定ピン7を免震される構造体1を固定する位置に自動復元させる(そして一定時間が経つと節電状態に入る)。
中心接点型の装置の場合、電気等の接点23-cの大きさが、免震装置の免震感度を決定する。接点が大きければ感度は低くなり、小さければ感度が高くなる。ただし、地震後の残留変位を考慮し、余裕をみた大きさにする必要がある。
また、接点の大きさを調整可能にしておく事により、免震装置の感度を調整できるようにすることが可能となる。
b) 周辺接点型
さらに、上記の中心接点型以外の方法も考えられる。
図184、図186は、その実施例を示しており、図184は、地震センサー振幅装置が重力復元型の場合、図186は、バネ復元型の場合である。
重力復元型、バネ復元型(免震皿型)地震センサー振幅装置14、15の免震皿上の重り20(滑り部)と、その(地震前または地震後の)停止位置以外の周辺部との双方に、電気等の接点23-cが取付けられている。
通常時は、重り20(滑り部)が停止位置にとどまり、接点23-cが接しないため通電せず、固定装置自動制御装置22は作動しない。
地震時に、重り(滑り部)20が停止位置より移動して、双方の電気等の接点23-cが重なり合い通電すると、固定装置自動制御装置22が作動し、固定ピン7が引き抜かれて、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定が解除される。
そして地震後、重り20(滑り部)が再び停止位置にとどまり、通電しなくなると、固定装置自動制御装置22が作動しなくなり、(バネまたは重力等により)固定ピン7が免震される構造体1を固定する元の位置に復帰する。
また、a)中心接点型、b)周辺接点型ともに、免震皿3は、重力復元型の、全方向性を持った球面またはすり鉢状等の凹型滑り面部をもったものが望ましいが、一方向性(往復を含む、以下同じ)でもよい。
また凹面でない平面型滑り面部を有する免震皿3の場合は、バネ復元型となり、バネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9で重り20(滑り部)を元の位置に復元させる場合である。また、免震皿3の重り20(滑り部)は、単に球形状の場合もある。
2) 振り子型地震センサー振幅装置装備型
a) 中心接点型
図187は、地震センサー振幅装置が振り子型である場合の実施例を示している。
振り子型の地震センサー振幅装置の場合、地震センサー振幅装置13の振り子と、その停止位置との双方に、電気等の接点23-cが取付けられている。
通常時は、 振り子が停止位置にとどまり、電気等の接点23-cが重なり続けることで、固定装置自動制御装置22が作動し、固定ピンが、セット(=ロック・固定)されている状態が保たれている(そして一定時間が経つと節電状態に入る)。
地震時に、振り子が移動して、通電状態の継続が破られると、固定装置自動制御装置22が作動しなくなり、(バネまたは重力等により)固定ピン7が解除されて、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定が解除される。
地震後、振り子がこの停止位置に再び継続的にとどまり、通電状態が継続すると、固定装置自動制御装置22が作動して、固定ピン7を免震される構造体1を固定する位置に自動復元させるものである(そして一定時間が経つと節電状態に入る)。
b) 周辺接点型
さらに、上記の中心接点型以外の方法も考えられる。
図188は、この実施例を示している。
地震センサー振幅装置13の振り子と、その停止位置以外の周辺部との双方に、電気等の接点23-cが取付けられている。
通常時は、この停止位置に、振り子がとどまり、接点23-cが接しないため通電せず、固定装置自動制御装置22は作動せず、よって固定ピンには作用しない。
地震時に、振り子がこの停止位置より移動して、双方の電気等の接点23-cが重なり合い通電すると、固定装置自動制御装置22が作動し、固定ピン7が引き抜かれて、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定が解除される。
地震後、この停止位置に、再び振り子がとどまり、通電しなくなると、固定装置自動制御装置22が作動しなくなり、(バネまたは重力等により)固定ピン7は免震される構造体1を固定する元の位置に復帰する。
なお、a)中心接点型、b)周辺接点型ともに、振り子も、全方向性を持ったものが望ましいが、一方向性(往復を含む、以下同じ)でもよい。
図183〜図184は、地震センサー振幅装置14が重力復元型の場合、図185〜図186は、地震センサー振幅装置15がバネ復元型の場合、図187〜図188は、地震センサー振幅装置13が振り子型の場合である。
また、重力復元型、バネ復元型、振り子型のいずれも、固定装置Gが、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とに対して、図183〜図188に示されているのとは逆に取り付けられる場合もある。
(2) 連結部材弁型固定装置
連結部材系は、不可撓部材(図145、図287、図330)と可撓部材(図146、図279、図331)とに分かれる。
なお、連結部材弁型固定装置において、弁(固定弁)をロックするロック部材を設けることも可能であり、その場合、連結部材弁型固定装置は、間接方式となる。
a. 不可撓部材の場合
図145は、連結部材系のうちの不可撓部材型の実施例である。
この固定装置Gは、免震される構造体1と、免震される構造体を支持する構造体2との間に設置され、
図145(a)では、筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドする、免震される構造体を支持する構造体2の部材からなるピストン状部材2-pが、ユニバーサル回転接点2-xを介して、免震される構造体を支持する構造体2に設置された支持部材2-gに接続されており、免震される構造体1の部材からなるその挿入筒1-aが、支持部材1-g及びユニバーサル回転接点1-xを介して、免震される構造体1に設置された支持部材1-gに接続されている。
図145(b)では、筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドする、免震される構造体1の部材からなるピストン状部材1-pが、ユニバーサル回転接点1-xを介して、免震される構造体1に設置された支持部材1-gに接続されており、免震される構造体を支持する構造体2の部材からなるその挿入筒2-aが、支持部材2-g及びユニバーサル回転接点2-xを介して、免震される構造体を支持する構造体2に設置された支持部材2-gに接続されている。
これらは免震される構造体1及び免震される構造体を支持する構造体2と、固定装置Gとの関係が、左右あるいは上下に入れ替わった対称型である。
さらに、この挿入筒1-a、2-aの、ピストン状部材2-p、1-pを挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)を繋ぐ液体・気体等の経路(管)7-eが設けられており、
この経路(管)7-eの途中にこの固定装置Gを固定する弁(固定弁)として、電動弁、電磁弁、機械式弁、油空圧式(液圧・空圧)弁等7-efが設置される。
この弁(固定弁)7-efが、電動弁、電磁弁等の電気式の場合は、地震センサー振幅装置と電線23によって連動し、機械式弁の場合は、地震センサー振幅装置とワイヤー、ロープ、ケーブル、ロッド等8によって連動し、
その指令・動き(重り20の振動)によって開閉するものである。通常この電動弁、電磁弁、機械式弁、油空圧式(液圧・空圧)弁等7-efは閉じており、挿入筒1-a、2-a内の液体・気体等は、自由に経路(管)7-e内を移動できない。
電気式の場合には地震センサー振幅装置が一定以上の地震力を感知すると(1)のような機構から電気信号を送り、機械式の場合には地震センサー振幅装置の重り20が振動して、連動するこの電動弁、電磁弁、機械式弁、油空圧式(液圧・空圧)弁等7-efが開いて固定装置Gの固定を解除し、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定を解除し、
地震センサー(振幅)装置が地震力が一定以下になったことを感知すると(重り20が振動しなくなると)、連動するこの電動弁、電磁弁、機械式弁、油空圧式(液圧・空圧)弁等7-efが再び閉じて固定装置Gを固定し、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定して、通常の状態へ戻す機構である。
このとき地震センサー振幅装置が地震力が一定以下になったことを感知してから(重り20が振動しなくなってから)、一定の時間をおいて固定装置を固定させるための、タイマーまたは遅延器(8.5.参照)を設ける場合もある。
b. 可撓部材の場合
可撓部材の場合には、 連結部材が可撓部材であることを除けば、不可撓部材の場合と基本的に同じ構成である。
免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部7-pともう一方の構造体とを、前記固定装置の設置された構造体側に設けられた挿入口31を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-fの連結部材で繋ぐ。前記もう一方の構造体と可撓部材8-fとの支持点は360度回転可能なフレキシブルジョイント8-fjとなる。
挿入口31の形状に関しては、
一方向(往復を含む、以下同じ)復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面形状の挿入口、コロを介しての挿入口、
全方向復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面鉢状の挿入口、ラッパ形状の挿入口、すり鉢状等の形状の挿入口のように、
可撓部材8-fとその挿入口31とが接する角を丸めるか、コロ等の回転子を介する(その場合は、可撓部材8-fに対して直交方向二軸(二軸とは互いに直交方向をなす)に分けてそれに対応してコロ等の回転子を設ける必要がある)等により、摩擦を小さくした方がよい。また挿入口31の材質は、低摩擦材がよく、強度も必要である。
図146は、この可撓部材の連結部材弁型固定装置の実施例である。
なお、不可撓部材の図287、図330と可撓部材の図279、図331は、8.1.2.2.5.で説明済みである。
8.1.2.3.2. 地震センサー装備型(電気等による自動制御型)
(1) 一般
また、動電型、圧電型、可変抵抗型(しゅう動抵抗式、ひずみゲージ式等)、可変インダクタンス型(空隙変化型変換素子、差動トランス等)、サーボ加速度型等の、あるいはその他地震計等に使用されている形式の振動計を、地震センサーとして装備した自動制御型固定装置も考えられる。
請求項107項記載の発明の内容は、それであり、図192(a)、図192(b)(地震センサーがJ-bの時)はその実施例を示している。
地震センサーJ-b、及びこれと信号を伝える電線23により連動する固定装置自動制御装置22が設置され、ある一定以上の地震力(加速度、速度、変位等)になると、地震センサーJ-bがそれを感知し、固定装置自動制御装置22が固定ピン等の固定装置の作動部7を解除するように作動して、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定が解除される。
終了時については、地震力がある一定以下となり、地震センサーJ-bが地震の終了を感知してから一定時間後、固定装置自動制御装置22が固定ピン等の固定装置の作動部7を、免震される構造体1を固定する位置に復帰させる。
なお、この固定装置Gが、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2に対して、図192(a)、図192(b)とは逆に取り付けられる場合もある。
「ある一定以上の地震力」、また「ある一定以下の地震力」(固定装置自動制御装置がどのくらいの地震になると固定ピン等の固定装置の作動部を解除させ、またどれくらいまで治まると固定ピン等の固定装置の作動部をセット(=ロック・固定)させるか)に関しては、調整可能にしておき、敷地ごとの状況に応じて設定できるようにする。
(2) 地震発電による地震センサー装備型(8.1.2.2.1. (2)2)▲2▼参照)
請求項108項記載の発明は、上記(1)(請求項107項)記載の発明の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置の、地震センサーが、7.2.(請求項88項)の地震発電装置型地震センサーによる場合である。
8.1.2.3.2.(1) の地震センサー装備型の代わりに、7.1.記載の免震による地震発電装置、または 7.2.記載の地震発電装置型地震センサーを使用して、固定装置の解除を行う場合である。これは、自動制御装置が直接固定装置の作動部の解除を行うタイプである。この場合は固定装置の作動に当たって自身の発電した電気を用いるため、電源設備を必要としない。
図192(a)、図192(b)(地震センサーがJ-kの時)は、この請求項108項記載の発明の固定装置の実施例を示している。
地震の加速度、速度、または変位がある一定以上になると、地震発電装置型地震センサーJ-kが作動し、その発電した電力により、連動する固定装置自動制御装置22も固定ピン等の固定装置の作動部7を解除するように作動して、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定が解除される。
地震終了時については、地震力がある一定以下となり、地震発電装置型地震センサーJ-kが作動を停止してから一定時間後、固定装置自動制御装置22が固定ピン等の固定装置の作動部7を、免震される構造体1を固定する位置に復帰させる。
なお、この固定装置Gが、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2に対して、図192(a)、図192(b)とは逆に取り付けられる場合もある。
請求項109項は、
請求項107項または請求項108項記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
地震後、地震センサー振幅装置の作動、または地震センサーの指令によって、固定ピン等の固定装置の作動部を自動的に元の位置に戻す装置が設けられてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置である。
請求項110項は、
請求項107項または請求項108項記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
固定ピンの挿入部が、すり鉢状・球面状等の凹形状をなしていることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置である。
(3) 固定ピン型/連結部材弁型固定装置
以上の(1)(2)に関して、固定ピン型固定装置の場合と連結部材弁型固定装置の場合とがあげられる。
1) 固定ピン型固定装置
図139は、固定ピン型固定装置(不可撓部材型連結部材系)の場合で、地震センサーからの電気等の指令によって、電磁石で固定ピン7をその挿入部7-vから引抜きまた挿入を行う場合の地震センサー装備型自動制御型固定装置の実施例を示している。
固定ピン7の先端7-w、及びピストン状部材2-p、1-pの固定ピン7の先端7-wが突き当たる部分が摩擦抵抗の大きくなるような形状であり、相互にかみ合って、通常時はロックされる。
地震時には地震センサーからの信号により、固定装置自動制御装置(電磁石)22-aが作動して固定ピン7が解除され、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定を解除する機構である。
またこの他に、可撓部材型連結部材系の、また固定ピン系直接方式の固定ピン型固定装置(図192(a)、図192(b))があげられる。
2) 連結部材弁型固定装置
図145は、連結部材弁型固定装置の場合で、地震センサーからの電気等の指令で、固定装置の作動部の固定を解除する場合の地震センサー装備型自動制御型固定装置の実施例である。
この固定装置Gは、免震される構造体1と、免震される構造体を支持する構造体2との間に設置され、
図145(a)では、筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドする、免震される構造体を支持する構造体2の部材からなるピストン状部材2-pが、ユニバーサル回転接点2-xを介して、免震される構造体を支持する構造体2に設置された支持部材2-gに接続されており、免震される構造体1の部材からなるその挿入筒1-aが、支持部材1-g及びユニバーサル回転接点1-xを介して、免震される構造体1に設置された支持部材1-gに接続されている。
図145(b)では、筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドする、免震される構造体1の部材からなるピストン状部材1-pが、ユニバーサル回転接点1-xを介して、免震される構造体1に設置された支持部材1-gに接続されており、免震される構造体を支持する構造体2の部材からなるその挿入筒2-aが、支持部材2-g及びユニバーサル回転接点2-xを介して、免震される構造体を支持する構造体2に設置された支持部材2-gに接続されている。
これらは免震される構造体1及び免震される構造体を支持する構造体2と、固定装置Gとの関係が、左右あるいは上下に入れ替わった対称型である。
さらに、この挿入筒1-a、2-aの、ピストン状部材2-p、1-pを挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)を繋ぐ液体・気体等の経路(管)7-eが設けられており、
この経路7-eの途中に、この固定装置Gを固定する弁(固定弁)として、電動弁、電磁弁、機械式弁、油空圧式(液圧・空圧)弁等7-efが設置される。この弁(固定弁)7-efは地震センサーと電線23によって連動し、その指令によって開閉するものである。通常時はこの電動弁、電磁弁、機械式弁、油空圧式(液圧・空圧)弁等7-efは閉じており、挿入筒1-a、2-a内の液体・気体等は、自由に経路(管)7-e内を移動できない。
地震センサーが一定以上の地震力を感知すると、連動するこの電動弁、電磁弁、機械式弁、油空圧式(液圧・空圧)弁等7-efが開いて固定装置Gの固定を解除し、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定を解除し、
地震センサーが地震力が一定以下になったことを感知すると、連動するこの電動弁、電磁弁、機械式弁、油空圧式(液圧・空圧)弁等7-efが再び閉じて固定装置Gを固定し、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定して、通常時の状態へ戻す機構である。
このとき地震センサーが地震力が一定以下になったことを感知してから、一定の時間をおいて固定装置を固定させるための、タイマーまたは遅延器(8.5.参照)を設ける場合もある。
8.1.2.4. 地震センサー(振幅)装置
8.1.2.4.1. 地震センサー(振幅)装置
地震センサー(振幅)装置は、地震センサーと地震センサー振幅装置とに分けられる。
1) 地震センサー振幅装置
地震センサー振幅装置には、重力復元型、バネ復元型、振り子型の3種類がある。
地震センサー振幅装置の重りが、地震力で振動し、重力またはバネ等により元の位置に戻る。
図149〜図150は、地震センサー振幅装置が、重力復元型の場合である。地震センサー振幅装置14の免震皿3は、球面、またはすり鉢等の凹型滑り面部を有しており、地震時等の振動により振幅が自由にされた重り20(滑り部)は、その面を滑り、免震皿の形状により重力で元の位置に戻る。
図151〜図152は、地震センサー振幅装置が、バネ復元型の場合である。
地震センサー振幅装置15の免震皿3は、平面型滑り面部を有しており、地震時等の振動により振幅が自由にされた重り20(滑り部)は、その面を滑り、重り20(滑り部)に繋げられたバネ・ゴム・磁石等により元の位置に戻る。
図157〜図158は、地震センサー振幅装置が振り子型の場合である。
地震センサー振幅装置13では、地震時等の振動により振幅が自由にされた振り子の重り20は、重力で元の位置に戻る。
2) 地震センサー装備型固定装置
動電型、圧電型、可変抵抗型(しゅう動抵抗式、ひずみゲージ式等)、可変インダクタンス型(空隙変化型変換素子、差動トランス等)、サーボ加速度型等の、あるいはその他地震計等に使用されている形式の電気式振動計を、地震センサーとして使用する。
8.1.2.4.2. 地震センサー(振幅)装置の設置場所
8.1.2.の各装置において、地震センサーまたは地震センサー振幅装置(振り子型13、重力復元型14、バネ復元型15)の設置場所は、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらでもよいが、地震力以外の振動が働かない場所、つまり、免震される構造体を支持する構造体のほうがよい。また地震センサーからの指令を電気等で送る場合は、地震力以外の振動が働かない、地下等の場所も可能である。
8.1.2.4.3. 地震センサー(振幅)装置の設計
(1) 地震センサー(振幅)装置の周期
1) 地震センサー(振幅)装置の周期設計
請求項111項記載の発明は、地震センサー(振幅)装置の周期に関する発明である。
8.1.2.の 地震センサー(振幅)装置装備型固定装置の各装置において、地震センサー(振幅)装置の重り等のセンサー部の周期を(地震センサー振幅装置の場合は、重りの周期を)、それが設置される構造体の建てられる敷地の地盤の固有周期に合わせたものである。
地盤周期に同調して共振するような地震センサー(振幅)装置の方が感度が高い。
具体的には、建てられる敷地の地盤種別(1種、2種、3種というような区分)に従い、地震センサー(振幅)装置の重り20の周期を合わせる。
敷地の地盤周期が長周期の場合は、振り子型の場合には振り子の長さを長く取ることが必要になり、振り子型よりも免震皿による重力復元型(球面型)・バネ復元型の地震センサー(振幅)装置が適している。
なお、実際には、重り20の周期を地盤周期に完全に合せることは困難であり、大まかなものであっても実用上の問題はない。
2) 地震センサー振幅装置の重り共振装置
請求項112項記載の発明は、地震センサー振幅装置の重りの共振装置に関する発明である。
地震時に重りを共振させるためには、重り20に繋がる(固定装置へも繋がる)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8に余裕(たるみ)を与える必要がある。
しかし、たるみを与えるとセンサー感度が落ちるので、たるみを与えない方法が望まれる。
そこで、重り20の周りに、重りの衝突を受け、重りにもなる周囲材20-aを設け、その周囲材20-aに固定装置に繋がるワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8を取付ける。
そうすることにより、 地震時に重り20を地震と共振させることができ、且つ固定装置へ繋がるワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8に余裕(たるみ)を与える必要もなくなる。
図274は、その実施例である。
重り20は、地震時共振により弾みをつけて衝突し、周囲材20-aを振動させることになる。
重り20と周囲材20-aの重さの比を変えることにより、周囲材20-a自体の振れと重り20の共振のバランスを考慮して感度に対応できる。
重り20と周囲材20-aの間隔は、重り20の共振できる幅を持たせるのが望ましい。
3) 地震センサー振幅装置の複数個重り共振装置
請求項113項記載の発明は、地震センサー振幅装置の複数個の重りの共振装置に関する発明である。
地盤周期の幅に対応可能なセンサーを考える場合、複数個の重り20を設けて、その重り20ごとに振動周期を変えることにより、地盤周期への対応に幅を持たせることが可能になる。
地震(特に初期微動、P波)の(周期−頻度スペクトルをとり)頻度が多い周期ごとに重り20の周期を合わせる。
図275は、その実施例である。
4) 地震センサー振幅装置の複数共振装置
請求項114項記載の発明は、地震センサー振幅装置の複数共振装置に関する発明である。
地盤周期の幅に対応可能なセンサーを考える場合、地震センサー振幅装置の振り子の支え自体にもバネを設けて、振り子とバネとにより二つの周期が得られるようにして、地盤周期の幅に対応させることが可能になる。
地盤周期(特に初期微動、P波)の(周期−頻度スペクトルをとり)頻度が多い周期の上位2つに振り子とバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)の周期を合わせる。バネは短周期に、振り子は中長周期に合わせるのがよい。
図276、図277は、その実施例である。
地震センサー振幅装置J-aはバネ等9-uによって支えられており、固定装置Gとは分離して設置されていて、バネ等9-uにより水平方向に振動できるようになっている。このバネ等9-uは短周期を、地震センサー振幅装置J-aの重り20及び吊材20-sからなる振り子はそれより長い周期を、それぞれ共振域として持ち、装置全体としては両方の周期で共振が得られるような機構となっている。
そして、この振り子とバネの周期を、地盤周期(特に初期微動、P波)の(周期−頻度スペクトルをとり)頻度が多い周期の上位2つにそれぞれ合わせる。
この機構によって地震時に地震センサー振幅装置J-a全体あるいは重り20が振動すると、その振幅が重り20の吊材20-sに支持点8-yにて接続されたワイヤー、ロープ、ケーブル、ロッド等8に伝えられ、ついで増幅器の梃子36-bの力点36-lへと伝えられる。ワイヤー、ロープ、ケーブル、ロッド等8が地震センサー振幅装置J-aと固定装置Gとの間を渡る部分は、地震センサー振幅装置J-aの振動を吸収できるフレキシブルな保護カバー36-ta中を通す場合もある。このワイヤー、ロープ、ケーブル、ロッド等8には、支持点8-yの付近及び梃子36-bの力点36-lの手前にローラー等のガイド部材19-aが設けられ、地震センサー振幅装置J-aあるいは重り20の振動の方向が、ロック部材11を引き抜く方向の力でない場合でも、増幅器の梃子36-bの力点36-lへは、ロック部材11を引き抜く方向の力として変換されて伝わるようになっている。またワイヤー、ロープ、ケーブル、ロッド等8と梃子36-bの力点36-lとの接続箇所は、横長な形状の穴36-zに、ワイヤー、ロープ、ケーブル、ロッド等8の端部8-eが、引張力を伝えられる形状で、かつ横長な形状の穴36-zの範囲で自由に動けるように係り合い、地震センサー振幅装置J-a及び重り20が静止状態の時に、端部8-eが横長な形状の穴36-zの、地震センサー振幅装置J-aに近い側の端に位置するようになっている。このとき横長な形状の穴36-zの水平方向の大きさは、地震センサー振幅装置J-a及び重り20の最大振幅より大である。この機構により地震センサー振幅装置J-a及び重り20の振動による力は、この増幅器以降には固定ピン7のロック部材11を解除する方向の力しか伝達されないことになる。
この増幅器の梃子36-bによると、力点36-lでの変位は、(支点36-hから作用点36-ja迄の距離)/(支点36-hから力点36-l迄の距離)倍されて作用点36-jaでの変位となり、作用点36-jaに接続されたロック部材11へ伝えられる変位はその分増幅される。但し作用点36-jaでの力は、この倍率にて力点36-lでの力が除された値であるため、その分重り20の重量を大とする必要がある。
図276では、固定装置Gに設けた遅延器は8.5.2)の油空圧シリンダー式と同様の機構となっている。
固定装置Gの内部は粘性のある液体(気体)に浸されており、(挿入筒7-aから弁7-f、7-fbまでの部分)第1の部分と(弁7-f、7-fbより以降の部分)第2の部分とに区分されていて、固定ピン7が引き込まれる時に開くように付けられている弁7-f、7-fbと、この弁より径の小さい管7-e(及びロック部材11の部分)とでつながっている。
地震時にロック部材11が解除されて固定ピン7のピストン状部材7-pが挿入筒7-aに引き込まれると、弁7-f、7-fbを押し開き、液体(気体)は固定ピンの移動した分だけ、この弁7-f、7-fbを通って第1の部分から第2の部分へと移動する。
一旦引き込まれた固定ピン7はバネ等9-cにより押し出される方向に力を受けるが、弁7-f、7-fbが逆流を許さないのでを液体(気体)は弁7-f、7-fbより径の小さい管7-eを通って第2の部分から第1の部分に移動することになる。
この弁7-f、7-fbと管7-eとの性格により、ピストン状部材の先端7-wの動きは、この筒7-aの中に入る方向では速やかであり、出る方向では遅延される。固定装置Gの内部にゴミや塵埃あるいは水分等が進入するのを阻み、また固定装置Gの内部から液体(気体)が外部へ漏れ出すことを防ぐために、挿入筒7-aの開口部にシール部材7-pdを持った防塵・防水カバー7-pcを設けることも考えられる。これは図276の場合のように固定装置Gの外部に設置しても、また挿入筒7-aの開口部に直接組み込んでもよい。
図277は、図276の実施例の固定ピン7が二つに分かれている分離型の場合で、風揺れ等の水平力は外部側固定ピン7-psaだけが受けて、内部側固定ピン7-pscには水平力が伝達されずにスムーズに上下運動が可能になる場合である。このとき外部側固定ピン7-psaの(内部側固定ピン7-pscと接する)端部7-psbと、内部側固定ピン7-pscの(外部側固定ピン7-psaと接する)端部7-psdとを、一方が曲率の小さい凹曲面、もう一方がそれよりやや曲率の大きい凸曲面とし、シリンダーに対して、ピストンとなる外部側固定ピン7-psaの径は小さく、内部側固定ピン7-pscの径はぎりぎり大きくして、つまり、シリンダーに対しての、外部側固定ピン7-psaの径は隙間が大きく、シリンダーに対して内部側固定ピン7-pscの径は隙間を小さくして、そのことにより内部側固定ピン7-pscの油圧ピストンとしての密閉性を高められ、かつ、外部側固定ピン7-psaが受けた水平力を内部側固定ピン7-pscに伝えずに、軸方向の力だけをつたえられ、内部側固定ピン7-pscのシリンダーへのかじり(かみ込み)を防ぐような仕組みとすることも考えられる。この方法は、固定ピン型の全ての固定装置に使用できるものである。特にピストン型の固定ピンの場合になお有利な方法である。
(2) 全方向感度
1) ラッパ形状の孔
図150、図152、図158に示されている地震センサー振幅装置(振り子型13、バネ復元型14、重力復元型15)のいずれの型も、重り20と固定装置に繋がるワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8とが結合される方向と、重り20の地震振幅方向とが合えば、このワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8に伝達される引抜き力または圧縮力の感度がよく、その他の角度の地震振幅、特に直角方向ではその感度は悪くなる。
請求項115項記載の発明は、その問題を解決するもので、図266〜図268は、その実施例を示している。地震振幅の全方向に対して、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8への、同等の引抜き力または圧縮力伝達を可能にするものである。
地震センサー振幅装置(振り子型13、重力復元型14、バネ復元型15)本体の中に、重り20が、全方向に振動しうる形で設置され、重り20の上または下にワイヤー・ロープ・ケーブル等8が接合されて固定装置へと繋がっており、重り20の直上または直下の、地震センサー振幅装置の本体(筐体あるいは支持枠)に(もしくはその内部あるいは外部に)、重り20に接続されたワイヤー・ロープ・ケーブル等8を通すすり鉢状またはラッパ形状の孔31を持つ挿入部を設け、それにより、あらゆる地震力の方向に対して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等8への、同等の引張力または圧縮力の伝達を可能にする。
図266は、地震センサー振幅装置が振り子型の場合、図267は、重力復元型の場合、図268は、バネ復元型の場合である。
図267、図268では、重り20が免震皿上を滑る(すべる、転がる)場合である。図では、高い感度を考えてローラーまたはボールべアリング等によって転がる場合であるが、すべる場合も当然考えられる。
図267は、重力復元型であり、免震皿は、すり鉢型のものと球面型のものとが考えられるが、建てられる敷地の地盤種別1種、2種、3種の地盤周期に合わせることを考えると、免震皿は固有周期を合わせられる球面型のものが適している。
2) ローラー状ガイド部材
請求項116項は、地震センサー振幅装置の地震に対する感度が、地震力の方向によらず一定となることをはかった地震センサー振幅装置装備型固定装置の発明である。
8.1.2.の(請求項92項〜請求項111項記載の)地震センサー振幅装置装備型固定装置において、地震センサー振幅装置の重り20の水平方向に、固定装置Gと繋がるワイヤー・ロープ・ケーブル等8を結合し、重り20の(振幅寸法の余裕を取った)すぐ脇にローラー等のガイド部材19-aを(回転軸等を)垂直方向に二本設けて、このワイヤー・ロープ・ケーブル等8を通すことで、全方向に対して同等の引抜き力または圧縮力の伝達が可能なように構成されてなることにより、前記目的を達成するものである。
図276、図277は、その実施例であり、8.1.2.4.3.の(1) 4)において詳述した。
(3) 増幅器付き地震センサー振幅装置(その1)
請求項117項記載の発明は、増幅器付の地震センサー振幅装置の発明であり、図269〜図272、図205は、その実施例である。
地震センサー振幅装置に、梃子・滑車・歯車等を組込むことによって、地震センサー振幅装置に連結しているワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等の、地震時の引張長さまたは圧縮長さを増幅させて、固定装置の、地震に対する感度を高めるという発明である。
図269〜図271は増幅器として梃子が用いられた場合、図272は、増幅器として歯車が用いられた場合の実施例を示している。
図269は、地震センサー振幅装置が振り子型の場合である。
地震時に振り子の重り20が振動すると、その重り20が梃子36-bの力点となり、その振幅が、梃子36-bの支点36-hを経由して、それが梃子36-bのもう一方の端(梃子の作用点)36-jに伝わる際に、力点から支点36-hの距離と、支点36-hから作用点36-jの距離との比に応じて増幅され、続くワイヤー・ロープ・ケーブル等8の引張られる長さが増大する。
なお、梃子の支点36-hは、全方向に回転する梃子の支点である。
図270は、地震センサー振幅装置がバネ復元型の場合である。
地震時に重り20が振動すると、重り20の挿入部36-mに挿入された梃子36-bの力点36-lが連動して振動し、その振幅が、梃子の支点36-hを経由して、それが梃子36-bのもう一方の端(梃子の作用点)36-jに伝わる際に、力点36-lから支点36-hの距離と、支点36-hから作用点36-jの距離との比に応じて増幅され、続くワイヤー・ロープ・ケーブル等8の引張られる長さが増大する。
なお、梃子の支点36-hは、全方向に回転する梃子の支点である。
図271は、地震センサー振幅装置が重力復元型の場合である。
地震時に重り20が振動すると、重り20の挿入部36-mに挿入された梃子36-bの力点36-lが連動して振動し、その振幅が、梃子の支点36-hを経由して、それが梃子36-bのもう一方の端(梃子の作用点)36-jに伝えられる際に、力点36-lから支点36-hの距離と、支点36-hから作用点36-jの距離との比に応じて増幅され、続くワイヤー・ロープ・ケーブル等8の引張られる長さが増大する。
なお、梃子の支点36-hは、全方向に回転する梃子の支点である。
また、免震皿は、すり鉢型のものと球面型のものとが考えられるが、重りの周期を建てられる敷地の地盤種別1種、2種、3種の地盤周期に合わせることを考えると、免震皿は球面型のものが適している。
図272は、増幅器として歯車が用いられた場合の実施例であり、地震センサー振幅装置がバネ復元型の場合を示している。
地震時に重り20が振動すると、その振幅が重り20に付けられたラック36−cから歯車36−dに伝わり、歯車36−dが回転する。場合により、歯車がもう一つ付けられていることもあるが、その場合には歯車36−dの回転が二つめの歯車36−eに伝わる。そして、歯車36−dまたは歯車36−eに連結されたワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8が引張られる。このとき、ラック36−cに対する歯車36−dの大きさ、または歯車36−dに対する歯車36−eの大きさの比に応じて、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8の引張られる長さが増大する。
なお、図270〜図272の実施例においては、重り20の下部に、ボール(ベアリング)5-eを設置しているが、ボール(ベアリング)5-eに代えてローラー(ベアリング)5-fを使用することも可能である。
図205は、請求項117項の発明の、増幅器付き地震センサー振幅装置の実施例である。
地震時に重り20が振動すると、その振幅が重り20に接続されたロッド等8-dに伝えられ、ついで増幅器の梃子36-bの力点36-lへと伝えられる。このロッド等8-dにはフレキシブルジョイント8-jを設け、重り20の振動の方向に関わらず、増幅器の梃子36-bの力点36-lへは一方向の力しか伝達されないようになっている。またロッド等8と梃子36-bの力点36-lとの接続箇所は、横長な形状の穴36-zに、ロッド等8-dの端部8-eが、引張力を伝えられる形状で、かつ横長な形状の穴36-zの範囲で自由に動けるように係り合い、重り20が静止状態の時に、端部8-eが横長な形状の穴36-zの、重り20に近い側の端に位置するようになっている。このとき横長な形状の穴36-zの水平方向の大きさは、重り20の最大振幅より大である。この機構により重り20の振動による力は、この増幅器以降には固定ピン7のロック部材11を解除する方向の力しか伝達されないことになる。
この増幅器の梃子36-bによると、力点36-lでの変位は、(支点36-hから作用点36-j迄の距離)/(支点36-hから力点36-l迄の距離)倍されて作用点36-jでの変位となり、作用点36-jに接続されたロッド等8-dへ伝えられる変位はその分増幅される。但し作用点36-jでの力は、この倍率にて力点36-lでの力が除された値であるため、その分重り20の重量を大とする必要がある。
なお、図272を除き、図269〜図271の梃子の支点36-hは、梃子36-bが全方向に回転できるようなものとなっている。図270〜図271の梃子36-bの力点が入り込む重り20の挿入部36-mも、球面またはすり鉢等の凹形状になっており、梃子36-bの先端部が追随でき、どの方向からの地震力を伝達できるようなものとなっている。
そのため、これらの装置は、8.1.2.4.3.の(2)と同様、地震力がどの方向から働いても、同等の感度(引抜き力または圧縮力の伝達)を可能にするものである。
(4) 増幅器付き地震センサー振幅装置(その2)
請求項118項記載の発明は、増幅器付の地震センサー振幅装置の発明であり、図273は、その実施例である。
下部が球状で自由に転がることのできる形状の重り20-bを免震皿上に乗せ、その上部に梃子36-bの力点が入り込む挿入部36-mを設ける。地震力を受けて重り20-bが転がると、力点36-lも連動して動き、これによって梃子36-bの作用点36-jも動くことになる。
このとき力点36-lの動きの振幅は、地震変位振幅に加え、重り20-b(及び挿入部36-m)の回転が力点36-lに与える変位分とからなる。この力点36-lの振幅が、力点36-lから支点36-hの距離と、支点36-hから作用点36-jの距離との比に応じて増幅され、作用点36-jの動きの振幅となる。この2重に増幅された作用点36-jの動きによって、接続されているワイヤー・ロープ・ケーブル等8の引っ張られる長さが増大する。
なお、梃子の支点36-hは、全方向に回転する梃子の支点である。
また梃子36-bの力点が入り込む重り20-bの挿入部36-mも、球面またはすり鉢等の凹形状になっており、梃子36-bの先端部が追随でき、全方向からの地震力を伝達できるようなものとなっている。
またこの方式では、重り20-b自体が自由に転がることができるため、図271等で使用されている重り20下のボール(ベアリング)5-eを無しにできる。
8.1.3. 連動作動型固定装置
図148、図170〜図178は、連動作動型固定装置の実施例を示している。
連動作動型固定装置は、複数個の固定装置からなり、各固定装置同士が、相互に連動して作動することを特徴とするものである。
複数の固定装置を、相互に連動させずに一つの構造体に設置した場合、地震力が働いたときに、各固定装置が同時に解除されるとは限らず、その場合、構造体は固定されている箇所を中心に、捩れた動きをしてしまう。連動作動型固定装置の開発は、その問題を解消するために、各固定装置が同時に解除するようにする方法を考えたものである。
請求項119項は、
複数の固定装置からなり、それぞれの固定装置の作動部またはロック部材が相互に連動する仕組みをもつ固定装置であり、固定装置の作動部またはロック部材同士を連動させることによって、複数の固定装置を同時に解除するように構成されているものである。
8.1.3.1. 連動作動型固定装置▲1▼
この連動作動型固定装置▲1▼は、上記の8.1.1.の剪断ピン型固定装置だけに使用可能なものである。
図148は、請求項120項記載の発明の実施例を示している。
剪断ピン型固定装置を含む複数の固定装置からなり、それぞれの固定ピン等の固定装置の作動部またはロック部材が相互に連動する仕組みをもつ固定装置である。固定装置の作動部またはロック部材同士を連動させることによって、複数の固定装置を同時に解除させようとするものである。
具体例の一つとしては、一定以上の地震力により折れるか切れるかする構造をもつ剪断ピン型固定装置(8.1.1.)を含む2つ以上の固定装置において、
剪断ピン型固定装置の固定ピン7と、他の固定装置の作動部をロックするロック部材11とが、相互にワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8で繋がれており、
地震時に、地震力によって剪断ピン型固定装置の固定ピン7が折れるか切れるかすると、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8で連動して、他の固定装置の前記ロック部材11が解除され、各固定装置が同時に解除され、
免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定を解除するように構成されるものがあげられる。
具体的には、剪断ピン型固定装置の固定ピン7-sと、それ以外の固定装置の、固定ピン7をロックする部材11(以下、「ロック部材」と言う)とが相互にワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8で繋がり、引張用のバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-tによって引っ張られている。
ロック部材11には、固定ピン7が貫通できる大きさのロック孔11-vが開けられており、ロック孔11-vの縁(へり)と、固定ピン7に設けられた欠き込み・溝・窪み7-cとが嵌まり込むことにより、固定ピン7がロックされている。また、ロック部材11は、固定ピンのロックまたは解除する方向にスライドできるようにされている。
地震時に、地震力によって前記剪断ピン型固定ピン7-sが折れるか切れるかすると、重力またはバネ等9-tの力によりこの剪断ピン7-sは挿入部7-vから引抜かれ、前記ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8が緩み、このワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8で連動している他の固定ピン7のロック部材11が、引張用のバネ等9-tにより引張られて固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cから外れ、固定ピン7のロックが解除される。
そして、この固定ピン7に付けられた圧縮用のバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-c(引張用のバネ等9-tの場合も当然考えられる)により、固定ピン7が外れて、免震される構造体1の固定が解除される。
また、固定装置Gが免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2に対して図とは逆向きに取り付けられ、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8も逆になる場合もある。
この発明は、8.1.2.地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、8.2.風作動型固定装置にも適用できるものである。
これら、8.1.2.、8.2.、8.3.の固定装置が複数個用いられる場合には、電気指令、メカニカル指令等によって各固定装置を同時に作動させる方法を採ることもある。
この装置の開発により、剪断ピン型の固定装置の欠陥である剪断ピン2個以上設置の場合の問題を解決する。つまり、複数の固定ピンが同時に切断されない場合、切断されなかった(ロックが解除されなかった)固定ピンによって、地震力が働くと、固定されている箇所を中心に、捩れた動きをする。その欠点を解消するためには、同時に固定ピンを解除する形が求められた。この装置は、この問題を解決する。
以下に説明する連動作動型固定装置▲2▼〜▲5▼は、上記の8.1.1.の剪断ピン型固定装置だけでなく、8.1.2.以下に説明される地震センサー(振幅)装置装備型固定装置においても使用可能なものである。
8.1.3.2. 連動作動型固定装置▲2▼
図170〜図171は、請求項121項記載の発明の、連動作動型固定装置▲2▼の実施例を示している。
風揺れ等を防止する固定装置が2個以上用いられ、各固定ピンには、それをロックする機能をもった部材(ロックピン・ロック弁等、以下、「ロック部材」と呼ぶ)が、固定ピンのロックまたは解除する方向にスライドできるような状態で、組み合わされている。ロック部材同士は、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッドまたレリーズ等で連結されている。地震時に、(地震力によって重りが振動する)地震センサー振幅装置、地震センサー装置、または剪断ピン型固定装置が、このロック部材の一つに、固定ピンのロックを解除する方向(押出し方向、または引抜き方向)に作用すると、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッドまたレリーズ等の連結により、それぞれの固定ピンのロック部材が、同時に、それぞれの各固定装置を解除する仕組みである。
この装置は、 8.1.2.の地震センサー(振幅)装置装備型(固定装置用)と、8.1.1.の剪断ピン型(固定装置用)とに分かれ、以下に説明する。
(1) 地震センサー(振幅)装置装備型
図170は、地震センサー(振幅)装置(8.1.2.)を装備した連動作動型固定装置の実施例を示している。
図170は、ロック部材が、ロックピンである場合のものである。
ロック部材11には、固定ピン7をロックするための、固定ピン7が貫通できる大きさのロック孔11-vが開けられており、固定ピン7に設けられた欠き込み・溝・窪み7-cにロック孔11-vの縁が嵌まり込むことにより、固定ピン7がロックされている。
ロック部材11同士は、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8で連結されており、ロックが解除される方向に連動し、その逆方向にはバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9で戻り(図170では9-c)、地震時に、地震センサー振幅装置(振り子型13、重力復元型14、バネ復元型15)(8.1.2.4.参照)の振動する重り20が、直接またそれに連動した部材を介して(例えば、図165のように作用部(押出し部・引張り部等)17を介して、また、図173のようにレリーズ8-r内のワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8と繋がれて)、または、地震センサー装置が ロック部材制御装置47等を介して、ロック部材11の一つに、ロック部材11を解除する方向に(図170中の白抜き矢印の押出し、また引抜き方向に)作用し、そのロック部材11にあけられたロック孔11-vに、嵌め込まれてロックされている各固定ピン7が同時に解除される。また、各ロック部材11が、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8のかわりにレリーズ等8-rで連結される場合は、そのレリーズ等8-rにより押出し方向と引張り方向の両方向に連動可能である。
なお、ロック部材11のロック解除の方向の逆方向には、いずれかのロック部材11の一つにバネ等9(図では9−c)を付けて復元させる必要はある。
図206は、8.1.2.2.4. 2)の固定装置が二個以上設置され、連動作動する場合の実施例を示している。
2つ以上の、この固定装置において、
固定ピン7をロックしている第1のロック部材7-l同士をワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッドまたはレリーズ等8-rで繋ぎ、片方が動くと他方も動くように構成する。
(2) 剪断ピン型
図171は、8.1.1.の剪断ピン型固定装置を含む複数の固定装置からなる連動作動型固定装置の実施例を示している。
欠き込み・溝・窪み7-cにロック部材のロック孔11-vの縁に嵌め込まれてロックされている剪断ピン型固定ピン7-sが、地震時に、折れるか切れるかして、重力またはバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-tの力により挿入部7-vから引抜かれると、ロック孔11-vの縁に嵌まっていた固定ピン7-sの欠き込み・溝・窪み7-cの形状により、ロック部材11が押し出される等して、その動きが、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8またはレリーズ等8-rによって、他の固定装置のロック部材11を、固定ピンのロックを解除する方向に連動させ、それにより、各固定ピン7が同時に解除される。
8.1.3.3. 連動作動型固定装置▲3▼
図172〜図174は、請求項122項記載の発明の、連動作動型固定装置▲3▼の実施例を示している。
風揺れ等を防止する複数個の固定装置において、各固定ピンをロックする機能の複数個のロック孔11-vを持ったロック部材が、固定ピンをロックまたは解除する方向に可動(スライド)できるようになっており、地震時にロック部材が押し出されるか引き戻されるかすると、ロックする機能をもつロック孔11-vから、それぞれの固定ピンが外れて、同時に解除されるというものである。
ロック部材の形態としては、固定装置の数に応じ、枝分かれのないもの、三つ又、四つ又、またそれ以上に枝分かれしたものなどが考えられる。
この装置は、 8.1.2.の地震センサー(振幅)装置装備型(固定装置用)と、8.1.1.の剪断ピン型(固定装置用)とに分かれ、以下に説明する。
(1) 地震センサー(振幅)装置装備型
図172〜図173は、地震センサー(振幅)装置(8.1.2.)を装備した連動作動型固定装置の実施例を示している。
地震時に、地震センサー振幅装置(振り子型13、重力復元型14、バネ復元型15)の振動する重り20が、直接またはそれに連動した部材を介して(例えば、図165のように作用部(押出し部・引張り部等)17を介して、また、図173のようにレリーズ8-r内のワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8と繋がれて)、または、地震センサー装置が ロック部材制御装置47等を介して、ロック部材11の端部の一つに、ロック部材11を解除する方向に(図172中の白抜き矢印の押出し、また引抜き方向に)作用し、そのロック部材11にあけられた複数個のロック孔11-vの縁に固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cに嵌まり込むことによりロックされている各固定ピン7が同時に解除される。なお、ロック部材11のロック解除の方向とは逆方向に働くバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9(図172〜図173では9-cだが、9-tによって復元させる方法もある)を付けて復元させる必要はある。
(2) 剪断ピン型
図174は、8.1.1.の剪断ピン型固定装置を含む複数の固定装置からなる連動作動型固定装置の実施例を示している。
欠き込み・溝・窪み7-cにロック部材のロック孔11-vの縁が嵌め込まれてロックされている剪断ピン型固定ピン7-sが、地震時に、折れるか切れるかして、重力またはバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-tの力により外れると、ロック孔11-vの縁に嵌まっていた固定ピン7-sの欠き込み・溝・窪み7-cの形状により、ロック部材11が押し出される等して、固定ピンの解除方向に動き、このロック部材11の他のロック孔11-vの縁に嵌まっていた各固定ピン7が同時に解除される。
なお、図174は、分岐のないロック部材に、2つのロック孔11-vが開けられている場合であり、図172は、三つ又、四つ又、またそれ以上にわかれているロック部材に個々にロック孔11-vをもち、地震時に同時に解除される場合である。当然のように、図174においても、図172と同様に、三つ又、四つ又、またそれ以上にわかれているロック部材が考えられる。
8.1.3.4. 連動作動型固定装置▲4▼
図175〜図178は、請求項123項記載の発明の連動作動型固定装置▲4▼の実施例を示している。
風揺れ等を防止する複数個の固定装置において、
各固定ピンをロックする機能の複数個のロック孔11-vを持ったロック部材が、ロック部材の一つの点を軸にして回転できるように取付けられており、地震時に、ロック部材を回転方向へ押出すか引戻すかすることにより、それぞれの固定装置が同時に解除されるものである。
ロック部材の形態としては、固定装置の数に応じ、 枝分かれのないもの、三つ又、四つ又、またそれ以上に枝分かれしたものなどが考えられる。図175、図176は、ロック部材が枝分かれしていない場合であり、図177は、ロック部材が三つ又に、図178は、四つ又に分かれている場合である。
この装置は、 8.1.2.の地震センサー(振幅)装置装備型(固定装置用)と、8.1.1.の剪断ピン型(固定装置用)とに分かれ、以下に説明する。
(1) 地震センサー(振幅)装置装備型
図175、図177は、地震センサー(振幅)装置(8.1.2.)を装備した連動作動型固定装置の実施例を示している。
図175は、ロック部材が枝分かれしていない場合のものである。
回転できるロック部材の両端に固定ピン7をロックするためのロック孔11-vがあり、地震時に、地震センサー振幅装置の、地震時に自由に振動する重り20が、直接またはそれに連動する部材を介して(例えば、図165のように作用部(押出し部・引張り部等)17を介して、また、図173のようにレリーズ8-r内のワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド8と繋がれて)、または、地震センサー装置が ロック部材制御装置47等を介して、ロック部材11の一端を、固定ピンからロックが外れる回転方向(図175中の白抜き矢印の押出し方向、または引抜き方向)に作動させることにより、そのロック部材11にあけられた複数個のロック孔11-vの縁に固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cに嵌まり込むことによりロックされている各固定ピン7が同時に解除される。なおロック部材に、ロック解除とは逆の回転方向に働くバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9(図175では9-c)を付けて、復元力をもたせる必要がある。
図177は、ロック部材が枝分かれしている場合のものである。
三つ又、四つ又、またそれ以上に枝分かれし、その分岐した個々の端部に固定ピン7をロックするためのロック孔11-vをもったロック部材が、ロック部材の一つの点11-xを軸として回転できるように取付けられており、地震時に、地震センサー振幅装置(振り子型13、重力復元型14、バネ復元型15)の振動する重り20が、直接またそれに連動した部材を介して(例えば、図165のように作用部(押出し部・引張り部等)17を介して、また、図173のようにレリーズ8-r内のワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8と繋がれて)、または、地震センサー装置が ロック部材制御装置47等を介して、このロック部材11の枝分かれした一つに、固定ピン7のロックを解除する回転方向(図177中の白抜き矢印の押出し、また引抜き方向)へ作用し、そのロック部材11にあけられた複数個のロック孔11-vの縁に固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cに嵌まり込むことによりロックされている各固定ピン7が同時に解除される。なお、ロック部材11にロック解除と逆回転方向に働くバネ等9(図177では9-c)を付けて、復元力を持たせる必要がある。
(2) 剪断ピン型
図176、図178は、8.1.1.の剪断ピン型固定装置を含む複数の固定装置からなる連動作動型固定装置の実施例を示している。
図176は、ロック部材が枝分かれしていない場合のものである。
欠き込み・溝・窪み7-cにロック部材のロック孔11-vの縁が嵌め込まれてロックされている剪断ピン型固定ピン7-sが、地震時に、折れるか切れるかして、重力またはバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-tの力により挿入部7-vから引抜かれると、ロック孔11-vの縁に嵌まっていた固定ピン7-sの欠き込み・溝・窪み7-cの形状により、ロック部材11が押し出される等して、固定ピンの解除方向に回転し、このロック部材11の他のロック孔11-vの縁に嵌まっていた各固定ピン7が同時に解除される。
図178は、ロック部材が枝分かれしている場合のものである。
欠き込み・溝・窪み7-cにロック部材のロック孔11-vの縁が嵌め込まれてロックされている剪断ピン型固定ピン7-sが、地震時に、折れるか切れるかして、重力またはバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-tの力により挿入部7-vから引抜かれると、ロック孔11-vの縁に嵌まっていた固定ピン7-sの欠き込み・溝・窪み7-cの形状により、ロック部材11が押し出される等して、固定ピンの解除方向に回転し、このロック部材11の他のロック孔11-vの縁に嵌まっていた各固定ピン7が同時に解除される。
なお、図175〜図178の平面図中の※印の付いた鉤矢印は、その下の断面図の切断方向を表しているものである。
以上の8.1.3.2.連動作動型固定装置▲2▼〜8.1.3.4.連動作動型固定装置▲4▼の地震センサー振幅装置(振り子型13、重力復元型14、バネ復元型15)において、そのロック部材11の解除に対する感度を自由に変えられるように、
作用部(押出し部・引張り部等)17とロック部材11との距離を、スライド装置24等を設けて調整可能にしておくか、地震センサー振幅装置の重り20とロック部材とを繋いでいるレリーズ8-r内のワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド8の長さ(弛みの有無)を調整可能にしておくかにより、または、振り子型等の地震センサー振幅装置を用いる場合には、振り子の吊り長さを調整可能にしておく等の方法により、固定装置の感度(どれだけの地震力になると固定が解除されるか)を自由に設定できるようにすることが可能である。
8.1.3.5. 連動作動型固定装置▲5▼
請求項124項記載の発明は、地震時に、地震センサーからの電気信号により、同時に1個もしくは複数個の固定ピンが解除される方式の連動作動型固定装置である。
固定の解除の仕方に関して、次の2種類に分かれる。
(1) 電気で固定ピン自体が解除されるもの
地震時に、地震センサーからの電気信号により、1個もしくは複数個の固定ピン自体が解除されるもの。
(2) 電気で固定ピンのロックのみが解除されるもの
地震時に、地震センサーからの電気信号により、1個もしくは複数個の固定ピンのロックが解除され、固定ピン自体は、バネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)及び地震力等により解除されるもの。
(1) の固定ピンの解除は、速やかさを要求され、大きな電力等を要求されるが、(2) の固定ピンのロック解除のみの場合には、(1)の固定ピンの解除の場合に比べて少ない電力で済み、また簡易な機構で済む。
請求項124項は、(2)の電気で固定ピンのロックのみが解除される場合の発明である。
具体的には、8.1.2.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置を1個または複数個もった固定装置において、
それぞれの固定装置の固定が、またはロック部材による固定装置の作動部のロックが、地震センサーからの電気信号によってなされるように構成される。
8.1.4. 地震センサー付風作動型固定装置
請求項139−3項は、風センサーを持つ(地震センサー付)地震作動型固定装置であり、風センサーにより一定風圧になると固定装置をロックさせるように構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
8.2. 風作動型固定装置
請求項140項記載の風作動型固定装置は、地震時および風のない通常時は免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除しており、一定以上の風圧時にのみ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するという型の固定装置である。
風作動型固定装置は、以下のように分けられる。
(1) 固定装置の固定作動方式
風作動型固定装置も、風そのものの力で反応(作動)する 1)風力反応型と、風センサーからの電気等の指令で作動する 2)風センサー型と、風そのものの力で発電して作動する 3)風力発電型に分かれる。
1) 風力反応型(8.2.2.油圧型、8.2.3.機械型)
2) 風センサー装備型(8.2.1.風センサー装備型固定装置、8.2.4.電気型)
3) 風力発電機型(8.2.5. 風力発電機型風センサー装備型)
(2) 固定装置の作動部制御方式(直接方式・間接方式)
以上のそれぞれは、固定装置の作動部の固定に関して、風力・風センサーからの力で、固定装置の作動部自体を直接制御する直接方式と、固定装置の作動部のロックを制御する間接方式とに分かれる。
1) 間接方式:固定装置の作動部のロックのみを制御するタイプ
2) 直接方式:固定装置の作動部を直接制御するタイプ
(3) 間接方式のロック形式について
上記の間接方式について、固定装置の作動部のロック部材は、ロック形状から、8.1.の地震作動型固定装置と同様に、次の2つに分けられる。
1) ロックピン方式
2) ロック弁方式
以上のそれぞれは、固定装置の作動部のロック方式から、8.1.と同様に、次の2つに分けられる。
1) 一段ロック方式
2) 二段以上ロック方式
さらに、以上のそれぞれは、ロックの個数から、8.1.と同様に、次の2つに分けられる。 1) 一重ロック方式
2) 二重以上ロック方式
また、以上のすべての方式に遅延器付き((1)の2)、または8.5.参照)が考えられる。
8.2.1. 風センサー装備型固定装置(一般型)
請求項141項は、風センサーを装備した固定装置(風センサー装備型固定装置)の発明である。
具体的に言えば、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
風センサーによって、ある一定以上の風圧時にのみ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定し、風揺れ等を防止するように構成されてなることを特徴とする風作動型固定装置である。
1) 固定ピン型固定装置の場合
固定ピン型固定装置( 8.0.1.参照)の場合には、
風センサーの反応によって、一定以上の風力また風圧になると、固定ピン7が挿入部7-vに挿入され、免震される構造体を固定し、一定以下の風力また風圧になると、固定ピン7がまた解除されるものである。
2) 連結部材弁型固定装置の場合
連結部材弁型固定装置( 8.0.1.参照)の場合には、
風センサーの反応によって、一定以上の風力また風圧になると、連結部材弁型固定装置の弁が閉じられ、免震される構造体を固定し、一定以下の風力また風圧になると、弁がまた解除されるものである。
「ある一定以上の風力また風圧」、また「ある一定以下の風力また風圧」(風センサーがどのくらいの風力また風圧になると固定装置をセット(=ロック・固定)させ、またどれくらいまで治まると固定装置を解除させるか)に関しては、調整可能にしておき、敷地ごとの状況に応じて設定できるようにする。
(1) 直接方式
請求項142項は、風センサー装備型固定装置の直接方式の発明である。
直接方式は、風力・風センサーからの力または指令により、固定装置の作動部自体を直接制御する方式である。
直接方式は、連結形態から、1)固定ピン型固定装置と2)連結部材弁型固定装置の2つの型に分けることができる。
1) 固定ピン型固定装置
請求項143項は、風センサー装備型固定装置の直接方式の固定ピン型固定装置の発明である。
図135〜図137は、風作動型固定装置のうち、固定ピン型固定装置(不可撓部材型連結部材系)の実施例である。
この図135〜図137の例では、ピストン状部材2-p、1-pを固定ピン7が直接ロックし、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定する。図135(a)(b)は固定ピン7がピストン状部材2-p、1-pに設けられた固定ピン挿入部7-vに挿入され、ロックされる場合の例、図136は固定ピン7の先端7-w、及びピストン状部材2-p、1-pの固定ピン7の先端7-wが突き当たる部分が摩擦抵抗の大きくなるような形状であり、相互にかみ合ってロックされる摩擦型固定装置の場合の例、図137は固定ピン7がピストン状部材2-p、1-pに設けられたすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vmに挿入され、地震後の残留変位に対処した場合(8.6.(1)(2)参照)の例である。
この固定装置Gは、免震される構造体1と、免震される構造体を支持する構造体2との間に設置され、
図135(a)、図136では、免震される構造体を支持する構造体2の部材からなるピストン状部材2-pが、ユニバーサル回転接点2-xを介して、免震される構造体を支持する構造体2に設置された支持部材2-gに接続されており、免震される構造体1の部材からなるその挿入筒1-aが、支持部材1-g及びユニバーサル回転接点1-xを介して、免震される構造体1に設置された支持部材1-gに接続されている。
図135(b)、図137では、免震される構造体1の部材からなるピストン状部材1-pが、ユニバーサル回転接点1-xを介して、免震される構造体1に設置された支持部材1-gに接続されており、免震される構造体を支持する構造体2の部材からなるその挿入筒2-aが、支持部材2-g及びユニバーサル回転接点2-xを介して、免震される構造体を支持する構造体2に設置された支持部材2-gに接続されている。
これらは免震される構造体1及び免震される構造体を支持する構造体2と、固定装置Gとの関係が、左右あるいは上下に入れ替わった対称型である。
この固定ピン7は風センサー7-qとワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8によって連動し、通常はバネ等9-tによりピストン状部材2-p、1-pをロックしない機構になっている。
風センサー7-qが一定以上の風圧を感知すると、固定ピン7がワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8から、ピストン状部材2-p、1-pをロックする方向の力を受け、固定装置Gをロックし、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定し、
風センサー7-qが風圧が一定以下になったことを感知すると、固定ピン7がワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8から、ピストン状部材2-p、1-pをロックする方向の力を受けなくなり、固定装置Gのロックを解除し、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定を解除して、通常の状態へ戻す機構である。
このとき風センサー7-qが風圧が一定以下になったことを感知してから、一定の時間をおいて固定装置を解除させるための、タイマーまたは遅延器(8.5.参照)を設ける場合もある。
図141〜図142(図141は直接方式、図142は間接方式であるが合わせて説明すると)は、固定ピン型固定装置(不可撓部材型連結部材系)の実施例で、共に風センサー7-qからの信号により作動する電気型である。
この図141〜図142の例では、ピストン状部材2-p、1-pを固定ピン7が直接ロックし、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定するが、図141は固定ピン7の先端7-w、及びピストン状部材2-p、1-pの固定ピン7の先端7-wが突き当たる部分が摩擦抵抗の大きくなるような形状であり、相互にかみ合ってロックされる摩擦型固定装置の場合の例、図142は固定ピン7がピストン状部材2-p、1-pに設けられたすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vmに挿入され、地震後の残留変位に対処した場合(8.6.(1)(2)参照)の例である(なお、図142は間接方式である)。
図141では、免震される構造体を支持する構造体2の部材からなるピストン状部材2-pが、ユニバーサル回転接点2-xを介して、免震される構造体を支持する構造体2に設置された支持部材2-gに接続されており、免震される構造体1の部材からなるその挿入筒1-aが、支持部材1-g及びユニバーサル回転接点1-xを介して、免震される構造体1に設置された支持部材1-gに接続されている。
このタイプにも図135〜図137の場合と同様に、免震される構造体1及び免震される構造体を支持する構造体2と、固定装置Gとの関係が、左右あるいは上下に入れ替わった対称型がある。図142についても、図141と同様に対称型がある。
通常時この固定ピン7は、バネ等9-t、9-cにより、ピストン状部材2-p、1-pをロックしない機構になっている。
風センサー7-qが一定以上の風圧を感知すると、図141では固定装置自動制御装置(電磁石)22-aが作動し、固定ピン7にピストン状部材2-p、1-pをロックする方向の力を加えることで固定装置Gをロックし、
図142ではロック部材制御装置(モーター)46が作動し、固定ピン7がすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vmから脱しないよう、ロック部材11を動かして固定ピン7をロックすることで固定装置Gをロックし、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定し、
風センサー7-qが風圧が一定以下になったことを感知すると、図141では固定装置自動制御装置(電磁石)22-aが作動を止め、固定ピン7は固定装置Gを解除し、図142ではロック部材制御装置(モーター)46が作動を止め、ロック部材11を動かして固定ピン7のロックを解除して固定装置Gを解除し、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定を解除して、通常の状態へ戻す機構である。
このとき風センサー7-qが風圧が一定以下になったことを感知してから、一定の時間をおいて固定装置を解除させるための、タイマーまたは遅延器(8.5.参照)を設ける場合もある。
また、この他に、可撓部材型連結部材系の、また固定ピン系直接方式の固定ピン型固定装置(図209、8.2.2.(1)参照)があげられる。
2) 連結部材弁型固定装置
請求項144項は、風センサー装備型固定装置の直接方式の連結部材弁型固定装置の発明である。
連結部材弁型固定装置は、不可撓部材の場合、可撓部材の場合に分かれる。
a. 不可撓部材の場合
不可撓部材の場合には、
免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部ともう一方の構造体とを、不可撓部材の連結部材で繋ぐ。
図145は、この不可撓部材の連結部材弁型固定装置の実施例である。
この固定装置Gは、免震される構造体1と、免震される構造体を支持する構造体2との間に設置され、
図145(a)では、筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドする、免震される構造体を支持する構造体2の部材からなるピストン状部材2-pが、ユニバーサル回転接点2-xを介して、免震される構造体を支持する構造体2に設置された支持部材2-gに接続されており、免震される構造体1の部材からなるその挿入筒1-aが、支持部材1-g及びユニバーサル回転接点1-xを介して、免震される構造体1に設置された支持部材1-gに接続されている。
図145(b)では、筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドする、免震される構造体1の部材からなるピストン状部材1-pが、ユニバーサル回転接点1-xを介して、免震される構造体1に設置された支持部材1-gに接続されており、免震される構造体を支持する構造体2の部材からなるその挿入筒2-aが、支持部材2-g及びユニバーサル回転接点2-xを介して、免震される構造体を支持する構造体2に設置された支持部材2-gに接続されている。
これらは免震される構造体1及び免震される構造体を支持する構造体2と、固定装置Gとの関係が、左右あるいは上下に入れ替わった対称型である。
さらに、この挿入筒1-a、2-aの、ピストン状部材2-p、1-pにより仕切られた反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)を繋ぐ液体・気体等の経路(管)7-eが設けられており、
この経路7-eの途中にこの固定装置Gの固定弁である、電動弁、電磁弁、機械式弁、油空圧式(液圧・空圧)弁等7-efが設置される。
この弁(固定弁)7-efは、風センサー7-qと信号線7-qlによって連動し(電動弁・電磁弁等の電気式の場合は、風センサー7-qと電線等によって連動し、機械式弁・油空圧式(液圧・空圧)弁の場合は、風センサー7-qとワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等または液体・気体等の通る管によって連動し)、その指令・動きによって開閉するものである。通常この電動弁、電磁弁、機械式弁、油空圧式(液圧・空圧)弁等7-efは開いており、挿入筒1-a、2-a内の液体・気体等は、自由に経路(管)7-e内を移動できる。
風センサー7-qが一定以上の風圧を感知すると、連動するこの電動弁、電磁弁、機械式弁、油空圧式(液圧・空圧)弁等7-efが閉じて固定装置Gをロックし、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定し、
風センサー7-qが風圧が一定以下になったことを感知すると、連動するこの電動弁、電磁弁、機械式弁、油空圧式(液圧・空圧)弁等7-efが再び開いて固定装置Gのロックを解除し、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定を解除して、通常の状態へ戻す機構である。
このとき風センサー7-qが風圧が一定以下になったことを感知してから、一定の時間をおいて固定装置を解除させるための、タイマーまたは遅延器(8.5.参照)を設ける場合もある。
b. 可撓部材の場合
可撓部材の場合には、 連結部材が可撓部材であることを除けば、不可撓部材の場合と基本的に同じ構成である。
免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部7-pともう一方の構造体とを、前記固定装置の設置された構造体側に設けられた挿入口31を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-fの連結部材で繋ぐ。前記もう一方の構造体と可撓部材8-fとの支持点は360度回転可能なフレキシブルジョイント8-fjとなる。
挿入口31の形状に関しては、
一方向(往復を含む、以下同じ)復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面形状の挿入口、コロを介しての挿入口、
全方向復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面鉢状の挿入口、ラッパ形状の挿入口、すり鉢状等の形状の挿入口のように、
可撓部材8-fとその挿入口31とが接する角を丸めるか、コロ等の回転子を介する(その場合は、可撓部材8-fに対して直交方向二軸(二軸とは互いに直交方向をなす)に分けてそれに対応してコロ等の回転子を設ける必要がある)等により、摩擦を小さくした方がよい。また挿入口31の材質は、低摩擦材がよく、強度も必要である。
図146は、この可撓部材の連結部材弁型固定装置の実施例で、風センサー7-qからの信号により作動する電気型である。
(2) 間接方式
間接方式は、風力・風センサーからの力または指令により、固定装置の作動部のロックを制御する方式である。
a) 一般
請求項145項は、固定装置とロック部材の組合せの場合である。
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
風センサー等で一定以上の風圧を感知すると、固定装置の作動部をロックするロック部材を働かせて固定装置をロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されてなることを特徴とする風センサー装備型固定装置である。
b) 固定ピン型の場合
請求項146項は、固定ピンとロック部材の組合せの場合である。
これは、
a. 固定ピン系の間接方式のピン型(ロックピン)
b. 固定ピン系の間接方式の弁型(ロック弁)
c. 連結部材系の間接方式ピン型(固定ピンとロック部材(ロックピン、ロック弁))
の3種類に分かれる(8.0.1.固定装置の分類1)。
具体的には、
固定ピンの挿入部と固定ピンのうち、一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、挿入部に固定ピンを挿入することによって固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
風センサー等で一定以上の風圧を感知すると、固定ピンをロックするロック部材を働かせて固定ピンをロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されてなることを特徴とする風センサー装備型固定装置である。
c) 地震力による自動復元型
特に、この間接方式の発明は、風作動型の固定ピン型固定装置において、固定ピンの挿入部が、請求項101項のすり鉢状・球面状等の、挿入部の中央部に対して凹形状に傾斜させて地震力によって固定ピンの自動復元を可能にする発明(8.1.2.2.3.地震力による自動復元型参照)と組合せることにより、より省電力となり効果的である。これが、請求項147項記載の発明である。
つまり、請求項146項記載の風作動型固定ピン型固定装置において、
固定ピンの挿入部が、すり鉢状・球面状等の凹形状をなすことを特徴とする風センサー装備型固定装置である。
上記 b)のように、固定装置をロックするロック部材が、ロック弁、ロックピンとに分かれることから、以下のようにロック弁方式、ロックピン方式との2つに分かれる。
1) ロック弁方式
請求項148項は、8.2.1.の風センサー装備型固定装置(請求項145項〜請求項147項記載の風作動型の固定ピン型固定装置)において、
筒中を、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材等の固定装置の作動部を有し、
この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)は管また溝(筒に付けられた)で繋がれているか、ピストン状部材に孔が設けられているか、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口が設けられているかしており、
そして、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ管また溝か、ピストン状部材にあいている孔(またピストン状部材に設けられた溝)か、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口かに、またはその全てに、ロック弁が設けられており、
通常は、そのロック弁は開いており、固定装置のロックは解除され、固定装置の固定の解除によって、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定の解除がなされており、
一定以上の風圧が働くと、風センサーと連動して、そのロック弁が閉じることにより、固定装置がロックされ、固定装置の固定によって、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定がなされるように構成されてなることを特徴とする風センサー装備型固定装置である。
ここで、固定装置の作動部について説明すると、
固定装置の作動部が、固定ピンの場合=固定ピン系と、連結部材(不可撓部材・可撓部材)の場合=連結部材系とがある。
a. 固定ピン系
固定ピンの場合について、説明すると、
固定ピンを支持する筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材を伴った固定ピンを有し、
この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)は管また溝(筒に付けられた)で繋がれているか、ピストン状部材に孔が設けられているか、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口が設けられているかしており、
そして、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ管また溝か、ピストン状部材にあいている孔(またピストン状部材に設けられた溝)か、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口かに設けた、または全てに設けたロック弁を風センサー等と連動して閉じることにより、固定ピンのロックを行うことにより構成されてなることを特徴とする風作動型固定装置である。
具体的に、地震力による自動復元型の場合で説明すると、
固定ピンの挿入部と固定ピンのうち、一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部に固定ピンを挿入することによって固定して風揺れ等を防止する固定装置において、
固定ピンの支持部は、筒部とその中に入るピストン状部材からなり、筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材をもった固定ピンが、その筒に挿入され、その外に固定ピン先端が突き出ており、
さらに、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)は管また溝(筒に付けられた)かで繋がれているか、ピストン状部材に孔が設けられているか、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口が設けられているかしており、
そして、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ管また溝か、ピストン状部材にあいている孔(またピストン状部材に設けられた溝)か、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口かに、または全てに、固定ピンをロックするロック弁(ロック部材)が、付いており、
この固定ピン等は、水平力が働くと水平移動して、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部によって、自由に上がり下がりするが、
風センサー等で一定以上の風圧を感知すると、このロック弁(ロック部材)が閉じて固定ピンをロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定し、
風センサー等が風圧が一定以下になったことを感知すると、ロック弁(ロック部材)が開いて固定ピンのロックを解除し、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除して、通常の状態へ戻すよう構成されている。このとき風センサー等が風圧が一定以下になったことを感知してから、一定の時間をおいて固定装置を解除させるための、タイマーまたは遅延器(8.5.参照)を設ける場合もある。
b. 連結部材系
連結部材(不可撓部材・可撓部材)の場合についても、ピストン状部材と固定ピンとの関係を除けば、a.固定ピン系の弁型と基本的に同じ構成である。
2) ロックピン方式
固定装置の作動部が、固定ピンの場合=固定ピン系と、連結部材(不可撓部材・可撓部材)の場合=連結部材系とがある。
固定ピンの場合について、説明すると、
一定以上の風圧になると、風センサーが指令を出して、ロックピンを作動させて固定ピンをロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されている。
また、請求項147項の、地震力による自動復元型の場合には、
固定ピンの挿入部と固定ピンのうち、一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部に固定ピンを挿入することによって固定して風揺れ等を防止する固定装置において、
すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部によって、地震時に自由に上がり下がりする固定ピンに、この固定ピンをロックするロックピン(ロック部材)が付いており、
風センサー等で一定以上の風圧を感知すると、このロックピンを作動させて固定ピンをロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されている。請求項149項は、この発明である。
図141、図142(図141は直接方式、図142、図143は間接方式であるが合わせて説明すると)は、請求項149項の発明による風作動型固定装置のうち、不可撓部材型連結部材系の固定ピン型固定装置の実施例で、共に風センサー7-qからの信号により作動する電気型である。
この図141、図142の例では、ピストン状部材2-p、1-pを固定ピン7が直接ロックし、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定するが、図141は固定ピン7の先端7-w、及びピストン状部材2-p、1-pの固定ピン7の先端7-wが突き当たる部分が摩擦抵抗の大きくなるような形状であり、相互にかみ合ってロックされる摩擦型固定装置の場合の例、図142は固定ピン7がピストン状部材2-p、1-pに設けられたすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vmに挿入され、地震後の残留変位に対処した場合(8.6.(1)(2)参照)の例である。
図141では、免震される構造体を支持する構造体2の部材からなるピストン状部材2-pが、ユニバーサル回転接点2-xを介して、免震される構造体を支持する構造体2に設置された支持部材2-gに接続されており、免震される構造体1の部材からなるその挿入筒1-aが、支持部材1-g及びユニバーサル回転接点1-xを介して、免震される構造体1に設置された支持部材1-gに接続されている。
このタイプにも図135〜図137の場合と同様に、免震される構造体1及び免震される構造体を支持する構造体2と、固定装置Gとの関係が、左右あるいは上下に入れ替わった対称型がある。図142についても、図141と同様に対称型がある。
通常時この固定ピン7は、バネ等9-t、9-cにより、ピストン状部材2-p、1-pをロックしない機構になっている。
風センサー7-qが一定以上の風圧を感知すると、図141では固定装置自動制御装置(電磁石)22-aが作動し、固定ピン7にピストン状部材2-p、1-pをロックする方向の力を加えることで固定装置Gをロックし、図142ではロック部材制御装置(モーター)46が作動し、固定ピン7がすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vmから脱しないよう、ロック部材11を動かして固定ピン7をロックすることで固定装置Gをロックし、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定し、
風センサー7-qが風圧が一定以下になったことを感知すると、図141では固定装置自動制御装置(電磁石)22-aが作動を止め、固定ピン7は固定装置Gを解除し、図142ではロック部材制御装置(モーター)46が作動を止め、ロック部材11を動かして固定ピン7のロックを解除して固定装置Gを解除し、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定を解除して、通常の状態へ戻す機構である。
このとき風センサー7-qが風圧が一定以下になったことを感知してから、一定の時間をおいて固定装置を解除させるための、タイマー(または遅延器(8.5.参照))を設ける場合もある。
図141〜図142は、風センサーから電気式のロックであるが、図143は、風センサーから機械式によりロック部材11を作動して固定ピン7をロックする方式である。
図147は、請求項149項の発明による風作動型固定装置のうち、不可撓部材型連結部材系の固定ピン型固定装置の実施例で、風センサー7-qからの信号により作動する電気型のものである。
図141〜図142の場合に対して、図147の例は、ピストン状部材1-p、2-pに設けられたラック36-cに組合せられた固定ピン(の機能を持つ歯車)7に、ロック部材11をかみ合わせてロックすることで、ピストン状部材1-p、2-pをロックする機構である。このロック部材11を作動させる機構には、ロック部材制御装置(電磁石)を使用する方法と、ロック部材制御装置(モーター)を使用する方法とがあり、この図147は後者の例である。前者の例は図144と同様の機構である。
固定ピン(の機能を持つ歯車)7の歯車の回転軸7-xは、免震される構造体1と固定ピン7が係合する(免震される構造体1のラック36-cと噛み合う)ときは、免震される構造体を支持する構造体2に挿入され、免震される構造体を支持する構造体2と係合するときは、免震される構造体1に挿入される。
免震される構造体1の部材からなるピストン状部材1-pが、ユニバーサル回転接点1-xを介して、免震される構造体1に設置された支持部材1-gに接続されており、免震される構造体を支持する構造体2の部材からなるその挿入筒2-aが、支持部材2-g及びユニバーサル回転接点2-xを介して、免震される構造体を支持する構造体2に設置された支持部材2-gに接続されている。
このタイプにも図135〜図137の場合と同様に、免震される構造体1及び免震される構造体を支持する構造体2と、固定装置Gとの関係が、左右あるいは上下に入れ替わった対称型がある。
通常時このロック部材11は、バネ等9-tにより、固定ピン7をロックしない機構になっている。
風センサー7-qが一定以上の風圧を感知すると、ロック部材制御装置(電磁石)45あるいはロック部材制御装置(モーター)46が作動し、ロック部材11を固定ピン7をロックする方向に動かし、この固定ピン7がラック36-cをロックすることで固定装置Gをロックし、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定し、
風センサー7-qが風圧が一定以下になったことを感知すると、ロック部材制御装置(電磁石)45あるいはロック部材制御装置(モーター)46が作動を止め、固定ピン7のロック及びラック36-cのロックが解除されて固定装置Gが解除され、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定を解除して、通常の状態へ戻す機構である。
このとき風センサー7-qが風圧が一定以下になったことを感知してから、一定の時間をおいて固定装置を解除させるための、タイマー(または遅延器(8.5.参照))を設ける場合もある。
図210〜図211は、請求項149項の発明による風作動型固定装置のうち、固定ピン系の固定ピン型固定装置の実施例で、風センサー7-qからの信号により作動する電気型である。この例はすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vmに挿入された固定ピン7に、この固定ピンをロックする方向でロック部材11を差し込み、固定装置Gをロックするタイプである。
この固定ピンを作動させる機構には、ロック部材制御装置(電磁石)を使用する方法と、ロック部材制御装置(モーター)を使用する方法とがあり、図210は前者の例、図211は後者の例である。
免震される構造体1に設置された固定装置Gの固定ピン7が、免震される構造体を支持する構造体2に設けられたすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vmに挿入されており、通常時このロック部材11は、バネ等9-tにより、固定ピン11をロックしない機構になっている。
風センサー7-qが一定以上の風圧を感知すると、ロック部材制御装置(電磁石)45あるいはロック部材制御装置(モーター)46が作動してロック部材11を固定ピン7をロックする方向に動かし、固定ピン7に設けられた欠き込み・溝・窪み7-cへ差し込むことで固定ピン7をロックし、固定装置Gを作動させて免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定し、
風センサー7-qが風圧が一定以下になったことを感知すると、ロック部材制御装置(電磁石)45あるいはロック部材制御装置(モーター)46が作動を止め、ロック部材11が元に戻って固定ピン7のロックが解除されることで固定装置Gが解除され、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定を解除して、通常の状態へ戻す機構である。
このとき風センサー7-qが風圧が一定以下になったことを感知してから、一定の時間をおいて固定装置を解除させるための、タイマーまたは遅延器(8.5.参照)を設ける場合もある。
(3) 風センサーからの連絡方式(油圧型、機械型、電気型)
風センサーからの反応の送られかたには、8.2.2.のような油圧によるもの(油圧型)、8.2.3.のようなワイヤー等によるもの(機械型)、8.2.4.のような電気信号によるもの(電気型)等があり、1個もしくは複数個の固定ピンが、同時に作動可能なほうがよい。
また、電気型の場合には、固定ピンがセット(=ロック・固定)された後、風圧が一定以下になるまでは解除されないだけでなく、風圧が一定以下になっても、一定時間が経過するまでは解除されないというものも考えられる。
直接方式、間接方式ともに、固定ピンへの風センサーからの反応(力)の送りかたによって、油圧型、機械型、電気型の3つの種類に分けられる。
また、間接方式も、ロックピン(ロック部材)が固定ピンに差込まれるかたちの固定装置の、ロック部材を制御するものと、固定ピンがピストン状部材として作動する形の固定装置の、ロック弁(ロック部材)を制御するもの等が考えられる。
この間接方式のメリットは、風センサーが直接固定ピンを作動させる仕事をしないため、風センサーの出力が小さなもので済むことである。
さらに、固定ピンがピストン状部材として作動する固定装置の場合のメリットとしては、管(また溝)と弁による遅延効果を利用して、風力が一定以下になってから固定ピンが解除されるまでの時間を長くする方法にもなるということである。また、変位振幅を抑制するダンパーとして使用して、ダンパー効果を与える場合には、水平ダンパーに比べて本数が少なくて済む。水平ダンパーを使用する場合は、水平方向二方向(直交する二方向)に効かせようとすると、最低二本必要であるが、この方式の場合では、一本で済み、少ない設置本数でよいという利点もある。
8.2.2. 風センサー装備型固定装置(油圧型)
風センサーの反応の伝達手段として、風センサーからの管(油等の液体または気体の流れる管)を使用するものである。
(1) 直接方式
直接方式は、連結形態から、1)固定ピン型固定装置と2)連結部材弁型固定装置の2つの型に分けることができる。
1) 固定ピン型固定装置
図209は、風センサー装備型固定装置(油圧型)の直接方式の、固定ピン型固定装置の実施例を示している。
風センサーに風圧を受ける板(風圧版)が設けられており、一定以上の風圧になると、風圧板と連動している油圧ポンプからの油圧力により、固定装置が作動し、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されている。
具体的に述べると、風センサー7-qが免震される構造体1の屋上等に設置され、風センサー7-qの機構として、風圧を受ける板(風圧板)7-rを設け、
風圧板7-rが一定以上の風圧を受けると、風圧板と連動する油圧ポンプ7-tのピストン状部材7-pが押され、それにより、ポンプ内を満たしていた液体が押出され、パイプ等7-ppを通って固定装置Gを作動させる油圧ポンプ7-uに流れだし、油圧ポンプのピストン状部材7-pが押され、固定ピン先端7-wが免震される構造体を支持する構造体2に設けられた固定ピンの挿入部7-vm/vに挿入されて免震される構造体1が固定される。
風圧が一定以下になると、風圧板7-rは、バネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-cまたは重力の働きにより、元の位置に戻り、それにより風圧板7-rと連動する油圧ポンプ7-tのピストン状部材7-pも元の位置に戻る。それによって液体も引き戻され、固定装置Gの油圧ポンプ7-u内のピストン状部材7-pを戻し、免震される構造体1が固定が解除される。
この固定装置Gの感度は、風圧板7-rと連動する油圧ポンプ7-tと、固定装置Gを作動させる油圧ポンプ7-uとの、シリンダーの大きさの関係で決まる。つまり、固定装置Gを作動させる油圧ポンプ7-uに比べて、風圧板と連動する油圧ポンプ7-tのシリンダーを大きくすればするほど、固定装置Gは風力に対して敏感になる。
また、固定装置が一定以上の風圧にのみ作用するようにするためには、風圧板7-rと油圧ポンプ7-tの間に遊びを設け、一定以上の風圧時にのみ油圧ポンプに作用する形をとればよい。
なお、風圧板7-rとそれに連動する油圧ポンプ7-tは、尾翼7-yを付け、回転心棒7-xの上に乗せることにより、風見鶏のように回転して、常に風上に風圧板7-rを向ける形をとることができ、それにより、この装置は、あらゆる方向の風に対応しうるものとなる。
なお、油圧型と呼んではいるものの、ポンプ内を満たす液体等は、油以外の液体でもよく、さらに気体でもよい。また、液体・気体の他に、液状化可能な固体(粒状固体等)の使用も可能である。
また、風センサーの中、または風センサーと固定装置の間、または固定装置の中に、8.5.等で後述する遅延器またはタイマーを付けておいて、風力が一定以下になってから固定ピンが解除されるまでの時間を長くする方法もある。
2) 連結部材弁型固定装置
連結部材弁型固定装置は、不可撓部材の場合、可撓部材の場合に分かれる。
a. 不可撓部材の場合
図145は、この不可撓部材の連結部材弁型固定装置の実施例である。
以上は、8.2.1.(1)で説明済であるが、風センサー7-qと弁(固定弁)7-efとは、風センサーからの管7-qlによって連動する。
b. 可撓部材の場合
図146は、この可撓部材の連結部材弁型固定装置の実施例である。
以上は、8.2.1.(1)で説明済であるが、風センサー7-qと弁(固定弁)7-efとは、風センサーからの管7-qlによって連動する。
(2) 間接方式
固定ピン等の固定装置の作動部をロックする機構の主要部材であるロック部材が、ロック弁、ロックピンとに分かれることから、以下のようにロック弁方式、ロックピン方式との2つに分かれる。
1) ロック弁方式
固定装置の作動部が、固定ピンの場合=固定ピン系と、連結部材(不可撓部材・可撓部材)の場合=連結部材系とがある。
a. 固定ピン系
固定ピンの場合について、説明すると、
風センサーに風圧を受ける板(風圧版)が設けられており、一定以上の風圧になると、風圧板と連動している油圧ポンプからの油圧力により、固定装置の固定のロックとなっているロック弁を作動させて固定ピンをロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されている。
図196(a)(b)は、そのロック弁方式の実施例を示している。
また、図196(a)(b)は、請求項147項の、地震力による自動復元型の場合の実施例である。
固定ピンの挿入部7-vmと固定ピン7のうち、一方を免震される構造体1に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体2に設け、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部7-vmに固定ピン(この固定ピン等は、水平力が働くと水平移動して、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部によって、自由に上がり下がりする)7を挿入することによって固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
固定ピン7の支持部は、筒部とその中に入るピストン状部材7-pからなり、
筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材7-pをもった固定ピン7が、その筒に挿入され、その外に固定ピン先端7-wが突き出ており、
さらに、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)は管7-eまた溝で繋がれているか、ピストン状部材7-pに孔が設けられているか、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口が設けられているかしており、
そして、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ管7-e(図196(a)参照)また溝か、ピストン状部材7-pにあいている孔(またピストン状部材に設けられた溝)か、ピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等が筒中から出る出口(図196(b)参照)かに、または全てに、固定ピン7をロックするロック弁(ロック部材)7-ef が、付いており、
また、風センサーに風圧を受ける板(風圧板)が設けられており、一定以上の風圧になると、風圧板と連動している油圧ポンプからの油圧力により、このロック弁(ロック部材)を閉じて固定ピンをロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されている。
この装置には、以下の二種類がある。
一つは、風センサーの油圧ポンプからの油圧力が信号として働いて、モーターまた電磁石等を稼動させ、このロック弁(ロック部材)7-efを閉じさせるもの、もう一つは、風センサーの油圧ポンプからの油圧力が、直接にこのロック弁(ロック部材)7-efを閉じさせるものである。
また、風センサーの中、または風センサーと固定装置の間、または固定装置の中に、8.5.等で後述する遅延器またはタイマーを付けておいて、風力が一定以下になってから固定ピンが解除されるまでの時間を長くする方法もある。
固定装置に関して、他は、8.2.4.電気型の(2)と同様である。
また、風センサー7-qに関しては、上記(1)と同じである。
なお、油圧型と呼んではいるものの、ポンプ内を満たす液体等は、油以外の液体でもよく、さらに気体でもよい。また、液体・気体の他に、液状化可能な固体(粒状固体等)の使用も可能である。
b. 連結部材系
連結部材(不可撓部材・可撓部材)の場合についても、ピストン状部材と固定ピンとの関係を除けば、a.固定ピン系と基本的に同じ構成である。
不可撓部材の場合には、
免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部ともう一方の構造体とを、不可撓部材の連結部材で繋ぐ。
可撓部材の場合には、連結部材が可撓部材であることを除けば、不可撓部材の場合と基本的に同じ構成である。
免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部7-pともう一方の構造体とを、前記固定装置の設置された構造体側に設けられた挿入口31を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-fの連結部材で繋ぐ。前記もう一方の構造体と可撓部材8-fとの支持点は360度回転可能なフレキシブルジョイント8-fjとなる。
挿入口31の形状に関しては、
一方向(往復を含む、以下同じ)復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面形状の挿入口、コロを介しての挿入口、
全方向復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面鉢状の挿入口、ラッパ形状の挿入口、すり鉢状等の形状の挿入口のように、
可撓部材8-fとその挿入口31とが接する角を丸めるか、コロ等の回転子を介する(その場合は、可撓部材8-fに対して直交方向二軸(二軸とは互いに直交方向をなす)に分けてそれに対応してコロ等の回転子を設ける必要がある)等により、摩擦を小さくした方がよい。また挿入口31の材質は、低摩擦材がよく、強度も必要である。
2) ロックピン方式
固定装置の作動部が、固定ピンの場合=固定ピン系と、連結部材(不可撓部材・可撓部材)の場合=連結部材系とがある。
a. 固定ピン系
固定ピンの場合について、説明すると、
風センサーからの油圧的指令で、このロックピンが作動して固定ピンをロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されるものである。
また、請求項147項の、地震力による自動復元型の場合には、
固定ピンの挿入部と固定ピンのうち、一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部に固定ピンを挿入することによって固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部によって、地震時に自由に上がり下がりする固定ピンに、この固定ピンをロックするロックピン(ロック部材)が付いており、
風センサーに風圧を受ける板(風圧板)が設けられており、一定以上の風圧になると、風圧板と連動している油圧ポンプからの油圧力により、このロックピンを作動させて固定ピンをロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されている。
この装置には、以下の二種類がある。
一つは、風センサーの油圧ポンプからの油圧力が信号として働いて、モーターまた電磁石等を稼動させ、このロックピン(ロック部材)を作動させるもの、もう一つは、風センサーの油圧ポンプからの油圧力が、直接にこのロックピン(ロック部材)を作動させるものである。
b. 連結部材系
連結部材(不可撓部材・可撓部材)の場合についても、ピストン状部材と固定ピンとの関係を除けば、a.固定ピン系と基本的に同じ構成である。
不可撓部材の場合には、
免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部ともう一方の構造体とを、不可撓部材の連結部材で繋ぐ。
可撓部材の場合には、連結部材が可撓部材であることを除けば、不可撓部材の場合と基本的に同じ構成である。
免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部7-pともう一方の構造体とを、前記固定装置の設置された構造体側に設けられた挿入口31を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-fの連結部材で繋ぐ。前記もう一方の構造体と可撓部材8-fとの支持点は360度回転可能なフレキシブルジョイント8-fjとなる。
挿入口31の形状に関しては、
一方向(往復を含む、以下同じ)復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面形状の挿入口、コロを介しての挿入口、
全方向復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面鉢状の挿入口、ラッパ形状の挿入口、すり鉢状等の形状の挿入口のように、
可撓部材8-fとその挿入口31とが接する角を丸めるか、コロ等の回転子を介する(その場合は、可撓部材8-fに対して直交方向二軸(二軸とは互いに直交方向をなす)に分けてそれに対応してコロ等の回転子を設ける必要がある)等により、摩擦を小さくした方がよい。また挿入口31の材質は、低摩擦材がよく、強度も必要である。
8.2.3. 風センサー装備型固定装置(機械型)
風センサーの反応の伝達手段として、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等を使用するものである。
(1) 直接方式
風センサー装備型固定装置(機械型)の、直接方式についての実施例を示す。この装置には、以下の二種類がある。
一つは、一定以上の風圧になると、風センサーの反応により、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等が圧縮されまたは引張られ、その機械的力(圧縮力または引張力)が、機械的信号として伝達され、固定装置を作動させ(例えば、固定装置内のモーター等の機構が稼動して、固定装置がセット(=ロック・固定)され)、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とが固定されるものであり、
もう一つは、機械的力(圧縮力または引張力)が直接固定装置の作動部に働きかけセットされるものである。
また、風センサーの中、または風センサーと固定装置の間、または固定装置の中に、8.5.で後述する遅延器またはタイマーを付けておいて、風力が一定以下になってから固定装置が解除されるまでの時間を長くする方法もある。
また、直接方式は、連結形態から、1)固定ピン型固定装置と2)連結部材弁型固定装置の2つの型に分けることができる。
1) 固定ピン型固定装置
実施例は、図135〜図137である。
図135〜図137は、不可撓部材型連結部材系の固定ピン型固定装置の場合である。
以上は、8.2.1.(1)で説明済である。
2) 連結部材弁型固定装置
連結部材弁型固定装置は、不可撓部材の場合、可撓部材の場合に分かれる。
a. 不可撓部材の場合
図145は、この不可撓部材の連結部材弁型固定装置の実施例である。
以上は、8.2.1.(1)で説明済であるが、風センサー7-qと弁(固定弁)7-efとは、ワイヤー、ロープ、ケーブル、ロッド等8によって連動する。
b. 可撓部材の場合
図146は、この可撓部材の連結部材弁型固定装置の実施例である。
以上は、8.2.1.(1)で説明済であるが、風センサー7-qと弁(固定弁)7-efとは、ワイヤー、ロープ、ケーブル、ロッド等8によって連動する。
(2) 間接方式
固定ピン等の固定装置の作動部をロックする機構の主要部材であるロック部材が、ロック弁、ロックピンとに分かれることから、以下のようにロック弁方式、ロックピン方式との2つに分かれる。
1) ロック弁方式
固定装置の作動部が、固定ピンの場合=固定ピン系と、連結部材(不可撓部材・可撓部材)の場合=連結部材系とがある。
a. 固定ピン系
固定ピンの場合について、説明すると、
風センサーに風圧を受ける板(風圧版)が設けられており、一定以上の風圧になると、風圧板と連動している油圧ポンプからの油圧力により、固定装置の固定のロックとなっているロック弁を作動させて固定ピンをロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されている。図196(a)(b)は、そのロック弁方式の実施例を示している。
また、図196(a)(b)は、請求項147項の、地震力による自動復元型の場合の実施例である。
固定ピンの挿入部7-vmと固定ピン7のうち、一方を免震される構造体1に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体2に設け、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部7-vmに固定ピン(この固定ピン等は、水平力が働くと水平移動して、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部によって、自由に上がり下がりする)7を挿入することによって固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
固定ピン7の支持部は、筒部とその中に入るピストン状部材7-pからなり、筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材7-pをもった固定ピン7が、その筒に挿入され、その外に固定ピン先端7-wが突き出ており、
さらに、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)は管7-eまた溝(筒7-aに付けられた)で繋がれているか、ピストン状部材7-pに孔が設けられているか、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口が設けられているかしており、
そして、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ管7-e(図196(a)参照)かまた溝か、ピストン状部材7-pにあいている孔(またピズトン状部材に設けられた溝)か、ピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等が筒中から出る出口(図196(b)参照)かに、または全てに、固定ピン7をロックするロック弁(ロック部材)7-efが、付いており、
また、一定以上の風圧になると、風センサーからの機械的力(圧縮力または引張力)により、このロック弁(ロック部材)を閉じさせて固定ピンをロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されている。
この装置には、以下の二種類がある。
一つは、風センサーからの機械的力が信号として働いて、モーターまた電磁石等を稼動させ、このロック弁(ロック部材)7-efを閉じさせるもの、もう一つは、風センサーからの機械的力が、直接にこのロック弁(ロック部材)7-efを閉じさせるものである。
また、風センサーが、風圧を受ける板(風圧板)をもったものである場合には、その風センサー7-qは屋上等におかれ、風圧板7-rが風圧を受けると、それと連動するピストン状部材7-pが押される。そのことにより、ロック弁(ロック部材)7-efに連結しているワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等7-qlが引張られるか押出されるかして、ロック弁7-efを閉める。
そして風が一定以下になると、前記風圧板7-rは、バネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-cの力または重力によって元の位置にもどり、それにより、この風圧板7-rと連動する前記ピストン状部材7-pも元の位置に戻る。そうすると、ワイヤー・ロープ・ケーブル等7-qlが押出されるか引張られるかして、固定装置のピストン状部材7-pを戻し、免震される構造体1の固定が解除される。
なお、風圧板7-rとそれに連動する油圧ポンプ7-tは、尾翼7-yを付け、回転心棒7-xの上に乗せることにより、風見鶏のように回転して、常に風上に風圧板7-rを向ける形をとることができ、それにより、この装置は、あらゆる方向の風に対応しうるものとなる。
また、風センサーの中、または風センサーと固定装置の間、または固定装置の中に、8.5.で後述する遅延器またはタイマーを付けておいて、一定風力後の固定ピンの解除までの時間を長くする方法もある。
固定装置に関しては、他は、8.2.4.電気型と同様である。
また、一定以上の風圧にのみ作用するようにするには、風圧板とピストン状部材7-pの間に、遊びを設ければよい。
b. 連結部材系
連結部材(不可撓部材・可撓部材)の場合についても、ピストン状部材と固定ピンとの関係を除けば、a.固定ピン系と基本的に同じ構成である。
不可撓部材の場合には、
免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部ともう一方の構造体とを、不可撓部材の連結部材で繋ぐ。
可撓部材の場合には、連結部材が可撓部材であることを除けば、不可撓部材の場合と基本的に同じ構成である。
免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部7-pともう一方の構造体とを、前記固定装置の設置された構造体側に設けられた挿入口31を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-fの連結部材で繋ぐ。前記もう一方の構造体と可撓部材8-fとの支持点は360度回転可能なフレキシブルジョイント8-fjとなる。
挿入口31の形状に関しては、
一方向(往復を含む、以下同じ)復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面形状の挿入口、コロを介しての挿入口、
全方向復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面鉢状の挿入口、ラッパ形状の挿入口、すり鉢状等の形状の挿入口のように、
可撓部材8-fとその挿入口31とが接する角を丸めるか、コロ等の回転子を介する(その場合は、可撓部材8-fに対して直交方向二軸(二軸とは互いに直交方向をなす)に分けてそれに対応してコロ等の回転子を設ける必要がある)等により、摩擦を小さくした方がよい。また挿入口31の材質は、低摩擦材がよく、強度も必要である。
2) ロックピン方式
固定装置の作動部が、固定ピンの場合=固定ピン系と、連結部材(不可撓部材・可撓部材)の場合=連結部材系とがある。
a. 固定ピン系
固定ピンの場合について、説明すると、
風センサーからの機械的指令で、このロックピンが作動して固定ピンをロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されるものである。
また、請求項147項の、地震力による自動復元型の場合には、
固定ピンの挿入部と固定ピンのうち、一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部に固定ピンを挿入することによって固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部によって、地震時に自由に上がり下がりする固定ピンに、この固定ピンをロックするロックピン(ロック部材)が付いており、
一定以上の風圧になると、風センサーからの機械的力(圧縮力または引張力)により、このロックピンを作動させて固定ピンをロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されている。
この装置には、以下の二種類がある。
一つは、風センサーからの機械的力が信号として働いて、モーターまた電磁石等を稼動させ、このロックピン(ロック部材)を作動させるもの、もう一つは、風センサーからの機械的力が、直接にこのロックピン(ロック部材)を作動させるものである。
b. 連結部材系
連結部材(不可撓部材・可撓部材)の場合についても、ピストン状部材と固定ピンとの関係を除けば、a.固定ピン系と基本的に同じ構成である。
不可撓部材の場合には、
免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部ともう一方の構造体とを、不可撓部材の連結部材で繋ぐ。
可撓部材の場合には、連結部材が可撓部材であることを除けば、不可撓部材の場合と基本的に同じ構成である。
免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部7-pともう一方の構造体とを、前記固定装置の設置された構造体側に設けられた挿入口31を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-fの連結部材で繋ぐ。前記もう一方の構造体と可撓部材8-fとの支持点は360度回転可能なフレキシブルジョイント8-fjとなる。
挿入口31の形状に関しては、
一方向(往復を含む、以下同じ)復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面形状の挿入口、コロを介しての挿入口、
全方向復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面鉢状の挿入口、ラッパ形状の挿入口、すり鉢状等の形状の挿入口のように、
可撓部材8-fとその挿入口31とが接する角を丸めるか、コロ等の回転子を介する(その場合は、可撓部材8-fに対して直交方向二軸(二軸とは互いに直交方向をなす)に分けてそれに対応してコロ等の回転子を設ける必要がある)等により、摩擦を小さくした方がよい。また挿入口31の材質は、低摩擦材がよく、強度も必要である。
実施例は、図143である。
図143は、不可撓部材型連結部材系の固定ピン型固定装置のロックピン方式の実施例である。
8.2.4. 風センサー装備型固定装置(電気型)
風センサーの反応の伝達手段として、電気を使用するものである。
(1) 直接方式
風センサー装備型固定装置(電気型)の、直接方式についての実施例を示す。
一定以上の風圧になると、風センサーの反応が、電気信号となって伝達され、その信号が固定装置を作動させ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定する。具体的には、電気信号が、固定装置内のモーター等を稼動させ、そのモーターまた電磁石等が、固定ピン等の固定装置の作動部を動かすようになっている。
風力が一定以下になると、バネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-cまたは重力の働きにより、固定装置の固定ピン等の固定装置の作動部の固定する部分は元の位置に戻り、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除する方式が便利である。
また、風力が一定以下になってから固定装置の作動部が解除されるまでの時間を長くするためのタイマー(または遅延器(8.5.参照))等を設ける方法もある。
直接方式は、連結形態から、1)固定ピン型固定装置と2)連結部材弁型固定装置の2つの型に分けることができる。
実施例は、図141、図145、図146である。
1) 固定ピン型固定装置の場合
図141は、不可撓部材型連結部材系の固定ピン型固定装置の場合である。 8.2.1.(1)で説明済である。
2) 連結部材弁型固定装置の場合
連結部材弁型固定装置は、不可撓部材の場合、可撓部材の場合に分かれる。
図145は、不可撓部材型の連結部材弁型固定装置の場合である。
図146は、可撓部材型の連結部材弁型固定装置の場合である。
以上は、8.2.1.(1)で説明済である。
(2) 間接方式
固定装置の作動部をロックする機構の主要部材であるロック部材が、ロック弁、ロックピンとに分かれることから、以下のようにロック弁方式、ロックピン方式との2つに分かれる。
1) ロック弁方式
固定装置の作動部が、固定ピンの場合=固定ピン系と、連結部材(不可撓部材・可撓部材)の場合=連結部材系とがある。
a. 固定ピン系
固定ピンの場合について、説明すると、
一定以上の風圧になると、風力発電機の電圧が、固定装置の固定のロックとなっている機構を作動させる以上の電圧となり、ロック弁を作動(電動器、電磁石等)させて固定ピンをロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されている。
また、請求項147項の、地震力による自動復元型の場合を例に取って説明すると、
図196(a)(b)は、その実施例で、
固定ピンの挿入部7-vmと固定ピン7のうち、一方を免震される構造体1に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体2に設け、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部7-vmに固定ピン(この固定ピン等は、水平力が働くと水平移動して、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部によって、自由に上がり下がりする)7を挿入することによって固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
固定ピン7の支持部は、筒部とその中に入るピストン状部材7-pからなり、筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材7-pをもった固定ピン7が、その筒に挿入され、その外に固定ピン先端7-wが突き出ており、
さらに、この筒のピストン状部材7-pを挟んだ反対側同士(ピストン状部材7-pがスライドする範囲の端と端と)は管7-eまた溝で繋がれているか、ピストン状部材7-pに孔が設けられているか、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口が設けられているかしており、
そして、この筒のピストン状部材7-pを挟んだ反対側同士を繋ぐ管7-e(図196(a)参照)また溝か、ピストン状部材7-pにあいている孔(またピストン状部材に設けられた溝)か、ピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等が筒中から出る出口(図196(b)参照)かに、または全てに、固定ピンをロックするロック弁(ロック部材)7-efが、付いており、
また、一定以上の風圧になると、このロック弁7-efが、風センサーからの指令で閉じて固定ピン7をロックし、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定するように構成されている。
具体的に述べると、
風センサーからの電気信号により、固定装置の管7-e(また溝)のロック部材であるロック弁(電動弁、電磁弁等)7-efを閉める。
挿入部7-v(すり鉢型等を含む)と当該挿入部7-vによって固定される固定ピン7を有し、筒中の液体や空気等を漏らさずスライドするピストン状部材7-pをもった固定ピン7が、その筒(固定ピン取付け部)7-aに挿入され、その外に固定ピン先端7-wが突き出ており、さらに、筒7-aのピストン状部材7-pがスライドする範囲の端と端とは管7-e(また溝)で繋がれている。
そして、ピストン状部材7-pには、この管7-e(また溝)とそれより開口面積が大きいかもしくは小さい孔7-jがあり、管7-e(また溝)またはピストン状部材孔7-jの開口面積の大きい方にロック弁(ロック部材)7-efがある。このロック弁7-efは、ピストン状部材7-pが引き込まれる時に、開くように付けられる。さらに、開口面積の小さい方に弁7-fがある。この弁7-fは、ピストン状部材7-pが引き込まれる時に、閉じるように付けられる。
また、その筒7-aの中にバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)7-oが入り、また重力により、ピストン状部材7-pをもった固定ピン7を押出す役割をする場合もある(図196(a)においては、当然、ピストン状部材7-pに対して前記バネ等7-oとは逆位置に付けたバネ・ゴム・磁石等(引張バネ)でピストン状部材7-pをもった固定ピン7を押出させても良い)。
管7-e(また溝)の開口面積がピストン状部材の孔7-jよりも大きく、ロック弁7-efが筒の管7-e(また溝)の中に付いている場合について説明すると、
ある一定以上の風が吹くと、風センサーからの電気信号により、電動弁式、電磁弁式等の方法で、固定装置の管7-e(また溝)のロック弁7-efが閉まる。このロック弁7-efを閉める事により、ピストン状部材7-pを押し出すことは可能であっても引き込まれることはなくなり、固定ピン等はロックされる。
また、タイマーを付け、ロック弁7-efが閉じている時間を制御する方法もある。
また、管7-e(また溝)と孔7-jと弁7-fとロック弁7-efの性格により、固定ピン先端7-wは、筒7-a中に入る方向では、速やかであり、出る方向では、遅延される。それにより、地震時には、固定ピン先端7-wは速やかに筒7-a中に入り、免震が始まり、地震力が働いている間は出にくくなる。
また、筒7-a、及び管7-e(また溝)とは、潤滑油等の液体で満たされている場合もある。
以上は、固定ピン7が免震される構造体1に、固定ピンの挿入部7-vが免震される構造体を支持する構造体2に、取付けられている場合を述べたものであるが、逆の関係の場合もある。つまり、前記固定ピンの挿入部7-vおよび固定ピン7のうち、一方を免震される構造体1に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体2に設けることになる。
また、筒7-aの上部に関して、4.6.と同様に、単に止め金が固定されている場合もあるが、筒7-aの上部内側が雌ネジになっていて、そこに雄ネジ7-dが挿入されている場合もある。この雄ネジ7-dは、入り込み方向に回転して締めることにより、バネ等7-oを圧縮して、バネ等7-oの反発力を強め、固定ピン先端7-wの押し出す力を強める機能をもち、復元力を高めたり、地震後の免震される構造体1の残留変位の矯正を可能にしたりする。
また、管7-e(また溝)と孔7-jとに、バルブを付ける事により、強風時の、手動による強制的固定も可能になる。
また、風力が一定以下になってから固定ピンが解除されるまでの時間を長くするためのタイマー(または遅延器(8.5.参照))等を設ける方法もある。
b. 連結部材系
連結部材(不可撓部材・可撓部材)の場合についても、ピストン状部材と固定ピンとの関係を除けば、a.固定ピン系と基本的に同じ構成である。
不可撓部材の場合には、
免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部ともう一方の構造体とを、不可撓部材の連結部材で繋ぐ。
可撓部材の場合には、連結部材が可撓部材であることを除けば、不可撓部材の場合と基本的に同じ構成である。
免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部7-pともう一方の構造体とを、前記固定装置の設置された構造体側に設けられた挿入口31を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-fの連結部材で繋ぐ。前記もう一方の構造体と可撓部材8-fとの支持点は360度回転可能なフレキシブルジョイント8-fjとなる。
挿入口31の形状に関しては、
一方向(往復を含む、以下同じ)復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面形状の挿入口、コロを介しての挿入口、
全方向復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面鉢状の挿入口、ラッパ形状の挿入口、すり鉢状等の形状の挿入口のように、
可撓部材8-fとその挿入口31とが接する角を丸めるか、コロ等の回転子を介する(その場合は、可撓部材8-fに対して直交方向二軸(二軸とは互いに直交方向をなす)に分けてそれに対応してコロ等の回転子を設ける必要がある)等により、摩擦を小さくした方がよい。また挿入口31の材質は、低摩擦材がよく、強度も必要である。
2) ロックピン方式
固定装置の作動部が、固定ピンの場合=固定ピン系と、連結部材(不可撓部材・可撓部材)の場合=連結部材系とがある。
a. 固定ピン系
固定ピンの場合について、説明すると、
風センサーからの電気的指令で、このロックピンが作動して固定ピンをロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されるものである。
また、請求項147項の、地震力による自動復元型の場合には、
固定ピンの挿入部と固定ピンのうち、一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部に固定ピンを挿入することによって固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部によって、地震時に自由に上がり下がりする固定ピンに、この固定ピンをロックするロックピン(ロック部材)が付いている。このことにより地震後の固定ピンの復元機能を必要としない。
図210〜図211は、風センサーを装備した風作動型固定装置のうち、ロックピン方式の固定ピン型固定装置の実施例である。
この例では、さらに、請求項147項の、地震力による自動復元型の場合のもので、すり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vmに挿入された固定ピン7に、この固定ピンをロックする方向でロック部材11を差し込み、固定装置Gをロックするタイプである。
この固定ピンを作動させる機構には、電磁石からなるロック部材制御装置を用いる方式と、モーターからなるロック部材制御装置を用いる方式とがあり、図210は前者の例、図211は後者の例である。
免震される構造体1に設置された固定装置Gの固定ピン7が、免震される構造体を支持する構造体2に設けられたすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vmに挿入されており、通常時このロック部材11は、バネ等9-tにより、固定ピン11をロックしない機構になっている。
一定以上の風圧になると、風センサー7-qよりの指令で、ロック部材制御装置(電磁石)45あるいはロック部材制御装置(モーター)46が作動してロック部材11を固定ピン7をロックする方向に動かし、固定ピン7に設けられた欠き込み・溝・窪み7-cへ差し込むことで固定ピン7をロックし、固定装置Gを作動させて免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定し、一定以下の風圧になると、風センサー7-qよりの指令で、ロック部材制御装置(電磁石)45あるいはロック部材制御装置(モーター)46が作動を止め、ロック部材11が元に戻って固定ピン7のロックが解除されることで固定装置Gが解除され、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定を解除して、通常の状態へ戻す機構である。
このとき風圧が一定以下になったことを風センサー7-qが感知してから、一定の時間をおいて固定装置を解除させるための、タイマー(または遅延器(8.5.参照))を設ける場合もある。
b. 連結部材系
連結部材(不可撓部材・可撓部材)の場合についても、ピストン状部材と固定ピンとの関係を除けば、a.固定ピン系と基本的に同じ構成である。
不可撓部材の場合には、
免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部ともう一方の構造体とを、不可撓部材の連結部材で繋ぐ。
可撓部材の場合には、連結部材が可撓部材であることを除けば、不可撓部材の場合と基本的に同じ構成である。
免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部7-pともう一方の構造体とを、前記固定装置の設置された構造体側に設けられた挿入口31を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-fの連結部材で繋ぐ。前記もう一方の構造体と可撓部材8-fとの支持点は360度回転可能なフレキシブルジョイント8-fjとなる。
挿入口31の形状に関しては、
一方向(往復を含む、以下同じ)復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面形状の挿入口、コロを介しての挿入口、
全方向復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面鉢状の挿入口、ラッパ形状の挿入口、すり鉢状等の形状の挿入口のように、
可撓部材8-fとその挿入口31とが接する角を丸めるか、コロ等の回転子を介する(その場合は、可撓部材8-fに対して直交方向二軸(二軸とは互いに直交方向をなす)に分けてそれに対応してコロ等の回転子を設ける必要がある)等により、摩擦を小さくした方がよい。また挿入口31の材質は、低摩擦材がよく、強度も必要である。
実施例は、図142、図147である。
図142は、不可撓部材型連結部材系の固定ピン型固定装置のロックピン方式の場合である。
図147は、不可撓部材型連結部材系の固定ピン型固定装置のロックピン方式の場合である。
以上は、8.2.1.(2)で説明済である。
8.2.5. 風力発電機型風センサー装備型固定装置
風センサーが風力発電機型風センサーであり、風センサーの反応の伝達手段として、風力発電機型風センサーの電気を使用するものである。
(1) 直接方式
請求項150項記載の発明は、風力発電機型風センサー装備型固定装置の、直接方式ついての実施例を示している。
一定以上の風圧になると、風力発電機の電圧が、固定装置を作動させる以上の電圧となり、固定装置を作動させ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定する。具体的には、風力発電機による電気が、固定装置内のモーターまた電磁石等を稼動させ、そのモーター等が、固定装置の作動部を動かすようになっている。
風力が一定以下になると、バネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-c、9-tまたは重力の働きにより、固定装置の作動部は元の位置に戻り、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除する。
また、風力が一定以下になってから固定装置が解除されるまでの時間を長くするためのタイマー(または遅延器(8.5.参照))等を設ける方法もある。
直接方式は、連結形態から、1)固定ピン型固定装置と2)連結部材弁型固定装置の2つの型に分けることができる。
実施例は、図141、図145、図146である。
1) 固定ピン型固定装置の場合
図141は、不可撓部材型連結部材系の固定ピン型固定装置の場合である。 8.2.1.(1)で説明済である。
2) 連結部材弁型固定装置の場合
連結部材弁型固定装置は、不可撓部材の場合、可撓部材の場合に分かれる。
図145は、不可撓部材型の連結部材弁型固定装置の場合である。
図146は、可撓部材型の連結部材弁型固定装置の場合である。
以上は、8.2.1.(1)で説明済である。
(2) 間接方式
請求項151項記載の発明は、風力発電機による電気型固定装置の、間接方式ついての実施例を示している。
8.2.1.(2)の間接方式(請求項145項〜請求項149項記載)の風センサー装備型固定装置において、
一定以上の風圧になると、風力発電機の電圧が、固定装置の作動部をロックするロック部材を作動させる上で必要な電圧以上となり、ロック部材を作動させて固定装置の作動部をロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されるものである。
特に、この発明は、請求項147項の、固定ピン型固定装置で、固定ピンの挿入部が、すり鉢状・球面状等の凹形状をなす、地震力によって固定ピンの自動復元を可能にする風作動型固定装置の発明と組合せることにより、より省電力となり効果的である。
固定装置の作動部をロックする機構の主要部材であるロック部材が、ロック弁、ロックピンとに分かれることから、以下のようにロック弁方式、ロックピン方式との2つに分かれる。
1) ロック弁方式
固定装置の作動部が、固定ピンの場合=固定ピン系と、連結部材(不可撓部材・可撓部材)の場合=連結部材系とがある。
a. 固定ピン系
固定ピンの場合について、説明すると、
一定以上の風圧になると、風力発電機の電圧が、固定装置の固定のロックとなっている機構を作動させる以上の電圧となり、ロック弁を作動(電動器、電磁石等)させて固定ピンをロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されている。
また、請求項147項の、地震力による自動復元型の場合を例に取って説明すると、
図196(a)(b)は、その実施例で、
固定ピンの挿入部7-vmと固定ピン7のうち、一方を免震される構造体1に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体2に設け、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部7-vmに固定ピン(この固定ピン等は、水平力が働くと水平移動して、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部によって、自由に上がり下がりする)7を挿入することによって固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
固定ピン7の支持部は、筒部とその中に入るピストン状部材7-pからなり、筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材7-pをもった固定ピン7が、その筒に挿入され、その外に固定ピン先端7-wが突き出ており、
さらに、この筒のピストン状部材7-pを挟んだ反対側同士(ピストン状部材7-pがスライドする範囲の端と端と)は管7-eまた溝(筒7-aに付けられた)かで繋がれているか、ピストン状部材7-pに孔が設けられているか、ピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等が筒中から出る出口が設けられているかしており、
そして、この筒のピストン状部材7-pを挟んだ反対側同士(端と端と)を繋ぐ管7-e(図196(a)参照)また溝か、ピストン状部材7-pにあいている孔(またピストン状部材に設けられた溝)か、ピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等が筒中から出る出口(図196(b)参照)かに、または全てに、固定ピン7をロックするロック弁(ロック部材)7-ef が、付いており、
また、一定以上の風圧になると、風力発電機の電圧が、このロック弁7-efを閉じさせる以上の電圧となり、このロック弁(電動弁、電磁弁等)7-efを閉じて固定ピン7をロックし、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定するように構成されている。
固定装置に遅延機構を備える場合、8.2.4. (2) 間接方式(ロック弁方式)と同様の構成を取る。
さらに、ブレーカー(過剰電流遮断機)を設け、予想以上の強風時において電流または電圧が一定以上になるとブレーカーが下りて、固定装置のロック弁(電動弁、電磁弁等)7-efが閉められたままにする方法もある。
b. 連結部材系
連結部材(不可撓部材・可撓部材)の場合についても、ピストン状部材と固定ピンとの関係を除けば、a.固定ピン系と基本的に同じ構成である。
不可撓部材の場合には、
免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部ともう一方の構造体とを、不可撓部材の連結部材で繋ぐ。
可撓部材の場合には、連結部材が可撓部材であることを除けば、不可撓部材の場合と基本的に同じ構成である。
免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部7-pともう一方の構造体とを、前記固定装置の設置された構造体側に設けられた挿入口31を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-fの連結部材で繋ぐ。前記もう一方の構造体と可撓部材8-fとの支持点は360度回転可能なフレキシブルジョイント8-fjとなる。
挿入口31の形状に関しては、
一方向(往復を含む、以下同じ)復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面形状の挿入口、コロを介しての挿入口、
全方向復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面鉢状の挿入口、ラッパ形状の挿入口、すり鉢状等の形状の挿入口のように、
可撓部材8-fとその挿入口31とが接する角を丸めるか、コロ等の回転子を介する(その場合は、可撓部材8-fに対して直交方向二軸(二軸とは互いに直交方向をなす)に分けてそれに対応してコロ等の回転子を設ける必要がある)等により、摩擦を小さくした方がよい。また挿入口31の材質は、低摩擦材がよく、強度も必要である。
2) ロックピン方式
固定装置の作動部が、固定ピンの場合=固定ピン系と、連結部材(不可撓部材・可撓部材)の場合=連結部材系とがある。
a. 固定ピン系
固定ピンの場合について、説明すると、
一定以上の風圧になると、風力発電機の電圧が、固定装置の固定のロックとなっている機構を作動させる以上の電圧となり、ロックピンを作動(電動器、電磁石等)させて固定ピンをロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されている。
また、請求項147項の、地震力による自動復元型の場合には、
固定ピンの挿入部と固定ピンのうち、一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部に固定ピンを挿入することによって固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部によって、地震時に自由に上がり下がりする固定ピンに、この固定ピンをロックするロックピン(ロック部材)が付いている。このことにより地震後の固定ピンの復元機能を必要としない。
図210〜図211は、請求項151項の発明による風力発電機型風センサーを装備した風作動型固定装置のうち、ロックピン方式の固定ピン型固定装置の実施例である。
この例では、さらに、請求項147項の、地震力による自動復元型の場合のもので、すり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vmに挿入された固定ピン7に、この固定ピンをロックする方向でロック部材11を差し込み、固定装置Gをロックするタイプである。
この固定ピンを作動させる機構には、電磁石からなるロック部材制御装置を用いる方式と、モーターからなるロック部材制御装置を用いる方式とがあり、図210は前者の例、図211は後者の例である。
免震される構造体1に設置された固定装置Gの固定ピン7が、免震される構造体を支持する構造体2に設けられたすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vmに挿入されており、通常時このロック部材11は、バネ等9-tにより、固定ピン11をロックしない機構になっている。
一定以上の風圧になると、風力発電機型風センサー7-qdの発電する電圧が装置の作動に必要な電圧以上となり、ロック部材制御装置(電磁石)45あるいはロック部材制御装置(モーター)46が作動してロック部材11を固定ピン7をロックする方向に動かし、固定ピン7に設けられた欠き込み・溝・窪み7-cへ差し込むことで固定ピン7をロックし、固定装置Gを作動させて免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを固定し、
一定以下の風圧になると、風力発電機型風センサー7-qdの発電する電圧が装置の作動に必要な電圧以下となり、ロック部材制御装置(電磁石)45あるいはロック部材制御装置(モーター)46が作動を止め、ロック部材11が元に戻って固定ピン7のロックが解除されることで固定装置Gが解除され、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との固定を解除して、通常の状態へ戻す機構である。
このとき風力発電機型風センサー7-qdが風圧が一定以下になったことを感知してから、一定の時間をおいて固定装置を解除させるための、タイマー(または遅延器(8.5.参照))を設ける場合もある。
b. 連結部材系
連結部材(不可撓部材・可撓部材)の場合についても、ピストン状部材と固定ピンとの関係を除けば、a.固定ピン系と基本的に同じ構成である。
不可撓部材の場合には、
免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部ともう一方の構造体とを、不可撓部材の連結部材で繋ぐ。
可撓部材の場合には、連結部材が可撓部材であることを除けば、不可撓部材の場合と基本的に同じ構成である。
免震される構造体を支持する構造体2または免震される構造体1のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部7-pともう一方の構造体とを、前記固定装置の設置された構造体側に設けられた挿入口31を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-fの連結部材で繋ぐ。前記もう一方の構造体と可撓部材8-fとの支持点は360度回転可能なフレキシブルジョイント8-fjとなる。
挿入口31の形状に関しては、
一方向(往復を含む、以下同じ)復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面形状の挿入口、コロを介しての挿入口、
全方向復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面鉢状の挿入口、ラッパ形状の挿入口、すり鉢状等の形状の挿入口のように、
可撓部材8-fとその挿入口31とが接する角を丸めるか、コロ等の回転子を介する(その場合は、可撓部材8-fに対して直交方向二軸(二軸とは互いに直交方向をなす)に分けてそれに対応してコロ等の回転子を設ける必要がある)等により、摩擦を小さくした方がよい。また挿入口31の材質は、低摩擦材がよく、強度も必要である。
実施例は、図142、図147である。
図142は、不可撓部材型連結部材系の固定ピン型固定装置のロックピン方式の場合である。
図147は、不可撓部材型連結部材系の固定ピン型固定装置のロックピン方式の場合である。
以上は、8.2.1.(2)で説明済である。
8.2.6. 連動作動風作動型固定装置
請求項152項の発明は、
複数の固定装置からなり、それぞれの固定装置の作動部またはロック部材が相互に連動する仕組みをもつ固定装置であり、固定装置の作動部またはロック部材同士を連動させることによって、複数の固定装置を同時に固定するように構成されてなることを特徴とする連動作動型固定装置である。
8.2.6.1. 連動作動風作動型固定装置▲1▼
請求項153項記載の発明の、連動作動風作動型固定装置▲1▼の実施例を示す(参考に図170=連動作動(地震作動)型固定装置参照)。
2つ以上の固定装置において、
各固定装置をロックする機能をもったロック部材が、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等またはレリーズ等で相互に連結されており、
風時に、風センサーがロック部材の一つを作動させると、各ロック部材が連動して、それぞれの固定装置を同時に固定し、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されてなることを特徴とする連動作動型固定装置である。
具体的には、風揺れ等を防止する固定装置が2個以上用いられ、各固定ピンには、それをロックする機能をもった部材(ロックピン・ロック弁等、以下、「ロック部材」と呼ぶ)が、固定ピンのロックまたは固定する方向にスライドできるような状態で、組み合わされている。ロック部材同士は、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッドまたレリーズ等で連結されている。風時に、このロック部材の一つに、固定ピンのロックする方向(押出し方向、または引抜き方向)に作用すると、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッドまたレリーズ等の連結により、それぞれの固定ピンのロック部材が、同時に、それぞれの各固定装置を固定する仕組みである。
風センサーを装備した連動作動型固定装置の実施例で、ロック部材が、ロックピンである場合のものを示す。
ロック部材11には、固定ピン7をロックするための、固定ピン7が貫通できる大きさのロック孔11-vが開けられており、固定ピン7に設けられた欠き込み・溝・窪み7-cにロック孔11-vの縁が嵌まり込むことにより、固定ピン7がロックされる。
ロック部材11同士は、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8で連結されており、ロックする方向に連動し、その逆方向にはバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9で戻り、
風時に、風センサーが、直接またそれに連動した部材を介して(例えば、図165のように作用部(押出し部・引張り部等)17を介して、また、図173のようにレリーズ8-r内のワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8と繋がれて)、または、風センサーが、ロック部材制御装置47等を介して、
ロック部材11の一つに、ロック部材11を固定する方向に作用し、そのロック部材11にあけられたロック孔11-vの縁に固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cに嵌まり込むことによりロックされる形で各固定ピン7が同時に固定される。
また、各ロック部材11が、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8のかわりにレリーズ等8-rで連結される場合は、そのレリーズ等8-rにより押出し方向と引張り方向の両方向に連動可能である。
なお、ロック部材11のロック固定の方向の逆方向には、いずれかのロック部材11の一つにバネ等9を付けて復元させる必要はある。
なお、2つ以上の、この固定装置において、
固定ピン7をロックしている第1のロック部材7-l同士をワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッドまたはレリーズ等8-rで繋ぎ、片方が動くと他方も動くように構成する。
8.2.6.2. 連動作動風作動型固定装置▲2▼
請求項154項記載の発明の、連動作動風作動型固定装置▲2▼の実施例を示す(参考に図172〜図173=連動作動(地震作動)型固定装置参照)。
2つ以上の固定装置において、
端部に各固定装置をロックする機能をもった(枝分かれしていない部材、三つ又、四つ又、またそれ以上にわかれた)ロック部材が、可動するように取付けられており、
風時に、風センサーがこのロック部材を可動方向に作動させ、それにより各端部のロック機能が、それぞれの固定装置を同時に固定して、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されてなることを特徴とする連動作動型固定装置である。
具体的には、風揺れ等を防止する複数個の固定装置において、
各固定ピンをロックする機能の複数個のロック孔11-vを持ったロック部材が、固定ピンをロックまたは解除する方向に可動(スライド)できるようになっており、
風時にロック部材が押し出されるか引き戻されるかすると、ロックする機能をもつロック孔11-vにより、それぞれの固定ピンが嵌まって、同時に固定されるというものである。
ロック部材の形態としては、固定装置の数に応じ、枝分かれのないもの、三つ又、四つ又、またそれ以上に枝分かれしたものなどが考えられる。
風センサーを装備した連動作動型固定装置の実施例を示す。
風時に、風センサーが、直接またはそれに連動した部材を介して(例えば、図165のように作用部(押出し部・引張り部等)17を介して、また、図173のようにレリーズ8-r内のワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8と繋がれて)、または、風センサーが ロック部材制御装置47等を介して、
ロック部材11の端部の一つに、ロック部材11を固定する方向に作用し、そのロック部材11にあけられた複数個のロック孔11-vの縁に固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cに嵌まり込むことによりロックされる形で各固定ピン7が同時に固定される。なお、ロック部材11のロック固定の方向とは逆方向に働くバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9を付けて復元させる必要はある。
8.2.6.3. 連動作動風作動型固定装置▲3▼
請求項155項記載の発明の、連動作動風作動型固定装置▲3▼の実施例を示す(参考に図175、図177=連動作動(地震作動)型固定装置参照)。
2つ以上の固定装置において、
端部に各固定装置をロックする機能をもった(枝分かれしていない部材、三つ又、四つ又、またそれ以上にわかれた)ロック部材が、中心を軸として回転できる様に取付けられており、
風時に、風センサーが、このロック部材を回転させ、それにより各端部のロック機能が、それぞれの固定装置を同時に固定して、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されてなることを特徴とする連動作動型固定装置である。
具体的には、風揺れ等を防止する複数個の固定装置において、
各固定ピンをロックする機能の複数個のロック孔11-vを持ったロック部材が、ロック部材の一つの点を軸にして回転できるように取付けられており、
風時に、ロック部材を回転方向へ押出すか引戻すかすることにより、それぞれの固定装置が同時に固定されるものである。
ロック部材の形態としては、固定装置の数に応じ、 枝分かれのないもの、三つ又、四つ又、またそれ以上に枝分かれしたものなどが考えられる。図175、図176は、ロック部材が枝分かれしていない場合であり、図177は、ロック部材が三つ又に、図178は、四つ又に分かれている場合である。
風センサーを装備した連動作動型固定装置の実施例を示す。
参考図の図175は、ロック部材が枝分かれしていない場合のものである。
回転できるロック部材の両端に固定ピン7をロックするためのロック孔11-vがあり、
風時に、風センサーが、直接またはそれに連動する部材を介して(例えば、図165のように作用部(押出し部・引張り部等)17を介して、また、図173のようにレリーズ8-r内のワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド8と繋がれて)、または、風センサーが ロック部材制御装置47等を介して、
ロック部材11の一端を、固定ピンをロックする回転方向に作動させることにより、
そのロック部材11にあけられた複数個のロック孔11-vの縁に固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cに嵌まり込むことによりロックされる形で各固定ピン7が同時に固定される。
なおロック部材に、ロック固定とは逆の回転方向に働くバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9を付けて、復元力をもたせる必要がある。
参考図の図177は、ロック部材が枝分かれしている場合のものである。
三つ又、四つ又、またそれ以上に枝分かれし、その分岐した個々の端部に固定ピン7をロックするためのロック孔11-vをもったロック部材が、ロック部材の一つの点11-xを軸として回転できるように取付けられており、
風時に、風センサーが、直接またそれに連動した部材を介して(例えば、図165のように作用部(押出し部・引張り部等)17を介して、また、図173のようにレリーズ8-r内のワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8と繋がれて)、または、風センサーが ロック部材制御装置47等を介して、
このロック部材11の枝分かれした一つに、固定ピン7のロックを固定する回転方向へ作用し、そのロック部材11にあけられた複数個のロック孔11-vの縁に固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cに嵌まり込むことによりロックされる形で各固定ピン7が同時に固定される。なお、ロック部材11にロック固定と逆回転方向に働くバネ等9を付けて、復元力を持たせる必要がある。
8.2.6.4. 連動作動風作動型固定装置▲4▼
請求項156項の発明は、
8.2.から8.2.5.(請求項140項から請求項151項のいずれか1項)に記載の風作動型固定装置を、1個または複数個もった固定装置において、
それぞれの固定装置の固定が、またはロック部材による固定装置の作動部のロックが、一個の風センサーからの電気信号により、同時に作動するように構成されてなることを特徴とする固定装置である。
固定の仕方に関して、次の2種類に分かれる。
(1) 電気で固定装置の作動部自体が固定されるもの
風時に、風センサーからの電気信号により、1個もしくは複数個の固定装置の作動部自体が固定されるもの。
(2) 電気で固定装置の作動部のロックのみが固定されるもの
風時に、風センサーからの電気信号により、1個もしくは複数個の固定装置の作動部のロックが固定され、固定装置の作動部自体は、バネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)及び風力等により固定されるもの。
(1) の固定装置の作動部の固定は、速やかさを要求され、大きな電力等を要求されるが、(2) の固定装置の作動部のロック固定のみの場合には、(1)の固定装置の作動部の固定の場合に比べて少ない電力で済み、また簡易な機構で済む。
請求項156項は、(2)の電気で固定装置の作動部のロックのみが固定される場合の発明である。
具体的には、8.2.から8.2.5.に記載の風作動型固定装置を、1個または複数個もった固定装置において、
それぞれの固定装置の固定が、またはロック部材による固定装置の作動部のロックが、一個の風センサーからの電気信号により、同時になされるように構成されてなることを特徴とする固定装置である。
8.2.7. 遅延器の設置
請求項157項は、
請求項145項から請求項156項のいずれか一項に記載の風センサー装備型固定装置において、
請求項166項に記載の遅延器が装備され、
風圧が一定以下になったことを感知してから、一定の時間をおいて固定装置を解除させるように構成されてなることを特徴とする風センサー装備型固定装置である。
8.3. 固定装置の設置位置とリレー連動作動型固定装置
8.3.1. 一般
請求項158項記載の発明は、風揺れ等の対策を考えた固定装置の設置位置に関するもので、特許 2575283号の固定装置(固定ピン装置)、および、8.1.〜8.2 記載の固定装置は、風により回転の生じにくい、免震される構造体の重心(重心及び免震される構造体の各立面の図心からくる平面上の中心を勘案したもの、以下「重心」と言う)位置またはその近傍の一か所または複数箇所に設置されるというものである。
具体的には、重心近傍に、(その固定装置を中心に)回転が生じない程度離して2箇所設置する方法が、多くの場合に採用されると考えられる。
その場合、複数個の固定装置が、8.1.の地震作動型固定装置である場合には、8.1.3.の連動作動型固定装置で説明されている方法により同時解除され、8.2.風作動型固定装置の場合には、油圧型(8.2.2.)また機械型(8.2.3.)また電気型(8.2.4.)で同時に解除される。
また、8.1.の地震作動型固定装置の、8.1.3.の連動作動型固定装置では困難な、複数個の固定装置の距離の離れた場合には、以下のような方法がある。この方法は、8.2.の風作動型固定装置の場合で、複数個が同時に解除されない場合にも利用できる。
8.3.2. 2個以上の固定装置の設置
(1) 重りをできるだけ重くした、増幅器付き地震センサー振幅装置の採用
複数個の固定装置を同時に解除させることを考えると、地震が大きな振幅になる前に(固定装置が幾つか解除されないことによる捩れが大きく生じる程度の振幅になる前に、食込み支承(8.7.)の場合には食込み支承から離脱する地震力になる前に)固定装置を解除できるように、地震センサー(振幅)装置の感度を上げることである。
それは、地盤周期に地震センサー(振幅)装置の重り等のセンサーの周期を合わせることであり(8.1.2.4.3.(1))、地震センサー振幅装置の場合には、振動する重りをできるだけ重くすることであり、そして、地震センサー振幅装置に引抜き長さ(圧縮長さ)を増幅させる増幅器を付けた8.1.2.4.3.の(3) 増幅器付き地震センサー振幅装置を採用することである。
特に、増幅器を付ける場合には、引抜き長さまたは圧縮長さに応じて、引抜き力または圧縮力がその増幅倍数分の一に減じられるので、より増幅倍数分重さを大きくする必要がある。
(2) 固定装置(敏感型・鈍感型)の設置による
図214〜図215は、請求項159項記載の発明の、固定装置の設置位置の実施例を示している。
この発明は、複数個設置された固定装置が解除されていく際に、重心位置または重心に近い箇所が一番最後まで固定されているようにすることによって、免震される構造体の、固定されている箇所の偏りにより生じる捩れた動きを、防ぐものである。
固定装置の設置に関しては、免震される構造体の重心位置(または重心近傍)以外の周辺位置に、固定装置の解除の感度が地震に対して高く敏感な固定装置G-sを設置し、
免震される構造体の重心位置(または重心近傍)には、周辺位置の固定装置に比べて、固定装置の解除の感度が地震に対して低く鈍感な固定装置G-dを設置する。
地震感度の高い固定装置G-sとは、地震感度の低い固定装置G-dに比べ、より小さい地震力で固定装置が解除され、免震を作動させ易い固定装置であり、
例えば、8.1.2.2.のロック部材11が差込む固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-c奥行が小さいもの、固定装置のロック弁7-fの開きが地震力に敏感なもの(8.1.2.2.1. 2)のロック弁方式)、地震の周期と合わせること等により地震センサー(振幅)装置の感度が敏感なもの、地震センサー(振幅)装置の地震時に振動する重り20が重いもの等である。
地震感度の低い固定装置G-dとは、地震感度の高い固定装置G-sに比べ、より大きな地震力で固定装置が解除され、免震を作動させ難い固定装置であり、
例えば、8.1.2.2.のロック部材11が差込まれる固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-c奥行が大きいもの、固定装置のロック弁7-fの開きが地震力に鈍感なもの(8.1.2.2.1. 2)のロック弁方式)、地震の周期と合わせないことにより地震センサー(振幅)装置の感度が鈍感なもの、地震センサー(振幅)装置の地震時に振動する重り20が軽いもの等である。
平常時は、免震される構造体の重心位置(または重心近傍)と、それ以外の周辺位置との2ヶ所以上で、固定装置によって、免震される構造体が、免震される構造体を支持する構造体に固定されており、地震時には、周辺位置に設置された地震感度の高い固定装置G-sがまず解除され、その後、重心位置(または重心近傍)の地震感度の低い固定装置G-dが解除されて、免震される構造体の固定が解除され免震状態に入る。
図214(a)(b)(c)は、以上に述べた固定装置設置位置の実施例を示しており、
(a) は、免震される構造体の重心位置(または重心近傍)以外の周辺位置に1箇所、免震される構造体の重心位置(または重心近傍)に1箇所の場合、
(b) は、免震される構造体の重心位置(または重心近傍)以外の周辺位置に2箇所、免震される構造体の重心位置(または重心近傍)に1箇所の場合、
(c) は、免震される構造体の重心位置(または重心近傍)以外の周辺位置に4箇所、免震される構造体の重心位置(または重心近傍)に1箇所の場合である。
この方法は、全ての固定装置において、可能な方法である。
8.1.1.の剪断ピン型固定装置の場合は、地震センサー(振幅)装置の感度の代わりに、固定ピンの切断される感度を調整する。
つまり、免震される構造体の重心位置(または重心近傍)以外の周辺位置に、固定ピンの切断感度が高い(固定ピンが切断されやすい)固定装置G-sを設置し、免震される構造体の重心位置(または重心近傍)には、周辺位置に比べて、固定ピンの切断感度が低い(固定ピンが切断されにくい)固定装置G-dを設置する。
また、8.2.の、風時に免震される構造体を固定する風作動型固定装置Gにおいては、免震される構造体の重心位置(または重心近傍)以外の周辺位置に、風センサー感度が低いかまたは固定ピン等の固定装置の作動部がセット(=ロック・固定)されにくい固定装置G-wdを設置し、
免震される構造体の重心位置(または重心近傍)には、周辺位置に比べて、風センサー感度が高いかまたは固定ピン等の固定装置の作動部がセットされ易い固定装置G-wsを設置する。
それにより、風時には、免震される構造体の重心位置(または重心近傍)の風力感度の高い固定装置G-ws の固定ピン等の固定装置の作動部がセット(ロック)され、そして周辺位置の風力感度の低い固定装置G-wd の固定ピン等の固定装置の作動部が、それに続いてセット(ロック)される。つまり免震される構造体が、その重心位置(または重心近傍)においてまず固定され、その後、周辺位置でも固定されることになる。
しかし、風作動型固定装置は、電動型を使用できるので、各固定装置が同時に作動するようにすることも可能である。
図215(a)(b)(c)は、この風作動型固定装置Gの設置位置の実施例を示しており、
(a) は、免震される構造体の重心位置(または重心近傍)以外の周辺位置に1箇所、免震される構造体の重心位置(または重心近傍)に1箇所の場合、
(b) は、免震される構造体の重心位置(または重心近傍)以外の周辺位置に2箇所、免震される構造体の重心位置(または重心近傍)に1箇所の場合、
(c) は、免震される構造体の重心位置(または重心近傍)以外の周辺位置に4箇所、免震される構造体の重心位置(または重心近傍)に1箇所の場合である。
この風作動型固定装置に比べて、8.1.の地震作動型固定装置は、地震時に停電する可能性もあり、(自家発電設備を全てに設けるのは困難であるし、電池方式にもメンテナンスフリーを考えると問題もあり)、それゆえ電動型を使用しにくいので、以上の方法が必要になる。
8.3.3. リレー連動作動型固定装置
請求項160項〜請求項178項記載の発明は、リレー連動作動型固定装置に関するものである。
複数個の固定装置の同時解除の方法に関して、機械式、電気式にしても、実際に確実に同時に行われるかどうかという点で問題があった。特に、地震作動型の固定装置においては時間差を許されず、また、一本でも解除されない場合の問題は大きかった。
この地震作動型の複数個の固定装置を同時に作動(解除/セット=ロック・固定)させることは難しく、順次作動させていくことの方が確実性が高い。また、順次作動のさせ方によっては、固定装置が一個でも解除されない場合の問題も解決する。つまり、固定装置がリレー式に解除され、免震される構造体の重心に位置する固定装置が最後に作動する方法を採ることによってである。また、地震後、固定装置が再びセットされる時には、逆に、重心に位置する固定装置が最初にセットされるのがよい。
リレーの伝達方式は、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等の機械式伝達以外に、当然、電気式または油圧式伝達も考えられる。
8.3.3.1. 地震作動型固定装置の場合
複数個の地震作動型固定装置に関して、固定装置の作動(解除/セット=ロック・固定)連動に関しては、同時に作動させることは難しく、順次作動させていくことの方が確実性がある。また、順次作動のさせ方によっては、一本でも解除されない場合の問題も解決する。つまり、重心の固定装置を最後にリレーさせる方法でその問題は解決する。
請求項160項は、複数の固定装置の各固定ピン等の固定装置の作動部がリレー式に解除され、免震される構造体の重心に位置する固定装置の固定ピン等の固定装置の作動部が最後に解除される仕組みの、リレー連動作動型固定装置の発明である。
具体的には、
連動作動型固定装置の設置に関して、そのうち少なくとも一本の固定装置(リレー末端固定装置)が、免震される構造体の重心位置またはその近傍に、他の固定装置(リレー中間固定装置)が、周辺位置に設置され、
地震時に、それらの固定装置が順次解除される際に、前記重心位置またはその近傍に設置された固定装置が最後に解除されるように構成される。
請求項161項は、地震後に固定ピン等の固定装置の作動部が再びセットされる際に、免震される構造体の重心に位置する固定装置の固定ピン等の固定装置の作動部が最初にセットされる仕組みのリレー連動作動型固定装置の発明ある。
具体的には、
連動作動型固定装置の設置に関して、そのうち少なくとも一本の固定装置(リレー末端固定装置)が、免震される構造体の重心位置またはその近傍に設置され、他の固定装置(リレー中間固定装置)が、周辺位置に設置され、
地震時にこれらの固定装置が順次解除された後、地震終了後に、前記重心位置またはその近傍に設置された固定装置が最初に固定されるように構成される。
請求項162項は、請求項160項、請求項161項記載の記載の発明のいずれか、または両方を組合せることによって構成されてなることを特徴とするリレー連動作動型固定装置である。
図237〜図265は、その実施例である。
8.3.3.1.1. リレー中間固定装置
8.3.3.1.1.1. リレー中間固定装置(一般)
そのうち、図237〜図241は、リレー連動作動型固定装置の一部をなす、リレー中間固定装置の実施例である。
リレー中間固定装置には、地震センサー(振幅)装置と直接繋がっているものと、直接は繋がっていないものとがあり、前者をリレー第1中間固定装置、後者をリレー第2以降中間固定装置(リレー二番目をリレー第2中間固定装置、リレーn番目をリレー第n中間固定装置)と呼ぶ。
各リレー中間固定装置の固定ピン7には、そこに固定ピン7を固定するロック部材11が差し込まれる欠き込み・溝・窪み7-cがあり、このロック部材11は常時、重力により、またバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-cの力で、固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cに差し込まれている。
リレー第1中間固定装置の場合においては、このロック部材11と、地震センサー(振幅)装置の地震時に振動する重り20または地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材とが、図194の地震センサー(振幅)装置のように(レリーズ中の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8によって結ばれ、地震時にこの重り20または地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材が振動して、
このワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8によって、固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cから、ロック部材11が外され(引抜かれ)、固定ピンの固定が解除される。
この固定ピンの固定の解除の方法としては、例えば、地震力によって、固定ピン7が、挿入部のすり鉢等7-vmの勾配に従いながら、解除方向に動く(図237の実施例では下がる、図238の実施例では上の固定ピンが上がり、下の固定ピンが下がる、図239の実施例では上がる)ことによる。
また、リレー中間固定装置は、ロック部材11の装備に加えて、固定ピンの作動を次のリレー中間・末端固定装置に連動させる連動機構36を持っている。
リレー第2以降中間固定装置の場合においては、その固定ピンをロックするロック部材11が、直前のリレー中間固定装置が持つ連動機構36(後述)と、(レリーズ中の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8によって結ばれており、地震時に、直前のリレー中間固定装置の連動機構36によって、このワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8を介して、固定ピン7の欠き込み・溝・窪み7-cから、ロック部材11が外され(引抜かれ)、固定ピンが解除される。
この固定ピンの固定の解除の方法としては、例えば、固定ピンが、地震力により、挿入部のすり鉢等7-vmの勾配に従って、解除方向に動くことによる。
連動機構36は、図237〜図238の実施例においては、ピンというかたちを取っており、地震時に、固定ピン7の作動により力を受け、次のリレー中間固定ピンまたはリレー末端固定ピンのロック部材11に連動し、そのロック部材11を解除する役割を果たす。
図239〜図241の実施例において、連動機構36は、梃子または滑車または歯車というかたちを取っており、地震時に、固定ピン7の作動により、梃子または滑車または歯車が作動して、次のリレー中間固定ピンまたはリレー末端固定ピンのロック部材11に連動し、そのロック部材11を解除する役割を果たす。具体的には、連動機構36は、地震時に、地震力によって、挿入部のすり鉢等7-vmの勾配に従い、上がったり下がったりする(図240では上がる)固定ピン7により、ピン36-aが押出され、また梃子36-bが働き、また滑車36-fまた歯車36-dが回転し、梃子36-bまた滑車36-fまた歯車36-dに取り付いたワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8(場合によりレリーズ8-r等で連結された)を引張り、次のリレー(中間、末端)固定ピンのロック部材11を引抜き、このロック部材11を解除する。
このリレー中間固定装置のもうひとつのメリットは、次のリレー中間固定ピンまたはリレー末端固定ピンのロック部材11に対する引抜き力を、増幅する機能を持つことである。
というのは、大抵の場合、リレーが進むごとに伝達される力は弱まるが、この装置の場合は、地震力によって挿入部のすり鉢等7-vmの勾配に従い動く固定ピン7の力により、連動機構36が作動するので、伝達される力は、地震力によって増幅される。
このことにより、リレー中間固定装置においては、リレーによって伝達される力が弱まることなく、その都度、再生され、また増幅される。
請求項163項は、その発明である。
図237は、図220(a)(b)の、固定ピン挿入部の形状及び固定ピンの形状の場合の固定装置である。
図238は、図228の、固定ピン挿入部の形状及び固定ピンの形状の場合の固定装置である。
リレー第1中間固定装置と、リレー第2以降中間固定装置またリレー末端固定装置との違いは、ロック部材11と固定ピン7との間の遊び11-oの有無、または固定ピンとその挿入部との遊びの有無である。
リレー第1中間固定装置には、地震力によってリレー式に作動させるためには、この遊び11-oは必要ないが(図242参照)、リレー第2以降中間固定装置及びリレー末端固定装置には、地震力によってリレー式に作動させるために、遊び11-oが必要となる(図243参照)。
図242はリレー第1中間固定装置を示したものである。図243は、リレー末端固定装置を示しているが、第2以降中間固定装置の場合も、このリレー末端固定装置と同じように、ロック部材11と固定ピン7との間の遊び11-oが必要である。
この遊びの大きさは、地震センサー(振幅)装置によりリレー第1中間固定装置の固定ピンが解除された後、免震される構造体がその遊びにより水平移動して、このリレー第1中間固定装置の連動機構36によって、リレー第2以降中間固定装置及びリレー末端固定装置のロック部材11が解除されるために必要な寸法である。また、この寸法が大きすぎると、風によるがたつきの原因になるので、必要最小限の寸法とする。
具体的には、リレー第2以降中間固定装置及びリレー末端固定装置のロック部材11と固定ピン7との間の遊び11-oとして、その遊び11-oによりリレー第1中間固定装置の固定ピン7が挿入部のすり鉢等7-vmの勾配に従って動いて連動機構36が作動し、次のリレー中間固定ピンもしくはリレー末端固定ピンのロック部材11に連動し、このロック部材11の解除が可能であるために必要な寸法を取る。
以上の固定ピンは、固定ピン以外のピストン状部材の固定装置の作動部であっても良い。その場合は、固定装置の作動部をロックするロック部材は、固定ピンとなる。
8.3.3.1.1.2. リレー中間固定装置(増幅器付)
さらに、連動機構36に、梃子または滑車または歯車等の増幅器を加えることにより、固定ピン等の固定装置の作動部7の小さい変位を、大きな変位に増幅させて、次の固定装置に連動させることが可能となる。請求項164項は、その発明である。
この発明のリレー中間固定装置(増幅器付)は、請求項163項記載の固定装置の連動機構において、梃子また滑車また歯車等を採用して、次のリレー(中間、末端)固定装置のロック部材への引張長さまたは圧縮長さを増幅していることにより構成される。
図239は、そのうちの梃子を使った場合の実施例である。
図240は、そのうちの歯車を使った場合の実施例である。
図241は、そのうちの滑車を使った場合の実施例である。
具体的に説明すると、
図239の梃子を使った実施例の場合、地震時に、ロック部材11が引抜かれると、地震力により、固定ピン7が挿入部のすり鉢等7-vmの勾配に従い動き、それにより連動機構36が作動する。
固定ピンの上がる力は、連動機構36を構成している梃子36-bの一端(梃子の力点)36-lに伝わり、梃子の支点36-hを経由して、それが梃子のもう一方の端(梃子の作用点)36-jに伝えられる際に、力点36-lと支点36-hの距離と、支点36-hと作用点36-jとの距離との比に応じて、続くワイヤー・ロープ・ケーブル等8の引張られる長さが増大する。
図240の歯車を使った場合も同様である。地震力により、固定ピン7が振動して挿入部のすり鉢等7-vmの勾配に従って上がったり下がったりする(図240では上がる)と、それにより連動機構36が作動する。
固定ピンの上がる力は、ラック36−cから、連動機構36を構成している歯車36−dに伝わり、歯車36−dが回転する。
場合により、歯車がもう一つ付けられていることもあり、その場合には歯車36−dの回転が二つめの歯車36−eに伝わる。そして、歯車36−dまたは歯車36−eに連結されたワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8が引張られる。このとき、ラック36−cに対する歯車36−dの大きさ、または歯車36−dに対する歯車36−eの大きさの比に応じて、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8の引張られる長さが増大する。
図241の滑車を使った場合も同様である。
地震力により、挿入部のすり鉢等7-vmの勾配に従い、上がったり下がったりする(図241では下がる)固定ピン7により、連動機構36のピン36−aが力を受ける(押出される)。ピン36−aの受けた力(押される力)は、連動機構36を構成している動滑車36−fの中心軸に伝わる。動滑車36−fにはワイヤー・ロープ・ケーブル等8がかけられており、そのワイヤー・ロープ・ケーブル等8の一端はバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-tを介して固定され、もう一方の端は、定滑車36-gを介して、次のリレー中間固定装置またはリレー末端固定装置に連結している。
動滑車を一つ使用することで、ワイヤー・ロープ・ケーブル等8の引張られる長さを二倍に増大させることができる。場合により、動滑車が複数使用されることもあり、動滑車の数に応じて、ワイヤー・ロープ・ケーブル等8の引張られる長さは二倍ずつ増大する。
なお、図237〜図260において、固定ピンの挿入部が、7-vm/vとなっているのは、7-v(固定ピンの挿入部)または7-vm(固定ピンのすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部)という意味である。
以上の固定ピンは、固定ピン以外のピストン状部材の固定装置の作動部であっても良い。
8.3.3.1.2. リレー末端固定装置
請求項165項は、地震作動型のリレー末端固定装置の発明であり、この発明は、請求項160項、請求項161項記載の固定装置のリレー末端固定装置において、固定ピン等の固定装置の作動部をロックするロック部材を複数個持ち、この複数個のロック部材は、複数個の他のリレー中間固定装置の連動機構(請求項163項、請求項164項記載の連動機構)から、(レリーズ中の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等で、個々に連結され、地震時に個々に連動して引抜かれて、固定ピン等の固定装置の作動部のロックが解除されるが、この複数個のロック部材が、全て解除されない限り、リレー末端固定装置のロックは完全に解除されないことにより構成される。
図243、図259〜図261は、この請求項165項記載の、リレー末端固定装置の実施例を示している。
この発明におけるリレー末端固定装置の特徴は、固定装置をロックするロック部材11を複数個もつということである(図260のようにロック部材11およびロック部材11をロックするロック部材11-aの2つ(もしくは2つ以上)のロック部材からなる場合もある)。
複数個のロック部材11は、それぞれ、ワイヤー、ロープ、ケーブル、ロッド等8(またはレリーズ8-r内のワイヤー、ロープ、ケーブル、ロッド等8)で、複数個設置された他のリレー中間固定装置の連動機構36と個々に連結されており、地震時に、各ロック部材はそれぞれ、ワイヤー、ロープ、ケーブル、ロッド等8によって引抜かれるようになっているが、複数個のロック部材11の全てが引抜かれない限り、リレー末端固定装置のロックは解除されない。
また、このリレー末端固定装置は、免震される構造体の重心部(または重心部近傍)に設置されることによって、効果を発揮する。
つまり、周辺の固定装置全てが解除されない限り、重心部の固定装置は解除されないということであり、複数の固定装置が解除されていく間の、固定未解除箇所に偏りが生じることにより起こる免震される構造体の捩れた動きを、防ぐことができる。
図243、図259、図260は、8.6.(1)(2)のうち、図220(a)(b)の、固定ピン挿入部の形状及び固定ピンの形状の場合の固定装置である。
図261は、8.6.(8)上下固定ピン中間滑り部挟み型のうち、図228の、固定ピン挿入部の形状及び固定ピンの形状の場合の固定装置である。
図260は、固定ピンのロック部材11と固定ピンのロック部材11をロックするロック部材11-aとで固定ピンがロックされ、ロック部材11とロック部材11-aが共に引抜かれない限り、リレー末端固定装置のロックは解除されない場合の実施例である。
なお、図237〜図261において、固定ピン7の取付けられる位置は、図に示されているものと上下の関係が逆の場合もある。つまり、固定ピン7が、免震される構造体1に取付けられる場合、免震される構造体を支持する構造体2に取付けられる場合の両方が考えられる。
以上の固定ピンは、固定ピン以外のピストン状部材の固定装置の作動部であっても良い。
8.3.3.1.3. 遅延器の設置
リレー連動作動型固定装置(リレー中間固定装置・リレー末端固定装置)の固定装置の作動部またはロック部材と、前記地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間、または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間に、8.5.のような遅延器を設け、地震時の固定が解除された後の地震振動中の固定装置の作動部またはロック部材の戻り(固定装置の作動部を固定する方向への)を遅延する必要がある。
地震終了程度まで、時間を稼ぐ遅延機構が望ましいが、数秒程度時間を稼ぐものでも問題はない。
請求項175項は、その発明であり、請求項160項から請求項165項のいずれか1項に記載の固定装置において、
固定装置の作動部またはロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りとの間、または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間には、地震時に固定装置の作動部またはロック部材が解除された後の地震振動中の固定装置の作動部またはロック部材の戻りを遅延する遅延器を設けていることにより構成される(詳細は8.5.に記載)。
8.3.3.1.4. 引張力限定伝達装置
また、固定装置の作動部またはロック部材11と、前記地震センサー(振幅)装置の地震時に振動する重り20または地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構36との間には、引張力のみを伝達し、圧縮力を伝達しないようにする装置が必要である。
請求項176項は、この引張力限定伝達装置をもっている固定装置に関する発明である。
図246は、その引張力限定伝達装置の実施例を示している。これは、二つのL型の部材40を相互に引掛かるように組むことにより、引張力のみを伝達し、圧縮力を伝達しないようにするものである。
なお、図において、この引張力限定伝達装置の取り付け位置が1/2となっているのは、免震される構造体1または免震される構造体を支持する構造体2に取り付けられるという意味である。
8.3.3.1.5. リレー連動作動型固定装置の配置構成
図262〜図265は、リレー連動作動型固定装置の配置の仕方の実施例を示している。
リレー中間固定装置は、免震される構造体の周辺部に設置され、リレー末端固定装置は、免震される構造体の重心部(または重心近傍)に設置される。
前述のとおり、リレー末端固定装置は、重心部におかれることによって、効果を発揮する。免震される構造体の周辺部の固定が全て解除されてはじめて、重心部の固定が解除され、免震が始まるからである。
各固定装置同士の連結・連動の仕方は、地震センサー(振幅)装置Jから、まず、周辺部にあるリレー第1中間固定装置G-m1に連結・連動され、そして、幾つかのリレー第2以降中間固定装置G-m2(リレー二番目)〜G-mn(リレーn番目)に連結・連動された後、最後に、重心部に位置するリレー末端固定装置G-eに連結・連動されるという仕方である。(リレー中間固定装置が一つしか無い場合は、リレー第1中間固定装置G-m1が、直接にリレー末端固定装置G-eに連結・連動される。)
図262、図264は、地震センサー(振幅)装置Jからリレー末端固定装置G-eまでに、リレー中間固定装置G-mが、1個介在する場合、図263、図265は、リレー中間固定装置G-mが、2個介在する場合の実施例である。
最後に位置する、リレー末端固定装置G-eへの連結・連動には、図264、図265のようにリレー中間固定装置G-mn(リレーn番目)による複数経路で伝達される場合があり、その場合、リレー末端固定装置には、その経路の個数分のロック部材11が設けられる。
8.3.3.2. 風作動型固定装置の場合
風作動型固定装置に関しても、複数の固定装置を同時に作動させることは難しく、順次作動させていくことの方が確実性がある。
また、順次作動させる方法によっては、1本でも固定されなかった場合の問題を解決することができる。
つまり、風時には、免震される構造体をその重心において真っ先に固定すればよい。そのために免震される構造体の重心位置に設置された固定装置が一番最初に作動するようにする。これが、請求項177項の発明の内容である。
また、風力が一定以下になった後、免震される構造体の固定が解除される際には、免震される構造体の重心位置において最後まで固定されているのがよい。そのために重心位置に設置された固定装置が一番最後に解除されるようにする。これが、請求項178項の発明の内容である。
この二つの方法によって、固定装置が1個でも固定されなかった場合の風揺れの問題は解消される。
請求項179項は、請求項177項、請求項178項記載の発明のいずれか、または両方を組合せることによって構成されてなることを特徴とするリレー連動作動型固定装置である。
8.3.3.2.1. リレー中間固定装置
リレー中間固定装置は、風センサー7-qまたは直前のリレー中間固定装置に連動している入力連動部37と、次のリレー中間・末端固定装置を連動させる出力連動部38を持つ。
リレー中間固定装置には、風センサーと直接繋がっているものと、直接は繋がっていないものとがあり、前者をリレー第1中間固定装置、後者をリレー第2以降中間固定装置(リレー二番目をリレー第2中間固定装置、リレーn番目をリレー第n中間固定装置)と呼ぶ。
入力連動部37は、一定以上の風力になると、風センサー7-qまたは直前のリレー中間固定装置の出力連動部38からの指令で、固定装置を固定させ、免震機構を固定する役割をする。
出力連動部38は、次のリレー中間・末端固定装置の入力連動部37へと連結・連動しており、一定以上の風力になると、(当該固定装置の固定ピン7の可動等の力により)、次のリレー中間・末端固定装置の入力連動部37を作動させてこの固定装置を固定させ、免震機構を固定する役割をする。
請求項180項は、この風作動型のリレー中間固定装置の発明であり、この発明は、請求項177項、請求項178項記載のリレー中間固定装置において、この固定装置は、風センサーと直接繋がるリレー(第1)中間固定装置と、風センサーとは直接繋がらないリレー(第2番目以降の)中間固定装置に分かれ、前者をリレー第1中間固定装置、後者をリレー第2以降中間固定装置とし、(リレーn番目をリレー第n中間固定装置とし)、この固定装置には、この固定ピン等の固定装置の作動部をロックするロック部材が差し込まれる欠き込み・溝・窪みがあり、このロック部材は常時、重力・バネ・ゴム・磁石等で引張られ、この欠き込み・溝・窪みから外されており、
リレー第1中間固定装置の場合には、
このロック部材と、風センサーとが連動し、
風時に、風センサーにより、この欠き込み・溝・窪みにロック部材が入り、固定装置が固定され、
また、リレー第2以降中間固定装置の場合には、
このロック部材と、直前のリレー中間固定装置の後述の連動機構とが、(レリーズ中の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等によって繋がれており、風時に、直前の連動機構が作動すると、このワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等によって、欠き込み・溝・窪みに、ロック部材が入り、固定装置が固定され、
このリレー(第1、第2以降)中間固定装置は、このロック部材の装備に加えて、次のリレー中間・末端固定装置への連動機構を持ち、連動機構は、風時に、固定装置の作動に連動して、次のリレー(中間、末端)固定装置のロック部材に作用し、このロック部材を固定することにより構成される。
8.3.3.2.2. リレー末端固定装置の場合
リレー末端固定装置は、直前のリレー中間固定装置と連動する、入力連動部37を持つ。入力連動部37のみあればよく、出力連動部38をもつ必要は無いが、前記のリレー中間固定装置を、出力連動部38を使用しない形で使うという方法もある。
8.3.3.2.3. リレー連動作動型固定装置の配置構成
風センサー7-qに第一に連結・連動されるリレー中間固定装置(リレー第1中間固定装置)は、免震される構造体の重心部(または重心近傍)に設置され、リレー第1中間固定装置から、周辺部に設置されたリレー第2中間固定装置以降が、順に連結・連動される。
風力が一定以上になると、風センサー7-qからリレー第1中間固定装置へ、リレー第1中間固定装置からリレー第2中間固定装置へ(重心部から周辺部へ)、というように順に指令が送られ、各固定装置が順次作動(セット(=ロック・固定))していき、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体を固定する。
逆に、風力が一定以下になると、周辺部のリレー第2以降中間固定装置から順に重心部のリレー第1中間固定装置へ連動し、各固定装置が順次作動(解除)していき、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除する。
また、以上の説明の各固定装置において、固定ピン7等の固定装置の作動部は、免震される構造体1に取り付けられる場合と、免震される構造体を支持する構造体2に取り付けられる場合の、どちらの場合もある。
8.4. 風揺れ等抑制装置・変位抑制装置としての固定装置またダンパー
8.4.1. 風揺れ等抑制装置としての固定装置
8.4.1.1. 風揺れ等抑制装置としての固定装置
図193(a)、図193(b)は、請求項181項〜請求項182項記載の発明の、風揺れ等抑制装置としての固定装置(遅延器付き、遅延器の詳細は8.5.に記載)の実施例を示している。
(1) 風揺れ等抑制装置としての固定装置
請求項181項の発明において、風揺れ等の抑制を以下の構成で可能にしている。
固定ピン先端7-wが挿入される方の、挿入部7-vm(固定ピン受け部材)は、すり鉢状等の凹形状として、その挿入部7-vmに固定ピン先端7-wを挿入することにより風等に抵抗させ、
かつ、固定ピン7を挿入するもう片方の挿入部7-vは、抵抗器を採用して(例えば、固定ピン7の取り付けられたピストン状部材7-pが筒中7-aで液体や空気等を漏らさずスライドするスライド機構とし、ピストン状部材7-pがスライドする早さと抵抗を液体や空気等の粘性抵抗によって)固定ピン7の挿入部7-vmへの挿入方向に対する抵抗を調整可能とする。
それにより、固定ピン7の挿入部7-vm(固定ピン受け部材)の、すり鉢状等の凹形状の勾配でまず風揺れ等に抵抗するが、固定ピン7がその勾配により持ち上がろうとすると、今度は、抵抗器により(この例では、ピストン状部材7-pによるスライド機構の粘性抵抗により)抵抗を受ける。
以上のことから風揺れの抑制装置となる。
具体的に説明すると、
風揺れ等を抑制できる勾配をもった、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部7-vmと、先端部が当該挿入部7-vmに入り込む角度をもち、挿入部7-vmに挿入されて固定を行う固定ピン7を有し、筒中7-aで液体や空気等を漏らさずスライドするピストン状部材7-pをもった固定ピン7が、その筒(固定ピン取付け部)7-aに挿入され、筒7-aの外に固定ピン先端7-wが突き出ており、
さらに、筒7-aのピストン状部材7-pがスライドする範囲の端と端とが管7-eまた溝(筒7-aに付けられた溝)で繋がれているか、ピストン状部材に孔7-jが設けられるか、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口が設けられているかしている。
この筒の端と端とを繋ぐ管7-e(図196(a)参照)また溝か、ピストン状部材7-pにあいている孔(またピストン状部材に設けられた溝)か、ピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等が筒中から出る出口(図196(b)参照)等の流路に、バルブを持つ場合は、そのバルブを絞り、流路の液体・気体等の流量を調整することによって、スライド機構の流量を変化させることが可能となり、風揺れの抑制の調整も可能となる。
図196(a)(b)において、信号線7-qlが無く、7-efがバルブに置きかわると、その実施例になる(なお、孔7-jまたは戻り経路7-erとその逆止弁7-fとによって固定ピン先端7-wが風によって押込まれても速やかに復帰して風に抵抗するようにすることが可能である)。
また、風揺れ抑制機能の調整は、ピストン状部材7-pに開けられた孔7-jの開口面積または管7-eの開口面積の調整によって可能となる。
(2) 風揺れ等抑制装置としての固定装置(遅延器付き)
さらに、(1)の機能に加えて、抵抗器に8.5.の遅延器を使用して、地震時に固定ピンがスライド機構の中に収まっている時間を延長し、免震効果を高める発明も考えられる。請求項182項は、その発明である。
8.5.遅延器の一例で説明すると、
ピストン状部材7-pには、この管7-e(また筒7-aに付けられた溝)の開口面積より大きいかもしくは小さい孔7-jが設けられる場合があり、管7-e(また溝)かピストン状部材孔7-jのうち開口面積の大きい方に弁7-fがある。この弁7-fは、ピストン状部材7-pが引き込まれる時に開くように取付けられる。
この場合は、弁の設置位置に関し、二つのパターンが挙げられる。
一つは、ピストン状部材7-pに、管7-e(また溝)よりも開口面積が大きい孔7-jがあり、その孔に弁7-fがある。この弁7-fが、ピストン状部材7-pが引き込まれる時に開くように付けられる場合である。図193(a)は、その実施例である。
もう一つは、管7-e(また溝)と孔7-jの開口面積の大きさが逆の場合、つまり、ピストン状部材に、管7-e(また溝)より開口面積が小さい孔7-jがあって、この管7-e(また溝)の中に弁7-fがある。この弁7-fが、ピストン状部材7-pが引き込まれる時に開くように付けられる場合である。図193(b)は、その実施例である。
また、その筒7-aの中にバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)7-oが入り、また重力により、ピストン状部材7-pをもった固定ピン7を筒外に押出す役割をする場合もある。
この弁7-fの性格により、固定ピン先端7-wの動きは、筒7-a中に入る方向では速やかであり、出る方向では遅延される。この装置を遅延器という。
それにより、固定ピン先端7-wは、地震力が働くと速やかに筒7-a中に入り、地震力が働いている間は出にくくなる。
筒7-a、及び管7-e(また溝)とは、潤滑油等の液体で満たされている場合もある。
図193(a)、図193(b)では、固定ピン7が免震される構造体1に、固定ピンの挿入部7-vmが免震される構造体を支持する構造体2に取付けられているが、逆の関係の場合もある。つまり、固定ピンの挿入部7-vmおよび固定ピン7のうち、どちらか一方が免震される構造体1に、もう一方が免震される構造体を支持する構造体2に設けられるということである。
バネ等7-oの設置に関して、4.6. 滑り部垂直変位吸収型の重力復元型免震装置・滑り支承と同様に、筒7-aの内側の材とバネ等7-oの上部とが、単に止め金で固定されている場合もあるが、筒7-aの上部内側が雌ネジになっていて、そこに雄ネジ7-dが挿入され、雌ネジとバネ等7-oが接続されている場合もある。雄ネジ7-dは、入り込み方向に回転して締めることにより、バネ等7-oを圧縮して反発力を強め、固定ピン先端7-wを押し出す力を強める機能をもち、復元力を高めたり、地震後の免震される構造体1の残留変位の矯正を可能にしたりする。
なお、図193(a)、図193(b)においては、当然、ピストン状部材7-pに対して前記バネ等7-oとは逆位置に付けたバネ・ゴム・磁石等(引張バネ)でピストン状部材7-pをもった固定ピン7を押し出させても良い。
また、管7-e(また溝)と孔7-jとに、バルブ7-efを設ける事により、強風時の手動による強制的固定も可能になる。
また、風センサーを設けた場合、風時に風センサーからの電気信号で、固定装置の管7-e(また溝)、孔7-jの電動弁、電磁弁、バルブ等7-efを閉めることが考えられる。これは、8.2.4.電気型による風作動型固定装置の場合である。
以上の構成から、風等の水平力に対する抵抗力を期待できる。
つまり、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部7-vmの勾配を調整すること、また、管7-e(また溝)と孔7-jの開口面積の大きさを調整することにより、風等の水平力に対して、勾配に応じた抵抗力を発揮することが期待できる。
また、風等の水平力に対して抵抗できるすり鉢状・球面状等の凹形状挿入部7-vmの勾配とは、木造住宅では、ピストン状部材7-pが上下しない場合には2/10程度(木造住宅の全荷重がここにかかる場合)の勾配であるが、実際にはピストン状部材7-pが上下するので、それ以上の勾配が必要となり、管7-e(また溝)と孔7-jの開口面積の大きさの比率に応じて、計算する必要がある。この管7-e(また溝)と孔7-jの開口面積の調整によっては、これは、ダンパーとしても考えられる(水平ダンパーを使用する場合は、水平方向二方向(直交する二方向)に効かせようとすると、最低二本必要であるが、この方式の場合では一本で済む)。
これは、8.7.の免震皿の中央部窪み形の風揺れ等抑制装置と、風等の水平力の抵抗に関して同様の考え方であるが、地震時には、8.7.に比べて、免震性能を上げられる。
というのは、8.7.の免震皿の中央部窪み形の風揺れ等抑制装置では、
地震時に、中間滑り部・ボール・ローラー等が中央部窪み形に入り込んでしまうことがあるが、この発明では、遅延器によって、地震時に、固定ピン7がすり鉢状・球面状等の凹形状挿入部7-vmに入り込んでしまうことが少なくなるからである。
以上の(1)(2)に共通して言えることであるが、引抜き防止装置の併用により、風揺れ等の抑制効果をより発揮する。
8.4.1.2. 固定装置・中央部窪み形の風揺れ等抑制装置との併用
また、この8.4.1.の風揺れ等抑制装置としての固定装置と、固定装置もしくは 8.7.の免震皿の中央部窪み形の風揺れ等抑制装置のどちらかとを、または両方とを併用することによって、風揺れを抑え、地震時の快適な免震を期待できる。特に、重心位置等に設置された固定装置1個と併用することで、固定装置1個のみの場合に風によって起こる、設置点を中心にした回転を防ぐことができ、且つ、当該装置のみで全ての風揺れに対応する場合よりも免震性能を向上させることができる。請求項183項は、その発明である。
8.4.2. 固定装置型ダンパー
図197〜図200は、請求項184−0項記載の固定装置型ダンパーの実施例を示している。
この装置は、固定ピン系固定装置、および可撓部材型連結部材系固定装置において、複数設けられた液体・気体等の経路の開口面積に差を設け、且つ、この経路に弁を設けて、固定装置の作動部であるピストン状部材の動きを抑制することにより、地震時の免震される構造体の変位を抑制するものである。なお、以下、固定装置型ダンパーに関して、固定ピンは、固定するものではなく、固定ピン受け部材と接触してその摩擦と勾配によって抵抗する抵抗ピンであるが、固定装置型ダンパーということで同じ固定ピンという名称を使用している。
8.4.2.1. 固定装置型ダンパー1
請求項184項は、ダンパーの発明であり、特に変位抑制装置、及び風揺れ等抑制装置をも兼ねる。図198(a)(b)は、請求項184項記載の発明の、ダンパーの実施例を示している。
免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との風揺れ時等の動きおよび地震時の変位を抑制する装置(ダンパー)において、
固定ピン7を受ける方の挿入部7-vm(以下、固定ピンを挿入する凹形態の挿入部材または固定ピンが当たる凸形態の部材等を固定ピン受け部材と言う)と固定ピン7を挿入するもう片方の挿入部7-vのうち、一方を免震される構造体1に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体2に設け、
固定ピン7を受ける方の挿入部7-vm(固定ピン受け部材)は、すり鉢状等の凹形状として、その挿入部7-vm(固定ピン受け部材)に固定ピン7を挿入することにより地震時の変位及び風揺れ等に抵抗させ、
かつ、固定ピン7を挿入するもう片方の挿入部は、
固定ピン7を形成するかまたは接続するピストン状部材7-pと、このピストン状部材7-pがその内をスライドする筒7-aとから構成され、
筒7-a中の液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材7-pがその筒7-aに挿入され、その外にピストン状部材7-pの先端つまり固定ピン7が突き出ている。
さらに、前記筒の、ピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ液体・気体等の経路が最低2本設けられており、
具体的には、この筒7-aのピストン状部材7-pがスライドする範囲の端と端とを繋ぐ管7-e(また筒7-aに付けられた溝)と、ピストン状部材7-pに孔7-jとが設けられており、
管7-e(また溝)と孔7-jとには開口面積の差をもたせ、この管7-e(また溝)、またはピストン状部材7-pの孔7-jのうち開口面積の大きい方に、ピストン状部材7-pが筒7-a中から出る方向時に開き、それ以外は閉じている弁7-fが付けられており(図198(a)(b))、開口面積が小さい方には、開口面積が一定以下の場合には弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材7-pが筒7-a中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられている。
さらに、重力、また場合によっては筒7-aの中に入れられたバネ・ゴム・磁石等7-oが、このピストン状部材7-pを筒7-aの外に押出す役割をする場合もある。
なお、図198(a)、図198(b)においては、当然、ピストン状部材7-pに対して前記バネ等7-oとは逆位置に付けたバネ・ゴム・磁石等(引張バネ)でピストン状部材7-pをもった固定ピン7を押出させても良い。
また、この筒7-aと前記管7-e(また溝)とは潤滑油等の液体で満たされている場合もある。
この弁の性格と、開口面積の差とをつけることにより、
前記ピストン状部材7-pは、出る方向では、速やかであり、筒7-aの中に入る方向では、受ける方の挿入部7-vm(固定ピン受け部材)に対して抵抗して、緩やかに入るようにして風揺れ等の動きおよび地震時の変位を抑制するようにして構成される。
以上により、地震及び風により変位(つまり、ピストン状部材7-pが筒7-aの中に入る方向)が生じると、受ける方の挿入部7-vm(固定ピン受け部材)に対して固定ピン7が抵抗して変位抑制として働く。
そして通常位置(すり鉢状等の凹形状の挿入部7-vmの底)に戻る方向(つまり、ピストン状部材7-pが筒7-aの中から出る方向)では、固定ピン7が速やかに復帰して、次の地震変位に備えることが可能になり、変位抑制装置として働くことが可能になる。
管7-e(また溝)と孔7-jのうち、開口面積が小さい方を絞り込めば絞り込むだけ、変位抑制は強く働く。
この装置の効果は、以上の 8.4.全体に共通して言えることであるが、固定ピン7を受ける方の挿入部7-vm(固定ピン受け部材)を、すり鉢状等にしていることにより、水平ダンパーではXY方向に最低1本ずつ必要であるが、この装置であれば1本でXY方向に対応できる。
また、引抜き防止装置の併用により、ダンパーの能力をより発揮する。
なお、本実施例において液体・気体等の経路は、筒7-aのピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ管7-e(また溝)と、ピストン状部材7-pに開けられた孔7-jであるが、管7-eを2ヶ所設けてそれぞれの開口面積に差をつけるか、孔7-jを2ヶ所設けてそれぞれの開口面積に差をつけるか、もしくは3ヶ所以上の経路を設けることも可能である。また、管、孔に代えて、筒7-aもしくはピストン状部材7-pに溝を設けても良い。
8.4.2.2. 固定装置型ダンパー2
請求項186項も請求項184項記載の発明と同様に、固定装置型ダンパーまた縦置き式ダンパーと言えるダンパーの発明である。図197、図199(a)(b)〜図200(a)(b)は、この実施例である。
固定ピン7の受け部材(固定ピン受け部材、例えば、固定ピン7を受ける方の挿入部7-vm)と固定ピン7を挿入するもう片方の挿入部のうち、一方を免震される構造体1に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体2に設け、
固定ピン受け部材は、例えば、すり鉢状等の凹形状として、その挿入部7-vmに固定ピン7を挿入することにより地震時の変位及び風揺れ等に抵抗させ、
かつ、固定ピン7を挿入するもう片方の挿入部は、
固定ピン7を形成するかまたは接続するピストン状部材7-pとこのピストン状部材7-pがその内をスライドする筒7-aとから構成され、
筒7-a中の液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材7-pがその筒7-aに挿入され、その外にピストン状部材7-pの先端つまり固定ピン7が突き出ている。
ピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等が筒7-aの中から出る出口経路7-acjと、出口経路7-acjからその押出された液体・気体等が筒7-aの中に戻る別経路の戻り経路7-erとが設けられており、
出口経路7-acjと戻り経路7-erとには開口面積の差をもたせ、出口経路7-acjは小さく、戻り経路7-erは大きくし、
戻り経路7-erには、ピストン状部材7-pが筒7-aの中から出る方向時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、
出口経路7-acjは、開口面積が一定以下の場合には弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材7-pが筒7-aの中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられている。
さらに、重力、また場合によっては筒7-aの中に入れられたバネ・ゴム・磁石等9-cが、このピストン状部材7-pを筒7-aの外に押出す役割をする場合もある。
また、この筒7-aまたは経路7-acj、7-erとは潤滑油等の液体で満たされている場合もある。
この弁の性格と、出口経路と戻り経路とに開口面積の差とをつけることにより、
前記ピストン状部材7-pは、出る方向では、速やかであり、筒7-aの中に入る方向では、固定ピン受け部材(例えば、受ける方の挿入部7-vm)に対して抵抗して、緩やかに入るようにして風揺れ等の動きおよび地震時の変位を抑制するようにして構成される。
以上により、地震及び風により変位(つまり、ピストン状部材7-pが筒7-aの中に入る方向)が生じると、固定ピン受け部材(例えば、受ける方の挿入部7-vm)に対して固定ピン7が抵抗して変位抑制として働く。
図197、図199(a)(b)〜図200(a)では、通常位置(すり鉢状等の凹形状の挿入部7-vmの底)に戻る方向(つまり、ピストン状部材7-pが筒7-aの中から出る方向)では、固定ピン7が速やかに復帰して、次の地震変位に備えることが可能になり、変位抑制装置として働くことが可能になり、
図200(b)では、変位増加方向(凸形態部材7-vmtの周辺部に向かう方向、つまり、ピストン状部材7-pが筒7-aの中から出る方向)では、固定ピン7が速やかに出て、通常位置に戻る方向では変位抑制装置として働くことが可能になる。
図197、図199(a)(b)〜図200(a)と、図200(b)とでは、このように逆方向で抑制が働く。
出口経路7-acjを絞り込めば絞り込むだけ、変位抑制は強く働く。
この縦置き式ダンパーの場合は、オイルダンパー等の水平に置かれる場合の問題を解決する。すなわち水平に置かれることにより30〜50年というような期間では油漏れの心配が生じることである。このような縦置きで油が溜まり漏れ出ることのない形であればこのような問題はなくなる。
また、8.4.全体に共通して言えることであるが、固定ピン受け部材を、すり鉢状・球面状等の凹形態凸形態にしていることにより、水平ダンパーではXY方向に最低1本ずつ必要であるが、この装置であれば1本でXY方向に対応できる。また、引抜き防止装置の併用により、ダンパーの能力をより発揮する。
また、8.1.2.2.5.に記載のように、8.1.2.2.5.1.の図278〜図287、8.1.2.2.5.2.の図288〜図330においても、出口・出口経路7-acjを絞り込むこと(重り20、20-bによって塞がれているが、重りと出口の隙間調整によって絞り込むこと)によって、同様のことが可能である。
8.4.3. 可撓部材型連結部材系ダンパー
請求項188項、請求項189項、請求項189−2項は、可撓部材型連結部材系ダンパーの発明である。
この方式は、油圧ダンパー等の既成のダンパーのすべてに適用可能である。
図201〜図202は、この実施例である。
免震される構造体を支持する構造体2に設置されたダンパーの作動部(油圧ダンパー等のピストン状部材等の作動部)7-pと免震される構造体1とを免震される構造体を支持する構造体2に設置された挿入口31を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-fで繋ぐ。免震される構造体1と可撓部材8-fとの支持点は360度変形可能なフレキシブルジョイント8-fjとなる。
ここで当然、上下が逆の、免震される構造体1に設置されたダンパーの作動部7-pと免震される構造体を支持する構造体2とを免震される構造体1に設置された挿入口31を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-fで繋ぐ場合もある。
挿入口31の形状に関しては、
一方向(往復を含む、以下同じ)復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面形状の挿入口、コロを介しての挿入口、
全方向復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面鉢状の挿入口、ラッパ形状の挿入口(図386)、すり鉢状等の形状の挿入口のように、
可撓部材8-fとその挿入口31とが接する角を丸めるか、コロ等の回転子を介する(その場合は、可撓部材8-fに対して直交方向二軸(二軸とは互いに直交方向をなす)に分けてそれに対応してコロ等の回転子を設ける必要がある)等により、摩擦を小さくした方がよい。また挿入口31の材質は、低摩擦材がよく、強度も必要である。
この構成によって、一個であらゆる方向のダンパーが可能になる。ダンパーは水平置きまた垂直置きでもよい。 垂直置きの場合は、水平置きの問題を解決する。すなわち水平に置かれることにより30〜50年というような期間では油漏れの心配が生じることである。このような縦置きで油が溜まり漏れ出ることのない形であればこのような問題はなくなる。
図201では、ピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等が筒7-aの中から液体貯槽7-acまたは外部へ出る出口経路7-acjと、出口経路7-acjからその押出された液体・気体等が筒7-aの中に戻る別経路の戻り経路7-erとが設けられており、
出口経路7-acjと戻り経路7-erとには開口面積の差をもたせ、出口経路7-acjが大きく、戻り経路7-erは小さく、
出口経路7-acjには、ピストン状部材7-pが筒7-aの中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられている。
戻り経路7-erは、開口面積が一定以下の場合には弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材7-pが筒7-aの中から出る方向時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、
この弁の性格と、開口面積の差をつけることにより、
前記ピストン状部材は、筒の中に入る方向では、速やかに入り、筒の中から出る方向では、緩やかに出るようにして風揺れ等の動きおよび地震時の変位を抑制する。
さらに、重力、また場合によっては筒7-aの中に入れられたバネ・ゴム・磁石等9-tにより、このピストン状部材7-pを復元させる必要がある(当然、ピストン状部材7-pに対して前記バネ等9-tとは逆位置に付けたバネ・ゴム・磁石等9-cでピストン状部材7-pを復元させても良い)。
図202では、
筒の、ピストン状部材7-pを挟んだ反対側同士を繋ぐ液体・気体等の経路を最低2ヶ所設け、具体的には、ピストン状部材7-pに孔7-js、戻り孔7-jrを設け、
戻り孔7-jrの開口面積は大きくして、孔7-jsの開口面積を絞り込むことにより、風揺れ等の動きおよび地震時の変位を抑制する。孔7-jsの開口面積を絞り込めば絞り込むだけ、変位抑制効果は増大する。
戻り孔7-jrには、ピストン状部材7-pが筒7-aの中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられている。
孔7-jsは、開口面積が一定以下の場合には弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材7-pが筒7-aの中から出る方向時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられている。
さらに、筒7-aの中に入れられたバネ・ゴム・磁石等9-tにより、このピストン状部材7-pを復元させる必要がある(当然、ピストン状部材7-pに対して前記バネ等9-tとは逆位置に付けたバネ・ゴム・磁石等9-cでピストン状部材7-pを復元させても良い)。
なお、図201は、ダンパーの作動部7-pが垂直置きの場合、図202は、水平置きの場合である。それぞれ(a)は通常時の場合、(b)は免震時の変位振幅時の場合である。
この図202の水平置きダンパーの場合は、ラッパ状・すり鉢状等の挿入口31よって閉じられた(ピストン状部材7-pの挿入筒・シリンダーへの)前室7-aaによって、油漏れに関して垂直置きの場合と同様に油を溜め置く形となり、水平置きに拘らず、油漏れの心配が生じる問題は無い。且つ垂直高さが得られない場合に適している。
なお、図202において、ピストン状部材7-pを挟んだ筒7-aの反対側同士を繋ぐ2ヵ所経路は、ピストン状部材7-pに設けられているが、この形態に限られるものではなく、
筒7-aのピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ管と、ピストン状部材7-pに開けられた孔をつけてそれぞれの開口面積に差をつけるか、筒7-aのピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ管を2ヶ所設けてそれぞれの開口面積に差をつけるか、孔を2ヶ所設けてそれぞれの開口面積に差をつけるか、もしくは3ヶ所以上の経路を設けることも可能である。また、管、孔に代えて溝を用いても良い。
8.4.4. ダンパー兼用の固定装置
8.4.4.1. ダンパー兼用の固定装置
(1) ロック弁方式 1
固定装置とダンパー兼用の固定装置の発明で、地震作動型、風作動型固定装置両方の場合がある。
請求項185項は、その発明である。
請求項184項記載の発明の、ダンパーの弁(開口面積の大きい方に設けられた弁)が、ロック弁(ロック部材)7-efに代わった場合で、風センサーからの指令で、作動するロック弁とするか、地震センサー(振幅)装置からの指令で、作動するロック弁とするか等により構成される。
図196(a)は、その実施例である。
図198(b)の弁7-fが、ロック弁(ロック部材)7-efに代わった場合で、図196(a)において、管7-qlを地震センサー(振幅)装置からの管と考えると、地震作動型の場合であり、管7-qlを風センサーからの管と考えると、風作動型の場合である。
また、図196(a)は、請求項101項、請求項147項の、地震力による自動復元型の場合の実施例でもある。
固定ピンの挿入部7-vmと固定ピン7のうち、一方を免震される構造体1に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体2に設け、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とを、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部7-vmに固定ピン(この固定ピン等は、水平力が働くと水平移動して、すり鉢状・球面状等の凹形状挿入部によって、自由に上がり下がりする)7を挿入することによって固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
固定ピン7の支持部は、筒部とその中に入るピストン状部材7-pからなり、筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材7-pをもった固定ピン7が、その筒に挿入され、その外に固定ピン先端7-wが突き出ており、
さらに、この筒のピストン状部材7-pを挟んだ反対側同士(ピストン状部材7-pがスライドする範囲の端と端と)は管7-eまた溝(筒7-aに付けられた)かで繋がれているか、ピストン状部材7-pに孔が設けられているか、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口が設けられているかしており、
そして、この筒のピストン状部材7-pを挟んだ反対側同士(端と端と)を繋ぐ管7-eまた溝か、ピストン状部材7-pにあいている孔か、ピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等が筒中から出る出口かに、または全てに、固定ピン7をロックするロック弁(ロック部材)7-ef が、付いており、
ピストン状部材によって、液体・気体等が、押出される方向の管また溝か孔かは、開口面積を小さく、戻る方向の管また溝か孔かは、開口面積を大きくする。
そして、 開口面積の大きい方に設けられた弁は、風センサーからの指令で、作動するロック弁とするか、地震センサー(振幅)装置からの指令で、作動するロック弁とするか等により構成される。
この弁の性格と、このような開口面積の差とをつけることにより、
前記ピストン状部材7-pは、出る方向では、速やかであり、筒7-aの中に入る方向では、固定ピン受け部材7-vmに対して抵抗して、緩やかに入るようにして風揺れ等の動きおよび地震時の変位を抑制する。
風作動型の場合は、風センサーからの指令で、このロック弁(ロック部材)を閉じて固定ピンをロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されている。
地震作動型の場合は、地震センサー(振幅)装置からの指令で、このロック弁(ロック部材)を開いて固定ピンのロックを解除し、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除するように構成されている。
(2) ロック弁方式 2
固定装置とダンパー兼用の固定装置の発明で、地震作動型、風作動型固定装置両方の場合がある。
請求項187項は、その発明である。
請求項186項記載の発明の、ダンパーの弁(出口経路に設けられた弁)が、ロック弁(ロック部材)7-efに代わった場合で、風センサーからの指令で、作動するロック弁とするか、地震センサー(振幅)装置からの指令で、作動するロック弁とするか等により構成される。
図196(b)は、
図199(a)(b)〜図200(a)の出口経路7-acjに設けられた弁7-fが、ロック弁(ロック部材)7-efに代わった場合で、風センサーからの指令で、作動するロック弁とすると風作動型の場合で、地震センサー(振幅)装置からの指令で、作動するロック弁とすると地震作動型の場合である。
風作動型の場合は、風センサーからの指令で、このロック弁(ロック部材)を閉じて固定ピンをロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されている。
地震作動型の場合は、地震センサー(振幅)装置からの指令で、このロック弁(ロック部材)を開いて固定ピンのロックを解除し、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定を解除するように構成されている。
(3) ロック弁方式 3
可撓部材型連結部材系の固定装置とダンパー兼用の発明で、地震作動型、風作動型固定装置両方の場合がある。
請求項190項は、その発明である。
請求項189項、請求項189−2項記載の発明のダンパーにおいて、戻り経路(請求項189項)または経路のうち開口面積の小さい方(請求項189−2項)に設けられた弁が、ロック弁(ロック部材)7-efに代わった場合で、
風センサーからの指令で、作動するロック弁とするか、地震センサー(振幅)装置からの指令で、作動するロック弁とするか等により構成される。
図201の戻り経路の戻り口7-erに設けられた弁7-fが、ロック弁(ロック部材)7-efに代わった場合、
また、図202、図203では、ピストン状部材7-pの経路のうち開口面積の小さい方すなわち管7-jsに、ロック弁(ロック部材)7-efが設けられた場合で、
風センサーからの指令で、作動する(閉じる)ロック弁7-efとすると風作動型の場合で、地震センサー(振幅)装置からの指令で、作動する(開く)ロック弁7-efとすると地震作動型の場合である。
風作動型の場合は、風センサーからの指令で、このロック弁(ロック部材)を閉じて固定ピンをロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されている。
地震作動型の場合は、地震センサー(振幅)装置からの指令で、このロック弁(ロック部材)を開いて固定ピンのロックを解除し、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定を解除するように構成されている。
(4) ロック弁方式 4(8.1.2.2.5.(ロック)弁方式型)
8.1.2.2.5.(ロック)弁方式型の固定装置とダンパー兼用の固定装置の発明である。
請求項191項は、この発明である。
図332(a)は、この発明のうち滑り型重り20(ボール型重り20-b)による実施例である。
図292も、滑り型重り20(ボール型重り20-b)による実施例であるが、図332(a)と、重り20、20-bと出口・出口経路7-acjとが位置関係が逆である(8.1.2.2.5.2.(ロック)弁方式▲2▼ (12)参照)。
図295(b)も、滑り型重り20(ボール型重り20-b)による実施例である(8.1.2.2.5.2.(ロック)弁方式▲2▼(13)参照)。
図332(b)は、この発明のうち振り子型重り20-eによる実施例である。
図288、図296、図301、図303〜図305、図318(a)〜図330の固定装置において、
ピストン状部材7-pの挿入筒7-aまたは付属室7-abからの液体貯槽7-acまたは外部への出口・出口経路7-acjにつけられた弁(重り20、20-b、20-e)以外に、液体貯槽7-acまたは外部から付属室7-abまたはピストン状部材7-pの挿入筒へ戻る戻り口7-erを設けてそこに弁(逆流を防ぐ弁)7-fsを付ける(図332(a)記載の弁7-fsの構成について説明しておくと、通常はバネ9-cによって、風時にはピストン状部材7-pによって、弁が閉じる方向に力を受けているが、免震時の、固定ピン7-wが挿入部7-vmの中心方向に戻る時には、ピストン状部材7-pの作動により、液体貯槽7-acまたは外部から挿入筒7-aまたは付属室7-abへ入る液体等の流れが発生し、この流れによって、弁7-fsが開く方向に押されることにより、戻り口7-erが開放されるのである)。
出口・出口経路7-acjの開口面積の大きさは小さくし、戻り口7-erの開口面積の大きさは大きくする。
出口・出口経路7-acjの開口面積の大きさを小さくしたことにより、地震時の固定ピン7の、すり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vm、7-vmcでの中心から周辺への移動に抵抗を与え、
加えて、戻り口7-erの開口面積の大きさを大きくしたことにより、地震時に固定ピン7の元の位置への戻りに抵抗を与えず速やかにし、そして再度、中心から周辺への移動に抵抗を与えられる。
このようにして固定装置と兼用の変位抑制効果等を持ったダンパーとなる。
また、免震時に固定機構が働かないように、出口・出口経路7-acjに設けられた弁は地震時に開かれた状態にする必要があるが、地震時に開かれた状態を維持するには、以下のような方法が考えられる。
1) 免震時の、重り20、20-b、20-eとロック弁管20-cpとの接触回数を減らす。
その方法として、まずロック弁管20-cpの重りと接する先端部20-cpt等をできるだけ小さくする(図292)ことが考えられる。
また、ロック弁管20-cpをセンサー免震皿36-vmの中心からずらす方法もある。
ロック弁管20-cpがセンサー免震皿36-vmの中心にあるよりも中心からずれた設置の方がその位置を地震時に重り20、20-bが通る回数が少なくなる(図291(b))。
さらに、ロック弁管20-cpを2個以上設置する(図291(b))方法も考えられる。
ロック弁管20-cpを2個以上設置することにより、免震時にいずれかに重り20、20-b、20-e、20-eが接触したとしても、いずれかのロック弁管20-cpが開いている状態になる。
2) 免震時の、重り20、20-b、20-eの元の位置(通常位置)への戻りを遅くする。
その方法として、振り子重り20-eの場合には、ある一定以上の地震変位振幅時には振り子支点部で摩擦が働くようにして振れが緩慢になるようにすることが考えられる。
重り20、20-bでは、この重り20、20-bを滑動させる球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部免震皿の勾配を緩くする。またこの免震皿の周辺勾配を緩くする。それにより、ある一定以上の変位振幅時には重り20、20-bの戻りがより遅くなる。
また、図295(b)のように、通路口7-abjが重り20、20-bの下にあり、免震時に通路口7-abjから液体・気体等が吹出して重り20、20-b、20-eの元の位置(通常位置)への戻りを遅くする方法もある。
3) その他
8.5. 7) センサー免震皿による遅延装置を参照。
8.4.4.2. 挿入部形状
請求項192項は、固定装置とダンパー兼用の固定装置の固定ピンの挿入部形状の発明である。
固定装置とダンパー兼用の場合の、固定ピンのすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部7-vmの形状は、風揺れ対策を考えると、挿入部7-vmcの中心部だけ、曲率半径を小さくするか、勾配を強くする。そして周辺は、曲率半径を大きくするか、勾配を緩くする。
図332(a)〜図332(b)は、この実施例である。
また、この8.4.4. ダンパー兼用の固定装置の挿入部(固定ピンが当たる部材含む)形状として、前記 8.4.5.1.記載の発明も適用できるものである。
8.4.5. 固定ピン受け部材形状と変位対応変化型ダンパー
この発明は、地震の(応答)変位に対応してダンパー性能が変化する変位対応変化型ダンパーに関するものである。
このダンパーは本免震装置としてだけでなく一般のダンパーにも適用可能である。
ダンパー性能を変位に応じて変化させるには、固定ピン受け部材変化型、管変化型、ピストン穴・溝変化型、シリンダー溝変化型がある。
8.4.5.1. 固定ピン受け部材変化型
固定ピンを挿入する挿入部または固定ピンが当たる凸形態部材等の固定ピン受け部材の形状を変化させる形で、ダンパー能力を変化させる変位対応変化型ダンパーに関するものである。
ここで、「挿入部」について、凹形態だけでなく固定ピンが当たる凸形態部材までも挿入部とする(すべての章で同じ)。
すり鉢状・球面状等の凹形態凸形態の固定ピン受け部材の形状について、
形状は、全方向性のすり鉢状・球面状等の凹面もあり、一方向性(往復を含む、以下同じ)の円柱面状等の凹面、凸面もある。
曲率の変化の割合は、段階的に変化させる場合、一定の割合で変化させる場合(単純比例の場合、(固定ピン受け部材の中心からの距離に対して高さが)二乗またはn乗に比例する場合、等差数列の場合、等比数列の場合、また特殊な関数の場合)もある。
n乗に比例する場合は、n=1〜2.5が効果がある。以下にその式をあげる。
Z=p・X^n
ただし X : 固定ピン受け部材の中央部からの水平変位
Z : 固定ピン受け部材が構成する曲面上で、水平変位Xに伴い生じる鉛直変位
(凸型凹型時では+−が反転する)
p、n : 曲面の方程式の係数
一般にはn=1.4〜1.5のとき、ダンパー装置(ダンパー本体と固定ピン受け部材とからなる装置)として最も良い結果が得られる。
請求項192−5−0項は、その発明である。
このダンパーを導入した場合の運動方程式は、このダンパーにより与えられる免震層での減衰係数をCD とすると以下のとおりとなる。
(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.また 8.4.5.1.2.(1)また 10.5.1.1.0.の記号一覧参照)
(x^2+y^2)^0.5≦ Rの時
Figure 2005240817
但し
π/2≦arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕<π [rad]の時
C=0
0<arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕≦π/2 [rad]の時
C=CD
(x^2+y^2)^0.5> Rの時(すり鉢状部分を越えるとθ=0とする場合)
d(dx/dt)/dt
+μ・g・(dx/dt)/(dx/dt^2+dy/dt^2)^0.5
+C/m・x・(x・dx/dt+y・dy/dt)/(x^2+y^2)
=-d(dqx/dt)/dt
d(dy/dt)/dt
+μ・g・(dy/dt)/(dx/dt^2+dy/dt^2)^0.5
+C/m・y・(x・dx/dt+y・dy/dt)/(x^2+y^2)
=-d(dqy/dt)/dt
但し
π/2≦arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕<π [rad]の時
C=0
0<arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕≦π/2 [rad]の時
C=CD
8.4.5.1.1. 変位抑制用1
(1) 凹型(往路抑制型)
請求項192−1項は、地震時変位振幅の中心からの往路で変位抑制できるダンパーの発明である。
固定装置型ダンパー(8.4.2.1.〜8.4.2.2.参照)またはダンパー兼用の固定装置(8.4.4.参照)において、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に固定ピンが設置され、他方にこの固定ピン受け部材が設置され、
固定ピン受け部材形状が凹形態の部材からなり、
固定ピン受け部材の凹形態とは、例えば、すり鉢状・球面状または円柱谷面状・V字谷面状等の凹形態となっている。
この固定ピン受け部材形状により、地震時変位振幅の中心からの往路で変位抑制できるダンパーになる。
図199〜図200(a)は、この実施例である。
通常時には、固定ピンの先端7-wは、固定ピンのすり鉢状・球面状または円柱谷面状・V字谷面状等の凹形態の固定ピン受け部材(挿入部)7-vmに挿入されてその中心部に位置している。
地震時には、固定ピンの先端7-wの移動は、固定ピンを受ける固定ピン受け部材(挿入部)7-vmのすり鉢状・球面状等の凹形態の中心から周辺へ向かう往路をとる場合と、周辺から中心へと向かう復路をとる場合とに分かれる。
往路においては、すり鉢状・球面状等の凹形態の固定ピン受け部材(挿入部)7-vmの斜面から固定ピンの先端7-wが力を受けてダンパーとして機能する。
復路においては、変位に従って固定ピンの先端7-wが速やかにすり鉢状・球面状等の凹形態の固定ピン受け部材(挿入部)7-vmに挿入され、その中心部に向かって復元していくが、ダンパーとしては働かない機構となっている。
往路のみに効き、復路に効かない、片効きダンパーである。
固定ピン受け部材(挿入部)が、すり鉢状・球面状等の凹形態の場合は、全方向にダンパーとして機能する。
固定ピン受け部材(挿入部)が、円柱谷面状・V字谷面状の凹形態の場合は、谷面の上り下り方向にしかダンパーとして機能しない。
(2) 凸型(復路抑制型)
請求項192−2項は、地震時変位振幅の中心からの復路で変位抑制できるダンパーの発明である。
固定装置型ダンパー(8.4.2.1.〜8.4.2.2.参照)またはダンパー兼用の固定装置(8.4.4.参照)において、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に固定ピンが設置され、他方にこの固定ピン受け部材が設置され、
固定ピン受け部材形状が凸形態の部材からなり、
固定ピン受け部材形状が凸形態とは、例えば、すり鉢状・球面状または円柱山面状・V字山面状等となっている。
上記(1) 凹型(往路抑制型)とは逆の形状のものである。
図200(b)は、この実施例である。
通常時には、固定ピンの先端7-wは、固定ピンを受ける固定ピン受け部材のすり鉢状・球面状または円柱山面状・V字山面状等の凸形態の部材7-vmtの中心部に位置している。
地震時には、固定ピンの先端7-wの移動は、固定ピンを受ける固定ピン受け部材のすり鉢状・球面状等の凸形態の部材7-vmtの中心から周辺へ向かう往路をとる場合と、周辺から中心へと向かう復路をとる場合とに分かれる。
往路においては、変位に従って固定ピンを受ける固定ピン受け部材のすり鉢状・球面状等の凸形態の部材7-vmtの斜面にそって復元していくが、ダンパーとしては働かない。
復路においては、固定ピン受け部材のすり鉢状・球面状等の凸形態の部材7-vmtの斜面から固定ピンの先端7-wが力を受けてダンパーとして機能する。
復路のみに効き、往路に効かない、片効きダンパーである。
固定ピンが当たる固定ピン受け部材の凸形態部材7-vmtが、すり鉢状・球面状等の凸形態の場合は、全方向にダンパーとして機能する。
固定ピンが当たる固定ピン受け部材の凸形態部材7-vmtが、円柱山面状・V字山面状の凸形態の場合は、山面の上り下り方向にしかダンパーとして機能しない。
(3) 凸凹(反復)型
請求項192−2−2項は、地震時変位振幅の中心からの往復路で変位抑制できるダンパーの発明である。
固定装置型ダンパー(8.4.2.1.〜8.4.2.2.参照)またはダンパー兼用の固定装置(8.4.4.参照)において、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に固定ピンが設置され、他方にこの固定ピン受け部材が設置され、
固定ピン受け部材形状が凸凹形態部材7-vmrからなり、
固定ピン受け部材形状が凸凹形態とは、例えば、凸凹(反復)平行状、凸凹(反復)環状、凸凹升目反復状等となっている。
凸凹(反復)が平行状になっている凸凹(反復)平行状は、一方向のみダンパー性能が得られる。
凸凹(反復)が環状になっている凸凹(反復)環状は、全方向にダンパー性能が得られる。
また、当然、凸凹ランダムに繰返す型もある。
いずれも、固定ピン受け部材の深さが低く押さえられ、軽量化が可能になる。
図218(a)は、固定ピン受け部材形状が凸凹形態部材7-vmrからなり、凸凹が平行状に繰返している場合の実施例で、山型が、谷型が、平行状になって繰返して凸凹(反復)型となっている。
図218(b)は、固定ピン受け部材形状が凸凹形態部材7-vmrからなり、凸凹7-vmrが升目状に繰返している場合の実施例で、山型(円錐・角錐)が、碁盤目状になって繰返して凸凹(反復)型となっている。
図219は、固定ピン受け部材形状が凸凹形態部材7-vmrからなり、凸凹が環状に繰返している場合の実施例で、山型が環状に、谷型が環状になって繰返して凸凹(反復)型となっている。
また、他の実施例として、凸凹がランダムに繰返している場合もあり、山型(円錐・角錐)が、ランダム状になって繰返して凸凹(反復)型も可能である。
(4) 凹型凸型併用(往復路抑制型)
請求項192−2−3項、請求項192−2−4項は、地震時変位振幅の中心からの往復路で変位抑制できるダンパーの発明である。
請求項192−2−3項は、
免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との間に、上記(1)凹型のダンパーと(2)凸型のダンパーの両方を設置する発明である。
このことにより、地震時変位振幅の中心からの往路と復路で変位抑制できるものになる。
また、(3)の凸凹(反復)型も同様に考えられ、請求項192−2−4項は、(3)の凸凹(反復)型の、固定ピン受け部材の凸凹形状が互いに逆形状のダンパーを設置する発明である。
さらに、請求項192−2−5項は、(3)の凸凹(反復)型のダンパーにおいて、凸凹形状が互いに逆形状の固定ピン受け部材をもち、その固定ピン受け部材のそれぞれに固定ピンをもつことにより構成されるダンパーの発明である。
このことにより、地震時変位振幅の中心からの往路と復路で変位抑制できるものになる。
8.4.5.1.2. 変位抑制用2
請求項192−3項は、
ダンパー兼用の固定装置(8.4.4.参照)または固定装置型ダンパー(8.4.2.1.〜8.4.2.2.参照)において、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に固定ピンが設置され、他方にこの固定ピン受け部材が設置され、
固定ピン受け部材形状が、凹形態の部材からなるか、凸形態の部材からなるか、凸凹形態複合型の部材からなり(言い換えれば、固定ピンとこの固定ピンを挿入する凹形態の挿入部からなるか、または固定ピンとこの固定ピンが当たる凸形態の部材からなるか、それらの凸凹形態複合型の部材からなり)、
凹形態または凸形態を、変位に応じて傾斜を変化させた形態とすることにより構成されてなることを特徴とするダンパーの発明である。
このように傾斜を任意に変化させることにより、応答加速度を抑制しながら変位を抑制することを可能にする。
このように任意にダンパー性能を変えられるのは、この発明の特徴である。
特に凹形態または凸形態ともに、凹または凸の中心から周辺部に行くに従い、勾配が強くなる形式は、免震性能が良く、変位抑制効果をも持つ。
つまり、請求項192−4項の発明のダンパーは、請求項192−3項記載のダンパーにおいて、凹形態または凸形態の、変位に応じての傾斜の変化させ方を、中心から周辺部に行くに従い、二段階、多段階、無段階の勾配変化等により勾配が強くなるようにして構成するダンパーである。
特に固定ピン受け部材の端部の勾配変化について、角度を上げて鉛直まで立ち上げれば免震時の過大変位時のストッパーにもなる。
つまり、免震時の許容変位越え位置に相当する固定ピン受け部材の端部の勾配変化について、角度を上げて鉛直まで立ち上げれば、過大変位時のストッパーにもなる。
特に徐々に角度を上げて鉛直まで立ち上げれば、過大変位のストップ時の衝撃を防ぐことが可能になる。これは請求項192−5項の過大変位時ストッパー付ダンパーの発明である。図200(a)は、この実施例である。請求項192−3項または請求項192−4項記載のダンパーにおいて、固定ピン受け部材7-vmの端部を徐々に角度を上げて(必要に応じて鉛直まで立ち上げ)、その結果、過大変位時においても徐々にダンピングが大になり、固定ピン受け部材7-vmの端部においては、ストップするようになっている。
この発明は、当然、8.4.5.1.1. 変位抑制用1の(1)凹型(往路行程抑制型)(2)凸型(復路行程抑制型)(3)凸凹(反復)型 (4)凹型凸型併用(往復路抑制型)にも適用可能なものである。
図199(b)、図200(a)〜(b)は、この実施例である。
図199(b)は、二段階にすり鉢勾配が変化する形態のすり鉢勾配変化型であり、
図200(a)は、中心部はすり鉢形態で、周辺部は曲面(球面)形態になるもので、変化点ではお互いが接して中折れしない勾配変化型であり、
図200(b)は、図200(a)と同様の勾配変化型の凸型の場合のダンパーの実施例である。
図199(b)または図200(a)のように、中心から周辺部に行くに従い、勾配が強くなる形式(二段階、多段階、無段階の勾配変化型等がある)は、免震性能が良く、変位抑制効果をも持つ。というのは、中心部では地震の速度が大きくなり、これにダンパーによる制動を加えると、応答加速度は大きくなり、周辺部に行くに従い地震の速度が小さくなるので、これにダンパーによる制動を加えても、応答加速度は大きくならないからである。
運動方程式は、5.1.1.2.のうちの速度比例型ダンパーのある場合であるが、当然、以下に示す運動方程式の積層ゴム、バネ等にも使用できる(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)
d(dx/dt)/dt+K/m・x+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
ここで、減衰係数Cを求める計算式を示す。
(1) 減衰係数C
ダンパー兼用の固定装置(8.4.4.参照)または固定装置型ダンパー(8.4.2.1.〜8.4.2.2.参照)(以下、ダンパーと言う)を、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との間に設けるものとし、免震時の免震される構造体1の免震される構造体を支持する構造体2に対する相対速度をV、免震時に固定ピンの先端7-wの動く速度をV0とする。
このとき、このダンパーの減衰機構から定まる、ダンパーのV0に対する減衰係数C0によって、ピストン状部材7-pが速度V0で動くときに受ける力F0は、
F0=C0×V0^k ……(1)
と表される。(kはダンパーの減衰機構により異なる値をとる)
ここで免震される構造体1が、免震時にこのダンパーより受ける力をFとすると、V0とF0は、固定ピン受け部材7-vmの傾斜tanφによって
V0=V×tanφ ……(2)
F0=F/tanφ ……(3)
の関係があるから、(1)〜(3)式よりFは、
Figure 2005240817
と表される。
よって、(4)式よりダンパーのVに対する減衰係数をCとすると、F及びCは、
F=C×V^k ……(5)
C=C0×(tanφ)^(k+1) ……(6)
と表される。
また、ピストン状部材7-pと、固定ピン受け部材7-vmとの間の摩擦抵抗を考慮する場合は以下のとおりである。
(摩擦抵抗を含まない)水平方向の粘性減衰係数がCであるダンパーにより、水平速度Vの時に抵抗力Fが生じているとき、固定ピン受け部材7-vmの勾配tanφの面に対してピストン状部材7-pが与える力Fnは、
Fn=F0/cosφ ・・・・・・(7)
である。このFnと、摩擦係数μDとから、固定ピン受け部材7-vmの面に沿って作用する摩擦抵抗力Ffは、
Ff=Fn・μD ・・・・・・(8)
となる。このFfの水平方向の分力
Figure 2005240817
が、ピストン状部材7-pと、固定ピン受け部材7-vmとの間の摩擦抵抗の水平抵抗成分である。
(5)式と(6)式と(9)式より、摩擦抵抗を考慮した、ダンパー装置(ダンパー本体と固定ピン受け部材とからなる装置)の水平方向の抵抗力FDと減衰係数CDは、
Figure 2005240817
となる。
但し
F :(摩擦抵抗を含まない)ダンパーの水平方向の抵抗力
F0 :Fによりピストン状部材7-pにはたらく鉛直方向の力
Fn :Fにより勾配φの面に対してピストン状部材7-pが与える法線方向の力
Ff :FnとμDとにより、勾配φの面に沿って作用する摩擦抵抗力
Ff’:Ffの水平方向分力
C0 :ダンパー本体の粘性減衰係数
C :ダンパー(ダンパー本体と固定ピン受け部材7-vmとの)の粘性減衰係数
CD :摩擦抵抗を考慮したダンパー(ダンパー本体と固定ピン受け部材7-vmとの)の粘性減衰係数
k :ダンパーの減衰力特性が速度に比例の時はk=1、速度の2乗に比例の時はk=2、速度のn乗に比例する時はk=n
φ :ダンパーの固定ピン受け部材7-vmの勾配
μD :ダンパーの固定ピン(ピストン先端部)7-wと固定ピン受け部材7-vmとの摩擦係数
ここでC0は定数であるからCは傾斜tanφの(k+1)乗に比例し、tanφが大きければFは大きく、tanφが小さければFは小さくなるから、ダンパーの挿入部を変位に応じて傾斜φが変化する形状とすることにより、応答加速度を抑制させながら変位を抑制できる。
すなわち固定ピン受け部材7-vmの中心部の曲率半径を大きくするか傾斜をゆるくし、周辺部の曲率半径を小さくするか勾配を強くすることで、免震時の変位が小さい場合はFも小さいため応答加速度は抑制され、大きな変位が生じた場合は傾斜tanφの(k+1)乗に比例してFが大きくなり変位の抑制がなされる。
このことから、変位と傾斜tanφの関係、及びダンパーの減衰機構から定まるダンパーのV0に対する減衰係数C0を調整するだけで、変位とダンパーによる減衰力の関係を任意に設定することができるため、固定ピン受け部材7-vmの形状を変更するだけで、1種類の装置により広い範囲のダンパー性能を実現することができる。
(5)式、(6)式、(12)式におけるC0及びkは、ダンパーの減衰機構により異なる値をとるのであるが、以下にその例をいくつかあげておく。
1) k=1の時(ダンパーの減衰力特性が速度比例の時)
以下の場合は、k=1であり、C0は以下のとおりである。
図199(b)、図200(a)〜(b)のダンパーにおいて、ピストン状部材7-pの挿入筒7-aからの出口・出口経路7-acjまたはそこに設置された弁7-fが円筒型絞りを利用した形状である場合は、
C0=(8×π×μ’×l×A^2)/(A’^2)
の式を用いることが考えられる。
ピストン状部材7-pの挿入筒7-aからの出口・出口経路7-acjまたはそこに設置された弁7-fが平行な2面間の隙間を利用した形状である場合は、
C0=(12×μ’×l’×A^2)/(Cb×b×h^3)
の式を用いることが考えられる。
2) k=2の時(ダンパーの減衰力特性が速度2乗比例の時)
以下の場合は、k=2であり、C0は以下のとおりである。
図199(b)、図200(a)〜(b)のダンパーにおいて、ピストン状部材7-pの挿入筒7-aからの出口・出口経路7-acjまたはそこに設置された弁7-fがオリフィスを利用した形状である場合は、
C0=(ρ×A^3)/(2×Cd^2×A’^2)
の式を用いることが考えられる。
但しρ :挿入筒7-a・付属室7-ab・液体貯槽7-ac等を満たす液体等7-aoの密度
Cd :流量係数
A :ピストン状部材7-pの断面積
A’:出口・出口経路7-acjまたはそこに設置された弁7-fのオリフィス開口面積
μ’:挿入筒7-a・付属室7-ab・液体貯槽7-ac等を満たす液体等7-aoの粘度
l :円筒型絞り部の全長
l’:平行な2面間の隙間の全長
b :平行な2面間の隙間の幅
h :平行な2面間の隙間の間隔
Cb :bとhとの比による補正係数
(その他の記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)
ここに例としてあげたほかにも多くの式があるが、これらはピストン状部材7-pの挿入筒7-aからの出口・出口経路7-acjまたはそこに設置された弁7-fの形状、及び挿入筒7-a・付属室7-ab・液体貯槽7-ac等を満たす液体等7-aoの性質等に応じて、単独であるいは組合せて使うことが考えられる。
以下、この減衰係数Cを使用した場合の運動方程式を示す。
(2) 運動方程式
また(6)式において、ダンパーのVに対する減衰係数Cは、ダンパーの減衰機構から定まる定数C0と、固定ピン受け部材7-vmの傾斜tanφの(k+1)乗との積として表されているが、tanφは変位xの関数であるから、Cもxの関数として表現することができる。
よって、運動方程式の中にダンパーの減衰係数Cを導入する場合はCをxの関数C(x)として用いる。例えば減衰係数C(x)のダンパーを5.1.3.2.すり鉢復元型の運動方程式に導入した式は以下の通りとなる。
Figure 2005240817
また上式は、ピストン状部材7-pと、固定ピンのすり鉢状・球面状または円柱面状・V字面状等の凹形態挿入部7-vmまたは凸形態部材7-vmtとの間の摩擦抵抗を考慮する場合は以下のとおりとなる。
Figure 2005240817
C(x)の例をいくつか示しておく。
1) 二段階変化
a. すり鉢勾配変化型
図199(b)は、二段階にすり鉢勾配が変化するすり鉢勾配変化型の場合で、ダンパーの減衰機構から定まる定数をC0、固定ピン受け部材7-vmがx=0(中心)からx=x1まで傾斜tanφ1のすり鉢状、x=x1から周辺部までをtanφ2のすり鉢状とすると、
往路抑制型の場合は
sign(x)×sign(dx/dt)≧0(往路)かつ 0≦|x|≦x1のとき、
C(x)=C0×(tanφ1)^(k+1)
sign(x)×sign(dx/dt)≧0(往路)かつx1≦|x|のとき、
C(x)=C0×(tanφ2)^(k+1)
sign(x)×sign(dx/dt)<0(復路)のとき、
C(x)=0
復路抑制型の場合は
sign(x)×sign(dx/dt)<0(復路)かつ 0≦|x|≦x1のとき、
C(x)=C0×(tanφ1)^(k+1)
sign(x)×sign(dx/dt)<0(復路)かつx1≦|x|のとき、
C(x)=C0×(tanφ2)^(k+1)
sign(x)×sign(dx/dt)≧0(往路)のとき、
C(x)=0
となる。
b. 中心部すり鉢形態+周辺部曲面(球面)形態
図200(a)は、中心部はすり鉢形態で、周辺部は曲面(球面)形態になるもので、変化点ではお互いが接して中折れしない勾配変化型の場合である。
すり鉢の斜面上の中心から等距離な3点を含む平面の法線で、すり鉢の中心を通る直線を、すり鉢の中心軸とし、
ダンパーの減衰機構から定まる定数をC0、固定ピン受け部材7-vmがx=0(中心)からx=x1まではtanφ1のすり鉢状であり、x=x1から周辺部までを、すり鉢の中心軸を含む断面上で、x=x1においてすり鉢の斜面と接し、周辺部へ延びる半径Rの円弧が、すり鉢の中心軸に対して回転してできる曲面とすると、
往路抑制型の場合は
sign(x)×sign(dx/dt)≧0(往路)かつ 0≦|x|≦x1のとき、
C(x)=C0×(tanφ1)^(k+1)
sign(x)×sign(dx/dt)≧0(往路)かつx1≦|x|のとき、
C(x)=C0×((|x|-(x1-R・sinφ1))/(-(|x|-(x1-R・sinφ1))^2+R^2)^0.5)^(k+1)
sign(x)×sign(dx/dt)<0(復路)のとき、
C(x)=0
復路抑制型の場合は
sign(x)×sign(dx/dt)<0(復路)かつ 0≦|x|≦x1のとき、
C(x)=C0×(tanφ1)^(k+1)
sign(x)×sign(dx/dt)<0(復路)かつx1≦|x|のとき、
C(x)=C0×((|x|-(x1-R・sinφ1))/(-(|x|-(x1-R・sinφ1))^2+R^2)^0.5)^(k+1)
sign(x)×sign(dx/dt)≧0(往路)のとき、
C(x)=0
となる。
2) 三段階以上変化
8.4.2.3.2.(2) 1)にあげたのは、固定ピン受け部材7-vmの形状が途中で二段階に変化する場合の例であったが、これは二段階だけではなく、三段階またはそれ以上に変化する形状も考えられる。
8.4.2.3.2.(2) 1)の二段階変化ダンパーを、形状が途中でn段階に変化するn段階変化型とした場合、固定ピン受け部材7-vmが、x=0(中心)からx=x1までを傾斜tanφ1、x1からx2までを傾斜tanφ2、・・・x(j-1)からxjまでを傾斜tanφj、・・・x(n-1)から周辺部までを傾斜tanφnの、それぞれすり鉢状とすると、
往路抑制型の場合は
sign(x)×sign(dx/dt)≧0(往路)かつ 0≦|x|≦x1のとき、
C(x)=C0×(tanφ1)^(k+1)
sign(x)×sign(dx/dt)≧0(往路)かつx1≦|x|≦x2のとき、
C(x)=C0×(tanφ2)^(k+1)


sign(x)×sign(dx/dt)≧0(往路)かつx(j-1)≦|x|≦xjのとき、
C(x)=C0×(tanφj^(k+1)


sign(x)×sign(dx/dt)≧0(往路)かつx(n-1)≦|x|のとき、
C(x)=C0×(tanφn)^(k+1)
sign(x)×sign(dx/dt)<0(復路)のとき、
C(x)=0
復路抑制型の場合は
sign(x)×sign(dx/dt)<0(復路)かつ 0≦|x|≦x1のとき、
C(x)=C0×(tanφ1)^(k+1)
sign(x)×sign(dx/dt)<0(復路)かつx1≦|x|≦x2のとき、
C(x)=C0×(tanφ2)^(k+1)


sign(x)×sign(dx/dt)<0(復路)かつx(j-1)≦|x|≦xjのとき、
C(x)=C0×(tanφj)^(k+1)


sign(x)×sign(dx/dt)<0(復路)かつx(n-1)≦|x|のとき、
C(x)=C0×(tanφn)^(k+1)
sign(x)×sign(dx/dt)≧0(往路)のとき、
C(x)=0
となる。
x=xiにおける傾斜tanφiがすり鉢状ではなく、8.4.2.3.2.(2) 1)bの曲面形態のようにxの関数tanφi(x)として与えられる場合は、上記のC(x)においてtanφiをtanφi(x)と読み替えれば十分である。
但しxの添字i、j、n等は、固定ピン受け部材7-vmが、i、j、n番目の状態から(i+1)、(j+1)、(n+1)番目の状態へと、形状が途中で変化する境界の位置を示す。
8.4.5.1.3. 変位抑制用3(矩形履歴ダンパー)
(0)概要
請求項192−5−0−1項〜192−5−2項の発明は、
変位抑制の効果が高く、免震性能が良い減衰装置(ダンパー)の発明である。
まず、減衰装置(ダンパー)の減衰履歴形状(XY座標のY軸は減衰による抵抗力、X軸は変位)が、主に第1象限と第3象限に履歴を持つものが、免震時の原点復帰※を妨げないものとして良いし、また過減衰が起こりにくい。第1象限と第3象限に履歴が限られている場合には過減衰は起らない。
請求項192−5−0−1項〜請求項192−5−0−2−1項の発明は、その発明である。
請求項192−5−0−1項の発明は、
減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかにおいて、
その減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置の履歴形状(XY座標のY軸は減衰による抵抗力、X軸は変位)が、主に第1象限と第3象限に履歴を持つことを特徴とする減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項192−5−0−2項の発明は、
減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかにおいて、
その減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置の履歴形状(XY座標のY軸は減衰による抵抗力、X軸は変位)が、第1象限と第3象限のみに履歴を持つことを特徴とする減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項192−5−0−2−1項の発明は、
減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかにおいて、
その減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置の履歴形状(XY座標のY軸は減衰による抵抗力、X軸は変位)が、第1象限と第3象限のみに履歴を持つことを片効きダンパーによって可能にすることを特徴とする減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
この減衰装置(ダンパー)の正弦波入力での減衰履歴形状(XY座標のY軸は減衰による抵抗力、X軸は変位)は、ほぼ矩形近い履歴を描くものが免震性能がよい。
請求項192−5−0−3項の発明は、その発明である。
請求項192−5−0−3項の発明は、
減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかにおいて、
その減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置の正弦波入力での履歴形状(XY座標のY軸は減衰による抵抗力、X軸は変位)が、ほぼ矩形近い履歴を持つことを特徴とする減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
この減衰装置(ダンパー)の正弦波入力での減衰履歴形状(XY座標のY軸は減衰による抵抗力、X軸は変位)は、ほぼ矩形近い履歴を描き、その履歴形状が主に第1象限と第3象限にほぼ矩形近い履歴を持つものが、免震時の原点復帰※を妨げないものとして良いし、また過減衰が起こりにくい。
例として片効きダンパーの場合には、その履歴形状の第1象限と第3象限のみにほぼ矩形近い履歴を持つ。
請求項192−5−0−4項〜請求項192−5−0−4−1項の発明は、その発明である。
請求項192−5−0−4項の発明は、
減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかにおいて、
その減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置の正弦波入力での履歴形状(XY座標のY軸は減衰による抵抗力、X軸は変位)が、主に第1象限と第3象限にほぼ矩形近い履歴を持つことを特徴とする減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項192−5−0−4−1項の発明は、
減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかにおいて、
その減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置の正弦波入力での履歴形状(XY座標のY軸は減衰による抵抗力、X軸は変位)が、ほぼ矩形近い履歴を描き、また片効きダンパーの場合には、その履歴形状の第1象限と第3象限のみにほぼ矩形近い履歴を持つことを特徴とする減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項192−5−1項〜請求項192−5−2項の発明は、その具体的様態の発明である。
ここで、片効きダンパーとは、往路(原点※からの距離が増える方向)のみに効き、復路(原点からの距離が減る方向)に効かないダンパー(減衰装置)のことである。
※原点とは理論上の相対変位がプラスマイナス0の地点のことである。
(1)厳密解
請求項192−5−1項の発明は、
請求項184−0項〜請求項187項に記載の固定装置型ダンパー(8.4.2.1.〜8.4.2.2.参照)または請求項191項記載のダンパー兼用の固定装置(8.4.4.参照)のいずれかにおいて、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に固定ピンが設置され、他方にこの固定ピン受け部材が設置され、
固定ピン受け部材形状が、凹形態の部材からなるか、凸形態の部材からなり、凹形態または凸形態を、変位に応じて以下のような(10)式の勾配φ(±符号:凹形態−、凸形態+)で変化させた形態とすることにより構成されるダンパー、またそれによる免震構造体の発明である。
地震力を単純化して振幅一定の正弦波とする。
このダンパーの履歴は正弦波入力時には矩形となるため、変位によらず減衰力一定で、
C1=C・|dx/dt| ……(1)
またダンパー装置(ダンパー本体と固定ピン受け部材とからなる装置)の粘性減衰係数Cは、ダンパー本体の粘性減衰係数C0、固定ピン受け部材の変位x時の勾配φ(x)、ダンパーの固定ピン(ピストン先端部)と固定ピン受け部材との摩擦係数μD、
ダンパーの固定ピン(ピストン先端部)とシリンダーとの摩擦係数μPとにより
C=C0・tanφ(x)・cosφ(x)^2・(tanφ(x)+μD)/{1−μP・cosφ(x)^2・(tanφ(x)+μD)}……(2)
(1)と(2)式から
C1=C0・tanφ(x)・cosφ(x)^2・(tanφ(x)+μD)/{1−μP・cosφ(x)^2・(tanφ(x)+μD)}・|dx/dt|……(3)
(3)式を整理して
C1・{1−μP・cosφ(x)^2・(tanφ(x)+μD)}=C0・tanφ(x)・cosφ(x)^2・(tanφ(x)+μD)・|dx/dt|……(4)
(4)式のtanφ(x)をsinφ(x)/cosφ(x)に置き換えて移項すると
Figure 2005240817
また、sinφ(x)>0、cosφ(x)>0なので
sinφ(x)^2=1−cosφ(x)^2 ……(6)
cosφ(x)・sinφ(x)={cosφ(x)^2・(1−cosφ(x)^2)}^0.5 ……(7)
(5)式に(6)式及び(7)式を代入してsinφ(x)をcosφ(x)で表現すると
Figure 2005240817
(8)式をcosφについて整理すると
Figure 2005240817
φ(x)はこのcosφ(x)についての4次方程式の解より
φ(x)=arccos[〔{−Q±(Q^2−4・P・R)^0.5}/(2・P)〕^0.5] ……(10)
ここで
P=(1+μD^2)・(μP^2・C1^2+C0^2・|dx/dt|^2)
Q={−(2・μD・μP+μP^2)・C1^2+2・C1・C0・|dx/dt|−(2+μD^2)・C0^2・|dx/dt|^2}
R=(C1−C0・|dx/dt|)^2
である。
但し、
C :ダンパー装置(ダンパー本体と固定ピン受け部材とからなる装置)の粘性減衰係数
C0 :ダンパー本体(筒とピストン状部材とからなる油・空圧装置)の粘性減衰係数
C1 :ダンパー装置の減衰力
φ(x):変位xにおけるダンパーの固定ピン受け部材の勾配
μD :ダンパーの固定ピン(ピストン先端部)と固定ピン受け部材との摩擦係数
μP :ダンパーの固定ピン(ピストン先端部)と固定ピン受け部材との摩擦係数
dx/dt:ダンパーの応答相対速度
(2)近似解
請求項192−5−2項の発明は、
請求項184−0項〜請求項187項に記載の固定装置型ダンパー(8.4.2.1.〜8.4.2.2.参照)または請求項191項記載のダンパー兼用の固定装置(8.4.4.参照)のいずれかにおいて、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に固定ピンが設置され、他方にこの固定ピン受け部材が設置され、
固定ピン受け部材形状が、凹形態の部材からなるか、凸形態の部材からなり、凹形態または凸形態を、変位に応じて以下のような(10)式の勾配φ(±符号:凹形態−、凸形態+)で変化させた形態とすることにより構成されるダンパー、またそれによる免震構造体の発明である。
地震力を単純化して振幅一定の正弦波とする。
このダンパーの履歴は正弦波入力時には矩形となるため、変位によらず減衰力一定で、
C1=C・|dx/dt| ……(1)
8.4.5.1.3 (2)式においてμP≒0とみなすと、ダンパー装置(ダンパー本体と固定ピン受け部材とからなる装置)の粘性減衰係数Cは、
C≒C0・cosφ(x)^2・tanφ(x)・(tanφ(x)+μD)
……(2)
また入力する正弦波の変位振幅z0と円振動数ωとにより、
z=z0・cosωt
……(3)
dz/dt=−z0・ω・sinωt
……(4)
x≒zとして、(3)式より
cosωt≒x/z0
……(5)
sinωt≒±{1−(x/z0)^2}^0.5
……(6)
dx/dt≒dz/dtとして、(4)式と(6)式より
dx/dt≒−±z0・ω・{1−(x/z0)^2 }^0.5
……(7)
(1)式に(2)式と(7)式を代入し
Figure 2005240817
(8)式をtanφ(x)について整理すると
Figure 2005240817
cosφ(x)^2≒1とみなすと、φ(x)はこのtanφ(x)についての2次方程式の解より
φ(x)≒arctan[−μD/2+〈μD^2/4+C1/〔C0・z0・ω・{1-(x/z0)^2}^0.5〕〉^0.5] ……(10)
但し、
C :ダンパー装置(ダンパー本体と固定ピン受け部材とからなる装置)の粘性減衰係数
C0 :ダンパー本体(筒とピストン状部材とからなる油・空圧装置)の粘性減衰係数
C1 :ダンパー装置の減衰力
φ(x):変位xにおけるダンパーの固定ピン受け部材の勾配
μD :ダンパーの固定ピン(ピストン先端部)と固定ピン受け部材との摩擦係数
x :ダンパーの応答相対変位
dx/dt:ダンパーの応答相対速度
z0 :入力する正弦波の変位振幅
ω :入力する正弦波の円振動数
z :入力する正弦波の変位
dz/dt:入力する正弦波の速度
8.4.5.1.4. 変位抑制用4(捩れの生じないダンパー)
請求項192−5−3項の発明は、
図197〜図200のような、請求項184−0項〜請求項187項記載の固定装置型ダンパー(8.4.2.参照)を採用し、その固定ピン(ピストン先端部)7-wがすべる固定ピン受け部材7-vmのすり鉢勾配を以下の式を満たすように構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体である。
tanφ・(tanφ+μD)≒(cosθ)^2・(tanθ+μ)
簡易式にすると、
(φ^2+φ・μD)≒(θ+μ)
但し、
θ :支承の免震皿のすり鉢勾配
μ :支承の免震皿の動摩擦係数
C :ダンパー装置(ダンパー本体と固定ピン受け部材とからなる装置)の粘性減衰係数
C0 :ダンパー本体(筒とピストン状部材とからなる油・空圧装置)の減衰係数
φ :ダンパーの固定ピン受け部材7-vmのすり鉢勾配
μD :ダンパーの固定ピン(ピストン先端部)7-wと固定ピン受け部材7-vmとの摩擦係数
この式を満す場合には、免震時に捩れの生じないダンパーになるのは、以下のように証明できる。
(1) 支承のみ(各支承が同摩擦係数・同勾配の場合)
以下の式から、支承(同摩擦係数・同勾配)のみの場合は、支承ごとの支持荷重また距離(間隔)がそれぞれ違っても剛心と重心とは一致する。
以上から、捩れは起きない。
○ 剛心位置算出式
Figure 2005240817
○ 重心位置算出式
Figure 2005240817
但し、
mi :支承ごとの支持質量
li :座標原点(任意点でよい)からの個々の支承までの距離
θ :すり鉢形状免震皿の勾配
μ :免震皿の動摩擦係数
g :重力加速度(+地動鉛直加速度)
(2) 支承+ダンパー付
(1)から、支承(同摩擦係数・同勾配)のみの場合は、支承ごとの支持荷重また距離(間隔)がそれぞれ違っても剛心と重心とは一致する。
また、以下の式から、ダンパー付の場合も、
(φ^2+φ・μ D)≒(θ+μ)
が成立するように支承の勾配・摩擦係数と、ダンパーの固定ピン受け部材7-vmの勾配・摩擦係数を決定すれば、ダンパーの支持荷重また距離(間隔)が違っても剛心と重心とは一致する(剛心と重心との一致は、C 0によらず、支承の勾配・摩擦係数と、ダンパーの固定ピン受け部材の勾配・摩擦係数のみによっている)。以上から、捩れは起きない。
○ 剛心位置算出式(ダンパー一個の時)※
Figure 2005240817
○ 重心位置算出式
Figure 2005240817
但し、
mi :支承ごとの支持質量
li :座標原点(任意点でよい)からの個々の支承までの距離
θ :すり鉢形状免震皿の勾配
μ :免震皿の動摩擦係数
lj :座標原点(任意点でよい)からのダンパーまでの距離
C :ダンパー装置(ダンパー本体と固定ピン受け部材とからなる装置)の粘性減衰係数
C0 :ダンパー本体(筒とピストン状部材とからなる油・空圧装置)の減衰係数
φ :ダンパーの固定ピン受け部材7-vmの勾配
μD :ダンパーの固定ピン(ピストン先端部)7-wと固定ピン受け部材7-vmとの摩擦係数
g :重力加速度(+地動鉛直加速度)
8.4.5.2. 管変化型
請求項192−6項の発明は、
変位抑制型のシリンダー7-aとその中をスライドするピストン状部材7-pからなる油圧系ダンパーにおいて、
シリンダー7-a上のピストン状部材7-pのスライドする異なる2点を繋ぐ管7-jsを設けて、その位置のシリンダー内の液体の相互の行き来を許すものである。
その管7-jsの大きさで抵抗を与えてダンピングするもので、その繋ぐ位置によりつまり変位位置との関係でダンピング能力を変えることが可能になる。
図203(a)は、図202のダンパーを管変化型にした場合の実施例である。
変位抑制ダンパー能力を緩和したいシリンダー7-a上の区間の点(管口)とピストン状部材を挟んだ点(管口)とを繋ぐ管7-jsを設けて、その区間のシリンダー7-a内の液体の相互の行き来を許すものであり、ピストン状部材7-pを挟んだ双方の管口が塞がらずに相互の液体が行き来するピストン状部材7-pのスライド範囲がダンパー能力が緩和される範囲である。
図203(a)において、前記管口は複数位置に設けられており、塞がっている管口の数・種類(大きさ)は変位位置に応じて設けられるようになっている。
この実施例では、ピストン状部材7-pの最大スライド時には断面積の小さな管口が開いているようにする。 そのことにより、地震の(応答)変位の最大時に抵抗が大きくなって変位抑制となるようになっている。
ピストン状部材7-pには戻り孔7-jrを設け、戻り孔7-jrの開口面積を管7-jsに比べて大きくする。
戻り孔7-jrには、ピストン状部材7-pがシリンダー7-aの中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁7-fが付けられている。
さらに、本実施例においてはピストン7-pは可撓部材8-fによって繋がれているため、シリンダー7-aの中にバネ・ゴム・磁石等9-tを入れ、このピストン状部材7-pを復元させる必要がある(当然、ピストン状部材7-pに対して前記バネ等9-tとは逆位置に付けたバネ・ゴム・磁石等9-cでピストン状部材7-pを復元させても良い)。また、前室7-aaを設置し、経年後及びダンパー作動時の液体等の漏れ出しを防いでいる。
8.4.5.3.ピストン穴・溝変化型と併用する場合も、また、8.4.5.4. シリンダー溝変化型と併用する場合もある。
8.4.5.3. ピストン穴型・溝変化型
変位抑制型のシリンダー7-aとその中をスライドするピストン状部材7-pからなる油圧系ダンパーにおいて、
ピストン状部材7-pに穴また溝7-jsを設けて、ピストン状部材7-pの両側のシリンダー7-a内の液体の相互の行き来を許すものである。その穴また溝7-jsの大きさで抵抗を与えてダンピングするものである。
図202は、ピストン穴型の場合の実施例である。
図203(b)は、図202のダンパーを溝変化型にした場合の実施例である。
図202では、ピストン状部材7-pに孔7-js、戻り孔7-jrを設け、戻り孔7-jrの開口面積は管7-jsに比べて大きくして、孔7-jsの開口面積を絞り込むことにより、ダンピングする。
孔7-jsの開口面積を絞り込めば絞り込むだけ、変位抑制効果は増大する。
戻り孔7-jrには、ピストン状部材7-pがシリンダー7-aの中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられている。
孔7-jsは、開口面積が一定以下の場合には弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材7-pがシリンダー7-aの中から出る方向時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられている。
さらに、本実施例においてはピストン7-pは可撓部材8-fによって繋がれているいるため、シリンダー7-aの中にバネ・ゴム・磁石等9-tを入れ、このピストン状部材7-pを復元させる必要がある(当然、ピストン状部材7-pに対して前記バネ等9-tとは逆位置に付けたバネ・ゴム・磁石等9-cでピストン状部材7-pを復元させても良い)。また、前室7-aaを設置し、経年後及びダンパー作動時の液体等の漏れ出しを防いでいる。
図203(b)では、ピストン状部材7-pに溝7-js、戻り孔・溝7-jrを設け、戻り孔・溝7-jrの開口面積は管7-jsに比べて大きくして、溝7-jsの大きさを小さくすることにより、ダンピングする。
溝7-jsの大きさを小さくすればするだけ、変位抑制効果は増大する。
戻り孔・溝7-jrには、ピストン状部材7-pがシリンダー7-aの中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられている。
さらに、本実施例においてはピストン7-pは可撓部材8-fによって繋がれているいるため、シリンダー7-aの中にバネ・ゴム・磁石等9-tを入れ、このピストン状部材7-pを復元させる必要がある(当然、ピストン状部材7-pに対して前記バネ等9-tとは逆位置に付けたバネ・ゴム・磁石等9-cでピストン状部材7-pを復元させても良い)。また、前室7-aaを設置し、経年後及びダンパー作動時の液体等の漏れ出しを防いでいる。
8.4.5.4. シリンダー溝変化型
請求項192−6−2項の発明は、
変位抑制型のシリンダー7-aとその中をスライドするピストン状部材7-pからなる油圧系ダンパーにおいて、
シリンダー7-aに溝7-jsを掘り、ピストン状部材7-pの両側のシリンダー7-a内の液体の相互の行き来を許すものである。その溝7-jsの大きさで抵抗を与えてダンピングするもので、
その溝7-jsの大きさを変位位置との関係で変えて、変位位置ごとにダンパー能力の変化をさせるものである。
図203(c)は、その実施例であり、シリンダー7-aには、ピストン状部材7-pのスライドする範囲より広く溝7-jsが掘られており、ピストン状部材7-pの最大スライド範囲の溝7-jsの大きさは小さくされている。 そのことにより、地震の(応答)変位の最大時に抵抗が大きくなって変位抑制となるようになっている。
ピストン状部材7-pには戻り孔・溝7-jrを設け、戻り孔・溝7-jrの開口面積は管7-jsに比べて大きくして、溝7-jsの大きさを小さくすることにより、ダンピングする。
戻り孔・溝7-jrには、ピストン状部材7-pがシリンダー7-aの中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられている。
さらに、本実施例においてはピストン7-pは可撓部材8-fによって繋がれているいるため、シリンダー7-aの中にバネ・ゴム・磁石等9-tを入れ、このピストン状部材7-pを復元させる必要がある(当然、ピストン状部材7-pに対して前記バネ等9-tとは逆位置に付けたバネ・ゴム・磁石等9-cでピストン状部材7-pを復元させても良い)。また、前室7-aaを設置し、経年後及びダンパー作動時の液体等の漏れ出しを防いでいる。
なお、以上の 8.4.の発明においてダンパーには、油だけではなく、他の液体、気体、および粒状固体等の使用も可能である。
また図202〜図203に記載のダンパーは、水平置きの可撓部材型連結部材系ダンパーであるが、不可撓部材の採用、固定ピン型ダンパーへの適用、また垂直置きダンパーとしての使用も可能である。
8.4.6. ダンパー支承または固定装置支承
請求項192−7項は、8.4.2. 固定装置型ダンパー(8.4.4. ダンパー兼用の固定装置を含む)のダンパー、または固定ピン型固定装置(連結部材系のピン型(固定ピン)を除く)を滑り支承兼用と構成されてなることを特徴とするダンパーまたは固定ピン型固定装置、またそれによる免震構造体である。
具体的には、図333(a)(b)のように、固定ピン7の廻りの挿入部7-v上部を滑り面7-vsとし、すり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部(固定ピン受け部材)7-vmも滑り面7-vsとし、凹形態の挿入部7-vmが滑り面7-vsを滑るという滑り支承を形成する。
これも前記4.の二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承である。そのため、滑り面7-vs、凹形態の挿入部7-vmともに面積を小さくできる。というのも滑り面7-vsと凹形態の挿入部7-vmとによって、免震皿の二重構成を取るために、地震時に免震皿同士が互いがずれたときに、その接触点(凹形態の挿入部7-vmは凹形態の円環周辺部)で、免震される構造体の垂直荷重が伝達できる最小限の面積が得られれば良いからである。
これは固定装置型ダンパーだけでなく固定ピン型固定装置(連結部材系のピン型(固定ピン)を除く)全般に使用可能な発明である。
図333(a)は図332(a)の、図333(b)は図332(b)のダンパー支承である。
8.4.7. ノズル型ダンパー弁
請求項192−8項は、
ノズル型ダンパー弁は、内径に対しての長さの比が十分大きい孔を1本または複数本備え,このような細長い形状の孔を流体が通過する際の圧力流量特性が、一定流量までは近似的に1次比例となる性質を利用して減衰の制御をおこなう装置である。
このダンパー弁を備えた油圧ダンパーの減衰力特性も弁の特性を反映し、圧力にピストン断面積を乗じた減衰力と、流量をピストン断面積で除したピストンの移動速度が1次比例となる特性を持つ。
ここでノズル型ダンパー弁の圧力流量特性は、
Q=α・p ・・・・・・(1)
また、α=(d^k1・ND)/(Cm・μ’・l) ・・・・・・(2)
ノズル型ダンパー弁を装備した油圧ダンパー本体の減衰力は
F 0=S^k2・Cm・μ’・l/(d^k1・ND)・V 0 ・・・・・・(3)
という近似式で与えられる。
ノズル型ダンパー弁の細長い形状の絞り部の設計は、(1)式でのpの係数α
が必要な圧力流量特性を与えるように、(2)式から求めた寸法と本数とを基準として行う。
例えば図197で、免震される構造体として、重量20tf〜50tf程度の構造体を想定するとき、50kine時の水平方向の減衰力を2tf、tanφ=0.1、μD=0.33、ピストン状部材7-pの径を12cmとすると、必要なダンパーの圧力流量特性はα≒0.014(cm^2/kgf)/(L/s)程度になる。
μ’≒0.05kg/m・s、d=1mm、k1=4とすると、
(0.001^4・ND)/(Cm・0.05・l)=0.014/(9.8・10^4・10^3)
となり、l=3cmのときはCm≒100程度でND=23本程度、l=6cmのときはCm≒60程度で32本程度となる。
液体等7-aoの体積弾性率による影響を無視できない場合は、(2)式と(3)式で、修正係数Cmを以下の(4)式のように補正したCm’に置き換えて計算する。
Cm’=Cm ・{ 1-(Vf・dp)/(S・K 0・V 0) } ・・・・・・(4)
但し、
Q :ノズル型ダンパー弁の単位時間あたりの流量
p :流量Qのときにノズル型ダンパー弁が与える圧力
d :ノズル型ダンパー弁7-fnに設けたノズル状の孔7-jnの内径
l :ノズル型ダンパー弁7-fnに設けたノズル状の孔7-jnの長さ
ND :ノズル型ダンパー弁7-fnに設けたノズル状の孔7-jnの本数
μ’:挿入筒7-a・付属室7-ab・液体貯槽7-ac等を満たす液体等7-aoの粘度
標準的にはμ’=0.05(kg/m・s) 0.02≦μ’<0.2の値をとりうる
ν :挿入筒7-a・付属室7-ab・液体貯槽7-ac等を満たす液体等7-aoの動粘度
標準的にはν=5×10^-5(m^2/s) 2×10^-5≦μ’<2×10^-4の値をとりうる
k1 :ノズル状の孔7-jnの内径の指数
標準的にはk1=4 2≦k1<6の値をとりうる
k2 :ピストン断面積Sの指数
標準的にはk2=2 1≦k2<3の値をとりうる
Cm :修正係数
Cm’:液体等7-aoの体積弾性率の影響を補正した修正係数
Cf :流量係数
σ :チョークナンバー σ=Q/(ν・l・ND)
(CmとCfは装置形状等によって異なる。例としては以下の様な場合がある)
ノズル状の孔7-jnの、液体等7-aoの流入する入口形状に丸みない場合の1例
Cm=128/π・σ/(16・π・Cf^2)
σ≦1000のとき Cf=(1.16+6.25・σ^(-0.61))^(-1)
σ>1000のとき Cf=0.815−0.00791・l/d
ノズル状の孔7-jnの、液体等7-aoの流入する入口形状に丸みある場合の1例
σ≦10のとき Cm=128/π・(1+2.28・σ/(16・π))
σ>10のとき Cm=128/π・(σ+10.6・σ^0.5+28.1)/(16・π)
F 0 :ノズル型ダンパー弁を装備した油圧ダンパーにおいて、流量Qのときのピストンの受ける抵抗力 F 0=p・S
V 0 :ノズル型ダンパー弁を装備した油圧ダンパーにおいて、流量Qのときのピストンの移動速度 V 0=Q/S
S :ノズル型ダンパー弁のピストン断面積
(その他の記号説明は実施例の5.1.3.1.と8.4.5.1.2.(1)参照)
Vf :ノズル型ダンパー弁を装備した油圧ダンパーにおいて、液体等7-aoの、ダンパー作動時に圧力 を受ける部分の体積
dp :液体等7-aoの体積が圧縮されることによる圧力pの低下量
K 0 :液体等7-aoの体積弾性率
また1≦σ≦1000の場合は、以下の式を用いることもできる。
Q=(1.16+6.25・σ^(-0.61))^(-1)・(π/4・d^2・ND)・p^0.5
図197にノズル型ダンパー弁を用いたダンパーの例を示す。
σが小さい値のとき(1)式〜(3)式はよりよい近似式となる。σを小さい値とするためには、液体等7-aoの動粘度νを上げるか、ノズル型ダンパー弁7-fnに設けたノズル状の孔7-jnの本数NDを増やして1本の孔あたりの流量を減らすか、ノズル状の孔7-jnの全長を増すか、またはこれらの組み合わせによって対応する。
8.4.8. ダンパー兼固定装置
請求項192−9項〜192−12項の発明は、ダンパー兼固定装置の発明であり、図294は、請求項192−12項のダンパー兼固定装置のうち、図292〜図293と同様の、請求項139項及び139−2項による固定装置の地震センサー振幅装置を備える場合の実施例である。
ダンパー兼固定装置の、ピストン状部材の挿入筒7-aに、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドする外側固定ピン、外側ピストン状部材7-poが挿入され、さらにその外側固定ピン、外側ピストン状部材7-poに設けられた筒内に、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドする内側固定ピン、内側ピストン状部材7-pnが挿入されいる。
それぞれの筒の中に入れられたバネ・ゴム・磁石等9-cが、挿入されている固定ピン、ピストン状部材を筒中から押出す役割をしている。
ダンパー兼固定装置の本体は、免震される構造体を支持する構造体2に設置され、免震される構造体1に、固定ピンを挿入する凹形態の固定ピン受け部材7-v/vmが設置されている。固定ピン受け部材7-v/vmに外側固定ピン、外側ピストン状部材の固定ピン先端7-woが挿入されており、固定ピン受け部材7-v/vmの中心部の凹部7-vmdに内側固定ピン、内側ピストン状部材の固定ピン先端7-wnが挿入されている。
内側ピストン状部材の挿入筒7-poの内部と、外側ピストン状部材の挿入筒7-aの内部は、潤滑油等の液体や気体で満たされ、2本以上の経路7-erで連絡されている。
前記経路7-erには開口面積の差をもたせ、そのうち開口面積の大きい方の経路には、内側固定ピン、内側ピストン状部材7-pnが筒中に入る方向の潤滑油等の液体や気体の移動を許容し、その逆方向は許容しない逆止弁7-fsが設けられている。開口面積が小さい方の経路には内側固定ピン、内側ピストン状部材7-pnが筒中から出る方向の潤滑油等の液体や気体の移動を許容し、その逆方向は許容しない逆止弁7-fsが設けられているか、経路の開口面積によっては弁は何も設けられていない。
ここで内側固定ピン、内側ピストン状部材7-pnを押し出すバネ・ゴム・磁石等9-cと経路7-erは、内側固定ピン、内側ピストン状部材7-pnが押し込まれるときは、抵抗なく速やかに動くように、バネ・ゴム・磁石等9-cにより押し出されるときには抵抗を受けて緩やかに動くように、それぞれの開口面積と強さが決定されている。
また、外側ピストン状部材の挿入筒7-aの内部と、液体貯槽または外部7-acも、前記と連続した潤滑油等の液体や気体で満たされ、外側固定ピン、外側ピストン状部材7-poによって押出される液体・気体等が出る出口経路7-acjと、出口経路からその押出された液体・気体等が筒の中に戻る別経路の戻り経路7-erとが設けられている。
前記出口経路7-acjには、出口・出口経路に挿入されてそれ自体が可動(上下)して重りの移動に順応する(センサー免震皿36-vm中央部への重り20-bの動きにより押し上げ可能な重さをもつか、または押し上げ可能なようにバネ・ゴム・磁石等9-cにより重さを軽減された)ロック弁管20-cpと、固定装置本体に取付けられてそのロック弁管20-cpを受けて通常時の液体(気体)等の流れを遮断する受け材20-csが設けられている。このロック弁管20-cpは、地震時に重り20、20-bの作動によって出口・出口経路7-acjの弁となる。
また前記出口経路7-acjには、ロック弁管20-cpと液体貯槽または外部7-acとの間にノズル型ダンパー弁7-fnが設けられ、ロック弁管20-cpを通過した潤滑油等の液体や気体はダンパー弁7-fnのノズル状の孔7-jnを経て、液体貯槽または外部7-acへと流出する。このノズル型ダンパー弁7-fnは請求項192−8項にあるものと同等のものであり、ノズル状の孔7-jnの径と長さ及び本数により、所定の抵抗を与える機構である。
戻り経路7-erには、外側固定ピン、外側ピストン状部材7-poが挿入筒7-aから出る方向の潤滑油等の液体や気体の移動を許容し、その逆方向は許容しない逆止弁7-fsが設けられている。
ここで外側固定ピン、外側ピストン状部材7-poを押し出すバネ・ゴム・磁石等9-cと経路7-erは、外側固定ピン、外側ピストン状部材7-poがバネ・ゴム・磁石等9-cにより押し出されるときには抵抗なく速やかに動くように、開口面積と強さが決定されている。
このダンパー兼固定装置は、通常時は、重り20、20-bの押えによって、ロック弁管20-cpは受け材20-csに押し付けられるか受け部20-csの凹部に嵌まるかして、出口・出口経路7-acjから液体貯槽または外部7-acへの液体(気体)等の流れを遮断し、液体・気体等が押出されずに、外側固定ピン、外側ピストン状部材7-po及び内側固定ピン、内側ピストン状部材7-pnは共に固定され、内側固定ピン、内側ピストン状部材の固定ピン先端7-wnは凹部7-vmdに挿入されたままロックされている。
このため、このダンパー兼固定装置は、通常時は固定装置として機能する。
地震時は重り20、20-bが振幅運動して動き、重り20、20-bの押えを失って、ロック弁管20-cpはバネ等9-c(センサー免震皿20-cpss中央部への重り20、20-bの動きによりロック弁管20-cpと一体の先端部20-cptが押し下げられる程度の反発力を持った)によって受け材20-csから離れて、ロック弁管20-cpの開口20-cpoから液体(気体)等が入り、ロック弁管20-cpから液体貯槽7-acまたは外部へ液体(気体)等が流れ出し、外側固定ピン、外側ピストン状部材7-po及び内側固定ピン、内側ピストン状部材7-pnの固定が解除される。
ここで前記の経路の開口面積と弁の性格から、内側固定ピン、内側ピストン状部材7-pnは、筒内に押し込まれる時はほとんど抵抗を受けないので、地震力が免震される構造体1に作用すると、固定ピン受け部材7-v/vmの中心部の凹部7-vmdの勾配に従い、内側固定ピン、内側ピストン状部材7-pnが押し下げられ、かつ一旦押し込まれると緩やかにしか押し出されないため、地震時は固定解除されたままとなっている。
固定ピン受け部材7-v/vmに外側固定ピン、外側ピストン状部材の固定ピン先端7-woが挿入されており、外側固定ピン、外側ピストン状部材7-poは、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との相対変位により、固定ピン受け部材7-v/vmの勾配に従って筒内に押し込まれる。このとき、挿入筒7-aから潤滑油等の液体や気体をノズル型ダンパー弁7-fnを経由して液体貯槽または外部7-acへと押し出し、その際に前記の通り所定の抵抗力を、免震される構造体1に与える。
このため、このダンパー兼固定装置は、地震時はダンパーとして機能する。
地震後、重り20、20-bの振幅運動が止まり、センサー免震皿20-cpssの中心に重り20、20-bが戻ると、ロック弁管20-cpを押下げて受け材20-csに押し付けられるか受け部20-csの凹部に嵌まるかして、液体(気体)等の流れを遮断すると、バネ等9-cによって元の位置に戻っているピストン状部材7-pが固定される。そして元通り固定装置として機能する。
このダンパー兼固定装置は、請求項181項〜186項、191項〜192−1項、及び192−3項〜192−8項に記載のダンパーの機能と、請求項125項〜139−2項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置の機能とを、1基の装置で提供することができる。
このことにより、装置数低減に伴うコストダウン等の効果が期待できる。
8.5. 遅延器
1) 一般
地震作動型固定装置においては、
固定装置の作動部が地震時に解除されるときは速やかに、地震中は固定状態に復しないかもしくは固定状態に復するのが遅延されるようにする遅延器が必要である。
つまり、固定装置(リレー連動作動型固定装置を含む)には、固定ピン等の固定装置の作動部が地震時に解除された後、固定ピン等の固定装置の作動部もしくはロック部材が固定状態に復するのを遅延させるための遅延器が必要である。
地震終了程度まで時間を稼ぐ遅延機構が望ましいが、数秒程度時間を稼ぐものでも問題はない。
風作動型固定装置においては、
風圧が一定以下になったことを感知してから、一定の時間をおいて固定装置を解除させる遅延器が必要である。
遅延器は、固定装置自体に、(解除された固定ピン等の固定装置の作動部またはロック部材の戻り(固定への)を遅延するために、または、固定ピン等の固定装置の作動部またはロック部材の解除を遅延するために)、取付けられるか、
固定装置・リレー中間固定装置・リレー末端固定装置のロック部材11と、地震センサー(振幅)装置の地震時に振動する重り20または地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構36との間を、繋ぐ(リレーする)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8(またはレリーズ内のワイヤー、ロープ、ケーブル、ロッド等8)に取付けられる。
請求項166項は、その発明である。
2)油空圧シリンダー式
請求項167項は、遅延器のうち油空圧シリンダー式遅延器の発明である。
筒7-a中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材7-pが、その筒7-aに挿入され、筒7-aの外にピストン状部材7-pの先端7-wが突き出ており、
さらに、この筒7-aのピストン状部材7-pを挟んだ反対側同士(ピストン状部材7-pがスライドする範囲の端と端と)を繋ぐ管7-eまた溝(筒7-aに付けられた)と、ピストン状部材7-pにあいている孔7-jとが設けられており、
管7-eまた溝と孔7-jとには開口面積の差をもたせ、この管7-eまた溝、またはピストン状部材7-pの孔7-jのうち開口面積の大きい方に、ピストン状部材7-pが筒中7-aへ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁7-fが付けられているか、
または、
ピストン状部材7-pによって押出される液体・気体等が筒中から出る出口経路7-acjと、出口経路7-acjからその押出された液体・気体等が筒中に戻る別経路の戻り経路7-erとが設けられており、
出口経路7-acjと戻り経路7-erとには開口面積の差をもたせ、出口経路7-acjは大きく、戻り経路7-erは小さくし、
出口経路7-acjには、ピストン状部材7-pが筒中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、
戻り経路7-erは、開口面積が小さい場合には弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材7-pが筒中から押出される時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、
さらに、この筒7-aの中にバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-cが入り、また重力により、このピストン状部材7-pを筒外に押出す役割をする場合もある。
この弁7-fの性格と、開口面積の差をつけることにより、
ピストン状部材の先端7-wの動きは、この筒7-aの中に入る方向では速やかであり、出る方向では遅延される。
固定装置の場合には、
この遅延器のピストン状部材7-pを、固定ピン等の固定装置の作動部7とするか固定装置の作動部7と連動させるかし、遅延器の筒の中へピストン状部材7-pが引き込まれる方向が、固定装置の作動部の解除の方向となるか、
または、この遅延器のピストン状部材7-p(の支持点7-z)を、固定装置のロック部材11と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重り20または地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぎ、その繋ぎ方が、遅延器の筒の中へ、ピストン状部材7-pが引き込まれる方向が、ロック部材11の外れる方向(解除方向)となるか、
リレー連動作動型固定装置の場合には、
この遅延器のピストン状部材7-pを、固定ピン等の固定装置の作動部7とするか固定装置の作動部7と連動させるかし、遅延器の筒の中へピストン状部材7-pが引き込まれる方向が、固定装置の作動部の解除の方向となるか、
または、この遅延器のピストン状部材の先端部7-w(の支持点7-z)を、リレー連動作動型固定装置のロック部材11と、地震センサー(振幅)装置の地震時に振動する重り20または地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構36との間を繋ぐ(リレーする)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8(またはレリーズ内のワイヤー、ロープ、ケーブル、ロッド等8)に接続させる。 その繋ぎ方が、遅延器の筒の中へ、ピストン状部材7-pが引き込まれる方向が、ロック部材11の外れる方向(解除方向)となるようにする。
図244は、管7-eまた溝(筒7-aに付けられた)より開口面積の大きいピストン状部材孔7-jに弁7-fが取付けられ、ピストン状部材の先端部7-w(の支持点7-z)がワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8(またはレリーズ内のワイヤー、ロープ、ケーブル、ロッド等8)に接続された例である。
また、遅延器を、固定ピンの装置内に直接組込むことも考えられる。
具体的には、筒7-a中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材7-pをもった固定ピン7が、その筒7-aに挿入され、その外に固定ピン先端7-wが突き出ており、
さらに、この筒7-aのピストン状部材7-pを挟んだ反対側同士(ピストン状部材7-pがスライドする範囲の端と端と)は管7-eまた溝で繋がれている。
このピストン状部材7-pには、この管7-eまた溝の開口面積より大きいかもしくは小さい孔7-jがあり、管7-eまた溝、またはピストン状部材孔7-jのうち開口面積の大きい孔の方に弁7-fがある。この弁7-fは、ピストン状部材7-pが引き込まれる時に開くように付けられている。図245の場合、この弁7-f、7-fbは、ボールの形をとっている。
具体的には、ピストン状部材7-pには、この管7-e(また溝)の開口面積より大きい、孔7-jがあり、その孔に弁7-f、7-fbがある。この弁は、ピストン状部材7-pが引き込まれる時に、孔7-jから出る液体・気体等によって開くように付けられる。または、管7-e(また溝)と孔7-jの開口面積の大きさがこの逆の場合もある。つまり、この管7-e(また溝)の開口面積より小さい、孔7-jがあり、この管7-e(また溝)の中に弁7-f、7-fbがある。この弁は、ピストン状部材7-pが引き込まれる時に、開くように付けられる。
また、図245のように、この筒7-aの中にバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)9-cが入り、また重力により、このピストン状部材7-pをもった固定ピン7を筒外に押出す役割をする場合もある。
この弁7-f、7-fbの性格と上記筒7-aのピストン状部材7-pを挟んだ反対側同士(ピストン状部材7-pがスライドする範囲の端と端と)を繋ぐ管7-eまた溝により、
前記固定ピン先端7-wの動きは、この筒7-aの中に入る方向では速やかであり、出る方向では遅延される。それにより、固定ピン先端7-wは、地震力が働くと速やかに筒7-aの中に入り、地震力が働いている間は出にくくなっている。
このピストン状部材7-pを伴った固定ピン7の上がり下がりの速度は、この筒7-aのピストン状部材7-pを挟んだ反対側同士(ピストン状部材7-pがスライドする範囲の端と端と)を繋ぐ管7-eまた溝と、
ピストン状部材7-pにあいている孔7-jとの断面積の比によって設定され、固定ピン7が筒中に入るときは速やかに、筒7-aから出るときは緩やかにする事ができるほか、図196(a)のようにロック弁と併用することで、装置をコンパクト化できる。
なお、図244において、この遅延器の取り付け位置が1/2となっているのは、免震される構造体1または免震される構造体を支持する構造体2に取り付けられるという意味である(図1からの全ての図面に共通することであるが、「/」は「または」の意味である。)。
請求項168項は、空圧シリンダー式遅延器の発明である。
この発明は、筒7-aとスライドするピストン状部材7-pから構成され、この筒中7-aを気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材7-pが、その筒7-aに挿入され、その外にピストン状部材7-pの先端が突き出ており、
この筒7-aには気体が筒中7-aから出る孔7-joと筒中7-aへ入る孔7-jiが設けられており、
出る孔には、筒中7-aから気体が出る方向時には開き、それ以外は閉じる弁7-fが付けられており、
さらに、重力、また場合によっては筒7-aの中に入れられたバネ・ゴム・磁石等9-cが、このピストン状部材7-pを筒7-a外に押出す役割をする場合もあり、この弁7-fの性格と、気体が筒中7-aへ入る孔の開口面積を絞ることにより、前記ピストン状部材7-pは、筒7-aの中に入る方向では速やかであり、出る方向では遅延される。
固定装置の場合には、
この遅延器のピストン状部材7-pを、固定装置の作動部7とするか固定装置の作動部7と連動させるか(図256参照)、
または、この遅延器のピストン状部材7-pを、固定装置のロック部材11と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重り20または地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかする。
リレー連動作動型固定装置の場合には、
この遅延器のピストン状部材7-pを、リレー連動作動型固定装置のロック部材11と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重り20または地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間、または直前のリレー中間固定装置の連動機構36との間をリレーする(レリーズ中の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8の間で繋ぎ、 かつ、繋ぎ方は、遅延器の筒7-aの中へ、ピストン状部材7-pを押込む方向が、ロック部材11の解除方向とすることにより構成される。
3)機械式
a) ガンギ車式
請求項169項の発明は、機械式遅延器のうち、ガンギ車を使用するタイプを示している。
この発明はガンギ車36-nとアンクル36-o及びラック36-cとから構成され、ラック36-cはその移動によりガンギ車36-nを回転させるようになっており、アンクル36-oはガンギ車36-nの回転に対しある方向については抵抗とならず、その逆の方向については、ガンギ車36-nにアンクル36-oが、(具体的にはこのガンギ車36-nの歯にアンクル36-oの2本のつめ36-p、36-qがそれぞれ交互にかみ合い、アンクル36-oが支点36-rを中心に往復運動できる形で組み合わされて)抵抗となって回転の速度を調節するようになっており、
またこれらの機構は歯車等の連動機構を介して間接に組み合わされている場合もあり、このガンギ車36-nとアンクル36-o及びラック36-cによる機構の性質により、ラック36-cは、力を受けた場合、ある方向には抵抗なく移動できるが、逆の方向には移動の速度が遅延されるようになっている。
固定装置の場合には、
この遅延器のラック36-cを、固定装置の作動部7に設けるか固定装置の作動部7に連動する部材に設けるか、
または、この遅延器のラックを、固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかする。
リレー連動作動型固定装置の場合には、
この遅延器のラック36-cを、リレー中間固定装置・リレー末端固定装置のロック部材と地震センサー振幅装置の重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間をリレーする(レリーズ中の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8の間で繋ぎ、その繋ぎ方が、ラックが抵抗なく移動できる方向が、ロック部材の外れる方向(解除方向)となるように構成される。
図252では、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8に固定され、ラック滑り面36-cd上を自由に滑るラック36-cが、ガンギ車36-nの回転軸36-iと同軸の歯車36-eにかみ合う歯車36-dに組み合わされている。このラック36-cは直接歯車36-eに組み合わされてもよいが、回転速度の調整等を考慮すると直接ではない方がよい場合もある。
ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8の伝える引張力あるいは圧縮力により、ガンギ車36-nが回転方向の力(図252では左回転方向)を常時受けているとき、ガンギ車36-nが歯一個分回転すると、アンクル36-oの1個目のつめ36-pがガンギ車36-nの回転を一時押さえると同時にアンクル36-oがガンギ車36-nから力を受けて動き、次の瞬間2個目のつめ36-qがガンギ車36-nを歯1個分回すと同時にアンクル36-oは先程と逆の方向に動いてはじめの状態に戻り、再び1個目のつめ36-pがガンギ車36-nの回転を歯1個分に止めるような機構である。
このような機構により、ガンギ車36-nが常時回転方向に力を受けていても、それを一定の設定した時間に合わせて解放でき、かつこの機構は逆回転(図252では右回転方向)は拘束しないため、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8は、固定装置のロックを解除する方向(図252では右方向)の力は小さい抵抗で伝え、一旦解除したロックを再び入れる方向(図252では左方向)の力の伝達には抵抗が加わり、遅延させる効果がある。
このガンギ車式遅延器は、固定装置の中に組み込む場合と、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8の途中に設置する場合とがある。図252は後者の場合である。
なお、図252において、この遅延器の取り付け位置が1/2となっているのは、免震される構造体1または免震される構造体を支持する構造体2に取り付けられるという意味である。
b) ラチェット式(重量式重量抵抗型、水車式・風車式粘性抵抗型)
図253は請求項170項の発明の機械式遅延器のうち、ラチェット式の重量式重量抵抗型の例を示している。
歯車36-daは、回転方向毎に異なる角度で傾斜した歯を持つ歯車である。この歯車36-daに対し、同様に移動方向毎に異なる角度で傾斜した歯を持ち、ラック滑り台36-cd上を自由に滑るラック36-caが組み合わされている。このとき双方の歯は、傾斜の大きい面と大きい面、及び小さい面と小さい面とが合うように組合せられている。また歯車36-daは、その回転軸36-iが自由にスライドできる形状の軸受36-ilによって支持され、自重によってラック36-caと組合わさっている。このためラック36-caの移動方向が傾斜の小さい面の方向であったときは、この回転軸36-iがスライドして歯車36-daがラック36-caから外れる方向へ移動し、ラックは抵抗なく移動することができる。これに対しラック36-caの移動方向が傾斜の大きい面の方向であったときは、歯車36-daとラック36-caとは歯がかみ合い、歯車36-daはラック36-caから外れることなく、ラックの移動には歯車36-daを回転させる抵抗が伴うこととなる。 この抵抗を与える機構により、この方式は重量式重量抵抗型と水車式・風車式粘性抵抗型とに分かれる。前者は歯車36-daの自重により、またはバネ等により歯車36-daをラック36-caに押し当てて、回転の抵抗を与えるタイプであり、後者は歯車36-daと同軸上かあるいは歯車等の連動機構で結ばれるかした、粘性のある液体(気体)に浸された水車(風車)等の装置によって抵抗を与えるタイプである。またラック36-caは図253の場合のように直接歯車36-daに組み合わされてもよいが、回転速度の調整等を考慮すると、直接ではなく途中に別の歯車等の伝達機構を設けた方がよい場合もある。
固定装置の場合には、
この遅延器のラック36-caを、固定装置の作動部7に設けるか固定装置の作動部7に連動する部材に設けるか、
または、この遅延器のラックを、固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかする。
リレー連動作動型固定装置の場合には、
このラック36-caに、リレー中間固定装置・リレー末端固定装置のロック部材と地震センサー振幅装置の重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間を繋ぐ(レリーズ中の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8が接続されている。
このワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8が、それらの固定装置を解除するための引張力あるいは圧縮力を伝える際、この遅延器の設置方向を、固定ピンのロックを解除する方向を抵抗のない方向(図253では左方向)に、一旦解除された固定ピンのロックを再びかける方向を抵抗の大きい方向(図253では右方向)に、それぞれなるように設置する。
このことにより、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8は、固定装置のロックを解除する方向の力には抵抗をあまり受けず、一旦解除したロックを再び入れる方向の力には大きな抵抗を受けるため、この機構を遅延器として用いることができる。
このラチェット式遅延器は、固定装置の中に組み込む場合と、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8の途中に設置する場合とがある。
図257は請求項170項の発明の機械式遅延器のうち、ラチェット式の水車式・風車式粘性抵抗型の遅延器が固定装置Gに組み込まれた場合の実施例を示している。
移動方向毎に異なる角度で傾斜した歯を持つラック36-caを持ち、固定ピン7から突出するアーム部材7-pmにその部材上の支点36-ccで接続された可動部材36-cb、回転方向毎に異なる角度で傾斜した歯を持つ歯車36-da、この歯車36-daと同軸の歯車36-d、及びこの歯車36-dとかみ合う水車(風車)36-wと同軸の歯車36-eとによって、固定ピン7と水車(風車)36-wとが連動するように構成されている。このときラック36-caと歯車36-daとの歯は、双方の傾斜の大きい面と大きい面、及び小さい面と小さい面とが合うように組合せられている。
また水車(風車)36-wは粘性のある液体(気体)に浸されており、回転する際にはその粘性によって抵抗を受ける。
地震時にロック部材11が解除されて固定ピン7がその挿入筒7-a中に入りこむ場合は、アーム部材7-pmに連動して可動部材36-cbも移動するが、このときラック36-caと歯車36-daとの歯の角度が合わないこと、及び支点36-ccを軸に可動部材36-cbが歯車36-daの抵抗を受けない方向に動くことによって、ラック36-caは歯車36-daを回転させない。従って連動する水車(風車)36-wも回転しないので、固定ピン7の移動には抵抗は生じない。
一旦筒7-a中に入り込んだ固定ピン7は、バネ等9-cにより筒7-aの外に押し出される方向に力を受けて動き出すが、この場合はラック36-caと歯車36-daとの歯の角度が合うこと、及び可動部材36-cbがその自重により、あるいはバネ等を設けそのバネ等の働きによって、歯車36-daにかみ合う方向に力を受けることにより、ラック36-caは歯車36-daを回転させ、これにより連動する水車(風車)36-wも周囲の粘性のある液体(気体)の抵抗を受けながら回転するため、固定ピン7の移動には抵抗が生じる。このとき歯車36-dの径と歯車36-eの径との比によって水車(風車)36-wの回転数が決定され、これが固定ピン7が筒7-aから押し出される際の抵抗となることから、この比を設定することで遅延時間を調節することができる。
またこの固定ピン7の移動の際、装置内の粘性のある液体(気体)7-aoは、固定ピン7が筒7-a中に入り込むときは、固定ピン7が移動する体積分だけ筒7-a内部から通路7-eを通って水車(風車)36-wのある側へ移動し、固定ピン7が筒7-a中から押し出されるときは、同量が逆に水車(風車)36-wのある側から筒7-a内部へ通路7-eを通って戻ってくる。このため固定ピン7は、粘性のある液体(気体)7-aoから水車(風車)36-wによって与えられる分以外には抵抗を受けることはない。
以上の機構により、固定ピンが筒7-aに入り込むときは抵抗を受けないのに対し、筒7-aより押し出されるときは抵抗を受けるため、固定ピンが移動に要する時間は長くなり、この機構を遅延装置として用いることができる。
固定装置の場合には、
この遅延器のアーム部材7-pmを、固定装置の作動部7に設けるか固定装置の作動部7に連動する部材に設けるか(図257)、
または、この遅延器のアーム部材7-pmを、固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかする。
リレー連動作動型固定装置の場合には、
このアーム部材7-pmに、リレー中間固定装置・リレー末端固定装置のロック部材と地震センサー振幅装置の重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間を繋ぐ(レリーズ中の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8が接続される。さらに図257は固定装置Gに組み込まれた場合である。
c) 重力式
図254は、機械式遅延器のうち、請求項171項の発明の重力式の実施例を示している。
歯車36-dに、ラック滑り台36-cd上を自由に滑るラック36-c、及びガイド36-cgにより支持されてラック滑り台36-cd上を自由に滑る、表面にラックを持つスライド部材36-csが組み合わされている。重さを調節できる重り36-cwはスライド部材36-csと接続され、この重り36-cwは、ラック36-cに対し歯車36-dを介して、その自重がある移動方向に対しては抵抗にならず(力を加える方向になる)、その反対の移動方向に対しては抵抗となるような状態で設置されている。またラック36-c及びスライド部材36-csは図254の場合のように直接歯車36-dに組み合わされてもよいが、回転速度の調整等を考慮すると、直接ではなくその間に別の歯車等の伝達機構を設けた方がよい場合もある。
固定装置の場合には、
このラック36-cを、固定装置の作動部7に設けるか固定装置の作動部7に連動する部材に設けるか、
または、この遅延器のラックを、固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかする。
リレー連動作動型固定装置の場合には、
このラック36-cに、リレー中間固定装置・リレー末端固定装置のロック部材と地震センサー振幅装置の重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間を繋ぐ(レリーズ中の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8が接続されている。
このワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8が、それらの固定装置を解除するための引張力あるいは圧縮力を伝える際、この遅延器の設置方向は、固定ピンのロックを解除する方向を抵抗のない方向(図254では右方向)に、一旦解除された固定ピンのロックを再びかける方向を抵抗の大きい方向(図254では左方向)に、それぞれなるように設置する。
このことにより、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8は、固定装置のロックを解除する方向の力には抵抗を受けず、一旦解除したロックを再び入れる方向の力には大きな抵抗を受けるため、この機構を遅延器として用いることができる。
この重力式遅延器は、固定装置の中に組み込む場合と、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8の途中に設置する場合とがある。
4) 摩擦式
図247〜図251は請求項172項の発明の、摩擦式遅延器を示している。筒7-aにピストン状部材7-pが挿入されており、
固定装置の場合には、
このピストン状部材7-pを、固定装置の作動部7とするか固定装置の作動部7と連動させるか、
または、この遅延器のピストン状部材7-p(の支持点7-z)を、固定装置のロック部材11と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重り20または地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかし、
リレー連動作動型固定装置の場合には、
リレー中間固定装置・リレー末端固定装置のロック部材と地震センサー振幅装置の重りまたは直前のリレー中間固定装置の連動機構との間を繋ぐワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8が、ピストン状部材7-pに対し、直接またはピストン状部材の先端7-wに設けられたワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8の支持点7-zを介して接続されている。
図247はピストン部材7-pに対し、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8が直接接続する場合の、図248はピストン部材7-pに対し、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8の支持点7-zを介して接続する場合の例である。筒7-aの内表面もしくはピストン状部材7-pの表面あるいはその両方に表面部材36-uが装備されており、ピストン状部材7-pはワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8からの引張力あるいは圧縮力を受けて筒7-a内を移動する時、移動方向によって異なる摩擦抵抗を受ける。図249はピストン状部材7-pの表面に表面部材36-uが装備されている場合である。
この表面部材36-uは、それ自体の形状により移動方向によって異なる抵抗を与える場合と、バネ・ゴム・磁石等25を利用した機構により移動方向によって異なる抵抗を与える場合とがある。図250〜図251はその例で、図250では表面部材36-uは緩斜面36-ueと急斜面36-usとを持ち、ピストン状部材7-pがこの表面部材36-uと接触しつつ変位するとき、緩斜面36-ue側からの変位に対する場合の方が急斜面36-us側からの変位に対する場合よりも抵抗が小さくなる仕組みである。図251では、支点36-hにより可動な面材36-umが、バネ・ゴム・磁石等25によって押し出されており、力を受けるとバネ・ゴム・磁石等25が圧縮されて面材36-umは押し下げられるため、この面材36-um側からの変位に対する場合の方が逆方向よりも抵抗が小さくなる仕組みである。このことにより、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8は、固定装置のロックを解除する方向の力には抵抗をあまり受けず、一旦解除したロックを再び入れる方向の力には大きな抵抗を受けるため、この機構を遅延器として用いることができる。
この摩擦式遅延器は、固定装置の中に組み込む場合と、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8の途中に設置する場合とがある。
5) 経路迂回式
図255は請求項173項の発明の経路迂回式遅延器の例を示している。
筒7-aに、回転心棒7-xを軸として自由に回転する円筒状のピストン状部材7-paが挿入されている。
固定装置の場合には、
このピストン状部材7-paを、固定装置の作動部7とするか固定装置の作動部7と連動させるか、または、この遅延器のピストン状部材7-pa(の支持点7-z)を、固定装置のロック部材11と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重り20または地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかし、
リレー連動作動型固定装置の場合には、
図255の例では、ピストン状部材7-paと回転心棒7-xにより連動する部材7-pbが、リレー中間固定装置・リレー末端固定装置のロック部材と地震センサー振幅装置の重りまたは直前のリレー中間固定装置の連動機構との間を繋ぐワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8と、部材7-pbの先端部に設けられた支持点7-zを介して接続されている。
このワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8は、ピストン状部材7-paあるいは回転心棒7-xに対し直接接続される場合もある。
ピストン状部材7-paの表面には、移動方向に平行な直線部分7-pkと、その直線部分7-pkの両端を結ぶ曲線部分7-plとからなるループ状のガイド7-pgが、筒7-aにはバネ等9-cによってピストン状部材7-paの方向に押し出されているピン7-phが挿入される筒7-phaが、それぞれ設けられている。ピン7-phはピストン状部材7-paの表面に刻まれたガイド7-pgに嵌まっており、図255の例では通常時(ピストン状部材7-paが最も筒外に出た状態のとき)はガイド上の点7-piに位置している。
地震時にワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8が固定ピンを解除する方向の力を伝えるとき、図255の例ではピストン状部材7-paは筒7-aの中へ入り込む方向へ移動する。このときピン7-phはガイド7-pgの直線部分7-pkを抵抗なく経由し、ピストン状部材7-paが最も筒中に入った状態でガイド上の点7ーpjに至る。この点7ーpjにおいて、ガイド7-pgの直線部分7-pkは曲線部分7-plへと変わるが、このとき前者より後者の溝の方がやや深くなっているため、バネ等9-cの働きによりピン7-phは直線部分7-pkから曲線部分7-plへと移行し、かつ逆戻りすることはない。
ピストン状部材7-paは、筒中7-aに最も深く入った状態からバネ等9-cにより筒7-aの外へ押し出されるが、ピン7-phがガイド7-pgの曲線部分7-plにはまっているために、ピン7-phとガイド7-pgの案内に従って回転心棒7-xを中心に回転しつつ、ガイド7-pgの曲線部分7-plを経由して直線部分7-pk上の最初の点7-piへと至る。ここでも前者より後者の溝の方がやや深くなっているため、同様にバネ等9-cの働きによりピン7-phは曲線部分7-plから直線部分7-pkへと移行し、かつ逆戻りすることはない。
このときピン7-phの経由するガイド7-pgの直線部分7-pkと曲線部分7-plとの距離差と曲線部分7-plのなす角度による抵抗とが、ピストン状部材7-paが筒7-aから外へ出る運動に対して遅延効果を与える。
このことにより、固定装置のロックを解除する方向の力は抵抗を受けず速やかに伝達し、一旦解除したロックを再び入れる方向の力は大きな抵抗を受けるためその力の伝達は遅延させることができるため、この機構を遅延器として用いることができる。
この経路迂回式遅延器は、固定装置の中に組み込む場合と、図255のようにワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8の途中に設置する場合とがある。
6)粘性抵抗式
図258は請求項174項の発明の粘性抵抗式遅延器の実施例を示している。固定装置の場合には、
ラック36-cを、固定装置の作動部7に設けるか固定装置の作動部と連動する部材に設けるか、または、ラック36-cを、固定装置のロック部材11と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重り20または地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかし、
リレー連動作動型固定装置の場合には、
このラック36-cに、リレー中間固定装置・リレー末端固定装置のロック部材と地震センサー振幅装置の重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間を繋ぐ(レリーズ中の)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等8が接続される。
図258は固定装置Gに組み込まれた場合の例であり、固定ピン7から突出するアーム部材7-pmに設けられたラック36-c、歯車36-d、及びこれにかみ合う水車(風車)36-wと同軸の歯車36-eとによって、固定ピン7と水車(風車)36-wとが連動するように構成されている。また水車(風車)36-wは粘性のある液体(気体)に浸されており、回転する際にはその粘性によって抵抗を受ける。
地震時にロック部材11が解除されて固定ピン7がその挿入筒7-a中に入りこむとき、及び一旦筒7-aに入り込んだ固定ピン7がバネ等9-cによって筒7-aの外に押し出されるとき、固定ピン7の移動に伴ってアーム部材7-pmとラック36-cも移動し、歯車36-d及び36-eを介して水車(風車)36-wが回転する。ここで水車(風車)36-wの羽根36-waを、抵抗を受けると容易に撓む性質のものとし、また羽根36-waを支持する部材36-wbを、固定ピン7の筒7-aから押し出される方向の移動に対応する水車(風車)36-wの回転方向については、羽根36-waが抵抗を受けても、これを支持して撓まないような位置に設置する。これにより水車(風車)36-wは、固定ピン7が筒7-aの中に入り込む方向の移動に対応する水車(風車)36-wの回転に対しては、羽根36-waが抵抗を受けて撓むために抵抗が小さくなり、逆に固定ピン7の筒7-aから押し出される方向の移動に対応する水車(風車)36-wの回転に対しては、羽根36-waが支持部材36-wbによって拘束されるために大きな抵抗をうける。
この抵抗の差により、固定ピンが筒7-aに入り込むときに対し、筒7-aより押し出されるときの方が固定ピンが移動に要する時間は長くなるので、この機構を遅延装置として用いることができる。このとき歯車36-dの径と歯車36-eの径との比によって水車(風車)36-wの回転数が決定され、この回転数によって抵抗が決定されることから、この比を設定することで遅延時間を調節することができる。
またこの固定ピン7の移動の際、装置内の粘性のある液体(気体)7-aoは、固定ピン7が筒7-a中に入り込むときは、固定ピン7が移動する体積分だけ筒7-a内部から通路7-eを通って水車(風車)36-wのある側へ移動し、固定ピン7が筒7-a中から押し出されるときは、同量が逆に水車(風車)36-wのある側から筒7-a内部へ通路7-eを通って戻ってくる。このため固定ピン7は、粘性のある液体(気体)7-aoから水車(風車)36-wによって与えられる分以外には抵抗を受けることはない。
7) センサー免震皿による遅延装置
請求項174−1項記載の発明は、
地震センサー振幅装置装備型固定装置またはダンパー兼用地震センサー振幅装置装備型固定装置における、
地震センサー振幅装置の、重りが滑動(転がり・すべり)するセンサー免震皿において、全体として凹形態のセンサー免震皿に、センサー免震皿の中心部に向けて戻り勾配を持ち、迂回した戻りルート(迂回路)を設けることにより、
地震センサー振幅装置の重り(ボール)の中心部への戻りを遅延してなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置またはダンパー兼用地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
図216〜図217は、その実施例の幾つかを示している。
請求項174−2項記載の発明は、地震センサー振幅装置装備型固定装置またはダンパー兼用地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
地震センサー振幅装置の、重りが滑動(転がり・すべり)するセンサー免震皿において、 凹形態の中心部のセンサー免震皿(中心部センサー免震皿)の山部を越えて一旦水平レベルが下がった面をもち、
その面からセンサー免震皿の中心部に向けて戻り勾配を持った戻りルート(路)があることにより、地震センサー振幅装置の重り(ボール)の戻りを遅延させるものであるもので、 地震センサー振幅装置の重り(ボール)のセンサー免震皿の中心部への戻りを遅延してなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置またはダンパー兼用地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
図216、図217(a)、図217(b)は、その実施例の幾つかである。
図216では、地震センサー振幅装置の重り20(球20-b)を滑動(すべり・転がり)させる球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部をもったセンサー免震皿36-vmのうち、中央部センサー免震皿36-vmcを越えて一旦水平レベルが下がった面(以下、外周部センサー免震皿と言う)36-vmoをもち、その外周部センサー免震皿36-vmoから、センサー免震皿36-vmの中心部(通常位置)に向けて、戻り勾配を持った戻りルート(路)36-vmrがあることにより、地震センサー振幅装置の重り20(球20-b)の戻りを遅延させる実施例である。
特に、図216では、外周部センサー免震皿36-vmoを幾重にも繰返して環状にもって環状山を形成し、中心部(通常位置)に向けての戻り勾配を持った戻りルート(路)36-vmr上の、環状山を切った戻り口36-vmriの位置関係を、環状山ごとに変えて、戻りルート(路)36-vmrを長くしたものである。
図217(a)、図217(b)は、その発明に、請求項174−3項記載の発明を加えたものである。
請求項174−3項記載の発明は、
地震センサー振幅装置装備型固定装置またはダンパー兼用地震センサー振幅装置装備型固定装置における、
地震センサー振幅装置の、重りが滑動(転がり・すべり)するセンサー免震皿において、中心部(通常位置)に向けて、全体として凹形態を形成したセンサー免震皿の中心部(通常位置)に向けて、螺旋形に山もしくは谷(溝)を設けて螺旋山もしくは谷を形成し、その螺旋山、もしくは谷形に沿って、中心部(通常位置)に向けての戻り勾配を持った戻りルート(路)を設けることによって、地震センサー振幅装置の重り(ボール)の中心部への戻りを遅延してなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置またはダンパー兼用地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
図217(a)、図217(b)は、その実施例の幾つかを示している。
図217(a)では、中心部(通常位置)に向けて、全体として凹形態を形成したセンサー免震皿36-vmにおいて、センサー免震皿36-vmの中心部(通常位置)に向けて、螺旋形に溝36-vmrを設け、中心部(通常位置)に向けての戻り勾配を持った戻りルート(路)36-vmrとしたもので、戻りルート(路)36-vmrを長くしたものである。
図217(b)では、中心部(通常位置)に向けて、全体として凹形態を形成したセンサー免震皿36-vmにおいて、センサー免震皿36-vmの中心部(通常位置)に向けて、螺旋形に山を設けて螺旋山を形成し、その螺旋山形に沿って、中心部(通常位置)に向けての戻り勾配を持った戻りルート(路)36-vmrを設け、戻りルート(路)36-vmrを長くしたものである。
また、螺旋山の形状について、内側は緩く(例えば1/30〜1/50)、外側はきつく(例えば1/1)して、また、図216の環状山も同様に内側は緩く、外側はきつくして、重り20(球20-b)が直に戻らないようにする工夫も有利な方法である。
この発明は、以上の 1)〜6)とは違い、地震センサー振幅装置の重り自体の戻りを遅延させるもので、8.1.2.2.5.(ロック)弁方式にも、使用可能なものであり、ダンパー兼用地震センサー振幅装置装備型固定装置に特に有用なものである。
というのは、ダンパー兼用の地震センサー振幅装置装備型固定装置の場合は、固定ピンまたは連結部材のピストン状部材の戻りを早くさせダンパー効果を与える必要からピストン状部材が通常位置に速やかに戻る仕組みとなっており、その時にセンサー重りが通常位置(中央部)に戻り弁が閉まる等のロックがかかると免震に突然ブレーキが掛かるような状態となるので、このような地震センサー振幅装置の重り自体の戻りを遅延させるものが望まれていた発明である(上記の 1)〜6)では難しい)。
8.6. 固定ピン挿入部の形状及び固定ピンの形状
図220〜図221は、請求項195項記載の発明の、
図222〜図223、図225は、請求項196項記載の発明の、
図226、図227は、請求項197項記載の発明の、
図228、図229、図231は、請求項198項記載の発明の、
図230は、請求項199項記載の発明の、
図232は、請求項200項記載の発明の、
図233〜図236は、請求項201項〜請求項202項記載の発明の、固定ピン挿入部の形状及び固定ピンの形状の実施例を示している。
請求項203項は、請求項95項〜請求項100項、請求項103項〜請求項109項、請求項111項〜請求項124項、請求項140項〜請求項146項、請求項148項〜請求項156項のいずれか一項に記載の固定装置において、固定ピン挿入部の形状及び固定ピンの形状が請求項195項〜請求項202項のずれか一項に記載の形状をしてなることを特徴とする固定装置である。
地震後、固定ピン等は、残留変位のために必ずしも地震前の停止点に戻るとは限らない。したがって固定ピンが他の位置で停止しても免震される構造体1が固定されうるように、固定ピン挿入部の形状には、地震前の停止点よりも広い範囲(残留変位の生じる範囲)で固定ピンを受け止める(固定させる)ことができ、さらにまた、固定ピンを自然に地震前の停止点に戻すような工夫が必要になる。つまり、地震前の停止点よりも広い範囲(残留変位の生じる範囲)に、摩擦の加わる形状、凸凹の多い形状を施し、さらにまた、すり鉢状等の凹面形状にして、固定ピンを地震前の停止点に戻るように促す工夫が必要である。
請求項195項記載の発明の、固定ピン挿入部の形状としては、以下の(1)(2)(3)(4)があげられる。その実施例はそれぞれ、図220〜図221に示されている。
(1) 球面
図220(a)は、固定ピン7の挿入部7-vが球面状の場合である。
(2) すり鉢
図220(b)は、固定ピン7の挿入部7-vがすり鉢状の場合である。
(3) 凸凹形状
図221(a)は、固定ピン挿入部7-vが固定ピンの地震前の停止位置よりも広い範囲で凸凹形状になっている場合である。
(4) 斜め段々形状型すり鉢
図221(b)は、固定ピン7の挿入部7-vが、凸凹形状で、全体としては円錐形すり鉢状となっている場合である。
以上の (1)〜(4) の構成は、固定ピン7が免震される構造体1に、その挿入部7-vが免震される構造体を支持する構造体2に、取付けられるている場合の実施例であるが、その逆の関係の場合もある。
また、 (1)の球面型、(2)のすり鉢型の場合、固定装置と重力復元型免震装置とを兼用させることが可能であり、8.1.2.2.3.の地震センサー(振幅)装置装備型自動復元型固定装置を用いることによって、固定ピンを地震前の停止位置に戻すようにすることができる。
請求項196項記載の発明の、固定ピン挿入部の形状としては、以下の(5)(6)があげられる。その実施例はそれぞれ、図222〜図223、図225に示されている。
(5) 凸凹形状が逆
図222(a)、図222(b)は、固定ピン7の挿入部7-vが凸形状で、固定ピン7の先端が凹形状になっている場合である。図222(a)は、凸形状が、尖っている場合、図222(b)は、凸形状の角が取れて丸くなっている場合である。
図223(a)、図223(b)は、図222(a)、図222(b)の固定ピン形状の場合で、かつ固定ピン挿入部が、固定ピンの地震前の停止位置よりも広い範囲で凸凹形状になっている場合である。図223(a)は、固定ピンの凸形状が尖っている場合、図223(b)は、固定ピンの凸形状が尖り、挿入部7-vが、凸凹形状で、全体としては円錐形すり鉢状となっている場合である。
(6) 固定ピンがアーム型
図224、図225は、固定ピンが、曲がったアーム型をしている場合である。
固定ピン7は、挿入部7-v側とは反対端で、回転軸挿入部7-xによって回転できるような形で取付けられ、固定ピン先端はこの回転軸7-xを中心として回転し挿入部7-vに挿入される。
固定ピン7の挿入部7-vの反対端は、この挿入部7-vが設置されている構造体の反対側の構造体(免震される構造体1にこの挿入部が設けられている場合は、免震される構造体を支持する構造体2に、免震される構造体を支持する構造体2に設けられている場合は、免震される構造体1に)の回転軸挿入部7-xに、回転できる形で挿入され取り付けられている。
図224は、この固定ピンの挿入部7-vが凹形状、固定ピン7が凸形状となっている場合、図225は、その逆の、固定ピンの挿入部7-vが凸形状、固定ピン7が凹形状となっている場合である。
請求項197項記載の発明の、固定ピン挿入部の形状及び固定ピンの形状としては、以下の(7)があげられる。その実施例はそれぞれ、図226、図227に示されている。
(7) 上下固定ピンロック型
図226、図227は、上下の固定ピンがあり、下の固定ピンが上がり、上の固定ピンが下がり、噛み合うことにより、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2を固定する。
また、下の固定ピンが下がり、上の固定ピンが上がると固定が解除される。図226は、上下の固定ピンが上がり下がりし、噛み合いロックする型である。
図227は、図226とは凹凸が逆で、上下の固定ピンが上がり下がりし、噛み合いロックする型である。
請求項198項〜請求項199項記載の発明の、固定ピン挿入部の形状及び固定ピンの形状としては、以下の(8)があげられる。その実施例はそれぞれ、図228、図229、図230、図231に示されている。
(8) 上下固定ピン中間滑り部挟み型
図228、図229、図231は、請求項198項記載の発明の実施例を、図230 は、請求項199項記載の発明の実施例を示している。
図228 〜図231 は、上下の固定ピンが上がり下がりし、中間滑り部等を介して、免震装置をロックするものである。
上下に固定ピンがあり、ロック時は、下の固定ピンが上がり、上の固定ピンが下がり、中間滑り部を挟みロックし、免震される構造体1と、免震される構造体を支持する構造体2とを固定する。
解除時は、下の固定ピンが下がり、上の固定ピンが上がり、固定が解除される。
1) 図228は、上下の固定ピン7が上がり下がりして、ローラー・ボール5-e等の転がり型の中間滑り部を上下で挟み、ロックするものである。
具体的には、図49、図81、図83、図84、図86〜図87、図91〜図96、図102等の上側免震皿3-a、下側免震皿3-bの中央部の、ボール5-e等の中間滑り部を挟む位置に固定ピン挿入部7-vを設け、固定ピン7を挿入し、上下の固定ピン7でボール5-e等の中間滑り部を上下で挟むことで、上側免震皿3-aと下側免震皿3-bとを固定させることが可能になる。
2) 図229は、上下の固定ピン7が上がり下がりし、保持器をもったローラー・ボール等の中間滑り部の(保持器に開けられた)中央部の挿入部で重なり合い、周囲にある中間滑り部(保持器)の拘束で、上下の固定ピン7の水平移動が拘束され、免震される構造体1と、免震される構造体を支持する構造体2とを固定する。
具体的には、図79〜図80、図82、図85等の、上側免震皿3-a、下側免震皿3-bの中央部に、固定ピン挿入部7-vを設け、固定ピン7を挿入し、保持器5-gをもったローラー・ボール5-e等の中間滑り部の(保持器に開けられた)中央部の挿入部位置で、この上下の固定ピン7が重なり合い、周囲にある中間滑り部(保持器5-g)の拘束で、上下の固定ピン7の水平移動が拘束され、上側免震皿3-aと下側免震皿3-bとを固定させることが可能になる。
3) 図231は、上下の固定ピン7があり、下の固定ピン7が上がり、上の固定ピン7が下がり、上下の固定ピン7が中間滑り部6に挿入することにより、上下から中間滑り部6をロックし、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2を固定するものである。解除時は、下の固定ピン7が下がり、上の固定ピン7が上がり、ロックを解除する型である。
具体的には、図88、図102、図103〜図104、図105、図106〜図107、図108〜図109等の、上側免震皿3-a、下側免震皿3-bの中央部に、固定ピン挿入部7-vを設け、固定ピン7を挿入し、中間滑り部6の挿入部7-v位置に上下の固定ピン7が挿入すると、上下の固定ピン7の水平移動が拘束され、それにより上側免震皿3-aと下側免震皿3-bとを固定させることが可能になる。
また、図89は、図230、図231の装置の併用で、ロックが可能になる。
4) 図230は、請求項199項記載の発明の実施例を示しており、
請求項198項記載の、上の固定ピンと下の固定ピンとの間に、中間滑り部をもつ固定装置において、
固定ピンと中間滑り部の間に、ローラー・ボールの保持器を有し、この保持器の挿入部に、固定ピンが挿入されてロックするように構成されている。
図230では、上下の固定ピン7があり、下の固定ピン7が上がり、上の保持器の挿入部に挿入し、同時に、上の固定ピン7が下がり、下の保持器の挿入部に挿入し、この上下の保持器をロックし、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2を固定するものである。
解除時は、下の固定ピン7が下がり、上の固定ピン7が上がり、ロックを解除する型である。
当然、下また上だけ保持器の場合もある。
具体的には、図90等の、上側免震皿3-a、下側免震皿3-bの中央部に、挿入部7-vを設け、固定ピン7を挿入し、上下の保持器5-gをもったローラー・ボール5-eの中間滑り部の(保持器に開けられた)中央部の挿入部位置に、この上下の固定ピン7を挿入して、この上下の保持器5-gの中間滑り部を固定することで、上側免震皿3-aと下側免震皿3-bとを固定させることが可能になる。
図228〜図231の利点は、二重免震皿免震装置・滑り支承に使えることで、免震皿を二重にすることで、その大きさは一重の場合のほぼ半分とすることが可能であり、地震後の残留変位に対処するためのすり鉢状等の凹面形状の大きさをほぼ半分にできることである。
さらに、固定ピンを上下から各々挿入する仕組みによって、各固定ピンの可動寸法が小さくてすむようになり、例えば、電池等で作動させる場合でも、その負担を小さくすることができ、また地震力のみで作動させる場合でも、微小地震の際の作動を容易にすることができる。
また、(7)の上下固定ピンロック型、(8)の上下固定ピン中間滑り部挟み型ともに、それぞれ地震作動型、風作動型に分かれる。
地震作動型とは、普段は固定ピンがセット(=ロック・固定)されており、地震時に上下固定ピンが同時に抜かれ、解除される型であり、風作動型とは、風時にのみ、上下固定ピンが同時に挿入され、固定ピンがセットされる型である。
請求項200項記載の発明の、固定ピン挿入部の形状及び固定ピンの形状としては、以下の(9)があげられ、その実施例は、図232に示されている。
(9) 固定ピン滑り部ロック型
図232の装置と同様の機構で、固定ピン7が一本の場合も当然考えられる。上または下の固定ピン7で、滑り部5また中間滑り部6を固定し、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2を固定するものである。
解除時は、固定ピン7が抜かれて、固定を解除する。
具体的には、図110〜図115等の、免震皿3の中央部に、固定ピン挿入部7-vを設け、固定ピン7を挿入し、滑り部5また中間滑り部6の挿入部7-v位置に、この固定ピン7が挿入されることにより、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2を固定するものである。
請求項201項〜請求項202項記載の発明の、固定ピン挿入部の形状及び固定ピンの形状としては、以下の(10)があげられる。その実施例はそれぞれ、図233〜図236に示されている。
(10) 固定ピン凹み型
図233〜図236は、固定ピン、またはボール5-e等の中間滑り部に対して、固定ピン挿入部7-vが凹み、固定ピン7または中間滑り部が嵌まり込むことによってロックをおこなうものである。
図235、図236は、請求項201項記載の発明の実施例を示している。
固定ピン7自体は動かずに、その反対側の挿入部7-vが凹むことにより、固定ピンがセット(=ロック・固定)されるものである。
また、この凹んだ挿入部7-vが元の位置に戻り、固定ピン7が挿入部から押出されるとロックが解除される。
挿入部7-vと固定ピン7のうち、どちらか一方が免震される構造体1に、もう一方が免震される構造体を支持する構造体2に設けられることにより構成される。
図235は挿入部7-vが凹む前の、固定ピン7が固定される前の状態であり、図236は挿入部7-vが凹んで、固定ピンを固定することで、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2を固定した状態である。
図233、図234は、請求項202項記載の発明の実施例を示している。
免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との間に、すべり型の中間滑り部6、またはローラー・ボール5-e,5-f等の転がり型中間滑り部、または保持器5-gをもったローラー・ボール5-e,5-f等の中間滑り部を有し、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2の一方または両方の、この中間滑り部に接する部分が挿入部7-vをなしている。
中間滑り部に対して、挿入部7-vが凹んで、中間滑り部を固定することにより、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とが固定される。また、凹んだ挿入部7-vが元に戻り、中間滑り部が押し出されると固定が解除される。
図233、図234は、この発明を示し、免震される構造体1側と免震される構造体を支持する構造体2側の両方に、挿入部をもつ場合を示している。図233は、挿入部7-vが凹む前の、ボール5-eが転がり可能な状態のもので、図234は挿入部7-vが凹んで、ボール5-eの転がりを阻止し、免震装置をロックするものである。
具体的には、図91等の、上側免震皿3-a、下側免震皿3-bの両方の中央部に、固定ピン挿入部7-vを設け、ボール5-e等の中間滑り部に対して、挿入部7-vが凹んで、中間滑り部を固定することにより、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とが固定される。また、凹んだ挿入部7-vが元に戻り、中間滑り部が挿入部から押し出されると、固定が解除される。
以上の(1) 〜(10) の固定装置等は、引抜き力を押さえ込む引抜き防止装置との併用によってより効果を発揮する。
8.7. 免震皿の中央部窪み形の風揺れ等抑制装置(食込み支承)
8.7.1. 免震皿の中央部窪み形の風揺れ等抑制装置
請求項204項記載の発明は、特許 1844024号と特許 2575283号とで記載の免震復元装置(重力復元型免震装置・滑り支承)、免震装置(免震装置・滑り支承)、また、上記の4.二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承において、免震皿の滑り面部の中央部が、滑り部、中間滑り部、ボール・ローラーの形状で、また入り込む形状で、窪んだ(凹んだ)形(食込み部)で形成された免震皿をもつことにより構成される免震装置・滑り支承である(以下、「食込み支承」という)。
請求項205項記載の発明は、風等の揺れに対抗できるように、窪んだ(凹んだ)形状を形成したものであり、
請求項206項記載の発明は、それを使用した場合の免震構造体である。
その効果は、風揺れの防止である。一般に転がり型免震においては、風揺れの防止が一番大きな課題となるが、食込み支承は、免震皿の滑り面部の中央部を、免震皿に挟まれた、ボールまたはローラーが入り込む形で、さらにそのボールまたはローラーの曲率形状で窪ませる(凹ませる)、という比較的簡単な方法で大きな風揺れ抑制効果を持つものであり、傾斜角を大きくする(すり鉢状免震皿)、曲率半径を小さくする(球面状免震皿)等の方法に比べて、地震時に免震装置が作動した際の免震性能を落とすことがない優れた方法である。
ここで、地震時の免震性能について述べれば、地震時に、中央部窪み形に中間滑り部、ボールまたはローラー等が入り込む心配があるが、 実際は、地震は全方向に動くため、中央部を通過するケースはそれほど多くない。とくに中央部窪み径が小さい場合は、その確率は小さく、免震性能が低下することは少ない。そのため地震時に一旦動きだせば、高い免震性能を保てる。
図95は、この発明のすり鉢状二重免震皿型の場合の実施例(以下、「食込みすり鉢状二重免震皿型支承」という)を示し、図96は、平面状と球面状の二重免震皿型の場合の実施例を示しており、ともに、上側免震皿3-aおよび下側免震皿3-bに、ボール5-eの曲率形状で窪ませ(凹ませ)た窪み35のある場合の実施例である。
以上は二重免震皿の場合であるが、当然、特許 1844024号と特許 2575283号とで記載の免震復元装置(重力復元型免震装置・滑り支承)、免震装置(免震装置・滑り支承)においても、つまり、図110〜図115等の、滑り部5また中間滑り部6と免震皿3からなる免震装置型においても、免震皿の滑り面部に、滑り部5また中間滑り部6とボール5-eまたローラー5-fの同曲率形状で窪ませる(凹ませる)ことが考えられる。図97は、その実施例であり、免震皿3の滑り面部に、滑り部5の曲率形状で窪ませた窪み35のある場合の実施例である。
また、免震皿の滑り面部に窪ませる(凹ませる)形状の寸法は、以下の式から与えることが可能である。
球また円状に免震皿の滑り面部の一部を窪ませるとして、K=M(免震される構造体の質量)×G(重力加速度)/R(滑り部また中間滑り部とボールまたはローラーの半径)として表され、免震皿の滑り面部の窪ませられた寸法の半分をLとし、同装置の設置個数をN(同装置が、偏心しないようにバランス良く配置されたとして)とすると、K×L×N+摩擦力(免震装置・滑り支承の摩擦)が、免震される構造体にあたる最大風圧力よりも大きい場合は、風圧力によって動く事はない。これが目安になり、免震皿の滑り面部に窪ませる(凹ませる)形状の寸法が決定される。
若しくは、その窪みが免震皿の滑り面部へ切り替わる勾配の差により生じる角度θによって、最大抵抗値が決まる。最大抵抗値は、免震される構造体の質量×sinθ・cosθ≒tanθ≒θ(radian)で求められる。この式は、窪ませる(凹ませる)形状がすり鉢であっても使用できる。
また、当然、必ずしも免震皿に挟まれたボールまたはローラーの曲率形状で窪ませる(凹ませる)必要はなく、ボールまたはローラーが入り込む形状で窪ませる(凹ませる)だけでもよい。
(1) 免震皿と滑り部とからなる免震装置・滑り支承における水平力の抵抗計算
請求項204項の発明の例として、ボールまたはローラーの滑り部5と免震皿3からなり、かつこの免震皿3の滑り面部にこの滑り部5の形状で窪ませられた窪み35が設けられている免震装置・滑り支承を考える。
滑り部5に、水平力Q及び質量Mによる鉛直荷重M×G(重力加速度)が加わっているとき、この滑り部5が窪み35から免震皿3の滑り面部へ脱するための条件は、この窪み35と滑り面部との境界での窪み35の曲面の勾配をtanθとしたとき、Q×cosθ>M×G×sinθ+摩擦力より、Q>M×G×tanθ+摩擦力となる。摩擦係数をμとすればこの式は、Q>M×G×(tanθ+μ)と表せる。以上は窪み35の形状(すり鉢状、球面状等)を問わず適用できる。
また、この滑り部5の形状で窪ませられた窪み35の形状が球また円状となる場合、その曲率半径をR、窪み35と滑り面部との境界の描く円の半径をLとしたとき、窪み35の滑り面部の勾配tanθがある程度小さければ、tanθ≒sinθ=L/Rであるから、このときの条件は、上式よりQ>M×G×L/R+摩擦力である。この式を前述のKを用いて書けば、Q>K×L+摩擦力となり、免震装置の設置個数をN個(同装置を偏心しないようにバランス良く配置したとして)とすると、Q>K×L×N+摩擦力となり、前項と一致する。
以上のことから、免震される構造体にあたる最大風圧力よりも水平力Qが大きくなるようにtanθあるいはK及びLを定めることにより、この免震された構造体が風圧力により動くことはないとすることができる。また摩擦力については、不安定なため算定に加えない方がよい場合もある。
(2) 二重(または二重以上の)免震皿型免震装置・滑り支承における水平力の抵抗計算
1) 片面のみの窪みの場合
ボールまたはローラーの滑り部と上部及び下側免震皿とからなり、かつこの上下免震皿の一方だけに、この滑り部の形状で窪ませられた窪みが設けられている二重(または二重以上の)免震皿型免震装置・滑り支承を用いる場合、食込み部をもたない方の免震皿をすべる中間滑り部のすべりにより水平力抵抗値が規定される。
2) 両面の窪みの場合
請求項204項の発明の例として、ボールまたはローラーの滑り部5と上側免震皿3-a及び下側免震皿3-bとからなり、かつこの免震皿3-aと3-bとにこの滑り部5の形状で窪ませられた窪み35が設けられている 二重(または二重以上の)免震皿型免震装置・滑り支承を考える。この滑り部5は転がり部材として機能し、スリップ等はしないものと考える。
上側免震皿3-aに水平力Q及び質量Mによる鉛直荷重M×G(重力加速度)が加わっている場合、この滑り部5が窪み35から免震皿3の滑り面部へと脱するための条件は、滑り部5と上側免震皿3-a及び下側免震皿3-bの窪み35の曲面との接点での、窪み35の曲面の勾配をtanθとしたとき、滑り面部5がスリップ等をせずに転がるのであれば、この2つの接点における荷重の条件は、滑り面部5の中心について点対称で共通であり、(1)の場合と同様の計算過程となるため、前述の関係式Q>M×G×tanθ+摩擦力を用いることができる。摩擦係数をμとすればこの式は、Q>M×G×(tanθ+μ)と表せる。以上は窪み35の形状(すり鉢状、球面状等)を問わず適用できる。
またこの滑り部5の形状で窪ませられた窪み35の形状が球また円状となる場合、その曲率半径をRとし、窪み35と滑り面部との境界の描く円の半径をLとしたとき、Q>K×L×N+摩擦力となるのも前項と同じである。
以上のことから、免震される構造体にあたる最大風圧力よりも水平力Qが大きくなるようにtanθあるいはK及びLを定めることにより、この免震された構造体が風圧力により動くことはないとすることができる。また摩擦力については、不安定なために算定に加えない方がよい場合もある。
また、以上のいずれの場合も風揺れ防止に不足する分は、下記のように 8.7.3.の固定装置との併用することで補う方法もある。
8.7.2. 耐圧性能を加味した転がり滑り支承
また、免震皿の滑り面部の中央部を、その免震皿の滑り面部を滑動するボールまたはローラーの曲率形状で窪ませる(凹ませる)ことは、重量構造体(免震皿面にボールまたはローラーが食い込むような重量が大きい構造体)の場合、免震皿の滑り面部の耐圧性能を上げる効果も持つ。
請求項207項は、免震皿側の滑り面部の耐圧性能を上げる場合の発明である。
接触面積がそのまま耐圧面積となり、耐圧性能が計算できる。逆に、必要な耐圧性能から必要耐圧面積つまり接触面積を計算して、食込み面積(ほぼ接触面積と同じである)を出せばよい。
請求項208項は、耐圧性能を上げる効果と風揺れ防止の効果とを合わせ持たせる場合の発明である。
8.7.1.の計算と上記の計算をすれば良く、耐圧性能だけを満たして、風揺れ防止に不足する分は、下記のように 8.7.3.の固定装置との併用することで補う方法もある。
また、請求項209項記載の発明は、それを使用した場合の免震構造体である。
8.7.3. 固定装置との併用
この免震皿の中央部窪み形の風揺れ等抑制装置と、固定装置(上述を含む風揺れ防止装置全般)との併用は、双方の装置に風圧力を分担させ、従って固定装置の数を少なくさせる。
特に、固定装置1個(重心位置等)との併用は、固定装置1個の場合にありうる、風による免震される構造体の(固定ピン廻りの)回転を防ぎ、かつ、固定装置を使用せずにこの中央部窪み形の風揺れ等抑制装置で全ての風揺れに対応する場合より免震性能を向上させる。
請求項210項は、その発明である。
8.8. 底面の球面部とそれ以外の周辺部のすり鉢併用の免震皿
8.8.1. 底面の球面部とそれ以外の周辺部のすり鉢併用の免震皿
重力復元型(一重免震皿または二重(または二重以上の)免震皿)免震装置・滑り支承の免震皿3の凹型滑り面部としては、地震後の残留変位が少なく、固有周期を持たないゆえに共振現象を起こさないすり鉢状が望ましい。
しかし、風への抵抗を考えると、すり鉢状の勾配を大きくする必要があり、その場合には、小さい地震には、免震しにくく、大きな地震時も、すり鉢傾斜の大きい分、免震時の(すり鉢の中心付近を通過し、勾配の下りと上りとが急に変化するときの)振動衝撃が大きくなり、スムーズな免震が得にくい。
そこで、すり鉢の底を球面にすることにより、小さい地震も免震可能となり、大きな地震時にも、すり鉢の底での急激な勾配の変化が無くなることで、快適な免震が行われる。
請求項211項は、その発明である。
すり鉢状免震皿をボール5-eが転がる構成の場合(図91)は、特にその効果は顕著であり、すり鉢状免震皿を球面型滑り面部を持つ滑り部、中間滑り部(図98)がすべる構成の場合でも、効果はある。
請求項212項は、前請求項の発明において、すり鉢の底の球面半径は、地震周期に共振する半径近傍でもって構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承の発明であり、その意味するところは、すり鉢の底の球面半径が、地震周期に共振することによって、初期の小さい加速度から免震を開始することが可能となる。このように初滑動の加速度を小さくするとともに、この球面の範囲外では共振をすり鉢によって押さえることが可能になる。
8.8.2. 微振動用の固定装置を重心に併用
しかし、すり鉢の底を球面にすることにより、免震される構造体は小さい風でも球面部内を振動し、(底面の球面部以上の振幅は抑制されるが)揺れてしまう。そこで、底面の球面部内の微振動による揺れ止めのために、固定装置を、特に 8.2.の風作動型固定装置(平常時はロックされ、地震時にロックが解除される固定装置)を、免震される構造体の重心またはその近傍に一本また複数本併用する。請求項213項は、その発明である。
すり鉢状免震皿をボール5-eが転がる構成の場合(図91)は、特にその効果は顕著であり、すり鉢状免震皿を球面中間滑り部がすべる構成の場合(図98)でも、効果はある。
8.9. 二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承による風揺れ固定
(1) 凹型免震皿をもった二重免震皿免震装置・滑り支承
地震時以外の通常時に上下の免震皿が接し、摩擦が発生する形状の、二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承(4.参照)の利用により、風揺れ抑制効果をもたらす。 請求項214項は、その発明である。
二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承と中間滑り部(転がり型中間滑り部またはすべり型中間滑り部)とにより構成され、二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承のうち、どちらか、あるいは両方が凹型滑り面部を有する免震皿(凹型免震皿)をもつ。そのように構成された二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承において、
中間滑り部が、凹型免震皿の最も底の位置(地震時以外の通常時の停止位置)に納まった時において、上下の二重免震皿の双方の凹型滑り面部以外の周囲が接して(中間滑り部のために双方が接しない場合には、周辺部に縁を立てる等により接して)、摩擦が発生するようにし、風揺れ等に対処する。
ある一定以上の大きさの地震等が発生して、中間滑り部が、凹型免震皿の最も底の位置からずれると、上の免震皿が浮き上がり、上下の二重免震皿が接しなくなり、免震性能を下げる摩擦が発生しなくなる。
図99は、その発明の実施例のひとつを示している。
凹型免震皿3-a、3-bをもつ二重免震皿免震装置・滑り支承とボールの中間滑り部5-eとにより構成され、
中間滑り部5-eが、凹型免震皿3-a、3-bの最も底の位置に納まった時(通常時の停止位置)において、上下の二重免震皿3-a、3-bの双方(の縁または双方の立ち上がった縁)が接して、摩擦を発生するようにし、風揺れ等に対処する。ある一定以上の大きさの地震等が発生して、中間滑り部が、凹型免震皿の最も底の位置からずれると、上の免震皿が浮き上がり、上下の二重免震皿が接しなくなり、摩擦が発生しなくなる。
また、接触面を噛合せて、摩擦をより大きくする場合もある。
さらに、この二重免震皿免震装置・滑り支承に、食込み支承(8.7.)を使用することにより、上下の免震皿の接し方をより確実にし、摩擦をより大きくすることも可能である。請求項215項は、その発明の実施例のひとつを示している。なお、この食込み支承(8.7.)の使用と、上下の二重免震皿の接触面を噛合せることにより、摩擦をより大きくしても、地震時に一旦動きだせば、上の免震皿が浮き上がり、上下の二重免震皿が接しなくなり、摩擦が発生しなくなることは同じである。つまり、なかなか動きにくく、地震時に一旦動きだせば、非常に高い免震性能が得られる。これも固定装置との併用によってより効果を持つ。
また、接触面が与える密閉性のため、食込み支承の中央部窪みに入り込む塵埃等が最小限となる。
(2) 平面型滑り面部同士の免震皿をもった二重免震皿免震装置・滑り支承
さらに、平面型滑り面部同士の免震皿をもった二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承において、片方が窪み、もう片方が出っ張って、入り込む形状を取り、摩擦を発生して風揺れ等に対する抵抗をなす。
この機構は、(1)の凹型滑り面部以外の接触面においても考えられる。
図76〜図77は、請求項216項記載の発明の実施例を示している。
平面型滑り面部同士の免震皿3-a、3-bをもった二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承において、各免震皿のある部分(図では中央部)に、一方の免震皿は凹部3-v、もう片方は凸部3-uを有し、互いに嵌まり合うように構成されている。
凸部3-uまた凹部3-vの形状は、図76では球面形であり、図77では円錐形である。
この支承は、すべり支承の「食込み支承」ともいうべきものであるが(8.7.は、転がり支承の「食込み支承」)、免震性能を別にすると、風揺れ抵抗は、8.7.の「食込み支承」と同様に、窪み3-vの傾斜角度によって決まり、その窪みが、免震皿の平面形状へ切り替わる勾配の差により生じる角度θによって、最大抵抗値が与えられる。 最大抵抗値は、免震される構造体の質量×tanθとなる。この式は、窪ませる(凹ませる)形状がすり鉢であっても使用可能である。
8.10. 手動型固定装置の併用
(1) 手動型固定装置の併用
免震性能を良くするために固有周期を長くした、積層ゴム免震装置または免震滑り支承の球面・すり鉢等の凹面形状の勾配等をもった免震装置・滑り支承の場合には、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、強風時に手動で固定する固定装置(以下、「手動型固定装置」と言う)を併用する。
また、強風時の安全が保証されている場合で、積層ゴム等のバネ定数、また免震滑り支承のすり鉢等の凹面形状等の勾配、また滑り支承面等の摩擦によっても、強風時にある程度の揺れが生じる場合には、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、手動で固定する固定装置を一本、また複数本併用して、揺れ止めを行う。
請求項217項は、その発明である。
具体的には(強風時の安全が保証されている場合で、現実的にはそのようなことが要求される)、免震性能を良くするためには固有周期を長くした結果強風時の揺れが避けられない、積層ゴムの場合、滑り支承とバネ等の併用の場合、球面またはすり鉢等の凹面形状の免震皿支承の場合等の免震装置において、
強風時に手動で、固定ピン7を固定ピンの挿入部7-vに挿入する、または固定装置の作動部をロックするロック部材でロックする等によって、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定する固定装置を、一本また複数本併用することにより、高い免震性能を実現し、且つ強風時の揺れを抑制できる。
また、8.8.の「底面の球面部とそれ以外の周辺部のすり鉢併用の免震皿」におけるように、強風時の抵抗を、底面の球面部を除く周辺部のすり鉢だけでなす場合に、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、強風時用に手動で固定する固定装置を、一本また複数本併用して(底面の球面部での微振動を含めて)揺れ止めを行う。
(2) 自動解除固定手動型固定装置の併用
強風時に手動で固定するが、地震時には自動的に解除される固定装置を併用して、風等による揺れ止めを行う。
請求項218項は、その発明である。
請求項221項は、その具体的な装置の発明である。
請求項97項または請求項98項記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
強風時に、手動で固定装置の作動部をロック部材により固定し、
地震時に地震センサー振幅装置の振動する重りの力でまたは地震センサーからの指令で、そのロック部材による固定を解除するように構成されてなることを特徴とする自動解除固定手動型固定装置である。
図181の装置は、その固定ピン型固定装置の実施例である。この装置について、8.1.2.2.4. 1)の説明では、「またバネ等9-cは、すり鉢状等の凹形状挿入部7-vm へ固定ピン7がゆっくりと挿入する程度のものとする」となっていたが、ここでは、バネ等9-cは、固定ピン7を持ち上げるものでよい。
当然、連結部材弁型固定装置の場合の形も存在する。
これらが、適宜配置されて風揺れに対処する。
8.11. 地震後の残留変位への対処
8.11.1. すべり型免震装置の残留変位矯正
すべり型免震装置においては、特に、地震後の残留変位の矯正が困難であった。
請求項194項は、それを解決する発明である。この発明は、当然、転がり型免震装置においても使用可能なものである。
免震皿の摩擦面に潤滑剤が潤滑する溝があり、免震皿の外側に、その溝に潤滑剤を流し込むための孔があって、地震後に、この孔から潤滑剤を流し込み、摩擦面を潤滑させ、地震後の残留変位の矯正を容易にするというものである。
この潤滑剤として、揮発性の液体潤滑剤は、摩擦を発生させて風揺れに対処するようなすべり型免震装置においては特に有効である。
8.11.2. 重力復元型免震装置・滑り支承の免震皿の形状
重力復元型免震装置・滑り支承における免震皿の凹型滑り面部の形状は、地震後の残留変位が少ないすり鉢状が望ましく、
さらに、すべり型免震装置においては、凹型滑り面部の底を平らにし、その平らな部分の大きさも滑り部の大きさとほぼ同じにして、滑り部等が底に戻り易くするという工夫も必要である。
また、すべり型・転がり型免震装置両者ともに摩擦係数を小さくする必要もある。
8.1.2.2.2.と8.1.2.2.3.の自動復元型、8.1.2.3.の自動制御型、8.2.の風作動型固定装置の各場合においては、このような免震装置の工夫は不可欠になる。
8.12. 風揺れ対策のための固定装置等の組合せ
軽量建物・構造体、特に軽量(木造・鉄骨系)戸建て住宅の免震における問題は、風揺れ対策である。
この問題に対して、いままで述べた風揺れ対策は、単独でも十分な効果を発揮するが、それらを組合せることにより、単独以上の効果をもつ。
(1) 重心部に固定装置と周辺部にすべり支承または(及び)食込み支承との併用免震される構造体の重心またはその近傍に、固定装置(8.1.地震作動型固定装置、8.2.風作動型固定装置)を最低限一箇所と、免震される構造体の周辺部にすべり支承等の摩擦発生装置または(及び)食込み支承(8.7.)を配置する。そのことにより、風揺れに対処できる。請求項210項と請求項222項とは、その発明である。これは3つに分かれる。
1) 摩擦発生装置(例、すべり支承)
免震される構造体の重心またはその近傍に、固定装置を最低限一箇所と、免震される構造体の周辺部に、すべり支承等の摩擦発生装置とを配置する。
2)食込み支承
免震される構造体の重心またはその近傍に、固定装置(8.1.地震作動型固定装置、8.2.風作動型固定装置)を最低限一箇所と、免震される構造体の周辺部に食込み支承(8.7.)を配置する。
3) 摩擦発生装置及び食込み支承
免震される構造体の重心またはその近傍に、固定装置(8.1.地震作動型固定装置、8.2.風作動型固定装置)を最低限一箇所と、免震される構造体の周辺部にすべり支承等の摩擦発生装置及び食込み支承(8.7.)を配置する。そのことにより、風揺れに対処できる。
以上の 1) 2) 3)について説明すると、
すべり支承等の摩擦発生装置または(及び)食込み支承(特に、食込みすり鉢状二重免震皿型支承)だけだと、免震性能が落ちる。
逆に、固定装置のみの場合は、重心軸での回転防止対策として、2装置以上必要になり、リレー連動作動型固定装置(8.3.3.参照)等を採用することになるが、この機構は簡易ではなく、メンテナンスなどの面からも固定装置は、一装置としたい。
そこで、固定装置と周辺部にすべり支承等の摩擦発生装置または(及び)食込み支承を併用し、双方が風荷重を適当な割合で分担することにより、すべり支承等の摩擦発生装置または(及び)食込み支承(特に、食込みすり鉢状二重免震皿型支承)のみの場合よりも免震性能を上げることができる。なおこの場合固定装置は一装置のみでよいので、メンテナンスも容易となって簡易化も図れる。
※ すべり支承等の摩擦発生装置または(及び)食込み支承の配置について
風揺れ防止のためのすべり支承等の摩擦発生装置は、同一直線上にない三カ所以上(同摩擦係数の三装置)に配置し、重心(と考えられる位置:ある程度の誤差は許容される)を三装置を結んでできる三角形の中に含めば任意の配置としてよい。
但し三カ所の摩擦発生装置の摩擦係数が違っている場合のことを考えると、各装置をできるだけ重心より離して配置した方が地震時の捩れ運動を生じない。
※重心(と考えられる位置)の外側三カ所に任意に配置してよいことの証明
すべり支承等の摩擦発生装置と重心位置との位置関係を検討するため、梁を(支持台に対して移動可能な)支持点で支持するモデルを想定する。(このとき摩擦発生装置の摩擦係数はそれ以外の摩擦係数(例、転がり支承)よりも十分に大きいものとする。)
このモデルが梁の軸に対し直交方向の水平力を受けて運動する場合を考えると、安定のためにまず支持点は2カ所以上必要であり、かつ捩れ運動を生じないためには、各支持点の摩擦係数はすべて同じでなければならない。
ついで2点で支持されている場合を考えたとき、この支持点の間に重心が無い場合は、支持点のうち重心から遠い方の点に引抜き力が発生してしまう。このためこの支持点に引抜き防止装置が配置されている場合に限り、この位置関係が許される。
よって常に支持が安定で、かつ捩れ運動が生じないための条件は、2点の支持点の間に重心があり、支持点の摩擦係数が同じである場合となる。
この関係を平面に対して適用した場合、摩擦発生装置の配置の条件は、同一直線上にない3カ所以上であり、重心(と考えられる位置)を3装置を結んでできる三角形の中に含めば任意の配置としてよいということとなる。
但し各摩擦発生装置の摩擦係数が一様でない場合を考えると、重心(と考えられる位置)から各摩擦発生装置への距離をできるだけ離した方が、水平力を受けた場合の回転モーメントを小さくでき、地震時の捩れ振動を抑えることができる。
(2) 重心部に地震作動型固定装置と周辺部に風作動型固定装置との併用
免震される構造体の重心またはその近傍に地震作動型固定装置を最低限一箇所と、免震される構造体の周辺部に風作動型固定装置を最低限一箇所とを配置する。
地震作動型固定装置(8.1.)のみの場合は、風時の重心軸での回転対策が必要になるため、その回転対策として、周辺部に風作動型固定装置(8.2.)を最低限一箇所併用する。
請求項223項は、その発明である。
(3) 重心部に地震作動型固定装置と、周辺部に風作動型固定装置とすべり支承等の摩擦発生装置または(及び)食込み支承との併用
免震される構造体の重心またはその近傍に地震作動型固定装置を最低限一箇所と、免震される構造体の周辺部に風作動型固定装置を最低限一箇所とすべり支承等の摩擦発生装置または(及び)食込み支承とを配置する。
地震作動型固定装置(8.1.)のみの場合は、風時の重心軸での回転対策が必要になるため、その回転対策として、周辺部に風作動型固定装置(8.2.)を最低限一箇所とすべり支承等の摩擦発生装置または(及び)食込み支承(8.7.1.)を併用する。
請求項224項は、その発明である。
(4) 重心部に固定装置と周辺部に手動型固定装置との併用
免震される構造体の重心またはその近傍に固定装置(8.1.地震作動型固定装置、8.2.風作動型固定装置)を最低限一箇所と、免震される構造体の周辺部に手動型固定装置(8.10.)を最低限一箇所とを配置する。
手動型固定装置について、風が吹き始めたら(また揺れ始めたら)、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、室内から電気等で固定する装置も考えられる。
請求項225項は、その発明である。
(5) 自動解除固定手動型固定装置と自動解除自動復元型固定装置との併用
(4)に関して、8.10.(2) 自動解除固定手動型固定装置の採用の場合、その自動解除固定手動型固定装置は、請求項159項記載のように、免震される構造体の重心またはその近傍に設置される固定装置(8.1.地震作動型固定装置、8.2.風作動型固定装置)に比べて、固定装置の解除の感度が地震に対して高く敏感な装置となる。
つまり、免震される構造体の重心またはその近傍に固定装置(8.1.地震作動型固定装置、8.2.風作動型固定装置)が設置され、それに比べて、地震時に解除されやすい自動解除固定手動型固定装置(8.10.(2))が周辺位置に設置されることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
そのことにより、この自動解除手動型固定装置は重心部設置の固定装置よりも感度が高いため、地震時の、重心部設置の固定装置の固定解除が遅れた場合に生じる捩れた動きの問題も解消される。
請求項226項は、その発明である。
(6) 固定装置と回転・捩れ防止装置との併用
固定装置と、10.1.の回転・捩れ防止装置とを、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
固定装置を最小個数に、できれば一個にし、回転・捩れ防止装置も最小個数にするためには、固定装置を免震される構造体の中央部に、回転・捩れ防止装置を免震される構造体の周辺部に配置するのがよい。
ここで言う「免震される構造体の中央部」とは、免震される構造体の重心部のことではなく、単に中央部分であり、場合によっては、回転・捩れ防止装置の配置される免震される構造体の周辺部の内側(免震される構造体の中央部寄り)という意味でもよい。
ここで言う「免震される構造体の周辺部」とは、固定装置の配置される免震される構造体よりも外側(免震される構造体の周辺部寄り)という意味でもよい(10.2.参照)。
請求項245項は、その発明である。
(7) 連動型でない固定装置の複数個配置と回転・捩れ防止装置との併用
連動型でない(連動型でも安定度が増すので併用は勿論可である)固定装置の複数個配置と 10.1.の回転・捩れ防止装置との併用により、
地震時に固定装置が同時解除しない地震作動型固定装置の場合の免震による不安定さを回転・捩れ防止装置により解決し、風時の風揺れ抑制の安全さを増大する。というのは連動型でない固定装置を複数個配置して、地震時の固定装置の解除に時間差が生じて、重心位置でない位置の固定装置が最後まで解除されずに残り、それにより捩れが起きかけても、回転・捩れ防止装置によって捩れ振動、回転運動が生じずに免震される構造体は固定されており、その固定装置の解除と共に免震がスムーズに始まるからである。
また、風作動型固定装置の場合で、風時に固定装置が同時に固定しない場合、また一個もしくは数個が固定し他が固定しない場合の風による回転等の不安定さを回転・捩れ防止装置により解決する(10.3.1.(2)(3)参照)。
請求項248項また請求項248−2項は、その発明である。
以上、(1)〜(7)同士のいろいろな組合せの併用も当然考えられる。
8.13. 風時の免震ロック(定常強風地域用の免震ロック)
8.13.1. 風時の免震ロック1(定常強風地域用の免震ロック)
請求項226−2項記載の発明は、
請求項131項から請求項136項のいずれか一項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
地震センサーとなる重りが、出口・出口経路内(の付属室)にあって、強風時にはピストン状部材からの圧力により、出口・出口経路の狭まった所で吸込まれる位置にあって、出口・出口経路を塞ぐ形となるように
構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置(以下、重り吸込み型弁方式地震センサー振幅装置装備型固定装置と言う)である。
戸建て等の軽量構造体の場合には、強風時に地震が起った時に免震状態となると、場合により免震による地震被害からの救済よりも、免震機構の解除によって、風で大きく揺れる被害の方が大きくなることが多い。
請求項226−2項記載の発明の重り吸込み型弁方式地震センサー振幅装置装備型固定装置は、このような風時の免震問題を解決する。
というのは、重り吸込み型弁方式地震センサー振幅装置装備型固定装置には、地震時に弁が開かないという問題が無いからである。また、風時には、重りが吸込まれて地震により弁が開く可能性がないからである。
それは、地震の波と風の波の違いによる。
地震の波(加速度)は、0を経由してプラスマイナスの振幅を繰返すが、風の波(加速度)は、プラス領域(またはマイナス領域のどちらか一方)での振幅を繰返すからである。つまり、地震波では、圧力の無い瞬間を持ち、その瞬間に重りの吸込みがなくなり地震センサーとして働く。風波では、プラス領域(またはマイナス領域のどちらか一方)で圧力が持続し、重りの吸込みが解除されることがなく、そのため地震センサーとして働かずに風時では免震機構はロックされるからである。
しかし、より地震時の(ロック)弁の解除の確実性を与えたのが、8.13.2. 風時の免震ロック2の発明である。
この重り吸込み型弁方式地震センサー振幅装置装備型固定装置は、具体的には、
図288、図289等の、地震センサーの重り20、20-b、20-e、20-dcが強風時に出口・出口経路7-acjに吸込まれる型の弁方式地震センサー振幅装置装備型固定装置である。
この重り吸込み型弁方式地震センサー振幅装置装備型固定装置の実施例は、
地震センサーの重り20-bがボール型の図288、図289、図297、図298、図301、図302、図303、図311〜図312、図326(ボールの方)、図327(下ボールの方)、図328、図329、図330、図331、図332(a)、
地震センサーの重り20がすべり部材型の図296、
地震センサーの振り子重り20-e型の図307、図317(a)、図317(b)、図318(a)、図318(b)、図319、図320、図321、図323、図324、図325、図332(b)、
地震センサーの重りが変形型の図299、図300、図322、
等である。ただし、振り子重り20-e型は、振り子の支点を受ける支持部20-iでガタ(遊び)が無いと、重り20-eは吸込まれないので遊びを設ける必要がある。
また、液体の弁として密閉性から考えると、振り子よりボール型の方が優れている。
8.13.2. 風時の免震ロック2(定常強風地域用の免震ロック)
8.13.1. 風時の免震ロック1の発明より、地震時の(ロック)弁の解除の確実性を与えたのが、請求項226−3項記載の発明の発明であり、
前述の重り吸込み型弁方式地震センサー振幅装置装備型固定装置と食込み支承(8.7.参照、ボール型、ローラー型)とを併用使用するものである。
前述の重り吸込み型弁方式地震センサー振幅装置装備型固定装置と、食込み支承(ボール型、ローラー型、8.7.参照)を組合せることにより、
食込み支承の食込み部を乗り越える風の場合にのみ、免震機構はロックされる。
食込み支承の食込み部を乗り越えない風の場合には、免震機構は働く。
という効果が得られる。
このことを説明すると、
1) 食込み支承の食込み部を乗り越えない風の場合には、免震機構は働く。
食込み支承の食込み部を乗り越えるような風が吹かない限り免震される構造体は動き出さない。それまでは、地震センサーの重り(弁)を吸込むような液体等の圧力は発生しないため、地震時に地震センサーの重りが作動し、免震機構が働く。
さらに、食込み支承に加えて、より地震時の(ロック)弁の解除の確実性を考えると、
地震センサーの重り(弁)を吸込むような液体等の圧力を発生させないためには、固定装置の作動部とそれを固定する側との間に(例えば、固定ピン型固定装置の場合には固定ピンとその挿入部との間に)遊びを設けて、食込み部を乗り越え無い限りピストン状部材7-pからの圧力が地震センサーの重り(弁)にかからないようにする。
2) 食込み支承の食込み部を乗り越えるような風の場合にのみ、免震機構はロックされる。
食込み支承の食込み部を乗り越えるような風の場合は、免震される構造体は動き出そうとするため、地震センサーの重りを吸込むような液体等の圧力が発生し、重りが吸込まれている。そのため地震時でも(重りの重さによるが、大抵の場合は)重りが作動せず弁が開かないため、免震機構は働かない。
なお、食込み支承に関しては、8.7.に記載されているが、ボール型、ローラー型がある。
8.13.3. 風時の免震ロック3(定常強風地域用の免震ロック)
請求項226−4項記載の発明は、請求項125項から請求項135項または請求項137項のいずれか1項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
ロック弁(ロック弁管、スライド式ロック弁等を含む)に、弁が出る方向(開く方向)に開いた形になるように傾きをもたせるか、弁が開く方向(出る方向)に幅広く、弁が閉じる方向に(弁が入る方向)狭くなるような段差をつけるかして、ピストン状部材からの圧力を受けると弁が出る(開く)ようにして、
強風時にはピストン状部材からの圧力により、直接に(図292、図293参照)、間接に(図313〜図314参照)、地震センサーとなる重りを押す方向に働くようにしてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体である。
具体的には、
図292(a)(b)、図293(a)(b)において、
ロック弁管20-cpまたロック弁20-lが、錐形等をしており、強風時にはピストン状部材7-pからの圧力により、地震センサーとなる重り20、20-b、20-eを押す方向に働く(持ち上(下)がる)ようにして構成される。
錐形は弁が開く方向に開いた形(弁が出る方向(開く方向)に広く、弁が入る方向(閉じる方向)に狭い傾斜もった形)となっている。
錐形の開き角度(直角に比べて)は、僅かな角度(5/1000〜5/100)で良い。ある一定以上の強風時には重りを押し上げてロックするが、免震の始まる地震初動時の圧力程度はロックしてはいけないからである。
図292(a)(c)、図293(a)(c)は、
ロック弁管20-cpまたロック弁20-lが、段差のついた形等をしており、強風時にはピストン状部材7-pからの圧力により、地震センサーとなる重り20、20-b、20-eを押す方向に働く(持ち上(下)がる)ようにして構成される。段差のついた形は、弁が出る方向(開く方向)に幅広く、弁が入る方向(閉じる方向)に狭くなるような段差をつける形となっている。
このことにより、重り20、20-bが、センサー免震皿20-cpssと平行の曲面の重り20、20-bの上部押え(固定装置本体に取付けられている)20-cpssuに押しつけられ、地震センサーとしての重り20、20-bがロックされる。このことにより強風時に免震が働かなくなる。この重り20、20-bのかわりに振り子重り20-eに置き換えても、同様で、振り子の軸または支持部20-iに押しつけられ、重り20-eがロックされる。
図313〜図314は、ロック弁20-lが、錐形等をしているが、地震センサーとなる重り20、20-b、20-eを直接押さない方式で、歯車・滑車・梃子等によって伝達して押す方式である。具体的に言えば、ロック弁20-lの力を歯車・滑車・梃子等によって伝達して重り20、20-b、20-eを押す方式である。図313〜図314は、ロック弁20-lの力を歯車・滑車・梃子等によって単純に(等価に)伝達するだけで無く増減する場合である。
8.14. 杭折れ防止構法
請求項193項記載の発明の杭折れ防止構法は、上部構造(免震される構造体、地上構造物)と杭等とを構造的に縁を切り、また、その両者間をある一定以上の地震力によって折れるか切れるかする固定ピンで繋ぐことにより構成するものである。
ある一定以上の地震力とは、杭折れが起こる地震力以下の地震力である。
上部構造の基礎部と、杭等との詳細としては、
まず、基礎部の杭等の受けの詳細として、杭等より大きな支持板を持ち、周辺は立ち下ろして、杭等が支持板より外れるのを防ぐ必要もある。その支持板は、杭折れを防ぐためだけならば、コンクリートでもよい。また形状は、平面でも、すり鉢また球面等の凹面でもよい。
同様に、杭等の基礎当たり部の材料は杭折れを防ぐためだけならば、コンクリートでも良く、また形状は、平面でも、基礎部と対称の、円錐また球面等の凸面でもよい。
また固定ピンも、剪断ピン同様、地震時に切断を誘発する誘発切り込みの入ったものでもよい。
9. 緩衝・変位抑制、耐圧性向上支承
9.1. 緩衝材付支承
(1) 減衰ダンパーについて
積層ゴム免震は、(時間軸を横軸、変位を縦軸とすると、)等比級数的な減衰曲線を持ち、減衰しにくいため、必ずと言ってよいほど減衰ダンパーが必要であるが、滑り型免震では(時間軸を横軸、変位を縦軸とすると、)等差級数的な減衰曲線を持ち、すみやかに減衰するため、減衰ダンパーは必要ない。なお滑り型免震に減衰ダンパーを設けた場合には、免震性能を下げる効果しか持たない。また、全ての免震機構に言えることであるが、減衰ダンパーでは、11.1.に記載のように免震される構造体の形態の多様性に対応できない。
(2) 滑り型免震での減衰ダンパー= 緩衝材付支承
ゴム等の弾性材また緩衝材を、免震装置・滑り支承の免震皿等の滑り面(すべり面・転がり面)の周辺また縁に取り付けて、(設計時の)予想を上回る地震変位振幅が入力した場合、その支承周辺の弾性材また緩衝材に滑り部または中間滑り部等を衝突させて対処する。
請求項227項は、その発明である。
図480〜図481は、その発明の実施例を示している。
具体的には、ゴムまたスポンジ等の弾性材また緩衝材26を、免震皿3等の免震滑り支承C、Dの周辺また縁に取り付けて、予想を上回る地震変位振幅が入力した場合、その支承C、D周辺のゴム等の弾性材また緩衝材26に滑り部または中間滑り部等を衝突させて対処する。
緩衝材26の幅を大きく持たせ、さらに柔らかいスポンジ等を用いるとより効果的とも考えられる。
また、緩衝材26の幅を同じにするために、ドーナツ型円周形にする方法も考えられる。図481は、その発明の実施例を示している。また図480は、免震皿が方形の場合である。
図480は、凹型滑り面部の免震皿Cの場合、また図481は、平面型滑り面部の免震皿Dの場合であり、図480、図481共に、滑り部と免震皿の一重免震皿免震装置・滑り支承、中間滑り部を挟んだ二重免震皿免震装置・滑り支承の場合もある。また二重免震皿免震装置・滑り支承の場合、弾性材また緩衝材26が上下の免震皿の両方に取り付けられる場合もあり、上免震皿また下免震皿のどちらかに取り付けられる場合もある。しかし、二重免震皿免震装置・滑り支承の場合は、上下の免震皿の両方に取り付けられる場合の方が、上と下の免震皿が衝突時の衝撃によりずれないので望ましい。なお、図480の免震皿は、方形であり、図481の免震皿は、円形であるが、図480の免震皿が、円形であっても、図481の免震皿が、方形であっても構わなく、これ以外の免震皿(本明細書全体における)においても、当然両方の場合がある。
9.2. 弾性材・塑性材(敷き)支承
図482〜図484は、請求項228項〜請求項232−2項の発明の弾性材・塑性材(敷き)支承の実施例を示している。
なお、弾性材とは天然ゴム、合成ゴム等の弾性材であり、塑性材とは鉛・亜鉛メッキ・合成樹脂材・粘土等の塑性材(弾塑性材を含む、以下同じ)である。
この発明は、以下のように(1)耐圧性向上、(2)変位抑制とに分かれて発展できる。
図482は、請求項228項の発明の弾性材・塑性材(敷き)支承のうち、
免震皿とその免震皿面を滑動するボールまたはローラーの場合の実施例を示している(図482は、その内のボールの場合の実施例である)。
免震皿3とその免震皿面を滑動する滑り部5、中間滑り部6、ボール5-e、またはローラー5-fとにより構成されている免震装置・滑り支承において、
滑り部5、中間滑り部6、ボール5-e、またはローラー5-fの滑動する免震皿3に、弾性材・塑性材3-e(弾塑性材を含む、以下同じ)を敷くか、付着させるか、弾性材また塑性材3-eそのものを使用することにより、構成されている免震装置・滑り支承である。
弾性材また塑性材3-eの使用によって、滑り部5、中間滑り部6、ボール5-e、またはローラー5-fが、弾性材また塑性材3-eへ食込むことにより接触面積が増加し、且つ滑動時の摩擦が増大して、
免震皿面を滑動する滑り部5、中間滑り部6、ボール5-e、またはローラー5-f等に対する免震皿面の耐圧性能の向上と、地震時の応答変位の抑制とを可能にする。
変位抑制の意味は、予想以上の地震振幅時の、免震皿から滑り部等の外れ及び免震皿の縁等への滑り部等の衝突の防止である。
(1) 耐圧性向上
a) 基本形
図482は、請求項229項の発明の、耐圧性向上を図った弾性材・塑性材(敷き)支承のうち、免震皿とその免震皿面を滑動するボールまたはローラーの場合の実施例を示している(図482は、その内のボールの場合の実施例である)。
免震皿3とその免震皿面を滑動する滑り部5、中間滑り部6、ボール5-e、またはローラー5-fとにより構成されている免震装置・滑り支承、特にボール5-eまたはローラー5-fとによる転がり型滑り支承において、
滑り部5、中間滑り部6、ボール5-e、またはローラー5-fの滑動する免震皿3に、弾性材また塑性材3-eを敷くか、付着させるか、弾性材また塑性材3-eそのものを使用することにより、免震皿3への食込みを防止して、免震皿3の耐圧性能の向上に対応するように構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承である。
弾性材また塑性材3-eの使用によって、滑り部5、中間滑り部6、ボール5-e、またはローラー5-fが、弾性材また塑性材3-eへ食込むことにより接触面積が増加し、免震皿3の耐圧性能を向上させ、且つ食込みを防止する。
また当然、変位抑制効果も持つ。
b) ボール食込み孔付き弾性材・塑性材(敷き)支承
また、滑り部5、中間滑り部6、ボール5-e、またはローラー5-fの、地震時以外の通常位置(中央部)に、その食込む形状に従って弾性材また塑性材3-eに孔を開けるか凹みを付ける。これは特に弾性材3-eへのへたり(疲労)等の負荷を減らす構成方法である。
この方法により、通常時の弾性材への圧力を軽減し、長期にわたり圧力を受けることによる弾性材の疲労を防ぐ。
さらに、耐圧性能を向上させ、食込み支承よりも免震時の免震性能を落とさず、風揺れ防止する。
この孔に滑り部等の大きさよりも余裕を見た場合には、小さい加速度時での免震性能も向上させる。以下の(2) b)のすり鉢状の弾性材・塑性材(敷き)支承においても、同様の構成が採用可能である。
(2) 変位抑制
a) 基本形
図482は、請求項230項の発明の、変位抑制を図った弾性材・塑性材(敷き)支承のうち、免震皿とその免震皿面を滑動するボールまたはローラーの場合の実施例を示している(図482は、その内のボールの場合の実施例である)。
免震皿3とその免震皿面を滑動する滑り部5、中間滑り部6、ボール5-e、またはローラー5-fとにより構成されている免震装置・滑り支承において、
滑り部5、中間滑り部6、ボール5-e、またはローラー5-fの滑動する免震皿3に、弾性材また塑性材3-eを敷くか、付着させるか、弾性材また塑性材3-eそのものを使用することにより、変位抑制に対応するように構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承である。
弾性材また塑性材3-eの使用によって、滑り部5、中間滑り部6、ボール5-e、またはローラー5-fが、弾性材また塑性材3-eへ食込むことにより接触面積が増加し、滑動時の摩擦が増大して、地震時の応答振幅の変位が抑制される。
b) 一定変位を超えて敷かれた弾性材・塑性材(敷き)支承
請求項231項は、免震皿の滑り面部の中央部から一定範囲まではすべり型免震または転がり型免震をし、その範囲を超えると免震皿の滑り面部の摩擦が大きくなるように、滑り部5、中間滑り部6、ボール5-e、またはローラー5-fの滑動する免震皿3に、弾性材また塑性材3-eを敷くか、付着させるか、弾性材また塑性材3-eそのものを使用する発明である。そのことにより地震動のある一定変位から変位抑制され、その範囲以内の変位には免震性能は上げられる。この効果は、予想し得る地震の変位の範囲までは免震性能を上げ、予想を超えるそれ以上の変位の地震に対しては、変位抑制が働き、免震皿の許容変位から滑り部等が超えなくすることができる。
c) すり鉢状の弾性材・塑性材(敷き)支承1
さらに、この弾性材また塑性材について、厚みが周辺部ほど増すようにすり鉢また球面等の凹型形状を取ることにより、変位抑制の効果はより期待できる。
図483は、この発明(請求項232項)の、すり鉢また球面等の凹型形状の弾性材・塑性材(敷き)支承のうち、免震皿とその免震皿面を滑動するボールまたはローラーの場合の実施例を示している(図483は、その内のボールの場合の実施例である)。請求項230項〜請求項231項において、免震皿3に、敷かれるか、付着させるか、免震皿にそのものを使用する弾性材また塑性材3-eがすり鉢等の凹形状をしてなることを特徴とする免震装置・滑り支承である(請求項231項の場合は、弾性材また塑性材3-eは、免震皿の滑り面部中央部分に位置する所が抜けて、その一定範囲を超えてからすり鉢または球面等の形状で始まる)。
図483の(b)と(c)の断面図((b)は通常時、(c)は地震振幅時)に示されているように、
弾性材また塑性材3-eが、厚みが周辺部ほど増すような形で、すり鉢また球面等の凹型の形状を取ることにより、
地震時の振幅が大きいほど、滑り部5、中間滑り部6、ボール5-e、またはローラー5-fによる弾性材また塑性材3-eへの食込み深さが増して接触面積が大きくなり、滑動時の摩擦が増大して、地震時の応答振幅の変位が抑制される。
d) すり鉢状の弾性材・塑性材(敷き)支承2
図484は、請求項232−2項の実施例であり、すり鉢または球面または円柱谷面状またはV字谷面状等の凹形状の免震皿に対して、その凹形状に充填させて平面をなすように弾性材・塑性材3-eを敷くか、付着するか、弾性材また塑性材3-eそのものを使用する。そのため凹面中央部ほど弾性材・塑性材が厚くなる実施例である。このことにより通常時における、ボールまたはローラーに対しての免震皿の耐圧性能をさらに向上させることができる。また当然、 上記 c)も免震皿3の耐圧性能も向上する。
9.3. 変位抑制装置
変位抑制装置として、3.と 8.4. 以外の例である。
図485(c)は、請求項233項の発明の、変位抑制装置の実施例を示している。
スライドし合う部材同士1-a、2-pの摩擦によって地震の変位振幅を抑制し、スライドし合う部材同士の一方が免震される構造体1に、他方が免震される構造体を支持する構造体2に設けられることにより構成されてなることを特徴とする応答変位抑制装置である。
スライドし合う部材同士1-a、2-pの接触部の摩擦が大きくなるように、接触部の材料としてゴム等の摩擦係数の大きい材料の選択をすること、
また、ゴム等の弾性材26-bをスライドし合う部材同士1-a、2-pに設け、部材同士1-a、2-pを押し付け合うことも考えられる。
また、この装置は、図132〜図145、図147のように固定装置にも使用できる。
9.4. 衝突衝撃吸収装置
請求項234項〜請求項238項の衝突衝撃吸収装置は、
予想を越える変位振幅をもった地震によって、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とが、外れ止め等で衝突する場合を想定した装置で、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とが衝突する外れ止め等の位置に設けられ、その衝突を緩和する発明である。
その衝突緩和の方法に関しては、弾性的反発のある形ではなく、反発係数の低い弾性材(低反発係数型)を用いる、座屈変形(座屈変形型)を利用する、塑性変形(塑性変形型)または塑性材を利用する等によって、反発を最小限に抑えるのが望ましい。というのはそれによって衝突後の免震振動が乱されずに済み、衝突を緩和することができるからである。
(1) 低反発係数型
請求項234項は、免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とが衝突する位置に、低反発係数の緩衝材また弾性材を設けることにより構成されてなることを特徴とする衝突衝撃吸収装置である。
(2) 座屈変形型
図485は、請求項235項の発明の、弾性材の座屈による衝突衝撃吸収装置の実施例を示している。
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とが衝突する位置に、衝突時に弾性材が座屈する細長比以上の弾性材を設けて、その弾性材の座屈によって衝突時の衝撃を吸収するように構成されてなることを特徴とする衝突衝撃吸収装置である。
また、前記の9.3.の変位抑制装置の端部にこの弾性材を付けることも可能であり、またこの装置は、図132〜図145、図147の固定装置にも使用できる。
(3) 塑性変形型
請求項236項は、免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とが衝突する位置に、衝突時に塑性変形する緩衝材また塑性材を設けることにより構成されてなることを特徴とする衝突衝撃吸収装置である。
(4) 剛性部材挟み型
請求項237項は、免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とが衝突する際の、例えば、ローラー・ボール等が免震皿の縁に衝突する際の、衝撃を吸収させるために、緩衝材・弾性材・塑性材への衝突吸収面積を高める事が有利であるが、そのために、衝突面積よりも大きな面積を持った剛性のある(鋼等の)部材で衝突時の衝撃力を拡散させてから、最低限その拡散した面積をもった緩衝材また弾性材また塑性材で受けるという発明である。その緩衝材・弾性材・塑性材は低反発係数を持った材料のものがよいが、また、上記座屈変形型、塑性変形型も考えられる。
図486は、そのうち、剛性のある(鋼等の)部材26-cが水平方向に長く、衝撃力を水平方向に拡散させてから、その部材に接着させた緩衝材また弾性材また塑性材26により衝撃を吸収させる場合の実施例である。この図486は、図411〜図413(2.12. 引抜き防止装置・滑り支承の改良▲4▼)の引抜き防止装置・滑り支承と同様の構成をもった装置の断面図であり、免震皿の縁の、ローラー・ボール等が衝突する位置に、水平方向に長い剛性のある(鋼等の)部材26-cをもった緩衝材また弾性材また塑性材26が取付けられているものである。
以上の方法により、衝撃を吸収させる能力が格段に向上して、極端に免震皿の面積を小さくすることが可能である。
さらに、請求項238項は、衝突時の免震される構造体の加速度が所定の値になるように、緩衝材また弾性材また塑性材26のバネ定数を決定する計算式に基づいて構成された衝突衝撃吸収装置に関する発明である。
緩衝材・弾性材・塑性材26の長さとたわみ長さから可能なバネ定数Kは、以下の近似式から算出される。
予想以上の地震変位により緩衝部材との衝突が発生した場合に、免震される構造体が受ける加速度から弾性材のバネ定数Kは、以下の式から算出される。
免震される構造体の質量Mに対して衝突衝撃吸収装置を1箇所設置した場合を想定し、衝突速度を V kineとする。このとき接触時の運動エネルギーと衝突衝撃吸収装置の弾性エネルギーを等しいものとおき、衝突衝撃吸収装置の(等価)バネ定数をK、たわみ長さをδとすると近似的に、
1/2・M・V^2=1/2・K・δ^2
K=M・V^2/(δ^2) ……(1)
となる。この式は、衝突衝撃吸収装置が完全な弾性材からなりK一定で弾性変形する場合だけでなく、Kが途中で変化する場合や、粘性減衰や履歴減衰などの減衰を伴う場合、あるいは弾性変形と塑性変形を同時に起こすような場合などにも、近似的に適用できる。
また、衝突衝撃吸収装置に減衰装置を設けて、吸収した衝突のエネルギーを減衰させるときや、あるいは緩衝部材自体にエネルギーを減衰させる能力がある等のときは、(1)式にエネルギー減衰の項を設ける場合もある。
ここでこの式に対し、衝突衝撃吸収装置がとりうるたわみ長さをδに代入することで装置のバネ定数Kが与えられ、このKとδとから、免震される構造体全体での反力Fが与えられる。
F=K・δ ……(2)
そして、免震される構造体が受ける加速度Aは、
Figure 2005240817
である。
ここで衝突衝撃吸収装置を n箇所設置した場合のバネ定数をKn、その場合のたわみ長さをδnとすると、
1/2・M・V^2=1/2・K・δ^2=n・(1/2・Kn・δn^2)
である。ここでたわみ長さδ=δnとすると、Knは前記Kに対してK/nとなり、よって
Figure 2005240817
である。
このA’が、想定した入力地震波の最大加速度よりも小さくなるように、衝突衝撃吸収装置の個数、バネ定数、たわみ長さを調整する。
例として、衝突速度を 50kine、免震される構造体の重量 Mg=50tf、たわみ長さδ=2cm、n箇所設置とした場合を検討する。
(4)より衝突時に免震される構造体の受ける加速度は、
A’=1250/n
ここで衝突衝撃吸収装置の設置箇所数を 8としたとき
A’=1250/8 =156gal
同様に衝突衝撃吸収装置の設置箇所数を10としたとき
A’=1250/10=125gal
同様に衝突衝撃吸収装置の設置箇所数を12としたとき
A’=1250/12=104gal
である。
9.5. 二段式免震(すべり・転がり型免震+ゴム等による免震・減衰・緩衝)
9.5.1. 構成
すべり・転がり型免震において、地震時に免震皿の許容変位を超えた場合の対処法が望まれた。
請求項239項は、そのうち、すべり型免震または転がり型免震において免震皿の許容変位を超えた場合の対処法で、一定変位まではすべり型免震または転がり型免震をし、その変位を超えるとゴム等の弾性材・減衰材・緩衝材により免震・減衰させることを特徴とするものである。
これは以下のように2つに分かれる。
1) すべり型免震+ゴム等による免震・減衰
すべり型免震で免震皿の許容変位を超えた場合の対処法で、一定変位まではすべり型免震をし、その変位を超えるとゴム等の弾性材・減衰材・緩衝材により免震・減衰させることを特徴とするものである。
2) 転がり型免震+ゴム等による免震・減衰
転がり型免震で免震皿の許容変位を超えた場合の対処法で、一定変位までは転がり型免震をし、その変位を超えるとゴム等の弾性材・減衰材・緩衝材により免震・減衰・緩衝させることを特徴とするものである。
具体的には、滑り支承(すべり支承、転がり支承)による免震で、地震時に免震皿の許容変位を超えた地震変位の場合、その変位を超えるとゴム等の弾性材・減衰材・緩衝材により免震・減衰させるもので、そのゴム等の弾性材・減衰材・緩衝材を免震支承に付けるか、また別装置として設けるものである。
9.5.2. 運動方程式(記号については、5.3.0.また 5.1.3.1. 記号一覧)
請求項240項は、以下の運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)により構造解析することによって設計されてなる滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、またそれを使用した免震構造体である。
「すべり・転がり型免震+ゴム等による免震・減衰」の場合の運動方程式について、1質点の場合で考えると、
一定変位(XG)まで
Figure 2005240817
その変位(XG)を超えると(KとCは、ゴム等のバネ定数と粘性減衰係数)
Figure 2005240817
9.6. 二段式免震(すべり・転がり型免震+摩擦変化・勾配変化型免震・減衰)
9.6.1. 構成
すべり・転がり型免震において、地震時に免震皿の許容変位を超えた場合の対処法が望まれた。
請求項241項は、そのうち、すべり型免震または転がり型免震において免震皿の許容変位を超えた場合の対処法で、一定変位まではすべり型免震または転がり型免震をし、その変位を超えると免震皿の滑り面部の摩擦を大きくするか、勾配を大きくするか、または摩擦を大きくし且つ勾配も大きくするかして免震・減衰させることを特徴とするものである。
これは以下のように3つに分かれる。
1) すべり・転がり型免震+摩擦変化型免震・減衰
すべり型免震または転がり型免震における免震皿の許容変位を超えた場合の対処法で、一定変位まではすべり型免震または転がり型免震をし、その変位を超えると免震皿の滑り面部の摩擦を大きくして免震・減衰させることを特徴とするものである。
特に、転がり型免震における免震皿の許容変位を超えた場合の対処法で、一定変位までは転がり型免震で、その変位を超えると免震皿の滑り面部の摩擦を大きくしたすべり型免震・減衰させる場合が多い。
実施例は、3.1.参照。
2) すべり・転がり型免震+勾配変化型免震・減衰
すべり型免震または転がり型免震における免震皿の許容変位を超えた場合の対処法で、一定変位まではすべり型免震または転がり型免震をし、その変位を超えると免震皿の滑り面部の勾配を大きくして免震・減衰させることを特徴とするものである。
実施例は、3.2.参照。
3) すべり・転がり型免震+摩擦変化且つ勾配変化型免震・減衰
すべり型免震または転がり型免震における免震皿の許容変位を超えた場合の対処法で、一定変位まではすべり型免震または転がり型免震をし、その変位を超えると免震皿の滑り面部の摩擦を大きくし、且つ勾配を大きくして免震・減衰させることを特徴とするものである。
実施例は、3.3.参照。
9.6.2. 運動方程式(記号については、 5.3.0.また 5.1.3.1. 記号一覧)
請求項242項は、以下の運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)により構造解析することによって設計されてなる滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、またそれを使用した免震構造体である。
1) 「すべり・転がり型免震+摩擦変化型免震・減衰」の場合の運動方程式について、1質点の場合で考えると、
一定変位(XG)まで
Figure 2005240817
その変位(XG)を超えると(μ’は、変位(XG)を超えた領域での摩擦係数)
Figure 2005240817
2) 「すべり・転がり型免震+勾配変化型免震・減衰」の場合の運動方程式について、1質点の場合で考えると、
一定変位(XG)まで
Figure 2005240817
その変位(XG)を超えると(θ’は、変位(XG)を超えた領域での摩擦係数)
Figure 2005240817
3) 「すべり・転がり型免震+摩擦変化且つ勾配変化型免震・減衰」の場合の運動方程式について、1質点の場合で考えると、
一定変位(XG)まで
Figure 2005240817
その変位(XG)を超えると
Figure 2005240817
9.6.3. 運動方程式(記号については、 5.3.0.また 5.1.3.1. 記号一覧)
「すべり・転がり型免震+摩擦変化・勾配変化型免震・減衰」の場合の運動方程式について、1質点の場合で考えると、
一定変位まで
Figure 2005240817
その変位を超えると(θ’とμ’は、すべり型免震の勾配と摩擦係数で、θ’とμ’ともに変化させる場合、どちらかだけ変化させる場合に分かれる)
Figure 2005240817
となるような運動方程式となる。
この場合について、θ’とμ’が一定型と変化型に分かれる。
1) 一定型
θ’=定数、μ’=定数
2) 変化型
θ’=θ’(x)
μ’=μ’(x)
10.回転・捩れ防止装置
固定装置一個だと、風時に、免震される構造体が固定装置を中心として回転するのを止められない。
積層ゴム等のバネ型の復元装置・オイルダンパー等の速度比例型の減衰装置を採用して重心と剛心がずれている場合には、免震時に免震される構造体の捩れ振動が生じる。
その回転及び捩れ振動が生じないようにするには、免震される構造体及びその免震される構造体を支持する構造体の周辺に配置される回転・捩れ防止装置でその運動を押さえ込むことである。この回転・捩れ防止装置は、免震される構造体を、免震される構造体を支持する構造体に対して水平方向への並進運動のみを許容して、回転・捩れを抑制させるものである。
この装置は、当然、(免震)滑り支承としても使用できる。
「並進運動のみ」の「のみ」について、ある程度の回転の幅は、スムーズに並進運動するために許容される。許容される幅も、滑り支承として使用する場合は大きくても良い。特に、中間部スライド部材(中間免震皿)が外れることがなくなるだけでなく、中間部スライド部材(中間免震皿)が自然に元の位置に戻る効果も持つ三重スライド部材(三重免震皿)免震装置・滑り支承の場合で、それを支承としてのみ利用する場合には、中間部スライド部材(中間免震皿)が外れることがなくなる目的の範囲で、ガイド部等による回転の幅は許容される。
この装置により、積層ゴム等のバネ型免震装置の使用またダンパー等の使用により、重心と剛心がずれている場合にも、免震時の免震される構造体の捩れ振動を抑制することが可能になる。
10.1. 回転・捩れ防止装置
請求項243項〜請求項244−5項は、この回転・捩れ防止装置に関する発明であり、またそれによる免震構造体の発明で、
この回転・捩れ防止装置は、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、免震される構造体を、免震される構造体を支持する構造体に対して水平方向への並進運動のみを可能とする回転・捩れ防止装置である。この装置は、当然、(免震)支承としても使用できる。
具体的には、
回転・捩れ防止装置Lは、上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材からなり、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
上部スライド部材を免震される構造体に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体に設け、その間に中間部スライド部材が入り、
スライドし合うスライド部材同士は、少なくとも片方がもう片方のガイド部(上下ガイドスライド部材・部分)3-gに沿ってスライドすることにより、
上部スライド部材は、中間部スライド部材に対して相互に平行移動のみを許容され、
下部スライド部材は、中間部スライド部材に対して相互に平行移動のみを許容されることにより、中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士が相互に平行移動のみを許容されることにより、
さらに、これらのスライド部材を一層毎に平行移動方向が変わるように、中間部スライド部材が一層の時は、互いに直交方向になるように、
中間部スライド部材が複層の時は、交差角度の総合計が180度になるように、積層させることによって、
免震される構造体を、免震される構造体を支持する構造体に対して水平方向への並進運動のみを可能とする回転・捩れ防止装置Lまた滑り支承である。
なお、中間部スライド部材が複層の場合の、それぞれの層の交差角は、全体交差数の180度の等分割が望ましいが、それよりずれていてもよい。
「平行移動のみ」また「並進運動のみ」の「のみ」について、ある程度の回転の幅は、スムーズに並進運動するために許容される。許容される幅も、滑り支承として使用する場合は大きくても良い。特に、中間部スライド部材(中間免震皿)が外れることがなくなるだけでなく、中間部スライド部材(中間免震皿)が自然に元の位置に戻る効果も持つ三重スライド部材(三重免震皿)免震装置・滑り支承の場合で、それを支承としてのみ利用する場合には、中間部スライド部材(中間免震皿)が外れることがなくなる目的の範囲で、ガイド部等による回転の幅は許容される。
中間部スライド部材が単層で、上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材のみの3層構成の場合には、上部スライド部材、下部スライド部材のスライド部分の長さが、中間部スライド部材のスライド部分の長さよりも長いほど回転・捩れの抑止効果が大きくなる。
また、上部スライド部材は、上側(部)免震皿の場合もあり、下部スライド部材も、下側(部)免震皿の場合もあり、
中間部スライド部材も、上下ガイドスライド部材3-gの場合、中間免震皿と上下ガイドスライド部材3-gの場合、上下ガイドスライド部分3-gをもった中間免震皿の場合もある。
さらに、上下ガイドスライド部材・部分3-gは、上下繋ぎスライド部材・部分3-sでもよいが、上下繋ぎスライド部材・部分3-sの上下の部材との引掛けを必要としなくても、本来の機能は果たせるものである(図382(b)〜図383(b)とを参照)。
以下、ガイド型、ローラー型に分けて説明を行う。
10.1.1. ガイド型
請求項244−1項記載の発明であるガイド型は、
請求項244項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材のスライド部材の相互間にガイド部とそのガイド部に沿う部分を設ける型である。
ガイド型は、外ガイド型と内ガイド型とに分かれ、それに対応してガイド部も、外ガイド部と内ガイド部とに分かれる。
請求項244−1項は、
請求項244項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
上部スライド部材と中間部スライド部材との、また、中間部スライド部材と下部スライド部材との、また、中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士との、どちらか一方に、スライドする方向にガイド部を、他方にそのガイド部に沿う部分を設けることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置また滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
請求項244−1−2項記載の発明であるガイド型は、ガイド部とそのガイド部に沿う部分との接触部分に発生する摩擦抵抗を下げたもので、
請求項244−1項記載のガイド型回転・捩れ防止装置また滑り支承において、ガイド部とそのガイド部に沿う部分との接触部分にボールもしくはローラー等の転動体を設ける(挟む)事を特徴とする回転・捩れ防止装置、またそれによる免震構造体である。このことにより風時または捩れ発生時(免震時)等の回転抑制による、ガイド部とそのガイド部に沿う部分との接触部分に発生する摩擦抵抗を下げる事が可能になり、免震性能を向上させる(10.1.1.2.(1) 2)参照)。
10.1.1.1. 回転・捩れ防止装置1(外ガイド型)
10.1.1.1.1. 構成
請求項244−2項は、
請求項244項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
上部スライド部材と中間部スライド部材との、また、中間部スライド部材と下部スライド部材との、また、中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士との、どちらか一方の平行する対辺(同士)に、スライドする方向にガイド部を、他方の平行する対辺(同士)にそのガイド部(外ガイド部)に沿う部分を設けることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置また滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
この回転・捩れ防止装置また滑り支承の実施例として、以下のものがあげられる。
特に、図340〜図380、図394〜図418は、引抜き防止機能を併せ持ち、そのうち図348〜図352、図359〜図363、図370〜図380、図409〜図418は、免震復元機能を併せ持ち、そのうち図348〜図350、図359〜図361、図370〜図372、図375〜図377、図378〜図381、図384、図409〜図410、図411〜図413は、転がり型免震機能を併せ持つことが可能である。
(1) 図394〜図418(2.12.引抜き防止装置・滑り支承の改良▲4▼参照)の実施例では、
回転・捩れ防止装置Lが、上側(部)免震皿(上部スライド部材)3-a、下側(部)免震皿(下部スライド部材)3-b、上下繋ぎスライド部材(中間部スライド部材)3-sからなる場合である。
図430〜図435の実施例では、図430〜図432は図396〜図398の、図433〜図435は図411〜図413の、上下繋ぎスライド部材3-sが、上下の部材との引掛けをもたない上下ガイドスライド部材3-gの場合である。
(2) 図340〜図380(4.1.2.引抜き防止付き三重(また三重以上の)免震皿免震装置・滑り支承参照)の実施例では、
回転・捩れ防止装置Lが、上側(部)免震皿(上部スライド部材)3-a、下側(部)免震皿(下部スライド部材)3-b、上下繋ぎスライド部材3-sまたは上下繋ぎスライド部分3-sをもった中間免震皿(中間部スライド部材)3-mからなる場合である。
図419〜図429の実施例では、図419〜図422は図340〜図343の、図423〜図426は、図344〜図347の、図427〜図429は図348〜図350の、上下繋ぎスライド部材・部分3-sが、上下の部材との引掛けをもたない上下ガイドスライド部材・部分3-gの場合である。
(3) 図344〜図352、図356〜図363、図367〜図374(4.3.平面状また円柱谷面状またV字谷面状重層免震皿(上下繋ぎスライド部分持ち)参照)の実施例では、
回転・捩れ防止装置Lが、上側(部)免震皿(上部スライド部材)3-a、下側(部)免震皿(下部スライド部材)3-b、上下繋ぎスライド部分3-sをもった中間免震皿(中間部スライド部材)3-mからなる場合である。
以上の(1)〜(3)の実施例のうち、ここで触れられていないものに関して、上下繋ぎスライド部分・部分3-sが、上下の部材との引掛けをもたない上下ガイドスライド部材・部分3-gとなる場合もある。
また、以下の、10.2.回転抑制、10.3.捩れ振動抑制にも共通であるが、 回転・捩れ防止装置は、免震される構造体を支持する構造体2に、剛接、つまり(アンカー)ボルト2本以上で回転しないよう接合されなければならない。
(4) 上部スライド部材と中間部スライド部材との間に、また中間部スライド部材と下部スライド部材との間に、低摩擦材、またボール(ベアリング)5-e、ローラー(ベアリング)5-fを挟むことで、摩擦係数を下げる方法が考えられる。
図383(b)は、その実施例である。図383(a)は、ボール(ベアリング)5-e、ローラー(ベアリング)5-fを挟まない場合の実施例である。
図382(b)(c)も、その実施例で、中間部スライド部材3-mが上下繋ぎスライド部分3-sをもった場合である。
図383(c)(d)は、上下繋ぎスライド部材3-sに、L型の保持器5-gをもったローラー5-fを設けて、転がりにより、側面、上面の摩擦抵抗を少なくした場合である(また、側面用、上面用と別々のローラー5-fを設けてもよい。また当然、片方だけでも良い。回転・捩れ防止の摩擦抵抗の低減だけでは、側面のローラー5-fだけを設けてもよい)。
図384は、図348〜図350の上下繋ぎスライド部材3-sに、L型の保持器5-gをもったローラー5-fを設けて、転がりにより、側面、上面の摩擦抵抗を少なくした場合である。
図385は、図411〜図413の上下繋ぎスライド部材3-sに、L型の保持器5-gをもったローラー5-fを設けて、転がりにより、側面、上面の摩擦抵抗を少なくした場合である。
図383(c)(d)〜図385の支承ともに、上面の摩擦抵抗の軽減は、地震時の支承への引抜発生時にその摩擦抵抗を下げる効果をもつ。また、上面の摩擦抵抗の軽減は、地震時の引抜発生によって生じる捩れ(地震時の引抜発生によってその支承の摩擦により捩れが生じる)を抑える効果を持つ。また、側面の摩擦抵抗の軽減は、この支承による捩れ回転抑制時(10.回転・捩れ防止装置参照)に働く摩擦抵抗を下げ、免震性能を高める効果をもつ。
請求項244−1−2項は、この側面低摩擦材・ベアリング付きの発明である(10.1.1.2. (1) 2)参照)。
10.1.1.1.2. 回転・捩れ防止装置の回転・捩れ抑制能力計算式
回転・捩れ防止装置は、上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材からなり、上部スライド部材を免震される構造体側に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体側に設け、その間に中間部スライド部材が入る。
上部スライド部材は、中間部スライド部材と下部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容し、下部スライド部材は、中間部スライド部材と上部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容される。
以上の構造から、免震される構造体は、免震される構造体を支持する構造体に対し長辺方向及び短辺方向の平行移動のみを許容される。このとき各スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さをl、すきまをdとすると、回転・捩れ防止装置の許す回転角φは、上下合わせた全体で
φ=4d/l ……(1)
で表される。この値は、例えばl=250mm、d=0.5mmの場合、φ=1/125rad程度の値であり、回転・捩れはほとんど完全に抑制できる。
10.1.1.2. 回転・捩れ防止装置2(内ガイド型)
(1) 一般
1) 一般
請求項244−3項は、
請求項244項から請求項244−2項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、上部スライド部材と中間部スライド部材、中間部スライド部材と下部スライド部材(中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士)との間にどちらか一方にスライドする方向に溝を、他方にその溝に入る凸部(内ガイド部)を設けることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置、またそれによる免震構造体の発明である。凸部の長さとそれと溝との隙間とにより回転・捩れ防止能力が決まる。
図437〜図457は、その実施例である。
a) 外ガイド部、内ガイド部併用型
図437〜図439は、図427〜図429の三重(また三重以上の)免震皿免震装置・滑り支承(転がり支承)の中間免震皿3-mに、上下に重なる免震皿のスライドが許されている方向に凸部形状の内ガイド部(上下ガイドスライド部分)3-gが付けられ、上部(側)免震皿3-aまたは下部(側)免震皿3-bに、上下に重なる免震皿のスライドが許されている方向に溝3-giが掘られて、内ガイド部3-gがその溝3-giに挿入してガイドとなる場合である。また、上部(側)免震皿3-aまたは下部(側)免震皿3-bに内ガイド部(上下ガイドスライド部分)3-gが付き、中間免震皿3-mに溝3-giが掘られて、内ガイド部3-gがその溝3-giに挿入してガイドとなるような逆の場合もある。
b) 内ガイド部のみ型
図440〜図457は、外ガイド部無しの、内ガイド部(上下ガイドスライド部分)3-gのみの場合の実施例である。
図440〜図442は、三重(また三重以上の)免震皿免震装置・滑り支承(すべり支承)の中間免震皿3-mに、上下に重なる免震皿のスライドが許されている方向に凸部形状の内ガイド部(上下ガイドスライド部分)3-gが付けられ、上部(側)免震皿3-aまたは下部(側)免震皿3-bに、上下に重なる免震皿のスライドが許されている方向に溝3-giが掘られて、内ガイド部3-gがその溝3-giに挿入してガイドとなる場合である。また、上部(側)免震皿3-aまたは下部(側)免震皿3-bに内ガイド部(上下ガイドスライド部分)3-gが付き、中間免震皿3-mに溝3-giが掘られて、内ガイド部3-gがその溝3-giに挿入してガイドとなるような逆の場合もある。
なお、内ガイド部(上下ガイドスライド部分)3-gが付いた中間免震皿3-mは、その上下の内ガイド部3-gに働く捩れに抵抗できるような剛性が得られるように、上下の内ガイド部3-gの一体性を計ったトラス状、火打ち梁状、面状、ハンチ状等の形態となっている。このトラス状、火打ち梁状、面状、ハンチ状等の形態により、上部スライド部材と下部スライド部材との回転を拘束することによって捩れを抑制する。また風時の固定装置を中心とする回転を抑制する。
10.1.1.2.に記載の発明においては、上下ガイドスライド部材と同様に、免震皿をもたない内ガイド部を用いた実施例も可能である。図446〜図447は、その実施例である。
また、図446〜図447の装置と図440〜図442の装置とは、ガイド部3-gとその溝3-giとの、(上部スライド部材、中間部スライド部材、下部スライド部材への取付き)関係が逆の形である。
図446〜図447の装置は、図440〜図442の装置とほぼ同様であるが、上部スライド部材3-aまた下部スライド部材3-bが、内ガイド部3-gとなり、線材であり、中間部スライド部材3-mに、上下のスライド部材3-a、3-bのスライドが許されている方向に溝3-giが設けられ、上下のスライド部材3-a、3-bの内ガイド部3-gがその溝3-giに挿入してガイドとなる場合である。
中間部スライド部材3-mは、上下のスライド部材3-a、3-bの内ガイド部3-gから働く捩れに抵抗できるような剛性が得られるように、上下の(内ガイド部3-gの入る)溝3-giの一体性を計ったトラス状、火打ち梁状、面状、ハンチ状等の形態となっている。このトラス状、火打ち梁状、面状、ハンチ状等の形態により、上部スライド部材と下部スライド部材との回転を拘束することによって捩れを抑制する。また風時の固定装置を中心とする回転を抑制する。
図440〜図442の装置の中間部スライド部材3-mは、面状のものであり、図446〜図447の装置の中間部スライド部材3-mも、面状のものである。
図458の装置は、中間部スライド部材3-mがトラス状のものであり、(a)図は、この図440〜図442の装置の中間部スライド部材3-mがトラス状のものであり、(b)図は、この図446〜図447の装置の中間部スライド部材3-mがトラス状のものである。
図459の装置は、中間部スライド部材3-mが火打ち梁状のものであり、(a)図は、図440〜図442の装置の中間部スライド部材3-mが火打ち梁状のものであり、(b)図は、図446〜図447の装置の中間部スライド部材3-mが火打ち梁状のものである。
図460の装置は、中間部スライド部材3-mがハンチ状のものであり、(a)図は、図440〜図442の装置の中間部スライド部材3-mがハンチ状のものであり、(b)図は、図446〜図447の装置の中間部スライド部材3-mがハンチ状のものである。
10.1.1.1.外ガイド型、10.1.1.2.内ガイド型共に、引抜き防止(上下繋ぎスライド部材・部分)付きの重層免震皿の方がスライド部材同士の浮き上がりを防げるので回転・捩れ防止の効果が大きい。
また、このガイド型(外ガイド型/内ガイド型共に)は、上部スライド部材、下部スライド部材のスライド部を、中間部スライド部材より長くすることにより、回転・捩れ防止抵抗を増加させた型もある(以下、下上スライド部材伸張型と言う)。この型は特に3層構成の場合に効果がある。
2) 側面低摩擦材・ベアリング付き
図461の装置は、溝3-giまたガイド部3-gの側面部に、低摩擦材またローラー・ボールベアリングを付けることにより、溝3-gi内でのガイド部3-gのスライドする動きの摩擦抵抗を下げたものである。
(a)(b)図は、図440〜図442の(d)(e)図に対応し、同図の装置の溝3-giまたガイド部3-gの側面部に、低摩擦材またローラー・ボールベアリング5-f、5-eを設けたものであり、(c)(d)図は、図446〜図447の(c)(b)図に対応し、同図の装置の溝3-giまたガイド部3-gの側面部に、低摩擦材またローラー・ボールベアリング5-f、5-eを設けたものであり、溝3-gi内でのガイド部3-gのスライドの摩擦抵抗を下げたものである。
また、この側面低摩擦材・ベアリング付きは、10.1.1.1.の外ガイド型のガイド部とそのガイド部(外ガイド部)に沿う部分との間に、側面低摩擦材またベアリングを設ける場合も考えられる。
図383(c)(d)〜図385は、外ガイド型の発明である(10.1.1.1.1.(4)参照)。
請求項244−1−2項は、この側面低摩擦材・ベアリング付きの発明である(10.1.1.参照)。
3) 十字型・T字型・L字型
上下の内ガイド部3-gの形状が、十字型状、T字型状、L字型状のものがある。この形状により、免震される構造体に配置される形状に合せることが可能になる。
a) 十字型
図440〜図460の装置は、上下の内ガイド部3-gの形状が、十字交差の十字型状のものである。
b) T字型
図462〜図466の装置は、上下の内ガイド部3-gの形状が、T字型状のものであり、図462〜図464の装置は、図440〜図442の装置のT字型状のものであり、図465〜図466の装置は、図446〜図447の装置がT字型状のものである。
図462〜図466では、T字形状の内ガイド部3-gの形状の片方が短いが、両方同じ長さでも良い。
c) L字型
図467〜図471の装置は、上下の内ガイド部3-gの形状が、L字型状のものであり、図467〜図469の装置は、図440〜図442の装置のL字型状のものであり、図470〜図471の装置は、図446〜図447の装置のL字型状のものである。
(2) 中間滑り部持ち滑り支承兼用型
請求項244−3−2項は、
請求項244−3項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承における中間滑り部持ち滑り支承兼用型のもので、
上部スライド部材3-aと中間部スライド部材3-m、中間部スライド部材3-mと下部スライド部材3-b(中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士)との間に、中間滑り部として、すべり材またはローラー・ボール5-f、5-e等の転動体を設けてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置、また中間滑り部持ち滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
(3) 復元型滑り支承兼用型
請求項244−3−3項は、
請求項244−3項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承における復元型滑り支承兼用型のもので、
上部スライド部材3-aと中間部スライド部材3-m、中間部スライド部材3-mと下部スライド部材3-b(中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士)との間に、中間滑り部として、すべり材またはローラー・ボール5-f、5-e等の転動体を入れるか、
または、さらに上部スライド部材3-aと中間部スライド部材3-m、中間部スライド部材3-mと下部スライド部材3-bのどちらか片方の(中間滑り部の)すべり・転がり面を、また両方のすべり・転がり面を、V字谷面状または円柱谷面等の凹形状にしてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置、また復元型滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
図443〜図445は、図440〜図442の上部スライド部材3-aと中間部スライド部材3-m、中間部スライド部材3-mと下部スライド部材3-bとの間に、中間滑り部として、すべり材またはローラー・ボール等の転動体を入れるか、または、さらに上部スライド部材3-aまた下部スライド部材3-bの内ガイド部3-gまた溝3-giのすべり・転がり面をV字谷面状または円柱谷面等の凹形状にして、復元性能を持った滑り支承にしたものである。
図448〜図449も同様に、図446〜図447の上部スライド部材3-aと中間部スライド部材3-m、中間部スライド部材3-mと下部スライド部材3-bとの間に、中間滑り部として、すべり材またはローラー・ボール5-f、5-e等の転動体を入れるか、または、さらに上部スライド部材3-aまた下部スライド部材3-bの内ガイド部3-gまた溝3-giのすべり・転がり面をV字谷面状または円柱谷面等の凹形状にして、復元性能を持った滑り支承にしたものである。
図455〜図457は、図446〜図447の上部スライド部材3-aと中間部スライド部材3-m、中間部スライド部材3-mと下部スライド部材3-bとの間に、中間滑り部として、すべり材またはローラー・ボール5-f、5-e等の転動体を入れるか、または、さらに中間部スライド部材3-mの内ガイド部3-gを挿入する溝3-giのすべり・転がり面をV字谷面状または円柱谷面等の凹形状にして、復元性能を持った滑り支承にしたものである。また、(4)の引抜き防止装置兼用型でもある。
(4) 引抜き防止装置兼用型
請求項244−3−4項は、
請求項244−3項〜請求項244−3−3項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承における引抜き防止装置兼用型のもので、
溝に入る凸部形態が、溝に嵌まりこみ上下方向に抜けなくなるような引掛け部(または引掛かり部)を有するような形態であることを特徴とする回転・捩れ防止装置、また引抜き防止装置・滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
図450〜図454は、その実施例である。
図450〜図452は、図440〜図442の回転・捩れ防止装置また滑り支承の引抜き防止装置兼用のものである。
図440〜図442の装置の中間免震皿3-mの内ガイド部3-gが、上部(側)免震皿3-aまたは下部(側)免震皿3-bの溝3-giに対して、引掛け部(または引掛かり部)を有することで嵌まりこみ上下方向に抜けなくなっている場合である。内ガイド部3-gの形状として、上部(側)免震皿3-aまたは下部(側)免震皿3-bの溝3-giに対して、T字型、L字型、逆三角形型等の嵌まりこみ上下方向に抜けなくなるような、引掛け部(または引掛かり部)を有するような形であればよい。図450〜図452の内ガイド部3-gの形状は、T字型となっている。
図453〜図454は、図446〜図447の回転・捩れ防止装置また滑り支承の引抜き防止装置兼用のものである。
図446〜図447の装置の上部スライド部材3-aまた下部スライド部材3-bの内ガイド部3-gが、中間部スライド部材3-mの溝3-giに対して、引掛け部(または引掛かり部)を有することで嵌まりこみ上下方向に抜けなくなっている場合である。
内ガイド部3-gの形状として、中間部スライド部材3-mの溝3-giに対して、T字型、L字型、逆三角形型等の嵌まりこみ上下方向に抜けなくなるような、引掛け部(または引掛かり部)を有するような形であればよい。 図453〜図454の内ガイド部3-gの形状は、T字型となっている。
また、(3)の復元型滑り支承兼用型の、図443〜図445の装置も、図448〜図449の装置も、引抜き防止装置兼用が考えられる。
図443〜図445の装置の中間免震皿3-mの内ガイド部3-gが、上部(側)免震皿3-aまたは下部(側)免震皿3-bの溝3-giに対して、引掛け部(または引掛かり部)有することで嵌まりこみ上下方向に抜けなくなっている場合である。
内ガイド部3-gの形状として、上部(側)免震皿3-aまたは下部(側)免震皿3-bの溝3-giに対して、T字型、L字型、逆三角形型等が嵌まりこみ上下方向に抜けなくなるような、引掛け部(または引掛かり部)を有するような形であればよい。
図448〜図449の装置の上部スライド部材3-aまた下部スライド部材3-bの内ガイド部3-gが、中間部スライド部材3-mの溝3-giに対して、引掛け部(または引掛かり部)有することで嵌まりこみ上下方向に抜けなくなっている場合である。
内ガイド部3-gの形状として、中間部スライド部材3-mの溝3-giに対して、T字型、L字型、逆三角形型等が嵌まりこみ上下方向に抜けなくなるような、引掛け部(または引掛かり部)を有するような形であればよい。
図455〜図457は、図453〜図454の引抜き防止装置兼用型装置に加えて(3)の復元型滑り支承兼用型にしたものである。
図472〜図474は、図437〜図439の外ガイド部を持たず、内ガイド部が、引抜き防止部材となり、上部(側)免震皿3-aまた下部(側)免震皿3-bに対して引掛け部(または引掛かり部)有する型のものであり、引抜き防止装置兼用型装置に加えて(3)の復元型滑り支承兼用型にしたものである。
図475〜図477は、図437〜図439の内ガイド部のみが、引抜き防止部材となり、上部(側)免震皿3-aまた下部(側)免震皿3-bに対して引掛け部(または引掛かり部)有する型のものであり、外ガイド型と引抜き防止装置兼用型とに加えて、(3)の復元型滑り支承兼用型装置にしたものである。
10.1.2. ローラー型
ローラー型は、
請求項244項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材(中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士)のスライド部材の相互間にローラーが挟まれた型の場合、
ローラーとスライド部材のローラー転がり面でのスリップによるずれ(角度)の生じない形として、溝型(抑制能力弱い)、歯車型(抑制能力強い)がある。ずれが生じなけれけば、捩れは抑制できる。
10.1.2.1. 回転・捩れ防止装置3(溝型)
請求項244−4項は、
請求項244項から請求項244−3−4項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材(中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士)のスライド部材の相互間にローラーが挟まれ、
ローラーとスライド部材のローラー転がり面とのどちらか一方に溝を、他方にその溝に入る凸部(ガイド部)を設けることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置、また滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
図478は、その実施例であり、
図427〜図429等の三重(また三重以上の)免震皿免震装置・滑り支承の上部(側)免震皿3-a、下部(側)免震皿3-b、中間免震皿3-mのローラー5-fの転がり面にレール状のガイド部(凸部)3-lを、ローラー5-f側にそのガイド部(凸部)3-lが挿入する溝5-flを設けた場合のものである。
なお、図478は、上部(側)免震皿3-a、下部(側)免震皿3-bにおける実施例を示している。中間免震皿3-mの場合は免震皿の上面と下面のそれぞれにレール状のガイド部(凸部)3-lが上面・下面で直交するように設けられる。
また、ローラー5-fの転がり面にガイド部(凸部)挿入溝を、ローラー5-f側にそのガイド部(凸部)を設けるような逆の場合もある。
さらに、ガイド部また溝が、ローラーに対して、一個でなく複数個の場合、さらにガイド部また溝同士の間隔が大きい場合ほど効果がある。
なお、ローラーに代えて、ガイド部また溝に跨がる形の長いすべり部材(すべり型中間滑り部)でも可能である。
この発明は、回転・捩れ防止だけでなく、免震時のローラーのずれをも防ぐことが可能である。ローラーのずれとは、免震時のスリップによりローラーがスライド方向に対して斜めになることであり、それを防ぐ(4.3.(9) 参照)。
10.1.2.2. 回転・捩れ防止装置4(歯車型)
請求項244−5項は、
請求項244項から請求項244−4項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材(中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士)のスライド部材の相互間にローラーが挟まれ、
スライド部材のローラー転がり面にラックを、ローラーの周囲にそのラックと噛合う歯(歯車)を設けることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置、また滑り支承、またそれによる免震構造体の発明である。
図479は、その実施例であり、
図427〜図429等の三重(また三重以上の)免震皿免震装置・滑り支承の上部(側)免震皿3-a、下部(側)免震皿3-b、中間免震皿3-mのローラー5-fの転がり面にラック3-rを、ローラー5-f側にそのラック3-rと噛合う歯車5-frを設けた場合のものである。
この発明は、回転・捩れ防止だけでなく、免震時のローラーのずれをも防ぐことが可能である。ローラーのずれとは、免震時のスリップによる位置のずれであり、ローラーがスライド方向に対して斜めになることをも防ぐ(4.3.(8) 参照)。
10.1.2.1.溝型、10.1.2.2.歯車型共に、引抜き防止(上下繋ぎスライド部材・部分)付きの重層免震皿の方がローラーのスライド部材のローラー転がり面からの浮き上がりを防げるので回転・捩れ防止の効果が大きくなる。
10.2. 回転抑制
10.2.1. 回転抑制
請求項245項は、以上(10.1.記載)の回転・捩れ防止装置によって回転抑制された免震構造体に関する発明である。
固定装置(8.記載の固定装置または他の風揺れ等を防止する固定装置を含む)と、10.1.記載の回転・捩れ防止装置とを、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設ける。そのことにより固定装置一個で風揺れ防止が可能になる。
固定装置を最小個数に、できれば一個にし、回転・捩れ防止装置も最小個数にするためには、固定装置を免震される構造体の中央部に、回転・捩れ防止装置を免震される構造体の周辺部に配置するのがよい。
一般的には、固定装置を免震される構造体の中央部に最低一個と、
回転・捩れ防止装置を、免震される構造体の周辺部に(対角位置に)最低2個とを、配置するのがよい。
ここで言う「免震される構造体の中央部」とは、免震される構造体の重心部のことだけではなく、単に中央部分であり、場合によっては、回転・捩れ防止装置の配置される免震される構造体の周辺部の内側(免震される構造体の中央部寄り)という意味でもよい。
ここで言う「免震される構造体の周辺部」とは、免震される構造体の、固定装置の配置される位置よりも外側(免震される構造体の周辺部寄り)という意味でもよい(8.12.(6)参照)。
10.2.2. 回転抑制能力計算式
請求項246項〜請求項246−3項は、請求項245項記載の、固定装置と回転・捩れ防止装置となる免震構造体において、以下の回転抑制能力計算に基づいた部材断面による回転・捩れ防止装置に関する発明であり、またそれによる免震構造体の発明である。
(1) 回転抑制能力計算式
以上の10.1.記載の回転・捩れ防止装置において、
回転・捩れ防止装置は、上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材からなり、上部スライド部材を免震される構造体側に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体側に設け、その間に中間部スライド部材が入る。
上部スライド部材は、中間部スライド部材と下部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容し、下部スライド部材は、中間部スライド部材と上部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容される。
免震される構造体の回転・捩れ防止装置が設けられる平面を剛床と仮定すると、風圧力により回転が生じてから回転抑制が働くまでに、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間には、一様な許容回転角φによる移動が生じ、この回転角φによる移動は長辺方向および短辺方向の平行移動と、回転とに分解されるから、回転・捩れ防止装置は回転抑制が働くときまでに平行移動分のずれを生じ、各スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さlは、実際に回転抑制が働くときには、初期の状態lから回転角φによる平行移動分を減じられて機能する。
このとき各部の寸法を、
10.1.1.1. 回転・捩れ防止装置1(外ガイド型)では、
スライド部材のうち内側に挿入される方の部材幅:t
各スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l
許容回転角に達したとき上部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l1
許容回転角に達したとき下部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l2
すきま(片側):d(以下同じ)
とし、
10.1.1.2. 回転・捩れ防止装置2(内ガイド型)では、
内ガイド部の幅:t
内ガイド部の挿入される溝の幅:(t+2d)
内ガイド部と内ガイド部の挿入される溝の掛かり合う長さ:l
許容回転角に達したとき上部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l1
許容回転角に達したとき下部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l2
とすると、上部スライド部材と中間部スライド部材との間の回転角φ1、下部スライド部材と中間部スライド部材との間の回転角φ2を、
φ1=2d/l1 ……(1)
φ2=2d/l2 ……(2)
φ1+φ2=φ ……(3)
とかくことができる。
固定装置から各装置までの距離をr、回転・捩れ防止装置が設けられる平面の長辺または短辺を基準とした固定装置から各回転・捩れ防止装置への角度をγとすると、
l1=l−r・φ・|cosγ| ……(4)
l2=l−r・φ・|sinγ| ……(5)
という関係がある(|cosγ|はcosγの、|sinγ|はsinγの絶対値を示す。基準線により、cosγとsinγは入れ替わる場合もある)。
このとき(1)〜(5)式より、
2・d・{1/(l−r・φ・|cosγ|)+1/(l−r・φ・|sinγ|)}=φ ……(6)
から許容回転角φがもとめられ、φが十分小さい値なので、
φ≒4・d・l/(l^2+2・d・r) ……(7)
と近似できる。
ここで、例えば長辺10m、短辺7.5mの平面に、l=300mmd=0.5mmの回転・捩れ防止装置を平面隅部と4辺の中点とに配置する場合を想定すると、φは7/1000から7.4/1000程度の範囲で収まる。これは実際には土台のたわみ等によって吸収される範囲の差であると考えられる。
回転・捩れ防止装置が設置される平面を剛床と仮定すれば回転角φはすべての回転・捩れ防止装置において等しいので、外周部の装置の方が、固定装置に近い装置よりも回転角φによる移動量は大きく、許容回転角に達したとき、上部スライド部材また下部スライド部材と、中間部スライド部材との(スライド部の互いに掛かり合う)長さは小さい。
ここで外周部に配置する回転・捩れ防止装置の上部スライド部材(上側免震皿)また下部スライド部材(下側免震皿)の長さを、回転角φによる移動量を見込んで大きく与えておけば(下上スライド部材伸張型参照)、この装置において許容回転角に達したとき上部スライド部材また下部スライド部材と、中間部スライド部材との(スライド部の互いに掛かり合う)長さは中間部スライド部材の上下ガイドスライド部分の長さだけで決まり、常にlとすることも可能である。
あるいは外周部に近い部分に設置された回転・捩れ防止装置を、それ以外の場所に設置される装置よりもlを大きくとるか、dを小さくとるかして、中央部に近い部分に設置された装置よりも先に回転角の許容限度に達するようにした場合も、外周部の装置で回転抑制をさせることができ、その分部材断面を小さくすることができる。
10.1.2.1. 回転・捩れ防止装置3(溝型)では、
ローラー半径:R
ローラー転がり面(またはローラー表面)にあるガイド部の幅:t
ローラー転がり面(またはローラー表面)からガイド部の先端までの高さ:h
ローラー(またはローラー転がり面)に設けられた溝の幅:(t+2d)
ローラー断面がなす円をガイド部の先端位置がなす直線が切り取る弦の長さ(またはガ イド部がなす円をローラー転がり面がなす直線が切り取る弦の長さ):l
ローラーに溝がある場合 :l=2×(R^2-(R-h)^2)^0.5
ローラーにガイド部がある場合:l=2×((R+h)^2-R^2)^0.5
とすると、
上部スライド部材と中間部スライド部材との間の回転角、下部スライド部材と中間部スライド部材との間の回転角は、上下合わせたときの回転角φに対して回転・捩れ防止装置の位置とは無関係にφ/2であり、
l・tan(φ/2)+t/cos(φ/2)=t+2d ……(8)
の関係が成り立っている。
このφは、φを微少に設定している場合でt/lが過大にならなければ
φ=4d/l ……(9)
と近似できる。
回転・捩れ防止装置2(内ガイド型)、回転・捩れ防止装置3(溝型)で、ガイド部と溝の組合せが複数本ある場合については以下の通りである。
それぞれのガイド部と溝について、tとdとlとの関係が共通の場合は、
最端部に位置する2つのガイド部の外面から外面までの距離:t’
最端部の2つの溝の外面から外面までの距離:(t’+2d)
とし、t’を全体のtとみなして、全体の許容回転角φ’を計算する。ただしこのとき形状によってはt’/lが大きくなって、上記近似式では十分に近似できない場合がある。
それぞれのガイド部と溝について、tとdとlとの関係が異なっているときは、それぞれのガイド部と溝についての許容回転角(ガイド部と溝の組合せが3組以上あるときは、その組合せによる許容回転角も含む)のうち、もっとも小さいφが全体のφとなる。
また、10.1.2.2. 回転・捩れ防止装置4(歯車型)については、機構上スリップが起きないことから許容回転角φは0として考える。
(2) 部材断面算定
回転・捩れ防止装置を、長方形平面の免震される構造体に配置し、固定装置を免震される構造体の中央部分に配置した場合における、この構面の回転・捩れが抑制されるための部材断面を算定する。
風圧力Fが免震される構造体の受圧面に偏って作用し、それにより固定装置を中心とする回転モーメントMが生じるものとする。
このFとMとにより、免震される構造体は許容回転角φだけ回転するが、回転角φに達した時点で回転・捩れ防止装置が作用してそれ以上の回転を抑制する。
このとき風圧力Fと回転モーメントMとによって各装置に、水平力F’、回転モーメントM’が生じており、
平面を剛床と仮定する場合、固定装置を中心とする回転モーメントMを回転・捩れ防止装置n基にて回転抑制するとMは各回転・捩れ防止装置に位置に関係なく均等に分配されるから、各回転・捩れ防止装置の負担するM’は全体の回転モーメントMをn等分したものとなる。 固定装置から回転・捩れ防止装置までの距離をrとすると、回転・捩れ防止装置の負担するF’とM’は、
M’=M/n ……(10)
F’=M’/r=M/(n・r) ……(11)
となる。
これらを負担する回転・捩れ防止装置の部材に加わる荷重Pに対して、部材の断面算定を行う。
1) 回転・捩れ防止装置1(外ガイド型)
図436(a)は、請求項246項の発明のうちの、10.1.1.1. 回転・捩れ防止装置1(外ガイド型、請求項244−2項記載)に関する実施例であり、図433(a)〜図434(d)及び図435(f)の上下ガイドスライド部材3-gを示したものである。
上下ガイドスライド部材・部分のガイド部3-dに働く荷重Pから、曲げ応力、せん断応力、たわみ角を検討し部材断面の算定を行う。
中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材)3-gから突き出したガイド部3-d(長さh、幅b、厚さt)を片持梁とみなす。ここでhはガイド部3-dの突き出した長さ、tはガイド部3-dの厚さである。
bは中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材のガイド部)3-dに対し、上部スライド部材(上側免震皿)3-a、下部スライド部材(下側免震皿)3-bが、それぞれ角度φ1、φ2だけ回転して中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材のガイド部)3-dと接触する部分の幅である。この部分の角を、斜辺に相当する部分の長さがbとなるように、それぞれ角度φ1、φ2であらかじめ面取りし、接触部を設けておく場合もある。
図436(b)、(c)は、上部スライド部材(上側免震皿)3-aまた下部スライド部材(下側免震皿)3-bと、中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材)3-gとの関係から、面取りを行った場合のbを示したものである。
a. 曲げ
回転・捩れ防止装置が、水平力F’、回転モーメントM’を負担している場合、上下ガイドスライド部材・部分のガイド部3-dに働く荷重Pは、最大で
P =M’/(l−r・φ)+F’/2 ……(12)
である。
曲げモーメント Mb=P・h、断面係数 Z=b・t^2/6のとき上下ガイドスライド部材・部分のガイド部3-dの、片持梁の曲げ応力度σは、鋼材の短期許容曲げ応力度 fbに対して
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより断面の厚さtは、(7)式を用いて
Figure 2005240817
であることが必要である。
b. せん断
せん断力 Q=P、断面積 A=b・tのとき上下ガイドスライド部材・部分のガイド部3-dの、片持梁のせん断応力度τは、鋼材の短期許容せん断応力度 fsに対して
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより断面の厚さtは、(7)式を用いて
Figure 2005240817
であることが必要である。
c. たわみ角
Pによる上下ガイドスライド部材・部分のガイド部3-dの、片持梁のたわみ角の最大値δは、鋼材のヤング率 E、断面二次モーメントI=bt^3/12のとき、許容たわみ角αとすると、
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより断面の厚さtは、(7)式を用いて
Figure 2005240817
であることが必要である。
ここで、例として長辺10m、短辺7.5mの平面形状の構造体に対し、長辺を含む受圧面の片側半分にF=10tfの風圧力が等分布荷重として加わる場合を想定する。このとき固定装置を中心とする回転モーメントMは25tf・mである。
この平面に、回転・捩れ防止装置を平面の隅部と4辺の中点とに計8基設けて回転抑制するものとする場合、この例では回転の中心から回転・捩れ防止装置までの最短距離は3.75mであるから、(10)〜(11)式においてM=25tf・m、n=8、r=3.75mとなり、回転・捩れ防止装置の負担するF’の最大値とM’は、
M’=25/8 =3.125 tf・m=312.5tf・cm ……(16)
F’=M’/3.75=0.83 tf ……(17)
となる。
l=50cm、h=3cm、b=6cmの場合を検討すると、
〈曲げ〉
fb=2.4として、(13’)式、(16)〜(17)式より
Figure 2005240817
〈せん断〉
fs=fb/3^0.5=1.39として、(14’)式、(16)〜(17)式より
Figure 2005240817
〈たわみ角〉
E=2.1×10^3 tf/cm^2、α=1/250として、(15’)式、(16)〜(17)式より
Figure 2005240817
(18)〜(20)式より、平面の隅部と4辺上とにl=50cm以上、h=3cm以下、b=6cm以上の回転・捩れ防止装置を8個以上配置し、t=3cm以上とすれば保つといえる。
2) 回転・捩れ防止装置2(内ガイド型)
図437〜図457は、請求項246項の発明のうちの、10.1.1.2. 回転・捩れ防止装置2(内ガイド型、請求項244−3項〜請求項244−3−4項のいずれか1項に記載)に関する実施例であり、
ガイド部と溝の組合せが、上部スライド部材3-aと中間部スライド部材、下部スライド部材3-bと中間部スライド部材3-mの間に1組ずつで、中間部スライド部材3-mに内ガイド部3-gが、上部スライド部材3-aと下部スライド部材3-bに溝3-giが、それぞれある場合である。
中間部スライド部材の内ガイド部3-gに働く荷重Pから、曲げ応力、せん断応力、たわみ角を検討し部材断面の算定を行う。
中間部スライド部材の内ガイド部3-gを長さh、幅b、厚さtの片持梁とみなす。
bは中間部スライド部材3-mに対し、上部スライド部材(上側免震皿)3-a、下部スライド部材(下側免震皿)3-bが、それぞれ角度φ1、φ2だけ回転して、それぞれの溝3-giが中間部スライド部材3-mの内ガイド部3-gと接触する部分の幅である。この部分の角を、斜辺に相当する部分の長さがbとなるように、それぞれ角度φ1、φ2であらかじめ面取りし、接触部を設けておく場合もある。
a. 曲げ
回転・捩れ防止装置が、水平力F’、回転モーメントM’を負担している場合、中間部スライド部材の内ガイド部3-gに働く荷重Pは、最大で
P =M’/(l−r・φ)+F’/2 ……(12)
である。
曲げモーメント Mb=P・h、断面係数 Z=b・t^2/6のとき上記片持梁の曲げ応力度σは、鋼材の短期許容曲げ応力度 fbに対して
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより断面の厚さtは、(7)式を用いて
Figure 2005240817
であることが必要である。
b. せん断
せん断力 Q=P、断面積 A=b・tのとき上記片持梁のせん断応力度τは、鋼材の短期許容せん断応力度fsに対して
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより断面の厚さtは、(7)式を用いて
Figure 2005240817
であることが必要である。
c. たわみ角
Pによる上記片持梁のたわみ角の最大値δは、鋼材のヤング率 E、断面二次モーメントI=bt^3/12のとき、許容たわみ角αとすると、
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより断面の厚さtは
Figure 2005240817
であることが必要である。
例として10.2.2.(2) 1) 回転・捩れ防止装置1(外ガイド型)の場合と同様の想定を行い、F’= 0.83tf、M’= 312.5tf・m、n=8、r=3.75m、l=50cm、h=3cm、b=6cmの場合を検討すると、
〈曲げ〉
fb=2.4として、(16)〜(17)式、(21’)式より
Figure 2005240817
〈せん断〉
fs=fb/3^0.5=1.39として、(16)〜(17)式、(22’)式より
Figure 2005240817
〈たわみ角〉
E=2.1×10^3 tf/cm^2、α=1/250として、(16)〜(17)式、(22’)式より
Figure 2005240817
(24)〜(26)式より、平面の隅部と4辺上とにl=50cm以上、h=3cm以下、b=6cm以上の回転・捩れ防止装置を8個以上配置し、t=3cm以上とすれば保つといえる。
3) 回転・捩れ防止装置3(溝型)
図478は、請求項246−2項の発明の実施例であり、10.1.2.1. 回転・捩れ防止装置3(溝型、請求項244−4項記載)に関するもので、
上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材のローラー5-fの転がり面にレール状のガイド部3-lが、ローラー5-fにそのガイド部3-lが挿入する溝5-flが、それぞれある場合である。
ローラー5-fのガイド部3-lが挿入する溝5-flから、レール状のガイド部3-lの1本あたりに働く荷重Pより、曲げ応力、せん断応力、たわみ角を検討し部材断面の算定を行う。
レール状のガイド部3-lを長さh、幅l、厚さtの片持梁とみなして検討する。
a. 曲げ
回転・捩れ防止装置が、水平力F’、回転モーメントM’を負担している場合、レール状のガイド部3-lに働く荷重Pは、最大で
P =M’/(2・l)+F’/4 ……(12’)
である。
曲げモーメント Mb=P・h、断面係数 Z=l・t^2/6のとき上記片持梁の曲げ応力度σは、鋼材の短期許容曲げ応力度 fbに対して
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより断面の厚さtは
t≧{6((M’/(2・l)+F’/4)・h/( l・fb)}^0.5 ……(27’)
であることが必要である。
b. せん断
せん断力 Q=P、断面積 A=l・tのとき上記片持梁のせん断応力度τは、鋼材の短期許容せん断応力度fsに対して
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより断面の厚さtは
t≧3/2・(M’/(2・l)+F’/4)/(l・fs) ……(28’)
であることが必要である。
c. ねじりせん断
せん断力 Q=P、断面積 A=l・t、ねじりモーメントMT=M’/4のとき上記片持梁の長方形断面(辺長l、t)に対するねじりせん断応力度τ’は、長方形断面の2辺の比により定まる係数をβとして、ねじりせん断応力がかかる部分の平均のせん断応力τ’’との和として検討し、鋼材の短期許容せん断応力度fsに対して、
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより断面の厚さtは
t≧〔(M’/(2・l)+F’/4)/l+{((M’/(2・l)+F’/4)/l)^2+M’・fs/(β・l)}^0.5〕/(2・fs)……(29’)
であることが必要である。
d. たわみ角
上記片持梁のたわみ角の最大値δは、鋼材のヤング率 E、断面二次モーメントI=lt^3/12のとき、許容たわみ角αとすると、
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより断面の厚さtは
t≧{6・(M’/(2・l)+F’/4)・h^2/(E・l・α)}^(1/3) ……(30’)
であることが必要である。
例として10.2.2.(2) 1) 回転・捩れ防止装置1(外ガイド型)の場合と同様の想定を行い、F’=0.83tf、M’=312.5tf・cm、n=8、R=7cm、h=3cmの場合を検討すると、l=2×(R^2-(R-h)^2)^0.5=11.49cmであり、
〈曲げ〉
fb=2.4として、(16)〜(17)式、(27’)式より
Figure 2005240817
〈せん断〉
fs=fb/3^0.5=1.39として、(16)〜(17)式、(28’)式より
Figure 2005240817
〈ねじりせん断〉
fs=1.39、β=0.25として、(16)〜(17)式、(29’)式より
Figure 2005240817
〈たわみ角〉
E=2.1×10^3 tf/cm^2、α=1/250として、(16)〜(17)式、(30’)式より
Figure 2005240817
(31)〜(34)式より、平面の隅部と4辺上とにR=7cm以上、h=3cm以下の回転・捩れ防止装置を8個以上配置し、t=4.9cm以上とすれば保つといえる。
4) 回転・捩れ防止装置4(歯車型)
図479は、請求項246−3項の発明の実施例であり、10.1.2.2. 回転・捩れ防止装置4(歯車型、請求項244−5項記載)に関するもので、
ガイド部と溝の組合せが、上部スライド部材と中間部スライド部材、下部スライド部材と中間部スライド部材の間に2組ずつある場合である。
ローラー5-fの転がり面に設けたラック3-rと、ローラー5-fに設けたそのラック3-rに噛合う歯車5-frとの、1組あたりに働く荷重Pにより、
ラック3-rと歯車5-frの歯とを片持梁とみなしたときの曲げ応力、ラック3-rと歯車5-frの接触する2歯面を接触2円筒とみなしたときの歯面強さを検討し、部材断面の算定を行う。
a. 曲げ
回転・捩れ防止装置が、水平力F’、回転モーメント M’を負担している場合、ラック3-rと、そのラック3-rに噛合う歯車5-frとに働く荷重Pは、最大で
P =M’/(2・b)+F’/4 ……(12’’)
である。
ラック3-rと歯車5-frの歯元の曲げ応力度σFは、かみ合いピッチ円上の接線荷重P、ラック3-rと歯車5-frのモジュールm、歯幅bとしたとき、材料の許容歯元曲げ応力度fFに対して
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより歯幅bは
b≧〔F’/8+{(F’/4)^2+2・M’・FG}^0.5/2〕/FG
FG=(fF・m・cosα)/(Y・Yε・Ks・KA・Kv・Kβ) ……(35’)
であることが必要である。
但し α :かみあい圧力角
Y :歯形係数
Yε:かみあい率係数
Ks :切り欠き係数
KA :使用係数
KV :動荷重係数
Kβ:歯当たり係数
b. 歯面強さ
ラック3-rと歯車5-frの接触する2歯面の接触応力(ヘルツ応力)σHは、かみ合いピッチ円上の接線荷重P、ラック3-rと歯車5-frのかみ合いピッチ円径dω、歯幅b、歯数比uとしたとき、材料のヘルツ応力の許容限度値fHに対して
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより歯幅bは
b≧〔F’/8+{(F’/4)^2+2・M’・HG}^0.5/2〕/HG
HG=(fH・dω・u)/{ZH・ZE・SH・(u+1)} ……(36’)
であることが必要である。
但し ZH=2/(sin(2・α))^0.5
ZE=(0.35・E1・E2/(E1+E2))^0.5
E1、E2:ラック3-rと歯車5-frの材料の縦弾性係数
KA:使用係数
KV :動荷重係数
Kβ:歯当たり係数
SH :安全係数
例として10.2.2.(2) 1) 回転・捩れ防止装置1(外ガイド型)の場合と同様の平面形状と荷重を想定し、回転・捩れ防止装置を平面の隅部と4辺上とに計20基設けて回転抑制するものとする。回転中心から回転・捩れ防止装置までの最短距離を3.75mとすると、(10)〜(11)式においてM=25tf・m、n=20、r=3.75mとなり、回転・捩れ防止装置の負担するF’の最大値とM’は、
M’=25/20 =1.25 tf・m=125tf・cm ……(37)
F’=M’/3.75=0.33 tf ……(38)
となる。
dω=9.6cm、m=0.5cmの場合を検討すると、
〈曲げ〉
fF=3.3、α=20°、Y=2.6、Yε=1、Ks=1、KA=1、KV=1.2、Kβ=1としたとき、(37)〜(38)式、(35’)式より
Figure 2005240817
〈歯面強さ〉
fH=8.1、α=20°、E1=E2=2100、KA=1、KV=1.2、Kβ=1、SH=1.2として、(37)〜(38)式、(36’)式より
Figure 2005240817
(39)〜(40)式より、平面の隅部と4辺上とにR=9.6cm以上、モジュール5mm以上の回転・捩れ防止装置を20個以上配置し、b=11.3cm以上とすれば保つといえる。
以上のように、固定装置1個に対し、上記断面の回転・捩れ防止装置を必要個数以上配置することで、風圧力による回転も変位も発生せず、強風時の風揺れは起きない。
10.3. 捩れ振動抑制
10.3.1. 捩れ振動抑制
(1) バネ型復元装置・オイルダンパー等の併用
請求項247項は、免震構造体に、10.1.記載の回転・捩れ防止装置を設置して捩れ振動を抑制する免震構造体に関する発明である。
積層ゴム等のバネ型の復元装置、または粘性ダンパー・オイルダンパー等の減衰装置つまり免震される構造体自重×摩擦係数=摩擦力による摩擦型ダンパー(摩擦型減衰・抑制装置)によらない減衰装置一般を使用する免震構造体において、回転・捩れ防止装置を免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設ける。そのことにより捩れ振動矯正が可能になる。
さらに回転・捩れ防止装置による捩れ抑制の効きを大きくしたければ、免震される構造体のできるだけ周辺部に(対角位置に)配置する(下上スライド部材伸張型使用の必要)。 さらに最小個数に抑えたければ、免震される構造体の周辺部に対角位置に最低2個配置する。
(2) 固定装置との併用
固定装置の設置の免震構造体において、10.1.(請求項243項から請求項244−5項に)記載の回転・捩れ防止装置を免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設ける。
そのことにより免震するまで間の固定装置を中心とする捩れ、また免震直後の捩れを抑制できる。
請求項248項は、その免震構造体の発明である。
(3) 固定装置複数個との併用
連動型でない(連動型でも安定度が増すので併用は勿論可である)固定装置の複数個配置と10.1.記載の回転・捩れ防止装置との併用により、
地震時に固定装置が同時解除しない地震作動型固定装置の場合の免震による不安定さを回転・捩れ防止装置により解決し、風時の風揺れ抑制の安全さを増す。というのは連動型でない固定装置を複数個配置して、地震時の固定装置の解除に時間差が生じて、重心位置でない位置の固定装置が最後まで解除されずに残り、それにより捩れが起きかけても、回転・捩れ防止装置によって捩れ振動、回転運動が生じずに免震される構造体は固定されており、その固定装置の解除と共に免震がスムーズに始まるからである。
また、風時に固定装置が同時固定しない風作動型固定装置の場合、また全個固定しない場合の風による回転等の不安定さを回転・捩れ防止装置により解決する(8.12.(7)参照)。
請求項248−2項は、その発明である。
10.3.2. 捩れ振動抑制能力計算式
請求項249項から請求項249−3項は、以下の捩れ振動抑制能力計算に基づいた部材断面による回転・捩れ防止装置に関する発明であり、またそれによる免震構造体の発明である。
(1) 捩れ抑制能力計算式
10.1.記載の回転・捩れ防止装置において、
回転・捩れ防止装置は、上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材からなり、上部スライド部材を免震される構造体側に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体側に設け、その間に中間部スライド部材が入る。
上部スライド部材は、中間部スライド部材と下部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容し、下部スライド部材は、中間部スライド部材と上部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容される。
以上の構造から、免震される構造体は、免震される構造体を支持する構造体に対し長辺方向及び短辺方向の平行移動のみを許容される。
免震される構造体の回転・捩れ防止装置が設けられる平面を剛床と仮定すると、免震される構造体の重心に作用する力により、免震装置層の剛心を中心とする回転モーメントにより捩れが生じてから、回転抑制が働くまでに、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間には、一様な許容回転角φによる移動が生じ、この回転角φによる移動は長辺方向および短辺方向の平行移動と、回転とに分解されるから、回転・捩れ防止装置は回転抑制が働くときまでに平行移動分のずれを生じ、各スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さlは、実際に回転抑制が働くときには、初期の状態lから回転角φによる平行移動分を減じられて機能する。
このとき各部の寸法を、
10.1.1.1. 回転・捩れ防止装置1(外ガイド型)では、
スライド部材のうち内側に挿入される方の部材幅:t
各スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l
許容回転角に達したとき上部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l1
許容回転角に達したとき下部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l2
すきま(片側):d(以下同じ)
とし、
10.1.1.2. 回転・捩れ防止装置2(内ガイド型)では、
内ガイド部の幅:t
内ガイド部の挿入される溝の幅:(t+2d)
内ガイド部と内ガイド部の挿入される溝の掛かり合う長さ:l
許容回転角に達したとき上部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l1
許容回転角に達したとき下部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l2
とすると、上部スライド部材と中間部スライド部材との間の回転角φ1、下部スライド部材と中間部スライド部材との間の回転角φ2を、
φ1=2d/l1 ……(1)
φ2=2d/l2 ……(2)
φ1+φ2=φ ……(3)
とかくことができる。
免震装置層の剛心から各装置までの距離をr、回転・捩れ防止装置が設けられる平面の長辺または短辺を基準とした剛心から各回転・捩れ防止装置への角度をγとすると、
l1=l−r・φ・|cosγ| ……(4)
l2=l−r・φ・|sinγ| ……(5)
という関係がある(|cosγ|はcosγの、|sinγ|はsinγの絶対値を示す。基準線により、cosγとsinγは入れ替わる場合もある)。
このとき(1)〜(5)式より、
2・d・{1/(l−r・φ・|cosγ|)+1/(l−r・φ・|sinγ|)}=φ ……(6)
から許容回転角φがもとめられ、φが十分小さい値なので、
φ≒4・d・l/(l^2+2・d・r) ……(7)
と近似できる。
ここで、例えば長辺10m、短辺7.5mの平面に、l=300mmd=0.5mmの回転・捩れ防止装置を平面隅部と4辺の中点とに配置し、免震装置層の剛心が平面の中心にある場合を想定すると、φは7/1000から7.4/1000程度の範囲で収まる。これは実際には土台のたわみ等によって吸収される範囲の差であると考えられる。
回転・捩れ防止装置が設置される平面を剛床と仮定すれば回転角φはすべての回転・捩れ防止装置において等しいので、外周部の装置の方が、固定装置に近い装置よりも回転角φによる移動量は大きく、許容回転角に達したとき、上部スライド部材また下部スライド部材と、中間部スライド部材との(スライド部の互いに掛かり合う)長さは小さい。
ここで外周部に配置する回転・捩れ防止装置の上部スライド部材(上側免震皿)また下部スライド部材(下側免震皿)の長さを、回転角φによる移動量を見込んで大きく与えておけば(下上スライド部材伸張型参照)、この装置において許容回転角に達したとき上部スライド部材また下部スライド部材と、中間部スライド部材との(スライド部の互いに掛かり合う)長さは、中間部スライド部材の上下ガイドスライド部分の長さだけで決まり、常にlとすることも可能である。
あるいは外周部に近い部分に設置された回転・捩れ防止装置を、それ以外の場所に設置される装置よりもlを大きくとるか、dを小さくとるかして、中央部に近い部分に設置された装置よりも先に回転角の許容限度に達するようにした場合も、外周部の装置で捩れ抑制をさせることができ、その分部材断面を小さくすることができる。
10.1.2.1. 回転・捩れ防止装置3(溝型)では、
ローラー半径:R
ローラー転がり面(またはローラー表面)にあるガイド部の幅:t
ローラー転がり面(またはローラー表面)からガイド部の先端までの高さ:h
ローラー(またはローラー転がり面)に設けられた溝の幅:(t+2d)
ローラー断面がなす円をガイド部の先端位置がなす直線が切り取る弦の長さ(またはガ イド部がなす円をローラー転がり面がなす直線が切り取る弦の長さ):l
ローラーに溝がある場合 :l=2×(R^2-(R-h)^2)^0.5
ローラーにガイド部がある場合:l=2×((R+h)^2-R^2)^0.5
とすると、
上部スライド部材と中間部スライド部材との間の回転角、下部スライド部材と中間部スライド部材との間の回転角は、上下合わせたときの回転角φに対して回転・捩れ防止装置の位置とは無関係にφ/2であり、
l・tan(φ/2)+t/cos(φ/2)=t+2d ……(8)
の関係が成り立っている。
このφは、φを微少に設定している場合でt/lが過大にならなければ
φ=4d/l ……(9)
と近似できる。
回転・捩れ防止装置2(内ガイド型)、回転・捩れ防止装置3(溝型)で、ガイド部と溝の組合せが複数本ある場合については以下の通りである。
それぞれのガイド部と溝について、tとdとlとの関係が共通の場合は、
最端部に位置する2つのガイド部の外面から外面までの距離:t’
最端部の2つの溝の外面から外面までの距離:(t’+2d)
とし、t’を全体のtとみなして、全体の許容回転角φ’を計算する。ただしこのとき形状によってはt’/lが大きくなって、上記近似式では十分に近似できない場合がある。
それぞれのガイド部と溝について、tとdとlとの関係が異なっているときは、それぞれのガイド部と溝についての許容回転角(ガイド部と溝の組合せが3組以上あるときは、その組合せによる許容回転角も含む)のうち、もっとも小さいφが全体のφとなる。
また、10.1.2.2. 回転・捩れ防止装置4(歯車型)については、機構上スリップが起きないことから許容回転角φは0として考える。
(2) 部材断面算定
回転・捩れ防止装置を免震される構造体の周辺部に配置することにより、重心と剛心がずれている免震構造体においても免震時の捩れ振動は抑制できる。
変位抑制のためにダンパーや滑り支承等の摩擦発生装置等を装備する場合など、免震される構造体の重心と免震装置層の剛心(抵抗力の中心)がずれている場合、免震時に一般の支承と抵抗が異なることで捩れ振動が発生してしまう。
ここで回転・捩れ防止装置を免震される構造体の周辺部に設けることにより、回転・捩れ防止装置の許す回転角φ以上の回転は抑制され、長辺方向及び短辺方向へのみ変位を許容されて捩れ振動矯正が可能になる。
また捩れ振動の原因となる滑り支承等の摩擦発生装置などの配置に関しても、平面内のどこに配置しても問題はなくなる。
免震される構造体の重心と免震装置層の剛心とに対し、回転・捩れ防止装置を長方形平面の免震される構造体に配置した場合に、この構面の回転・捩れが抑制されるための部材断面を算定する。
重心に作用する力Fにより、剛心を中心とする回転モーメントMが生じるものとする。
このFとMとにより、免震される構造体は許容回転角φだけ回転するが、回転角φに達した時点で回転・捩れ防止装置が作用してそれ以上の回転を抑制する。
このとき重心に作用する力Fと回転モーメントMとによって各装置に、水平力F’、回転モーメントM’が生じており、
平面を剛床と仮定する場合、免震装置層の剛心を中心とする回転モーメントMを回転・捩れ防止装置n基にて捩れ抑制するとMは各回転・捩れ防止装置に位置に関係なく均等に分配されるから、各回転・捩れ防止装置の負担するM’は全体の回転モーメントMをn等分したものとなる。
免震装置層の剛心から回転・捩れ防止装置までの距離をrとすると、回転・捩れ防止装置の負担するF’とM’は、
M’=M/n ……(10)
F’=M’/r=M/(n・r) ……(11)
となる。
これらを負担する回転・捩れ防止装置の部材に加わる荷重Pに対して、部材の断面算定を行う。
1) 回転・捩れ防止装置1(外ガイド型)
図436(a)は、請求項249項の発明のうちの、10.1.1.1. 回転・捩れ防止装置1(外ガイド型、請求項244−2項記載)に関する実施例であり、図433(a)〜図434(d)及び図435(f)の上下ガイドスライド部材3-gを示したものである。
上下ガイドスライド部材のガイド部3-dに働く荷重Pから、曲げ応力、せん断応力、たわみ角を検討し部材断面の算定を行う。
中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材3-g)から突き出したガイド部3-d(長さh、幅b、厚さt)を片持梁とみなす。ここでhはガイド部3-dの突き出した長さ、tはガイド部3-dの厚さである。
bは中間部スライド部材3-mに対し上部スライド部材(上側免震皿)3-a、下部スライド部材(下側免震皿)3-bが、それぞれ角度φ1、φ2だけ回転して中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材のガイド部3-d)と接触する部分の幅である。この部分の角を、斜辺に相当する部分の長さがbとなるように、それぞれ角度φ1、φ2であらかじめ面取りし、接触部を設けておく場合もある。
図436(b)、(c)は、上部スライド部材(上側免震皿)3-aまた下部スライド部材(下側免震皿)3-bと、中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材)3-gとの関係から、面取りを行った場合のbを示したものである。
a. 曲げ
回転・捩れ防止装置が、水平力F’、回転モーメントM’を負担している場合、上下ガイドスライド部材・部分のガイド部3-dに働く荷重Pは、最大で
P =M’/(l−r・φ)+F’/2 ……(12)
である。
曲げモーメント Mb=P・h、断面係数 Z=b・t^2/6のとき上下ガイドスライド部材・部分のガイド部3-dの、片持梁の曲げ応力度σは、鋼材の短期許容曲げ応力度 fbに対して
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより断面の厚さtは、(7)式を用いて
Figure 2005240817
であることが必要である。
b. せん断
せん断力 Q=P、断面積 A=b・tのとき上下ガイドスライド部材・部分のガイド部3-dの、片持梁のせん断応力度τは、鋼材の短期許容せん断応力度 fsに対して
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより断面の厚さtは、(7)式を用いて
Figure 2005240817
であることが必要である。
c. たわみ角
Pによる上下ガイドスライド部材・部分のガイド部3-dの、片持梁のたわみ角の最大値δは、鋼材のヤング率 E、断面二次モーメントI=bt^3/12のとき、許容たわみ角αとすると、
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより断面の厚さtは、(7)式を用いて
Figure 2005240817
であることが必要である。
ここで 例として長辺10m、短辺7.5mの平面形状の構造体に対し、長辺を含む受圧面の片側半分にF=10tfの風圧力が等分布荷重として加わる場合を想定する。このとき固定装置を中心とする回転モーメントMは25tf・mである。
この平面に、回転・捩れ防止装置を平面の隅部と4辺の中点とに計8基設けて捩れ抑制するものとする場合、この例では剛心から回転・捩れ防止装置までの最短距離は3.75mであるから、(10)〜(11)式においてM=25tf・m、n=8、r=3.75mとなり、回転・捩れ防止装置の負担するF’の最大値とM’は、
M’=25/8 =3.125 tf・m=312.5tf・cm ……(16)
F’=M’/3.75=0.83 tf ……(17)
となる。
l=50cm、h=3cm、b=6cmの場合を検討すると、
〈曲げ〉
fb=2.4として、(13’)式、(16)〜(17)式より
Figure 2005240817
〈せん断〉
fs=fb/3^0.5=1.39として、(14’)式、(16)〜(17)式より
Figure 2005240817
〈たわみ角〉
E=2.1×10^3 tf/cm^2、α=1/250として、(15’)式、(16)〜(17)式より
Figure 2005240817
(18)〜(20)式より、平面の隅部と4辺上とにl=50cm以上、h=3cm以下、b=6cm以上の回転・捩れ防止装置を8個以上配置し、t=3cm以上とすれば保つといえる。
2) 回転・捩れ防止装置2(内ガイド型)
図437〜図457は、請求項249項の発明のうちの、10.1.1.2. 回転・捩れ防止装置2(内ガイド型、請求項244−3項〜請求項244−3−4項のいずれか1項に記載)に関する実施例であり、
ガイド部と溝の組合せが、上部スライド部材3-aと中間部スライド部材、下部スライド部材3-bと中間部スライド部材3-mの間に1組ずつで、中間部スライド部材3-mに内ガイド部3-gが、上部スライド部材3-aと下部スライド部材3-bに溝3-giが、それぞれある場合である。
中間部スライド部材の内ガイド部3-gに働く荷重Pから、曲げ応力、せん断応力、たわみ角を検討し部材断面の算定を行う。
中間部スライド部材の内ガイド部3-gを長さh、幅b、厚さtの片持梁とみなす。
bは中間部スライド部材3-mに対し、上部スライド部材(上側免震皿)3-a、下部スライド部材(下側免震皿)3-bが、それぞれ角度φ1、φ2だけ回転して、それぞれの溝3-giが中間部スライド部材3-mの内ガイド部3-gと接触する部分の幅である。この部分の角を、斜辺に相当する部分の長さがbとなるように、それぞれ角度φ1、φ2であらかじめ面取りし、接触部を設けておく場合もある。
a. 曲げ
回転・捩れ防止装置が、水平力F’、回転モーメントM’を負担している場合、中間部スライド部材3-mの内ガイド部3-gに働く荷重Pは、最大で
P =M’/(l−r・φ)+F’/2 ……(12)
である。
曲げモーメント Mb=P・h、断面係数 Z=b・t^2/6のとき上記片持梁の曲げ応力度σは、鋼材の短期許容曲げ応力度 fbに対して
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより断面の厚さtは、(7)式を用いて
Figure 2005240817
であることが必要である。
b. せん断
せん断力 Q=P、断面積 A=b・tのとき上記片持梁のせん断応力度τは、鋼材の短期許容せん断応力度fsに対して
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより断面の厚さtは、(7)式を用いて
Figure 2005240817
であることが必要である。
c. たわみ角
Pによる上記片持梁のたわみ角の最大値δは、鋼材のヤング率 E、断面二次モーメントI=bt^3/12のとき、許容たわみ角αとすると、
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより断面の厚さtは
Figure 2005240817
であることが必要である。
例として10.3.2.(2) 1) 回転・捩れ防止装置1(外ガイド型)の場合と同様の想定を行い、F’=0.83 tf、M’=312.5 tf・cm、n=8、l=50cm、h=3cm、b=6cmの場合を検討すると、
〈曲げ〉
fb=2.4として、(16)〜(17)式、(21’)式より
Figure 2005240817
〈せん断〉
fs=fb/3^0.5=1.39として、(16)〜(17)式、(22’)式より
Figure 2005240817
〈たわみ角〉
E=2.1×10^3 tf/cm^2、α=1/250として、(16)〜(17)式、(22’)式より
Figure 2005240817
(24)〜(26)式より、平面の隅部と4辺上とにl=50cm以上、h=3cm以下、b=6cm以上の回転・捩れ防止装置を8個以上配置し、t=3cm以上とすれば保つといえる。
3) 回転・捩れ防止装置3(溝型)
図478は、請求項249−2項の発明の実施例であり、10.1.2.1. 回転・捩れ防止装置3(溝型、請求項244−4項記載)に関するもので、
上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材のローラー5-fの転がり面にレール状のガイド部3-lが、ローラー5-fにそのガイド部3-lが挿入する溝5-flが、それぞれある場合である。
ローラー5-fのガイド部3-lが挿入する溝5-flから、レール状のガイド部3-lの1本あたりに働く荷重Pより、曲げ応力、せん断応力、たわみ角を検討し部材断面の算定を行う。 レール状のガイド部3-lを長さh、幅l、厚さtの片持梁とみなして検討する。
a. 曲げ
回転・捩れ防止装置が、水平力F’、回転モーメントM’を負担している場合、レール状のガイド部3-lに働く荷重Pは、最大で
P =M’/(2・l)+F’/4 ……(12’)
である。
曲げモーメント Mb=P・h、断面係数 Z=l・t^2/6のとき上記片持梁の曲げ応力度σは、鋼材の短期許容曲げ応力度 fbに対して
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより断面の厚さtは
t≧{6((M’/(2・l)+F’/4)・h/( l ・fb)}^0.5 ……(27’)
であることが必要である。
b. せん断
せん断力 Q=P、断面積 A=l・tのとき上記片持梁のせん断応力度τは、鋼材の短期許容せん断応力度fsに対して
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより断面の厚さtは
t≧3/2・(M’/(2・l)+F’/4)/(l・fs) ……(28’)
であることが必要である。
c. ねじりせん断
せん断力 Q=P、断面積 A=l・t、ねじりモーメントMT=M’/4のとき上記片持梁の長方形断面(辺長l、t)に対するねじりせん断応力度τ’は、長方形断面の2辺の比により定まる係数をβとして、ねじりせん断応力がかかる部分の平均のせん断応力τ’’との和として検討し、鋼材の短期許容せん断応力度fsに対して、
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより断面の厚さtは
Figure 2005240817
であることが必要である。
d. たわみ角
上記片持梁のたわみ角の最大値δは、鋼材のヤング率 E、断面二次モーメントI=lt^3/12のとき、許容たわみ角αとすると、
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより断面の厚さtは
t≧{6・(M’/(2・l)+F’/4)・h^2/(E・b・α)}^(1/3) ……(30’)
であることが必要である。
例として10.3.2.(2) 1) 回転・捩れ防止装置1(外ガイド型)の場合と同様の想定を行い、F’=0.83 tf、M’=312.5 tf・cm、n=8、R=7cm、h=3cmの場合を検討すると、l=2×(R^2-(R-h)^2)^0.5=11.49cmであり、
〈曲げ〉
fb=2.4として、(16)〜(17)式、(27’)式より
Figure 2005240817
〈せん断〉
fs=fb/3^0.5=1.39として、(16)〜(17)式、(28’)式より
Figure 2005240817
〈ねじりせん断〉
fs=1.39、β=0.25として、(16)〜(17)式、(29’)式より
Figure 2005240817
〈たわみ角〉
E=2.1×10^3 tf/cm^2、α=1/250として、(16)〜(17)式、(30’)式より
Figure 2005240817
(31)〜(34)式より、平面の隅部と4辺上とにR=7cm以上、h=3cm以下の回転・捩れ防止装置を8個以上配置し、t=4.9cm以上とすれば保つといえる。
4) 回転・捩れ防止装置4(歯車型)
図479は、請求項249−3項の発明の実施例であり、10.1.2.2. 回転・捩れ防止装置4(歯車型、請求項244−5項記載)に関するもので、
ガイド部と溝の組合せが、上部スライド部材と中間部スライド部材、下部スライド部材と中間部スライド部材の間に2組ずつある場合である。
ローラー5-fの転がり面に設けたラック3-rと、ローラー5-fに設けたそのラック3-rに噛合う歯車5-frとの、1組あたりに働く荷重Pにより、
ラック3-rと歯車5-frの歯とを片持梁とみなしたときの曲げ応力、ラック3-rと歯車5-frの接触する2歯面を接触2円筒とみなしたときの歯面強さを検討し、部材断面の算定を行う。
a. 曲げ
回転・捩れ防止装置が、水平力F’、回転モーメントM’を負担している場合、ラック3-rと、そのラック3-rに噛合う歯車5-frとに働く荷重Pは、歯幅bとすると最大で
P =M’/(2・b)+F’/4 ……(12’’)
である。
ラック3-rと歯車5-frの歯元の曲げ応力度σFは、かみ合いピッチ円上の接線荷重P、ラック3-rと歯車5-frのモジュールm、歯幅bとしたとき、材料の許容歯元曲げ応力度fFに対して
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより歯幅bは
b≧〔F’/8+{(F’/4)^2+2・M’・FG}^0.5/2〕/FG
FG=(fF・m・cosα)/(Y・Yε・Ks・KA・Kv・Kβ) ……(35’)
であることが必要である。
但し α :かみあい圧力角
Y :歯形係数
Yε:かみあい率係数
Ks :切り欠き係数
KA :使用係数
KV :動荷重係数
Kβ:歯当たり係数
b. 歯面強さ
ラック3-rと歯車5-frの接触する2歯面の接触応力(ヘルツ応力)σHは、かみ合いピッチ円上の接線荷重P、ラック3-rと歯車5-frのかみ合いピッチ円径dω、歯幅b、歯数比uとしたとき、材料のヘルツ応力の許容限度値fHに対して
Figure 2005240817
の関係を満足させる。これにより歯幅bは
b≧〔F’/8+{(F’/4)^2+2・M’・HG}^0.5/2〕/HG
HG=(fH・dω・u)/{ZH・ZE・SH・(u+1)} ……(36’)
であることが必要である。
但し ZH=2/(sin(2・α))^0.5
ZE=(0.35・E1・E2/(E1+E2))^0.5
E1、E2:ラック3-rと歯車5-frの材料の縦弾性係数
KA:使用係数係数
KV :動荷重係数
Kβ:歯当たり係数
SH :安全係数
例として10.2.2.(2) 1) 回転・捩れ防止装置1(外ガイド型)の場合と同様の平面形状と荷重を想定し、回転・捩れ防止装置を平面の隅部と4辺上とに計20基設けて捩れ抑制するものとする。回転中心から回転・捩れ防止装置までの最短距離を3.75mとすると、(10)〜(11)式においてM=25tf・m、n=20、r=3.75mとなり、回転・捩れ防止装置の負担するF’の最大値とM’は、
M’=25/20 =1.25 tf・m=125tf・cm ……(37)
F’=M’/3.75=0.33 tf ……(38)
となる。
dω=9.6cm、m=0.5cmの場合を検討すると、
〈曲げ〉
fF=3.3、α=20°、Y=2.6、Yε=1、Ks=1、KA=1、KV=1.2、
Kβ=1としたとき、(37)〜(38)式、(35’)式より
Figure 2005240817
〈歯面強さ〉
fH=8.1、α=20°、E1=E2=2100、KA=1、KV=1.2、Kβ=1、
SH=1.2として、(37)〜(38)式、(36’)式より
Figure 2005240817
(39)〜(40)式より、平面の隅部と4辺上とにR=9.6cm以上、モジュール5mm以上の回転・捩れ防止装置を20個以上配置し、b=11.3cm以上とすれば保つといえる。
以上のことから、回転・捩れ防止装置を必要個数以上配置することで、免震される構造体が水平力を受けても、免震時の捩れ運動は起きない。
10.4. 捩れ・回転振動方程式 1
10.4.1. 記号一覧
z :不動=絶対点より見た地面の変位(絶対変位)
x1 :質点m1の地面=免震皿から見た質点の応答変位(相対変位)
x2 :質点m2の地面=免震皿から見た質点の応答変位(相対変位)
d(dx1/dt)/dt:質点m1の応答加速度(地面に対する相対加速度)
d(dx2/dt)/dt:質点m2の応答加速度(地面に対する相対加速度)
d(dz/dt)/dt:地震加速度(絶対加速度)
t :時間
m1 :質点m1の質量
m2 :質点m2の質量
g :重力加速度
θ :質点m1の支持の免震滑り支承のすり鉢状免震皿の勾配 radian
μ :質点m1の支持の免震滑り支承の免震皿の動摩擦係数
C2 :質点m2にダンパー・復元機能を与えるダンパー・バネ等の粘性減衰係数
K2 :質点m2にダンパー・復元機能を与えるダンパー・バネ等のバネ定数
C3 :質点m1と質点m2とを繋ぐ部材の粘性減衰係数
K3 :質点m1と質点m2とを繋ぐ部材のバネ定数
10.4.2. 捩れ・回転振動方程式
免震滑り支承とダンパー・バネ等とによる組合せの場合の運動方程式をあげる。これにより捩れ振動をシュミュレーションすることが可能である。
請求項249−4項は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、免震滑り支承とダンパー・バネ等との構成による免震構造体において、
連立運動方程式
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなり、また残留変位のない復元を考えるとθ≧μを満たす免震構造体の発明である。
ダンパー・バネ等が、ダンパー機能のみの場合は、K3を0にすれば良い。
10.5. 捩れ・回転振動方程式 2
10.5.1. 捩れ・回転振動方程式
以下の連立方程式は、免震装置として、免震滑り支承、ダンパー、固定装置をもった場合に適用可能であり、外力として地震時、風時の場合にも適用可能である。
復元バネ等nのバネ定数Kn=∞とすると固定装置が固定時の場合で、風時の場合を考える と、d(dqx/dt)/dtを風の加速度と考えるとよい。
この運動方程式により、捩れ・回転振動の解析が可能になる。
なお、以下の振動方程式では、床は剛と仮定する。
10.5.1.1. 1層の場合
以下、免震される構造体が一層の場合の説明を行う。
10.5.1.1.0. 記号一覧(下記以外の記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)
L :すり鉢状または球面状免震皿の中心から外周までの距離
x :重心のx方向の応答変位(地面に対する相対変位)
y :重心のy方向の応答変位(地面に対する相対変位)
ψ :重心まわりの捩れ回転角 (時計回り)
dx/dt:重心のx方向の応答速度(地面に対する相対速度)
dy/dt:重心のy方向の応答速度(地面に対する相対速度)
d(dx/dt)/dt:重心のx方向の応答加速度(地面に対する相対加速度)
d(dy/dt)/dt:重心のy方向の応答加速度(地面に対する相対加速度)
d(dqx/dt)/dt:x方向の外力(地震・風)加速度(絶対加速度)
d(dqy/dt)/dt:y方向の外力(地震・風)加速度(絶対加速度)
μ1x :滑り支承1のx方向の摩擦係数
μ1y :滑り支承1のy方向の摩擦係数
μ2x :滑り支承2のx方向の摩擦係数
μ2y :滑り支承2のy方向の摩擦係数


μnx :滑り支承nのx方向の摩擦係数
μny :滑り支承nのy方向の摩擦係数
eμ1x:滑り支承1の重心からのx方向上の距離
eμ1y:滑り支承1の重心からのy方向上の距離
eμ2x:滑り支承2の重心からのx方向上の距離
eμ2y:滑り支承2の重心からのy方向上の距離


eμnx:滑り支承nの重心からのx方向上の距離
eμny:滑り支承nの重心からのy方向上の距離
μθ1x:直線勾配型復元滑り支承1のx方向の摩擦係数
μθ1y:直線勾配型復元滑り支承1のy方向の摩擦係数
μθ2x:直線勾配型復元滑り支承2のx方向の摩擦係数
μθ2y:直線勾配型復元滑り支承2のy方向の摩擦係数


μθnx:直線勾配型復元滑り支承nのx方向の摩擦係数
μθny:直線勾配型復元滑り支承nのy方向の摩擦係数
θ1’:すり鉢状免震皿復元滑り支承1の勾配(中心からの勾配=円錐勾配)
θ2’:すり鉢状免震皿復元滑り支承2の勾配(中心からの勾配=円錐勾配)


θn’:すり鉢状免震皿復元滑り支承nの勾配(中心からの勾配=円錐勾配)
θ1x :直線勾配型復元滑り支承1の(実質)x方向の勾配
θ1y :直線勾配型復元滑り支承1の(実質)y方向の勾配
θ2x :直線勾配型復元滑り支承2の(実質)x方向の勾配
θ2y :直線勾配型復元滑り支承2の(実質)y方向の勾配


θnx :直線勾配型復元滑り支承nの(実質)x方向の勾配
θny :直線勾配型復元滑り支承nの(実質)y方向の勾配
θn’、θnx、θny(以上θとして)について、
但し二重免震皿免震装置の時で上部下部免震皿の勾配が違う時のθは、
θ=(sinθu+sinθd)/(cosθu+cosθd)
θu、θdが小さい場合 cosθu≒cosθd≒1、またθd≒θuの場合
θ≒(tanθu+tanθd)/2
≒(θu+θd)/2
θu :上部免震皿勾配(二重免震皿免震装置の時)
θd :下部免震皿勾配(二重免震皿免震装置の時)
但し三重免震皿免震装置の時で
上部免震皿・中間免震皿・下部免震皿の勾配が違う時のθは、
θ=(sinθu+sinθmu+sinθmd+sinθd) /(cosθu+cosθmu+cosθmd+cosθd)
θu、θdが小さい場合で、cosθu≒cosθmu≒cosθmd≒cosθd≒1、
またθd≒θu≒θmu≒θmdの場合
θ≒(tanθu+tanθmu+tanθmd+tanθd)/4
≒(θu+θmu+θmd+θd)/4
θu :上部免震皿勾配(三重免震皿免震装置の時)
θd :下部免震皿勾配(三重免震皿免震装置の時)
θmu:中間免震皿上部勾配(三重免震皿免震装置の時)
θmd:中間免震皿下部勾配(三重免震皿免震装置の時)
eθ1x:直線勾配型復元滑り支承1の重心からのx方向上の距離
eθ1y:直線勾配型復元滑り支承1の重心からのy方向上の距離
eθ2x:直線勾配型復元滑り支承2の重心からのx方向上の距離
eθ2y:直線勾配型復元滑り支承2の重心からのy方向上の距離


eθnx:直線勾配型復元滑り支承nの重心からのx方向上の距離
eθny:直線勾配型復元滑り支承nの重心からのy方向上の距離
μR1x:球面状免震皿復元滑り支承1のx方向の摩擦係数
μR1y:球面状免震皿復元滑り支承1のy方向の摩擦係数
μR2x:球面状免震皿復元滑り支承2のx方向の摩擦係数
μR2y:球面状免震皿復元滑り支承2のy方向の摩擦係数


μRnx:球面状免震皿復元滑り支承nのx方向の摩擦係数
μRny:球面状免震皿復元滑り支承nのy方向の摩擦係数
R1’:球面状免震皿復元滑り支承1の曲率半径(中心からの勾配=円錐勾配)
R2’:球面状免震皿復元滑り支承2の曲率半径(中心からの勾配=円錐勾配)


Rn’:球面状免震皿復元滑り支承nの曲率半径(中心からの勾配=円錐勾配)
R1x :球面状免震皿復元滑り支承1の(実質)曲率半径
R1y :球面状免震皿復元滑り支承1の(実質)曲率半径
R2x :球面状免震皿復元滑り支承2の(実質)曲率半径
R2y :球面状免震皿復元滑り支承2の(実質)曲率半径


Rnx :球面状免震皿復元滑り支承nの(実質)曲率半径
Rny :球面状免震皿復元滑り支承nの(実質)曲率半径
eR1x :球面状免震皿復元滑り支承1の重心からのx方向上の距離
eR1y :球面状免震皿復元滑り支承1の重心からのy方向上の距離
eR2x :球面状免震皿復元滑り支承2の重心からのx方向上の距離
eR2y :球面状免震皿復元滑り支承2の重心からのy方向上の距離


eRnx :球面状免震皿復元滑り支承nの重心からのx方向上の距離
eRny :球面状免震皿復元滑り支承nの重心からのy方向上の距離
m1 :滑り支承1の支持質量(免震される構造体の質量)
m2 :滑り支承2の支持質量(免震される構造体の質量)


mn :滑り支承nの支持質量(免震される構造体の質量)
m :免震される構造体の全体の質量
Σmn=m
C1x :ダンパー1のx方向の粘性減衰係数
C1y :ダンパー1のy方向の粘性減衰係数
C2x :ダンパー2のx方向の粘性減衰係数
C2y :ダンパー2のy方向の粘性減衰係数


Cnx :ダンパーnのx方向の粘性減衰係数
Cny :ダンパーnのy方向の粘性減衰係数
ec1x:ダンパー1の重心からのx方向上の距離
ec1y:ダンパー1の重心からのy方向上の距離
ec2x:ダンパー2の重心からのx方向上の距離
ec2y:ダンパー2の重心からのy方向上の距離


ecnx:ダンパーnの重心からのx方向上の距離
ecny:ダンパーnの重心からのy方向上の距離
K1x :復元バネ等1のx方向のバネ定数
K1y :復元バネ等1のy方向のバネ定数
K2x :復元バネ等2のx方向のバネ定数
K2y :復元バネ等2のy方向のバネ定数


Knx :復元バネ等nのx方向のバネ定数
Kny :復元バネ等nのy方向のバネ定数
ek1x:復元バネ等1の重心からのx方向上の距離
ek1y:復元バネ等1の重心からのy方向上の距離
ek2x:復元バネ等2の重心からのx方向上の距離
ek2y:復元バネ等2の重心からのy方向上の距離


eknx:復元バネ等nの重心からのx方向上の距離
ekny:復元バネ等nの重心からのy方向上の距離
I :回転慣性I=∫r^2 dm (rは質量ごとの重心までの距離)
例、長さa、bの長方形の場合、 1/12・m・(a^2+b^2)
t :時間
g :重力加速度
10.5.1.1.1. バネ型復元装置+粘性減衰型装置の場合
請求項249−5項の発明は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられたダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
連立運動方程式
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
10.5.1.1.2. 滑り支承+バネ型復元装置+粘性減衰型装置の場合
請求項249−6項の発明は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(平面型免震皿滑り支承=復元力無し)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
連立運動方程式
Figure 2005240817
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
10.5.1.1.3. V字谷面状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承の場合
請求項249−7項の発明は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(xy方向(直交方向)免震で、V字谷面状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
連立運動方程式
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
10.5.1.1.4. すり鉢状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承の場合
請求項249−8項の発明は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(すり鉢状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
請求項249−7項の運動方程式におけるθnx、θny(n=1・2・・・n)を、 (x^2+y^2)^0.5≦ Lの時
θnx={θn’・(x2^2+y2^2)^0.5−θn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(x2−x1)
θny={θn’・(x2^2+y2^2)^0.5−θn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(y2−y1)
但し、t時刻の座標(x1,y1)、t+Δt時刻の座標(x2,y2)とする。
なお0時刻の座標は(0,0)である。
(x^2+y^2)^0.5> Lの時
θnx=0
θny=0
とすることによって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
10.5.1.1.5. 円柱谷面状免震皿をもった勾配型復元滑り支承の場合
請求項249−9項の発明は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(xy方向(直交方向)免震で円柱谷面状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
連立運動方程式
曲率θが小さい場合、(cosθ)^2≒1より
Figure 2005240817
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
10.5.1.1.6. 球面状免震皿をもった勾配型復元滑り支承の場合
請求項249−10項の発明は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(球面状免震皿をもった勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
請求項249−9項の運動方程式におけるRnx、Rny(n=1・2・・・n)を、 (x^2+y^2)^0.5≦ Lの時
1/Rnx={1/Rn’・(x2^2+y2^2)^0.5−1/Rn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(x2−x1)
1/Rny={1/Rn’・(x2^2+y2^2)^0.5−1/Rn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(y2−y1)
但し、t時刻の座標(x1,y1)、t+Δt時刻の座標(x2,y2)とする。
なお0時刻の座標は(0,0)である。
(x^2+y^2)^0.5> Lの時
1/Rnx=0
1/Rny=0
とすることによって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
10.5.1.2. n層の場合
以下、免震される構造体がn層の場合の説明を行う。
10.5.1.2.0. 記号一覧(下記以外の記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)
(1) 共通
L :すり鉢状または球面状免震皿の中心から外周までの距離
d(dqx/dt)/dt:x方向の外力(地震・風)加速度(絶対加速度)
d(dqy/dt)/dt:y方向の外力(地震・風)加速度(絶対加速度)
t :時間
MM1 :免震される構造体1層の質量
MM2 :免震される構造体2層の質量
MM3 :免震される構造体3層の質量
・ :
・ :
MMn :免震される構造体n層の質量
g :重力加速度
(2) 免震層(免震装置の設置層)
xb :免震層の重心のx方向の応答変位(地面に対する相対変位)
yb :免震層の重心のy方向の応答変位(地面に対する相対変位)
dxb/dt:免震層の重心のx方向の応答速度(地面に対する相対速度)
dyb/dt:免震層の重心のy方向の応答速度(地面に対する相対速度)
d(dxb/dt)/dt:免震層の重心のx方向の応答加速度(地面に対する相対加速度)
d(dyb/dt)/dt:免震層の重心のy方向の応答加速度(地面に対する相対加速度)
ψb :免震層の重心まわりの捩れ回転角(時計回り)
Ib :免震層の回転慣性I=∫r^2 dm (rは質量ごとの重心までの距離)
例、長さa、bの長方形の場合、 1/12・m・(a^2+b^2)
μ1x :滑り支承1のx方向の摩擦係数
μ1y :滑り支承1のy方向の摩擦係数
μ2x :滑り支承2のx方向の摩擦係数
μ2y :滑り支承2のy方向の摩擦係数


μnx :滑り支承nのx方向の摩擦係数
μny :滑り支承nのy方向の摩擦係数
eμ1x:滑り支承1の重心からのx方向上の距離
eμ1y:滑り支承1の重心からのy方向上の距離
eμ2x:滑り支承2の重心からのx方向上の距離
eμ2y:滑り支承2の重心からのy方向上の距離


eμnx:滑り支承nの重心からのx方向上の距離
eμny:滑り支承nの重心からのy方向上の距離
μθ1x:直線勾配型復元滑り支承1のx方向の摩擦係数
μθ1y:直線勾配型復元滑り支承1のy方向の摩擦係数
μθ2x:直線勾配型復元滑り支承2のx方向の摩擦係数
μθ2y:直線勾配型復元滑り支承2のy方向の摩擦係数


μθnx:直線勾配型復元滑り支承nのx方向の摩擦係数
μθny:直線勾配型復元滑り支承nのy方向の摩擦係数
θ1’:すり鉢状免震皿の復元滑り支承1の勾配(中心からの勾配=円錐勾配)
θ2’:すり鉢状免震皿の復元滑り支承2の勾配(中心からの勾配=円錐勾配)


θn’:すり鉢状免震皿の復元滑り支承nの勾配(中心からの勾配=円錐勾配)
θ1x :直線勾配型復元滑り支承1の(実質)x方向の勾配
θ1y :直線勾配型復元滑り支承1の(実質)y方向の勾配
θ2x :直線勾配型復元滑り支承2の(実質)x方向の勾配
θ2y :直線勾配型復元滑り支承2の(実質)y方向の勾配


θnx :直線勾配型復元滑り支承nの(実質)x方向の勾配
θny :直線勾配型復元滑り支承nの(実質)y方向の勾配
θn’、θnx、θny(以上θとして)について、
但し二重免震皿免震装置の時で上部下部免震皿の勾配が違う時のθは、
θ=(sinθu+sinθd)/(cosθu+cosθd)
θu、θdが小さい場合 cosθu≒cosθd≒1、またθd≒θuの場合
θ≒(tanθu+tanθd)/2
≒(θu+θd)/2
θu :上部免震皿勾配(二重免震皿免震装置の時)
θd :下部免震皿勾配(二重免震皿免震装置の時)
但し三重免震皿免震装置の時で
上部免震皿・中間免震皿・下部免震皿の勾配が違う時のθは、
θ=(sinθu+sinθmu+sinθmd+sinθd) /(cosθu+cosθmu+cosθmd+cosθd)
θu、θdが小さい場合で、cosθu≒cosθmu≒cosθmd≒cosθd≒1、
またθd≒θu≒θmu≒θmdの場合
θ≒(tanθu+tanθmu+tanθmd+tanθd)/4
≒(θu+θmu+θmd+θd)/4
θu :上部免震皿勾配(三重免震皿免震装置の時)
θd :下部免震皿勾配(三重免震皿免震装置の時)
θmu:中間免震皿上部勾配(三重免震皿免震装置の時)
θmd:中間免震皿下部勾配(三重免震皿免震装置の時)
eθ1x:直線勾配型復元滑り支承1の重心からのx方向上の距離
eθ1y:直線勾配型復元滑り支承1の重心からのy方向上の距離
eθ2x:直線勾配型復元滑り支承2の重心からのx方向上の距離
eθ2y:直線勾配型復元滑り支承2の重心からのy方向上の距離


eθnx:直線勾配型復元滑り支承nの重心からのx方向上の距離
eθny:直線勾配型復元滑り支承nの重心からのy方向上の距離
μR1x:球面状免震皿復元滑り支承1のx方向の摩擦係数
μR1y:球面状免震皿復元滑り支承1のy方向の摩擦係数
μR2x:球面状免震皿復元滑り支承2のx方向の摩擦係数
μR2y:球面状免震皿復元滑り支承2のy方向の摩擦係数


μRnx:球面状免震皿復元滑り支承nのx方向の摩擦係数
μRny:球面状免震皿復元滑り支承nのy方向の摩擦係数
R1’:球面状免震皿復元滑り支承1の曲率半径(中心からの勾配=円錐勾配)
R2’:球面状免震皿復元滑り支承2の曲率半径(中心からの勾配=円錐勾配)


Rn’:球面状免震皿復元滑り支承nの曲率半径(中心からの勾配=円錐勾配)
R1x :球面状免震皿復元滑り支承1の(実質)曲率半径
R1y :球面状免震皿復元滑り支承1の(実質)曲率半径
R2x :球面状免震皿復元滑り支承2の(実質)曲率半径
R2y :球面状免震皿復元滑り支承2の(実質)曲率半径


Rnx :球面状免震皿復元滑り支承nの(実質)曲率半径
Rny :球面状免震皿復元滑り支承nの(実質)曲率半径
eR1x :球面状免震皿復元滑り支承1の重心からのx方向上の距離
eR1y :球面状免震皿復元滑り支承1の重心からのy方向上の距離
eR2x :球面状免震皿復元滑り支承2の重心からのx方向上の距離
eR2y :球面状免震皿復元滑り支承2の重心からのy方向上の距離


eRnx :球面状免震皿復元滑り支承nの重心からのx方向上の距離
eRny :球面状免震皿復元滑り支承nの重心からのy方向上の距離
m1 :免震支承1の支持質量(免震される構造体の質量)
m2 :免震支承2の支持質量(免震される構造体の質量)


mn :免震支承nの支持質量(免震される構造体の質量)
Σmn=MM1+MM2+・・+MMn
Cb1x :免震層のダンパー1のx方向の粘性減衰係数
Cb1y :免震層のダンパー1のy方向の粘性減衰係数
Cb2x :免震層のダンパー2のx方向の粘性減衰係数
Cb2y :免震層のダンパー2のy方向の粘性減衰係数


Cbnx :免震層のダンパーnのx方向の粘性減衰係数
Cbny :免震層のダンパーnのy方向の粘性減衰係数
ecb1x:免震層のダンパー1の重心からのx方向上の距離
ecb1y:免震層のダンパー1の重心からのy方向上の距離
ecb2x:免震層のダンパー2の重心からのx方向上の距離
ecb2y:免震層のダンパー2の重心からのy方向上の距離


ecbnx:免震層のダンパーnの重心からのx方向上の距離
ecbny:免震層のダンパーnの重心からのy方向上の距離
Kb1x :免震層の復元バネ等1のx方向のバネ定数
Kb1y :免震層の復元バネ等1のy方向のバネ定数
Kb2x :免震層の復元バネ等2のx方向のバネ定数
Kb2y :免震層の復元バネ等2のy方向のバネ定数


Kbnx :免震層の復元バネ等nのx方向のバネ定数
Kbny :免震層の復元バネ等nのy方向のバネ定数
ekb1x:免震層の復元バネ等1の重心からのx方向上の距離
ekb1y:免震層の復元バネ等1の重心からのy方向上の距離
ekb2x:免震層の復元バネ等2の重心からのx方向上の距離
ekb2y:免震層の復元バネ等2の重心からのy方向上の距離


ekbnx:免震層の復元バネ等nの重心からのx方向上の距離
ekbny:免震層の復元バネ等nの重心からのy方向上の距離
(3) n層
xn’ :n層の重心のx方向の応答変位(免震層=一層床に対する相対変位)
yn’ :n層の重心のy方向の応答変位(免震層に対する相対変位)
dxn’/dt:n層の重心のx方向の応答速度(免震層に対する相対速度)
dyn’/dt:n層の重心のy方向の応答速度(免震層に対する相対速度)
d(dxn’/dt)/dt:n層の重心のx方向の応答加速度(免震層に対する相対加速度)
d(dyn’/dt)/dt:n層の重心のy方向の応答加速度(免震層に対する相対加速度)
ψn’ :n層の重心まわりの捩れ回転角
Cn’x :n層のx方向の粘性減衰係数
Cn’y :n層のy方向の粘性減衰係数
ecn’x :n層の粘性=Cn’xの中心の重心からのx方向上の距離
ecn’y :n層の粘性=Cn’yの中心の重心からのy方向上の距離
Kn’x :n層のx方向の全剛性
Kn’y :n層のy方向の全剛性
ekn’x :n層の剛性の中心(剛心)の重心からのx方向上の距離
ekn’y :n層の剛性の中心(剛心)の重心からのy方向上の距離
In’ :n層の回転慣性I=∫r^2 dm (rは質量ごとの重心までの距離)
例、長さa、bの長方形の場合、 1/12・m・(a^2+b^2)
但し、n’=n-1、 n”=n-2、 n”’=n-3
10.5.1.2.1. バネ型復元装置+粘性減衰型装置の場合
以下の 10.5.1.2.3.の運動方程式においてθ=θnx=θny=0、μ=μnx=μny=μθnx=μθny=0とした場合である。
10.5.1.2.2. 滑り支承+バネ型復元装置+粘性減衰型装置の場合
以下の 10.5.1.2.3.の運動方程式においてθ=θnx=θny=0とした場合である。
10.5.1.2.3. V字谷面状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承の場合
請求項249−11項の発明は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(xy方向(直交方向)免震で、V字谷面状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、以下の連立運動方程式によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
1) 2層の場合(免震層以外も偏芯有り)
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(xy方向(直交方向)免震で、V字谷面状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
連立運動方程式
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
2) 3層の場合(免震層以外も偏芯有り)
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(xy方向(直交方向)免震で、V字谷面状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
連立運動方程式
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
3) n層の場合(免震層以外も偏芯有り)
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(xy方向(直交方向)免震で、V字谷面状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
連立運動方程式
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
10.5.1.2.4. すり鉢状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承の場合
請求項249−12項は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(すり鉢状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
請求項249−11項の運動方程式におけるθnx、θny(n=1・2・・・n)を、
(xb^2+yb^2)^0.5≦ Lの時
θnx={θn’・(x2^2+y2^2)^0.5−θn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(x2−x1)
θny={θn’・(x2^2+y2^2)^0.5−θn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(y2−y1)
但し、t時刻の座標(x1,y1)、t+Δt時刻の座標(x2,y2)とする。
なお0時刻の座標は(0,0)である。
(xb^2+yb^2)^0.5> Lの時
θnx=0
θny=0
とすることによって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
10.5.1.2.5. 円柱谷面状免震皿をもった勾配型復元滑り支承の場合
(1) n層の場合(免震層以外も偏芯有り)
請求項249−13項は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承
(xy方向(直交方向)免震で、円柱谷面状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
連立運動方程式
曲率θが小さい場合、(cosθ)^2≒1より
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
10.5.1.2.6. 球面状免震皿をもった勾配型復元滑り支承の場合
請求項249−14項は、
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(球面状免震皿をもった勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
請求項249−13項の運動方程式におけるRnx、Rny(n=1・2・・・n)を、
(xb^2+yb^2)^0.5≦ Lの時
1/Rnx={1/Rn’・(x2^2+y2^2)^0.5−1/Rn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(x2−x1)
1/Rny={1/Rn’・(x2^2+y2^2)^0.5−1/Rn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(y2−y1)
但し、t時刻の座標(x1,y1)、t+Δt時刻の座標(x2,y2)とする。
なお0時刻の座標は(0,0)である。
(xb^2+yb^2)^0.5> Lの時
1/Rnx=0
1/Rny=0
とすることによって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体である。
11.免震装置の組合せと材料仕様
11.1. 免震時捩れ防止の免震装置の組合せ(形態の多様性に対応)
11.1.1. 免震装置の組合せ
請求項250項または請求項250−1項は、免震される構造体の形態、固定荷重・積載荷重形態が変化に富む場合(変形形態・変形平面・偏心荷重形態)であっても、免震される構造体の各所に設置される免震装置を、同一性能の装置、つまり単一の性能の装置とすることを可能にする免震構造体の発明である。
免震時に捩れを起こさない免震装置の組合せとしては、
1) 免震と復元の支承に関して
免震と復元の各支承としては、同一摩擦係数をもった滑り支承(すべり支承、転がり支承)、または、同一摩擦係数と同一勾配をもったすり鉢もしくは同一摩擦係数と同一曲率をもった球面等の勾配による復元性能を持った滑り支承(勾配型復元滑り支承という)を使用すること(請求項250項記載)、
2) ダンパーの使用に関して
1)記載の支承を使用したとしても、ダンパーを使用する場合は、ダンパーを免震される構造体の重心におかない限り、回転・捩れ防止装置(10.参照)を併用すること(請求項250−1項記載)である。
同一摩擦係数とは、前述のように、ほぼ同一を含むが、同じ材質の免震皿と、同じ材質の滑り部また中間滑り部(ボール・ローラー等の転動体、滑り部材)によって得られる場合が多い。
11.1.2. 説明
(1) 同摩擦係数と同勾配型の、(勾配型復元)滑り支承と摩擦型減衰・抑制装置の使用
免震と復元と減衰・抑制に関しては、滑り支承(すべり支承、転がり支承)と、すり鉢または球面等の勾配による復元性能を持った滑り支承(勾配型復元滑り支承という)と、摩擦型減衰・抑制装置のみを使用する。
すなわち、同一性能(同一摩擦係数)をもった滑り支承(すべり支承、転がり支承)の各所設置(複数箇所)、同一性能(同一摩擦係数、同一勾配・同一曲率の勾配)をもった勾配型復元滑り支承の各所設置(複数箇所)、同一性能(同一摩擦係数)をもった摩擦型減衰・抑制装置の各所設置(複数箇所)でも、免震される構造体の平面形(間取)変化による積載・固定荷重の変化に対応でき、荷重偏心があっても免震時に大きな捩れた動きは生じず、きれいな免震が可能になる(なお、いずれの装置(滑り支承、勾配型復元滑り支承、摩擦型減衰・抑制装置)も、複数箇所であっても、少なくとも一つの装置は、免震される構造体の重心を挟んでいる配置されている必要がある)。
というのは、同一性能の、滑り支承(すべり支承、転がり支承)、復元装置、また減衰装置を、免震される構造体を支持するのに必要な箇所に設置する場合、バネ型復元装置または粘性減衰型装置では、それぞれの設置位置において免震される構造体からの荷重による応力が異なると、免震時にきれいな免震がなされず捩れが生じるからである。
なお、ここでの「きれいな免震」とは、捩れ等のない、スムーズな免震のことである。
従来、このことは大きな問題であった。
同一性能の復元装置または減衰装置の設置に関しては、復元または減衰性能が支持する荷重の影響を受けるかどうかが問題となる。
このことは、以下の 11.1.3.の運動方程式の比較に示される、バネ型復元装置+粘性減衰型装置による免震の運動方程式と、摩擦型減衰・抑制装置+勾配型復元滑り支承による免震の運動方程式との比較から明瞭になる。
つまり、
バネ型復元装置または粘性減衰型装置を使用する場合は、質量の影響を受ける。その結果、同じ性能をもった復元装置の各所設置、同じ性能をもった減衰装置の各所設置では、免震される構造体の平面形(間取)変化による積載・固定荷重の変化に対応できずに、荷重偏心によって免震時に捩れた動きが生じる。
その点、滑り支承(すべり支承、転がり支承)、摩擦型減衰・抑制装置、またすり鉢または球面状等の勾配型復元滑り支承を使用する場合は、質量の影響を受けない。そのため、同じ性能をもった滑り支承(すべり支承、転がり支承)の各所設置、同じ性能をもった復元装置の各所設置、同じ性能をもった減衰・抑制装置の各所設置でも、免震される構造体の平面形(間取)変化による積載・固定荷重の変化に対応でき、荷重偏心があっても免震時に大きな捩れた動きは生じず、きれいな免震が可能になる。
以上のことからわかるように、バネ型復元装置または粘性減衰型装置を使用して偏心荷重時に捩れた動きを伴わずにきれいに免震させるためには、各位置に設置された各バネのバネ定数の調整、各粘性ダンパーの調整をする必要があり、極めて煩雑となる。
その点、滑り支承、摩擦型減衰・抑制装置、勾配型復元滑り支承を使用する場合は、偏心荷重時であっても、各位置に設置される滑り支承、摩擦型減衰・抑制装置、勾配型復元滑り支承は、単一の性能(同一摩擦係数、同一勾配・同一曲率の勾配)の装置で良く、各支承の調整の煩しさもなく、きれいな免震が可能になる。
1) 勾配型復元滑り支承
すり鉢または球面状等の勾配型復元滑り支承とは、滑り支承(すべり支承、転がり支承)の滑り面に、すり鉢または球面等の形状の勾配を与えて、その面を滑動するものを重力により通常位置に復元させる装置である。図1〜図8、図13〜図17、図60〜図62、図64、図67、図68、図83、図85〜図115がその実施例である。
以上のことから、摩擦型減衰・抑制装置、勾配型復元滑り支承の使用に際して、免震される構造体の積載・固定荷重形態の多様性に対応するためには、
免震される構造体の各所に設置される装置の摩擦係数と勾配は、全て同じにする必要がある。
2) 摩擦型減衰・抑制装置
摩擦型減衰・抑制装置とは、摩擦型減衰装置、摩擦型抑制装置に分かれ、
摩擦型減衰装置とは、地震後の振幅を摩擦によって減衰させる装置であり、
摩擦型抑制装置とは、風揺れ等を摩擦によって抑制、また地震時の変位振幅を摩擦によって抑制させる装置である。なお、ここでの「摩擦によって」とは、免震される構造体の自重によって生じる摩擦である。それ以外によって生じる摩擦は別のもので、逆に生じさせないようにする必要がある。
図71、図482、図483が、この型の装置と考えられるが、図482に関しては弾性材3-eの厚みが弾性との関係で厚過ぎたりすると摩擦が自重によって変化したり、さらに厚過ぎると粘性抵抗に近付くので、どの位置に置いてもボール5-e等のボール先端部が免震皿3にほぼ接するように、弾性との関係で厚さを決める必要がある。図483も同様であるが、弾性材3-eの厚みが厚過ぎると粘性抵抗に近付くので弾性との関係での厚み調整がより必要となる。
図95〜図97等の食込み支承(8.7.)も、風揺れ等を摩擦によって抑制するこの型の装置の一つと考えられる。
(2) 固定ピン型固定装置(連結部材系のピン型を除く)の使用
以上のことから、固定装置も、ダンパー型固定装置=免震時にダンパーが働く固定装置の型(例、不可撓部材型連結部材弁型固定装置)は使用できない。基本的には、免震時に抵抗の無い(有っても、免震される構造体の自重によって生じる摩擦であるので問題が無い)固定ピン型固定装置(不可撓部材型連結部材系ピン型を除く)・可撓部材型連結部材弁型固定装置に限られる。
(3) 座屈変形型・塑性変形型等衝突衝撃吸収装置の使用
9.4.の説明のように、予想を越える地震による応答変位によって、外れ防止等の部材に最終的に衝突させる場合は、弾性的反発のある形では無く、座屈変形型・塑性変形型等の反発を最小限に抑える型が好ましいのは、プランの多様性に対応させることを考えても同様である。
(4) プランの多様性に対応できる免震装置の組合せ
以上のことから、同一性能の免震装置によって、免震される構造体の荷重形態・プラン(間取り)の多様性に対応できる免震装置の組合せは、
滑り支承(すべり支承、転がり支承)+摩擦型減衰・抑制装置+勾配型復元滑り支承+固定ピン型固定装置(不可撓部材型連結部材系ピン型を除く)・可撓部材型連結部材弁型固定装置+低反発係数型・座屈変形型・塑性変形型等衝突衝撃吸収装置、
の中での組合せとなる。
(5) 回転・捩れ防止装置との併用
以上の装置以外の免震時に捩れが生じるもの(積層ゴム、ダンパー等を使用したもの、偏芯率の大きいもの)でも、10.の回転・捩れ防止装置との併用をするとその問題は解消される(10.3.参照)。
11.1.3. 運動方程式の比較
1) バネ型復元装置+粘性減衰型装置による免震の運動方程式
d(dx/dt)/dt +K/m・x +C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
質点応答加速度 復元加速度 減衰加速度 地震動加速度
復元加速度、減衰加速度ともに質点の質量に反比例。重いほど効きが悪くなる。
2) 滑り支承+バネ型復元装置による免震の運動方程式
d(dx/dt)/dt +K/m・x +μg・sign(dx/dt)=−d(dz/dt)/dt
質点応答加速度 復元加速度 減衰加速度 地震動加速度
減衰加速度は、質点の質量に無関係。
復元加速度は、質点の質量に反比例。重いほど効きが悪くなる。
3) (滑り支承+)勾配型復元滑り支承による免震の運動方程式
1.球面状の場合
曲率θ’が小さい場合、(cosθ’)^2≒1より
d(dx/dt)/dt +g/R・x +μg・sign(dx/dt)=−d(dz/dt)/dt
質点応答加速度 復元加速度 減衰加速度 地震動加速度
復元加速度、減衰加速度ともに質点の質量に無関係。
2.すり鉢状の場合(5.1.3.参照)
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(radian)より
d(dx/dt)/dt +θg・sign(x) +μg・sign(dx/dt)=−d(dz/dt)/dt
質点応答加速度 復元加速度 減衰加速度 地震動加速度復元加速度、減衰加速度ともに質点の質量に無関係。
4) 滑り支承のみ免震の運動方程式
d(dx/dt)/dt +μg・sign(dx/dt)=−d(dz/dt)/dt
質点応答加速度 減衰加速度 地震動加速度
減衰加速度は、質点の質量に無関係。
(符号)
x :地面=免震皿から見た質点の応答変位(相対変位)
z :不動=絶対点より見た地面の変位(絶対変位)
t :時間
m :質点の質量
g :重力加速度
d(dx/dt)/dt:質点の応答加速度(地面に対する相対加速度)
d(dz/dt)/dt:地震加速度(絶対加速度)
R :免震皿球面の曲率半径
K :バネ定数
θ :すり鉢状免震皿の勾配
μ :免震皿の動摩擦係数
C :粘性減衰係数
11.2. 共振・捩れ防止の免震装置の組合せ
請求項250−2項〜請求項250−9項は、免震時に免震される構造体が共振せず、免震される構造体の捩れが防止される免震装置の組合せの発明である。
ダンパーの使用により変位抑制する場合(11.2.2.)、ダンパーを使用せずに変位抑制しない場合(11.2.1.)の2つの場合に分かれる。
また、それぞれの場合は、免震される構造体が、風時、地震時に、引抜き力が発生して浮き上がる高塔状比構造体の場合と、浮き上がらない低塔状比構造体の場合とに分かれる。
また、そのそれぞれの場合に、風で揺れない重量構造体の場合と、風で揺れる軽量構造体の場合とに分かれる。
以下の、
直線勾配型復元滑り支承は、5.参照(他の直線勾配型復元滑り支承も当然可である)、
固定装置は、8.参照(他の固定装置も当然可である)、
回転・捩れ防止装置は、10.参照(他の回転・捩れ防止装置も当然可である)、
引抜き防止装置は、2./4.参照(他の引抜き防止装置も当然可である)、ダンパーは、8.(特に8.4.)参照(他のダンパーも当然可である)である。
なお、本章において、以上以下の「直線勾配型復元滑り支承」「固定装置」「回転・捩れ防止装置」「引抜き防止装置」および「ダンパー」という語は、当該装置のみならず、当該装置と同様の構成、作用、もしくは効果を持つすべての装置、方法等を含む。
11.2.1. 変位抑制しない場合
ダンパーを使用しないために変位抑制されない場合であるが、ダンパーを使用しないために捩れが生じ無いことが可能になる場合である。特に、転がり支承型では、ダンパーを使用しないため免震皿が大きくなるが、すべり支承型ではそれ自体で変位抑制効果を持っているので、免震皿はそれ程大きくならずにすむ。
(1) 低塔状比構造体(風または地震力等で浮上がらない)
▲1▼ 重量構造体(風で揺れない):直線勾配型復元滑り支承
請求項250−2項の発明は、
風または地震力等で浮上がらない低塔状比構造体で、且つ風で揺れない重量構造体の場合には、免震装置として、
すべり・転がり面がすり鉢(円錐・角錐等)状またはV字谷面状等の直線勾配によって形成されて復元性能を持った滑り支承(以下、直線勾配型復元滑り支承と言う)の同一性能のものを各設置場所に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
直線勾配型復元滑り支承の同一性能のものとは、同一摩擦係数と同一勾配をもったものを言う。
▲2▼ 軽量構造体(風で揺れる):直線勾配型復元滑り支承+固定装置+回転・捩れ防止装置
請求項250−3項の発明は、
風または地震力等で浮上がらない低塔状比構造体で、且つ風で揺れる軽量構造体の場合には、免震装置として、
直線勾配型復元滑り支承の同一性能のものを各設置場所に設け、そして固定装置と回転・捩れ防止装置とを設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
(2) 高塔状比構造体(風または地震力等で浮上がる)
▲3▼ 重量構造体(風で揺れない):直線勾配型復元滑り支承+引抜き防止装置請求項250−4項の発明は、
風または地震力等で浮上がる高塔状比構造体で、且つ風で揺れない重量構造体の場合には、免震装置として、
直線勾配型復元滑り支承の同一性能のものを各設置場所に設け、そして引抜き防止装置を設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
▲4▼ 軽量構造体(風で揺れる):直線勾配型復元滑り支承+固定装置+回転・捩れ防止装置+引抜き防止装置
請求項250−5項の発明は、
風または地震力等で浮上がる高塔状比構造体で、且つ風で揺れる軽量構造体の場合には、免震装置として、
直線勾配型復元滑り支承の同一性能のものを各設置場所に設け、そして固定装置と回転・捩れ防止装置と引抜き防止装置とを設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
11.2.2. 変位抑制する場合
ダンパーの使用により変位抑制をすることにより、免震皿の面積を小さくし、免震装置自体をコンパクトにすることが可能となる。
基本的には、11.2.1.にダンパーを設けて、捩れを起こさないために回転・捩れ防止装置を設ける(すでに設けてある場合には除く、重複に設ける必要は無い)。
(1) 低塔状比構造体(風または地震力等で浮上がらない)
▲5▼ 重量構造体(風で揺れない):直線勾配型復元滑り支承+ダンパー+回転・捩れ防止装置 請求項250−6項の発明は、
風または地震力等で浮上がらない低塔状比構造体で、且つ風で揺れない重量構造体の場合で、変位を抑制する場合には、免震装置として、
直線勾配型復元滑り支承の同一性能のものを各設置場所に設け、そしてダンパーと回転・捩れ防止装置とを設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
直線勾配型復元滑り支承の同一性能のものとは、同一摩擦係数と同一勾配をもったものを言う。
▲6▼ 軽量構造体(風で揺れる):直線勾配型復元滑り支承+固定装置+回転・捩れ防止装置+ダンパー
請求項250−7項の発明は、
風または地震力等で浮上がらない低塔状比構造体で、且つ風で揺れる軽量構造体の場合で、変位を抑制する場合には、免震装置として、
直線勾配型復元滑り支承の同一性能のものを各設置場所に設け、そして固定装置と回転・捩れ防止装置とダンパーとを設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
(2) 高塔状比構造体(風または地震力等で浮上がる)
▲7▼ 重量構造体(風で揺れない):直線勾配型復元滑り支承+引抜き防止装置+ダンパー+回転・捩れ防止装置
請求項250−8項の発明は、
風または地震力等で浮上がる高塔状比構造体で、且つ風で揺れない重量構造体の場合で、変位を抑制する場合には、免震装置として、
直線勾配型復元滑り支承の同一性能のものを各設置場所に設け、そして引抜き防止装置とダンパーと回転・捩れ防止装置とを設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
▲8▼ 軽量構造体(風で揺れる):直線勾配型復元滑り支承+固定装置+回転・捩れ防止装置+引抜き防止装置+ダンパー
請求項250−9項の発明は、
風または地震力等で浮上がる高塔状比構造体で、且つ風で揺れる軽量構造体の場合で、変位を抑制する場合には、免震装置として、
直線勾配型復元滑り支承の同一性能のものを各設置場所に設け、そして固定装置と回転・捩れ防止装置と引抜き防止装置とダンパーとを設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
なお、11.2.であげたのは、最低限必要な装置等の組合せであり、さらに他の装置と組合せることはもちろん可能である。
11.3. 過大変位時の安全を考慮した免震装置の組合せ
滑り型免震支承の場合について、免震の過大変位時の安全を考慮した免震装置の組合せとして、以下の様なものが考えられる。
11.3.1. 過大変位時の安全を考慮した免震装置の組合せ1
(1) 第一種地盤
地盤種別として第一種地盤(建築基準法施行令第88条)の場合には、すべり型また転がり型免震支承の場合には、ダンパーが不要の場合が多い。
(2) 第二種、第三種地盤
地盤種別として第二種、第三種地盤の場合には、すべり型また転がり型免震支承の場合には、ダンパーが必須になる。
その場合、ダンパーで完全に過大変位をストップさせる方式(8.4.5.1.2.の過大変位時ストッパー付ダンパーを参照)の採用、またはこの過大変位時ストッパー付ダンパーと外れ防止(外れ防止付免震支承、外れ防止装置)との併用という場合がある。
請求項250−10項は、その発明であり、過大変位時ストッパー付ダンパー(請求項192−5項記載)の使用、または過大変位時ストッパー付ダンパーと外れ防止(外れ防止付免震支承、外れ防止装置)との併用使用をすることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体である。
11.4. 滑り型免震装置・滑り支承の材料仕様
以上の滑り型免震装置・滑り支承の材料は、簡易型の場合、錆びてもよい材料も考えられる。
しかし、一般的には、滑り型免震装置・滑り支承の材料は、ステンレスまた亜鉛溶融メッキ等の錆びない材料によって構成される方がよい。しかし、それほど高い免震性能が要求されない場合、転がり型免震では錆びが生じても積層ゴム免震またはすべり型免震に比べ、性能は格段によいので、錆びは許容されるため、普通鋼材を用いてもよい。
表面研磨は、平面状免震皿の二重による二重免震の場合は、鏡面仕上げでなく、一段階か二段階か何段階か荒くした方がよい。
12.新積層ゴム・バネ、復元バネ
12.1. 新積層ゴム・バネ
図339は、請求項251項記載の発明の新積層ゴム免震装置の実施例を示している。
中央部に穴を有する鋼等の硬質板28を積み重ねて積層させ、その中央部にゴムまたバネ(空気バネ含む)等29を挿入させることにより構成され、かつ、この硬質板28の最上部の板を免震される構造体1に、最下部の板を免震される構造体を支持する構造体2に設けることにより構成される。
剪断変形に関しては、ゴム自体の性能を期待できるが、耐圧性能に関しては、ゴムの膨脹の問題があった。
ゴムの圧縮力によるこの膨脹の問題、また、ゴムまたバネ等の座屈の問題は、この、中央部の穴を有する鋼等の硬質板28で対応でき、さらに、現状の積層ゴムのようなに一枚一枚ゴムと鋼等を接着する製法上の困難が解消され、生産が容易になる。
12.2. 復元バネ
図386は、請求項252項記載の発明の復元バネ免震装置の実施例を示している。
図386では、免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2との間に、バネ・ゴム等25が設けられ、免震される構造体を支持する構造体2の挿入口34の中にそのバネ・ゴム等25の端が係合され、このバネ・ゴム等25の反対の端が免震される構造体1に係合されることにより構成されている。
当然のごとく、免震される構造体1の挿入口34の中に、そのバネ・ゴム等25の端が係合され、このバネ・ゴム等25の反対の端が、支持する構造体2に係合される場合もある。
挿入口34の形状に関しては、
一方向(往復を含む、以下同じ)復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面形状の挿入口、コロを介しての挿入口、
全方向復元性能を持たせる場合は、角を取った曲面鉢状の挿入口、ラッパ形状の挿入口(図386)、すり鉢状等の形状の挿入口のように、
バネ・ゴム等25とその挿入口34とが接する角を丸めるか、コロ等の回転子を介する(その場合は、バネ・ゴム等25に対して直交方向二軸(二軸とは互いに直交方向をなす)に分けてそれに対応してコロ等の回転子を設ける必要がある)等により、摩擦を小さくした方がよい。また挿入口34の材質は、低摩擦材がよく、強度も必要である。
さらに、当然のごとく、バネ・ゴム等25にワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材8-fが接続されて、挿入口34の曲面またはコロと接する形でも良い。
図386(a)は、免震される構造体1と、免震される構造体を支持する構造体2との間に変位が無い時の、図386(b)は、地震等により、免震される構造体1と、免震される構造体を支持する構造体2との間に変位が生じ、バネ・ゴム等25が伸びた時の図である。このように、地震により免震される構造体1と免震される構造体を支持する構造体2とが変位すると、この挿入口34に従い、バネ・ゴム等25は水平方向に曲げられ、水平方向復元力を持つことになり、僅かな変位でも水平方向の復元力を得られる。さらに、このバネ・ゴム等25により、免震される構造体1に働く下方への引張力も最低限にし、免震される構造体1への負荷も小さくしている。
縦型にバネ・ゴム等を設置することは、水平のどの方向にも復元性能を得られる反面、僅かな水平変位での復元力に乏しい。この発明は、その問題を解決し、僅かな変位でも水平方向の復元力を得られるようになっている。またその結果、このバネ・ゴム等により、免震される構造体に働く下方への引張力も、最低限になり、免震される構造体への負荷を小さくしている。
B.免震装置と構造法
13.免震構造による構造体設計法
13.1. 超高層建物・構造体
請求項253項は、超高層建物・構造体において、免震装置として、滑り型免震装置・滑り支承を、特に転がり型滑り支承を採用し、免震される構造体としては、風力では揺れない剛性をもつ構造とする発明である。
積層ゴム免震装置では対応しきれなかった長周期の超高層建物・構造体でも、滑り型免震装置・滑り支承の使用によって免震が可能となる。そのことにより、超高層建物・構造体を、地震対策としての柔構造から風力では揺れない程度の剛性をもつ構造(剛構造)にすることができ、風揺れをも防ぐことが可能となる。
そのことにより、免震され、風揺れしない超高層建物が可能になる。
(1) 構造法
滑り型免震等の免震装置上の超高層建物・構造体は、従来の柔構造によらず、風力ではゆれない程度の剛性をもつ構造とする。建物の剛性を上げることは、免震性能を上げることにもつながる。
(2) 免震装置
建物本体の固有周期の長い超高層建物・構造体に関しては、それを上回るかなりの長周期を持つ免震装置でないと免震が働かないため、積層ゴム免震装置では免震性能が得られなかった。しかも、引抜き力が発生するために、積層ゴム免震装置では対応しきれなかった。
特許 1844024号と特許 2575283号との免震復元装置、免震装置、及び本発明の滑り型免震装置・滑り支承を使用すれば、長周期の超高層建物・構造体でも十分に免震する。
また、引抜き力に対しては、引抜き防止装置が、さらに、風揺れに関しては、固定装置がそれぞれ対処する。
以上の(1)(2)により、地震時に免震され、風揺れしない超高層建物が可能となり、風揺れ防止のための制振構造を採用する必要もなくなる。
13.2. 高塔状比建物・構造体
(1) 構造法
(2) 免震装置
ある塔状比以上の構造体は、免震装置・滑り支承等の免震装置に加えて引抜き防止装置を必要とする。
また、ロッキング等の問題を少なくするために、免震装置・滑り支承の摩擦係数をできるだけ下げ、また、1階等の地上に近い階の床等を重くする必要もある。
また、自重に対して、ある一定以上に風圧見つけ面積の大きい構造体は、固定装置を必要とする場合もある。
13.3. 一般中高層建物(8.7.2.同じ)
また、免震皿の中央部を、その免震皿面を滑動するボールまたはローラーの曲率形状で窪ませる(凹ませる)ことは、一般中高層建物のように自重が大きい場合、免震皿側の耐圧性能を上げる効果と風揺れ防止の効果とを合わせ持つ。
請求項207項は、その発明である。
請求項209項記載の発明は、それを使用した場合の免震構造体である。
13.4. 軽量建物・構造体
(1) 構造法
(2) 免震装置
従来の積層ゴム免震装置では固有周期が長く設定できず、免震性能が得られなかった軽量建物・構造体には、固有周期とは無関係の免震装置・滑り支承等の免震装置で、免震が可能になる。
また、引抜き力が働く場合は、引抜き防止装置によって対処し、風で揺れる場合には、固定装置を必要とする。
免震性能を上げるには、重心を下げることが有効なため、1階等の地上に近い階の床等を重くする必要もある。
13.5. 在来木造戸建て住宅/軽量(木造・鉄骨系)戸建て住宅
(1) 構造法
1) 土台床構面の形成
床構面の形成に関しては、固定装置が負担する風圧荷重をスムーズに土台から基礎に伝達するため、固定装置周辺は筋交による土台補強を行う必要がある。それ以外の部分は、在来工法の全面筋交補強で行う方式、在来工法の改良で、土台(基礎の上の横架材)の上全面に構造用合板等を敷き込み、その上にまた土台(横架材)を置くか、直に柱を立てる方式、あるいは枠組み壁工法等で用いられているダイヤフラム構面を用いる方式の内いずれかで形成することが考えられる。このようにして構面が形成される手法で、免震装置・滑り支承の支持構造面をつくる。請求項254項は、その発明である。
14.免震装置設計と免震装置配置
14.1. 免震装置設計
(1) 復元装置の復元能力の設計
請求項256項記載の発明は、復元装置の復元能力の設計に関するものである。
滑り型免震装置のどのような場合にも言える事であるが、復元装置の復元力の設計に関しては、免震される構造体の復元が可能な範囲で最小限の復元力が、免震性能上は一番よい。
つまり、重力復元型免震装置・滑り支承・十字重力復元型免震装置・滑り支承等の凹型滑り面部による復元型の場合においては、復元が得られる限り、曲率半径をできるだけ大きくし、またすり鉢勾配をできるだけ小さくして平坦面に近付ける。バネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)の復元型の場合においても、復元が得られる限り、バネ定数をできるだけ小さくする。
そして、双方ともに、復元力を最小限にするためには、免震装置・滑り支承の摩擦係数を下げる事も必要である。そのことは、また、免震性能を上げる事につながる。
復元装置の全体での復元力は、免震される構造体の免震層の全体での摩擦力よりも大きくする必要があり、かつ、施工精度の許容値、特に基礎の施工精度の許容値、また不同沈下の許容値から考えられる免震される構造体の傾斜から発生する力よりも大きくする必要がある。
免震される構造体の免震層が、転がり型滑り支承の場合には、免震される構造体の全体の免震層の摩擦係数は1/100以下になるので、これら曲率半径、バネ定数、すり鉢勾配の最小の値は、大抵の場合、施工精度、特に基礎の施工精度から(また不同沈下の許容範囲から)決まる。戸建ての場合には、不同沈下の許容傾斜範囲1/150(メーカー保証範囲)以上から、すり鉢状の勾配は、安全率を見て1/50以上という数字が選択される。
(2) 固定装置の設計
固定装置に関しては、箇所数が多いと、固定装置の解除また差し込みのタイムラグの心配があり、箇所数が少ない事に越したことはないが、一箇所だけでは、風力による回転の心配がある。それゆえ、2箇所以上(連動作動型固定装置(8.1.3.)、リレー連動作動型固定装置(8.3.)、8.3.2.等の採用)か、固定装置(一箇所配置)と食込み支承の併用(8.7.3.)か、または固定装置(一箇所配置)と回転・捩れ防止装置の併用(10)がよい。
特に、固定装置と回転・捩れ防止装置の併用(10)の場合には、風力による回転が起こらないため、固定装置は一箇所に配置するだけでよい。したがって、この場合、固定装置を多箇所に配置する際に生じる、固定装置の解除また差し込みのタイムラグは問題とならない。
一箇所配置の場合には、免震される構造体の重心位置またその近傍がよい。
また、連動型でない固定装置の複数個配置でも、10.1.の回転・捩れ防止装置との併用により、地震時に固定装置が同時解除しない地震作動型固定装置の免震による不安定さを回転・捩れ防止装置により解決し、同時に風時の風揺れ抑制の安全さを増す。
14.2. 復元装置限定配置による免震装置配置
14.2.1. 概要
請求項255項記載の発明は、免震装置の配置に関するものである。
(1) 復元装置
免震される構造体の重心位置またその近傍にのみ、一箇所以上、できれば2箇所以上の復元装置Cを装備し、それ以外は、復元力を持たない免震装置・滑り支承Dとする。
特に、2箇所の場合には 免震される構造体の長軸方向における重心位置をはさみ、ほぼ等距離の位置の二箇所に設定するのが望ましい。当然、重心位置を挟み対称位置に設置することもある。また等距離からずれてもよい。
(2) 固定装置
また必要に応じて、固定装置Gを配する。特に固定装置Gに関しては、箇所数が多いと、固定装置の解除また差し込み時のタイムラグの心配があり、箇所数が少ない事に越したことはないが、一箇所では、風力による回転の心配がある。それゆえ、2箇所に設置するのが望ましい。ただし、固定装置と回転・捩れ防止装置(10)の併用により、一箇所配置の場合においても、回転を防ぐことが可能である。一箇所の場合には、免震される構造体の重心位置またその近傍がよい。詳細は、8.3./10.に書かれている。
また、連動型でない固定装置の複数個配置でも、10.1.の回転・捩れ防止装置との併用により、地震時に固定装置が同時解除しない地震作動型固定装置の免震による不安定さを回転・捩れ防止装置により解決し、同時に風時の風揺れ抑制の安全さを増す。
14.2.2. 戸建て・軽量建物の場合
図334〜図337は、戸建ての実施例の場合を示しており、戸建ての標準的柱間隔のプランにおいて、各柱ごとの下に、4.1.の二重(または二重以上の)平面型滑り面部をもった免震皿を有する免震装置・滑り支承D等を装備し、免震される構造体1の重心位置またその近傍に、復元装置C、また固定装置Gを装備した実施例である。
図334(a)、図335(a) は、全体配置図であり、図334(b)、図335(b) は、その部分断面図である。
図336は、重心位置またその近傍に位置する2.1.の復元・減衰バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承Cの実施図であり、図337は、スラブを取った状態での2.1.の復元・減衰バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承Cの実施図である。
装置ごとの具体的な配置について説明すると、
1) 免震装置・滑り支承の配置
免震装置・滑り支承Dの配置に関して、2.7m、3.6m等の標準的柱間隔で、各柱ごとの下に(間柱等は飛ばす場合あり)、4.1.の二重(または二重以上の)平面型滑り面部をもった免震皿を有する免震装置・滑り支承D等を装備する。
免震装置Dを安価なものにできることで、経済的な理由から免震装置設置間隔を大きくとるといった必要がなくなり、各柱下ごとの免震装置の設置が実現できるようになった。このために、戸建ての構造的形態・仕様を変えずに免震が可能となった。
2) 復元装置の配置
復元装置Cの配置に関して、免震される構造体の重心位置またその近傍に、1箇所、2箇所、また数箇所(特に2箇所以上に)、復元装置Cを装備するが、当然、2.1.の復元・減衰バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承だけでなく、積層ゴム、4.7. の縁切り型垂直変位吸収重力復元型免震装置・滑り支承、4.8.の新重力復元型免震装置、また2.2.の積層ゴム/ゴム/バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承でもよい。
特に、4.7. の縁切り型垂直変位吸収重力復元型免震装置・滑り支承と、4.8.の新重力復元型免震装置とは、免震される構造体の重心を下げる効果により、安定した免震性能が得られる。
3) 固定装置の配置
また、固定装置Gに関しても同様であり、免震される構造体の重心位置またその近傍に1箇所、2箇所、また数箇所設置されるが、特に2箇所とするのがよい。ただし、他の装置と併用する場合は一箇所配置でよい。
固定装置Gの装置の種類に関して、8.1.1.の剪断ピン型固定装置、8.1.2.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、8.2.風作動型固定装置のいずれかが設置される。8.1.1.の剪断ピン型固定装置の場合には、8.1.3.連動作動型固定装置が必要になる。
14.2.3. 一般ビルの場合
一般ビルの場合も、そのビルの柱間隔に、その柱ごとの下に(小スパン間隔の場合は飛ばす場合あり)、免震装置・滑り支承D等を装備し、中心部に復元装置C、また固定装置Gを装備する。以下、ほぼ同様である。
15.免震装置設置と基礎部分の施工に関する合理化
15.1. 免震装置設置と基礎部分の施工の合理化
図334〜図337は、請求項257項記載の発明の実施例を示している。
特に、戸建て用免震装置としての意味がある。
ベタ基礎2、また布基礎2と地面33の上に空隙を設けて、スラブ1-sを打ち、その間に免震装置・滑り支承を入れる。
具体的に施工法を説明すると、ベタ基礎2、また布基礎2の上に免震装置・滑り支承を配備し、その間を有機溶剤で溶けるスタイロフォーム等のプラスチック30か、水で溶けるプラスチック30で埋めて間隙を作り、それらの上にコンクリートスラブ1-sを打ち、コンクリートが固まるとこのプラスチックを有機溶剤か水で溶かして空間を作る。ベタ基礎2、また布基礎2と地面33の上に、免震装置・滑り支承のみに支えられてコンクリートスラブ1-sが浮く形となり、免震装置・滑り支承の作動が可能となる。
また、このコンクリートスラブ1-sには、在来構法・プレハブ構法・2×4構法等の住宅を自由に建てられるように、一定荷重以上を想定した構造設計により、配筋設計をする。また上部構造(免震される構造体)としてのフレームとしての剛性のなさを補うようなスラブの剛性設計もする。その事により、上部構造の自由がもたらされ、上部構造としてのフレームとしての剛性のなさの問題もスラブの剛性により解決される。
図334は、ベタ基礎に空隙を設けてスラブ1-sを打つ場合であり、図335は、布基礎2と地面33の上に空隙を設けて、スラブ1-sを打つ場合である。
また、ベタ基礎2、また布基礎2と地面33の上に、コンクリートスラブ1-sをつくるその他の方法としては、
1) ベタ基礎、また布基礎と地面の上に、施工後にボルトのネジ操作でジャッキアップできる機能を持ったボルトを一定間隔に設ける。そののちベタ基礎、また布基礎と地面の上に、コンクリートの剥離材また剥離を容易にするシートを設けて、その上にコンクリートスラブを打つ。コンクリートが固まってから、埋めてあったボルトのネジ操作でジャッキアップし、空間を作って、免震装置・滑り支承を配備すると、ベタ基礎、また布基礎と地面の上に、免震装置・滑り支承のみに支えられてコンクリートスラブが浮く形となり、免震装置・滑り支承の作動が可能となる。
2) ベタ基礎、また布基礎の上に、免震装置・滑り支承を配備して、その上にPC版を並べる方法もある。
3) ベタ基礎、また布基礎の上に、免震装置・滑り支承を配備して、その上に鉄骨を梁としてかけ渡し、その鉄骨梁にPC版またALC版をかけ渡す方法もある。
この構法は、汎用戸建て免震に適しているが、それに限定される事はない。
15.2. 免震装置設置の施工の合理化
請求項258項記載の発明は、戸建て住宅等に設置される免震装置の設置の施工の手間を省くためのものである。
基礎上に設置される免震装置の水平性は出しにくいものであるが、本来欲しいのは、土台に対する水平性(平行性)である。そのため、以下の方法が考えられる。
留め具等により、上下の皿を一体にされた二重免震皿装置を、基礎のアンカーボルト位置に据え付け、土台とまず固定する。その後、基礎との間にできた隙間等を無収縮モルタルで埋める。そして、無収縮モルタルが固まった後に、基礎と免震装置とのアンカーボルトを締める。
以上の方法により、土台に対する水平性(平行性)が得られる。
15.3. 滑り型免震装置の水平性維持
請求項259項記載の発明は、滑り型免震装置・滑り支承の水平性維持の施工に関するものである。
免震装置・滑り支承を、免震される構造体の内側(また重心)方向に向かって低く、免震される構造体の外側に向かって高い傾斜を持たせて設置する。そのことにより、滑り型免震装置・滑り支承の施工時及び施工後の水平性維持の問題が解決される。
16.上部構造土台また基礎部分への免震装置設置方法
16.1. ユニット構法の場合
請求項260項の発明は、ユニット構法住宅等の免震される構造体に使用される立体フレームユニット(以下、ユニットと言う)51に免震装置(特に免震支承)を取付ける場合の発明である。新たに免震される構造体全体に(補強)土台を設置することは、ユニットの下部材(土台)52の剛性不足を補えて簡単な方法であるが、コストが高くなる。
そこで直接、免震装置54をユニットの下部材(土台)52に取付ける方法が望まれるが、ユニット51同士の接合がピンである場合が多く、ユニット51同士の接合がピンの場合は、両方のユニット51に跨がらせて免震装置54を取付けると不安定になる。その問題を解決したのが請求項260項の発明である。すなわち、一つユニット51(52)に安定的に取付け、(隣接ユニットを持つ場合は)隣接ユニット51’(52’)を支持できるように当該ユニット51(52)からもはみ出して取付ける(以下、はみ出しをはみ出し部55と言う)。この事により、ユニット51の下部材(土台)52同士の接合を剛接にできる。つまり免震装置54を下部材(土台)52同士の剛接のための補強材料として使うと言う事である。
なお、「一つユニットに安定的に取付け」とは、ユニット51(52)と免震装置54とが剛接になるように、例えば、ユニット51(52)と免震装置54とを3点以上の接合数により接合するようなことを言う。
図491〜図492は、その実施例である。
図491〜図492では、免震装置54として中間滑り部(ボール)持ち二重免震皿滑り支承となっているが、当然他の免震装置でもかまわない。また、免震装置の上部材(上部免震皿、上部フランジ)は、はみ出し部55で、隣接ユニット51’(52’)を支持できる剛性をもっている。
図493〜図507は、ユニット本体への免震装置取付けに関する発明の実施例である。免震装置を取付けるためにユニット本体に加工を加えることは、取付けが簡単になるが、ユニット本体のコストが高くなるため、加工を加えることは避けたい。
そこで、ユニット本体との接合においては、ユニット本体(ユニット下部梁とユニット柱下面)に既存ボルト孔がある場合はそれを利用し、さらに必要な支持部材等は、嵌込む、掴む、押え込む等の方法によりユニット本体に加工を施す事なくユニット本体に取付けることにより解決される。
免震装置とユニット本体との接合は、免震装置を取付ける板(免震装置取付け板58)を用いて行う。免震装置取付け板58は、隣接するユニット同士を足元で繋ぎとめる働きもある。免震装置の形状とボルト孔位置をユニット本体に合わせれば、この取付板58を省略する事も可能である。
免震装置取付け板と免震装置との接合は、ボルトにより固定される。ユニット本体と免震装置取付け板との接合は、免震装置取付け板58にボルトで固定される火打ち梁57を、ユニット下部材52(52’)に嵌込み、さらにユニット本体のアンカーボルト孔等を利用してボルトで固定される。
ユニット本体に利用できる孔がない場合、または孔を充分に利用できない場合には、免震装置取付け板58がXY方向にずれたり平面上の回転を起こしたり、また浮上がりを生じたりする恐れがあるため、2方向のユニット下部材52(52’)に固定する金物(拘束金物59、59ー2、59ー3)で接合する(必要により複数個用いる)。拘束金物は免震装置取付け板にボルト、または溶接で固定される。
図493は、全体の姿図であり、図494〜図499は隣接するユニットの無い建物角部の免震装置取付け図、図500〜図505は隣接するユニットがある部分の免震装置取付け図、図506、図507は、免震装置取付け板と拘束金物の図である。
図493は、ユニット土台また基礎部分に免震装置を取付けた場合の組立て斜視図である。免震装置の取付けボルト位置が、ユニット本体にある孔の位置と合わないため、免震装置取付け板58をもちいて接合する。免震装置取付け板58と免震装置との接合はボルト60により固定される。免震装置取付け板とユニット本体との接合は、免震装置取付け板58とボルト固定される免震装置取付け用火打ち梁を、2方向のユニット下部材に嵌込むように取付ける。さらに免震装置取付け板58はユニット下部梁と既存ボルト孔を利用してボルト固定される。既存ボルト孔が利用できない場合は、拘束金物59、(59-2、59-3)を用いて固定される。
図494の(a)は隣接するユニットの無い建物角部において、ユニット下部梁にアンカーボルト孔を有する場合の斜視図であり、(b)はその断面図である。図495はその組立て及び取付け方法を示す分解図(斜視図)である。免震装置取付け板58と免震装置とは、免震装置にあるボルト孔位置にあわせて、免震装置取付け板よりボルト60を差込む。ボルト頭がユニットと緩衝しない様に、座掘りをしてボルト頭を埋込む。免震装置取付け用火打ち梁57は、2方向のユニット下部材の上下フランジ間に嵌込む。免震装置取付け板58とは、ボルト61で固定する。
ユニット下部材のアンカーボルト孔を利用してユニット本体に免震装置取付け板58をボルト62で固定する。ユニット柱53(53’)の下面の孔は、ユニットの位置決めに使用する孔か、アンカーボルト用のものである。この部分のボルトは締付けが困難であるため、水平方向の拘束には有効であるが、鉛直引抜き方向の拘束は期待できない。
図496の(a)は隣接するユニットの無い建物角部において、ユニット下部梁にアンカーボルト孔を有する場合であるが拘束金物を併用した場合の斜視図であり、(b)はその断面図である。隣接するユニットの無い建物角部において、ユニット下部梁にアンカーボルト孔を有する場合であるが拘束金物を併用した場合の姿図と断面図である。図497はその組立て及び取付け方法を示す分解図(斜視図)である。
図498の(a)は隣接するユニットの無い建物角部において、ユニット下部梁にアンカーボルト孔が無い場合で、2方向のユニット下部梁に拘束金物を用いた場合の斜視図であり、(b)はその断面図である。隣接するユニットの無い建物角部において、ユニット下部梁にアンカーボルト孔が無い場合で、2方向のユニット下部梁に拘束金物を用いた場合の姿図と断面図である。図499はその組立て及び取付け方法を示す分解図(斜視図)である。
図500の(a)は隣接するユニットがある部分の免震装置取付け部において、ユニット下部梁にアンカーボルト孔を有する場合の斜視図であり、(b)はその断面図である。図501はその組立て及び取付け方法を示す分解図(斜視図)である。
図502の(a)は隣接するユニットがある部分の免震装置取付け部において、ユニット下部梁にアンカーボルト孔を有する場合であるが、拘束金物を併用した場合の斜視図であり、(b)はその断面図である。図503はその組立て及び取付け方法を示す分解図(斜視図)である。
図504の(a)は隣接するユニットがある部分の免震装置取付け部において、ユニット下部梁にアンカーボルト孔が無い場合で、2方向のユニット下部梁に拘束金物を用いた場合の斜視図であり、(b)はその断面図である。図505はその組立て及び取付け方法を示す分解図(斜視図)である。
図506の(a)は拘束金物59による免震装置取付け板と拘束金物の斜視図であり、(b)はその断面図である。拘束金物は、必要により複数設けるものとする。拘束金物はユニット下部梁52(52’)を掴み、免震装置取付け板にボルト63で固定される。免震拘束金物は、必要により複数設けるものとする。
図507(a)は拘束金物59-2、59-3による免震装置取付け板と拘束金物の斜視図であり、(b)はその断面図である。拘束金物59-2、59-3とでユニット下部梁を挾み、拘束金物59-2は免震装置取付け板にボルト63で固定し、拘束金物59-3は免震装置取付け板に溶接または、ボルトによりにより固定される。拘束金物は、必要により複数設けるものとする。
17.組合せ
請求項261項の発明は、1.〜15.3.記載の発明の組合せに関するものである。1.〜15.3.記載の全ての発明の組合せにより、様々な要求に応えた免震装置及び支承、および免震構造が可能になる。
なお以上のすべての請求項(請求項1項〜請求項261項)の発明には、それぞれの装置とそれによる免震構造体も含まれる。
18.免震用設備
18.1. 免震用排水設備
(1) 一般
請求項262項は、
免震される構造体1と、免震される構造体を支持する構造体2との間のフレキシビリティを保証する排水設備において、免震される構造体を支持する構造体2に設けられた排水枡49と、その中に突き出した免震される構造体1側の排水管48とから構成されてなることを特徴とする免震構造体用設備、またはそれによる免震構造体の発明である。
排水枡49の内法寸法は、予想される地震変位振幅分と配管寸法と余裕分とを合せた寸法になる。
排水枡49を覆う蓋48-pが付けられる場合もある。地震変位を見込んで覆えるほど大きくする場合もある。
また、排水枡49と排水枡49を覆う蓋48-pとの間を弾性シール48-psで充填することにより隙間を塞ぐ方法もある。図489は、その実施例である。
(2) 二重(以上)排水枡方式
請求項263項は、
免震される構造体1と、免震される構造体を支持する構造体2との間のフレキシビリティを保証する排水設備において、免震される構造体を支持する構造体2に設けられた排水枡49と、その中に突き出した排水管48-2を持つ中間排水枡50と、中間排水枡50の中に突き出した免震される構造体1側の排水管48とから構成されてなることを特徴とする免震構造体用設備、またはそれによる免震構造体の発明である。
中間排水枡50は複数個ある場合もある。
排水枡49と中間排水枡50(複数個ある場合は複数個分)との内法寸法を合せた寸法が、予想される地震変位振幅分と中間排水枡50の排水管48-2寸の法と免震される構造体1側の排水管48の寸法と余裕分とを合せた寸法以上になればよい。
また、免震される構造体側1または免震される構造体を支持する構造体側2と中間排水枡50との間に、復元バネ等の弾性体50-bを付けることにより中間排水枡50を自動的に復元させることも可能である。
排水枡49を覆う蓋48-pが付けられる場合もある。
また、中間排水枡50と中間排水枡50を覆う蓋48-pとの間、排水枡49と中間排水枡50との間を、弾性シール48-psで充填することにより隙間を塞ぐ方法もある。
図490は、その実施例である。
この発明により、図489の方法に比べて、排水枡49の寸法を小さくできる。
19.免震装置施工
請求項264項〜265項に記載の発明は、戸建て住宅等に設置される免震装置の設置の施工の手間を省くためのものであり、土台のボルト穴位置と基礎のアンカー位置との水平誤差と、土台の鉛直誤差とを、ともに最小にするための方法である。
図510〜図514はその実施例である。
図510は留め具等により、施工を容易にする目的で、上下の皿を一体とした状態の二重免震皿装置の図である。施工終了後この留め具等は取り去る。
請求項264項の発明は、基礎上に寸法(鉛直)調整材を設け、その上に、留め具等によって上下の皿を一体にした状態の二重免震皿装置を配置する方法で、図511〜図513は、寸法(鉛直)調整材に六角袋ナット等とボルト等を使用し、アンカーボルトを別に設けた場合の実施例である。
図511は施工手順を示す図である。図512と図513とは、六角袋ナット等65-nとボルト等65-bを上下逆に設けた場合である。
図510のように、留め具等67により上下の皿を一体とした二重免震皿装置の下側免震皿3-bに、アンカーボルト66とを設け、これを基礎上に設けた寸法(鉛直)調整材65の上に配置する。このときアンカーボルト66は、水平方向の余裕代をみて基礎に設けられた孔64に挿入されている。図511〜図513各図の(a)はこの状態である。
次にその上に免震される構造体の土台41/1を渡し、まずこの免震される構造体の土台41/1と二重免震皿装置の上側免震皿3-aとをボルト等で固定する。このことで、免震される構造体の土台41/1のボルト孔に二重免震皿装置の水平位置を合わせたことによるずれを、基礎に設けた孔64の余裕代で吸収でき、二重免震皿装置を免震される構造体の土台41/1との水平方向の誤差がない状態で設置することが出来る。図511〜図513各図の(b)がこの状態である。
その後、免震される構造体の土台41の鉛直レベルを、寸法(鉛直)調整材65により土台合わせで調整する。図511〜図513各図の(c)がこの状態である。
最後に二重免震皿装置の下側免震皿3-bと基礎との間にできた隙間等を無収縮モルタル又はグラウト材68で埋め、固定する。図511〜図513各図の(d)がこの状態である。
以上の方法により、免震される構造体の土台に対する水平性(平行性)の問題と、免震される構造体の土台のレベル調整の問題とを同時に解消することができる。
アンカーボルトに、後記のアンカーボルトと兼用の寸法(鉛直)調整材を使用し、免震皿ごとの傾斜の調整を容易にする場合もある。
請求項265項の発明は、留め具等によって上下の皿を一体にした状態の二重免震皿装置に寸法(鉛直)調整材を設け、それを基礎上に配置する方法であり、図514は寸法(鉛直)調整材に六角袋ナット等とボルト等を使用し、アンカーボルトと兼用とした場合の実施例である。
図510のように、留め具等67により上下の皿を一体とした二重免震皿装置の下側免震皿3-bに、アンカーボルトと兼用の寸法(鉛直)調整材65-aを設け、これを基礎上に配置する。このとき寸法(鉛直)調整材65-aは、水平方向の余裕代をみて基礎に設けられた孔64に挿入されている。図514の(a)はこの状態である。
次にその上に免震される構造体の土台41/1を渡し、まずこの免震される構造体の土台41/1と二重免震皿装置の上側免震皿3-aとをボルト等で固定する。このことで、免震される構造体の土台41/1のボルト孔に二重免震皿装置の水平位置を合わせたことによるずれを、基礎に設けた孔64の余裕代で吸収でき、二重免震皿装置を免震される構造体の土台41/1との水平方向の誤差がない状態で設置することが出来る。図514の(b)がこの状態である。
その後、免震される構造体の土台41の鉛直レベルを、寸法(鉛直)調整材65により土台合わせで調整する。図514の(c)がこの状態である。
最後に二重免震皿装置の下側免震皿3-bと基礎との間にできた隙間等を無収縮モルタル又はグラウト材68で埋め、固定する。図514の(d)がこの状態である。
以上の方法により、免震される構造体の土台に対する水平性(平行性)の問題と、免震される構造体の土台のレベル調整の問題とを同時に解消することができる。
請求項266項の発明は、請求項264項の二重免震皿装置を、固定装置、減衰装置(ダンパー)または減衰装置(ダンパー)兼用の固定装置のいずれかの装置に置き換えた場合の実施例である。
同様に、請求項267項の発明は、請求項265項の二重免震皿装置を、固定装置、減衰装置(ダンパー)または減衰装置(ダンパー)兼用の固定装置のいずれかの装置に置き換えた場合の実施例である。
請求項264項と請求項265項の場合は、二重免震皿装置を留め具等によって上下の皿を一体にした状態で固定するが、請求項266項と請求項267項の場合では、固定装置、減衰装置(ダンパー)または減衰装置(ダンパー)兼用の固定装置と、それぞれの固定ピン受け部材とは、留め具等によって一体にした状態で固定する場合と、一体になっておらず別々に固定する場合とがある。別々に固定する場合は、まず固定ピン受け部材を免震される構造体の土台に固定し、この固定ピン受け部材の位置を基準にして、固定装置、減衰装置(ダンパー)または減衰装置(ダンパー)兼用の固定装置の水平及び鉛直位置を決定する。
従来の、基礎に設けたアンカーボルトに二重免震皿装置の下側免震皿を固定し、その後、免震される構造体の土台を二重免震皿装置の上側免震皿の上に配置し固定するという施工方法では、基礎のアンカーボルト位置と土台のボルト位置との調整が困難であり、土台の製作と、現場の施工に対し高い精度が求められていた。固定装置、減衰装置(ダンパー)または減衰装置(ダンパー)兼用の固定装置を設置する場合も同じ問題があった。
これに対し以下の効果が期待できる。
請求項264項及び請求項266項の発明は、二重免震皿装置、固定装置、減衰装置(ダンパー)または減衰装置(ダンパー)兼用の固定装置の水平位置と鉛直レベルを免震される構造体の土台合わせで調整できるため、土台の製作、現場の施工共に高い精度は必要でなくなった。
特に、予め設けたボルト穴を現場で調整することが困難な鋼製土台等を使用する場合にメリットがある。
この方法では、寸法(鉛直)調整材は1本で済み、調整箇所も1箇所でよい。また、アンカーボルトと兼用の寸法(鉛直)調整材を使用する場合は、寸法(鉛直)調整材は5本以上となり、調整箇所も5箇所以上となってしまうが、各装置ごとの傾斜の調整は容易である。
請求項265項及び請求項267項の発明は、請求項264項及び請求項266項の発明の場合と同様、二重免震皿装置、固定装置、減衰装置(ダンパー)または減衰装置(ダンパー)兼用の固定装置の水平位置と鉛直レベルを免震される構造体の土台合わせで調整できるため、土台の製作、現場の施工共に高い精度は必要ない。同様に、予め設けたボルト穴を現場で調整することが困難な鋼製土台等を使用する場合に特にメリットがある。
この方法では、寸法(鉛直)調整材は4本以上必要となり、調整箇所も4箇所以上必要となるが、各装置ごとの傾斜の調整は容易である。
【発明の効果】
A.免震装置
1.十字型免震装置・滑り支承、または十字重力復元型免震装置・滑り支承
1.1. 十字型免震装置・滑り支承、または十字重力復元型免震装置・滑り支承
凹型滑り面部または平面型滑り面部を有するスライド部材を上下に交差させて係合させることにより、免震性を与え、また復元性を持たせるようにしたものである。
この発明は、同形の部材の上下の噛み合わせで、一方向(行き帰りを含む、以下同じ)しかできなかった免震時の復元が、全方向で得られる。またこのような単純な機構により、耐久性も得られ、メンテナンス上の問題も軽減する。また、十字型にすることにより材料を節約した。
1.2. 十字型免震装置・滑り支承、十字重力復元型免震装置・滑り支承の中間滑り部
1.1.の発明の、下向きの凹型滑り面部または平面型滑り面部を有する上部スライド部材と、上向きの凹型滑り面部または平面型滑り面部を有する下部スライド部材との間に、中間滑り部を設けた発明である。
この中間滑り部によって摩擦性能を上げられ、上部スライド部材と下部スライド部材との接触面積も増加させることができる。また地震振動時において、中間滑り部と、上部スライド部材と下部スライド部材との接触面積の変化もない。また、この中間滑り部の、上部スライド部材・下部スライド部材と接する位置に、ローラー・ボール(ベアリング)を設けても、同様に、地震振動時において、このローラー・ボール(ベアリング)と、上部スライド部材と下部スライド部材との接触面積も変化しないので垂直荷重伝達能力において有利である。
1.3. 十字重力復元型引抜き防止装置・滑り支承
1.1.また1.2.の発明の、下向きの凹型滑り面部または平面型滑り面部を有する上部材は、長辺側面に横に細長く開口したスライド孔を有するスライド部材を形成し、上向きの凹型滑り面部または平面型滑り面部を有する下部材は、長辺側面に横に細長く開口したスライド孔を有するスライド部材を形成し、これらのスライド部材を互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合してスライドできるように構成し、かつ、これらのスライド部材のうち、上になるスライド部材(上部スライド部材)を免震される構造体に、下になるスライド部材(下部スライド部材)を免震される構造体を支持する構造体に設けて、引抜き防止の機能も合わせ持たせた復元付き免震装置・滑り支承であり、1つの装置で、免震復元と引抜き防止を合せ持った装置が可能になる。
また重力復元型特有の地震振動時の垂直変位のための遊びによるがたつきの問題及び引抜き時の衝撃の問題をも解決できる。
また、1.2.と同様に、中間滑り部によって摩擦性能を上げられ、上部スライド部材と下部スライド部材との接触面積も上げられる。また地震振動時において、中間滑り部と、上部スライド部材と下部スライド部材との接触面積の変化もない。また、この中間滑り部の、上部スライド部材・下部スライド部材と接する位置に、ローラー・ボール(ベアリング)を設けても、同様に、地震振動時において、このローラー・ボール(ベアリング)と、上部スライド部材と下部スライド部材との接触面積も変化しないので垂直荷重伝達能力において有利である。
2.引抜き防止装置・滑り支承の改良
免震される構造体の免震される構造体を支持する構造体からの引抜きを防止する装置の改良に関する発明である。
2.1. 復元・減衰バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承
地震後に元の位置に復元し、また、免震皿の滑り面からの滑り部等の外れを抑制、防止する復元・減衰バネ付きの引抜き防止装置・滑り支承である。
具体的には、特許 1844024号での引抜き防止装置・滑り支承、また1.3.の十字重力復元型引抜き防止装置・滑り支承の、上部スライド部材、下部スライド部材の片方または両者の、スライド孔内の片側または両側に、バネ等を設置し、地震後に、そのバネ等により係合された他方のスライド部材を当該スライド孔の中央部(通常位置)に復元させ、また他方のスライド部材を当該スライド孔の端に衝突させない機能を有するものである。
また、バネ等が、通常の状態では交差する他方のスライド部材に接しないように、スライド孔の端から途中までに設けられている場合は、スライド孔の両端部に他のスライド部材が衝突しないための緩衝装置となり、併用する免震皿の滑り面から滑り部等が外れる可能性のある地震振幅時のみに抑制が働き、免震皿内の地震振幅時には、抑制は働かず免震装置による免震性能を減じない効果が得られる。
2.2. 積層ゴム/ゴム/バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承
積層ゴム免震における引抜き力対応の解決策となり、また同時に、積層ゴムの座屈(底辺に対して高さの高い積層ゴムの場合)の問題を解決するものである。これにより、積層ゴム自体のコンパクト化と低コスト化を可能にした。
2.3. 引抜き防止機能の増強
特許 1844024号での発明の引抜き防止装置・滑り支承、1.3. 十字重力復元型引抜き防止装置・滑り支承、2.1. 復元・減衰バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承、2.2. 積層ゴム/ゴム/バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承との複合装置の各装置において、上及び横に細長く開口したスライド孔を有する上部スライド部材と下部スライド部材とを、互いに交差する方向に、双方の横のスライド孔に係合してスライドできるようにし、双方の上のスライド孔を貫く繋ぎ部材・係合材を取付けて、引抜き防止機能をさらに増強する装置である。
2.4. 新引抜き防止装置・滑り支承
新しい引抜き防止装置・滑り支承である。
また、コンパクトな引抜き防止装置・滑り支承を可能にしている。
(1) 新引抜き防止装置・滑り支承▲1▼
上に細長く開口したスライド孔を有する上部スライド部材と下部スライド部材とを互いに交差する方向に係合し、双方の上のスライド孔を貫く係合材を取り付けてスライドできるように構成され、かつ、前記上部スライド部材を免震される構造体に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成される新引抜き防止装置・滑り支承である。
(2) 新引抜き防止装置・滑り支承▲2▼
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、一重または複数以上の包み込み合う関係のスライド部材をもち、一番内側のスライド部材が、水平方向にスライドできる余地をもって、すぐ外側のスライド部材4-oi に包み込まれ、この二番目のスライド部材が、水平方向にスライドできる余地をもって、さらにその外側のスライド部材に包み込まれ、という方法で順次構成されており、かつ、前記一番内側のスライド部材と一番外側のスライド部材の一方を、免震される構造体に、他方を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成される場合である。
引抜き防止機構が入れ子状の、二重以上の場合には、その多重性に応じ、同じ地震振幅に対応できる装置の大きさを小さくすることができ、一重の場合に比べて、大きな引抜き力に対応できる。
(3) 新引抜き防止装置・滑り支承▲3▼
上記(2)の装置が、上下の二組設けられた場合である。
(4) 新引抜き防止装置・滑り支承▲2▼▲3▼のバネ付き
上記新引抜き防止装置・滑り支承▲2▼▲3▼に復元バネが付く場合であり、上記(2)、(3)の免震装置・滑り支承において、個々の内側のスライド部材と外側のスライド部材との間、もしくは、一番内側のスライド部材と一番外側のスライド部材との間に、バネ等を設けることにより復元力をもたせている。
2.5. 重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承
重力復元置型の免震復元が可能な引抜き防止装置・滑り支承である。
また、コンパクトな引抜き防止装置・滑り支承を可能にしている。
2.6. 引抜き防止装置・滑り支承の重力復元型免震装置・滑り支承振動時垂直変位吸収装置
重力復元型免震装置・滑り支承の併用時の地震振動時の垂直変位による特許 1844024号での発明の引抜き防止装置・滑り支承の遊びによる、風等の引抜き力が働いたときの衝撃を吸収する装置である。
2.7. 引抜き防止装置・滑り支承の中間滑り部(すべり型)
特許 1844024号での発明の引抜き防止装置・滑り支承の上部スライド部材・下部スライド部材間に中間滑り部(すべり型)を設けることにより、上部スライド部材・下部スライド部材間の摩擦係数を下げることができる。
2.8. 引抜き防止装置・滑り支承の中間滑り部(転がり型)
特許 1844024号での発明の引抜き防止装置・滑り支承の上部スライド部材・下部スライド部材間に中間滑り部(ローラー・ボール等の転がり型)を設けることにより、上部スライド部材・下部スライド部材間の摩擦係数を下げることができる。
2.9. 引抜き防止装置・滑り支承の改良▲1▼
特許 1844024号での発明の引抜き防止装置・滑り支承の上部スライド部材・下部スライド部材間に、中間部スライド部材を設けることにより水平寸法を小さくすることができる。
2.10. 引抜き防止装置・滑り支承の改良▲2▼
特許 1844024号での発明の引抜き防止装置・滑り支承の上部スライド部材を構成する下部材、下部スライド部材を構成する上部材、のどちらかが、また両方が、上部下部スライド部材に対して上下方向は拘束されながら水平方向にスライドすることにより水平寸法を小さくすることができる。
2.11. 引抜き防止装置・滑り支承の改良▲3▼
特許 1844024号での発明の引抜き防止装置・滑り支承の上部スライド部材・下部スライド部材間に、中間部スライド部材を設けることにより水平寸法を小さくすることができる。
2.12. 引抜き防止装置・滑り支承の改良▲4▼
特許 1844024号での発明の引抜き防止装置・滑り支承の上部スライド部材(上側免震皿)・下部スライド部材(下側免震皿)間に、上下繋ぎスライド部材を設けることにより水平寸法を小さくすることができる。
なお、上下繋ぎスライド部材を上側免震皿に対してのスライド方向と、下側免震皿に対してのスライド方向とは、直角をなすように構成することによって、あらゆる方向へ地震力に対する免震が可能となる。
また、免震皿間に、ボール・ローラー等の転動体もしくは、中間すべり部を設置することによって摩擦を減少させることができる。
さらに、上側免震皿、下側免震皿を、すり鉢状・球面状または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部を有する免震皿とすることにより、復元も可能となる。
3.滑り型免震装置・滑り支承のダンパー機能向上及び初滑動向上
3.1. 摩擦係数の変化
凹型もしくは平面型の滑り面部を有する免震皿と滑り部からなる免震装置・滑り支承において、
または、下向きの平面型もしくは凹型の滑り面部を有する上部免震皿と上向きの平面型もしくは凹型の滑り面部を有する下部免震皿とで構成された上部免震皿と下部免震皿との間に中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部またはローラー・ボールがはさみこまれた免震装置・滑り支承において、
または、前記上部免震皿と前記下部免震皿の中間に上面下面ともに滑り面部をもった1個若しくは複数個の中間免震皿も挟み込まれ、重なる免震皿同士の間に中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部またはローラー・ボール(以上、「中間滑り部等」と言う)がはさみこまれた免震装置・滑り支承において、
免震皿中心部の摩擦係数は小さく、免震皿周辺部の摩擦係数は大きい免震皿をもつように構成される。
免震皿の中心部の摩擦係数を小さくすることは、滑り部が最初に滑動を開始する地震力の大きさを小さくして免震装置感度を上げ、周辺部の摩擦係数を大きくすることは、滑り部の振幅を抑制する。両方の使用により、初滑動を良くし、かつ地震時の免震装置の振幅を小さくする。
つまり、免震皿滑り面部の全域にわたって摩擦係数を大きくすると、振幅は抑制されるが、初動加速度が大きくなって免震感度が悪くなる。逆に、免震皿滑り面部の全域にわたって摩擦係数を小さくすると、初動加速度は小さくなるが、振幅が大きくなるという滑り型の問題を解決する。
3.2. 曲率の変化
凹型滑り面部を有する免震皿をもつ免震装置・滑り支承の、凹面の曲率半径を、中心部から周辺に向かって、小さくして急勾配にすることにより、地震の振幅抑制をするものである。
また曲率を変化させることにより、地震の固有周期と共振を起こさないという効果をも合わせ持つ。
3.3. 摩擦係数の変化と曲面率の変化
また、免震皿の、3.1.の摩擦係数の変化と、3.2.の曲率の変化とを、両方用いて、滑り免震装置・滑り支承のダンパー機能向上及び初滑動向上を行う方法もある。
4.二重(または二重以上の)免震皿免震装置、重力復元型免震装置
滑り部と免震皿の方式(特許 1844024号での免震復元装置)に比べて、免震皿の面積で、ほぼ1/4になり、免震皿を上下合わせても、ほぼ1/2になる。
また、免震皿同士が同面積のために密閉性が得られ、潤滑剤の蒸発を防ぎ、防雨、防塵、また防錆により、摩擦が悪くなることを防ぐ事が可能になる。
4.1. 二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
4.1.1. 二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
4.1.2. 引抜き防止付き三重(また三重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
上部免震皿と複数個の中間免震皿と下部免震皿からなる三重(また三重以上の)免震皿免震装置・滑り支承において、上下繋ぎスライド部材・部分によって、(平行する対辺同士で)その中間免震皿を相互につなぎ、さらに、それと交差方向に、(平行する対辺同士で)上下繋ぎスライド部材・部分によって次の中間免震皿とを相互につなぎ、順次、前の中間免震皿と交差方向に、(平行する対辺同士で)上下繋ぎスライド部材・部分によって次の中間免震皿とを連結させ、上部免震皿を免震される構造体に取付け、下部免震皿を免震される構造体を支持する構造体に取り付けることにより、免震される構造体の免震される構造体を支持する構造体からの引抜きを防止し、かつ、滑り免震を可能にする。
また、交差平行数(免震皿層数)を増やすことによって、免震皿に対して斜め方向の地震力に対応しやすくなる。
4.2. 中間滑り部持ち二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
二重・三重・四重に滑り面(すべり面、転がり面)が得られ、すべり性能が向上する。
4.2.1. 中間滑り部(すべり型または転がり型)
転がり型中間滑り部として、ローラーまたはボールが考えられるが、すべり型中間滑り部として、下向き凹型滑り面部を有する上側免震皿と同曲率または接する曲率を持つ凸型と、上向き凹型滑り面部を有する下側免震皿と同曲率または接する曲率を持つ凸型とが合体した中間滑り部を挟み込むことにより、上側下側の免震皿と滑り部との接触面積を大きくでき、摩擦性能を良くすることができる。また、免震皿と同曲率の中間滑り部の場合は、地震振動時にも、この中間滑り部が免震皿の球面状に追随して、接触面積を一定に保つことができ、さらに、この中間滑り部の、上側下側の免震皿と接する位置に、ローラー・ボール(ベアリング)を設けた場合も同様に、地震振動時において免震皿とこのローラー・ボール(ベアリング)との接触面積が変化しないので垂直荷重伝達能力において有利である。
さらに、すり鉢状、V字谷面状等の滑り面部を有する免震皿の場合、免震皿の底をローラー・ボール(ベアリング)等の転がり型中間滑り部と同曲率形状とすることにより、接触面積が大きくでき、耐圧性能を向上させることができ、さらに、経年後のローラー・ボール(ベアリング)の免震皿への食い込みを防止することができる。
4.2.2. 二重中間滑り部
中間滑り部が第一中間滑り部と第二中間滑り部とに分かれることで、上記の4.2.1.の効果に加えて、三重に滑り面(すべり面、転がり面)が得られ、また、滑り面部が受け皿形状になるので潤滑油を充填しやすい。
4.2.3. 三重中間滑り部
中間滑り部が第一中間滑り部と第二中間滑り部と第三中間滑り部とに分かれることで、四重に滑り面(すべり面、転がり面)が得られる。
以上の二重以上中間滑り部に関して、中間滑り部同士が接する位置に、ローラー・ボール(ベアリング)を設けると、首振りが容易になり、有利である。
4.2.4. 復元バネ付き中間滑り部持ち二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
以上の 4.2.中間滑り部持ち二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承の各装置において、中間滑り部と上側免震皿、下側免震皿とをバネ等で繋ぎ、定位置への復元力を持たせ、復元装置の機能を合せ持たせる。復元装置としても、従来のほぼ半分に近い寸法にすることが可能になる。
4.2.5. ローラー・ボール(ベアリング)入り二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
上記の4.1.1.〜4.1.2.の免震皿の間にローラー・ボール(ベアリング)等を入れることにより、摩擦係数の低下が図られ、高い免震性能が得られる。なお免震皿を掘り下げるか周囲を立ち上げるかしてローラー・ボール(ベアリング)を挿入し、免震皿同士ががほぼ隙間なく密閉状態になっているほうが、防塵等には適している。
4.3. 平面状また円柱谷面状またV字谷面状重層免震皿(上下繋ぎスライド部分持ち)
耐圧性能を上げられると共に、復元性を与えることが可能となる。また共振のない免震が得られる。また、三重免震皿の場合は外れることもない。
また、ローラー・中間滑り部(すべり部材)を複数個にすることによって、より耐圧性能が上げられる。
また、滑り面部のローラー転がり面にラックを、ローラーの周囲にそのラックと噛合う歯(歯車)を設けることにより、ローラーの免震時のスリップによるずれを防ぐことが可能になる。
4.4. シールまた防塵カバー付き二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
4.1.〜4.3.の二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承の上部・下部(中間含む)免震皿をシールまた防塵カバーで密閉することにより、潤滑剤の蒸発を防ぎ、防雨、防塵、また防錆により免震皿・滑り部等の滑り性能の低下を防ぐ事が可能になる。
弾性シールの場合には、中小地震では、シールの弾性範囲内で許容され、シールが破れずにその密閉性が保持される。
4.5. 重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承の滑り部の改良
免震皿と滑り部の接触面積をできるだけ大きくし、且つ、振動時にも、その接触面積を変化させず、一定に保つことができる。
二重・三重に滑り面(すべり面、転がり面)が得られ、滑り性能が向上する。
4.5.1. 中間滑り部
中間滑り部を挟み込むことにより、摩擦性能を上げられ、地震振動時にも、この中間滑り部が、免震皿の球面状に追随するため、免震皿と滑り部の接触面積を一定に保つことができる。
また、この中間滑り部の、免震皿と接する位置に、ローラー・ボール(ベアリング)を設けた場合も同様に、地震振動時において免震皿とこのローラー・ボール(ベアリング)との接触面積が変化しないので垂直荷重伝達能力において有利である。
共に、滑り部を、受け皿状の中間滑り部が受ける形状であるため、潤滑油を充填しやすい。
また、二重に滑り面(すべり面、転がり面)が得られ、滑り性能が向上する。
4.5.2. 二重中間滑り部
4.5.1. における中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部を、第一中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった第一中間滑り部と第二中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった第二中間滑り部とにより構成することによって、上記 4.5.1.の効果に加えて、三重に滑り面(すべり面、転がり面)が得られることで滑り性能がさらに向上し、また、中間滑り部の首振り角度が大きくなるので、凹型滑り面部を有する免震皿の減衰効果を上げられる。
また、中間滑り部同士が接する位置に、ローラー・ボール(ベアリング)を設けると首振りが容易になり、有利である。
4.6. 滑り部垂直変位吸収型の重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承
4.6.1. 滑り部垂直変位吸収型の重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承▲1▼
重力復元型免震装置・滑り支承において、滑り部を筒と筒中に挿入されるバネ等と、その下部に突き出る形で挿入される滑り部先端とにより構成する事によって、重力復元型免震装置・滑り支承の作動時の垂直変位を吸収するだけでなく、垂直免震の機能を持たせることができる。
この筒の上部に、雄ネジが挿入されている場合には、復元力の調整だけでなく、地震後の残留変位の矯正も可能になる。
4.6.2. 滑り部垂直変位吸収型の重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承▲2▼
8.1.2.2.3.の地震センサー(振幅)装置装備型自動復元型固定装置の固定ピンを滑り部に、固定ピンの挿入部を凹型滑り面部を有する免震皿にすると、滑り部垂直変位吸収型の重力復元型免震装置・滑り支承が可能になる。
4.7. 縁切り型垂直変位吸収重力復元型免震装置・滑り支承
重力復元型免震装置・滑り支承を使用しても、他の免震装置に、垂直変位動の影響を及ぼさない重力復元型免震装置・滑り支承である。
免震される構造体と、重力復元型免震装置・滑り支承の滑り部または免震皿のどちらか一方とを、垂直方向にスライドし水平方向の移動は拘束されているスライド装置によって繋ぐことにより、重力復元型免震装置・滑り支承の地震時の振動による水平変位は、免震される構造体に伝達されるが、垂直変位は伝達されない。
その事により、併用される引抜き防止装置・滑り支承の垂直変位の遊びを設ける必要がなくなり、風時の引抜き力によるがたつきも解消される。
また、免震される構造体の重心位置に設ける事により、一質点系に近い振動を可能にし、地震時の動きを単純化させる効果をも持つ。
また、免震される構造体の重心を下げる効果により、安定した免震性能が得られる。
4.8. 新重力復元型免震装置
免震される構造体から吊材等で吊された重りを、免震される構造体を支持する構造体または基礎に設けられた挿入口を経由して、その下にまで吊されるように構成される、垂直変位動のない重力復元型免震装置である。
免震される構造体の重心を下げて、ロッキング現象等の問題も少なくし、安定した免震性能が得られる。
また、重りと免震される構造体を支持する構造体の間に、バネ等を付加した場合、バネ等の強度分、重りを軽くする事が可能となり、また最大振幅時の緩衝装置としても使うことができる。
この装置は、バネ等による復元制御に比べ、免震装置自体が固有周期を持たず地震周期に共振しないので、変位に比例しない一定の復元力が得られ、免震性能が向上し、地震後の残留変位を消去する能力も大きい。
また、固定装置との一体型も容易である。
4.9. 端部立上り部付転がり支承・すべり支承
この発明は、すべり支承及び転がり支承等の全ての支承に有効な方法であるが、すべり支承及び転がり支承等の全ての支承において、滑り部(上面また下面)の端部に立上り部を設ける方法で、簡易で確実なストッパー、また緩衝機能をもつたストッパーが可能になる。
5.共振のない免震装置と運動方程式とプログラム
耐震でも免震でも、共振は避けられない現象で最も危険なものと考えられていた。
この装置及びこの運動方程式・プログラムに従った装置・構造により共振のない構造体が実現可能である。
6.垂直免震装置
6.1. 滑り部垂直変位吸収型の垂直免震装置・滑り支承
4.6. 滑り部垂直変位吸収型の重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承の応用であり、水平免震装置の免震皿上を滑る滑り部を、筒とその下部に突き出る形で挿入される滑り部先端からなる垂直免震装置とすることで、コンパクト化が可能になる。
筒中にバネ等を挿入することにより、垂直変位の吸収に加え、復元力を高めたり、免震される構造体の地震後の残留変位の矯正を可能にする。
6.2. 垂直免震付き引抜き防止装置(復元付き含む)
十字型免震装置・滑り支承(復元付き含む)、また引抜き防止装置・滑り支承により地震の水平力を吸収し、上記免震装置に垂直方向に弾性のあるバネ等を地震垂直動のみを吸収できるように設置することにより、地震の水平力と垂直力の免震を分担し、垂直免震を可能にする。
また、2.1.の復元・減衰バネ等付引抜き防止装置・滑り支承に、このバネ等が設置される場合は、水平復元または減衰性能をも持つ。
6.3. 各層・各階ごとの垂直免震装置
免震される構造体を支持する構造体の基礎部(または低層階)に設けた水平免震装置によって免震される構造体全体を地震水平力から免震させ、地震垂直力に関しては層単位または階単位で免震させる垂直免震装置を設置することにより、地震の水平力と垂直力の免震を分担し、建物等の構造体の垂直免震を現実的な形で可能にする。
6.4. 引張材による垂直免震装置
免震される構造体の柱、梁、基礎等の支持材を、三方向以上に引張材を張ることで支持し、引張材の弾性もしくは引張り材の途中に設けられたバネ等の弾性によって、免震される構造体の地震の水平力に対する免震に加え垂直力に対する免震が可能となる。
また、バネ等を用いず、弾性力の高い高張力の綱また高張力のワイヤー・ロープ・ケーブル材を利用することにより、重量の大きい構造体の垂直免震にも対応できる。また、バネ等を用いる場合と用いない場合のいずれも、水平力免震としての機能をも合せ持つ。
7.免震による地震発電装置
7.1. 免震による地震発電装置
免震装置と固定装置の活用により、地震エネルギーの三次元的動きを上下運動(ピン型)、水平運動(ラックと歯車型)の一次元の動きに、さらに回転運動に変換して発電を行い、地震エネルギーを電気等の有益なものに換えることが可能になる。
7.2. 地震発電装置型地震センサー
上記の 7.1.の地震発電装置を用いることで、地震エネルギーを使用して他に電源を必要としない地震センサーが可能になる。
さらに、地震エネルギー発電により、固定装置の解除までを行える電気等のエネルギーを発生させることが可能になる。
8.固定装置・ダンパー
8.1. 地震作動型固定装置
通常時は免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して風揺れを防止する固定装置において、地震時に地震の振動を感じると固定装置の固定が解除される装置である。
通常時は免震される構造体は免震される構造体を支持する構造体に固定されているので、安全である。
8.1.1. 剪断ピン型固定装置
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定ピンによって固定し、地震時に一定以上の地震力により固定ピン自体が切断されて固定解除を行う固定装置である。この固定ピンの性質上、一回のみ作動型であり、簡易型に適している。また仕組みが単純なのでメンテナンスも簡易である。
8.1.2. 地震センサー(振幅)装置装備型固定装置
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、地震センサーまたは地震センサー(振幅)装置等によって、一定以上の地震時に固定装置を解除する装置である。
8.1.1.の剪断ピン型固定装置に比べて地震に対して感度のよい固定装置が可能になり、免震性能の向上を図れる。
8.1.2.1. 吊材切断型
8.1.2.地震センサー(振幅)装置装備型固定装置のうち、地震時に固定ピンを支えている吊材を切断することで、バネ等、または重力、または挿入部の形状(すり鉢型等)などにより、挿入部から固定ピンが外れ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定が解除されるような機構であり、簡易な仕組みであるため、メンテナンス等の負担を軽減できる。
(1)地震センサー振幅装置装備型
8.1.2.1.地震センサー(振幅)装置装備型固定装置のうち、8.1.2.(1)に述べられているような、地震センサー振幅装置により作動するタイプで、電源設備等を必要としない。
地震センサー振幅装置の振幅が自由にされた重り、またはその重りに連動された部材(押出し部・引張り部等、必要によりレリーズを介したワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等)に刃が付き、地震時にその重りの振幅が一定以上となると、その刃が固定ピンを支える吊材を切断し、固定ピンがバネ等、重力、すり鉢等の固定ピンの挿入部の勾配により、その挿入部から外れるように構成される。また、8.1.2.2.のロック解除型と同様に、刃の出の調節、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等の長さ(弛みの有無)または振り子の吊り長さの調節を可能とすることによって、地震感度を変更することができる。
(2) 地震センサー装備型
1) 一般
8.1.2.1.地震センサー(振幅)装置装備型固定装置のうち、8.1.2.(2) a)に述べられているような、地震センサーとの連動により作動するタイプであり、地震センサー装置から信号を伝える電線により連動するロック部材制御装置に刃が付き、地震時に地震センサー装置が地震力を感知すると、ロック部材制御装置が作動して固定ピンを支える吊材を切断し、固定ピンの挿入部から固定ピンが外れて免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定が解除される。
8.1.2.2.のロック解除型の地震センサー装備型と同様に、作動する地震力について設定等が容易である。
2)地震発電による地震センサー装備型
8.1.2.1.地震センサー(振幅)装置装備型固定装置のうち、8.1.2.(2) b)に述べられているような、地震発電装置による地震センサーとの連動により作動するタイプであり、地震時に地震発電装置が作動し、その発電した電力によりロック部材制御装置も作動して、このロック部材制御装置に付けられた刃が固定ピンを支える吊材を切断する。
電気式でありながら、地震発電を利用するため電源設備を必要とせず、作動する地震力について設定等が容易である。
8.1.2.2. 間接方式(ロック解除型)
8.1.2.2.1. 基本形
8.1.2.地震センサー(振幅)装置装備型固定装置のうち、地震時に固定装置の作動部のロック部材を外し、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定が解除されるように構成されている機構である。
具体的には、固定ピンの挿入部と固定ピンのうち、一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、挿入部に固定ピンを挿入することによって固定し、地震時以外は、固定ピンに、固定ピンをロックするロック部材が働いて風揺れ等を防止する固定装置において、
地震センサー振幅装置または電気式振動計等の地震センサーをもち、
前記ロック部材と接続され、
地震時にその加速度がある一定以上の大きさになると、
地震センサー振幅装置の重りの振幅がある一定以上の大きさになり、重りにより直接またはそれに連動された部材によって、または地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材によって、
固定ピンのロック部材を解除し、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定が解除されるように構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置である。
ロック部材のみを操作するため、直接固定ピンを操作する機構よりも、小さなエネルギーで作動させることができる。またセンサーの感度を敏感に設定することもできる。
1) ロックピン方式
8.1.2.2.1.の形式のうち、地震時にロック部材が解除されると、この固定ピンが外れる方向に働くよう取付けられたバネ等、重力、また地震力によって挿入部等からこの固定ピンが外れ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定が解除される仕組みであり、機構が簡易であるためメンテナンス等が容易である。
2) ロック弁方式
8.1.2.2.1.の形式のうち、固定ピンを支持する筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材を伴った固定ピンを有し、
この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)は管また溝で繋がれているか、ピストン状部材に孔が設けられているか、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口が設けられているかしており、
そして、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ管また溝か、ピストン状部材にあいている孔か、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口かに、またはその全てに、ロック弁が設けられており、
このロック弁を地震センサー振幅装置と連動して開閉することにより、固定ピンのロックを行うもので、8.1.2.2.4.(1) 4)遅延器と併用することで、装置をコンパクト化できる。
また、以上の機構は、それぞれ(1) 地震センサー振幅装置装備型と(2)地震センサー装備型の場合に分かれる。
(2)地震センサー装備型の中で特に効果のあるのは、地震センサー装備型自動復元型固定装置のうち、固定ピンの復帰を地震力を用いた自動復元とする型であり、(1)の地震センサー振幅装置の代わりに地震センサーを使ったもので、固定装置の解除時の感度の精度が上げられ、固定ピンの復帰は、地震力だけを利用して行う。
また、(2)地震センサー装備型において、2)の地震発電による地震センサー装備型は、1)の地震センサーの代わりに7.1.記載の免震による地震発電装置、または 7.2.記載の地震発電装置型地震センサーを用いる場合で、固定装置の作動に当たって地震発電を利用するため電源設備を必要としない型である。
8.1.2.2.2. 電気等による自動復元型
8.1.2.地震センサー(振幅)装置装備型固定装置のうち、固定ピンが解除された場合に、地震後に電気等により自動的に固定状態に復帰させるものである。
具体的には、8.1.2.2.1.の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置(ロック解除型)の固定ピンに固定装置自動復元装置が設けられ、地震後に、固定装置自動復元装置が、固定ピンをロック部材のロック(係合)する位置に自動復元するもので、その位置は、固定ピンが完全に解除されたときに来る位置に設置される。
以上の機構は、(1) 地震センサー振幅装置装備型と(2)地震センサー装備型の場合に分かれる。
(2)地震センサー装備型において、2)の地震発電による地震センサー装備型は、1)の地震センサーの代わりに7.1.記載の免震による地震発電装置、または 7.2.記載の地震発電装置型地震センサーを用いる場合で、固定装置の作動に当たって地震発電を利用するため電源設備を必要としない型である。
8.1.2.2.3. 地震力による自動復元型
8.1.2.地震センサー(振幅)装置装備型の固定ピン型固定装置のうち、固定装置の固定ピンの挿入部をすり鉢状・球面状等の凹形状にすることにより、固定装置解除後の固定ピンの元の位置への、地震力による自動復帰を可能にしたものであり、固定ピンの復元に当たって電源設備等を必要としない。
この方式は固定ピン型固定装置全般(地震作動型固定装置、風作動型固定装置等)に採用することが可能であり、特に、省力化方式である間接方式(8.1.2.2.特に 8.1.2.2.1.と 8.1.2.2.4. または 8.2.の風作動型固定装置)においての採用は不可欠とも言えるほど極めて有利となる。
すなわち、固定の解除から免震、固定復帰までの一連のプロセスを地震力のみによって行うことができ、この一連のプロセスに電源設備を必要としないという効果を持つのである。
8.1.2.2.2.また8.1.2.3.は電気制御式が一般的になるが、地震後の固定装置の元の位置への復帰に関して、地震後の停電を考えると、電気による自動復元装置は、中小ビル以下では適用しにくい。この地震センサー(振幅)装置装備型自動復元型固定装置は、電気に頼らないシステムにより、その問題を解決するものである。
8.1.2.2.4. 応用形
以下の発明は、8.1.2.以下の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置全般に使用可能なものである。 1)を除けば、8.2.1.以下の風センサー装備型固定装置の間接方式にも使用できる。
1) ロック部材が地震センサー振幅装置の重り型
地震センサー振幅装置の重りがロック部材を兼ねるようにしたもので、地震センサー振幅装置と固定装置が一体化できる。
地震時にこのロック部材を兼ねる重りが振動状態となり、固定ピンから外れることで固定ピンを解除する。また、固定ピンの挿入部をすり鉢状・球面状等の凹形状にすることにより、地震力による固定装置の復元を可能にする。
2) 二段以上ロック方式
固定ピンをロックする第一のロック部材、このロック部材をロックする第二のロック部材、・・・のようにロック部材を二段以上に設け、最後のロック部材(二段目以降)を地震センサー振幅装置と連動するようにしたもので、地震センサー振幅装置が固定ピンを解除するのに必要な力、及びその際の引張長さまたは圧縮長さを小さく押さえることができ、固定装置の作動感度を上げられる。
3) 二重以上ロック方式
固定ピンをロックするロック部材を二個以上設け、またそれぞれのロック部材について地震センサー振幅装置を設置し、連動させたものである。複数のロック部材があることでより固定ピンのロックの安全性が増し、かつロック部材が差し込まれる欠き込み・溝・窪みを浅くでき、固定装置の作動感度を上げられる。
したがって、二重以上ロック方式については、複数のロック部材それぞれに、それぞれに対応する地震センサー(振幅)装置が接続された場合に特に意味をもつ。つまり、地震センサー振幅装置を複数設置し、それぞれについてロック部材を設け、連動させたもので、複数のロック部材があることでより固定ピンのロックの安全性が増し、かつロック部材が差し込まれる欠き込み・溝・窪みを浅くできる。
4) 遅延器付き
地震時の免震効果を上げるため固定ピンの解除状態を持続させるために、固定ピンの固定位置への戻りを遅延させるものである(詳細は8.5.に記載)。
8.1.2.2.5. (ロック)弁方式
8.1.2.2.5.1. (ロック)弁方式▲1▼
スライド式ロック弁とそれに連動する地震センサーの重りを使用し、このロック弁に付いた抵抗板をつけることにより、地震センサーの重りが小さくても敏感な感度のロック弁が可能になる。また、スライド式ロック弁を複数設置することによって、全方向の地震力に対応することが可能となる。
8.1.2.2.5.2. (ロック)弁方式▲2▼
地震センサー振幅装置の重りが、(振り子またはバネまたは球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部(すべり・転がり面部、以下同じ)によって平衡を保たれて)通常位置にあると、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口・出口経路を塞ぐ位置となることにより、地震感度として全方向対応の地震センサーが可能になり、しかもスムーズな弁との連動が、ダイレクトな連動が可能になり、地震センサーの重りが小さくても敏感な感度のロック弁が可能になる。
8.1.2.3. 直接方式(自動制御型固定装置)
8.1.2.2.2.に対し、免震される構造体の固定の解除まで自動で行うものである。
8.1.2.4. 地震センサー(振幅)装置
8.1.2.4.1. 地震センサー(振幅)装置
地震センサー(振幅)装置は、地震センサー及び地震センサー振幅装置とに分けられる。
8.1.2.4.2. 地震センサー(振幅)装置の設置場所
地震センサー(振幅)装置の設置場所は、(地震に関しては)免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらでもよいが、免震される構造体を支持する構造体の方に設置することで地震以外の振動を感知させないようにすることができる。また地震センサーからの指令を電気等で送る場合は、地下等の場所も可能である。
8.1.2.4.3. 地震センサー(振幅)装置の設計
(1) 地震センサー(振幅)装置の周期
1) 地震センサー(振幅)装置の周期設計
地震センサー(振幅装置)の重りの周期を、それが設置される構造体の建てられる敷地の地盤周期に合わせて設定することにより、地震時初期の小さな揺れの段階から、地震センサー(振幅)装置の重りが地盤周期と共振し、大きく揺れて作動するため、地震センサー(振幅装置)の感度を高めることができる。
2) 地震センサー振幅装置の重り共振装置
地震時に重りを共振させるためには、重りに繋がる(固定装置へも繋がる)ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等に余裕(たるみ)を与える必要がある。
しかし、たるみを与えるとセンサー感度が落ちる。
そこで、重りの周りに重りの衝突を受け、かつ重りともなる周囲材を設け、その周囲材に固定装置に繋がるワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等を取付ける。
そうすることにより、 地震時に重りを地震と共振させることができ、且つ固定装置へ繋がるワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等に余裕(たるみ)を与える必要もなくなる。
3) 地震センサー振幅装置の複数個重り共振装置
地盤周期の幅に対応可能な地震センサーを考える場合、複数個の重りを設けて、振動周期をその重りごとに変えることにより、地盤周期への対応に幅を持たせることが可能になる。
4) 地震センサー振幅装置の複数共振装置
地盤周期の幅に対応可能な地震センサーを考える場合、地震センサー振幅装置の振り子の支え自体にもバネを設けて、振り子とバネとにより二つの周期が得られるようにして、地盤周期の幅に対応させることが可能になる。
(2) 全方向感度
1) ラッパ形状の孔
地震センサー振幅装置の重りの直上あるいは直下に、重りの揺れが引張力あるいは圧縮力として伝わるようにワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等を設け、その延長上の地震センサー振幅装置の筐体あるいは支持枠に(もしくはその内部あるいは外部に)、すり鉢状またはラッパ形状の孔を持つ挿入部を設け、重りに接続されたワイヤー・ロープ・ケーブル等をそこに通すことで、重りの揺れの方位に関係なく、揺れの振幅によってのみ引抜き長さあるいは圧縮長さが決まる。このことにより地震センサー振幅装置の感度を、地震力の方向によらず一定とすることができる。
2) ローラー状ガイド部材
8.1.2.の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、地震センサー振幅装置の重りの水平方向に、固定装置と繋がるワイヤー・ロープ・ケーブル等を結合し、重りの(振幅寸法の余裕を取った)すぐ脇にローラー等のガイド部材を(回転軸等を)を垂直方向に二本設けて、このワイヤー・ロープ・ケーブル等を通すことで、全方向に対して同等の引抜き力または圧縮力の伝達が可能になり、地震センサー振幅装置の感度を、地震力の方向によらず一定とすることができる。
(3) 増幅器付き地震センサー振幅装置
地震センサー振幅装置に梃子・滑車・歯車等からなる(変位)増幅機構を組込むことによって、連結しているワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等に伝えられる、地震時の引張長さあるいは圧縮長さを増幅させ、地震初期の小さな変位振幅にも対応できるようにすることで、地震センサー振幅装置の感度を高めることができる。
なお、増幅器として梃子が使用された場合、梃子が全方向からの地震力を伝達できるように構成されるものは、8.1.2.4.3.の(2)と同様、地震力がどの方向から働いても、同等の感度(引抜き力または圧縮力の伝達)を可能にする。
(4)増幅器付き地震センサー振幅装置(その2)
免震皿上に乗せた地震センサー振幅装置の重り(重力復元型)を、よく転がることのできる形状とし、この重りの上部に球面またはすり鉢等の凹形状の挿入部を設け、(変位増幅のための)梃子の力点が挿入されている。この梃子の支点は重りの直上にあり、作用点はさらにその延長線上にあってワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等が連結されている。このことにより、地震時に梃子の作用点には、重りの変位分と、重り(と凹形状挿入部)の回転が与える変位分とを、梃子が増幅した変位が生じ、連結されるワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等に伝えられるため、地震センサー振幅装置の作動感度を高めることができる。
また、梃の支点を全方向の回転可能とし、梃の力点が入り込む重りの挿入部の球面またはすり鉢等の凹形状に、梃の先端部が追随することで、全方向からの地震力を伝達することができる。
この方式では、重り自体が自由に転がることができるため、重りの下にボール(ベアリング)を設置する必要は無い。
8.1.3. 連動作動型固定装置
固定装置は、2か所以上に必要な場合が多いが、各装置が同時にロック解除されない場合、構造体は固定されている箇所に偏りが生じ、捩れた動きをしてしまう。連動作動型固定装置はその問題を解決するものである。
8.1.3.1. 連動作動型固定装置▲1▼
8.1.1.剪断ピン型固定装置を含む複数の固定装置からなり、地震時に剪断ピン型固定ピンが折れるか切れるかすると、この剪断ピン型固定ピンと次の固定ピンのロック部材とを繋いでいるワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等が弛み、ロック部材がバネ・ゴム・磁石等により(2個目の)固定ピンからはずれてロックが解除されることで、連動作動が行われるものである。このことにより、同時ロック解除の失敗による偏心ロック状態による捩れ振動を防ぐほか、剪断ピン型固定ピンの場合、複数の固定ピンが必ずしも同時に切断されないという欠点を解決する。
8.1.3.2. 連動作動型固定装置▲2▼
複数の固定装置からなり、それぞれの固定ピンのロック部材が、固定ピンをロックまたはロック解除する方向にスライドできるような状態で設置され、ロック部材同士はワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッドまたレリーズ等で連結されており、地震時にこのロック部材の一つが、固定ピンを解除する方向で作動すると、その他の固定ピンのロック部材も同時にそれぞれの固定装置を解除する形で連動する。このことにより、同時ロック解除の失敗による偏心ロック状態による捩れ振動を防ぐ。
(1)地震センサー(振幅)装置装備型
8.1.3.2. 連動作動型固定装置▲2▼において、地震センサー振幅装置の重りが、直接または伝達する部材を介して、ロック部材の一つに固定ピンを解除する方向で作用し、連動によりその他の固定ピンのロックも解除するようになっており、同時ロック解除の失敗による偏心ロック状態による捩れ振動を防ぐ。
(2)剪断ピン型
8.1.3.2. 連動作動型固定装置▲2▼において、ロック部材にロックされて固定されている剪断ピン型固定ピンが、地震時に折れるか切れるかして、この剪断ピン型固定ピンが重力またはバネ・ゴム・磁石等の力によってはずれると、ロック部材のはまっている欠き込み・溝・窪みの形状により、ロック部材が押し出される等してはずれ、連動するその他の固定ピンのロックも解除するようになっており、同時ロック解除の失敗による偏心ロック状態による捩れ振動を防ぐ。
8.1.3.3. 連動作動型固定装置▲3▼
複数の固定装置からなり、それらの固定ピンをロックする複数のロック孔を持つロック部材が、各固定ピンをロックまたはロック解除する方向にスライドできるような状態で設置され、地震時にこのロック部材が、固定ピンを解除する方向に作動すると、同時にすべての固定ピンのロックが解除されるものである。このことにより、同時ロック解除の失敗による偏心ロック状態による捩れ振動を防ぐ。
(1)地震センサー(振幅)装置装備型
8.1.3.3. 連動作動型固定装置▲3▼において、地震センサー振幅装置の重りが、直接または伝達する部材を介して、ロック部材に固定ピンを解除する方向で作用し、連動により同時にすべての固定ピンのロックが解除されるようになっており、同時ロック解除の失敗による偏心ロック状態による捩れ振動を防ぐ。
(2)剪断ピン型
8.1.3.3. 連動作動型固定装置▲3▼において、ロック部材にロックされて固定されている剪断ピン型固定ピンが、地震時に折れるか切れるかして、この剪断ピン型固定ピンが重力またはバネ・ゴム・磁石等の力によってはずれると、ロック部材のはまっている欠き込み・溝・窪みの形状により、ロック部材が押し出される等してはずれ、同時にすべての固定ピンのロックが解除されるようになっており、同時ロック解除の失敗による偏心ロック状態による捩れ振動を防ぐ。
8.1.3.4. 連動作動型固定装置▲4▼
複数の固定装置からなり、それらの固定ピンをロックする複数のロック孔を持つロック部材が、各固定ピンをロックまたはロック解除する方向に、一つの点を軸にして回転できるような状態で設置され、地震時にこのロック部材が、固定ピンを解除する方向で作動(回転)すると、同時にすべての固定ピンのロックが解除されるものである。このことにより、同時ロック解除の失敗による偏心ロック状態による捩れ振動を防ぐ。
(1)地震センサー(振幅)装置装備型
8.1.3.4. 連動作動型固定装置▲4▼において、地震センサー振幅装置の重りが、直接または伝達する部材を介して、ロック部材を、固定ピンを解除する方向で回転させ、同時にすべての固定ピンのロックが解除されるようになっており、同時ロック解除の失敗による偏心ロック状態による捩れ振動を防ぐ。
(2)剪断ピン型
8.1.3.4. 連動作動型固定装置▲4▼において、ロック部材にロックされて固定されている剪断ピン型固定ピンが、地震時に折れるか切れるかして、この剪断ピン型固定ピンが重力またはバネ・ゴム・磁石等の力によってはずれると、ロック部材のはまっている欠き込み・溝・窪みの形状により、ロック部材が押し出される等して、ロック部材が回転してはずれ、同時にすべての固定ピンのロックが解除されるようになっており、同時ロック解除の失敗による偏心ロック状態による捩れ振動を防ぐ。
8.1.3.5. 連動作動型固定装置▲5▼
1個もしくは複数個の固定装置からなり、地震時に地震センサーからの電気信号により、同時にすべての固定ピンのロックが解除されるものである。このことにより、同時ロック解除の失敗による偏心ロック状態による捩れ振動を防ぐ。
(1)電気で固定ピン自体が解除されるもの
8.1.3.5. 連動作動型固定装置▲5▼において、1個もしくは複数個の固定ピン自体が解除されるもので、同時ロック解除の失敗による偏心ロック状態による捩れ振動を防ぐ。
(2)電気で固定ピンのロックのみが解除されるもの
8.1.3.5. 連動作動型固定装置▲5▼において、1個もしくは複数個の固定ピンをロックしているロック部材が解除され、固定ピン自体はバネ・ゴム・磁石等あるいは地震力等により解除されるもので、同時ロック解除の失敗による偏心ロック状態による捩れ振動を防いでいるほか、速やかさを要求される8.1.3.5.(1)の固定ピン自体を解除する方式に比べ、必要な電力は小さくてすみ、また簡易な機構で実現可能である。
8.1.4. 地震センサー付風作動型固定装置
風センサーを持つ(地震センサー付)地震作動型固定装置であり、風センサーにより一定風圧になると固定装置をロックさせるように構成されてなることにより、強風時に微小地震による免震状態に入ることによる危険を防止するものである。
8.2. 風作動型固定装置
風センサーにより、風時にのみ固定装置の作動部が作動して、免震される構造体が固定される。この型のメリットは、8.1.地震作動型固定装置のように地震力の大きさによらず、全ての微細な地震まで免震可能だということである。
8.2.1. 風センサー装備型固定装置(一般型)
普段は、免震される構造体の固定は解除されていて、風センサーの反応によって、一定以上の風力・風速・風圧等になると、固定装置の作動部がロックされて免震される構造体を固定し、一定以下の風力・風速・風圧等になると、固定装置の作動部のロックが解除される。このことにより、風時以外ではすべての微細な地震まで免震が可能となる。また、風センサーを回転可能な形状とし、常に風上を向くような機構とすることで、すべての方位の風に対応できる。
(1)直接方式
1) 固定ピン型固定装置
2) 連結部材弁型固定装置
8.2.1. 風センサー装備型固定装置(一般型)において、風センサー等で一定以上の風力・風速・風圧等を感知すると、固定装置の作動部が直接固定され、また一定以下になると直接固定されていた固定装置の作動部が解除される。このことにより、風時以外ではすべての微細な地震まで免震が可能となる。
(2)間接方式(ロック解除型)
8.2.1. 風センサー装備型固定装置(一般型)において、風センサー等で一定以上の風力・風速・風圧等を感知すると、固定装置の作動部のロック機構が作動し、また一定以下になるとロック機構が解除となる。このことにより、風時以外ではすべての微細な地震まで免震が可能となるほか、8.2.1.(1)の直接方式よりも作動に必要な力が小さく、機構を簡略にすることができる。
1)ロック弁方式
8.2.1.(2)間接方式(ロック解除型)において、固定ピンを支持する筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材を伴った固定ピンを有し、
この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)は管また溝で繋がれているか、ピストン状部材に孔が設けられているか、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口が設けられているかしており、
そして、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ管また溝か、ピストン状部材にあいている孔か、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口かに、またはその全てに、ロック弁が設けられており、
このロック弁の開閉により固定ピンのロックを行うもので、
風センサーと連動して、モーターまた電磁石等を稼動させ、このロック弁(ロック部材)を閉じさせるものと、風センサーからの機械的力が、直接このロック弁(ロック部材)を閉じさせるものとがあり、共に装置のコンパクト化が期待できる。
2)ロックピン方式
8.2.1.(2)間接方式(ロック解除型)において、固定装置の作動部のロックを、固定装置の作動部の欠き込み・溝・窪みに挿入されるロックピン(ロック部材)により行うもので、風センサーと連動して、モーターまた電磁石等を稼動させ、このロックピン(ロック部材)をロックさせるものと、風センサーからの機械的力が、直接にこのロックピン(ロック部材)をロックさせるものとがあり、共に8.2.1.(2) 1)ロック弁方式に比べてロックの確実さが期待できる。
8.2.2. 風センサー装備型固定装置(油圧型)
8.2.1.一般型に対し、風センサーに風圧力を受ける風圧板を設け、連動する油圧ポンプにより、風圧力を油圧力に変換し、固定装置への連動をこの油圧力で行うタイプである。
風時以外ではすべての微細な地震まで免震が可能となる。
(1)直接方式
1) 固定ピン型固定装置
2) 連結部材弁型固定装置
8.2.2. 風センサー装備型固定装置(油圧型)において、風センサーに設けられた風圧板が受ける風圧力が一定以上になると、この風圧力が変換された油圧ポンプからの油圧力が、直接(ピストン状部材を伴った)固定ピン等の固定装置の作動部を作動させ固定を行い、また風圧が一定以下になると風圧板と連動している油圧ポンプにより、固定されていた固定装置の作動部が直接解除される。このことにより、風時以外ではすべての微細な地震まで免震が可能となる。
また、風圧板と連動する油圧ポンプと、固定装置を作動させる油圧ポンプとのシリンダーの大きさの比により、固定装置の風力に対する感度の調節が可能である。つまり、風圧板と連動する油圧ポンプのシリンダーを固定装置を作動させる油圧ポンプに対して大きくするほど、風力に対して敏感となる。
なお風圧板を回転可能な形状とし、常に風上を向くような機構とすることで、すべての方位の風に対応できる。
(2)間接方式(ロック解除型)
8.2.2. 風センサー装備型固定装置(油圧型)において、風圧板が受ける風圧力が一定以上になると、固定装置の作動部のロック機構が作動し、また一定以下になるとロック機構が解除となる。このことにより、風時以外ではすべての微細な地震まで免震が可能となるほか、8.2.2.(1)の直接方式よりも必要な仕事は小さく、機構は簡略にすることができる。
1)ロック弁方式
8.2.2.(2)間接方式(ロック解除型)において、固定ピンを支持する筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材を伴った固定ピンを有し、
この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)は管また溝で繋がれているか、ピストン状部材に孔が設けられているか、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口が設けられているかしており、
そして、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ管また溝か、ピストン状部材にあいている孔か、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口かに、またはその全てに、ロック弁が設けられており、
このロック弁の開閉により固定ピンのロックを行い、
風センサーに設けられた風圧板が受ける風圧力を変換した油圧力が信号として働いて、モーターまた電磁石等を稼動させ、このロック弁(ロック部材)を閉じさせるものと、油圧力が直接このロック弁(ロック部材)を閉じさせるものとがあり、共に装置のコンパクト化が期待できる。
2)ロックピン方式
8.2.2.(2)間接方式(ロック解除型)において、固定装置の作動部のロックを、固定装置の作動部の欠き込み・溝・窪みに挿入されるロックピン(ロック部材)により行うもので、風センサーと連動して(油圧ポンプからの油圧力が信号として働いて)、モーターまた電磁石等を稼動させ、このロックピン(ロック部材)をロックさせるものと、風センサーからの機械的力(油圧ポンプからの油圧力)が、直接このロックピン(ロック部材)をロックさせるものとがあり、共に8.2.2.(2) 1)ロック弁方式に比べてロックの確実さが期待できる。
8.2.3. 風センサー装備型固定装置(機械型)
8.2.1.一般型に対し、風センサーから固定装置までの連動を、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等により伝達される機械的力(圧縮力または引張力)で行うタイプである。
(1)直接方式
1) 固定ピン型固定装置
2) 連結部材弁型固定装置
8.2.3. 風センサー装備型固定装置(機械型)において、一定以上の風力・風速・風圧等になると、風センサーの反応により、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等が機械的力(圧縮力または引張力)を受け、この機械的力が信号として働いて固定装置を作動させ、固定装置の作動部を直接ロックするものと、この機械的力が直接固定装置の作動部に作用してロックを行うものとがあり、共に風時以外ではすべての微細な地震まで免震が可能となる。
(2)間接方式(ロック解除型)
8.2.3. 風センサー装備型固定装置(機械型)において、一定以上の風力・風速・風圧等になると、風センサーの反応に連動した機械的力により、固定装置の作動部のロック機構が作動し、また一定以下になるとロック機構が解除となる。このことにより、風時以外ではすべての微細な地震まで免震が可能となるほか、8.2.3.(1)の直接方式よりも必要な仕事は小さく、機構は簡略にすることができる。
1)ロック弁方式
8.2.3.(2)間接方式(ロック解除型)において、固定ピンを支持する筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材を伴った固定ピンを有し、
この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)は管また溝で繋がれているか、ピストン状部材に孔が設けられているか、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口が設けられているかしており、
そして、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ管また溝か、ピストン状部材にあいている孔か、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口かに、またはその全てに、ロック弁が設けられており、
このロック弁の開閉により固定ピンのロックを行い、
一定以上の風力・風速・風圧等になると、風センサーの反応に、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等を介して連動した機械的力が信号として働いて、モーターまた電磁石等を稼動させ、このロック弁(ロック部材)を閉じさせるものと、この機械的力が直接にこのロック弁(ロック部材)を閉じさせるものとがあり、共に装置のコンパクト化が期待できる。
なお風センサーが風圧板を持つ場合は、風圧板を回転可能な形状とし、常に風上を向くような機構とすることで、すべての方位の風に対応できる。
2)ロックピン方式
8.2.3.(2)間接方式(ロック解除型)において、固定装置の作動部のロックを、固定装置の作動部の欠き込み・溝・窪みに挿入されるロックピン(ロック部材)により行うもので、一定以上の風力・風速・風圧等になると、風センサーの反応に連動した機械的力が信号として働いて、モーターまた電磁石等を稼動させ、このロックピン(ロック部材)をロックさせるものと、風センサーからの機械的力が、直接にこのロックピン(ロック部材)をロックさせるものとがあり、共に8.2.3.(2) 1)ロック弁方式に比べてロックの確実さが期待できる。
8.2.4. 風センサー装備型固定装置(電気型)
8.2.1.一般型に対し、風センサーから固定装置までの連動を電気信号で行うタイプである。ほかの方式に比べ制御(タイマー等)や伝達機構(配線等)の自由度が高い利点がある。
(1)直接方式
1) 固定ピン型固定装置
2) 連結部材弁型固定装置
8.2.4. 風センサー装備型固定装置(電気型)において、一定以上の風力・風速・風圧等になると、風センサーの反応により電気的信号を送り、固定装置内のモーターまた電磁石等によって固定装置の作動部を直接作動させ固定を行うするものであり、風時以外ではすべての微細な地震まで免震が可能となる。また、タイマー等により、風力が一定以下になってから固定装置の作動部が解除されるまでの時間設定等も可能である。
(2)間接方式(ロック解除型)
8.2.4. 風センサー装備型固定装置(電気型)において、一定以上の風力・風速・風圧等になると、風センサーの反応により電気的信号を送り、固定装置の作動部のロック機構が作動し、また一定以下になるとロック機構が解除となる。このことにより、風時以外ではすべての微細な地震まで免震が可能となるほか、8.2.4.(1)の直接方式よりも必要な仕事は小さく、機構は簡略にすることができる。
1)ロック弁方式
8.2.4.(2)間接方式(ロック解除型)において、固定ピンを支持する筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材を伴った固定ピンを有し、
この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)は管また溝で繋がれているか、ピストン状部材に孔が設けられているか、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口が設けられているかしており、
そして、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ管また溝か、ピストン状部材にあいている孔か、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口かに、またはその全てに、ロック弁が設けられており、
このロック弁の開閉により固定ピンのロックを行い、
一定以上の風力・風速・風圧等になると、風センサーの反応により電気的信号を送り、モーターまた電磁石等を稼動させ、このロック弁(ロック部材)を閉じさせるものであり、装置のコンパクト化が期待できる。
2)ロックピン方式
8.2.4.(2)間接方式(ロック解除型)において、固定装置の作動部のロックを、固定装置の作動部の欠き込み・溝・窪みに挿入されるロックピン(ロック部材)により行うもので、一定以上の風力・風速・風圧等になると、風センサーの反応により電気的信号を送り、モーターまた電磁石等を稼動させ、このロックピン(ロック部材)をロックさせるものであり、8.2.4.(2) 1)ロック弁方式に比べてロックの確実さが期待できる。
8.2.5. 風力発電機型風センサー装備型固定装置
8.2.4. 風センサー装備型固定装置(電気型 )において、風センサーに相当する部分が風力発電機であり、一定以上の風力・風速・風圧等になると、風力発電機の発生させる電力・電圧・電流等が、固定装置を作動させる以上の値になって固定装置を作動させ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するものである。このことにより、電気型の利点を持ちつつ、電源設備を必要としない装置が可能となる。
(1)一般型(直接方式含む)
1) 固定ピン型固定装置
2) 連結部材弁型固定装置
8.2.5. 風力発電機型風センサー装備型固定装置において、一定以上の風力・風速・風圧等になると、風力発電機の発生させる電力・電圧・電流等が、固定装置を作動させる以上の値になると固定装置内のモーターまた電磁石等を稼働させ、固定装置の作動部を直接動かし固定を行うものであり、風時以外ではすべての微細な地震まで免震が可能となる。また、タイマー等により、風力が一定以下になってから固定装置の作動部が解除されるまでの時間設定等も可能である。
(2)間接方式(ロック解除型)
8.2.5. 風力発電機型風センサー装備型固定装置において、一定以上の風力・風速・風圧等になると、風力発電機の発生させる電力・電圧・電流等が、ロック機構を作動させる以上の値になって固定装置の作動部のロック機構が作動し、また一定以下になるとロック機構が解除となる。このことにより、風時以外ではすべての微細な地震まで免震が可能となるほか、8.2.5.(1)の直接方式よりも必要な仕事は小さく、機構は簡略にすることができる。
1)ロック弁方式
8.2.5.(2)間接方式(ロック解除型)において、固定ピンを支持する筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材を伴った固定ピンを有し、
この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)は管また溝で繋がれているか、ピストン状部材に孔が設けられているか、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口が設けられているかしており、
そして、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ管また溝か、ピストン状部材にあいている孔か、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口かに、またはその全てに、ロック弁が設けられており、
このロック弁の開閉により固定ピンのロックを行い、
一定以上の風力・風速・風圧等になると、風力発電機の発生させる電力・電圧・電流等が、モーターまた電磁石等を作動させる以上の値になって、モーターまた電磁石等を稼動させ、このロック弁(ロック部材)を閉じさせるものであり、装置のコンパクト化が期待できる。
2)ロックピン方式
8.2.5.(2)間接方式(ロック解除型)において、固定装置の作動部のロックを、固定装置の作動部の欠き込み・溝・窪みに挿入されるロックピン(ロック部材)により行うもので、一定以上の風力・風速・風圧等になると、風力発電機の発生させる電力・電圧・電流等が、モーターまた電磁石等を作動させる以上の値になって、モーターまた電磁石等を稼動させ、このロックピン(ロック部材)をロックさせるものであり、8.2.5.(2) 1)ロック弁方式に比べてロックの確実さが期待できる。
8.2.6. 連動作動風作動型固定装置
複数の固定装置からなり、それぞれの固定装置の作動部またはロック部材が相互に連動する仕組みをもつ固定装置であり、固定装置の作動部またはロック部材同士を連動させることによって、複数の固定装置を同時に固定するように構成される。このことにより、風が吹き始めると、同時に固定装置が固定されて安全性が図られる。
8.2.7. 遅延器の設置
風センサー装備型固定装置に遅延器が装備され、固定ピン等の固定装置の作動部が固定されるときは速やかに、解除するときは緩やかに行われる。このことにより、風が吹き始めると、速やかに固定装置が固定されて安全性が図られ、風力が治まりつつある時も、固定装置の解除が緩やかに行われるようにして、慎重を期する形を取り、安全性が図られる。
8.3. 固定装置の設置位置とリレー連動作動型固定装置
8.3.1. 一般
固定装置は、免震される構造体の重心位置またはその近傍に、1カ所または複数箇所設置され、免震される構造体に回転が生じない程度離れた、2カ所以上設置の場合であれば、風揺れ等による回転に抑制し安定する。
しかし、2個以上設置された固定装置に関しては以下の問題がある。
地震作動型固定装置の場合、固定装置の固定の解除が全て行われず、一か所だけが解除されなかった場合、特に周辺位置の固定装置のうち一か所だけが解除されなかった場合、この一か所の固定装置により地震動により偏心して捩れて振り回される可能性が生じる。その問題を解決する必要がある。
風作動型固定装置の場合、固定装置の固定が全て行われず、一か所だけが固定された場合、特に重心位置の固定装置が固定されず、周辺位置の固定装置のうち一か所だけが固定されている場合は、風力によりこの固定された固定装置位置を中心にした回転が生じる。その問題を解決する必要がある。
8.3.2. 2個以上の固定装置の設置
地震作動型固定装置の場合、同時連動作動が望ましいが、電気式連動でないと同時作動は難しく、また離れた位置に設置された2個以上の固定装置の場合には、8.1.3.連動作動型固定装置の採用も難しい。各固定装置の地震感度に差を設ける事で、上述の問題を解決できる。
(1)重りをできるだけ重くした、増幅器付き地震センサー振幅装置の採用
複数個の固定装置を同時に解除させるには、地震力の小さい内に固定ピンが解除されている必要があるが、地震センサー振幅装置の重りを大きくすること、地盤周期と地震センサー振幅装置の重り等の周期を合わせること、8.1.2.6.3.(3) 増幅器付き地震センサー振幅装置を使用することなどにより、地震センサー振幅装置の感度を上げることで、問題を解決できる。特に増幅器を使用する場合は、引抜き長さまたは圧縮長さの増幅率に応じ、引抜き力または圧縮力が減じられるので、その分の重り重量の増分を見込む必要がある。
(2)固定装置(敏感型・鈍感型)の設置による
地震時に複数個の固定装置を解除する場合、固定装置が一個でも未解除による偏心ロック状態による捩れ振動(偏心による回転)を防ぐため、重心またはその近傍に位置する固定ピンが最後に解除される必要がある。
重心またはその近傍に位置する固定装置と、周辺に位置する固定装置との間に、地震感度の差を設定し、前者を鈍感型に、後者を敏感型にしておくことで、固定ピン解除の時期をコントロールでき、重心またはその近傍に位置する固定ピンの解除が最後となるようにすることによって、偏心による回転を防ぎ、複数個の固定装置の解除に関する問題を解決できる。
感度の設定に関しては、例えばロック部材の差込まれる固定ピンの欠き込み・溝・窪みの奥行き、固定装置のロック弁の地震に対する感度、地震センサー(振幅)装置の重りの重さ等を調節する、または地震センサー(振幅)装置の周期を地震周期と合わせる、合わせない等により設定が可能である。なお、剪断ピン型固定装置の場合は、固定ピンの切断される感度を調節する。
また、8.2.の、風時に免震される構造体を固定する、風作動型固定装置においては、免震される構造体の重心位置(または重心近傍)以外の周辺位置に、風センサー感度が低い、または固定ピン型固定装置の場合は固定ピンがセット(=ロック・固定)されにくい固定装置を設置し、免震される構造体の重心位置(または重心近傍)には、周辺位置に比べて、風センサー感度が高いまたは固定ピンがセットされ易い固定装置を設置することにより、風時に複数の固定装置が同時に固定されない場合の問題、特に重心位置の固定装置が固定作動されていず、周辺位置の固定装置が固定作動されている場合は、風時に固定作動された位置を中心にした回転が生じる問題を解決することが可能となる。
8.3.3. リレー連動作動型固定装置
複数の固定装置を設置し、それらの同時作動を考えた場合、その確実性に関しては、機械式、電気式共に困難な部分があった。
特に地震作動型の固定装置の場合、同時作動のときに各装置間の時間差があってはならず、また(重心またはその近傍に位置する装置以外の)一つでも解除されない場合の問題は大きかった。
それに対し、このリレー連動作動型固定装置は、複数の固定装置を、同時作動させるのではなく、リレー式に順次に作動させて、一つの固定装置の作動が次の固定装置の作動の条件とし、地震の初期のある時期までにすべての固定装置が解除されているようにするもので、同時作動させる場合よりも連動が確実になるだけでなく、リレーの最末端に重心またはその近傍に位置する装置を配置し、これが最後に解除されるようにすることで、偏心による回転を防ぐことができる。
8.3.3.1. 地震作動型固定装置の場合
8.3.3. リレー連動作動型固定装置のうち、地震時に固定装置が(地震力を利用して)解除されるタイプであり、地震センサー振幅装置、重心またはその近傍に配置するリレー末端固定装置、その中間に1箇所または複数箇所配置するリレー中間固定装置、及びそれらの装置を連動させる部材(機械式の場合はワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等)からなる。
この装置は、地震動がある加速度に達するより前に、リレー連動作動型固定装置がすべて解除されるようにするものであるが、解除されない装置があったとしても、少なくとも重心またはその近傍の固定装置もロック状態にあるため、耐震建築と同等の状態が保証され、地震時の偏心による回転の問題は解決されている。
8.3.3.1.1. リレー中間固定装置
8.3.3.1.地震作動型固定装置におけるリレー中間固定装置は、地震センサー振幅装置と直接つながる、リレー第1中間固定装置と、リレー第2以降中間固定装置とに分かれる。
8.3.3.1.1.1. リレー中間固定装置(一般)
8.3.3.1.1. リレー中間型固定装置の場合、リレー第2以降中間固定装置またリレー末端固定装置とには、ロック部材と固定ピンとの間または固定ピンとその挿入部との間に遊びがある。これは、リレー第1中間固定装置の解除された後免震される構造体に水平移動を許し、このリレー第1中間固定装置の作動によって、リレー第2以降中間固定装置及びリレー末端固定装置のロック部材を解除させ、地震力によりこれらの装置を作動させるためのものである。
地震時には、地震センサー振幅装置の重りの揺れによって発生した引張力あるいは圧縮力が、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等によりリレー第1中間固定装置の固定ピンのロックを解除する。そして地震力により免震される構造体が、リレー第2以降中間固定装置またリレー末端固定装置の、ロック部材と固定ピンとの間の遊びまたは固定ピンとその挿入部との遊びにより水平移動し、固定ピンが固定ピンの挿入されているすり鉢等状の挿入部の勾配に従い動くことにより、固定ピンが挿入部を脱して固定装置が作動する。
このときの地震力を受けた固定ピンの動きは、固定装置に組み込まれた連動機構により、引張力あるいは圧縮力へと変換されて、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等により、第2中間固定装置の固定ピンのロックを解除する。以降順次リレー中間固定装置は解除されて、最後にリレー末端固定装置を解除し、リレー連動作動型固定装置全体の作動が終了する。
このように、各固定装置の固定ピンのロック解除が、一つ前の固定装置(あるいは地震センサー振幅装置)の作動によってなされるため、解除されない固定装置があったとしても、それ以降の装置は解除されず、地震時の偏心による回転の問題は解決されている。また、固定ピンのロック解除に要する力は、一つ前の固定装置の固定ピンが受けた地震力を変換したものであるため、リレーが進んでも弱まることなく、常に同じ力で固定装置を作動させていくことができる。
8.3.3.1.1.2. リレー中間固定装置(増幅器付)
8.3.3.1.1.1. リレー中間固定装置(一般)において、固定装置に組み込まれた連動機構に梃子または滑車または歯車等の増幅器を加えることにより、固定ピンが固定ピンの挿入されているすり鉢等状の挿入部の勾配に従い動くことにより生じた小さい変位を、大きな変位に増幅させて、次の固定ピンに連動させることが可能となる。
8.3.3.1.2. リレー末端固定装置
8.3.3.1. (リレー連動)地震作動型固定装置におけるリレー末端固定装置は、リレーの末端に位置する装置として、重心またはその近傍に配置される。
この構成により、周辺の固定装置全てが解除されない限り、重心またはその近傍に配置された固定装置(リレー末端固定装置)は解除されない。したがって複数の固定装置が解除されていくあいだに、固定未解除箇所に偏りがある場合に起こる、免震される構造体の捩れた動きを、防ぐことができる。
またリレー末端固定装置は、複数の系統のリレー連動作動型固定装置にそれぞれ対応した複数のロック部材を持つ場合が考えられるが、この場合は各々のリレー連動作動型固定装置の連結延長を短くできるため作動が確実になり、加えて複数のロック部材がすべて解除されないと固定装置が解除されないため、ロックの安全性がより期待できる。
8.3.3.1.3. 遅延器の設置
リレー連動作動型固定装置において、リレー中間固定装置及びリレー末端固定装置には、地震時に固定装置の作動部の固定が解除された後、固定装置の作動部またはロック部材の(固定装置の作動部を固定する方向への)戻りを遅延させるための遅延器が必要である。
この遅延器は、リレー中間固定装置・リレー末端固定装置の固定装置の作動部またはロック部材と地震センサー振幅装置の重りまたは直前のリレー中間固定装置の連動機構との間を繋ぐワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等または各固定装置内部に取付けられる。
この装置により、地震時に一旦解除された固定装置の作動部の固定が、地震が終わらないうちに再び入ってしまうという事態を避けることができる。地震終了程度まで時間を稼ぐ遅延機構が望ましいが、数秒程度時間を稼ぐものでも問題はない(詳細は8.5.に記載)。
8.3.3.1.4. 引張力限定伝達装置
二つのL型の部材を相互に引掛かるように組むことにより、引張力のみを伝達し、圧縮力を伝達しないようにするものである。この機構により、固定装置の作動部またはロック部材と地震センサー(振幅)装置の重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間で、装置の作動に必要な方向の力のみを伝達する機能を実現できる。
8.3.3.1.5. リレー連動作動型固定装置の配置構成
リレー中間固定装置は、免震される構造体の周辺部に設置され、リレー末端固定装置は、免震される構造体の重心部(または重心近傍)に設置される。
各固定装置同士の連結・連動の仕方は、地震センサー(振幅)装置Jからまず周辺部にあるリレー第1中間固定装置に連結・連動され、リレー第2以降中間固定装置(リレー2番目〜n番目)に連結・連動された後、最後に、重心部に位置するリレー末端固定装置G-eに連結・連動される。リレー中間固定装置が一つしか無い場合は、リレー第1中間固定装置G-m1が、直接にリレー末端固定装置G-eに連結・連動される。
最後に位置する、リレー末端固定装置への連結・連動には、複数経路で伝達される場合があり、その場合、リレー末端固定装置には、その経路の個数分のロック部材が設けられる。
このことにより、免震される構造体は、周辺部の固定が全て解除されてはじめて重心部の固定が解除され、偏心による回転運動を起こすことなく、すべての固定装置が解除されて免震状態に至ることができる。また解除されない固定装置があっても、同様に偏心による回転運動を起こす状態は避けることができる。
8.3.3.2. 風作動型固定装置の場合
風時には、免震される構造体をその重心において最初に固定すればよく、そのために免震される構造体の重心位置に設置された固定装置が一番最初に作動するようにする。また、風力が一定以下になった後、免震される構造体の固定が解除される際には、免震される構造体の重心位置において最後まで固定されているのがよく、重心位置に設置された固定装置が一番最後に解除されるようにする。
このことにより、同時には解除されない固定装置があっても、偏心による回転運動を起こす状態はさけることができる。
8.3.3.2.1. リレー中間固定装置
リレー中間固定装置は風センサーと直接つながっているものと、直接はつながっていないものとがあり、前者をリレー第1中間固定装置、後者をリレー第2以降中間固定装置と呼ぶ。風センサーまたは直前のリレー中間固定装置に連動している入力連動部と、次のリレー中間・末端固定装置を連動させる出力連動部を持つ。入力連動部は、一定以上の風力になると、風センサーまたは直前のリレー中間固定装置の出力連動部からの指令で、固定装置を固定し、免震機構を固定する役割をし、出力連動部は、次のリレー中間・末端固定装置の入力連動部へと連結・連動しており、一定以上の風力になると次のリレー中間・末端固定装置の入力連動部を作動させてこの固定装置を固定させ、免震機構を固定する役割をする。この機構によって複数のリレー中間固定装置の作動を連動して行うことができる。
8.3.3.2.2. リレー末端固定装置の場合
リレー末端固定装置は直前のリレー中間固定装置と連動する入力連動部のみあればよく、出力連動部38をもつ必要は無いが、前記のリレー中間固定装置を、出力連動部を使用しない形で使うという方法も可能となる。
8.3.3.2.3. リレー連動作動型固定装置の配置構成
風センサーに最初に連結・連動されるリレー第1中間固定装置は、免震される構造体の重心部(または重心近傍)に設置され、リレー第1中間固定装置から、周辺部に設置されたリレー第2中間固定装置以降が、順に連結・連動される。
風力が一定以上になると、風センサーからリレー第1中間固定装置へ、リレー第1中間固定装置からリレー第2中間固定装置へ(重心部から周辺部へ)、というように順に指令が送られ、各固定装置が順次作動していき、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体を固定する。
逆に、風力が一定以下になると、周辺部のリレー第2以降中間固定装置から順に重心部のリレー第1中間固定装置へ連動し、各固定装置が順次解除していき、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除する。
このことにより、免震される構造体は、重心部の固定がなされてから周辺部の固定され、また周辺部の解除がなされてから重心部が解除されるため、偏心による回転運動を起こす状態は常に避けることができる。
8.4. 風揺れ等抑制装置・変位抑制装置としての固定装置またダンパー
8.4.1. 風揺れ等抑制装置としての固定装置
8.4.1.1. 風揺れ等抑制装置としての固定装置
(1) 風揺れ等抑制装置としての固定装置
挿入部に固定ピンを挿入することによって、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との風揺れ時等の動きを抑制する風揺れ等抑制装置において、
固定ピン先端が挿入され固定ピンを受ける方の挿入部と固定ピンを挿入するもう片方の挿入部のうち、一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、
固定ピンを受ける方の挿入部は、すり鉢状等の凹形状として、その挿入部に固定ピンを挿入することにより風に抵抗させ、
かつ、固定ピンを挿入するもう片方の挿入部には、抵抗器を採用して固定ピンの挿入部への挿入に対する抵抗を調整可能とする(例えば、固定ピンの取付けられたピストン状部材が筒中で液体や空気等を漏らさずスライドするスライド機構とし、ピストン状部材に孔が設けられるか、筒のピストン状部材がスライドする範囲の端と端とが管また溝で繋がれているかして、ピストン状部材がスライドする速度をこの筒内のピストン状部材のスライドによって孔または管等を行き来する液体や空気等の粘性抵抗によって調整可能とする)。
それにより、固定ピンの挿入部の、すり鉢状等の凹形状の勾配でまず風揺れに抵抗するが、固定ピンがその勾配により持ち上がろうとすると、今度は、抵抗器により(この例では、ピストン状部材によるスライド機構の粘性抵抗により)抵抗を受ける。
以上のことから風揺れ等の抑制装置となる。
(2) 風揺れ等抑制装置としての固定装置(遅延器付き)
さらに、(1)の機能に加えて、抵抗器に8.5.の遅延器を使用し、かつ地震時には免震に対する抵抗にはならないという機能を実現できる。
8.5.遅延器の一例で説明すると、
筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材を伴った固定ピンが、この筒中を出入りする時の速度を、この筒のピストン状部材がスライドする範囲の端と端とを繋ぐ管また溝と、ピストン状部材に設けられた孔との開口面積の比によって設定するもので、固定ピンが筒中に入るときは速やかに、筒から出るときは遅延されるようにする事ができ、免震を妨げない。
また、風揺れ抑制機能の調整としては、筒のピストン状部材がスライドする範囲の端と端とを繋ぐ管また溝と、ピストン状部材に設けられた孔との開口面積の比の設定によっても可能となる。
8.4.1.2. 固定装置・中央部窪み形の風揺れ等抑制装置との併用
この8.4.1.の風揺れ等抑制装置としての固定装置と、固定装置、後述の8.7.の免震皿の中央部窪み形の風揺れ等抑制装置のどちらかと、または両方と併用することで、風揺れを抑え、地震時の快適な免震を期待できる。
特に、重心位置等に設置された固定装置1個と併用することで、固定装置1個のみの場合に風によって生じる、設置点を中心にした回転を防ぐことができ、且つ、当該装置のみで全ての風揺れに対応する場合よりも免震性能を向上させることができる。
8.4.2. 固定装置型ダンパー
当然、風揺れ等抑制装置も兼ねるが、地震時の変位振幅を抑制する。
さらに、以上の 8.4.全体に共通して言えることであるが、通常の水平ダンパーではXY方向に最低1本ずつ必要であるが、この装置であれば1本でXY方向に対応できる。
8.4.3. 可撓部材型連結部材系ダンパー
この構成によって、一個であらゆる方向のダンパーが可能になる。ダンパーは水平置きまた垂直置きでもよい。 垂直置きの場合は、水平置きの問題を解決する。すなわち水平に置かれることにより30〜50年というような期間では油漏れの心配が生じることである。このような縦置きで油が溜まり漏れ出ることのない形であればこのような問題はなくなる。
8.4.4. ダンパー兼用の固定装置
一つの装置で、固定装置とダンパーが兼用できる。
固定装置とダンパーも重心に置きたいために、装置を一つにしたかったが、その問題が解決する。また安価にできる。
8.4.5. 固定ピン受け部材形状と変位対応変化型ダンパー
このダンパーは免震装置としてだけでなく一般のダンパーにも適用可能である。
8.4.5.1. 固定ピン受け部材変化型
8.4.5.1.1. 変位抑制用1
固定ピン受け部材形状を凹型とすることにより、地震時変位振幅の中心からの往路で変位抑制が可能となる。
また、固定ピン受け部材形状を凸型とすることにより、地震時変位振幅の中心からの復路で変位抑制が可能となる。
さらに、固定ピン受け部材形状を凸凹(反復)型とすることにより、地震時変位振幅の中心からの往復路で変位抑制が可能となる。
固定ピン受け部材形状がV字面状・円柱面状・凸凹(反復)平行状の場合は一方向(往復含む)の地震変位に、すり鉢状・球面状・凸凹(反復)環状の場合は全方向の地震変位に対応ができる。
固定ピン受け部材形状が凹型のダンパーと、凸型のダンパーを併用することにより、地震時変位振幅の中心からの往復路で変位抑制できるものになる。
固定ピン受け部材形状が凸凹(反復)型のダンパーで、通常時に固定ピンが当たる形状が凸形状の固定ピン受け部材をもったダンパーと、通常時に固定ピンが当たる形状が凹形状の固定ピン受け部材をもったダンパーとが併用されることにより、地震時変位振幅の中心からの往復路で変位抑制できるものになる。
8.4.5.1.2. 変位抑制用2
ダンパー兼用の固定装置、または固定装置型ダンパーにおいて、固定ピン受け部材の凹形態または凸形態を、変位に応じて傾斜を変化させた形態とすることにより、応答加速度を抑制しながら変位を抑制することを可能にする。
特に凹形態または凸形態ともに、凹または凸の中心から周辺部に行くに従い、勾配が強くなる形式は、変位抑制効果を持つだけでなく、高い免震性能が実現する。
8.4.5.1.3. 変位抑制用3(矩形履歴ダンパー)
変位抑制の効果が高く、免震性能が良いダンパーの発明である。
8.4.5.2. 管変化型
シリンダーに設けられた管により、変位に応じたダンパー能力の調整が可能である。
8.4.5.4. シリンダー溝変化型
シリンダーの溝の形状(大きさ)により、簡易にして変位に応じたンパー能力の調整が可能である。
8.4.6. ダンパー支承または固定装置支承
ダンパーまたは固定ピン型固定装置を滑り支承兼用とすることにより、支持の問題の解消と経済性も得られる。
8.4.7. ノズル型ダンパー弁
ノズル型ダンパー弁によって、低コストで且つ長期に安定的な性能の速度比例型ダンパー弁が得られる。
8.4.8. ダンパー兼固定装置
一体型のダンパー兼固定装置よって、2基が1基になり、装置代と施工のコストダウンが図られる。
8.5. 遅延器
1)一般
地震作動型固定装置においては、
固定装置の作動部が地震時に解除されるときは速やかに、地震中は固定状態に復しないかもしくは固定状態に復するのが遅延されるようにする遅延器が必要である。
つまり、固定装置(リレー連動作動型固定装置を含む)には、固定装置の作動部が地震時に解除された後、固定装置の作動部もしくはロック部材が固定状態に復するのを遅延させるための遅延器が必要である。
地震終了程度まで時間を稼ぐ遅延機構が望ましいが、数秒程度時間を稼ぐものでも問題はない。
風作動型固定装置においては、
風圧が一定以下になったことを感知してから、一定の時間をおいて固定装置を解除させる遅延器が必要である。
この遅延器は、固定装置の作動部自体に取付けられるか、固定装置・リレー中間固定装置・リレー末端固定装置のロック部材と地震センサー振幅装置の重りまたは直前のリレー中間固定装置の連動機構との間を繋ぐワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等または各固定装置内部に取付けられる。
この装置により、地震時に一旦解除された固定装置の作動部もしくはロック部材が、地震が終わらないうちに再び固定を行う位置に復帰してしまうという事態を避けることができる。
2)油空圧シリンダー式
筒と、その筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材を伴った部材とからなる遅延器を、固定装置の作動部に設けるか、 固定装置・リレー中間固定装置・リレー末端固定装置のロック部材と地震センサー振幅装置の重りまたは直前のリレー中間固定装置の連動機構との間に設けるか、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等を介して設ける等により、このピストン状部材に対し、引張力あるいは圧縮力を伝達するよう接続されている。
このピストン状部材がスライドする範囲の筒の端と端とを繋ぐ管また溝と、ピストン状部材にあいている孔とが設けられており、
管また溝と孔とには開口面積の差をもたせ、この管また溝、またはピストン状部材の孔のうち開口面積の大きい方に、ピストン状部材が筒中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられているか、
または、
ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口経路と、出口経路からその押出された液体・気体等が筒中に戻る別経路の戻り経路とが設けられており、
出口経路と戻り経路とには開口面積の差をもたせ、出口経路は大きく、戻り経路は小さくし、
出口経路には、ピストン状部材が筒中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、
戻り経路は、開口面積が小さい場合には弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材が筒中から押出される時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、
さらに、重力、また場合によっては筒の中に入れられたバネ・ゴム・磁石等が、このピストン状部材を筒外に押出す役割をする場合もあり、
また、この筒と前記管また溝、または経路とは潤滑油等の液体で満たされている場合もあり、
この弁の性格と、開口面積の差をつけることにより、
固定装置の作動部が筒中に入るときは速やかに、筒から出るときは緩やかに(あるいは設置方向によりその逆に)する事ができる。このことにより、固定装置の作動部、またはロック部材は速やかに解除されるが、その戻り(固定)方向については遅延効果を与えることができる。
3)機械式
a) ガンギ車式
機械式遅延器のうち、ガンギ車式の発明である。
ガンギ車とアンクルを用いた機構で、このガンギ車にアンクルの2本のつめがそれぞれ交互にかみ合い、アンクルがその支点を中心に往復運動できる形で組み合わされており、
固定装置・リレー中間固定装置・リレー末端固定装置のロック部材と地震センサー振幅装置の重りまたは直前のリレー中間固定装置の連動機構との間の伝達力が、または固定装置の作動部の作動力が、このガンギ車に対し働きかけ、回転力となり、その回転力を受けてガンギ車が歯一個分回転すると、1個目のつめがガンギ車の回転を一時押さえると同時にアンクルがガンギ車から力を受けて、支点を中心に動き、次の瞬間2個目のつめがガンギ車を歯1個分回すと同時にアンクルは先程と逆の方向に動いてはじめの状態に戻り、再び1個目のつめがガンギ車の回転を歯1個分に止めるような機構である。
これにより、ガンギ車は常時回転力を受けていても、それを一定の設定した時間に合わせて解放でき、かつ逆回転は拘束しないため、固定装置の固定またはロックを解除する方向の力は拘束を受けずに伝えることができ、かつ固定装置の固定またはロックする方向の力には遅延効果を与えることができる。
b)ラチェット式
機械式遅延器のうち、ラチェット式の発明である。
重量式重量抵抗型と水車式・風車式粘性抵抗型とがあり、ともに歯車とラックを用いた機構である。
この遅延器を、固定装置の作動部に設けるか、
固定装置・リレー中間固定装置・リレー末端固定装置のロック部材と地震センサー振幅装置の重りまたは直前のリレー中間固定装置の連動機構との間に設けるか、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等を介して設ける等により、このラックに対し、引張力あるいは圧縮力を伝達するよう接続されている。
このラックの移動の方向により、固定装置の固定またはロックを解除する方向に対しては歯車とラックの歯が噛み合わず、ラックは抵抗を受けずに自由に移動し、逆の方向に対しては歯が噛み合って歯車が回転するようになっている。また歯が噛み合って歯車が回転するとき、ラックの移動に対して、重量式重量抵抗型では歯車の自重が、水車式・風車式粘性抵抗型では歯車の回転と連動して回転する、粘性のある液体(気体)に浸された水車(風車)等の装置が与える負荷が、それぞれ抵抗となるようになっている。
この機構により、固定装置の固定またはロックを解除する方向の力は拘束を受けずに伝えることができ、かつ固定装置の固定またはロックする方向の力には遅延効果を与えることができる。
c) 重力式
機械式遅延器のうち、重力式の発明である。
歯車とラック及び重りとを用いた機構でる。
この遅延器を、固定装置の作動部に設けるか、
固定装置・リレー中間固定装置・リレー末端固定装置のロック部材と地震センサー振幅装置の重りまたは直前のリレー中間固定装置の連動機構との間に設けるか、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等を介して設ける等により、このラックに対し、引張力あるいは圧縮力を伝達するよう接続されている。
重りは歯車を介してラックの移動と連動しており、その自重がラックの移動方向に対して、固定装置の固定またはロックを解除する方向に対しては抵抗とならず(歯車の回転を助ける側)、固定装置の固定またはロックする方向に対しては抵抗となるような仕組みとなっている。
この機構により、固定装置の固定またはロックを解除する方向の力は拘束を受けずに伝えることができ、かつ固定装置の固定またはロックする方向の力の伝達には遅延効果を与えることができる。
4) 摩擦式
摩擦式遅延器の発明である。
ピストン状部材とその挿入筒とからなる遅延器を、固定装置の作動部に設けるか、
固定装置・リレー中間固定装置・リレー末端固定装置のロック部材と地震センサー振幅装置の重りまたは直前のリレー中間固定装置の連動機構との間に設けるか、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等を介して設ける等により、このピストン状部材に対し、引張力あるいは圧縮力を伝達するよう接続されている。
このピストン状部材及び挿入筒の一方あるいは両方の内部には、ピストン状部材の移動方向に対して異なった抵抗を与える表面部材が貼られている。この表面部材はそれ自体の形状によって、あるいはバネ等を利用した機構によって、ピストン状部材の移動方向に対して異なる抵抗を与える。
この機構により、固定装置の固定またはロックを解除する方向の力は小さい抵抗で伝えることができ、かつ固定装置の固定またはロックする方向の力には大きい抵抗を与えることができるため、この機構を遅延器として用いることができる。
5) 経路迂回式
経路迂回式遅延器の発明である。
回転心棒を軸として自由に回転する、円筒状のピストン状部材と、それが挿入される筒とからなる遅延器を、固定装置の作動部に設けるか、
固定装置・リレー中間固定装置・リレー末端固定装置のロック部材と地震センサー振幅装置の重りまたは直前のリレー中間固定装置の連動機構との間に設けるか、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等を介して設ける等により、このピストン状部材に対し、引張力あるいは圧縮力を伝達するよう接続されている。
このピストン状部材の表面には、移動方向に平行な直線部分と、その直線部分の両端を結ぶ曲線部分とからなるループ状のガイドが、筒にはこのガイドの溝に嵌まるピンがそれぞれ設けられ、ピストン状部材が移動すると、このピンとガイドとによりピストン状部材が案内されて回転するような機構になっている。ピストン状部材の移動に伴いピンがガイドに沿って進む方向は直線部分から曲線部分への一方向で、逆戻りをしない仕組みのため、直線部分と曲線部分との延長距離の差と、曲線部分が移動方向に対してなす角度とにより、ピストン状部材の移動方向に対し、異なった抵抗を与えることができる。
この機構により、固定装置の固定またはロックを解除する方向の力は抵抗を受けず速やかに伝達し、かつ固定装置の固定またはロックする方向の力には大きい抵抗を与えることができるため、その力の伝達は遅延させることができるため、この機構を遅延器として用いることができる。
6)粘性抵抗式
粘性抵抗式遅延器の発明である。
歯車とラック及び水車(風車)等の装置を用いた機構である。
この遅延器を、固定装置の作動部に設けるか、
固定装置・リレー中間固定装置・リレー末端固定装置のロック部材と地震センサー振幅装置の重りまたは直前のリレー中間固定装置の連動機構との間に設けるか、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等を介して設ける等により、このラックに対し、引張力あるいは圧縮力を伝達するよう接続されている。
この水車(風車)等の装置は、粘性のある液体(気体)から、ラックの移動方向に対応する回転方向ごとに、異なる大きさの粘性抵抗を受ける仕組みである。それによってラックは、固定装置の固定またはロックを解除する方向に対しては、小さな抵抗しか受けずに移動し、逆の方向に移動するのには大きな抵抗を受ける。
この機構により、固定装置の固定またはロックを解除する方向の力は拘束を受けずに伝えることができ、かつ固定装置の固定またはロックする方向の力には遅延効果を与えることができる。
7) センサー免震皿による遅延装置
地震センサー振幅装置装備型固定装置またはダンパー兼用地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
地震センサー振幅装置の重りのセンサー免震皿の形状が、
凹形態の中心部センサー免震皿(の山部)を越えて一旦水平レベルが下がった面をもち、その面からセンサー免震皿の中心部に向けて戻り勾配を持った戻りルート(路)を設けるか、もしくは、中心部(通常位置)に向けて、全体として凹形態を形成したセンサー免震皿の中心部(通常位置)に向けて、螺旋形に山もしくは谷(溝)を設けて螺旋山もしくは谷を形成し、その螺旋山もしくは谷形に沿って、中心部(通常位置)に向けての戻り勾配を持った戻りルート(路)を設ける、等することにより、地震センサー振幅装置の重り(ボール)の戻りを遅延させるものである。
以上の 1)〜6)とは違い、地震センサー振幅装置の重り自体の戻りを遅延させるもので、8.1.2.2.5.(ロック)弁方式にも、使用可能なものであり、ダンパー兼用地震センサー振幅装置装備型固定装置に特に有用なものである。
というのは、ダンパー兼用の地震センサー振幅装置装備型固定装置の場合は、固定ピンまたは連結部材のピストン状部材の戻りを早くさせダンパー効果を与える必要からピストン状部材が通常位置に速やかに戻る仕組みとなっており、その時にセンサー重りが通常位置(中央部)に戻り弁が閉まる等のロックがかかると免震に突然ブレーキが掛かるような状態となるので、このような地震センサー振幅装置の重り自体の戻りを遅延させるものが望まれていた発明である(上記の 1)〜6)では難しい)。
8.6. 固定ピン挿入部の形状及び固定ピンの形状
地震後の残留変位の生じる範囲内のどの位置にきても、固定ピンによる免震される構造体の固定機能が働くように、固定ピンによる固定ができる範囲を、地震後の予想される残留変位と同じ範囲とすることにより、地震後の残留変位に対処できる。さらにすり鉢状等の凹面形状で、地震前の停止点に戻るように誘うことも可能である。
この固定ピンをロックできる範囲の形状として、球面状、すり鉢状、凸凹の多い摩擦の加わる形状等があげられる。
そして、すり鉢状等を選択する場合には、8.1.2.2.3.の地震センサー(振幅)装置装備型自動復元型固定装置による方法を選ぶことによって、元の位置に戻すことも可能になる。
また、上下に、つまり免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とに固定ピンが設けられ、下の固定ピンが上がり、上の固定ピンが下がり、中間滑り部を挟んでロックする上下固定ピン中間滑り部挟み型を考えた場合、二重免震皿免震装置・滑り支承に使えることで、地震後の残留変位への対処としてのすり鉢状等の凹面形状の大きさをほぼ半分にでき、しかも、固定ピンが上下から各々出てくることで、固定ピンの出を小さくでき、固定ピンの可動寸法を小さくでき、電池等による作動を考えた場合でも、その電池等の負担を小さくでき、地震力のみによる作動を考えた場合でも、微小地震での作動を容易にする。
8.7. 免震皿の中央部窪み形の風揺れ等抑制装置(食込み支承)
8.7.1. 免震皿の中央部窪み形の風揺れ等抑制装置
免震皿の中央部が、滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーの形状で、また入り込む形状で、凹んだ形で形成された免震皿をもつことにより構成される免震装置・滑り支承であり、風揺れを抑制するものであり、簡易な風揺れ等抑制装置である。
地震時の免震性能については、地震時に、中央部窪み形に滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラー等が入り込む心配があるが、 実際は、地震は全方向に動くため中央部を通過するケースはそれほど多くない。とくに中央部窪み径が小さい場合は、その確率は小さく、免震性能を落とさない優れた方法である。
8.7.2. 耐圧性能を加味した転がり滑り支承
また、免震皿の中央部を、その免震皿面を滑動する滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーの曲率形状で窪ませる(凹ませる)ことは、一般中高層建物のように自重が大きい場合、免震皿側の耐圧性能を上げる効果と風揺れ防止の効果とを合わせ持つ。
8.7.3. 固定装置との併用
この免震皿の中央部窪み形の風揺れ等抑制装置とを併用することにより、固定装置の設置個数を少なくすることができる。
特に、固定装置1個(重心位置等)との併用の場合は、固定装置を1個だけ使用した場合に起こりうる風による免震される構造体の回転を、中央部窪み形の風揺れ等抑制装置によって防ぎ、かつ、この固定装置が風圧力の荷重を分担するために、この中央部窪み形の風揺れ等抑制装置だけで全ての風揺れに対応する場合より、免震性能を向上させることができる。
8.8. 底面の球面部とそれ以外の周辺部のすり鉢併用の免震皿
8.8.1. 底面の球面部とそれ以外の周辺部のすり鉢併用の免震皿
重力復元型免震装置・滑り支承(すべり転がり支承)の免震皿の凹型滑り面部としては、地震後の残留変位が少なく、固有周期を持たないゆえに共振現象を起こさないすり鉢状が望ましいが、風への抵抗を考えると、すり鉢状の勾配を大きくする必要がある。その場合、小規模な地震を免震しにくく、大きな地震時も、すり鉢の底のなす角度が鋭角になるほど、滑り部等の垂直動による振動衝撃が大きくなり、スムーズな免震が得にくい。そこで、すり鉢の中心部の底を球面にすることにより、小さい地震も免震可能となり、大きな地震時にも、すり鉢の鋭角な底部を通過することによる衝撃が無くなり、快適な免震が可能となる。すり鉢状滑り面をボールが転がる構成の場合、特にその効果は顕著であり、すり鉢状滑り面を球面中間滑り部がすべる構成の場合でも効果はある。
またこのすり鉢底部の球面の固有周期を地震周期と合わせておくことで、地震初期の小さな加速度の時点で共振が発生し、その段階から免震状態へ移行することができる。滑り部等が球面の範囲を脱してすり鉢の部分へ至れば、この共振現象は速やかに減衰する。このことにより免震の初滑動加速度を低く押さえることができる。
8.8.2. 微振動用の固定装置を重心に併用
しかし、8.8.1.で述べたようにすり鉢の底を球面にすると、球面の範囲内では小さい風でも揺れが発生してしまう(底面の球面部以上の振幅は抑制されるが)。そこで、底面の球面部以内の微振動による揺れ止めのために、固定装置を、特に 8.2.の風作動型固定装置(平常時は、ロックされ、地震時にロックが解除される固定装置)を、免震される構造体の重心またはその近傍に併用することにより、小さい風では揺れなくなる。
すり鉢状滑り面をボールが転がる構成の場合は、特にその効果は顕著であり、すり鉢状滑り面を球面中間滑り部がすべる構成の場合でも、効果はある。
8.9. 二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承による風揺れ固定
二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承(4.参照)の利用により、風揺れ固定効果をもたらす。
中間滑り部が、凹型免震皿の最も底の位置(地震時以外の通常時の停止位置)に納まった時において、上下の二重免震皿の双方が接して(中間滑り部のために双方が接しない場合には、周辺部に縁を立てる等により接して)、摩擦を発生するようにし、風揺れ等に対処する。
ある一定以上の大きさの地震等が発生して、中間滑り部が、凹型免震皿の最も底の位置からずれると、上の免震皿が浮き上がり、上下の二重免震皿が接しなくなり、免震性能を下げる摩擦が発生しなくなる。
さらに、上下の免震皿の全周が接した二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承の場合には、免震皿の内部が地震時以外の常時密閉され、潤滑剤の蒸発また雨さらしになる事、塵埃等がたまる事、また空気に暴露される事等による、滑り面部等の摩擦性能の低下を防ぐ事が可能になる。
8.10. 手動型固定装置の併用
(1) 手動型固定装置の併用
積層ゴム等の場合、滑り支承とバネ等を使った場合、球面またすり鉢等の凹面形状等の緩い勾配をもった免震皿を有する支承の場合等に、免震性能を良くするためには固有周期を長くしたいが、強風時に揺れが生じてしまう。このような場合に、強風時用の手動で免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定する固定装置を一本また複数本併用することにより、高い免震性能を実現し、且つ強風時の揺れを抑制できる。
なおこのような場合でも、強風時用の手動の固定装置無しで強風時の安全が保証されている必要がある。
(2) 自動解除固定手動型固定装置の併用
上記手動型固定装置に関して、強風後において固定解除を忘れても地震時に固定装置が自動的に解除される装置の発明であり、それが採用された免震構造の発明である。
8.11. 地震後の残留変位への対処
8.11.1. すべり型免震装置の残留変位矯正
地震後の残留変位の矯正が困難であったすべり型免震装置に対し、免震皿のすべり・転がりの摩擦面に、液体潤滑剤が潤滑する溝と、当該免震皿の外側にその溝に液体潤滑剤を流し込む孔を設け、地震後に揮発性の液体潤滑剤をこの孔から流し込み、短期的に摩擦抵抗を小さくすることで地震後の残留変位の矯正を容易にすることができる。揮発性の液体潤滑剤は矯正後にできるだけ速やかに揮発し、風揺れ等に対して元の抵抗が得られるようなものを選択する。
8.11.2. 重力復元型免震装置・滑り支承の免震皿の形状
重力復元型免震装置・滑り支承の免震皿の形状としては、すり鉢状とすることによって、滑り部等が通常の位置に戻り易くなり、地震後の残留変位を少なくできる。
8.12. 風揺れ対策のための固定装置等の組合せ
軽量建物・構造体、特に軽量(木造・鉄骨系)戸建て住宅に対し、いままで述べた風揺れ対策を組合せて使用することで、単独以上の効果を発揮する。
(1) 重心部に固定装置と周辺部にすべり支承または(及び)食込み支承との併用免震される構造体の重心またはその近傍に、固定装置(8.1.地震作動型固定装置、8.2.風作動型固定装置)を最低限一箇所と、免震される構造体の周辺部にすべり支承等の摩擦発生装置または(及び)食込み支承(8.7.)を配置することで風揺れに対処できる。
すべり支承等の摩擦発生装置または(及び)食込み支承のみでは免震性能が悪くなり、固定装置のみでは重心軸での回転対策としてリレー連動作動型固定装置(8.3.3.参照)等が必要になるが、この機構は簡易ではないため、固定装置と周辺部にすべり支承等の摩擦発生装置または(及び)食込み支承を併用し、双方が風荷重を適当な割合で分担することにより、すべり支承等の摩擦発生装置または(及び)食込み支承のみの場合よりも免震性能を上げることができ、固定装置も一装置のみでよいので、メンテナンスも容易となって簡易化も図れる。
(2) 重心部に地震作動型固定装置と周辺部に風作動型固定装置との併用
免震される構造体の重心またはその近傍に地震作動型固定装置を最低限一箇所と、免震される構造体の周辺部に風作動型固定装置を最低限一箇所とを配置することで、風時の重心軸での回転を抑えることが可能になる。
(3) 重心部に地震作動型固定装置と、周辺部に風作動型固定装置とすべり支承または(及び)食込み支承との併用
8.12.(2)の場合に加え、すべり支承等の摩擦発生装置または(及び)食込み支承を同時に配置することで、風時の重心軸での回転を抑えることが可能になる。
(4) 重心部に固定装置と周辺部に手動型固定装置との併用
免震される構造体の重心またはその近傍に固定装置(8.1.地震作動型固定装置、8.2.風作動型固定装置)を最低限一箇所と、免震される構造体の周辺部に手動型固定装置(8.10.)を最低限一箇所とを配置することで、風時の重心軸での回転を抑えることが可能になる。
手動型固定装置について、風が吹き始めたら(また揺れ始めたら)、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、室内から電気等で固定する装置も考えられる。
(5) 自動解除固定手動型固定装置と自動解除自動復元型固定装置との併用
(4)に関して、8.10.(2) 自動解除固定手動型固定装置の採用の場合、その自動解除固定手動型固定装置は、免震される構造体の重心またはその近傍に設置される固定装置(8.1.地震作動型固定装置、8.2.風作動型固定装置)に比べて、固定装置の解除の感度が地震に対して高く敏感な手動型固定装置、つまり地震時に解除されやすい手動型固定装置を設置することにより、地震時において、重心部設置の固定装置に対し周辺部の手動型固定装置の固定解除が遅れた場合に生じる捩れた動きの問題が解消される。
(6) 中央部に固定装置と周辺部に回転・捩れ防止装置との併用
固定装置一個だと、固定装置を中心として風力時の回転を止められない。
固定装置を免震される構造体の中央部に、回転・捩れ防止装置を免震される構造体の周辺部に、配置する。そのことにより固定装置一個で風揺れ防止が可能になる。
(7) 連動型でない固定装置の複数個配置と回転・捩れ防止装置との併用
連動型でない固定装置の複数個配置と 10.1.の回転・捩れ防止装置とを併用することにより、風時の風揺れ抑制の安全さを増し、地震時に固定装置が同時解除しない場合の免震による不安定さを回転・捩れ防止装置により解決する。
8.13. 風時の免震ロック(定常強風地域用の免震ロック)
8.13.1. 風時の免震ロック1(定常強風地域用の免震ロック)
戸建て等の軽量構造体の場合には、強風時に地震が起った時に免震状態となると、場合により免震による地震被害からの救済よりも、風で大きく揺れる被害の方が大きくなることが多い。
重り吸込み型弁方式地震センサー振幅装置装備型固定装置は、このような風時の免震問題を解決する。
8.13.2. 風時の免震ロック2(定常強風地域用の免震ロック)
重り吸込み型弁方式地震センサー振幅装置装備型固定装置と食込み支承(8.7.参照、ボール型、ローラー型)とを併用使用することは、8.13.1. 風時の免震ロック1の発明より、地震時の(ロック)弁の解除の確実性を与える。
8.13.3. 風時の免震ロック3(定常強風地域用の免震ロック)
8.1.2.2.5. (ロック)弁方式の地震センサー振幅装置装備型固定装置の、ロック弁(ロック弁管、スライド式ロック弁等を含む)に、弁が出る方向(開く方向)に傾きをもたせ、強風時にはピストン状部材からの圧力により、直接に間接に、地震センサーとなる重りを押す方向に働くようにして地震センサーをロックして、固定装置をロックして、風時の免震ロックを可能にしている。
8.14. 杭折れ防止構法
上部構造(免震される構造体、地上構造物)と杭等の基礎部とを構造的に縁を切り、その両者間を(杭折れが起きない範囲の)ある一定以上の地震力によって折れるか切れるかする固定ピンで繋ぐことにより構成するものである。
基礎部の杭受けとしては、杭が外れるのを防ぐために周辺を立ち下ろし、杭より大きな支持板を設置する。この支持板は、杭折れを防ぐためだけならばコンクリートでも良く、また形状は平面でもすり鉢また球面等の凹面でもよい。
同様に杭等の基礎当たり部の材料は、杭折れを防ぐためだけならばコンクリートでも良く、また形状は平面でも基礎部と対称の円錐また球面等の凸面でもよい。また固定ピンも、剪断ピン同様、誘発切り込みの入ったものでもよい。
この構法により、地震力による杭の破壊防止、及び上部構造に働く地震力の緩和が期待できる。またこの構法は、杭のあるすべての構造体に使用できる。
9.緩衝・変位抑制、耐圧性向上支承
9.1. 緩衝材付支承
ゴム等の弾性材また緩衝材を、免震皿等の免震装置・滑り支承の周辺また縁に付けて、予想を上回る地震変位振幅に対して、滑り部または中間滑り部等をその支承周辺の弾性材また緩衝材に衝突させて対処する。
この発明は、油圧ダンパー等による場合に比べて安価であり、且つ、メンテナンスの問題も少なく、調整の必要も無く、偏心荷重の場合でも安定した免震性能が得られるものである。
9.2. 弾性材・塑性材(敷き)支承
免震皿とその免震皿面を滑動する滑り部、中間滑り部、ボールまたはローラーとにより構成されている免震装置・滑り支承において、
その免震皿面に弾性材また塑性材を敷くか、付着させることにより、
その免震皿面の滑り部、中間滑り部、ボールまたはローラーに対する耐圧性能の向上と、地震時の応答変位の抑制とを可能にする。
(1) 耐圧性向上
a) 基本形
その免震皿面に弾性材また塑性材を敷くか、付着させることにより、滑り部、中間滑り部、ボールまたはローラーがその弾性材また塑性材に食込むことで免震皿への食込みを防止し、その免震皿面の滑り部、中間滑り部、ボールまたはローラーに対する耐圧性能の向上を可能にする。また当然、変位抑制効果も持つ。
b) ボール食込み孔付き弾性材・塑性材(敷き)支承
滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーの、地震時以外の通常位置(中央部)に、その食込む形状に従って弾性材また塑性材に孔を開ける。これは特に滑り部等の圧力を常時受けることによる弾性材の疲労等の負荷を低減するものである。
この方法は、耐圧性能を向上させ、食込み支承よりも免震時の免震性能を落とさず、風揺れ防止する。
この孔に滑り部等の大きさよりも余裕を見た場合には、小さい加速度時での免震性能も向上させる。以下の(2) b)のすり鉢状の弾性材・塑性材(敷き)支承においても、同様の構成が採用可能である。
(2) 変位抑制
a) 基本形
免震皿面に弾性材また塑性材を敷くか、付着させることにより、地震時の応答変位の抑制に対応を可能にする。
b) 一定変位を超えて敷かれた弾性材・塑性材(敷き)支承
免震皿面に敷かれるか、付着させる弾性材また塑性材が、免震皿の滑り面部の中央部から一定範囲を超えて敷かれてなることにより、地震時の応答変位の抑制に対応を可能にする。
c) すり鉢状の弾性材・塑性材(敷き)支承1
免震皿面に敷かれるか、付着させる弾性材また塑性材を、すり鉢または球面または円柱谷面状またはV字谷面状等の凹形状にすることにより地震時の応答変位の抑制を可能にする。
d) すり鉢状の弾性材・塑性材(敷き)支承2
すり鉢または球面または円柱谷面状またはV字谷面状等の凹形状の免震皿に対して、その凹形状を充填させて平面をなすように弾性材・塑性材を敷くか、付着させることにより地震時の応答変位の抑制を可能にする。
また当然、 a) c) d)共に、免震皿の耐圧性能も向上する。
9.3. 変位抑制装置
スライドし合う部材同士の摩擦を大きくすることによって地震の変位振幅を抑制し、スライドし合う部材同士の一方が免震される構造体に、他方が免震される構造体を支持する構造体に設けられることにより地震時の応答変位の抑制を可能にする。
9.4. 衝突衝撃吸収装置
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とが、予想を越える変位振幅をもった地震によって衝突する、外れ止め等の位置に設けられて衝突時の衝撃を緩和する発明である。
その衝突緩和の方法に関しては、弾性的反発のある形ではなく、反発係数の低い弾性材(低反発係数型)を用いる、座屈変形(座屈変形型)を利用する、塑性変形(塑性変形型)または塑性材を利用する等によって、反発を最小限に抑えるのが望ましい。というのはそれによって衝突後の免震振動が乱されずに済み、衝突を緩和することができるからである。
(1) 低反発係数型
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とが衝突する位置に、低反発係数の緩衝材また弾性材を設けることによって、衝突時の衝撃を吸収する。
(2) 座屈変形型
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とが衝突する位置に、衝突時に弾性材が座屈する細長比以上の弾性材を設けて、その弾性材の座屈によって、衝突時の衝撃を吸収する。
(3) 塑性変形型
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とが衝突する位置に、衝突時に塑性変形する緩衝材また塑性材を設けることによって、衝突時の衝撃を吸収する。
(4) 剛性部材挟み型
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とが衝突する位置に、まず、衝突面積よりも大きな面積を持った剛性のある部材を設けて、衝撃力を受け衝撃力を拡散させて、最低限その拡散した面積をもった緩衝材・弾性材・塑性材を設け、衝撃力を吸収する。この方法により、衝撃を吸収する能力が格段に向上して、極端に免震皿の面積を小さくすることが可能である。
9.5. 二段式免震(すべり・転がり型免震+ゴム等による免震・減衰・緩衝)
一定変位まではすべり型免震または転がり型免震をし、その変位を超えるとゴム等の弾性・減衰・緩衝材により免震・減衰させることにより、すべり・転がり型免震での地震時に免震皿の許容変位を超えた場合の問題を解決するものである。
9.6. 二段式免震(すべり・転がり型免震+摩擦変化・勾配変化型免震・減衰)
一定変位まではすべり型免震または転がり型免震をし、その変位を超えると免震皿の滑り面部の摩擦を大きくするか、勾配を大きくするか、または摩擦を大きくし且つ勾配も大きくするかして免震・減衰させることにより、すべり・転がり型免震での地震時に免震皿の許容変位を超えた場合の問題を解決するものである。
10.回転・捩れ防止装置
固定装置一個だと風力時の回転を止められない問題、積層ゴムのバネ型の復元装置・オイルダンパー等の速度比例型の減衰装置を採用して重心と剛心がずれている場合の免震時に免震される構造体の捩れ振動(固定装置一個を中心とした回転)が生じる問題等は、回転・捩れ防止装置の設置によって解決される。
また、固定装置の設置個数が一箇所で済むために、回転・捩れ防止装置を使用しない場合、すなわち固定装置を多箇所に設置する場合に生じる、固定装置の解除また差し込みのタイムラグの心配が無くなる。さらに、設置する固定装置の個数が少なくて済むため、多数設置する場合に比べて、経済的に有利である。
また、連動型でない固定装置の複数個配置と回転・捩れ防止装置との併用することにより、風時の風揺れ抑制の安全さを増し、地震時に固定装置が同時解除しない場合の免震による不安定さを回転・捩れ防止装置により解決する。
なお、回転・捩れ防止装置は、一つの装置で、回転・捩れ防止機能の他に、免震復元機能および引抜き防止機能を併せ持つことも可能であり、機構も簡易であるため、経済面、メンテナンス面において有利である。
11.免震装置の組合せと材料仕様
11.1. 免震時捩れ防止の免震装置の組合せ(形態の多様性に対応)
全ての建物、特に戸建て住宅に免震を普及させる上で、同一性能の免震装置を各支持位置へ設置して、免震される構造体の形態、固定荷重・積載荷重形態の多様性に対応させることを可能にすることが課題であった。
それは、バネ型復元装置または粘性減衰型装置を使用する場合、それぞれの設置位置において免震される構造体からの荷重による応力が異なると、同一性能の装置では、きれいな免震がなされずに捩れが生じるからであり、その調整は困難なものであった。さらに、固定荷重に比べて積載荷重の影響が大きい木造等の軽量型戸建て住宅では特に困難であった。
以下の発明は、それを解決するものである。
(1) 滑り支承と摩擦型減衰・抑制装置と勾配型復元滑り支承の使用
免震と復元と減衰・抑制に関しては、滑り支承(すべり支承、転がり支承)と、すり鉢または球面等の勾配による復元性能を持った滑り支承(勾配型復元滑り支承という)と、摩擦型減衰・抑制装置のみを使用することにより構成されてなることによって、
免震される構造体の形態、固定荷重・積載荷重形態が変化に富む場合(変形形態・変形平面・偏心荷重形態)であっても、免震される構造体の各所に設置される復元・減衰装置を、同一性能の装置、つまり単一の性能の装置とすることを可能にする。
(2) 固定ピン型固定装置の使用
風揺れ固定に関しては、免震時に抵抗のない、固定ピン型固定装置(連結部材系のピン型(固定ピン)を除く)のみを使用することにより構成されてなることにより、
免震される構造体の形態、固定荷重・積載荷重形態が変化に富む場合(変形形態・変形平面・偏心荷重形態)であっても、免震される構造体の各所に設置される復元・減衰装置を、同一性能の装置、つまり単一の性能の装置とすることを可能にする。
(3) 回転・捩れ防止装置との併用
以上の装置以外の免震時に捩れが生じるもの(積層ゴム、ダンパー等を使用したもの、偏芯率の大きいもの)でも、10.の回転・捩れ防止装置との併用をするとその問題は解消される。
11.2. 共振・捩れ防止の免震装置の組合せ
11.2.1. 変位抑制しない
(1) 低塔状比構造体(風または地震力等で浮上がらない)
▲1▼ 重量構造体(風で揺れない)
共振のないすり鉢・V字谷面状の免震皿(5章参照)による直線勾配型復元滑り支承の採用により、共振・捩れのない安定した免震が可能である。
▲2▼ 軽量構造体(風で揺れる)
風または地震力等で持ち上がることはないが、風揺れをする。同一性能の直線勾配型復元滑り支承を各場所に設置に加え、固定装置を配置することで、風揺れの問題は解決する。固定装置の設置により、回転・捩れ運動の発生が問題となるが、回転・捩れ防止装置の設置によりこの問題も解決する。以上の組合せにより共振・捩れのない安定した免震が可能となる。
(2) 高塔状比構造体(風または地震力等で浮上がる)
▲3▼ 重量構造体(風で揺れない)
風または地震力等で浮上がるという問題があるので、同一性能の直線勾配型復元滑り支承を各場所に設置に加え、引抜き防止装置の設置を必要とする。引抜き防止装置の採用により、引抜き力発生の問題が解決し、共振・捩れのない安定した免震が可能となる。
▲4▼ 軽量構造体(風で揺れる)
風または地震力等で浮上がるという問題があるので、同一性能の直線勾配型復元滑り支承を各場所に設置に加え、引抜き防止装置の設置を必要とする。引抜き防止装置の採用により、引抜き力発生の問題が解決する。
さらに、風揺れの問題に対しては、固定装置を配置することで解決する。固定装置の設置により、回転・捩れ運動の発生が問題となるが、回転・捩れ防止装置の設置によりこの問題も解決する。以上の組合せにより共振・捩れのない安定した免震が可能となる。
11.2.2. 変位抑制する
ダンパーの使用により変位抑制をすることにより、免震皿の面積を小さくし、免震装置自体をコンパクトにすることが可能となる。
ダンパーの設置により、捩れが発生するが、回転・捩れ防止装置の設置によりこの問題も解決する。
11.2.1.記載の装置の組合せに、ダンパーと回転・捩れ防止装置とを併用することにより、免震装置のコンパクト化が実現し、且つ共振・捩れのない安定した免震が可能となる。
11.3. 過大変位時の安全を考慮した免震装置の組合せ
滑り型免震支承の場合について、免震の過大変位時の安全を考慮した免震装置の組合せとして、以下の様なものが考えられる。
11.3.1. 過大変位時の安全を考慮した免震装置の組合せ1
(1) 第一種地盤
地盤種別として第一種地盤の場合には、すべり型また転がり型免震支承の場合には、ダンパーが不要の場合が多い。
(2) 第二種、第三種地盤
地盤種別として第二種、第三種地盤の場合には、すべり型また転がり型免震支承の場合には、ダンパーが必須になる。
その場合、ダンパーで完全に過大変位をストップさせる方式(8.4.5.1.2.の過大変位時ストッパー付ダンパーを参照)の採用、またこの過大変位時ストッパー付ダンパーと外れ防止(外れ防止付免震支承、外れ防止装置)の併用という場合がある。
過大変位時ストッパー付ダンパーのみの方法は、ダンパーだけで過大変位をストップさせる方式のために経済的である。
過大変位時ストッパー付ダンパーと外れ防止(外れ防止付免震支承、外れ防止装置)の併用は、過大変位時ストッパー付ダンパーだけでは無理な場合に使用されるか、またより安全度を高める場合の方式である。
12.新積層ゴム・バネ、復元バネ
12.1. 新積層ゴム・バネ
従来の積層ゴムにおける、鋼とゴムとの付着性の問題、鋼とゴムとを付着して積重ねてゆく製法上の問題、耐圧性の問題、防火上の問題等を解決するものである。
鋼とゴムとを一層ごとに付着させずに鋼だけを積層させ、鋼の中心部を欠き、その中心部にゴムまたコイルバネを充填させる方法をとる事により、鋼と鋼とを積層させるので、鋼とゴムとの付着性の問題はなくなり、鋼とゴムとを付着して積重ねてゆく製法上の困難も解消する。耐圧性能に関しては、ゴムを挟まず鋼と鋼とが積層するので鋼自体の耐圧性能が得られ、また、ゴムが内部に封じ込められ、直接外部に露出しないため防火上の問題も解決する。
12.2. 復元バネ
縦型にバネ等を設置することは水平のどの方向にも復元性能を得られる反面、僅かな水平変位での復元力に乏しい。この発明は、その問題を解決し、僅かな変位でも水平方向向きの復元力を得られるようにし、その結果、このバネ等により、免震される構造体に働く下方への引張力も最低限にし、免震される構造体への負荷を小さくしている。
B.免震装置と構造法
13.免震構造による構造体設計法
13.1. 超高層建物・構造体
積層ゴム免震装置では対応しきれなかった長周期の超高層建物・構造体でも、滑り型免震装置・滑り支承の使用によって免震が可能となる。そのことにより、超高層建物・構造体を、地震対策としての柔構造から風力では揺れない程度の剛性をもつ構造(剛構造)にすることができ、風揺れをも防ぐことが可能となる。
13.2. 高塔状比建物・構造体
引抜き防止装置によって、従来の積層ゴム免震では不可能だった引抜き力の働く高塔状比建物・構造体の免震を可能にする。
また、免震装置・滑り支承の摩擦係数をできるだけ下げ、1階等の地上に近い階の床等を重くすることにより、ロッキング等の問題も解消する。
また、固定装置によって、自重に対して、ある一定以上の風圧見つけ面積のある構造体の風揺れ問題も解決する。
13.4. 軽量建物・構造体
免震装置・滑り支承等の免震装置によって、従来の積層ゴム免震では固有周期が延びず、免震効果の得られない軽量建物・構造体の免震を可能にする。また、摩擦係数を下げることにより生じる風揺れ問題も、固定装置によって解決する。また、引抜き力が働く場合には、引抜き防止装置によって対処もできる。
14.免震装置設計と免震装置配置
14.1. 免震装置設計
(1) 復元装置の復元能力の設計
滑り型免震装置の場合、復元可能な最小限の復元力に押さえることが、免震性能上一番よい。凹型滑り面部による重力復元型においては、復元が得られる限り、曲率半径はできるだけ大きくし、また、バネ等の復元型においては、復元が得られる限り、バネ定数はできるだけ小さくし、双方ともに、復元力を最小限にするためには、免震装置・滑り支承の摩擦係数を下げる事も必要である。そのことは、また免震性能を上げる事につながる。
14.2. 復元装置限定配置による免震装置配置
重心位置またその近傍にのみ、2箇所以上の復元装置を装備し、それ以外は、復元力を持たない免震滑り支承とする。復元装置の設置個数が少なくて済むため経済的に有利である。
また必要に応じて、固定装置を配する。これも復元装置と同様に、重心位置またその近傍にのみ、2箇所以上とするのがよい。箇所数が多いと固定装置の解除また固定のタイムラグの心配があり、特に固定装置に関しては、数が少ない事に越したことはないが、一箇所では、風力による回転の心配がある。それゆえ、2箇所以上設置するのが望ましい。ただし、固定装置と回転・捩れ防止装置(10)の併用により、一箇所配置の場合においても、回転を防ぐことが可能である。これも無駄な固定装置を設置することがなくなるため経済的に有利である。
15.免震装置設置と基礎部分の施工に関する合理化
低廉な簡易型の免震装置が可能になり、免震装置の水平性維持の問題も解決される。
また、1階の梁とそれに支えられて床のコスト上の問題も解決する。
また、プレハブ・在来・2×4という上部構造(免震される構造体)の構法の違いを問題とせず、上部構造の剛性のない場合の問題も解決する。
16.上部構造土台また基礎部分への免震装置設置方法
16.1. ユニット構法の場合
免震装置をユニットに取付ける方法が望まれるが、ユニット同士の接合がピンである場合が多く、ユニット同士の接合がピンの場合は、両方のユニットに跨がらせて免震装置を取付けると不安定になる。そこで、一つユニットに安定的に接合(剛接)して取付け、(隣接ユニットを持つ場合は)隣接ユニットを支持できるように当該ユニットからもはみ出して取付ける方法でその問題を解決した。
17.組合せ
以上1.〜15.3.記載の全ての発明の組合せにより、様々な要求に応えた免震装置及び支承、および免震構造が可能になる。
18.免震用設備
18.1. 免震用排水設備
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間のフレキシビリティを保証する排水設備において、排水枡と、その中に突き出した免震される構造体側の排水管とから構成するという簡易な方法で、免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間の排水用配管のフレキシビリティを可能にする。
19.免震装置施工
免震装置と基礎等の免震される構造体を支持する構造体との間に、寸法調整材を設けることにより、免震される構造体合せで寸法を決められ、免震装置と免震される構造体と基礎等の免震される構造体を支持する構造体との間の水平誤差吸収、鉛直誤差吸収を容易にする施工法が可能となつた。
【図面の簡単な説明】
図1〜図11は、十字型免震装置・滑り支承、また十字重力復元型免震装置・滑り支承、また十字重力復元型引抜き防止装置・滑り支承の発明の実施例である。
【図1】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図2】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図3】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図4】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図5】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図6】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図7】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものであり、重力復元型免震装置・滑り支承振動時の垂直変位の吸収装置の実施例も示している。
【図8】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図9】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図10】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図11】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
図12〜図17は、十字型免震装置・滑り支承、十字重力復元型免震装置・滑り支承の中間滑り部付きの実施例である。
【図12】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
図13〜図14は、一綴りで、免震装置・滑り支承の一つの発明の実施例を表している。
【図13】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものであり、
【図14】 (d) は図13の免震装置・滑り支承の詳細斜視図、(e)(f)(g)(h)は、図13の免震装置・滑り支承の地震振幅時の断面図であり、(g)(h)は最大時、(e)(f)は途中の時で、(e)(g)は基礎方向から見たもの、(f)(h)は基礎方向に対面する方向から見たものである。
【図15】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
図16〜図17は、一綴りで、免震装置・滑り支承の一つの発明の実施例を表している。
【図16】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものであり、
【図17】 (d) は図16の免震装置・滑り支承の詳細斜視図、(e)(f)(g)(h)は、図16の免震装置・滑り支承の地震振幅時の断面図であり、(g)(h)は最大時、(e)(f)は途中の時で、(e)(g)は基礎方向から見たもの、(f)(h)は基礎方向に対面する方向から見たものである。
図18〜図20は、引抜き防止装置・滑り支承の中間滑り部及びローラー・ボール(ベアリング)入り引抜き防止装置・滑り支承の実施例である。
【図18】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図19】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図20】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
図21〜図33は、積層ゴム/ゴム/バネ付き引抜き防止装置・滑り支承の実施例を示している。
【図21】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図22】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図23】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図24】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図25】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図26】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図27】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図28】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図29】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図30】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図31】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図32】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図33】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
図34〜図37は、復元・減衰バネ付き引抜き防止装置・滑り支承の実施例を示している。
【図34】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図35】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
(a-1)(a-2)(a-3)(a-4)は、スライド止め金4-Pの斜視図である。
(a-1)(a-2)でワンセット、(a-3)(a-4)でワンセットである。
(a-1)(a-3)は、上部スライド部材4-aのスライド止め金4-Pであり、
(a-2)(a-4)は、下部スライド部材4-bのスライド止め金4-Pである。
【図36】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
(a-1)(a-2)(a-3)(a-4)は、スライド止め金4-Pの斜視図である。
(a-1)(a-2)でワンセット、(a-3)(a-4)でワンセットである。
(a-1)(a-3)は、上部スライド部材4-aのスライド止め金4-Pであり、
(a-2)(a-4)は、下部スライド部材4-bのスライド止め金4-Pである。
【図37】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
(a-1)(a-2)は、スライド止め金4-Pの斜視図である。
図38〜図41は、引抜き防止機能の増強の実施例を示している。
【図38】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図39】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図40】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図41】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
(a-1) は係合材繋ぎ部材27の構成をあらわす斜視図である。
図42は、新引抜き防止装置・滑り支承の実施例を示している。
【図42】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
図43〜図56は、引抜き防止装置・滑り支承の改良の実施例を示している。
【図43】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図44】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図45】 (a)は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図46】 (a)は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図47】 (a)は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図48】 (a)は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図49】 (a)は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図50】 (a)は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図51】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図52】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図53】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図54】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図55】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図56】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
図57〜図59は、新引抜き防止装置・滑り支承の実施例を示している。
【図57】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図58】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図59】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
図60〜図62、また図64は、重力復元型引抜き防止装置・滑り支承▲2▼の実施例を示している。
【図60】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図61】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図62】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図64】 (a)(b)は免震装置・滑り支承の断面図であり、互いに直交方向のものである。
図63は、新引抜き防止装置・滑り支承▲3▼の実施例を示している。
【図63】 (a)(b)は免震装置・滑り支承の断面図であり、互いに直交方向のものである。
図65〜図66は、バネ付き新引抜き防止装置・滑り支承▲2▼の実施例を示している。
【図65】免震装置・滑り支承の断面図である。
【図66】
免震装置・滑り支承の断面図である。
図67〜図68は、重力復元型引抜き防止装置・滑り支承▲1▼の実施例を示している。
【図67】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図68】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
図69〜図70は、重力復元型免震装置・滑り支承振動時の垂直変位の吸収装置の実施例を示している。
【図69】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図70】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
図71〜図72は、滑り型免震装置・滑り支承のダンパー機能向上及び初滑動向上の実施例を示している。
【図71】 (a) は免震皿の斜視図、(b) はその断面図である。
【図72】 (a) は免震皿の斜視図、(b) はその断面図である。
図73〜図109は、二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承の実施例を示している。
【図73】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b) はその断面図である。
また、(a)は、(b)の免震装置・滑り支承の構成が分かるように、上部免震皿3-a(また中間免震皿3-m)を持ち上げて見せた構成図で、実際は、上部免震皿3-a(また中間免震皿3-m)と下部免震皿3-bとは接している。
(a)〜(d)は、二重免震皿(上部免震皿3-a、下部免震皿3-b)の場合、(c)(d)は、特許 1844024号での免震復元装置との大きさの比較断面図であり、(c) は特許 1844024号での免震復元装置、(d)は、二重免震皿の場合である。
【図74】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b) はその断面図である。
また、(a)は、(b)の免震装置・滑り支承の構成が分かるように、上部免震皿3-a(また中間免震皿3-m)を持ち上げて見せた構成図で、実際は、上部免震皿3-a(また中間免震皿3-m)と下部免震皿3-bとは接している。
(a)〜(b)は、三重免震皿(上部免震皿3-a、中間免震皿3-m、下部免震皿3-b)の場合である。
【図75】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b) はその断面図である。
(a)〜(b)は、シールまた防塵カバー付き二重(または二重以上の)免震皿免震・滑り支承の場合である。
【図76】免震装置・滑り支承の断面図である。
【図77】免震装置・滑り支承の断面図である。
【図78】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図79】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図80】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図81】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図82】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図83】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図84】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図85】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
図86〜図87は、一綴りで、免震装置・滑り支承の一つの発明の実施例を表している。
【図86】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものであり、
【図87】 (d) は図86の免震装置・滑り支承の詳細斜視図、(e)(f)はその断面図であり、(e)(f)は、地震振幅時の断面図である。
【図88】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図89】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図90】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図91】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図92】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図93】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図94】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図95】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図96】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図97】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図98】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図99】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図100】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図101】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図102】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
図103〜図104は、一綴りで、免震装置・滑り支承の一つの発明の実施例を表している。
【図103】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものであり、
【図104】 (d) は図103の免震装置・滑り支承の詳細斜視図、(e)(f)は、図103の免震装置・滑り支承の地震振幅時の断面図である。
【図105】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
図106〜図107は、一綴りで、免震装置・滑り支承の一つの発明の実施例を表している。
【図106】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものであり、
【図107】 (d) は図106の免震装置・滑り支承の詳細斜視図、(e)(f)は、図106の免震装置・滑り支承の地震振幅時の断面図、(g) は、図106図107の免震装置・滑り支承の滑り部上部(上面)6-u、下部(下面)6-lに、ローラー・ボール(ベアリング)5-e、5-fを設けた場合の平面図である。
図108〜図109は、一綴りで、免震装置・滑り支承の一つの発明の実施例を表している。
【図108】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものであり、
【図109】 (d) は図108の免震装置・滑り支承の詳細斜視図、(e)(f)は、図108の免震装置・滑り支承の地震振幅時の断面図である。
図110〜図113は、重力復元型免震装置・滑り支承の滑り部の改良の実施例を示している。
【図110】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図111】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
図112〜図113は、一綴りで、免震装置・滑り支承の一つの発明の実施例を表している。
【図112】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものであり、
【図113】 (d) は図112の免震装置・滑り支承の詳細斜視図、(e)(f)は、図112の免震装置・滑り支承の地震振幅時の断面図である。
図114〜図115は、滑り部垂直変位吸収型の免震復元装置の実施例を示している。
図114〜図115は、一綴りで、免震装置・滑り支承の一つの発明の実施例を表している。
【図114】 (a)は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものであり、
【図115】 (d)は図114の免震装置・滑り支承の断面詳細図である。
図116〜図118は、新重力復元型免震装置の実施例を示している。
【図116】免震装置の断面図である。
【図117】免震装置の断面図である。
【図118】免震装置の断面図である。
図119〜図129は、垂直免震装置の実施例を示している。
図119〜図120は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図119】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものであり、
【図120】 (d)は図119の免震装置の断面詳細図である。
図121〜図122は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図121】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものであり、
【図122】 (d)は図121の免震装置の断面詳細図である。
【図123】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図124】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
(a-1)(a-2)(a-3)(a-4)は、スライド止め金4-Pの斜視図である。
(a-1)(a-2)でワンセット、(a-3)(a-4)でワンセットである。
(a-1)(a-3) は、上部スライド部材4-aのスライド止め金4-Pであり、
(a-2)(a-4) は、下部スライド部材4-bのスライド止め金4-Pである。
【図125】免震装置を装備した建物の構成図である。
【図126】 (a) は免震装置を装備した建物の構成図であり、(b) はその垂直免震装置の断面図である。
【図127】 (a) は免震装置の斜視図、(b) はその断面図である。
【図128】 (a) は免震装置の斜視図、(b) はその断面図である。
【図129】 (a) は免震装置の斜視図、(b) はその断面図である。
図130〜図333は、固定装置の実施例を示している。
【図130】免震装置の断面図である。
【図131】免震装置の断面図である。
【図132】 (a)(b)は免震装置の断面図である。
【図133】免震装置の断面図である。
【図134】免震装置の断面図である。
【図135】 (a)(b)は免震装置の断面図である。
【図136】免震装置の断面図である。
【図137】免震装置の断面図である。
【図138】免震装置の断面図である。
【図139】免震装置の断面図である。
【図140】免震装置の断面図である。
【図141】免震装置の断面図である。
【図142】免震装置の断面図である。
【図143】免震装置の断面図である。
【図144】免震装置の断面図である。
【図145】 (a)(b)は免震装置の断面図である。
【図146】免震装置の断面図である。
(a)は通常時の場合、(b)は免震時の変位振幅時の場合である。
【図147】免震装置の断面図である。
【図148】 (a)は免震装置の断面図、(b)は(a)の固定ピンのロック(止め金等)11の平面図である。
【図149】 (a)は免震装置の断面図、(b)は(a)の固定ピンのロック(止め金等)11の平面図である。
【図150】 (a)は免震装置の断面図、(b)は(a)の平面図である。
【図151】 (a)は免震装置の断面図、(b)は(a)の固定ピンのロック(止め金等)11の平面図である。
【図152】 (a)は免震装置の断面図、(b)は(a)の平面図である。
【図153】免震装置の断面図である。
【図154】免震装置の断面図である。
【図155】免震装置の断面図である。
【図156】免震装置の断面図である。
【図157】 (a)は免震装置の断面図、(b)は(a)の固定ピンのロック(止め金等)11の平面図である。
【図158】 (a)は免震装置の断面図、(b)は(a)の平面図である。
【図159】免震装置の断面図である。
【図160】免震装置の断面図である。
【図161】 (a)は免震装置の断面図、(b)は(a)の固定ピンのロック(止め金等)11の平面図である。
【図162】免震装置の断面図である。
【図163】 (a)は免震装置の断面図、(b)は(a)の固定ピンのロック(止め金等)11の平面図である。
【図164】免震装置の断面図である。
【図165】 (a)は免震装置の断面図、(b)は(a)の固定ピンのロック(止め金等)11の平面図である。
【図166】 (a)は免震装置の断面図、(b)は(a)の平面図である。
【図167】 (a)は免震装置の断面図、(b)は(a)の固定ピンのロック(止め金等)11の平面図である。
【図168】免震装置の断面図である。
【図169】 (a)は免震装置の断面図、(b)は(a)の固定ピンのロック(止め金等)11の平面図である。
【図170】 (a) は免震装置の平面図、(b) はその断面図である。
【図171】 (a) は免震装置の平面図、(b) はその断面図である。
【図172】 (a)は免震装置の断面図、(b)は(a)の固定ピンのロック(止め金等)11の平面図である。
【図173】 (a)は免震装置の断面図、(b)は(a)の平面図である。
【図174】 (a) は免震装置の平面図、(b) はその断面図である。
【図175】 (a) は免震装置の平面図、(b) はその断面図である。
【図176】 (a) は免震装置の平面図、(b) はその断面図である。
【図177】 (a) は免震装置の平面図、(b) はその断面図である。
【図178】 (a)は免震装置の平面図、(b)はその断面図である。
【図179】免震装置の断面図である。
【図180】免震装置の断面図である。
【図181】 (a)は免震装置の平面図、(b)はその断面図である。
【図182】免震装置の断面図である。
(a)は通常時の場合、(b)は免震時の変位振幅時の場合である。
【図183】免震装置の断面図である。
【図184】免震装置の断面図である。
【図185】免震装置の断面図である。
【図186】 免震装置の断面図である。
【図187】免震装置の断面図である。
【図188】免震装置の断面図である。
【図189】免震装置の断面図である。
【図190】免震装置の断面図である。
【図191】免震装置の断面図である。
【図192】 (a)(b)は、免震装置の断面図である。
【図193】 (a)(b)は、免震装置の断面図である。
【図194】免震装置の断面図である。
【図195】 (a)は免震装置の平面図、(b)はその断面図である。
【図196】 (a)(b)は、免震装置の断面図である。
【図197】免震装置の断面図である。
【図198】 (a)(b)は、免震装置の断面図である。
【図199】 (a)(b)は、免震装置の断面図である。
【図200】 (a)(b)は、免震装置の断面図である。
【図201】 (a)(b)は、免震装置の断面図である。
(a)は通常時の場合、(b)は免震時の変位振幅時の場合である。
【図202】 (a)(b)は、免震装置の断面図である。
(a)は通常時の場合、(b)は免震時の変位振幅時の場合である。
【図203】 (a)(b)(c)は、免震装置の断面図である。
【図204】免震装置の断面図である。
【図205】免震装置の断面図である。
【図206】免震装置の断面図である。
【図207】 (a)(b)(c) は免震装置の断面図である。
【図208】免震装置の断面図である。
【図209】 (a) は免震装置の平面図、(b) はその断面図である。
【図210】免震装置の断面図である。
【図211】免震装置の断面図である。
【図212】免震装置の断面図である。
【図213】免震装置の断面図である。
【図214】 (a)(b)(c)は免震装置の設置配置図である。
【図215】 (a)(b)(c)は免震装置の設置配置図である。
【図216】センサー免震皿の平面図(上図)、断面図(下図:断面ハッチング入り)である。
【図217】 (a) はセンサー免震皿の平面図(上図)、断面図(下図:断面ハッチング入り)である。
(b) はセンサー免震皿の平面図(上図)、断面図(下図:断面ハッチング入り)である。
【図218】 (a) は固定ピン受け部材の断面図(上図:断面ハッチング入り)、平面図(下図)である。
(b) は固定ピン受け部材の断面図(上図:断面ハッチング入り)、平面図(下図)である。
【図219】固定ピン受け部材の断面図(上図:断面ハッチング入り)、平面図(下図)である。
【図220】 (a)(b)は、免震装置の断面図である。
【図221】 (a)(b)は、免震装置の断面図である。
【図222】 (a)(b)は、免震装置の断面図である。
【図223】 (a)(b)は、免震装置の断面図である。
【図224】免震装置の断面図である。
【図225】免震装置の断面図である。
【図226】免震装置の断面図である。
【図227】免震装置の断面図である。
【図228】免震装置の断面図である。
【図229】免震装置の断面図である。
【図230】免震装置の断面図である。
【図231】免震装置の断面図である。
【図232】免震装置の断面図である。
【図233】免震装置の断面図である。
【図234】免震装置の断面図である。
【図235】免震装置の断面図である。
【図236】免震装置の断面図である。
【図237】免震装置の断面図である。
【図238】免震装置の断面図である。
【図239】免震装置の断面図である。
【図240】免震装置の断面図である。
【図241】免震装置の断面図である。
【図242】免震装置の断面図である。
【図243】免震装置の断面図である。
【図244】免震装置の断面図である。
【図245】免震装置の断面図である。
【図246】免震装置の断面図である。
【図247】免震装置の断面図である。
【図248】免震装置の断面図である。
【図249】免震装置の断面図である。
【図250】免震装置の断面図である。
【図251】免震装置の断面図である。
【図252】免震装置の断面図である。
【図253】免震装置の断面図である。
【図254】免震装置の断面図である。
【図255】免震装置の断面図である。
【図256】免震装置の断面図である。
【図257】免震装置の断面図である。
【図258】免震装置の断面図である。
【図259】免震装置の断面図である。
【図260】免震装置の断面図である。
【図261】免震装置の断面図である。
【図262】免震装置の設置配置図である。
【図263】免震装置の設置配置図である。
【図264】免震装置の設置配置図である。
【図265】免震装置の設置配置図である。
【図266】免震装置の断面図である。
【図267】免震装置の断面図である。
【図268】免震装置の断面図である。
【図269】免震装置の断面図である。
【図270】免震装置の断面図である。
【図271】免震装置の断面図である。
【図272】免震装置の断面図である。
【図273】免震装置の断面図である。
【図274】 (a)は免震装置の斜視図、(b)はその断面図である。
【図275】免震装置の断面図である。
【図276】 (a)は免震装置の断面図、(b)(b’)(c)(c’)は部分平面図である。
(b)(b’)は重り20の吊材20-sとワイヤー、ロープ、ケーブル等8とローラー等のガイド部材19-a との関係の部分平面図、 (c)(c’)はワイヤー、ロープ、ケーブル等8とローラー等のガイド部材19-aとの関係の部分平面図である。(b’)は(b)部分の、(c’)は(c)部分の地震変形時のものである。
【図277】 (a)は免震装置の断面図、(b)(b’)(c)(c’)は部分平面図である。
(b)(b’)は重り20の吊材20-sとワイヤー、ロープ、ケーブル等8とローラー等のガイド部材19-a との関係の部分平面図、 (c)(c’)はワイヤー、ロープ、ケーブル等8とローラー等のガイド部材19-aとの関係の部分平面図である。(b’)は(b)部分の、(c’)は(c)部分の地震変形時のものである。
【図278】免震装置の断面図である。
【図279】免震装置の断面図である。 (a)は通常時の場合、(b)は免震時の変位振幅時の場合である。
【図280】免震装置の断面図である。
【図281】免震装置の断面図である。
【図282】免震装置の断面図である。
【図283】免震装置の断面図である。
【図284】免震装置の断面図である。
【図285】免震装置の断面図である。
【図286】免震装置の断面図である。
【図287】免震装置の断面図である。
【図288】免震装置の断面図である。
【図289】免震装置の断面図である。
【図290】免震装置の断面図である。
【図291】 (a)(b)は、免震装置の断面図である。
【図292】 (a)は、免震装置の断面図であり、(b)(c)は、免震装置部分の断面図である。
【図293】 (a)は、免震装置の断面図であり、(b)(c)は、免震装置部分の断面図である。
【図294】免震装置の断面図である。
【図295】 (a)(b)は、免震装置の断面図である。
【図296】免震装置の断面図である。
【図297】免震装置の断面図である。
【図298】免震装置の断面図である。
【図299】免震装置の断面図である。
【図300】免震装置の断面図である。
【図301】免震装置の断面図である。
【図302】免震装置の断面図である。
【図303】免震装置の断面図である。
【図304】免震装置の断面図である。
【図305】免震装置の断面図である。
【図306】免震装置の断面図である。
【図307】免震装置の断面図である。
【図308】免震装置の断面図である。
【図309】免震装置の断面図である。
【図310】免震装置の断面図である。
【図311】 (a)は固定装置の液体貯槽(または外部)7-acでのロック弁管20-cpまわりの平面図、(b)は液体貯槽(または外部)7-acとピストン状部材7-pの挿入筒・シリンダーの付属室(地震センサー振幅装置等の)また通路7-abにおけるその断面図である。
(c)は固定装置の液体貯槽(または外部)7-acでのロック弁管20-cpまわりの平面図、(d)は液体貯槽(または外部)7-acとピストン状部材7-pの挿入筒・シリンダーの付属室(地震センサー振幅装置等の)また通路7-abにおけるその断面図である。
【図312】 (a)は固定装置の液体貯槽(または外部)7-acでのロック弁管20-cpまわりの平面図、(b)は液体貯槽(または外部)7-acとピストン状部材7-pの挿入筒・シリンダーの付属室(地震センサー振幅装置等の)また通路7-abにおけるその断面図である。
(c)は固定装置の液体貯槽(または外部)7-acでのロック弁管20-cpまわりの平面図、(d)は液体貯槽(または外部)7-acとピストン状部材7-pの挿入筒・シリンダーの付属室(地震センサー振幅装置等の)また通路7-abにおけるその断面図である。
【図313】 免震装置の断面図である。
【図314】 図313の増幅器部分の、(a)は立面図、(b)は断面図、(c)は平面図である。
【図315】 免震装置の断面図である。
【図316】 図315の増幅器部分の、(a)は立面図、(b)は断面図、(c)は(b)の直交方向断面図、(d)は平面図である。
【図317】 (a)(b)は、免震装置の断面図である。
【図318】 (a)(b)は、免震装置の断面図である。
【図319】免震装置の断面図である。
【図320】免震装置の断面図である。
【図321】免震装置の断面図である。
【図322】免震装置の断面図である。
【図323】免震装置の断面図である。
【図324】免震装置の断面図である。
【図325】免震装置の断面図である。
【図326】免震装置の断面図である。
【図327】免震装置の断面図である。
【図328】免震装置の断面図である。
【図329】免震装置の断面図である。
【図330】免震装置の断面図である。
【図331】免震装置の断面図である。
(a)は通常時の場合、(b)は免震時の変位振幅時の場合である。
【図332】 (a)(b)は、免震装置の断面図である。
【図333】 (a)(b)は、免震装置の断面図である。
図334〜図337は、免震装置設置と基礎部分の施工に関する合理化と戸建て用免震装置配置の実施例を示している。
【図334】 (a)は免震装置の平面図、(b)はその断面図である。
【図335】 (a)は免震装置の平面図、(b)はその断面図である。
【図336】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図337】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
図338は、縁切り型垂直変位吸収重力復元型免震装置・滑り支承の実施例を示している。
【図338】 (b)(c)は免震装置・滑り支承の断面図であり、(a)はそれらの平面図である。
図339は、新積層ゴム・バネの実施例を示している。
【図339】 (a)は免震装置の斜視図、(b)はその断面図である。
図340〜図385は、引抜き防止付き三重(また三重以上の)免震皿免震装置・滑り支承の実施例を示している。
図340〜図343は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図340】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図341】図340(b)と平行位置での断面図である。
【図342】図340(b)と平行位置での断面図である。
【図343】図340(b)と平行位置での断面図である。
図344〜図347は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図344】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図345】図344(b)と平行位置での断面図である。
【図346】図344(b)と平行位置での断面図である。
【図347】図344(b)と平行位置での断面図である。
図348〜図350は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図348】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図349】 (d)は図348(b)と平行位置での断面図である。
(e)は図348(c)と平行位置での断面図である。
【図350】 (f)(g)(h)は図348(a)の免震装置の分解斜視図であり、
(f)は上部免震皿3-aの斜視図、(g)は上下繋ぎスライド部分3-sをもった中間免震皿3-mの斜視図、(h)は下部免震皿3-bの斜視図である。
図351〜図352は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図351】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図352】 (d)は図351(b)と平行位置での断面図である。
(e)は図351(c)と平行位置での断面図である。
図351(a)の分解斜視図は、図350の(f)(g)(h)(ローラー5-fを中間滑り部(すべり部材)6と見做せば)と同様である。
図353〜図355は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図353】免震装置の斜視図である。
【図354】図353の断面図である。
【図355】図353の断面図である。
図356〜図358は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図356】免震装置の斜視図である。
【図357】図356の断面図である。
【図358】図356の断面図である。
図359〜図361は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図359】 (a)は免震装置の斜視図、
【図360】 (b)(c)は図359の免震装置の断面図である。(b)(c)は、図359(a)に示した断面切断方向に従った断面図である。(a)図中の※(b)また※(c)は、断面図(b)(c)の断面切断方向を示している。
【図361】 (d)(e)(f)(g)は図359(a)の免震装置の分解斜視図であり、(d)は上部免震皿3-aの斜視図、(e)は上下繋ぎスライド部分3-sをもった中間免震皿3-m1の斜視図、(f)は上下繋ぎスライド部分3-sをもった中間免震皿3-m2の斜視図、(g)は上下繋ぎスライド部分3-sをもった下部免震皿3-bの斜視図である。
図362〜図363は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図362】 (a)は免震装置の斜視図、
【図363】 (b)(c)は図362の免震装置の断面図である。(b)(c)は、図362(a)に示した断面切断方向に従った断面図である。(a)図中の※(b)また※(c)は、断面図(b)(c)の断面切断方向を示している。
図362(a)の分解斜視図は、図361の(d)(e)(f)(g)(ローラー5-fを中間滑り部(すべり部材)6と見做せば)と同様である。
図364〜図366は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図364】免震装置の斜視図である。
【図365】図364の断面図である。
【図366】図364の断面図である。
図367〜図369は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図367】免震装置の斜視図である。
【図368】図367の断面図である。
【図369】図367の断面図である。
図370〜図372は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図370】 (a)は免震装置の斜視図、
【図371】 (b)は図370の免震装置の断面図である。(b)は、図370(a)に示した断面切断方向に従った断面図である。(a)図中の※は、断面図(b)の断面切断方向を示している。
【図372】 (c)(d)(e)(f)(g)は図370(a)の免震装置の分解斜視図であり、(c)は上部免震皿3-aの斜視図、(d)は上下繋ぎスライド部分3-sをもった中間免震皿3-m1の斜視図、(e)は中間免震皿3-m2の斜視図、(f)は上下繋ぎスライド部分3-sをもった中間免震皿3-m3の斜視図、(g)は下部免震皿3-bの斜視図である。
図373〜図374は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図373】 (a)は免震装置の斜視図、
【図374】 (b)は図373の免震装置の断面図である。(b)は、図373(a)に示した断面切断方向に従った断面図である。(a)図中の※は、断面図(b)の断面切断方向を示している。
図373(a)の分解斜視図は、図372の(c)(d)(e)(f)(g)(ローラー5-fを中間滑り部(すべり部材)6と見做せば)と同様である。
図375〜図377は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図375】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図376】 (d)は図375(b)と平行位置での図375の免震装置の断面図である。
(e)は図375(c)と平行位置での図375の免震装置の断面図である。
【図377】 (f)(g)(h)は図375(a)の免震装置の分解斜視図であり、(f)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(g)は上下繋ぎスライド部分3-sをもった中間免震皿3-mの斜視図、(h)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図378〜図381(j)は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図378】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図379】 (d)は図378(b)と平行位置での図378の免震装置の断面図である。
(e)は図378(c)と平行位置での図378の免震装置の断面図である。
【図380】 (f)(g)(h)は図378(a)の免震装置の分解斜視図であり、(f)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(g)は上下繋ぎスライド部分3-sをもった中間免震皿3-mの斜視図、(h)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
【図381】 (i)(j)は図378〜図380の免震装置の断面図である。
(k)(l)は免震装置の立面図であり、互いに直交方向のものである。
【図382】 (a)は、スライド部材(免震皿)とスライド部材の下部材4-al(上下繋ぎスライド部材・部分3-s)との断面図である。
(b)(c)は、免震皿(スライド部材)と上下繋ぎスライド部材・部分3-s(スライド部材の上部材4-bu)との断面図である。
(d)は、免震皿同士をつなぐ、免震皿と上下繋ぎスライド部材・部分3-sとの断面図である。
【図383】 (a)は、免震皿同士をつなぐ上下ガイドスライド部材・部分3-gの断面図である。
(b)は、免震皿同士をつなぐ上下ガイドスライド部材・部分3-gの断面図である。
(c)は、免震皿と上下繋ぎスライド部材・部分3-sとの間にL型の保持器5-gをもったローラー5-fを設けた場合の斜視図、(d)は、その断面図であり、水平中心軸の上と下とは、90度回転した断面図同士である。
【図384】 (a)(b)(c)は、免震装置の分解(アイソメトリック)斜視図であり、(a)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(b)は上下繋ぎスライド部材3-sの斜視図、(c)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。なお図384の以外の斜視図はアクソノメトリック図法である。
【図385】 (a)(b)(c)は、免震装置の分解斜視図であり、(a)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(b)は上下繋ぎスライド部材3-sの斜視図、(c)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図386は、復元バネ免震装置の実施例を示している。
【図386】 (a)(b)は免震装置の断面図である。
図387〜図391は、地震発電装置の実施例を示している。
【図387】免震装置の断面図である。
【図388】免震装置の断面図である。
【図389】免震装置の断面図である。
【図390】免震装置の断面図である。
【図391】免震装置の断面図である。
(a)は通常時の場合、(b)は免震時の変位振幅時の場合である。
図392〜図393は、中間滑り部(転がりすべり中間型)の実施例を示している。
【図392】 (a)は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図393】 (a) は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
図394〜図418は、引抜き防止装置・滑り支承の改良▲4▼の実施例を示している。
図394〜図395は、一綴りで、免震装置・滑り支承の一つの発明の実施例を表している。
【図394】 (a)は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図395】 (d)は図394の免震装置・滑り支承の上下繋ぎスライド部材3-sの斜視図である。
図396〜図398は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図396】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図397】 (d)は図396(b)と平行位置での断面図である。
(e)は図396(c)と平行位置での断面図である。
【図398】 (f)(g)(h)は図396(a)の免震装置の分解斜視図であり、(f)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(g)は上下繋ぎスライド部材3-sの斜視図、(h)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図399〜図400は、一綴りで、免震装置・滑り支承の一つの発明の実施例を表している。
【図399】 (a)は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図400】 (d)は図399の免震装置・滑り支承の上下繋ぎスライド部材3-sとボール(ベアリング)5-eの斜視図である。
図401〜図403は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図401】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図402】 (d)は図401(b)と平行位置での図401の免震装置の断面図である。
【図403】 (e)(f)(g)は図401(a)の分解斜視図であり、(e)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(f)は上下繋ぎスライド部材3-sの斜視図、(g)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図404〜図405は、一綴りで、免震装置・滑り支承の一つの発明の実施例を表している。
【図404】 (a)は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図405】 (d)は図404の免震装置・滑り支承の上下繋ぎスライド部材3-sと中間滑り部6の斜視図である。 図406〜図408は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図406】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図407】 (d)は図406(b)と平行位置での図406の免震装置の断面図である。
【図408】 (e)(f)(g)は図406(a)の分解斜視図であり、(e)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(f)は上下繋ぎスライド部材3-sの斜視図、(g)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図409〜図410は、一綴りで、免震装置・滑り支承の一つの発明の実施例を表している。
【図409】 (a)は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図410】 (d)は図409の免震装置・滑り支承の上下繋ぎスライド部材3-sとボール(ベアリング)5-eの斜視図である。
図411〜図413は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図411】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図412】 (d)は図411(b)と平行位置での図411の免震装置の断面図である。
【図413】 (e)(f)(g)は図411(a)の分解斜視図であり、(e)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(f)は上下繋ぎスライド部材3-sの斜視図、(g)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図414〜図415は、一綴りで、免震装置・滑り支承の一つの発明の実施例を表している。
【図414】 (a)は免震装置・滑り支承の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、互いに直交方向のものである。
【図415】 (d)は図414の免震装置・滑り支承の上下繋ぎスライド部材3-sと中間滑り部6の斜視図である。 図416〜図418は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図416】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図417】 (d)は図416(b)と平行位置での図416の免震装置の断面図である。
【図418】 (e)(f)(g)は図416(a)の分解斜視図であり、(e)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(f)は上下繋ぎスライド部材3-sの斜視図、(g)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図419〜図479は、回転・捩れ防止装置の実施例を示している。
図419〜図422は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図419】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図420】図419(b)と平行位置での断面図である。
【図421】図419(b)と平行位置での断面図である。
【図422】図419(b)と平行位置での断面図である。
図423〜図426は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図423】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図424】図423(b)と平行位置での断面図である。
【図425】図423(b)と平行位置での断面図である。
【図426】図423(b)と平行位置での断面図である。
図427〜図429は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図427】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図428】 (d)は図427(b)と平行位置での断面図である。
(e)は図427(c)と平行位置での断面図である。
【図429】 (f)(g)(h)は図427(a)の分解斜視図であり、(f)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(g)は上下ガイドスライド部分3-gをもった中間免震皿3-mの斜視図、(h)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図430〜図432は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図430】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図431】 (d)は図430(b)と平行位置での断面図である。
(e)は図430(c)と平行位置での断面図である。
【図432】 (f)(g)(h)は図430(a)の分解斜視図であり、(f)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(g)は上下ガイドスライド部材3-gの斜視図、(h)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図433〜図435は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図433】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図434】 (d)は図433(b)と平行位置での断面図である。
【図435】 (e)(f)(g)は図433(a)の分解斜視図であり、(e)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(f)は上下ガイドスライド部材3-gの斜視図、(g)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
【図436】 (a)は、図433(a)〜図434(d)及び図435(f)の上下ガイドスライド部材3-gを示した斜視図である。
(b)、(c)は上部(側)免震皿3-a(上部スライド部材)または下部(側)免震皿3-b(下部スライド部材)と上下ガイドスライド部材3-g(中間部スライド部材)の関係からbを示した平面図である。
図437〜図439は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図437】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図438】 (d)は図437(b)と平行位置での断面図である。
(e)は図437(c)と平行位置での断面図である。
【図439】 (f)(g)(h)は図437(a)の免震装置の分解斜視図であり、(f)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(g)は上下ガイドスライド部分3-gをもった中間免震皿3-mの斜視図、(h)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図440〜図442は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図440】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図441】 (d)は図440(b)と平行位置での断面図である。
(e)は図440(c)と平行位置での断面図である。
【図442】 (f)(g)(h)は図440(a)の免震装置の分解斜視図であり、(f)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(g)は上下ガイドスライド部材3-gの斜視図、(h)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図443〜図445は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図443】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図444】 (d)は図443(b)と平行位置での断面図である。
(e)は図443(c)と平行位置での断面図である。
【図445】 (f)(g)(h)は図443(a)の免震装置の分解斜視図であり、(f)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(g)は上下ガイドスライド部材3-gの斜視図、(h)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図446〜図447は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図446】 (a)は免震装置の斜視図であり、
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図であり、
【図447】 (d)(e)(f)は図446(a)の免震装置の分解斜視図であり、(d)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(e)は上下ガイドスライド部材3-gの斜視図、(f)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図448〜図449は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図448】 (a)は免震装置の斜視図であり、
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図であり、
【図449】 (d)(e)(f)は図448(a)の免震装置の分解斜視図であり、(d)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(e)は上下ガイドスライド部材3-gの斜視図、(f)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図450〜図452は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図450】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図451】 (d)は図450(b)と平行位置での断面図である。
(e)は図450(c)と平行位置での断面図である。
【図452】 (f)(g)(h)は図450(a)の免震装置の分解斜視図であり、(f)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(g)は上下ガイドスライド部材3-gの斜視図、(h)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図453〜図454は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図453】 (a)は免震装置の斜視図であり、
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図であり、
【図454】 (d)(e)(f)は図453(a)の免震装置の分解斜視図であり、(d)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(e)は上下ガイドスライド部材3-gの斜視図、(f)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図455〜図457は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図455】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図456】 (d)は図455(b)と平行位置での断面図である。
(e)は図455(c)と平行位置での断面図である。
【図457】 (f)(g)(h)は図455(a)の免震装置の分解斜視図であり、(f)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(g)は上下ガイドスライド部材3-gの斜視図、(h)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
【図458】
(a)(b)は免震装置の斜視図である。
【図459】
(a)(b)は免震装置の斜視図である。
【図460】
(a)(b)は免震装置の斜視図である。
【図461】
(a)(b)は免震装置の断面図である。
(c)(d)は免震装置の立面図である。
図462〜図464は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図462】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図463】 (d)は図462(b)と平行位置での断面図である。
(e)は図462(c)と平行位置での断面図である。
【図464】 (f)(g)(h)は図462(a)の免震装置の分解斜視図であり、(f)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(g)は上下ガイドスライド部材3-gの斜視図、(h)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図465〜図466は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図465】 (a)は免震装置の斜視図であり、
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図であり、
【図466】 (d)(e)(f)は図465(a)の免震装置の分解斜視図であり、(d)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(e)は上下ガイドスライド部材3-gの斜視図、(f)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図467〜図469は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図467】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図468】 (d)は図467(b)と平行位置での断面図である。
(e)は図467(c)と平行位置での断面図である。
【図469】 (f)(g)(h)は図467(a)の免震装置の分解斜視図であり、(f)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(g)は上下ガイドスライド部材3-gの斜視図、(h)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図470〜図471は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図470】 (a)は免震装置の斜視図であり、
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図であり、
【図471】 (d)(e)(f)は図470(a)の免震装置の分解斜視図であり、(d)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(e)は上下ガイドスライド部材3-gの斜視図、(f)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図472〜図474は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図472】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図473】 (d)は図472(b)と平行位置での断面図である。
(e)は図472(c)と平行位置での断面図である。
【図474】 (f)(g)(h)は図472(a)の免震装置の分解斜視図であり、(f)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(g)は上下ガイドスライド部分3-gをもった中間免震皿3-mの斜視図、(h)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図475〜図477は、一綴りで、免震装置の一つの発明の実施例を表している。
【図475】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその立面図である。
(b)と(c)とは互いに直交方向での立面図である。
【図476】 (d)は図475(b)と平行位置での断面図である。
(e)は図475(c)と平行位置での断面図である。
【図477】 (f)(g)(h)は図475(a)の免震装置の分解斜視図であり、(f)は上部(側)免震皿3-aの斜視図、(g)は上下ガイドスライド部分3-gをもった中間免震皿3-mの斜視図、(h)は下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
【図478】図427〜図429等の三重(また三重以上の)免震皿免震装置・滑り支承の上部(側)免震皿3-aの斜視図、または下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
【図479】図427〜図429等の三重(また三重以上の)免震皿免震装置・滑り支承の上部(側)免震皿3-aの斜視図、または下部(側)免震皿3-bの斜視図である。
図480〜図481は、緩衝材付支承の実施例を示している。
【図480】 (a)は免震装置の斜視図、(b)はその断面図である。
【図481】 (a)は免震装置の斜視図、(b)はその断面図である。
図482〜図484は、弾性材・塑性材(敷き)支承の実施例を示している。
【図482】 (a)は免震装置の斜視図、(b)はその断面図である。
【図483】 (a)は免震装置の斜視図、(b)(c)はその断面図であり、(b)は通常時の、(c)は地震振幅時の断面図である。
【図484】 (a)は免震装置の斜視図、(b)はその断面図である。
図485〜図486は、変位抑制装置と衝突衝撃吸収装置の実施例を示している。
図485(c)のみ変位抑制装置の実施例である。
【図485】 (a)(b)は免震装置の断面図であり、(a)は衝突衝撃吸収前の、(b)は衝突衝撃吸収時の断面図である。
(c)は、変位抑制装置の断面図である。
【図486】 (a)(b)は免震装置の断面図であり、(a)は通常時の、(b)は地震振幅時の断面図である。
図487〜図488は、共振のない滑り型免震装置の解析プログラムのフローチャートを示している。
【図487】 Runge-Kutta法による解析プログラムのフローチャート
【図488】 Wilsonθ法による解析プログラムのフローチャート
図489〜図490は、免震用設備の実施例を示している。
【図489】
免震用排水設備の断面図である。
【図490】
免震用排水設備の断面図である。
図491〜図492は、ユニット構法の場合の上部構造土台また基礎部分への免震装置設置方法の実施例を示している。
【図491】
(a)はユニットに免震装置を取付けた場合の立面図である。
(b)はその一部詳細平面図である。
【図492】
(a)はユニットに免震装置を取付けた場合の組立て立面図である。
(b)はその組立て後のユニットの下部材(土台)52から下を見た平面図である。
図493〜図507は、ユニット構法の場合の上部構造土台また基礎部分への免震装置設置方法の実施例の詳細を示している。
図493は、全体の姿図であり、図494〜図499は隣接するユニットの無い建物角部の免震装置取付け図、図500〜図505は隣接するユニットがある部分の免震装置取付け図、図506、図507は、免震装置取付け板と拘束金物の図である。
【図493】
ユニット土台また基礎部分に免震装置を取付けた場合の組立て斜視図である。
【図494】 (a)は隣接するユニットの無い建物角部において、ユニット下部梁にアンカーボルト孔を有する場合の斜視図であり、(b)はその断面図である。
【図495】
図494の組立て及び取付け方法を示す分解図(斜視図)である。
【図496】
(a)は隣接するユニットの無い建物角部において、ユニット下部梁にアンカーボルト孔を有する場合であるが拘束金物を併用した場合の斜視図であり、(b)はその断面図である。
【図497】
図496の組立て及び取付け方法を示す分解図(斜視図)である。
【図498】
(a)は隣接するユニットの無い建物角部において、ユニット下部梁にアンカーボルト孔が無い場合で、2方向のユニット下部梁に拘束金物を用いた場合の斜視図であり、(b)はその断面図である。
【図499】
図498の組立て及び取付け方法を示す分解図(斜視図)である。
【図500】 (a)は隣接するユニットがある部分の免震装置取付け部において、ユニット下部梁にアンカーボルト孔を有する場合の斜視図であり、(b)はその断面図である。
【図501】 図500の組立て及び取付け方法を示す分解図(斜視図)である。
【図502】 (a)は隣接するユニットがある部分の免震装置取付け部において、ユニット下部梁にアンカーボルト孔を有する場合であるが、拘束金物を併用した場合の斜視図であり、(b)はその断面図である。
【図503】 図502の組立て及び取付け方法を示す分解図(斜視図)である。
【図504】 (a)は隣接するユニットがある部分の免震装置取付け部において、ユニット下部梁にアンカーボルト孔が無い場合で、2方向のユニット下部梁に拘束金物を用いた場合の斜視図であり、(b)はその断面図である。
【図505】 図504の組立て及び取付け方法を示す分解図(斜視図)である。
【図506】 (a)は拘束金物59による免震装置取付け板と拘束金物の斜視図であり、(b)はその断面図である。拘束金物は、必要により複数設けるものとする。
【図507】 (a)は拘束金物59-2、59-3による免震装置取付け板と拘束金物の斜視図であり、(b)はその断面図である。
図508〜図509は、端部立上り部付転がり支承・すべり支承の実施例を示している。
【図508】 端部立上り部付転がり支承の分解図(斜視図)である。
【図509】 端部立上り部付転がり支承の断面図であり、(a)は通常時の、(b)は地震振幅時の断面図である。
図510〜図514は、免震装置施工の実施例を示している。
【図510】 (a)は免震装置の斜視図、(b)はその立面図である。
【図511】 (a)(b)(c)(d)は、施工手順を示す断面図である。
【図512】 (a)(b)(c)(d)(e)は、施工手順を示す断面図である。
【図513】 (a)(b)(c)(d)(e)は、施工手順を示す断面図である。
【図514】 (a)(b)(c)(d)は、施工手順を示す断面図である。
【符号の説明】
A…支持される構造体また免震される構造体、
B…支持される構造体また免震される構造体Aを支持する構造体、
C…復元装置(重力復元型免震装置・滑り支承、積層ゴム型またバネ型を含む)、
D…免震装置・滑り支承、E…外れ防止装置、
F…引抜き防止装置・滑り支承、
G…固定装置、
G-d…地震感度の高い固定装置、
G-s…地震感度の低い固定装置、
G-wd …風力感度の高い固定装置、
G-ws …風力感度の低い固定装置、
G-m…リレー中間固定装置、
G-m1…リレー中間固定装置(リレー一番目)、
G-m2…リレー中間固定装置(リレー二番目)、
G-mn…リレー中間固定装置(リレーn番目)、
G-e…リレー末端固定装置、
H…水平免震装置、
I…垂直免震装置、
J…地震センサー(振幅)装置、
J-a…地震センサー振幅装置、
J-b…地震センサー(地震センサーからの信号により固定装置の固定装置の作動部を作動させる電源付)、
J-k…地震発電装置型地震センサー、
K…地震発電装置、
L…回転・捩れ防止装置、
b…上部(側)免震皿3-a及び下部(側)免震皿3-bが角度φ/2ずつ回転して、上下繋ぎスライド部材・部分3-s、及び上下ガイドスライド部材・部分のガイド部3-dと、接触する部分の角を角度φ/2で面取りした斜辺の長さ、
d…上部(側)免震皿3-a及び下部(側)免震皿3-bと、上下ガイドスライド部分のガイド部3-dとの隙間の間隔、
h…上下繋ぎスライド部材・部分3-s、及び上下ガイドスライド部材・部分3-gのガイド部3-dの、張り出している長さ、
l…上下繋ぎスライド部材・部分3-s、及び上下ガイドスライド部材・部分のガイド部3-dの、移動方向の長さ、
t…上下繋ぎスライド部材・部分3-s、及び上下ガイドスライド部材・部分のガイド部3-dの肉厚、
φ…回転・捩れ防止装置が許容する回転角、
1…免震される構造体およびその部材、
1-s…免震される構造体のスラブ、
1-a…免震される構造体の部材からなるピストン状部材2-pの挿入筒(連結部材)、
1-p…免震される構造体の部材からなるピストン状部材(連結部材)、
1-g…免震される構造体の固定装置の支持部材(連結部材)、
1-x…免震される構造体の固定装置の支持部材同士を繋ぐユニバーサル回転接点(連結部材)、
2…支持される構造体また免震される構造体を支持する構造体およびその部材また基礎部分、
2-a…免震される構造体を支持する構造体の部材からなるピストン状部材1-pの挿入筒(連結部材)、
2-p…免震される構造体を支持する構造体の部材からなるピストン状部材(連結部材)、
2-g…免震される構造体を支持する構造体の部材からなる支持部材(連結部材)、
2-x…免震される構造体の部材からなる支持部材同士を繋ぐユニバーサル回転接点(連結部材)、
3…免震皿、
3-a…上部免震皿、または上側免震皿(二重以上の免震皿免震装置・滑り支承の中間滑り部を挟む上側免震皿)、または上部スライド部材、
3-b…下部免震皿、または下側免震皿(二重以上の免震皿免震装置・滑り支承の中間滑り部を挟む下側免震皿)、または下部スライド部材、
3-m…中間免震皿、または中間部スライド部材、
3-m1…中間免震皿(その1)、
3-m2…中間免震皿(その2)、
3-m3…中間免震皿(その3)、
3-m4…中間免震皿(その4)、
3-m5…中間免震皿(その5)、
3-m6…中間免震皿(その6)、
3-mm…中間部免震皿、
3-mm-u…滑り部上部(上面)、
3-mm-l…滑り部下部(下面)、
3-t…免震皿の摩擦係数の違う滑り部の区分け線(実際は線などない)、
3-s…上下繋ぎスライド部材・部分(免震皿同士をつなぐスライド部材・部分)、
3-g…上下ガイドスライド部材・部分、外ガイド部、内ガイド部、
3-gi…上下ガイドスライド部材・部分が挿入する溝、
3-c…免震皿の側面の周囲のシールまた防塵カバー、
3-d…上下繋ぎスライド部材・部分3-s、及び上下ガイドスライド部材・部分3-gのガイド部、
3-u…免震皿上の出っ張り、
3-v…免震皿上の窪み(免震皿上の出っ張り3-uの入込む)、
3-e…免震皿に敷かれるか、付着させた弾性材・塑性材、
3-r…ラック、
3-l…ガイド、
4…スライド部材、
4-i…内側のスライド部材、
4-o…外側のスライド部材、
4-oi…二番目以降のスライド部材、
4-p…スライド止め金、
4-v…上のスライド孔、
4-a…上部スライド部材、
4-as …上部スライド部材の免震皿、
4-al …上部スライド部材の下部材、
4-al1…上部スライド部材の下部材、
4-al2 …上部スライド部材の下部材、
4-b…下部スライド部材、
4-bs …下部スライド部材の免震皿、
4-bu …下部スライド部材の上部材、
4-bu1 …下部スライド部材の上部材、
4-bu2 …下部スライド部材の上部材、
4-m…中間部スライド部材、
4-mm …中間部スライド部材の中間材、
4-av …上部スライド部材の上のスライド孔、
4-bv …下部スライド部材の上のスライド孔、
4-alv…上部スライド部材の下部材の上のスライド孔、
4-buv…下部スライド部材の上部材の上のスライド孔、
4-c…スライド部材の押さえ部材(プレート等の)、
4-s…スライド部材の押えバネ等(バネ・空気バネ・ゴム・積層ゴム等の弾性体または磁石(磁石同士の反発力吸引力等を使った)等の弾性体を「バネ等」と称する)、
4-fs …スライド部材の押え板バネ等、
4-t … スライド部材を支持する束材、
5…ローラー・ボール(ベアリング)部若しくは滑り部(滑り部という)、
5-a…垂直免震装置また滑り部の筒、
5-b…垂直免震装置また滑り部の筒に挿入されるバネ等、
5-c…垂直免震装置また滑り部の筒に挿入されるバネ等の先に取付く滑り部先端、
5-d…垂直免震装置また滑り部の筒のバネ等の押さえ雄ネジ、
5-e…ボール(ベアリング)、
5-f…ローラー(ベアリング)、
5-fr…ローラー(ベアリング)の歯車、
5-fl…ローラー(ベアリング)のガイド挿入溝、
5-er …ボールベアリング循環式転がり案内リターン穴・リターンボール列、
5-fr …ローラーベアリング循環式転がり案内リターン穴・リターンローラー列、
5-g…保持器(玉軸受・ころ軸受)、
5-u…滑り部上部(上面)、
5-l…滑り部下部(下面)、
5-s…立上り部(滑り部上部(上面)また滑り部下部(下面)の立上り部)
6…中間滑り部またローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部(中間滑り部という)、
6-u…滑り部上部(上面)、
6-l…滑り部下部(下面)、
6-a…第一中間滑り部、
6-b…第二中間滑り部、
6-c…第三中間滑り部、
6-d…ローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部のすべり部分、
7…固定ピン(係合・摩擦材)、ピン(以下の枝番に関しては、遅延器・地震発電装置・ダンパーのピストン状部材の頭部の説明番号にも使用)、
7-a…ピストン状部材7-pの挿入筒・シリンダー(固定ピン取付け部)、
7-aa…ピストン状部材7-pの挿入筒・シリンダーへの前室、
7-ab…ピストン状部材7-pの挿入筒・シリンダーの付属室(地震センサー振幅装置等の)また通路、
7-abj…ピストン状部材7-pの挿入筒7-aから付属室7-abへの通路口、
7-ac…液体貯槽または外部、
7-acj…ピストン状部材7-pの挿入筒または付属室7-abからの液体貯槽7-acまたは外部への出口・出口経路、
7-acjr…出口経路7-acjのロック弁20-lに周囲に円環状部分、
7-ao…挿入筒7-a・付属室7-ab・液体貯槽7-ac等を満たす液体等またはその液体等の高さレベル、
7-b…固定ピンの取付け取外しのためのねじ切り、
7-c…固定ピンのロックのための欠き込み・溝・窪み、
7-d…雄ネジ、
7-e…管、
7-ec…他の固定装置への連結管、
7-er…戻り管・戻り経路・戻り口(液体貯槽7-acまたは外部からのピストン状部材7-pの挿入筒または付属室7-abへの戻り口)、
7-f…弁、
7-fs…逆止弁、
7-fso…逆止弁(管状の弁)の開口、
7-fb…ボール型弁、
7-fn…ノズル型ダンパー弁、
7-sf…スライド式ロック弁、
7-sfo…スライド式ロック弁の開口孔、
7-sff…スライド式ロック弁の開口孔でない部分、
7-sfp…スライド式ロック弁の抵抗板、
7-ef…電動弁、電磁弁、機械式弁、油空圧(液圧・空圧)式弁、バルブ、
7-mf…手動弁(強風時手動固定用の)、
7-g…水平架台、
7-h…作用部(押出し部・引張り部等)、
7-i…弁7-fを常に閉じる状態にするバネ等、
7-j…孔(また溝)、
7-jo…気体が筒中7-aから出る孔、
7-ji…気体が筒中7-aへ入る孔、
7-ja…空気抜き管、
7-jc…他の固定装置への連結口、
7-jcf…連結口7-jcの塞ぎ材(連結口を使用しない場合の)、
7-jn…ダンパー弁7-fnのノズル状の孔、
7-jr…戻り孔・溝、
7-js…シリンダー・ピストン状部材に設けられた管・溝、
7-k…第1のロック部材7-lが差し込まれる欠き込み・溝・窪み、
7-l…第1のロック部材、
7-m…第2のロック部材7-nが差し込まれる欠き込み・溝・窪み、
7-n…第2のロック部材、
7-o…バネ等、
7-p…ピストン状部材(固定装置の作動部・ダンパーの作動部)、
7-pa…表面に溝7-prを持ち、回転心棒7-xにより自由に回転できる円筒状のピストン状部材、
7-pb…ピストン状部材7-paと回転心棒7-xにより連動し、ワイヤー、ロープ、
ケーブル、ロッド等8の支持点7-zを持つ部材、
7-pc…挿入筒7-a開口部の防塵・防水カバー、
7-pd…防塵・防水カバー7-pcのシール部材、
7-pg…ピストン状部材7-paの表面に設けられたガイド(ピン7-phがその中にはまった状態で、ピストン状部材7-paが動く)、
7-ph…ガイド7-pgにはまり込んで、ピストン状部材7-paの動きを規定するピン、
7-pha…ピン7-phの挿入筒、
7-pi…ガイド7-pg上で、ピストン状部材7-paが筒7-aの外に最も出たときに、ピン7-phが位置する点、
7-pj…ガイド7-pg上で、ピストン状部材7-paが筒7-aの中に最も入ったときに、ピン7-phが位置する点、
7-pk…ガイド7-pgの直線部分、
7-pl…ガイド7-pgの曲線部分、
7-pm…固定ピン7から突出するアーム部材、
7-pn…内側固定ピン、内側ピストン状部材、
7-po…外側固定ピン、外側ピストン状部材、内側ピストン状部材の挿入筒、
7-pp…風センサーのピストン状部材からの液体を送る管、
7-psa…(分離型固定ピンの)外部側固定ピン、
7-psb…外部側固定ピン7-psaの、内部側固定ピン7-pscと接する端部、
7-psc…(分離型固定ピンの)内部側固定ピン、
7-psd…内部側固定ピン7-pscの、外部側固定ピン7-psaと接する端部、
7-q…風センサー(風センサーからの信号により固定装置の固定ピンを作動させる電源付)、
7-qd…風力発電機型風センサー、
7-ql…風センサー・地震センサーからの信号線(ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド、電気コード、または、油等の液体または気体の流れる管)、
7-r…風圧を受ける板(風圧板)、
7-s…剪断ピン型固定ピン、
7-t…風圧板と連動する油圧ポンプ、
7-u…固定装置を作動させる油圧ポンプ、
7-v…固定ピン等の挿入部(支持側でない固定側の場合は、固定ピン受け部材)、
7-vs…挿入部7-v上部の滑り面、
7-vsh…挿入部7-v上部の滑り面を支える支持材、
7-vm …固定ピンのすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部(固定ピン受け部材)、
7-vmc…固定ピンのすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部で中心部だけ、曲率半径を小さくするか、勾配を強くしたもの(固定ピン受け部材)、
7-vmd …固定ピンのすり鉢状・球面状等の凹形態の挿入部(固定ピン受け部材)の中心部の凹部(曲率半径が小さいか、勾配を強くした部分)、
7-vmr …固定ピン(あるいはその先端7-w)を受ける凸凹形態部材(固定ピン受け部材)、
7-vmt …固定ピン(あるいはその先端7-w)を受けるすり鉢状・球面状等の凸形態の部材(固定ピン受け部材)、
7-vn …固定ピン(あるいはその先端7-w)を受ける平板(固定ピン受け部材)、
7-w…固定ピン先端、
7-wm…摩擦抵抗の大きい摩擦材、
7-wn…内側固定ピン、内側ピストン状部材の固定ピン先端、
7-wo…外側固定ピン、外側ピストン状部材の固定ピン先端、
7-x…回転軸・回転心棒、回転軸挿入部、
7-y…尾翼、
7-z…ワイヤー、ロープ、ケーブル、ロッド8の支持点、
8…ワイヤー、ロープ、ケーブル、ロッド等、
8-f…ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材(連結部材)、
8-fj…ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材またはバネ等の支持点(フレキシブルジョイント)、
8-d…ロッド等、
8-e…ロッド等8-dの端部、
8-j…ロッド等8-dのフレキシブルジョイント、
8-u…上弦材、
8-l…下弦材、
8-r…レリーズ、
8-rf …レリーズの固定材、
8-y …吊材20-sに設けた、ワイヤー、ロープ、ケーブル、ロッド等8の、引張の調節ができ、回転による捩れを許容する支持点、
8-z …ロッド等8-dの、垂直方向に拘束され、水平方向には自由に回転できる継手、
9…バネ等、
9-c…圧縮用のバネ等、
9-t…引張用のバネ等、
9-u…水平振動用バネ等、
10…バネ等の止め部材(その直下の免震される構造体(逆の場合は免震される構造体を支持する構造体)等に取付けられている)、
11…固定ピンのロック部材(固定ピンをロックする部材)、
11-a…固定ピンのロック部材のロック部材(固定ピンのロック部材をロックする部材)、
11-o…固定ピン7とロック部材11との間の遊び、
11-s…固定ピンのロック部材11のスライドを可能としてスライド方向以外を拘束する固定材、
11-v…固定ピンのロック部材11のロック孔、
11-x…固定ピンのロック部材11の回転心棒、
12…固定ピンの吊材、
12-f…固定ピンの吊材・バネ等の取付け部(取付け部12-fのある方の免震される構造体か、支持される構造体また免震される構造体を支持する構造体かに取付けられる)、
13…地震センサー振幅装置(振り子型)、
14…地震センサー振幅装置(重力復元型)、
15…地震センサー振幅装置(バネ復元型)、
15-s…地震センサー振幅装置15の感度調整ネジ、
16…切断刃、
17…地震センサー(振幅)装置の作用部(押出し部・引張り部等)、
18…クッション材、また粘性材等の緩衝材、
19…ワイヤー、ロープまたケーブル用滑車、
19-a…ワイヤー、ロープ、ケーブル、ロッド等8の変位を引張(圧縮)方向のみに変換し、かつ抵抗にならないローラー等のガイド部材、
19-i…滑車19の回転軸及び取付け部、
20…重り、地震センサー(振幅)装置の地震時に振動する重り(不動点状態は地面から見ると相対化して振動状態に見える。重りの振動数が地震の振動数に近付くと、つまり共振域に近付くと本当に振動する)、
20-a…(重りにもなる)周囲材、
20-b…ボール型重り、
20-bb…ボール型重りに組込まれた小球、
20-bs…ボール型重り20-bの上部押え(固定装置本体に取付けられている)、
20-c…ピストン状部材7-pの挿入筒7-aまたは付属室7-abからの液体貯槽7-acまたは外部への出口・出口経路acjと重り20、20-bとの隙間のカバー材、
20-cc…ピストン状部材7-pの挿入筒7-aまたは付属室7-abからの液体貯槽7-acまたは外部への出口・出口経路acjと重り20、20-bとの隙間のカバーとなる管、
20-cp…重り20、20-bの作動によって出口・出口経路acjの弁となるロック弁管、
20-cpd…ロック弁管の段差、
20-cpk…ロック弁管の錐形部、
20-cpt…ロック弁管の重りと接する先端部、
20-cpo…ロック弁管の開口、
20-cpi…ロック弁管の吸込み口、
20-cps…ロック弁管の支え(固定装置本体に取付けられている)、
20-cpss…ロック弁管の支えと地震センサー振幅装置の重り20、20-bを滑動(すべり・転がり)させる球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部(すべり・転がり面部、以下同じ)センサー免震皿兼用のもの(固定装置本体に取付けられている)、
20-cpssu…センサー免震皿20-cpssと平行の曲面の重り20、20-bの上部押え(固定装置本体に取付けられている)、
20-cpso…ロック弁管の支えの開口、
20-cs…固定装置本体に取付けられて管20-cpを受けて通常時の管20-cpからの流れを遮断するた受け材(固定装置本体に取付けられている)、
20-d…起き上り小法師型重り、
20-da…起き上り小法師型重り20-dの重り部、
20-db…起き上り小法師型重り20-dの繋ぎ部、
20-dc…起き上り小法師型重り20-dの弁部、
20-e…重りによる弁、
20-f…重り20、20-aの吊材の取付け部(免震される構造体を支持する構造体に取付けられる)、
20-h…重り20、20-a、20-eの(吊材等20-sの)振り子の支点、
20-i…重り20、20-a、20-eの(吊材等20-sの)振り子の支点を受ける支持部、
20-j…重り20、20-a、20-eの(吊材等20-sの)振り子の支持材、
20-k…重り20、20-a、20-eの(吊材等20-sの)振り子の支持バネ等、
20-l…ロック弁、
20-ld…ロック弁の段差、
20-lk…ロック弁管の錐形部、
20-lt…ロック弁20-lの重りと接する先端部、
20-ls…固定装置本体に取付けられてロック弁20-lを受けて通常時の流れを遮断するた受け部(固定装置本体に取付けられている)、
20-s…重り20、20-aの吊材、
20-p…ロック弁20-lと連動して重り20、20-b、20-eと接するピン、
20-pu…ピン20-pの上部部材、
20-pd…ピン20-pの下部部材、
20-pp…ピン20-pの上部部材と下部部材とを連結するピン、
20-pds…ピン20-pの下部部材を押すバネ等、
20-pr…ピン20-pに刻まれたラック、
21…固定装置自動復元装置、
22…固定装置自動制御装置、
22-a…固定装置自動制御装置(電磁石)、
22-b…固定装置自動制御装置(モーター)、
23…電線、
23-c…電気等の接点、
24…振幅調整のためのスライド装置、
25…バネ等、
25-a…復元用のバネ等、
25-b…外れ防止用のバネ等、
26…緩衝材・弾性材・塑性材、
26-a…緩衝材、
26-b…弾性材、
26-c…緩衝材・弾性材をもった剛性部材、
27…係合材繋ぎ部材、
27-p…係合材繋ぎ部材の押さえワッシャーまたプレート、
28…硬質板(積層ゴム)、
29…ゴムまたバネ(空気バネ含む)本体、
30…有機溶剤で溶けるプラスチックか水で溶けるプラスチック、
31…(新重力復元型免震装置の、地震センサー(振幅)装置の、固定装置の、ダンパーの)ラッパ状・すり鉢状等の挿入口またはコロを持った挿入口、
32…滑り部垂直変位吸収のスライド装置、
33…地面、
34…復元用のバネ等のラッパ状・すり鉢状等のまたはコロを持った挿入口、
35…免震皿の、滑り部、中間滑り部、ボールまたローラー等の窪み、
36…連動機構、
36-a…ピン、
36-b…梃子、
36-bf…梃子による弁部、
36-c…ラック、
36-cp…ラック板、
36-ca…移動方向毎に異なる角度で傾斜した歯を持つラック、
36-cb…ラック36-caを持ち、固定ピン7から突出するアーム部材7-pmに支点36-ccで接続された可動部材、
36-cc…アーム部材7-pmに可動部材36-cbが接続する可動な支点、
36-cd…ラック、重り等の滑り台、
36-cg…ガイド(スライド部材36-csを支持する)、
36-cs…スライド部材(表面にラック36-cを持つ)、
36-cw…重量を自由に変更できる重り、
36-d…歯車、
36-di…歯車の回転軸及び取付け部、
36-dti…歯車への梃子の取付け部(梃子の作用点)、
36-da…回転方向毎に異なる角度で傾斜した歯を持つ歯車、
36-e…歯車、
36-ea…歯車の回転軸について一体になった小歯車、
36-ei…歯車の回転軸及び取付け部、
36-f…動滑車、
36-g…定滑車、
36-h…梃子の支点、
36-hs…梃子の支点の支持部、
36-i…滑車・歯車の回転軸及び取付け部、
36-il…滑車・歯車の回転軸を自由にスライドできるように支持する軸受、
36-j…梃子の作用点で、梃子に取付いたワイヤー、ロープ、ロッド等8の支持点、
36-ja…梃子の作用点で、ロック部材11の支持点、
36-k…歯車に取付いたワイヤー、ロープ、ロッド等8の支持点、
36-l…梃子の力点で、重り20、20-b、またはロック弁20-lからの梃子への力の伝達点、
36-m…梃子の力点の挿入部、
36-n…ガンギ車、
36-o…アンクル、
36-p…アンクル36-oのつめ(1)、
36-q…アンクル36-oのつめ(2)、
36-r…アンクル36-oの支点、
36-s…フレキシブル材、
36-t…フレキシブル継手、
36-ta…フレキシブルな保護カバー、
36-u…表面部材、
36-ue…表面部材36-uの緩斜面、
36-us…表面部材36-uの急斜面、
36-um…表面部材36-uの面材、
36-vm…地震センサー振幅装置の重り20、20-bを滑動(すべり・転がり)させる球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部(すべり・転がり面部、以下同じ)免震皿(センサー免震皿)、
36-vmc…中央部センサー免震皿、
36-vmo…外周部センサー免震皿、
36-vmr…センサー免震皿36-vmにおける中心部(通常位置)への戻りルート(路)、
36-vmri…センサー免震皿36-vmにおける戻り口、
36-w…水車(風車)、
36-wa…水車(風車)の羽根(可撓性のある)、
36-wb…水車(風車)の羽根36-waを(撓まないように)支持する部材、
36-z…横長な形状の穴(増幅器等で引張力のみ伝え、圧縮力を伝えないための、あるいはその逆)、
37…入力連動部、
38…出力連動部、
39…ボルト等でのピン状態固定、
40…(引張力限定伝達装置の)L型の部材、
41…土台等の基礎の上の横架材、
42…構造用合板等、
43…柱、
44…発電機、
45…ロック部材制御装置(電磁石)、
46…ロック部材制御装置(モーター)、
47…ロック部材制御装置、
48…排水管、
48-2…中間排水枡の排水管、
48-p…排水管に設置された(中間)排水枡のふた、
48-ps…排水管に設置された排水枡のふたと排水枡との間の弾性シール、
49…排水枡、
50…中間排水枡、
50-b…中間排水枡の復元バネ等の弾性体、
51…ユニット本体、
51’…隣接ユニット本体、
52…ユニット下部材(土台)、
52’…隣接ユニット下部材(土台)、
53…ユニット柱、
53’…隣接ユニット柱、
54…免震装置(特に免震支承)、
55…免震装置のはみ出し部、
56…免震装置の基礎、
57…免震装置取付け用火打ち梁、
58…免震装置取付け板、
59…拘束金物(1)、
59-2…拘束金物(2)、
59-3…拘束金物(3)、
60…ボルト(免震装置を取付けるボルト)、
61…ボルト(火打ち梁を取付けるボルト)、
62…ボルト(ユニット下部材のアンカーボルト用孔等に用いるボルト)、
62-2…ボルト(ユニット柱下面のアンカーボルト用孔等に用いるボルト)、
63…ボルト(拘束金物の取付けボルト)
64…基礎に設けた孔、
65…寸法(鉛直)調整材、
65-a…寸法(鉛直)調整材(アンカーボルト兼用)、
65-b…寸法(鉛直)調整材のボルト等、
65-n…寸法(鉛直)調整材の六角袋ナット等、
66…アンカーボルト、
67…留具等、
68…無収縮モルタル、又はグラウト材[Industrial application fields]
The present invention relates to a seismic isolation device or a sliding bearing (sliding bearing, rolling bearing).
The sliding bearing is provided between the structure and the structure that supports the structure, and the seismic isolation device is also provided between the structure that is isolated and the structure that supports the structure that is isolated. It is provided between. The seismic isolation device invented here can of course be used or applied as a sliding bearing. Seismic isolation structures include civil engineering, architecture, equipment, (seismic isolation) floors, furniture and fixtures, etc., and everything that you want to isolate.
Hereinafter, seismic isolation devices and sliding bearings are referred to as “seismic isolation devices / sliding bearings”, and seismic isolation devices using sliding bearings (sliding bearings, rolling bearings) are referred to as “sliding seismic isolation devices”. Sliding bearings for earthquakes are called “sliding seismic isolation bearings” or “seismic isolation sliding bearings”, and seismic isolation using sliding seismic isolation devices or sliding seismic isolation bearings is called “sliding seismic isolation”. Furthermore, seismic isolation devices using sliding bearings are called “slip type seismic isolation devices”, and seismic isolation devices using rolling bearings are called “rolling type seismic isolation devices”. And the seismic isolation with the sliding type seismic isolation device is called “slip type seismic isolation”, and the seismic isolation with the rolling type seismic isolation device is called “rolling type seismic isolation”.
[Prior art and problems to be solved]
The inventor / applicant, in Patent No. 1844024 and Patent No. 2575283, is a seismic isolation restoration device (gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing), seismic isolation device (seismic isolation device / sliding bearing), pull-out prevention device ( The invention of the pull-out prevention device / sliding support), the fixing device (fixing device such as a fixing pin device that prevents wind swaying), the disengagement prevention device, and the patent 2504945, the invention related to the installation position of the seismic isolation device, Further, Patent No. 1778741 discloses an invention of a vertical support system using a tensile material, and the present invention relates to an improved invention thereof and a new seismic isolation device / sliding bearing.
In addition, Patent 1844024 and Patent 2575283 were in a form that fully functioned by combining a plurality of devices. In this case, not only is the material wasted, but various devices are individually installed, so that a large space is required and labor costs for installation are increased. In view of this, and considering the number of installations in a limited position, that is, the transmission position of the vertical load, the invention of a device that performs all functions with one unit has been desired.
A. Seismic isolation device
1. Cross-type seismic isolation device / sliding bearing, or cross gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing
In Patent No. 1844024 and Patent No. 2575283, as the seismic isolation restoration device having the restoring performance in all directions, the base isolation type having a concave sliding surface portion such as a mortar shape (conical / pyramidal etc., hereinafter referred to as a mortar) or a spherical shape. There is a seismic isolation device consisting of a plate that recovers due to gravity, but the seismic isolation plate of this device also takes up space and supports strength when force is applied to the part protruding from the structure and foundation. There was a problem. It is required to reduce the area of the protruding portion.
Also, as a problem peculiar to the gravity restoration type, there is a problem that rattling occurs due to play such as a pull-out prevention device provided to cope with vertical displacement during vibration, and a structure that is seismically isolated by wind force etc. is pulled out It was required to solve the problem of shock running when force was generated.
In addition, it was required to reduce the friction coefficient of the sliding bearing and to combine the pull-out prevention device.
2. Improvement of pull-out prevention device and sliding bearing
2.1 Pull-out prevention device with sliding / damping spring, sliding bearing
The pull-out prevention device of Japanese Patent No. 1844024 is required to be equipped with a restoration function or a damping function, and to suppress or prevent the slipping part from being detached from the seismic isolation plate.
2.2. Pull-out prevention device / sliding bearing with laminated rubber / rubber / spring
There has been a demand for a combination of a pull-out prevention device of Patent No. 1844024 and laminated rubber, rubber, spring, and the like.
Furthermore, it is necessary to solve the lack of resistance to the pulling force of the laminated rubber and the problem of the buckling of the laminated rubber (which is remarkable for the laminated rubber having a high height with respect to the bottom).
2.3 Enhancement of pull-out prevention function
Further, it is desired to further enhance the pull-out prevention function of the pull-out prevention device of Japanese Patent No. 1844024.
2.4. New pull-out prevention device and sliding support
Further, regarding the pull-out prevention device of Japanese Patent No. 1844024, variations in shape are required, and in particular, a compact device is required.
In addition, it is also required that a restoration device is combined with such a pull-out prevention device.
2.5. Gravity-restoration-type pull-out prevention device and sliding bearing
A combination of a pull-out prevention device and a seismic isolation restoration device was required.
2.6 Pull-out prevention device / Gravity restoration type seismic isolation device for sliding bearing / Vertical displacement absorber for sliding bearing vibration
The above-mentioned gravity restoration type seismic isolation device used in combination with the anti-pullout device of Patent No. 1844024 has a problem that rattling occurs due to play for vertical displacement during vibration, and a structure that is isolated from wind force, etc. It was required to solve the problem of impact running when pulling force was generated on the body.
2.7. Pull-out prevention device, intermediate sliding part of sliding bearing (slip type)
Regarding the pull-out prevention device / sliding bearing of Japanese Patent No. 1844024, it has been required to reduce the coefficient of friction between the upper slide member and the lower slide member.
2.8. Pull-out prevention device / Intermediate sliding part of sliding bearing (rolling type)
Regarding the pull-out prevention device / sliding bearing of Japanese Patent No. 1844024, it has been required to reduce the coefficient of friction between the upper slide member and the lower slide member.
2.9 Improvement of pull-out prevention device and sliding bearing
Regarding the pull-out prevention device / sliding bearing of Japanese Patent No. 1844024, it has been required to reduce the horizontal dimension and also to be used as a rolling bearing.
3. Improved damper function and initial sliding of sliding type seismic isolation devices and sliding bearings
Regarding the sliding type seismic isolation devices and sliding bearings such as Patent 1844024 and Patent 2575283, it was required to improve the initial sliding and to reduce the amplitude during the earthquake.
As a problem with the sliding type seismic isolation device, the amplitude is suppressed when the friction coefficient is increased, but the initial acceleration increases, and conversely, when the friction coefficient is decreased, the initial acceleration decreases but the amplitude increases. there were. Therefore, an attenuation device that solves such a problem is required. That is, the damping device has a small initial acceleration, that is, a high seismic isolation sensitivity, and suppresses an amplitude greater than a certain level.
4). Double (or more) seismic isolation plate, gravity recovery type seismic isolation device
The seismic isolation device of Patent No. 1844024 and Patent No. 2575283, or the seismic isolation plate of the seismic isolation restoration device, was required to be small, and its sealing property was also required.
It is also desirable to reduce the friction between the seismic isolation plate and the sliding portion, to increase the contact area as much as possible, and to keep the contact area unchanged during vibration.
Moreover, integration with a restoration device and a pull-out prevention device was also required.
4.5. Improvement of the sliding part of the gravity recovery type single seismic isolation plate and sliding bearing
For the seismic isolation device and the seismic isolation device of Patent No. 1844024 and Patent No. 2575283, make the contact area between the seismic isolation plate and the sliding part as large as possible and keep the same contact area even during vibration Want to. In addition, it was required to improve sliding performance and make the neck swing angle steep.
4.6. Gravity restoration type single seismic isolation plate seismic isolation device and sliding bearing
4.7. Edge-cutting vertical displacement absorbing gravity recovery type seismic isolation device, sliding bearing
For gravity recovery type seismic isolation devices and sliding bearings, it is necessary to absorb vertical displacement during vibration.
4.8. New gravity recovery type seismic isolation device
There is a need for a long-life restoration device that is not made of springs or rubber. In addition, the gravity restoration type seismic isolation devices of Patent No. 1844024 and Patent No. 2575283 caused vertical displacement, and there was a need for an earthquake isolation restoration device (gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing) without vertical displacement.
In addition, there is a need for a restoration device that has better seismic isolation performance than a restoration device using a spring and has a greater ability to eliminate residual displacement after an earthquake.
4.9. Rolling and sliding bearings with rising edge
There is a need for simple, reliable stoppers with a shock-absorbing function as stoppers for seismic isolation bearings.
5). Non-resonant seismic isolator, equations of motion and program
Regardless of seismic or seismic isolation, resonance was considered the most dangerous phenomenon. There is a need for a seismic isolation device without resonance.
6). Vertical seismic isolation device
From the recent Great Hanshin Earthquake, there is a need for a vertical seismic isolation device that can absorb the vertical motion of the earthquake.
7). Seismic generator with seismic isolation
7.1. Seismic isolation system
It was desired to change the earthquake energy to something useful such as electricity, but seismic isolation devices can be used here. Furthermore, it is difficult to convert the three-dimensional movement of seismic energy into a one-dimensional movement, and a method to solve it is also required.
7.2. Seismic sensor
The invention of an earthquake sensor using seismic power generation using earthquake energy without using electricity has been desired.
Furthermore, the thing of the large capacity | capacitance which can generate | occur | produce the energy of the quantity which can be used until the cancellation | release of the fixing device mentioned later was desired.
8). Fixing device and damper
In addition, regarding the fixing device (fixing pin device) of Patent No. 2575283, it has been required to clarify the detailed specifications.
In the Great Hanshin Earthquake, there were many cases where piles were broken and lost even if the building was safe. How to deal with it should be considered.
In addition, a device (displacement suppression device) that leads to the suppression of displacement at the time of seismic isolation from the suppression of wind sway was sought.
9. Buffer / displacement suppression, pressure resistance improvement support
It is necessary to be able to cope with the earthquake displacement amplitude exceeding the expectation.
Further, it is necessary to improve pressure resistance in sliding bearings, particularly in rolling type bearings.
9.5./ 9.6. Two-stage seismic isolation
In the case of slip / rolling type seismic isolation, a countermeasure was desired when the allowable displacement of the seismic isolation plate was exceeded during an earthquake.
10. Rotation / twist prevention device
With a single fixing device, the rotation during wind power cannot be stopped.
When the center of gravity and rigid center are shifted by using a spring-type restoring device such as laminated rubber or a speed-proportional damping device such as an oil damper, the torsional vibration of the structure that is isolated during seismic isolation occurs. . It was desired to solve these problems.
11. Seismic isolation device combinations and material specifications
It is also necessary to decide the combination of seismic isolation devices and the materials and specifications.
12 New laminated rubber spring, restoring spring
12.1. New laminated rubber spring
Conventional laminated rubber has problems such as adhesion between steel and rubber, difficulty in the manufacturing process in which steel and rubber are stacked together, and problems with pressure resistance, fire protection, etc. A method for solving these problems with a simple production method has been desired.
12.2. Restoring spring
If a spring is installed vertically, it can have restoring performance in any horizontal direction, but its restoring force against slight horizontal displacement is poor. A method to solve the problem was desired.
B. Seismic isolation device and structure method
13. Structure design method using seismic isolation structure
A concrete method for designing structures such as buildings using the above seismic isolation devices and seismic isolation structures was also required.
13.1. High-rise buildings and structures
In particular, the soft high-rise structure shakes greatly even during an earthquake, but it also shakes greatly in the wind. A method to solve this problem with a seismic isolation device was desired.
13.2. High tower ratio building / structure
Since conventional laminated rubber cannot be used for buildings / structures where the pulling force works, seismic isolation devices were not used for buildings / structures with a high tower ratio. A method to solve this problem was desired.
13.4. Lightweight buildings and structures
In the case of a conventional seismic isolation device using laminated rubber, the seismic isolation system is not used for lightweight buildings and structures because the natural period of the structure to be isolated does not extend and is not isolated. A method to solve this problem was desired.
13.5. Conventional wooden detached house / Lightweight (wooden / steel frame) detached house
(1) Formation of foundation floor structure
It was required to show how to form the foundation floor structure when installing seismic isolation devices.
14 Seismic isolation device design and seismic isolation device placement
Regarding the sliding-type seismic isolation device, the contents related to its arrangement and the content related to the design of the restoring ability of the restoring device at that time were required.
It is also necessary to solve the problem of maintaining horizontality during and after the construction of the sliding seismic isolation device.
15. Rationalization of seismic isolation equipment installation and foundation construction
For a seismic isolation device for a detached house, a particularly inexpensive and simple type seismic isolation device is required.
Since it is necessary to separate the structure to be isolated from the structure that supports the structure to be isolated, the first floor beam and the floor supported by it are necessary, and how to make it cheaper was also an issue. . In addition, it is necessary to develop a seismic isolation system that does not consider the difference in prefabricated, conventional, and 2 × 4 superstructures (structures to be seismically isolated), and to solve the problem that the superstructure lacks rigidity. was there.
In addition, regardless of the use for detached houses, a rational method for installing seismic isolation devices and construction of foundations was required.
18. Seismic isolation equipment
There was a need for a facility for a seismic isolation structure that ensures the flexibility between the seismic isolation structure and the structure that supports the seismic isolation structure.
19. Seismic isolation equipment construction
A construction method that facilitates horizontal error absorption and vertical error absorption between the seismic isolation device and the structure to be isolated and the structure that supports the base isolation structure such as the foundation was required.
[Means for solving problems]
The present invention solves the above problems and problems.
A. Seismic isolation device
1. Cross-type seismic isolation device / sliding bearing, or cross gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing
1.1. Cross-type seismic isolation device / sliding bearing, or cross gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing
In order to save more material than the seismic isolation device of Patent 1844024 (Figs. 8 to 9 of the specification of Patent 1844024), the sliding surface portion ("sliding") is sliding or rolling. This is a seismic isolation device / sliding bearing in which all the specifications are the same, and are made into a cross shape (hereinafter referred to as “cross-shaped seismic isolation device / sliding bearing”).
In addition, the unidirectional (including reciprocation, the same applies hereinafter) restoration device with a base isolation plate (Figs. 1 to 4 in the specification of Patent No. 1844024) of the invention of Patent No. 1844024 In order to provide restoration performance, the inventors invented a configuration in which concave unidirectional seismic isolation devices are engaged by crossing them up and down (hereinafter referred to as “cross gravity recovery type seismic isolation device / sliding bearing”). This saves material as well as the cross-shaped seismic isolation device and sliding bearing. Claim 1 is the invention of the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure.
1.2. Cross-type seismic isolation device / sliding bearing, cross-gravity restoration type seismic isolation device / intermediate sliding part of sliding bearing
The friction coefficient between the upper slide member and lower slide member of the cross-type seismic isolation device / slide bearing of 1.1., Cross gravity recovery type seismic isolation device / slide bearing is lowered, and the contact area of the mutual sliding surface is increased. In order to do this (note that "also" has the meaning of both "or" and "and" in the whole text), it has been invented that an intermediate sliding portion is provided between both slide members. Claim 2 is the invention of the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure.
Furthermore, a roller ball (bearing) may be provided at a position of the intermediate sliding portion in contact with the upper slide member and the lower slide member.
1.3. Cross-gravity restoration type pull-out prevention device and sliding bearing
Further, the invention according to claims 1 to 2 and the pull-out prevention device of Patent No. 1844024 (FIGS. 10 to 11 of the specification of Patent No. 1844024) are integrated to prevent pull-out. In addition, seismic isolation devices and sliding bearings that can be restored are also possible (hereinafter referred to as “cross gravity restoring type pull-out prevention devices / sliding bearings”). Claim 3 is the invention of the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure.
In addition, a structure that is isolated from gravity, due to play caused by play such as a pull-out prevention device provided to cope with vertical displacement during vibration, which is unique to gravity restoration type seismic isolation devices The problem of impact running when pulling force is generated on the body
The lower part of the lower member sandwiching the slide hole of the upper slide member has a downwardly concave shape,
The upper part of the upper member that sandwiches the slide hole of the lower slide member has an upward concave shape,
The problem is solved by configuring the upper and lower slide members to slide relative to each other. Claim 4 is the invention of the seismic isolation device / sliding support and the resulting seismic isolation structure.
In order to reduce the coefficient of friction between the upper and lower slide members and increase the contact area between the sliding surfaces, it may be possible to provide an intermediate slide portion or an intermediate slide portion with a roller ball (bearing). It is done. The invention of the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 2 of claim 3 is the invention.
2. Improvement of pull-out prevention device and sliding bearing
2.1. Pull-out prevention device with sliding / damping spring, sliding bearing
In the slide hole of the pull-out prevention device of Patent 1844024, in the horizontal direction, elastic bodies such as springs, air springs, rubber, etc. or magnets (using the repulsive force attractive force between magnets, etc.) ("springs" in all chapters) It is possible to provide a restoration or attenuation function. The fifth to seventh aspects of the present invention are the invention of the seismic isolation device / sliding bearing (retraction / damping spring withdrawing prevention device / sliding bearing) and the seismic isolation structure.
In addition, a sliding part etc. remove | deviate from the sliding surface of the seismic isolation plate used together by setting it as this spring etc. being provided in the middle without contacting the other sliding member engaged. Suppression works only in the case of a possible earthquake amplitude, and the seismic amplitude within the size of the seismic isolation pan does not work, and the effect of not reducing the seismic isolation performance is obtained.
Also, using a two-stage spring, etc., whose elastic force or magnetic force changes in two stages, a spring with two-stage elastic force or magnetic force, etc., suitable for restoration and suitable for prevention of detachment is provided. For earthquake amplitudes within the size of the seismic isolation plate to be used in combination, restoration springs etc. work mainly to restore the original position, and there is a possibility that the sliding part will come off the sliding surface of the seismic isolation plate When there is an earthquake, there is a spring to prevent the seismic isolation plate from coming off.
In addition, by using a spring or the like in which the elastic force or magnetic force changes steplessly according to the displacement, the greater the seismic amplitude that the sliding part may be detached from the sliding surface of the seismic isolation plate, the stronger suppression works, The seismic isolation plate can be prevented from coming off.
In addition, the elastic force or magnetic force, etc. may be used that changes between two steps and three steps, three steps, four steps,... Multi-steps. It is an invention of a bearing (a pulling prevention device with a restoring / damping spring, a sliding bearing) and a seismic isolation structure.
2.2. Pull-out prevention device / sliding bearing with laminated rubber / rubber / spring, etc.
The invention described in claim 8 is a seismic isolation device / sliding bearing (lamination rubber / rubber / withdrawing prevention device / sliding bearing with a spring, etc.) in which a spring or the like is combined with the extraction preventing device of Japanese Patent No. 1844024, and thereby It is an invention of a seismic isolation structure.
This is a solution to the lack of resistance to the pulling force of the laminated rubber. At the same time, the pull-out prevention device covers the vertical load, so that the problem of buckling of the laminated rubber itself (the laminated rubber that is higher in height relative to the bottom side is more likely to buckle) is solved. Since it is not necessary to increase the width of the rubber, the laminated rubber itself can be reduced in size and cost.
2.3. Enhancement of pull-out prevention function
In order to enhance the pull-out prevention function of the pull-out prevention device of the invention of Japanese Patent No. 1844024, it has been invented that an engaging material is attached to the center portion of the upper slide member and the lower slide member so as to penetrate them. The ninth to tenth aspects of the present invention are inventions of the seismic isolation device / sliding support (pullout prevention device / sliding support) and the seismic isolation structure.
2.4. New pull-out prevention device and sliding bearing
(1) New pull-out prevention device / sliding bearing ▲ 1 ▼
The invention according to claim 11 is the pull-out prevention device of the invention of Patent No. 1844024, by attaching an engaging material penetrating to the center part of the upper slide member / lower slide member having no slide hole, It is an invention of a seismic isolation device / sliding bearing (drawing prevention device / sliding bearing) adapted to correspond to a pulling force, and a seismic isolation structure based thereon.
(2) New pull-out prevention device / sliding bearing ▲ 2 ▼
The invention described in claims 12 to 13 presents a new form of a pull-out prevention device / sliding bearing, and is a seismic isolation device / sliding bearing configured as a sliding device composed of a slidable relationship. This is an invention of a seismic isolation structure (extraction prevention device / sliding bearing).
In the invention of claim 12, when the pull-out prevention mechanism is single,
In other words, it is made of a single wrapping slide member,
It is a case where the inner slide member is configured by being encased in the outer slide member with room to slide in the horizontal direction,
Either the inner slide member or the outer slide member is provided on the structure that is to be isolated, and the other is provided on the structure that supports the structure that is to be isolated.
In the invention of claim 13, when the pull-out prevention mechanism is double or more,
In other words, it is made up of a plurality of slide members that wrap around each other,
The innermost slide member is encased in the outer slide member with room to slide horizontally, and this (second) slide member is encased in the outer slide member with room to slide horizontally. It is a case where it is configured with a relationship that wraps around sequentially,
One of the innermost slide member and the outermost slide member is provided on the structure that is to be isolated, and the other is provided on the structure that supports the structure that is to be isolated.
(3) New pull-out prevention device and sliding bearing ▲ 3 ▼
The invention according to claims 14 to 15 is the seismic isolation device / sliding bearing (2), which is constructed by providing two sets of the above-described new pulling prevention device / sliding bearing (2). This is an invention of an anti-pull-out device / sliding support) and a seismic isolation structure.
(4) New pull-out prevention device / sliding bearing ▲ 2 ▼ ▲ 3 ▼ with spring
The invention described in claim 17 is to attach a restoring spring or the like to the new pull-out prevention device / sliding support {circle around (2)} {circle over (3)}, and claim 12, claim 13 or claim 14. In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 15, each between the inner slide member and the outer slide member, or between the innermost slide member and the outermost slide member, The invention is an invention of a seismic isolation device / sliding bearing (withdrawal prevention device / sliding bearing) provided with a restoring force by providing a spring or the like, and a seismic isolation structure thereby.
2.5. Gravity-restoration-type pull-out prevention device and sliding bearing
The sixteenth to eighteenth aspects of the present invention are the seismic isolation device / sliding bearing (gravity restoring type pulling preventing device / sliding bearing) in which the pulling prevention device and the seismic isolation restoring device are combined, and the invention of the seismic isolation structure thereby It is.
(1) Gravity-restored stationary pull-out prevention device / sliding bearing (1)
The invention described in claim 18 is a seismic isolation device / sliding bearing (gravity restoring type pulling prevention device / sliding bearing) in which the anti-drawing device of patent 1844024 is combined with the seismic isolation device of patent 1844024. It is invention of the seismic isolation structure by.
(2) Gravity-restored stationary pull-out prevention device / sliding bearing (2)
There is also a method in which the above-mentioned 2.4. (2) New pull-out prevention device / sliding bearing (2) is made into a gravity restoring type. In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 12, claim 13, claim 14, and claim 15, the sliding member on the outer side has a concave sliding surface portion among the sliding members in a wrapping relationship. The inner slide member is configured to be able to slide on the concave sliding surface portion. The sixteenth aspect is an invention of the seismic isolation device / sliding bearing (gravity restoring type pull-out preventing device / sliding bearing) and the seismic isolation structure.
(3) Gravity restoration type anti-pull-out device / sliding bearing (2) with spring, etc.
The invention described in claim 17 is a seismic isolation device / sliding bearing (gravity restoring device / pull-out prevention device / sliding) that reinforces the restoring force by attaching a restoring spring or the like to the gravity restoring device / sliding device (2). Support) and the invention of the seismic isolation structure. 17. The seismic isolation device / sliding support according to claim 16, wherein a spring is provided between each of the inner slide member and the outer slide member, or between the innermost slide member and the outermost slide member. Etc. are provided. The structure of attaching a spring or the like between the slide members is almost the same as the case of the new pull-out prevention device / sliding support (2) (3) with spring of 2.4. (4).
2.6. Pull-out prevention device, gravity recovery type seismic isolation device for sliding bearing, vertical displacement absorption device for sliding bearing vibration
2.6.1. Pressing with a member with a spring
The invention described in claim 19 is a seismic isolation device, a sliding bearing (a pulling prevention device, a pulling prevention device, a member for attaching a member such as a plate for pressing the other sliding member with a spring or the like in both slide holes of the pulling prevention device of Japanese Patent No. 1844024. This is an invention of a seismic isolation structure.
As a result, the problem of rattling caused by play provided to cope with vertical displacement during vibration of the gravity recovery type seismic isolation device and sliding bearing used together is solved, and when pulling force is generated by wind force etc. The shock is absorbed.
2.6.2. Gravity restoration type seismic isolation device with same curvature as sliding bearing
The invention of claim 20 is the same as the curvature of the gravity restoring type seismic isolation device / sliding bearing used in combination with the upper sliding member / lower sliding member of the pull-out prevention device / sliding bearing of Patent 1844024 ("same" Is an invention of a seismic isolation device / sliding bearing (withdrawal prevention device / sliding bearing) having a gradient, which includes substantially the same, and the same in all the specifications), and a seismic isolation structure thereby.
As a result, the problem of rattling caused by play provided to cope with vertical displacement during vibration of the gravity recovery type seismic isolation device and sliding bearing used together is solved, and when pulling force is generated by wind force etc. The shock is absorbed.
2.7. Pull-out prevention device, intermediate sliding part of sliding bearing (slip type)
The invention described in claim 21 is provided between the upper slide member and the lower slide member in order to lower the coefficient of friction between the upper slide member and the lower slide member of the pull-out prevention device / sliding bearing of Japanese Patent No. 1844024. , Seismic isolation devices and sliding bearings (sliding prevention devices and sliding bearings) with intermediate sliding parts (sliding type) or intermediate sliding parts (sliding type) with rollers and balls (bearings) It is an invention.
2.8. Pull-out prevention device, intermediate sliding part of sliding bearing (rolling type)
The invention described in claim 22 is the intermediate slip between the upper slide member and the lower slide member in order to reduce the coefficient of friction between the upper slide member and the lower slide member of the pull-out prevention device / slide bearing of Japanese Patent No. 1844024. It is an invention of a seismic isolation device / sliding bearing (withdrawal prevention device / sliding bearing) provided with a roller / ball as a part, and a seismic isolation structure based thereon.
2.9. Improvement of pull-out prevention device and sliding bearings (1)
The invention described in claims 23 to 28-2 is to reduce the horizontal dimension of the pull-out prevention device / sliding bearing of Japanese Patent No. 1844024.
The invention described in claim 23 is an invention of a seismic isolation device / sliding bearing (withdrawal prevention device / sliding bearing) in which the horizontal dimension is reduced by making the slide member triple.
An intermediate slide member is provided between the upper slide member and the lower slide member, and each slide member has a slide hole that is elongated horizontally. The upper slide member, the intermediate slide member, and the intermediate portion The slide member and the lower slide member are configured to engage with both slide holes in a direction crossing each other and to be slidable.
2.10. Improvement of anti-pull-out device and sliding bearing (2)
In the inventions according to claims 24 and 24-2, the lower member constituting the upper slide member and the upper member constituting the lower slide member, or both of them are relative to the upper lower slide member. The invention is an invention of a seismic isolation device / sliding bearing (a pulling prevention device / sliding bearing) configured to slide in a horizontal direction while being restrained in the vertical direction, and a seismic isolation structure based thereon.
The invention according to claim 25 is the invention according to claims 24 and 24-2, between the upper slide member (upper seismic isolation plate) and the lower slide member (lower seismic isolation plate). It is an invention of a seismic isolation device / sliding bearing (drawing prevention device / sliding bearing) constituted by providing a sliding type intermediate sliding portion or a rolling type intermediate sliding portion, and a seismic isolation structure based thereon.
Specifically, each of the lower member and the upper member is provided with a hook portion (or hook portion), and the hook portion (or hook portion) is opposite to the upper and lower slide members. It is comprised so that it may hook on the hook part (or hook part) provided in each other.
In addition, regarding the hook part and the hook part, the hook part may be concave or convex, and similarly, the hook part may be concave or convex so that they can be hooked on each other. One of the hook and the hook is active and the other is passive, but the hook is not always active. Similarly, the hook portion is not always passive. The same applies hereinafter.
Furthermore, in addition to the inventions in claims 24 and 24-2, the invention described in claim 26 to claim 27 is an upper part of a lower member constituting an upper slide member (upper seismic isolation plate). The upper slide that forms the lower slide member (lower seismic isolation plate) has a slide-direction hole in the upper and lower slide members. It is an invention of a seismic isolation device / sliding bearing (withdrawal prevention device / sliding bearing) that is provided with (roller or ball) and also serves as a rolling bearing, and a seismic isolation structure.
2.11. Improvement of pull-out prevention device and sliding bearing ▲ 3 ▼
The invention described in claim 28 and claim 28-2 is provided with an intermediate slide member having a slide hole that is elongated laterally between the upper slide member and the lower slide member. The slide member, the middle slide member, and the lower slide member are engaged with both slide holes in a direction crossing each other so that they can slide.
In addition, either or both of the lower member constituting the upper slide member and the upper member constituting the lower slide member are configured to slide in the horizontal direction while being restrained in the vertical direction with respect to the upper lower slide member. The invention of the seismic isolation device / sliding support (withdrawal prevention device / sliding support) and the seismic isolation structure.
Specifically, either the lower member constituting the upper slide member, the upper member constituting the lower slide member, or both of the upper and lower slide members are parallel ("parallel" includes almost parallel, By engaging with a hooking portion or a hooking portion provided on opposite sides that are the same in the specification, the upper and lower slide members are restrained in the vertical direction and slide in the horizontal direction.
Further, similarly to 2.10., It is also possible to provide a sliding type intermediate sliding portion or a rolling type intermediate sliding portion between the slide members.
2.12. Improvement of pull-out prevention device and sliding bearing ▲ 4 ▼
In 2.10. (Excluding mortar / spherical support type) and 2.11. There is a problem that the lower member that constitutes the upper slide member, the upper member that constitutes the lower slide member, or the intermediate slide member does not naturally return to its original position. It was. In addition, 2.10. (Excluding the mortar and spherical bearing type) and 2.11. Are smaller than the conventional one (patent 1844024), but there was a demand for further reduction.
The inventions of claims 29 to 32-2 solve these problems.
Claim 29, claim 29-2,
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
The upper and lower connecting slide members are configured to slide in the horizontal direction while being constrained in the vertical direction with respect to the upper seismic isolation plate, and in the upper direction by the upper and lower connecting slide member configured to slide in the horizontal direction while being constrained in the vertical direction with respect to the lower base isolation plate The base isolation plate and the lower base isolation plate are connected (restrained) in the vertical direction and configured to be slidable in the horizontal direction.
And the seismic isolation device, which is configured by providing the lower base isolation plate in a structure that supports the base isolation structure in the structure to be isolated from the upper isolation plate, It is an invention of a sliding bearing (pullout prevention device / sliding bearing) and a seismic isolation structure.
The position where the top and bottom connecting slide member and the base isolation plate are connected may be either the opposite sides of the base isolation plate parallel to each other (outer guide type), the sliding surface part of the base isolation plate (inner guide type), or both ( For the description of the outer guide type and the inner guide type, see 10.1.1.
Claim 29-3 is for the hook part (or hook part) in which the upper and lower connecting slide members having the hook part (or the hook part) are provided on the upper and lower seismic isolation plates (parallel to each other). The invention is an invention of a seismic isolation device / sliding bearing (withdrawal prevention device / sliding bearing) having an inner-type top-and-bottom sliding member constituted by engaging (entering) from the inside, and a seismic isolation structure by the same.
Claim 29-4 claims that the upper and lower connecting slide members having the hook portions (or the hook portions) are provided on the upper and lower seismic isolation plates (the opposite sides of the base plate). The invention is an invention of a seismic isolation device / sliding bearing (withdrawal prevention device / sliding bearing) having an outer top and bottom connecting slide member, which is configured by engaging (entering) from the outside, and a seismic isolation structure thereby.
Claim 30
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claims 29 to 29-4, the sliding direction with respect to the upper seismic isolation plate and the sliding direction with respect to the lower seismic isolation plate are at right angles (" The term “right angle” is a vertically connecting slide member configured to form a substantially right angle, including all right angles), and a seismic isolation device / sliding bearing (withdrawal prevention device / sliding bearing), and thereby It is an invention of a seismic isolation structure.
Claim 31
31. The seismic isolation device / sliding support according to claim 29, wherein a ball or a roller freely rolls on the seismic isolation plate or an intermediate slide part slides at a central part of the vertically connecting slide member. Seismic isolation device / sliding bearing (drawing prevention device / sliding bearing) characterized by being formed by a hole of a size and containing a ball or roller or an intermediate sliding part It is an invention of a structure.
Claim 32
32. The seismic isolation device / sliding bearing according to claim 31, wherein the upper seismic isolation plate and the lower seismic isolation plate have a concave sliding surface portion such as a mortar shape, a spherical shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape. It is an invention of a seismic isolation device / sliding bearing (drawing prevention device / sliding bearing), which is a seismic dish, and a seismic isolation structure.
Claim 32-2
In the seismic isolation device and the sliding bearing according to any one of claims 29 to 32,
A seismic isolation device / sliding bearing characterized by providing rolling elements such as balls or rollers or a low friction material at the contact portion between the top and bottom sliding member and the base isolation plate, and the base isolation structure thereby It is an invention of the body.
3. Improved damper function and initial sliding performance of sliding seismic isolation devices and sliding bearings
3.1. Change of friction coefficient
In order to improve the initial sliding of the earthquake, the friction coefficient at the center is reduced in the sliding surface portion of the base plate. Further, in order to reduce the amplitude, the friction coefficient of the peripheral portion is increased at the sliding surface portion of the base isolation plate.
In addition, by combining both of these, the friction coefficient of the central portion is reduced and the friction coefficient of the peripheral portion is increased in the sliding surface portion of the seismic isolation plate. Thereby, the initial acceleration of the earthquake can be reduced, and the effect of suppressing the amplitude above a certain level can be further enhanced.
There are also a method of gradually increasing the coefficient of friction in the sliding surface portion of the seismic isolation plate from the central portion toward the peripheral portion, and a method of gradually increasing the friction coefficient. Claim 33 is the invention of the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure.
Moreover, this method not only can easily change the damping effect depending on the coefficient of friction, but also has a great damping effect after an earthquake, compared to a viscous damper or a spring.
This is because the frictional resistance is constant regardless of the speed, and the damping effect increases as the vibration speed after the earthquake becomes weaker. In addition, since it is proportional to the amplitude of a spring or the like, it becomes an asymptotic curve even after an earthquake and does not attenuate easily.
3.2. Change in curvature
In seismic isolation devices / sliding bearings with a seismic isolation plate having a concave sliding surface part, by increasing the radius of curvature at the center of the concave sliding surface part of the seismic isolation plate and decreasing the curvature radius of the peripheral part, With respect to an earthquake of amplitude, it is possible to have a suppressing effect so that the sliding portion does not come off the seismic isolation plate.
The invention of claim 34 is an invention of the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure.
Claim 34-2
The sliding surface portion of the seismic isolation plate according to claim 34, wherein the slope of the sliding surface portion is configured to satisfy the following formula, and the invention is an invention of a seismic isolation structure by the damper.
Z = p · X ^ n
X: Horizontal displacement from the center of the base plate
Z: Vertical displacement caused by horizontal displacement X on the curved surface formed by the base plate
p, n: coefficients of the surface equation
In particular, the case of n = 0.7-2 is effective.
3.3. Change in friction coefficient and change in curvature ratio
There is also a method of improving the damper function and initial sliding performance of the sliding seismic isolation device / sliding bearing by using both the friction coefficient change of 3.1. And the curvature ratio of 3.2. .
4). Double (or more) seismic isolation plate, gravity recovery type seismic isolation device
4.1. Double (or more) double base isolation devices and sliding bearings
4.1.1. Double (or more than two) seismic isolation devices and sliding bearings
In order to reduce the size of the base plate, the base plate is attached to both the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated. Invented a method to make a double seismic isolation plate.
This double seismic isolation plate seismic isolation device / sliding bearing has a case where it is composed of seismic isolation plates having a flat sliding surface portion (referred to as a flat sliding surface portion) and a flat sliding surface portion. There are cases where it is composed of a seismic isolation plate and a seismic isolation plate having a concave sliding surface portion (referred to as a concave sliding surface portion), or may be composed of seismic isolation plates having a concave sliding surface portion. .
In the case of being composed of a base-isolated plate having a flat sliding surface part and a concave sliding surface part, or in the case of being composed of base-isolated dishes having a concave sliding surface part, there is an intermediate between the upper and lower double seismic isolation dishes. Requires sliding parts.
In addition, the seismic isolation dish which has a planar sliding surface part is called a planar seismic isolation dish, and the seismic isolation dish which has a concave sliding surface part is called a concave seismic isolation dish.
This double seismic isolation plate / sliding bearing has an area of approximately 1 / of the seismic isolation plate compared to the seismic isolation device or the seismic isolation restoration device with the sliding part and seismic isolation plate of Patent No. 1844024. Even if the upper and lower seismic isolation plates are combined, the required material will be almost 1/2.
In addition, since the two upper and lower seismic isolation plates can be made the same size, it is possible to obtain a sealing property at all times other than during an earthquake.
Naturally, seismic isolation devices and sliding bearings with a triple or higher seismic isolation plate are also conceivable.
In the case of seismic isolation devices and sliding bearings with triple or more seismic isolation plates, it is constructed by sandwiching an intermediate isolation plate between the upper and lower isolation plates.
The 35th to 36th aspects of the present invention are inventions of the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure.
4.1.2. Mie (and more than triple) seismic isolation plates with sliding protection and sliding bearings
In the triple seismic isolation plate / sliding support using the upper isolation plate, intermediate isolation plate, and lower isolation plate, the upper isolation plate and the intermediate isolation plate are connected vertically by the slide member / part (x-axis direction). = Horizontal direction), by connecting the upper and lower base isolation plates with the upper and lower base isolation plates by connecting the upper and lower base isolation plates with the upper and lower slide members (parts in the horizontal direction). Are connected to each other (z-axis direction = vertical direction) to cope with the pulling force. In addition, quadruple or more seismic isolation plates and sliding bearings are considered as well. In this case, a plurality of intermediate isolation plates are installed, and the intermediate isolation plates are sequentially connected in the same manner as in the case of the triple isolation plate.
The position where the top / bottom slide member / part is connected to the base plate is either on the opposite side of the base plate (outside guide type), the sliding surface part of the base plate (inner guide type), or both Good (For the explanation of the outer guide type and the inner guide type, see 10.1.1. If the guide part is considered as a slide part connecting up and down, it is the same).
Claims 37 to 38-3 are inventions of the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure.
Here, the difference in terms between the upper and lower isolation plates, and the lower and lower isolation plates will be described.
When there are three seismic isolation plates, it is composed of an upper isolation plate, an intermediate isolation plate, and a lower isolation plate. When there are three or more plates, the upper base plate, a plurality of intermediate base plates, and a lower base plate are used.
The middle seismic isolation plate serves as both the lower and upper seismic isolation plates, and becomes the lower seismic isolation plate (upper seismic isolation plate or above) The upper base isolation plate is the upper base plate in relation to the lower base plate or the lower base plate.
The upper (side) base plate is the upper base plate or the upper base plate. The same applies to the lower (side) base plate. Further, the upper (part) base isolation plate represents the upper base isolation plate or the upper base isolation plate. The same goes for the lower (part) base plate.
4.2. Double (or more than double) seismic isolation plate with intermediate sliding part, sliding support
4.2.1. Intermediate sliding part (single)
4.2.1.1. Intermediate sliding part
Double (or more than two) seismic isolation plates, between the seismic isolation plates where sliding bearings overlap,
It is conceivable that an intermediate sliding part is sandwiched between the sliding type (4.2.1.2.), The rolling type (4.2.1.3.) And the intermediate type (4.2.1.4. )You could think so.
It is composed of an upper base isolation plate having a downward flat sliding surface portion or a concave sliding surface portion, and a lower base isolation plate having an upward flat sliding surface portion or a concave sliding surface portion,
An intermediate sliding part (sliding type or rolling type) or an intermediate sliding part with a roller ball (bearing) is sandwiched between the upper and lower isolation plates,
In addition, a roller ball (bearing) may be sandwiched between the upper base plate, the lower base plate and the intermediate sliding portion. In addition, in the case of a triple or more seismic isolation plate, it may be sandwiched between the seismic isolation plates.
Claim 39 is an invention of the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure.
4.2.1.2. Intermediate sliding part (slip type)
The intermediate sliding part of the seismic isolation device consisting of a double (or more than two) base isolation plate with an intermediate sliding part is a slip type.
In the seismic isolation device consisting of a double (or more than two) seismic isolation plate with an intermediate sliding part in 4.2.1.1., A convex type having the same curvature as the concave shape of the upper seismic isolation plate, or a lower The intermediate sliding part is 1 by interposing the intermediate sliding part, which is a combination of the concave type of the side isolation plate and the convex type having the same curvature or the curvature of contact, between the upper isolation plate and the lower isolation plate. In both cases, the contact area between the intermediate sliding portion and the upper seismic isolation plate and between the intermediate sliding portion and the lower seismic isolation plate can be made constant or close to each other even during vibration.
Claims 40 to 45 are inventions of the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure.
4.2.1.3. Intermediate sliding part (rolling type)
Further, the following 4.2.1.3.1. To 4.2.1.3.4. Are double (or more than double) having the intermediate sliding portion of 4.2.1.1. Of claims 46 to 51. The intermediate sliding part of the seismic isolation device consisting of the seismic isolation plate is a rolling type.
4.2.1.3.1. Intermediate sliding part (planar, concave spherical base plate)
4.2.1.3.2. Intermediate sliding part (planar, mortar-shaped seismic isolation plate)
Claims 46 to 49
In the seismic isolation device consisting of a double (or more than two) base isolation plate with an intermediate sliding part as described in 4.2.1.1.
An upper seismic isolation plate having a downward flat or concave spherical or mortar-shaped sliding surface part, a lower seismic isolation plate having an upward planar or concave spherical or mortar-shaped sliding surface part, and sandwiched between these seismic isolation plates This is an invention of a seismic isolation device / sliding support constructed by having a ball and a seismic isolation structure.
In particular, in the case of a mortar-shaped seismic isolation plate, the bottom of the mortar is preferably formed into a spherical shape having the same curvature as the ball, and the mortar is preferably formed in contact with it. Claim 48 is the invention of the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure.
As a result, the contact area between the ball and the seismic isolation dish can be increased regardless of the shape of the mortar, and the pressure resistance performance is enhanced. This can minimize the biting of the ball after secular worries into the base plate.
This is because the contact area between the ball and the base plate is increased by using this shape for the biting in the normal time (including the case of a small earthquake with a small displacement). This is because it can be prevented by reducing the load.
4.2.1.3.3. Intermediate sliding part (planar, cylindrical valley surface seismic isolation plate)
4.2.1.3.4. Intermediate sliding part (planar, V-shaped valley-shaped base plate)
Also, an upper base plate having a sliding surface portion such as a downward planar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape, and a lower side having a sliding surface portion such as an upward planar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape. The same applies to seismic isolation devices and sliding bearings composed of seismic isolation plates and rollers provided between these seismic isolation plates and perpendicular to the sliding direction.
Claims 49 to 50 are inventions of the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure.
In particular, in the case of a base-isolated plate having a V-shaped valley-like sliding surface, the bottom of the V-shaped valley surface has the same curvature as the roller sandwiched between the base-isolated plates. Should be formed in contact with it. Claim 51 is the invention of the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure.
4.2.1.4. Intermediate sliding part (rolling and sliding intermediate type)
Claims 52 to 53 are the intermediate sliding part of the seismic isolation device according to 4.2.1.1, comprising a double (or more than two) base isolation dish (concave base isolation dish) having an intermediate sliding part. However, it is an intermediate type between sliding and rolling, and is an invention of a seismic isolation device / sliding bearing that can obtain an intermediate friction coefficient between rolling and sliding, and a seismic isolation structure.
The coefficient of friction was about 1 / 10th of the rolling bearing and 1 / 10th of the sliding bearing, and an intermediate value was not obtained.
A roller 5-f and a ball 5-e (bearing) are provided in the intermediate sliding portion 6, and this is made possible by a combined type of rolling and sliding support.
(1) Anti-rotation type
The invention of claim 52 is the seismic isolation device / sliding bearing of 4.2.1.
One or a plurality (or all) of the intermediate sliding portion is composed of a roller ball (bearing) and a sliding portion having the roller ball (bearing).
The seismic isolation device is characterized in that the sliding portion is configured so that the friction of the contact surface between the sliding portion and the roller ball (bearing) is increased so as to suppress the rotation of the roller ball (bearing).・ Sliding support and seismic isolation structure.
(2) Friction rotation combined type
The invention of claim 53 is the seismic isolation device / sliding support of 4.2.1.
One or a plurality (or all) of the intermediate sliding portion is composed of a roller ball (bearing) and a sliding portion having the roller ball (bearing).
This is a seismic isolation device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure by which both the sliding portion and the roller ball (bearing) are configured to contact the seismic isolation plate almost evenly.
4.2.2. Double intermediate sliding part
The invention of claim 54 is that the intermediate sliding portion is doubled in the seismic isolation device and sliding bearing of 4.2.1. The intermediate sliding portion or the intermediate sliding portion having the roller ball (bearing) is divided into a first intermediate sliding portion and a second intermediate sliding portion in the vertical direction, and they are the same ("same" includes almost the same, all Same as the specification) The spherical surfaces of the spherical surfaces overlap each other and are sandwiched between seismic isolation plates having upper and lower sliding surface portions.
In particular,
In 4.2.1, the intermediate sliding part or the intermediate sliding part with the roller ball (bearing) is divided into a first intermediate sliding part and a second intermediate sliding part,
It has a convex (or spherical) sliding surface part with the same curvature (or the same spherical curvature) as or in contact with the flat or concave sliding surface part of either the upper or lower base plate, and the opposite part of the convex shape is A first intermediate sliding portion having a convex (or concave) spherical sliding surface portion;
It has a concave (or convex) spherical sliding surface portion of the same spherical ratio as the convex (or concave) spherical sliding surface portion of the opposite portion, and the opposite portion of the concave (or convex) shape is upper or lower A second intermediate sliding portion having a convex (or spherical) sliding surface portion having the same curvature (or the same spherical curvature) or a curved curvature as the other planar or concave sliding surface portion of the shaker plate,
The first intermediate sliding portion and the second intermediate sliding portion are formed by being sandwiched between upper and lower seismic isolation plates in a shape in which spherical sliding surface portions having the same spherical ratio are overlapped with each other. This is a seismic isolation device, sliding bearing, and seismic isolation structure.
4.2.3. Triple intermediate sliding part
The invention of claim 55 is that the intermediate sliding portion is tripled in the seismic isolation device / sliding support of 4.2.1. The intermediate sliding part or the intermediate sliding part with the roller ball (bearing) is divided into a first intermediate sliding part, a second intermediate sliding part, and a third intermediate sliding part, which are spherical surfaces having the same spherical ratio. It is sandwiched between seismic isolation plates that have upper and lower sliding surfaces, overlapping each other.
In particular,
In 4.2.1, the intermediate sliding part or the intermediate sliding part with the roller ball (bearing) is divided into a first intermediate sliding part, a second intermediate sliding part and a third intermediate sliding part,
It has a convex (or spherical) sliding surface part with the same curvature (or the same spherical curvature) as or in contact with the flat or concave sliding surface part of either the upper or lower base plate, and the opposite part of the convex shape is A first intermediate sliding portion having a concave (or convex) spherical sliding surface portion;
It has a convex (or concave) spherical sliding surface portion having the same spherical ratio as the concave (or convex) spherical sliding surface portion of the opposite portion, and the opposite portion of the convex (or concave) shape is a convex (or concave) shape. A second intermediate sliding portion having a spherical sliding surface portion;
It has a concave (or convex) spherical sliding surface portion of the same spherical ratio as the convex (or concave) spherical sliding surface portion of the opposite portion, and the opposite portion of the concave (or convex) shape is upper or lower The other flat or concave sliding surface portion of the shaker and a third intermediate sliding portion having a convex (or spherical) sliding surface portion with the same curvature (or the same spherical curvature) or a curved curvature,
The first intermediate sliding part, the second intermediate sliding part, and the third intermediate sliding part are sandwiched between the upper and lower seismic isolation plates in such a manner that the spherical sliding surfaces having the same spherical ratio overlap each other. This is a seismic isolation device / sliding bearing characterized by being configured, and a seismic isolation structure.
4.2.4. Intermediate sliding part with restoring spring Double (or more) base isolation plate isolation device / sliding bearing
The invention according to claim 56 is the above-mentioned 4.2. Intermediate sliding part with double (or more than two) seismic isolation plate / sliding bearing device, wherein the intermediate sliding part or the cage and the upper seismic isolation A seismic isolation device / sliding bearing characterized by having a restoring force by connecting the plate and the lower seismic isolation plate with a spring, etc., and having the function of the restoring device, and a seismic isolation structure thereby It is.
4.2.5. Double (or more) base isolation plates with roller balls (bearings)
4. In the double (or more than two) seismic isolation plate / sliding bearings in 4), by inserting 5-e, 5-f such as rollers and balls (bearings) between the seismic isolation plates, the friction coefficient And a high seismic isolation performance can be obtained.
Claim 57 is the invention of the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure.
4.3. Flat or cylindrical valley surface or V-shaped valley surface layered seismic isolation plate (up and down with sliding part)
In the seismic isolation plate / sliding bearing of Mie or higher, with the sliding member of 4.1.2., The intermediate seismic isolation plate does not naturally return to its original position (both flat type and concave type). The shaker could come off. In addition, the vertical connecting slide member does not naturally return to the original position (both flat type and concave type), and there is a possibility that the vertical connecting slide member may come off during an earthquake.
It solves this problem.
The invention of claim 58, claim 58-2, claim 58-3 is the triple or more seismic isolation plate seismic isolation device / sliding support of 4.
There are a plurality of seismic isolation plates, and these seismic isolation plates are connected to each other by the upper and lower connecting slides provided on the seismic isolation plates themselves (in parallel to each other), and sequentially connected.
Upper seismic isolation plate having a sliding surface portion such as a downward planar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape, and a lower side having a sliding surface portion such as an upward planar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape One layer composed of a base plate and a rolling element such as a roller or an intermediate sliding part (sliding member) sandwiched between these base plates so that the traveling direction of the rolling element such as a roller changes for each unit. In addition, when the seismic isolation plate has three layers, the seismic isolation plates are stacked so that they are orthogonal to each other, and when the seismic isolation plate has three or more layers, the total angle of intersection is 180 degrees. (The upper upper base plate in the lower layer may also serve as the upper lower base plate in the upper layer), and is configured to be isolated and restored to horizontal force from all directions by its multi-layer. This is a seismic isolation device / sliding bearing and a seismic isolation structure.
An upper base plate having a downward flat sliding surface portion, a lower base plate having an upward flat sliding surface portion, and a rolling element such as a roller sandwiched between these base isolation plates or an intermediate sliding portion ( In this case, since the upper and lower connecting slide portions are provided on the seismic isolation plate itself, there is no fear that the upper and lower connecting slide members will come off during an earthquake.
In particular, in the case of a triple seismic isolation plate, not only the upper and lower connecting slide members will not be removed, but also the intermediate seismic isolation plate will naturally return to its original position, so the intermediate seismic isolation plate may also be detached during an earthquake. Disappear.
In addition, at least one of the upper base plate or the lower base plate is a sliding surface portion such as a cylindrical valley surface or a V-shaped valley surface, and a rolling element such as a roller or an intermediate sliding portion ( When constructing a seismic isolation device / sliding bearing by sandwiching a sliding member)
There is no need to worry about detaching during an earthquake, as in the case of using a slide member that connects up and down. In addition, the intermediate seismic isolation plate naturally has the effect of returning to its original position,
Restoration in all directions becomes possible, and further, pressure resistance performance can be improved by enabling restoration in all directions with a roller type. In particular, in the case of a seismic isolation plate having a V-shaped valley-shaped concave sliding surface, 5. As shown in Fig. 1, a seismic isolation device without resonance becomes possible.
Furthermore, in the case of this triple isolation plate configuration, the upper and lower connecting slide members will not be removed, and the intermediate plate isolation plate will naturally return to its original position, so that the intermediate isolation plate will come off. Also disappear.
The position where the top and bottom connecting slide part and the base isolation plate are connected may be either the opposite sides of the base isolation plate (external guide type), the sliding surface part of the base isolation plate (inner guide type), or both ( For the description of the outer guide type and the inner guide type, see 10.1.1.
By using a plurality of rolling elements such as rollers or intermediate sliding portions (sliding members), pressure resistance can be further improved. Claims 59 to 60 are the invention of the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure.
The invention of claim 60-0 and claim 60-1 is the case of the upper base plate and the lower base plate having the sliding surface portion such as the V-shaped valley surface of the invention of claim 60, It is an invention for improving the return to origin after an earthquake.
Claim 60-0 is the base part (bottom part of the valley) of the V-shaped valley-like sliding surface part of the upper base isolation plate and the lower base isolation plate in the base isolation device and sliding bearing of claim 60. This is a seismic isolation device / sliding support characterized by having a flat surface, and a seismic isolation structure.
Claim 60-1 is the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 60,
It is comprised by the center part (bottom part of a valley) of the V-shaped valley surface sliding surface part of an upper base isolation plate and a lower base isolation plate being the cylindrical valley surface shape which makes a tangential shape in the said V-shaped valley surface shape. This is a seismic isolation device / sliding bearing, and a seismic isolation structure.
Claim 60-2 is the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 60,
An upper seismic isolation plate having a downward cylindrical valley surface sliding surface portion, a lower isolation plate having an upward cylindrical valley surface sliding surface portion, and between the upper and lower isolation plates It is characterized by sandwiching an intermediate base isolation plate and sandwiching rolling elements such as a plurality of rollers between the intermediate base isolation plate, the upper isolation plate and the lower isolation plate. Seismic isolation device, sliding bearing, and seismic isolation structure.
Further, in the seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 35 to 60-2, a tooth that meshes with the rack around the roller rolling surface of the sliding surface portion and the rack around the roller ( By providing a gear), it is possible to prevent the roller from slipping due to the slip at the time of seismic isolation. Claim 60-3 is the invention of the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure.
Further, in the seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 35 to 60-3, a groove is provided on one of the roller and the roller rolling surface of the sliding surface portion, and the groove is provided on the other. By providing the convex part which enters, it becomes possible to prevent the slippage due to the slip at the time of the seismic isolation of the roller. Claim 60-4 is the invention of the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure.
4.4. Double (or more) seismic isolator / slide bearing with seal or dust cover
In order to obtain the sealing property of the seismic isolation plate of the seismic isolation device, the entire circumference around the side of the seismic isolation plate of the double (or more) seismic isolation device / sliding bearing is about a small or medium earthquake. We have invented a double (or more than double) base isolation plate / sliding support and a base isolation structure that is sealed with a seal or dust-proof cover that allows the vibration to swing.
Claim 61 is the invention.
4.5. Improvement of the sliding part of the gravity recovery type single seismic isolation plate and sliding bearing
4.5.1. Intermediate sliding part
In order to maintain a large contact area between the seismic isolation plate and the sliding part of the gravity restoration type single base isolation plate / sliding bearing, and to keep constant during the base isolation vibration during an earthquake, the following Invented the configuration.
A base-isolated dish having a concave sliding surface portion such as a spherical shape, a mortar shape, a cylindrical valley surface shape or a V-shaped valley surface shape;
An intermediate sliding portion or roller ball having a convex sliding surface portion having the same spherical or curved curvature as the concave sliding surface portion of the base plate and having a concave (or convex) spherical sliding surface portion on the opposite side of the convex shape. An intermediate sliding part with (bearing),
This concave (or convex) spherical sliding surface portion of the intermediate sliding portion and a sliding portion having a convex (or concave) spherical sliding surface portion of the same spherical ratio,
A seismic isolation device / sliding support configured by sandwiching the intermediate sliding portion between a seismic isolation plate having a concave sliding surface portion and a sliding portion, and a seismic isolation structure formed thereby.
Claim 62 is the invention.
4.5.2. Double intermediate sliding part
A base-isolated dish having a concave sliding surface portion such as a spherical shape, a mortar shape, a cylindrical valley surface shape or a V-shaped valley surface shape;
A second intermediate sliding portion or roller having a convex sliding surface portion having the same spherical curvature as or in contact with the concave sliding surface portion of the base plate and having a convex (or concave) spherical sliding surface portion on the opposite side of the convex shape. A second intermediate sliding portion having a ball (bearing);
It has a concave (or convex) spherical sliding surface portion having the same spherical ratio as the convex (or concave) spherical sliding surface portion of the opposite portion, and a convex (or concave) shape opposite to the concave (or convex) shape. A first intermediate sliding portion having a spherical sliding surface portion or a first intermediate sliding portion having a roller ball (bearing);
The first intermediate sliding portion comprises a convex (or concave) spherical sliding surface portion and a sliding portion having a concave (or convex) spherical sliding surface portion having the same spherical ratio,
The first intermediate sliding portion and the second intermediate sliding portion overlap each other between the spherical sliding surface portions having the same spherical ratio, and are sandwiched between the seismic isolation plate having the concave sliding surface portion and the sliding portion. Invented the seismic isolation device, sliding bearing, and the seismic isolation structure.
Claim 63 is the invention.
4.6. Gravity restoration type single seismic isolation plate seismic isolation device and sliding bearing
4.6.1. Gravity restoration type single seismic isolation plate seismic isolation device / sliding bearing of sliding part vertical displacement absorption type ▲ 1 ▼
Claim 64 provides:
In order to absorb the vertical displacement of the sliding part caused by the movement of the seismic isolation plate of the seismic isolation restoration device, a holding material with elastic springs inserted in the vertical direction on the upper part of the sliding part and screwed on it. By pressing the spring, etc., the action of the spring absorbs the vertical displacement of the sliding part, and by tightening or loosening this pressing material in the screw direction, the restoring force / damping force can be changed, By tightening the retainer in the screw direction, it is possible to eliminate the residual displacement after the earthquake, and these springs etc. are used for the gravity recovery of the sliding part vertical displacement absorption type that has a seismic isolation effect against the vertical motion of the earthquake There is a type single seismic isolation plate seismic isolation device, sliding support, and the invention of the seismic isolation structure.
4.6.2. Gravity restoration type single seismic isolation plate seismic isolation device / sliding bearing of sliding part vertical displacement absorption type (2)
The present invention relates to a sliding part vertical displacement absorption type gravity restoration type single seismic isolation plate and a sliding bearing.
The fixing pin of the automatic restoration type fixing device in 8.1.2.2.3 is a sliding part or a sliding part having a roller ball (bearing), and the insertion part of the fixing pin is a seismic isolation dish having a concave sliding surface part. By doing so, the sliding part vertical displacement absorbing type gravity restoring type single seismic isolation plate / sliding support, in which the sliding part itself can absorb the vertical displacement, becomes possible.
4.7. Edge-cutting vertical displacement absorbing gravity recovery type seismic isolation device, sliding bearing
In order to absorb vertical displacement, the following apparatus was also invented.
Gravity restoration type seismic isolation device ・ Sliding part of sliding bearing is a member that transmits horizontal force but does not transmit vertical force, but the weight of the member is reduced to the structure to be isolated. In comparison, it is a gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing with a heavy member so that this gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing can be restored.
Claim 65 is an invention of the edge-cutting type vertical displacement absorbing gravity restoring type seismic isolation device / sliding bearing, and an invention of the seismic isolation structure.
4.8. New gravity recovery type seismic isolation device
A weight is connected to the structure to be seismically isolated with a cable, etc., and the structure that supports the structure to be seismic isolated is inserted into the insertion port of a size in which the cable etc. is inserted. The weight is hung under the structure that supports the structure to be seismically isolated through the insertion port.
In the event of an earthquake, the support position of the weight of the structure to be isolated and the hole are displaced from each other, but the weight acts to correct the displacement of the position, and a restoring force is obtained.
In some cases, the periphery of the hole may be made of a low friction material, a lubricant, or the like to minimize the frictional resistance around the cable and the hole.
The gravity restoring type seismic isolation device using this weight has a long life and does not cause vertical displacement. Compared to restoration control using springs, etc., it has better seismic isolation performance and has a greater ability to eliminate residual displacement after an earthquake.
Claims 66 to 68 are inventions of the gravity restoring type seismic isolation device and inventions of the seismic isolation structure.
Claim 68-2 is the seismic isolation structure according to any one of claims 66 to 68, wherein the sliding bearing used in combination is a rolling bearing or a sliding bearing (a flat surface having no restoring performance). The invention is an invention of a seismic isolation structure characterized in that it may be a sliding bearing having a sliding surface portion.
In the following, this weight recovery type seismic isolation device using a weight (sometimes including a sliding bearing) is referred to as a “weight recovery type seismic isolation device”.
4.9. Rolling and sliding bearings with rising edge
There is a need for simple, reliable stoppers with a shock-absorbing function as stoppers for seismic isolation bearings.
On the other hand, the invention of claim 68-3 is that invention,
In the seismic isolation device and the sliding bearing according to any one of claims 1 to 68-2,
The problem can be solved by providing a rising part at the end of the sliding part of the base plate.
5). Non-resonant seismic isolator, equations of motion and program
5.1. Seismic isolation device without resonance and its equation of motion
5.1.1. Seismic isolation device without resonance and its equation of motion
Regardless of seismic or seismic isolation, resonance was considered the most dangerous phenomenon. There is a need for a seismic isolation device without resonance. The 69th to 76th aspects are the invention, and the invention of the seismic isolation structure.
5.1.1.1. Sliding seismic isolation device without resonance and sliding seismic isolation device with resonance
5.1.1.1.1. Sliding seismic isolation device without resonance
(1) Linear gradient type regenerative sliding bearing
Seismic isolation device / sliding bearing (single seismic isolation device / sliding bearing (rolling / sliding, see 4.5)), double (or two) Seismic isolators and sliding bearings (rolling and sliding, 2.10./2.12./4.1-2.2.1.2.3./4.2.1.2.5./4.2.1.3.2.-4.3. /(4.4.)/see)),
Or, a seismic isolation device / sliding bearing made of a seismic isolation plate having a V-shaped valley surface sliding surface (single seismic isolation plate / sliding bearing (see rolling / sliding, see 4.5)), double (or double (See above) Seismic isolation devices and sliding bearings (rolling / sliding, see 4.2.1.2.4./4.2.1.2.5./4.2.1.3.4./4.3./(4.4.)), 10.1. 1.2. The base-isolated structure using the anti-rotation / twisting prevention device 2 (3) Restoration type sliding bearing combined type has no resonance phenomenon.
The above-mentioned seismic isolation device / sliding bearing consisting of a seismic isolation plate having a mortar-shaped sliding surface part, and a seismic isolation device / sliding bearing consisting of a seismic isolation plate having a V-shaped valley surface sliding surface part, that is, a constant gradient type In the case of a base-isolated structure with a sliding bearing that slides on a base-isolated plate having a sliding surface (rolls with a rolling element, etc.), there is no resonance phenomenon. A sliding bearing formed by sliding such a base-isolated dish having a constant-gradient sliding surface portion (with a rolling element or the like) is called a linear gradient-type restored sliding bearing.
(2) Weight recovery type seismic isolation device
The seismic isolation structure using the weight recovery type seismic isolation device (see 4.8) has no resonance phenomenon. The sliding bearing used in combination may be a sliding bearing (a rolling bearing or a sliding bearing) having a flat sliding surface portion having no restoring performance (the seismic isolation structure according to claim 68-2). As shown below, it cannot be used in combination with a concave spherical / cylindrical valley restoration type seismic isolation device / sliding bearing.
5.1.1.1.2. Sliding seismic isolation device with resonance
For reference, the following two types of seismic isolation devices are listed as sliding-type seismic isolation devices with resonance.
(1) Concave spherical surface, cylindrical valley surface restoration type seismic isolation device, sliding bearing
Seismic isolation devices and sliding bearings consisting of seismic isolation plates with concave spherical sliding surfaces (see 2.10./2.12./4.1 to 4.2.1.2.1./4.2.1.3.1. To 4.5.),
Or by seismic isolation devices / sliding bearings (see 4.2.1.2.2./4.2.1.3.3./4.3./(4.4.)/4.5.) Consisting of seismic isolation plates with cylindrical valley-like sliding surfaces The base isolation structure has a resonance phenomenon.
A base-isolated device / slide bearing made of a base-isolated plate having a concave spherical sliding surface part as described above, or a base-isolated device / sliding base made of a base-isolated plate having a cylindrical valley-like sliding surface part into a concave spherical / cylindrical valley It is called a surface restoration type seismic isolation device and sliding bearing.
(2) Sliding bearing + spring type restoration device
A base-isolated structure using a sliding bearing + spring-type restoring device (see 4.2.4 / 14.2.2. (Example)) has a resonance phenomenon.
5.1.1.2. Equations of motion between a sliding-type seismic isolation device without resonance and a sliding-type seismic isolation device with resonance (see 5.3.0. And 5.1.3.1.
Below is the equation of motion of 5.1.1.1.
5.1.1.2.1. Sliding seismic isolation device without resonance
(1) Linear gradient type regenerative sliding bearing
1) Direct method
The equation of motion of the base-isolated structure by the linear gradient type restored sliding bearing is as follows.
d (dx / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 ・ g {tanθ ・ sign (x) + μ ・ sign (dx / dt)} =-d (dz / dt) / dt
When θ is small, from (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (radian)
d (dx / dt) / dt + g {θ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} =-d (dz / dt) / dt
When there is a speed proportional damper, it is as follows.
d (dx / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 ・ g {tanθ ・ sign (x) + μ ・ sign (dx / dt)} + C / m ・ dx / dt = -d (dz / dt) / dt
When θ is small, from (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (radian)
d (dx / dt) / dt + g {θ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} + C / m · dx / dt = -d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) is added instead of + C / m · dx / dt.
2) Equivalent linearization method
The equation of motion by the equivalent linearization method of the base-isolated structure by the linear gradient type restoration sliding bearing is as follows.
d (dx / dt) /dt+Ke/m.x+Ce/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Ke ≒ (π ^ 2/8) · mg · tanθ / | x |
Ke = (cosθ) ^ 2 · mg · tanθ / | x | ≒ mg · tanθ / | x | ≒ mg · θ / | x |
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
Ce = (cosθ) ^ 2 ・ mg ・ μ / | dx / dt | ≒ mg ・ μ / | dx / dt |
When there is a speed proportional damper, it is as follows.
d (dx / dt) /dt+Ke/m.x+Ce/m.dx/dt+C/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) is added instead of + C / m · dx / dt.
(2) Weight recovery type seismic isolation device
1) Direct method
The equation of motion of the base isolation structure by the weight recovery type base isolation system is as follows.
d (dx / dt) /dt+M/m.g.sign (x) +. mu.g.sign (dx / dt) =-d (dz / dt) / dt
d (dx / dt) / dt + g {M / m.sign (x) + μ.sign (dx / dt)} =-d (dz / dt) / dt
When there is a speed proportional damper, it is as follows.
d (dx / dt) / dt + g {M / m.sign (x) + μ.sign (dx / dt)} + C / m.dx / dt = -d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) is added instead of + C / m · dx / dt.
2) Equivalent linearization method
The equation of motion by the equivalent linearization method of the base isolation structure by the weight recovery type base isolation system is as follows. d (dx / dt) /dt+Ke/m.x+Ce/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Ke ≒ (π ^ 2/8) ・ mg ・ M / m / | x |
Ke = mg ・ M / m / | x |
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
Ce = mg · μ / | dx / dt |
When there is a speed proportional damper, it is as follows.
d (dx / dt) /dt+Ke/m.x+Ce/m.dx/dt+C/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) is added instead of + C / m · dx / dt.
5.1.1.2.2. Sliding seismic isolation device with resonance
(1) Concave spherical surface, cylindrical valley surface restoration type seismic isolation device, sliding bearing
1) Direct method
The equation of motion of the seismic isolation structure using a concave spherical / cylindrical trough reconstruction type seismic isolation device / sliding bearing is as follows.
d (dx / dt) / dt + g / R · x + μg · sign (dx / dt) =-d (dz / dt) / dt
When there is a speed proportional damper, it is as follows.
d (dx / dt) /dt+g/R.x+.mu.g.sign (dx / dt) + C / m.dx / dt = -d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) is added instead of + C / m · dx / dt.
2) Equivalent linearization method
The equation of motion by the equivalent linearization method of the seismic isolation structure with concave spherical / cylindrical valley restoration type seismic isolation device and sliding bearing is as follows.
d (dx / dt) /dt+g/R.x+Ce/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
Ce = mg · μ / | dx / dt |
When there is a speed proportional damper, it is as follows.
d (dx / dt) /dt+g/R.x+Ce/m.dx/dt+C/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) is added instead of + C / m · dx / dt.
(2) Sliding bearing + spring type restoration device
1) Direct method
The equation of motion by the direct method of the base-isolated structure by the sliding bearing + spring type restoration device is as follows.
d (dx / dt) / dt + K / m · x + μg · sign (dx / dt) = − d (dz / dt) / dt
When there is a speed proportional damper, it is as follows.
d (dx / dt) /dt+K/m.x+.mu.g.sign (dx / dt) + C / m.dx / dt = -d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) is added instead of + C / m · dx / dt.
2) Equivalent linearization method
The equation of motion by the equivalent linearization method of the seismic isolation structure by the sliding bearing + spring type restoration device is as follows.
d (dx / dt) /dt+K/m.x+Ce/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
Ce = mg · μ / | dx / dt |
When there is a speed proportional damper, it is as follows.
d (dx / dt) /dt+K/m.x+Ce/m.dx/dt+C/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) is added instead of + C / m · dx / dt.
5.1.1.3. Non-resonant slip-type seismic isolation device and resonant slip-type seismic isolation device designed from equations of motion (see 5.3.0. And 5.1.3.1.
(1) Linear gradient type regenerative sliding bearing
1) Direct method
Claim 69 is an equation of motion.
d (dx / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 ・ g {tanθ ・ sign (x) + μ ・ sign (dx / dt)} =-d (dz / dt) / dt
When θ is small, from (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (radian)
d (dx / dt) / dt + g {θ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} =-d (dz / dt) / dt
If there is a speed proportional damper,
d (dx / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 ・ g {tanθ ・ sign (x) + μ ・ sign (dx / dt)} + C / m ・ dx / dt = -d (dz / dt) / dt
When θ is small, from (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (radian)
d (dx / dt) / dt + g {θ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} + C / m · dx / dt = -d (dz / dt) / dt
Add a damping term and add + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) instead of + C / m · dx / dt for the velocity square proportional type.
It is designed by analyzing the structure according to the above, and considering that there is no residual displacement, θ ≧ μ is satisfied,
Seismic isolation device / sliding bearing consisting of a seismic isolation plate having a mortar-shaped sliding surface, or a seismic isolation device / sliding support consisting of a seismic isolation plate having a V-shaped valley-like sliding surface, and a base isolation structure It is invention of this.
2) Equivalent linearization method
Claim 70 is an equation of motion by an equivalent linearization method.
d (dx / dt) /dt+Ke/m.x+Ce/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Ke ≒ (π ^ 2/8) · mg · tanθ / | x |
Ke = (cosθ) ^ 2 · mg · tanθ / | x | ≒ mg · tanθ / | x | ≒ mg · θ / | x |
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
Ce = (cosθ) ^ 2 ・ mg ・ μ / | dx / dt | ≒ mg ・ μ / | dx / dt |
If there is a speed proportional damper,
d (dx / dt) /dt+Ke/m.x+Ce/m.dx/dt+C/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Add a damping term and add + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) instead of + C / m · dx / dt for the velocity square proportional type.
It is designed by analyzing the structure according to the above, and considering that there is no residual displacement, θ ≧ μ is satisfied,
Seismic isolation device / sliding bearing consisting of a seismic isolation plate having a mortar-shaped sliding surface, or a seismic isolation device / sliding support consisting of a seismic isolation plate having a V-shaped valley-like sliding surface, and a base isolation structure It is invention of this.
(2) Weight recovery type seismic isolation device
1) Direct method
Claim 71 is an equation of motion.
d (dx / dt) / dt + g {M / m.sign (x) + μ.sign (dx / dt)} =-d (dz / dt) / dt
If there is a speed proportional damper,
d (dx / dt) / dt + g {M / m.sign (x) + μ.sign (dx / dt)} + C / m.dx / dt = -d (dz / dt) / dt
Add a damping term and add + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) instead of + C / m · dx / dt for the velocity square proportional type.
It is designed by analyzing the structure according to the above, and M / m ≧ μ is satisfied when considering restoration without residual displacement,
It is an invention of a weight recovery type seismic isolation device (see 4.8) and a seismic isolation structure.
2) Equivalent linearization method
Claim 72 is an equation of motion by an equivalent linearization method.
d (dx / dt) /dt+Ke/m.x+Ce/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Ke ≒ (π ^ 2/8) ・ mg ・ M / m / | x |
Ke = mg ・ M / m / | x |
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
Ce = mg · μ / | dx / dt |
If there is a speed proportional damper,
d (dx / dt) /dt+Ke/m.x+Ce/m.dx/dt+C/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Add a damping term and add + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) instead of + C / m · dx / dt for the velocity square proportional type.
It is designed by analyzing the structure according to the above, and M / m ≧ μ is satisfied when considering restoration without residual displacement,
It is an invention of a weight recovery type seismic isolation device (see 4.8) and a seismic isolation structure.
5.1.1.3.2. Sliding seismic isolation device with resonance
(1) Concave spherical surface, cylindrical valley surface restoration type seismic isolation device, sliding bearing
1) Direct method
Claim 73 is the equation of motion
d (dx / dt) / dt + g / R · x + μg · sign (dx / dt) =-d (dz / dt) / dt
If there is a speed proportional damper,
d (dx / dt) /dt+g/R.x+.mu.g.sign (dx / dt) + C / m.dx / dt = -d (dz / dt) / dt
Add a damping term and add + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) instead of + C / m · dx / dt for the velocity square proportional type.
It is designed by structural analysis by
Seismic isolation device / sliding bearing consisting of a seismic isolation plate having a concave spherical sliding surface part, or seismic isolation device / sliding support consisting of a seismic isolation plate having a cylindrical valley surface-like sliding surface part, and a seismic isolation structure thereby It is invention of this.
2) Equivalent linearization method
Claim 74 is an equation of motion by an equivalent linearization method.
d (dx / dt) /dt+g/R.x+Ce/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
Ce = mg · μ / | dx / dt |
If there is a speed proportional damper,
d (dx / dt) /dt+g/R.x+Ce/m.dx/dt+C/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Add a damping term and add + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) instead of + C / m · dx / dt for the velocity square proportional type.
It is designed by structural analysis by
Seismic isolation device / sliding bearing consisting of a seismic isolation plate having a concave spherical sliding surface part, or seismic isolation device / sliding support consisting of a seismic isolation plate having a cylindrical valley surface-like sliding surface part, and a seismic isolation structure thereby It is invention of this.
(2) Sliding bearing + spring type restoration device
1) Direct method
Claim 75 is an equation of motion.
d (dx / dt) / dt + K / m · x + μg · sign (dx / dt) = − d (dz / dt) / dt
If there is a speed proportional damper,
d (dx / dt) /dt+K/m.x+.mu.g.sign (dx / dt) + C / m.dx / dt = -d (dz / dt) / dt
Add a damping term and add + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) instead of + C / m · dx / dt for the velocity square proportional type.
It is designed by structural analysis by
It is an invention of a seismic isolation device using a sliding bearing + spring type restoring device, and a seismic isolation structure.
2) Equivalent linearization method
Claim 76 is an equation of motion by an equivalent linearization method.
d (dx / dt) /dt+K/m.x+Ce/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
Ce = mg · μ / | dx / dt |
If there is a speed proportional damper,
d (dx / dt) /dt+K/m.x+Ce/m.dx/dt+C/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Add a damping term and add + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) instead of + C / m · dx / dt for the velocity square proportional type.
It is designed by structural analysis by
It is an invention of a seismic isolation device using a sliding bearing + spring type restoring device, and a seismic isolation structure.
5.1.2. Proof of no resonance
Regarding (1) (2) in 5.1.1.1.
In equation of motion (2) in 5.1.1.2, if M / m = θ (it is actually necessary to make such M), the equation of motion is the same as in (1).
Equation of motion
d (dx / dt) / dt + g {θ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} =-d (dz / dt) / dt
The solution of (1) is as follows (see 5.1.3. Solution of motion equation of sliding seismic isolation).
(1) Theoretical solution of maximum response acceleration
Absolute acceleration amplitude | d (dy / dt) / dt | max is
| D (dy / dt) / dt | max = | (± θ + μ) g | (15)
Absolute acceleration magnification γ2 is
γ2 = | (± θ + μ) / ε | (16)
It becomes.
(2) Theoretical solution of maximum response displacement
The relative displacement amplitude x0 is
Figure 2005240817
The relative displacement magnification γ0 is
Figure 2005240817
The absolute displacement amplitude y0 is
y0 = | (± θ + μ) z0 · π ^ 2 / (8ε) | (12)
Absolute displacement magnification γ1 is
γ1 = | (± θ + μ) π ^ 2 / (8ε) | (13)
It becomes.
From the above
The response displacement magnification is independent of the input (earthquake) cycle and is determined by the input acceleration, and is almost inversely proportional to the input acceleration. There is amplification at small input acceleration, but there is almost no amplification of response displacement at large input acceleration. .
The response absolute acceleration is also independent of the input (earthquake) cycle, and is always a constant value (± tan θ + μ) · g irrespective of the input displacement, velocity, and acceleration.
The above has been proved by experiments.
Resonance is a problem in the case of acceleration amplification rather than displacement amplification. This is particularly a problem when it occurs when a large acceleration is input. The present invention enables a device that is completely free of resonance.
5.2. Sliding seismic isolation device without resonance by analysis program
A 77th aspect, a 78th aspect, a 79th aspect, and a 80th aspect are inventions of a slip-type seismic isolation device free from resonance by an analysis program and a seismic isolation structure formed thereby.
5.2.1. Runge-Kutta method
A 77th aspect of the present invention relates to a seismic isolation device / sliding support provided between a structure to be isolated and a structure that supports the structure to be isolated, Using the equation of motion according to any one of Items 69 to 76, according to the flowchart of the following analysis program,
(1) Perform initialization,
(2) Set the input data and output destination file,
(3) Read the set input data,
(4) Calculate the motion discriminant to determine whether it is seismic or seismic isolated,
(5) A simultaneous second-order differential equation is set as the equation of motion for each mass point (the equations of motion differ between seismic and seismic isolation states)
(6) Solve the simultaneous second-order differential equation of (5) with the Runge-Kutta method,
(7) Calculate acceleration, velocity, displacement response value,
(8) Handle errors as necessary,
(9) The invention is an invention of a seismic isolation device / sliding bearing and a seismic isolation structure which is designed by structural analysis by outputting a calculation result.
Claim 78 is in accordance with the flow chart of the following analysis program based on the Runge-Kutta method (for symbols, see 5.2.1.1. List of variables / constants).
(1) Perform initialization.
(2) Set the input / output file.
(3) Read input data (such as ground acceleration data).
(4) Operation discriminant
Since the equation of motion does not include conditions for the seismic isolation device to function with respect to ground motion acceleration, the discriminant is calculated here to branch the equation of motion selection.
1) In the case of earthquake resistance (stationary)
When it is determined that the seismic isolation state is reached, the process proceeds to the process of processing the motion equation in the seismic isolation state, and when it is determined that the seismic state is maintained, the process of processing the motion equation of the seismic state is passed again.
2) In the case of seismic isolation
If it is determined that the seismic state is reached, the process proceeds to a process for processing the motion equation in the seismic state.
(5) Motion equation setting
According to the motion discriminant, there are two cases: the case where the seismic isolation device does not function and the case where the seismic isolation device functions. The following simultaneous second-order differential equations are set for each number of mass points from the equation of motion.
1) In case of 1 mass point
The seismic isolation device does not function
dx / dt = 0
d (dx / dt) / dt = 0
State in which the seismic isolation device functions
dx / dt = V
d (dx / dt) / dt = -MM1 * G * SSC ^ 2 * (MU * sgn (V) + SS * sgn (x)) / MM1-DDY
2) In case of 2 mass points
The seismic isolation device does not function
dx / dt = 0
d (x2) / dt = V2
d (dx / dt) / dt = 0
d (d (x2) / dt) / dt = (-C2 * V2-KK2 * x2) / MM2-d (dx / dt) / dt-DDY
State in which the seismic isolation device functions
Figure 2005240817
3) In case of 3 mass points
The seismic isolation device does not function
Figure 2005240817
State in which the seismic isolation device functions
Figure 2005240817
4) For n mass points
The seismic isolation device does not function
Figure 2005240817
State in which the seismic isolation device functions
Figure 2005240817
(6) Runge-Kutta analysis
Solves simultaneous second-order differential equations using the Runge-Kutta method.
(7) Calculation of acceleration / velocity / displacement response
Velocity and displacement are obtained by solving simultaneous second-order differential equations, and acceleration is obtained directly from the equations of motion.
(8) Error processing
Handle errors as needed.
(9) A seismic isolation device / sliding bearing consisting of a base-isolated dish having a mortar-shaped sliding surface, or a V-shaped valley surface, characterized by being designed by structural analysis by outputting the results This is an invention of a seismic isolation device / sliding support comprising a base isolation plate having a sliding surface portion, or a weight recovery type seismic isolation device, and a base isolation structure thereby.
5.2.2. Wilson θ method
A 79th aspect of the present invention provides a seismic isolation device / sliding support provided between a structure to be isolated and a structure supporting the structure to be isolated (symbol) (See 5.2.2.2. List of variables / constants), claim 70, claim 72, claim 74, claim 76, using the equation of motion of any one of the following analysis program Follow the flowchart
(1) Perform initialization,
(2) Set the input data and output destination file,
(3) Set a time history loop,
(4) Set a prefetch loop,
(5) Calculate the equivalent spring constant (KEQ) and equivalent damping coefficient (CEQ)
(6) The loop in (4) is used to check whether the process is the first or second round.
(7) Calculate displacement at t + θDT by Wilson-θ method,
(8) Calculate acceleration / velocity / displacement response by Wilson-θ method,
(9) If necessary, process the error, return to (4) if it is the first round of processing in the loop check of (6), and go to (10) if it is the second round of processing. ,
(10) By outputting the calculation result,
The present invention is an invention of a seismic isolation device / sliding bearing, and a seismic isolation structure formed by structural analysis.
Claim 80 follows the flowchart of the following analysis program based on the Wilson θ method (see 5.2.2.2. Variable / constant list for symbols),
(1) Perform initialization.
(2) Set the data input and output file.
(3) Time repetition
1) Set a loop of time history (M = 2 TO NN).
(4) Prefetch iteration
1) Pre-read (O = 1 TO 2) loop
O = 1 for the first round and O = 2 for the second round. [Refer to 5.2.2.6.2)].
(5) Calculate the equivalent spring constant and equivalent damping coefficient using the following formula.
1) Find the equivalent spring constant (KEQ) and equivalent damping coefficient (CEQ) from V0 and X0.
For one mass point
KEQ ≒ (PI ^ 2/8) * EM (1,1) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
KEQ = EM (1,1) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
CEQ ≒ (4 / PI) * EM (1,1) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
CEQ = EM (1,1) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
In case of 2 mass points
KEQ ≒ (PI ^ 2/8) * EM (2,2) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
KEQ = EM (2,2) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
CEQ ≒ (4 / PI) * EM (2,2) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
CEQ = EM (2,2) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
(6) Loop check
The loop in (4) is used to check whether the first round process or the second round process.
(7) Displacement calculation at t + θDT by Wilson-θ method
(8) Calculation of acceleration / velocity / displacement response by Wilson-θ method
(9) Error handling
If necessary, process the error, return to (4) if the first round of processing is performed in the loop check of (6), proceed to (10) if the second round of processing is performed,
(10) By outputting the result,
Designed by structural analysis,
Seismic isolation device / sliding bearing consisting of a seismic isolation plate having a sliding surface portion, or a seismic isolation device / sliding bearing consisting of a seismic isolation plate having a V-shaped valley surface sliding surface portion, or a weight recovery type seismic isolation device And the invention of the seismic isolation structure.
5.3. Comparison of equations of motion between a mortar-like shape and a V-shaped valley-like shape of a linear gradient type restored sliding bearing
5.3.1. V-shaped valley motion equation
The invention of claim 80-2 includes
A base-isolated sliding bearing having a base-isolated plate that is provided between the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated, and the shape of the sliding surface is a mortar or V-shaped valley surface. In
Simultaneous equations of motion (For symbol explanations, see 5.3.0. And 5.1.3.1. List of symbols in Examples)
d (dx / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 ・ g {tanθ ・ sign (x) + μ ・ sign (dx / dt)} =-d (dqx / dt) / dt
d (dy / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 · g {tanθ · sign (y) + μ · sign (dy / dt)} = -d (dqy / dt) / dt
When θ is small, from (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (radian)
d (dx / dt) / dt + g {θ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} =-d (dqx / dt) / dt
d (dy / dt) / dt + g {θ · sign (y) + μ · sign (dy / dt)} =-d (dqy / dt) / dt
It is a base-isolated sliding bearing characterized by being designed by analyzing the structure by the above, and a base-isolated structure by it.
The invention of claim 80-2-2 is the case where there is a damper in the invention of claim 80-2,
If the damping coefficient in the seismic isolation layer given by the damper is C
If there is a speed proportional damper, simultaneous equations of motion
d (dx / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 · g {tanθ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} + C / m · dx / dt = -d (dqx / dt) / dt
d (dy / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 · g {tanθ · sign (y) + μ · sign (dy / dt)} + C / m · dy / dt = -d (dqy / dt) / dt
When θ is small, from (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (radian)
d (dx / dt) / dt + g {θ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} + C / m · dx / dt = -d (dqx / dt) / dt
d (dy / dt) / dt + g {θ · sign (y) + μ · sign (dy / dt)} + C / m · dy / dt = -d (dqy / dt) / dt
If there is a velocity square proportional damper,
Figure 2005240817
Further, in the case of the speed proportional damper according to claims 184-0 to 190, if the damping coefficient in the seismic isolation layer given by the damper is CD, the simultaneous equation of motion
Figure 2005240817
However,
π / 2 ≦ arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] <π [rad]
C = 0
0 <arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] ≤π / 2 [rad]
C = CD
Further, when there is a velocity square proportional type damper according to claims 184-0 to 190, simultaneous equations of motion are provided.
Figure 2005240817
However,
π / 2 ≦ arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] <π [rad]
C = 0
0 <arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] ≤π / 2 [rad]
C = CD
This is a base-isolated sliding bearing and damper, which is designed by analyzing the structure of the base, and a base-isolated structure.
5.3.2. Mortar-like equation of motion
The invention of claim 80-3 provides
In the equation of motion of claim 80-2,
Figure 2005240817
This is a base-isolated sliding bearing characterized by being designed by structural analysis, and a base-isolated structure.
The invention of claim 80-3-2 is a case where a damper is provided in the invention of claim 80-3,
If the damping coefficient in the seismic isolation layer given by the damper is C
If there is a speed proportional damper, simultaneous equations of motion
Figure 2005240817
If there is a velocity square proportional damper,
Figure 2005240817
Further, in the case of the speed proportional damper according to claims 184-0 to 190, if the damping coefficient in the seismic isolation layer given by the damper is CD, the simultaneous equation of motion
Figure 2005240817
However,
π / 2 ≦ arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] <π [rad]
C = 0
0 <arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] ≤π / 2 [rad]
C = CD
Further, when there is a velocity square proportional type damper according to claims 184-0 to 190, simultaneous equations of motion are provided.
Figure 2005240817
However,
π / 2 ≦ arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] <π [rad]
C = 0
0 <arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] ≤π / 2 [rad]
C = CD
This is a base-isolated sliding bearing and damper, which is designed by analyzing the structure of the base, and a base-isolated structure.
5.4. Simple response acceleration type
5.4.1. Simple response acceleration formula of base-isolated structure with linear gradient type restored sliding bearing
Claim 80-4 is a simple response acceleration type invention of a base-isolated structure having a mortar-like or V-shaped valley-like linear gradient type restoring sliding bearing and a viscous damper.
The maximum response acceleration formula (approximate) for a base-isolated structure with a mortar-like or V-shaped valley-like linearly-sloped restoring sliding bearing and a viscous damper is as follows.
A = α · {g · {θ + μ} + C · v / m}
A: Maximum response acceleration value cm / s ^ 2
g: Gravity acceleration 981cm / s ^ 2
θ: Gradient of the mortar-shaped base plate radian
μ: Coefficient of dynamic friction of base-isolated plate
m: mass of mass point
C: Viscous damping coefficient of damper in seismic isolation layer
v: Maximum acceleration of ground motion
α: Response magnification of the structure to be isolated
The invention according to claim 80-4 is a seismic isolation sliding bearing and a base isolation structure thereby designed by structural analysis by the above maximum response acceleration formula.
This formula allows simple structural calculations.
6). Vertical seismic isolation device
6.1. Sliding vertical displacement absorbing vertical seismic isolation device and sliding bearing
Claim 81 has a function of pushing the tip of the sliding portion by inserting a spring or the like vertically into the cylinder into which the sliding portion of the seismic isolation device / sliding support or gravity restoring type seismic isolation device / sliding support is inserted. Further, the invention is an invention of a vertical displacement absorbing type vertical sliding device / sliding support of a sliding portion that absorbs vertical displacement, and a seismic isolation structure using the vertical sliding isolation device.
6.2. Pull-out prevention device with vertical seismic isolation (including restoration)
When the vertical force of an earthquake is isolated by a spring, etc., to prevent buckling of the spring, etc., the horizontal force must be released and only the vertical force must be handled by the vertical spring, etc. It has been invented that a spring or the like is vertically inserted in either or both of the cross-type seismic isolation device and the upper slide member and the lower slide member of the pull-out prevention device.
As described above, a spring or the like may be inserted in the pull-out prevention device with a restoring / damping spring in 2.1.
Claim 82 is the invention of the seismic isolation device / sliding support (pullout prevention device with vertical seismic isolation) and the seismic isolation structure.
6.3. Vertical seismic isolation device for each floor / floor
Patent No. 2504945 invents a seismic isolation device for each floor and layer unit, and this is also applied, but for horizontal force, the seismic isolation device provided on the base of the structure (also on the lower floor) is used. The seismic device (horizontal force seismic isolation device) isolates the entire structure, and for vertical forces, it is difficult to segregate the entire structure at once. Install a vertical seismic isolation device on a floor-by-floor basis.
As this vertical seismic isolation device, floor seismic isolation can be considered in units of floors, but in cases where a box with an integrated floor, wall, and ceiling is isolated from the vertical force of an earthquake in units of layers or units of floors. There is also.
Claim 83 is the invention of the seismic isolation structure.
6.4. Vertical seismic isolation device with tensile material
Patent No. 1778741 invents a vertical support system using a tensile material. By providing elasticity to this tensile material, it is possible to provide a seismic isolation performance for vertical force. The 84th invention is the invention of the seismic isolation device (vertical seismic isolation device) and the seismic isolation structure.
7). Seismic generator with seismic isolation
An 85th aspect is an invention of a seismic power generation apparatus using a seismic isolation mechanism and a seismic isolation structure using the seismic power generation apparatus.
Seismic isolation is used as a method of replacing earthquake energy with electricity.
7.1. Seismic isolation system
Seismic isolation can be used as a method to replace earthquake energy with useful ones such as electricity, but it was difficult to convert three-dimensional movement into one-dimensional movement.
The following method solves this.
1) Pin type
An 86th aspect has a concave insertion portion and a pin inserted into the insertion portion, and one of the insertion portion and the pin is already attached to a structure or a (isolated) weight. One side is provided in the structure that supports the structure to be seismically isolated,
In the invention of the seismic power generation device and the seismic isolation structure by which this pin rises and lowers along the concave insertion part and the rotor rotates accordingly in the event of an earthquake. is there.
The concave insertion portion may have a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape.
By this method, seismic energy is changed to vertical motion, so that two-dimensional motion is changed to one-dimensional motion, and further to rotational motion, and power generation is performed. Furthermore, according to this method, the vertical motion of the earthquake can be replaced with electric energy or the like.
2) Rack and gear type
Claim 87 is a structure that supports one of a rack and a gear that is rotated by the rack, or a structure that is isolated from a weight, and a structure that supports the other structure. Provided,
This invention is an invention of a seismic power generation apparatus configured to generate power by rotating this gear by a rack during an earthquake, and a seismic isolation structure thereby.
By this method, by changing the seismic energy into a horizontal motion, it is possible to change a two-dimensional motion into a one-dimensional motion and further into a rotational motion.
7.2. Seismic sensor
The 88th aspect is an invention of an earthquake sensor using an earthquake power generator (hereinafter referred to as “earthquake generator-type earthquake sensor”) and a seismic isolation structure using the same.
By using the seismic power generation device of 7.1 above, an earthquake sensor using only seismic energy that does not use electricity becomes possible.
Furthermore, it is possible to generate energy such as electricity that can be performed until the operating portion of the fixing device described later is released.
7.3. Release of fixing device by earthquake (power generation) sensor
Use the seismic isolation device described in 7.1. Or the seismic power generator type seismic sensor described in 7.2. To release the fixing device.
There are two methods: an indirect method in which the automatic control device only releases the lock of the operating portion of the fixing device, and a direct method in which the automatic control device directly releases the operating portion of the fixing device.
8). Fixing device and damper
The invention described in claims 89 to 195 is a fixing device for fixing a structure to be isolated and a structure supporting the structure to be isolated to prevent wind vibrations, This is related to the seismic isolation structure.
There are two types of fixing devices, a fixed pin system and a connecting member system, depending on the connection configuration. The connecting member system is further divided into an inflexible member type and a flexible member type.
The fixed pin system is an engaging material / friction material (hereinafter collectively referred to as “fixed pin”) that is attached in such a manner as to connect the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated. The structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated are fixed by a connecting member system pin type).
The connecting member system is a non-flexible member such as a rod member or a wire / rope / cable as a connecting member attached to connect the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated. The structure to be isolated is connected to the structure that supports the structure to be isolated by a connecting member that is a flexible member.
Specifically, a structure in which a piston-like member, an insertion cylinder, a universal rotary contact, a support member, a flexible member such as a wire, a rope, and a cable, etc., supports a structure to be isolated and a structure to be isolated And a connecting member.
Furthermore, as a fixing method, the fixed pin system is divided into a direct method and an indirect method, and the indirect method is divided into a pin type (lock pin) and a valve type (lock valve). The connecting member system is also divided into a pin type (fixed pin) and a valve type.
The fixed pin system direct type and indirect type pin type (lock pin), valve type (lock valve) and connecting member type pin type (fixing pin) are referred to as “fixed pin type fixing device” and are referred to as connecting members. The valve type of the system is referred to as “connecting member valve type fixing device”.
Moreover, it is divided into the following two types: 8.1. Earthquake-operated fixing device and 8.2. Wind-operated fixing device.
8.0.1.3. Flexible member type connecting member system fixing device
The invention according to claim 89 provides
Fixing the operation part (piston-like member) of the fixing device installed in one of the structure supporting the structure to be isolated or the structure to be isolated from the other structure A fixing device (hereinafter referred to as a flexible member type connection) characterized by being connected by a flexible member such as a wire, a rope, or a cable through an insertion port provided on the structure side where the device is installed. It is called a member system fixing device), and it is also a seismic isolation structure.
8.1. Seismically actuated fixing devices
In the invention according to claim 90, the structure that is normally isolated and the structure that supports the structure that is isolated are fixed to prevent wind vibration and the like, and the vibration of the earthquake is detected. Then, the type of fixing device that releases the seismic isolation structure and the structure that supports the base isolation structure and operates the seismic isolation device (hereinafter referred to as the seismic operation type fixing device). It is also a seismic isolation structure.
Seismic operation type fixing device is a shear pin type fixing device (8.1.1.) That operates by seismic force itself, seismic sensor (amplitude) that operates by the command of seismic sensor at the time of earthquake or the vibration weight of seismic sensor amplitude device ) Divided into equipment-equipped fixing devices (8.1.2).
8.1.1. Shear pin type fixing device
In the invention according to claim 91, the structure to be isolated and the structure to support the structure to be isolated are fixed, and a fixing pin is attached so as to connect both. A fixed device (hereinafter referred to as a shear pin) in which the fixed state of the structure to be seismically isolated is released by preventing the shaking and the fixed pin is cut or broken by the seismic force at the time of an earthquake, and the seismic isolation device is movable. It is called a mold-fixing device.
8.1.2. Seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device
(1) General
A 92nd aspect of the invention is a seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device and a seismic isolation structure.
This seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device is a seismic sensor or seismic sensor amplitude device (hereinafter referred to as “earthquake sensor (amplitude)”). Equipment)). During an earthquake, the fixing device is released by the action of the earthquake sensor (amplitude) device.
There are three types of seismic sensor amplitude devices: gravity restoration type, spring restoration type, and pendulum type.
Regarding the release of the fixing device, the weight that vibrates by seismic force, by command from the seismic sensor, or at the time of the earthquake of the seismic sensor amplitude device. It really vibrates when it gets close to)
Direct method (8.1.2.3.) To release the operating part of the fixing device itself,
Indirect method (8.1.2.2., 8.1.2.1. Suspension material cutting type is also mechanism that releases only locking of the operating part of the fixing device (use the spring or the like, gravity or seismic force to release the operating part of the fixing device) The above is divided into two ways: enter the indirect method.
In addition, manual restoration of 8.1.2.1. And 8.1.2.2.1., Automatic of 8.1.2.2.2 .. and 8.1.2.2.3. There are three types: restoration type and automatic control type of 8.1.2.3.
The invention according to claim 92-2 provides
The seismic sensor according to claim 92, comprising a weight (sliding part) in the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device and a mortar-shaped seismic isolation plate on which the weight is returned to a fixed position and slides. In the amplitude device, the mortar gradient is a constant gradient and is constituted by θ derived from the following equation, and is a seismic sensor amplitude device-equipped fixing device, and a seismic isolation structure.
A ≒ (cosθ) ^ 2 ・ g ・ (tanθ + μ)
When θ is small, (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (unit radian)
A ≒ g ・ (θ + μ)
∴ θ ≒ A / g−μ
However,
θ: Mortar slope of a mortar-type seismic isolation plate of the seismic sensor amplitude device
μ: Friction coefficient (coefficient of friction between mortar-shaped base plate and weight)
A: Seismic acceleration at release
g: Gravity acceleration
(2) Seismic sensor equipped type
The invention according to claim 93 is a seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device by a seismic power generation device, and a seismic isolation structure by it.
The seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device using this seismic power generation device is the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device described in (1) above (claim 92). 88)).
8.1.2.1. Hanging material cutting type
Claim 94 is an invention of a fixing device equipped with a suspended material cutting type seismic sensor (amplitude) device, and a seismic isolation structure therewith.
The seismic sensor amplitude device of 8.1.2. Or seismic sensor such as an electric vibration meter,
This seismic sensor amplitude device has a blade attached to a weight that vibrates due to seismic force, a member that interlocks with the weight, or a motor or electromagnet that is actuated by the seismic sensor, and the structure that is seismically isolated at the end. There is a suspension material that supports the fixing pin that fixes the structure that supports the structure to be seismically isolated,
If the acceleration is greater than a certain level during an earthquake,
When the amplitude of the weight of the seismic sensor amplitude device is increased, or by the operation of a motor or an electromagnet operated by the command of the seismic sensor, the blade hits the hanging material, and the suspended material is cut.
Equipped with a hanging material cutting type seismic sensor (amplitude) device, which is configured to release the fixing pin that fixes the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated It is a mold fixing device and a seismic isolation structure.
8.1.2.2. Indirect method (unlocked type)
Indirect method means that the operating part of the fixing device is released indirectly without directly releasing the operating part of the fixing device of the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device, that is, the operating part of the fixing device is unlocked. It is a method to do. A description will be given below.
8.1.2.2.1. Basic form
Claim 95 is a seismic sensor (amplitude) device equipped with a seismic sensor (amplitude) device that reduces the force required to release the operating portion of the fixing device and increases the operating sensitivity of the fixing device. It is an invention of a mold fixing device and a seismic isolation structure. In the fixing device equipped with the seismic sensor (amplitude) device of 8.1.2.
The object is achieved by fixing and releasing the fixing device by a lock member that locks the operating portion of the fixing device without directly fixing and releasing the operating portion of the fixing device.
A 96th aspect is the case where the operating portion of the fixing device is a fixing pin, and is an invention of a seismic isolation structure.
Since the lock member is divided into a lock pin and a lock valve, there are two methods.
The invention described in claim 96-2 is,
A weight (sliding portion) in the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to claim 95 or claim 96 and the weight by a seismic force comprising a mortar-shaped seismic isolation plate that returns it to a fixed position and slides it. In the seismic sensor amplitude device that vibrates, the mortar slope has a constant slope and is constituted by θ derived from the following equation, and the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device, and the seismic isolation structure thereby It is.
A ≒ (cosθ) ^ 2 ・ g ・ (tanθ + μ)
When θ is small, (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (unit radian)
A ≒ g ・ (θ + μ)
∴ θ ≒ A / g−μ
However,
θ: Mortar slope of a mortar-type seismic isolation plate of the seismic sensor amplitude device
μ: Friction coefficient (coefficient of friction between mortar-shaped base plate and weight)
A: Seismic acceleration at release
g: Gravity acceleration
1) Lock pin method
Claim 97 is an invention of a seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device in which the lock member is a lock pin or the like, and a seismic isolation structure thereby.
In the fixing device equipped with the seismic sensor (amplitude) device of 8.1.2.2.
Usually, the locking device is locked by engaging the operating part of the fixing device, and the fixing device is fixed.
The structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated are fixed,
When a seismic force exceeding a certain level works, the locking member is released in conjunction with the seismic sensor (amplitude) device, so that the locking of the fixing device is released and the fixing device is released. ,
The seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device is configured to release the fixing between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated.
2) Lock valve method
The 98th aspect of the present invention is an invention of a seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device in which the lock member is a lock valve or the like, and a seismic isolation structure formed thereby.
In the fixing device equipped with the seismic sensor (amplitude) device of 8.1.2.2.
It has an operating part of a fixing device such as a piston-like member that slides in the cylinder without substantially leaking liquid or gas,
Opposite sides (end and end) sandwiching the piston-like member of this cylinder are connected by a pipe (or a groove attached to the cylinder), or a hole (or groove) (hole or groove) is formed in the piston-like member. , Hereinafter referred to as a hole), or whether there is an outlet through which liquid or gas extruded by the piston-like member exits from the cylinder,
And the pipe (or groove) connecting the opposite sides (ends and ends) across the piston-like member of this cylinder, the hole in the piston-like member, the liquid / gas extruded by the piston-like member, etc. Is provided with a lock valve at the exit or some or all of the exit from the cylinder,
Normally, when the lock valve is closed, the fixing device is locked, and the fixing device is fixed.
The structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated are fixed,
When the seismic force exceeds a certain level, the locking valve is opened in conjunction with the seismic sensor (amplitude) device, the locking of the fixing device is released, and the fixing device is released.
The seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device is configured to release the fixing between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated.
3) Type equipped with earthquake sensor by earthquake power generation
Claim 99 is an invention of a seismic sensor-equipped fixing device that does not rely on electricity and that does not require power supply equipment, and a seismic isolation structure thereby.
In the invention of claim 95 or claim 96, the seismic sensor (amplitude) device equipped fixing device is equipped with the seismic power generation device type seismic sensor of 7.2.
Other than during an earthquake, the locking device of the fixing device works and the fixing device is locked.
The locking member is connected to and interlocked with the earthquake sensor,
When the amount of power generated by the seismic sensor reaches a certain value during an earthquake, the locking member of the fixing device is released by the motor or electromagnet, etc., and the structure that supports the structure that is to be isolated is isolated. The object is achieved by releasing the fixation.
In addition, as the fixing device, by adopting the automatic restoration type by seismic force described later, a series of operations from releasing the lock to seismic isolation and restoration can be performed only by seismic force, It has the effect of not requiring power supply equipment.
8.1.2.2.2. Automatic restoration by electricity
The 100th aspect of the present invention relates to an automatic restoration type earthquake sensor (amplitude) device-equipped fixing device that automatically returns to a fixed state after an earthquake when the fixing device is released, and a seismic isolation structure using the same It is invention of this.
In the fixing device equipped with the seismic sensor (amplitude) device of 8.1.2.2.1.
After the earthquake, the object is achieved by providing a fixing device automatic restoring device that automatically returns the operating portion of the fixing device to the original position by the operation of the earthquake sensor amplitude device or the command from the earthquake sensor.
The fixed device automatic restoration device is attached to the fixed device of 8.1.2.2.1. As a result, the resetting of the operating portion of the fixing device after the earthquake is automatic, and it is no longer necessary to bother one by one as in the case of manual restoration. By the invention of the fixing device that can be easily restored, not only a one-time device corresponding to a large earthquake, but also a seismic isolation device corresponding to a small and medium earthquake is possible. As for the configuration of the device, the fixed device automatic restoration device is provided in the operating part of the fixed device of the seismic sensor (amplitude) device equipped type 8.1.2.2.1.
8.1.2.2.3. Automatic restoration type by seismic force
Claim 101 is for a fixed pin type fixing device, and when the fixing device is released, an automatic restoration type fixing device that automatically returns to a fixed state by an earthquake force after an earthquake, and an exemption by the same. It is an invention of a seismic structure.
In the fixed pin type fixing device, the object is achieved by making the insertion portion of the fixation pin into a concave shape inclined in a concave shape with respect to the central portion of the insertion portion such as a mortar shape or a spherical shape.
This apparatus is equipped with a seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device according to 8.1.2.2.1. And 8.1.2.2.4. (Claims 96 to 99, 103 to 106) Is particularly meaningful. Claim 102 is the invention of the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device and the seismic isolation structure thereby.
In addition, when this device is used, it is necessary to use a pull-out prevention device in combination (a connecting member system and a heavy object) in order to prevent the fixing device from being lifted between the fixing pin and its insertion portion and becoming ineffective. Needed in most cases (except for structures that are shaken).
The pull-out prevention device referred to here is 1. Any other device may be used as long as it is a device that prevents the structure to be isolated from lifting from the structure that supports the structure to be isolated.
8.1.2.2.4. Application type
The following inventions can be used for all types of fixing devices equipped with seismic sensor (amplitude) devices below 8.1.2. Except for 1), it can also be used for the indirect system of the wind sensor equipped fixing device below 8.2.1.
1) The weight of the seismic sensor amplitude device is the lock member
Claim 103 is an invention of a seismic sensor amplitude device-equipped fixing device which includes a seismic sensor amplitude device in the fixing device and is made compact, and a seismic isolation structure thereby.
In each of the seismic sensor amplitude device-equipped fixing devices of 8.1.2.2.1. To 8.1.2.2.4. (Claims 95 to 101, 104 to 106), the seismic sensor amplitude The weight of the device achieves the object by simultaneously serving as a locking member.
2) Two or more locks
Claim 104 is that the seismic sensor (amplitude) device is capable of operating the fixing device by suppressing the force required to release the operating portion of the fixing device and the tensile length or compression length at that time. The invention is an invention of a seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device and a seismic isolation structure thereby intended to increase sensitivity.
8.1.2.2.1. To 8.1.2.2.4. (Claims 95 to 103, Claims 105 to 106) In each of the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing devices, fixing The first lock member that locks the operating part of the device, the second lock member that locks the first lock member, and so on, and so on, and the last lock member is the seismic sensor (Amplitude) The object is achieved by connecting and interlocking with an apparatus.
3) Double or more lock method
Claim 105 is a seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device and a seismic isolation structure by which the safety of the fixing device is secured and the operation sensitivity of the fixing device is increased. It is invention of this.
In each of the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing devices of 8.1.2.2.1. To 8.1.2.2.4. (Claims 95 to 104 and claim 106), the operating portion of the fixing device is Two or more locking members to be locked are provided, and an earthquake sensor (amplitude) device is installed for each locking member, and the object is achieved by interlocking with it.
4) With delay
Claim 106 provides an earthquake with a delay device in which the return of the operating portion of the fixing device to the fixing position is delayed in order to maintain the released state of the fixing device in order to increase the seismic isolation effect at the time of the earthquake. It is an invention of a fixing device equipped with a sensor (amplitude) device, and also a seismic isolation structure.
In each of the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing devices of 8.1.2.2.1. To 8.1.2.2.4.
It is equipped with a delay device as described later in 8.5. (Claims 167 to 173), and it is performed promptly when the operating part of the fixing device is released, and gently when returning to the fixed state. By doing so, the object is achieved.
8.1.2.2.5. (Lock) valve system (including direct system)
8.1.2.2.5.1. (Lock) valve system (1)
Claims 125 to 130 are inventions of a lock valve type fixing device and a seismic isolation structure therewith.
(1) Overall configuration
This fixing device is divided into an earthquake sensor amplitude device portion and a fixing device portion.
The seismic sensor amplitude device unit and the fixed device unit may be separate and independent devices. In that case, it connects with a connecting pipe at a connecting port.
Here, the fixed device unit and seismic sensor amplitude device unit are integrated into the “fixing device with seismic sensor amplitude device”, and the fixed device unit and seismic sensor amplitude device unit are separated into the seismic sensor amplitude device separation type fixed. Only the fixing device part is referred to as a “fixing device part or an independent fixing device”, and only the seismic sensor amplitude device part is referred to as an “earthquake sensor amplitude device part or an independent seismic sensor amplitude device”.
The invention of claim 125 is
The fixing device portion has an operation portion of a fixing device having a piston-like member that slides in the cylinder without substantially leaking liquid or gas,
It has a slide-type lock valve that is linked to the weight of the earthquake sensor,
Normally, this slide-type lock valve is closed, and the liquid / gas pushed out by the piston-like member closes the outlet / exit path from the cylinder to the liquid storage tank or outside, and the liquid / gas pushed out Is not extruded, the piston-like member is locked, the operating part of the fixing device is fixed,
In the event of an earthquake, the weight acting as the seismic sensor acts on the slide lock valve, and when the slide lock valve is opened, the liquid, gas, etc. in the cylinder pushed out by the piston-like member comes out to the liquid storage tank or outside, The piston-like member is a seismic sensor amplitude device-equipped fixing device characterized in that the piston-like member starts to move and the fixing of the operating portion of the fixing device is released, and a seismic isolation structure.
(2) Fixing device
1) Fixed pin type fixing device
Claim 126 is an invention of a seismic isolation structure in the case of a fixing pin type fixing device or by it.
In the case of a fixed pin type fixing device,
The fixing device portion has an operation portion of a fixing device for a fixing pin having a piston-like member that slides in the cylinder without substantially leaking liquid, gas, etc. (including a case where the fixing device portion is interlocked with the piston-like member).
a. Fixed pin system
The insertion portion of the fixed pin has a concave shape inclined concavely with respect to the central portion of the insertion portion such as the mortar shape or spherical shape of claim 101, and the piston that becomes a fixed pin or interlocked in the event of an earthquake The shaped member reciprocates (up and down) in accordance with the concave shape such as a mortar shape or a spherical shape, and pushes out liquid or gas filled in the cylinder from the cylinder or draws it into the cylinder.
b. Pin type of connecting member system (non-flexible member and flexible member)
The fixing device portion has a piston-like member that slides in the cylinder without substantially leaking liquid, gas, etc., and this piston-like member is a structure that supports a structure to be isolated or a structure that is to be isolated. The insertion cylinder is supported by the other structure body.
The piston-like member or the insertion cylinder is connected to the other structure (not the structure that itself is supported) by the connecting member.
The connecting member is further divided into an inflexible member and a flexible member.
Moreover, this apparatus has an indirect system and a direct system. That is,
In the case of the direct method, the piston-like member is provided with a notch / groove / depression, and the fixing is achieved by engaging a fixing pin with the notch / groove / depression.
In the case of the indirect method, a lock member (lock pin, lock valve, etc.) for locking the fixed pin is provided on the fixed pin.
2) In case of connecting member valve type fixing device (direct method)
Claim 127 is the invention of the seismic isolation structure in the case of the connecting member valve-type fixing device or by the connecting member valve type fixing device.
In the case of a connecting member valve type fixing device,
The fixing device portion has a piston-like member that slides in the cylinder without substantially leaking liquid, gas, etc., and this piston-like member is a structure that supports a structure to be isolated or a structure that is to be isolated. The insertion cylinder is supported by the other structure body. The connecting member is further divided into an inflexible member and a flexible member.
And in the case of the fixed pin type fixing device, in the case of the connecting member valve type fixing device,
In the event of an earthquake, this piston-like member can be moved by opening a valve (sliding lock valve) for liquids and gases, etc., and vibration between the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated By reciprocating, the liquid / gas filled in the cylinder can be pushed out of the cylinder or drawn into the cylinder, allowing seismic isolation.
In the wind, the liquid / gas valve (sliding lock valve) is closed, and the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated are fixed.
(3) Seismic sensor amplitude device
The seismic sensor amplitude device unit is a liquid storage tank with the sliding device connected to the outlet / outlet path with the sliding lock valve linked to the weight of the seismic sensor. Divided into (or external) parts.
The liquid storage tank is a liquid reservoir and has an air vent at the top, and the liquid volume can be freely adjusted.
1) Weight as an earthquake sensor
The weight of the seismic sensor is balanced by a pendulum or a spring, etc., or a concave sliding surface (slip, rolling surface, the same applies hereinafter) such as a spherical shape, a mortar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape, It vibrates (relatively) during an earthquake and returns to its original position (normal position) after the earthquake.
Also, a rolling weight can be used as this seismic sensor.
The weight used as an earthquake sensor is a sphere, and the sphere rolls on a concave sliding surface such as a spherical shape, a mortar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape. Sensitivity can be greatly improved. 2) Interlocking with sliding lock valve and weight as seismic sensor
It has a sliding lock valve that is linked to the weight of this seismic sensor, and is normally closed. The liquid or gas pushed out by the piston-like member closes the outlet / exit path from the cylinder to the liquid storage tank or outside. The piston-like member is locked without liquid or gas being pushed out, and the structure that is isolated and the structure that supports the structure that is isolated is fixed.
In the event of an earthquake, when a weight acting as an earthquake sensor acts on the slide lock valve and opens the slide lock valve, the liquid, gas, etc. in the cylinder pushed out by the piston-like member comes out to the liquid storage tank or outside, The piston-like member starts to move, and the fixation between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated is released.
3) Device with multiple valves for all directions
A valve that slides at an angle of 180 degrees or more is provided for the movement of the sensor. Since the sensor itself reciprocates, it may be 180 degrees, which is half of 360 degrees.
4) Resistance plate attached to the lock valve
The slide lock valve has a resistance plate,
If the sliding lock valve is opened as much as possible due to the weight acting as the seismic sensor, the resistance plate attached to this lock valve is configured to act to open the lock valve by receiving resistance due to the flow, The lock valve can be fully opened with a slight movement of the sensor weight.
Furthermore, even when the piston-like member is operated, no pressure is applied to the valve in the opening / closing direction, so that a lock valve with high sensitivity can be achieved even if the sensor weight is small.
(4) Fixing device and seismic sensor amplitude device
The seismic sensor amplitude device unit and the fixing device unit are connected by a passage opening.
This passage port allows the liquid / gas, etc., of the exit / outlet path of the seismic sensor amplitude device part and the liquid / gas, etc., in the cylinder having the piston-like member of the fixing device part to go back and forth. In some cases, the seismic sensor amplitude device unit is a separate device and is independent, in which case the passage port becomes a connection port and is connected to each other by a connection pipe).
Unless there is a connection with other fixing devices, there is no other place for liquid and gas when the liquid storage tank or the exit / exit route to the outside is closed and closed by the sliding lock valve. The piston-like member cannot slide in the cylinder and is locked to fix the structure that is isolated and the structure that supports the structure that is isolated.
In the event of an earthquake, the weight acts on the slide lock valve due to the seismic force, the slide lock valve of the outlet / exit path opens, the liquid / gas in the cylinder flows out to the liquid storage tank or the outside, and the piston-like member It becomes operable, and the fixing between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated is released.
(5) Delay device combined type
Or
An exit / exit path through which the liquid / gas pushed out by the piston-like member exits from the cylinder and a return path of another path through which the liquid / gas extruded from the exit / exit path returns into the cylinder are provided,
The exit / exit route and the return route have a difference in opening area, the exit / exit route is large, the return route is small,
The return path does not require a valve when the opening area is small, but when the valve is provided, a valve that opens when the piston-like member is pushed out of the cylinder and is closed otherwise is attached.
Alternatively, it is possible to provide a return delay effect for the piston-like member by loosening the blockage of the outlet / outlet route by the lock valve without providing a separate return route.
(6) Damper effect
By restricting the opening area of the exit / exit route, it is possible to have the effect of suppressing displacement during an earthquake.
(7) Upside down
In some cases, the above shape is upside down.
In the case of a fixed pin type fixing device, the relationship between the concave insertion portion and the fixed pin inserted into the insertion portion is such that the structure to be isolated and the structure to support the structure to be isolated. In some cases, it can be installed in reverse.
In the case of the connecting member valve type fixing device, the relationship between the structure to be isolated and the structure to support the structure to be isolated and the fixing device including the piston-like member and its insertion cylinder is left and right or There is a symmetrical type that is swapped up and down.
(8) Connection port position with other fixing devices
When considering the interlocking operation of multiple fixing devices, the connection port with other fixing devices is the outlet / exit path of the seismic sensor amplitude device part and the cylinder other than the sliding part of the piston-like member of the fixing device part. Either may be provided.
In some cases, the fixing device unit and the seismic sensor amplitude device unit are separate devices and independent. In that case, the installation position of the seismic sensor amplitude device part is the exit / exit path, and the installation position of the fixing device part is in the cylinder other than the slide part of the piston-like member.
(9) Interlocking operation of multiple fixing devices
By connecting the connecting ports of the fixing device with the seismic sensor amplitude device, the independent type fixing device, or the independent type seismic sensor amplitude device to each other with the connecting pipe, it becomes possible to interlock the fixing release of the mutual fixing device at the time of the earthquake.
Liquid, gas, etc. are sent to the place where the seismic sensor amplitude device has been activated first, and the fixing devices connected by the connecting pipe can be simultaneously released. Even if there is a difference in the sensitivity of the seismic sensor amplitude device, it is possible to simultaneously release the connected fixing devices.
(10) Gas type / liquid type
As to whether the liquid / gas filled in the device is liquid or gas,
The liquid = hydraulic type is less elastic and can function reliably. Furthermore, there is also a rust prevention effect by immersing the entire mechanism in a liquid.
The gas = pneumatic type is rich in elasticity, but the fixing function as a fixing device is inferior to that of the hydraulic type, but it is a simple method and maintenance-free is possible by using a rust-proof material.
Although it is both a hydraulic type and a pneumatic type, it also serves as a displacement suppression damper by deteriorating the sealing property of the (slide type) lock valve. In particular, the pneumatic type can be used as a displacement suppression damper because it is highly elastic even when the lock valve is closed (even when the lock sensor is not closed without a mechanism interlocking with the seismic sensor amplitude device).
In addition to liquid and gas types, solids that can be liquefied (such as granular solids) can be used.
8.1.2.2.5.2. (Lock) valve system (2)
Claims 131 to 139 are inventions of a lock valve type fixing device and a seismic isolation structure.
(1) Overall configuration
This fixing device is divided into a fixing device portion and an earthquake sensor amplitude device portion.
In some cases, they are separate devices and independent. In that case, it connects with a connecting pipe at a connecting port.
Here, the fixed device unit and seismic sensor amplitude device unit are integrated into the “fixing device with seismic sensor amplitude device”, and the fixed device unit and seismic sensor amplitude device unit are separated into the seismic sensor amplitude device separation type fixed. Only the fixing device part is referred to as “fixing device part or stand-alone fixing device”, and only the seismic sensor amplitude device part is referred to as “seismic sensor amplitude device part or stand-alone seismic sensor amplitude device”.
The invention of claim 131 comprises:
It has an operating part of a fixing device with a piston-like member that slides in the cylinder without substantially leaking liquid, gas, etc.
Under normal conditions, the weight of the seismic sensor is balanced by a pendulum or spring, or a concave sliding surface (slip, rolling surface, the same applies below) such as a spherical shape, mortar shape, cylindrical valley surface shape, V-shaped valley surface shape, etc. In order to sag, the outlet / exit path where the liquid, gas, etc. pushed out by the piston-like member exits from the inside of the cylinder to the liquid storage tank or outside is connected to the weight, or a valve integrated with the weight, or linked to the weight The valve is closed, the liquid or gas is not pushed out, the piston-like member is locked, the operating part of the fixing device is fixed,
During an earthquake, if the weight moves from the normal position due to the seismic force, the weight, the valve integrated with the weight, or the valve linked to the weight is displaced from the position where the exit / exit path is blocked.
A fixing device equipped with a seismic sensor amplitude device, characterized in that liquid, gas or the like is extruded, the piston-like member starts to move, and the fixing of the operating portion of the fixing device is released, and It is a seismic structure.
(2) Fixing device
1) Fixed pin type fixing device
Claim 132 is an invention of a seismic isolation structure in the case of a fixing pin type fixing device or by it.
In the case of a fixed pin type fixing device,
The fixing device portion has an operation portion of a fixing device for a fixing pin having a piston-like member that slides in the cylinder without substantially leaking liquid, gas, etc. (including a case where the fixing device portion is interlocked with the piston-like member).
a. Fixed pin system
The insertion portion of the fixed pin has a concave shape inclined concavely with respect to the central portion of the insertion portion such as the mortar shape or spherical shape of claim 101, and the piston that becomes a fixed pin or interlocked in the event of an earthquake The shaped member reciprocates (up and down) by the concave shape such as a mortar shape or a spherical shape, and pushes liquid or gas filled in the cylinder from the cylinder or draws it into the cylinder.
b. Pin type of connecting member system (non-flexible member and flexible member)
The fixing device portion has a piston-like member that slides in the cylinder without substantially leaking liquid, gas, etc., and this piston-like member is a structure that supports a structure to be isolated or a structure that is to be isolated. The insertion cylinder is supported by the other structure body.
The piston-like member or the insertion cylinder is connected to the other structure (not the structure that itself is supported) by the connecting member.
The connecting member is further divided into an inflexible member and a flexible member.
Moreover, this apparatus has an indirect system and a direct system. That is,
In the case of the direct method, the piston-like member is provided with a notch / groove / depression, and the fixing is achieved by engaging a fixing pin with the notch / groove / depression.
In the case of the indirect method, a lock member (lock pin, lock valve, etc.) for locking the fixed pin is provided on the fixed pin.
2) In case of connecting member valve type fixing device (direct method)
The 133rd aspect is the invention of the seismic isolation structure in the case of the connecting member valve-type fixing device or by it.
In the case of a connecting member valve type fixing device,
The fixing device portion has a piston-like member that slides in the cylinder without substantially leaking liquid, gas, etc., and this piston-like member is a structure that supports a structure to be isolated or a structure that is to be isolated. The insertion cylinder is supported by the other structure body. The connecting member is further divided into an inflexible member and a flexible member.
And in the case of the fixed pin type fixing device, in the case of the connecting member valve type fixing device,
In the event of an earthquake, this piston-like member can be moved by opening a valve for liquid, gas, etc. (a valve integrated with the weight or a valve linked to the weight), and is isolated from the structure that is to be isolated. By reciprocating by vibration with the structure that supports the structure, liquid or gas filled in the cylinder is pushed out of the cylinder or drawn into the cylinder, allowing seismic isolation,
During wind, the valves for liquid and gas are closed, and the structure that is isolated and the structure that supports the structure that is isolated are fixed.
(3) Seismic sensor amplitude device
The seismic sensor amplitude device section is divided into an attached chamber and a liquid storage tank (or the outside) with weights that serve as seismic sensors. The attached room may be in the exit / exit path, and the attached room with the seismic sensor may be independent although it is linked to the valve in the exit / exit path.
The liquid storage tank is a liquid reservoir, has an air vent at the top, and the liquid volume can be freely adjusted.
The weight of the seismic sensor or the valve integrated with the weight (or linked to the weight) is a pendulum or spring, or a concave sliding surface such as a spherical shape, mortar shape, cylindrical valley surface shape, V-shaped valley surface shape, etc.・ Equilibrium is maintained by the rolling surface (the same applies hereinafter), and is in a normal position, vibrates (relatively) during an earthquake, and returns to the original position (normal position) after the earthquake.
Also, a rolling weight can be used as this seismic sensor.
The weight of the seismic sensor amplitude device is a sphere, and the sphere rolls on a concave sliding surface portion such as a spherical shape, a mortar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape. Sensitivity can be greatly improved.
The normal position of this weight or the valve integrated with the weight (or linked to the weight) is the position that closes the outlet / outlet path, which is a passage for liquid and gas, etc., between the attached chamber and the liquid storage tank or outside. .
The position of the exit / outlet path to be blocked is the upper or lower or side, upper and lower, upper and side, lower and side of the valve or the valve integrated with the weight (or linked to the weight). There are seven possible cases: on the top, bottom and side.
The outlet / outlet path should be matched to the planar shape of the weight or the valve integrated with the weight (or linked to the weight). If the weight is a ball, a circle is good.
Similarly, when covering the gap between the exit / exit path and the weight of the seismic sensor amplitude device or the valve integrated with the weight (or linked to the weight), the cover material is integrated with the weight or weight. It is better to match the flat shape that contacts the valve (or linked with the weight). When the weight is a ball, it becomes a cylinder.
In this way, it is integrated with the weight or weight of the seismic sensor amplitude device that is balanced by a pendulum or spring or a concave sliding surface such as a spherical shape, a mortar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape ( Considering a lock valve that is closed by a valve (in conjunction with a weight), an earthquake sensor that can handle earthquake motion in all directions is possible, and it can be smoothly linked to the valve.
Furthermore, even when the piston-like member is activated, no pressure is applied to the valve (even if the valve is pressurized, the seismic force is perpendicular to the pressure, that is, the component of the pressure is zero), so the sensor Even if the weight is small, a lock valve with sensitive sensitivity becomes possible.
(4) Fixing device and seismic sensor amplitude device
The liquid / gas, etc. in the attached chamber of the seismic sensor amplitude device part and the liquid / gas, etc. in the cylinder other than the sliding part of the piston-like member of the fixing device part are connected by a passage opening to enable the passage (fixing device part) In some cases, the seismic sensor amplitude device unit and the seismic sensor amplitude device unit are separate devices and are independent.
Unless it is connected with the connection port with other fixing devices, when the outlet / exit passage exiting the liquid storage tank or outside from the attached chamber is blocked by a weight (or a valve integrated with the weight), the liquid / gas Since there is no other way to go, etc., the piston-like member cannot slide in the cylinder, and is locked to fix the structure that is isolated and the structure that supports the structure that is isolated.
If the weight (or the valve integrated with the weight) deviates from the position that closes this exit / exit path due to the seismic force during an earthquake, the liquid / gas in the cylinder flows out of the attached chamber to the liquid storage tank or outside, creating a piston shape. The member becomes operable, and the fixing between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated is released.
(5) Delay device combined type
Or
There are provided an outlet / exit path for the liquid / gas pushed out by the piston-like member to the liquid storage tank / outside, and a return path for another path for returning the extruded liquid / gas from the outlet / outlet path into the cylinder. And
The exit / exit route and the return route have a difference in opening area, the exit / exit route is large, the return route is small,
The return path does not require a valve when the opening area is small, but when the valve is provided, a valve that opens when the piston-like member is pushed out of the cylinder and is closed otherwise is attached.
Or, it is possible to give a return delay effect of the piston-like member by loosening the blockage by the weight of the outlet / outlet path (or the valve integrated with the weight) without providing a separate return path. It is.
(6) Damper effect
By restricting the opening area of the exit / exit route, it is possible to have the effect of suppressing displacement during an earthquake.
(7) Upside down
In some cases, the above shape is upside down.
In the case of a fixed pin type fixing device, the relationship between the concave insertion portion and the fixed pin inserted into the insertion portion is such that the structure to be isolated and the structure to support the structure to be isolated. In some cases, it can be installed in reverse.
In the case of the connecting member valve type fixing device, the relationship between the structure to be isolated and the structure to support the structure to be isolated and the fixing device including the piston-like member and its insertion cylinder is left and right or There is a symmetrical type that is swapped up and down.
(8) Connection port position with other fixing devices
When considering the interlocking operation of multiple fixing devices, the connection port with other fixing devices is the exit / exit path of the seismic sensor amplitude device section (attached chamber serving as the seismic sensor in the exit / exit path), You may provide in any of cylinders other than the slide part of the piston-shaped member of a fixing device part.
In some cases, the fixing device unit and the seismic sensor amplitude device unit are separate devices and independent. In that case, the installation position of the seismic sensor amplitude device part is the exit / exit path (attachment chamber that becomes the seismic sensor in the exit / exit path), and the installation position of the fixing device part is other than the slide part of the piston-like member In the tube.
(9) Interlocking operation of multiple fixing devices
By connecting the connecting ports of the fixing device with the seismic sensor amplitude device, the independent type fixing device, or the independent type seismic sensor amplitude device to each other with the connecting pipe, it becomes possible to interlock the fixing release of the mutual fixing device at the time of the earthquake.
Liquid, gas, etc. are sent to the place where the seismic sensor amplitude device has been activated first, and the fixing devices connected by the connecting pipe can be simultaneously released. Even if there is a difference in the sensitivity of the seismic sensor amplitude device, it is possible to simultaneously release the connected fixing devices.
(10) Gas type / liquid type
As to whether the liquid / gas filled in the device is liquid or gas,
The liquid = hydraulic type is less elastic and can function reliably. Furthermore, there is also a rust prevention effect by immersing the entire mechanism in a liquid.
The gas = pneumatic type is rich in elasticity, but the fixing function of the fixing device is inferior to that of the hydraulic type, but it is a simple method and maintenance-free is possible by using a rust-proof material.
Although it is both hydraulic and pneumatic, it can also serve as a displacement suppression damper by deteriorating the sealing performance of the lock valve (a valve that serves as a seismic sensor or is integrated with the weight). In particular, the pneumatic type can be used as a displacement suppression damper because it is highly elastic even when the lock valve is closed (even when the lock sensor is not closed without a mechanism interlocking with the seismic sensor amplitude device).
In addition to liquid and gas types, solids that can be liquefied (such as granular solids) can be used.
(11) Clearance cover tube
Claim 136 is the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to any one of (1) to (10) above (any one of claims 131 to 135).
A seismic sensor amplitude device-equipped fixing device characterized by comprising a tube that is movable and adapted to the movement of the weight (weight of the seismic sensor amplitude device) is inserted into the exit / exit path, and thereby It is a seismic isolation structure.
(12) Weight and indirect valve system 1
Claim 137 is the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to any one of (1) to (10) above (any one of claims 131 to 135).
A lock valve tube or lock valve that moves itself and adapts to the movement of the weight of the seismic sensor amplitude device, and a receiving material that is attached to the fixing device body and receives the lock valve tube or lock valve to block normal flow The seismic sensor amplitude device-equipped fixing device and the seismic isolation structure.
(13) Weight and indirect valve system 2
Claims 138 to 139 are inventions of a weight-linked indirect valve system 2, and claim 138 is
In the above-described seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to (1) to (10) (any one of claims 131 to 135),
It is composed of a lock valve pipe that is inserted into the outlet / exit path and moves itself, and a receiving material attached to the fixing device main body that blocks the flow of liquid (gas) from the lock valve pipe,
The weight (the weight of the seismic sensor amplitude device) is sucked into the lock valve pipe under the pressure of liquid (gas) from the piston-like member by wind pressure or seismic force, and the lock valve pipe is moved to move the receiving material. The seismic sensor amplitude device-equipped fixing device and the seismic isolation structure are characterized by being configured to block the flow of liquid (gas) or the like by being pressed onto the seismic sensor.
Claim 139 includes:
In the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to claim 138,
The weight (the weight of the seismic sensor amplitude device) is sucked into the lock valve pipe under the pressure of liquid (gas) from the piston-like member by wind pressure or seismic force, and the lock valve pipe is moved to move the receiving material. Is pressed against the flow of liquid (gas), and when it is shut off, the weight is separated from the lock valve pipe, and in the wind (the weight is in the vicinity of the lock valve pipe (the suction port 20-cpi)) Repeated suction into the lock valve pipe,
At the time of an earthquake, when the weight is separated from the lock valve pipe, it is displaced from the lock valve pipe (the suction port 20-cpi) due to the seismic force, and the flow of liquid (gas) etc. starts and seismic isolation starts. The seismic sensor amplitude device-equipped fixing device, and the seismic isolation structure.
(14) With amplifier
In the invention of claim 139-2, the pressure from the piston-like member is applied to the lock valve (including the lock valve pipe, the slide type lock valve (8.1.2.2.5.1. (Lock) valve system (1)), etc.). It solves the problem of poor valve movement. 8.1.2.2.5.1. (Lock) The valve system (1) is naturally considered as well.
Claim 139-2
The seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to any one of claims 125 to 139,
The lock valve (including lock valve pipe, slide type lock valve, etc.) is tilted so that the valve opens in the direction (opening direction) (the direction in which the valve goes out (opening direction), and the direction in which the valve enters (The closing direction has a narrow inclination) (and the valve insertion port has an inclination similar to the valve), the valve opens in a wide direction (outward), and the valve closes (the valve enters) ) If the pressure from the piston-like member is applied by making a step that narrows, the valve will be opened (open), and the force that is generated (open) will be received, and the gear, pulley, lever, etc. The seismic sensor is equipped with a seismic sensor amplitude device, and the seismic isolation structure is characterized in that it is configured so that it can be transmitted to the tip of the valve and made possible with a small (sensor) weight as a lock. It is an invention of the body.
8.1.2.3. Direct method (automatic control type fixing device)
The direct method is a method of directly controlling the operating part of the fixing device by a force or command from the earthquake sensor (amplitude) device.
Claims 107 and 108 are inventions that are more automated than the automatic restoration by electricity described in 8.1.2.2.2. The release of the fixing device at the time of an earthquake is also an invention of an electric seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device, and the seismic isolation structure thereby.
With regard to the direct type seismic sensor (amplitude) device equipped type, there are a fixed pin type fixing device and a connecting member valve type fixing device.
(1) General
Claim 107 is the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device according to claims 92 to 92-2 of 8.1.2.
An automatic control device is provided in the operating part of the fixing device,
In the event of an earthquake, the seismic sensor amplitude device is activated or the command from the seismic sensor releases the seismic isolation structure and the structure that supports the seismic isolation structure. It is an invention of a seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device that achieves the object by fixing, and a seismic isolation structure thereby.
(2) Seismic power generator type earthquake sensor equipped type
The invention described in claim 108 is that the seismic sensor of the fixing device equipped with the earthquake sensor (amplitude) device of the invention described in (1) (claim 107) is the seismic power generation of 7.2. (Claim 88). This is an invention of a seismic sensor device-equipped fixing device and a seismic isolation structure using the seismic sensor device.
That means
Claim 108 is the seismic sensor-equipped fixing device according to claim 93 of 8.1.2.
An automatic control device is provided in the operating part of the fixing device,
At the time of an earthquake, the seismic sensor releases the seismic isolation structure from the seismic isolation structure and the structure that supports the seismic isolation structure, and fixes after the earthquake.
Claim 109 is
A seismic sensor (amplitude) device equipped fixing device according to claim 107 or claim 108,
A seismic sensor (amplitude) device equipped type that is equipped with a device that automatically returns the operating part of the fixed device to its original position by the operation of the seismic sensor amplitude device or the command of the seismic sensor after the earthquake It is a fixed device and also a seismic isolation structure.
Claim 110 provides
A seismic sensor (amplitude) device equipped fixing device according to claim 107 or claim 108,
A seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device characterized in that the insertion portion of the fixing pin has a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape, and a seismic isolation structure.
8.1.2.4. Seismic sensor (amplitude) device
8.1.2.4.1. Seismic sensor (amplitude) device
8.1.2.4.2. Location of seismic sensor (amplitude) device
8.1.2.4.3. Seismic sensor (amplitude) device design
(1) Period of earthquake sensor (amplitude) device
1) Periodic design of seismic sensor (amplitude) device
Claim 111 is an invention of a seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device that aims to increase the sensitivity of the seismic sensor (amplitude) device to an earthquake, and an invention for a seismic isolation structure.
In the fixing device equipped with the seismic sensor (amplitude) device of 8.1.2.
The object is achieved by making the period of the sensor unit such as the weight of the seismic sensor (amplitude) device substantially coincide with the ground period of the site where the structure is built.
2) Weight resonance device of seismic sensor amplitude device
The invention according to claim 112 is an invention relating to an earthquake sensor amplitude device having a resonance device of a weight, and to a seismic isolation structure.
In order to resonate the weight in the event of an earthquake, it is necessary to give a margin (sag) to the wire, rope, cable, rod, etc. that are connected to the weight (also connected to the fixing device).
However, since sensor sensitivity decreases when sagging is applied, a method that does not give sagging is desired.
Therefore, a surrounding material that becomes a weight is provided around the weight, and a wire, a rope, a cable, a rod and the like connected to the fixing device are attached to the surrounding material.
By doing so, it is possible to resonate the weight with the earthquake at the time of the earthquake, and it is not necessary to give a margin (sag) to the wire, rope, cable, rod or the like connected to the fixing device.
3) Multi-weight resonance device of seismic sensor amplitude device
The invention described in claim 113 is an invention relating to an earthquake sensor amplitude device having a plurality of weight resonance devices, and to a seismic isolation structure.
When considering a sensor that can cope with the width of the ground period, a plurality of weights are provided and the vibration period is changed for each weight, so that it is possible to give a width to the ground period.
The period of the weight is adjusted for each period with a high frequency (takes a period-frequency spectrum) of the ground period (especially initial tremor, P wave).
4) Multiple resonance device of seismic sensor amplitude device
The invention according to claim 114 is an invention relating to an earthquake sensor amplitude device having a plurality of resonance devices, and to a seismic isolation structure.
When considering a sensor that can respond to the width of the ground period, a spring is also provided on the pendulum support itself of the seismic sensor amplitude device, so that two periods can be obtained by the pendulum and the spring, corresponding to the width of the ground period It becomes possible to make it.
The period of the pendulum and the spring is adjusted to the top two of the most frequent periods (taken the period-frequency spectrum) of the ground period (especially initial tremor, P wave). The spring should be set to short cycle and the pendulum should be set to medium and long cycle.
(2) Omnidirectional sensitivity
1) Trumpet shaped hole
Claim 115 is the invention of the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device and the seismic isolation structure by which the seismic sensor amplitude device has a sensitivity to earthquake that is constant regardless of the direction of the seismic force. .
In the fixing device equipped with the seismic sensor amplitude device in 8.1.2.
Connect a wire, rope, cable, etc. connected to the fixing device above or below the weight of the seismic sensor amplitude device,
By forming a mortar-shaped or trumpet-shaped hole in the main body of the seismic sensor amplitude device directly above or under the weight (or inside or outside it), and passing a wire, rope, cable, etc. leading to the weight through it, The object is achieved by being configured to be able to transmit the same pulling force or compressive force in all directions.
2) Roller guide member
Claim 116 is the invention of the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device and the seismic isolation structure by which the seismic sensor amplitude device has a sensitivity to earthquake that is constant regardless of the direction of the seismic force. .
In the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device of 8.1.2. (In claims 92 to 111), in the horizontal direction of the weight of the seismic sensor amplitude device, a wire, rope, cable, etc. connected to the fixing device By connecting two guide members such as rollers (rotating shaft etc.) in the vertical direction right next to the weight (with a margin of amplitude), and passing this wire, rope, cable, etc. The object is achieved by being configured to be able to transmit the same pulling force or compressive force in all directions.
(3) Seismic sensor amplitude device with amplifier (Part 1)
The 117th aspect is an invention of a seismic sensor amplitude device-equipped fixing device and a seismic isolation structure using the seismic sensor amplitude device in order to increase the sensitivity of the seismic sensor amplitude device to an earthquake.
In the fixing device equipped with the seismic sensor amplitude device in 8.1.2.
The above-mentioned object is achieved by amplifying the length to be pulled or compressed, such as a wire, rope, cable, rod or release, which is connected to the locking member of the fixing device by employing a lever, a pulley, a gear or the like. Is.
(4) Seismic sensor amplitude device with amplifier (Part 2)
Claim 118 is an invention of a seismic sensor amplitude device-equipped fixing device and a seismic isolation structure thereby intended to increase the sensitivity of the seismic sensor amplitude device to earthquakes.
In the fixing device equipped with the seismic sensor amplitude device in 8.1.2.
Make the weight (gravity restoration type) of the seismic sensor amplitude device placed on the seismic isolation plate into a shape that rolls well, and provide a concave insertion part such as a spherical surface or a mortar on the top of this weight, and (displacement amplification) Insert the lion's power point (for). The fulcrum of the lever is in a concave insertion portion directly above the weight, and the action point is further on the extension line to which a wire, rope, cable, rod and the like are connected. As a result, during the earthquake, the displacement of the weight and the displacement given by the rotation of the weight are transmitted to the lever's action point after being amplified by the lever, and the amplified displacement is connected to the wire rope. -Since it is transmitted to a cable rod etc., the said objective is achieved by raising the operation sensitivity of an earthquake sensor amplitude apparatus.
8.1.3. Interlocking type fixing device
In the case where a plurality of fixing devices are installed, if all the fixing devices are not released at the same time, the structure to be seismically isolated will be twisted around the fixed portion. In order to eliminate this drawback, it was required to release all the fixing devices at the same time. This interlocking operation type fixing device realizes it. Claim 119 is an invention of a fixing device comprising a plurality of fixing devices and having a mechanism in which the operating parts or locking members of the respective fixing devices are interlocked with each other, and a seismic isolation structure using the fixing device.
A plurality of fixing devices are simultaneously released by interlocking the operating portions or the lock members of the fixing device.
8.1.3.1. Interlocking type fixing device (1)
The drawback of the shear pin type fixing device of 8.1.1. Is that when two or more shear pin type fixing devices are installed, even if the fixing pin of one fixing device breaks due to the seismic force, other fixing pins break. The device was not necessarily released at the same time.
Claim 120 solves the problem, and when a plurality of fixing devices including a shear pin type fixing device are installed, an interlocking operation type fixing device that realizes simultaneous release of all the fixing devices, and an exemption by the same. The invention relates to a seismic structure.
That means
The fixing device is composed of a plurality of fixing devices including a shear pin type fixing device, and has a mechanism in which the operation parts or locking members of the fixing devices such as the respective fixing pins are interlocked with each other. A plurality of fixing devices are intended to be released simultaneously by interlocking the operating portions or locking members of the fixing devices.
Specifically, in two or more fixing devices including a shear pin type fixing device (8.1.1.) Having a structure that can be broken or broken by a certain level of seismic force,
The fixing pin of the shear pin type fixing device and the lock member that locks the operating part of the other fixing device are connected to each other by a wire, rope, cable, rod, etc.
In the event of an earthquake, if the fixing pin of the shear pin type fixing device breaks or breaks due to seismic force, the locking member of the other fixing device is released in conjunction with the wire, rope, cable, rod, etc. At the same time,
The object is achieved by being configured to release the fixing between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated.
The following interlocking operation type fixing devices (2) to (5) are used not only for the shear pin type fixing device described in 8.1.1 above but also for the fixing device equipped with the earthquake sensor (amplitude) device of 8.1.2. It is possible.
8.1.3.2. Interlocking type fixing device (2)
Claim 121, in two or more fixing devices, comprising a seismic sensor (amplitude) device equipped fixing device of 8.1.2. Or a shear pin type fixing device of 8.1.1.
An interlocking operation type fixing device in which the locking members of each fixing device are connected to each other by a wire, rope, cable, rod, or release, and the operation parts of two or more fixing devices are fixed and released simultaneously. It is invention of the seismic isolation structure by.
8.1.3.3. Interlocking operation type fixing device (3)
Claim 122, in two or more fastening devices, comprising a seismic sensor (amplitude) device equipped fastening device of 8.1.2. Or a shear pin fastening device of 8.1.1.
A locking member (non-branched member, three-branch, four-branch, or more separated) having a function of locking each fixing device at the end is attached so as to be movable.
A seismic sensor amplitude device, seismic sensor device, or shear pin type fixing device, whose weight is vibrated by seismic force during an earthquake, actuates this locking member in the moving direction, so that the locking function at each end is fixed to each Release the device at the same time to release the fixed structure between the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated. It is an invention.
In other words, the movable member has a mechanism for locking the operation parts of two or more fixing devices (has a lock hole, and is locked by fitting the operation parts of the fixing device into the lock holes. In other words, each fixing device is fixed and released in conjunction with the movement of the member by the seismic sensor (amplitude) device.
8.1.3.4. Interlocking type fixing device (4)
Claim 123, in two or more fixing devices, comprising a seismic sensor (amplitude) device equipped fixing device of 8.1.2. Or a shear pin type fixing device of 8.1.1.
A locking member having a function of locking each fixing device at the end (an unbranched member, divided into three, four, or more) is attached so that it can rotate around the center,
A seismic sensor amplitude device, seismic sensor device, or shear pin type fixing device, whose weight is vibrated by seismic force during an earthquake, rotates this locking member, so that the locking function at each end causes the respective fixing device to At the same time, with the interlocking operation type fixing device that releases the fixation between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, and the invention of the seismic isolation structure thereby is there.
In other words, there is a mechanism that locks the operating portion of the fixing device at both ends of the member that can rotate around the center (has a lock hole, and the locking device is locked by being fitted into the locking hole. This is a method in which each fixing device is fixed and released in conjunction with the rotation of the member.
Moreover, this member may be divided into not only one but also three, four or more. In this case as well, the member can rotate about the center, and there is a portion that locks the operating part of the fixing device at each branched end, and in conjunction with the rotation of the member, Fixing and releasing are performed.
8.1.3.5. Interlocking type fixing device (5)
In the event of an earthquake, the device that releases the fixing device by an electrical signal from the earthquake sensor is divided into the following two types depending on how the fixing is released.
(1) The operating part of the fixing device itself is released by electricity
During an earthquake, the operating part of the fixing device itself is released by an electrical signal from the earthquake sensor.
(2) Only the operating part of the fixing device is unlocked by electricity
In the event of an earthquake, the lock of the operating part of the fixing device is released by an electric signal from the earthquake sensor, and the operating part of the fixing device itself is released by a spring, seismic force, etc., regardless of electricity.
Release of the operating part of the fixing device in (1) requires quickness and requires a lot of electric power, etc., but in the case of only unlocking the operating part of the fixing device in (2), low power is required. A simple mechanism is sufficient.
The 124th aspect is the invention in the case where only the lock of the operating portion of the fixing device is released by electricity of (2).
Specifically, in a fixing device having one or a plurality of fixing devices equipped with an earthquake sensor (amplitude) device of 8.1.2.
The present invention is an invention of a fixing device, and a seismic isolation structure using the fixing device, wherein a locking member that locks an operating portion of each fixing device is configured to be operated by an electric signal from an earthquake sensor.
8.1.4. Wind-operated fixing device with seismic sensor
Claim 139-3 is an earthquake-operated fixing device having a wind sensor (with an earthquake sensor), and is configured to lock the fixing device when a constant wind pressure is obtained by the wind sensor. (Amplitude) Equipment-equipped fixing device and seismic isolation structure.
8.2. Wind-operated fixing devices
The invention of this wind-operated fixing device enables seismic isolation to all fine earthquakes regardless of the magnitude of the seismic force as in 8.1. Earthquake-operated fixing device.
For this reason, the invention according to claim 140 releases the fixation between the structure that is isolated and the structure that supports the structure to be isolated during an earthquake and when there is no wind, Only when wind power is detected by a wind sensor or the like, a type of fixing device (wind-operated type fixing device) that fixes the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated, and the immunity by it. It is an invention of a seismic structure.
8.2.1. Wind sensor equipped type fixing device (general type)
Claim 141 is an invention of a fixing device equipped with a wind sensor (wind sensor-equipped fixing device) and a seismic isolation structure using the fixing device.
Specifically,
The invention according to claim 141 is a fixing device that fixes a structure to be seismically isolated and a structure that supports the structure to be seismically isolated to prevent wind vibrations, etc.
A wind-operated fixed type that is configured to prevent wind sway and the like by fixing the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated only when the wind pressure exceeds a certain level. Device.
(1) Direct method
The direct method is a method for directly controlling the operating portion of the fixing device by the force from the wind force / wind sensor.
The invention of claim 142 is
In the fixing device that fixes the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated to prevent wind vibration,
When a wind sensor detects wind pressure above a certain level, the operating part (fixing pin / fixed valve) of the fixing device itself is used to fix the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated. A wind sensor-equipped fixing device configured to perform, and also a seismic isolation structure.
1) Fixing pin type fixing device
The invention according to claim 143 provides:
In the fixing device that fixes the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated to prevent wind vibration,
When a wind pressure of a certain level or more is detected by a wind sensor, etc., the fixed pin, which is the operating part of the fixing device, works to fix the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated Wind sensor equipped type fixing device, and also seismic isolation structure.
2) Connecting member valve type fixing device
The invention according to claim 144 is
The wind sensor-equipped fixing device according to claim 142,
It has an operating part of a fixing device such as a piston-like member that slides in the cylinder without substantially leaking liquid or gas,
A pipe (or a groove attached to the cylinder) connecting the opposite sides (ends and ends) across the piston-like member of this cylinder, a hole in the piston-like member, or a liquid extruded by the piston-like member・ Valves are provided at the outlet or all of the gas exiting from the cylinder.
When a wind sensor detects wind pressure above a certain level, the valve closes to fix the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated. It is a fixed device and also a seismic isolation structure.
(2) Indirect method
a) General b) Fixed pin type
The wind sensor according to claims 145 to 146, wherein a force required for setting (fixing) the operating portion of the fixing device of the wind sensor is reduced and the operating sensitivity of the fixing device is increased. It is an invention of an equipment-type fixing device and a seismic isolation structure.
In the fixing device with wind sensor of 8.2.1.
The above-described object is achieved by operating the locking member that locks the operating portion of the fixing device without directly fixing and releasing the operating portion of the fixing device, thereby fixing and releasing the fixing device. To do.
c) Automatic restoration type by seismic force
Claim 147 is the wind actuated fixed pin type fixing device according to 8.2.1., Wherein the fixing pin insertion portion is set to the central portion of the insertion portion such as the mortar shape or spherical shape according to claim 101. The invention is a wind-operated fixing device that enables automatic restoration of the operating portion of the fixing device by seismic force by inclining it into a concave shape, and an invention for a seismic isolation structure.
Moreover, this apparatus has a case where the lock member which locks the operation part of a fixing device is a lock valve, and a case where it is a lock pin, and is divided into the following two systems.
1) Lock valve method
Claim 148 is an invention of a wind-actuated fixing device in which the lock member is a lock member such as a lock valve, and a seismic isolation structure using the same.
In the fixing device with wind sensor of 8.2.1.
It has an operating part of a fixing device such as a piston-like member that slides in the cylinder without substantially leaking liquid or gas,
Opposite sides (end and end) sandwiching the piston-like member of this cylinder are connected by a pipe (or a groove attached to the cylinder), or a hole is provided in the piston-like member, There is an outlet for the liquid or gas to be pushed out from the cylinder,
And the pipe (or groove) connecting the opposite sides (ends and ends) across the piston-like member of this cylinder, the hole in the piston-like member, the liquid / gas extruded by the piston-like member, etc. There is a lock valve at the exit or all of the exit from the cylinder,
Normally, the lock valve is open, the locking device is unlocked, and by unlocking the locking device,
The structure that is to be seismically isolated and the structure that supports the structure that is to be isolated are released.
When the wind pressure exceeds a certain level, the locking device closes in conjunction with the wind sensor, and the fixing device is locked.
A wind sensor-equipped fixing device characterized in that the structure to be isolated is fixed to the structure that supports the structure to be isolated.
Here, the operation part of the fixing device will be described.
When the operating portion of the fixing device is a fixing pin having a piston-like member, there are a fixing pin system and a connecting member (non-flexible member / flexible member) having a piston-like member = a connecting member system.
2) Lock pin method
Claim 149 is an invention of a wind-actuated fixing device in which the lock member is a lock member such as a lock pin, and a seismic isolation structure based thereon.
In the fixing device with wind sensor of 8.2.1.
Normally, the locking member of the operating portion of the fixing device is released, the locking of the fixing device is released, and by releasing the fixing of the fixing device,
The structure that is to be seismically isolated and the structure that supports the structure that is to be isolated are released.
When wind pressure above a certain level works, the locking member locks the operating part of the fixing device in conjunction with the wind sensor, the fixing device is locked, and by fixing the fixing device,
A wind sensor-equipped fixing device characterized in that the structure to be isolated is fixed to the structure that supports the structure to be isolated.
8.2.5. Wind generator-type fixing device with wind sensor
(1) General (including direct method)
Claim 150 is an invention of a wind power generator type wind sensor-equipped fixing device which does not depend on electricity and which does not require power supply equipment, and an isolation structure by the same.
In the wind sensor equipped type fixing device of 8.2.1.
When the wind pressure exceeds a certain level, the voltage of the wind power generator becomes higher than the voltage necessary to operate the fixing device, and the fixing device is operated to support the structure to be isolated and the structure to be isolated. The object is achieved by being configured to fix the structure.
(2) Indirect method
[Claim 151] A wind power generator type wind sensor equipped with a wind power generator type wind sensor that reduces the force required to fix the operating part of the fixing device and increases the operating sensitivity of the fixing device. It is an invention of a mold fixing device and a seismic isolation structure.
8.2.1. In the wind sensor equipped fixing device of (2) indirect method (claims 145 to 149),
When the wind pressure exceeds a certain level, the voltage of the wind power generator becomes higher than the voltage necessary to operate the locking member that locks the operating part of the fixing device, and the operating part of the fixing device is locked by operating the locking member. The object is achieved by fixing the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated.
8.2.6. Interlocking wind actuated fixing device
The invention of claim 152 is
It is a fixing device that is composed of a plurality of fixing devices and that has a mechanism in which the operating parts or locking members of the respective fixing devices are interlocked with each other. The invention relates to an interlocking operation type fixing device characterized by being configured to be fixed at the same time, and an invention of a seismic isolation structure.
8.2.6.1. Interlocking wind actuated fixing device (1)
The invention of claim 153
In two or more fixing devices,
Lock members with the function of locking each fixing device are connected to each other with wires, ropes, cables, rods, etc.
When the wind sensor activates one of the lock members during wind, each lock member works together to fix each fixing device at the same time, and to support the structure to be isolated and the structure to be isolated The invention relates to an interlocking operation type fixing device characterized in that it is configured to fix the body, and an invention of a seismic isolation structure.
8.2.6.2. Interlocking wind actuated fixing device (2)
The invention of claim 154
In two or more fixing devices,
A locking member having a function of locking each fixing device at the end (an unbranched member, divided into three, four, or more) is movably attached.
During wind, the wind sensor actuates this locking member in the moving direction, so that the locking function at each end fixes the fixing device at the same time, and the structure to be isolated and the structure to be isolated The invention relates to an interlocking operation type fixing device configured to fix a supporting structure and a seismic isolation structure.
8.2.6.3. Interlocking action wind actuated fixing device (3)
The invention of claim 155
In two or more fixing devices,
A locking member (having an unbranched member, three-branch, four-branch, or more) having a function of locking each fixing device at the end is attached so that it can rotate around the center,
During wind, the wind sensor rotates this locking member, so that the locking function at each end supports the structure to be isolated and the structure to be isolated by simultaneously fixing the respective fixing device. The invention is an invention of an interlocking operation type fixing device characterized by being configured to fix a structure and a seismic isolation structure.
8.2.6.4. Interlocking action wind actuated fixing device (4)
The invention of claim 156
8.2. To 8.2.5. (One of claims 140 to 151) In the fixing device having one or a plurality of wind-operated fixing devices,
The fixing device characterized in that the fixing of each fixing device or the operation part of the fixing device by the lock member is simultaneously locked by an electric signal from one wind sensor. It is invention of the seismic isolation structure by.
8.2.7. Installation of delay device
Claim 157
The wind sensor equipped fixing device according to any one of claims 145 to 156,
166. A delay device according to claim 166 is provided,
Wind sensor-equipped fixing device characterized by being configured to release the fixing device after a certain period of time after detecting that the wind pressure has become below a certain level, and a seismic isolation structure thereby It is invention of this.
8.3. Fixing device installation position and relay interlocking operation type fixing device
8.3.1. General
Considering countermeasures such as wind fluctuation, the fixing device has a center of gravity of the structure to be isolated that is not easily rotated by the wind (center of gravity and the center on the plane from the centroid of each elevation of the structure to be isolated). First, it should be installed at or near the position (hereinafter referred to as “center of gravity”). Claim 158 is the invention of the fixing device and the seismic isolation structure.
8.3.2. Installation of two or more fixing devices
8.1. Seismically actuated fixing devices and 8.2. Wind actuated fixing devices are of the type in which the sensitivity of cutting or seismic sensor device is sensitive at the center of gravity of the structure to be seismically isolated or at a peripheral position other than its vicinity. Is installed at the position of the center of gravity of the structure to be seismically isolated or in the vicinity thereof, which is less sensitive to cutting or the seismic sensor device than the surrounding position. Claim 159 is the invention of the fixing device and the seismic isolation structure.
8.3.3. Relay interlocking operation type fixing device
Regarding the simultaneous operation of the fixing device, there is a problem as to whether it is actually operated at the same time, whether mechanical or electrical.
In particular, the seismic operation type fixing device has a large problem when a time difference is not allowed and even one cannot be released.
This seismic operation type fixing device is difficult to operate at the same time with regard to the operation of the fixing device (release / set = lock / fixed), and it is more reliable to operate sequentially. Moreover, depending on how to operate sequentially, the problem in the case where even one cannot be released is solved. That is, the problem is solved by a method in which a fixing device installed at or near the center of gravity is relayed last (hereinafter referred to as “relay interlocking operation type fixing device”). Conversely, regarding the setting of the fixing device, it is preferable that the fixing device with the center of gravity is set first.
8.3.3.1. For seismically actuated fixing devices
The relay interlocking operation type seismic operation type fixing device is difficult to operate at the same time with respect to the operation of the fixing device (release / set = lock / fixed), and it is more reliable to operate sequentially. Moreover, depending on how to operate sequentially, the problem in the case where even one cannot be released is solved. That is, the problem is solved by a method of relaying a fixing device installed at or near the center of gravity at the end. Claim 160 is the invention of the relay interlocking operation type fixing device and the seismic isolation structure thereby.
In particular,
Regarding the installation of interlocking operation type fixing devices, at least one of the fixing devices (relay end fixing device) is located at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated, and other fixing devices (relay intermediate fixing devices) Installed in the surrounding area,
When these fixing devices are sequentially released at the time of an earthquake, the fixing device installed at or near the center of gravity is finally released.
Regarding the fixing of the fixing device after the earthquake, the fixing device having the center of gravity is preferably fixed first. Claim 161 is an invention of the relay interlocking operation type fixing device, and the seismic isolation structure thereby.
In particular,
Regarding the installation of interlocking operation type fixing devices, at least one of the fixing devices (relay end fixing device) is located at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated, and other fixing devices (relay intermediate fixing devices) Installed around
After these fixing devices are sequentially released at the time of an earthquake, the fixing device installed at or near the position of the center of gravity is first fixed after the end of the earthquake.
Claim 162 is a relay-linked actuated fixing device characterized by being constituted by combining either or both of the inventions described in claims 160 and 161, and thereby It is an invention of a seismic isolation structure.
8.3.3.1.1. Relay intermediate fixing device
8.3.3.1.1.1. Relay intermediate fixing device (general)
Claim 163 is the invention of the seismically actuated relay intermediate fixing device and the seismic isolation structure thereby,
This invention is the relay intermediate fixing device according to claim 160, 161,
The relay (first) intermediate fixing device directly connected to the seismic sensor (amplitude) device and the relay (second and subsequent) intermediate fixing device not directly connected to the seismic sensor (amplitude) device are divided into the former, and the former is the relay first intermediate fixing device Device, the latter as the intermediate fixing device after the relay second,
For the relay first intermediate fixing device, the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device according to claim 95 to claim 106 is used,
The relay intermediate fixing device directly connected to the earthquake sensor (amplitude) device is the relay first intermediate fixing device, and the relay intermediate fixing device not directly connected is the relay second and subsequent intermediate fixing device,
Each relay intermediate fixing device is equipped with a lock member,
In the event of an earthquake, it has an interlocking mechanism that transmits the operation of the fixing device to the lock member of the next relay (intermediate, end) fixing device and releases the fixing device by interlocking with it.
The locking member of the relay first intermediate fixing device is the seismic sensor (amplitude) device,
A relay interlocking type fixing device characterized in that the lock member of the relay fixing device after the second relay is configured to be interlocked with the interlocking mechanism of the immediately preceding relay intermediate fixing device, and the seismic isolation structure thereby It is invention of this.
Specifically,
The fixing device includes a locking member that locks the operating portion of the fixing device such as the fixing pin (in the case of the operating portion of the fixing device for the piston-like member, the locking member that locks the operating portion of the fixing device serves as a fixing pin). There are notches / grooves / dents into which this is inserted, and this lock member is always pushed by gravity, springs, rubber, magnets, etc., and inserted into these notches / grooves / dents,
In the case of the relay first intermediate fixing device,
The lock member is connected to the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates during an earthquake, or to a motor, electromagnet, or other actuating member that is actuated by the seismic sensor, either directly or via a wire, rope, cable, rod, etc. ,
The weight of the seismic sensor amplitude device vibrates during an earthquake, or the operating member such as a motor or electromagnet that is actuated by the seismic sensor causes the lock member to be removed from the notch, groove, or recess by this wire, rope, cable, or rod. The fixing device is released,
Also, in the case of the intermediate fixing device after the relay second,
This locking member and the interlock mechanism described later of the immediately preceding relay intermediate fixing device are connected by a wire, rope, cable, rod, etc. (during release). The lock member is removed from the notch / groove / recess by a rope, cable, rod, etc., and the fixing device is released. Further, the relay (first and second and subsequent) intermediate fixing device includes the lock member. In addition to the equipment, it has a linkage mechanism for the next relay intermediate / terminal fixing device, which is linked to the operation of the fixing device in the event of an earthquake, and is used as a lock member for the next relay (intermediate / terminal) fixing device. It is configured by interlocking and removing the lock member from the notch / groove / recess.
8.3.3.1.1.2. Relay intermediate fixing device (with amplifier)
Furthermore, by adding an amplifier such as a lever, a pulley or a gear as an interlocking mechanism, it is possible to amplify a small displacement of the operating portion of the fixing device to a large displacement and interlock with the next fixing device.
Claim 164 is the invention of the fixing device and the seismic isolation structure thereby, and the relay intermediate fixing device (with amplifier) of the present invention is an interlock mechanism of the fixing device according to claim 163, A pulley or a gear is used to amplify a tensile length or a compression length to the lock member of the next relay (intermediate, end) fixing device.
8.3.3.1.2. Relay end fixing device
Claim 165 is an invention of a seismically actuated relay terminal fixing device and a seismic isolation structure therewith, and the relay terminal fixing device of the present invention comprises the fixing device according to claims 160 and 161. The relay end fixing device has a plurality of locking members for locking the operating portion of the fixing device, and the plurality of locking members are interlocking mechanisms of a plurality of other relay intermediate fixing devices (claims 163, 164). From the interlocking mechanism described in the section), they are individually connected by wires, ropes, cables, rods, etc. (during release), and are individually pulled out in conjunction with each other in the event of an earthquake to unlock the operating part of the fixing device However, unless all of the plurality of locking members are released, the relay end fixing device is not completely unlocked.
8.3.3.1.3. Installation of delay device
The operation part or lock member of the fixing device of the relay interlocking operation type fixing device (relay intermediate fixing device / relay end fixing device), the weight of the earthquake sensor amplitude device that vibrates at the time of an earthquake, or the motor or electromagnet operated by the earthquake sensor, etc. A delay device as shown in 8.5. Is provided between the operating member or the interlocking mechanism of the relay intermediate fixing device immediately before, and during the vibration after the fixing at the time of earthquake is released, It is necessary to delay the return of the locking member (in the direction of fixing the operating part of the fixing device).
A delay mechanism that earns time until the end of the earthquake is desirable, but there is no problem even if it takes several seconds.
Claim 175 is the invention of the fixing device and the seismic isolation structure thereby, and the fixing device according to any one of claims 160 to 165, wherein the operating portion or the lock of the fixing device Between the member and the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or between the interlocking mechanism of the relay intermediate fixing device immediately before, the vibration after the operation of the fixing device or the locking member is released during the earthquake It is an invention of a fixing device constituted by providing a delayer for delaying the return of the operating portion of the fixing device or the lock member, and a seismic isolation structure thereby (details are described in 8.5.).
8.3.3.1.4. Tensile force limited transmission device
Only the tensile force is transmitted between the operating part or the lock member of the fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or between the interlocking mechanism of the immediately preceding relay intermediate fixing device, and the compressive force is transmitted. Requires a device that does not transmit.
This tensile force limited transmission device is the seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 160 to 175,
Only the tensile force is transmitted between the operating part or locking member of the fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or between the interlocking mechanism of the relay intermediate fixing device immediately before, and the compression force is transmitted. Claim 176 is an invention of a fixing device having this tensile force limited transmission device and a seismic isolation structure thereby.
8.3.3.2. For wind-operated fixing devices
As for the wind-operated fixing device of the relay interlocking operation type, it is difficult to operate the fixing device at the same time (releasing / setting (= locking / fixing)) interlocking, and it is more reliable to operate sequentially. There is. Moreover, depending on how to operate sequentially, the problem in the case where even one is not fixed is solved. That is, the problem is solved by fixing the center of gravity fixing device first. Claim 177 is the invention of the relay interlocking operation type fixing device and the seismic isolation structure thereby.
In particular,
Regarding the installation of interlocking operation type fixing devices, at least one of them is installed at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated, and the rest are installed in the vicinity.
When the fixing devices are sequentially fixed in the wind, the fixing device installed at or near the center of gravity is configured to be fixed first.
Regarding the release of the fixing device (fixing the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated) after the wind power becomes below a certain level, It should be released. Claim 178 is an invention of the relay interlocking operation type fixing device and the seismic isolation structure thereby.
In particular,
Regarding the installation of interlocking operation type fixing devices, at least one of them is installed at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated, and the rest are installed around
During the wind, those fixing devices are fixed sequentially,
Thereafter, when the fixing devices are sequentially released, the fixing devices installed at or near the center of gravity position are finally released.
Claim 179 is a relay-linked actuated fixing device characterized by being configured by combining either or both of claims 177 and 178, and a seismic isolation structure formed thereby. It is an invention.
8.3.3.2.1. Relay intermediate fixing device
Claim 180 is an invention of a wind actuated relay intermediate fixing device and a seismic isolation structure thereby,
This invention is the relay intermediate fixing device according to claim 177, claim 178,
This fixing device is divided into a relay (first) intermediate fixing device directly connected to the wind sensor and a relay (second and subsequent) intermediate fixing device not directly connected to the wind sensor, and the former is a relay first intermediate fixing device, The latter is an intermediate fixing device after the relay second,
The wind sensor equipped type fixing device according to claims 145 to 156 is used for the relay first intermediate fixing device,
The relay intermediate fixing device that is directly connected to the wind sensor is the relay first intermediate fixing device, and the relay intermediate fixing device that is not directly connected is the relay second or later intermediate fixing device,
Each relay intermediate fixing device is equipped with a lock member,
The operation of the fixing device is transmitted to the locking member of the next relay (intermediate, end) fixing device in wind, and it has an interlocking mechanism that interlocks and fixes the fixing device with the locking member.
The locking member of the relay first intermediate fixing device is a wind sensor,
The locking member of the intermediate fixing device after the second relay is a relay interlocking operation type fixing device configured so as to be interlocked with the interlocking mechanism of the immediately preceding relay intermediate fixing device, and the seismic isolation is thereby achieved. It is an invention of a structure.
Specifically,
This fixing device has notches / grooves / dents into which a locking member that locks the operating part of the fixing device is inserted. This locking member is always pulled by gravity, spring, rubber, magnet, etc.・ It has been removed from the groove / dent,
In the case of the relay first intermediate fixing device,
This locking member and the wind sensor work together,
During wind, the wind sensor uses the lock member to enter this notch / groove / dent, and the fixing device is fixed.
Also, in the case of the intermediate fixing device after the relay second,
This locking member and the interlock mechanism described later of the immediately preceding relay intermediate fixing device are connected by a wire, rope, cable, rod, etc. (during release). With a rope, cable, rod, etc., a lock member enters the notch, groove, or recess, and the fixing device is fixed.
This relay (first, second and later) intermediate fixing device has an interlocking mechanism to the next relay intermediate / terminal fixing device in addition to this locking member, and the interlocking mechanism operates the fixing device during wind. In conjunction with the locking member of the next relay (intermediate, terminal) fixing device, the locking member is fixed.
8.4. Fixing device or damper as a device to suppress wind sway, etc.
8.4.1. Fixing device as a device to suppress wind fluctuations
8.4.1.1. Fixing device as a device to suppress wind fluctuation
(1) Fixing device as a device to suppress wind fluctuation
In a wind vibration suppression device that suppresses the movement of the structure that is seismically isolated and the structure that supports the structure that is seismically isolated by inserting a fixing pin in the insertion portion,
Of the insertion part that receives the fixing pin and the other insertion part that inserts the fixing pin, one is provided in the structure that is isolated, and the other is provided in the structure that supports the structure that is isolated.
The insertion part that receives the fixing pin has a concave shape such as a mortar shape, and inserts the fixing pin into the insertion part to resist the wind.
In addition, a resistor is used for the other insertion portion for inserting the fixing pin so that the resistance to the insertion of the fixing pin into the insertion portion can be adjusted (for example, the piston-like member to which the fixing pin is attached is in the cylinder). With a slide mechanism that slides without leaking liquid or air,
The piston-like member is provided with a hole, or the opposite sides (the end and end of the range in which the piston-like member slides) sandwiching the piston-like member of the cylinder is a flow path such as a pipe (or a groove attached to the cylinder) It is connected with
The speed at which the piston-shaped member slides can be adjusted by the sliding resistance of the piston-shaped member in the cylinder by the viscous resistance of liquid, air, or the like that moves back and forth through the flow path such as a hole or tube. It is a device to suppress wind sway or the like, or a fixing device, and a seismic isolation structure. Claim 181 is the invention.
(2) Fixing device (with delay device) as a device to suppress wind fluctuations
Furthermore, in addition to the function of (1), using the delay device of 8.5 as a resistor, the delay device effect that increases the seismic isolation effect by lengthening the time that the fixed pin stays in the slide mechanism at the time of earthquake An invention with
Claim 182 is an invention of a device for suppressing wind sway or the like with a delay device or a fixing device, and also a seismic isolation structure.
8.5. An example of a delay device
Of the fixed pin insertion part and the fixed pin, one is provided in the structure that is isolated, and the other is provided in the structure that supports the structure that is isolated.
Fixing the structure to be seismically isolated and the structure supporting the structure to be seismically isolated by inserting a fixing pin into the concave insertion part such as a mortar shape or spherical shape, to prevent wind vibration etc. In the device
It has a concave insertion part with a slope that can resist the wind, such as a mortar shape or spherical shape, and a fixing pin with a tip part having a slope equivalent to the insertion part,
A fixed pin with a piston-like member that slides without substantially leaking liquid, gas, etc. in the cylinder is inserted into the cylinder, and the tip of the fixed pin protrudes outside.
Furthermore, the opposite sides (the end and end of the range in which the piston-like member slides) sandwiching the piston-like member of this cylinder are connected by a flow path such as a pipe (or a groove attached to the cylinder),
The piston-like member is provided with a hole having a difference in opening area from the flow path of the pipe (or groove), and the opening area of the flow path of the pipe (or groove) or the hole of the piston-like member. On the larger side, there is a valve that opens when the piston-like member is drawn into the cylinder and closes otherwise.
In addition, gravity, and in some cases, springs, rubber, magnets, etc. put in the cylinder may play the role of pushing out the fixing pin with this piston-like member outside the cylinder,
In addition, the pipe and the flow path such as the pipe (or groove) may be filled with a liquid such as lubricating oil.
By narrowing the opening area of one of the characteristics of this valve and the flow path of the pipe (or groove) or the hole of the piston-like member,
The tip of the fixing pin is quick in the direction of entering the cylinder and is delayed in the direction of exiting, so that when the seismic force is applied, the tip of the fixing pin quickly enters the cylinder and the seismic force is It is configured to be difficult to get out while working.
The same can be said for the above (1) and (2), but the combined use of the pull-out prevention device further exhibits the effect of suppressing wind fluctuation and the like.
8.4.1.2. Combined use of a fixing device and a device for suppressing wind sway etc.
Wind sway suppression device (fixing device) according to claim 181 or 182 and (general) fixing device or 8.7. Resist against wind fluctuations by using either or both of the equal suppression devices. Claim 183 is an invention of the seismic isolation structure.
8.4.2. Fixed damper
The invention described in claim 184-0 is an invention of a fixed device type damper and a seismic isolation structure using the same. Naturally, the fixing device type damper according to the present invention also serves as a device for suppressing displacement and for suppressing wind vibration.
In a device (damper) that suppresses the movement of the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated,
A cylinder is installed in either the structure to be seismic isolated or the structure that supports the structure to be isolated, and a piston-like member (fixing device) that slides in this cylinder almost without leaking liquid, gas, etc. The operation portion of the damper = the operation portion of the damper) is installed, and at least two paths of liquid, gas, etc. in the cylinder are provided in the cylinder or piston-like member.
This liquid / gas route includes a pipe (also a groove attached to the cylinder) that connects the opposite sides of the first cylinder (the end and end of the sliding range of the piston), and a piston. A hole (or a groove provided in the piston-like member) in the cylindrical member, a path connecting the cylinder and the liquid storage tank, a path connecting the cylinder and the outside, and the like are conceivable.
These routes have a difference in opening area, and the larger opening area of these routes,
A valve that opens when the piston-like member exits from the cylinder and a valve that is closed otherwise is attached. No valve is required when the opening area is small, but when a valve is provided, the piston-like member moves into the cylinder. A valve that opens when retracted, and is otherwise closed,
Furthermore, gravity, and in some cases, springs, rubber, magnets, etc. put in the cylinder may serve to push this piston-like member out of the cylinder,
In addition, the cylinder and the path may be filled with a liquid such as lubricating oil, and by providing a difference in opening area between the characteristics of the valve and the paths,
The piston-like member is configured so that the movement in the direction of exiting from the cylinder is quick, and the movement in the direction of entering the cylinder is moderated so as to suppress the movement, and This is a seismic isolation structure.
8.4.2.1. Fixed device type damper 1
The invention described in claim 184 is an invention of a fixed device type damper and a seismic isolation structure using the same. Naturally, the fixing device type damper according to the present invention also serves as a device for suppressing displacement and for suppressing wind vibration.
In a device (damper) that suppresses the movement of the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated,
A cylinder is installed on either the structure that is to be isolated or the structure that supports the structure that is to be isolated.
On the other hand, a connecting member with a piston-like member that slides in the cylinder, or a receiving member that receives a fixing pin that cooperates with or is connected to the piston-like member (hereinafter referred to as a concave shape for inserting the fixing pin) A convex pin member or the like on which the insertion member or the fixing pin hits is called a fixing pin receiving member),
The piston-like member that forms the operating portion of the damper and the cylinder in which the piston-like member slides,
A piston-like member that slides without substantially leaking liquid or gas in the cylinder is inserted into the cylinder,
Furthermore, there are provided at least two paths for the liquid, gas, etc. that connect the opposite sides of the cylinder sandwiching the piston-like member,
The path has a difference in opening area, and the larger opening area of these paths is provided with a valve that opens when the piston-like member goes out of the cylinder and is closed otherwise. If it is small, a valve is not necessary, but if a valve is provided, a valve that opens when the piston-like member is pulled into the cylinder and is closed otherwise is attached.
Furthermore, gravity, and in some cases, springs, rubber, magnets, etc. put in the cylinder may play the role of pushing this piston-like member out of the cylinder,
In addition, the cylinder and the path may be filled with a liquid such as lubricating oil, and by providing a difference in opening area between the characteristics of the valve and the paths,
The piston-like member is quick in the direction of exit, and resists the fixed pin receiving member in the direction of entering the cylinder, so that it slowly enters and moves, such as wind sway and displacement during an earthquake. Configured to suppress.
The combined use of a pull-out prevention device demonstrates the effect of suppressing displacement and wind fluctuations during an earthquake.
Specifically explaining the route provided at least two places,
A tube (also a groove attached to the cylinder) that connects opposite sides of the cylinder-like piston-like member (ends and ends of the range in which the piston-like member slides) and a hole formed in the piston-like member are provided. Provided,
The pipe (or groove) and the hole have a difference in opening area, and the pipe (or groove) or the hole of the piston-like member has the larger opening area when the piston-like member opens out of the cylinder. Other than the above, a closed valve is attached, and when the opening area is small, the valve is not necessary.However, when a valve is provided, the valve is opened when the piston-like member is drawn into the cylinder, and the valve is closed otherwise. Is attached,
Furthermore, gravity, and in some cases, springs, rubber, magnets, etc. put in the cylinder may play the role of pushing this piston-like member out of the cylinder,
In addition, the tube and the tube (or groove) may be filled with a liquid such as lubricating oil. By giving the difference between the nature of the valve and the opening area,
The piston-like member is quick in the direction of exit, and resists the fixed pin receiving member in the direction of entering the cylinder, so that it slowly enters and moves, such as wind sway and displacement during an earthquake. Configured to suppress.
8.4.2.2. Fixed device type damper 2
The invention according to claim 186 provides
In a device (damper) that suppresses the movement of the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated,
The cylinder is installed in either one of the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated,
On the other side, a connecting member with a piston-like member that slides in the cylinder, or a receiving member (fixing pin receiving member) that receives a fixing pin that is linked to or integrated with the piston-like member is installed,
The piston-like member that forms the operating portion of the damper and the cylinder in which the piston-like member slides,
A piston-like member that slides without substantially leaking liquid or gas in the cylinder is inserted into the cylinder,
An exit path through which liquid, gas, etc. pushed out by the piston-like member exits from the cylinder, and a return path of another path from which the extruded liquid, gas, etc., returns from the outlet path into the cylinder are provided.
The exit path and the return path have a difference in opening area, the exit path is small, the return path is large,
The return path has a valve that opens when the piston-like member exits the cylinder and closes otherwise.
The outlet path does not require a valve if the opening area is below a certain level, but if a valve is provided, a valve that opens when the piston-like member is pulled into the cylinder and is otherwise closed is attached. The invention is a damper characterized in that it is configured by being, and an invention of a seismic isolation structure.
By making a difference between the nature of this valve and the opening area,
The piston-like member is quick in the direction of exit, and resists the fixed pin receiving member in the direction of entering the cylinder, so that it slowly enters and moves, such as wind sway and displacement during an earthquake. Suppress.
The combined use of a pull-out prevention device demonstrates the effect of suppressing displacement and wind fluctuations during an earthquake.
8.4.3. Flexible member type connecting member damper
The invention of claim 188, claim 189, and claim 189-2,
The operating part of the damper (the operating part of a piston-like member such as a hydraulic damper) installed in either the structure that supports the structure to be isolated or the structure that is to be isolated It is a damper characterized in that it is configured by connecting a structure with a flexible member such as a wire, a rope, a cable, etc. via an insertion port provided on the structure side where the damper is installed, It is also an invention of a seismic isolation structure.
8.4.4. Damper and fixing device
8.4.4.1. Damper and fixing device
(1) Lock valve system 1
It is an invention of a fixing device used both as a fixing device and a damper, and may be both an earthquake-operated type and a wind-operated type fixing device.
Claim 185 is the invention.
A lock valve that operates according to a command from a wind sensor when the damper valve (the valve provided on the larger opening area) of the invention according to claim 184 is replaced with a lock valve (lock member); It is a damper characterized in that it is constituted by a lock valve that operates according to a command from an earthquake sensor (amplitude) device, and an invention of a seismic isolation structure.
(2) Lock valve method 2
It is an invention of a fixing device used both as a fixing device and a damper, and may be both an earthquake-operated type and a wind-operated type fixing device.
Claim 187 is the invention.
The damper valve (the valve provided in the outlet path) of the invention according to claim 186 is a lock valve that operates in response to a command from a wind sensor in place of a lock valve (lock member), It is a damper characterized in that it is constituted by a lock valve that operates according to a command from an earthquake sensor (amplitude) device, and an invention of a seismic isolation structure.
(3) Lock valve system 3
It is a flexible member-type connecting member system fixing device and damper-use invention, and may be both an earthquake-operated type and a wind-operated type fixing device.
Claim 190 is the invention.
The damper provided in the invention according to any one of claims 189 and 189-2, wherein the valve is provided in a return path (invented in claim 189) or a path having a smaller opening area (in claim 189-2) Is replaced with a lock valve (lock member)
It is a damper characterized by comprising a lock valve that operates according to a command from a wind sensor or a lock valve that operates according to a command from a seismic sensor (amplitude) device. It is invention of the seismic isolation structure by.
(4) Lock valve system 4 (8.1.2.2.5. (Lock) valve system)
The invention described in claim 191 is an 8.1.2.2.5. (Lock) valve type fixing device and a fixing device which is also used as a damper, and is an invention of a seismic isolation structure.
The invention described in claim 191 is a seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to 8.1.2.2.5. (Lock) valve system (any one of claims 125 to 139),
In addition to the valve attached to the piston-like member insertion cylinder or the liquid storage tank from the accessory chamber or the outlet / exit path to the outside, a return port is provided to return from the liquid storage tank or outside to the accessory chamber or the piston-like member insertion cylinder. Attach a valve (a valve to prevent backflow) to
It is a fixing device that also serves as a damper, characterized in that it is constructed by reducing the size of the opening area of the exit / exit path and increasing the size of the opening area of the return port. It is an invention of the body.
8.4.4.2. Insertion part shape
The invention described in claim 192 is the seismic isolation device / sliding bearing described in 8.4.4.1. Damper combined fixing device (claim 191).
A fixing device characterized in that only the central portion of the insertion portion of the fixing pin is configured by reducing the radius of curvature or increasing the gradient, and increasing the radius of the periphery or loosening the periphery. There is also an invention of the seismic isolation structure.
8.4.5. Fixed pin receiving member shape and displacement changeable damper
This damper can be applied not only to the seismic isolation device but also to a general damper.
8.4.5.1. Fixed pin receiving member change type
The present invention relates to a displacement-corresponding variable type damper that changes the damper performance in a form that changes the shape of a fixed pin receiving member such as an insertion portion for inserting the fixed pin or a convex member that the fixed pin hits.
Here, with respect to the “insertion portion”, not only the concave shape into which the fixing pin is inserted but also the convex shape member with which the fixing pin hits is set as the insertion portion (the same applies to all chapters).
Claim 192-5-0 is an invention regarding the shape of the fixed pin receiving member such as a mortar shape or a spherical surface.
That is, claim 192-5-0 claims
In the fixed pin receiving member of the damper according to any one of claims 192-1 to 192-5, the gradient of the fixed pin receiving member shape (both convex and concave shapes) is expressed by the following equation: It is a damper characterized by being configured to satisfy, and a seismic isolation structure.
Z = p · X ^ n
X: Horizontal displacement from the center of the fixed pin receiving member
Z: vertical displacement caused by horizontal displacement X on the curved surface formed by the fixed pin receiving member
(+-Is reversed in the case of convex concave)
p, n: coefficients of the surface equation
In particular, when n = 1.4 to 1.5, the best result is obtained as a damper device (device comprising a damper main body and a fixed pin receiving member).
8.4.5.1.1. For displacement suppression 1
(1) Concave type (outward path suppression type)
Claim 192-1
The fixing device type damper according to claim 184-0 to 187 (see 8.4.2.1. To 8.4.2.2.) Or the fixing device with a damper according to claim 191 (see 8.4.4). Either
A fixed pin is installed on one of the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, and this fixed pin receiving member is installed on the other,
It is an invention of a damper characterized in that the shape of the fixed pin receiving member is a concave member, and a seismic isolation structure by the damper.
The concave shape of the fixed pin receiving member shape is, for example, a concave shape such as a mortar shape, a spherical shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape.
Due to the shape of the fixed pin receiving member (insertion portion), it becomes a damper capable of suppressing displacement in the outward path from the center of the displacement amplitude during an earthquake.
(2) Convex type (return path suppression type)
Claim 192-2
The fixing device type damper according to claim 184-0 to 187 (see 8.4.2.1. To 8.4.2.2.) Or the fixing device with a damper according to claim 191 (see 8.4.4). Either
A fixed pin is installed on one of the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, and this fixed pin receiving member is installed on the other,
It is an invention of a damper characterized in that the shape of the fixed pin receiving member is a convex member, and an invention of a seismic isolation structure.
The shape of the fixed pin receiving member is a convex shape, for example, a mortar shape, a spherical shape, a cylindrical mountain surface shape, a V-shaped mountain surface shape, or the like.
This damper is an invention of a damper that can suppress displacement on the return path from the center of the displacement amplitude during an earthquake.
(3) Uneven (repetitive) type
Claim 192-2-2
The fixing device type damper according to claim 184-0 to 187 (see 8.4.2.1. To 8.4.2.2.) Or the fixing device with a damper according to claim 191 (see 8.4.4). Either
A fixed pin is installed on one of the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, and this fixed pin receiving member is installed on the other,
It is an invention of a damper characterized in that the shape of the fixed pin receiving member is made of an uneven member, and a seismic isolation structure by the damper.
This damper is an invention of a damper capable of suppressing displacement by a reciprocating path from the center of the displacement amplitude during an earthquake.
(4) Concave and convex combination (round-trip suppression type)
By installing both the (1) concave damper and (2) convex damper between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, the displacement amplitude during earthquakes Displacement can be suppressed on the forward path and the return path from the center.
Claim 192-2-3
It is invention of the damper characterized by being comprised by using the damper of Claim 192-1, and the damper of Claim 192-2 together, and the seismic isolation structure by it.
Claim 192-2-4
Among the dampers according to claim 192-2-2, an invention of a seismic isolation structure characterized in that the concave and convex shape of the fixed pin receiving member is configured by using two dampers having opposite shapes. is there.
Claim 192-2-5
The damper according to claim 192-2-2, wherein the concave and convex shapes have fixed pin receiving members whose shapes are opposite to each other, and each of the fixed pin receiving members has a fixing pin. Damper.
8.4.5.1.2. Displacement suppression 2
Claim 192-3 is:
The fixing device type damper according to claim 184-0 to 187 (see 8.4.2.1. To 8.4.2.2.) Or the fixing device with a damper according to claim 191 (see 8.4.4). Either
A fixed pin is installed on one of the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, and this fixed pin receiving member is installed on the other,
The fixed pin receiving member shape is composed of a concave member, a convex member, or a concave / convex composite member,
It is invention of the damper comprised by making a concave form or a convex form into the form which changed the inclination according to the displacement, and the seismic isolation structure by it.
In this way, by arbitrarily changing the inclination, it is possible to suppress the displacement while suppressing the response acceleration.
It is a feature of the present invention that the damper performance can be arbitrarily changed in this way.
In particular, in both concave and convex forms, the form in which the gradient increases as it goes from the center of the concave or convex to the peripheral part has good seismic isolation performance and also has a displacement suppression effect.
That is, the invention according to claim 192-4 is the invention according to claim 192-4, in the damper according to claim 192-3, the inclination of the concave shape or the convex shape is changed according to the displacement. This is a damper that is constructed so that the gradient becomes stronger by going from the center to the peripheral portion by two-step, multi-step, stepless change in gradient, and the like, and the invention of the seismic isolation structure.
The invention of claim 192-5 relates to a damper with a stopper at the time of excessive displacement, and in the damper of claim 192-3 or claim 192-4, the peripheral portion of the fixed pin receiving member Damper characterized by increasing the angle or gradually increasing the angle (starting up to the vertical if necessary) (hereinafter referred to as a damper with a stopper at the time of excessive displacement), or This is a seismic isolation structure. As a result, even when the displacement is excessive, the damping gradually increases, and stops at the end of the fixed pin receiving member 7-vm.
8.4.5.1.3. Displacement suppression 3 (rectangular hysteresis damper)
(0) Overview
The invention of claim 192-5-0-1 includes
In either the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device,
The hysteresis shape of the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device (the Y-axis of the XY coordinates is the resistance force due to damping, and the X-axis is the displacement) has a history mainly in the first and third quadrants. It is an invention of a characteristic damping device (damper) or a fixing device that also serves as a damping device, and a seismic isolation structure using the same.
The invention of claim 192-5-0-2 includes
In either the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device,
The hysteresis shape of the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device (the Y-axis of the XY coordinates is the resistance force due to damping and the X-axis is displacement) has a history only in the first and third quadrants. The invention is a damping device (damper), a fixing device that also serves as a damping device, and a seismic isolation structure.
The invention of claim 192-5-0-2-1 includes
In either the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device,
The hysteresis shape of the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device (the Y-axis of the XY coordinates is the resistance force due to damping, and the X-axis is the displacement) has a history only in the first and third quadrants. It is an invention of a damping device (damper) or a fixing device that also serves as a damping device, and a seismic isolation structure by using the damping device.
The invention of claims 192-5-0-3
In either the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device,
The hysteresis shape at the sine wave input of the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device (the Y-axis of the XY coordinates is the resistance force due to the damping, and the X-axis is the displacement) has a substantially rectangular history. The invention relates to a damping device (damper), a fixing device that also serves as a damping device, and a seismic isolation structure.
The invention of claim 192-5-0-4
In either the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device,
The hysteresis shape at the sine wave input of the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device (the Y-axis of the XY coordinates is the resistance force due to damping, and the X-axis is the displacement) is mainly in the first and third quadrants. The invention relates to an attenuation device (damper) or a fixing device that also serves as an attenuation device, and a seismic isolation structure.
The invention of claim 192-5-0-4-1
In either the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device,
The hysteresis shape at the sine wave input of the damping device (damper) or the fixed device that also serves as the damping device (the Y-axis of the XY coordinates is the resistance force due to damping, the X-axis is the displacement) draws a nearly rectangular history, and has a one-sided effect. In the case of a damper, the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device, characterized by having a history that is almost rectangular only in the first and third quadrants of the hysteresis shape, and a seismic isolation structure using the damping device It is invention of this.
(1) Exact solution
The invention of claim 192-5-1 includes:
In either of the fixing device type damper according to claim 184-0 to 187 or the damper combined fixing device according to claim 191,
A fixed pin is installed on one of the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, and this fixed pin receiving member is installed on the other,
The shape of the fixed pin receiving member is a concave member or a convex member, and the concave or convex shape has a gradient φ (± sign: concave shape-, convex according to the following formula depending on the displacement: It is an invention of a damper constituted by a form changed in form +) and a seismic isolation structure.
φ (x) = arccos [[{− Q ± (Q ^ 2−4 · P · R) ^ 0.5} / (2 · P)] ^ 0.5]
P = (1 + μD ^ 2) ・ (μP ^ 2 ・ C1 ^ 2 ++ C0 ^ 2 ・ | dx / dt | ^ 2)
Q = {-(2 ・ μD ・ μP + μP ^ 2) ・ C1 ^ 2 + 2 ・ C1 ・ C0 ・ | dx / dt | − (2 + μD ^ 2) ・ C0 ^ 2 || dx / dt | ^ 2}
R = (C1-C0 ・ | dx / dt |) ^ 2
However,
C: Viscosity damping coefficient of damper device (device comprising a damper main body and a fixed pin receiving member)
C0: Viscous damping coefficient of damper body (oil / pneumatic device consisting of cylinder and piston-like member)
C1: Damping force of damper device
φ (x): Gradient of damper fixed pin receiving member at displacement x
μD: Friction coefficient between the fixed pin (piston tip) of the damper and the fixed pin receiving member
μP: Friction coefficient between the fixed pin (piston tip) of the damper and the fixed pin receiving member
dx / dt: Damper response relative speed
(2) Approximate solution
The invention of claim 192-5-2 includes
In either of the fixing device type damper according to claim 184-0 to 187 or the damper combined fixing device according to claim 191,
A fixed pin is installed on one of the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, and this fixed pin receiving member is installed on the other,
The shape of the fixed pin receiving member is a concave member or a convex member, and the concave or convex shape has a gradient φ (± sign: concave shape-, convex according to the following formula depending on the displacement: It is an invention of a damper constituted by a form changed in form +) and a seismic isolation structure.
φ (x) ≒ arctan [−μD / 2 + <μD ^ 2/4 + C1 / [C0 ・ z0 ・ ω ・ {1- (x / z0) ^ 2} ^ 0.5]> ^ 0.5]
However,
C: Viscosity damping coefficient of damper device (device comprising a damper main body and a fixed pin receiving member)
C0: Viscous damping coefficient of damper body (oil / pneumatic device consisting of cylinder and piston-like member)
C1: Damping force of damper device
φ (x): Gradient of damper fixed pin receiving member at displacement x
μD: Friction coefficient between the fixed pin (piston tip) of the damper and the fixed pin receiving member
x: Response relative displacement of damper
dx / dt: Damper response relative speed
z0: Displacement amplitude of input sine wave
ω: Circular frequency of input sine wave
z: Displacement of input sine wave
dz / dt: Input sine wave speed
8.4.5.1.4. Displacement suppression 4 (Damper without twisting)
The invention of claim 192-5-3 includes
The fixing device type damper (refer to 8.4.2) according to claims 184-0 to 187 is adopted, and the mortar gradient of the fixing pin receiving member on which the fixing pin (piston tip) slides is expressed by the following formula. It is a damper characterized by being configured to satisfy, and a seismic isolation structure.
tanφ ・ (tanφ + μD) ≒ (cosθ) ^ 2 ・ (tanθ + μ)
When simplified,
(φ ^ 2 + φ · μD) ≒ (θ + μ)
However,
θ: Mortar gradient of the base isolation plate
μ: Coefficient of dynamic friction of base isolation plate
C: Viscosity damping coefficient of damper device (device comprising a damper main body and a fixed pin receiving member)
C0: Damping coefficient of damper body (oil / pneumatic device consisting of cylinder and piston-like member)
φ: Mortar gradient of the fixed pin receiving member of the damper
μD: Friction coefficient between the fixed pin (piston tip) of the damper and the fixed pin receiving member
8.4.5.2. Tube change type
Claims 192-6 include
In a hydraulic damper consisting of a displacement-inhibiting cylinder and a piston-like member that slides inside it,
A pipe that connects the point (pipe opening) of the section on the cylinder where the displacement suppression damper capacity is to be relaxed and the point (pipe opening) sandwiching the piston-like member is provided, and the liquid in the cylinder in that section goes back and forth. A damper characterized by the fact that the sliding range of the piston-like member where the liquid flows back and forth without closing the pipe ports sandwiching the piston-like member is a range in which the damper capacity is eased, and It is an invention of a seismic structure.
8.4.5.3. Piston hole / groove change type
In a hydraulic damper consisting of a displacement-inhibiting cylinder and a piston-like member that slides inside it,
Holes or grooves are provided in the piston-like member to allow the liquid in the cylinders on both sides of the piston-like member to pass back and forth. Damping is performed by giving resistance in the size of the hole or groove.
8.4.5.4. Cylinder groove change type
Claim 192-6-2 claims
In a hydraulic damper consisting of a displacement-inhibiting cylinder and a piston-like member that slides inside it,
Grooves are drilled in the cylinder, and the liquid in the cylinders on both sides of the piston-like member goes back and forth. Damping is performed by giving resistance by the size of the groove, and the size of the groove depends on the displacement position. It is an invention of a damper and a seismic isolation structure by which the damper capacity is changed.
8.4.6. Damper bearing or fixing device bearing
Claims 192-7 include
Any one of claims 184-0 to 187 (8.4.2. Fixing device type damper) or 191 to 192-6-2 (8.4.4. Fixing device also used as a damper) The damper or the fixed pin type fixing device according to item 1, wherein the damper or the fixed pin type fixing device (excluding the pin type (fixing pin) of the connecting member system) is used as a sliding bearing. This is a seismic isolation structure.
8.4.7. Nozzle type damper valve
The invention of claims 192-8 is
In order to obtain a damper characteristic in which the damping force is proportional to the speed in a hydraulic damper that controls the movement of the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated, the pressure flow characteristics of the damper valve For the purpose of setting the flow rate and the pressure to be linearly proportional, the elongated throttle part of the nozzle type damper valve is expressed by the following formula (see 8.4.7.
Q = (d ^ k1 ・ ND) / (Cm ・ μ '・ l) ・ p
It is an invention of a nozzle type damper valve characterized in that it is designed on the basis of the dimensions and the number obtained from the above, and is damped by this throttle part, a damper constituted thereby, and a seismic isolation structure thereby.
8.4.8. Damper and fixing device
The invention of claim 192-9 includes
181-186, 191-192-1 and 192-3-192-8, wherein the fixed pin receiving member has a concave shape and is seismically isolated. As a fixing device, a concave portion is provided at the center of the concave fixed pin receiving member installed on one of the structures supporting the structure to be seismically isolated, and the fixing pin is inserted into the concave portion. The present invention is an invention of a damper / fixing device characterized by comprising the above functions and a seismic isolation structure.
The invention of claim 192-10 includes
Among the dampers according to claims 181 to 186, 191 to 192-1, and 192-3 to 192-8, when the fixed pin receiving member is concave, and claims 192-9 In the described damper and fixing device, the fixing pin installed in either the structure to be isolated or the structure supporting the structure to be isolated is inserted into the outer fixing pin and the outer fixing pin. A damper and fixing device, which is configured by a double configuration with an inner fixing pin, wherein the outer fixing pin constitutes an operating portion of the damper, and the inner fixing pin constitutes an operating portion of the fixing device, It is also an invention of a seismic isolation structure.
The invention of claim 192-11
In the damper / fixing device according to any one of claims 192-9 to 192-10, the damper / fixing device has a lock valve interlocked with the earthquake sensor according to claims 125 to 139-2,
Normally, this lock valve is closed, the outer fixing pin and the inner fixing pin are locked and function as a fixing device. In the event of an earthquake, when the lock valve is opened by acting on the seismic sensor lock valve, the fixing device The present invention is an invention of a damper / fixing device, and a seismic isolation structure, which is configured to function as a damper after being unlocked.
The invention of claim 192-12
The damper / fixing device according to any one of claims 192-9 to 192-11, wherein the inside of the cylinder provided in the outer fixing pin and the inside of the cylinder in which the outer fixing pin is inserted are communicated by two or more routes. And check valves are provided in different directions in each path,
In addition, there are provided an exit path through which liquid, gas, etc. exits from the cylinder into which the outer fixing pin is inserted, and a separate return path for returning the liquid, gas, etc. from the exit path into the cylinder. Check valves are provided in different directions in the path,
These cylinders and the path are filled with liquid or gas such as lubricating oil,
At this time, the diameter of the path and the direction of the check valve, the outer fixing pin receives resistance when entering the cylinder, does not receive resistance when exiting from the cylinder, and the inner fixing pin enters when entering the cylinder. It is configured so that the outer fixing pin forms the operating part of the damper and the inner fixing pin forms the operating part of the fixing device. The invention is also directed to a damper / fixing device characterized by the above, and a seismic isolation structure.
8.5. Delay
1) General
In earthquake-operated fixing devices,
A delay device is required to delay the operating part of the fixing device promptly and to return to the fixed state.
In addition, an operation part or a lock member of a fixing device of a relay interlocking operation type fixing device (relay intermediate fixing device / relay end fixing device) and a motor or an electromagnet that is operated by a weight or an earthquake sensor that vibrates during an earthquake of the earthquake sensor amplitude device. Between the operating member of the fixing device or the interlocking mechanism of the immediately preceding relay intermediate fixing device, during the vibration after the unlocking at the time of the earthquake, the operating part of the fixing device or the return of the locking member (fixing device) A delay device is required which delays (in the direction of fixing the actuator).
A delay mechanism that earns time until the end of the earthquake is desirable, but there is no problem even if it takes several seconds.
In wind actuated fixing device,
A delay device that delays the release of the fixing device after sensing that the wind pressure has become below a certain level is required. Claim 166 is the invention,
8). As described in
In earthquake-operated fixing devices,
Providing a delay device for delaying the return of the actuating part of the unlocked fixing device or the locking member;
Between the operating part or locking member of the fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates during an earthquake, or between the interlocking mechanism of the immediately preceding relay intermediate fixing device, the operating part or locking member of the fixing device during an earthquake In the wind-operated fixing device, a delay device for delaying the return of the operating portion of the fixing device or the locking member during vibration after the
Provide a delay device that delays the release of the fixing device after sensing that the wind pressure has become below a certain level,
It is invention of the fixing device comprised by equalizing, and the seismic isolation structure by it.
2) Hydraulic / pneumatic cylinder type
Claims 167 to 167-2 are inventions of a hydraulic / pneumatic cylinder type delay device, a fixing device thereby, and a seismic isolation structure thereby.
The invention of this hydraulic / pneumatic cylinder type delay device is composed of a piston-like member that slides with a cylinder, and the piston-like member that slides without substantially leaking liquid, gas, etc. in the cylinder is inserted into the cylinder, The tip of the piston-like member protrudes into
Furthermore, there are provided at least two paths of liquid, gas, etc. that connect the opposite sides of the cylinder with the piston-like member interposed therebetween,
The path has a difference in opening area, and the larger opening area of the path is provided with a valve that opens in the direction in which the piston-like member is pulled into the cylinder, and is closed otherwise. If it is small, a valve is not necessary. However, when a valve is provided, it is configured by attaching a valve that opens when the piston-like member is pushed out of the cylinder and is closed otherwise.
Specifically, a tube (and a groove attached to the cylinder) that connects opposite sides (ends and ends) across the piston-like member of the cylinder, and a hole that is open to the piston-like member are provided. And
The pipe (or groove) and the hole have a difference in opening area, and the pipe (or groove) or the hole of the piston-like member opens to the larger opening area when the piston-like member is drawn into the cylinder. Other than the above, is a closed valve attached?
Or
An exit path through which liquid, gas, etc. pushed out by the piston-like member exits from the cylinder, and a return path of another path from which the extruded liquid, gas, etc., returns from the exit path into the cylinder are provided.
There is a difference in the opening area between the outlet path and the return path, the outlet path is large and the return path is small, and the outlet path is attached with a valve that opens when the piston-like member is pulled into the cylinder and is otherwise closed. And
The return path does not require a valve when the opening area is small, but when a valve is provided, a valve that opens when the piston-like member is pushed out of the cylinder and is otherwise closed is attached.
Furthermore, gravity, and in some cases, springs, rubber, magnets, etc. put in the cylinder may play the role of pushing this piston-like member out of the cylinder,
In addition, the tube and the tube (or groove) or path may be filled with a liquid such as lubricating oil,
By making a difference between the nature of this valve and the opening area,
The piston-like member is quick in the direction of entering the cylinder and delayed in the direction of exiting.
In the case of a fixing device,
The direction in which the piston-like member is drawn into the cylinder of the delay device is the direction of release of the fixing device, whether the piston-like member of the delay device is used as the operating portion of the fixing device or interlocked with the operating portion of the fixing device. Or
Or, connect the piston-like member of this delay device between the locking member of the fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates during an earthquake or the operating member such as a motor or electromagnet that operates by the seismic sensor. However, the direction in which the piston-like member is drawn into the cylinder of the delay device is the direction in which the lock member is released (release direction).
Furthermore, in the case of a relay interlocking operation type fixing device,
The direction in which the piston-like member is drawn into the cylinder of the delay device is the direction of release of the fixing device, whether the piston-like member of the delay device is used as the operating portion of the fixing device or interlocked with the operating portion of the fixing device. Or
Or, the piston-like member of this delay device is connected to the locking member of the relay interlocking operation type fixing device, the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or the actuating member such as a motor or electromagnet that operates by the seismic sensor, or the intermediate relay immediately before The interlocking mechanism of the fixing device is connected, and the connection method is such that the direction in which the piston-like member is drawn into the cylinder of the delay device is the direction in which the lock member is released (the release direction). Composed.
Claim 168 is an invention of a pneumatic cylinder type delay device, a fixing device thereby, and a seismic isolation structure thereby.
This invention is composed of a piston-like member that slides with a cylinder, and a piston-like member that slides in the cylinder without substantially leaking gas or the like is inserted into the cylinder, and the tip of the piston-like member protrudes outside the cylinder. ,
This cylinder is provided with a hole for gas to exit from the cylinder and a hole for entering the cylinder.
The exit hole is equipped with a valve that opens when the gas exits from the cylinder, and closes the other. In addition, gravity, and in some cases, a spring, rubber, magnet, etc. In some cases, the piston-like member can be pushed out of the cylinder. By narrowing the nature of the valve and the opening area of the hole through which the gas enters the cylinder, the piston-like member can be quickly moved into the cylinder. Yes, delayed in exit direction.
For fixing devices,
Whether the piston-like member of this delay device is the working part of the fixing device or interlocked with the working part of the fixing device,
Alternatively, the piston-like member of the delay device is connected between the lock member of the fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates at the time of an earthquake or an operating member such as a motor or an electromagnet that is actuated by the seismic sensor.
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
A piston-like member of this delay device is placed between the locking member of the relay interlocking operation type fixing device and the operating member such as a motor or an electromagnet operated by a weight or an earthquake sensor that vibrates during an earthquake of the seismic sensor amplitude device, or immediately before. Relay between the interlocking mechanism of the relay intermediate fixing device, connecting between wires, ropes, cables, rods, etc. (during release)
And how to connect is comprised by making the direction which pushes a piston-shaped member into the cylinder of a delay device be the releasing direction of a lock member.
3) Mechanical type
a) Ganga type
Claim 169 is an invention of an escape wheel type delay device among the mechanical type delay devices, a fixing device thereby, and a seismic isolation structure thereby.
This invention is the invention described in 1) for delaying the return of the lock member (in the direction of locking the operating portion of the fixing device) after the lock at the time of the earthquake is released. .
The present invention comprises an escape wheel, ankle and rack,
The rack rotates the escape wheel by that movement,
The ankle does not become resistance in one direction against the rotation of the escape wheel, it becomes resistance in the opposite direction and adjusts the speed of rotation,
In addition, these mechanisms may be combined indirectly via an interlocking mechanism such as a gear,
Due to the nature of the mechanism by this escape wheel and ankle and rack,
When the rack receives a force, it can move without resistance in one direction, but the speed of movement is delayed in the opposite direction.
For fixing devices,
Whether the delay device rack is provided in the working part of the fixing device or a member interlocked with the working part of the fixing device,
Alternatively, the rack of the delay device is connected between the locking member of the fixing device and the operating member such as a weight or a motor or an electromagnet operated by the earthquake sensor that vibrates during the earthquake of the seismic sensor amplitude device.
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
This delayer rack is linked to the locking member of the relay interlocking type fixing device, the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or the operating member such as a motor or electromagnet operated by the seismic sensor, or the relay intermediate fixing device just before the relay. Relay between the mechanism and the wire, rope, cable, rod, etc.
The connecting method is configured such that the direction in which the rack can move without resistance is the direction in which the lock member is released (the release direction), thereby achieving the object.
b) Ratchet type (weight type weight resistance type, water wheel type, windmill type viscous resistance type)
The 170th aspect of the present invention is an invention of a ratchet type delay device among mechanical delay devices, a fixing device using the same, and a seismic isolation structure using the same.
This invention is the invention described in 1) for delaying the return of the lock member (in the direction of locking the operating portion of the fixing device) after the lock at the time of the earthquake is released. .
The present invention comprises a gear and a rack (and a device such as a water turbine (windmill)),
Depending on the direction of movement of the rack, the gear and the rack do not rotate the gear and the rack teeth in one direction and the gear does not rotate, and in the opposite direction the teeth mesh and the gear rotates. It has a mechanism like
In addition, when the gear rotates with the teeth engaged, the weight of the weight resistance type resists the movement of the rack,
Similarly, in the water turbine type / wind turbine type viscous resistance type, a device such as a water turbine (wind turbine) immersed in a viscous liquid (gas) that rotates in conjunction with the rotation of the gears with respect to the movement of the rack, The load applied during rotation becomes resistance,
In addition, these mechanisms may be combined indirectly via an interlocking mechanism such as a gear,
Due to the nature of the mechanism by this gear and rack (and a device that applies a load such as a water turbine (wind turbine) in the water turbine type / wind turbine type viscous resistance type),
When the rack receives a force, it can move without resistance in one direction, but the speed of movement is delayed in the opposite direction.
For fixing devices,
Whether the delay device rack is provided in the working part of the fixing device or a member interlocked with the working part of the fixing device,
Alternatively, the rack of the delay device is connected between the locking member of the fixing device and the operating member such as a weight or a motor or an electromagnet operated by the earthquake sensor that vibrates during the earthquake of the seismic sensor amplitude device.
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
This delayer rack is linked to the locking member of the relay interlocking type fixing device, the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or the operating member such as a motor or electromagnet operated by the seismic sensor, or the relay intermediate fixing device just before the relay. Relay between the mechanism and the wire, rope, cable, rod, etc.
The connecting method is configured such that the direction in which the rack can move without resistance is the direction in which the lock member is released (the release direction), thereby achieving the object.
c) Gravity type
Claim 171 is an invention of a mechanical delayer, a gravity delayer, a fixing device thereby, and a seismic isolation structure thereby.
This invention is the invention described in 1) for delaying the return of the lock member (in the direction of locking the operating portion of the fixing device) after the lock at the time of the earthquake is released. .
The present invention comprises a gear, a rack and a weight,
The rack rotates the gear by the movement,
The weight is linked to the rotation of the gear, and its own weight becomes a load in one direction with respect to the moving direction of the rack, and does not become a resistance in the opposite direction (helps the rotation of the gear). And
In addition, these mechanisms may be combined indirectly via an interlocking mechanism such as a gear,
Due to the nature of the mechanism by this gear, rack and weight,
When the rack receives a force, it can move without resistance in one direction, but the speed of movement is delayed in the opposite direction.
For fixing devices,
Whether the delay device rack is provided in the working part of the fixing device or a member interlocked with the working part of the fixing device,
Alternatively, the rack of the delay device is connected between the locking member of the fixing device and the operating member such as a weight or a motor or an electromagnet operated by the earthquake sensor that vibrates during the earthquake of the seismic sensor amplitude device.
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
This delayer rack is linked to the locking member of the relay interlocking type fixing device, the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or the operating member such as a motor or electromagnet operated by the seismic sensor, or the relay intermediate fixing device just before the relay. Relay between the mechanism and the wire, rope, cable, rod, etc.
The connecting method is configured such that the direction in which the rack can move without resistance is the direction in which the lock member is released (release direction), thereby achieving the object.
4) Friction type
Claim 172 is an invention of a friction type delay device, a fixing device thereby, and a seismic isolation structure thereby.
This invention is the invention described in 1) for delaying the return of the lock member (in the direction of locking the operating portion of the fixing device) after the lock at the time of the earthquake is released. .
This invention consists of a piston-like member that slides with a cylinder,
The piston-like member is combined so that it can move in the cylinder,
In addition, both or one of the inner surface of the cylinder and the surface of the piston-like member is
It gives different frictional resistance depending on the sliding direction,
Due to the nature of this cylinder and piston mechanism,
When receiving a force, the piston-like member can move without receiving much resistance in a certain direction, but receives a large resistance in the opposite direction so that the speed of movement is delayed.
For fixing devices,
Whether the piston-like member of this delay device is the working part of the fixing device or interlocked with the working part of the fixing device,
Alternatively, the piston-like member of the delay device is connected between the lock member of the fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates at the time of an earthquake or an operating member such as a motor or an electromagnet that is actuated by the seismic sensor.
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
Piston-like member of this delay device is connected to the locking member of the relay interlocking operation type fixing device, the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or the actuating member such as a motor or electromagnet operated by the seismic sensor, or the relay intermediate fixing device immediately before Relay between the interlock mechanism of the wire, rope, cable, rod, etc. (during release)
The connecting method is configured such that the direction in which the piston-like member can move without receiving much resistance is the direction in which the lock member is released (release direction), thereby achieving the object. .
5) Route detour
The 173rd invention is an invention of a path bypass type delay device, a fixing device thereby, and a seismic isolation structure thereby.
This invention is the invention described in 1) for delaying the return of the lock member (in the direction of locking the operating portion of the fixing device) after the lock at the time of the earthquake is released. .
This invention comprises a cylinder and a cylindrical freely rotatable piston-like member that slides in the cylinder,
The piston-like member is combined so that it can move in the cylinder,
Further, on the surface of the piston-shaped member, a guide having a loop shape formed by connecting a linear portion parallel to the moving direction and a curved portion is pushed out toward the piston-shaped member by a spring or the like on the cylinder. Each pin is provided,
This pin is fitted in the guide, and the piston-like member rotates and moves in the cylinder due to the relationship between the pin and the guide, and the piston-like member is not subjected to resistance when the pin is located in the linear portion of the guide. When it is located in the curved part, it receives resistance according to the angle made by the guide with respect to the moving direction,
Also, the pin does not return to this guide,
Due to the nature of this cylinder and piston mechanism,
When a force is applied, the piston-like member can move without receiving resistance in one direction, but in the opposite direction, it receives resistance due to the angle formed by the guide, and in addition, the portion just before the pin passes and the curved portion The speed of movement is delayed by the difference in the extension distance.
For fixing devices,
Whether the piston-like member of this delay device is the working part of the fixing device or interlocked with the working part of the fixing device,
Or is the tip of the piston-like member of this delayer connected between the locking member of the fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates during an earthquake or the working member such as a motor or electromagnet that is actuated by the seismic sensor? To do.
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
Piston-like member of this delay device is connected to the locking member of the relay interlocking operation type fixing device, the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or the actuating member such as a motor or electromagnet operated by the seismic sensor, or the relay intermediate fixing device immediately before Relay between the interlock mechanism of the wire, rope, cable, rod, etc. (during release)
The connecting method is configured such that the direction in which the piston-like member can move without receiving resistance is a direction in which the lock member is released (release direction), thereby achieving the object.
6) Viscous resistance type
Claim 174 is an invention of a viscous resistance type delay device, a fixing device thereby, and a seismic isolation structure thereby.
This invention is the invention described in 1) for delaying the return of the lock member (in the direction of locking the operating portion of the fixing device) after the lock at the time of the earthquake is released. .
The present invention comprises gears, a rack, and devices such as a water wheel (windmill),
A device such as a water turbine (windmill) is immersed in a viscous liquid (gas), and receives a viscous resistance of a different magnitude for each rotation direction corresponding to the moving direction of the rack. Yes,
In addition, these mechanisms may be combined indirectly via an interlocking mechanism such as a gear,
Due to the nature of the mechanism by the gears, racks and watermills (windmills)
When a rack is subjected to a force, it can move with a small resistance in one direction, but with a large resistance in the opposite direction, the speed of movement is delayed.
For fixing devices,
Whether the delay device rack is provided in the working part of the fixing device or in a member interlocked with the working part of the fixing device,
Alternatively, the rack of the delay device is connected between the locking member of the fixing device and the operating member such as a weight or a motor or an electromagnet operated by the earthquake sensor that vibrates during the earthquake of the seismic sensor amplitude device.
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
This delayer rack is linked to the locking member of the relay interlocking type fixing device, the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or the operating member such as a motor or electromagnet operated by the seismic sensor, or the relay intermediate fixing device just before the relay. Relay between the mechanism and the wire, rope, cable, rod, etc.
The connecting method is configured such that the direction in which the rack can move with a small resistance is the direction in which the lock member is released (the release direction), thereby achieving the object.
7) Delay device with sensor base plate
The invention of claim 174-1
In the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device or damper combined seismic sensor amplitude device-equipped fixing device,
In the seismic isolator plate of the seismic sensor amplitude device in which the weight slides (rolls and slides), the sensor seismic isolator plate with a concave shape as a whole has a return gradient toward the center of the sensor seismic isolator plate and detours. By providing a route (detour)
Seismic sensor amplitude device-equipped fixing device or damper-equipped seismic sensor amplitude device-equipped fixing device characterized by delaying the return to the center of the weight (ball) of the seismic sensor amplitude device, and seismic isolation thereby It is a structure.
The invention according to claim 174-2 is
In the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device or damper combined seismic sensor amplitude device-equipped fixing device,
In the seismic isolation plate of the seismic sensor amplitude device in which the weight slides (rolls and slides), the surface where the horizontal level is once lowered beyond the central sensor seismic isolation plate in the center of the concave shape Mochi,
From there, there is a return route (road) with a return gradient toward the center of the center sensor isolation plate,
The seismic sensor amplitude device equipped with the seismic sensor amplitude device or the damper combined with the seismic sensor amplitude device, characterized by delaying the return of the weight (ball) of the seismic sensor amplitude device to the center of the sensor isolation plate, It is also a seismic isolation structure.
The invention according to claim 174-3 is
In the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device or damper combined seismic sensor amplitude device-equipped fixing device,
In the seismic isolation plate of the seismic sensor amplitude device where the weight slides (rolls and slides), toward the center (normal position), the center of the sensor base plate (normal position) that forms a concave shape as a whole A spiral mountain or trough (groove) is formed to form a spiral mountain or valley, and the return has a return gradient toward the center (normal position) along the spiral mountain or valley shape. The seismic sensor amplitude device equipped fixed device or damper combined with the seismic sensor amplitude device characterized by delaying the return to the center of the weight (ball) of the seismic sensor amplitude device by providing a route It is a mold fixing device and a seismic isolation structure.
8.6. Shape of fixed pin insertion part and shape of fixed pin
As the shape of the insertion portion for fixing the fixing pin of the fixing device, a concave surface such as a mortar is formed around the stop point, and an uneven shape is applied in a wider range than the stop point. Claim 195 is an invention relating to the shape of the insertion portion of the fixing pin of the fixing device, an invention of the fixing device thereby, and an invention of the seismic isolation structure thereby.
Further, claims 196 to 203 are inventions related to the shape of the fixing pin or the insertion portion of the fixing device, the invention of the fixing device thereby, and the invention of the seismic isolation structure.
8.7. A device that suppresses wind sway in the center of the base plate
The inventions according to claims 204 to 210 are the seismic isolation restoration device (gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing) and the seismic isolation device (seismic isolation device / sliding bearing) of Patent No. 1844024 and Patent No. 2575283. And 4. above. In the double (or more than double) base isolation plate / slide bearings, the central part of the base isolation plate is the sliding part, in order to suppress wind fluctuations and to obtain pressure resistance performance. A seismic isolation device / sliding bearing (hereinafter referred to as a “grooving bearing”) constructed by having a seismic isolation plate formed in the shape of an intermediate sliding part, ball, or roller and recessed in these shapes. It is a seismic isolation structure that suppresses wind fluctuations, obtains pressure resistance performance, or uses it.
8.7.1. Wind sway suppression device in the center of the base plate
The invention according to claim 204 is
In seismic isolation devices / sliding bearings that consist of a base-type or concave-type base plate and a sliding part that slides or rolls,
Or between the upper and lower seismic isolation dishes, which are composed of an upper seismic isolation dish having a downward flat or concave sliding surface part and a lower seismic isolation dish having an upward planar or concave sliding surface part. In seismic isolation devices / sliding bearings with intermediate sliding parts or roller balls (bearings)
Alternatively, one or a plurality of intermediate seismic isolation plates having a sliding surface portion on both the upper and lower surfaces are sandwiched between the upper base isolation plate and the lower base isolation plate, and the intermediate sliding portion or In seismic isolation devices and sliding bearings with intermediate sliding parts or roller balls (hereinafter referred to as "intermediate sliding parts" etc.) with roller balls (bearings)
The central part of the sliding surface part of the base plate (the central part of the sliding surface part of the single-sided or double-sided base plate with which the intermediate sliding part etc. is in contact) is recessed with the sliding part, intermediate sliding part, ball or roller entering A seismic isolation device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure formed by having a seismic isolation plate formed in a (concave) shape. The invention according to claim 205 is
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 204,
So that the central part of the sliding surface part of the base plate can resist the shaking of the wind against the sliding part, the intermediate sliding part, the ball, or the roller that slides on the sliding surface part of the base plate,
A seismic isolation device / sliding bearing characterized by being formed in a concave (dented) shape with the curvature shape of the sliding portion, intermediate sliding portion, ball, or roller, and seismic isolation based thereon It is a structure.
The invention according to claim 206 is
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 204,
In order for the central part of the sliding surface part of the base plate to be able to resist the shaking of the wind, etc. against the sliding part, the intermediate sliding part, the ball, or the roller sliding on the sliding surface part of the base plate, Characterized by the use of seismic isolation devices / sliding bearings that are formed in a concave (recessed) shape with an intermediate sliding part, ball, or roller curvature, so that they are configured to resist wind and other vibrations. It is a seismic isolation structure.
8.7.2. Rolling and sliding bearings with pressure resistance
The invention described in claim 207,
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 204,
In order for the center part of the sliding surface part of the base plate to have a pressure resistance against the sliding part, intermediate sliding part, ball, or roller that slides on the sliding surface part of the base plate,
A seismic isolation device / sliding bearing characterized by being formed in a concave (dented) shape with the curvature shape of the sliding portion, intermediate sliding portion, ball, or roller, and seismic isolation based thereon It is a structure.
The invention according to claim 208 is:
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 204,
The central part of the sliding surface part of the base plate can withstand pressure against sliding parts, intermediate sliding parts, balls, or rollers that slide on the sliding surface part of the base plate, and resists vibrations such as wind. to be able to do,
A seismic isolation device / sliding bearing characterized by being formed in a concave (dented) shape with the curvature shape of the sliding portion, intermediate sliding portion, ball, or roller, and seismic isolation based thereon It is a structure.
The invention according to claim 209 is
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 204,
The central part of the sliding surface of the base plate is designed to provide pressure resistance against the sliding part, intermediate sliding part, ball or roller that slides on the sliding surface part of the base plate. This is an exemption characterized by being configured to resist wind and other vibrations by using a seismic isolation device / sliding bearing formed in a concave (dented) shape with a curved shape of a part, ball, or roller. It is a seismic structure.
8.7.3. Use with fixation devices
The invention according to claim 210 is
Claim 204, Claim 205, Claim 207, Claim 208 By using the seismic isolation device / sliding bearing according to any one of Claims 208 and a fixing device in combination, it resists shaking such as wind. It is the seismic isolation structure characterized by being comprised.
8.8. Seismic isolation plate with bottom spherical surface and other mortar
8.8.1. Base-isolated dish with a spherical surface on the bottom and other mortars on the periphery
Gravity restoration type (single seismic isolation plate or double (or more) seismic isolation plate) Seismic isolation device ・ The concave sliding surface part of the seismic isolation plate of the sliding bearing has little residual displacement after the earthquake and has a natural period. Since it does not have a mortar shape that does not cause a resonance phenomenon, it is desirable.
However, considering the resistance to the wind, it is necessary to increase the mortar-like gradient. In that case, it is difficult to isolate a small earthquake. It is difficult to obtain a smooth seismic isolation due to the large vibration impact caused by vertical movement.
Therefore, by making the bottom of the mortar spherical, even small earthquakes can be isolated, and even in the case of a large earthquake, the bottom of the mortar is no longer sharpened, providing comfort due to smooth isolation. Claim 211 is the invention of the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure.
According to claim 212, in the invention of the preceding claim, the spherical radius of the bottom of the mortar is formed in the vicinity of the radius that resonates with the earthquake period, and the base is isolated. It is an invention of a seismic structure.
This means that the acceleration at which seismic isolation begins can be reduced by the spherical radius of the bottom of the mortar resonating with the earthquake period. Thus, it is possible to reduce the acceleration of the initial sliding and to suppress the resonance by the mortar.
8.8.2. A micro-vibration fixing device is used at the center of gravity.
However, by making the bottom of the mortar spherical, it shakes with a small wind (but the amplitude above the spherical part of the bottom is suppressed). Therefore, in order to prevent a slight vibration within the spherical surface of the bottom, use a fixing device, especially the wind-operated fixing device in 8.2. (The fixing device that is normally locked and unlocked in the event of an earthquake). Use at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated. Claim 213 is an invention of the seismic isolation structure.
8.9. Double (or more than two) seismic isolation devices and wind sway fixing by sliding bearings
(1) Double base isolation plate with a concave base plate and sliding bearing
The use of double (or more) double base isolation devices and sliding bearings (see 4.) provides a wind sway fixing effect.
It is composed of a double (or more than double) base isolation device, sliding bearing and intermediate sliding part (rolling type intermediate sliding part or sliding type intermediate sliding part). In a double (or more than two) seismic isolation plate / sliding bearing, one of which is also configured to have a concave seismic isolation plate.
When the intermediate sliding part is in the lowest position of the concave seismic isolation plate (normal position other than during an earthquake), both the upper and lower double seismic isolation plates are in contact (both are in contact with each other due to the intermediate sliding part) If not, try to generate friction and deal with wind sway etc.).
When an earthquake with a certain level of seismic force occurs and the intermediate sliding part deviates from the bottom of the concave base plate, the upper base plate rises and the upper and lower double base plates are not in contact with each other. Will not occur.
Claims 214 and 215 are inventions of the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure.
(2) Double seismic isolation plate / sliding bearing with seismic isolation plates between flat sliding surfaces
In a double (or more than double) seismic isolation plate / sliding bearing with a base type sliding surface between each other, one of the double (or more) seismic isolation plates is depressed, Constructed by one side protruding and taking shape. Claim 216 is the invention of the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure.
8.10. Combined use with manual fixing device
(1) Combined use of manual type fixing device
In seismic isolation devices, the natural period is desired to be long to improve seismic isolation performance, but it sways in strong winds. In such a case, a fixing device (hereinafter referred to as “manual type fixing device”) that fixes a structure that is manually isolated in a strong wind and a structure that supports the structure to be isolated in a strong wind. ) Can be used in combination with one or more to achieve high seismic isolation performance and to suppress shaking during strong winds.
In addition, even if safety in strong winds is guaranteed, the seismic isolation performance of the seismic isolation device (such as the spring constant of laminated rubber, etc., the gradient of concave surfaces such as mortars of seismic isolation sliding bearings, and the sliding bearing surface, etc. When vibrations occur to some extent during strong winds, the structure that is seismically isolated by fixing the operating part of the fixing device manually or by locking the locking member that locks the operating part of the fixing device when the wind is strong One or a plurality of fixing devices that fix the body and the structure that supports the structure to be seismically isolated are used, or in combination with other fixing devices, to prevent shaking.
Claim 217 is an invention of the seismic isolation structure.
(2) Automatic release fixing Manual type fixing device combined use
The manual type fixing device is an invention for operating the seismic isolation device normally at the time of an earthquake even if the fixing device is forgotten to be released after strong wind.
It is fixed manually during strong winds, but is also used in conjunction with a fixing device that is automatically released in the event of an earthquake.
Claim 218 is an invention of the seismic isolation structure.
Claim 221 is an invention relating to the specific device and an invention of a seismic isolation structure.
That is, in the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device according to claim 97 or claim 98,
When the wind is strong, manually fix the operating part of the fixing device with the lock member,
An automatic release fixing manual type fixing device configured to release the fixing by the lock member by a force of a vibrating weight of the earthquake sensor amplitude device or a command from the earthquake sensor at the time of an earthquake, or This is the invention of the seismic isolation structure.
8.11. Dealing with residual displacement after an earthquake
8.11.1. Residual displacement correction of slip-type seismic isolation device
The slip-type seismic isolation device was difficult to correct the residual displacement after the earthquake.
On the friction surface of the sliding base of the seismic isolation plate, there is a groove to which the liquid lubricant is lubricated, and a hole for pouring the liquid lubricant into the groove on the outside of the seismic isolation plate. Pour from the hole to facilitate correction of residual displacement after an earthquake. Claim 194 is the invention of the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure.
8.11.2. Gravity restoration type seismic isolation device, shape of base plate for sliding bearing
In the cases of 8.1.2.2.2 and 8.1.2.2.3 automatic restoration type, 8.1.2.3 automatic control type and 8.2 wind actuated fixing device, gravity restoration type seismic isolation device and sliding bearing The concave sliding surface of the base plate is preferably a mortar shape with little residual displacement after the earthquake.
8.12. Combinations of fixing devices for wind fluctuation countermeasures
(1) A structure that is seismically isolated with at least one anchoring device at or near the center of gravity of a structure that is seismically isolated using a fixed device at the center of gravity and a sliding bearing or (and) a biting bearing at the periphery. A friction generating device such as a sliding bearing or a seismic isolation device / sliding bearing (a biting bearing) according to claim 204 is arranged around the body. Claim 222 is an invention of the seismic isolation structure.
(2) Combined use of an earthquake-operated fixing device at the center of gravity and a wind-operated fixing device at the periphery
At the center of gravity of the structure to be isolated, or in the vicinity thereof, the seismically operated fixing device of 8.1. (The structure supporting the structure to be isolated and the structure to be isolated only for a certain seismic force or more) A fixing device for releasing the fixing) at least in one place,
8.2. Wind-operated fixing device (fixes the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated only when the wind pressure exceeds a certain level on the periphery of the structure to be isolated. At least one fixing device is arranged.
Claim 223 is the invention of the seismic isolation structure.
(3) Combined use of an earthquake-operated fixing device at the center of gravity and a wind-operated fixing device and sliding or (and) biting support at the periphery
At the center of gravity of the structure to be isolated, or in the vicinity thereof, the seismically operated fixing device of 8.1. (The structure supporting the structure to be isolated and the structure to be isolated only for a certain seismic force or more) A fixing device for releasing the fixing) at least in one place,
8.2. Wind-operated fixing device (fixes the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated only when the wind pressure exceeds a certain level on the periphery of the structure to be isolated. At least one fixing device) and a friction generating device such as a sliding bearing or a seismic isolation device and a sliding bearing (a biting bearing) according to claim 204 are arranged.
Claim 224 is an invention of the seismic isolation structure.
(4) Combined use of a fixing device at the center of gravity and a manual type fixing device at the periphery
At least one fixing device at or near the center of gravity of the structure to be isolated, and the manual fixing device of 8.10. (Structure to be manually isolated in strong winds) at the periphery of the structure to be isolated A fixing device (which fixes the body and the structure supporting the structure to be seismically isolated) is disposed at least in one place. Claim 225 is the invention of the seismic isolation structure.
(5) Combined use of automatic release fixing manual type fixing device and automatic release automatic restoration type fixing device
With regard to (4), 8.10. (2) In the case of adopting the automatic release fixing manual type fixing device, the automatic release fixing manual type fixing device is the center of gravity of the structure to be seismically isolated or Compared to the fixing devices installed in the vicinity (8.1. Earthquake-operated fixing devices, 8.2. Wind-operated fixing devices), manual-type fixing devices that are more sensitive to earthquakes and are sensitive to earthquakes, that is, earthquakes It is a seismic isolation structure characterized in that it is configured by installing a manual type fixing device that is easily released at times.
This eliminates the problem of torsional movement that occurs when the unlocking of the peripheral manual fixing device is delayed relative to the fixing device installed at the center of gravity in the event of an earthquake.
Claim 226 is an invention of the seismic isolation structure.
(6) Combined use of fixing device and rotation / twisting prevention device
An immunity characterized by comprising a fixing device and an anti-rotation / twisting device of 10.1 between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated. It is a seismic structure.
Claim 245 is an invention of the seismic isolation structure.
(7) Arrangement of multiple fixing devices that are not interlocked and combined use with rotation and twist prevention devices
Non-interlocking type (combination is also possible because of increased stability even with interlocking type) By combining multiple fixing devices and 10.1. Rotation / twisting prevention device,
Instability due to seismic isolation in the case of an earthquake-operated fixing device that does not release the fixing device at the same time during an earthquake is solved by a rotation / torsion prevention device, which increases the safety of wind sway suppression during wind. In the case of a wind-operated fixing device that does not fix the fixing device at the same time in the wind, or the instability such as rotation caused by the wind when not all of them are fixed, the rotation / twist prevention device solves the problem (10.3.1. (2) (3 )reference).
Claims 248 and 248-2 are inventions of the seismic isolation structure.
As described above, the combined use of various combinations of (1) to (7) is naturally conceivable.
8.13. Seismic isolation lock in wind (Seismic isolation lock for steady strong wind area)
8.13.1. Seismic isolation lock for wind 1 (Seismic isolation lock for steady strong wind areas)
The invention described in claim 226-2,
In the seismic sensor amplitude device equipped fixing device according to any one of claims 131 to 136,
The weight that will be the seismic sensor is in the outlet / exit path (attachment chamber), and in strong winds, it is in the position where it is sucked in the narrowed area of the exit / exit path by the pressure from the piston-like member. So as to block the exit route
The invention is an invention of a seismic sensor amplitude device equipped type fixing device (hereinafter referred to as a weight suction type valve type seismic sensor amplitude device equipped fixing device), and a seismic isolation structure based thereon.
8.13.2. Seismic isolation lock for wind 2 (Seismic isolation lock for steady strong wind areas)
The invention according to claim 226-3,
A weight suction type valve type seismic sensor amplitude device equipped type fixing device according to claim 226-2 and a bite support (ball type, roller type, see 8.7) are used in combination. It is a seismic structure.
8.13.3. Seismic isolation lock for wind 3 (Seismic isolation lock for steady strong wind areas)
The invention according to claim 226-4,
In the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to any one of claims 125 to 135 or 137,
Lock valves (including lock valve pipes, slide-type lock valves, etc.) can be tilted so that they are open in the direction in which they come out (opening direction), or wide in the direction in which they open (outward direction). In the closing direction (the direction in which the valve enters), the valve opens (opens) when the pressure from the piston-like member is received, or the pressure from the piston-like member causes the valve to open (open). A seismic sensor amplitude device-equipped fixing device characterized in that it works in the direction of pushing a weight as a seismic sensor directly and indirectly, and a seismic isolation structure.
8.14. Pile breakage prevention construction method
Cut the edges of the superstructure (structures to be seismically isolated, ground structures) and foundations such as piles, and connect them with pins that can be broken or broken by a certain level of seismic force. Claim 193 is an invention of the seismic isolation structure.
9. Buffer / displacement suppression, pressure resistance improvement support
9.1. Support with cushioning material
Rubber or other elastic material or cushioning material is attached to the periphery or edge of the seismic isolation device such as a seismic isolation plate or sliding bearing. Moreover, it is made to collide with a shock absorbing material and cope. Claim 227 is the invention of the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure.
9.2. Elastic and plastic material (laying) support
Claim 228 is a seismic isolation device / sliding bearing configured by a base isolation plate and a sliding portion that slides on the surface of the base isolation plate, an intermediate sliding portion, a ball or a roller,
Seismic isolation devices and sliding bearings that improve the pressure resistance performance against sliding parts, intermediate sliding parts, balls or rollers of the seismic isolation plate surface, and suppress response displacement during earthquakes, and inventions for seismic isolation structures It is.
In seismic isolation devices and sliding bearings that are composed of a base plate and sliding parts that slide on the surface of the base plate, intermediate sliding parts, balls or rollers,
The object is achieved by laying or adhering an elastic material or plastic material (including elasto-plastic material, the same shall apply hereinafter) on the seismic isolation plate surface, or by using the elastic material or plastic material itself. To achieve.
(1) Improved pressure resistance
a) Basic type
Claim 229 is a seismic isolation device / sliding support composed of a base isolation plate and a sliding portion that slides on the surface of the base isolation plate, an intermediate sliding portion, a ball or a roller,
The invention is an invention of a seismic isolation device / sliding support that improves the pressure resistance performance against the sliding portion, intermediate sliding portion, ball or roller of the seismic isolation plate surface, and the seismic isolation structure. In seismic isolation devices and sliding bearings that are composed of a base plate and sliding parts that slide on the surface of the base plate, intermediate sliding parts, balls or rollers,
The object is achieved by laying or attaching an elastic material or plastic material on the surface of the base plate, or by using an elastic material or plastic material itself so as to cope with pressure resistance. is there.
b) Elastic / plastic material (laying) support with ball bite hole
229. The elastic material or plastic material according to claim 229, wherein the elastic material or plastic material has a hole in a normal position (central portion) other than during an earthquake of the sliding material, intermediate sliding material, ball, or roller on the elastic material or plastic material, according to its biting shape. Open. This is a configuration method that reduces a load such as sag (fatigue) on the elastic material.
(2) Displacement suppression
a) Basic type
Claim 230 is an invention of a seismic isolation device / sliding support that suppresses response displacement during an earthquake, and an invention of a seismic isolation structure.
In seismic isolation devices and sliding bearings that are composed of a base plate and sliding parts that slide on the surface of the base plate, intermediate sliding parts, balls or rollers,
By laying or adhering elastic material or plastic material to the seismic isolation plate surface, or by using elastic material or plastic material itself, it is configured to respond to suppression of response displacement at the time of earthquake The object is achieved.
b) Elastic and plastic (laying) bearings laid over a certain displacement
Claim 231 is the claim 230, wherein the elastic material or plastic material that is laid on or attached to the base plate is used as the base plate from the center of the sliding surface portion of the base plate. The invention is an invention of a seismic isolation device / sliding bearing that achieves the above-described purpose by being spread beyond a certain range, and an invention of a seismic isolation structure.
c) Mortar-shaped elastic / plastic material (laying) support 1
Claim 232 is an invention of a seismic isolation device / sliding bearing that suppresses displacement of the earthquake amplitude, and an invention of a seismic isolation structure.
In claims 230 to 231, the elastic material or plastic material that is laid on or attached to the surface of the seismic isolation plate or uses the seismic isolation plate itself has a concave shape such as a mortar or a spherical surface. Thus, the object is achieved (in the case of claim 231, a mortar or a spherical surface or the like starts after the central portion of the sliding surface portion of the seismic isolation plate is removed and exceeds a certain range).
d) Mortar-shaped elastic material / plastic material (laying) support 2
Claim 232-2 is
231. In claim 230 or claim 231, elastically so as to form a flat surface by filling a concave shape such as a mortar, a spherical surface, a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface with a concave shape. The present invention is an invention of a seismic isolation device / sliding support and a seismic isolation structure characterized by laying or adhering a material / plastic material or using an elastic material or a plastic material itself.
9.3. Displacement suppression device
Claim 233 is an invention of a seismic amplitude displacement suppression device and a seismic isolation structure.
The displacement amplitude of an earthquake is suppressed by friction between members that slide in contact with each other, and one of the sliding members is provided in a structure that is isolated, and the other is provided in a structure that supports the structure that is isolated. The above-mentioned object is achieved by being configured.
9.4. Impact shock absorber
Claims 234 to 238 are inventions of a collision shock absorbing device at the time of seismic isolation, and a seismic isolation structure formed thereby.
In other words, this collision shock absorbing device assumes a case where the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated collide with each other due to a seizure prevention, etc., due to an earthquake having a displacement amplitude that exceeds expectations. With the equipment
It is an invention that is provided at a position such as a locking stop where the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated collide, thereby reducing the collision, thereby reducing the area of the isolation plate It is possible to make it smaller.
(1) Low repulsion coefficient type
Claim 234 achieves the object by providing a buffer material or an elastic material having a low coefficient of restitution at a position where the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated collide. Is.
(2) Buckling deformation type
Claim 235 provides an elastic material having an elongated ratio or more at which the elastic material buckles at the time of collision at a position where the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated collide, The object is achieved by being configured to absorb the impact at the time of collision by buckling of the elastic material.
(3) Plastic deformation type
Claim 236 achieves the object by providing a cushioning material or a plastic material that is plastically deformed at the time of collision at a position where the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated collide. To do.
(4) Rigid member sandwich type
In claim 237, a rigid member having an area larger than the collision area is first provided at a position where the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated collide. The object is achieved by absorbing the impact force by absorbing the impact force and providing the cushioning material, the elastic material or the plastic material with the minimum diffused area by diffusing the impact force.
In claim 238, a rigid member having an area larger than the collision area is first provided at a position where the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated collide. In the impact impact absorbing device configured to absorb the impact force by absorbing the impact force, diffusing the impact force, providing a cushioning material or an elastic material or a plastic material having at least the diffused area,
Assuming the case where one impact shock absorber is installed for the mass M of the structure to be seismically isolated, the collision speed is V kine, and the kinetic energy at the time of contact is equal to the elastic energy of the impact absorber. As a matter of course, if the shock constant of the shock absorbing device, the elastic material or the plastic material is K, and the deflection length is δ, approximately,
1/2 ・ M ・ V ^ 2 = 1/2 ・ K ・ δ ^ 2
K = M ・ V ^ 2 / (δ ^ 2) …… (1)
And the acceleration A ′ received by the seismically isolated structure when n impact impact absorbing devices are installed is approximately:
A '= V ^ 2 / δ / n
The number of collision shock absorbers n and the deflection length δ are determined so that the acceleration A ′ becomes a predetermined value, and further, the buffer material, elastic material, or plastic material of the collision shock absorber is expressed by equation (1). It is configured by determining the spring constant K, and achieves the object.
9.5. Two-stage seismic isolation (slip / rolling type seismic isolation + rubber isolation etc.
In the case of slip / rolling type seismic isolation, there is a need for a countermeasure when the allowable displacement of the seismic isolation plate is exceeded during an earthquake.
9.5.1. Configuration
Claim 239 is a countermeasure for the case where the allowable displacement of the seismic isolation plate is exceeded in slip-type seismic isolation or rolling-type seismic isolation. The invention is an invention of a seismic isolation device characterized in that it is seismically isolated and attenuated by an elastic material such as rubber, a damping material, and a shock absorbing material, and a seismic isolation structure thereby.
9.5.2. Equation of motion (For symbols, see 5.3.0. And 5.1.3.1.)
Claim 240 is a seismic isolation device comprising a base isolation plate having a sliding surface portion, which is designed by structural analysis according to the following equation of motion (for symbol explanations, see 5.3.0. And 5.1.3.1.)・ Sliding support and seismic isolation structure.
Considering the equation of motion in the case of "slip / rolling type seismic isolation + seismic isolation / damping by rubber, etc."
Up to constant displacement (XG)
Figure 2005240817
When the displacement (XG) is exceeded (K and C are the spring constant and viscous damping coefficient of rubber, etc.)
Figure 2005240817
9.6. Two-stage seismic isolation (slip / rolling type isolation + friction change / gradient change type isolation / attenuation)
In the case of slip / rolling type seismic isolation, there is a need for a countermeasure when the allowable displacement of the seismic isolation plate is exceeded during an earthquake.
9.6.1. Configuration
Claim 241 is a countermeasure when the allowable displacement of the seismic isolation plate in slip-type seismic isolation or rolling-type seismic isolation is exceeded. Sliding-type seismic isolation or rolling-type seismic isolation up to a certain displacement The seismic isolation device characterized in that if it exceeds, the friction of the sliding surface of the base isolation plate is increased, the gradient is increased, or the friction is increased and the gradient is increased, This is the invention of the seismic isolation structure.
9.6.2. Equation of motion (For symbols, see 5.3.0. And 5.1.3.1.)
Claim 242 is a seismic isolation device comprising a base isolation plate having a sliding surface portion, which is designed by structural analysis according to the following equation of motion (for symbol explanations, see 5.3.0. And 5.1.3.1.)・ Sliding support and seismic isolation structure.
1) Considering the equation of motion in the case of “slip / rolling type seismic isolation + friction change type seismic isolation / damping” in the case of one mass point,
Up to constant displacement (XG)
Figure 2005240817
When the displacement (XG) is exceeded (μ 'is the coefficient of friction in the region exceeding the displacement (XG))
Figure 2005240817
2) Considering the equation of motion in the case of "slip / rolling type seismic isolation + gradient change type seismic isolation / damping" in the case of one mass point,
Up to constant displacement (XG)
Figure 2005240817
If the displacement (XG) is exceeded (θ 'is the coefficient of friction in the region exceeding the displacement (XG))
Figure 2005240817
3) Considering the equation of motion in the case of “slip / rolling type seismic isolation + friction change and gradient change type seismic isolation / damping” in the case of one mass point,
Up to constant displacement (XG)
Figure 2005240817
When the displacement (XG) is exceeded
Figure 2005240817
10. Rotation / twist prevention device
With a single fixing device, it is impossible to stop the structure that is seismically isolated from rotating in the wind.
When the center of gravity and rigid center are shifted by using a spring-type restoring device such as laminated rubber or a speed-proportional damping device such as an oil damper, the torsional vibration of the structure that is isolated during seismic isolation occurs. .
In order to prevent the rotation and torsional vibration from occurring, the movement is suppressed by the structure to be isolated and the rotation / torsion prevention device arranged around the structure supporting the structure to be isolated. It is. This anti-rotation / twisting device suppresses rotation / twisting by allowing only the translational movement in the horizontal direction of the structure to be isolated from the structure that supports the structure to be isolated. is there.
This device can of course also be used as a (seismic isolation) sliding bearing.
For “only” of “translation only”, a certain range of rotation is allowed for smooth translation. The allowable width may also be large when used as a sliding bearing. In particular, the triple slide member (the triple seismic isolation plate) not only prevents the intermediate slide member (intermediate base isolation plate) from coming off, but also has the effect that the intermediate slide member (intermediate base isolation plate) naturally returns to its original position ) In the case of a seismic isolation device / sliding bearing, if it is used only as a bearing, the width of rotation by the guide part etc. is within the range of the purpose of preventing the intermediate slide member (intermediate seismic isolation plate) from coming off. Permissible.
10.1. Anti-rotation and twisting device
Claims 243 to 244-5 are inventions related to the rotation / twist prevention device, and are inventions of seismic isolation structures.
This device can of course also be used as a (seismic isolation) sliding bearing.
This rotation / twist prevention device
It is provided between the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated, and the structure to be isolated is horizontally oriented with respect to the structure that supports the structure to be isolated. Is a rotation / twisting prevention device that enables only translational motion of
In particular,
The rotation / twist prevention device consists of an upper slide member, a lower slide member, and an intermediate slide member.
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
The upper slide member is provided in the structure that is to be isolated, and the lower slide member is provided in the structure that supports the structure that is to be isolated.
By sliding the slide members that slide together, at least one slides along the other guide part (upper and lower guide slide member / part),
The upper slide member is only allowed to translate relative to the intermediate slide member,
The lower slide member is only allowed to translate relative to the intermediate slide member, so that when there are a plurality of intermediate slide members, the intermediate slide members are only allowed to translate relative to each other. By
Further, in order to change the direction of translation of each slide member for each layer, when the intermediate slide member is a single layer, it is orthogonal to each other. By laminating so that the grand total is 180 degrees,
This is a rotation / twisting prevention device or a sliding bearing that enables only a translational movement in a horizontal direction with respect to a structure to be isolated from the structure that supports the structure to be isolated.
With regard to “only” of “only translation” and “only translation”, a certain degree of rotation is allowed for smooth translation. The allowable width may also be large when used as a sliding bearing. In particular, the triple slide member (the triple seismic isolation plate) not only prevents the intermediate slide member (intermediate base isolation plate) from coming off, but also has the effect that the intermediate slide member (intermediate base isolation plate) naturally returns to its original position ) In the case of a seismic isolation device / sliding bearing, if it is used only as a bearing, the width of rotation by the guide part etc. is within the range of the purpose of preventing the intermediate slide member (intermediate seismic isolation plate) from coming off. Permissible.
The upper slide member may be an upper (side) base isolation plate, the lower slide member may be a lower (side) base isolation plate, and the intermediate slide member is also an upper and lower guide slide member. In the case of a plate and a vertical guide slide member, it may be an intermediate seismic isolation plate having a vertical guide slide part.
In addition, there is a type in which the rotation / twisting prevention resistance is increased by making the slide portions of the upper slide member and the lower slide member longer than the intermediate slide member. This type is particularly effective in the case of a three-layer structure.
10.1.1. Guide type
The guide mold according to the invention of claim 244-1,
In the rotation / twist prevention device or the sliding bearing according to claim 244,
This is a mold in which a guide portion and a portion along the guide portion are provided between an upper slide member, a lower slide member, and an intermediate slide member (in the case where there are a plurality of intermediate slide members).
The guide type is divided into an outer guide type and an inner guide type. Correspondingly, the guide part is also divided into an outer guide part and an inner guide part.
Claim 244-1
In the rotation / twist prevention device or the sliding bearing according to claim 244,
Either the upper slide member and the intermediate slide member, or the intermediate slide member and the lower slide member, or if there are multiple intermediate slide members, either the intermediate slide member or the intermediate slide member The present invention is an invention of a rotation / twist prevention device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure formed by providing a guide portion in a sliding direction and a portion along the guide portion on the other side. .
The guide mold according to the invention of claim 244-1-2,
The guide-type rotation / twist prevention device or sliding bearing according to claim 244-1 characterized in that a rolling element such as a ball or a roller is provided (sandwiched) at a contact portion between the guide portion and a portion along the guide portion. This is an anti-rotation / twisting prevention device and a seismic isolation structure. This makes it possible to reduce the frictional resistance generated at the contact part between the guide part and the part along the guide part by suppressing rotation during wind or torsion occurrence (during seismic isolation). Improve.
10.1.1.1. Anti-rotation / twisting device 1 (outer guide type)
Claim 244-2
In the rotation / twist prevention device or the sliding bearing according to claim 244,
Either the upper slide member and the intermediate slide member, or the intermediate slide member and the lower slide member, or if there are multiple intermediate slide members, either the intermediate slide member or the intermediate slide member. A rotation characterized by comprising a guide portion in a sliding direction on opposite sides (parallel to each other) and a portion along the guide portion (outer guide portion) on the other opposite sides (to each other). -It is an invention of a torsion prevention device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure.
10.1.1.2. Anti-rotation / twisting device 2 (inner guide type)
(1) General
Claim 244-3 includes
In the rotation / twist prevention device or the sliding bearing according to any one of claims 244 to 244-2,
A groove is formed between the upper slide member and the intermediate slide member, or between the intermediate slide member and the lower slide member (if there are multiple intermediate slide members, the intermediate slide members are slid in either direction). Further, the present invention is an invention of a rotation / twisting prevention device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure formed by providing a convex portion (inner guide portion) entering the groove on the other side.
The ability to prevent rotation and twist is determined by the length of the convex portion and the gap between the convex portion and the groove.
10.1.1.1. For both outer guide type and 10.1.1.2. Inner guide type, the multi-layer seismic isolation plate with pull-out prevention (up-and-down slide members / parts) prevents the slide members from lifting up, thus preventing rotation and twisting. Is big.
(2) Intermediate sliding part holding sliding combined use type
Claim 244-3-2
A rotation / twist prevention device according to claim 244-3 or a sliding bearing combined type with an intermediate sliding portion in a sliding bearing,
Sliding material or roller as an intermediate sliding portion between the upper slide member and the intermediate slide member, and between the intermediate slide member and the lower slide member (if there are multiple intermediate slide members, the intermediate slide members are each other) An invention for a rotation / twisting prevention device or a sliding bearing (with an intermediate sliding portion) characterized by providing rolling elements such as balls, and a seismic isolation structure.
(3) Restoration type sliding bearing combined use type
Claim 244-3-3
The rotation / twist prevention device according to claim 244-3 or a restoring type sliding bearing combined type in sliding bearing,
Sliding material or roller as an intermediate sliding portion between the upper slide member and the intermediate slide member, and between the intermediate slide member and the lower slide member (if there are multiple intermediate slide members, the intermediate slide members are each other)・ Put rolling elements such as balls
Alternatively, the V-valley surface can be used for the sliding / rolling surface of one of the upper sliding member and the intermediate sliding member, the intermediate sliding member and the lower sliding member (of the intermediate sliding portion), or both sliding / rolling surfaces. The invention relates to a rotation / twisting prevention device, a (restoration type) sliding bearing, and a seismic isolation structure formed thereby.
(4) Pull-out prevention device combined
Claim 244-3-4
A rotation / twist prevention device or a pull-out prevention device combined type in a sliding bearing according to claim 244-3 to claim 244-3-3,
Rotation / twisting prevention device characterized by having a hook part (or hook part) that fits into the groove and cannot be pulled out in the vertical direction. It is an invention of a device / sliding bearing and its seismic isolation structure.
10.1.2. Roller type
The roller type
In the rotation / twist prevention device or the sliding bearing according to claim 244,
In the case of a type in which a roller is sandwiched between slide members of an upper slide member, a lower slide member, an intermediate slide member (if there are multiple layers of intermediate slide members, intermediate slide members),
There are a groove type (weak suppression ability) and a gear type (strong suppression ability) as a form that does not cause a shift (angle) due to slip on the roller rolling surface of the roller and the slide member. If it does not occur, twist can be suppressed.
10.1.2.1. Anti-rotation and twisting device 3 (groove type)
Claim 244-4 includes
In the rotation / twist prevention device or the sliding bearing according to any one of claims 244 to 244-3-4,
A roller is sandwiched between the slide members of the upper slide member, the lower slide member, and the intermediate slide member (if there are multiple intermediate slide members, the intermediate slide members),
A rotation / twisting prevention device or a sliding bearing characterized by comprising a groove on one of the roller and the roller rolling surface of the slide member, and a convex part that enters the groove on the other. It is an invention of a seismic isolation structure.
10.1.2.2. Anti-rotation / twisting device 4 (gear type)
Claim 244-5 is
In the rotation / twist prevention device or the sliding bearing according to any one of claims 244 to 244-4,
A roller is sandwiched between the slide members of the upper slide member, the lower slide member, and the intermediate slide member (if there are multiple intermediate slide members, the intermediate slide members),
Rotation / twisting prevention device or sliding support characterized by comprising a rack on one of the roller and the roller rolling surface of the slide member and a gear meshing with the rack on the other. It is an invention of a seismic isolation structure.
Specifically, a rotation / twisting prevention device or a sliding bearing characterized by comprising a rack on the roller rolling surface of the slide member and a tooth (gear) meshing with the rack around the roller. It is also an invention of a seismic isolation structure.
10.1.2.1. Groove type and 10.2.2.2. Gear type can be rotated because the multi-layer seismic isolation plate with pull-out prevention (upper / lower connecting slide member / part) prevents the roller slide member from lifting from the roller rolling surface. The effect of preventing twisting is great.
10.2. Rotation suppression
10.2.1. Suppression of rotation
Claim 245 is an invention related to a seismic isolation structure whose rotation is suppressed by the rotation / twist prevention device described above (10.1).
The fixing device and the rotation / twist prevention device according to any one of claims 243 to 244-5 are provided between the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated. This makes it possible to prevent the seismically isolated structure from rotating around the fixing device even in the case of a single fixing device.
10.2.2. Calculation formula for rotation suppression ability
In claims 246 to 246-3, in the seismic isolation structure as the fixing device and the rotation / twisting prevention device according to claim 245, the rotation and rotation by the member cross section based on the following rotation suppression capability calculation The invention relates to a torsion prevention device, and also an invention of a seismic isolation structure.
The invention of claim 246 provides:
The rotation / twist prevention device according to any one of claims 243 to 244-3-4,
The rotation / twist prevention device is composed of an upper slide member, a lower slide member, and an intermediate slide member. The upper slide member is on the structure side to be isolated and the lower slide member is on the structure side to support the structure to be isolated. Provided, with an intermediate slide member in between,
The upper slide member allows only parallel movement in the long side direction or the short side direction due to the relationship between the intermediate slide member and the lower slide member, and the lower slide member depends on the relationship between the intermediate slide member and the upper slide member. Since only the translation in the long side direction or the short side direction is allowed, the structure to be seismically isolated is translated in the long side direction and the short side direction with respect to the structure supporting the structure to be isolated. Is only acceptable
At this time, the dimensions of each part
In the rotation / twist prevention device 1 (outer guide type, see 10.1.1.1.) According to claim 244-2,
Member width of the slide member to be inserted inside: t
The length of each slide member (the slide parts hang on each other): l
When the allowable rotation angle is reached, the length of the upper slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l1
When the allowable rotation angle is reached, the length of the lower slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l2
Clearance (one side): d (hereinafter the same)
age,
The guide part protruding from the intermediate part slide member (upper and lower guide slide member) is regarded as a cantilever having a length h, a width b, and a thickness t, where h is the length of the guide part protruding,
b shows the guide of the intermediate slide member (upper and lower guide slide member) by rotating the upper guide slide member or the lower guide slide member (intermediate slide member) relative to the intermediate slide member (guide portion of the upper and lower guide slide member). The width of the part in contact with the part,
In the rotation / twist prevention device 2 (inner guide type, see 10.1.1.2.) According to any one of claims 244-3 to 244-3-4,
Inner guide width: t
Width of groove into which inner guide portion is inserted: (t + 2d)
Length with which the inner guide part and the groove into which the inner guide part is inserted are engaged: l
When the allowable rotation angle is reached, the length of the upper slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l1
When the allowable rotation angle is reached, the length of the lower slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l2
age,
The inner guide portion provided on the intermediate slide member (upper and lower guide slide member) is regarded as a cantilever beam having a length h, a width b, and a thickness t, where h is a protruding length of the guide portion,
b, the upper guide slide member or the lower guide slide member (intermediate slide member) rotates with respect to the intermediate slide member (guide portion of the upper and lower guide slide member), and the respective grooves become intermediate slide members (upper and lower guide slides). The width of the part in contact with the inner guide part of the member)
At this time,
When the rotational moment M around the fixing device is caused by the wind pressure F acting on the pressure receiving surface of the structure to be seismically isolated,
By this F and M, the structure to be isolated is rotated by the permissible rotation angle φ, but when the rotation angle φ is reached, the rotation / twist prevention device acts to suppress further rotation,
At this time, a horizontal force F ′ and a rotational moment M ′ are generated in each device by the wind pressure F and the rotational moment M.
Assuming that the horizontal force F ′ and the rotational moment M ′ are borne by the portion regarded as a cantilever, the cross section of the portion regarded as a cantilever is calculated by calculating the cross section of the member from the examination of bending, shearing, and deflection angle. The size of
t ≧ {6 ((M '/ (l−4 · d · r · l / (l ^ 2 + 2 · d · r)) + F' / 2) · h / (b · fb)} ^ 0.5
t ≧ 3/2 ・ (M '/ (l−4 ・ d ・ r ・ l / (l ^ 2 + 2 ・ d ・ r) + F' / 2) / (b ・ fs)
t ≧ {6 ・ (M '/ (l−4 ・ d ・ r ・ l / (l ^ 2 + 2 ・ d ・ r) + F' / 2) ・ h ^ 2 / (E ・ b ・ α)} ^ (1 / 3)
Where fb: Short-term allowable bending stress of steel, fs: Short-term allowable shear stress of steel,
E: Young's modulus of steel material α: Allowable deflection angle of cantilever beam,
r: Distance from the fixing device to the rotation / twist prevention device
More than the maximum value of t given by each formula of
Thus, there is provided a rotation / twist prevention device characterized in that it is configured by determining a member cross section of the device, and a seismic isolation structure.
The invention of claim 246-2 provides
In the rotation / twist prevention device 3 (groove type, see 10.1.2.1.) According to claim 244-4,
The rotation / twist prevention device is composed of an upper slide member, a lower slide member, and an intermediate slide member. The upper slide member is on the structure side to be isolated and the lower slide member is on the structure side to support the structure to be isolated. Provided, with an intermediate slide member in between,
The upper slide member allows only parallel movement in the long side direction or the short side direction due to the relationship between the intermediate slide member and the lower slide member, and the lower slide member depends on the relationship between the intermediate slide member and the upper slide member. Since only the translation in the long side direction or the short side direction is allowed, the structure to be seismically isolated is translated in the long side direction and the short side direction with respect to the structure supporting the structure to be isolated. Is only acceptable
At this time, the dimensions of each part
Width of guide portion on roller rolling surface (or roller surface): t
Width of groove provided on roller (or roller rolling surface): (t + 2d)
The length of the string cut by the straight line formed by the tip position of the guide section of the circle formed by the roller cross section (or the length of the string cut by the straight line formed by the roller rolling surface formed by the guide section): l
age,
The guide portions provided on each of the upper guide slide member, the lower guide slide member, and the intermediate slide member (roller) are regarded as cantilever beams having a length h, a width l, and a thickness t, where h is a guide portion. The protruding length,
At this time,
When the rotational moment M around the fixing device is caused by the wind pressure F acting on the pressure receiving surface of the structure to be seismically isolated,
By this F and M, the structure to be isolated is rotated by the permissible rotation angle φ, but when the rotation angle φ is reached, the rotation / twist prevention device acts to suppress further rotation,
At this time, a horizontal force F ′ and a rotational moment M ′ are generated in each device by the wind pressure F and the rotational moment M.
Assuming that the horizontal force F ′ and the rotational moment M ′ are borne by the portion regarded as a cantilever, the cross section of the portion regarded as a cantilever is calculated by calculating the cross section of the member from the examination of bending, shearing, and deflection angle. The size of
t ≧ {6 ((M '/ (2 · l) + F' / 4) · h / (l · fb)} ^ 0.5
t ≧ 3/2 ・ (M '/ (2 ・ l) + F' / 4) / (l ・ fs)
t ≧ [(M '/ (2 · l) + F' / 4) / l + {((M '/ (2 · l) + F' / 4) / l) ^ 2 + M '· fs / (β · l)} ^ 0.5] / (2 ・ fs)
t ≧ {6 ・ (M '/ (2 ・ l) + F' / 4) ・ h ^ 2 / (E ・ l ・ α)} ^ (1/3)
Where fb: Short-term allowable bending stress of steel, fs: Short-term allowable shear stress of steel,
E: Young's modulus of steel material α: Allowable deflection angle of cantilever beam,
β: Coefficient that gives the degree of torsional shear stress determined by the ratio of two sides of the rectangular cross section
More than the maximum value of t given by each formula of
Thus, there is provided a rotation / twist prevention device characterized in that it is configured by determining a member cross section of the device, and a seismic isolation structure.
The invention of claim 246-3 provides
In rotation / twist prevention device 4 (gear type, 10.1.2.2.) According to claim 244-5,
The rotation / twist prevention device is composed of an upper slide member, a lower slide member, and an intermediate slide member. The upper slide member is on the structure side to be isolated and the lower slide member is on the structure side to support the structure to be isolated. Provided, with an intermediate slide member in between,
The upper slide member allows only parallel movement in the long side direction or the short side direction due to the relationship between the intermediate slide member and the lower slide member, and the lower slide member depends on the relationship between the intermediate slide member and the upper slide member. Since only the translation in the long side direction or the short side direction is allowed, the structure to be seismically isolated is translated in the long side direction and the short side direction with respect to the structure supporting the structure to be isolated. Is only acceptable
At this time, the dimensions of each part
The tooth width of the gear on the roller rolling surface (or roller surface): b
Tooth width of rack provided on roller (or roller rolling surface): b
age,
At this time,
When the rotational moment M around the fixing device is caused by the wind pressure F acting on the pressure receiving surface of the structure to be seismically isolated,
By these F and M, horizontal force F ′ and rotational moment M ′ are generated in each device,
Assuming that the horizontal force F ′ and the rotational moment M ′ are borne by the gear and the rack, the cross-section of the member is calculated from the examination of the gear tooth bending and the tooth surface strength, and the tooth width of the gear and the rack is determined.
b ≧ [F '/ 8 + {(F' / 4) ^ 2 + 2 ・ M '・ FG} ^ 0.5 / 2] / FG
b ≧ [F '/ 8 + {(F' / 4) ^ 2 + 2 ・ M '・ HG} ^ 0.5 / 2] / HG
However,
FG = (fF ・ m ・ cosα) / (Y ・ Yε ・ Ks ・ KA ・ Kv ・ Kβ)
HG = (fH ・ dω ・ u) / {ZH ・ ZE ・ SH ・ (u + 1)}
ZE = (0.35 ・ E1 ・ E2 / (E1 + E2)) ^ 0.5
ZH = 2 / (sin (2 ・ α)) ^ 0.5
fF: Permissible tooth root bending stress of material fH: Permissible limit value of material Hertz stress
m: rack and gear module dω: meshing pitch diameter of rack and gear
u: Number of teeth ratio α: Contact pressure angle Y: Tooth profile coefficient Yε: Contact ratio coefficient Ks: Notch coefficient KA: Use coefficient KV: Dynamic load coefficient
Kβ: tooth contact coefficient E1, E2: longitudinal elastic modulus of rack and gear material
SH: Safety factor
More than the maximum value of b given by each formula of
Thus, there is provided a rotation / twist prevention device characterized in that it is configured by determining a member cross section of the device, and a seismic isolation structure.
10.3. Torsional vibration suppression
10.3.1. Torsional vibration suppression
(1) Combined use of spring-type restoration device, oil damper, etc.
Claim 247 is an invention relating to a seismic isolation structure that suppresses torsional vibration by installing the rotation / torsion prevention device according to claim 10.1 (in claims 243 to 244-5) on the seismic isolation structure. It is.
In a seismic isolation structure that uses a spring-type restoring device such as laminated rubber and a damping device such as an oil damper, the center of gravity and the rigid center are shifted.
A rotation / twist prevention device is provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated. This enables torsional vibration correction.
(2) Combined use with fixing devices
In the seismic isolation structure for installation of the fixing device, the rotation / torsion prevention device according to 10.1. (Claims 243 to 244-5) supports the structure to be isolated and the structure to be isolated. Provided between the structure and the structure.
As a result, it is possible to suppress twisting around the fixing device until the base is isolated and torsion immediately after the base is isolated.
Claim 248 is an invention of the seismic isolation structure.
In particular, the present invention is necessary when the position of the fixing device is deviated from the center of gravity of the structure to be isolated, and the installation position of the fixing device is deviated from the center of gravity of the structure to be isolated. There is no need to worry about this, and the arrangement design of the fixing device becomes easy.
(3) Combined use with multiple fixing devices
A plurality of fixing devices that are not interlocking types (the combined use is of course possible because the stability is increased even with interlocking types) and a rotation / twisting prevention device according to claim 10.1 (in claims 243 to 244-5) and In combination with
The instability due to seismic isolation in the case of an earthquake-operated fixing device that does not release the fixing device at the same time during an earthquake is solved by a rotation / torsion prevention device, and the safety of wind sway suppression during wind is increased.
In addition, in the case of a wind-operated type fixing device that does not fix the fixing device at the same time in the wind, or instability such as rotation caused by the wind when not all of them are fixed, use a rotation / twisting prevention device (see 8.12. (7)). .
Claim 248-2 is the invention of the seismic isolation structure.
10.3.2. Torsional vibration suppression capacity calculation formula
Claims 249 to 249-3 are inventions related to a rotation / twist prevention device using a member cross section based on the following torsional vibration suppression capability calculation, and are inventions of seismic isolation structures based thereon.
The invention of claim 249 provides
The rotation / twist prevention device according to any one of claims 243 to 244-3-4,
The rotation / twist prevention device is composed of an upper slide member, a lower slide member, and an intermediate slide member. The upper slide member is on the structure side to be isolated and the lower slide member is on the structure side to support the structure to be isolated. Provided, with an intermediate slide member in between,
The upper slide member allows only parallel movement in the long side direction or the short side direction due to the relationship between the intermediate slide member and the lower slide member, and the lower slide member depends on the relationship between the intermediate slide member and the upper slide member. Since only the translation in the long side direction or the short side direction is allowed, the structure to be seismically isolated is translated in the long side direction and the short side direction with respect to the structure supporting the structure to be isolated. Is only acceptable
At this time, the dimensions of each part
In the rotation / twist prevention device 1 (outer guide type, see 10.1.1.1.) According to claim 244-2,
Member width of the slide member to be inserted inside: t
The length of each slide member (the slide parts hang on each other): l
When the allowable rotation angle is reached, the length of the upper slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l1
When the allowable rotation angle is reached, the length of the lower slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l2
Clearance (one side): d (hereinafter the same)
age,
The guide part protruding from the intermediate part slide member (upper and lower guide slide member) is regarded as a cantilever having a length h, a width b, and a thickness t, where h is the length of the guide part protruding,
b is a guide portion of the intermediate slide member (upper and lower guide slide member) as the upper guide slide member or the lower guide slide member (intermediate slide member) rotates relative to the intermediate slide member (guide portion of the upper and lower guide slide member). The width of the part in contact with
In the rotation / twist prevention device 2 (inner guide type, see 10.1.1.2.) According to any one of claims 244-3 to 244-3-4,
Inner guide width: t
Width of groove into which inner guide portion is inserted: (t + 2d)
Length with which the inner guide part and the groove into which the inner guide part is inserted are engaged: l
When the allowable rotation angle is reached, the length of the upper slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l1
When the allowable rotation angle is reached, the length of the lower slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l2
age,
The inner guide portion provided on the intermediate slide member (upper and lower guide slide member) is regarded as a cantilever beam having a length h, a width b, and a thickness t, where h is a protruding length of the guide portion,
b, the upper guide slide member or the lower guide slide member (intermediate slide member) rotates with respect to the intermediate slide member (guide portion of the upper and lower guide slide member), and the respective grooves become intermediate slide members (upper and lower guide slide members). ) Of the part that contacts the inner guide part of
At this time,
When it is assumed that a rotational moment M about the rigid center is generated by the force F acting on the center of gravity,
By this F and M, the structure to be isolated is rotated by the permissible rotation angle φ, but when the rotation angle φ is reached, the rotation / twist prevention device acts to suppress further rotation,
At this time, a horizontal force F ′ and a rotational moment M ′ are generated in each device by the force F and the rotational moment M acting on the center of gravity.
Assuming that the horizontal force F ′ and the rotational moment M ′ are borne by the portion regarded as a cantilever, the cross section of the portion regarded as a cantilever is calculated by calculating the cross section of the member from the examination of bending, shearing, and deflection angle. The size of
t ≧ {6 ((M '/ (l−4 · d · r · l / (l ^ 2 + 2 · d · r)) + F' / 2) · h / (b · fb)} ^ 0.5
t ≧ 3/2 ・ (M '/ (l−4 ・ d ・ r ・ l / (l ^ 2 + 2 ・ d ・ r) + F' / 2) / (b ・ fs)
t ≧ {6 ・ (M '/ (l−4 ・ d ・ r ・ l / (l ^ 2 + 2 ・ d ・ r) + F' / 2) ・ h ^ 2 / (E ・ b ・ α)} ^ (1 / 3)
Where fb: Short-term allowable bending stress of steel, fs: Short-term allowable shear stress of steel,
E: Young's modulus of steel material α: Allowable deflection angle of cantilever beam,
r: Distance from the fixing device to the rotation / twist prevention device
More than the maximum value of t given by each formula of
Thus, there is provided a rotation / twist prevention device characterized in that it is configured by determining a member cross section of the device, and a seismic isolation structure.
The invention of claim 249-2
In the rotation / twist prevention device 3 (groove type, see 10.1.2.1.) According to claim 244-4,
The rotation / twist prevention device is composed of an upper slide member, a lower slide member, and an intermediate slide member. The upper slide member is on the structure side to be isolated and the lower slide member is on the structure side to support the structure to be isolated. Provided, with an intermediate slide member in between,
The upper slide member allows only parallel movement in the long side direction or the short side direction due to the relationship between the intermediate slide member and the lower slide member, and the lower slide member depends on the relationship between the intermediate slide member and the upper slide member. Since only the translation in the long side direction or the short side direction is allowed, the structure to be seismically isolated is translated in the long side direction and the short side direction with respect to the structure supporting the structure to be isolated. Is only acceptable
At this time, the dimensions of each part
Width of guide portion on roller rolling surface (or roller surface): t
Width of groove provided on roller (or roller rolling surface): (t + 2d)
The length of the string cut by the straight line formed by the tip position of the guide section of the circle formed by the roller cross section (or the length of the string cut by the straight line formed by the roller rolling surface formed by the guide section): l
age,
The guide portions provided on each of the upper guide slide member, the lower guide slide member, and the intermediate slide member (roller) are regarded as cantilever beams having a length h, a width l, and a thickness t, where h is a guide portion. The protruding length,
At this time,
When it is assumed that a rotational moment M about the rigid center is generated by the force F acting on the center of gravity,
By this F and M, the structure to be isolated is rotated by the permissible rotation angle φ, but when the rotation angle φ is reached, the rotation / twist prevention device acts to suppress further rotation,
At this time, a horizontal force F ′ and a rotational moment M ′ are generated in each device by the force F and the rotational moment M acting on the center of gravity.
Assuming that the horizontal force F ′ and the rotational moment M ′ are borne by the portion regarded as a cantilever beam, the section of the member is calculated from the examination of bending, shearing, and deflection angle.
The size of the cross-section t of the portion considered as a cantilever beam,
t ≧ {6 ((M '/ (2 · l) + F' / 4) · h / (l · fb)} ^ 0.5
t ≧ 3/2 ・ (M '/ (2 ・ l) + F' / 4) / (l ・ fs)
t ≧ [(M '/ (2 · l) + F' / 4) / l + {((M '/ (2 · l) + F' / 4) / l) ^ 2 + M '· fs / (β · l)} ^ 0.5] / (2 ・ fs)
t ≧ {6 ・ (M '/ (2 ・ l) + F' / 4) ・ h ^ 2 / (E ・ l ・ α)} ^ (1/3)
Where fb: Short-term allowable bending stress of steel, fs: Short-term allowable shear stress of steel,
E: Young's modulus of steel material α: Allowable deflection angle of cantilever beam,
β: Coefficient that gives the degree of torsional shear stress determined by the ratio of two sides of the rectangular cross section
More than the maximum value of t given by each formula of
Thus, there is provided a rotation / twist prevention device characterized in that it is configured by determining a member cross section of the device, and a seismic isolation structure.
The invention of claim 249-3
In rotation / twist prevention device 4 (gear type, 10.1.2.2.) According to claim 244-5,
The rotation / twist prevention device is composed of an upper slide member, a lower slide member, and an intermediate slide member. The upper slide member is on the structure side to be isolated and the lower slide member is on the structure side to support the structure to be isolated. Provided, with an intermediate slide member in between,
The upper slide member allows only parallel movement in the long side direction or the short side direction due to the relationship between the intermediate slide member and the lower slide member, and the lower slide member depends on the relationship between the intermediate slide member and the upper slide member. Since only the translation in the long side direction or the short side direction is allowed, the structure to be seismically isolated is translated in the long side direction and the short side direction with respect to the structure supporting the structure to be isolated. Is only acceptable
At this time, the dimensions of each part
The tooth width of the gear on the roller rolling surface (or roller surface): b
Tooth width of rack provided on roller (or roller rolling surface): b
age,
At this time,
When it is assumed that a rotational moment M about the rigid center is generated by the force F acting on the center of gravity,
The F and M cause a horizontal force F ′ and a rotational moment M ′ in each device,
Assuming that the horizontal force F ′ and the rotational moment M ′ are borne by the gear and the rack, the cross-section of the member is calculated from the examination of the gear tooth bending and the tooth surface strength, and the tooth width of the gear and the rack is determined.
b ≧ [F '/ 8 + {(F' / 4) ^ 2 + 2 ・ M '・ FG} ^ 0.5 / 2] / FG
b ≧ [F '/ 8 + {(F' / 4) ^ 2 + 2 ・ M '・ HG} ^ 0.5 / 2] / HG
However,
FG = (fF ・ m ・ cosα) / (Y ・ Yε ・ Ks ・ KA ・ Kv ・ Kβ)
HG = (fH · dω · u) / {ZH · ZE · SH · (u + 1)}
ZE = (0.35 ・ E1 ・ E2 / (E1 + E2)) ^ 0.5
ZH = 2 / (sin (2 ・ α)) ^ 0.5
fF: Permissible tooth root bending stress of material fH: Permissible limit value of Hertz stress of material
m: rack and gear module dω: meshing pitch diameter of rack and gear
u: Number of teeth ratio α: Contact pressure angle Y: Tooth profile coefficient Yε: Contact ratio coefficient Ks: Notch coefficient KA: Use coefficient KV: Dynamic load coefficient
Kβ: tooth contact coefficient E1, E2: longitudinal elastic modulus of rack and gear material
SH: Safety factor
More than the maximum value of b given by each formula of
Thus, there is provided a rotation / twist prevention device characterized in that it is configured by determining a member cross section of the device, and a seismic isolation structure.
10.4. Torsion / Rotation Vibration Equation 1
The equation of motion in the case of a combination of a base-isolated sliding bearing and a damper spring is given. This makes it possible to simulate torsional vibration.
Claim 249-4
In the seismic isolation structure that is provided between the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismic isolated, and is composed of a seismic isolation sliding bearing and a damper spring, etc.
Simultaneous equations of motion (For symbol explanations, see 10.4.1. List of symbols in Examples)
Figure 2005240817
It is an invention of a base-isolated structure that is designed by analyzing the structure according to the above and satisfies θ ≧ μ in view of restoration without residual displacement.
10.5. Torsional / Rotational Vibration Equation 2
10.5.1. Torsional and rotational vibration equations
10.5.1.1. In the case of one layer
Hereinafter, the case where the structure to be seismically isolated is a single layer will be described.
10.5.1.1.1. In the case of a spring type restoring device + viscous damping type device
The invention of claim 249-5
It is supported or isolated by a structure such as a damper provided between the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated, or a restoring spring (including a fixing device) such as laminated rubber. In seismic isolation structures,
Simultaneous equations of motion (For symbol explanations, see 5.3.0. Or 5.1.3.1. Or 10.5.1.1.0.
Figure 2005240817
It is a seismic isolation structure characterized by being designed by structural analysis.
10.5.1.1.2. In the case of sliding bearing + spring type restoring device + viscous damping type device
The invention of claim 249-6 includes
Seismic isolation sliding bearings (planar base isolation tray sliding support = no restoring force), dampers, laminated rubber, etc. provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated In a seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by a structure such as a restoring spring (including a fixing device)
Simultaneous equations of motion (For symbol explanations, see 5.3.0. Or 5.1.3.1. Or 10.5.1.1.0.
Figure 2005240817
Figure 2005240817
It is a seismic isolation structure characterized by being designed by structural analysis.
10.5.1.1.3. In the case of a linear gradient type reconstructed sliding bearing with V-shaped valley-shaped seismic isolation plate
The invention of claim 249-7 provides
Seismic isolation slide support (xy-direction (orthogonal direction) seismic isolation) between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated. In the seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by the configuration of the restoring spring (including the fixing device) such as a linear gradient type restoring sliding bearing), damper, laminated rubber, etc.
Simultaneous equations of motion (For symbol explanations, see 5.3.0. Or 5.1.3.1. Or 10.5.1.1.0.
Figure 2005240817
Figure 2005240817
It is a seismic isolation structure characterized by being designed by structural analysis.
10.5.1.1.4. In the case of a linear gradient type restored sliding bearing with a mortar-shaped base plate
The invention of claim 249-8 provides
Seismic isolation sliding bearings (linear gradient-type restoration sliding bearings with mortar-shaped seismic isolation plates), dampers, laminates, between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated In a seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by a structure such as a restoring spring (including a fixing device) such as rubber,
.Theta.nx, .theta.ny (n = 1.2... N) in the equation of motion of claim 249-7 when (x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5 ≦ L
θnx = {θn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−θn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (x2−x1)
θny = {θn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−θn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (y2−y1)
However, the coordinates at time t (x1, y1) and the coordinates at time t + Δt (x2, y2) are used.
The coordinate at time 0 is (0, 0).
(x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5> When L
θnx = 0
θny = 0
The seismic isolation structure is characterized by being designed by structural analysis.
10.5.1.1.5. In the case of a gradient-type restored sliding bearing with a cylindrical valley surface seismic isolation plate
The invention of claims 249-9 is
Seismic isolation sliding bearing (with xy direction (orthogonal direction) seismic isolation) with a cylindrical valley surface isolation plate provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated In a seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by a configuration such as a linear gradient type restoring sliding bearing), dampers, laminated springs, etc.
Simultaneous equations of motion (For symbol explanations, see 5.3.0. Or 5.1.3.1. Or 10.5.1.1.0.
When curvature θ is small, (cosθ) ^ 2 ≒ 1
Figure 2005240817
Figure 2005240817
It is a seismic isolation structure characterized by being designed by structural analysis.
10.5.1.1.6. In the case of a gradient-type restoration sliding bearing with a spherical base plate
The invention of claims 249-10 is
Seismic isolation sliding bearing (gradient-type restoration sliding bearing with spherical seismic isolation plate), damper, laminated rubber provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated In a seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by a structure such as a restoring spring (including a fixing device)
Rnx, Rny (n = 1.2 ... n) in the equation of motion of claim 249-9, when (x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5≤L
1 / Rnx = {1 / Rn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−1 / Rn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (x2−x1)
1 / Rny = {1 / Rn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−1 / Rn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (y2−y1)
However, the coordinates at time t (x1, y1) and the coordinates at time t + Δt (x2, y2) are used.
The coordinate at time 0 is (0, 0).
(x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5> When L
1 / Rnx = 0
1 / Rny = 0
The seismic isolation structure is characterized by being designed by structural analysis.
10.5.1.2. In case of n layer
Hereinafter, the case where the structure to be seismically isolated is the n layer will be described.
10.5.1.2.1. For spring type restoration device + viscous damping type device
This is a case where θ = θnx = θny = 0 and μ = μnx = μny = μθnx = μθny = 0 in the following equation of motion of 10.5.1.2.3.
10.5.1.2.2. For sliding bearing + spring type restoring device + viscous damping type device
This is the case when θ = θnx = θny = 0 in the following equation of motion of 10.5.1.2.3.
10.5.1.2.3. In the case of a linear gradient type restored sliding bearing with a V-shaped valley-shaped seismic isolation plate
The invention of claims 249-11 is
Seismic isolation slide support (xy-direction (orthogonal direction) seismic isolation) between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated. In the seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by the configuration of the restoring spring (including the fixing device) such as a linear gradient type restoring sliding bearing), damper, laminated rubber, etc.
Simultaneous equations of motion (For symbol explanations, see the list of symbols in Examples 5.3.0. Or 5.1.3.1. Or 10.5.1.2.0.)
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
It is a seismic isolation structure characterized by being designed by structural analysis.
10.5.1.2.4. In the case of a linear gradient type restored sliding bearing with a mortar-shaped base plate
Claims 249-12 include
Seismic isolation sliding bearings (linear gradient-type restoration sliding bearings with mortar-shaped seismic isolation plates), dampers, laminates, between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated In a seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by a structure such as a restoring spring (including a fixing device) such as rubber,
Θnx, θny (n = 1 · 2... N) in the equation of motion of claim 249-11.
When (xb ^ 2 + yb ^ 2) ^ 0.5 ≦ L
θnx = {θn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−θn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (x2−x1)
θny = {θn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−θn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (y2−y1)
However, the coordinates at time t (x1, y1) and the coordinates at time t + Δt (x2, y2) are used.
The coordinate at time 0 is (0, 0).
(xb ^ 2 + yb ^ 2) ^ 0.5> When L
θnx = 0
θny = 0
The seismic isolation structure is characterized by being designed by structural analysis.
10.5.1.2.5. In the case of a gradient-type restored sliding bearing with a cylindrical valley surface seismic isolation plate
(1) In the case of n layer (there is also eccentricity other than seismic isolation layer)
Claims 249-13 include
Seismic isolation sliding bearing provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated
(Xy-direction (orthogonal direction) seismic isolation, linear gradient-type restoration sliding bearing with a cylindrical trough-shaped seismic isolation dish), dampers, laminated rubber and other restoring springs (including fixing devices) etc. In a seismically isolated structure,
Simultaneous equations of motion (For symbol explanations, see the list of symbols in Examples 5.3.0. Or 5.1.3.1. Or 10.5.1.2.0.)
When curvature θ is small, (cosθ) ^ 2 ≒ 1
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
It is a seismic isolation structure characterized by being designed by structural analysis.
10.5.1.2.6. In the case of a gradient-type restored sliding bearing with a spherical base
Claims 249-14 claim
Seismic isolation sliding bearing (gradient-type restoration sliding bearing with spherical seismic isolation plate), damper, laminated rubber provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated In a seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by a structure such as a restoring spring (including a fixing device)
Rnx, Rny (n = 1 · 2... N) in the equation of motion of claim 249-13.
When (xb ^ 2 + yb ^ 2) ^ 0.5 ≦ L
1 / Rnx = {1 / Rn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−1 / Rn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (x2−x1)
1 / Rny = {1 / Rn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−1 / Rn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (y2−y1)
However, the coordinates at time t (x1, y1) and the coordinates at time t + Δt (x2, y2) are used.
The coordinate at time 0 is (0, 0).
(xb ^ 2 + yb ^ 2) ^ 0.5> When L
1 / Rnx = 0
1 / Rny = 0
The seismic isolation structure is characterized by being designed by structural analysis.
11. Seismic isolation device combinations and material specifications
11.1. Combination of seismic isolation devices to prevent torsion during seismic isolation (corresponding to variety of forms)
11.1.1. Combinations of seismic isolation devices
The claim 250 or the claim 250-1, even if the structure to be seismically isolated has various loading / fixed load forms (even if it is a deformed form / deformed flat face / eccentric load form) It is an invention of a seismic isolation structure that enables installation of a seismic isolation device having the same performance at various locations of the structure.
As a combination of seismic isolation devices that do not twist during seismic isolation,
1) Support for seismic isolation and restoration
The base isolation and restoration bearings include sliding bearings with the same coefficient of friction (slide bearings, rolling bearings), mortars with the same coefficient of friction and the same gradient, or spherical surfaces with the same coefficient of friction and the same curvature, etc. Using a sliding bearing having a restoring performance due to a gradient of the slope (referred to as a gradient-type restoring sliding bearing) (claim 250),
2) Use of damper
1) Even if the bearing described in the above is used, when using a damper, use a rotation / twisting prevention device (see 10.) as long as the damper is not located at the center of gravity of the structure to be seismically isolated (claims). 250-1 description),
It is.
11.1.2. Description
(1) Use of sliding bearings, friction-type damping / suppression devices and gradient-type restoring sliding bearings
In terms of seismic isolation, restoration and damping / suppression, sliding bearings (sliding bearings, rolling bearings) and sliding bearings with restoring performance by gradients such as mortars or spherical surfaces (called gradient-type restoration sliding bearings are called curved gradient type restoration sliding) And the linear gradient type restoring sliding bearing) and the friction type damping / suppressing device alone is used to achieve the object.
In other words, various types of sliding bearings (sliding bearings, rolling bearings) with the same performance (same friction coefficient) are installed (multiple places), and the gradient type restoration has the same performance (same friction coefficient, same gradient and same curvature). Due to changes in the planar shape (room layout) of the structure to be seismically isolated even at various locations (several locations) of sliding bearings and at various locations (multiple locations) of friction type damping / suppressing devices with the same performance (same coefficient of friction) It can respond to changes in loading and fixed loads, and even if there is load eccentricity, a large twisted movement does not occur at the time of base isolation, and clean base isolation is possible.
The gradient-type restored slide bearing will be described below. The gradient-type restored slide bearing includes a curved-gradient restored slide bearing and a linear-gradient-type restored slide bearing.
Curved gradient type restoring sliding bearing is a sliding bearing with a restoring performance that is formed by a curved gradient such as a spherical surface, a cylindrical valley surface, or a concave shape with a sliding / rolling surface.
The linear gradient type restoring sliding bearing is a sliding bearing having a restoring performance in which a sliding / rolling surface is formed by a linear gradient such as a mortar (cone, pyramid, etc.) or a V-shaped valley surface.
(2) Use of fixed pin type fixing device
With regard to wind sway fixing, the above-mentioned object is achieved by using only a fixed pin type fixing device (excluding the pin type of the connecting member system).
(3) Combined use with rotation / twist prevention device
Other than the above devices, those that twist during seismic isolation (those that use laminated rubber, dampers, etc., those that have a large eccentricity) are also 10. This problem can be solved by using it together with the anti-rotation / twisting device (see 10.3).
11.2. Combination of seismic isolation devices to prevent resonance and torsion
Claims 250-2 to 250-9 are inventions of a combination of seismic isolation devices in which the structure to be isolated during the base isolation does not resonate and the torsion of the structure to be isolated is prevented. . There are two cases: when displacement is suppressed by using a damper (11.2.2.) And when displacement is not suppressed without using a damper (11.2.1.).
In each case, the structure to be seismically isolated is either a high tower-like ratio structure that floats due to a pulling force generated during wind or earthquake, and a low tower-like ratio structure that does not float. Divided.
In each case, the structure is divided into a heavy-weight structure that is not swayed by the wind and a lightweight structure that is swayed by the wind.
11.2.1. No displacement suppression
This is the case where the displacement is not suppressed because the damper is not used, but the case where it is possible to prevent the twisting because the damper is not used.
(1) Low tower ratio structure (does not float due to wind or seismic force)
(1) Heavy-weight structure (cannot be shaken by wind): Straight-graded reconstructed sliding bearing
The invention of claim 250-2
In the case of a low-tower-like structure that does not rise due to wind or seismic force, and a heavy structure that does not sway with wind,
The sliding / rolling surface is formed by a linear gradient such as a mortar (cone, pyramid, etc.) or a V-shaped valley surface, etc., and has the same performance as a sliding bearing with restoration performance (hereinafter referred to as a linear gradient type restoration sliding bearing). It is a seismic isolation structure characterized by being constructed by providing a thing at each installation location.
A linear gradient type restoring sliding bearing having the same performance means one having the same coefficient of friction and the same gradient.
(2) Lightweight structure (swayed by wind): Linear gradient type restoring sliding bearing + fixing device + rotation / twisting prevention device
The invention of claim 250-3
In the case of a light-weight structure that does not float due to wind or seismic force, and that is lightly swayed by the wind,
A seismic isolation structure characterized in that a linear gradient type restoring sliding bearing having the same performance is provided at each installation location, and a fixing device and a rotation / twist prevention device are provided.
(2) High tower-like structure (floating due to wind or seismic force)
(3) Heavy-weight structure (not swayed by wind): linear gradient type restoring sliding bearing + pull-out prevention device
In the case of a high-tower-like structure that floats due to wind or seismic force, and a heavy structure that does not sway with the wind,
A seismic isolation structure characterized in that a linear gradient type restoring sliding bearing having the same performance is provided at each installation location, and a pull-out prevention device is provided.
▲ 4 ▼ Lightweight structure (swayed by wind): Linear gradient type restoring sliding bearing + fixing device + rotation / torsion prevention device + pull-out prevention device
The invention of claim 250-5
In the case of a high-tower-like structure that floats due to wind or seismic force, and a lightweight structure that is shaken by the wind, as a seismic isolation device,
A seismic isolation structure comprising a linear gradient type restoring sliding bearing of the same performance provided at each installation location, and a fixing device, a rotation / twisting prevention device, and a pull-out prevention device. is there.
11.2.2. Displacement suppression
By suppressing the displacement by using a damper, the area of the base isolation plate can be reduced, and the base isolation device itself can be made compact.
Basically, a damper is provided in 11.2.1. And a rotation / twisting prevention device is provided to prevent twisting (except when it is already provided, it is not necessary to provide a duplicate).
(1) Low tower ratio structure (does not float due to wind or seismic force)
(5) Heavy-weight structure (not swayed by wind): linear gradient type restoring sliding bearing + damper + rotation / twisting prevention device The invention of claim 250-6,
In the case of a low-tower-like structure that does not float due to wind or seismic force, and a heavy structure that does not sway with wind,
A seismic isolation structure characterized in that a linear gradient type restoring sliding bearing having the same performance is provided at each installation location, and a damper and a rotation / twist prevention device are provided.
A linear gradient type restoring sliding bearing having the same performance means one having the same coefficient of friction and the same gradient.
(6) Lightweight structure (swayed by wind): Linear gradient type restoration sliding bearing + fixing device + rotation / torsion prevention device + damper
The invention of claim 250-7
In the case of a low-tower-like structure that does not rise due to wind or seismic force, and a lightweight structure that is shaken by the wind, to suppress displacement, as a seismic isolation device,
A seismic isolation structure characterized in that a linear gradient type restoring slide bearing having the same performance is provided at each installation location, and a fixing device, a rotation / twist prevention device, and a damper are provided.
(2) High tower-like structure (floating due to wind or seismic force)
(7) Heavy-weight structure (does not sway by wind): Straight-gradient type restoration sliding bearing + pull-out prevention device + damper + rotation / twist prevention device
The invention of claim 250-8 is
In the case of a high-tower-like structure that floats due to wind or seismic force, and a heavy-weight structure that does not shake with the wind,
A seismic isolation structure comprising a linear gradient type restoring sliding bearing of the same performance provided at each installation location, and a pull-out prevention device, a damper, and a rotation / twist prevention device. .
▲ 8 ▼ Lightweight structure (swayed by wind): Linear gradient type restoration sliding bearing + fixing device + rotation / torsion prevention device + pull-out prevention device + damper
The invention of claims 250-9
In the case of a high-tower-like structure that floats due to wind or seismic force, etc., and a lightweight structure that sways with the wind, in order to suppress displacement, as a seismic isolation device,
A base-isolated structure comprising a linear gradient type restoring sliding bearing of the same performance provided at each installation location, and a fixing device, a rotation / twisting prevention device, a pull-out prevention device, and a damper. Is the body.
11.3. Combinations of seismic isolation devices considering safety during excessive displacement
In the case of sliding-type base isolation bearings, the following can be considered as a combination of base isolation devices considering the safety in case of excessive displacement of base isolation.
11.3.1. Combinations of seismic isolation devices considering safety during excessive displacement 1
(1) First-class ground
In the case of Type 1 ground (Building Standard Law Enforcement Ordinance, Article 88) as the ground type, a damper is often unnecessary in the case of slip type or rolling type seismic isolation bearings.
(2) Type 2 and Type 3 ground
In the case of type 2 and type 3 ground as the ground type, a damper is indispensable in the case of a sliding type or rolling type seismic isolation bearing.
In that case, use a system that completely stops excessive displacement with a damper (refer to the damper with stopper at the time of excessive displacement described in claim 192-5), or prevents the damper with stopper at the time of excessive displacement (disengagement). Sometimes used in combination with seismic isolation bearings and prevention devices.
Claim 250-10 is the invention, and the use of the damper with a stopper at the time of excessive displacement according to claim 192-5, or the damper with the stopper at the time of excessive displacement and prevention of detachment (seismic isolation bearing with detachment prevention, A seismic isolation structure characterized by being used in combination with an anti-detachment device.
12 New laminated rubber spring, restoring spring
12.1. New laminated rubber spring
Due to the problems of the above-mentioned conventional laminated rubber, steel and rubber are not attached to each layer, but several hard plates such as steel are laminated, the central portion of the hard plate is hollow, and a spring or the like is provided in the central portion. The structure which makes it fill is taken. Claim 251 is the invention of the seismic isolation device and the seismic isolation structure.
In the present invention, as the elastic body, a material having elasticity (such as rubber) as a characteristic of the material itself, a member formed or processed so as to have elasticity (such as a spring), and a material that does not have elasticity, and It is possible to use a substance or device (magnet, electromagnet, etc.) having a magnetic force that attracts iron.
When materials that are not elastic are formed or processed to have elasticity, or when materials or devices that have a magnetic force to attract iron are used, the possibility of deterioration over time is low, which is advantageous in terms of maintenance. is there.
12.2. Restoring spring
Although the installation of a spring or the like in the vertical type can obtain the restoring performance in any horizontal direction, the restoring force with a slight horizontal displacement is poor, but this problem is solved by taking the following shape.
A spring or the like is provided between the structure to be isolated and the structure to support the structure to be isolated, and either the structure to be isolated or the structure to support the structure to be isolated A trumpet-shaped insertion opening with a hem or an insertion opening with a roller is provided, and the end of the spring or the like is engaged therein, and the opposite end of the spring or the like is engaged with the other structure. Combined.
As a result, when the structure supporting the structure to be seismically isolated is displaced, the spring or the like bends in the horizontal direction according to this trumpet shape, etc., and a horizontal restoring force is obtained even with a slight displacement,
Furthermore, the downward pulling force acting on the structure to be isolated from the spring or the like can be minimized, and the load on the structure to be isolated can be reduced.
Claim 252 is the invention of the seismic isolation device and the seismic isolation structure.
B. Seismic isolation device and structure method
13. Structure design method using seismic isolation structure
13.1. High-rise buildings and structures
Claim 253 is an invention of a seismic isolation structure, and in a high-rise building / structure, a sliding type seismic isolation device / sliding bearing, particularly a rolling type sliding bearing, is adopted as a seismic isolation device. This structure achieves the above-mentioned object by having a structure having rigidity that cannot be swayed by wind power.
13.2. High tower ratio building / structure
The problem of buildings and structures where the pulling force works is dealt with by the pull-out prevention device, and according to the tower ratio, the friction coefficient of the seismic isolation device / sliding bearing is made as small as possible in order to reduce the locking.
13.4. Lightweight buildings and structures
Lightweight buildings and structures that do not extend their natural period with conventional laminated rubber can be seismically isolated with seismic isolation devices such as seismic isolation devices and sliding bearings.
13.5. Conventional wooden detached house / Lightweight (wooden / steel frame) detached house
(1) Formation of foundation floor structure
Regarding the formation of the floor construction surface, the fixing device periphery is reinforced by bracing, and other parts are reinforced by full bracing, structural plywood etc. on the entire surface of the foundation (horizontal material on the foundation) The support structure surface of the seismic isolation device / sliding bearing is made by laying and placing a base (horizontal material) on it, or by directly raising a pillar, or using a diaphragm structure.
Claim 254 is an invention of the seismic isolation structure.
Lay structural plywood, etc. on the entire surface of the foundation (horizontal material on the foundation) and place the foundation (horizontal material) on it again, or stand a pillar directly. In this way, the method of creating the support structure surface of the seismic isolation device / sliding bearing by the method of forming the structural surface by winning the structural plywood is particularly advantageous.
Specifically, structural plywood, etc. is laid on the entire horizontal surface of the foundation such as the base where the seismic isolation device / sliding bearing is installed, and the base (horizontal material) is placed on it. Or set up a pillar directly.
14 Seismic isolation device design and seismic isolation device placement
14.1. Seismic isolation device design
(1) Design of restoration capability of restoration device
In order to improve the seismic isolation performance, in the case of a sliding type seismic isolation device, there is a method of suppressing the restoring force of the restoring device to a minimum restoring force that can be restored.
In order to minimize the restoring force, in the concave gravity restoring type sliding bearing, the radius of curvature is made as large as possible as long as restoration is obtained, and in the restoring type such as a spring, as long as restoration is obtained, It is also necessary to make the elastic force or spring constant as small as possible and to reduce the friction coefficient of the seismic isolation device and sliding bearing. This also leads to improved seismic isolation performance. Claim 256 is an invention of the seismic isolation structure.
14.2. Seismic isolation device placement with limited restoration device placement
In order to bring economic efficiency, two or more restoring devices are installed only at or near the center of gravity, and the rest are seismic isolation sliding bearings with no restoring force.
If necessary, a fixing device is provided. Similarly to the restoration device, it is preferable that the number is one or more, preferably two or more, only at or near the center of gravity. Claim 255 is an invention of the seismic isolation structure.
15. Rationalization of seismic isolation equipment installation and foundation construction
15.1. Rationalization of seismic isolation equipment installation and foundation construction
This construction method is suitable for general-purpose detached base isolation (although it is not limited to this), it is particularly meaningful as a detached base isolation device.
The problem with making conventional construction methods and prefabricated houses compatible with seismic isolation devices is that the first floor beam and the floor supported by it are needed, and how to make it cheaper, Prefabricated / conventional 2 × 4 superstructures (structures to be seismically isolated) do not have any problem, whether there is a general-purpose method, and there is no rigidity as a frame as the superstructure The problem also needs to be solved.
As a solution, a space is provided on a solid foundation, another solid foundation (slab) is hit, and a seismic isolation device is inserted between them.
Specifically, the seismic isolation device is installed on solid foundation concrete, and a gap is created by filling it with plastic such as styrofoam that dissolves in organic solvents. The concrete slab is cast on it, and the concrete is solidified. When a space is made by melting plastic gaps such as styrofoam with an organic solvent after that, the concrete slab floats on the solid foundation only supported by the seismic isolation device, and the seismic isolation device can be operated.
In addition, by treating this concrete slab as an artificial land, it is possible to build houses freely without being affected by differences in construction methods such as the conventional construction method, prefabricated construction method, 2 × 4 construction method, etc. Is brought about.
In addition, the lack of rigidity as the frame as the superstructure is solved by the rigidity of the slab.
Also, in the seismic isolation device analysis, the center of gravity of the part to be isolated, including the superstructure, is lowered by the weight of this concrete slab, and can be approximated by the analysis of the one-mass system vibration. If light houses such as wooden and steel frames are mounted, the analysis can be made uniform, opening up the possibility of general certification rather than individual certification for each item.
Moreover, since it is the same as simply hitting a solid foundation (slab) twice, low cost is possible. Claim 257 is an invention of the seismic isolation structure.
15.2. Rationalization of installation of seismic isolation devices
A double seismic isolation plate device, in which the upper and lower plates are integrated with fasteners, is installed at the anchor bolt position of the foundation and fixed to the foundation first. Then, the gap formed between the foundations is filled with non-shrink mortar. Then, after the non-shrink mortar has hardened, the anchor bolts between the foundation and the seismic isolation device are tightened.
By the above method, the horizontality (parallelism) with respect to the foundation is obtained, and the problem that the leveling of the seismic isolation device installed on the foundation is difficult to be solved is solved.
Claim 258 is an invention of the seismic isolation structure.
15.3. Maintaining the level of sliding seismic isolation devices
The problem of maintaining horizontality during and after the installation of the sliding seismic isolation device can be solved by providing a slope that falls toward the inside (and the center of gravity) of the building (the outside is high and the inside is low). . Claim 259 is an invention of the seismic isolation structure.
16. Seismic isolation device installation method on superstructure foundation or foundation
16.1. Unit construction
The invention of claim 260 is an invention in the case where a seismic isolation device (especially a seismic isolation support) is attached to a three-dimensional frame unit (hereinafter referred to as a unit) used for a structure to be seismically isolated such as a unit house. Installing a (reinforcement) base on the entire structure to be newly seismically isolated is a simple method that compensates for insufficient rigidity of the lower member (base) of the unit, but increases the cost.
Therefore, a method of directly attaching the seismic isolation device to the unit is desired, but the unit-to-unit connection is often a pin, and when the unit-to-unit connection is a pin, the seismic isolation device is straddled across both units. It becomes unstable when installed. The invention of claim 260 solved the problem. That is, it attaches stably to one unit, and sticks out from the unit so that an adjacent unit can be supported (when it has an adjacent unit).
“Stablely attached to one unit” means that, for example, the unit and the seismic isolation device are joined by three or more joints so that the unit and the seismic isolation device are in rigid contact. Say.
17. combination
The invention of claim 261 provides: 1. To the combination of the inventions described in ˜15.3. 1. The combination of all the inventions described in 15.3. Enables seismic isolation devices and supports and seismic isolation structures that meet various requirements.
The inventions of all the above claims (Claims 1 to 261) include each device and a seismic isolation structure.
18. Seismic isolation equipment
18.1. Seismic isolation drainage
(1) General
Claim 262 provides a structure for supporting a structure to be isolated in a drainage facility that guarantees flexibility between the structure to be isolated and a structure that supports the structure to be isolated. It is an invention for a seismic isolation structure characterized in that it is composed of a drainage basin provided and a drain pipe on the side of the structure to be isolated that protrudes into the drainage basin, or a seismic isolation structure by the invention .
The internal dimensions of the drainage basin are the sum of the expected seismic displacement amplitude, piping dimensions, and margin. In some cases, a lid covering the drainage can be attached.
(2) Double (or more) drainage dredging system
Claim 263 provides a structure for supporting a structure to be isolated in a drainage facility that guarantees flexibility between the structure to be isolated and a structure that supports the structure to be isolated. An exemption characterized by comprising a drainage basin provided, an intermediate drainage basin with a drainage pipe protruding into it, and a seismic isolation structure drainage pipe protruding into the intermediate drainage basin It is an invention of a seismic structure facility or a seismic isolation structure.
The combined dimensions of the drainage basin and intermediate drainage basin are the sum of the expected seismic displacement amplitude, the drainage basin size of the intermediate basin, and the drainage basin size and margin of the structure to be seismically isolated. It only needs to be larger than the dimensions.
According to the present invention, the size of the drainage basin 49 can be reduced as compared with the single drainage basin system.
19. Seismic isolation equipment construction
Claim 264 arranges a double seismic isolation plate device on a dimension (vertical) adjustment material installed on a foundation in a state where upper and lower plates are integrated with a fastener or the like, and double seismic isolation plate device First, the base of the structure to be seismically isolated is fixed to absorb the horizontal error, and then the vertical level adjustment is performed by matching the base, and the gap formed between the foundation and the foundation is filled with non-shrink mortar or grout material It is the invention of the construction method characterized by being comprised by fixing by attaching, and finally completing removal of a fastener etc., or invention of a seismic isolation structure by it.
In claim 265, a double seismic isolation plate device is arranged on a foundation with a dimension (vertical) adjusting material provided in the double seismic isolation plate device in a state in which the upper and lower plates are integrated with a fastener or the like. First, the heavy-isolated plate device and the base of the structure to be isolated are fixed to absorb the horizontal error, and then the vertical level adjustment is performed by aligning the base, and the gap created between the base and the foundation is non-shrinkable mortar. Or it is the invention of the construction method characterized by being comprised by burying and fixing with a grout material, and finally completing by removing a fastener etc., or the seismic isolation structure by it.
In claim 266, any one of the fixing device, the damping device (damper), or the fixing device serving as the damping device is disposed on the dimension (vertical) adjusting member installed on the foundation, and the fixing pin receiver of this device is arranged. After fixing the member and the base of the structure to be seismically isolated to absorb the horizontal error, adjust the vertical level by aligning the base, and use the non-shrinking mortar or grout material to make gaps between the base and the foundation. It is an invention of a construction method characterized by being constructed by filling and fixing and finally removing a fastener and the like, or a seismic isolation structure by the construction method.
Claim 267 is a fixing device, a damping device (damper), or a fixing device that also serves as a damping device, provided with a dimension (vertical) adjusting material and disposed on the foundation, and a fixing pin receiving member of this device; After fixing the base of the structure to be seismically isolated to absorb the horizontal error, adjust the vertical level with the base, and fix the gap created with the foundation with non-shrink mortar or grout material And it is invention of the construction method characterized by being comprised by removing a fastener etc. at the end, or the invention of a seismic isolation structure by it.
【Example】
A. Seismic isolation device
1. Cross-type seismic isolation device / sliding bearing, or cross gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing
1.1. Cross-type seismic isolation device / sliding bearing, or cross gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing
1 to 11 relate to the invention of the seismic isolation device / sliding bearing (hereinafter referred to as “seismic isolation device / sliding bearing”) according to claim 1 or the invention of the seismic isolation device / sliding bearing with restoration. By engaging the slide member 4 having a sliding / rolling surface portion (hereinafter the same) or a flat sliding surface portion so as to cross each other up and down, seismic isolation and unidirectionality (including going and returning, the same shall be applied hereinafter) "" Has the meaning of both "or" and "and" in the whole sentence), or it is made to have reversibility in all directions. In some cases, the corners in the intersecting direction of the slide member 4 are taken so that they can be smoothly intersected when intersecting vertically.
The upper slide member 4-a has a downward concave slide surface portion or a flat slide surface portion, and the lower slide member 4-b has an upward concave slide surface portion or a flat slide surface portion. In some cases, a low friction material may be used for the sliding surface portion.
There are four possible combinations of the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b as follows.
(1) A combination of an upper slide member 4-a having a downward concave sliding surface portion and a lower slide member 4-b having an upward concave sliding surface portion (see FIGS. 1 and 2).
(2) A combination of an upper slide member 4-a having a downward flat sliding surface portion and a lower slide member 4-b having an upward concave sliding surface portion.
(3) A combination of an upper slide member 4-a having a downward concave sliding surface portion and a lower slide member 4-b having an upward flat sliding surface portion.
(4) A combination of an upper slide member 4-a having a downward flat sliding surface portion and a lower slide member 4-b having an upward flat sliding surface portion (see FIG. 11).
The upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b are engaged with each other in a direction intersecting each other, and can be slid. The slide member 4-b is provided on the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated.
1 to 2 show a combination of an upper slide member 4-a having a downward concave sliding surface portion and a lower slide member 4-b having an upward concave sliding surface portion.
In FIG. 1, the concave slide surface portion in the long side direction of the upper slide member and the lower slide member (4-a, 4-b) is configured by a trapezoidal straight line, and the short side direction is configured by a flat slide surface portion. This is the case of crossing.
In FIG. 2, the concave slide surface portion in the long side direction of the upper slide member and the lower slide member (4-a, 4-b) has an arc shape, and the concave slide surface portion is rounded in the short side direction of the slide member. This is the case.
In addition, regarding a concave shape, it may be comprised by trapezoidal straight lines, and may be comprised by curves, such as an arc, a parabola, a spline curve. Further, both the upper slide member and the lower slide member may be dug down a little so that the mutual slide members fit into each other with respect to the bottom of the concave sliding surface portion, and may be difficult to move by wind or the like.
1.2. Cross-type seismic isolation device / sliding bearing, cross-gravity restoration type seismic isolation device / intermediate sliding part of sliding bearing
12 to 17 are inventions related to the seismic isolation device / sliding bearing or the seismic isolation device / sliding bearing with restoration described in claim 2.
The second aspect of the present invention is the upper slide member 4-a having a downward concave slide surface portion or a flat slide surface portion and the lower slide member 4 having an upward concave slide surface portion or a flat slide surface portion. The intermediate sliding portion 6 is provided between the intermediate sliding portion 6 and the upper sliding member 4-a and the lower sliding member 4-b in contact with the roller ball ( Bearings) 5-f, 5-e may be provided.
FIG. 12 shows a cross-shaped seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 13 to 17 show a cross-shaped seismic isolation device / sliding bearing with restoration.
FIG. 12 shows an embodiment in which an intermediate sliding portion 6 is sandwiched between an upper slide member 4-a and a lower slide member 4-b configured as shown in FIG. In this case, the intermediate sliding portion 6 has a cylindrical shape.
In some cases, rollers and balls (bearings) 5-f and 5-e are provided on the upper surface, the lower surface, and the side surface where the intermediate sliding portion 6 is in contact with the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b. The roller ball (bearing) is advantageously circulated by a circulating rolling guide.
FIGS. 13 to 14 show an embodiment in which an intermediate sliding portion 6 is sandwiched between an upper slide member 4-a and a lower slide member 4-b configured as shown in FIGS.
An intermediate sliding portion 6 is sandwiched between the downward concave sliding surface portion of the upper slide member 4-a and the upward concave sliding surface portion of the lower slide member 4-b, and the upper portion (upper surface) 6 of the sliding portion of the intermediate sliding portion 6 is inserted. -u has the same curvature as the downward sliding surface portion of the upper slide member 4-a, and the lower portion (lower surface) 6-l of the sliding portion has the same curvature as the upward sliding surface portion of the lower slide member 4-b. To do.
In this case, as shown in FIGS. 14E to 14H, even if the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b are displaced due to the earthquake amplitude, the upper portion (upper surface) 6-u of the sliding portion The contact area between the downward sliding surface portion of the upper slide member 4-a and the lower sliding surface portion (lower surface) 6-l and the upward sliding surface portion of the lower slide member 4-b can be obtained in the same area, which is advantageous in the vertical load transmission capability. become.
13 to 14, (a) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, (b) and (c) are sectional views thereof, (d) is a detailed perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, (e) (f) (g) (h) is a cross-sectional view at amplitude, (g) (h) is at maximum amplitude, (e) (f) is at mid-amplitude, (e) (g) is viewed from the base direction, and (f) and (h) are viewed from the direction facing the base direction.
Roller balls (bearings) 5-f and 5-e are provided at the upper 6-u and lower 6-l positions where the intermediate sliding portion 6 is in contact with the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b. In some cases. This configuration is advantageous in terms of vertical load transmission capability because the roller or ball always contacts the concave spherical surface of the sliding surface portion, and the same contact area can be obtained even during vibration. The roller ball (bearing) is advantageously circulated by a circulating rolling guide.
FIG. 15 shows an embodiment in which the intermediate sliding portion 6 having the configuration shown in FIGS. 13 to 14 is a sphere, and the downward sliding concave surface portion of the upper sliding member 4-a and the upward concave sliding surface portion of the lower sliding member 4-b. An intermediate sliding portion 6 having a spherical sliding surface portion is sandwiched between the lower sliding surface portion and the upper sliding surface portion of the lower sliding member 4-b in contact with the spherical intermediate sliding portion 6. The spherical intermediate sliding portion 6 is configured to have the same curvature.
In this case, even if the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b are displaced due to the earthquake amplitude, the downward slide surface portion of the upper slide member 4-a and the upward slide surface portion of the lower slide member 4-b The contact area with the spherical intermediate sliding portion 6 is always obtained in the same area, which is advantageous in the vertical load transmission capability.
In some cases, rollers or balls (bearings) 5-e and 5-f are provided on the contact surfaces of the intermediate sliding portion 6, the upper slide member 4-a, and the lower slide member 4-b. This configuration is advantageous in terms of vertical load transmission ability because the roller or ball always comes into contact with the concave spherical surface and the same contact area can be obtained even during vibration. The roller or ball bearing is advantageously circulated by a circulating rolling guide.
FIGS. 16-17 is an Example in case the intermediate | middle sliding part 6 of FIGS. 13-14 is a triple intermediate | middle sliding part, and the intermediate | middle sliding part 6 is 1st intermediate | middle sliding part 6-a and 2nd intermediate | middle sliding. Divided into a part 6-b and a third intermediate sliding part 6-c.
The first intermediate sliding portion 6-a has a convex sliding surface portion 6-u (an intermediate sliding portion upper portion (upper surface) 6-u) having the same curvature as the downward concave sliding surface portion of the upper sliding member 4-a. The opposite part of the mold has a concave spherical sliding surface part.
The second intermediate sliding portion 6-b has a convex sliding surface portion having the same spherical ratio as the concave spherical surface of the opposite portion of the first intermediate sliding portion, and a convex spherical sliding surface portion is provided on the opposite portion of the convex shape. Have. The second intermediate sliding portion 6-b may be spherical.
The third intermediate sliding portion 6-c has a concave sliding surface portion having the same spherical ratio as the convex spherical surface of the opposite portion of the second intermediate sliding portion, and the lower sliding member 4-b has an opposite portion of the concave shape. A convex sliding surface portion 6-l (lower intermediate sliding portion (lower surface) 6-l) having the same curved surface ratio as the upward concave sliding surface portion is provided.
The first intermediate sliding portion 6-a, the second intermediate sliding portion 6-b, and the third intermediate sliding portion 6-c are sandwiched between the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b. It is constituted by.
In this case, as shown in FIGS. 17 (e) to 17 (h), even if the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b are displaced due to the earthquake amplitude, the upper part (upper surface) 6-u of the intermediate slide part. The upper sliding member 4-a and the lower sliding surface portion of the intermediate sliding portion (lower surface) 6-l and the upper sliding surface portion of the lower sliding member 4-b have the same contact area. It is advantageous.
16 to 17, (a) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, (b) and (c) are sectional views thereof, (d) is a detailed perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, e) (f) (g) (h) is a cross-sectional view at amplitude, (g) (h) is at maximum amplitude, (e) (f) is in the middle of amplitude, (e) (g) is viewed from the base direction, and (f) and (h) are viewed from the direction facing the base direction.
An intermediate sliding portion upper portion (upper surface) 6-u in which the first intermediate sliding portion 6-a and the third intermediate sliding portion 6-c are in contact with the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b. Roller balls (bearings) 5-f and 5-e may be provided at the lower (lower) 6-l position. This configuration is advantageous in terms of vertical load transmission capability because a roller or a ball is always in contact with the concave spherical shape, and the same contact area can be obtained even during an earthquake amplitude.
In addition, if a roller ball (bearing) is provided at a position where the second intermediate sliding portion 6-b, the first intermediate sliding portion 6-a, and the third intermediate sliding portion 6-c are in contact with each other, swinging is easy. Is advantageous.
The roller ball bearing is advantageously circulated by a circulating rolling guide.
1.3. Cross-gravity restoration type pull-out prevention device and sliding bearing
1 to 11, in particular, FIGS. 3 to 10 relate to the invention described in claims 3 to 4, and in the anti-drawing device of the invention in Japanese Patent No. 1844024, claim 1 is described. The function of the seismic isolation device with restoration of the present invention is given, and an embodiment of a gravity restoration type pull-out prevention device and a sliding bearing is shown.
More specifically, the upper member having the downward-facing concave sliding surface portion or the planar sliding surface portion according to the first or second aspect of the invention is a slide having a slide hole that is elongated horizontally on the long side surface. The lower member which forms the member 4-a and has an upward concave sliding surface portion or a flat sliding surface portion forms a sliding member 4-b having a slide hole which is elongated horizontally on the long side surface, and these sliding members Is configured to be able to slide by engaging with both slide holes in a direction crossing each other, and among these slide members, the upper slide member (upper slide member) 4-a is seismically isolated. A seismic isolation device with a restoration that has a slide member (lower slide member) 4-b on the structure body 1 provided on the structure body 2 that supports the structure to be seismically isolated, and also has a pull-out prevention function. With sliding support That.
That is, one of the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b of the pull-out prevention device disclosed in Japanese Patent No. 1844024 has a concave sliding surface portion and the other sliding portion capable of sliding on the concave sliding surface portion. It is the structure which has a concave slide surface part of a reverse direction.
As part of concave sliding surface
(1) Downward-facing concave sliding surface on the upper member across the slide hole of the upper slide member
(2) Upward concave sliding surface on the lower member that sandwiches the slide hole of the upper slide member
(3) Downward concave sliding surface on the lower member that sandwiches the slide hole of the upper slide member
(4) Upward concave sliding surface on the upper member across the slide hole of the lower slide member
(5) Downward-facing concave sliding surface on the upper member across the slide hole of the lower slide member
(6) Upward concave sliding surface on the lower member that sandwiches the slide hole of the lower slide member
There are six possible ways, and the flat sliding surface part is
(1) Downward flat type sliding surface on the upper member across the slide hole of the upper slide member
(2) Upward flat type sliding surface on the lower member across the slide hole of the upper slide member
(3) Downward flat sliding surface on the lower member across the slide hole of the upper slide member
(4) Upward flat type sliding surface part on the upper member across the slide hole of the lower slide member
(5) Downward flat type sliding surface on the upper member across the slide hole of the lower slide member
(6) Upward flat type sliding surface part on the lower member across the slide hole of the lower slide member
6 types are conceivable, and the above 12 types are combined.
Concerning the concave shape, there are a case where the concave surface is constituted by a trapezoidal straight line and a case where the concave surface is constituted by a curve such as an arc, a parabola or a spline curve. In addition, the bottom part having the concave sliding surface part for both the upper slide member and the lower slide member may be slightly dug down so that the slide members are fitted into each other, thereby making it difficult for the wind to move.
The overlapping upper slide member 4-a and lower slide member 4-b may have a gap, and when in contact, the friction is reduced by a low-friction material such as oil-impregnated metal or PTFE. There are also examples. The same applies to the concave sliding surface part of the seismic isolation plate and the roller ball or sliding part sliding on the part. The same applies to the following embodiments.
FIG. 3 shows a sliding part that has an upward concave sliding surface part on the lower member that sandwiches the sliding hole of the lower sliding member 4-b, and that can slide on the concave sliding surface part on the lower member that sandwiches the sliding hole of the upper sliding member 4-a. It is an Example which has this.
FIG. 4 shows that the upper member that sandwiches the slide hole of the upper slide member 4-a has a downward concave slide surface portion, and the upper member that sandwiches the slide hole of the lower slide member 4-b can slide the concave slide surface portion. It is an Example which has this.
FIG. 5 shows a sliding part that has an upward concave sliding surface part on the lower member that sandwiches the sliding hole of the lower sliding member 4-b, and that can slide on the concave sliding surface part on the upper member that sandwiches the sliding hole of the upper sliding member 4-a. And the upper member that sandwiches the slide hole of the upper slide member 4-a has a downward concave slide surface portion, and the upper member that sandwiches the slide hole of the lower slide member 4-b can slide the concave slide surface portion. It is an Example which has a sliding part.
FIG. 6 shows an upward concave slide surface portion on the upper member sandwiching the slide hole of the lower slide member 4-b, and a downward concave shape capable of sliding on the concave slide surface portion on the upper member sandwiching the slide hole of the upper slide member 4-a. The lower member having a sliding surface portion and having an upward concave sliding surface portion sandwiching the sliding hole of the lower sliding member 4-b and sliding the concave sliding surface portion to the lower member sandwiching the sliding hole of the upper sliding member 4-a It is an Example which has a sliding part which can be.
Moreover, the upside-down is also possible. That is, the upper member that sandwiches the slide hole of the upper slide member 4-a has a downward concave slide surface portion, and the upper member that sandwiches the slide hole of the lower slide member 4-b has a slide portion that can slide on the concave slide surface portion. In addition, the lower member that has a downward concave slide surface portion sandwiched between the slide holes of the upper slide member 4-a, and the upward concave shape that can slide the concave slide surface portion between the lower members that sandwich the slide hole of the lower slide member 4-b. This is a case having a sliding surface portion.
In FIG. 8, the upper member that sandwiches the slide hole of the upper slide member 4-a has a downward concave slide surface portion, and the upper member that sandwiches the slide hole of the lower slide member 4-b can slide the concave slide surface portion. A sliding member having a sliding surface, a downwardly-shaped concave sliding surface on the lower member sandwiching the sliding hole of the upper sliding member 4-a, and a sliding on the concave sliding surface on the lower member sandwiching the sliding hole of the lower sliding member 4-b It is an Example which has an upward concave slide surface part which can be carried out.
FIG. 9 relates to the invention described in claim 4.
A lower concave sliding surface portion is provided at the lower portion of the upper member sandwiching the slide hole of the upper slide member 4-a,
An upper concave sliding surface portion on which the downward concave sliding surface portion can slide, and a downward convex sliding surface portion on the lower portion, on the upper portion of the upper member sandwiching the slide hole of the lower slide member 4-b; and
An upper convex sliding surface part that can slide on the downward convex sliding surface part on the upper part of the lower member sandwiching the slide hole of the upper sliding member 4-a, and a downward concave sliding surface part on the lower part;
This is an embodiment having an upward concave sliding surface portion on which the downward concave sliding surface portion can slide on the upper portion of the lower member sandwiching the slide hole of the lower sliding member 4-b.
In FIG. 9, a method that does not require a gap due to the vertical displacement of the upper slide member 4-a between the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b is possible in spite of the gravity restoration type. Therefore, the problem of rattling and the impact of pulling out due to play due to vertical displacement at the time of earthquake vibration peculiar to the gravity restoration type can be solved.
FIG. 10 relates to the invention described in claim 3 (in the seismic isolation device / sliding bearing described in claim 2...), And the friction coefficient of the upper slide member and the lower slide member is lowered, and the mutual sliding is performed. This is an embodiment in which an intermediate sliding portion 6 is provided in order to increase the contact area of the surface. In this case, as shown in FIGS. 14E to 14H, even if the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b are displaced due to the earthquake amplitude, the upper portion (upper surface) 6-u of the sliding portion is generated. The contact area between the slide member (4-a, 4-b) and the contact area between the sliding part lower part (lower surface) 6-l and the slide member (4-a, 4-b) are always the same area. This is advantageous in terms of vertical load transmission capability.
Another aspect of the invention according to claim 3 (in the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 2...) Is that the upper slide member 4-a and the lower slide of the intermediate slide portion 6 of FIG. This is a case where rollers or balls (bearings) 5-e and 5-f are provided at positions of the upper 6-u and the lower 6-l in contact with the member 4-b. This configuration is advantageous in terms of vertical load transmission capability because the roller or ball always contacts the concave spherical surface of the sliding surface portion, and the same contact area can be obtained even during vibration.
The roller or ball bearing is advantageously circulated by a circulating rolling guide.
2. Improvement of pull-out prevention device and sliding bearing
2.1. Pull-out prevention device with sliding / damping spring, sliding bearing
FIGS. 34 to 37 and FIGS. 52 to 56 show embodiments of the pulling prevention device / sliding bearing F with a restoring / damping spring according to the inventions of claims 5 to 7.
Slide hole of one or both of upper slide member 4-a and lower slide member 4-b of anti-drawing device / sliding bearing F in Patent No. 1844024 and cross gravity return type anti-drawing device / sliding bearing of 1.3. An elastic body such as a spring, an air spring, rubber, laminated rubber or a magnet (using a repulsive force attracting force between magnets) 25 (referred to as “spring etc.” in all chapters) 25 on one or both sides Installed and given the function of positioning the other slide member at the center of the slide hole by its spring 25, etc., restoring the structure 1 that is isolated after the earthquake to its original position, and the other slide member It has a function not to collide with the end of the slide hole.
The invention according to claim 5 is restored to the anti-drawing device / sliding bearing F of Japanese Patent No. 1844024, and the invention according to claim 6 is restored to the anti-drawing device / sliding bearing with restoration according to the invention of claim 3. Alternatively, a damping spring 25 or the like is provided.
Regarding the fixing of the spring etc. 25, as shown in FIG. 35, one end of the spring etc. 25 is fixed to the end of the slide hole, and the other end is connected to the other crossing via the slide stopper 4-p. Pressed against the slide member. The slide stopper 4-p and the spring 25 are fixed.
Further, as shown in FIG. 34, the spring 25 or the like may be directly fixed to the other slide member that intersects without using the slide stopper 4-p.
Further, the spring 25 or the like may be provided halfway from the end of the slide hole so as not to contact the other slide member that intersects in the normal state. FIG. 36 shows an embodiment in this case. is there. In the case of halfway, the role of the shock absorber to prevent collision with both ends of the slide hole is mainly used. With this configuration, suppression works only when there is an earthquake amplitude that may cause the sliding part to come off the sliding surface of the seismic isolation plate to be used together. An effect that does not reduce the performance can be obtained.
35 and 36, (a-1), (a-2), (a-3), and (a-4) are perspective views of the slide stopper 4-P. (a-1) (a-2) is one set, (a-3) (a-4) is one set, (a-1) (a-2) and (a-3) (a-4 ) Is a different type. The (a-1) and (a-2) types are drawn in the perspective view (a) and the cross-sectional views (b) and (c) of the seismic isolation device and sliding bearing. (a-1) and (a-3) are the slide stoppers 4-p of the upper slide member 4-a, and (a-2) and (a-4) are the slide stoppers of the lower slide member 4-b. 4-p.
52 to FIG. 56 are the pulling prevention devices and sliding bearings of FIGS. 43 to 47 provided with a restoring / damping spring or the like.
FIG. 37 shows an embodiment of the pull-out prevention device / sliding bearing F with a restoring / damping spring or the like according to the seventh aspect of the present invention.
Two-stage springs, etc., whose elastic force changes in two stages, are provided with two-stage elastic force, magnetic force, etc., including a restoring spring 25-a and a detachment prevention spring 25-b. At the time of the earthquake amplitude within the size of the dish, the restoration spring etc. 25-a mainly works and has the effect of restoring to the original position, and at the time of the earthquake amplitude where the sliding part etc. may come off from the sliding surface of the seismic isolation dish The springs 25-b, etc., act as a strong restraint, preventing the seismic isolation plate from coming off. In addition, the use of springs, rubber, etc. whose elastic force, magnetic force, etc. change steplessly according to the displacement of conical coil springs, rubber, etc. may cause slipping parts, etc. to come off the sliding surface of the seismic isolation plate Some of the seismic amplitude is stronger and the seismic isolation plate is prevented from coming off.
In some cases, the elastic force, magnetic force, etc., change between three stages, no stage, three stages, four stages, and so on. In this case, a restoration / attenuation control device more suited to the characteristics is possible.
2.2. Pull-out prevention device / sliding bearing with laminated rubber / rubber / spring, etc.
FIGS. 21 to 33 show an embodiment of a combined device of the spring 25 and the like and the pull-out preventing device / sliding support F according to the invention described in claim 8.
The positional relationship between the pull-out prevention device / sliding bearing F and the spring 25 in Patent 1844024 is as follows:
(1) Between the upper member sandwiching the slide hole of the upper slide member 4-a or the structure 1 to be seismically isolated and the upper member sandwiching the slide hole of the lower slide member 4-b,
(2) Between the upper member sandwiching the slide hole of the lower slide member 4-b and the lower member sandwiching the slide hole of the upper slide member 4-a,
(3) Between the lower member sandwiching the slide hole of the upper slide member 4-a and the lower member sandwiching the slide hole of the lower slide member 4-b or the supporting structure 2;
There are three possible ways.
In addition, the number of springs 25, etc., is one of the above (1), (2), (3) (1) and (2), (1) and (3), (2) and ( In the case of two places of 3), there are three cases of (1), (2) and (3). 21 to 22, a spring 25 or the like is installed between the lower member that sandwiches the slide hole of the upper slide member 4-a in (3) and the lower member that sandwiches the slide hole of the lower slide member 4-b. The lower member sandwiching the slide hole of the upper slide member 4-a and the upper flange of the spring 25 are joined, and the lower member sandwiching the slide hole of the lower slide member 4-b and the lower flange of the spring 25 are joined. This is an embodiment.
21 to 22 show a case where the height of the spring etc. 25 is low, and FIG. 22 shows a case where the height of the spring etc. 25 is high.
24 to 25 show a structure in which a spring 25 or the like is installed between the structure 1 to be isolated (1) and the upper member that sandwiches the slide hole of the lower slide member 4-b, and the structure is isolated. 1 and the upper flange of the spring 25 are joined, and the upper member sandwiching the slide hole of the lower slide member 4-b and the lower flange of the spring 25 are joined.
24 to 25, FIG. 24 shows a case where the height of the spring etc. 25 is low, and FIG. 25 shows a case where the height of the spring etc. 25 is high.
FIG. 27 shows a case where springs 25 are installed in two places (2) and (3).
For the upper spring 25 and the like, the upper member sandwiching the slide hole of the lower slide member 4-b and the upper flange of the spring etc. 25 are joined, and the lower member sandwiching the slide hole of the upper slide member 4-a and the spring 25, etc. The lower flange is joined,
For the lower spring 25 and the like, the lower member sandwiching the slide hole of the upper slide member 4-a and the upper flange of the spring 25 are joined, and the lower member sandwiching the slide hole of the lower slide member 4-b and the spring 25, etc. This is an embodiment in which the lower flange is joined.
29 to 30 show the case where springs 25 are installed in three places (1), (2) and (3).
For the upper spring 25 and the like, the structure 1 to be seismically isolated and the upper flange of the spring 25 are joined, and the upper member sandwiching the slide hole of the lower slide member 4-b and the lower flange of the spring 25 are joined. ,
For the intermediate spring 25 or the like, the upper member sandwiching the slide hole of the lower slide member 4-b and the upper flange of the spring 25 are joined, and the lower member and spring 25 sandwiching the slide hole of the upper slide member 4-a. The lower flange of the
For the lower spring 25 and the like, the lower member sandwiching the slide hole of the upper slide member 4-a and the upper flange of the spring 25 are joined, and the lower member sandwiching the slide hole of the lower slide member 4-b and the spring 25, etc. This is an embodiment in which the lower flange is joined.
29 to 30, FIG. 29 shows a case where the height of the spring etc. 25 is low, and FIG. 30 shows a case where the height of the spring etc. 25 is high.
In addition, the seismic isolation device shown in FIGS. 29 to 30 can obtain a vertical seismic isolation property when a vertically elastic spring 25 or the like is installed, and does not generate any friction during compression or extraction. . Further, even when a vertically elastic spring 25 or the like is used, the problem of buckling of the spring or the like is reduced by the pull-out prevention device / sliding support F.
FIGS. 31 to 32 show a structure 2 for supporting the structure to be isolated from the lower member sandwiching the slide hole of the upper slide member 4-a of (3) and the pulling prevention device / sliding support F in series. In the case where a spring or the like 25 is installed between the lower member and the upper flange of the spring or the like 25 and the lower member sandwiching the slide hole of the upper slide member 4-a, the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated is supported. This is an embodiment in which the lower flange of the spring 25 is joined.
31 to FIG. 32, FIG. 31 shows a case where the height of the spring etc. 25 is low, and FIG. 32 shows a case where the height of the spring etc. 25 is high.
23, 26, 28, and 33, as in the case of the seismic isolation device shown in FIGS. 29 to 30, when a vertically elastic spring 25 or the like is installed, Seismicity can also be acquired. Even if a spring 25 or the like having elasticity is used vertically, the problem of buckling of the spring or the like is reduced by the pull-out prevention device and the sliding support F.
2.3. Enhancement of pull-out prevention function
38 to 41 show an embodiment of the anti-drawing device / sliding bearing of the invention according to claims 9 to 10 for enhancing the anti-drawing.
The invention according to claim 9 is the pull-out prevention device / sliding bearing F of the invention of Patent No. 1844024. The upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b having slide holes that are elongated vertically and laterally are provided. Are engaged with both side slide holes in a direction crossing each other, and a connecting member / engagement member 27 penetrating the slide holes (4-av, 4-bv) on both sides is attached. This is a device that enhances the pull-out prevention function.
FIG. 38 shows a case where there is one connecting member / engagement member 27 penetrating the slide holes (4-av, 4-bv) on both sides, FIG. 39 shows a case of three pieces, and FIG. FIG. 41 shows the case where there are two rod-shaped connecting members / engagement members 27, and the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b are engaged to enhance the pull-out prevention function. doing.
The invention according to claim 10 is: 1.3. Cross gravity restoring type anti-drawing device / sliding bearing, 2.1. Anti-extraction device / sliding bearing with restoring / damping spring, etc. 2.2. Anti-extraction device with laminated rubber / rubber / spring etc. In each device of the combined device with the sliding bearing, the pull-out prevention device and the sliding bearing are elongated on the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b as in the case of the ninth aspect. This is a device that opens a slide hole and attaches a connecting member / engagement member 27 penetrating the slide holes (4-av, 4-bv) on both sides to enhance the pull-out prevention function.
2.4. New pull-out prevention device and sliding bearing
(1) New pull-out prevention device / sliding bearing ▲ 1 ▼
38 to 42 show an embodiment of a new anti-drawing device / sliding support according to the invention as set forth in claim 11.
38 to 41, when the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b are two upper and lower double members, FIG. 42 shows the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b. This is the case of single material.
The upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b having a slide hole 4-v elongated upward are engaged with each other in a direction intersecting each other, and the slide holes (4-av, 4-bv on both sides) are engaged. ), And the structure 1 that is slidable from the upper slide member 4-a, and the structure from which the lower slide member 4-b is isolated is provided. It is a new anti-drawing device / sliding bearing configured by being provided in the supporting structure 2.
Further, as in the embodiment of FIGS. 38 to 41, there are cases where a plurality of engagement members 27 are stopped.
Further, the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b are a single material as shown in FIG. 42, and there are two rod-shaped connecting members / engagement members 27 as shown in FIG. -a and the lower slide member 4-b may be engaged to enhance the pull-out prevention function.
(2) New pull-out prevention device / sliding bearing ▲ 2 ▼
57 to 59 show an embodiment of the new pull-out preventing device / sliding bearing according to the invention described in claims 12 to 13.
The invention of claim 12 is a case where the pull-out prevention mechanism is single as shown in FIG. 57, and is provided between the structure 1 to be isolated and the structure 2 supporting the structure to be isolated. The inner slide member 4-i is encased in the outer slide member 4-o with room for sliding in the horizontal direction, and the inner slide member 4-i and the outer slide have an slidable relationship. This is a case in which one of the members 4-o is configured by providing the structure 1 to be isolated and the other to the structure 2 that supports the structure to be isolated.
The invention of claim 13 is a case where the pull-out prevention mechanism is double or more as shown in FIG. 58, and is provided between the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated. The innermost slide member 4-i is encased in the outer slide member 4-oi with room for sliding in the horizontal direction, and this second slide member 4-oi is sequentially constructed in such a way that it has room for sliding horizontally and is encased in an outer slide member 4-o.
In addition, one of the innermost slide member 4-i and the outermost slide member 4-o is used as a structure 1 that is seismically isolated, and the other is used as a structure 2 that supports a structure that is isolated. It is a case where it comprises by providing.
When the pulling mechanism is nested and double or more as in the thirteenth aspect (FIG. 58), the size of the apparatus capable of handling the same seismic amplitude can be reduced according to the multiplicity. . Further, this method can cope with a large pulling force as compared with the case where the pulling mechanism as in claim 12 is single.
That is, the larger the carry-out of the outer slide member 4-o is, the less the pulling force can be handled. It compensates for that drawback.
58 shows a case where the sliding direction is unidirectional (including reciprocation, the same applies hereinafter), and FIGS. 57 and 59 show a case where the sliding direction is omnidirectional. In the case of all directions, there are cases of circular (FIG. 59) and square (FIG. 57).
57 to 59 show an intermediate sliding portion 6 or a roller ball (bearing) between the slidable members (inner slide member 4-i and outer slide member 4-o). This is a case where the intermediate sliding portion 6 having a) or the cage 5-g having roller balls 5-f and 5-e is inserted.
(3) New pull-out prevention device and sliding bearing ▲ 3 ▼
FIG. 63 shows an embodiment of the new pull-out prevention device / sliding bearing {circle around (3)} of the invention described in claims 14 to 15.
This is a case where the upper and lower sets of the above-mentioned (2) new pull-out prevention device / slide bearing (2) are provided.
According to the fourteenth aspect of the present invention, there are provided two sets of upper and lower slide devices which are provided between the structure 1 to be seismically isolated and the structure 2 which supports the structure to be isolated, and which are composed of wrapping slide members. Are connected to each other, and in each of the upper and lower slide devices, the inner slide member 4-i is configured to be encased in the outer slide member 4-o with room for sliding in the horizontal direction.
In addition, the upper set of the two sets of upper and lower slide devices is provided in the structure 1 to be isolated, and the lower set is provided in the structure 2 that supports the structure to be isolated. This is the case.
The invention according to claim 15 is a slide device comprising a slide member provided between a structure 1 to be seismically isolated and a structure 2 supporting the structure to be isolated, and having a double or more wrapping relationship. There are two sets of upper and lower, and they are connected to each other, and in each of the upper and lower slide devices, the innermost slide member 4-i has a room for sliding in the horizontal direction, and is immediately connected to the outer slide member 4-oi. The second slide member 4-oi is encased and sequentially configured in such a manner that the second slide member 4-oi is encased in a slide member 4-o on the outer side with room for sliding in the horizontal direction.
In addition, the upper set of the two sets of upper and lower slide devices is provided on the structure 1 to be isolated, and the lower set is provided on a structure that supports the structure to be isolated. This is the case.
FIG. 63 shows an intermediate sliding portion 6 or a roller ball (bearing) between the slidable members (inner slide member 4-i and outer slide member 4-o). This is a case where the intermediate sliding portion 6 or the cage 5-g having roller balls 5-f and 5-e is inserted.
(4) New pull-out prevention device / sliding bearing ▲ 2 ▼ ▲ 3 ▼ with spring
FIGS. 65 to 66 show an embodiment with a spring of the new anti-drawing device / sliding bearing {2} {3} of the invention as set forth in claim 17.
The seismic isolation device / sliding bearing according to claim 12, 13, 14, or 15, wherein a restoring spring is attached to the new pull-out prevention device / sliding bearing {2} {3}. , Between the individual inner slide member 4-i and the outer slide member 4-o (FIG. 66), or the bundle member 4-t supporting the innermost slide member 4-i and the outermost member. A restoring force is provided by providing a coil spring (FIGS. 65 to 66), a leaf spring, a spiral leaf spring, rubber, a magnet, and the like 25 between the sliding member 4-o (FIG. 65).
65 to 66 show an intermediate sliding portion 6 or a roller ball (bearing) between the slidable members (inner slide member 4-i and outer slide member 4-o). This is a case where the intermediate sliding portion 6 having a) or the cage 5-g having roller balls 5-f and 5-e is inserted.
2.5. Gravity-restoration-type pull-out prevention device and sliding bearing
(1) Gravity-restored stationary pull-out prevention device / sliding bearing (1)
67 to 68 show an embodiment of the combined device of the pull-out prevention device / sliding bearing and the gravity restoring type seismic isolation device / sliding bearing (the seismic isolation restoring device in Japanese Patent No. 1844024) according to the invention of claim 18. This is a combined device of a pull-out prevention device / sliding bearing and a gravity restoring type seismic isolation device / sliding bearing of Japanese Patent No. 1844024.
That is, the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b having slide holes that are elongated horizontally on the side surfaces of the long sides can be slid by engaging with both slide holes in a direction crossing each other. A roller configured to have a base-isolated plate 3 having a concave slide surface portion on one of the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b and to be able to slide on the concave slide surface portion of the base-isolated plate 3 on the other side By providing the structure 1 having a ball or sliding part 5 and supporting the structure from which the upper slide member 4-a is isolated and the structure from which the lower slide member 4-b is isolated is provided. It is a gravity restoration type pull-out prevention device / sliding bearing.
FIG. 67 shows the case where the seismic isolation plate 3 is on the bottom, and FIG. 68 shows the case where the base isolation plate 3 is on the top.
(2) Gravity-restored stationary pull-out prevention device / sliding bearing (2)
FIGS. 60 to 62 and 64 show an embodiment of the gravity restoring type pull-out preventing device / sliding bearing {circle around (2)} of the invention as set forth in claim 16.
The seismic isolation device / sliding bearing according to claim 12, claim 13, claim 14, or claim 15. , The outer slide member 4-o has a concave slide surface portion, and the inner slide member 4-i can slide on the concave slide surface portion. It is a case where it is comprised.
FIG. 60 shows a case where the pulling and gravity restoring mechanism is single, and FIGS.
When the drawing and gravity restoring mechanism is nested and double or more as shown in FIGS. 61 to 62, the size of the device that can cope with the same seismic amplitude can be reduced according to the multiplicity.
61 shows a case where the concave sliding surface portion has a concave shape having a unidirectional property (including reciprocation, the same applies hereinafter), such as a cylindrical valley surface. FIGS. 60 and 62 show that the concave sliding surface portion has a mortar, spherical surface, etc. This is a case of a directional concave shape. In the case of all directions, it may be a disc (FIG. 62) or a square plate (FIG. 60).
60 to 62 show an intermediate sliding portion 6 or a roller ball (bearing) between the slidable members (inner slide member 4-i and outer slide member 4-o). This is a case where the intermediate sliding portion 6 having a) or the cage 5-g having roller balls 5-f and 5-e is inserted.
FIG. 64 shows a case where two sets of upper and lower gravity restoring device types of the new pull-out prevention device / sliding bearing {circle around (2)} according to claims 14 and 15 are provided.
(3) Gravity-restoration-type pull-out prevention device with sliding bearing (2) with spring
The invention described in claim 17 is a case where the gravity restoring stationary pull-out preventing device / sliding bearing {2} is provided with a spring.
17. In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 16, each of the inner sliding member 4-i and the outer sliding member is a case where a restoring spring is attached to the gravity restoring type pull-out preventing device / sliding bearing (2). Between the 4-o or between the innermost slide member 4-i and the outermost slide member 4-o, a spring such as a coil spring, a leaf spring, a spiral leaf spring, rubber, a magnet, etc. 25 By providing, it has a restoring force. The structure with a spring or the like is the same as that of 2.4. (4) New pull-out prevention device / sliding bearing {2} {3}.
2.6. Pull-out prevention device, gravity recovery type seismic isolation device for sliding bearing, vertical displacement absorption device for sliding bearing vibration
2.6.1. Pressing with a member with a spring
69 to 70 show an embodiment of the invention as set forth in claim 19.
The pull-out prevention device / sliding bearing of the invention of Patent No. 1844024 absorbs the vertical movement during vibration of the gravity restoring type seismic isolation device / sliding bearing when used together with the gravity restoring type seismic isolation device / sliding bearing. In addition, the width of the slide hole is set so as to allow a margin for vertical movement in the thickness of the other slide member, but when the pulling force is applied by wind etc., the other slide The member collides with the slide hole and the impact runs.
Therefore, in the invention described in claim 19, the other slide member is pressed by a spring or the like (spring, rubber, magnet, etc.) into both or one of the slide prevention holes and the slide bearing of the invention of Patent 1844024. By attaching a member 4-c such as a plate, the impact is prevented. 69 to 70 show a case where a member 4-c such as a plate for pressing the other slide member with a spring or the like is attached to one side of the slide hole. 69 shows a case where the spring or the like is a coil spring 4-s, and FIG. 70 shows a case where the spring is a leaf spring 4-fs.
2.6.2. Gravity restoration type seismic isolation device with same curvature as sliding bearing
FIG. 7 shows an embodiment of the invention as set forth in claim 20.
The pull-out prevention device / sliding bearing of the invention of Patent No. 1844024 absorbs the vertical movement during vibration of the gravity restoring type seismic isolation device / sliding bearing when used together with the gravity restoring type seismic isolation device / sliding bearing. In addition, the width of the slide hole is set so as to allow a margin for vertical movement in the thickness of the other slide member, but when the pulling force is applied by wind etc., the other slide The member collides with the slide hole and the impact runs.
Therefore, the invention described in claim 20 is a gravity restoring type seismic isolation device and a sliding bearing base plate that are used in combination with the pull-out prevention device, sliding bearing upper slide member and lower sliding member of the invention of Patent 1844024. By adopting the same gradient as that of the curvature, the vertical displacement of the gravity restoring type seismic isolation device / sliding bearing during horizontal vibration is absorbed.
In other words, the upper slide member 4 is provided between the structure 1 that is isolated by the seismic isolation device and the structure 2 that supports the structure that is to be isolated, and has a slide hole that is elongated horizontally on the long side surface. -a and lower slide member 4-b engage with both slide holes in a direction crossing each other so that they can slide, and the upper slide member and lower slide member are used in combination with the device. Gravity restoration type seismic isolator / slip bearing with the same gradient shape as the base plate, and the upper slide member 4-a is isolated from the structure 1 and the lower slide member 4-b is seismically isolated. It is comprised by providing in the structure 2 which supports the structure to be performed.
2.7. Pull-out prevention device, intermediate sliding part of sliding bearing (slip type)
FIG. 18 shows an embodiment of the invention as set forth in claim 21. The upper member and the lower slide member 4 sandwiching the slide hole of the upper slide member 4-a of the pull-out prevention device of the invention of Japanese Patent No. 1844024 are shown. between the upper member that sandwiches the slide hole of -b, the upper member that sandwiches the slide hole of the lower slide member 4-b, and the lower member that sandwiches the slide hole of the upper slide member 4-a, This is an embodiment in which an intermediate sliding portion (slip type) 6 is sandwiched between a lower member that sandwiches the slide hole a and a lower member that sandwiches the slide hole of the lower slide member 4-b. In this case, each of the intermediate sliding portions 6 has a cylindrical shape.
In addition, the sliding part upper part (upper surface) 6-u and the sliding part lower part (lower surface) 6-l of each intermediate | middle sliding part 6 are processed so that friction resistance may become small as a friction surface.
Further, the restoration performance can be obtained by making the sliding surface upper portion 6-u and the sliding surface lower portion 6-l into a concave shape such as a cylindrical valley surface shape or a V-shaped valley surface shape and vice versa.
2.8. Pull-out prevention device, intermediate sliding part of sliding bearing (rolling type)
19 to 20 show an embodiment of the invention described in claim 22, and the coefficient of friction generated between the upper slide member and the lower slide member of the pull-out prevention device / sliding support of the invention of Japanese Patent No. 1844024 In order to lower the height, a rolling type intermediate sliding portion made of a roller or a ball is provided between the upper slide member and the lower slide member.
In FIG. 19, the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b are engaged with each other, and a roller (bearing) 5-f is provided on either the upper or lower slide member for each contact surface. It is a thing. Similarly, a ball (bearing) 5-e is provided (on either the upper or lower slide member at a position where the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b are in contact).
In each contact surface, the position (slide member) where the roller (bearing) 5-f and the ball (bearing) 5-e are installed may be upside down from the figure. In FIG. 20, a roller (bearing) 5-f is provided on the contact surface between the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b, and the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b are provided. The roller 5-f is in contact with each other at the contact portion. Further, this roller (bearing) 5-f takes a form of circulation by a circulation type rolling guide as shown in the sectional views (b) and (c).
In particular, FIG. 20 shows that a roller (bearing) 5-f is provided on both the upper member of the lower slide member 4-b and the lower member of the upper slide member 4-a that are in contact with each other as a mechanism for reducing the friction only at the time of drawing. The roller 5-f is in contact with each other. Further, a gap is provided so that the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b do not come into contact so as not to receive a load during compression.
For this reason, in the seismic isolation mechanism using this device, the friction between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated during compression is not affected by other seismic isolation devices (double isolation in FIG. 78). It takes the form absorbed by the shaker base isolation device).
Naturally, the mold that receives a load during compression, that is, the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-b come into contact with each other during compression, and the friction between the upper slide member 4-a and the lower slide member 4-- b Some types are received by mutual rollers (bearings).
In addition, the surface on which the rolling intermediate sliding portion rolls is a concave shape such as a cylindrical valley surface shape or a V-shaped valley surface shape, or a reverse convex sliding surface portion, thereby restoring performance.
2.9. Improvement of pull-out prevention device and sliding bearings (1)
43 to 45 and FIGS. 52 to 54 show an embodiment of the invention as set forth in claim 23.
In order to reduce the horizontal dimension of the pull-out prevention device / sliding bearing of the invention of Patent No. 1844024, a slide that opens horizontally on the side of the long side between the upper slide member and lower slide member (4-a, 4-b) An intermediate slide member 4-m having a hole is provided. Then, the upper slide member 4-a and the intermediate slide member 4-m are engaged with both slide holes in a direction in which the intermediate slide member 4-m and the lower slide member 4-b intersect each other. It is configured to slide.
FIG. 43 shows an intermediate member 4-mm that forms a partition for the slide hole of the intermediate slide member 4-m, and FIG. 44 does not have an intermediate member 4-mm.
FIG. 45 shows that the intermediate material 4-mm of the intermediate slide member 4-m in FIG. 43 is the upper and lower seismic isolation plates (4-as, 4-b) of the upper and lower slide members (4-a, 4-b). -bs) to form a base-isolated dish.
FIGS. 52 to 54 show a pulling prevention device / sliding bearing with a restoring / damping spring provided with a restoring / damping spring 25 or the like in the pulling prevention device / sliding bearing of FIGS. 43 to 45.
At the same time, the restoring / damping spring 25 has the effect of always returning the intermediate slide member 4-m to a fixed position.
Also, in FIGS. 43 to 45 and FIGS. 52 to 54, the intermediate slide portion 6 and the roller are in contact with the surfaces of the upper slide member 4-a, the intermediate slide member 4-m, and the lower slide member 4-b. -It is possible to install balls (bearings) 5-f and 5-e.
Further, by making the sliding surface into a concave shape such as a cylindrical valley surface shape or a V-shaped valley surface shape and vice versa, a restoring slide bearing or a rolling bearing with a pull-out preventing device is obtained.
This apparatus is described later in 4. Similar to double (or more) double base isolation devices / sliding bearings, the horizontal dimensions of slide members (4-a, 4-b, 4-m) can be reduced by using conventional pull-out prevention devices.・ The dimensions should be close to half of the sliding bearing.
This is because the upper slide member and the lower slide member (4-a, 4-b) are displaced from each other at the time of the earthquake by the middle slide member 4-m. This is because it becomes possible to add the slidable dimensions of 4-a and 4-b).
However, the shifted dimension is reduced by the width of the intermediate slide member to be sandwiched. When the width is Q and half of the maximum amplitude of the earthquake is L, the size of the upper slide member and the lower slide member is L + Q. In general, it should be a dimension with a margin or more.
On the other hand, considering the conventional pull-out prevention device / sliding support, the size of the upper slide member / lower slide member is 2 × L + Q ′ (Q ′: the width in the short side direction of the upper slide member / lower slide member). .
Therefore, the size of one side is almost halved, and the problem that the conventional pull-out prevention device / sliding bearing takes a large space is solved.
2.10. Improvement of anti-pull-out device and sliding bearing (2)
FIG. 46 shows an embodiment of the invention described in claims 24 to 24-2.
An upper slide member 4-a and a lower slide member 4-b having a slide hole that is elongated laterally on the side surface of the long side can be slid by engaging with both slide holes in a direction crossing each other, and Either or both of the lower member 4-al constituting the upper slide member 4-a and the upper member 4-bu constituting the lower slide member 4-b are the upper slide member / lower slide member (4-a, It is configured to slide only in the horizontal direction while being restricted in the vertical direction with respect to 4-b).
Then, the upper slide member 4-a is provided in the structure 1 to be isolated, and the lower slide member 4-b is provided in the structure 2 that supports the structure to be isolated. Specifically, each of the lower member 4-al and the upper member 4-bu is provided with a hooking portion (or a hooking portion). The lower slide members 4-a and 4-b are configured to engage with hooks (or hooks) provided on opposite sides of the lower slide members 4-a and 4-b.
In addition, regarding the hook part and the hook part, the hook part may be convex if it is concave, and similarly, the hook part may be convex if it is concave. One of the hook and the hook is active and the other is passive, but the hook is not always active. Similarly, the catch portion is not necessarily passive. The same applies hereinafter.
46 shows that the lower member 4-al constituting the upper slide member 4-a and the upper member 4-bu constituting the lower slide member 4-b are both the upper slide member 4-a and the lower slide member. It is configured to slide in the horizontal direction while being restricted in the vertical direction with respect to 4-b.
Specifically, the lower member 4-al constituting the upper slide member 4-a and the upper member 4-bu constituting the lower slide member 4-b are respectively connected to the upper slide member 4-a and the lower slide member 4 respectively. The shape that engages in the sliding direction of -b is connected in the vertical direction to resist the pulling force, and is configured to slide only horizontally along the shape that engages in the sliding direction.
Further, the upper slide member 4-a serves as the upper seismic isolation plate 3-a, and the lower slide member 4-b serves as the lower seismic isolation plate 3-b.
The advantage of this invention is that the upper seismic isolation plate 3-a and the lower seismic isolation plate 3-b are entirely covered to provide a sealing property. Similar to ▼, the horizontal dimension is almost half of the conventional anti-drawing device / sliding bearing.
FIG. 55 is a drawing of the anti-drawing device / sliding bearing with a restoring / damping spring provided with a restoring / damping spring 25 or the like on the anti-drawing device / sliding bearing of FIG.
At the same time, the restoring / damping spring 25 has the effect of always returning the sliding member to a fixed position.
51 and 101 show an embodiment of the invention as set forth in claim 25. FIG.
The upper seismic isolation plate 3-a (upper slide member 4-a) and the lower seismic isolation plate 3-b (lower slide member 4-b) of the invention described in claims 24 and 24-2 This is an embodiment in which a sliding type intermediate sliding part or a rolling type intermediate sliding part such as a ball 5-e is provided between them.
4.2.1.3.1. Use of the intermediate sliding part (spherical or mortar-shaped seismic isolation plate) can be a restored sliding bearing or a rolling bearing with a pull-out prevention device.
FIG. 101 shows an embodiment in that case.
49, FIG. 50, FIG. 93, and FIG. 100 show an embodiment of the invention as set forth in claim 26. FIG.
49 and 50 show slide holes 4-alv, 4 on both the upper slide member 4-a, the lower member 4-al and the upper member 4-bu of the lower slide member 4-b in the embodiment of FIG. A -buv is opened, and a rolling type intermediate sliding part such as a sliding type intermediate sliding part 6 or a ball 5-e is inserted. The upper slide member 4-a also serves as the upper seismic isolation plate 3-a, and the lower slide member 4-b serves also as the lower seismic isolation plate 3-b.
FIG. 49 shows a case where a rolling-type intermediate sliding part such as a ball 5-e enters, and FIG. 50 shows a case where a sliding-type intermediate sliding part 6 enters.
In this case, the apparatus can be a sliding bearing or a rolling bearing, and can also be a sliding bearing or a rolling bearing with a pull-out preventing device.
Further, the shape of the slide hole 4-alv is such that the ball 5-e is received while the bottom of the ball 5-e is projected, and the head of the ball 5-e is projected as the shape of the slide hole 4-buv. However, the ball 5-e is shaped so that the lower member 4-al of the upper slide member 4-a and the upper member 4-bu of the lower slide member 4-b are not in contact with each other when being pulled out. By doing so, the friction due to the seismic horizontal force of both the lower member 4-al and the upper member 4-bu is reduced while resisting the pulling force.
Further, both the lower member 4-al constituting the upper slide member 4-a (upper seismic isolation plate 3-a) and the upper member 4-bu constituting the lower slide member 4-b (lower slide member 4-b). However, the upper and lower slide members 4-a and 4-b are constrained in the vertical direction to slide in the horizontal direction, and the friction coefficient is lowered by the sandwiched balls 5-e.
In addition, the use of spherical or mortar-shaped seismic isolation plates as described in 4.2.1.3.1. Will be a restored sliding bearing with a pull-out prevention device or a rolling bearing.
93 and 100 show an embodiment of the invention. FIG. 93 shows a rolling bearing in which a rolling type intermediate sliding part such as a ball enters, and FIG. 100 shows a sliding bearing in which a sliding type intermediate sliding part enters. Is the case.
In that case, as the hole shape of the slide hole 4-alv and the slide hole 4-buv, it is necessary to increase the hole shape as the intermediate sliding part is lifted from the central part to the peripheral part of the spherical or mortar-shaped seismic isolation plate. However, when the entire size is increased, rattling occurs. Therefore, it is necessary to increase the width of the hole shape from the central part to the peripheral part only by the lift of the intermediate sliding part.
Further, FIG. 94 showing an embodiment of the invention as set forth in claim 27 shows a lower member 4-al (or an upper member 4-bu of the lower slide member) of the upper slide member 4-a (upper seismic isolation plate 3-a). ) Of both sides of the slide hole 4-alv (or slide hole 4-buv) is separated, and both ends of the separated member 4-al1, 4-al2, 4-bu1, 4-bu2 are bolts etc. When it is fixed so that it can be rotated in a pin state at 39 and a force is applied, both ends rotate and bend in a pin state, and the width of the hole shape is increased. The lower slide member 4-b (lower seismic isolation plate 3-b) is similarly configured.
As a result, as compared with the apparatus of FIG. 93, the shape of the slide hole 4-alv (or the slide hole 4-buv) is increased as the sliding type intermediate sliding part or the rolling type intermediate sliding part such as a ball goes to the periphery. , By responding by becoming easier to spread.
46, 49, 93, and 94, the upper slide member 4-a and its lower member 4-al, and the lower slide member 4-b as shown in FIGS. 382 (a) and (b). A method of lowering the coefficient of friction by sandwiching a ball (bearing) 5-e and a roller (bearing) 5-f at a contact point where the upper member 4-bu slides (ball 5-e in FIG. 382 (a)). (In both cases (a) and (b), if the figures are turned upside down, the drawing of the hook at the opposite position is obtained).
2.11. Improvement of pull-out prevention device and sliding bearing ▲ 3 ▼
47 to 48 show an embodiment of the invention described in claims 28 to 28-2.
An upper slide member, an intermediate slide member, and a lower slide, which are provided between a structure to be isolated and a structure that supports the structure to be isolated, and have slide holes that are elongated horizontally on the long side surfaces. Consisting of parts,
The upper slide member 4-a and the intermediate slide member 4-m are engaged with both the slide holes in a direction intersecting with each other, and the intermediate slide member 4-m and the lower slide member 4-b are respectively engaged with each other. To be able to slide
Further, either the lower member 4-al constituting the upper slide member 4-a or the upper member 4-bu constituting the lower slide member 4-b, or both of them are the upper slide member 4-a and the lower slide member 4 It is configured to slide in the horizontal direction while being restricted in the vertical direction with respect to -b.
Then, the upper slide member 4-a is provided in the structure 1 to be isolated, and the lower slide member 4-b is provided in the structure 2 that supports the structure to be isolated. Specifically, either the lower member 4-al constituting the upper slide member 4-a, the upper member 4-bu constituting the lower slide member 4-b, or both of them are the upper / lower slide members 4-a. 4-b slides horizontally while being constrained to the upper slide member 4-a and lower slide member 4-b by engaging with the hooks or hooks provided on opposite sides. To come.
47 to 48, the lower member 4-al constituting the upper slide member 4-a and the upper member 4-bu constituting the lower slide member 4-b are both the upper slide member 4-a, It is configured to slide in the horizontal direction while being restricted in the vertical direction with respect to the lower slide member 4-b.
Specifically, the lower member 4-al constituting the upper slide member 4-a and the upper member 4-bu constituting the lower slide member 4-b are respectively connected to the upper slide member 4-a and the lower slide member 4 respectively. The groove engraved in the sliding direction of -b is connected in the vertical direction to resist pulling force, and is configured to slide only horizontally along the groove engraved in the sliding direction.
FIG. 47 shows an intermediate member 4-mm that forms a partition of the slide hole of the intermediate slide member 4-m, and FIG. 48 does not have the intermediate member 4-mm.
The merit of this invention is that the whole is covered and sealability is obtained, and the horizontal dimensions are the same as those of conventional pulling prevention devices and sliding bearings 2.9. To 2.10. It can be close to almost half of the prevention device and sliding bearing.
56 is provided with a restoring / damping spring 25 or the like in the pulling prevention device / sliding bearing of FIG. 47 to form a pulling prevention device / sliding bearing with restoring / damping spring. Naturally, in FIG. 48, it is also conceivable that a restoration / damping spring 25 or the like is provided in the same manner as an extraction preventing device / sliding bearing with a restoration / damping spring.
At the same time, the restoring / damping spring 25 has the effect of always returning the sliding member to a fixed position.
47, 48, and 56, the intermediate sliding portion 6 and the roller ball are brought into contact with the surfaces of the upper sliding member 4-a, the intermediate sliding member 4-m, and the lower sliding member 4-b. (Bearings) 5-f, 5-e may be installed. Further, by using a concave shape such as a cylindrical valley surface shape or a V-shaped valley surface shape or vice versa, a restored sliding bearing or a rolling bearing with a pull-out preventing device is obtained.
2.12. Improvement of pull-out prevention device and sliding bearing ▲ 4 ▼
Claims 29 to 32-2 are provided between a structure to be isolated and a structure that supports the structure to be isolated.
The upper and lower seismic isolation plates (3-a, 3-b) are connected to each other in the vertical direction by the vertical connecting slide member 3-s (between parallel opposite sides). It is an invention to resist.
Claim 29, claim 29-2,
By a vertical connecting slide member configured to slide in the horizontal direction while being restrained in the vertical direction with respect to the upper seismic isolation plate, and to slide in the horizontal direction while being restrained in the vertical direction with respect to the lower base isolation plate,
The upper base plate and the lower base plate are connected in the vertical direction and are slidable in the horizontal direction.
And the seismic isolation device, which is configured by providing the lower base isolation plate in a structure that supports the base isolation structure in the structure to be isolated from the upper isolation plate, It is an invention of a sliding bearing.
Claim 29-2
By engaging the upper and lower connecting slide member having the hook part (or the hook part) with the hook part (or the hook part) provided in the sliding direction of the upper and lower seismic isolation trays (parallel to each other),
The upper base plate and the lower base plate are connected in the vertical direction and are slidable in the horizontal direction.
And the seismic isolation device, which is configured by providing the lower base isolation plate in a structure that supports the base isolation structure in the structure to be isolated from the upper isolation plate, It is an invention of a sliding bearing and a seismic isolation structure.
The position where the top and bottom connecting slide member and the base isolation plate are connected may be either the opposite sides of the base isolation plate parallel to each other (outer guide type), the sliding surface part of the base isolation plate (inner guide type), or both ( For the description of the outer guide type and the inner guide type, see 10.1.1.
Claim 29-3 is the invention of the inner mold upper and lower connecting slide member,
An upper and lower connecting slide member having a hook part (or hook part) engages (enters) a hook part (or hook part) provided on the upper and lower seismic isolation trays (parallel to each other). ).
Claim 29-4 is the invention of the upper and lower connecting slide member,
An upper and lower connecting slide member having a hook (or hook) engages (enters) a hook (or hook) provided on the upper and lower seismic isolation plates (parallel to each other). ).
Claim 30
30. The seismic isolation device / sliding bearing according to claim 29 to 29-4, wherein the sliding direction with respect to the upper seismic isolation plate and the sliding direction with respect to the lower seismic isolation plate form a right angle. The invention is an invention of a seismic isolation device / sliding bearing, characterized in that it is a vertically connecting slide member configured as described above.
Claim 31
31. The seismic isolation device / sliding bearing according to claim 29, wherein a rolling element such as a ball 5-e or a roller 5-f freely rolls on a seismic isolation plate at a central portion of a vertically connecting slide member. Or a hole having a size that the intermediate sliding portion 6 slides, and a rolling element such as a ball 5-e or a roller 5-f or an intermediate sliding portion 6 is included. This is an invention of a seismic isolation device and a sliding bearing. In addition, the rolling object other than a ball and a roller may be sufficient as the object put into the center part of an up-and-down connecting slide member.
Claim 32
32. The seismic isolation device / sliding bearing according to claim 31, wherein the upper seismic isolation plate and the lower seismic isolation plate have a concave sliding surface portion such as a mortar shape, a spherical shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape. It is an invention of a seismic isolation device and a sliding bearing characterized by being a shaker.
A restoration function can be obtained by using at least one of the upper seismic isolation plate and the lower seismic isolation plate (or both of them as a matter of course) as a concave sliding surface portion.
The reason why the sliding surface portion is concave is to provide the seismic isolation device with a restoring function. Accordingly, the concave sliding surface portion in the present invention may be any shape as long as the seismic isolation device can have a restoring function, and the shape is spherical, mortar shape, cylindrical valley surface shape, V-shaped valley surface shape, A sliding surface portion such as a polygonal shape, a combination of a spherical shape and a mortar shape, or a combination of a cylindrical valley surface and a V-shaped valley surface can be used.
As can be seen from the above configuration, the configuration of the top-and-bottom slide member 3-s is as follows: 2.10. Improved pull-out prevention device / sliding bearing (2) Lower member 4-al and upper member 4-bu are integrated. Is.
The upper and lower connecting slide member 3-s is divided into an inner upper and lower connecting slide member 3-s and an outer upper and lower connecting slide member 3-s. The size of the outer-type upper / lower connecting slide member 3-s type can be reduced.
With the above configuration, in 2.10. (Excluding the mortar and spherical bearing type) and 2.11. The lower member constituting the upper slide member, the upper member constituting the lower slide member, or the intermediate slide member is naturally in the original position. The problem of not returning is also solved because the upper and lower connecting slide member 3-s naturally returns to the original position as it returns to the original position.
Furthermore, if a concave sliding surface such as a mortar or spherical surface is used on the upper lower seismic isolation plate (3-a, 3-b) and the ball 5-e (bearing) is sandwiched, the seismic isolation function, restoration function, and extraction It is possible to have a prevention function.
Also, 2.10. Improvement of pull-out prevention device and sliding bearing The ball 5-e (bearing) is not restrained by the lower member 4-al and the upper member 4-bu as shown in Fig. 49 of (2), improving the seismic isolation performance. It is done.
Examples will be described below.
(1) Inner type top and bottom connecting slide member 3-s type
FIGS. 394 to 395 are embodiments of claims 29 to 30, in which the seismic isolation plates (3-a, 3-b) having flat sliding surfaces are vertically connected to each other and slide member 3-s. This is a case of sliding by sliding (planar sliding type). And the seismic isolation dishes (3-a, 3-b) are connected to each other in parallel by the vertical connecting slide member 3-s, and resist the pulling force in the vertical direction.
In the embodiment, a hole is opened at the center of the upper and lower connecting slide member 3-s, but the hole may not be provided.
FIG. 399 to FIG. 400 are embodiments of claim 31, and the seismic isolation plates (3-a, 3-b) having flat sliding surfaces are slid by rolling of the ball 5-e (bearing). Case (plane rolling type).
The seismic isolation plates (3-a, 3-b) are connected to each other on the opposite sides of each other by the vertical connecting slide member 3-s, resisting the pulling force in the vertical direction, and the vertical connecting slide member 3-s. There is a hole in the center of the ball, and a ball 5-e (bearing) is inserted into the hole, and a seismic isolation plate (3-a, 3- b) Slide each other.
404 to 405 show another embodiment of the thirty-first aspect, in which the seismic isolation plates (3-a, 3-b) having a flat sliding surface portion slide due to slippage of the intermediate sliding portion 6. FIGS. (Intermediate sliding part holding plane sliding type).
The seismic isolation plates (3-a, 3-b) are connected to each other on the opposite sides of each other by the vertical connecting slide member 3-s, resisting the pulling force in the vertical direction, and the vertical connecting slide member 3-s. There is a hole in the center of the base, and an intermediate sliding part 6 is inserted there, and the sliding base plate (3-a, 3-b) having a flat sliding surface part slides by sliding of the intermediate sliding part 6. . That is, the intermediate sliding portion 6 is used in place of the ball 5-e (bearing) in FIGS.
FIGS. 409 to 410 show the invention of claim 32, wherein the upper seismic isolation plate and the lower seismic isolation plate are concave sliding surfaces such as a mortar shape, a spherical shape, a cylindrical valley surface shape, a V-shaped valley surface shape, or the like. Seismic isolation devices (3-s, 3-b) having a concave sliding surface such as a mortar or a spherical surface slide in the ball 5-e (bearing) rolling (concave rolling type) ).
The seismic isolation plates (3-a, 3-b) are connected to each other on the opposite sides of each other by the vertical connecting slide member 3-s, resisting the pulling force in the vertical direction, and the vertical connecting slide member 3-s. There is a hole in the center of the ball, and a ball 5-e (bearing) is inserted there, and a seismic isolation plate (3-a having a concave sliding surface such as a mortar or a spherical surface by rolling of the ball 5-e (bearing). 3-b) slide together.
414 to 415 are the inventions of claim 32, wherein the upper seismic isolation plate and the lower seismic isolation plate are concave sliding surface portions such as a mortar shape, a spherical shape, a cylindrical valley surface shape, and a V-shaped valley surface shape. Of seismic isolation plates (3-a, 3-b) that have a concave sliding surface such as a mortar or a spherical surface slide among the sliding parts of the intermediate sliding part 6 (concave sliding type) It is an example.
The seismic isolation plates (3-a, 3-b) are connected to each other on the opposite sides of each other by the vertical connecting slide member 3-s, resisting the pulling force in the vertical direction, and the vertical connecting slide member 3-s. There is a hole in the center of the base, and an intermediate sliding part 6 is inserted there, and the seismic isolation plates (3-a, 3-b) having a concave sliding surface such as a mortar or a spherical surface by sliding of the intermediate sliding part 6 Slides. That is, instead of the ball 5-e (bearing) in FIGS. 409 to 410, the intermediate sliding portion 6 is used.
Moreover, the Example using the rolling elements other than the roller mentioned here and a ball | bowl, or the Example using another concave slide surface part is also considered.
(2) Outer type top / bottom slide member 3-s type
FIGS. 396 to 398 are embodiments of claims 29 to 30, and the case where the seismic isolation plates (3-a, 3-b) having a flat sliding surface portion slide by sliding (plane) Slip type). And the seismic isolation dishes (3-a, 3-b) are connected to each other in parallel by the vertical connecting slide member 3-s, and resist the pulling force in the vertical direction.
401 to 403 are embodiments of claim 31, and the seismic isolation plates (3-a, 3-b) having flat sliding surfaces slide with each other by rolling of the ball 5-e (bearing). Case (plane rolling type).
The seismic isolation plates (3-a, 3-b) are connected to each other on the opposite sides of each other by the vertical connecting slide member 3-s, resisting the pulling force in the vertical direction, and the vertical connecting slide member 3-s. There is a hole in the center of the ball, and a ball 5-e (bearing) is inserted into the hole, and a seismic isolation plate (3-a, 3- b) Slide each other.
FIG. 406 to FIG. 408 are embodiments of claim 31, in which the seismic isolation plates (3-a, 3-b) having flat sliding surfaces are slid by sliding of the intermediate sliding portion 6 (intermediate) (Sliding part holding plane sliding type).
The seismic isolation plates (3-a, 3-b) are connected to each other on the opposite sides of each other by the vertical connecting slide member 3-s, resisting the pulling force in the vertical direction, and the vertical connecting slide member 3-s. There is a hole in the center of the base, and an intermediate sliding part 6 is inserted there, and the sliding base plate (3-a, 3-b) having a flat sliding surface part slides by sliding of the intermediate sliding part 6. . That is, the intermediate sliding portion 6 is used instead of the ball 5-e (bearing) in FIGS.
FIG. 411 to FIG. 413 show the invention of claim 32, wherein the upper seismic isolation plate and the lower seismic isolation plate are concave sliding surfaces such as a mortar shape, a spherical shape, a cylindrical valley surface shape, a V-shaped valley surface shape or the like. Seismic isolation devices (3-a, 3-b) having a concave sliding surface such as a mortar or a spherical surface slide in the ball 5-e (bearing) rolling (concave rolling type) ).
The seismic isolation plates (3-a, 3-b) are connected to each other on the opposite sides of each other by the vertical connecting slide member 3-s, resisting the pulling force in the vertical direction, and the vertical connecting slide member 3-s. There is a hole in the center of the ball, and a ball 5-e (bearing) is inserted there, and a seismic isolation plate (3-a having a concave sliding surface such as a mortar or a spherical surface by rolling of the ball 5-e (bearing). 3-b) slide together.
416 to 418 are the inventions of claim 32, wherein the upper seismic isolation plate and the lower seismic isolation plate are concave sliding surfaces such as a mortar shape, a spherical shape, a cylindrical valley surface shape, a V-shaped valley surface shape, etc. Of seismic isolation plates (3-a, 3-b) that have a concave sliding surface such as a mortar or a spherical surface slide among the sliding parts of the intermediate sliding part 6 (concave sliding type) It is an example.
The seismic isolation plates (3-a, 3-b) are connected to each other on the opposite sides of each other by the vertical connecting slide member 3-s, resisting the pulling force in the vertical direction, and the vertical connecting slide member 3-s. There is a hole in the center of the base, and an intermediate sliding part 6 is inserted there, and the seismic isolation plates (3-a, 3-b) having a concave sliding surface such as a mortar or a spherical surface by sliding of the intermediate sliding part 6 Slides. That is, the intermediate sliding portion 6 is used instead of the ball 5-e (bearing) in FIGS.
(3) Inner / outer upper / lower joint combination slide member 3-s type
There is also a combination slide member type in which an inner die is connected vertically and an outer die is connected vertically.
Specifically as this type,
The upper seismic isolation plate and the upper and lower connecting slide member are (1) the inner type upper and lower connecting slide member 3-s type, and the lower seismic isolation plate and the upper and lower connecting slide member are (2) the outer type upper and lower connecting slide member. If it is a 3-s type,
The upper seismic isolation plate and the upper and lower connecting slide member are (2) the outer type upper and lower connecting slide member 3-s type, and the lower seismic isolation plate and the upper and lower connecting slide member are (1) the inner type upper and lower connecting slide member. There are cases where it is a 3-s type.
As described above, as a method of reducing the friction coefficient between the seismic isolation plates (3-a, 3-b) and the top-and-bottom slide member 3-s of (1), (2) and (3), as shown in FIG. It is conceivable to place a ball (bearing) 5-e and a roller (bearing) 5-f between the seismic isolation plate.
In FIGS. 382 (a) and (b), roller balls (bearings) 5-f and 5-e are provided on the vertically connecting slide member 3-s (balls 5-e in FIGS. 382 (a) and (b)). This is a case where the side frictional resistance is reduced by rolling. If both figures are turned upside down, they will be hooked at the opposite position.
In FIGS. 383 (c) and (d), a roller 5-f having an L-shaped cage 5-g is provided on the upper and lower connecting slide member 3-s to reduce the frictional resistance on the side surface and the upper surface by rolling. Is the case.
In FIG. 384, a roller 5-f having an L-shaped cage 5-g is provided on the top-and-bottom sliding member 3-s in FIGS. 348 to 350, and the frictional resistance on the side and upper surfaces is reduced by rolling. Is the case.
In FIG. 385, a roller 5-f having an L-shaped cage 5-g is provided on the upper and lower connecting slide member 3-s of FIGS. 411 to 413, and the frictional resistance of the side surface and the upper surface is reduced by rolling. Is the case.
In the bearings of FIGS. 383 (c) (d), 384, and 385, reducing the frictional resistance on the upper surface has the effect of reducing the frictional resistance when the bearing is pulled out during an earthquake. Further, the reduction of the frictional resistance on the upper surface has the effect of suppressing the occurrence of twist caused by the occurrence of pulling out during an earthquake. Further, the reduction of the frictional resistance on the side surface has the effect of lowering the frictional resistance that acts when the torsional rotation is suppressed by this support (see 10. Rotation / Torsion Prevention Device) and improving the seismic isolation performance.
Claim 32-2 is an invention with this low side friction material and bearing.
In addition, the Example using the rolling elements other than the roller mentioned here and a ball | bowl, or the Example using another concave slide surface part is also considered.
Furthermore, as in 4.1.2 and 4.3, multi-layer seismic isolation plates are also possible.
3. Improved damper function and initial sliding performance of sliding seismic isolation devices and sliding bearings
3.1. Change of friction coefficient
71 to 72 show an embodiment of the invention as set forth in claim 33.
In the seismic isolation device / sliding support consisting of a seismic isolation plate having a flat or concave sliding surface part and a sliding part,
Or between the upper and lower seismic isolation dishes, which are composed of an upper seismic isolation dish having a downward flat or concave sliding surface part and a lower seismic isolation dish having an upward planar or concave sliding surface part. In seismic isolation devices / sliding bearings with intermediate sliding parts or roller balls (bearings)
Alternatively, one or a plurality of intermediate seismic isolation plates having a sliding surface portion on both the upper and lower surfaces are sandwiched between the upper base isolation plate and the lower base isolation plate, and the intermediate sliding portion or In seismic isolation devices and sliding bearings with intermediate sliding parts or roller balls (hereinafter referred to as "intermediate sliding parts" etc.) with roller balls (bearings)
The center of the base plate has a small coefficient of friction, and the periphery of the base plate has a large coefficient of friction.
Decreasing the coefficient of friction at the center of the base plate increases the base isolation sensitivity. That is, the seismic isolation sensitivity can be increased by reducing the magnitude of the seismic force at which the sliding portion or the like first starts sliding.
Increasing the coefficient of friction at the periphery leads to suppression of the amplitude due to the earthquake.
Therefore, the embodiment is divided into three.
1) Reduce the friction coefficient at the center of the base plate.
2) Increase the coefficient of friction around the base plate.
3) Reduce the coefficient of friction at the center of the base plate and increase the coefficient of friction around the base plate.
With regard to 3), there is a method in which the friction coefficient at the center of the base plate 3 is reduced and the coefficient of friction is increased gradually or stepwise as it goes to the periphery of the base plate.
71 shows the case of the base-isolated dish 3 having a flat sliding surface part, and FIG. 72 shows the case of the base-isolated dish 3 having a concave sliding surface part. The friction coefficient increases concentrically from the central part toward the peripheral part. This is an embodiment. The rate of increasing the coefficient of friction is proportional, increasing at a constant rate, proportional to the square or n-th power, an arithmetic sequence, a geometric sequence, or a special function. In some cases.
Here, the difference in terms between the upper and lower isolation plates, and the lower and lower isolation plates will be described.
When there are three seismic isolation plates, it is composed of an upper isolation plate, an intermediate isolation plate, and a lower isolation plate.
The middle isolation plate serves as the lower isolation plate and the upper isolation plate. In relation to the upper isolation plate, it becomes the lower isolation plate (the upper isolation plate becomes the upper isolation plate) and the lower isolation plate. In relation to, it becomes the upper isolation plate (the lower isolation plate becomes the lower isolation plate).
The upper (side) seismic isolation plate means the upper seismic isolation plate and the upper seismic isolation plate. The same applies to the lower (side) base plate. In addition, the upper (part) base plate represents the upper base plate and the upper base plate. The same goes for the lower (part) base plate.
3.2. Change in curvature
The invention according to claim 34 provides
In the seismic isolation device / sliding bearing consisting of a seismic isolation plate having a concave sliding surface and a sliding part,
Or, an intermediate sliding part or a roller ball (bearing) is provided between an upper base plate having a downward flat or concave sliding surface part and a lower base plate having an upward flat or concave sliding surface part. In the case of a seismic isolation device / sliding bearing in which an intermediate sliding part or a roller ball is sandwiched, and when there is a concave sliding surface part in one or both of the upper base isolation plate and the lower base isolation plate,
Alternatively, one or a plurality of intermediate seismic isolation plates having a sliding surface portion on both the upper and lower surfaces are sandwiched between the upper base isolation plate and the lower base isolation plate, and the intermediate sliding portion or In seismic isolation devices and sliding bearings with intermediate sliding parts or roller balls (hereinafter referred to as "intermediate sliding parts" etc.) with roller balls (bearings)
By increasing the radius of curvature at the center of the base plate and decreasing the radius of curvature at the periphery, or by reducing the radius of curvature from the center toward the periphery to make it steep, This suppresses the amplitude of the sliding portion or the like.
It also has the effect of not causing resonance with the earthquake period by changing the curvature.
The shape of the seismic isolation dish includes a concave surface such as an omnidirectional spherical surface, and also includes a concave surface such as a unidirectional (including reciprocating, hereinafter the same) cylindrical valley surface.
The rate of change in curvature is proportional to the square or the nth power when changing in steps, when changing at a constant rate (in the case of simple proportion, the height is relative to the distance from the center of the base plate) In the case of an arithmetic sequence, a geometric sequence, or a special function).
In particular, n = 0.7 to 2 is effective when proportional to the nth power. The following formula is related to the slope of the sliding surface of the base plate.
Z = p · X ^ n
X: Horizontal displacement from the center of the base plate
Z: Vertical displacement caused by horizontal displacement X on the curved surface formed by the base plate
p, n: coefficients of the surface equation
Claim 34-2 is the invention.
3.3. Change in friction coefficient and change in curvature ratio
In addition, there is a method to improve the damper function of the sliding seismic isolation device / sliding bearing and the initial sliding by using both the friction coefficient change of 3.1. And the curvature change of 3.2. .
4). Double (or more) seismic isolation plate, gravity recovery type seismic isolation device
4.1. Double (or more) double base isolation devices and sliding bearings
4.1.1. Double (or more than two) seismic isolation devices and sliding bearings
FIGS. 73 to 109 show an embodiment of the double (or double or more) base isolation plate seismic isolation device / sliding support of the inventions according to claims 35 to 36.
This double (or more) double seismic isolation plate / sliding bearing is composed of the following (the single seismic isolation device / sliding bearing of the structure of the sliding part and the seismic isolation plate described so far is "single "Seismic isolation plate seismic isolation device, sliding support").
Upper seismic isolation plate 3-a having a sliding surface portion (planar sliding surface portion or concave sliding surface portion) formed by a downwardly facing flat surface or concave surface, and a sliding surface portion (planar sliding surface portion or concave shape) formed by an upwardly facing flat surface or concave surface The lower seismic isolation plate 3-b having a sliding surface portion overlaps the upper and lower sides. In addition, one or more intermediate seismic isolation plates 3-m having a sliding surface on both the upper and lower surfaces may be sandwiched between the upper and lower isolation plates 3-a and 3-b. , Double (or more than double) base isolation plates and sliding bearings.
Then, the upper base plate 3-a is attached to the structure 1 to be isolated, and the lower base plate 3-b is attached to the structure 2 that supports the structure 1 to be isolated.
73 to 77 show the case where the intermediate sliding portion 6 is not provided, and FIGS. 78 to 109 show the intermediate sliding portion 6 or the intermediate sliding portion 6 having a roller ball (bearing) (= the cage 5-g). ).
73 (a) to 73 (d) show the case of double seismic isolation plates (upper seismic isolation plate 3-a, lower seismic isolation plate 3-b). This is the case for dishes (upper seismic isolation plate 3-a, intermediate seismic isolation plate 3-m, lower seismic isolation plate 3-b), and in addition, quadruple or more seismic isolation plates are also considered. It is considered that the seismic isolation performance increases as the number of layers increases.
73 (c) (d) is a comparison of the size with the seismic isolation restoration device in Japanese Patent No. 1844024, FIG. 73 (c) is the seismic isolation restoration device in Japanese Patent No. 1844024, and FIG. This is the case of seismic isolation devices and sliding bearings with heavy seismic isolation plates.
Explain the structure of the double (or more) double base isolation device and sliding bearing.
First, one side of the size of the base plate is the dimension obtained by dividing the maximum amplitude from the earthquake (maximum response amplitude on the base plate due to the earthquake) by the number of base plates (for example, in the case of a double base plate) The size is half the maximum amplitude of the earthquake).
This is because when the seismic isolation plates are displaced from each other at the time of an earthquake, the structure 1 to be seismically isolated at the contact point is formed in order to take a double or more configuration of seismic isolation plates of the same size. It is only necessary to obtain a minimum area capable of transmitting the load. If the minimum area is the square of Q, when considering the case of a square, one side may be Q.
If the dimension obtained by dividing the maximum amplitude of the earthquake by the number of seismic isolation plates is L / the number of seismic isolation plates, the upper and lower seismic isolation plates will deviate from each other in the case of double or more seismic isolation plates. The size of one side of the base plate is L / number of base plates + Q. In general, it should be a dimension with a margin or more. In the case of a double seismic isolation plate, it is as shown in FIG. 73 (d).
On the other hand, in the seismic isolation restoration device (gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing) in Japanese Patent No. 1844024, considering the case of a square, the length of one side of the seismic isolation plate is L + Q (Q is the sliding portion 5). Width). It is as shown in FIG.
Therefore, compared with the seismic isolation device in Patent No. 1844024, the size of the seismic isolation plate of the seismic isolation device with the double (or more) seismic isolation plate is about 1 / the number of the seismic isolation plates in the length of one side. The area is approximately 1 / square of the number of seismic isolation plates.
Also, from the viewpoint of the efficiency of the materials used for the base isolation plates, the total area of all base isolation plates is about 1 / the number of base isolation plates (in the case of a double base isolation plate, the size of one side Thus, the area becomes almost ½, and the area becomes almost ¼, and even if the seismic isolation plates are vertically aligned, the area becomes almost ½).
Next, even when the shape of the seismic isolation plate is considered to be a circle, the dimension from the minimum required area that can transmit the vertical load of the structure to be seismically isolated, at the contact point of the double plate that is displaced from each other at the time of the earthquake Is just the same, only changes.
As for the shape of the seismic isolation dish, as described above, it may be a square, a circle, a quadrangle, a polygon, or a shape formed by a curve such as an ellipse.
This solves the problem that the seismic isolation plate is large and takes up space.
In addition, this makes it possible to use multiple layers of seismic isolation plates of the same size.
Due to the lack of airtightness of the seismic isolation restoration device (gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing) in Patent No. 1844024, it is possible to accumulate dust and rust due to the multiple layers of seismic isolation plates of the same size. It also solves the problem that the friction of the sliding bearing of the device becomes worse.
In other words, it is possible to seal, that is, complete sealing.
The advantages of the base plate with respect to the size and sealing performance are the same whether the base plate has a flat slide surface portion or the base plate having a concave slide surface portion.
The sealing performance will be further described. It goes without saying that there is no problem when the seismic isolation plate is a flat sliding surface portion, but the same is true for the concave sliding surface portions. In other words, the sealing property can be obtained by setting the height of the intermediate sliding portion 6 to be described later to a size that does not allow a gap when the double concave-shaped seismic isolation plates of the same size are completely overlapped. is there.
In addition, it is conceivable to provide a hole through which the lubricating oil comes out almost at the center of the base plate so that the lubricating oil oozes out. It is also conceivable to provide a recess for storing grease or solid lubricating oil in the seismic isolation plate. This may be the lower seismic isolation plate 3-b alone, the upper seismic isolation plate 3-a alone, or both the upper and lower seismic isolation plates (3-a, 3-b).
The recess for storing the grease / solid lubricating oil may be provided at one place or at several places. In the case of one place, the position is almost in the center, and in the case of several places, it can be distributed. In some cases, a pipe for letting out the lubricating oil is provided in the depression, and a device for feeding the lubricating oil is connected to the pipe.
4.1.2. Mie (and more than triple) seismic isolation plates with sliding protection and sliding bearings
FIGS. 340 to 381, 382, 383 (c) (d), 384, and 385 show the triple (or more than triple) with the pull-out prevention according to the invention of claims 37 to 38-3. This is an example of the seismic isolation plate seismic isolation device and sliding bearing.
Claims 37 and 37-2 are defined in the triple seismic isolation plate / sliding bearing comprising an upper isolation plate, an intermediate isolation plate, and a lower isolation plate, depending on the vertically connecting slide member / part (specifically Specifically, the hook (or hook) of the upper and lower connecting slide member / part is fitted into the hook (or hook) of the base plate, or When the hooking part (or hooking part) fits into the hooking part (or hooking part) of the base plate, the same applies to the upper base plate and the intermediate base plate (on opposite sides parallel to each other). ) Connect the upper base plate, the intermediate base plate and the lower base plate by connecting the upper base plate and the lower base plate with the upper and lower connecting slide members / parts in the crossing direction (parallel to each other). Are connected to each other and the upper base plate is isolated. Attached to the body 1, a case constructed by attaching to the structure 2 for supporting the structure 1 to be base-isolated lower MenShinsara.
The same applies to the case where there are a plurality of intermediate seismic isolation plates. Claims 38, 38-2 and 38-3 are determined by the upper and lower connecting slide members / parts (between parallel opposite sides). Connect the seismic isolation plates to each other, and connect them to the next intermediate seismic isolation plate by connecting the top and bottom in the crossing direction (parallel sides of each other) and the next intermediate seismic isolation plate. In this case, it is configured by connecting the next intermediate seismic isolation plate with a vertically connected slide member / part.
The position where the top / bottom slide member / part is connected to the base plate is either on the opposite side of the base plate (outside guide type), the sliding surface part of the base plate (inner guide type), or both Good (For the explanation of the outer guide type and the inner guide type, see 10.1.1. If the guide part is considered as a slide part connecting up and down, it is the same).
Further, in addition to the above configuration, there may be a case where a roller (bearing) or a ball (bearing) is sandwiched between the seismic isolation plates.
Regarding the angle in the crossing direction, the crossing angle formed by each is preferably equally divided by 180 degrees of the total number of crossings, but may be deviated from that.
Further, the vertically connecting slide member / part itself may be larger than one side of the base plate. This is because it can cope with the deviation.
Here, the upper and lower connecting slide member / portion is a member that can move only in the sliding direction and has a function of resisting in the vertical direction (function of securing in the vertical direction).
Here, the difference between the upper and lower connecting slide member and the upper and lower connecting slide portion will be explained. Both the upper and lower connecting slide member and the upper and lower connecting slide portion have basically the same function (the seismic isolation plate and the slide member in the vertical direction). (If the movement is restricted and only the slide in the horizontal direction is allowed), if it is established independently, it is a slide member connecting up and down, and other members (base isolation plate or slide member) When it is subordinate (integrated with other members), it becomes a vertically connected slide part.
Further, the shape of the seismic isolation plate may be a square, a regular polygon, or a circle as described below, but may be a shape formed by a curve such as a quadrangle, a polygon, or an ellipse.
This will be specifically described below.
(1) Cross 2 parallel (orthogonal 2 parallel) vertical connection
FIG. 340 to FIG. 343 show an embodiment of a triple seismic isolation plate with a pull-out prevention device and a sliding bearing with an upper base isolation plate 3-a, an intermediate base isolation plate 3-m, and a lower base isolation plate 3-b. In this embodiment, the seismic isolation dish is square.
The upper base plate 3-a and the intermediate base plate 3-m are connected at the opposite sides parallel by the upper and lower connecting slide member, part 3-s, and in the direction intersecting (orthogonal) with the intermediate base plate 3- By connecting m and the lower base plate 3-b with the opposite sides that are parallel to each other by connecting the upper and lower slide members, part 3-s, the upper base plate 3-a, the intermediate base plate 3-m, and the lower base plate The dishes 3-b are connected to each other and can withstand the pulling force.
Of FIGS. 340 to 343 and 344 to 347, FIGS. 341 and 345 are provided with a roller (bearing) 5-f when FIGS. 342 and 345 are in contact with each other on the sliding surfaces. In this case, FIG. 343 and FIG. 347 show an embodiment in which a ball (bearing) 5-e is provided.
Further, FIGS. 340 to 343 are cases where the upper and lower connecting slide members 3-s are used, and FIGS. 344 to 347 are cases where the upper and lower connecting slide portions 3-s are used.
In the case of FIGS. 342 and 346, a roller (bearing) 5-f is provided perpendicular to the sliding direction.
The same applies to the case of the ball (bearing) 5-e in FIGS. 343 and 347, but the roller 5-f and the ball 5-e are not placed on the entire surface of the seismic isolation plate so as not to protrude even when moved. In some cases, it is partially provided at the center position. Moreover, the size of the installation range can support the load of the structure to be seismically isolated.
Further, when the roller ball (bearing) is provided on the entire surface of the base isolation plate, the cage 5-g is of a type in which the roller ball does not fall even if it protrudes from the base isolation plate. It is also conceivable to circulate by circulating rolling guide.
In addition, the above configuration may be overlapped without connecting the upper and lower sliding members and part 3-s (there may be only a guide in the sliding direction), and even in that case, rollers (bearings), balls (bearings) The configuration of is the same.
(2) Intersection 3 parallel top and bottom connection
FIGS. 353 to 355 and 356 to 358 show the upper base plate 3-a, the intermediate base plate (Part 1) 3-m1, the intermediate base plate (Part 2) 3-m2, and the bottom base plate 3 This is an example of a quadruple-isolated plate seismic isolation device and sliding bearing by -b. In this embodiment, the base plate is a regular hexagon.
Further, FIGS. 353 to 355 are cases where the upper and lower connecting slide members 3-s are used, and FIGS. 356 to 358 are cases where the upper and lower connecting slide portions 3-s are used.
The upper base plate 3-a and the intermediate base plate (Part 1) 3-m1 are connected to each other on the opposite sides by the upper / lower connecting slide member, part 3-s, and the crossing direction (one corner of the hexagon) An intermediate seismic isolation plate (Part 1) 3-m1 and an intermediate seismic isolation plate (Part 2) 3-m2 at an angle, for example, a direction shifted by 60 degrees, are connected vertically by a pair of sliding members and part 3-s. Connect and slide the intermediate base plate (part 2) 3-m2 and the lower base plate 3-b vertically in the crossing direction (the angle of one corner of the hexagon, for example, a direction shifted by 60 degrees). By connecting the opposite sides parallel to each other by the members and parts 3-s, the upper base plate 3-a and the intermediate base plate (Part 1) 3-m1 and the intermediate base plate (Part 2) 3-m2 and the lower base plate The shaker 3-b can be connected to each other to resist the pulling force.
In this embodiment, the upper base plate 3-a, the intermediate base plate (Part 1) 3-m1, the intermediate base plate (Part 2) 3-m2, and the bottom base plate 3-b are mutually connected. When connecting the upper and lower upper and lower connecting slide members / parts by shifting by 60 degrees in order, the connecting order of the parallel opposite sides is not limited as long as the directions of the upper and lower connecting slide members / parts do not overlap. The angle is also preferably divided into three equal parts of 180 degrees, but may be simply divided into three parts.
Of FIG. 353 to FIG. 355, FIG. 354 is an embodiment in which the sliding surfaces are in contact with each other, and FIG. 355 is an embodiment in which rollers, balls (bearings) 5-e and 5-f are provided. is there.
Here, in the case of the roller (bearing) 5-f, the roller (bearing) is provided perpendicular to the sliding direction. The same applies to the ball (bearing), but the roller (bearing) 5-f may be partially provided not at the entire surface of the seismic isolation plate but at the center so as not to protrude even if it moves. Moreover, the size of the installation range can support the load of the structure to be seismically isolated.
Further, when the roller ball (bearing) is provided on the entire surface of the base isolation plate, the cage 5-g is of a type in which the roller ball does not fall even if it protrudes from the base isolation plate. It is also conceivable to circulate by circulating rolling guide.
In addition, the above configuration may be overlapped without connecting the upper and lower sliding members and part 3-s (there may be only a guide in the sliding direction), and even in that case, rollers (bearings), balls (bearings) The configuration of is the same.
(3) Cross 4 parallel top and bottom connection
Similarly, in the method of (2), an octagonal upper base plate 3-a and an intermediate base plate (Part 1) 3-m1 and an intermediate base plate (Part 2) 3-m2 and an intermediate base plate ( 3) A five-layer seismic isolation device and a sliding bearing are constructed with 3-m3 and lower base isolation plate 3-b.
However, in a regular octagon, one side is too short, so in the embodiment of FIGS. 364 to 366, five layers of square-shaped seismic isolation plates that are shifted by 45 degrees are laminated and connected to each other vertically. It is connected by a slide member and part 3-s.
In other words, the 5-layer stack means the upper base plate 3-a, the intermediate base plate (Part 1) 3-m1, the intermediate base plate (Part 2) 3-m2, and the intermediate base plate (Part 3) 3- It consists of m3 and lower base plate 3-b.
Specifically, it is as follows.
First, the upper base isolation plate 3-a, which is formed by shifting two square base isolation plates 45 degrees apart, and the same shape of the intermediate base isolation plate (Part 1) 3-m1 are connected to each other in parallel and vertically.・ Connect by part 3-s.
That is, the lower base isolation plate of the upper three base isolation plates 3-a and the upper base isolation plate (Part 1) 3-m1 of the upper base isolation plate 3-m1 are connected vertically. -It will be connected by part 3-s.
The base isolation plate (Part 1) of the 3-m1 lower plate is parallel to the base isolation plate (Part 2) of the 3-m2 base isolation plate The opposite sides are connected by the top and bottom connecting slide member, part 3-s. The direction of the upper and lower connecting slide member / portion is deviated by 45 degrees from the direction of the upper / lower connecting slide member / portion that joins the upper base isolation plate 3-a and the intermediate base isolation plate (part 1) 3-m1.
In addition, the lower seismic isolation plate of the intermediate seismic isolation plate (Part 2) 3-m2 and the upper seismic isolation plate (Part 3) of the 3-m3 seismic isolation plate The parallel opposite sides are connected by an up-and-down connecting slide member, part 3-s. The direction of the top / bottom slide member / part is 45 degrees with the direction of the top / bottom slide member / part that joins the intermediate base plate (Part 1) 3-m1 and the intermediate base plate (Part 2) 3-m2. Shift.
In addition, the other side of the middle seismic isolation plate (Part 3) 3-m3 is parallel to the lower base isolation plate and the lower base isolation plate 3-b. Connect with each other by connecting the upper and lower slide members, part 3-s. Similarly, the direction of the upper and lower connecting slide member / portion is the same as the direction of the upper / lower connecting slide member / portion that joins the intermediate base plate (Part 2) 3-m2 and the intermediate base plate (Part 3) 3-m3. 45 degrees off.
With the above configuration, the upper base plate 3-a, the intermediate base plate (Part 1) 3-m1, the intermediate base plate (Part 2) 3-m2, the intermediate base plate (Part 3) 3-m3 and the bottom The seismic isolation plate 3-b can be connected to each other to cope with the pulling force.
In addition, the base isolation plate above the two of the upper base isolation plates 3-a and the structure 1 to be isolated are further connected to the base isolation plate below the two of the lower base isolation plates 3-b. The plate and the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated are joined to each other.
In this example, the upper base plate 3-a, the intermediate base plate (Part 1) 3-m1, the intermediate base plate (Part 2) 3-m2, and the intermediate base plate (Part 3) 3-m3 When the upper and lower connecting slide members / portions connecting the upper and lower seismic isolation plate 3-b are shifted by 45 degrees in order, they are parallel if the directions of the upper / lower connecting slide members / portions do not overlap. The order of connection between the opposite sides does not matter. The angle is also preferably divided into four equal parts of 180 degrees, but may be simply divided into four parts.
Of FIGS. 364 to 366 and FIGS. 367 to 369, FIGS. 365 and 368 show the case where the sliding surfaces are in contact with each other, and FIGS. 366 and 369 show the roller ball (bearing) 5-e · 5. This is an example when -f is provided.
Further, FIGS. 364 to 366 are cases where the upper and lower connecting slide members 3-s are used, and FIGS. 367 to 369 are cases where the upper and lower connecting slide portions 3-s are used.
Here, in the case of the roller (bearing) 5-f, the roller (bearing) is provided perpendicular to the sliding direction. The same applies to the ball (bearing), but the roller (bearing) 5-f may be partially provided not at the entire surface of the seismic isolation plate but at the center so as not to protrude even if it moves. Moreover, the size of the installation range can support the load of the structure to be seismically isolated.
Further, when the roller ball (bearing) is provided on the entire surface of the base isolation plate, the cage 5-g is of a type in which the roller ball does not fall even if it protrudes from the base isolation plate. It is also conceivable to circulate by circulating rolling guide.
In addition, the above configuration may be overlapped without connecting the upper and lower sliding members and part 3-s (there may be only a guide in the sliding direction), and even in that case, rollers (bearings), balls (bearings) The configuration of is the same.
(4) Crossing 5 or more parallels
A joint (upper decagonal shape) by vertically connecting slide members and portions 3-s having 5 or more crosses is also conceivable. Increasing the number of crossed parallels makes it easier to deal with seismic forces in an oblique direction with respect to the base plate.
(5) Shape of base plate
In any case, if the slide member that is connected to the upper and lower sides and the part 3-s is attached with the opposite sides parallel to each other, and the hook / hook provided on the sliding surface, the seismic isolation plate can slide in all directions, The form of the seismic isolation plate does not matter.
In other words, (1) is a parallel shape in two crossing directions (orthogonal), (2) is a parallel shape in three crossing directions, (3) is a parallel shape in four crossing directions, (4) is a parallel shape in five crossing directions. Repeatedly, the upper and lower connecting slide members and portions 3-s are respectively attached to the shape and the parallel shape in the six intersecting directions, and it is possible to cope with the case of more intersecting directions.
(6) Top / bottom slide member / part
As shown in FIG. 382, a ball (bearing) 5-e, a roller (bearing) 5-f, and a low-friction material are sandwiched between all of the above-described upper and lower connecting slide members and portions 3-s. Thus, a method of reducing the friction coefficient can be considered.
FIG. 382 (b) shows a case in which the rollers and balls (bearings) 5-f and 5-e are provided on the vertically connecting slide member / portion 3-s to reduce the side frictional resistance by rolling. Although it is a figure of a lower hook, if it turns upside down, it will become a figure of an upper hook.
As can be seen from this figure, when the side friction is reduced, the hooking part (or the hooking part) of the upper and lower connecting slide member / part should be a roller ball ( Bearing) 5-f, 5-e do not have to be displaced.
FIGS. 383 (c) (d), 384, and 385 show that a roller 5-f having an L-shaped cage 5-g is provided on the upper / lower connecting slide member / section 3-s, and the side surface is moved by rolling. When the frictional resistance on the upper surface is reduced (in addition, separate rollers 5-f for the side surface and the upper surface may be provided. Of course, only one of them may be provided. Only the upper roller 5-f may be provided). Reducing the frictional resistance on the top surface has the effect of reducing the frictional resistance when pulling out to the bearing during an earthquake. Further, the reduction of the frictional resistance on the upper surface has the effect of suppressing the occurrence of twist caused by the occurrence of pulling out during an earthquake. Further, the reduction of the frictional resistance on the side surface has the effect of lowering the frictional resistance that acts when the torsional rotation is suppressed by this support (see 10. Rotation / Torsion Prevention Device) and improving the seismic isolation performance.
Claim 38-3 is an invention with this side low friction material and bearing.
4.2. Double (or more than double) seismic isolation plate with intermediate sliding part, sliding support
The combination of a base-isolated dish having a flat sliding surface part and a base-isolating dish having a concave sliding surface part, and a combination of a base-isolating dish having a concave sliding surface part and a base-isolating dish having a concave sliding surface part must be an intermediate Sliding parts (slip type or rolling type) are necessary, but intermediate sliding parts (sliding type or rolling type) can also be used in combination with a base-isolated dish having a flat-type sliding surface part and a base-type sliding surface part. May be provided.
4.2.1. Intermediate sliding part
4.2.1.1. Intermediate sliding part
It is conceivable that an intermediate sliding part is sandwiched between double (or more than two) base isolation plates and base isolation plates with overlapping sliding bearings. .1.2.), Rolling type such as rollers and balls (4.2.1.3.), And intermediate type between sliding and rolling (4.2.1.4.).
78 to 109 show an embodiment of the invention as set forth in claim 39.
4.1.1. Double (or more) base isolation devices / sliding bearings, and 4.1.2. Mie (or more than triple) base isolation devices / sliding bearings with pull-out prevention,
The upper base plate and the lower base plate having a downward flat slide surface portion or a concave slide surface portion and an upper flat plate surface surface or a concave base plate having a concave slide surface portion. Between them, an intermediate sliding part, an intermediate sliding part with a roller ball (bearing), or a roller ball (bearing) (including a cage with a roller ball), or an intermediate sliding part This is a seismic isolation device / sliding bearing constructed by inserting rollers and balls (bearings) between the upper and lower isolation plates.
There are four cases (1), (2), (3), and (4) below.
(1) Flat-type seismic isolation plates
An intermediate sliding part (slip type) or a roller ball (bearing) between an upper seismic isolation plate 3-a (referred to as a planar seismic isolation plate) having a flat sliding surface part and a lower seismic isolation plate 3-b ) Or an intermediate sliding portion such as a roller ball (bearing) 5-f, 5-e or the like, and FIG. 78 shows a ball (bearing) 5- It is an Example when e is inserted.
FIG. 79 shows a case where roller balls (bearings) 5-f and 5-e are sandwiched between an upper seismic isolation plate 3-a and a lower seismic isolation plate 3-b having a flat sliding surface portion. The roller balls 5-f and 5-e are provided not only on the entire surface of the seismic isolation plate but partially at the central position so that the roller balls 5-f and 5-e do not move and protrude from the seismic isolation plate. Moreover, the size of the installation range can support the load of the structure to be seismically isolated.
FIG. 80 shows a roller ball (bearing) 5-f, 5-e sandwiched between an upper seismic isolation plate 3-a and a lower seismic isolation plate 3-b having a flat sliding surface portion.・ Balls (bearings) 5-f and 5-e are provided on the entire surface of the base plate, and the cage 5-g is a roller ball 5-f and 5-e, and the bottom base is isolated. It is the type that does not fall even if it protrudes from the dish. The merit of the apparatus of FIG. 80 is that the pressure resistance performance is improved as compared with the apparatus of FIG.
The anti-corrosion, dust-proof, and airtightness that prevents evaporation of the lubricant between the flat type seismic isolation plates are double (or double) as shown in Fig. 75 (a) (b). It can be protected by putting a seal or dust-proof cover on the shaker. This also applies to the apparatus shown in FIG. In this case, the roller ball 5-f, 5-e does not protrude from the lower base plate in a small and medium earthquake (in other words, the roller ball does not protrude from the lower base plate in a small earthquake). Determine the size and number of balls 5-f, 5-e), and if a large earthquake occurs, the seal will be broken or the dust-proof cover 3-c will open, and the roller balls 5-g held by the cage 5-g e ・ 5-f also makes it possible to protrude from the base plate.
(2) Flat type base plate and concave base plate (reconstructed base plate)
FIG. 83 shows that the intermediate sliding portion 6 is located between a base-isolated plate (3-a) having a flat sliding surface portion and a base-isolating plate (3-b) having a concave sliding surface portion (referred to as a concave base-isolating plate). It is a case where it is pinched.
In some cases, rollers or balls (bearings) 5-e and 5-f are provided on the upper part (upper surface) 6-u and the lower part (lower surface) 6-l of the intermediate sliding part 6. The roller or ball (bearing) is advantageously circulated by a circulating rolling guide.
In FIG. 83, the seismic isolation plate having the flat sliding surface portion is the upper seismic isolation plate, and the seismic isolation plate having the concave sliding surface portion is the lower seismic isolation plate, but the reverse is also possible.
(3) Recessed base isolation plates
86 to 109 show an intermediate sliding portion 6 or a roller ball between the upper seismic isolation plate 3-a having a downward concave sliding surface portion and the lower seismic isolation plate 3-b having an upward concave sliding surface portion. This is a case where the intermediate sliding portion 6 (= the cage 5-g) having (bearings) 5-e and 5-f is sandwiched.
In any case of FIGS. 86 to 109, as seen in FIGS. 106 to 107, the rollers / balls (bearings) 5-e and 5-f circulate by circulation type rolling guide. Is advantageous.
Further, in the case of a triple or more seismic isolation plate, an intermediate sliding portion may be sandwiched between each seismic isolation plate.
The sliding part upper part (upper surface) 6-u and sliding part lower part (lower surface) 6-l of the intermediate sliding part 6 of the above (1), (2), and (3) have a low friction specification and are low in PTFE and the like. A friction material may be used.
(4) Concave-type base plate and convex-type base plate
Between the upper seismic isolation plate 3-a (referred to as a convex seismic isolation plate) having a downward convex sliding surface portion and the lower seismic isolation plate 3-b having an upward concave sliding surface portion, The intermediate sliding portion 6 (= the cage 5-g) having the roller ball (bearing) is sandwiched, and FIG. 85 shows an embodiment in which the ball (bearing) 5-e is sandwiched.
In addition, with the same configuration as described above in (1) to (4), the upper base isolation plate and the lower base isolation plate may be installed upside down.
4.2.1.2. Intermediate sliding part (slip type)
The following 4.2.1.2.1. And 4.2.1.2.2. And 4.2.1.2.3. Are the double (or the intermediate slip portion of 4.2.1.1. Of claims 40-45 (or The intermediate sliding part of the seismic isolation device consisting of seismic isolation plates (double or more) is of the slip type.
86 to 90 and 102 show an embodiment of the present invention.
The invention of claim 40 is the seismic isolation device comprising a double (or more than double) seismic isolation plate having an intermediate sliding part as described in 4.2.1.1. The intermediate sliding part, which is a combination of the convex type with the curvature that touches and the convex part with the same curvature as the sliding surface part of the lower seismic isolation dish or the curvature that touches, is between the upper and lower isolation plates. It is configured by being sandwiched.
This is because when both the upper and lower base isolation plates are flat type base isolation plates, when both the upper and lower side base isolation plates are concave type base isolation plates, either one of the upper and lower base isolation plates is a flat type base isolation plate. And the other is divided into the case of a concave seismic isolation plate.
In particular, when both the upper and lower base isolation plates are concave base isolation plates,
Upper seismic isolation plate having a sliding surface portion of a downwardly concave shape (eg, spherical surface (FIGS. 86 to 90) or cylindrical valley surface (FIG. 102) or mortar), and upwardly concave shape (example; spherical surface (FIGS. 86 to 90) or circle) A convex sliding part having the same curvature as or in contact with the upper seismic isolation plate and the same curvature as that of the lower seismic isolation dish or between the lower seismic isolation plate having the sliding surface part of the pillar valley surface (Fig. 102) or mortar An intermediate sliding part that is combined with a convex sliding part that has a curvature that touches, or an intermediate sliding part that has a roller ball (bearing) is sandwiched between them, or an upper seismic isolation plate, a lower seismic isolation plate and an intermediate sliding part The roller ball (bearing) is sandwiched between the two.
4.2.1.2.1. Intermediate sliding part with the same curvature as or in contact with the concave spherical base isolation plate (Figs. 86-90), 4.2.1.2.2. Or an intermediate sliding part with a curvature in contact (Fig. 102), 4.2.1.2.3. An intermediate sliding part with a curvature in contact with a mortar-shaped seismic isolation plate, 4.2.1.2.4. There are four cases: an intermediate sliding portion with a curvature that touches. In addition, it is also possible to use concave shapes (such as trapezoidal shapes) other than these four types.
This will be specifically described below.
4.2.1.2.1. Intermediate sliding part (planar, concave spherical base plate)
The invention of claim 41 is the seismic isolation device / sliding support of claim 39,
One or a plurality (or all) of the intermediate sliding portions have an upper seismic isolation plate having a sliding surface portion such as a downward flat surface or a concave spherical surface, and a sliding surface portion such as an upward flat surface or a concave spherical surface. The same as the sliding surface of the lower seismic isolation plate and the lower seismic isolation plate sandwiched between these upper and lower seismic isolation plates, with the same curvature as or in contact with the sliding surface of the upper seismic isolation plate. It consists of an intermediate sliding part with a shape that combines the curvature or the convex shape of the adjacent curvature, and in some cases, it is configured by inserting a roller ball (bearing) between the base isolation plate and the intermediate sliding part It is a seismic isolation device / sliding bearing characterized by
When restoration is expected, at least one of the upper and lower seismic isolation dishes needs to be a concave seismic isolation dish.
Of these, FIGS. 86 to 90 show an upper lower portion between an upper base isolation plate 3-a having a downward concave spherical sliding surface portion and a lower base isolation plate 3-b having an upward concave spherical sliding surface portion. It is an Example when the intermediate | middle sliding part 6 which has the convex-shaped sliding surface part of the curvature which is the same curvature as the sliding surface part of a side seismic isolation plate or touches is inserted | pinched.
86 to 87 show an intermediate sliding portion sandwiched between an upper seismic isolation plate 3-a having a downward concave spherical sliding surface portion and a lower seismic isolation plate 3-b having an upward concave spherical sliding surface portion. 6, the upper part of the convex sliding part (upper surface) 6-u has the same spherical ratio as the upper seismic isolation plate 3-a, and the lower part of the convex sliding part (lower surface) 6-l is lower seismic isolation plate 3- This embodiment is advantageous when it has the same sphericity as b.
This is because, as shown in FIGS. 87 (e) and (f), even if the upper base plate 3-a and the lower base plate 3-b are displaced due to seismic vibration, the upper part (upper surface) 6- The contact area between u and upper seismic isolation plate 3-a, and the sliding surface lower part (lower surface) 6-l and lower seismic isolation plate 3-b always have the same area, and the vertical load transmission capacity Because it is advantageous.
The embodiment of FIG. 88 is a case where the intermediate sliding portion 6 is larger and flatter than the intermediate sliding portion 6 of the embodiments of FIGS.
The embodiment of FIG. 89 is a case where a ball (bearing) 5-e is provided on the lower portion (lower surface) 6-l of the intermediate sliding portion 6, and the embodiment of FIG. This is a case where a ball (bearing) 5-e is provided on both the upper part (upper surface) 6-u and the lower part (lower surface) 6-l.
The configurations shown in FIGS. 89 to 90 are advantageous in terms of vertical load transmission capability because the ball always contacts the concave spherical surface and the contact surface can always have the same area even when vibrating.
Note that there is a case where the configuration is upside down with respect to the embodiment of FIG. 89, that is, a ball (bearing) 5-e is provided on the upper portion (upper surface) 6-u of the intermediate sliding portion 6.
Further, 4.2.1.2.2. And 4.2.1.2.3. Below show examples of claims 41 to 45.
4.2.1.2.2. Intermediate sliding part (planar, cylindrical valley surface seismic isolation plate)
The invention of claim 42 is the seismic isolation device / sliding support of claim 39,
One or a plurality (or all) of the intermediate sliding portions have an upper base plate having a sliding surface portion such as a downward planar shape or a cylindrical valley surface shape, and a sliding surface portion such as an upward planar shape or a cylindrical valley surface shape. The same as the sliding surface of the lower seismic isolation plate and the lower seismic isolation plate sandwiched between these upper and lower seismic isolation plates, with the same curvature as or in contact with the sliding surface of the upper seismic isolation plate. It consists of an intermediate sliding part with a shape that combines the curvature or the convex shape of the adjacent curvature, and in some cases, it is configured by inserting a roller ball (bearing) between the base isolation plate and the intermediate sliding part It is a seismic isolation device / sliding bearing characterized by
When restoration is expected, at least one of the upper and lower seismic isolation dishes needs to be a concave seismic isolation dish.
Among them, FIG. 102 shows an upper part of the sliding part (between the upper seismic isolation plate 3-a having the sliding surface part of the downward cylindrical valley surface and the lower base isolation plate 3-b having the sliding surface part of the upward cylindrical valley surface ( When the upper sliding surface 6-u has the same curvature as the upper seismic isolation plate 3-a and the lower sliding portion 6 (lower surface) 6-l has the same curvature as the lower seismic isolation plate 3-b. This is an example.
The embodiment of FIGS. 86 to 87 has a restoring force in all directions, whereas the embodiment of FIG. 102 has a restoring force in only one direction (including return and the following). Features and benefits are the same.
In other words, even if the upper base plate 3-a and the lower base plate 3-b are displaced due to seismic vibration, the upper part (upper surface) 6-u and the upper base plate 3-a are in contact with each other. Both the surface and the contact surface of the lower part (lower surface) 6-l of the sliding part and the lower seismic isolation plate 3-b are always obtained in the same area, which is advantageous in the vertical load transmission capability.
In some cases, rollers or balls (bearings) 5-e and 5-f are provided on the upper part (upper surface) 6-u and the lower part (lower surface) 6-l of the intermediate sliding part 6. This configuration is advantageous in terms of vertical load transmission capability because a roller or a ball is always in contact with the cylindrical valley surface shape, and the same contact area can be obtained even during vibration.
Furthermore, there are seismic isolation devices and sliding bearings composed of a sliding surface portion such as a mortar surface or a V-shaped valley surface and a convex intermediate sliding portion having a curvature in contact therewith.
The specific configuration is as follows.
In the seismic isolation device consisting of double (or more than two) seismic isolation plates (concave seismic isolation plates) with an intermediate sliding part in 4.2.1.1.
An upper seismic isolation plate having a sliding surface portion such as a downward-facing concave mortar surface or a V-shaped valley surface; a lower seismic isolation plate having a sliding surface portion such as an upward-facing concave mortar surface or a V-shaped valley surface;
An intermediate sliding part or roller that is sandwiched between these seismic isolation plates and has a shape in which the convex shape of curvature that touches the sliding surface portion of the upper seismic isolation plate and the convex shape of curvature that touches the sliding surface portion of the lower seismic isolation plate merge. -It consists of an intermediate sliding part with a ball (bearing),
In some cases, a roller ball (bearing) is sandwiched between the upper base plate, the lower base plate and the intermediate sliding portion.
4.2.1.2.3. It is divided into an intermediate sliding part (planar, mortar-shaped base isolation plate) and 4.2.1.2.4. An intermediate sliding part (planar, V-shaped base isolation plate).
4.2.1.2.3. Intermediate sliding part (planar, mortar-shaped base plate)
The invention of claim 43 is the seismic isolation device / sliding bearing of claim 39,
One or a plurality (or all) of the intermediate sliding parts may be an upper seismic isolation plate having a sliding surface portion such as a downward flat surface or a mortar shape, and a lower seismic isolation having a sliding surface portion such as an upward flat surface or a mortar shape. The convex shape of the curvature that touches the sliding surface portion of the upper seismic isolation plate and the convex shape of the curvature that touches the sliding surface portion of the lower seismic isolation plate that sandwiches the intermediate sliding portion are combined. The base isolation device is characterized by comprising an intermediate sliding portion of the shape and, in some cases, a roller ball (bearing) sandwiched between the base isolation plate and the intermediate sliding portion.・ Sliding support.
When restoration is expected, at least one of the upper and lower seismic isolation dishes needs to be a concave seismic isolation dish.
4.2.1.2.4. Intermediate sliding part (planar, V-shaped valley-shaped base plate)
The invention of claim 44 is the seismic isolation device / sliding support of claim 39,
One or a plurality of (or all) intermediate sliding portions may be an upper seismic isolation plate having a sliding surface portion such as a downward planar shape or a V-shaped valley surface, and a sliding surface portion such as an upward planar shape or a V-shaped valley surface shape. Lower seismic isolation plate having a convex shape of curvature that touches the sliding surface portion of the upper seismic isolation plate and curvature that touches the sliding surface portion of the lower seismic isolation plate sandwiching this intermediate sliding portion It consists of an intermediate sliding part with a shape combined with a convex shape, and in some cases, a roller ball (bearing) is sandwiched between the base isolation plate and the intermediate sliding part. It is a characteristic seismic isolation device and sliding bearing.
When restoration is expected, at least one of the upper and lower seismic isolation dishes needs to be a concave seismic isolation dish.
4.2.1.2.5. Intermediate sliding part (intermediate sliding part with curvature in contact with concave seismic isolation plate)
The invention of claim 45 is the seismic isolation device / sliding bearing comprising the V-shaped valley-shaped base isolation plate according to claims 43 to 44,
The bottom of the mortar or V-shaped valley surface has the same curvature as the intermediate sliding portion sandwiched between the seismic isolation plates, and the mortar or V-shaped valley surface is formed in contact with the mortar or V-shaped valley surface. Seismic isolation devices and sliding bearings.
4.2.1.3. Intermediate sliding part (rolling type)
Claims 46 to 51 are the intermediate sliding part of the seismic isolation device of 4.2.1.1., Which comprises a double (or more than two) seismic isolation dish (concave base isolation dish) having an intermediate sliding part. However, it is a rolling type.
4.2.1.3.1. Intermediate sliding part (planar, concave spherical base plate)
FIG. 92 shows an embodiment of the spherical seismic isolation plate type invention according to claim 46. In the seismic isolation device consisting of double (or more than two) seismic isolation plates (concave seismic isolation plates) with an intermediate sliding part in 4.2.1.1.
Upper seismic isolation plate 3-a having a downward flat or concave spherical sliding surface portion, lower seismic isolation plate 3-b having an upward planar or concave spherical sliding surface portion, and these seismic isolation This is a seismic isolation device / sliding bearing constructed by holding a ball 5-e sandwiched between plates 3-a and 3-b.
When restoration is expected, at least one of the upper and lower seismic isolation dishes needs to be a concave seismic isolation dish.
4.2.1.3.2. Intermediate sliding part (planar, mortar-shaped seismic isolation plate)
FIG. 91 shows an embodiment of the mortar-shaped seismic isolation plate type invention according to claim 47.
In the seismic isolation device consisting of double (or more than two) seismic isolation plates (concave seismic isolation plates) with an intermediate sliding part in 4.2.1.1.
An upper base plate 3-a having a downward flat or mortar-shaped sliding surface portion, a lower base plate 3-b having an upward flat or mortar-shaped sliding surface portion, and these base plates 3-a This is a seismic isolation device / sliding bearing composed of a ball 5-e sandwiched between 3-b.
When restoration is expected, at least one of the upper and lower seismic isolation dishes needs to be a concave seismic isolation dish.
In particular, in the case of a mortar-shaped seismic isolation plate, the bottom of the mortar is preferably a spherical surface having the same curvature as the ball 5-e, and the mortar is preferably formed in contact with it. Thereby, even if the seismic isolation dish is mortar-shaped, the contact area between the ball and the seismic isolation dish can be increased, and the pressure resistance performance can be improved.
As a result, it is possible to minimize the biting of the ball into the seismic isolation plate, which is a concern after aging. This is because it is possible to prevent encroachment during normal times (including during small earthquakes with small displacements) by increasing the contact area between the ball and the seismic isolation plate by this method.
Claim 48 is the invention.
4.2.1.3.3. Intermediate sliding part (planar, cylindrical valley surface seismic isolation plate)
The invention according to claim 49 provides
In the seismic isolation device consisting of double (or more than two) seismic isolation plates (concave seismic isolation plates) with an intermediate sliding part in 4.2.1.1.
Upper seismic isolation plate 3-a having a downward planar or cylindrical valley-like sliding surface portion, lower seismic isolation plate 3-b having an upward planar or cylindrical valley-like sliding surface portion, and these isolation plates 3 This is a seismic isolation device / sliding bearing constructed by having a roller 5-f (or a ball 5-e) sandwiched between 3-a and 3-b (provided at right angles to the sliding direction).
When restoration is expected, at least one of the upper and lower seismic isolation dishes needs to be a concave seismic isolation dish.
4.2.1.3.4. Intermediate sliding part (planar, V-shaped valley-shaped base plate)
The invention according to claim 50 provides
In the seismic isolation device consisting of double (or more than two) seismic isolation plates (concave seismic isolation plates) with an intermediate sliding part in 4.2.1.1.
An upper seismic isolation plate 3-a having a downward flat or concave V-shaped valley surface sliding surface portion, and a lower base isolation plate 3-b having an upward planar or concave V-shaped valley surface sliding surface portion; A seismic isolation device / sliding bearing constructed by having a roller 5-f (or ball 5-e) sandwiched between these seismic isolation plates 3-a and 3-b (provided perpendicular to the sliding direction). is there.
When restoration is expected, at least one of the upper and lower seismic isolation dishes needs to be a concave seismic isolation dish.
In particular, in the case of a base-isolated dish having a V-shaped valley-like sliding surface, the bottom of the V-shaped valley surface has the same curvature as that of the roller (or ball 5-e), and the V-shaped valley surface is in contact with it. It is good to form in shape. Thereby, the contact area between the roller 5-f (or the ball 5-e) and the seismic isolation plate can be increased regardless of the V-shaped valley surface shape, and the pressure resistance performance can be improved.
This minimizes the biting of the roller (or ball 5-e) into the seismic isolation plate, which is a concern after aging. This is to prevent the problem of normal encroachment (including the case of a small earthquake with a small displacement) by increasing the contact area between the roller (or ball 5-e) and the base plate using this method. Because it can.
Claim 51 is the invention.
4.2.1.4. Intermediate sliding part (rolling and sliding intermediate type)
The 52nd to 53rd aspects of the present invention are as follows. The intermediate sliding part of the seismic isolation device comprising the double (or more) seismic isolation plate having the intermediate sliding part of 4.2.1.1. It is an invention of a bearing that can obtain an intermediate friction coefficient between rolling and sliding. The friction coefficient is separated from the rolling bearing about 1/100 to the sliding bearing about 1/10, and the intermediate value was not obtained.
This is made possible by having a roller 5-f and a ball 5-e (bearing) in the intermediate sliding portion 6 and inventing a combined bearing of rolling and sliding.
An intermediate sliding part having a roller 5-f and a ball 5-e (bearing) in the intermediate sliding part is sandwiched between upper and lower base isolation plates.
The intermediate sliding portion is constituted by a roller 5-f and a ball 5-e (bearing) and a sliding portion 6-d having the roller ball (bearing).
FIG. 392 shows an example thereof.
FIG. 393 shows an example in which the sliding portion 6-d has a plurality of rollers 5-f and balls 5-e (bearings).
(1) Anti-rotation type
The 52nd aspect of the present invention provides the sliding portion 6-d and the roller 5-f / ball 5-e (bearing) so that the sliding portion 6-d suppresses the rotation of the roller 5-f / ball 5-e (bearing). ) And the contact surface friction is increased. Since the sliding portion 6-d is mainly configured to suppress the rotation of the roller 5-f and the ball 5-e (bearing), the sliding portion 6-d does not have to be in contact with the seismic isolation plate. It is not necessary to transmit the load on the seismic isolation plate.
(2) Friction rotation combined type
The 53rd aspect is a configuration in which both the sliding portion 6-d and the roller 5-f and the ball 5-e (bearing) are in contact with the seismic isolation plate evenly, and the friction coefficient is determined by the friction of both.
It is best to contact the ball 5-e (bearing) and the sliding portion 6-d evenly so that one does not strongly contact the base plate, but this is not relatively difficult on a spherical surface.
However, considering the case where the base plate is a mortar, the contact surface of the intermediate sliding portion 6 with the base plate is a spherical surface. In this case, the sliding portion 6-d is an elastically deformed low friction plastic member ( It is better to use a trade name such as Delrin. This is because the sliding portion 6-d is easily contacted by elastic deformation.
In addition, when using a low-friction plastic member (trade name Delrin, etc.) for the sliding part 6-d, the sliding part 6-d is a roller 5-f / ball 5 until it is placed in the seismic isolation plate and pressure is applied. Even if the sliding part 6-d is larger in dimension than the -e (bearing) and the area contacting the seismic isolation plate is superior, pressure is applied from the seismic isolation plate under the load of the seismic isolation structure. Since plastic parts are distorted, the sliding part 6-d and the roller 5-f, so that both the sliding part 6-d and the roller 5-f and ball 5-e (bearing) are in contact with the base plate. Determine the dimensions of the ball 5-e (bearing).
(3) Combination of (1) and (2)
(1) There is also a combination of (2).
When using a low-friction plastic material (such as Delrin) for the sliding part 6-d, the rotation suppression of (1) is automatically performed if the configuration described in (2) Combined friction rotation type is adopted. Become a mold. This is because, when pressure is applied to the sliding portion 6-d from the base plate, the sliding portion 6-d automatically expands in the horizontal direction and rotates the roller 5-f and the ball 5-e (bearing). This is because the pressure is such that the sliding portion 6-d suppresses the rotation of the roller 5-f and the ball 5-e (bearing).
4.2.2. Double intermediate sliding part
103 to 105 show an embodiment of the invention as set forth in claim 54.
The invention of claim 54 is that the intermediate sliding portion is doubled in the seismic isolation device and sliding bearing of 4.2.1.
In the seismic isolation device and sliding bearing of 4.2.1.
One or more (or all) intermediate sliding portions are divided into a first intermediate sliding portion and a second intermediate sliding portion,
A convex sliding surface portion having the same curvature as or in contact with the concave sliding surface portion of either the upper or lower seismic isolation plate, and the opposite portion of the convex shape has a convex (or concave) spherical sliding surface portion. An intermediate sliding part,
It has a concave (or convex) spherical sliding surface portion of the same spherical ratio as the convex (or concave) spherical sliding surface portion of the opposite portion, and the opposite portion of the concave (or convex) shape is upper or lower A second intermediate sliding portion having a convex sliding surface portion of the same curvature as or in contact with the other flat or concave sliding surface portion of the shaker,
The first intermediate sliding portion and the second intermediate sliding portion are configured by being sandwiched between upper and lower seismic isolation plates so that spherical sliding surface portions having the same spherical ratio overlap each other.
In other words, it consists of an upper base plate 3-a having a downward sliding surface portion, a lower base plate 3-b having an upward sliding surface portion, and an intermediate sliding portion 6 sandwiched between the two base plates. The intermediate sliding portion 6 is divided into a first intermediate sliding portion 6-a and a second intermediate sliding portion 6-b, and is doubled.
The intermediate sliding part 6 in 4.2.1. Is divided into a first intermediate sliding part 6-a and a second intermediate sliding part 6-b.
The first intermediate sliding portion 6-a has a convex sliding surface portion having the same curvature as or in contact with the planar or concave sliding surface portion of the upper seismic isolation plate 3-a, and is convex on the opposite side of the convex sliding surface portion ( Or concave) type spherical sliding surface part,
The second intermediate sliding portion 6-b has a concave (or convex) sliding surface portion having the same spherical rate as the convex (or concave) spherical sliding surface portion of the opposite portion of the first intermediate sliding portion 6-a, and The opposite portion of the concave (or convex) sliding surface portion has a convex sliding surface portion having the same curvature as or in contact with the planar or concave sliding surface portion of the lower seismic isolation plate 3-b.
The first intermediate sliding portion 6-a and the second intermediate sliding portion 6-b overlap each other with the spherical sliding surfaces having the same spherical ratio, and the upper base isolation plate 3-a and the lower side It is configured by being sandwiched between the shaker 3-b.
When restoration is expected, at least one of the upper and lower seismic isolation dishes needs to be a concave seismic isolation dish.
In particular, in the case of a concave seismic isolation plate, the seismic isolation plate having a concave spherical sliding surface portion is used, and intermediate sliding portions (first intermediate sliding portion 6-a and second intermediate sliding portion 6-b) that slide on the sliding surface portion. It is also advantageous that the sliding surface portion is a convex spherical sliding surface portion having the same spherical ratio.
In addition, the relationship between the first intermediate sliding portion 6-a and the second intermediate sliding portion 6-b may be upside down, and FIG. 105 is an embodiment in the case of upside down in FIGS. .
In any of FIGS. 103 to 104 and 105, as shown in FIGS. 104 (e) and 104 (f), the upper base plate 3-a and the lower base plate 3-b are displaced by the seismic vibration. However, the contact surface between the upper part of the sliding part (upper surface) 6-u and the upper seismic isolation plate 3-a and the contact surface between the lower part of the sliding part (lower surface) 6-l and the lower base isolation plate 3-b The same area is always obtained, which is advantageous in terms of vertical load transmission capability.
Roller balls (bearings) 5-f and 5-e may be provided on the upper part (upper surface) 6-u and the lower part (lower surface) 6-l of the sliding part. This configuration is advantageous in terms of vertical load transmission ability because the roller or ball always comes into contact with the concave spherical surface and the same contact area can be obtained even during vibration.
In addition, if a roller ball (bearing) is provided at a position where the first intermediate sliding portion 6-a and the second intermediate sliding portion 6-b are in contact with each other, it is advantageous because swinging is facilitated.
4.2.3. Triple intermediate sliding part
106 to 109 show an embodiment of the invention as set forth in claim 55.
The invention of claim 55 is that the intermediate sliding portion is tripled in the seismic isolation device / sliding support of 4.2.1.
In the seismic isolation device and sliding bearing of 4.2.1.
One or a plurality of (or all) intermediate sliding portions are divided into a first intermediate sliding portion, a second intermediate sliding portion, and a third intermediate sliding portion,
It has a convex sliding surface portion with the same curvature as or in contact with the flat or concave sliding surface portion of either the upper or lower seismic isolation plate, and the opposite portion of the convex shape is a concave (or convex) spherical sliding surface portion. A first intermediate sliding portion having
It has a convex (or concave) spherical sliding surface portion having the same spherical ratio as the concave (or convex) spherical sliding surface portion of the opposite portion, and the opposite portion of the convex (or concave) shape is a convex (or concave) shape. A second intermediate sliding portion having a spherical sliding surface portion;
It has a concave (or convex) spherical sliding surface portion of the same spherical ratio as the convex (or concave) spherical sliding surface portion of the opposite portion, and the opposite portion of the concave (or convex) shape is upper or lower A third intermediate sliding portion having a convex sliding surface portion having the same curvature as or in contact with the other planar or concave sliding surface portion of the shaker,
The first intermediate sliding portion, the second intermediate sliding portion, and the third intermediate sliding portion are sandwiched between the upper and lower seismic isolation plates so that the spherical sliding surfaces having the same spherical ratio overlap each other. Consists of.
An intermediate slip sandwiched between the upper base plate 3-a having a downward flat or concave sliding surface portion, the lower base plate 3-b having an upward flat or concave sliding surface portion, and both base isolation plates The intermediate sliding portion 6 is divided into a first intermediate sliding portion 6-a, a second intermediate sliding portion 6-b, and a third intermediate sliding portion 6-c, and is tripled. It is an invention to do.
That is, the intermediate sliding portion 6 in 4.2.1 is divided into a first intermediate sliding portion 6-a, a second intermediate sliding portion 6-b, and a third intermediate sliding portion 6-c.
The first intermediate sliding portion 6-a has a convex sliding surface portion having the same curvature as or in contact with the upper seismic isolation plate 3-a having a downward planar or concave sliding surface portion, and the opposite portion of the convex shape is concave ( Or convex) having a spherical sliding surface portion.
The second intermediate sliding portion 6-b has a convex (or concave) sliding surface portion having the same spherical ratio as the concave (or convex) spherical surface of the opposite portion of the first intermediate sliding portion 6-a. The opposite part of the (or concave) mold has a convex (or concave) spherical sliding surface.
The third intermediate sliding portion 6-c has a concave (or convex) sliding surface portion having the same spherical ratio as the convex (or concave) spherical surface of the opposite portion of the second intermediate sliding portion 6-b. The opposite part of the (or convex) mold has a convex sliding surface part with the same curvature as or in contact with the lower seismic isolation plate 3-b having an upward planar or concave sliding surface part.
The first intermediate sliding portion 6-a, the second intermediate sliding portion 6-b, and the third intermediate sliding portion 6-c overlap each other with spherical sliding surfaces having the same spherical ratio, and It is configured by being sandwiched between the base isolation plate 3-a and the lower base isolation plate 3-b.
When restoration is expected, at least one of the upper and lower seismic isolation dishes needs to be a concave seismic isolation dish.
In particular, in the case of using a concave seismic isolation plate, the seismic isolation plate having a concave spherical sliding surface portion is used, and intermediate sliding portions (first intermediate sliding portion 6-a and third intermediate sliding portion 6-c) that slide on the sliding surface portion. ) Sliding surface parts, each base isolation plate (first intermediate sliding part 6-a upper seismic isolation plate and third intermediate sliding part 6-c lower seismic isolation plate) convex spherical surface of the same spherical ratio It is advantageous to have a sliding surface portion.
In this case, as shown in FIGS. 107 (e) and 107 (f), even if the upper base plate 3-a and the lower base plate 3-b are displaced due to seismic vibration, the upper part (upper surface) 6- The contact area between u and upper seismic isolation plate 3-a, and the sliding surface lower part (lower surface) 6-l and contact surface between lower seismic isolation plate 3-b are always obtained in the same area, and the vertical load transmission capacity Is advantageous. In addition, it is advantageous in terms of vertical load transmission capability that the sliding portion has a shape that is wider than the concave spherical shape of the seismic isolation plate.
The second intermediate sliding portion 6-b may be spherical, and FIGS. 106 to 107 are embodiments in that case.
FIG. 107 (g) shows an example in which roller balls (bearings) 5-f and 5-e are provided on the upper part (upper surface) 6-u and the lower part (lower surface) 6-l of the sliding part. This configuration is advantageous in terms of vertical load transmission ability because the roller or ball always comes into contact with the concave spherical surface and the same contact area can be obtained even during vibration. The roller balls (bearings) 5-f and 5-e are circulated by a circulation type rolling guide (taken into the inner side in the cross-sectional direction).
In addition, if a roller ball (bearing) is provided at a position where the second intermediate sliding portion 6-b, the first intermediate sliding portion 6-a, and the third intermediate sliding portion 6-c are in contact with each other, swinging becomes easier. Is advantageous.
108 to 109 show another embodiment of the 55th aspect of the present invention.
The upper base isolation plate 3-a having a downward concave spherical sliding surface portion, the lower base isolation plate 3-b having an upward concave spherical sliding surface portion, and the intermediate sliding portion 6 sandwiched between both base isolation plates 6 The intermediate sliding portion 6 is divided into a first intermediate sliding portion 6-a, a second intermediate sliding portion 6-b, and a third intermediate sliding portion 6-c, and is tripled. It is.
That is, the intermediate sliding portion 6 in 4.2.1 is divided into a first intermediate sliding portion 6-a, a second intermediate sliding portion 6-b, and a third intermediate sliding portion 6-c.
The first intermediate sliding portion 6-a has a convex sliding surface portion having the same spherical ratio as the concave shape of the upper seismic isolation plate 3-a having a downward concave spherical sliding surface portion, and the opposite portion of the convex shape is a convex shape. It has a spherical sliding surface.
The second intermediate sliding portion 6-b has a concave sliding surface portion having the same spherical ratio as the convex spherical surface of the opposite portion of the first intermediate sliding portion 6-a, and the opposite portion of the concave shape is a concave spherical sliding surface. It has a surface part.
The third intermediate sliding portion 6-c has a convex sliding surface portion having the same spherical ratio as the concave spherical surface of the opposite portion of the second intermediate sliding portion 6-b, and the opposite portion of the convex shape is directed upward at the lower portion. It has a convex spherical sliding surface portion having the same spherical ratio as the concave shape of the seismic isolation plate 3-b having a concave spherical sliding surface portion.
The first intermediate sliding portion 6-a, the second intermediate sliding portion 6-b, and the third intermediate sliding portion 6-c overlap each other with spherical sliding surfaces having the same spherical ratio, and It is configured by being sandwiched between the base isolation plate 3-a and the lower base isolation plate 3-b.
In this case, as shown in FIGS. 109 (e) and (f), even if the upper seismic isolation plate 3-a and the lower seismic isolation plate 3-b are displaced due to seismic vibration, the upper part (upper surface) 6 of the sliding portion The contact area between -u and the upper seismic isolation plate 3-a and the sliding surface lower part (lower surface) 6-l and the lower seismic isolation plate 3-b are always the same area. It is advantageous in load transmission capacity.
Roller balls (bearings) 5-f and 5-e may be provided on the upper part (upper surface) 6-u and the lower part (lower surface) 6-l of the sliding part. This configuration is advantageous in terms of vertical load transmission ability because the roller or ball always comes into contact with the concave spherical surface and the same contact area can be obtained even during vibration.
In addition, if a roller ball (bearing) is provided at a position where the second intermediate sliding portion 6-b, the first intermediate sliding portion 6-a, and the third intermediate sliding portion 6-c are in contact with each other, swinging is easy. This is advantageous.
4.2.4. Intermediate sliding part with restoring spring Double (or more) base isolation plate isolation device / sliding bearing
An embodiment of the invention of claim 56 is shown in FIG. 81, FIG. 82, and FIG. 84, and the above-mentioned 4.2. In each of the sliding bearing devices, the intermediate sliding portion 6 is connected to the upper seismic isolation plate 3-a and the lower seismic isolation plate 3-b with a spring 25 (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 25 to restore the resilience. It is an invention of a seismic isolation device and a sliding bearing characterized by having a function of a restoring device.
FIG. 81 shows a case where the intermediate sliding portion 6 and the upper seismic isolation plate 3-a, and the intermediate sliding portion 6 and the lower seismic isolation plate 3-b are connected by a spring or the like 25, respectively.
FIG. 84 shows the case where the intermediate sliding portion 6 and either the upper seismic isolation plate 3-a or the upper seismic isolation plate 3-b are connected by a spring 25, etc. The shake plate has a gradient such as a concave surface and is configured to restore the intermediate sliding portion 6.
Moreover, the relationship between the upper seismic isolation plate 3-a and the lower seismic isolation plate 3-b may be upside down. In other words, the intermediate sliding portion 6 and the lower seismic isolation plate 3-b are connected by the spring etc. 25, and the upper seismic isolation plate 3-a not connected by the spring etc. 25 has a concave surface or the like, In this configuration, the unit 6 is restored.
Further, as shown in FIG. 82, when the cage 5-g of the ball 5-e and the lower seismic isolation plate 3-b in FIG. The shaker 3-a may be connected by a spring 25 or the like. In this case, not only the structure to be seismically isolated is restored by the spring 25, but also the cage 5-g is returned to the center of the seismic isolation plate, and the lower seismic isolation plate of the upper seismic isolation plate is fixed. Return to position is also possible.
The merit of the above devices is that the size of the restoration device can be almost half of the conventional size as in the case of the seismic isolation plate as described in 4.1.1.
This is because the size when the upper base plate 3-a and the lower base plate 3-b are displaced from each other by the intermediate sliding part 6 at the time of the earthquake is the upper base plate 3-a and the lower base plate. This is because it becomes possible to add up the slidable dimensions of each of the dishes 3-b. However, the deviation dimension is reduced by the width of the sandwiched intermediate sliding portion 6 and the contracted spring. If the width of the smaller part is Q and half of the maximum amplitude of the earthquake is L, the upper base plate and the lower base plate are displaced from each other. The size may be L + Q (considering the case of a square). In general, it should be a dimension with a margin or more.
On the other hand, in the conventional seismic isolation device / sliding bearing, the size of one side of the seismic isolation plate (as in the case of the square as described above) is 2 × L + Q ′ (Q ′: the width of the sliding portion 5 and the contracted spring). Equally).
Therefore, the seismic isolation device / sliding bearing with a restoring function according to the present invention is approximately half the size of one side compared to the conventional one, and solves the problem that the restoring device is large and takes up space.
The intermediate sliding part of 4.2.1. To 4.2.4 above can be used for all of the double (or more) seismic isolation plates and sliding bearings.
4.2.5. Double (or more) base isolation plates with roller balls (bearings)
78, 340 (a), FIG. 342, FIG. 343, FIG. 353, FIG. 355, FIG. 364, and FIG.
In this invention, in the double (or more than double) base isolation plate seismic isolation device / sliding support, roller balls (bearings) etc. 5-e, 5-f are inserted between the base isolation plates. As a result, the friction coefficient is reduced and high seismic isolation performance is obtained.
Fig. 78 shows the case where a ball (bearing) is placed in a 4.1.1. The lower seismic isolation plate 3-b is dug down, and a ball (bearing) 5-e is inserted there. It is more suitable to prevent dust and the like from entering if the upper seismic isolation plate 3-a and the lower seismic isolation plate 3-b are in a sealed state with almost no gap.
Fig. 340 (a), Fig. 343, Fig. 353, Fig. 355, Fig. 364, and Fig. 366 show the 4.1.2. ) (FIGS. 355 and 366 show both cases where rollers or balls (bearings) are inserted).
The middle seismic isolation plate (3-m1, 3-m2, 3-m3) and the lower seismic isolation plate 3-b are dug, and a ball (bearing) 5-e is placed there.
In the case of FIG. 340 (a), FIG. 353, and FIG. 364, as shown in FIG. 342, FIG. 355, and FIG. May be.
In either case, the cage (ball bearing / roller bearing) 5-g may prevent the ball 5-e, 5-f from changing the location.
There is also a method in which a lubricant is put in 5-e, 5-f such as rollers and balls (bearings) and lubricated.
In some cases, the roller ball (bearing) may be advantageously circulated by a circulating rolling guide.
4.3. Flat or cylindrical valley surface or V-shaped valley surface layered seismic isolation plate (up and down with sliding part)
FIGS. 344 to 352, 356 to 363, 367 to 374, 375 to 380, 382, 383 (c) (d), and 384 are described in claims 58 and 58-2. It is an example of a term.
In the seismic isolation plate / sliding bearing of Mie or higher, with the sliding member of 4.1.2., The intermediate seismic isolation plate does not naturally return to its original position (both flat type and concave type). The shaker could come off. In addition, the vertical connecting slide member does not naturally return to the original position (both flat type and concave type), and there is a possibility that the vertical connecting slide member may come off during an earthquake.
It solves these problems.
The inventions of claim 58 and claim 58-2 are as follows:
There are a plurality of seismic isolation plates, and these seismic isolation plates are connected to each other by the upper and lower connecting slides provided on the seismic isolation plates themselves (in parallel to each other), and sequentially connected.
Upper seismic isolation plate having a sliding surface portion such as a downward planar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape, and a lower side having a sliding surface portion such as an upward planar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape One layer composed of a base plate and a rolling element such as a roller or an intermediate sliding part (sliding member) sandwiched between these base plates so that the traveling direction of the rolling element such as a roller changes for each unit. In addition, when the seismic isolation plate has three layers, they are stacked so that they are orthogonal to each other, and when the seismic isolation plate has three or more layers, the total sum of the crossing angles is 180 degrees (the lower layer) The upper seismic isolation plate of the above may also serve as the lower seismic isolation plate of the upper layer), and is characterized by being configured to be isolated and restored to horizontal force from all directions by its multiple layers. Seismic isolation device, sliding bearing, and seismic isolation structure.
The vertically connecting slide portion is a hooking portion (or hooking portion) protruding from the seismic isolation plate or the slide member (to which the opposite sides are parallel to each other). By fitting the hook part (or hook part) of this upper and lower connecting slide part into the concave part (or convex part) provided on the upper and lower members (base isolation plate / sliding member) (the opposite side of), Resist pulling force.
Further, the upper and lower connecting slide portion can have a guide portion. In that case, it also has a rotation / twist prevention function (see Chapter 10). This is because the seismic isolation plate and the slide member move along the guide part, and movement in directions other than the slide direction is restricted.
The upper and lower connecting slide members have basically the same configuration. However, if the upper and lower connecting slide members are formed independently, they are upper and lower connecting slide members and are subordinate to other members (seismic isolation plates or slide members). If it is integrated), it will be the top-and-bottom slide part (see 4.1.2. Top-and-bottom slide member).
The position where the top and bottom connecting slide part and the base isolation plate are connected may be either the opposite sides of the base isolation plate (external guide type), the sliding surface part of the base isolation plate (inner guide type), or both ( For the description of the outer guide type and the inner guide type, see 10.1.1.
An upper seismic isolation plate having a downward flat sliding surface portion (planar sliding surface portion), a lower seismic isolation plate having an upward flat sliding surface portion (planar sliding surface portion), and sandwiched between these seismic isolation plates In the case where it is configured with rolling elements such as rollers or an intermediate sliding portion (sliding member), the upper and lower connecting slide portion is provided on the seismic isolation plate itself, so that when the upper and lower connecting slide member is used So there is no worry of coming off at the time of the earthquake.
In particular, in the case of the triple structure of the seismic isolation plate, not only does the upper and lower connecting slide member and the intermediate seismic isolation plate not come off, but also the intermediate seismic isolation plate naturally returns to its original position.
Furthermore, at least one of the upper base plate or the lower base plate is a concave sliding surface portion such as a cylindrical valley surface or a V-shaped valley surface, and a rolling element such as a roller or an intermediate sliding portion is provided on these base isolation plates. When the seismic isolation device / sliding support is configured by sandwiching the (slip member), not only the upper and lower connecting slide members will be disengaged, but also restoration in all directions will be possible. It becomes possible to improve pressure resistance performance by enabling restoration.
Furthermore, in the case of a seismic isolation plate having a V-shaped valley-like concave sliding surface, 5. As shown in Fig. 1, a seismic isolation device without resonance becomes possible.
The explanation of the embodiment according to the classification of 4.1.2.
(1) Cross 2 parallel (orthogonal 2 parallel) vertical connection
FIG. 344 to FIG. 347 show an intermediate seismic isolation plate 3-having a flat sliding surface part on the opposite side where the upper base isolation plate 3-a and the lower base isolation plate 3-b having a flat sliding surface part are parallel to each other. connected to each other by the upper and lower connecting slide portion 3-s provided in m,
Example (FIG. 345) in the case of sliding by sliding (planar sliding type),
The upper base plate 3-a and the lower base plate 3-b having a flat sliding surface part are connected to the upper and lower sides of the intermediate base plate 3-m having a flat sliding surface part between parallel sides. An embodiment (FIG. 346) in which the roller 5-f is connected to each other by the sliding portion 3-s and is slid by the rolling of the roller 5-f and the ball 5-e (bearing) (plane rolling type) (FIG. 346). This is an embodiment (FIG. 347) in the case of using 5-e (bearing).
FIG. 348 to FIG. 350, FIG. 384 are the opposite sides in which the upper base plate 3-a and the lower base plate 3-b having concave slide surfaces such as a V-shaped valley surface and a cylindrical valley surface are parallel to each other. They are connected to each other by an upper and lower connecting slide portion 3-s provided in an intermediate seismic isolation plate 3-m having a concave slide surface such as a character valley surface or a cylindrical valley surface, and slide by rolling of a roller 5-f (bearing). This is an example of a case (concave rolling type).
FIG. 351 to FIG. 352 show the V-shaped valley surface between the opposite sides in which the upper base isolation plate 3-a and the lower base isolation plate 3-b having concave slide surface portions such as V-shaped valley surface and cylindrical valley surface are parallel to each other.・ When the intermediate sliding part 3-s provided on the intermediate seismic isolation plate 3-m having a concave sliding surface such as a cylindrical valley surface is connected to each other and slides by the sliding of the intermediate sliding part (sliding member) 6 ( This is an embodiment of an intermediate sliding part holding plane sliding type). The intermediate sliding portion (sliding member) 6 may be long in the direction perpendicular to the sliding direction, like the roller 5-f.
In particular, in the case of this triple-type seismic isolation plate configuration, not only the upper and lower connecting slide members will not be removed, but also the intermediate seismic isolation plate 3-m will naturally return to its original position and will not be removed. Have.
(2) Intersection 3 parallel top and bottom connection
FIGS. 356 to 358 show an intermediate seismic isolation plate having a flat sliding surface portion between the opposite sides of the upper base isolation plate 3-a and the lower base isolation plate 3-b having a flat sliding surface portion. Part 1) 3-m1 and intermediate seismic isolation plate (Part 2) connected to each other by 3-sliding part 3-s, which is connected to 3-m2,
Example (Fig. 357) of the case of sliding (plane sliding type), and the case where these seismic isolation plates slide by the rolling of rollers 5-f and balls 5-e (bearings) installed between the seismic isolation plates It is an example (FIG. 358) of (plane rolling type).
FIG. 359 to FIG. 361 show the V-shaped valley surface between the opposite sides in which the upper base isolation plate 3-a and the lower base isolation plate 3-b having concave slide surface portions such as V-shaped valley surfaces and cylindrical valley surfaces are parallel to each other.・ Connected to each other by the upper and lower connecting slide part 3-s provided on the intermediate seismic isolation plate (Part 1) 3-m1 and the intermediate seismic isolation plate (Part 2) 3-m2 with concave sliding surfaces such as cylindrical valley surfaces. This is an example of the case of sliding by the rolling of the roller 5-f (bearing) (concave rolling type).
FIG. 362 to FIG. 363 show the V-shaped valley surface where the upper base isolation plate 3-a and the lower base isolation plate 3-b having concave sliding surfaces such as V-shaped valley surface and cylindrical valley surface are parallel to each other.・ Connected to each other by the upper and lower connecting slide part 3-s provided on the intermediate seismic isolation plate (Part 1) 3-m1 and the intermediate seismic isolation plate (Part 2) 3-m2 with concave sliding surfaces such as cylindrical valley surfaces. This is an example of the case of sliding by the sliding of the intermediate sliding portion (sliding member) 6 (intermediate sliding portion holding plane sliding type). The intermediate sliding portion (sliding member) 6 may be long in the direction perpendicular to the sliding direction, like the roller 5-f.
(3) Cross 4 parallel top and bottom connection
FIG. 367 to FIG. 369 show an intermediate seismic isolation plate having a flat sliding surface portion between opposite sides of the upper base isolation plate 3-a and the lower base isolation plate 3-b having a flat sliding surface portion. Part 1) 3-m1, intermediate seismic isolation plate (Part 2) 3-m2, and intermediate base isolation plate (Part 3) 3-m3. Example (FIG. 368) of the case (plane slip type)
Intermediate seismic isolation plate with flat sliding surface part (Part 1) 3-m1, with the upper and lower base isolation plates 3-a and 3-b having a flat sliding surface part parallel to each other They are connected to each other by an upper and lower connecting slide portion 3-s provided on the intermediate seismic isolation plate (Part 2) 3-m2 and the intermediate seismic isolation plate (Part 3) 3-m3. It is an example (FIG. 369) in the case of sliding by the rolling of the bearing (plane rolling type).
FIG. 370 to FIG. 372 show the V-shaped valley surface where the upper base isolation plate 3-a and the lower base isolation plate 3-b having concave sliding surface portions such as V-shaped valley surface and cylindrical valley surface are parallel to each other.・ Installed on the intermediate base plate (Part 1) 3-m1, intermediate base plate (Part 2) 3-m2 and intermediate base plate (Part 3) 3-m3 with concave sliding surfaces such as cylindrical valleys This is an example in which the upper and lower connecting slide portions 3-s are connected to each other and slid by the rolling of the roller 5-f (bearing) (concave rolling type).
FIG. 373 to FIG. 374 show the V-shaped valley surface between the opposite parallel sides of the upper base plate 3-a and the lower base plate 3-b having concave sliding surfaces such as a V-shaped valley surface and a cylindrical valley surface.・ Installed on the intermediate base plate (Part 1) 3-m1, intermediate base plate (Part 2) 3-m2 and intermediate base plate (Part 3) 3-m3 with concave sliding surfaces such as cylindrical valleys This is an embodiment in which the upper and lower connecting slide parts 3-s are connected to each other and are slid by sliding of an intermediate sliding part (sliding member) 6 (intermediate sliding part holding plane sliding type). The intermediate sliding portion (sliding member) 6 may be long in the direction perpendicular to the sliding direction, like the roller 5-f.
(4) Crossing 5 or more parallels
A connection (over a regular decagon) by the upper and lower connecting slide parts 3-s that are 5 or more parallels is also conceivable. Increasing the number of crossed parallels makes it easier to deal with seismic forces in an oblique direction with respect to the base plate.
(5) Shape of base plate
In any case, the upper and lower connecting slide parts 3-s can be mounted on the opposite sides of the parallel or with the hook / hook provided on the sliding surface of the seismic isolation plate so that the seismic isolation plate can slide in all directions. For example, the form of the seismic isolation plate itself does not matter.
In other words, (1) is a parallel shape in two crossing directions (orthogonal), (2) is a parallel shape in three crossing directions, (3) is a parallel shape in four crossing directions, (4) is a parallel shape in five crossing directions. Repeatedly, the upper and lower connecting slide portions 3-s are attached to the shape and the parallel shape in the six intersecting directions, respectively, and it is possible to cope with the case of more intersecting directions.
(6) Top / bottom slide part
In any of the above cases, the hooking portion (or the hooking portion) of the upper and lower connecting slide portion may be on either the upper or lower seismic isolation plate that overlaps.
In addition, as shown in FIG. 382, the ball (bearing) 5-e, the roller (bearing) 5-f, and a low friction material are sandwiched between the above-described upper and lower connecting slide portions 3-s as shown in FIG. 382. A method of reducing the friction coefficient can be considered.
FIG. 382 (b) shows a case where ball rollers (bearings) 5-f and 5-e are provided on the upper and lower connecting slide portions 3-s, and the frictional resistance of the side surfaces is reduced by rolling the balls. (FIG. 382 (b) shows the case of the ball 5-e). Although it is a figure of a lower hook, if it turns upside down, it will become a figure of an upper hook.
As can be seen from this figure, when the side friction is reduced, the roller ball (bearing) 5 should be provided on the lower seismic isolation plate for the hook part (or hook part) of the upper and lower connecting slide parts. -f and 5-e need not be shifted.
FIG. 383 (c) (d) and FIG. 384 show that a roller 5-f having an L-shaped cage 5-g is provided on the upper and lower connecting slide portion 3-s, and by rolling, This is a case where the frictional resistance of the side surface and the top surface is reduced (in addition, separate rollers 5-f for the side surface and the top surface may be provided. Of course, only one of them may be provided. Only the upper roller 5-f may be provided). Reducing the frictional resistance on the top surface has the effect of reducing the frictional resistance when pulling out to the bearing during an earthquake. Further, the reduction of the frictional resistance on the upper surface has the effect of suppressing the occurrence of twist caused by the occurrence of pulling out during an earthquake. Further, the reduction of the frictional resistance on the side surface has the effect of lowering the frictional resistance that acts when the torsional rotation is suppressed by this support (see 10. Rotation / Torsion Prevention Device) and improving the seismic isolation performance. Claim 58-3 is an invention with this side low friction material and bearing.
In addition, the Example using a rolling element other than the roller ball | bowl mentioned here, or the Example using another concave slide surface part is also considered.
(7) Multiple roller type
When a single roller is used, the pressure resistance is poor, so it is necessary to increase the pressure resistance by using a plurality of rollers. Hereinafter, the case of 1) V-shaped valley shape, 2) planar shape or cylindrical valley shape will be described.
1) V-shaped valley
The invention of claim 59 is the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 58, claim 58-2, claim 58-3,
An upper seismic isolation plate having a sliding surface portion such as a downward V-shaped valley surface and a lower seismic isolation plate having a sliding surface portion such as an upward V-shaped valley surface shape have a plurality of V-shaped valley surface shapes, etc. A sliding surface portion is provided, and a rolling element such as a roller or an intermediate sliding portion (sliding member) is sandwiched between the sliding surface portions (each).
When there are three seismic isolation plates, it consists of an upper isolation plate, an intermediate isolation plate, and a lower isolation plate (upper isolation plate and upper isolation plate, lower isolation plate and lower isolation plate, (See 3.1 for differences in terminology).
Specifically, an upper base isolation plate 3-a having a sliding surface portion such as a downward V-shaped valley surface, and an intermediate base isolation plate 3-m having a sliding surface portion such as an upward and downward V-shaped valley surface, The lower seismic isolation plate 3-b having a sliding surface portion such as an upward V-shaped valley surface has a plurality of sliding surfaces such as a V-shaped valley surface. It is configured by sandwiching a moving body or an intermediate sliding portion (sliding member).
FIG. 375 to FIG. 377 are embodiments of the invention of claim 59, wherein (1) the cross 2 parallel upper and lower joints are provided, and the upper base isolation plate having a downward V-shaped valley-like sliding surface portion. 3-a, an intermediate seismic isolation plate 3-m having a sliding surface portion such as an upward and downward V-shaped valley surface, and a lower base isolation plate 3-b having an upward V-shaped valley surface sliding surface portion. , Each has two sliding surfaces such as V-shaped valley surface,
An upward V-shaped valley surface in a vertically symmetrical position between the upper base isolation plate 3-a having a downward V-shaped valley surface sliding surface portion and the downward V-shaped valley surface sliding surface portion of the upper base isolation plate 3-a A rolling element 5-f such as a roller is sandwiched between the intermediate seismic isolation plate 3-m having a sliding surface such as a shape,
An upward V-shaped valley surface in a vertically symmetrical position between an intermediate seismic isolation plate 3-m having a downward V-shaped valley-shaped sliding surface portion and a downward V-shaped valley surface sliding surface portion of the intermediate isolation plate 3-m A rolling element 5-f such as a roller is sandwiched between the lower seismic isolation plate 3-b having a sliding surface portion,
A downward V-shaped valley-shaped sliding surface portion of the upper base plate 3-a and a sliding surface portion such as an upward V-shaped valley surface installed in a vertically symmetrical position therewith;
When the downward V-shaped valley-shaped sliding surface portion of the intermediate seismic isolation plate 3-m and the upward V-shaped valley-shaped sliding surface portion installed in a vertically symmetrical position are orthogonal to each other This is an example.
2) Flat or cylindrical valley or V-shaped valley
The invention of claim 60 is the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 58, claim 58-2, claim 58-3,
Upper seismic isolation plate having a sliding surface portion such as a downward planar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape, and a lower side having a sliding surface portion such as an upward planar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape It is comprised by a base isolation plate and rolling elements, such as a some roller, or intermediate | middle sliding part (sliding member) pinched | interposed into these base isolation plates.
When there are three seismic isolation plates, it is composed of an upper isolation plate, an intermediate isolation plate, and a lower isolation plate.
Specifically, an upper seismic isolation plate 3-a having a sliding surface portion such as a downward planar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape, and an upward and downward cylindrical valley surface shape or a V-shaped valley surface shape, etc. An intermediate seismic isolation plate 3-m having a sliding surface portion, a lower seismic isolation plate 3-b having a sliding surface portion such as an upward flat surface, a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface, and these seismic isolation plates It is comprised by rolling elements, such as a some roller pinched | interposed, or an intermediate | middle sliding part (sliding member).
FIG. 378 to FIG. 381 (j) show an embodiment in the case of the above (1) crossing 2 parallel top and bottom connection in the invention of claim 60, and a downward cylindrical valley surface shape (V-shaped valley surface shape). An upper seismic isolation plate 3-a having a sliding surface portion, an intermediate seismic isolation plate 3-m having an upward and downward cylindrical valley surface shape (V-shaped valley surface shape), and an upward cylindrical valley surface shape ( In the lower seismic isolation plate 3-b having a V-shaped valley surface), rolling elements such as two rollers are sandwiched between the cylindrical valley surface (V-shaped valley surface) sliding surfaces. This is an embodiment in the case of being configured.
Specifically, the upper base plate 3-a having a downward cylindrical valley surface (V-shaped valley surface) sliding surface portion, and an upward and downward cylindrical valley surface (V-shaped valley surface) sliding surface portion. An intermediate seismic isolation plate 3-m having an upper cylindrical valley surface (V-shaped valley surface) and a lower base isolation plate 3-b having a sliding surface portion.
Upper seismic isolation plate 3-a having a downward cylindrical valley surface (V-shaped valley surface) sliding surface portion, and downward cylindrical valley surface (V-shaped valley surface shape) sliding of the upper base isolation plate 3-a A rolling element 5-f such as two rollers is sandwiched between an intermediate seismic isolation plate 3-m having an upward cylindrical valley surface (V-shaped valley surface) sliding surface portion in a vertically symmetrical position of the surface portion. ,
Intermediate seismic isolation plate 3-m with a downward cylindrical valley surface (V-shaped valley surface) sliding surface, and downward cylindrical valley surface (V-shaped valley surface shape) sliding with an intermediate isolation plate 3-m A rolling element 5-f, such as two rollers, is sandwiched between the lower base isolation plate 3-b having an upward cylindrical valley surface (V-shaped valley surface) sliding surface portion at a vertically symmetrical position of the surface portion. ,
Downward cylindrical valley surface (V-shaped valley surface shape) sliding surface part of upper seismic isolation plate 3-a and upward cylindrical valley surface shape (V-shaped) The bottom surface of the base isolation plate 3-b, and the bottom surface of the bottom base plate 3-b installed in a vertically symmetrical position. The upward cylindrical valley surface (V-shaped valley surface) sliding surface portion is an embodiment in the case where the surfaces are orthogonal to each other.
Although three or more rollers can be sandwiched between the upper seismic isolation plate having the downward planar sliding surface portion and the lower seismic isolation plate having the upward planar sliding surface portion (FIGS. 344 to 347). reference),
Sandwiched between an upper base isolation plate having a downward cylindrical valley surface (V-shaped valley surface) sliding surface portion and a lower base isolation plate having an upward cylindrical valley surface (V-shaped valley surface) sliding surface portion If there are not two rollers, there will be rollers that do not contact the upper and lower seismic isolation plates. Therefore, the case of two is advantageous.
However, there is a rationality to sandwich three (or odd) rollers. This is because the two at the ends are in contact with the upper and lower seismic isolation plates, and the middle roller is not in contact. As a result, in the case of two rollers, the middle roller that does not contact the upper and lower seismic isolation trays increases the frictional resistance due to the reverse rotation at the contact surface that occurs when the rollers contact each other. It has the effect of reducing frictional resistance by buffering between the rollers.
The invention of claim 60-0 and claim 60-1 of the following 3) 4) is the upper seismic isolation plate and the lower side of the invention of claim 60 having a sliding surface such as a V-shaped valley surface. This is an invention for improving the return to origin after an earthquake in the case of a seismic isolation plate.
In the case of the upper and lower seismic isolation plates that have a sliding surface such as a simple V-shaped valley, return to the origin after the earthquake
There is a problem that is bad.
3) V-shaped valley surface + central flat surface
Claim 60-0 is the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 60,
A seismic isolation device / sliding bearing, characterized in that the central part (bottom part of the valley) of the V-shaped valley-like sliding surface part of the upper and lower isolation plates is flat. It is also a seismic isolation structure.
(I) in FIG. 381 is a cross-sectional view of the seismic isolation device in FIGS. 378 to 380 and represents the present invention.
Where the upper roller base plate and the lower base plate are in contact with each other at the normal position of the two rollers at the central portion (bottom portion of the valley) of the V-shaped valley surface sliding surface portion is a flat surface.
The normal position is the origin position of the roller before the earthquake amplitude.
4) V-shaped valley surface + center tangent cylindrical valley surface
Claim 60-1 is the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 60,
The center part (bottom part of the valley) of the V-shaped valley-like sliding surface part of the upper and lower base-isolated dishes is formed by a cylindrical valley surface that is tangential to the V-shaped valley surface. This is a seismic isolation device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure.
(J) of FIG. 381 is a cross-sectional view of the seismic isolation device of FIGS. 378 to 380 and represents the present invention.
Where the upper roller base plate and the lower base plate are in contact with each other at the normal position of the two rollers at the center of the V-shaped valley-shaped sliding surface (bottom of the valley), a tangential shape is formed in a V-shaped valley surface. It is a cylindrical valley surface.
5) Cylindrical valley surface + middle base isolation plate
Claim 60-2 is the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 60,
An upper seismic isolation plate having a downward cylindrical valley surface sliding surface portion, a lower isolation plate having an upward cylindrical valley surface sliding surface portion, and between the upper and lower isolation plates It is characterized by sandwiching an intermediate base isolation plate and sandwiching rolling elements such as a plurality of rollers between the intermediate base isolation plate, the upper isolation plate and the lower isolation plate. Seismic isolation device, sliding bearing, and seismic isolation structure.
(K) (l) in FIG. 381 is an elevation view of the seismic isolation device and represents the present invention.
More specifically, an upper base plate (upper base plate 3-a, intermediate base plate 3-m) having a downward cylindrical valley surface slide surface portion and an upward cylindrical valley surface slide surface portion are provided. Lower seismic isolation plate (intermediate seismic isolation plate 3-m, lower seismic isolation plate 3-b) and intermediate seismic isolation plate 3-mm sandwiched between the upper and lower seismic isolation plates , A base isolation device comprising a plurality of rolling elements such as a roller between the middle base isolation plate 3-mm, the upper base isolation plate, and the lower base isolation plate・ Sliding support and seismic isolation structure.
(8) Roller gear holding type
The invention of claim 60-3 is the seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 35 to 60-2.
A seismic isolation device, a sliding support, and a seismic isolation structure formed by providing a rack on the roller rolling surface of the sliding surface and providing teeth (gears) that mesh with the rack around the roller. It is. This makes it possible to prevent slippage due to slipping of the roller during base isolation (also, there is a method in which the meshing teeth (gear) around the roller can be freely rotated from the roller itself to allow slipping). The present invention is applicable to all roller-type seismic isolation plates.
The present invention can also prevent rotation and twisting (see 10.1.2.2.).
FIG. 479 shows an embodiment of the present invention. The upper (side) base isolation plate 3-a, the lower (side) base isolation plate 3-b of the triple (or more than triple) base isolation device / slide bearing, This is a case where a rack 3-r is provided on the rolling surface of the roller 5-f of the intermediate seismic isolation plate 3-m, and a gear 5-fr that meshes with the rack 3-r is provided on the roller 5-f side.
(9) Roller groove holding type
The invention of claim 60-4 is the seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 35 to 60-3.
A sliding bearing characterized by comprising a groove on one of the roller and the roller rolling surface of the sliding surface portion and a convex portion entering the groove on the other, and an invention of a seismic isolation structure by the invention It is.
According to this invention, it is possible to prevent the roller from being displaced during the seismic isolation. Roller slipping means that the roller is inclined with respect to the sliding direction due to slip during seismic isolation, and this groove prevents it. The present invention is applicable to all roller-type seismic isolation plates.
In addition, the present invention can prevent rotation and twisting (see 10.1.2.1.).
FIG. 478 shows an embodiment thereof, and shows an embodiment in the upper (side) base isolation plate 3-a and the lower (side) base isolation plate 3-b. In the case of the intermediate seismic isolation plate 3-m, the rail-shaped guide portion (convex portion) 3-l is installed on the upper surface and the lower surface of the base isolation plate so that the upper surface and the lower surface are orthogonal to each other.
Further, there may be a reverse case in which a guide portion (convex portion) insertion groove is provided on the rolling surface of the roller 5-f and the guide portion (convex portion) is provided on the roller 5-f side.
Furthermore, when there are a plurality of guide portions or grooves with respect to the roller instead of one, the larger the interval, the more effective.
In addition, it can replace with a roller and the long sliding member of the shape over a guide part or a groove | channel is also possible.
4.4. Double (or more) seismic isolator / slide bearing with seal or dust cover
75 (a) and 75 (b) show an embodiment of the invention relating to the seal or dustproof cover of the double (or double or more) seismic isolation plate according to claim 61, and any of 4.1. To 4.3. It is also applicable to.
4. Dust-proof cover 3-c or small and medium-sized earthquake around the side of double (or more) double base isolation device, sliding base upper base plate, lower base plate, middle base plate Sealing with the seal 3-c that allows a certain degree of shaking prevents the lubricant from evaporating, raining, dust accumulation, exposure to air, etc., and preventing slippage. It becomes possible.
Also, during a large earthquake, the seal 3-c is broken or the dust cover 3-c is opened to allow vibration.
4.5. Improvement of the sliding part of the gravity recovery type single seismic isolation plate and sliding bearing
110 to 113 show an embodiment of the improved invention of the sliding part 5 of the gravity restoring type single seismic isolation plate / sliding bearing according to claims 62 and 63.
4.5.1. Intermediate sliding part
FIG. 110 shows an embodiment of a gravity restoring type single seismic isolation plate / sliding bearing having an intermediate sliding portion according to the 62nd aspect of the present invention.
A seismic isolation plate 3 having a concave sliding surface portion (in this figure, a concave spherical sliding surface portion) such as a spherical shape, a mortar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape, and an intermediate sliding portion 6 that slides on the surface. It consists of a sliding part 5 with.
The surface of the intermediate sliding portion 6 that contacts the sliding portion 5 has a concave (or convex) (spherical) sliding surface portion having the same curvature as that of the sliding portion 5, and the surface that contacts the base isolation plate 3 is the same as that of the base isolation plate 3. It has a convex sliding surface portion (in this figure, a sliding surface portion of the same spherical surface) having a curvature or a curvature that touches.
That is, the seismic isolation plate 3 having a concave sliding surface portion such as a spherical shape, a mortar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape,
An intermediate sliding portion 6 having a convex sliding surface portion having the same spherical or curved curvature as the concave shape of the base plate 3 and having a concave (or convex) spherical sliding surface portion on the opposite side of the convex sliding surface portion;
A concave (or convex) spherical sliding surface portion of the intermediate sliding portion 6 and a sliding portion 5 having a convex (or concave) sliding surface portion having the same spherical ratio,
The intermediate sliding portion 6 is configured by being sandwiched between the seismic isolation plate 3 and the sliding portion 5.
The intermediate sliding portion 6 may be an intermediate sliding portion 6 having a roller ball (bearing), or may be a cage having a roller ball.
The sliding part 5 is attached to the structure 1 to be isolated, and the base plate 3 is attached to the structure 2 that supports the structure 1 to be isolated.
In some cases, the base plate 3 and the sliding portion 5 are attached to the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure 1 that is isolated.
In this case (for example, the concave spherical sliding surface portion of FIG. 110), even if the sliding portion 5 and the seismic isolation plate 3 are displaced due to seismic vibration, the intermediate sliding portion 6 is The intermediate sliding portion 6 rotates relative to the convex (or concave) type (spherical) sliding surface portion of the sliding portion 5 so as to follow the spherical shape, and the sliding portion 5, the intermediate sliding portion 6, the intermediate sliding portion 6, and the seismic isolation The contact surface with the pan 3 is always obtained in the same area, which is advantageous in terms of vertical load transmission capability. In addition, it is advantageous in terms of vertical load transmission capability that the sliding part and the intermediate sliding part have a hem-extended shape with respect to the concave spherical shape of the seismic isolation plate.
Roller balls (bearings) 5-f and 5-e may be provided on the lower part (lower surface) 6-l of the sliding part. In this case, the roller or ball always comes into contact with the concave spherical shape, and the same contact area can be obtained even during vibration, which is advantageous in terms of vertical load transmission capability.
Further, if a roller ball (bearing) is provided at a position where the intermediate sliding portion 6 and the sliding portion 5 are in contact with each other, it is advantageous because swinging becomes easy.
Further, as shown in FIGS. 106 to 107, it is desirable that the roller ball (bearing) is circulated by a circulation type rolling guide.
4.5.2. Double intermediate sliding part
The invention according to claim 63 is that the intermediate sliding portion having the intermediate sliding portion 6 or the roller ball (bearing) in 4.5.1. Has the first intermediate sliding portion 6-a or the roller ball (bearing). The first intermediate sliding portion 6-a and the second intermediate sliding portion 6-b or the second intermediate sliding portion 6-b having a roller ball (bearing) are separately provided. is there.
FIG. 111 shows an embodiment of a gravity restoration type single seismic isolation plate / sliding bearing having a double intermediate slip portion according to the 63rd aspect of the present invention.
It has a seismic isolation plate 3 having a concave sliding surface portion (in this figure, a concave spherical sliding surface portion) such as a spherical shape, a mortar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape, and an intermediate sliding portion that slides on the surface. The intermediate sliding portion is divided into a second intermediate sliding portion 6-b and a first intermediate sliding portion 6-a.
The surface in contact with the sliding portion 5 of the first intermediate sliding portion 6-a has a concave (or convex) (spherical) sliding surface portion having the same curvature as the sliding portion 5.
The surface of the second intermediate sliding portion 6-b that contacts the base isolation plate 3 has a convex sliding surface portion having the same curvature as or in contact with the base isolation plate 3 (in this figure, a sliding surface portion having the same curvature spherical surface).
The surfaces of the first intermediate sliding portion 6-a and the second intermediate sliding portion 6-b that are in contact with each other have a convex concave (spherical) sliding surface portion having the same curvature.
That is, the seismic isolation plate 3 having a concave sliding surface portion such as a spherical shape, a mortar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape,
A second intermediate sliding portion 6-b having a convex sliding surface portion having a curvature equal to or in contact with the concave shape of the base plate 3 and having a concave (or convex) spherical sliding surface portion on the opposite side of the convex sliding surface portion. When,
It has a convex (or concave) spherical sliding surface portion of the same spherical ratio as the concave (or convex) spherical sliding surface portion of this opposite portion, and the opposite portion of this convex (or concave) spherical sliding surface portion is concave (or A first intermediate sliding portion 6-a having a (convex) type spherical sliding surface portion;
This concave (or convex) spherical sliding surface portion of the first intermediate sliding portion 6-a and a sliding portion 5 having a convex (or concave) spherical sliding surface portion having the same spherical ratio,
The first intermediate sliding portion 6-a and the second intermediate sliding portion 6-b overlap each other between the spherical sliding surfaces having the same sphericity, and between the seismic isolation plate 3 and the sliding portion 5, Composed by being sandwiched.
The second intermediate sliding portion 6-b and the first intermediate sliding portion 6-a may have roller balls (bearings).
The sliding part 5 is attached to the structure 1 to be isolated, and the base plate 3 is attached to the structure 2 that supports the structure 1 to be isolated.
Moreover, the relationship between the seismic isolation plate 3 and the sliding portion 5 may be upside down.
112 to 113 show an embodiment of a gravity restoring type single seismic isolation plate / sliding bearing having a double intermediate sliding portion according to the invention of claim 63,
FIG. 111 shows a case where the unevenness of the sliding surface parts of the sliding part 5, the second intermediate sliding part 6-b, and the first intermediate sliding part 6-a is opposite.
That is, the seismic isolation plate 3 having a concave sliding surface portion (in this figure, a concave spherical sliding surface portion) such as a spherical surface, a mortar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape,
A second intermediate sliding portion 6-b having a convex sliding surface portion having the same spherical surface curvature as or in contact with the concave shape of the base plate 3 and having a convex (or concave) spherical sliding surface portion opposite to the convex sliding surface portion. When,
It has a concave (or convex) spherical sliding surface portion having the same spherical ratio as the convex (or concave) spherical sliding surface portion of this opposite portion, and the opposite portion of this concave (or convex) spherical sliding surface portion is convex ( Or a concave) type first intermediate sliding part 6-a having a spherical sliding surface part,
The first intermediate sliding portion 6-a is composed of the convex (or concave) spherical sliding surface portion and the sliding portion 5 having the concave (or convex) spherical sliding surface portion having the same spherical ratio.
The first intermediate sliding portion 6-a and the second intermediate sliding portion 6-b are configured by being sandwiched between the seismic isolation plate 3 and the sliding portion 5.
The second intermediate sliding portion 6-b and the first intermediate sliding portion 6-a may have roller balls (bearings).
In some cases, the second intermediate sliding portion is a multilayer and has a third (or more) intermediate sliding portion.
The sliding part 5 is attached to the structure 1 to be isolated, and the base plate 3 is attached to the structure 2 that supports the structure 1 to be isolated.
Moreover, the relationship between the seismic isolation plate 3 and the sliding portion 5 may be upside down.
In both cases of FIGS. 111 and 112 to 113, even if the sliding portion 5 and the seismic isolation plate 3 are displaced due to seismic vibration as shown in FIGS. 113 (e) and 113 (f), the intermediate sliding portion 6. The intermediate sliding portion 6-b rotates with respect to the intermediate sliding portion 6-a and the intermediate sliding portion 6-a rotates with respect to the sliding portion 5 so that -b follows the spherical shape of the base plate 3 The contact area between the sliding part 5, the intermediate sliding part 6-a, the intermediate sliding part 6-a, the intermediate sliding part 6-b, the intermediate sliding part 6-b, and the base plate 3 is always the same, This is advantageous in terms of vertical load transmission capability. In addition, it is advantageous in terms of vertical load transmission capability that the sliding part and the intermediate sliding part have a hem-extended shape with respect to the concave spherical shape of the seismic isolation plate.
In some cases, rollers / balls (bearings) 5-f and 5-e are provided on the lower part (lower surface) 6-l of the sliding part 6-b. This configuration is advantageous in terms of vertical load transmission capability because the roller or ball always comes into contact with the concave spherical shape of the seismic isolation plate and the same contact area can be obtained even during vibration.
Further, it is advantageous to provide a roller ball (bearing) at a position where the first intermediate sliding portion 6-a, the sliding portion 5, and the second intermediate sliding portion 6-b are in contact with each other. .
Further, as seen in FIG. 107 (g), it is advantageous that the roller ball (bearing) is circulated by a circulation type rolling guide.
4.6. Gravity restoration type single seismic isolation plate seismic isolation device and sliding bearing
4.6.1. Gravity restoration type single seismic isolation plate seismic isolation device / sliding bearing of sliding part vertical displacement absorption type ▲ 1 ▼
114 to 115 show an embodiment of a sliding part vertical displacement absorption type gravity restoring type single seismic isolation plate / sliding bearing according to the invention described in claim 64.
The present invention is characterized in that, in the gravity restoring type single seismic isolation plate seismic isolation device / sliding bearing C, the sliding portion slides on the concave surface of the base isolation plate and absorbs the vertical displacement caused by the vibration. Reference numeral 5 denotes a cylinder 5-a, a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber, or a magnet) 5-b inserted into the cylinder 5-a, and a sliding portion that is inserted so as to protrude below the cylinder 5-a. It consists of a tip 5-c.
This spring 5-b absorbs the vertical displacement during the operation of the gravity recovery type single seismic isolation device / sliding bearing C. 2.6. Vertical displacement during vibration of the gravity recovery type seismic isolation device / sliding bearing C Even more effective when combined with an absorption device.
The upper portion of the cylinder 5-a may be simply fixed with a stopper, but may have a female screw cut and a male screw 5-d inserted therein. This male screw 5-d has the function of compressing the spring 5-b and tightening the repulsive force by tightening by rotating it in the entering direction, and strengthening the pushing-out force of the sliding part tip 5-c. Or making it possible to correct the residual displacement of the structure 1 to be isolated after the earthquake. The spring 5-b not only absorbs the vertical displacement during the operation of the gravity restoring type single seismic isolation plate / sliding bearing C, but also has a function of vertical seismic isolation.
Roller balls (bearings) 5-f and 5-e may be provided on the lower surface 5-l of the sliding portion. The roller ball (bearing) is advantageously circulated by a circulating rolling guide.
4.6.2. Gravity restoration type single seismic isolation plate seismic isolation device / sliding bearing of sliding part vertical displacement absorption type (2)
The present invention relates to a sliding part vertical displacement absorption type gravity restoration type single seismic isolation plate and a sliding bearing.
This is because the fixing pin 7 of the automatic restoring type fixing device described later in 8.1.2.2.3. Is changed to the sliding portion 5 or the sliding portion 5 having a roller ball (bearing), and the insertion portion 7-v of the fixing pin 7 is inserted. , 7-vm is a base-isolated plate 3 having a concave sliding surface portion, and by doing so, a sliding portion vertical displacement absorption type gravity restoring type single base-isolated plate / sliding support becomes possible.
The roller ball (bearing) is advantageously circulated by a circulating rolling guide.
4.7. Edge-cutting vertical displacement absorbing gravity recovery type seismic isolation device, sliding bearing
FIG. 338 shows an embodiment of the edge-cut type sliding portion vertical displacement absorbing gravity restoring type seismic isolation device / sliding support according to the invention of claim 65.
The seismic isolation plate 3 having a concave sliding surface portion, and a roller ball (bearing) or a sliding portion 5 capable of sliding on the concave sliding surface portion of the base isolation plate 3,
One of the seismic isolation plate 3 and the roller ball (bearing) or the sliding portion 5 is slid in the vertical direction, and the sliding device 32 is restrained in the horizontal direction.
It is configured by connecting to the structure 1 to be isolated and providing the other structure 2 to support the structure to be isolated.
FIG. 338 (a) is a plan view, and FIGS. 338 (c) are sectional views.
Of these, FIGS. 338 (a) and (b) show structures that are seismically isolated by a slide device 32 that slides a roller ball (bearing) or sliding portion 5 in the vertical direction and restrains the movement in the horizontal direction. When the structure 2 supporting the structure to be isolated is connected to the base plate 1 in FIG. 1, FIGS. 338 (a) and (c) show the horizontal direction by sliding the base plate 3 vertically. This is a case where the slide device 32 that restrains the movement of the structure is connected to the structure 1 to be seismically isolated, and the roller ball (bearing) or the sliding portion 5 is provided on the structure 2 that supports the structure to be isolated.
In FIGS. 338 (a) and (b), (a) and (c), the base plate 3 having a concave sliding surface has a one-way restoration capability (see FIGS. 1 to 4 of Japanese Patent No. 1844024, and FIG. (See the upper or lower seismic isolation plate in Example 1), or may be omnidirectional such as a spherical surface or a mortar shape.
To explain the function, the structure 1 to be seismically isolated and either the sliding part 5 of the gravity restoring type seismic isolation device / sliding bearing C or the seismic isolation plate 3 are slid vertically and the horizontal direction is restricted. The horizontal displacement caused by the vibration of the gravity restoring type seismic isolation device / sliding bearing C during the earthquake is transmitted to the seismic isolated structure 1, but the vertical displacement is not transmitted.
As a result, there is no need to provide play or the like for the vertical displacement of the pull-out prevention device / sliding bearing used in combination, and rattling due to pull-out force during wind is eliminated.
In consideration of the restoring performance of the gravity restoring type seismic isolation device / sliding bearing C, the member 20 attached to the sliding portion 5 of the gravity restoring type seismic isolating device / sliding bearing C has the same weight as the structure 1 to be seismically isolated. Is necessary.
Moreover, the weight is reduced by the number of other gravity restoring type seismic isolation devices / sliding bearings C used together. Further, by changing the weight of the member 20 according to the planar position of the structure 1 to be isolated, the center of gravity such as eccentricity of the structure 1 to be isolated can be adjusted.
In some cases, roller balls (bearings) 5-f and 5-e may be provided on the lower surface 5-l and the upper surface 5-u of the sliding portion 5 which are in contact with the seismic isolation plate 3 having a concave sliding surface portion. . This roller ball (bearing) is advantageously circulated by a circulating rolling guide.
4.8. New gravity recovery type seismic isolation device
116 to 118 show an embodiment of a new gravity restoring type seismic isolation device C having no vertical displacement according to the inventions of claims 66 to 68.
FIG. 116 is an embodiment of the invention as set forth in claim 66, and is a structure or foundation for supporting a structure 20 to be isolated from a weight 20 suspended from a structure A to be isolated by a suspension member 8 or the like. It is installed so as to be suspended under the insertion port 31 provided in 2.
Regarding the shape of the insertion port 31,
When giving one-way (including reciprocation, the same applies below) restoration performance, the insertion port is a curved surface with a rounded corner, the insertion port through a roller,
When giving omnidirectional restoration performance, like a curved bowl-shaped insertion port with a rounded corner, a trumpet-shaped insertion port (FIG. 118), a mortar-shaped insertion port (FIG. 116),
The angle at which the suspension material 8 and the insertion port 31 are rounded is rounded, or a rotor such as a roller is used (in this case, the biaxial axis is perpendicular to the suspension material 8 of the weight 20 (the two axes are perpendicular to each other). It is better to reduce the friction, for example, by providing a rotor such as a roller. Further, the material of the insertion port 31 is preferably a low friction material and needs strength. The suspension member 8 is also strong, and a flexible member such as a cable, a wire, or a rope of a material to be bent is selected.
In addition, in order to give a restoring force, the weight of the weight 20 is determined based on the weight of the structure A to be seismically isolated and the friction coefficient of the seismic isolation device / sliding bearing used in combination. When using a plurality of this device, it is necessary to make the above value (weight of structure A to be seismically isolated x friction coefficient) divided by the number or more. .
118 shows an embodiment of the invention described in claim 67, and between the weight 20 of the embodiment of FIG. 116 and the structure 2 supporting the structure to be seismically isolated, a spring or the like (spring, rubber, etc.) is shown. (Elastic body or magnet, etc.) 25 is added. The weight 20 can be lightened by the strength of the spring 25, and can be used as a shock absorber at the maximum amplitude. In particular, if a gap is provided between the spring 25 and the foundation 2 so that the spring does not work unless the earthquake amplitude exceeds a certain level, the shock absorber functions only at the maximum amplitude and slips from the seismic isolation plate used together. It also functions as a detachment prevention device that prevents parts from coming off.
FIG. 117 shows an embodiment of the invention as set forth in claim 68, which is configured by providing the weight 20 or the suspension member 8 or an extension thereof with a locking function of a fixing device.
Specifically, the insertion portion 7-v of the fixing device G is provided on the weight 20, the suspension member 8, and these extensions, and the fixing pin 7 is inserted therein. The fixing device G has various types as shown in “8. Fixing device / damper” below, and the fixing pin 7 is connected to an earthquake sensor or a wind sensor.
In addition, in the seismic isolation restoration device (gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing) in Patent No. 1844024 and Patent No. 2575283, vertical displacement occurs at the time of earthquake vibration. In this new gravity restoration type seismic isolation device, the gravity restoration type Despite the seismic isolation device, vertical displacement does not occur. This solves problems such as rattling that occur when the pull-out prevention device, the fixing device, etc. are adapted to cope with vertical displacement (see 2.6, etc.).
In addition, this new gravity restoration type seismic isolation device has higher seismic isolation performance than restoration control using a spring or the like. Restoration control using a spring or the like increases the restoring force in proportion to the displacement. Therefore, the stronger the displacement, the greater the repulsive force, thus reducing the seismic isolation performance. In this new gravity restoration type, a constant restoring force that is not proportional to the displacement can be obtained, so that the seismic isolation performance does not deteriorate even for a strong earthquake.
In addition, the performance of having a constant restoring force that is not proportional to the displacement has a great effect on suppressing the residual displacement after the end of the earthquake. That is, the spring type whose restoring force increases in proportion to the displacement does not have a restoring force when the displacement is small, and therefore, residual displacement tends to remain. On the other hand, this new gravity restoring type having a constant restoring force that is not proportional to the displacement can obtain a constant restoring force even if the displacement is small, and therefore has a great ability to eliminate the residual displacement.
Furthermore, the performance of having a constant restoring force not proportional to the displacement has an important effect that the seismic isolation device itself does not have a natural period. In other words, a great effect is obtained that there is no resonance region for the earthquake period.
In addition, the weight 20 pushes down the center of gravity of the structure to be seismically isolated, thereby reducing problems such as a rocking phenomenon, and helps to obtain stable seismic isolation performance.
Further, claim 68-2 is the seismic isolation structure according to any one of claims 66 to 68, wherein the sliding bearing used in combination is a rolling bearing or a sliding bearing (having a restoring performance). The invention is an invention of a seismic isolation structure characterized in that it may be a sliding bearing having a non-planar sliding surface portion.
In the following, this weight recovery type seismic isolation device using a weight (sometimes including a sliding bearing) is referred to as a “weight recovery type seismic isolation device”.
4.9. Rolling and sliding bearings with rising edge
The invention of claim 68-3 provides
In the seismic isolation device and the sliding bearing according to any one of claims 1 to 68-2,
A seismic isolation device, a sliding support, and a seismic isolation structure formed by providing a rising portion at the end of the sliding portion of the seismic isolation plate.
The present invention is an effective method for all bearings such as a sliding bearing and a rolling bearing.
In all bearings such as a sliding bearing and a rolling bearing, a rising portion is provided at the end of the sliding portion (upper surface or lower surface).
Examples are shown in FIGS. 508 and 509.
The shape of the upper part (upper surface) 5-u of the sliding part and the rising part 5-s of the lower part (lower surface) 5-l of the sliding part may be a steep slope at a time, or may gradually increase. Etc. As a result, the swing of the superstructure is stopped within that range (the roller / ball (bearing) portion or the sliding portion 5 does not protrude from the base plate), and the collision with the stopper is decelerated and stopped. Has an effect.
The rising part 5-s is the upper seismic isolation plate 3-a, or the upper seismic isolation plate (double or more seismic isolation device / upper seismic isolation plate with the intermediate sliding part of the sliding bearing) 3-a, or Upper slide member 3-a, lower seismic isolation plate 3-b, or lower seismic isolation plate (lower seismic isolation plate sandwiching the intermediate sliding part of the sliding seismic isolation device and sliding bearing) 3-b Alternatively, it may be received by all of the lower slide member 3-b, the intermediate seismic isolation plate 3-m, or the intermediate slide member 3-m, or may be provided in a part thereof.
5). Non-resonant seismic isolator, equations of motion and program
5.1. Seismic isolation device without resonance and its equation of motion
5.1.1. Seismic isolation device without resonance and its equation of motion
Regardless of seismic or seismic isolation, resonance was considered the most dangerous phenomenon. Therefore, there is a demand for a seismic isolation device without resonance. Claims 69 to 76 are the invention.
5.1.1.1. Sliding seismic isolation device without resonance and sliding seismic isolation device with resonance
5.1.1.1.1. Sliding seismic isolation device without resonance
(1) Linear gradient type regenerative sliding bearing
Seismic isolation device / sliding bearing consisting of a base-isolated plate with a sliding surface that has a slab surface (cone, pyramid, etc.). 、 Double (or more than two) base isolation plates ・ Sliding bearings (rolling and sliding, 2.10./2.12./4.1. To 4.2.1.2.3./4.2.1.2.5./4.2.1.3 .2. ~ 4.3 ./ (4.4.)))),
Or, a seismic isolation device / sliding bearing consisting of a seismic isolation plate having a sliding surface with a sliding surface with a V-shaped valley surface (single seismic isolation plate / sliding support (rolling / sliding, see 4.5)), Double (or more than two) base isolation devices and sliding bearings (rolling and sliding, 4.2.1.2.4./4.2.1.2.5./4.2.1.3.4./4.3./(4.4. )), 10.1.1.2. The base-isolated structure of the rotation / twist prevention device 2 (3) Restoration type sliding bearing combined type) has no resonance phenomenon.
The above-mentioned seismic isolation structure with a sliding bearing (hereinafter referred to as a linear gradient type restoring sliding bearing) having a restoring performance formed by a linear gradient such as a mortar shape or a V-shaped valley surface with a sliding / rolling surface, Does not have resonance phenomenon.
(2) Weight recovery type seismic isolation device
The seismic isolation structure using the weight recovery type seismic isolation device (see 4.8) has no resonance phenomenon. The sliding bearing used in combination may be a sliding bearing (a rolling bearing or a sliding bearing) having a flat sliding surface portion having no restoring performance (the seismic isolation structure according to claim 68-2). As shown below, it cannot be used in combination with a concave spherical / cylindrical valley restoration type seismic isolation device / sliding bearing.
5.1.1.1.2. Sliding seismic isolation device with resonance
For reference, the following two types of seismic isolation devices are listed as sliding-type seismic isolation devices with resonance.
(1) Concave spherical surface, cylindrical valley surface restoration type seismic isolation device, sliding bearing
Seismic isolation devices and sliding bearings consisting of seismic isolation plates with concave spherical sliding surfaces (see 2.10./2.12./4.1 to 4.2.1.2.1./4.2.1.3.1. To 4.5.),
Or by seismic isolation devices / sliding bearings (see 4.2.1.2.2./4.2.1.3.3./4.3./(4.4.)/4.5.) Consisting of seismic isolation plates with cylindrical valley-like sliding surfaces The base isolation structure has a resonance phenomenon.
The above-mentioned seismic isolation device / sliding bearing consisting of a seismic isolation plate having a concave spherical sliding surface portion and a seismic isolation device / sliding bearing consisting of a seismic isolation plate having a cylindrical valley surface-like sliding surface portion are combined into a concave spherical / circular shape. It is called the pillar valley surface restoration type seismic isolation device and sliding bearing.
Here, in order to make a slip-type seismic isolation device having no resonance, the sliding surface portion of the sliding bearing may be an aspherical surface and a non-cylindrical valley surface. The effect is greater as the shape is shifted from the spherical / cylindrical valley surface.
(2) Sliding bearing + spring type restoration device
As another type,
Seismic isolation structures with sliding bearings + spring-type restoring devices (see 4.2.4 / 14.2.2) have a resonance phenomenon.
5.1.1.2. Equation of motion between a sliding-type seismic isolation device without resonance and a sliding-type seismic isolation device with resonance (see 5.3.0. And 5.1.3.1. For symbol explanation)
Below is the equation of motion by the seismic isolation device of 5.1.1.1.
5.1.1.2.1. Sliding seismic isolation device without resonance
(1) Linear gradient type regenerative sliding bearing
1) Direct method
The equation of motion of the base-isolated structure by the linear gradient type restored sliding bearing is as follows.
d (dx / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 ・ g {tanθ ・ sign (x) + μ ・ sign (dx / dt)} =-d (dz / dt) / dt
When θ is small, from (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (radian)
d (dx / dt) / dt + g {θ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} =-d (dz / dt) / dt
When there is a speed proportional damper, it is as follows.
d (dx / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 ・ g {tanθ ・ sign (x) + μ ・ sign (dx / dt)} + C / m ・ dx / dt = -d (dz / dt) / dt
When θ is small, from (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (radian)
d (dx / dt) / dt + g {θ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} + C / m · dx / dt = -d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) is added instead of + C / m · dx / dt.
2) Equivalent linearization method
The equation of motion by the equivalent linearization method of the base-isolated structure by the linear gradient type restoration sliding bearing is as follows.
d (dx / dt) /dt+Ke/m.x+Ce/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Ke ≒ (π ^ 2/8) · mg · tanθ / | x |
Ke = (cosθ) ^ 2 · mg · tanθ / | x | ≒ mg · tanθ / | x | ≒ mg · θ / | x |
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
Ce = (cosθ) ^ 2 ・ mg ・ μ / | dx / dt | ≒ mg ・ μ / | dx / dt |
When there is a speed proportional damper, it is as follows.
d (dx / dt) /dt+Ke/m.x+Ce/m.dx/dt+C/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) is added instead of + C / m · dx / dt.
In addition, when the above Ke and Ce are described,
In case of equivalent natural period,
Ke ≒ (π ^ 2/8) · mg · tanθ / | x |
When the equivalent method is used from the equation of motion,
Ke = (cosθ) ^ 2 ・ mg ・ tanθ / | x |
When using the energy consumption equivalent method,
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
When the equivalent method is used from the equation of motion,
Ce = (cosθ) ^ 2 ・ mg ・ μ / | dx / dt |
It is.
(2) Weight recovery type seismic isolation device
1) Direct method
The equation of motion of the base isolation structure by the weight recovery type base isolation system is as follows.
d (dx / dt) /dt+M/m.g.sign (x) +. mu.g.sign (dx / dt) =-d (dz / dt) / dt
d (dx / dt) / dt + g {M / m.sign (x) + μ.sign (dx / dt)} =-d (dz / dt) / dt
When there is a speed proportional damper, it is as follows.
d (dx / dt) / dt + g {M / m.sign (x) + μ.sign (dx / dt)} + C / m.dx / dt = -d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) is added instead of + C / m · dx / dt.
2) Equivalent linearization method
The equation of motion by the equivalent linearization method of the base isolation structure by the weight recovery type base isolation system is as follows.
d (dx / dt) /dt+Ke/m.x+Ce/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Ke ≒ (π ^ 2/8) ・ mg ・ M / m / | x |
Ke = mg ・ M / m / | x |
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
Ce = mg · μ / | dx / dt |
When there is a speed proportional damper, it is as follows.
d (dx / dt) /dt+Ke/m.x+Ce/m.dx/dt+C/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) is added instead of + C / m · dx / dt.
In addition, when the above Ke and Ce are described,
In case of equivalent natural period,
Ke ≒ (π ^ 2/8) · mg · tanθ / | x |
When the equivalent method is used from the equation of motion,
Ke = (cosθ) ^ 2 ・ mg ・ tanθ / | x |
When using the energy consumption equivalent method,
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
When the equivalent method is used from the equation of motion,
Ce = (cosθ) ^ 2 ・ mg ・ μ / | dx / dt |
It is.
5.1.1.2.2. Sliding seismic isolation device with resonance
(1) Concave spherical surface, cylindrical valley surface restoration type seismic isolation device, sliding bearing
1) Direct method
The equation of motion of the seismic isolation structure using a concave spherical / cylindrical trough reconstruction type seismic isolation device / sliding bearing is as follows.
d (dx / dt) / dt + g / R · x + μg · sign (dx / dt) =-d (dz / dt) / dt
When there is a speed proportional damper, it is as follows.
d (dx / dt) /dt+g/R.x+.mu.g.sign (dx / dt) + C / m.dx / dt = -d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) is added instead of + C / m · dx / dt.
2) Equivalent linearization method
The equation of motion by the equivalent linearization method of the seismic isolation structure with concave spherical / cylindrical valley restoration type seismic isolation device and sliding bearing is as follows.
d (dx / dt) /dt+g/R.x+Ce/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
Ce = mg · μ / | dx / dt |
When there is a speed proportional damper, it is as follows.
d (dx / dt) /dt+g/R.x+Ce/m.dx/dt+C/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) is added instead of + C / m · dx / dt.
The above Ce will be explained.
When using the energy consumption equivalent method,
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
When the equivalent method is used from the equation of motion,
Ce = (cosθ) ^ 2 ・ mg ・ μ / | dx / dt |
It is.
(2) Sliding bearing + spring type restoration device
1) Direct method
The equation of motion by the direct method of the base-isolated structure by the sliding bearing + spring type restoration device is as follows.
d (dx / dt) / dt + K / m · x + μg · sign (dx / dt) = − d (dz / dt) / dt
When there is a speed proportional damper, it is as follows.
d (dx / dt) /dt+K/m.x+.mu.g.sign (dx / dt) + C / m.dx / dt = -d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) is added instead of + C / m · dx / dt.
2) Equivalent linearization method
The equation of motion by the equivalent linearization method of the seismic isolation structure by the sliding bearing + spring type restoration device is as follows.
d (dx / dt) /dt+K/m.x+Ce/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
Ce = mg · μ / | dx / dt |
When there is a speed proportional damper, it is as follows.
d (dx / dt) /dt+K/m.x+Ce/m.dx/dt+C/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) is added instead of + C / m · dx / dt.
The above Ce will be explained.
When using the energy consumption equivalent method,
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
When the equivalent method is used from the equation of motion,
Ce = (cosθ) ^ 2 ・ mg ・ μ / | dx / dt |
It is.
5.1.1.3. Sliding-type seismic isolation device without resonance and sliding-type seismic isolation device with resonance designed from equations of motion (see 5.3.0. And 5.1.3.1. For symbol explanation)
5.1.1.3.1. Sliding seismic isolation device without resonance
(1) Linear gradient type regenerative sliding bearing
1) Direct method
Claim 69 is an equation of motion.
d (dx / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 ・ g {tanθ ・ sign (x) + μ ・ sign (dx / dt)} =-d (dz / dt) / dt
When θ is small, from (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (radian)
d (dx / dt) / dt + g {θ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} =-d (dz / dt) / dt
If there is a speed proportional damper
d (dx / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 ・ g {tanθ ・ sign (x) + μ ・ sign (dx / dt)} + C / m ・ dx / dt = -d (dz / dt) / dt
When θ is small, from (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (radian)
d (dx / dt) / dt + g {θ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} + C / m · dx / dt = -d (dz / dt) / dt
Add a damping term and add + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) instead of + C / m · dx / dt for the velocity square proportional type.
It is designed by analyzing the structure according to the above, and θ ≧ μ is satisfied considering the restoration without residual displacement.
Seismic isolation device / sliding bearing made of seismic isolation plate with mortar-shaped sliding surface, or seismic isolation device / sliding bearing made of seismic isolation plate with V-shaped valley surface sliding surface, or seismic isolation structure using the same It is an invention of the body.
2) Equivalent linearization method
Claim 70 is an equation of motion by an equivalent linearization method.
d (dx / dt) /dt+Ke/m.x+Ce/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Ke ≒ (π ^ 2/8) · mg · tanθ / | x |
Ke = (cosθ) ^ 2 · mg · tanθ / | x | ≒ mg · tanθ / | x | ≒ mg · θ / | x |
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
Ce = (cosθ) ^ 2 ・ mg ・ μ / | dx / dt | ≒ mg ・ μ / | dx / dt |
If there is a speed proportional damper
d (dx / dt) /dt+Ke/m.x+Ce/m.dx/dt+C/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Add a damping term and add + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) instead of + C / m · dx / dt for the velocity square proportional type.
It is designed by analyzing the structure according to the above, and θ ≧ μ is satisfied considering the restoration without residual displacement.
Seismic isolation device / sliding support consisting of seismic isolation plate with mortar-shaped sliding surface, or
It is an invention of a seismic isolation device / sliding support composed of a seismic isolation plate having a V-shaped valley-like sliding surface, or a seismic isolation structure using the same.
(2) Weight recovery type seismic isolation device
1) Direct method
Claim 71 is an equation of motion.
d (dx / dt) / dt + g {M / m · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} =-d (dz / dt) / dt If there is a speed proportional damper
d (dx / dt) / dt + g {M / m.sign (x) + μ.sign (dx / dt)} + C / m.dx / dt = -d (dz / dt) / dt
Add a damping term and add + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) instead of + C / m · dx / dt for the velocity square proportional type.
Is designed by analyzing the structure according to the above, and M / m ≧ μ is satisfied in view of restoration without residual displacement.
It is an invention of a weight recovery type seismic isolation device (see 4.8), or a seismic isolation structure using the same.
2) Equivalent linearization method
Claim 72 is an equation of motion by an equivalent linearization method.
d (dx / dt) /dt+Ke/m.x+Ce/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Ke ≒ (π ^ 2/8) ・ mg ・ M / m / | x |
Ke = mg ・ M / m / | x |
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
Ce = mg · μ / | dx / dt |
If there is a speed proportional damper
d (dx / dt) /dt+Ke/m.x+Ce/m.dx/dt+C/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Add a damping term and add + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) instead of + C / m · dx / dt for the velocity square proportional type.
Is designed by analyzing the structure according to the above, and M / m ≧ μ is satisfied in view of restoration without residual displacement.
It is an invention of a weight recovery type seismic isolation device (see 4.8), or a seismic isolation structure using the same.
5.1.1.3.2. Sliding seismic isolation device with resonance
(1) Concave spherical surface, cylindrical valley surface restoration type seismic isolation device, sliding bearing
1) Direct method
Claim 73 is the equation of motion
d (dx / dt) / dt + g / R · x + μg · sign (dx / dt) =-d (dz / dt) / dt
If there is a speed proportional damper
d (dx / dt) /dt+g/R.x+.mu.g.sign (dx / dt) + C / m.dx / dt = -d (dz / dt) / dt
Add a damping term and add + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) instead of + C / m · dx / dt for the velocity square proportional type.
Designed by structural analysis,
Seismic isolation device / sliding bearing consisting of a seismic isolation plate having a concave spherical sliding surface, or seismic isolation device / sliding support consisting of a seismic isolation plate having a cylindrical valley surface sliding surface, or It is an invention of a seismic structure.
2) Equivalent linearization method
Claim 74 is an equation of motion by an equivalent linearization method.
d (dx / dt) /dt+g/R.x+Ce/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
Ce = mg · μ / | dx / dt |
If there is a speed proportional damper
d (dx / dt) /dt+g/R.x+Ce/m.dx/dt+C/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Add a damping term and add + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) instead of + C / m · dx / dt for the velocity square proportional type.
Designed by structural analysis,
Seismic isolation device / sliding bearing consisting of a seismic isolation plate having a concave spherical sliding surface, or seismic isolation device / sliding support consisting of a seismic isolation plate having a cylindrical valley surface sliding surface, or It is an invention of a seismic structure.
(2) Sliding bearing + spring type restoration device
1) Direct method
Claim 75 is an equation of motion.
d (dx / dt) / dt + K / m · x + μg · sign (dx / dt) = − d (dz / dt) / dt
If there is a speed proportional damper
d (dx / dt) /dt+K/m.x+.mu.g.sign (dx / dt) + C / m.dx / dt = -d (dz / dt) / dt
Add a damping term and add + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) instead of + C / m · dx / dt for the velocity square proportional type.
Designed by structural analysis,
It is an invention of a seismic isolation device using a sliding bearing and a spring type restoring device, or a seismic isolation structure using the same.
2) Equivalent linearization method
Claim 76 is an equation of motion by an equivalent linearization method.
d (dx / dt) /dt+K/m.x+Ce/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
Ce = mg · μ / | dx / dt |
If there is a speed proportional damper
d (dx / dt) /dt+K/m.x+Ce/m.dx/dt+C/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Add a damping term and add + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt) instead of + C / m · dx / dt for the velocity square proportional type.
Designed by structural analysis,
It is an invention of a seismic isolation device using a sliding bearing and a spring type restoring device, or a seismic isolation structure using the same.
5.1.2. Proof of no resonance
Regarding (1) (2) in 5.1.1.1.
In equation of motion (2) in 5.1.1.2, if M / m = θ, the equation of motion will be the same as in (1).
Equation of motion
d (dx / dt) / dt + g {θ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} =-d (dz / dt) / dt
The solution of (1) is as follows (see 5.1.3. Solution of equation of motion for sliding seismic isolation).
(1) Theoretical solution of maximum response acceleration
Absolute acceleration amplitude | d (dy / dt) / dt | max is
| D (dy / dt) / dt | max = | (± θ + μ) g | (15)
Absolute acceleration magnification γ2 is
γ2 = | (± θ + μ) / ε | (16)
It becomes.
(2) Theoretical solution of maximum response displacement
The relative displacement amplitude x0 is
Figure 2005240817
The relative displacement magnification γ0 is
Figure 2005240817
The absolute displacement amplitude y0 is
y0 = | (± θ + μ) z0 · π ^ 2 / (8ε) | (12)
Absolute displacement magnification γ1 is
γ1 = | (± θ + μ) π ^ 2 / (8ε) | (13)
It becomes.
From the above
The response displacement magnification is independent of the input (earthquake) cycle and is determined by the input acceleration, and is almost inversely proportional to the input acceleration. There is amplification at small input acceleration, but there is almost no amplification of response displacement at large input acceleration. .
The response absolute acceleration is also independent of the input (earthquake) cycle, and is always a constant value (± tan θ + μ) · g irrespective of the input displacement, velocity, and acceleration.
The above has been proved by experiments.
Resonance is a problem in the case of acceleration amplification rather than displacement amplification. This is particularly a problem when it occurs when a large acceleration is input. The present invention enables a device that does not have such concerns at all.
The effect of this invention is that this anti-seismic structure does not require a resonance preventing damper.
The role of the damper is the damping effect at the end of the earthquake, resonance suppression, and displacement suppression.
As for the damping effect at the end of the earthquake, if it is a friction type and not a spherical surface, it will decay quickly, so a damper is not necessary.
Regarding the displacement suppression, the hydraulic damper is not as frictional at low speeds, so adjusting the μ and θ does not require a hydraulic damper (h = 16 / π ^ 3 · μ / tanθ≈0.5 · μ / θ).
Since resonance does not resonate as described above, a damper is not necessary.
5.1.3. Solution of slip-isolation equation of motion
5.1.3.1. List of symbols
x: Mass seen from the ground = Response displacement (relative displacement) of the structure to be isolated
z: immobility = displacement of the ground as viewed from the absolute point (absolute displacement)
y = x + z: immobility = response displacement of mass point from absolute point (absolute displacement)
x0: Displacement amplitude of mass point (viewed from the ground = ground, relative displacement)
y0: Displacement amplitude of mass point (immobility = absolute displacement as seen from absolute point)
z0: Displacement amplitude of seismic wave (immobility = absolute displacement as seen from absolute point)
dx / dt: Response speed of mass point (to ground, relative speed)
dz / dt: Earthquake speed (absolute speed)
dy / dt: Absolute response speed of mass point (absolute speed)
d (dx / dt) / dt: Response acceleration of mass point (to ground, relative acceleration)
d (dz / dt) / dt: Earthquake acceleration (absolute acceleration)
d (dy / dt) / dt: Mass response absolute acceleration (absolute acceleration)
t: time
m: mass of mass point
M: Mass of restoration weight
g: Gravity acceleration
θ: V-shaped valley-shaped seismic isolation plate gradient, real (horizontal) gradient (radian) of mortar-shaped base isolation plate
However, when the slope of the upper and lower base isolation plates is different when using a double base isolation device, θ is θ = (sinθu + sinθd) / (cosθu + cosθd)
When θu and θd are small, cosθu ≒ cosθd ≒ 1, and when θd ≒ θu
θ ≒ (tanθu + tanθd) / 2
≒ (θu + θd) / 2
θu: Upper base isolation plate gradient (when using a double base isolation device)
θd: Lower base isolation plate gradient (when using a double base isolation device)
However, in the case of the triple seismic isolation plate
Θ when the slopes of the upper, middle, and lower isolation plates are different.
θ = (sinθu + sinθmu + sinθmd + sinθd) / (cosθu + cosθmu + cosθmd + cosθd)
When θu and θd are small, cos θu≈cos θmu≈cos θmd≈cos θd≈1,
When θd ≒ θu ≒ θmu ≒ θmd
θ ≒ (tanθu + tanθmu + tanθmd + tanθd) / 4
≒ (θu + θmu + θmd + θd) / 4
θu: Upper base isolation plate gradient (when using a triple base isolation device)
θd: Lower base isolation plate gradient (when using a triple base isolation device)
θmu: Upper part of the base isolation plate (when using a triple base isolation device)
θmd: Middle base isolation plate lower slope (when using a triple base isolation device)
μ: Coefficient of dynamic friction of base-isolated plate
h: damping constant
C: Viscous damping coefficient
K: Spring constant
ω: Circular frequency of seismic force (viewed from fixed (absolute) point) radian / sec
ω0: natural circle frequency of the mass point radian / sec
z0 ・ ω ^ 2 : Acceleration amplitude of seismic wave
ε = z0 · ω ^ 2 / g: Seismic intensity
γ0 = x0 / z0: amplitude rate (relative displacement magnification)
γ1 = y0 / z0: Absolute displacement magnification
γ2 = | d (dy / dt) / dt | max / | d (dz / dt) / dt | max: Absolute acceleration magnification
A ^ n: A raised to the power of n (^ is used in all the following chapters)
sign (x): indicates the sign of x. +1 for plus, -1 for minus, 0 for 0
5.1.3.2. Solving the equation of motion
(1) For mortar restoration type
d (dy / dt) / dt + sinθ ・ cosθ ・ g ・ sign (x) + (cosθ) ^ 2 ・ μg ・ sign (dx / dt) = 0
d (dy / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 · g {tanθ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} = 0
When θ is small, from (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (radian)
d (dy / dt) / dt + θg · sign (x) + μg · sign (dx / dt) = 0
d (dy / dt) / dt + g {θ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} = 0
From y = x + z
d (dx / dt) / dt + g {θ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} =-d (dz / dt) / dt
(2) For weight restoration type (see 4.8)
d (dy / dt) /dt+M/m.g.sign (x) +. mu.g.sign (dx / dt) = 0
d (dx / dt) /dt+M/m.g.sign (x) +. mu.g.sign (dx / dt) =-d (dz / dt) / dt
(1) Regarding (2)
In (2), if M / m = θ (it is actually necessary to make such M), the same equation as in (1) is obtained. Hereafter, solve according to equation (1).
1) When dx / dt ≧ 0 x ≧ 0
d (dy / dt) / dt + θg + μg = 0
d (dy / dt) / dt + (θ + μ) g = 0
2) When dx / dt ≧ 0 x <0
d (dy / dt) / dt −θg + μg = 0
d (dy / dt) / dt − (θ−μ) g = 0
3) When dx / dt <0 x ≧ 0
d (dy / dt) / dt + θg-μg = 0
d (dy / dt) / dt + (θ−μ) g = 0
4) When dx / dt <0 x <0
d (dy / dt) / dt −θg−μg = 0
d (dy / dt) / dt − (θ + μ) g = 0
When 1) and 4), that is, when sign (x) · sign (dx / dt) ≧ 0
d (dy / dt) / dt + (θ + μ) g · sign (dx / dt) = 0
When 2) and 3), that is, when sign (x) · sign (dx / dt) ≤ 0
d (dy / dt) / dt + (− θ + μ) g · sign (dx / dt) = 0
From the above,
d (dy / dt) / dt + (± θ + μ) g ・ sign (dx / dt) = 0 …… (1)
From y = x + z
Figure 2005240817
Simplify the seismic force into a sine wave with constant amplitude,
z = z0 · cosωt
dz / dt = -z0 ・ ω ・ sinωt
d (dz / dt) / dt = -z0 ・ ω ^ 2 ・ cosωt
Therefore,
Figure 2005240817
When (2-1) is expanded into a Fourier series,
When μ is small [(μ + θ) <π / 4 · ε), x is considered to be a harmonic vibration with a frequency of ω (when (μ + θ) ≧ π / 4 · ε, 4 / π · ( Since μ + θ) g ≧ seismic wave acceleration amplitude and seismic wave acceleration amplitude ≧ (μ + θ) g, seismic isolation does not start, so only between 4 / π · (μ + θ) g and (μ + θ) g is exempted. Although not solved as a theoretical solution at the time of an earthquake, (μ + θ) g and 4 / π · (μ + θ) g are extremely small values when considering a rolling-type seismic isolation device, and there is no substantial problem)
When dx / dt = 0, (2n + 1) π / 2 = ωt−η
When dx / dt ≧ 0, (4n-1) π / 2 ≦ ωt−η ≦ (4n + 1) π / 2: n is an integer
When dx / dt ≦ 0, (4n + 1) π / 2 ≦ ωt−η ≦ (4n + 3) π / 2: n is an integer
Then,
Therefore, if the formula (2-1) is expanded into a Fourier series,
Figure 2005240817
Figure 2005240817
* Determination of η
When given condition ωt-η = (2n + 1) π / 2, dx / dt = 0
(5) Substituting ωt−η = π / 2 into equation
Figure 2005240817
* Determination of ζ
When d (dx / dt) / dt = 0, from x = 0
From formula (2-1)
cosωt = (± θ + μ) g ・ sign (dx / dt) / (z0 ・ ω ^ 2)
(6) From x = 0,
Figure 2005240817
5.1.3.3. Response relative displacement, amplitude, magnification
(1) Relative displacement
From above
Figure 2005240817
Figure 2005240817
(2) Relative displacement amplitude
When dy / dt = 0, | x | is the maximum
That is, when ωt−η = (2n + 1) π / 2,
Therefore, substituting ωt−η = π / 2 into equation (6) is when −π / 2 ≦ ωt−η ≦ π / 2, so substituting ωt−η = π / 2 into equation (6-2). ,
Figure 2005240817
(3) Relative displacement magnification
Figure 2005240817
5.1.3.4. Response absolute displacement / amplitude / magnification
(1) Absolute displacement
Figure 2005240817
(2) Absolute displacement amplitude
Figure 2005240817
(3) Absolute displacement magnification
Figure 2005240817
5.1.3.5. Response relative speed, Response absolute speed
(1) Relative speed
Figure 2005240817
(2) Absolute speed
Figure 2005240817
5.1.3.6. Response relative acceleration, Response absolute acceleration, amplitude, magnification
(1) Relative acceleration
(2) From equation (2-1)
Figure 2005240817
(2) Absolute acceleration
(11) Second-order differentiation of t
Figure 2005240817
Because it is a Fourier series (also the same as equation (1))
∴d (dy / dt) / dt =-(± θ + μ) g ・ sign (dx / dt) (14)
The same applies to (2 ') from + d (dz / dt) / dt
Figure 2005240817
When μ = 0
∴d (dy / dt) / dt = − ± θg ・ sign (dx / dt) ...... (14-1)
(3) Absolute acceleration amplitude
∴ | d (dy / dt) / dt | max = | (± θ + μ) g | (15)
When μ = 0
∴ | d (dy / dt) / dt | max = | θg | (15-1)
(4) Absolute acceleration magnification
As the earthquake acceleration z0 · ω ^ 2 = εg,
γ2 = | d (dy / dt) / dt | max / | d (dz / dt) / dt | max
∴γ2 = | (± θ + μ) / ε | (16)
When μ = 0
∴γ2 = | θ / ε | (16-1)
5.2. Sliding seismic isolation device without resonance by analysis program
Claims 77 to 78 are inventions of a slip-type seismic isolation device free from resonance by an analysis program based on the Runge-Kutta method, and a seismic isolation structure based thereon.
The flowchart (see 5.2.1.1. Variable / constant list for symbols) is shown below (see 5.2.1.5.).
(1) Initialization
1) A set of constants (excluding the mass of the mass of the superstructure (same meaning as the seismically isolated structure; the same applies below), the spring constant between the masses, and the damping coefficient)
2) Input mass of superstructure mass
3) Input of spring constant and damping coefficient between mass points of superstructure (when more than 2 mass points)
4) Set of initial condition of output value (relative displacement response value and relative velocity response value of each mass point of superstructure):
(2) I / O file settings
1) Set input data file name
2) Open the output file name (F $) input by the INPUT command as an output file with file number # 2.
(3) Read input data (such as ground acceleration data).
(4) Operation discriminant
Since the equation of motion does not include a condition for the seismic isolation device to function with respect to the ground motion acceleration, the equation of motion selection is branched here as a discriminant.
1) In the case of earthquake resistance (stationary)
a. | AC |> = (MU + SS) * G * SSC ^ 2
If a. holds, the seismic isolation state is entered, and the process proceeds to a subroutine (* SUB_A) that processes the motion equation in the seismic isolation state.
If a. does not hold, the seismic state remains, and the process proceeds to a subroutine (* SUB_A0) that processes the motion equation in the seismic state.
2) In the case of seismic isolation
b. x = 0 and V = 0 and | AC | <(MU + SS) * G * SSC ^ 2
* However, in the program, if the absolute values of x and V are below a certain value close to 0, x = 0 and V = 0 are considered.
If b. holds, it will be in an earthquake-resistant state, so the process proceeds to a subroutine (* SUB_A0) that processes the motion equation in the earthquake-resistant state.
If b. does not hold, the seismic isolation state is maintained, so the subroutine (* SUB_A) for processing the motion equation in the seismic isolation state is passed again.
(5) Motion equation setting
According to the motion discriminant, the seismic isolation device does not function (* SUB_A0) and the seismic isolation device functions (* SUB_A). Set up the equation.
1) In case of 1 mass point
The seismic isolation device does not function (* SUB_A0)
dx / dt = 0
d (dx / dt) / dt = 0
Seismic isolation device is functioning (* SUB_A)
dx / dt = V
d (dx / dt) / dt = -MM1 * G * SSC ^ 2 * (MU * sgn (V) + SS * sgn (x)) / MM1-DDY
2) In case of 2 mass points
The seismic isolation device does not function (* SUB_A0)
dx / dt = 0
d (x2) / dt = V2
d (dx / dt) / dt = 0
d (d (x2) / dt) / dt = (-C2 * V2-KK2 * x2) / MM2-d (dx / dt) / dt-DDY
Seismic isolation device is functioning (* SUB_A)
Figure 2005240817
3) In case of 3 mass points
The seismic isolation device does not function (* SUB_A0)
Figure 2005240817
Seismic isolation device is functioning (* SUB_A)
Figure 2005240817
4) For n mass points
The seismic isolation device does not function (* SUB_A0)
Figure 2005240817
Seismic isolation device is functioning (* SUB_A)
Figure 2005240817
(6) Runge-Kutta analysis
Solve the simultaneous second order differential equation of (5) with Runge-Kutta method.
(7) Calculation of acceleration / velocity / displacement response
Velocity and displacement are obtained by solving simultaneous second-order differential equations, and acceleration is obtained directly from the equations of motion.
(8) Error processing
(9) Result output
The 79th to 80th aspects of the present invention are inventions of a sliding-type seismic isolation device without resonance by an analysis program based on the Wilson θ method, and a seismic isolation structure using the same.
The flowchart (see 5.2.2.2. List of variables / constants for symbols) is shown below (see 5.2.2.5.).
(1) Initialization
1) N, ND1, ND2 setting
N and ND1 input the number of mass points, ND2 input the number of ground motion acceleration data.
2) Array declaration
3) Set of constants (except mass, damping and stiffness matrix)
4) Enter mass matrix
5) Input of attenuation matrix (in case of more than 2 mass points)
6) Stiffness matrix input (2 mass points or more)
7) Set initial conditions for output values (relative displacement response values and relative velocity response values for each mass of superstructure)
(2) Data input and output file settings
1) Set the file name for input data with the INPUT command and open as file number # 1.
2) Set the file name for the output data with the INPUT command and open as file number # 2.
(3) Time repetition
1) Loop of time history (M = 2 TO NN).
(4) Prefetch iteration
1) A loop with O = 1 TO 2 that looks ahead by one time history to increase the accuracy of the equivalent spring constant and equivalent damping coefficient. O = 1 for the first round, O = 2 for the second round, see 5.2.2.6. 2).
(5) Calculation of equivalent spring constant and equivalent damping coefficient
1) Find the equivalent spring constant (KEQ) and equivalent damping coefficient (CEQ) from V0 and X0.
For one mass point
KEQ ≒ (PI ^ 2/8) * EM (1,1) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
KEQ = EM (1,1) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
CEQ ≒ (4 / PI) * EM (1,1) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
CEQ = EM (1,1) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
In case of 2 mass points
KEQ ≒ (PI ^ 2/8) * EM (2,2) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
KEQ = EM (2,2) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
CEQ ≒ (4 / PI) * EM (2,2) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
CEQ = EM (2,2) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
* Note that KEQ and CEQ diverge if the absolute values of V0 and X0 are very small. Therefore, if the absolute values of V0 and X0 are less than a certain value close to 0, each is sufficiently small but does not diverge properly. Use the value instead.
2) Calculation of VW1 used for simultaneous equations.
(6) Loop check
In (4), check whether the process is the first round or the second round. In the case of the first round, the process directly proceeds to the process (7). In the case of the second round, after returning to the time before the prefetching, the process proceeds to the process (7).
(7) Displacement calculation at t + θDT by Wilson θ method
(8) Calculation of acceleration / velocity / displacement response by Wilson θ method
(9) Error handling
If necessary, process the error, return to the process of (4) if the first check is made in the loop check of (6), and go to the process of (10) if the second check is made. .
(10) Result output
5.2.1. Runge-Kutta method
A flowchart of the Runge-Kutta method is described in FIG.
5.2.1.1. List of variables / constants
(1) Input value
The superstructure is a 1-mass point, 2-mass point, 3-mass point, and n-mass point shear elastic model.
The mass of the first floor is the mass of the first floor to the mass of the structural material from the first floor to the second floor, and the mass of the nth floor is the mass of the nth floor from the n-1 floor to the nth floor. The mass of the structural material up to the floor shall be appropriately distributed and summed.
The mass mass of each other floor is the sum of the mass of the floor material of each floor and the appropriate distribution of the mass of the structural material between the upper and lower floors.
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
5.2.1.2. Equation of motion
The equation of motion at the time of base isolation that is the target of numerical analysis is
(1) 1 mass point
d (dx / dt) / dt + G * SSC ^ 2 * (MU * sgn (dx / dt) + SS * sgn (x)) + DDY = 0
(2) In case of 2 mass points
Figure 2005240817
This is a second-order simultaneous ordinary differential equation. This is transformed into a first-order simultaneous ordinary differential equation. The same applies to the following mass points.
(3) 3 mass points
Figure 2005240817
(4) For n mass points
Figure 2005240817
5.2.1.3. Discrimination between seismic isolation and seismic conditions
In this seismic isolation device, the seismic isolation mechanism operates when a seismic force of a certain level or more is input at the time of the earthquake, and the seismic isolation device returns to the original state when the seismic force weakens below a certain level. The equation of motion described in 5.2.1.2 describes the motion when the superstructure is in a base-isolated state. In addition to this, the equation of motion when the superstructure is in a base-isolated state, By defining the conditions for the seismic isolation device to operate against seismic force (separation conditions for seismic isolation / earthquake resistance) and switching the equation of motion according to the conditions, seismic isolation from normal seismic conditions It can represent the movement through the state until it returns to the original state after the earthquake.
The conditions for distinguishing the seismic and seismic isolation conditions are as follows.
1) Discrimination from seismic to seismic isolation
Absolute acceleration of the first mass point ≧ Acceleration at which the seismic isolation is activated: | AC |> = (MU + SS) * G * SSC ^ 2
2) Discrimination from seismic isolation to seismic resistance
Relative displacement of the first mass point = 0: x = 0
And the relative speed of the first mass point = 0: V = 0
And the absolute acceleration of the first mass point <the acceleration at which the seismic isolation operates: | AC | <((MU + SS) * G * SSC ^ 2
5.2.1.4. Numerical analysis algorithm
First-order ordinary differential equation
dx / dt = f (t, x)
The following is an example of an algorithm for obtaining a solution of the above by the fourth-order Runge-Kutta method.
a. The range of the independent variable t is t0 ≦ t ≦ tf, and the step size of t is h.
b. Let x0 be the initial value of x.
c. With t0 and x0
K1 = h ・ f (t, x)
K2 = h ・ f (t + h / 2, x + K1 / 2)
K3 = h ・ f (t + h / 2, x + K2 / 2)
K4 = h ・ f (t + h, x + K3)
K = (K1 + K2 + K3 + K4) / 6
Seek.
d. c. X (= x1) when t = t1 (= t0 + h)
x1 = x0 + K
Let's get started.
e. Thereafter, this process is repeated to successively obtain x at t and continue until t = tf.
The description here relates to the fourth-order Runge-Kutta method, but the Runge-Kutta method of orders other than the fourth order may be used.
Further, an improved algorithm of the Runge-Kutta-Gill method and other Runge-Kutta methods may be used.
5.2.1.5. Explanation of flowchart (detailed explanation of program)
The flowchart of the Runge-Kutta method is described in FIG.
(1) Initialization
1) Set of constants (mass of mass of superstructure and spring constant between mass points, damping coefficient is below)
a. Pi, physical constant: PI = 3.14159, G = 981
Figure 2005240817
input
H Enter the time increment of the input ground motion acceleration time history
2) Input mass of superstructure mass
For one mass point
MM Mass of superstructure (t)
In case of 2 mass points
MM1 Mass on the first floor of the superstructure (t)
MM2 Mass on the second floor of the superstructure (t)
In case of 3 mass points
MM1 Mass on the first floor of the superstructure (t)
MM2 Mass on the second floor of the superstructure (t)
MM3 Mass on the 3rd floor of superstructure (t)
For n mass points
MM1 Mass on the first floor of the superstructure (t)
MM2 Mass on the second floor of the superstructure (t)
MM3 Mass on the 3rd floor of superstructure (t)


MMn Mass mass of superstructure n floor (t)
3) Input of spring constant and damping coefficient between mass points of superstructure (when more than 2 mass points)
In case of 2 mass points
KK2 Superstructure Spring constant from the first floor to the second floor
C2 Damping coefficient from the first floor to the second floor of the superstructure
In case of 3 mass points
KK2 Superstructure Spring constant from the first floor to the second floor
KK3 Superstructure Spring constant from 2nd floor to 3rd floor
C2 Damping coefficient from the first floor to the second floor of the superstructure
C3 Damping coefficient from superstructure 2nd floor to 3rd floor
For n mass points
KK2 Superstructure Spring constant from the first floor to the second floor
KK3 Superstructure Spring constant from 2nd floor to 3rd floor


Spring constant from KKn superstructure n-1 floor to n floor
C2 Damping coefficient from the first floor to the second floor of the superstructure
C3 Damping coefficient from superstructure 2nd floor to 3rd floor


Cn Damping coefficient from superstructure n-1 floor to n floor
4) Set of initial condition of output value (relative displacement response value and relative velocity response value of each mass point of superstructure):
For one mass point
x Relative displacement response value (cm) of the first floor (between the ground and the first floor)
V Relative speed response value (kine) of the first floor (the ground and the first floor)
In case of 2 mass points
x Relative displacement response value (cm) of the first floor (between the ground and the first floor)
x2 Relative displacement response value (cm) of the 2nd floor (1st floor and 2nd floor)
V Relative speed response value (kine) of the first floor (the ground and the first floor)
V2 Relative speed response value (kine) of 2nd floor (1st floor and 2nd floor)
In case of 3 mass points
x Relative displacement response value (cm) of the first floor (between the ground and the first floor)
x2 Relative displacement response value (cm) of the 2nd floor (1st floor and 2nd floor)
x3 Relative displacement response value (cm) of 3rd floor (1st floor and 3rd floor)
V Relative speed response value (kine) of the first floor (the ground and the first floor)
V2 Relative speed response value (kine) of 2nd floor (1st floor and 2nd floor)
V3 Relative speed response value (kine) of 3rd floor (1st floor and 3rd floor)
For n mass points
x Relative displacement response value (cm) of the first floor (between the ground and the first floor)
x2 Relative displacement response value (cm) of the 2nd floor (1st floor and 2nd floor)
x3 Relative displacement response value (cm) of 3rd floor (1st floor and 3rd floor)


xn nth floor (first floor and nth floor) relative displacement response value (cm)
V Relative speed response value (kine) of the first floor (the ground and the first floor)
V2 Relative speed response value (kine) of 2nd floor (1st floor and 2nd floor)
V3 Relative speed response value (kine) of 3rd floor (1st floor and 3rd floor)


Vn nth floor (1st floor and nth floor) relative speed response value (kine)
On the other hand, each value at the start time is given as an initial condition.
(2) I / O file settings
1) Set file name for input
2) Open the file name (F $) input by the INPUT command as an output file with file number # 2.
(3) Reading input data (Ground acceleration data)
Each time one data is processed, the ground acceleration data is read by the input command.
The program ends when there is no more data.
(4) Operation discriminant
Since the equation of motion does not include a condition for the seismic isolation device to function with respect to the ground motion acceleration, the equation of motion selection is branched here as a discriminant.
1) In the case of earthquake resistance (stationary)
a. | AC |> = (MU + SS) * G * SSC ^ 2
If a. holds, the seismic isolation state is entered, and the process proceeds to a subroutine (* SUB_A) that processes the motion equation in the seismic isolation state.
If a. does not hold, the seismic state remains, so the subroutine (* SUB_A0) for processing the motion equation in the seismic state is passed again.
2) In the case of seismic isolation
b. x = 0 and V = 0 and | AC | <(MU + SS) * G * SSC ^ 2
* However, in the program, if the absolute values of x and V are below a certain value close to 0, x = 0 and V = 0 are considered.
If b. holds, it will be in an earthquake-resistant state, so the process proceeds to a subroutine (* SUB_A0) that processes the motion equation in the earthquake-resistant state.
If b. does not hold, the seismic isolation state is maintained, so the subroutine (* SUB_A) for processing the motion equation in the seismic isolation state is passed again.
(5) Motion equation setting
According to the motion discriminant, the seismic isolation device does not function (* SUB_A0) and the seismic isolation device functions (* SUB_A). Set up the equation.
1) In case of 1 mass point
The seismic isolation device does not function (* SUB_A0)
dx / dt = 0
d (dx / dt) / dt = 0
Seismic isolation device is functioning (* SUB_A)
dx / dt = V
d (dx / dt) / dt = -MM1 * G * SSC ^ 2 * (MU * sgn (V) + SS * sgn (x)) / MM1-DDY
2) In case of 2 mass points
The seismic isolation device does not function (* SUB_A0)
dx / dt = 0
d (x2) / dt = V2
d (dx / dt) / dt = 0
d (d (x2) / dt) / dt = (-C2 * V2-KK2 * x2) / MM2-d (dx / dt) / dt-DDY
Seismic isolation device is functioning (* SUB_A)
Figure 2005240817
3) In case of 3 mass points
The seismic isolation device does not function (* SUB_A0)
Figure 2005240817
Seismic isolation device is functioning (* SUB_A)
Figure 2005240817
4) For n mass points
The seismic isolation device does not function (* SUB_A0)
Figure 2005240817
Seismic isolation device is functioning (* SUB_A)
Figure 2005240817
(6) Runge-Kutta analysis
Solves simultaneous second-order differential equations with the fourth-order Runge-Kutta method.
(7) Calculation of acceleration / velocity / displacement response
Velocity and displacement are obtained by solving simultaneous second-order differential equations, and acceleration is obtained directly from the equations of motion.
(8) Error processing
Each acceleration / velocity / displacement response value is processed with appropriate accuracy.
(9) Result output
When h is small, the value obtained in (7) may be averaged for each predetermined time interval to process the error, and processing to obtain an output value may be performed.
5.2.1.6. Processing
Below, the part which is performing the special process is demonstrated.
1) Error processing by selecting h and averaging output data
In order to eliminate an error caused by a large time step, the input data having a small h may be used to maintain the calculation accuracy, and the calculation result may be averaged every certain time interval. This reduces errors in numerical analysis processing due to time differences.
2) Error handling
Since errors accumulate in the calculation process for acceleration, velocity, and displacement, processing is performed with appropriate accuracy after each response value is calculated as necessary.
5.2.2. Wilson θ method
The Wilson θ flowchart is described in FIG.
5.2.2.1. About equation of motion by equivalent linearization method (For symbol explanation, see 5.3.0. And 5.1.3.1.)
(1) Calculation of equivalent period Te and equivalent spring constant Ke (= KEQ)
Equivalent period Te and equivalent spring constant Ke by the equivalent linearization method when displacement x is given for slip isolation (mortar shape: gradient tanθ) are:
Te = 4 · {2 | x | / (g · tanθ)} ^ 0.5
Ke = (π ^ 2/8) · mg · tanθ / | x |
≒ mg ・ tanθ / | x |
≒ mg ・ θ / | x |
It becomes.
The equivalent period Te and the equivalent spring constant Ke by the equivalent linearization method when the displacement x is given to the weight restoration type seismic isolation device are:
Te = 4 · {2 | x | / (g · tan (M / m))} ^ 0.5
Ke = (π ^ 2/8) · mg · tan (M / m) / | x |
≒ mg ・ tan (M / m) / | x |
≒ mg ・ (M / m) / | x |
(2) Calculation of equivalent damping coefficient Ce (= CEQ)
Slip isolation (mortar shape: gradient tanθ)
The equivalent damping coefficient Ce by the equivalent linearization method is
Ce = (4 / π) · μmg / | dx / dt |
≒ μmg / | dx / dt |
It becomes.
About weight restoration type seismic isolation device
The equivalent damping coefficient Ce by the equivalent linearization method is
Ce = (4 / π) · μmg / | dx / dt |
≒ μmg / | dx / dt |
(3) Equation of motion by equivalent linearization method
The equation of motion for sliding seismic isolation (mortar shape) by the equivalent linearization method is
d (dx / dt) / dt + Ke / m · x + Ce / m · dx / dt = -d (dz / dt) / dt
Ke = (π ^ 2/8) · mg · tanθ / | x |
≒ mg ・ tanθ / | x |
≒ mg ・ θ / | x |
Ce = (4 / π) · μmg / | dx / dt |
≒ μmg / | dx / dt |
It becomes.
The equation of motion for seismic isolation using the weight recovery type seismic isolation device by the equivalent linearization method
d (dx / dt) / dt + Ke / m · x + Ce / m · dx / dt = -d (dz / dt) / dt
Ke = (π ^ 2/8) · mg · tan (M / m) / | x |
≒ mg ・ tan (M / m) / | x |
≒ mg ・ (M / m) / | x |
Ce = (4 / π) · μmg / | dx / dt |
≒ μmg / | dx / dt |
It becomes.
5.2.2.2. List of variables / constants
(1) Input value
The superstructure is a 1-mass point, 2-mass point, 3-mass point, and n-mass point shear elastic model.
Figure 2005240817
Figure 2005240817
(2) Output value
ACC (ND1, ND2) Absolute acceleration response matrix (Unit: gal)
VEL (ND1, ND2) Relative velocity response matrix (unit: kine)
DIS (ND1, ND2) Matrix (Unit: cm)
AA1 1st floor absolute acceleration response value (unit: gal)
AA2 2nd floor absolute acceleration response value (unit: gal)
AA3 3rd floor absolute acceleration response value (unit: gal)


An nth floor absolute acceleration response value (unit: gal)
VV1 1st floor relative speed response value (unit: kine)
VV2 2nd floor relative velocity response value (unit: kine)
VV3 3rd floor relative velocity response value (unit: kine)


VVn nth floor (first floor and nth floor) relative velocity response value (unit: kine)
x Relative displacement response value (in cm) of the first floor (the ground and the first floor)
x2 Relative displacement response value (unit: cm) on the 2nd floor (1st floor and 2nd floor)
x3 3rd floor (relative displacement response value between 1st floor and 3rd floor) (unit: cm)


xn nth floor (first floor and nth floor) relative displacement response value (in cm)
xx1 Relative displacement response value (unit: mm) of the first floor (the ground and the first floor)
xx2 Relative displacement response value (unit: mm) on the 2nd floor (1st floor and 2nd floor)
xx3 3rd floor relative displacement response value (unit: mm)


xxn nth floor (first floor and nth floor) relative displacement response value (unit: mm)
(3) Other variables
O Loop counter variable
Counter variable for M array (time history)
T hours
Relative displacement at X0 t-DT
Relative speed at V0 t-DT
(4) Other constants and symbols
Figure 2005240817
5.2.2.3. Equation of motion
The equation of motion for numerical analysis is
(1) 1 mass point
d (dx / dt) / dt + CEQ / (EM (1,1) ・ (dx / dt) + KEQ / (EM (1,1) ・ x + DDY = 0
However,
KEQ ≒ (PI ^ 2/8) * EM (1,1) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
KEQ = EM (1,1) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
CEQ ≒ (4 / PI) * EM (1,1) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
CEQ = EM (1,1) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
(2) In case of 2 mass points
Figure 2005240817
However,
KEQ ≒ (PI ^ 2/8) * (EM (2,2) + EM (1,1)) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
KEQ = (EM (2,2) + EM (1,1)) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
CEQ ≒ (4 / PI) * (EM (2,2) + EM (1,1)) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
CEQ = (EM (2,2) + EM (1,1)) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
This is a second-order simultaneous ordinary differential equation.
This is transformed into a first-order simultaneous ordinary differential equation. The same applies to the following mass points.
(3) 3 mass points
Figure 2005240817
However,
KEQ ≒ (PI ^ 2/8) * (EM (3,3) + EM (2,2) + EM (1,1)) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
KEQ = (EM (3,3) + EM (2,2) + EM (1,1)) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
CEQ ≒ (4 / PI) * (EM (3,3) + EM (2,2) + EM (1,1)) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
CEQ = (EM (3,3) + EM (2,2) + EM (1,1)) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
(4) For n mass points
Figure 2005240817
However,
n '= n-1
n ”= n-2
KEQ ≒ (PI ^ 2/8) * (EM (n, n) + ・ + EM (2,2) + EM (1,1)) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
KEQ = (EM (n, n) + ・ + EM (2,2) + EM (1,1)) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
CEQ ≒ (4 / PI) * (EM (n, n) + ・ + EM (2,2) + EM (1,1)) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
CEQ = (EM (n, n) + ・ + EM (2,2) + EM (1,1)) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
5.2.2.4. Numerical analysis algorithm
Second-order ordinary differential equations
[EM] ・ [d (dx / dt) / dt] + [EC] ・ [dx / dt] + [EK] ・ [x] = DDY ・ [EM] ・ [1]
The following is used as an example of an algorithm for obtaining the solution of by the Wilson θ method.
The mass matrix [EM] of the mass system in the above equation is a diagonal matrix, the damping matrix [EC], and the stiffness matrix [EK] are each a symmetric matrix.
The reference coordinates of relative displacement, relative velocity, and relative acceleration are appropriately changed as necessary so that each matrix formed by the coefficient of the equation of motion to be analyzed satisfies this condition.
1) Assuming that the response acceleration and ground acceleration of all mass points in a multi-mass system are linear from time t to time t + θDT (θ> 1) beyond t + DT, the equation of motion holds at time t + θDT. To do.
2) At this time, if τ is the time in the section 0 ≦ τ ≦ θDT with t as the origin, the response acceleration at time t + τ is
Figure 2005240817
It is expressed. Also, by integrating this equation, the response speed and response displacement at time t + τ are
Figure 2005240817
It is expressed.
3) Substituting this τ into DT and θDT and organizing them into the equation of motion, the response displacement of the mass point at time t + θDT is
Figure 2005240817
Thus, the response acceleration of the mass point at time t + θDT is
Figure 2005240817
It can be expressed as.
4) Using this, response acceleration, speed and displacement at time t + DT are
Figure 2005240817
It can be expressed as.
However,
[x]: Relative displacement vector at time t
[x] DT: Relative displacement vector at time t + DT
[x] θDT: Relative displacement vector at time t + θDT
[x] τ: Relative displacement vector at time t + τ
[dx / dt]: Relative velocity vector at time t
[dx / dt] DT: Relative velocity vector at time t + DT
[dx / dt] θDT: Relative velocity vector at time t + θDT
[dx / dt] τ: Relative velocity vector at time t + τ
[d (dx / dt) / dt]: Relative acceleration vector at time t
[d (dx / dt) / dt] DT: Relative acceleration vector at time t + DT
[d (dx / dt) / dt] θDT: Relative acceleration vector at time t + θDT
[d (dx / dt) / dt] τ: Relative acceleration vector at time t + τ
[1]: Vector with all elements equal to 1
DDY: Ground acceleration at time t
DDYY: Ground motion acceleration at time t + DT
[EM]: Mass matrix of mass system
[EC]: Damping matrix of mass system
[EK]: Mass system stiffness matrix
θ: Parameter that determines the accuracy and stability of the Wilson θ method
5) The response of the mass system at time t is sequentially obtained by this recurrence formula.
5.2.2.5. Explanation of flowchart (detailed explanation of program)
The Wilson θ flowchart is described in FIG.
(1) Initialization
1) N, ND1, ND2 setting
N and ND1 input the number of mass points, ND2 input the number of ground motion acceleration data.
2) Array declaration
3) Set of constants (mass, damping, stiffness matrix below)
a. Pi, physical constant: PI = 3.14159, G = 981,
Figure 2005240817
4) Enter mass matrix
For one mass point
EM (1,1) Enter the mass of the superstructure mass
In case of 2 mass points
EM (1,1) Enter the mass of the second mass point of the superstructure
EM (1,2) Enter 0
EM (2,1) Enter 0
EM (2,2) Enter the mass of the first mass point of the superstructure
In case of 3 mass points
EM (1,1) Enter the mass of the third mass point of the superstructure
EM (1,2) Enter 0
EM (1,3) Enter 0
EM (2,1) Enter 0
EM (2,2) Enter the mass of the second mass point of the superstructure
EM (2,3) Enter 0
EM (3,1) Enter 0
EM (3,2) Enter 0
EM (3,3) Enter the mass of the first mass point of the superstructure
For n mass points
(Here, only the first line, the second line, the n-k line that is an arbitrary intermediate line (general line), and the n-th line that is the final line are shown.)
EM (1,1) Enter the mass of the nth mass point of the superstructure
EM (1,2) Enter 0
EM (1,3) Enter 0
Enter 0
Enter 0
EM (1, n-1) Enter 0
Enter EM (1, n) 0
EM (2,1) Enter 0
EM (2,2) Enter the mass of the n-1 mass point of the superstructure
EM (2,3) Enter 0
Enter 0
Enter 0
EM (2, n-1) Enter 0
Enter EM (2, n) 0
(Repeat from k = n-3)


EM (nk, 1) Enter 0
EM (nk, 2) Enter 0
EM (nk, 3) Enter 0
Enter 0
Enter 0
EM (nk, nk-1) Enter 0
EM (nk, nk) Enter the mass of the k + 1 mass point of the superstructure
Enter 0
Enter 0
EM (nk, n-1) Enter 0
EM (nk, n) Enter 0


(Repeat until k = 1)
EM (n, 1) Enter 0
EM (n, 2) Enter 0
EM (n, 3) Enter 0
Enter 0
Enter 0
EM (n, n-1) Enter 0
EM (n, n) Enter the mass of the first mass point of the superstructure
However, the abbreviation that follows (repeated from k = n−3) and the abbreviated part that follows before (repeated to k = 1) are the (n−k) th row of the matrix of n rows and n columns. It is shown that the elements of are repeatedly expressed for k from the third line to the (n−1) th line.
The abbreviations in the same row indicate that the elements from the first column to the n-th column in each row are arranged in order.
The same applies hereinafter.
5) Input of attenuation matrix (in case of more than 2 mass points)
In case of 2 mass points
Enter EC (1,1) C2
Enter EC (1,2) -C2
Enter EC (2,1) -C2
Enter EC (2,2) CEQ + C2
In case of 3 mass points
Enter EC (1,1) C3
Enter EC (1,2) -C3
EC (1,3) Enter 0
Enter EC (2,1) -C3
Enter EC (2,2) C3 + C2
Enter EC (2,3) -C2
Enter EC (3,1) 0
Enter EC (3,2) -C2
Enter EC (3,3) CEQ + C2
For n mass points
Enter EC (1,1) C (n)
Enter EC (1,2) -C (n)
EC (1,3) Enter 0
Enter 0
Enter 0
Enter EC (1, n-1) 0
Enter EC (1, n) 0
Enter EC (2,1) -C (n)
Enter EC (2,2) C (n-1) + C (n)
Enter EC (2,3) -C (n-1)
Enter 0
Enter 0
Enter EC (2, n-1) 0
Enter EC (2, n) 0
(Repeat from k = n-3)


EC (nk, 1) Enter 0
EC (nk, 2) Enter 0
EC (nk, 3) Enter 0
Enter 0
Enter 0
EC (nk, nk-2) Enter 0
Enter EC (nk, nk-1) -C (k + 2)
Enter EC (nk, nk) C (k + 1) + C (k + 2)
Enter EC (nk, n-k + 1) -C (k + 1)
Enter 0
Enter 0
EC (nk, n-1) Enter 0
EC (nk, n) Enter 0


(Repeat until k = 1)
Enter EC (n, 1) 0
Enter EC (n, 2) 0
Enter EC (n, 3) 0
Enter 0
Enter 0
EC (n, n-2) Enter 0
Enter EC (n, n-1) -C2
Enter EC (n, n) CEQ + C2
However,
C (k + 1) is the damping constant from the upper structure k floor to the k + 1 floor
C (n) is the damping constant from the superstructure n-1 floor to the n floor
6) Stiffness matrix input (2 mass points or more)
In case of 2 mass points
Enter EK (1,1) K2
Enter EK (1,2) -K2
Enter EK (2,1) -K2
Enter EK (2,2) KEQ + K2
In case of 3 mass points
Enter EK (1,1) K3
Enter EK (1,2) -K3
Enter EK (1,3) 0
Enter EK (2,1) -K3
Enter EK (2,2) K2 + K3
Enter EK (2,3) -K2
Enter EK (3,1) 0
Enter EK (3,2) -K2
Enter EK (3,3) KEQ + K2
For n mass points
Enter EK (1,1) K (n)
Enter EK (1,2) -K (n)
Enter EK (1,3) 0
Enter 0
Enter 0
Enter EK (1, n-1) 0
Enter EK (1, n) 0
Enter EK (2,1) -K (n)
Enter EK (2,2) K (n-1) + K (n)
Enter EK (2,3) -K (n-1)
Enter 0
Enter 0
Enter EK (2, n-1) 0
Enter EK (2, n) 0
(Repeat from k = n-3)


Enter EK (nk, 1) 0
Enter EK (nk, 2) 0
Enter EK (nk, 3) 0
Enter 0
Enter 0
EK (nk, nk-2) Enter 0
Enter EK (nk, nk-1) -K (k + 2)
Enter EK (nk, nk) K (k + 1) + K (k + 2)
Enter EK (nk, n-k + 1) -K (k + 1)
Enter 0
Enter 0
Enter EK (nk, n-1) 0
Enter EK (nk, n) 0


(Repeat until k = 1)
Enter EK (n, 1) 0
Enter EK (n, 2) 0
Enter EK (n, 3) 0
Enter 0
Enter 0
Enter EK (n, n-2) 0
Enter EK (n, n-1) -K2
Enter EK (n, n) KEQ + K2
However,
K (K + 1) is the superstructure The spring constant from the kth floor to the k + 1th floor
K (n) is the superstructure Spring constant from the n-1 floor to the n floor
7) Set initial conditions for output values (relative displacement response values and relative velocity response values for each mass of superstructure)
For one mass point
x Relative displacement response value (cm) of the first floor (between the ground and the first floor)
VV1 1st floor relative velocity response value (kine)
In case of 2 mass points
x Relative displacement response value (cm) of the first floor (between the ground and the first floor)
x2 Relative displacement response value (cm) of the 2nd floor (1st floor and 2nd floor)
VV1 1st floor relative velocity response value (kine)
VV2 2nd floor relative velocity response value (kine)
In case of 3 mass points
x Relative displacement response value (cm) of the first floor (between the ground and the first floor)
x2 Relative displacement response value (cm) of the 2nd floor (1st floor and 2nd floor)
x3 Relative displacement response value (cm) of 3rd floor (1st floor and 3rd floor)
VV1 1st floor relative velocity response value (kine)
VV2 2nd floor relative velocity response value (kine)
VV3 3rd floor relative velocity response value (kine)
For n mass points
x Relative displacement response value (cm) of the first floor (between the ground and the first floor)
x2 Relative displacement response value (cm) of the 2nd floor (1st floor and 2nd floor)
x3 Relative displacement response value (cm) of 3rd floor (1st floor and 3rd floor)


xn nth floor (first floor and nth floor) relative displacement response value (cm)
VV1 1st floor relative velocity response value (kine)
VV2 2nd floor relative velocity response value (kine)
VV3 3rd floor relative velocity response value (kine)


VVn nth floor (1st floor and nth floor) relative speed response value (kine)
On the other hand, each value at the start time is given as an initial condition.
(2) Data input and output file settings
1) Set the file name for input data with the INPUT command and open as file number # 1.
2) Set the file name for the output data with the INPUT command and open as file number # 2.
(3) Time repetition
1) Loop of time history (M = 2 TO NN).
(4) Prefetch iteration
1) A loop with O = 1 TO 2 that looks ahead by one time history to increase the accuracy of the equivalent spring constant and equivalent damping coefficient. O = 1 for the first round and O = 2 for the second round. Refer to 5.2.2.6. 2).
(5) Calculation of equivalent spring constant and equivalent damping coefficient
1) Find the equivalent spring constant (KEQ) and equivalent damping coefficient (CEQ) from V0 and X0.
For one mass point
KEQ ≒ (PI ^ 2/8) * EM (1,1) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
KEQ = EM (1,1) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
CEQ ≒ (4 / PI) * EM (1,1) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
CEQ = EM (1,1) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
In case of 2 mass points
KEQ ≒ (PI ^ 2/8) * EM (2,2) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
KEQ = EM (2,2) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
CEQ ≒ (4 / PI) * EM (2,2) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
CEQ = EM (2,2) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
In case of 3 mass points
KEQ ≒ (PI ^ 2/8) * (EM (3,3) + EM (2,2) + EM (1,1)) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
KEQ = (EM (3,3) + EM (2,2) + EM (1,1)) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
CEQ ≒ (4 / PI) * (EM (3,3) + EM (2,2) + EM (1,1)) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
CEQ = (EM (3,3) + EM (2,2) + EM (1,1)) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
For n mass points
KEQ ≒ (PI ^ 2/8) * (EM (n, n) + ・ + EM (2,2) + EM (1,1)) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
KEQ = (EM (n, n) + ・ + EM (2,2) + EM (1,1)) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
CEQ ≒ (4 / PI) * (EM (n, n) + ・ + EM (2,2) + EM (1,1)) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
CEQ = (EM (n, n) + ・ + EM (2,2) + EM (1,1)) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
* Note that KEQ and CEQ diverge if the absolute values of V0 and X0 are very small. Use the correct value instead.
(6) Loop check
Based on the processing in (4), it is checked whether the first round processing or the second round processing. In the case of the first round, the process directly proceeds to the process (7). In the case of the second round, after returning to the time before the prefetching, the process proceeds to the process (7).
(7) Displacement calculation at t + θDT by Wilson θ method
(8) Calculation of acceleration / velocity / displacement response by Wilson θ method
(9) Error handling
Acceleration / velocity / displacement response values are processed with appropriate accuracy as needed.
In the loop check of (6), if the process is the first round, the process returns to (4). If the process is the second round, the process proceeds to (10).
(10) Result output
When the DT is small, the value obtained in (8) may be averaged for each predetermined time interval to process the error, and processing may be performed as an output value.
5.2.2.6. Processing
In this program, it is solved as a multiple simultaneous linear equation for displacement at the time of t + θDT. In some cases, a multi-dimensional simultaneous linear equation related to acceleration at the time of t + θDT may be solved, but basically the same result is obtained.
1) Error processing by DT selection and output data averaging
In order to eliminate an error caused by a large time step, there is a case where input data having a small DT is used to maintain the calculation accuracy and the calculation result is averaged every certain time interval. This reduces errors in numerical analysis processing due to time differences.
2) Loop look ahead iteration algorithm
When calculating the equivalent spring constant (KEQ) and equivalent damping coefficient (CEQ)
Speed (V0) and displacement (X0) at t-DT
→ Calculation of KEQ and CEQ at t-DT
→ Calculate velocity and displacement at time t
Following this process, KEQ and CEQ are obtained from the velocity and displacement at the previous time point, so it cannot be said that an accurate response value can be obtained. Therefore, to increase the accuracy of KEQ and CEQ as much as possible
Speed (V0) and displacement (X0) at t-DT
→ Calculation of KEQ and CEQ at t-DT
→ Calculate velocity and displacement at time t
→ Calculation of KEQ and CEQ at time t
→ Calculate velocity and displacement at time t using KEQ and CEQ at time t
Through the above process, KEQ and CEQ are obtained, and the response value is obtained with higher accuracy.
3) Equivalent linearization
When replacing it with the equivalent linearity, it should be noted that when X0 is a very small value, the KEQ becomes an infinite value. Similarly, when V0 is a very small value, CEQ becomes an infinite value. Therefore, when V0 and X0 are set to minimum values and V0 and X0 take values below that value, a sufficiently small value for calculation is used instead.
4) Error handling
Because errors accumulate in the calculation process for acceleration, velocity, and displacement, each response value is processed with appropriate accuracy.
5.3. Comparison of equations of motion between a mortar-like shape and a V-shaped valley-like shape of a linear gradient type restored sliding bearing
5.3.0. List of symbols (For symbol descriptions other than the following, see the list of symbols in 5.1.3.1.)
θ: V-shaped valley-shaped seismic isolation plate slope, real (horizontal) gradient of mortar-shaped base isolation plate (in the direction of movement from an arbitrary point: unit radian)
However, when the slope of the upper and lower base isolation plates is different when using a double base isolation device, θ is θ = (sinθu + sinθd) / (cosθu + cosθd)
When θu and θd are small, cosθu ≒ cosθd ≒ 1, and when θd ≒ θu
θ ≒ (tanθu + tanθd) / 2
≒ (θu + θd) / 2
θu: Upper base isolation plate gradient (when using a double base isolation device)
θd: Lower base isolation plate gradient (when using a double base isolation device)
However, in the case of the triple seismic isolation plate
Θ when the slopes of the upper, middle, and lower isolation plates are different.
θ = (sinθu + sinθmu + sinθmd + sinθd) / (cosθu + cosθmu + cosθmd + cosθd)
When θu and θd are small, cosθu ≒ cosθmu ≒ cosθmd ≒ cosθd ≒ 1,
When θd ≒ θu ≒ θmu ≒ θmd
θ ≒ (tanθu + tanθmu + tanθmd + tanθd) / 4
≒ (θu + θmu + θmd + θd) / 4
θu: Upper base isolation plate gradient (when using a triple base isolation device)
θd: Lower base isolation plate gradient (when using a triple base isolation device)
θmu: Upper part of the base isolation plate (when using a triple base isolation device)
θmd: Middle base isolation plate lower slope (when using a triple base isolation device)
θ ': Gradient from the center of the mortar base (conical gradient: unit radian)
R: Distance from the mortar center to the outer periphery of the mortar-shaped part
x: Response displacement in the x direction of the mass point (relative displacement with respect to the ground)
y: Response displacement of the mass point in the y direction (relative displacement with respect to the ground)
dx / dt: Response speed of material point in x direction (relative speed)
dy / dt: Response speed of material point in y direction (relative speed)
d (dx / dt) / dt: Response acceleration in the x direction of the material point (relative acceleration)
d (dy / dt) / dt: response acceleration in the y direction of the material point (relative acceleration)
d (dqx / dt) / dt: External force (earthquake / wind) acceleration in x direction (absolute acceleration)
d (dqy / dt) / dt: External force (earthquake / wind) acceleration in the y direction (absolute acceleration)
5.3.1. V-shaped valley motion equation
The invention of claim 80-2 includes
A base-isolated sliding bearing having a base-isolated plate that is provided between the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated, and the shape of the sliding surface is a mortar or V-shaped valley surface. In
Simultaneous equations of motion
d (dx / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 ・ g {tanθ ・ sign (x) + μ ・ sign (dx / dt)} =-d (dqx / dt) / dt
d (dy / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 · g {tanθ · sign (y) + μ · sign (dy / dt)} = -d (dqy / dt) / dt
When θ is small, from (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (radian)
d (dx / dt) / dt + g {θ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} =-d (dqx / dt) / dt
d (dy / dt) / dt + g {θ · sign (y) + μ · sign (dy / dt)} =-d (dqy / dt) / dt
It is a base-isolated sliding bearing characterized by being designed by analyzing the structure by the above, and a base-isolated structure by it.
The invention of claim 80-2-2 is the case where there is a damper in the invention of claim 80-2,
If the damping coefficient in the seismic isolation layer given by the damper is C
If there is a speed proportional damper, simultaneous equations of motion
d (dx / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 · g {tanθ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} + C / m · dx / dt = -d (dqx / dt) / dt
d (dy / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 · g {tanθ · sign (y) + μ · sign (dy / dt)} + C / m · dy / dt = -d (dqy / dt) / dt
When θ is small, from (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (radian)
d (dx / dt) / dt + g {θ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} + C / m · dx / dt = -d (dqx / dt) / dt
d (dy / dt) / dt + g {θ · sign (y) + μ · sign (dy / dt)} + C / m · dy / dt = -d (dqy / dt) / dt
If there is a velocity square proportional damper,
Figure 2005240817
Further, in the case of the speed proportional damper according to claims 184-0 to 190, if the damping coefficient in the seismic isolation layer given by the damper is CD, the simultaneous equation of motion
Figure 2005240817
However,
π / 2 ≦ arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] <π [rad]
C = 0
0 <arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] ≤π / 2 [rad]
C = CD
Further, when there is a velocity square proportional type damper according to claims 184-0 to 190, simultaneous equations of motion are provided.
Figure 2005240817
However,
π / 2 ≦ arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] <π [rad]
C = 0
0 <arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] ≤π / 2 [rad]
C = CD
This is a base-isolated sliding bearing and damper, which is designed by analyzing the structure of the base, and a base-isolated structure.
5.3.2. Mortar-like equation of motion
The invention of claim 80-3 provides
In the equation of motion of claim 80-2,
(x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5 ≦ When R
Figure 2005240817
(x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5> When R (If mortar-shaped part is exceeded, θ = 0. The same applies below)
d (dx / dt) / dt + μ ・ g ・ (dx / dt) / (dx / dt ^ 2 + dy / dt ^ 2) ^ 0.5 = -d (dqx / dt) / dt
d (dy / dt) / dt + μ ・ g ・ (dy / dt) / (dx / dt ^ 2 + dy / dt ^ 2) ^ 0.5 = -d (dqy / dt) / dt
This is a base-isolated sliding bearing characterized by being designed by structural analysis, and a base-isolated structure.
The invention of claim 80-3-2 is a case where a damper is provided in the invention of claim 80-3,
If the damping coefficient in the seismic isolation layer given by the damper is C
If there is a speed proportional damper, simultaneous equations of motion
(x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5 ≦ When R
Figure 2005240817
(x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5> When R
d (dx / dt) / dt + μ ・ g ・ (dx / dt) / (dx / dt ^ 2 + dy / dt ^ 2) ^ 0.5 + C / m ・ dx / dt = -d (dqx / dt) / dt
d (dy / dt) / dt + μ ・ g ・ (dy / dt) / (dx / dt ^ 2 + dy / dt ^ 2) ^ 0.5 + C / m ・ dy / dt = -d (dqy / dt) / dt
If there is a velocity square proportional damper,
(x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5 ≦ When R
Figure 2005240817
(x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5> When R
Figure 2005240817
Further, in the case of the speed proportional damper according to claims 184-0 to 190, if the damping coefficient in the seismic isolation layer given by the damper is CD, the simultaneous equation of motion
(x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5 ≦ When R
Figure 2005240817
However,
π / 2 ≦ arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] <π [rad]
C = 0
0 <arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] ≤π / 2 [rad]
C = CD
Further, when there is a velocity square proportional type damper according to claims 184-0 to 190, simultaneous equations of motion are provided.
(x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5 ≦ When R
Figure 2005240817
(x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5> When R
Figure 2005240817
However,
π / 2 ≦ arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] <π [rad]
C = 0
0 <arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] ≤π / 2 [rad]
C = CD
The seismic isolation sliding bearing and damper, which are designed by structural analysis, and the seismic isolation structure.
5.4. Simple response acceleration type
5.4.1. Simple response acceleration formula of base-isolated structure with linear gradient type restored sliding bearing
Claim 80-4 is a simple response acceleration type invention of a base-isolated structure having a mortar-like or V-shaped valley-like linear gradient type restoring sliding bearing and a viscous damper.
The maximum response acceleration formula (approximate) for a base-isolated structure with a mortar-like or V-shaped valley-like linearly-sloped restoring sliding bearing and a viscous damper is as follows.
Figure 2005240817
The invention according to claim 80-4 is a seismic isolation sliding bearing and a base isolation structure thereby designed by structural analysis by the above maximum response acceleration formula.
This formula allows simple structural calculations.
6). Vertical seismic isolation device
FIG. 119 to FIG. 129 show an embodiment of a vertical seismic isolation device for isolating from the vertical force of an earthquake.
6.1. Sliding vertical displacement absorbing vertical seismic isolation device and sliding bearing
FIGS. 119 to 122 show an embodiment of the vertical seismic isolation device / sliding bearing I according to the 81st aspect of the invention.
This is an application of 4.6.Slide part vertical displacement absorption type gravity restoration type single seismic isolation plate / sliding bearing, with base plate 3 having a concave or flat sliding surface part and base plate 3 It consists of a roller / ball (bearing) part or a sliding part 5 (hereinafter referred to as “sliding part”) that can slide on the sliding surface part of the cylinder, and the sliding part 5 is inserted into the cylinder 5-a. Springs (elastic bodies such as springs / rubbers, magnets, etc.) 5-b and sliding portion tips 5-c inserted so as to protrude downward. Among them, a seismic isolation device / sliding bearing is configured by providing one structure in a structure 1 that is isolated and the other structure in a structure 2 that supports the structure that is isolated.
The upper part of the cylinder 5-a may be simply fixed with a clasp as in 4.6. However, the female thread may be cut as shown and the male thread 5-d may be inserted. is there. This male screw 5-d has the function of compressing the spring 5-b and tightening the repulsive force by tightening by rotating it in the entering direction, and strengthening the pushing-out force of the sliding part tip 5-c. Or making it possible to correct the residual displacement after the earthquake of the structure 1 to be seismically isolated.
In some cases, rollers / balls (bearings) 5-f, 5-e are provided on the lower surface 5-l of the sliding portion. This roller ball (bearing) is advantageously circulated by a circulating rolling guide.
6.2. Pull-out prevention device with vertical seismic isolation (including restoration)
The invention according to claim 82 is the above-described cross-type seismic isolation device / sliding bearing, cross-type seismic isolation device / sliding bearing with restoration, and upper slide member 4-a of the pull-out prevention device / sliding bearing of Japanese Patent No. 1844024 And / or between the structure 1 to be isolated and the lower slide member 4-b and the structure 2 supporting the structure to be isolated is elastic in the vertical direction. A spring 25 (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 25 is installed.
This device features cross-type seismic isolation devices, sliding bearings (including restoration), and pull-out prevention devices / sliding bearings that absorb horizontal forces, so that only the vertical motion of the earthquake is not affected by the horizontal forces of the earthquake. Can be absorbed by the spring or the like 25, and vertical seismic isolation is possible.
123 to 124 show an embodiment of the vertical seismic isolation device / sliding bearing I according to the 82nd aspect of the present invention.
FIG. 123 shows the structure of the anti-extraction device / sliding support F in Patent No. 1844024 between the upper slide member 4-a and the isolated structure 1 and the lower slide member 4-b. This is an embodiment in which a spring 25 or the like having elasticity in the vertical direction is installed between both of the supporting structures 2.
FIG. 124 shows the structure of the restoration / damping spring withdrawing prevention device / sliding support of 2.1. Between the upper slide member 4-a and the structure 1 to be isolated, and with the lower slide member 4-b. This is an embodiment in which a spring 25 or the like having elasticity in the vertical direction is installed between the structure 2 and the structure 2 that supports the structure. It also has horizontal restoration or attenuation performance.
6.3. Vertical seismic isolation device for each floor / floor
125 to 126 show an embodiment of the vertical seismic isolation device according to the 83rd aspect of the present invention.
The vertical seismic isolation device I for isolating seismic normal force is difficult to function for the entire building. Therefore, with respect to the seismic horizontal force, the structure is isolated by the horizontal seismic isolation device H that is isolated only in the horizontal direction provided at the base (or lower floor) of the structure B that supports the structure to be isolated. Vertical seismic isolation device I (isolated in the vertical and horizontal directions) that isolates the entire body A and isolates the seismic normal force only in the vertical direction in units of floors or units of floors. A method of seismic isolation can be considered by installing a seismic isolation device.
As this vertical seismic isolation device I, floor seismic isolation in units of floors can be considered, but there are cases in which a box in which floors, walls, and ceilings are integrated is subjected to vertical seismic isolation in units of layers and units of floors.
When using springs etc. to isolate the seismic normal force, if the entire structure such as a building is seismically isolated, the springs etc. for isolating the normal force must be enormous and practical. This invention makes it impossible to do so by distributing seismic isolation devices on each floor or each layer. In addition, there is an advantage that the horizontal force and vertical force of the seismic force can be clearly separated and isolated.
In the first and second floors (layers) of FIG. 125, the entire box with walls, floors, and ceilings integrated into one, the third floor (layers) the walls and floors, the fourth floor (layers), and the fifth floor (layers). In the first floor, the floors of three floors are built in one floor, and the whole box that combines those walls, floors, and ceilings, and the entire structure of several floors built on the rooftop in the top floor. These show examples of vertical seismic isolation.
The position of the vertical seismic isolation device I is generally the lower part of the whole box in which walls, floors, and ceiling are integrated as shown in FIG. There are cases where it goes up and down like a floor.
FIG. 126 (a) shows a horizontal seismic isolation device H provided in the foundation (and lower floor) of the structure that seismic horizontal force is isolated, and each layer (floor) is restrained in the horizontal direction and only in the vertical direction. The example equipped with the vertical seismic isolation apparatus I which seismically isolates is represented.
By installing the vertical seismic isolation device I that is constrained in the horizontal direction and is isolated only in the vertical direction, the seismic vibration is simplified and the structural analysis can be simplified. There is also a method of installing a seismic isolation device that isolates the vertical and horizontal directions in each layer (floor).
FIG. 126 (b) shows an embodiment of the vertical seismic isolation device I that is constrained in the horizontal direction and is isolated only in the vertical direction, and the specific configuration thereof is the member 5 of the vertical seismic isolation device I. -c is inserted into the cylindrical member 5-a, and a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber, or the like) that extrudes the member 5-c and expands and contracts in the vertical direction is inserted into the cylindrical member 5-a. Magnet etc.) 5-b enters and slides in the vertical direction. The length of the sliding members (5-a, 5-c) is such that one member and the other member overlap each other, and even when the spring or the like is fully extended, Furthermore, when the member 5-c is completely accommodated in the member 5-a and is most contracted, it is necessary that the spring 5-b is most compressed and not so much.
6.4. Vertical seismic isolation device with tensile material
127 to 129 show an embodiment of a vertical seismic isolation device I made of a tensile material according to the 84th aspect of the present invention.
In order to support the support material 1 such as columns, beams, and foundations of the structure to be isolated, the tension material 8 is stretched in three or more directions, and the other end of the structure or foundation that supports the structure to be isolated. The elastic material of the tension material 8 or a spring provided in the middle of the tension material 8 (an elastic body such as a spring or rubber, or a magnet) 25 is supported by the apex of a triangular or more polygon formed by the compression material 2. Elasticity enables isolation of vertical forces such as earthquakes in structures that are isolated.
In addition, the tension member 8 may be composed of the upper chord member 8-u and the lower chord member 8-l, and only the lower chord member 8-l can be formed. The structure pillars 1 and the like are independent.
FIG. 127 shows an example in which the tension member 8 is composed of only the lower chord member, and FIG. 128 shows an example in which the tension member 8 is composed of the upper chord member 8-u and the lower chord member 8-l.
FIG. 129 shows an embodiment in which the tension member 8 is composed of an upper chord member 8-u and a lower chord member 8-l, and a spring 25 or the like is further provided in the middle.
When a spring or the like is not used, the elasticity of the tensile material can be obtained by using a high tension rope or a high tension wire, rope, cable material.
The reason why these materials can be used as an elastic material is that these materials have a high tensile modulus and a high elastic modulus. Furthermore, due to the high-tensile material, the use of a spring (when the spring 25 or the like is not used) allows the vertical seismic isolation of a considerable weight. In addition, both with and without a spring or the like have a function as a horizontal seismic isolation. The above is the great advantage of this device.
7). Seismic generator with seismic isolation
The mechanism of the seismic isolation device can be applied as one that converts earthquake energy into usable energy such as electricity.
An 85th aspect is an invention of a seismic power generation apparatus using the seismic isolation mechanism.
7.1. Seismic isolation system
It is conceivable to use a seismic isolation device in order to change the seismic energy into something useful such as electricity, but it was difficult to change the three-dimensional movement caused by the earthquake into a one-dimensional movement.
The following method solves this.
1) Pin type
FIGS. 387 to 388 show an embodiment of the seismic power generation apparatus by seismic isolation according to the 86th aspect of the present invention.
The seismic power generation device K is provided between the structure 1 that is seismically isolated by the seismic isolation device or the weight 20 that is seismically isolated and the structure 2 that supports the structure that is seismically isolated from it. A portion 7-vm and a pin 7 having a tip 7-w inserted into the insertion portion.
The pin 7 is inserted into the insertion portion 7-v provided in the structure 1 that is isolated from the seismic force in the event of an earthquake, or the insertion portion 7-v provided in the weight 20 that is isolated from the earthquake. The pin 7 moves up and down along the concave insertion portion 7-vm, and in conjunction with the rack 36-c connected to the pin 7, the rotor 36-d rotates to rotate the generator 44 to generate power. I do.
The concave insertion part may be a concave shape such as a mortar shape or a spherical surface.
FIG. 387 is an embodiment in the case of being provided between the structure 1 that is isolated by the seismic isolation device and the structure 2 that supports the structure to be isolated.
FIG. 388 shows a case in which the structure is provided between the weight 20 which is slid by the seismic force on the base isolation plate made of a low friction material and the structure 2 which supports the structure to be isolated. This is an example when used in the following 7.2. Seismic power generation type seismic sensor.
387 to 388, the relationship between the concave insertion portion 7-vm and the pin 7 inserted into the insertion portion is a structure that supports the structure 1 to be isolated and the structure to be isolated. In some cases, it may be attached reversely to 2.
With the above configuration, by changing the seismic energy to vertical motion, vertical one-dimensional and horizontal two-dimensional motion is changed to vertical one-dimensional motion, and further, rotational motion is changed to generate power.
Furthermore, according to this method, the vertical motion of the earthquake can be replaced with electric energy or the like.
2) Rack and gear type (connecting member type seismic generator)
FIGS. 389 to 391 show an embodiment of the seismic isolation device according to the 87th aspect of the present invention.
The seismic power generation device K is provided between the structure 1 that is isolated by the seismic isolation device or the weight 20 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is to be isolated, and the insertion portion 2-a And a member (insertion member) 1-p inserted into the insertion portion. At the time of an earthquake, the insertion member 1-p enters and exits along the insertion portion 2-a and is provided on the insertion member 1-p. By interlocking with the rack 36-c, the gear 36-d provided on the insertion portion 2-a side rotates to rotate the generator 44 to generate power.
Of the rack 36-c and the gear 36-d that is rotated by the rack, one of the structures 1 that is seismically isolated
The weight 20 that can move freely by receiving the seismic force at the time of an earthquake is provided on the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated.
By this method, by changing the seismic energy into a horizontal motion, a two-dimensional motion can be converted into a one-dimensional motion and further a rotational motion.
FIG. 389 is an embodiment in the case where the earthquake power generation device K is provided in the structure 1 to be seismically isolated,
Further, if FIG. 389 is a non-flexible member type connecting member system earthquake power generating apparatus, FIG. 391 is a flexible member type connecting member system earthquake power generating apparatus. (A) in the figure is for normal operation, and (b) is for displacement amplitude during seismic isolation.
FIG. 390 shows a case where the seismic power generator K is provided on a weight 20 that is slid on a seismic isolation plate made of a low friction material or the like, and this mechanism is the following 7.2. This is when it is used as an earthquake sensor.
It should be noted that the relationship between the concave insertion portion 2-a and the insertion member 1-p is such that the structure 1 to be isolated or the weight 20 to be isolated, and the structure 2 that supports the structure to be isolated. On the other hand, the case shown in FIGS. 389 to 391 may be reversed. In other words, the concave insertion portion 1-a is attached to the structure 1 that is isolated or the weight 20 that is isolated, and the insertion member 2-p is attached to the structure 2 that supports the structure that is isolated.
7.2. Seismic sensor
Claim 88 is an invention of an earthquake sensor (hereinafter referred to as "earthquake generator type earthquake sensor") using the above-mentioned 7.1.
This serves as a seismic sensor by, for example, measuring the amount of power generated by an earthquake using the seismic power generation device with seismic isolation described in claim 87.
By using a seismic power generation device, an earthquake sensor that uses seismic energy and does not require any other power source becomes possible.
Furthermore, 8. It is also possible to generate energy such as electricity that can cover up to the release of the fixing device (8.1.2.3. Direct method).
7.3. Release of fixing device by earthquake (power generation) sensor
The seismic generator with seismic isolation as described in 7.1. Or the seismic power generator type seismic sensor as described in 7.2. Can be used to release the fixing device.
This includes an indirect method (8.1.2.2.1. (2)) in which the fixing device automatic control device 22 releases only the lock of the operating portion of the fixing device such as a fixing pin, and the fixing device automatic control device 22 uses the fixing pin. There are two methods, the direct method (8.1.2.3.2) that directly releases the operating part of the fixing device.
FIGS. 189 to 191 show an indirect method, and FIGS. 192 (a) to 192 (b) show a mechanism of a direct method.
Further, FIGS. 189 to 192 (a) are cases where the pin-type seismic power generation device of FIG. 388 is used.
FIG. 192 (b) shows a case where the rack and gear type earthquake power generation apparatus of FIG. 390 are used.
The indirect system shown in FIGS. 189 to 191 uses a pin-type seismic power generator, but naturally uses a rack and a gear-type seismic power generator, and other types of seismic power generators. Conceivable.
8). Fixing device and damper
The fixing device supports the structure to be isolated and the structure to be isolated in order to prevent wind vibration or vibration of the structure to be isolated from the car due to the installation of the seismic isolation device. The structure to be fixed is fixed.
8.0. Classification of fixed devices
8.0.1. Classification 1 of fixing devices (fixing pin type and connecting member valve type)
8.0.1.1. Description
There are two types of fixing devices, a fixed pin system and a connecting member system, depending on the connection configuration. The connecting member system is further divided into an inflexible member type and a flexible member type.
The fixed pin system is an engagement / friction material (hereinafter collectively referred to as “fixed pin”) such as a fixed pin that is attached to connect the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated. The structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated are fixed by a connecting member system pin type).
The connecting member system is a non-flexible member such as a rod member or a wire / rope / cable as a connecting member attached to connect the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated. The structure to be isolated is connected to the structure that supports the structure to be isolated by a connecting member that is a flexible member.
Specifically, piston-like members 1-p, 2-p, 7-p, insertion cylinders 1-a, 2-a, 7-a, universal rotary contacts 1-x, 2-x, flexible joint 8-fj , Support members 1-g, 2-g, flexible members 8-f such as wires, ropes, cables, etc., are connected to the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated Make a member.
Furthermore, as a fixing method, the fixed pin system is divided into a direct method and an indirect method, and the indirect method is divided into a pin type (lock pin) and a valve type (lock valve). The connecting member system is also divided into a pin type (fixed pin) and a valve type.
In addition, the pin type (lock pin) and valve type (lock valve) of the direct pin type and indirect type of the fixed pin system and the pin type (fixed pin) of the connecting member system are referred to as "fixed pin type fixing device", and the connecting member The valve type of the system is referred to as “connecting member valve type fixing device”.
The indirect method is
1) Indirect pin type (lock pin) of fixed pin system
2) Fixed pin type indirect valve type (lock valve)
3) Pin type (fixed pin) indirect method (fixed pin and lock member (lock pin, lock valve))
4) Indirect type of connection type valve type ((direct / fixed) valve and lock member (lock pin, lock valve))
Divided into
The direct method is
1) Fixed pin system direct method
2) Direct system of connecting member system (pin type / valve type)
Divided into
8.0.1.2. Example
Specific examples of the “fixing pin type fixing device” and the “connecting member valve type fixing device” will be given below.
The fixed pin type fixing device is 1) direct type of fixed pin type, 2) indirect type pin type (lock pin) of fixed pin type, 3) indirect type valve type (lock valve) of fixed pin type, 4) It is divided into the pin type (fixing pin) of the connecting member system,
The connecting member valve type fixing device is 1) a valve type of a connecting member system.
(1) Fixing pin type fixing device
1) Fixed pin system direct method
For details, refer to (1) of each of 8.1.2.3./8.2.1. To 8.2.5.
2) Fixed pin type indirect pin type (lock pin)
For details, refer to (2) of each of 8.1.2.2./8.2.1. To 8.2.5.
3) Fixed pin type indirect valve type (lock valve)
For details, see 8.1.2.2.5 among 8.1.2.2.
4) Pin type (fixing pin) of connecting member system
a. Non-flexible type connecting member
The connecting member is made of an inflexible member such as a rod material.
For details, refer to 8.0.1.3./8.1.2.2.2./8.1.2.3./8.2.1.(1)(2).
Examples are shown in FIGS. 132 to 144 and 147.
b. Flexible member type connecting member
The connecting member is made of a flexible member such as a wire, rope, or cable.
For details, refer to 8.0.1.3.
An example is shown in FIG.
(2) Connecting member valve type fixing device
1) Valve type of connecting member system
a. Non-flexible type connecting member
The connecting member is made of an inflexible member such as a rod material.
Refer to 8.1.2.2.5./8.1.2.3./8.2.1.(1) for details.
Examples are shown in FIGS. 145, 287, and 330.
b. Flexible member type connecting member
The connecting member is made of a flexible member such as a wire, rope, or cable.
For details, refer to 8.0.1.3.
Examples are FIGS. 146, 201, 202, and 331 (FIGS. 201 and 202 are dampers).
8.0.1.3. Flexible member type connecting member system fixing device
This method is applicable to all existing fixing devices or dampers.
182, FIG. 331, FIG. 201, and FIG. 202 show this embodiment (see FIG. 201 and FIG. 202 for dampers, see 8.4.3). (A) is the case of normal time, and (b) is the case of displacement amplitude during seismic isolation.
The 89th aspect is an invention relating to a flexible member type connecting member system fixing device.
Actuating part (piston-like member) of a fixing device or actuating part of a damper (hydraulic damper, etc.) installed in either one of the structure 2 that supports the structure to be isolated or the structure 1 to be isolated 7-p and the other structure are connected to a flexible structure such as a wire, a rope, and a cable via an insertion port 31 provided on the structure on which the fixing device is installed. Connect with member 8-f. The support point between the other structure and the flexible member 8-f is a flexible joint 8-fj that can rotate 360 degrees.
In particular,
In the case of a fixing device, the wire and the wire are connected via the insertion port 31 installed on the structure 2 side that supports the structure to be isolated from the operation unit 7-p of the fixing device and the structure 1 to be isolated. It is connected by a flexible member 8-f such as a rope or cable (FIG. 331).
In the case of a damper, the wire rope, rope, through the insertion port 31 installed on the structure 2 side that supports the structure to be isolated from the damper operating portion 7-p and the structure 1 to be isolated. It connects with flexible members 8-f, such as a cable (refer FIG. 201).
Here, of course, the upside-down operating part of the fixing device or the operating part 7-p of the damper installed in the structure 1 to be isolated and the structure 2 supporting the structure to be isolated are isolated. In some cases, a flexible member 8-f such as a wire, rope, or cable is connected through an insertion port 31 installed on the structure 1 side (see FIG. 182).
Regarding the shape of the insertion port 31,
When giving one-way (including reciprocation, the same applies below) restoration performance, the insertion port is a curved surface with a rounded corner, the insertion port through a roller,
When giving omnidirectional restoration performance, like a curved bowl-shaped insertion port with a rounded corner, a trumpet-shaped insertion port (Fig. 386), a mortar-shaped insertion port,
The angle at which the flexible member 8-f and the insertion port 31 are in contact is rounded or via a rotor such as a roller (in this case, two axes perpendicular to the flexible member 8-f (the two axes are mutually For example, it is necessary to provide a rotor such as a roller in accordance with the vertical direction. Further, the material of the insertion port 31 is preferably a low friction material and needs strength.
With this configuration, in the case of a fixing device, a single fixing device corresponding to any direction is possible. In the case of a damper, a single damper can be used in all directions. The damper may be placed horizontally or vertically. In the case of vertical installation, the problem of horizontal installation is solved. That is, when placed horizontally, there is a risk of leakage of liquid such as oil in a period of 30 to 50 years. Such a problem is eliminated if the liquid is kept in such a vertical position so that liquid such as oil does not accumulate and leak.
8.0.1.3.1. Flexible member type connecting member system fixing device pin type
FIG. 182 shows a pin type embodiment of the flexible member type connecting member system fixing device.
Exclude the relationship between the actuator 7-p of the fixing device and the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated (connected through the insertion port 31 with a flexible member 8-f such as a wire, a rope, or a cable) For example, it is the same as FIG. 179 (however, the lock pin 11 is the fixed pin 7), (a) in the figure is the case of normal time, (b) is the case of the displacement amplitude at the time of seismic isolation. Thus, the movement of the piston-like member 7-p is reversed when it is displaced during wind and seismic isolation.
In this case, the pin for fixing the piston-like member 7-p is the fixing pin 7.
The reason is that, although there are members such as the piston-like member 7-p and the cylinder 7-a, the member of the structure 1 that is seismically isolated and the member of the structure 2 that supports the structure that is isolated From the definition of the fixed pin, only the relationship of inserting with each other is that “the structure that is to be isolated and its member and the structure that supports the structure to be isolated and its member are engaged, The “member for fixing both” is a fixing pin, and a structure for supporting the member of the structure 1 to be isolated and the structure to be isolated in this fixing device (pin type of the flexible member type connecting member system fixing device) This is because only the member 7 has the function of engaging with the members of the body 2 and fixing them (the piston-like member 7-p is a member installed in the structure 1 to be seismically isolated). There is a structure to be seismically isolated through flexible joint 8-fj and flexible member 8-f. Since it is connected to the structure 2 to be held, it can also be said to be a part (member) of the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated.
Therefore, although this fixing device (the pin type of the flexible member type connecting member system fixing device) uses a connecting member, the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated. Is fixed by the fixing pin 7 and is classified as a fixing pin type fixing device.
In the fixing device of FIG. 182, as shown in FIG. 194, the fixing pin 7 has a notch / groove / dent 7-k with which the lock member 11 is engaged. ) In some cases, the lock member 11 and the earthquake sensor (amplitude) device are connected without being connected to the device.
Further, the fixing pin 7 has a notch / groove / dent 7-k with which the first lock member 7-l is engaged. The first lock member 7-l further includes a second lock. There are notches / grooves / recesses 7-m with which the members 7-n are engaged, and so on, the second lock member 7-n is the first lock member, and the second lock member 7-n is the second lock member 7-n. The third lock member is engaged so that the next lock member is sequentially engaged, and the last (second lock member up to the second lock member) In some cases, an earthquake sensor (amplitude) device is connected.
8.0.1.3.2. Valve type of flexible member type connecting member system fixing device
FIG. 331 is an example of the valve type of the flexible member type connecting member system fixing device.
Except for the relationship between the operating portion 7-p of the fixing device and the structure 1 to be seismically isolated (connected through the insertion port 31 by a flexible member 8-f such as a wire, rope, cable, etc.), FIG. Basically the same, but (a) in the figure is normal, and (b) is in the case of displacement at the time of base isolation, the piston at the time of displacement at the time of wind and base isolation Pressure on valve (weight 20, 20-b (or valve 20-e integrated with weight or linked with weight)) because the movement of the member 7-p and the flow of liquid, gas, etc. are reversed The position of the outlet / exit path 7-acj and the weights 20, 20-b, 20-e should be reversed (if the weight is on the side of the attached chamber 7-ab) To the storage tank 7-ac side, when it is on the liquid storage tank 7-ac side, to the attached chamber 7-ab side).
8.0.1.4. Comparison between fixed pin type fixing device and connecting member valve type fixing device
132 to FIG. 138 and FIG. 145 are compared, FIG. 132 to FIG. 138 are fixed pin type fixing devices (pin type (fixing pins) of a connecting member system), and FIG. 145 is a connecting member. It is a valve type fixing device.
In FIG. 132 (a), the piston-like member 2-p, which is a member of the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated, supports the structure to be seismically isolated via the universal rotary contact 2-x. The insertion cylinder 1-a, which is connected to the support member 2-g installed in the structure 2 and is made of a member of the structure 1 to be seismically isolated, connects the support member 1-g and the universal rotary contact 1-x. And is connected to a support member 1-g installed in the structure 1 to be seismically isolated.
FIG. 145 (a) shows that the piston-like member 2-p, which is a member of the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated and slides in the cylinder without substantially leaking liquid, gas, etc., is a universal rotating contact 2- It is connected to a support member 2-g installed on the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated via x, and the insertion cylinder 1-a made of the member of the structure 1 to be seismically isolated is connected to the support member 2-g. The support member 1-g and the universal rotating contact 1-x are connected to the support member 1-g installed in the structure 1 to be seismically isolated.
Further, the opposite sides of the insertion cylinder 1-a across the piston-like member 2-p (the end and end where the piston-like member slides) are attached to the tube 7-e (also to the cylinder 1-a). Grooved), and as a valve (fixed valve) for fixing the fixing device G in the middle, an electric valve, solenoid valve, mechanical valve, hydraulic / pneumatic (hydraulic / pneumatic) valve 7-ef Installed.
This valve 7-ef is linked via the electric wire 23, wire / rope / cable / rod 8 or the signal line 7-ql according to the command from the earthquake sensor (amplitude) device / wind sensor, etc. (It is common to the cylinder type and the later-described delay device, but the problem of the liquid level difference in the cylinder when the piston-like member slides in the cylinder is caused by the accumulator attached or the air layer is provided in the cylinder. It is solved by the elasticity of the air layer).
These include a structure 1 that is seismically isolated, a structure 2 that supports the structure that is to be isolated, a piston-like member 1-p, 2-p, and its insertion cylinder 2-a, 1-a, etc. There is a symmetrical type in which the relationship with the apparatus is switched left and right or up and down, such as FIGS. 132 (b) and 145 (b).
In both cases of FIGS. 132 to 138 and 145, although there are piston-like members 2-p, 1-p and cylinders 1-a, 2-a, in FIGS. A part of the structure 1 and a part of the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated are engaged with each other only and have a function of fixing both of them. Only the member 7 has. Therefore, the member 7 becomes a fixing pin.
Because, from the definition of the fixed pin, "the member that engages and fixes both the structure to be isolated and its member and the structure that supports the structure to be isolated and its member" is a fixed pin. It is.
In addition, the structure 1 to be isolated and the structure 2 that supports the structure to be isolated are fixed in such a manner that the piston-like member 2-p slides without substantially leaking liquid or gas. The pipe 7-e (also a groove provided in the cylinder) that connects the ends of the sliding area of the piston-shaped member 2-p of the cylinder 1-a to be slid or the hole ( Also, the valve 7-ef provided in the groove (provided in the piston-like member 2-p) (hole or groove is hereinafter referred to as a hole) or provided in both (not allowing backflow) is closed. . Naturally, this mechanism is the same as in FIG. 145 (b).
133 and 134 show variations of the pin and its insertion part in FIGS. 132 (a) and 132 (b). As a mechanism of the fixing device, FIGS. 133 and 139 correspond to FIGS. 134 and 140, respectively.
133 and 139 are shapes in which the frictional resistance increases at the portion where the tip 7-w of the fixing pin 7 and the tip 7-w of the fixing pin 7 of the piston-like members 2-p and 1-p abut. It is an example in the case of the friction type fixing device which meshes with each other and is locked.
In FIGS. 134 and 140, the fixing pin 7 is inserted into the insertion portion 7-vm having a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape provided on the piston-like members 2-p and 1-p, and copes with the residual displacement after the earthquake. This is an example (see 8.6. (1) (2)).
132 to 134 show a fixed pin direct (release) method, while FIG. 138 shows a fixed pin indirect (release) method in which the lock member 11 is released by the amplitude of the weight 20 of the seismic sensor amplitude device. It is.
Here, FIGS. 132 to 134 and FIG. 138 show the case of the seismic sensor amplitude device equipped type described later, and FIGS. 139 and 140 show the case of the seismic sensor equipped type described later. In both cases, the fixing pin 7 receives a force in a direction in which the piston-like members 2-p and 1-p are locked by a spring 9-c.
In the case of an earthquake, in the case of FIGS. 132 to 134 and 138, the fixing pin 7 is released by the wire, rope, cable, rod, or the like 8 interlocked with the earthquake sensor amplitude device, so that the fixing device is released.
In the case of FIGS. 139 and 140, the fixing device automatic control device (electromagnet) 22-a is activated and the fixing pin 7 is released in FIG. 139 by the signal from the earthquake sensor. The (motor) 46 is operated to release the lock member 11, and the fixing pin 7 is released, whereby the fixing device is released.
144 has the same mechanism as the fixing mechanism of FIGS. 139 to 140 (FIG. 144 is the same mechanism as FIG. 139 and may be the same as FIG. 140), and the piston-like members 1-p, 2 -p is a rack 36-c provided with a fixing pin (gear having a function thereof) combined with a rack 36-c so that it can be fixed by a lock member 11. Normally, the lock member 11 is supported by a spring or the like 9-c. A force is applied in the direction of locking the fixing pin 7.
In the event of an earthquake, the lock member control device (electromagnet) 45 or the lock member control device (motor) 46 is actuated by the signal from the earthquake sensor, the lock member 11 is released, and the restraint on the rotation of the fixing pin 7 is released. This is a mechanism for releasing the fixation between the structure 1 that is released from the fixing device and the structure 2 that supports the structure to be isolated.
8.0.2. Fixing equipment classification 2 (earthquake and wind)
The fixing device has the following two types according to the operation mode.
The fixing device is always fixed in normal times, and is fixed only in the wind, in the seismic operation type that operates in response to the seismic force (see 8.1). There is a wind-operated type that operates in response to wind power (see 8.2).
8.0.3. Working part of the fixing device
The operating part of a fixing device such as a fixing pin (hereinafter, “fixing device operating part” or “fixing pin etc.” is used as a generic term for the operating part of the fixing device) It is the part that operates to fix the structure that supports the structure to be shaken. The fixing method is engagement resistance, but it is divided into an engagement solid resistance type and an engagement liquid resistance type.
1) In case of fixed pin type fixing device (fixed pin type and connecting member type pin type)
The working parts of these types of fixing devices engage both the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated, and fix them by solid resistance (solid friction / shear). To do.
Specifically, both are engaged by a fixing pin, and both are fixed by solid resistance (solid friction / shear).
In this case, the operating part of the fixing device is a piston-like member or a fixing pin.
2) In case of connecting member valve type fixing device (engagement liquid resistance type fixing device)
The working part of these types of fixing devices engages both the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated, and by resistance such as liquid and gas (fluid friction and blocking), Both are fixed.
More specifically, the cylinder and the piston-like member that slides in the cylinder are engaged with each other, and the hole, tube, or the like in which liquid or gas flows by the piston-like member that slides in the cylinder is squeezed (the flow is reduced). (Friction) Further, by closing the valve (blocking the flow), the liquid and gas resistance (fluid friction / blocking) is fixed.
In this case, the operating part of the fixing device is a piston-like member or valve (the “fixing pin or the like” includes the piston-like member or valve).
8.0.4. Release / fix / activate the locking device
The terminology is also explained here.
Releasing the fixing device means releasing the fixing between the structure that is segregated by the fixing device and the structure that supports the structure that is seismically isolated,
Fixing the fixing device (set of fixing device, also called locking of the fixing device) means fixing the structure that is isolated by the fixing device and the structure that supports the structure that is to be isolated.
The operation of the fixing device means both fixing and releasing of the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated by the fixing device.
8.1. Seismically actuated fixing devices
The seismic operation type fixing device according to the 90th aspect of the present invention fixes the structure that is normally isolated and the structure that supports the structure that is isolated from the base, thereby preventing wind vibration and the like. When the vibration of the earthquake is sensed, the fixing device of the type that operates the seismic isolation device by releasing the fixing between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated. The seismic operation type fixing device is a shear pin type fixing device (8.1.1.) That operates by the force of the seismic force itself, an earthquake sensor that operates by the command of the seismic sensor at the time of earthquake or the vibration of the weight in the seismic sensor amplitude device ( Amplitude) Divided into device-equipped fixing devices (8.1.2).
Regarding the seismic sensitivity, the seismic sensor equipped type can cope with both earthquake acceleration and seismic displacement, and the seismic sensor amplitude device equipped type is mainly the seismic displacement compliant type.
8.1.1. Shear pin type fixing device
The shear pin type fixing device of the invention as set forth in claim 91 is as follows.
The structure 1 that is isolated by the seismic isolation device is fixed to the structure 2 that supports the structure that is to be isolated, and the fixed pin 7 is attached to connect the two. The fixing pin 7 is broken or broken by force, and the structure 1 to be isolated and the structure 2 that supports the structure to be isolated are released.
Such a fixing pin that releases the fixing when the fixing pin itself is broken or cut is hereinafter referred to as a “shear pin” or a “shear pin type fixing pin”, and is a fixing device using the shear pin type fixing pin. This is called a “shear pin type fixing device”. In addition, this shear pin type fixing device is an operation type only once, Therefore, it becomes a big earthquake correspondence type.
8.1.1.1. Cutting type fixing device with blade
130 and 131 show one embodiment of a shear pin type fixing device according to claim 91.
It has a blade 16 for cutting the fixing pin 7.
One of the fixed pin 7 and the blade 16 for cutting the fixed pin 7 is attached to the structure 1 to be isolated and the other to the structure 2 that supports the structure to be isolated. Both FIG. 130 and FIG. 131 show the case where the fixing pin 7 is attached to the structure 1 that is isolated and the blade 16 is attached to the structure 2 that supports the structure that is isolated. In some cases, the structure 1 to be isolated and the structure 2 that supports the structure to be isolated are attached in reverse.
Further, there are a single blade type in which the fixed pin 7 is cut from one side and a double blade type in which the fixed pin 7 is cut from both sides of the fixed pin 7, FIG. 130 shows a single blade type, and FIG. 131 shows a double blade type.
8.1.1.2. Cutting-type fixing device with blades for play space installation
Further, in the fixing device of 8.1.1.1., A mechanism may be considered in which a certain amount of play is provided between the blade 16 and the fixing pin 7, and the blade 16 is accelerated to cut the fixing pin 7.
Furthermore, it is also conceivable to insert a cushioning material 26 into the gap between the blade 16 and the fixing pin 7 so that the blade 16 and the fixing pin 7 do not contact with each other in a moderate or small earthquake. For the cushioning material 26, it is conceivable to use a cushioning material such as glass wool or a material that gives viscous friction.
8.1.2. Seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device
A seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device according to a 92nd aspect of the present invention fixes a structure to be seismically isolated and a structure that supports the structure to be seismically isolated to prevent wind vibration and the like. The fixing device is equipped with an earthquake sensor or an earthquake sensor amplitude device for detecting an earthquake. During an earthquake, the fixing device is released by the action of the earthquake sensor (amplitude) device.
The seismic sensor amplitude device and the seismic sensor are hereinafter referred to as “earthquake sensor (amplitude) device”.
(1) Earthquake sensor (amplitude) device
Seismic sensor (amplitude) devices are divided into seismic sensors or seismic sensor amplitude devices, each of which is as follows.
1) Seismic sensor amplitude device
There are three types of seismic sensor amplitude devices: gravity restoration type, spring restoration type, and pendulum type. The weight of the seismic sensor amplitude device vibrates due to the seismic force (the fixed point state looks relative to the ground when viewed from the ground. It really vibrates when approaching the resonance range) and returns to its original position by gravity or a spring. .
a) Gravity restoration type seismic sensor amplitude device
FIGS. 149 to 150 show the case where the seismic sensor amplitude device is a gravity restoring type.
The seismic isolation plate 3, 36-vm, 20-cpss of the seismic sensor amplitude device 14 has a concave sliding surface portion such as a spherical surface or a mortar, and weights 20, 20-b (sliding portion = slip) that vibrate during an earthquake.・ Rolling part) slides on its surface and returns to its original position by gravity due to the shape of the seismic isolation plate.
Of these, the invention of claim 92-2.
The seismic sensor according to claim 92, comprising a weight (sliding portion) in the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device and a mortar-shaped seismic isolation plate on which the weight is returned to a fixed position and slides. In the amplitude device, the mortar slope is a constant slope and is composed of θ derived from the following formula, and the seismic sensor amplitude equipment equipped fixing device, and in the case of the seismic isolation structure, the earthquake It becomes possible to set the unlocking sensitivity by.
A ≒ (cosθ) ^ 2 ・ g ・ (tanθ + μ)
When θ is small, (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (unit radian)
A ≒ g ・ (θ + μ)
∴ θ ≒ A / g−μ
However,
θ: Mortar slope of a mortar-type seismic isolation plate of the seismic sensor amplitude device
μ: Friction coefficient (coefficient of friction between mortar-shaped base plate and weight)
A: Seismic acceleration at release
g: Gravity acceleration
149 to 150, 163 to 164, 172 to 173, 207 (b), 267, 271, 273, 278 to 280, 283, 285 to 304, 311 FIGS. 313, 315, 320, 322, and 326 to 333 are examples thereof.
b) Spring restoring type seismic sensor amplitude device
151 to 152 show a case where the seismic sensor amplitude device is a spring restoration type. The seismic isolation plate 3 of the seismic sensor amplitude device 15 has a flat sliding surface portion, and a weight 20 (sliding portion = slip / rolling) that vibrates during an earthquake slides on the surface, and the surrounding weight of the seismic isolation plate. It is returned to its original position by a spring, rubber, magnet, etc. connected to 20.
In FIGS. 149 to 150 and FIGS. 151 to 152, the weight is a hemispherical or cubic weight 20, but a spherical weight 20-b can also be used. Of course, other shapes are possible.
c) Pendulum type seismic sensor amplitude device
FIGS. 157 to 158 show a case where the seismic sensor amplitude device is of a pendulum type.
The pendulum weight 20 that vibrates during the earthquake of the seismic sensor amplitude device 13 returns to its original position by gravity.
The weight direction of the weight of the seismic sensor amplitude device is preferably omnidirectional, but may be unidirectional (including round trip, the same applies hereinafter).
2) Earthquake sensor
The following are possible seismic sensor devices.
a) Earthquake sensors such as electric vibration meters
Electrodynamic type, piezoelectric type, variable resistance type (sliding resistance type, strain gauge type, etc.), variable inductance type (gap change type conversion element, differential transformer, etc.), servo acceleration type, or other seismometers, etc. The electric vibration meter of the type used is used as the seismic sensor.
b) Seismic sensor with seismic generator
The above is the case of 7.2. Seismic power generator type seismic sensor.
The seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device according to the 93rd aspect is the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device according to the 92nd aspect, wherein the seismic sensor is 7.2. This is the case of the seismic power generator type earthquake sensor.
It is desirable to install two or more seismic sensors that are omnidirectional or unidirectional (including round trips, the same shall apply hereinafter) in different directions. The same may be used.
In addition, any seismic sensor (amplitude) device is preferably fixed to the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated.
(2) Fixing release method of fixing device
Regarding the release of the fixing device, the weight that vibrates by seismic force, by command from the seismic sensor, or at the time of the earthquake of the seismic sensor amplitude device (the fixed point state looks relative to the ground when seen from the ground. It appears to be in a vibrating state. It really vibrates)
A direct method of releasing the operating part of the fixing device itself;
There are two ways: an indirect system that releases only the lock of the operating part of the fixing device (the release of the operating part of the fixing device itself uses gravity or seismic force such as a spring).
Regarding the fixed pin type fixing device, the indirect method is a method of releasing a lock member that locks the fixed pin, and the direct method is a method of moving and releasing the fixed pin itself.
1) Indirect method (8.1.2.2./8.1.2.1.)
In the case of the seismic sensor amplitude device, only the lock of the operating part of the fixing device is released by the vibration of the weight of the seismic sensor amplitude device during an earthquake.
In the case of an earthquake sensor such as an electric vibrometer, only the operation unit of the fixing device is unlocked by a motor or an electromagnet in the fixing device in response to an electric command from the earthquake sensor.
In the case of a seismic sensor based on seismic power generation, the motor or electromagnet in the fixing device is operated by electricity from the seismic sensor, and only the operating portion of the fixing device is unlocked.
The postscript 8.1.2.2. Is a concrete explanation. The suspended material cutting type of 8.1.2.1. Is also indirect in terms of mechanism, but will be explained as a separate chapter.
2) Direct method (8.1.2.3.)
In the case of the seismic sensor amplitude device, the operation unit of the fixing device is released by the vibration of the seismic sensor amplitude device during the earthquake of the weight.
In the case of an earthquake sensor such as an electric vibrometer, the operation unit of the fixing device is released by a motor or an electromagnet in the fixing device in response to a command such as electricity from the earthquake sensor.
In the case of seismic sensors based on seismic power generation, a) receive a command from the seismic sensor, etc., and release the operating part of the fixing device itself by the motor or electromagnet in the fixing device, or b) the electricity from the seismic sensor Then, the motor or the electromagnet in the fixing device is operated to release the operating part of the fixing device.
(3) Restoration type of fixed device
This seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device is divided into the following three types based on the classification based on restoration of the fixing device.
1) Manual restoration type (8.1.2.1./8.1.2.2.1.)
It is a seismic sensor amplitude device-equipped fixing device that needs to be reset (= locked / fixed) manually after the earthquake. There are two types: hanging material cutting type (8.1.2.1.) And unlocking type (8.1.2.2.1.).
After the fixing device is released, it is a simple type that is not particularly equipped with a mechanism for fixing again. A completely reusable fixing device is an unlocking type, and a hanging material cutting type needs to replace the hanging material.
2) Automatic restoration type (8.1.2.2.2. Electricity, 8.1.2.2.3. Seismic force)
This is a fixed device equipped with an earthquake sensor amplitude device in which the fixed device is automatically fixed after the earthquake. There are two types of cases: electricity (8.1.2.2.2.) And seismic force (8.1.2.2.3.).
3) Automatic control type (8.1.2.3.)
It is a seismic sensor amplitude device-equipped fixing device that automatically releases the fixing device at the time of earthquake and after the earthquake ends.
8.1.2.1. Hanging material cutting type
Claim 94 is an invention of a suspension device cutting type seismic sensor (amplitude) device equipped type fixing device.
The seismic sensor amplitude device of 8.1.2. Or seismic sensor such as an electric vibration meter,
This seismic sensor amplitude device has a blade attached to a weight that vibrates due to the seismic force of the seismic sensor, or a member that interlocks with the weight, or a motor or electromagnet that is actuated by the seismic sensor. There is a suspension material that supports the fixing pin that fixes the structure that supports the structure to be quake,
If the acceleration is greater than a certain level during an earthquake,
When the amplitude of the weight of the seismic sensor amplitude device is increased, or by the operation of a motor or an electromagnet or the like instructed by the seismic sensor, the blade hits the suspension material, and the suspension material is cut.
Furthermore, the fixing pin comes off from the insertion part of the fixing pin due to a spring or the like provided on the fixing pin, gravity, or the shape of the insertion part (mortar shape, etc.)
Fixing device equipped with a suspended material cutting type seismic sensor (amplitude) device, wherein the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated are released. It is.
(1) Type equipped with seismic sensor amplitude device
FIGS. 153 to 156, 159, and 160 show an embodiment of the seismic sensor amplitude device equipped type of the suspension material cutting type seismic sensor (amplitude) device equipped fixing device of the invention according to claim 94. Yes.
The weight 20 (sliding part) of the seismic sensor amplitude device (pendulum type 13, gravity restoring type 14, spring restoring type 15) whose amplitude is freely set, or a member linked to the weight 20 (sliding part) (for example, 153, 155, 159 as shown in FIG. 153, FIG. 156, FIG. 160 (via release 8-r if necessary) 17 8) A blade 16 is attached to the cable rod 8), and there is a suspension member 12 supporting the fixing pin 7, and the amplitude of the weight 20 (sliding portion) of the seismic sensor amplitude device is large during an earthquake. Then, when a certain level or more is reached, the blade 16 hits the suspension member 12, and the suspension member 12 is cut.
Then, the fixed pin insertion portion of the mortar or the like is fixed by a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber, or a magnet) 9-c that is attached so as to work in the direction in which the fixed pin is released, by gravity, or according to the earthquake amplitude. By lifting according to the gradient, the fixing pin 7 is detached from the insertion portion 7-v of the fixing pin, and the fixing between the structure 1 to be isolated and the structure 2 supporting the structure to be isolated is released.
As with the unlocking type in 8.1.2.2., The protrusion of the blade 16 on the side of the seismic sensor amplitude device (pendulum type 13, gravity restoring type 14, spring restoring type 15) can be adjusted, or the seismic sensor amplitude device The blade 16 and the suspension member 12 can be adjusted by adjusting the length (presence or absence of slackness) of the wire, rope, cable, rod, etc. 8 (in the release 8-r) connecting the blade 16 and the blade 16. The seismic sensitivity of the seismic sensor amplitude device can be changed freely, and the suspension length of the pendulum can be adjusted, so The size can be changed freely.
153 to 154 are gravity restoring type, FIGS. 155 to 156 are spring restoring type, and FIGS. 159 to 160 are pendulum type seismic sensor (amplitude) equipment type fixed types. An embodiment of the device is shown.
FIG. 153 and FIG. 155 show that the blade 16 is directly attached to the weight 20 whose amplitude is liberated by the seismic isolation plate 3 of the seismic sensor amplitude device (gravity restoration type 14, spring restoration type 15) or the action of the weight 20. This is the case where the blade 16 is attached to the part (extruded part, tension part, etc.) 17,
FIG. 154 and FIG. 156 show that the weight 20 (sliding portion) and the blade 16 whose amplitudes are made free by the seismic isolation plate 3 of the seismic sensor amplitude device (gravity restoration type 14, spring restoration type 15) are (if necessary). This is when it is connected to wires, ropes, cables, rods, etc. 8 (via release 8-r).
FIG. 159 shows the case where the blade 16 is attached to the pendulum of the seismic sensor amplitude device 13, and FIG. 160 shows that the pendulum and the blade 16 are connected to each other by a wire rope cable rod (via release 8-r if necessary). And so on.
In addition, when the suspension material 12 of the fixing pin 7 comes out to the side of the structure 1 to be seismically isolated, the attachment portion 12-f of the suspension material 12 is fixed to the structure 1 to be isolated. On the contrary, when the suspension member 12 of the fixing pin 7 comes out on the side of the structure 2 that supports the structure to be isolated, the attachment portion 12-f of the suspension member 12 has the structure to be isolated. It is fixed to the supporting structure 2.
In some cases, the fixing device G shown in the figure may be attached to the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated.
Moreover, the seismic sensor (amplitude) device is preferably fixed to the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated.
(2) Type equipped with earthquake sensor
1) General
FIG. 162 shows an embodiment of the seismic sensor equipped type fixing device among the suspended material cutting type seismic sensor (amplitude) device equipped type fixing device of the invention set forth in claim 94. A lock member control device 47 interlocked by an electric wire 23 that transmits a signal from the earthquake sensor device J-b has a blade 16 and a suspension member 12 that supports the fixed pin 7 at the tip thereof, and the acceleration, speed, or When the displacement exceeds a certain level, the seismic sensor device J-b senses it, the lock member control device 47 operates, the blade 16 hits the suspension member 12, and the suspension member 12 is cut.
Then, the fixed pin 7 is detached from the fixed pin insertion portion 7-v by the spring, rubber, magnet, etc. 9-c attached so as to work in the direction in which the fixed pin 7 is detached, and is isolated from the structure 1 to be isolated. The structure 2 supporting the structure is released.
In addition, when the suspension material 12 of the fixing pin 7 comes out to the side of the structure 1 to be seismically isolated, the attachment portion 12-f of the suspension material 12 is fixed to the structure 1 to be isolated. On the contrary, when the suspension member 12 of the fixing pin 7 comes out on the side of the structure 2 that supports the structure to be isolated, the attachment portion 12-f of the suspension member 12 has the structure to be isolated. It is fixed to the supporting structure 2.
As with the unlocking type of 8.1.2.2., The seismic sensitivity of the seismic sensor device J-b can be changed freely so that the magnitude of the seismic force for releasing the fixed pin 7 can be changed freely. .
In some cases, the fixing device G shown in the figure may be attached to the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated.
Further, the earthquake sensor device J-b is preferably fixed to the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated.
2) Type equipped with earthquake sensor by earthquake power generation
Of the fixing device equipped with the suspended material cutting type seismic sensor (amplitude) device of the invention according to claim 94, the seismic power generation device with seismic isolation according to 7.1. Or the seismic power generation device type seismic sensor according to 7.2. An embodiment of a fixing device is shown. Fig. 190 shows an example of this, which uses the 7.1.1) pin type seismic generator.
The lock member control device 47 is connected to the seismic power generation device type seismic sensor Jk described in 7.1.1) and 2) by the electric wire 23 that transmits a signal. A blade 16 is attached to the lock member control device 47, and a suspension member 12 that supports the fixing pin 7 is provided at the end of the blade 16. At the time of the earthquake, the seismic power generation device type earthquake sensor Jk is operated, and the lock member control device 47 is also operated by the generated electric power so that the blade 16 hits the suspension material 12 and the suspension material 12 is cut.
Then, the fixed pin 7 is detached from the fixed pin insertion portion 7-v by the spring, rubber, magnet, etc. 9-c attached so as to work in the direction in which the fixed pin 7 is detached, and is isolated from the structure 1 to be isolated. The structure 2 supporting the structure is released.
In addition, when the suspension material 12 of the fixing pin 7 comes out to the side of the structure 1 to be seismically isolated, the attachment portion 12-f of the suspension material 12 is fixed to the structure 1 to be isolated. On the contrary, when the suspension member 12 of the fixing pin 7 comes out on the side of the structure 2 that supports the structure to be isolated, the attachment portion 12-f of the suspension member 12 has the structure to be isolated. It is fixed to the supporting structure 2.
By making it possible to adjust the output setting for the seismic force of the seismic power generator type seismic sensor J-k, the magnitude of the seismic force for releasing the fixed pin 7 can be freely changed.
In some cases, the fixing device G shown in the figure may be attached to the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated.
Moreover, it is better that the seismic sensor device by seismic power generation is fixed to the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated.
8.1.2.2. Indirect method (unlocked type)
Indirect method means that the operating part of the fixing device is released indirectly without directly releasing the operating part of the fixing device of the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device, that is, the operating part of the fixing device is unlocked. It is a method to do.
The indirect method of this invention is
1) Indirect pin type (lock pin) of fixed pin system
2) Fixed pin type indirect valve type (lock valve)
3) Indirect connection type pin type (fixing pin and lock member (lock pin, lock valve))
4) Indirect connection type valve type (valve and lock member (lock pin, lock valve))
(8.0.1. Classification 1 of fixing devices).
Furthermore, the lock types are classified as follows.
1) Lock type
The above indirect method can be divided into the following two types from the lock type of a member (hereinafter referred to as “lock member”) having a function of locking the operating portion of the fixing device.
a) Lock pin method (see 8.1.2.1. 1)
See FIGS. 149 to 150, 151 to 152, 157 to 158, 163 to 181, 206, 237 to 261, and 194.
b) Lock valve system (see 8.1.2.1. 2)
See FIGS. 196 (a) (b) and 207.
2) Lock method
Each of the above can be divided into the following two from the lock system.
a) One-stage lock system
See FIGS. 149 to 150, 151 to 152, 157 to 158, 163 to 181, 206, and 237 to 261.
b) Two or more locks (see 8.1.2.2.4. 2))
See FIG.
3) Number of locks
Further, each of the above can be divided into the following two according to the number of locks.
a) Single lock method
See FIGS. 149 to 150, 151 to 152, 157 to 158, 163 to 181, 194 to 207, and 237 to 261.
b) Double or more lock system (see 8.1.2.2.4. 3)
See FIGS. 204 and 205.
8.1.2.2.1. Basic form
Claims 95 to 96-2 are inventions of an unlocking type seismic sensor (amplitude) device equipped type fixing device.
Except during an earthquake, the locking member that locks the operating part of the fixing device works, and the fixing device is locked, so that the structure that is isolated and the structure that supports the structure to be isolated are fixed. In a fixing device that prevents wind swaying, etc.
A device consisting of a weight, spring, rubber, magnet, etc.
A device consisting of a weight (sliding part) and a base-isolated dish such as a spherical surface or a mortar that slides it back in place,
Seismic sensor amplitude device in which this weight vibrates due to seismic force, such as a device consisting of a weight and a member that supports it as a pendulum, or an earthquake sensor such as an electric vibration meter (seismic sensor amplitude device and seismic sensor Amplitude) equipment)
Connected to and interlocked with the locking member,
If the acceleration is greater than a certain level during an earthquake,
The amplitude of the weight of the seismic sensor amplitude device is greater than a certain size, by a member that is directly or linked with the weight, or by an operating member such as a motor or an electromagnet that is operated by the seismic sensor,
Seismic sensor (amplitude) characterized in that the lock member of the fixing device is released, and the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated are released. A device-equipped fixing device (claim 95).
Further, when the operating portion of the fixing device is a fixing pin, the operation is as follows (claim 96).
Of the fixed pin insertion part and fixed pin, one is installed in the structure that is isolated, and the other is installed in the structure that supports the structure that is isolated. A structure that supports the body is fixed by inserting a fixing pin provided on the other side into an insertion portion provided on one side, and a lock member that locks the fixing pin is attached to the fixing pin except during an earthquake. In the fixing device that works to prevent wind sway,
Has an earthquake sensor such as an earthquake sensor amplitude device or an electric vibration meter,
Connected to the locking member;
If the acceleration is greater than a certain level during an earthquake,
The amplitude of the weight of the seismic sensor amplitude device is greater than a certain size, by a member that is directly or linked with the weight, or by an operating member such as a motor or an electromagnet that is operated by the seismic sensor,
Release the locking member of the fixing pin,
The seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device is configured to release the fixing between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated.
The above-described unlocking type seismic sensor (amplitude) device equipped type fixing device is divided into two methods, ie, a lock pin method and a lock valve method, because the lock member is divided into a lock pin and a lock valve.
Of the inventions according to claim 95 or claim 96, the invention according to claim 96-2,
A weight 20, 20-b (sliding portion = sliding / rolling portion) in the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to claim 95 or claim 96, and a mortar type in which it returns to a fixed position and slides. In the seismic sensor amplitude device 14 composed of the seismic isolation plates 3, 36-vm, 20-cpss and the weight is vibrated by the seismic force, the mortar gradient is assumed to be a constant gradient, and is constituted by θ derived by the following equation: In the case of the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device, and the seismic isolation structure based thereon, it is possible to set the fixing release sensitivity due to the earthquake.
A ≒ (cosθ) ^ 2 ・ g ・ (tanθ + μ)
When θ is small, (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (unit radian)
A ≒ g ・ (θ + μ)
∴ θ ≒ A / g−μ
However,
θ: Mortar slope of a mortar-type seismic isolation plate of the seismic sensor amplitude device
μ: Friction coefficient (coefficient of friction between mortar-shaped base plate and weight)
A: Seismic acceleration at release
g: Gravity acceleration
149 to 150, 163 to 164, 172 to 173, 207 (b), 267, 271, 273, 278 to 280, 283, 285 to 304, 311 FIGS. 313, 315, 320, 322, and 326 to 333 are examples thereof.
1) Lock pin method
Claim 97 is an invention of a fixing device of a method (lock pin method) in which the locking member of the fixing device with the seismic sensor (amplitude) device of 8.1.2.2 is a lock pin or the like.
FIG. 179 is an example of the seismic sensor amplitude device equipped type of the seismic sensor (amplitude) device equipped fixing device.
This seismic sensor amplitude device-equipped fixing device includes a member 11 (lock pin / lock valve, etc., hereinafter referred to as “lock member”) having a function of locking the fixing pin 7. Is inserted into the notch / groove / recess 7-c.
When the above-mentioned seismic sensor or seismic sensor amplitude device has a certain amplitude or more during an earthquake, the fixing pin is unlocked.
The fixed pin is lifted by a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber, or a magnet) attached so as to work in the direction in which the fixed pin is released, by gravity, or according to the gradient of the fixed pin insertion portion such as a mortar according to the earthquake amplitude (Fig. 179), the fixing pin is removed from the insertion portion or the like of the fixing pin, and the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated are released.
In FIG. 179, the fixed pin insertion portion is 7-vm / v because 7-v (fixed pin insertion portion) or 7-vm (fixed pin mortar shape, spherical shape, etc.) 1), meaning “or”, “/” means “or”, “or” means “or” and “and”. ”With both meanings).
FIG. 161 is an embodiment of the seismic sensor device equipped type fixing device of the seismic sensor (amplitude) equipped type.
2) Lock valve method
The 98th aspect is an invention of a fixing device of a method (lock valve method) in which the lock member of the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device of 8.1.2.2 is a lock valve or the like.
In the fixing device equipped with the seismic sensor (amplitude) device of 8.1.2.2.
It has an operating part of a fixing device such as a piston-like member that slides almost without leaking liquid, gas, etc. in the cylinder, and the opposite sides of this cylinder sandwiching the piston-like member (the end of the range in which the piston-like member slides) And the end) are connected by a pipe (also a groove attached to the cylinder 7-a), a hole is provided in the piston-like member, or liquid / gas extruded by the piston-like member comes out of the cylinder Do you have an exit,
And a pipe (or groove) that connects the opposite sides of the cylinder-like piston-like member, a hole in the piston-like member, or an outlet from which liquid or gas extruded by the piston-like member exits from the cylinder Or a lock valve (lock member) for locking the operating part of the fixing device is provided on or in all of them,
The seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device is characterized in that the lock valve is opened and closed in conjunction with the seismic sensor (amplitude) device to lock the operating portion of the fixing device.
FIG. 207 shows the seismic sensor amplitude of the lock valve type seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device when combined with the automatic restoration type by seismic force of the invention of claim 101 of 8.1.2.2.3. This is an embodiment in the case of a device equipped type.
This is the case where the actuating part of the fixing device is a piston-like member which becomes a fixing pin or interlocks.
The support portion of the fixing pin is composed of a cylindrical portion and a piston-like member that enters the cylindrical portion
A fixed pin with a piston-like member that slides almost without leaking liquid, gas, etc. in the cylinder is inserted into the cylinder, and the tip of the fixed pin protrudes outside.
Furthermore, the opposite sides of the cylinder-like piston-like member (the end and end of the range in which the piston-like member slides) are connected by a pipe (also a groove attached to the cylinder 7-a) or are in a piston-like shape. Whether the member is provided with a hole or an outlet through which liquid, gas, etc. extruded by the piston-like member exits from the cylinder,
And a pipe (or groove) that connects the opposite sides of the cylinder-like piston-like member, a hole in the piston-like member, or an outlet from which liquid or gas extruded by the piston-like member exits from the cylinder In addition, or some or all of them, a lock valve (lock member) for locking the fixing pin is provided.
When an earthquake sensor amplitude device weight or pendulum amplitude exceeds a certain level during an earthquake, the lock valve is opened by the weight or pendulum, and the seismic isolation structure and the seismic isolation structure are separated. It is comprised so that fixation with the structure to support may be cancelled | released.
Specifically, based on the figure,
A fixing pin 7 having a piston-like member 7-p that slides without leaking liquid or air in the cylinder is inserted into the cylinder (fixing pin mounting portion) 7-a, and the tip of the fixing pin is outside the cylinder 7-a. 7-w sticks out,
Further, the opposite sides of the cylinder 7-a across the piston-like member 7-p (the end and end of the range in which the piston-like member 7-p slides) are attached to the pipe 7-e (also to the cylinder 7-a). Connected by a groove).
A lock valve (lock member) 7-f is attached to the pipe 7-e (or the groove), and is opened when the piston-like member 7-p is pushed out.
Furthermore, it has the above-mentioned seismic sensor amplitude device (pendulum type 13, gravity restoring type 14, spring restoring type 15), and the tube is placed in front of the seismic sensor amplitude device or a member (wire, rope, cable, rod, etc.) linked thereto. 7-e (also groove) has a working part (extrusion part, tension part, etc.) 7-h that opens a lock valve (locking member) 7-f.
(a) The figure shows the case of the spring restoration type 15 by the slip type weight 20 of the seismic sensor amplitude device, and the lower figure of the (b) figure shows the gravity restoration type by the slip type weight 20 on the concave plate such as a mortar or spherical surface of the seismic sensor amplitude device. In the case of 14, the upper diagram in FIG. 10B is a case of the gravity restoring type 14 by the rolling type weight (ball type) 20-b on the concave plate such as a mortar or a spherical surface of the seismic sensor amplitude device.
The action portion 7-h always keeps the lock valve (lock member) 7-f closed by gravity, a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber, or a magnet) 7-i.
In the event of an earthquake, the weight of the seismic sensor amplitude device (pendulum type 13, gravity restoring type 14, spring restoring type 15) vibrates and acts on the action part 7-h (extrusion) to lock valve (lock member) 7-f. open.
Since it has an insertion portion 7-vm of a concave fixing pin such as a mortar shape or a spherical shape according to the invention of claim 101,
Due to the seismic force, the fixed pin tip 7-w is lifted by the mortar-shaped insertion section gradient, and the entire seismic isolation device starts to move.
On the other hand, at the end of the earthquake, the fixed pin tip 7-w follows the mortar-shaped insertion portion gradient due to the action of the spring 7-o and gravity (when the fixed pin 7 is attached to the structure 1 to be isolated). Since the lock valve (locking member) 7-f opens only in the protruding direction, it stops at the bottom while following the mortar-shaped insertion portion gradient, and the structure 1 to be seismically isolated is fixed. The Due to the nature of the lock valve (lock member) 7-f, in normal times (except during an earthquake), the fixing pin tip 7-w only has a direction to protrude downward, and pulling in does not occur except during an earthquake. .
A spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 7-o enters the cylinder 7-a, and a fixing pin 7 having a piston-like member 7-p is set by gravity (= lock / fixed) ) May also serve to push out of the cylinder in the direction of.
In addition, the cylinder 7-a and the pipe 7-e (or the groove) may be filled with a liquid such as lubricating oil.
In FIG. 207, the fixing pin 7 is attached to the structure 1 that is isolated, and the fixing pin insertion portion 7-v is attached to the structure 2 that supports the structure that is isolated. In some cases. One of the fixed pin insertion portion 7-v and the fixed pin 7 is provided in the structure 1 that is isolated, and the other is provided in the structure 2 that supports the structure that is isolated.
Further, with respect to the upper part of the cylinder 7-a, as in the case of 4.6., There are cases where the stopper plate is simply fixed, but there are cases where the female screw is cut and the male screw 7-d is inserted. This male screw 7-d compresses the spring 7-o by rotating and tightening in the entry direction, strengthening the repulsive force of the spring, rubber, magnet 7-o, etc. It has a function of strengthening the pushing force, increases the restoring force, and makes it possible to correct the residual displacement of the structure 1 to be isolated after the earthquake.
In the following, examples of the seismic sensor amplitude device equipped type and the seismic sensor equipped type will be described respectively.
(1) Type equipped with seismic sensor amplitude device
FIGS. 149 to 152 and FIGS. 157 to 158 show an embodiment of a gravity restoring type / spring restoring type / pendulum type seismic sensor amplitude device equipped type fixing device.
These fixing devices include a lock member 11 that locks the fixing pin 7, and is inserted into the notch / groove / dent 7-c of the fixing pin 7.
Due to the earthquake, the amplitude of the weight 20 (sliding portion) whose amplitude has been made free increases, and when the weight 20 exceeds a certain level, the weight 20 (sliding portion) or a member linked thereto releases the lock of the lock member 11. The locking member 11 of the fixing pin 7 is detached from the notch / groove / dent 7-c of the fixing pin.
Then, a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber, or a magnet) 9-c attached so as to work in the direction in which the fixing pin is released, or by gravity or according to the earthquake amplitude, By lifting according to the gradient, the fixing pin 7 is detached from the insertion portion 7-v of the fixing pin, and the fixing between the structure 1 to be isolated and the structure 2 supporting the structure to be isolated is released.
Further, the lock member 11 is always pushed by the spring 9-c in the direction opposite to the unlocking direction (FIGS. 149 to 152, FIGS. 157 to 158), or by the spring 9-t, It is in the form of being pulled in the opposite direction to the unlocking direction.
Further, the lock member 11 is restrained in the vertical direction so as not to be lifted, and is attached so as to slide only in the horizontal direction.
As the member interlocking with the weight 20 (sliding portion), the working portion (extruded portion, pulling portion, etc.) 17 as shown in FIGS. 149 and 151, or the wire in the release 8-r as shown in FIGS.・ There are 8 ropes, cables and rods.
Similarly, as the member interlocked with the pendulum 13, the action portion (extrusion portion, pulling portion, etc.) 17 as shown in FIG. 157, or the wire, rope, cable, and the like in the release 8-r as shown in FIG. There are 8 rods.
In addition, like the slide device 24 of FIGS. 163, 165, and 167, the protrusion of the lock member 11 on the fixing pin side can be adjusted, or the lock member 11 of the seismic sensor amplitude devices 13, 14, and 15 can be adjusted. Sensitivity of the seismic sensor amplitude devices 13, 14, 15 to the lock member 11 by adjusting the joining length (presence or absence of slackness) of the wire, rope, cable, rod, etc. 8 in the release 8-r. Can be changed freely, and the suspension length of the pendulum can be adjusted, so that the magnitude of the seismic force that releases the fixed pin 7 can be freely changed.
Further, as a method for adjusting the distance between the seismic sensor amplitude device and the lock member 11, in addition to the above method, it is possible to adjust the protrusion of the tip of the action part (pushing portion / tensioning portion) 17 of the seismic sensor amplitude device. There is also a way to do it.
149 to 150 are gravity restoring types, FIGS. 151 to 152 are spring restoring types, and FIGS. 157 to 158 are pendulum type, unlocking type seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing devices. This is an example.
FIGS. 149 and 151 show the weight 20 (sliding portion) whose amplitude is made free by the seismic isolation plate 3 of the gravity restoring type / spring restoring type seismic sensor amplitude device 14/15 or the tip of the interlocked member (amplitude). This is the case when there is a locking member 11 that locks the fixing pin 7 (within the range in which the weight 20 of the hour or its associated member collides).
FIG. 150 and FIG. 152 show a fixed pin at the end of a member linked to a weight 20 (sliding portion) whose amplitude is made free by the seismic isolation plate 3 of the gravity restoring type / spring restoring type seismic sensor amplitude device 14, 15. This is a case where there is a lock member 11 for locking 7. That is, the weight 20 (sliding portion) or a member linked to the weight 20 and the lock member 11 that locks the fixing pin 7 are connected by a wire, rope, cable, rod, or the like 8 (via a release 8-r if necessary). This is the case.
FIG. 157 shows that the weight 20 whose amplitude is freed by the pendulum type seismic sensor amplitude device 13 or the tip of the interlocked member (within the range where the weight 20 at the time of the amplitude or the interlocked member collides) is fixed pin. This is a case where there is a lock member 11 for locking 7.
FIG. 158 shows the case where the lock member 11 that locks the fixing pin 7 is located at the end of the interlocked member of the weight 20 whose amplitude is made free by the pendulum type earthquake sensor amplitude device 13. That is, when the weight 20 or the interlocked member and the lock member 11 that locks the fixing pin 7 are connected by a wire, rope, cable, rod, or the like 8 (via a release 8-r if necessary). It is.
FIG. 181 shows a case where the fixing pin 7 is inserted into the above-described earthquake sensor amplitude device 15 and the weight 20 of the earthquake sensor amplitude device 15 plays the role of the lock member 11 at the same time.
When the lock member 11 of the seismic sensor amplitude device 15 is in a vibrating state during an earthquake and the lock member 11 is removed from the notch / groove / dent 7-c of the fixing pin 7, the fixing pin 7 is moved by the spring, rubber, magnet, etc. 9-c. Is lifted and the fixing device is released.
Note that the fixing device G in the figure may be attached to the structure 1 that is isolated from the structure and the structure 2 that supports the structure that is isolated from the vibration.
Moreover, the seismic sensor (amplitude) device is preferably fixed to the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated.
(2) Type equipped with earthquake sensor
1) General
Among the seismic sensor-equipped automatic restoration type fixing devices, this is a type in which the fixing pin is automatically restored using seismic force.
It uses a seismic sensor instead of the seismic sensor amplitude device of (1), and the accuracy of the sensitivity when releasing the fixing device is raised. However, the fixed pin is restored by using only the seismic force.
Electrodynamic type, piezoelectric type, variable resistance type (sliding resistance type, strain gauge type, etc.), variable inductance type (gap change type conversion element, differential transformer, etc.), servo acceleration type, etc., or other seismometers A fixing device equipped with an electric vibration meter of the type used for the earthquake as an earthquake sensor is also conceivable.
FIG. 161 shows an embodiment of the fixing device according to the 95th aspect.
The electric vibration meter of the above type is fixed to a fixing device that prevents the wind shaking, etc., by fixing the structure that is isolated and the structure that supports the structure that is to be isolated, especially during wind, except during an earthquake. The seismic sensor device used is equipped.
These fixing devices have a lock member 11 that locks the fixing pin 7, and are normally inserted into the notch / groove / dent 7-c of the fixing pin 7. In the event of an earthquake, a lock member control device 47 that is linked to the earthquake sensor device J-b by the electric wire 23 that transmits a signal releases the lock of the fixing device.
That is, in the fixing device G that fixes the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is to be isolated, especially during wind, except during an earthquake, the fixing device G that prevents wind shaking and the like accelerates during the earthquake. Alternatively, when the amplitude exceeds a certain level, the seismic sensor device J-b senses it, and the interlocking lock member control device 47 removes the fixed pin 7 from the fixed pin insertion portion 7-v, etc. It is comprised by canceling | releasing fixation with the structure 1 which supports the structure 1 and the structure to be seismically isolated.
More specifically, as shown in FIG. 161, there are an earthquake sensor device Jb for detecting an earthquake and a lock member control device 47.
When the acceleration, speed, or displacement of the earthquake exceeds a certain level, the earthquake sensor device J-b senses it, sends a signal to the lock member control device 47 through the electric wire 23, and the lock member control device 47 sets the lock member. The lock member 11 of the fixing pin 7 is released from the notch / groove / dent 7-c of the fixing pin.
Then, the fixed pin 7 is detached from the fixed pin insertion portion 7-v by a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber, or a magnet) 9-c attached so as to work in the direction in which the fixed pin 7 is detached, and the base is isolated. The structure 1 and the structure 2 that supports the structure to be isolated are released.
The lock member 11 is always pushed by a spring 9-c in the direction opposite to the unlocking direction, or is always pulled by the spring 9-t in the direction opposite to the unlocking direction. It is in the form.
Further, the lock member 11 is restrained in the vertical direction so as not to be lifted, and is attached so as to slide only in the horizontal direction.
Since the sensitivity of the earthquake sensor device J-b to the lock member 11 can be freely changed, the magnitude of the seismic force for releasing the fixed pin 7 can be freely changed.
In some cases, the fixing device G shown in the figure may be attached to the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated.
Moreover, it is better that the seismic sensor (amplitude) device is fixed to a structure that supports the structure to be seismically isolated.
FIGS. 212 to 213 show an embodiment of the fixed pin type fixing device among the fixing devices of the seismic sensor device according to the invention of claim 96, in the case of the electric type operated by the signal from the earthquake sensor J-b. is there. In this example, a locking member 11 is inserted into a fixing pin 7 inserted in a concave-shaped insertion portion 7-vm such as a mortar shape or a spherical shape, and the fixing device G is locked. is there.
As a mechanism for operating the fixing device G, there are a method using a lock member control device (electromagnet) and a method using a lock member control device (motor). FIG. 212 shows the former example, and FIG. 213 shows the latter. It is an example. The fixing pin 7 of the fixing device G installed in the structure 1 to be seismically isolated is provided with a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape provided in the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated. Normally, the lock member 11 is inserted into a notch / groove / dent 7-c provided in the fixing pin 7 by a spring 9-c to lock the fixing pin 7 by a spring or the like. It is a mechanism.
When the seismic sensor J-b detects a seismic force exceeding a certain level, the signal is transmitted to the lock member control device (electromagnet) 45 or the lock member control device (motor) 46 through the electric wire 23, and the lock member control device (electromagnet) 45 is sent. Alternatively, the lock member control device (motor) 46 is actuated to move the lock member 11 in the direction of releasing the lock of the fixing pin 7 and to remove the lock member 11 from the notch / groove / dent 7-c. 7 is released, the fixing device G is released, and the structure 1 to be isolated and the structure 2 supporting the structure to be isolated are released,
When the earthquake sensor J-b senses the end of the earthquake, the lock member control device (electromagnet) 45 or the lock member control device (motor) 46 stops operating, the lock member 11 returns to its original state, and the fixing pin 7 is locked. Then, the fixing device G is operated to fix the structure 1 to be isolated and the structure 2 supporting the structure to be isolated to return to the normal state.
At this time, a timer or a delay device may be provided for operating the fixing device after a certain period of time after the earthquake sensor J-b senses the end of the earthquake.
2) Type equipped with earthquake sensor by earthquake power generation
It is an invention of a fixing device for releasing the fixing device by an earthquake sensor by the earthquake power generation device.
This is 7. The indirect method of unlocking the operating part of the fixing device by using an electric motor or electromagnet by the electricity of the described earthquake power generation (the release of the operating part of the fixing device itself uses a spring or seismic force), There are two methods: direct method (8.1.2.3.2. (2)) that releases the operating part of the fixing device.
(1) Indirect method (type to unlock the operating part of the fixing device)
Since the member (lock member) that locks the operating portion of the fixing device is divided into a lock pin and a lock valve, it is divided into a lock pin method and a lock valve method as follows.
a) Lock pin method
By pulling out the fixing pin as shown in FIGS. 189 and 191 or releasing the lock pin (lock member) 11 (one-stage lock) for locking the insertion motion.
This is due to the release of the first lock pin (lock member) 7-l and the second lock pin (lock member) 7-n (two-stage lock) as seen in FIG.
b) Lock valve system
By pulling out the fixing pin or releasing the lock valve (lock member) 7-f that locks the insertion movement as seen in FIG.
196 (a) and (b), as shown in FIGS. 196 (a) and (b), by releasing the lock pin (lock member) 7-ef which locks the insertion movement. The signal line 7-ql is a signal line from the earthquake sensor.
This is the case by releasing the lock member (lock pin, lock valve) of the fixed pin as seen above. In FIGS. 189 to 191, 194, 196 (a) (b), and 207, a fixing pin system fixing device is used. However, a connecting member system fixing device can be used instead. It is.
(2) Direct method (type that directly releases the operating part of the fixing device, see 8.1.2.3.2. (2))
There are two types of cases in which the fixing pins themselves are pulled out and inserted as shown in FIGS. 192 (a) to 192 (b) (see 8.1.2.3.2. (2)).
Here, (1) is the case of the indirect method (type that releases the lock of the fixed pin).
FIG. 189 shows an embodiment of the fixing device according to the 99th aspect of the present invention.
This is the case where the seismic power generation device with seismic isolation described in 7.1. Or the seismic power generation device type seismic sensor described in 7.2. Is used in place of the seismic sensor described in (2) 1) above, and power supply facilities are required for the operation of the fixing device. And not.
The fixing device G has a lock member 11 that locks the fixing pin 7, and is normally inserted into the notch / groove / dent 7-c of the fixing pin 7. In the event of an earthquake, the lock member control device 47 interlocked with the earthquake power generation device type earthquake sensor Jk releases the lock of the fixing device G.
In the event of an earthquake, the seismic power generator type seismic sensor Jk is activated, and the lock member control device 47 is interlocked to remove the fixed pin 7 from the fixed pin insertion portion 7-v, etc. It is configured by releasing the fixation with the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated.
More specifically, as shown in FIG. 189, an earthquake power generator type earthquake sensor Jk that senses an earthquake and operates by the seismic force to generate electric power, and a lock member control device 47 communicated with this by an electric wire 23 are provided. is there.
When the seismic force exceeds a certain level and the voltage generated by the seismic power generator type seismic sensor Jk exceeds the voltage required to operate the device, the lock member control device 47 is also activated to lock the lock member 11. The locking member 11 of the fixing pin 7 is released from the notch / groove / dent 7-c of the fixing pin.
Then, a fixed pin insertion portion such as a mortar or the like according to a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 9-c attached so as to work in the direction in which the fixed pin 7 is released, or by gravity or according to the earthquake amplitude. Is lifted in accordance with the gradient of the fixed pin 7, the fixed pin 7 is detached from the insertion portion 7-v of the fixed pin, and the structure 1 to be isolated and the structure 2 supporting the structure to be isolated are released.
Also, the lock member 11 is always pushed in a direction opposite to the unlocking direction by the spring 9-c (FIG. 189), or in a direction opposite to the unlocking direction by the spring 9-t. The shape is always pulled.
Further, the lock member 11 is restrained in the vertical direction so as not to be lifted, and is attached so as to slide only in the horizontal direction.
By making it possible to adjust the output setting for the seismic force of the seismic power generator type seismic sensor J-k, the magnitude of the seismic force for releasing the fixed pin 7 can be freely changed.
In some cases, the fixing device G shown in the figure may be attached to the structure 1 that is to be isolated and the structure 2 that supports the structure that is to be isolated.
The earthquake sensor device is preferably fixed to the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated.
212 to 213 show an embodiment of a fixed pin type fixing device among the seismic sensor device equipped type fixing devices equipped with the seismic power generation device type earthquake sensor according to the invention of claim 99. In this example, a locking member 11 is inserted into a fixing pin 7 inserted in a concave-shaped insertion portion 7-vm such as a mortar shape or a spherical shape, and the fixing device G is locked. is there.
As a mechanism for operating the fixing device G, there are a method using a lock member control device (electromagnet) and a method using a lock member control device (motor). FIG. 212 shows the former example, and FIG. 213 shows the latter. It is an example. The fixing pin 7 of the fixing device G installed in the structure 1 to be seismically isolated is provided with a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape provided in the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated. Normally, the lock member 11 is inserted into a notch / groove / dent 7-c provided in the fixing pin 7 by a spring 9-c to lock the fixing pin 7 by a spring or the like. It is a mechanism.
When the seismic force exceeds a certain level and the voltage generated by the seismic power generation device type seismic sensor J-k exceeds the voltage required to operate the device, the generated power causes the lock member control device (electromagnet) 45 or The lock member control device (motor) 46 is actuated to move the lock member 11 in the unlocking direction of the fixing pin 7 and remove the locking member 11 from the notch / groove / dent 7-c. Unlock, and release the fixing device G to release the structure 1 to be isolated and the structure 2 to support the structure to be isolated,
When the seismic force falls below a certain level and the voltage generated by the seismic power generation device type seismic sensor J-k falls below the voltage required to operate the device, the lock member control device (electromagnet) 45 or the lock member control device ( Motor 46 stops operating, lock member 11 returns to its original position, and fixing pin 7 is locked, so that fixing device G operates, and structure 1 that is isolated and structure that is isolated 2 is a mechanism for fixing 2 and returning it to a normal state.
At this time, there is a case where a timer is provided for operating the fixing device after a certain period of time after the voltage generated by the seismic power generation device type seismic sensor J-k falls below a certain level.
In FIG. 189 and FIGS. 212 to 213 described above, a fixed pin type fixing device (pin type) is used. Instead, a fixed pin type fixing device (valve type) and a connecting member system fixing device are used. Can also be used.
8.1.2.2.2. Automatic restoration by electricity
Claim 100 is an invention of a seismic sensor (amplitude) device equipped type fixing device (unlocking type) that automatically returns to a fixed state by electricity after an earthquake when the fixing device is released.
In this invention, the fixing device automatic restoration device is attached to the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device (unlocking type) of 8.1.2.2.1. This enables automatic return to the position.
In other words, the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device of 8.1.2.2.1.
After the earthquake, there is provided a fixing device automatic restoring device that automatically returns the operating portion of the fixing device such as the fixing pin to the original position by the operation of the earthquake sensor amplitude device or the command from the earthquake sensor.
As a result, the resetting of the operating part of the fixing device such as the fixing pin after the earthquake is automatic, and it is not necessary to bother one by one like the manual restoration. By the invention of the fixing device that can be easily restored, not only a one-time device corresponding to a large earthquake, but also a seismic isolation device corresponding to a small and medium earthquake is possible. As for the configuration of the device, the automatic device restoration device is installed in the operation part of the fixing device such as the fixing pin of the fixing device equipped with the seismic sensor (amplitude) device of 8.1.2.2.1.
Specifically, when the operating portion of the fixing device is a fixing pin, a fixing device automatic restoring device 21 is provided on the fixing pin 7, and after the earthquake, the fixing device automatic restoring device 21 connects the fixing pin 7 to the locking member 11. The position is automatically restored to the locked (engaged) position, and the position is set at the position when the fixing pin 7 is completely released.
Hereinafter, the configuration will be described.
(1) Type equipped with seismic sensor amplitude device
1) Gravity restoration type / spring restoration type earthquake sensor amplitude device equipped type
FIGS. 163 to 166 show an embodiment of a gravity restoring type / spring restoring type seismic sensor amplitude device equipped type fixing device.
a) Center contact type
In the case of the above-described gravity restoring type and spring restoring type seismic sensor amplitude device, the weight 20 (sliding part) on the seismic isolation plate of the seismic sensor amplitude devices 14 and 15 and its stop position (before or after the earthquake) And a contact 23-c such as electricity is attached to both.
After the earthquake, the weight 20 (sliding part) stays at this stop position continuously, and the electrical contacts 23-c on both the seismic isolation plate and the weight 20 (sliding part) continue to overlap. When the energized state continues, the fixing device automatic restoring device 21 is actuated, and the action portion (extruding portion, pulling portion, etc.) 17 of the fixing device automatic restoring device to the fixing device is the working portion of the fixing device such as a fixing pin. 7 is pushed up (when the fixing pin insertion part is on the upper side) and is pushed down (when the fixing pin insertion part is on the lower side), and the lock member 11 is automatically locked (engaged). After that, the fixing device automatic restoring device 21 itself returns to its original position (and the power saving stop state is entered until the contacts 23-c of both the electricity and the like overlap again due to an earthquake or the like and are switched on. ).
b) Peripheral contact type
Both the weight 20 (sliding part) on the seismic isolation plate of the above-described gravity restoring type and spring restoring type seismic sensor amplitude devices 14 and 15 and the peripheral part other than the stop position (before or after the earthquake) A contact 23-c such as electricity is attached.
Under normal conditions, the weight 20 (sliding portion) stays at this stop position, the contact 23-c does not contact and is not energized, and the fixing device automatic restoring device 21 does not operate. It does not act on the operating part.
When moving from this stop position during an earthquake, both electrical contacts 23-c overlap and are energized. After the earthquake, when the weight 20 (sliding part) stays again at this stop position and no longer energizes, Due to the motor, spring, or the like in the restoring device 21 or due to gravity, the operation portion (pushing portion / tensioning portion, etc.) 17 of the fixing device automatic restoring device 21 to the fixing device operating portion 7 such as a fixing pin, Push up (if the pin insertion part is on the top) or push down (if the pin insertion part is on the bottom) to return the lock member 11 to the locked (engaged) position, then The action part itself returns to the original position.
FIGS. 163 to 164 show an embodiment in the case of a gravity restoration type earthquake sensor amplitude device, and FIGS. 165 to 166 show an embodiment in the case of a spring restoration type earthquake sensor amplitude device.
The seismic isolation plate 3 of the gravity restoring type seismic sensor amplitude device 14 preferably has an omnidirectional spherical surface or a concave sliding surface such as a mortar shape, but is also unidirectional (including reciprocation, the same applies hereinafter). Good. In the case of the seismic isolation plate 3 having a flat sliding surface portion that is not concave, it may be restored to its original position by a spring restoration type spring 9 (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 9.
FIG. 163 and FIG. 165 show that the lock member 11 is placed at the tip of the weight 20 (sliding portion) whose amplitude is freed by the seismic isolation plate 3 of the seismic sensor amplitude device (gravity restoration type, spring restoration type) 14 and 15. In some cases, FIG. 164 and FIG. 166 show a weight 20 (sliding part) or a weight 20 (sliding) whose amplitude is made free by the seismic isolation plate 3 of the seismic sensor amplitude device (gravity restoration type, spring restoration type) 14, 15. And the lock member 11 are connected to the wire, rope, cable, rod, etc. 8 through the release 8-r.
163 to 166 are of the center contact type. Details of the seismic sensor amplitude device of the peripheral contact type are shown in the seismic sensor amplitude devices 14 and 15 of FIGS. 184 and 186, of which FIGS. 183 to 184 are FIGS. Shows an embodiment in the case of a spring restoration type.
2) Pendulum type seismic sensor amplitude device equipped type
FIG. 167 to FIG. 168 show an embodiment of the invention of a fixing device equipped with a pendulum type earthquake sensor amplitude device.
The fixing device automatic restoring device 21 by electricity or the like is attached to the fixing device by the above-described pendulum type earthquake sensor amplitude device 13.
a) Center contact type
This is an embodiment in the case of the above-described pendulum type seismic sensor amplitude device, and contacts 23-c such as electricity are attached to both the pendulum of the seismic sensor amplitude device 13 and its stop position.
After the earthquake, the pendulum stays at this stop position continuously, the contacts 23-c of both the electricity and the like continue to overlap, and in the case of electricity and the like, when the energized state continues, the fixing device automatic restoration device 21 operates. Then, the operation portion (extrusion portion, pulling portion, etc.) 17 of the fixing device automatic restoring device to the fixing device, the operation portion 7 of the fixing device such as the fixing pin (when the insertion portion of the fixing pin is on the upper side) ) Is pushed up and pushed down (when the fixing pin insertion portion is at the bottom) to automatically restore the locking member 11 to a position where the locking member 11 is locked (engaged). (And the contact 23-c of both electricity, etc. overlaps again due to an earthquake or the like, and enters a power saving stop state until the switch is turned on).
b) Peripheral contact type
A contact 23-c such as electricity is attached to both the pendulum of the seismic sensor amplitude device 13 and the peripheral part other than the stop position.
Under normal conditions, the pendulum (weight 20) stays at this stop position, the contact 23-c is not in contact and no power is supplied, the fixing device automatic restoring device 21 does not operate, and thus the operation of the fixing device such as a fixing pin is not performed. It does not act on part 7.
When the pendulum moves from this stop position during an earthquake, both electrical contacts 23-c overlap and are energized. After the earthquake, when the pendulum (weight 20) stays again at this stop position, By means of a motor, a spring or the like in the automatic restoring device 21 or due to gravity, an action portion (push-out portion, pulling portion, etc.) 17 of the fixing device automatic restoring device 21 moves the operating portion 7 of the fixing device such as a fixing pin. , Push up (if the pin insertion part is on the top) or push down (if the pin insertion part is on the bottom) to return the lock member 11 to the locked (engaged) position, then The action part itself returns to the original position.
The pendulum is preferably omnidirectional, but may be unidirectional (including reciprocation, the same applies hereinafter).
167 shows that the lock member 11 is located at the tip of the pendulum of the seismic sensor amplitude device 13, and FIG. 168 shows that the pendulum or the member linked to the pendulum and the lock member 11 are connected via the release 8-r. , Wire, rope, cable, rod, etc.
FIGS. 167 to 168 are of the center contact type, but the details of the peripheral contact type earthquake sensor amplitude device are shown in the earthquake sensor amplitude device 13 of FIG. 188.
163 to 168 are the same as those in 8.1.2.2.1. Note that the fixing device G may be attached to the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is to be isolated from the structure shown in FIGS. 163 to 168. is there.
As described above, the lock member 11 is a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 9-c and is always pushed to the seismic sensor amplitude device side by gravity, or the spring or the like 9-t It is shaped to be pulled on the opposite side of the amplitude device.
The lock member 11 is vertically restrained so as not to lift, and is attached so as to slide in the horizontal direction only in the direction of the seismic sensor amplitude device, and the operating portion of the fixing device such as a fixing pin. When 7 is pushed up, it automatically fits into a notch / groove / recess 7-c for locking the operating portion 7 of the fixing device such as a fixing pin.
The same applies to the automatic control type fixing device equipped with the seismic sensor amplitude device of 8.1.2.3. The tip of the fixing pin insertion portion 7-v side opposite to the automatic restoring device 21 is conical. It is desirable that the tip of a point etc. is sharp. This is also necessary for returning the operating portion 7 of the fixing device such as the fixing pin to the position where the lock member 11 is locked (engaged).
The insertion portion 7-v is also preferably a concave shape 7-vm such as a mortar so that the operation portion 7 of a fixing device such as a fixing pin can be easily inserted.
In addition, if the distal end portion on the insertion portion 7-v side of the operating portion of the fixing device such as the fixing pin has a pointed shape such as a cone, the operating portion 7 of the fixing device such as the fixing pin remains after the earthquake. Even if it does not enter the insertion portion 7-v of the structure 1 to be seismically isolated due to the displacement, the structure 1 to be isolated is hit by being stabbed into the floor slab 1 of the structure to be isolated. Has the function to fix.
For this purpose, the fixing device automatic restoring device 21 and the fixing device automatic control device 22 also have a play that can be stopped halfway without the operating portion 7 of the fixing device such as a fixing pin completely penetrating the insertion portion 7-v. (Play by stopping halfway) is required.
In addition, in the seismic sensor amplitude device equipped automatic control type fixing device of 8.1.2.3., The fixing pin is inserted into the insertion portion 7-v with a digging and the concave insertion portion 7-vm with a mortar shape or a spherical shape. In addition to the shape, the insertion portion 7-v does not have a through-hole on the side of the floor slab 1 of the structure to be isolated, and simply the floor slab of the structure from which the fixing pin 7 is isolated. There is also a type that hits 1 and is fixed by the friction, and in that case, it is possible to fix even if there is a residual displacement after the earthquake.
FIG. 183 to FIG. 188 show the embodiment, and the front end portion of the fixing pin is flattened so as to maximize the friction area, and has a rough finish with a large friction coefficient.
In some cases, the fixing device G may be attached to the structure 1 that is isolated from the structure and the structure 2 that supports the structure that is to be isolated from each other. .
In FIGS. 163 to 168, a fixing pin type fixing device is used as the fixing device, but a connecting member system fixing device may be used instead.
(2) Type equipped with earthquake sensor
1) General
Electrodynamic type, piezoelectric type, variable resistance type (sliding resistance type, strain gauge type, etc.), variable inductance type (gap change type conversion element, differential transformer, etc.), servo acceleration type, or other seismometers A fixing device equipped with an electric vibration meter of the type used as an earthquake sensor is also conceivable.
FIG. 169 shows an embodiment of the fixing device according to the 100th aspect of the present invention.
When the earthquake sensor J-b detects an earthquake exceeding a certain level, the lock member control device 47 connected by the electric wire 23 that transmits the signal is activated, and from the notch / groove / dent 7-c for locking the fixing pin. In the direction of releasing the lock member 11 that is always pushed by the spring or the like (elastic body or magnet such as spring or rubber or magnet) 9-c, 9-t to lock the fixing pin 7 or pulled. Acts (pulls out). Then, the fixed pin 7 is detached from the fixed pin insertion portion 7-v by the spring, rubber, magnet, etc. 9-c attached so as to work in the direction in which the fixed pin 7 is detached, and is isolated from the structure 1 to be isolated. The structure 2 supporting the structure is released.
After the end of the earthquake, the seismic sensor device J-b senses the end of the earthquake, and after a certain period of time, the fixing device automatic restoring device 21 connected by the electric wire 23 that transmits the signal operates, and the fixing device automatic restoring device Acting part (extruding part, pulling part, etc.) 17 to the fixing device acts on the fixing pin 7 (when the insertion part of the fixing pin is on the upper side, it is pushed up, and when the insertion part of the fixing pin is on the lower side) The lock member 11 is automatically restored to the position where the lock member 11 is locked (engaged). The lock member 11 is restrained from displacement in the vertical direction and is mounted so as to slide in the horizontal direction only in the direction of the seismic sensor device Jb, and is automatically fixed when the fixing pin 7 returns to the original position. Fits into notch / groove / recess 7-c to lock pin. Thereafter, the automatic fixing device 21 itself returns to the original position (and the earthquake sensor device senses the start and end of the earthquake again and enters a power saving stop state until the switch is turned on).
Note that the fixing device G may be attached to the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is to be isolated from the structure shown in FIGS. 163 to 169. is there.
The same applies to the seismic sensor (amplitude) device equipped automatic control type fixing device of 8.1.2.3. However, the tip of the fixing pin insertion portion 7-v side opposite to the automatic restoring device 21 is It is desirable that the tip has a pointed shape such as a cone. This is also necessary for returning the fixing pin 7 to the position where the lock member 11 is locked (engaged).
The insertion portion 7-v is also preferably a concave shape 7-vm such as a mortar so that the fixing pin 7 can be easily inserted.
Also, if the tip of the fixed pin insertion portion 7-v side has a pointed shape such as a cone, the fixed pin 7 is inserted into the structure 1 that is isolated from the ground due to residual displacement after the earthquake. Even if it does not enter the part 7-v, it has a function to fix the structure 1 to be seismically isolated by hitting the floor slab 1 of the structure to be isolated.
For this purpose, the fixing device automatic restoring device 21 and the lock member control device 47 also require a play that allows the fixing pin 7 to stop halfway without completely penetrating the insertion portion 7-v (play due to a halfway stop). It is.
In addition, in the seismic sensor (amplitude) device-equipped automatic control type fixing device of 8.1.2.3., The fixing pin is attached to the insertion portion 7-v having a digging, the concave insertion portion 7-vm having a mortar shape or a spherical shape, The insertion part 7-v has no through-hole on the side of the floor slab 1 etc. of the structure to be isolated, and simply the floor of the structure from which the fixing pin 7 is isolated. It is also conceivable that the plate is pressed against the plate 1 and fixed by its frictional resistance. In this case, the plate can be fixed even if there is a residual displacement after the earthquake. In that case, the tip 7-w of the fixing pin 7 is flattened so that the friction area is maximized, and further the tip of the fixing pin 7-w, the floor slab of the structure to be seismically isolated, etc. 1 The portion 7-w that abuts against the portion 7-w or the member 7-vn that receives the fixing pin installed in that portion is shaped so as to increase the frictional resistance. 220 to 223 are examples thereof. In some cases, a friction member 7-wm having a high frictional resistance is installed in the same portion.
In some cases, the fixing device G may be attached to the structure 1 that is isolated from the structure and the structure 2 that supports the structure that is to be isolated from each other. .
In FIG. 140, the fixing pin 7 is inserted into an insertion portion 7-vm having a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape provided on the piston-like member 1-p (2-p). 11, the lock member 11 is normally subjected to a force in the direction of locking the fixing pin 7 by a spring or the like 9-c.
A rack 36-c is engraved on the lock member 11, and a gear 36-d is combined there. In the event of an earthquake, a lock member control device (motor) 46 is actuated by a signal from the earthquake sensor, and the gear 36-d is turned on. By rotating the lock member 11 and releasing the fixing pin 7, the fixing device is released, and the structure 1 to be isolated and the structure 2 that supports the structure to be isolated are fixed. It is a mechanism to release.
Further, FIG. 144 shows a rack 36-c provided on the piston-like member 1-p (2-p) combined with a fixing pin 7 (a gear having the function), which can be fixed by the lock member 11. In the normal state, the lock member 11 receives a force in the direction of locking the fixing pin 7 by a spring 9-c.
In the event of an earthquake, the lock member control device (electromagnet) 45 is actuated by a signal from the earthquake sensor, the lock member 11 is released, and the fixing device is released by releasing the restraint of the rotation of the fixing pin 7 to be seismically isolated. This is a mechanism for releasing the fixation between the structure 1 and the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated.
FIG. 138 is an indirect type seismic sensor amplitude device equipped type in which the lock member 11 that locks the fixing pin 7 is released. In this method, the lock member 11 is released by a wire, rope, cable, rod, or the like 8 interlocked with the amplitude of the weight 20 of the seismic sensor amplitude device.
In FIG. 169, a fixing pin system fixing device is used as the fixing device, but it is also possible to use a connecting member system fixing device instead.
2) Type equipped with earthquake sensor by earthquake power generation
8.1.2.2.2. (2) The seismic generator with seismic isolation described in 7.1. Or the seismic generator seismic sensor described in 7.2. May be used instead of the seismic sensor equipped type in 1). In this case, since the power generated by itself is used for the operation of the fixing device, no power supply facility is required.
FIG. 169 shows an embodiment of the fixing device according to the 100th aspect of the present invention.
When the acceleration, speed, or displacement of the earthquake exceeds a certain level, the seismic power generator type seismic sensor J-k is activated, and the lock member control device 47 linked with the generated power is activated to lock the fixing pin 7. From the notch / groove / recess 7-c for pressing the fixing pin 7 by the spring 9-c, 9-t at all times (elastic body or magnet such as spring or rubber) It acts in the direction of removing the tensioned lock member 11 (pulling out). Then, the fixed pin 7 is detached from the insertion portion 7-v of the fixed pin by the spring, rubber, magnet, etc. 9-c attached so as to work in the direction in which the fixed pin 7 is detached, and the structure 1 to be isolated and the seismic isolation The structure 2 that supports the structure to be fixed is released.
After the earthquake is over, the seismic power generator type seismic sensor Jk stops operating, and after a certain period of time, the fixing device automatic restoring device 21 connected by the electric wire 23 transmitting the signal operates to operate the fixing device automatic restoring device. Acting part (extruding part, pulling part, etc.) 17 of the fixing device actuates the fixing pin 7 and pushes up (if the fixing pin insertion part is on the upper side), and the fixing pin insertion part lowers If it is, the lock member 11 is automatically restored to the position where it is locked (engaged). The lock member 11 is restrained from being displaced in the vertical direction, and is attached so as to slide in the horizontal direction only in the direction of the seismic sensor device Jb. Fit into the notch / groove / recess 7-c to lock the pin 7. Thereafter, the fixed device automatic restoration device 21 itself returns to the original position (and enters the power saving stop state until a signal is input again from the seismic power generation device and the switch is turned on).
Note that the fixing device G may be attached to the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is to be isolated from the structure shown in FIGS. 163 to 169. is there.
The same applies to the seismic sensor (amplitude) device equipped automatic control type fixing device of 8.1.2.3. However, the tip of the fixing pin insertion portion 7-v side opposite to the automatic restoring device 21 is It is desirable that the tip has a pointed shape such as a cone. This is also necessary for returning the fixing pin 7 to the position where the lock member 11 is locked (engaged).
The insertion portion 7-v is also preferably a concave shape 7-vm such as a mortar so that the fixing pin 7 can be easily inserted.
Also, if the tip of the fixed pin insertion portion 7-v side has a pointed shape such as a cone, the fixed pin 7 is inserted into the structure 1 that is isolated from the ground due to residual displacement after the earthquake. Even if it does not enter the part 7-v, it has a function to fix the structure 1 to be seismically isolated by hitting the floor slab 1 of the structure to be isolated.
For this purpose, the fixing device automatic restoring device 21 and the lock member control device 47 also require a play that allows the fixing pin 7 to stop halfway without completely penetrating the insertion portion 7-v (play due to a halfway stop). It is.
In addition, in the seismic sensor (amplitude) device-equipped automatic control type fixing device of 8.1.2.3., The fixing pin is attached to the insertion portion 7-v having a digging, the concave insertion portion 7-vm having a mortar shape or a spherical shape, The insertion part 7-v has no through-hole on the side of the floor slab 1 etc. of the structure to be isolated, and simply the floor of the structure from which the fixing pin 7 is isolated. It is also conceivable that the plate is pressed against the plate 1 and fixed by its frictional resistance. In this case, the plate can be fixed even if there is a residual displacement after the earthquake. In that case, the tip 7-w of the fixing pin 7 is flattened so that the friction area is maximized, and further the tip of the fixing pin 7-w, the floor slab of the structure to be seismically isolated, etc. 1 The portion 7-w that abuts against the portion 7-w or the member 7-vn that receives the fixing pin installed in that portion is shaped so as to increase the frictional resistance. 220 to 223 are examples thereof. In some cases, a friction member 7-wm having a high frictional resistance is installed in the same portion.
In some cases, the fixing device G may be attached to the structure 1 that is isolated from the structure and the structure 2 that supports the structure that is to be isolated from each other. .
In FIG. 169, a fixing pin system fixing device is used as the fixing device, but it is also possible to use a connecting member system fixing device instead.
8.1.2.2.3. Automatic restoration type by seismic force
Claims 101 to 102 are for a fixed pin type fixing device, and when the fixing device is released, an automatic restoration type fixing device that automatically returns to a fixed state by an earthquake force after an earthquake. It is invention of this. This can also be used for the direct method. This invention releases the fixing device by making the insertion portion of the fixing pin of the fixing pin type fixing device into a concave shape 7-vm inclined in a concave shape with respect to the central portion of the insertion portion such as a mortar shape or a spherical shape. This enables automatic return to the original position of the subsequent fixing pin.
It is advantageous to use this method for fixed pin type fixing devices in general (earthquake type fixing device, wind action type fixing device, etc.), but indirect method (8.1.2.2. Especially 8.1.2.2) .1. And 8.1.2.2.4. Or 8.2. Wind-operated fixing device), it is extremely advantageous to the point that it is essential.
Claim 102 is a type equipped with an earthquake sensor (amplitude) device according to 8.1.2.2.1. And 8.1.2.2.4. (Claims 96 to 99, claims 103 to 106). When used in a fixing device.
In addition, with this device, in addition to the connecting member system, it is almost always necessary to use a pull-out preventing device together (except for a heavy-weight seismically isolated structure). This is because if the whole fixing device is lifted up according to the shape of the concave insertion portion 7-vm such as a mortar shape due to the earthquake amplitude, the function of the fixing device is not fulfilled. In order to prevent this, it is indispensable to use it together with a pull-out prevention device.
The pull-out prevention device referred to here is 1. Any other device may be used as long as it is a device that prevents the structure to be isolated from lifting from the structure that supports the structure to be isolated.
The present invention is for a fixed pin type fixing device, and is divided as follows.
a. Fixed pin system
b. Pin type of connecting member system (non-flexible member and flexible member)
It is divided into two.
There are both an indirect method and a direct method.
That means
1) Fixed pin system direct method
2) Fixed pin type indirect pin type (lock pin)
3) Fixed pin type indirect valve type (lock valve)
4) Direct / indirect pin type of connecting member system
(8.0.1. Classification 1 of fixing devices).
Hereinafter, description will be given based on examples.
1) Fixed pin system direct method
FIG. 134 is a direct system of the fixed pin system of the present invention.
2) Fixed pin type indirect pin type (lock pin)
FIG. 179 shows an indirect pin type (lock pin) of the fixed pin system of the present invention. The insertion portion 7-vm of the fixed pin 7 of the fixing device equipped with the seismic sensor amplitude device of 8.1.2.2.1. The embodiment in the case of forming a concave shape inclined in a concave shape with respect to the central portion of the insertion portion such as a mortar shape or a spherical shape is shown.
The reason why the fixed pin insertion portion is concave is to provide the fixed pin with a restoration function that automatically returns to the original position due to the seismic force after the earthquake as described above. Accordingly, the concave shape may be any shape as long as it forms a slope from the center point to the outside, which can give the function to the fixing pin, such as a mortar shape, a spherical shape, a trumpet shape, and a polygonal shape. Any shape can be used as long as the fixing pin 7 is lifted according to the concave inclination and is removed from the insertion portion at the time of an earthquake and returns to the original position of the insertion portion after the earthquake.
The fixing pin 7 for preventing wind vibration or the like has a notch / groove / dent 7-c into which the locking member 11 for fixing the fixing pin 7 is inserted. The locking member 11 is always a spring or the like (spring / rubber). 9-c or pressed by gravity to maintain a certain position.
The fixing pin 7 is naturally inserted into the insertion portion 7-vm by gravity or a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 7-o (the spring 7-o has a concave shape such as a mortar shape). It is assumed that the fixing pin 7 is slowly inserted into the insertion portion 7-vm).
As a result, the weight of the seismic sensor amplitude device is vibrated during an earthquake, and the lock member 11 connected to this weight by a wire, rope, cable, rod, etc. 8 (or via the release 8-r) is fixed to the fixing pin. 7 is removed from the notch / groove / dent 7-c, and the fixing pin 7 moves in the releasing direction according to the gradient of the concave insertion portion 7-vm such as a mortar by the seismic force (lifted in the figure), and the fixing device is released. Is done.
During the earthquake, the fixed pin 7 is maintained in the retracted state (lifted in the figure) by the concave shape such as a mortar shape of the insertion portion 7-vm and the earthquake amplitude. Moreover, reducing the speed at which the fixing pin 7 descends by selecting the spring constant of the spring 7-o, for example, is more effective in maintaining the retracted state of the fixing pin 7.
At the end of the earthquake, as the seismic force decreases, the fixing pin 7 starts to be inserted into the insertion portion 7-vm by gravity or a spring (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 7-o. And, following the mortar-shaped insertion portion gradient, when reaching the bottom of the mortar, the lock member 11 fits into the notch / groove / dent 7-c of this fixing pin (the lock member is inserted), The fixing pin 7 is locked, and the structure 1 to be isolated is fixed to the structure 2 that supports the structure to be isolated.
As long as the seismic force does not act, the fixing pin tip 7-w continues to be locked by the lock member 11 interlocked with the seismic sensor amplitude device, and the structure 1 that is seismically isolated by wind or the like does not move.
3) Fixed pin type indirect valve type (lock valve)
278 to 286, 288 to 329, 332 (a), and 332 (b) are indirect valve types (lock valves) of the fixed pin system of the present invention (8.1.2.2. (See 5.)
4) Direct / indirect pin type (fixed pin) of connecting member system
FIG. 134 shows a direct method of the non-flexible member type connecting member system of the present invention (see 8.0.1.4.),
FIG. 138 is an indirect method of the inflexible member type connecting member system of the present invention (see 8.1.2.2.2.).
FIG. 182 is a direct method of the flexible member type connecting member system of the present invention (see 8.0.1.3.1).
As shown in these drawings, in the connecting member system, the insertion portion of the fixing pin 7 is provided in the piston-like members 2-p, 1-p, 7-p. The insertion portion 7-vm has a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape.
8.1.2.2.4. Application type
The following inventions can be used in general for the indirect method (unlocking type) seismic sensor shaker-equipped fixing device below 8.1.2.2. Except 1), it can also be used for the indirect method (unlocking type) of the fixing device with wind sensor below 8.2.1.
1) The weight of the seismic sensor amplitude device is the lock member
Claim 103 is the invention of a fixing device in which the locking member of the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device of 8.1.2.2. Or less also serves as a weight of the seismic sensor amplitude device.
FIG. 181 is an embodiment of the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to claim 103 when the automatic restoration type by seismic force of the invention according to claim 101 of 8.1.2.2.3. Is combined.
The fixing pin 7 is inserted into the seismic sensor amplitude device, and the weight 20 of the seismic sensor amplitude device plays the role of the lock member 11 at the same time.
The fixing pin 7 for preventing wind vibration or the like has a notch / groove / dent 7-c into which the locking member 11 for fixing the fixing pin 7 is inserted. The locking member 11 is always a spring or the like (spring / rubber). The elastic body such as a magnet or the like) 9 is pushed by gravity to maintain a certain position (in FIG. 181, it is pushed only by the spring 9 or the like).
Further, the lock member 11 itself becomes a weight 20 that vibrates during an earthquake of the earthquake sensor amplitude device.
The fixing pin 7 is naturally inserted into the insertion portion 7-vm by gravity or a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber, or a magnet) 9-c (the spring 9-c is a concave shape such as a mortar shape). It is assumed that the fixing pin 7 is slowly inserted into the insertion portion 7-vm).
As a result, the lock member 11 of the seismic sensor amplitude device 15 is vibrated during an earthquake, and the lock member 11 is detached from the notch / groove / dent 7-c of the fixing pin 7.
Furthermore, by making the insertion portion of the fixing pin of the invention of claim 101 into a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape, the fixing pin 7 is caused to have a concave shape insertion portion 7-vm such as a mortar due to seismic force. It moves in the release direction according to the gradient (lifted in the figure), and the fixing device is released.
During the earthquake, the fixed pin 7 is maintained in the retracted state (lifted in the figure) by the concave shape such as a mortar shape of the insertion portion 7-vm and the earthquake amplitude. Moreover, reducing the speed at which the fixing pin 7 descends by selecting the spring constant of the spring 9-c, for example, is more effective in maintaining the retracted state of the fixing pin 7.
At the end of the earthquake, as the seismic force decreases, the fixing pin 7 starts to be inserted into the insertion portion 7-vm by gravity or a spring (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 9-c. And, following the mortar-shaped insertion portion gradient, when reaching the bottom of the mortar, the lock member 11 fits into the notch / groove / dent 7-c of this fixing pin (the lock member is inserted), The fixing pin 7 is locked, and the structure 1 to be isolated is fixed to the structure 2 that supports the structure to be isolated.
As long as the seismic force does not work, the fixing pin 7 continues to be locked by the lock member 11, and the structure 1 that is seismically isolated by wind or the like does not move.
It is also necessary to use the pull-out prevention device and the sliding bearing F together by adopting the invention of claim 101. This is because the function of the fixing device is not fulfilled if the entire fixing device is lifted by the concave insertion portion 7-vm such as a mortar shape due to the earthquake amplitude. In order to prevent this, it is indispensable to use it together with a pull-out prevention device.
2) Two or more locks
Claim 104 is an invention of a fixing device in which the lock member of the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device of 8.1.2.2.1. To 8.1.2.2.4.
In each of the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing devices of 8.1.2.2.1. To 8.1.2.2.4., The first locking member that locks the operating part of the fixing device, the second locking member that locks this locking member The lock member is provided in two or more stages such as... And the last lock member is connected to and linked with an earthquake sensor (amplitude) device to achieve the object.
FIG. 194 shows the fixing device equipped with the seismic sensor (amplitude) device according to the invention of claim 104 when the automatic restoration type by the seismic force of the invention of claim 101 of 8.1.2.2.3. Is combined. This is an example.
In this case, the operating part of the fixing device is a fixing pin.
The fixing pin has a notch / groove / recess 7-k with which the first lock member 7-l is engaged. The first lock member 7-l further includes a second lock member 7-l. There is a notch / groove / recess 7-m with which n is engaged, and so on, the second lock member 7-n is the first lock member, and the third lock member 7-n is the third lock member. The lock member is engaged so that the next lock member is sequentially engaged, and the last (second in the case of up to the second lock member) and the earthquake sensor ( A seismic sensor (amplitude) device equipped type fixing device characterized in that it is connected to and interlocked with an (amplitude) device.
In FIG. 194, the spring restoration type earthquake sensor (amplitude) device 15 is shown, but instead, the gravity restoration type 14 or the pendulum type 13 can be used.
Specifically,
The fixing pin 7 has a notch / groove / recess 7-k into which the first lock member 7-l is inserted. The first lock member 7-l is always provided with a spring or the like (spring, rubber, etc.). The elastic body or the magnet is pressed by 9-c or gravity (in FIG. 194, it is pressed only by the spring 9-c). The first lock member 7-l also has a notch / groove / depression 7-m, and the second lock member 7-n is inserted into the first lock member 7-l. 9-c Also pushed by gravity. The second lock member 7-n is connected to the above-described seismic sensor amplitude device directly or by a wire, rope, cable, rod or the like 8.
In the event of an earthquake, the weight of the seismic sensor amplitude device vibrates, and the second lock member 7-n is pulled by the connected wire, rope, cable, rod, etc. 8 to lock the first lock member 7-l. As a result, the first lock member 7-1 is detached from the notch / groove / dent 7-k of the fixing pin 7.
Furthermore, by making the insertion portion of the fixing pin of the invention of claim 101 into a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape, the fixing pin 7 is caused to have a concave shape insertion portion 7-vm such as a mortar due to seismic force. It moves in the release direction according to the gradient (lifted in the figure), and the fixing device is released.
During the earthquake, the fixed pin 7 is maintained in the retracted state (lifted in the figure) by the concave shape such as a mortar shape of the insertion portion 7-vm and the earthquake amplitude. Moreover, reducing the speed at which the fixing pin 7 descends by selecting the spring constant of the spring 7-o, for example, is more effective in maintaining the retracted state of the fixing pin 7.
At the end of the earthquake, as the seismic force decreases, the fixing pin 7 starts to be inserted into the insertion portion 7-vm by gravity or a spring (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 7-o. Then, the structure 1 to which the fixing pin 7 is locked by the first locking member 7-l and is seismically isolated when the bottom of the insertion portion 7-vm is reached while following the gradient of the mortar-shaped insertion portion. Fixed.
As long as no seismic force is applied, the fixing pin 7 continues to be locked by the first locking member 7-l, and the structure 1 that is seismically isolated by wind or the like does not move.
Further, FIG. 194 is a combination of delay devices according to the invention of claim 106.
A fixing pin 7 having a piston-like member 7-p that slides without leaking liquid or air in the cylinder is inserted into the cylinder (fixing pin mounting portion) 7-a, and the tip of the fixing pin is outside the cylinder 7-a. 7-w sticks out,
Further, the opposite sides of the cylinder 7-a across the piston-like member 7-p (the end and end of the range in which the piston-like member 7-p slides) are attached to the pipe 7-e (also to the cylinder 7-a). Connected by a groove).
The liquid and air between the upper part and the lower part of the piston-like member 7-p go back and forth through this pipe 7-e (and the groove).
The piston-like member 7-p has a hole 7-j that is larger or smaller than the opening area of the pipe 7-e (or groove), and the pipe 7-e (or groove) or the piston-like member hole 7- There is a valve 7-f towards j large hole. This valve 7-f is attached to open when the piston-like member 7-p is retracted, and this valve 7-f does not allow backflow.
(Specifically, the piston-like member 7-p has a hole 7-j larger than the opening area of the pipe 7-e (or groove), and a valve 7-f is located in the hole. -f is attached so that it opens when the piston-like member 7-p is retracted, or the size of the opening area of the tube 7-e (or groove) and the hole 7-j may be reversed. That is, there is a hole 7-j that is smaller than the opening area of this pipe 7-e (or groove), and there is a valve 7-f in this pipe 7-e (also groove). (It is attached to open when the piston-like member 7-p is retracted.)
Due to the nature of the valve 7-f, the movement of the fixed pin tip 7-w is rapid in the direction entering the cylinder 7-a and delayed in the exit direction. As a result, when the seismic force is applied, the fixing pin tip 7-w quickly enters the cylinder 7-a, and after entering, it is difficult to come out for a while (for example, a time during which the seismic force is applied).
A spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 7-o enters the cylinder 7-a, and a fixing pin 7 having a piston-like member 7-p is set by gravity (= lock / fixed) ) (Surely, in FIG. 194, a spring, rubber, magnet, etc. (tensile spring) attached to the piston-like member 7-p at a position opposite to the spring 7-o). A force may be applied in the direction of setting (= locking / fixing) the piston-like member 7-p).
Further, the cylinder 7-a and the pipe 7-e (or the groove) may be filled with a liquid such as lubricating oil.
In FIG. 194, the fixing pin 7 is attached to the structure 1 to be isolated, and the fixing pin insertion portion 7-vm is attached to the structure 2 that supports the structure to be isolated. In some cases. That is, one of the fixed pin insertion portion 7-vm and the fixed pin 7 is provided in the structure 1 that is isolated, and the other is provided in the structure 2 that supports the structure that is isolated.
Further, with respect to the upper part of the cylinder 7-a, as in the case of 4.6., There are cases where the stopper plate is simply fixed, but there are cases where the female screw is cut and the male screw 7-d is inserted. The male screw 7-d compresses the spring 7-o by rotating and tightening in the entering direction, thereby strengthening the repulsive force of the spring 7-o and increasing the pushing force of the fixing pin tip 7-w. It has a function to increase the restoring force and to make it possible to correct the residual displacement of the structure 1 to be isolated after the earthquake.
Further, by attaching a valve to the tube 7-e (or groove) and the hole 7-j, manual forcible fixation in strong winds is possible.
In FIG. 194, a fixing pin system fixing device (lock pin type) is used as the fixing device, and a locking method of two or more stages of fixing pins is shown, but instead, a fixed pin system fixing device (lock valve type) is shown. ), It is also possible to use a connecting member system fixing device (pin type, valve type) and to provide two or more stages of locking members in the operating part of the fixing device.
3) Double or more lock method
Claim 105 is a fixing device equipped with a seismic sensor (amplitude) device of 8.1.2.2.1. To 8.1.2.2.4. It is also an invention of a fixing device having the same number of locking members.
In each of the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing devices of 8.1.2.2.1. To 8.1.2.2.4., Two or more locking members are provided to lock the operating part of the fixing device, and each locking member is an earthquake. The object is achieved by connecting and interlocking with a sensor (amplitude) device.
FIG. 204 is a diagram of the fixing device equipped with the seismic sensor (amplitude) device of the invention of claim 105 when the automatic restoration type by seismic force of the invention of claim 101 of 8.1.2.2.3. Is combined. Example of the case.
In this case, the operating part of the fixing device is a fixing pin.
In particular,
The fixing pin 7 has a plurality of notches / grooves / dents 7-c into which the locking member 11 for fixing the fixing pin 7 is inserted, and the same number of locking members 11 corresponding to the notches / grooves / dents 7-c are provided. A plurality of seismic sensor amplitude devices that pull out the lock member 11 in conjunction with each other are also installed.
When an earthquake occurs, these seismic sensor amplitude devices are activated and the interlocking lock member 11 is disengaged from the notch / groove / dent 7-c. 7-w enters the cylinder 7-a and the entire seismic isolation device becomes movable.
Thanks to this double or more locking system, the safety of the locking of the fixing pins is enhanced as compared with the case where the locking members are single, and at the same time, each locking member can be set sensitively, so that the locking member 11 of the fixing pin 7 is inserted. The notch / groove / recess 7-c can be made shallower, which increases the operating sensitivity of the fixing device during an earthquake.
Further, a plurality of locking members that lock the fixing pins are engaged with the fixing pins, and each of the locking members is connected to an earthquake sensor (amplitude) device and interlocks, and the following two types are divided.
a) When multiple locking members are connected and linked with a single seismic sensor (amplitude) device,
b) A case where a plurality of locking members are connected to and interlocked with the corresponding earthquake sensor (amplitude) devices.
Specifically, when the plurality of locking members are connected to and interlocked with the corresponding earthquake sensor (amplitude) devices,
A plurality of seismic sensor amplitude devices and a plurality of locking members 11 linked to the seismic sensor amplitude device are installed, and the fixing pin 7 is notched, grooved or recessed 7-c into which the locking member 11 for fixing the fixing pin 7 is inserted. There are several places as well.
During an earthquake, the plurality of seismic sensor amplitude devices operate independently, and the lock member 11 interlocked with each seismic sensor amplitude device is released from the corresponding notch / groove / dent 7-c. Here, only when all of the plurality of lock members 11 are simultaneously removed, the fixed pin tip 7-w enters the cylinder 7-a, and the entire seismic isolation device becomes movable.
For this reason, the double or more locking method is meaningful when a corresponding seismic sensor (amplitude) device is connected to a plurality of locking members.
This is because the safety of the locking of the fixing pin is enhanced, and at the same time, the sensitivity of each locking member can be set sensitively, so that the notch / groove / dent 7-c into which the locking member 11 of the fixing pin 7 is inserted can be made shallow. This is because the operating sensitivity of the fixing device during an earthquake can be increased.
FIG. 205 is the same as the above (equipped with the earthquake sensor (amplitude) device of the invention of claim 105) (when combined with the automatic restoration type by the seismic force of the invention of claim 101 of 8.1.2.2.3.) This is an embodiment in the case where the mold fixing device includes the delay device according to the invention of claim 106 and the amplifier according to claim 117.
The fixing device G includes a lock member 11 for fixing the fixing pin 7, a notch / groove / dent 7-c of the fixing pin 7 into which the locking member 11 is inserted, and an earthquake sensor amplitude device J-a interlocking with the locking member 11. Two sets of each are equipped, and they are integrated.
In FIGS. 204 and 205, the pendulum type earthquake sensor (amplitude) device 13 is described, but instead, the gravity restoring type 14 or the spring restoring type 15 can be used.
The weight 20 of the seismic sensor amplitude device J-a is suspended by a suspension material 20-s, supported at a fulcrum 20-h (in the shape of a spherical surface or the like), and is a pendulum that can vibrate without resistance. This fulcrum 20-h Is supported by a support portion 20-i (concave shape such as a mortar or a spherical surface). The weight of the weight 20 and the maximum amplitude are determined in consideration of the amplification factor of the amplifier described later. The length of the suspension member 20-s is the ground described later in 8.1.2.4.3. (1). It is set according to the relationship with the natural period. The maximum amplitude of the weight 20 can be adjusted by the buffer material 26.
A rod or the like 8-d for transmitting a tensile force to the lock member is connected to the suspension member 20-s of the seismic sensor amplitude device Ja, and the connecting portion is constrained in the vertical direction. However, the rotation around the suspension member 20-s is based on the joint 8-z that is free to rotate. This rod 8-d is provided with a flexible joint 8-j in the middle so that the vibration of the weight 20 can be transmitted as a unidirectional tensile force (and compressive force) in any direction during an earthquake. Yes.
In addition, an amplifier is installed between the seismic sensor amplitude device Ja and the lock member 11, and the rod 8-d from the seismic sensor amplitude device Ja moves to the force point 36-l of the insulator 36-b of this amplifier. It is connected. This connecting portion has a shape that can transmit only the tensile force and release the compressive force. In this example, the end portion 8-e of the rod 8-d has a shape capable of transmitting a tensile force to the horizontally long hole 36-z and can freely move within the range of the horizontally long hole 36-z. When the weight 20 of the seismic sensor amplitude device Ja is stationary, the end 8-e has a horizontally long hole 36-z at the end closer to the seismic sensor amplitude device Ja. It is supposed to be located. At this time, the horizontal size of the oblong hole 36-z must be larger than the maximum amplitude of the weight 20. With such a mechanism, only the tensile force is transmitted to the lock member thereafter. This amplifier insulator 36-b doubles the displacement at the force point 36-l (distance from the fulcrum 36-h to the action point 36-j) / (distance from the fulcrum 36-h to the force point 36-l). Since it is amplified to be a displacement at the action point 36-j, a displacement obtained by multiplying the displacement at the joint 8-z on the suspension member 20-s by this magnification is the displacement transmitted to the lock member 11. However, since the value obtained by dividing the tensile force by the weight 20 by this magnification is transmitted to the lock member, it is necessary to increase the weight of the weight 20 as described above.
The lock member 11 that locks the fixing pin 7 is pushed in the direction of locking the fixing pin 7 by a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber, or a magnet) 9-c. -It is inserted into the recess 7-c. The point of action of the insulator 36-b of the amplifier during the earthquake
The tensile force transmitted by the rod 8-d connected to the lock member 11 from 36-l pulls the lock member 11 out of the notch / groove / dent 7-c of the fixing pin 7. At this time, when the two lock members 11 are pulled out at the same time, the lock is released.
During an earthquake, the tip 7-w of the fixing pin 7 receives a force in a direction in which it is pushed down into the cylinder 7-a of the fixing pin mounting portion from the inclined surface of the insertion portion 7-vm having a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape. . At this time, if the lock of the fixed pin 7 is released, the tip 7-w of the fixed pin 7 is pushed down into the cylinder 7-a, and the entire seismic isolation device becomes movable.
The fixing device G is equipped with a delay device described in 8.1.2.2.4.4). The fixing pin 7 has a piston-like member 7-p that slides in the cylinder without substantially leaking liquid or air in the cylinder 7-a of the fixing pin mounting portion.
Further, the opposite sides of the cylinder 7-a across the piston-like member 7-p (the end and end of the range in which the piston-like member 7-p slides) are attached to the pipe 7-e (also to the cylinder 7-a). Connected by a groove).
The liquid and air between the upper part and the lower part of the piston-like member 7-p go back and forth through this pipe 7-e (and the groove). (The cylinder 7-a and the pipe 7-e (or groove) may be filled with a liquid such as lubricating oil.) The piston-like member 7-p includes the pipe 7-e (also groove). ) Having a larger opening area 7-j and valves 7-f and 7-fb attached thereto. The valves 7-f and 7-fb are attached so as to open when the piston-like member 7-p is retracted, and do not allow backflow.
Due to the functions of the valves 7-f and 7-fb, the movement of the fixing pin tip 7-w is quick in the direction to enter the cylinder 7-a and delayed in the direction to exit. As a result, when the seismic force is applied, the fixing pin tip 7-w quickly enters the cylinder 7-a, and after entering, it is difficult to come out for a while (for example, a time during which the seismic force is applied).
After the earthquake, the fixing pin 7 and the piston-like member 7-p are connected to the cylinder 7-a by a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 9-c in the cylinder 7-a of the fixing pin mounting portion. The two locking members 11 are respectively fixed to the fixing pins 7 in a state where the tip 7-w of the fixing pin 7 is inserted into the insertion portion 7-vm having a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape. 7 is inserted into the notch / groove / recess 7-c, and the structure 1 to which the fixing device G is set to be isolated is engaged with the structure 2 that supports the structure to be isolated.
In FIG. 205, the fixing pin insertion portion 7-vm is attached to the structure 1 that is isolated, and the fixing pin 7 is attached to the structure 2 that supports the structure that is isolated. In some cases. One of the fixed pin insertion portion 7-vm and the fixed pin 7 is provided in the structure 1 that is isolated, and the other is provided in the structure 2 that supports the structure that is isolated.
In addition, a manual valve 7-mf is installed in the pipe 7-e (or groove) of the delay device, and the movement of the fixed pin 7 and the piston-like member 7-p is restricted by closing this manually. Manual forcible fixation in strong winds is possible.
In the present embodiment, a locking method for double or more locking pins is shown, but it is also possible to provide a locking member for double or more on the piston-like member of the operating portion of the connecting member valve type fixing device.
Also, double or more locks with a lock valve, and double or more locks with a lock pin and a lock valve are possible.
4) With delay
Claim 106 is provided in order to increase the seismic isolation effect at the time of earthquake in the fixing device equipped with the earthquake sensor (amplitude) device of 8.1.2.2. To 8.1.2.2.4. (Especially 8.1.2.2.3.). In order to maintain the released state of the fixing device, a delay device is provided to delay the return of the operating portion of the fixing device to the fixing position, and when the operating portion of the fixing device is released, when returning to the fixed state immediately Is intended to be done slowly.
In the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device of 8.1.2.2.1. To 8.1.2.2.4. 8.5 delay device (hydraulic / pneumatic cylinder type, mechanical type, friction type, route bypass type, etc.) Can be provided.
Taking the hydraulic / pneumatic cylinder as an example, it is as follows.
In the operating part of a fixing device such as a piston-like member that slides almost without leaking liquid or gas in the cylinder,
There are provided at least two paths of liquid, gas, etc. that connect opposite sides of the cylinder, sandwiching the piston-like member,
The path has a difference in opening area, and the larger opening area of the path is provided with a valve that opens in the direction in which the piston-like member is pulled into the cylinder, and is closed otherwise. If the valve is provided, a valve is not necessary. However, when a valve is provided, a valve that opens when the piston-like member is pushed out from the cylinder and is closed otherwise is attached.
Specifically, the pipe or groove (attached to the cylinder) that connects the opposite sides (the end and end of the range in which the piston-like member slides) across the piston-like member of the cylinder, and the piston-like member Holes (also grooves provided in the piston-like member 2-p),
The pipe or groove and the hole have a difference in opening area. The pipe or groove or the hole of the piston-like member is opened when the piston-like member is drawn into the cylinder and closed otherwise. A valve that is attached,
Or
An outlet path 7-acj from which the liquid, gas or the like pushed out by the piston-shaped member exits from the cylinder, and a return path 7-er of another path from which the liquid, gas, etc. pushed out from the outlet path 7-acj return to the cylinder Provided,
The exit path 7-acj and the return path 7-er have a difference in opening area, the exit path 7-acj is large and the return path 7-er is small.
In the case of a fixed pin type fixing device, the fixing pin is equipped with a seismic sensor (amplitude) device characterized in that it is configured so that the fixing pin enters the cylinder quickly and is delayed when it exits the cylinder. is there.
In the case of a flexible member type connecting member system fixing device, an earthquake sensor (amplitude) device is constructed so that when a piston-like member comes out of a cylinder, it is delayed when entering the cylinder. It is an equipment-type fixing device.
In the case of a non-flexible member type connecting member system fixing device, it is difficult to provide a delay device.
FIG. 180 and FIG. 195 show the case of a fixed pin type fixing device, and claim 106 when the automatic restoration type by seismic force of the invention of claim 101 of 8.1.2.2.3. Is combined. It is an Example of the seismic sensor (amplitude) apparatus-equipped fixing device with a delay device according to the invention.
FIG. 180 is obtained by providing a delay device in FIG.
FIG. 195 is obtained by providing a delay unit in FIG.
The configuration of the delay device itself is as follows.
A fixed pin with a piston-like member that slides almost without leaking liquid, gas, etc. in the cylinder is inserted into the cylinder, and the tip of the fixed pin protrudes outside.
Further, the opposite sides (the end and end of the range in which the piston-like member slides) sandwiching the piston-like member of this cylinder are connected by a pipe or a groove (attached to the cylinder). Has a hole larger or smaller than the opening area of this pipe or groove, and there is a valve on the larger opening area of the hole of this pipe or groove or piston-like member. In some cases, springs, rubber, magnets, etc. are contained in this cylinder, and the fixing pin with this piston-like member is pushed out of the cylinder by gravity. is there.
Due to the nature of this valve, the tip of the fixed pin is quick in the direction of entering the cylinder and delayed in the direction of exit, so that the tip of the fixed pin quickly enters the cylinder when seismic force is applied. It is configured to be difficult to get out while the seismic force is working.
In addition, the tube and the tube or groove may be filled with a liquid such as lubricating oil.
Specifically, the case of FIGS. 180 and 195 will be described.
A fixing pin 7 having a piston-like member 7-p that slides without leaking liquid or air in the cylinder is inserted into the cylinder (fixing pin mounting portion) 7-a, and the tip of the fixing pin is outside the cylinder 7-a. 7-w sticks out. Further, the end of the range in which the piston 7-p of the cylinder 7-a partitioned by the piston 7-p slides is connected by a pipe 7-e (or a groove attached to the cylinder). Thus, the liquid or air between the upper and lower portions of the piston-like member 7-p moves back and forth through the pipe 7-e (also the groove).
The piston-like member 7-p has a hole 7-j larger or smaller than the opening area of the pipe 7-e (or groove), and the pipe 7-e (or groove) or the piston-like member hole 7-j. The valve 7-f is on the larger opening area of j. This valve 7-f is attached to open when the piston-like member 7-p is retracted, and this valve 7-f does not allow backflow.
(Specifically, the piston-like member 7-p has a hole 7-j larger than the opening area of the pipe 7-e (or groove), and a valve 7-f is located in the hole. f is attached so as to open when the piston-like member 7-p is retracted, or the size of the opening area of the tube 7-e (or groove) and the hole 7-j may be reversed. There is a hole 7-j smaller than the opening area of the pipe 7-e (or groove), and a valve 7-f is located in the hole of the pipe 7-e (also groove). (The piston-like member 7-p is attached so as to open when it is retracted.)
Due to the nature of the valve 7-f, the movement of the fixed pin tip 7-w is rapid in the direction entering the cylinder 7-a and delayed in the exit direction. As a result, when the seismic force is applied, the fixing pin tip 7-w quickly enters the cylinder 7-a, and after entering, it is difficult to come out for a while (for example, a time during which the seismic force is applied).
The above is the configuration of the delay device.
180 and 195 are examples of the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device,
The fixing pin has a notch / groove / recess 7-c into which the lock member 11 for fixing the fixing pin is inserted. The lock member 11 is always in a horizontal position, such as a spring (an elastic body such as a spring or rubber, or Magnets 9-c, 9 are also pressed by gravity to maintain a certain position (in FIG. 180, only springs 9-c are used, and in FIG. 195, only springs 9 are used). Further, even in the vertical position, it is configured not to be lifted by being pushed by the horizontal base 7-g (FIG. 195).
In FIG. 195, the lock member 11 itself is a weight of the above-described seismic sensor amplitude device 15. In the event of an earthquake, the lock member 11 is in a vibrating state, and from the notch / groove / dent 7-c of the fixing pin 7. The lock member 11 is released.
In FIG. 180, the lock member 11 is connected by a wire, rope, cable, rod, or the like 8 so as to interlock with the weight of the seismic sensor amplitude device, and when the weight vibrates during an earthquake, the interlocked lock member 11 is fixed to the fixing pin 7. Detach from notch / groove / dent 7-c.
Further, FIG. 180 and FIG. 195 show a case where the automatic restoration type by the seismic force of the invention of claim 101 of 8.1.2.2.3. Is combined,
When the locking member 11 is released, the fixing pin tip 7-w is lifted according to the gradient of the concave insertion portion 7-vm such as a mortar shape, and the fixing device is released.
During the earthquake, the fixed pin tip 7-w is kept lifted by the concave shape such as a mortar shape of the insertion portion 7-vm and the earthquake amplitude. In addition, reducing the speed at which the fixed pin tip 7-w descends by the above-described mechanism of the piston-like member 7-p is more effective in maintaining the lifted state of the fixed pin tip 7-w.
At the end of the earthquake, as the seismic force decreases, the fixing pin tip 7-w starts to drop by the action of 7-o such as gravity or a spring. When the bottom of the mortar-shaped insertion portion 7-vm is reached while following the gradient of the mortar-shaped insertion portion, the fixing pin 7 is locked by the lock member 11, and the structure 1 to be seismically isolated is also fixed. The
As long as no seismic force is applied, the fixing pin 7 continues to be locked by the lock member 11, and the structure 1 that is seismically isolated by wind or the like does not move.
A spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 7-o enters the cylinder 7-a, and a fixing pin 7 having a piston-like member 7-p is set by gravity (= lock / fixed) ) In some cases (naturally, the piston-like member 7 is made of a spring, rubber, magnet, etc. (tensile spring) attached at a position opposite to the spring-like 7-o with respect to the piston-like member 7-p). -p may be set (= locked / fixed) force may be applied).
Further, the cylinder 7-a and the pipe 7-e (or the groove) may be filled with a liquid such as lubricating oil.
In FIG. 195, the fixing pin 7 is attached to the structure 1 to be isolated, and the fixing pin insertion portion 7-vm is attached to the structure 2 that supports the structure to be isolated. In some cases. That is, one of the fixed pin insertion portion 7-v and the fixed pin 7 is provided in the structure 1 that is isolated, and the other is provided in the structure 2 that supports the structure that is isolated.
Further, with respect to the upper part of the cylinder 7-a, as in the case of 4.6., There are cases where the stopper plate is simply fixed, but there are cases where the female screw is cut and the male screw 7-d is inserted. The male screw 7-d compresses the spring 7-o by rotating and tightening in the entering direction, thereby strengthening the repulsive force of the spring 7-o and increasing the pushing force of the fixing pin tip 7-w. It has the function of increasing the restoring force and making it possible to correct the residual displacement of the structure 1 to be isolated after the earthquake.
Further, by attaching a valve to the tube 7-e (or groove) and the hole 7-j, the fixing pin can be forcibly fixed manually in a strong wind.
In FIG. 180, FIG. 181, and FIGS. 194 to 209, the insertion portion of the fixing pin is 7-vm / v, which is 7-v (fixing pin insertion portion) or 7-vm (fixing). This means that the pin has a concave shape such as a mortar or spherical shape.
8.1.2.2.5. (Lock) valve system (including direct system)
8.1.2.2.5.1. (Lock) valve system (1)
FIGS. 278 to 287 show an embodiment of the lock valve type fixing device according to claims 125 to 130.
(1) Overall configuration
This fixing device is divided into an earthquake sensor amplitude device portion and a fixing device portion.
The seismic sensor amplitude device unit and the fixed device unit may be separate and independent devices. In that case, it connects with the connection pipe | tube 7-ec by the connection port 7-jc.
Here, the fixed device unit and seismic sensor amplitude device unit are integrated into the “fixing device with seismic sensor amplitude device”, and the fixed device unit and seismic sensor amplitude device unit are separated into the seismic sensor amplitude device separation type fixed. Only the fixing device part is referred to as a “fixing device part or an independent fixing device”, and only the seismic sensor amplitude device part is referred to as an “earthquake sensor amplitude device part or an independent seismic sensor amplitude device”.
The invention of claim 125 is
The fixing device portion has an operating portion of the fixing device having a piston-like member 7-p that slides 7-a in the cylinder without substantially leaking liquid or gas,
It has a slide-type lock valve that is linked to the weight of the earthquake sensor,
Normally, this slide-type lock valve is closed, and the liquid / gas pushed out by the piston-like member closes the outlet / exit path from the cylinder to the liquid storage tank or outside, and the liquid / gas pushed out Is not extruded, the piston-like member is locked, the operating part of the fixing device is fixed,
In the event of an earthquake, the weight acting as the seismic sensor acts on the slide lock valve, and when the slide lock valve is opened, the liquid, gas, etc. in the cylinder pushed out by the piston-like member comes out to the liquid storage tank or outside, The piston-like member starts moving and is configured to release the fixing of the operating portion of the fixing device.
(2) Fixing device
1) Fixed pin type fixing device
Claim 126 is an invention in the case of a fixing pin type fixing device.
In the case of a fixed pin type fixing device,
The fixing device has a piston-like member 7-p that slides 7-a in the cylinder without substantially leaking liquid, gas, etc. (including the case where it is interlocked with the piston-like member 7-p). It has a working part.
a. Fixed pin system
The insertion portion of the fixing pin has a concave shape 7-vm inclined in a concave shape with respect to the central portion of the insertion portion such as a mortar shape or a spherical shape according to claim 101, and becomes a fixing pin in the event of an earthquake, The interlocked piston-like member 7-p reciprocates (up and down) by the concave shape 7-vm such as a mortar shape or a spherical shape, and causes the liquid / gas filled in the cylinder 7-a to move into the cylinder 7-a. Or extruded into 7-a in the cylinder.
b. Pin type of connecting member system (non-flexible member and flexible member)
The fixing device portion has a piston-like member 7-p that slides 7-a in the cylinder without substantially leaking liquid, gas, etc., and this piston-like member 7-p supports the structure to be seismically isolated. The insertion cylinder 7-a is supported by the other structure, supported by either the structure 2 or the structure 1 to be seismically isolated.
The piston-like member 7-p or the insertion cylinder 7-a is connected to the other structure (not the structure that itself is supported) by a connecting member.
The connecting member is further divided into an inflexible member and a flexible member.
Moreover, this apparatus has an indirect system and a direct system. That is,
In the case of the direct system, the piston-like member 7-p is provided with a notch / groove / recess 7-c, and is fixed by engaging the fixing pin 7 with the notch / groove / recess 7-c. Is made.
In the case of the indirect method, a lock member 11 (lock pin, lock valve or the like) that locks the fixed pin is provided on the fixed pin 7.
2) In case of connecting member valve type fixing device (direct method)
Claim 127 is an invention in the case of a connecting member valve type fixing device.
In the case of a connecting member valve type fixing device,
The fixing device portion has a piston-like member 7-p that slides 7-a in the cylinder without substantially leaking liquid, gas, etc., and this piston-like member 7-p supports the structure to be seismically isolated. The insertion cylinder 7-a is supported by the other structure, supported by either the structure 2 or the structure 1 to be seismically isolated. The connecting member is further divided into an inflexible member (FIG. 287) and a flexible member (FIG. 279).
This is both a direct method.
And in the case of the fixed pin type fixing device, in the case of the connecting member valve type fixing device,
In the event of an earthquake, this piston-like member 7-p is movable by opening a liquid / gas valve (sliding lock valve) 7-sf. By reciprocating by the vibration with the supporting structure 2, the liquid / gas filled in the cylinder 7-a is pushed out from the cylinder 7-a or drawn into the cylinder 7-a to make the isolation possible. ,
During the wind, the liquid / gas valve (sliding lock valve) 7-sf is closed, and the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated are fixed.
(3) Seismic sensor amplitude device
The seismic sensor amplitude device part is connected to the exit / outlet path 7-acj with the sliding lock valve 7-sf interlocked with the weights 20 and 20-b serving as the seismic sensor from the fixing device part (connection part thereof). The liquid storage tank 7-ac (or the outside) is separated from the sliding lock valve 7-sf.
The liquid storage tank 7-ac is a portion where liquid, gas, and the like are stored, and an air vent 7-ja is provided at the upper portion, so that the capacity of the liquid, gas, etc. can be freely adjusted.
1) Weight as an earthquake sensor
Weights 20 and 20-b are seismic isolation plates for sensors having pendulums or springs, or concave sliding surfaces such as spherical surfaces, mortars or cylindrical valley surfaces, or V-shaped valley surfaces (sliding / rolling surfaces, the same applies hereinafter). The sensor base plate is also referred to as “sensor base plate” or abbreviated as “base plate” for short. Return to position (normal position).
Moreover, as this seismic sensor, the weight 20-b by a rolling system is attained. The weight used as the seismic sensor is a sphere 20-b. The sphere 20-b is a sensor base plate 36-vm having a concave sliding surface such as a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface. It is a rolling method. Therefore, the sensitivity can be very improved.
2) Interlocking with sliding lock valve and weight as seismic sensor
This device has a slide-type lock valve 7-sf linked to the weights 20, 20-b serving as the seismic sensor.
In the embodiment, the sliding lock valve 7-sf is divided into an open part (opening hole 7-sfo) and a closed part (part 7-sff that is not an opening hole).
This sliding lock valve 7-sf
Normally, it is closed (part 7-sff that is not an opening hole), so the liquid, gas, etc. pushed out by the piston-like member 7-p goes out of the cylinder 7-a to the liquid storage tank 7-ac or outside. A structure that closes the outlet / exit path 7-acj, and that does not extrude liquid, gas, etc., and that the piston-like member 7-p is locked and supports the structure 1 to be isolated and the structure to be isolated. 2 and
In the event of an earthquake, when the weights 20 and 20-b serving as earthquake sensors act on the slide lock valve 7-sf to open the slide lock valve 7-sf (the opening / exit path 7-acj has an opening hole). 7-sfo comes out), the liquid, gas, etc. in the cylinder 7-a pushed out by the piston-like member 7-p comes out to the liquid storage tank 7-ac or the outside, and the piston-like member 7-p starts to move and is exempted. The fixed structure 1 is released from the seismic structure 1 and the structure 2 that supports the structure to be isolated.
3) Device with multiple valves for all directions
A valve that slides at an angle of 180 degrees or more is provided according to the movement of the sensor. Since the sensor itself reciprocates, it may be 180 degrees, which is half of 360 degrees.
Specifically, in order to correspond to the moving direction of the sensor weights 20 and 20-b moving in all directions, a plurality of slides with different angles are shared in an angular direction of 180 degrees or more (in some cases) to share the angle. Provide valve 7-sf. (Since the sensor itself reciprocates, it is possible to provide a plurality of valves corresponding to 180 degrees or more, which is half of 360 degrees.) This makes it possible to operate the device against shaking in any direction of the earthquake.
4) Resistance plate attached to the lock valve
Also, the lock valve has a resistance plate 7-sfp,
The sliding lock valve 7-sf opens as much as possible by the weights 20 and 20-b serving as the seismic sensor (the opening hole 7-sfo protrudes from the outlet / exit path 7-acj as much as possible), and the lock valve 7-sf Resistor plate 7-sfp attached to the plate is opened by the resistance of the flow of liquid (gas), etc. to open the lock valve (the opening 7-sfo of the lock valve protrudes more and moves in the direction in which the opening expands) In the case of being configured to do so, even a slight movement of the sensor weights 20, 20-b allows the lock valve to be fully opened.
Furthermore, even when the piston-like member 7-p is in operation, no pressure is applied to the valve in the opening / closing direction, so that even if the sensor weights 20, 20-b are small, a lock valve with sensitive sensitivity is possible.
(4) Fixing device and seismic sensor amplitude device
The seismic sensor amplitude device part and the fixing device part are connected by a passage opening 7-abj.
This passage port 7-abj is a liquid / gas etc. of the outlet / exit path 7-acj of the seismic sensor amplitude device part and a liquid / gas etc. of the cylinder 7-a having the piston-like member 7-p of the fixing device part. Makes it possible to come and go
(In some cases, the fixing device part and the seismic sensor amplitude device part are separate devices and are independent. In this case, the passage port 7-abj becomes the connection port 7-jc and is connected to each other by the connection pipe 7-ec. )
Unless the connection port 7-jc is connected to another fixing device, the liquid storage tank 7-ac or the outlet / outlet passage 7-acj exiting to the outside is closed by the sliding lock valve 7-sf being closed. At times, there is no other place for liquids and gases, so the piston-like member 7-p cannot slide 7-a in the cylinder, and supports the structure 1 that is locked and seismically isolated, and the structure that is isolated. The structure 2 to be fixed is fixed.
In the event of an earthquake, the weights 20, 20-b act on the sliding lock valve 7-sf due to the seismic force, and the sliding lock valve 7-sf of the outlet / exit path 7-acj opens (open hole 7-sfo). And the liquid 7-a in the cylinder 7-ac flows out to the liquid storage tank 7-ac or outside, and the piston-like member 7-p becomes operable, and the structure 1 to be isolated and the structure to be isolated. The fixation with the structure 2 supporting the body is released.
(5) Delay device combined type
Or
The liquid / gas extruded by the piston-like member 7-p exits the cylinder 7-a, and the outlet / exit path 7-acj and the liquid / gas extruded from the outlet / exit path 7-acj 7- There is a return route 7-er which is another route to return to a.
The opening / exit path 7-acj and the return path 7-er have a difference in opening area, the exit / exit path 7-acj is large, the return path 7-er is small,
The return path 7-er is not required when the opening area is less than a certain value, but when the valve is provided, the return path 7-er opens when the piston-like member 7-p is pushed out of the cylinder 7-a, and otherwise. A closed valve is attached.
As another method, the closing of the outlet / outlet path 7-acj by the lock valve 7-sf is loosened without providing the return path 7-er of another path.
By the above method, it is possible to give a delay effect to the return of the piston-like member 7-p.
(6) Damper effect
By restricting the opening area of the exit / exit path 7-acj, it becomes possible to have the effect of suppressing displacement during an earthquake.
(7) Upside down
In some cases, the above shape is upside down.
In the case of the fixed pin type fixing device, as shown in FIG. 286, the relationship between the concave insertion portion 7-vm and the fixing pin 7 inserted into the insertion portion is isolated from the structure 1 to be isolated. In some cases, the structure 2 is attached to the structure 2 supporting the structure.
In the case of a connecting member valve type fixing device, a structure 1 that is seismically isolated, a structure 2 that supports the structure that is seismically isolated, a piston-like member 7-p, its insertion cylinder 7-a, etc. There is a symmetric type in which the relationship with the device is switched left and right or up and down.
(8) Position of connecting port 7-jc with other fixing device
When considering the interlocking operation of a plurality of fixing devices, the connection port 7-jc to other fixing devices is the outlet / exit path 7-acj of the seismic sensor amplitude device portion and the piston-like member 7 of the fixing device portion. It may be provided in any of the cylinders 7-a other than the slide portion of -p.
In some cases, the fixing device unit and the seismic sensor amplitude device unit are separate devices and independent. In that case, the installation position of the seismic sensor amplitude device part is the exit / exit path 7-acj, and the installation position of the fixing device part is 7-a in the cylinder other than the slide part of the piston-like member 7-p.
(9) Interlocking operation of multiple fixing devices
By connecting connecting port 7-jc of fixing device with seismic sensor amplitude device or independent type fixing device or independent type seismic sensor amplitude device to each other with connecting pipe 7-ec, mutual fixing device can be released simultaneously during earthquake become.
Liquid, gas or the like is sent to the place where the seismic sensor amplitude device has been operated first, and the fixing devices connected by the connecting pipe 7-ec can be simultaneously released. Even if there is a difference in the sensitivity of the seismic sensor amplitude device, it is possible to simultaneously release the connected fixing devices.
(10) Gas type / liquid type
As to whether the liquid / gas filled in the device is liquid or gas,
The liquid = hydraulic type is less elastic and can function reliably. Furthermore, there is also a rust prevention effect by immersing the entire mechanism in a liquid.
Since the gas = pneumatic type is rich in elasticity, the fixing function as a fixing device is inferior to that of the hydraulic type, but it is a simple method and maintenance-free is possible by using a rust-proof material.
Both the hydraulic type and the pneumatic type can also serve as a displacement suppression damper by deteriorating the sealing performance of the (slide type) lock valve. In particular, the pneumatic type can be used as a displacement suppression damper because it is highly elastic even when the lock valve is closed (even when the lock sensor is not closed without a mechanism interlocking with the seismic sensor amplitude device).
In addition to liquid and gas types, solids that can be liquefied (such as granular solids) can be used.
(11) Examples
FIG. 278 is an embodiment of the fixing device according to claims 125 and 128, wherein the weight serving as the seismic sensor is a sphere, such as a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface, a V-shaped valley surface, or the like. This is the case of the seismic sensor amplitude device 14 in which the ball 20-b rolls on the sensor base plate 36-vm having a concave sliding surface portion (slide / rolling surface portion, the same applies hereinafter).
FIG. 280 is an embodiment of the fixing device according to claims 125 and 128, wherein the weight 20 serving as the seismic sensor is a sliding member, and is a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface. This is the case of the seismic sensor amplitude device 14 in which the weight 20 slides on the sensor seismic isolation plate 36-vm having a concave sliding surface portion such as.
FIG. 281 is an embodiment of the fixing device according to claims 125 and 128, and the weights 20 and 20-b serving as seismic sensors slide (slide / roll) the flat sliding surface portion 3 and springs. This is the case of the seismic sensor amplitude device 15 of the method of restoring by 9.
FIG. 282 shows an embodiment of the fixing device according to claims 125 and 128, wherein the weight 20 serving as the seismic sensor has a pendulum fulcrum 20-h (the fulcrum 20-h is the main body of the seismic sensor amplitude device). This is the case of the pendulum weight 20 that is supported by the case and the like, and is the case of the seismic sensor amplitude device 13 that is restored to its original position by the pendulum after vibration during an earthquake.
FIG. 283 shows an embodiment in which the seismic sensor amplitude device portion and the fixing device portion described in claim 129 are separated, and the fixing device portion and seismic sensor amplitude device portion in FIG. 284 are connected to the connecting pipe 7-ec. It is a case where it is connected by.
The seismic sensor amplitude device part is a liquid storage tank 7-ac with the sliding lock valve as a boundary from the outlet / outlet path 7-acj with the sliding lock valve to the connecting port 7-jc connected to the fixing device. Divided into (or external) parts. The sliding lock valve is interlocked by the weight of the seismic sensor amplitude device to control the fixing and releasing of the fixing pin of the fixing device.
The operation mechanism when the seismic sensor amplitude device portion and the fixing device portion are connected by the connecting pipe 7-ec is exactly the same as FIG.
In this seismic sensor amplitude device, as in FIG. 280, the weight 20 of the seismic sensor amplitude device is a sliding member and has a concave sliding surface such as a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface. There is also a case of the seismic sensor amplitude device 14 in which the weight 20 slides on the sensor base plate 36-vm. Similarly to FIG. 281, in the case of the seismic sensor amplitude device 15 in which the weight 20, 20-b of the seismic sensor amplitude device slides (slides or rolls) the flat sliding surface portion 3 and is restored by a spring 9 or the like. In addition, as in FIG. 282, the weight 20 serving as the earthquake sensor is the pendulum weight 20 supported by the pendulum fulcrum 20-h, and after the vibration during the earthquake, the weight is restored to the original position by the pendulum. The case of the seismic sensor amplitude device 13 is also conceivable.
In addition, this seismic sensor amplitude device unit has a liquid storage tank, an outlet / exit path 7-acj through which the liquid 7-ao, gas, etc., pushed out by the piston-like member 7-p is discharged in order to ensure a delay effect , A return path 7-er of another path for returning the extruded liquid 7-ao, gas, etc. from the outlet / exit path 7-acj to the cylinder 7-a is provided.
The exit / exit path 7-acj and the return path 7-er have a difference in opening area, the exit / exit path 7-acj is large, the return path 7-er is small,
The return path 7-er is not required when the opening area is less than a certain value, but when the valve is provided, the return path 7-er opens when the piston-like member 7-p is pushed out from the cylinder 7-a, and closes otherwise. This is the case when a valve is attached,
As another method, the fixing pin = piston-like member 7 of the fixing device can be obtained by loosening the blocking of the outlet / outlet route 7-acj by the lock valve 7-sf without providing the return route 7-er of another route. In some cases, a delay effect of returning -p is given (see FIG. 286).
FIG. 284 shows an embodiment of the fixing device section according to claim 129. It must be used in combination with a fixed device with an earthquake sensor amplitude device or an earthquake sensor amplitude device section (independent seismic sensor amplitude device).
FIG. 285 shows an embodiment of the fixing device in the case of the interlock operation according to claim 130, and is based on a connecting pipe 7-ec between the fixing device portion (1 device) and the fixing device with seismic sensor amplitude device (2 devices). This is the case of concatenation.
Also, as shown in FIG. 286, the above shape may be upside down. That is, the concave insertion portion 7-vm and the fixing pin 7 inserted into the insertion portion are opposite to the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated. Can be installed. Except for the relationship between the concave insertion portion 7-vm and the fixing pin 7 inserted into the insertion portion, the other portions are substantially the same as those shown in FIGS.
In addition, regarding the delay effect, unlike the embodiment of FIG. 278, without providing the return path 7-er of another path, the blocking by the lock valve 7-sf of the outlet / exit path 7-acj is loosened, In some cases, the piston member 7-p may have a return delay effect.
Further, FIG. 287 shows an embodiment using an inflexible connecting member of the connecting member valve type fixing device according to claim 127.
The piston-like member 7-p, which is a member of the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated, slides through the cylinder without substantially leaking liquid or gas, etc., is isolated via the universal rotating contact 2-x. The insertion cylinder 7-a, which is connected to the support member 2-g installed in the structure 2 that supports the structure to be separated and is made of the structure 1 to be seismically isolated, is connected to the support member 1-g and A universal rotating contact 1-x is connected to a support member 1-g installed on the structure 1 to be seismically isolated. Further, the liquid, gas, etc. pushed out by the piston-like member 7-p at the time of the earthquake of this insertion cylinder 7-a has a slide type lock valve 7-sf linked to the weights 20, 20-b serving as an earthquake sensor. To the outlet / outlet passage 7-acj, and in the event of an earthquake, the sliding lock valve 7-sf is opened and flows into the liquid storage tank 7-ac (or outside). Then, the return path 7-er returns to the cylinder 7-a. This is an example in that case. The mechanism of the seismic sensor amplitude device is the same as in FIG.
In FIG. 285 to FIG. 287, the mechanism of the seismic sensor amplitude device unit may be any mechanism as long as the weight vibrates due to the seismic force and opens and closes the valve by acting on the sliding lock valve. Use of seismic sensor amplitude devices other than those described (eg, those described in FIGS. 278-282) is also contemplated.
FIG. 279 shows an embodiment using a flexible member of the connecting member valve type fixing device according to claim 127.
In the figure, (a) shows normal operation and (b) shows seismic isolation. A piston-like member 7-p that slides 7-a in the cylinder without substantially leaking liquid or gas is connected to the structure 2 that supports the structure to be isolated by a spring 9-t. The structure 1 to be connected is connected by a flexible member 8-f such as a wire, a rope, and a cable through an insertion port 31 and a flexible joint 8-fj.
Unlike the fixed pin type fixing device, the connecting member valve type fixing device using the flexible member requires smooth reciprocating movement of the piston-like member 7-p, so that the resistance plate 7-s is connected to the sliding lock valve 7-sf. There is no need for sfp, and the opening area of the return port 7-er needs to be wide enough that the flow of liquid, gas, etc. does not resist the return movement of the piston-like member 7-p.
The movement of the piston-like member 7-p during displacement in wind and seismic isolation, as in (a) in the normal case, and (b) in the case of displacement amplitude during seismic isolation, The flow of liquid, gas, etc. is opposite to that of the fixed pin type fixing device.
In these, the structure 1 to be isolated and the structure 2 to support the structure to be isolated and the fixing device composed of a piston-like member and its insertion cylinder, etc., are switched symmetrically. There is.
8.1.2.2.5.2. (Lock) valve system (2)
FIGS. 288 to 331 show an embodiment of the lock valve type fixing device according to claims 131 to 139.
(1) Overall configuration
This fixing device is divided into a fixing device portion and an earthquake sensor amplitude device portion.
In some cases, they are separate devices and independent. In that case, it connects with the connection pipe | tube 7-ec by the connection port 7-jc.
Here, the fixed device unit and seismic sensor amplitude device unit are integrated into the “fixing device with seismic sensor amplitude device”, and the fixed device unit and seismic sensor amplitude device unit are separated into the seismic sensor amplitude device separation type fixed. Only the fixing device part is referred to as a “fixing device part or an independent fixing device”, and only the seismic sensor amplitude device part is referred to as an “earthquake sensor amplitude device part or an independent seismic sensor amplitude device”.
The invention of claim 131 comprises:
It has an operating part of a fixing device with a piston-like member that slides in the cylinder without substantially leaking liquid, gas, etc.
Under normal conditions, the weight of the seismic sensor is balanced by a pendulum, spring, etc., or a concave sliding surface such as a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface (sliding / rolling surface, the same applies hereinafter). Therefore, a valve that is in the normal position and that is integrated with the weight, or a valve that is integrated with the weight, is an outlet / outlet path through which liquid or gas pushed out by the piston-like member exits from the cylinder to the liquid storage tank or outside. Is closed, the liquid / gas is not pushed out, the piston-like member is locked, the operating part of the fixing device is fixed,
During an earthquake, if the weight moves from the normal position due to the seismic force, the weight, the valve integrated with the weight, or the valve linked to the weight is displaced from the position where the exit / exit path is blocked.
Liquid, gas or the like is extruded, and the piston-shaped member starts to move, and the fixing of the operating portion of the fixing device is released.
(2) Fixing device
1) Fixed pin type fixing device
Claim 132 is an invention in the case of a fixing pin type fixing device.
In the case of a fixed pin type fixing device,
The fixing device has a piston-like member 7-p that slides 7-a in the cylinder without substantially leaking liquid, gas, etc. (including the case where it is interlocked with the piston-like member 7-p). It has a working part.
a. Fixed pin system
The insertion portion of the fixing pin has a concave shape 7-vm inclined in a concave shape with respect to the central portion of the insertion portion such as a mortar shape or a spherical shape according to claim 101, and becomes a fixing pin in the event of an earthquake, The interlocked piston-like member 7-p reciprocates (up and down) by the concave shape 7-vm such as a mortar shape or a spherical shape, and causes the liquid / gas filled in the cylinder 7-a to move into the cylinder 7-a. Or extruded into 7-a in the cylinder.
b. Pin type of connecting member system (non-flexible member and flexible member)
The fixing device portion has a piston-like member 7-p that slides 7-a in the cylinder without substantially leaking liquid, gas, etc., and this piston-like member 7-p supports the structure to be seismically isolated. The insertion cylinder 7-a is supported by the other structure, supported by either the structure 2 or the structure 1 to be seismically isolated.
The piston-like member 7-p or the insertion cylinder 7-a is connected to the other structure (not the structure that itself is supported) by a connecting member.
The connecting member is further divided into an inflexible member and a flexible member.
Moreover, this apparatus has an indirect system and a direct system. That is,
In the case of the direct system, the piston-like member 7-p is provided with a notch / groove / recess 7-c, and is fixed by engaging the fixing pin 7 with the notch / groove / recess 7-c. Is made.
In the case of the indirect method, a lock member 11 (lock pin, lock valve or the like) that locks the fixed pin is provided on the fixed pin 7.
2) In case of connecting member valve type fixing device (direct method)
Claim 133 is an invention in the case of a connecting member valve type fixing device.
In the case of a connecting member valve type fixing device,
The fixing device portion has a piston-like member 7-p that slides 7-a in the cylinder without substantially leaking liquid, gas, etc., and this piston-like member 7-p supports the structure to be seismically isolated. The insertion cylinder 7-a is supported by the other structure, supported by either the structure 2 or the structure 1 to be seismically isolated. The connecting member is further divided into an inflexible member (FIG. 330) and a flexible member (FIG. 331).
This is both a direct method.
And in the case of the fixed pin type fixing device, in the case of the connecting member valve type fixing device,
In the event of an earthquake, the piston-like member 7-p is movable by opening a valve of liquid, gas, etc. (a valve integrated with the weight or a valve linked with the weight), and the structure 1 to be seismically isolated. By reciprocating by vibration with the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated, liquid or gas filled in the cylinder 7-a is extruded from the cylinder 7-a or drawn into the cylinder 7-a. To make seismic isolation possible,
During the wind, the liquid / gas valves are closed, and the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated are fixed.
(3) Seismic sensor amplitude device
The seismic sensor amplitude device section is divided into an attached chamber 7-ab and a liquid storage tank 7-ac (or the outside) having a weight to be a seismic sensor. The attached room 7-ab may be in the exit / exit path 7-acj, and the attached room 7-ab with the seismic sensor is independently connected to the valve in the exit / outlet path 7-acj. There may be.
The liquid storage tank 7-ac is a portion where liquid, gas, and the like are stored, and an air vent 7-ja is provided at the upper portion, so that the capacity of the liquid, gas, etc. can be freely adjusted.
The weight that becomes the seismic sensor or the valve integrated with the weight (or linked to the weight) is a pendulum or a spring, etc., or a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface, or a concave sliding surface such as a V-shaped valley surface (slide surface, Balanced by the sensor base plate 36-vm with rolling surface (same below), in normal position, oscillating (relatively) during the earthquake and deviating from the normal position, and the original position after the earthquake (normal position) Return to).
Moreover, as this seismic sensor, the weight 20-b by a rolling system is attained. The weight of the seismic sensor amplitude device is a sphere 20-b, and the sphere 20-b is a sensor-isolated plate 36-vm having a concave sliding surface such as a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface. It is a rolling method. As a result, the sensitivity can be greatly improved.
The normal position of the weight or the valve integrated with the weight (or interlocked with the weight) is an outlet / exit path 7 which is a passage through which liquid, gas, or the like pushed out by the piston-like member exits from the cylinder to the liquid storage tank or outside. -It is in a position to block acj.
Further, when the attached chamber 7-ab is in the outlet / outlet passage 7-acj, that is, when the attached chamber 7-ab is provided between the cylinder 7-a and the liquid storage tank 7-ac / the outside. Is
The outlet / exit path 7-acj, which is a passage through which liquid, gas, etc., moves between the accessory chamber 7-ab and the liquid storage tank 7-ac or the outside, is closed.
The position of the outlet / exit path 7-acj to be blocked is the upper or lower or side, upper and lower, upper and side of the valve or the valve integrated with the weight (or linked to the weight). There are seven possible cases: at the bottom and side, or at the top, bottom and side.
The shape of the opening of the outlet / outlet passage 7-acj should be matched to the planar shape of the weight or the valve integrated with the weight (or linked to the weight). When the weight is the ball 20-b, a circle is good.
Similarly, when the cover material 20-c is attached to the gap between the outlet / exit path 7-acj and the weight of the seismic sensor amplitude device or the valve integrated with the weight (or linked to the weight), the cover material 20-c Is preferably matched to a planar shape in contact with a weight or a valve integrated with the weight (or interlocked with the weight). When the weight is the ball 20-b, it becomes a cylinder.
As described above, the seismic sensor amplitude device is balanced by the sensor isolation plate 36-vm having a pendulum or a spring or the like, or a concave sliding surface portion such as a spherical surface, a mortar, a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface. Considering a lock valve that is closed by a weight or a valve that is integrated with the weight (or linked to the weight), an earthquake sensor capable of omnidirectional response is possible as the seismic sensitivity, and it can be linked to a smooth valve (earthquake sensor weight = Because it is a valve).
Further, it is possible that no pressure is applied to the valve even when the piston-like member 7-p is actuated (see FIG. 288, and even if pressure is applied to the valve as shown in FIG. 298, the seismic force is In the right-angle direction, that is, the component force of pressure is 0), a lock valve with high sensitivity is possible even if the sensor weight is small.
(4) Fixing device and seismic sensor amplitude device
The liquid / gas etc. in the attached chamber 7-ab of the seismic sensor amplitude device part and the liquid / gas etc. in the cylinder 7-a other than the sliding part of the piston-like member 7-p of the fixing device part are connected by the passage port 7-abj. Connected and enabled to go back and forth (the fixed device part and the seismic sensor amplitude device part may be separate and independent from each other. In that case, the passage port 7-abj becomes the connection port 7-jc, Interconnected by tube 7-ec).
Unless connected to the connecting port 7-jc with another fixing device, the liquid storage tank 7-ac from the attached chamber 7-ab or the outlet / exit path 7-acj exiting to the outside is a weight (or a valve integrated with the weight). Since the piston-like member 7-p cannot be slid in the cylinder 7-a because it has no other place for liquid or gas, it is locked and is isolated from the structure 1 to be isolated. The structure 2 supporting the structure to be fixed is fixed.
When an earthquake sensor weight 20, 20-b (or a valve 20-e integrated with the weight or interlocked with the weight) deviates from the position where the outlet / exit path 7-acj is blocked by the seismic force during an earthquake, The liquid, gas, etc. in the cylinder 7-a flows out from the attached chamber 7-ab to the liquid storage tank 7-ac or the outside, and the piston-like member 7-p becomes operable, and the structure to be isolated and the structure to be isolated. The fixation with the structure supporting the body is released.
(5) Delay device combined type
Or
Liquid 7-ao extruded by piston-like member 7-p, gas storage tank, outlet / exit path 7-acj exiting to the outside, and liquid 7-ao extruded from outlet / exit path 7-acj There is a return path 7-er that is another path for gas to return to 7-a in the cylinder,
The exit / exit path 7-acj and the return path 7-er have a difference in opening area, the exit / exit path 7-acj is large, the return path 7-er is small,
The return path 7-er does not need a valve when the opening area is less than a certain value. However, when the valve is provided, the return path 7-er opens when the piston-like member 7-p is pushed out from the cylinder 7-a. A closed valve is attached.
As another method, without providing the return path 7-er of another path, the blockage by the weight of the exit / exit path 7-acj (or a valve integrated with the weight or linked to the weight) is softened. Thus, it is possible to give a delay effect to the return of the piston-like member 7-p.
(6) Damper effect
By adjusting the opening area of the exit 7-acj and the passage opening 7-abj from the insertion cylinder 7-a of the piston-like member 7-p to the attached chamber 7-ab, the displacement suppression effect at the time of an earthquake is also combined. It becomes possible to have.
(7) Upside down
In some cases, the above shape is upside down.
In the case of the fixed pin type fixing device, as shown in FIG. 303, the concave insertion portion 7-vm and the fixing pin 7 inserted into the insertion portion are separated from the structure 1 to be isolated. In some cases, it may be attached to the structure 2 supporting the body in reverse.
In the case of a connecting member valve type fixing device, a structure 1 that is seismically isolated, a structure 2 that supports the structure that is seismically isolated, a piston-like member 7-p, its insertion cylinder 7-a, etc. There is a symmetric type in which the relationship with the device is switched left and right or up and down.
(8) Position of connecting port 7-jc with other fixing device
When considering the interlocking operation of a plurality of fixing devices, the connection port 7-jc with another fixing device is an outlet / exit route 7-acj (exit / exit route 7-acj in the seismic sensor amplitude device section). The auxiliary chamber 7-ab) serving as an earthquake sensor and the cylinder 7-a other than the sliding portion of the piston-like member 7-p of the fixing device may be provided.
In some cases, the fixing device unit and the seismic sensor amplitude device unit are separate devices and independent. In that case, the installation position of the seismic sensor amplitude device part is the exit / exit path 7-acj (the attached chamber 7-ab serving as the seismic sensor in the exit / exit path 7-acj), and the installation position of the fixing device part is , 7-a in the cylinder other than the slide portion of the piston-like member 7-p.
(9) Interlocking operation of multiple fixing devices
By connecting the connecting port 7-jc of the fixing device with the seismic sensor amplitude device or the independent type fixing device or the independent type seismic sensor amplitude device with the connecting pipe 7-ec, the mutual fixing device can be unlocked in the event of an earthquake. Is possible.
Liquid, gas or the like is sent to the place where the seismic sensor amplitude device has been operated first, and the fixing devices connected by the connecting pipe 7-ec can be simultaneously released. Even if there is a difference in the sensitivity of the seismic sensor amplitude device, it is possible to simultaneously release the connected fixing devices.
(10) Gas type / liquid type
Regarding the selection of liquid and gas to be filled in the device,
The liquid = hydraulic type is less elastic and can function reliably. Furthermore, there is also a rust prevention effect by immersing the entire mechanism in a liquid.
Since the gas = pneumatic type is rich in elasticity, the fixing function of the fixing device is inferior to that of the hydraulic type, but it is a simple method and maintenance-free is possible by using a rust-proof material.
Both the hydraulic type and the pneumatic type can also serve as a displacement suppression damper by deteriorating the sealing performance of the lock valve (a weight that serves as an earthquake sensor is combined with or integrated with the weight). In particular, the pneumatic type can be used as a displacement suppression damper because it is highly elastic even when the lock valve is closed (even when the lock sensor is not closed without a mechanism interlocking with the seismic sensor amplitude device).
In addition to liquid and gas types, solids that can be liquefied (such as granular solids) can be used.
(11) Clearance cover tube
Claim 136 is an invention of a cover material in the gap between the outlet / exit path and the weight.
1) Sliding weight
The object is to eliminate the gap between the outlet / exit path 7-acj and the weight 20 (ball-type weight 20-b) and improve the sealing performance.
FIG. 289 shows an embodiment of the present invention.
The pipe 20-cc is inserted into the exit / exit path 7-acj, and in the event of an earthquake, the pipe 20-cc itself is movable (up and down) to adapt to the movement of the weight 20 (ball-type weight 20-b) (sensor exemption) To restrain the movement, either by the weight of the tube 20-cc itself or by installing a spring or the like in the tube 20-cc so that it is pushed up by the movement of the weight 20-b to the center of the shake plate 36-vm) Don't be. Normally, the clearance between the outlet / exit path 7-acj and the weight 20 (ball-type weight 20-b) is eliminated, and the valve is closed.
2) Pendulum weight
The object is to eliminate the gap between the outlet / exit path 7-acj and the weight 20-e and to improve the sealing performance.
308 and 309 show an embodiment of the present invention.
In the embodiment of FIG. 305, the pipe 20-cc is inserted into the outlet / outlet path 7-acj, and the pipe 20-cc itself is moved to the center of the spring 20-c (the pendulum weight 20-e) during an earthquake. It has a repulsive force to the extent that the lock valve pipe 20-cp is pushed down by the movement of the movement (moving up and down), adapts to the movement of the weight 20-e by moving (up and down), and does not restrain the movement. Normally, the clearance between the outlet / exit path 7-acj and the weight 20-e is eliminated (pressed by the spring 9-c), and the valve is closed.
The shape of the portion of the weight 20-e that receives the tube 20-cc is divided into a flat shape, a concave shape, and a convex shape. FIG. 308 shows a concave spherical surface, and FIG. 309 shows a convex spherical surface. The tube 20-cc itself also has a convex concave cylindrical tip contact surface that matches the concave convex spherical surface.
(12) Weight and indirect valve system 1
Claim 137 is an invention of a weight-linked indirect valve system.
It is an invention to eliminate the gap between the exit / exit route 7-acj and the weight 20 (ball-type weight 20-b, pendulum weight 20-e) and improve the sealing performance. This is an invention for preventing the pressure on the liquid (gas) or the like by the piston-like member 7-p at the time from being applied to the weights 20, 20-b, 20-e of the seismic sensor amplitude device.
1) Sliding weight
FIGS. 290 to 294 show an embodiment using the sliding weight 20 (ball-type weight 20-b) in the present invention.
Referring to FIG. 290,
It is inserted into the exit / exit path and itself moves (up and down) to adapt to the movement of the weight (whether the weight can be pushed up by the movement of the weight 20-b to the center of the sensor isolation plate 36-vm) Or a lock valve pipe 20-cp that has been reduced in weight by a spring or the like so that it can be pushed up, and a liquid (gas) or the like that is attached to the main body of the fixing device and receives the lock valve pipe 20-cp. Receiving material 20-cs that cuts off the flow. The lock valve pipe 20-cp becomes an outlet / outlet path 7-acj valve by the operation of the weights 20, 20-b at the time of an earthquake.
The weights 20 and 20-b are sensor-isolated plates 36-vm having a concave sliding surface such as a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface at the time of an earthquake (in FIGS. 292 to 294, 20- cpss), but normally it stays at the center of the sensor isolation plate 36-vm, 20-cpss with a concave sliding surface, and the lock valve tube 20-cp has this weight 20 , 20-b is supported by the receiving material 20-cs (the receiving material 20-cs is attached to the fixing device main body, the same applies hereinafter) or is fitted into the recess of the receiving portion 20-cs. Thus, the flow of liquid (gas) or the like is blocked.
During an earthquake, the weights 20 and 20-b of the sensor base plate 36-vm and 20-cpss move with amplitude, and the lock valve pipe 20-cp loses the support and presser of the weights 20 and 20-b. Then, the liquid (gas) etc. enters from the opening 20-cpo of the lock valve pipe 20-cp and the liquid (gas) etc. flows out from the lock valve pipe 20-cp, leaving the receiving member 20-cs. p is released.
After the earthquake, the amplitude movement of the weights 20 and 20-b stops, and when the weights 20 and 20-b return to the center of the sensor isolation plate 36-vm, the lock valve pipe 20-cp is pushed up (down) and the receiving material is received. When the flow of liquid (gas) or the like is interrupted by being pressed against 20-cs or fitted into the recess of the receiving portion 20-cs, the piston-like member 7- is returned to its original position by a spring 9-c. p is fixed. And it functions as a fixing device.
The lock valve pipe 20-cp is a cylinder that allows a liquid (gas) to flow inside the cylinder, or a lock such as a co-shaped material, L-shaped material, H-shaped material, or T-shaped material. Examples thereof include a pipe that is partitioned by a valve pipe 20-cp and a receiving material 20-cs. FIGS. 311 to 312 show the embodiment. Among these, FIGS. 311 (a) and (b) are U-shaped, FIGS. 311 (c) and (d) are L-shaped, and FIGS. 312 (a) and (b) are FIGS. FIGS. 312 (c) and 3 (d) show the case of the H-shaped material and the T-shaped material.
FIG. 291 (a) has a support 20-cps (attached to the fixing device main body) of the lock valve pipe 20-cp.
A concave sliding surface (slip) such as a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface that slides (slides or rolls) the weights 20 and 20-b of the seismic sensor amplitude device at the center of the lock valve pipe 20-cp.・ The seismic sensitivity of the seismic sensor amplitude device is improved by shifting it from the center instead of aligning it with the center of the sensor base plate 36-vm with rolling surface (the same shall apply hereinafter).
FIG. 291 (b) is an example of this type, in which there are two lock valve pipes 20-cp, which are installed with being shifted from the center of the sensor seismic isolation plate 36-vm, and serving as an earthquake sensor amplitude device. Sensitivity is getting better. Thus, a type having two or more lock valve pipes 20-cp can be considered. Lock valve tube 20-cp Each diameter can be reduced, the lock valve tube can be lightened, the resistance during operation of weights 20, 20-b can be reduced, and seismic sensitivity as an earthquake sensor amplitude device should be improved. Can do. 8.4.4. In order to keep the valve open at the time of seismic isolation in the fixing device combined with the damper, rather than installing the lock valve tube 20-cp at the center of the sensor isolation plate 36-vm. If the unit is installed at a position off the center, the number of times the weights 20 and 20-b come into contact with each other in the event of an earthquake is reduced. This is an effective method in terms of maintaining the state.
FIG. 292 shows that the positional relationship between the weights 20, 20-b and the lock valve pipe 20-cp is opposite to that in FIG.
Normally, the lock valve pipe 20-cp is pressed against the receiving member 20-cs or fitted into the recess of the receiving portion 20-cs by the presser of the weights 20, 20-b. Blocks the flow of liquid (gas) from acj to the liquid storage tank 7-ac or the outside.
The weights 20 and 20-b move in amplitude during an earthquake, and the weights 20 and 20-b are lost. The lock valve tube 20-cp is a spring 9-c (to the center of the sensor seismic isolation plate 20-cpss) The tip 20-cpt integrated with the lock valve tube 20-cp is repelled by the movement of the weights 20, 20-b), and the lock valve tube 20- Liquid (gas) or the like enters from the opening 20-cpo of the cp, and liquid (gas) or the like flows out from the lock valve pipe 20-cp to the liquid storage tank 7-ac or to the outside, so that the piston-like member 7-p is fixed. .
After the earthquake, the amplitude movement of the weights 20 and 20-b stops, and when the weights 20 and 20-b return to the center of the sensor seismic isolation plate 20-cpss, the lock valve pipe 20-cp is pushed down to receive the material 20-cs. The piston-like member 7-p that is returned to the original position by the spring 9-c is fixed when the flow of liquid (gas) or the like is cut off by being pressed against or recessed into the recess of the receiving portion 20-cs Is done. And it functions as a fixing device.
The tip 20-cpt that contacts the weight of the lock valve pipe protrudes from the lock valve pipe 20-cp without interfering with the inner surface of the lock valve pipe 20-cp and preventing liquid (gas) from passing therethrough. Yes. Because of this
Since the tip portion 20-cpt can be made thin, the weights 20, 20-b are prevented from falling into the hole where the tip portion 20-cpt protrudes and the sensitivity as an earthquake sensor is deteriorated.
It should be noted that the tip portions 20-cpt of all the following plans are inclined by a cone or the like so as to be pushed back by the weights 20, 20-b, 20-e.
Regarding the interruption of the flow of liquid (gas) etc. in the lock valve pipe 20-cp and the receiving material 20-cs of all the following proposals,
The pressure applied to the valve (lock valve pipe 20-cp) such as liquid (gas) by the piston-like member 7-p at the time of the wind or the seismic isolation acts only on the outer circumference of the lock valve pipe ( As shown in FIG. 293, the receiving member 20-cs is dug down so that the lock valve pipe 20-cp is fitted there, so that no pressure is applied to the bottom of the lock valve pipe 20-cp), and the weight It does not work as a force to lift or push 20, 20-b, 20-e. Therefore, the seismic sensor sensitivity by the weights 20, 20-b and 20-e as the seismic sensor amplitude device is not affected.
In addition, it also serves as a support for the lock valve tube (with a concave sliding surface such as a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface that slides the weight 20, 20-b). Is attached to the main body of the fixing device, but it has a shape that does not come into contact with the weights 20 and 20-b when sliding, and a parallel curved surface with this sensor base isolation plate 20-cpss (if the base isolation plate is a mortar shape) There is an upper presser 20-cpssu of a cone-shaped or 20-b weight 20 that is spherical if the base plate is spherical, and the weight 20, 20-b is held by the tip 20-cpt at the time of wind. The rise is prevented.
Further, the weights 20 and 20-b are not in the liquid (refer to the liquid or the height level 7-ao of the liquid or the like), and it is possible to improve the seismic sensor sensitivity without receiving the liquid resistance.
FIG. 293 shows that the lock valve 20-l is normally pressed against the receiving portion 20-ls or fitted into the recess of the receiving portion 20-ls by the presser of the weights 20, 20-b. The flow of liquid (gas) or the like from the path 7-acj to the liquid storage tank 7-ac or the outside is blocked.
During the earthquake, the weights 20, 20-b move with amplitude movement, the weights 20, 20-b are lost, and the lock valve 20-l is moved to the spring 9-c (sensor-isolated plate 20-cpss central part). The lock valve 20-l is lifted away from the receiving portion 20-ls by the repulsive force that the tip 20-lt integrated with the lock valve 20-l is pushed down by the movement of the weights 20, 20-b) Then, liquid (gas) or the like flows out from the outlet / outlet passage 7-acj to the liquid storage tank 7-ac or to the outside, and the fixing of the piston-like member 7-p is released.
After the earthquake, the amplitude movement of the weights 20 and 20-b stops, and when the weights 20 and 20-b return to the center of the sensor seismic isolation plate 20-cpss, the lock valve 20-l is pushed down to the receiving part 20-ls. If the flow of liquid (gas) or the like is interrupted by being pressed or fitted into the recess of the receiving portion 20-ls, the piston-like member 7-p returning to its original position is fixed by the spring 9-c. The And it functions as a fixing device.
A tip portion 20-lt that contacts the weight of the lock valve protrudes from the lock valve 20-l. As a result, the tip portion 20-lt can be made thin, thereby preventing the weights 20, 20-b from falling into the hole where the tip portion 20-lt is protruding, and the sensitivity as an earthquake sensor being deteriorated.
The tip 20-lt is inclined by a cone or the like so that the tip 20-lt is pushed back by the weights 20 and 20-b.
For shutting off the flow of liquid (gas) etc. at the lock valve 20-l and the receiving part 20-ls, the valve (lock) of the liquid (gas) etc. by the piston-like member 7-p at the time of wind or earthquake up to seismic isolation The pressure applied to the valve 20-l) acts only on the outer periphery of the lock valve (by digging the receiving portion 20-ls, the lock valve 20-l is fitted there, thereby applying pressure to the bottom of the lock valve 20-l. Does not act as a force to lift or push down the weight 20, 20-b. Therefore, the seismic sensor sensitivity by the weights 20 and 20-b as the seismic sensor amplitude device is not affected.
In addition, the seismic isolation plate 20-cpss is also used as a lock valve support (with a concave sliding surface such as a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface that slides the weights 20, 20-b). It is attached to the main body of the fixing device, but it has a shape that does not come into contact with the weights 20 and 20-b when sliding, and a parallel curved surface with this sensor base plate 20-cpss (cone if the base plate is a mortar) And 20-b top weight presser 20-cpssu, which is spherical if the base plate is spherical). Prevents lifting.
Further, the weights 20 and 20-b are not in the liquid (refer to the liquid or the height level 7-ao of the liquid or the like), and it is possible to improve the seismic sensor sensitivity without receiving the liquid resistance.
It is also possible to replace the weights 20 and 20-b with pendulum weights 20-e. In this case, the sensor base plate 20-cpss and the upper presser 20-cpssu are unnecessary.
This FIG. 293 can be said to be 8.1.2.2.5.1 (lock) valve system {circle around (1)} when the lock valve 20-l is considered as a slide type lock valve 7-sf.
There is a method of using the pressure from the piston-like member 7-p instead of the spring 9-c for pushing up the lock valve pipe 20-cp or the lock valve 20-l of FIGS. 292 (a) and 293 (a). is there. FIGS. 292 (b) (c) and 293 (b) (c) show the method. FIGS. (B) and (c) are partial views showing the lock valve pipe 20-cp and the lock valve 20-l in FIGS. 292 (a) and 293 (a).
(b) shows the piston shape at the time of an earthquake by setting the position of the lock valve pipe 20-cp or the lock valve 20-l to 20-cpk, 20-lk. The lock valve pipe 20-cp or the lock valve 20-l is to be lifted by the pressure from the member 7-p.
(c) shows that the lock valve 20-cp or the lock valve 20-l is provided with steps 20-cpd and 20-ld, and the difference is caused by the pressure from the piston-like member 7-p during the earthquake. The pipe 20-cp and the lock valve 20-l are to be lifted.
In this case, the cones 20-cpk and 20-lk are open in the direction in which the valve opens (a shape having a wide inclination in the direction in which the valve exits (opening direction) and a narrow inclination in the direction in which the valve enters (closing direction)). ing. The steps 20-cpd and 20-ld are also the same, with the steps being wide so that the valve opens in the direction of opening (the direction in which the valve goes out) and narrow in the direction in which the valve closes (the direction in which the valve enters). .
Further, when the lock valve pipe 20-cp or the conical shape 20-cpk, 20-lk of the lock valve 20-l and the steps 20-cpd, 20-ld are larger than a certain level, the piston-like member 7 is used in a strong wind. The pressure from -p works directly and indirectly in the direction of pushing the weights 20, 20-b, 20-e that will become seismic sensors (lifts (lowers)).
As a result, the weights 20 and 20-b are pressed against the upper presser (attached to the fixing device main body) 20-cpssu of the curved weights 20 and 20-b in parallel with the sensor base plate 20-cpss. The weights 20, 20-b as earthquake sensors are locked. This prevents seismic isolation during strong winds. Even if it replaces with the pendulum weight 20-e instead of these weights 20 and 20-b, it presses against the axis | shaft or support part 20-i of a pendulum similarly, and the weight 20-e is locked.
This is the invention of claim 226-4 (see 8.13.3. Seismic isolation lock 3 in wind).
2) Pendulum weight
FIG. 310 shows an embodiment of the present invention using the pendulum type weight 20-e.
In the embodiment of FIG. 305, the lock valve pipe 20-cp is inserted into the outlet / outlet path 7-acj,
A lock valve pipe 20-cp that itself moves (up and down), and a receiving material 20- that is attached to the fixing device main body and receives the lock valve pipe 20-cp and blocks the flow of liquid (gas) or the like at normal times. Consists of cs.
The lock valve pipe 20-cp becomes an outlet / outlet path 7-acj valve by the operation of the weight 20-e in the event of an earthquake.
Under normal circumstances, the lock valve pipe 20-cp is pressed against the receiving member 20-cs by the presser / support of the weight 20-e to block the flow of liquid (gas) or the like.
The weight 20-e moves with an amplitude motion during an earthquake, and the weight 20-e loses its support and support, and the spring 9-c (the lock valve tube 20-cp is moved by the movement of the pendulum weight 20-e toward the center). The lock valve tube 20-cp is separated from the receiving material 20-cs (pressed by the spring 9-c) to the liquid (gas) in the lock valve tube 20-cp. And the like, liquid (gas) flows out from the opening 20-cpo of the lock valve pipe 20-cp, and the piston-like member 7-p is released from being fixed.
After the earthquake, the amplitude motion of the weight 20-e stops, and when the weight 20-e returns to the center of the pendulum, the lock valve tube 20-cp is pushed (up) and pressed against the receiving material 20-cs to liquid (gas) When the flow such as this is interrupted, the piston-like member 7-p that has been returned to its original position by the spring 9-c is fixed. And it functions as a fixing device.
Recessed sliding surface (slip / roll) such as spherical surface, mortar or cylindrical valley surface, V-shaped valley surface, etc. that slide (slide / roll) the weight 20-e of the seismic sensor amplitude device around the center of the lock valve pipe 20-cp. The seismic sensitivity of the seismic sensor amplitude device is improved by shifting it from the center instead of aligning it with the center of the sensor base plate 36-vm having the surface portion (the same applies hereinafter).
The lock valve pipe 20-cp is a cylinder that allows a liquid (gas) or the like to flow inside the cylinder, or a U-shaped, L-shaped, H-shaped, or T-shaped material. For example, a tube that is partitioned by a material 20-cs is formed. FIGS. 311 to 312 show the embodiment. Among these, FIGS. 311 (a) and (b) are U-shaped materials, FIGS. 311 (c) and (d) are shaped materials, and FIGS. 312 (a) and (b) are H shapes. FIGS. 312 (c) and 3 (d) show the case of a T-shape (the embodiment of FIGS. 311 to 312 is for the sliding weight 20-b, but the weight 20-b and the weight 20- If e is set upside down and a spring or the like that lifts the lock valve tube 20-cp between the receiving member 20-cs and the lock valve tube 20-cp is provided, this corresponds to the embodiment in the case of a pendulum weight. ).
(13) Weight and indirect valve system 2
Claims 138 to 139 are inventions of the indirect valve system 2 linked to the weight. As a valve function as a wind-time fixing device, eliminating the gap between the outlet / exit path 7-acj and the weight 20 (ball-type weight 20-b, pendulum weight 20-e), improving the airtightness It is an invention for enhancing the stability and further increasing the sensitivity as an earthquake sensor during an earthquake.
FIG. 295 (a) to FIG. 295 (b) are inventions according to the sliding weight 20 (ball weight 20-b) of the present invention.
1) Wind
The pressure is applied to the liquid (gas) or the like by the piston-like member 7-p by the wind pressure (the liquid (gas) or the like starts to flow slightly).
The pressure causes the weights 20 and 20-b to be sucked into the lock valve pipe 20-cp (the flow of liquid (gas), etc. stops), the lock valve pipe 20-cp slides, and the receiving material (attached to the fixing device main body). The flow of liquid (gas) etc. stops when pressed against 20-cs. When the flow stops, the suction of the weights 20 and 20-b from the lock valve pipe 20-cp stops and the weights 20 and 20-b come off.
When the weights 20 and 20-b are removed, the lock valve pipe 20-cp is no longer pressed against the receiving material (attached to the fixing device body) 20-cs, and the weight is sucked into the lock valve pipe. The weights 20 and 20-b are sucked into the lock valve pipe 20-cp (because they are close to the mouth 20-cpi). By repeating this, the flow of liquid (gas) or the like is stopped, and the movement of the piston-like member 7-p is stopped.
2) During an earthquake
Pressure is applied to the liquid (gas) etc. by the piston-like member 7-p due to the seismic force (liquid (gas) etc. starts to flow slightly).
When the weights 20 and 20-b are sucked into the lock valve pipe 20-cp (the flow of liquid (gas), etc. stops), the lock valve pipe 20-cp slides and receives the receiving material (attached to the fixing device main body). It is pressed against 20-cs and the flow of liquid (gas) stops. When the flow stops, the suction of the weights 20 and 20-b from the lock valve pipe 20-cp stops and the weights 20 and 20-b come off.
Since the seismic force is applied when the weight 20, 20-b is removed, the weight 20, 20-b is displaced from the lock valve pipe 20-cp (the suction port 20-cpi) by the seismic force, and the lock valve pipe 20- The cp stops being sucked, and the flow of liquid (gas) begins and the seismic isolation begins. After the earthquake, the weights 20 and 20-b are formed of a sensor-isolated plate 36-vm having a concave sliding surface (slip / rolling surface, the same applies hereinafter) such as a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface. Therefore, it returns to the original position (near the lock valve pipe (the suction port 20-cpi)).
(Returns to the position close to the lock valve pipe (suction port 20-cpi)) The return method is not based on the sensor isolation plate 36-vm, but the spring recovery type (spring recovery type earthquake sensor amplitude device 15), pendulum type ( A pendulum type seismic sensor amplitude device 13) may also be used.
As a result, the seismic sensitivity as an earthquake sensor is good, and the stability as a fixing device in wind is high.
This is because in FIG. 298, the stability as a valve function as a fixing device at the time of wind is good, but in the event of an earthquake, the weights 20, 20-b are sucked into the exit / exit path 7-acj and the seismic sensitivity is poor. . In FIG. 304, the seismic sensitivity is good, but there is also an element that becomes unstable with respect to the stability as the valve function of the weights 20 and 20-b due to the pressure of liquid / gas due to the movement of the piston-like member in the wind. Thus, if the seismic sensitivity as a seismic sensor is improved, the stability as a fixing device in wind is lacking, and if the stability as a fixing device in wind is improved, the seismic sensitivity as an earthquake sensor is deteriorated. The present invention solves the problem.
The meaning of the opening 20-cpso of the lock valve pipe support means that when there is no lock valve pipe support 20-cps and the opening 20-cpso, the weights 20, 20-b are sucked into the lock valve pipe 20-cp. After that, even if the flow of liquid (gas) stops due to being pressed against the receiving material 20-cs, there is a flow in the gap between the lock valve tube 20-cp and the fixing device body, and the weights 20, 20-b are sucked in. In order to solve the problem that the weights 20 and 20-b cannot be removed while being left, the flow in the gap between the lock valve pipe 20-cp and the fixing device main body passes through the opening 20-cpso, so that the weights 20, 20 This is because inhaling -b disappears.
FIG. 295 (b) shows a fixing device also used as a damper (see 8.4.4.1). In addition to the configuration of FIG. 295 (a), a return port 7-er is provided from the liquid storage tank 7-ac or from the outside to the insertion chamber 7-ab or the insertion tube of the piston-like member 7-p, and a valve (reverse flow is provided). Prevent valve) Add 7-fs.
The opening area of the outlet / outlet path 7-acj is reduced, the opening area of the return port 7-er is increased, and a piston-like member 7-p is connected to the return port 7-er. A valve is attached that opens when exiting from a and is otherwise closed.
Due to the reduced size of the opening area of the exit / exit path 7-acj and the nature of the valve provided in the return port 7-er, the concave shape of the fixed pin 7 at the time of an earthquake, such as a mortar shape or a spherical shape Giving resistance to the movement from the center to the periphery in 7-vm and 7-vmc
In addition, resistance to return to the original position of the fixed pin 7 at the time of an earthquake is given by increasing the size of the opening area of the return port 7-er and the nature of the valve provided in the return port 7-er. Be quick, and again, resist resistance from moving from the center to the periphery.
In this way, a damper having a displacement suppressing effect that also serves as a fixing device is obtained.
In addition, the valves provided in the exit / exit route 7-acj need to be opened during the earthquake so that the fixing mechanism does not work during the seismic isolation, but in order to maintain the opened state during the earthquake. FIG. 295 (b) is similar to FIG. 295 (a) in that the passage opening 7-abj is under the weights 20 and 20-b, and liquid (gas) is blown out from the passage opening 7-abj at the time of seismic isolation. The return of the weights 20, 20-b to the original position (normal position) is delayed. For this reason, the valves (weights 20, 20-b) provided in the outlet / exit path 7-acj are in an open state so that the fixing mechanism does not work during seismic isolation.
295 (a) to 295 (b) show an embodiment using the ball type weight 20-b, but instead of the ball type weight 20-b, a (sliding type) weight 20 or An embodiment using a pendulum weight 20-e is also possible.
(14) With amplifier
In the invention of claim 139-2, pressure from the piston-like member 7-p is applied to the valves (lock valve pipe 20-cp, lock valve 20-l, slide type lock valve 7-sf), and the movement of the valve is controlled. It solves the problem of getting worse. 8.1.2.2.5.1. (Lock) The valve system (1) is naturally considered as well.
The seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to any one of claims 125 to 139,
The valve (lock valve pipe 20-cp, lock valve 20-l, slide type lock valve 7-sf) is inclined so as to open in the direction in which the valve exits (opening direction) (for example, a cone shape or the like). In addition, the valve's insertion port is tilted in the same way as the valve, or has a step that widens in the valve opening direction (outward direction) and narrows in the valve closing direction (direction in which the valve enters). However, when the pressure from the piston-like member 7-p is received, the valve comes out (opens), receives the force that comes out (opens), and the force is weakened by gears, pulleys, levers, etc. It communicates to the tip 20-cpt, 20-lt of the valve so that a small (sensor) weight 20, 20-b, 20-e can be used as a lock.
FIG. 313 to FIG. 314 show an embodiment thereof, which is an embodiment using a lever and a gear. Cylindrical lock valve 20-l, cylindrical shape is inclined (valve exit direction (opening direction) wide so that the valve is open in the direction (opening direction) and the valve enters direction (closing direction) ) With a narrow slope). Therefore, when the pressure from the piston-like member 7-p is received, the valve comes out (opens).
Further, in order to apply an equal pressure to the entire periphery of the lock valve 20-l, the outlet path 7-acj from the insertion cylinder 7-a of the piston-like member 7-p has an annular shape around the lock valve 20-l. Surrounded by 7-acjr.
The cylindrical lock valve 20-l is provided with a member for transmitting a force to the lever 36-b serving as a lever power point 36-l.
Force is transmitted to the action point 36-dti of the gear (large) 36-d by the lever 36-b. At this action point, the action displacement is greatly amplified according to the ratio (fulcrum 36-h to action point 36-dti / fulcrum 36-h to force point 36-l), but the force is reduced according to the ratio.
The force is transmitted from the gear (large) 36-d to the small gear 36-ea integrated with the rotation shaft of the gear (small) 36-e to rotate the gear (small) 36-e.
The pin 20-p is composed of an upper member 20-pu and a lower member 20-pd joined by the pin 20-pp, and a rack 20-pr is engraved on the lower member 20-pd.
The rack 20-pr of the lower member 20-pd is pressed against the gear (small) 36-e by a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 20-pds. Therefore, in the direction in which the pin 20-p is raised, the gear (small) 36-e is hooked on the rack 20-pr of the pin 20-p, and in the direction in which the pin 20-p is lowered, the gear (small) 36-e is pin 20-p. The gear (small) 36-e can rotate without being caught by the rack 20-pr of p.
The gear (small) 36-e may be a free wheel or a one-way clutch-based gear that idles in the direction in which the pin 20-p descends to obtain this effect. In that case, the pin 20-p does not need to be divided into upper and lower members, and there is no need for a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 20-pds for pressing the lower member 20-pd. -p rack 20-pr and gear (small) 36-e mesh with each other.
Further, the gear (small) 36-e and the rack 20-pr are ratchet gears (pawl gears) (similarly, the rack 20-pr is the gear (small) 36 only in the direction in which the pins 20-p are raised. -The one that is engraved so as to mesh with e) has a large catch and a large locking effect.
By adjusting the ratio of the lever 36-b (from the fulcrum to the point of action / from the fulcrum to the force point) and the gear ratio of the gears, the weight of the weight 20-b can be reduced to resist the pressure at the time of initial isolation. .
Therefore, until the first seismic isolation, the lifting of the pin 20-p due to the pressure from the piston-like member 7-p can be suppressed with the weight of the weight 20-b, and the seismic sensor can function.
In strong winds where more force is applied, the weight 20-b is lifted by the pin 20-p and pressed against the upper presser 20-cpssu to lock the seismic sensor function. At the same time, the valve is not opened and the seismic isolation can be locked. . This is the method that leads to 8.13. Seismic isolation lock in wind (particularly 8.13.3. Seismic isolation lock 3 in wind). This configuration is also possible by adjusting the gear ratio using only a gear that does not use the insulator 36-b.
FIGS. 315 to 316 show another embodiment using a lever and a gear.
Cylindrical lock valve 20-l, cylindrical shape is inclined (valve exit direction (opening direction) wide so that the valve is open in the direction (opening direction) and the valve enters direction (closing direction) ) With a narrow slope). Therefore, when the pressure from the piston-like member 7-p is received, the valve comes out (opens).
Further, in order to apply an equal pressure to the entire periphery of the lock valve 20-l, the outlet path 7-acj from the insertion cylinder 7-a of the piston-like member 7-p has an annular shape around the lock valve 20-l. Surrounded by 7-acjr.
The cylindrical lock valve 20-l is provided with a member for transmitting a force to the lever 36-b serving as a lever power point 36-l.
A force is transmitted to the action point 36-dti of the rack plate 36-cp by the lever 36-b. At this action point, the action displacement is greatly amplified according to the ratio (fulcrum 36-h to action point 36-dti / fulcrum 36-h to force point 36-l), but the force is reduced according to the ratio.
Then, by the vertical movement of the rack plate 36-cp by the transmission of the force to the action point 36-dti, the force is transmitted to the gear (small) 36-d by both gears, and further the rotation from the gear (small) 36-d. The force is transmitted to the gear (large) 36-e with which the shaft is integrated, and the gear (large) 36-e is rotated.
A rack 20-pr is carved on the pin 20-p, and the pin 20-p is moved up and down by the rack 20-pr by the rotation of the gear (large) 36-e.
The gear (large) 36-e is a free wheel or a one-way clutch-use gear that idles in the direction in which the pin 20-p descends, and therefore idles when the pin 20-p is fully lowered. Also, the rack 20-pr of the pin 20-p is partially engraved and idles when the pin 20-p is fully raised.
Further, the gear (large) 36-e or the rack 20-pr is a ratchet gear (pawl gear) (similarly, the rack 20-pr is the gear (large) 36 only in the direction in which the pin 20-p is raised. -The one that is engraved so as to mesh with e) has a large catch and a large locking effect.
By adjusting the ratio of the lever 36-b (from the fulcrum to the point of action / from the fulcrum to the force point) and the gear ratio of the gears, the weight of the weight 20-b can be reduced to resist the pressure at the time of initial isolation. .
Therefore, until the first seismic isolation, the lifting of the pin 20-p due to the pressure from the piston-like member 7-p can be suppressed with the weight of the weight 20-b, and the seismic sensor can function.
In strong winds where more force is applied, the weight 20-b is lifted by the pin 20-p and pressed against the upper presser 20-cpssu to lock the seismic sensor function. At the same time, the valve is not opened and the seismic isolation can be locked. . This is the method that leads to 8.13. Seismic isolation lock in wind (particularly 8.13.3. Seismic isolation lock 3 in wind). This configuration is also possible by adjusting the gear ratio using only a gear that does not use the insulator 36-b.
In FIGS. 313 to 314 and FIGS. 315 to 316, the lock valve 20-l has a conical shape or the like, but as shown in FIG. 292 (c), the lock valve (20-cp in FIG. 292 (c)). The lock valve is opened by the pressure from the piston-like member 7-p by providing a step that widens in the opening direction (outward direction) and narrows in the valve closing direction (direction in which the valve enters). There is also a configuration.
With the above configuration,
1) Normal time
a) Up to class during seismic isolation operation (force to lift weight 20-b from piston-like member 7-p)
When the weight 20-b is on the pin 20-p, the weight of the weight 20-b is amplified by the lever 36-b and the gears 36-d and 36-e. It can counter the pressure component that opens the valve from the member 7-p, and the gear (small) 36-e cannot rotate in the direction in which the pin 20-p pushes up the weight 20-b (opens the valve). Do not allow 20-l opening.
b) In strong wind
Even if the pressure higher than the weight 20-b is lifted from the piston-like member 7-p in a strong wind, the weight 20-b is not deviated from the pin 20-p by being pressed by the upper presser 20-cpssu. When the weight 20-b is pressed by the upper presser 20-cpssu, the seismic sensor function is locked.
As a result, the seismic sensor functions without being pressed by the upper presser 20-cpssu until the first seismic isolation, and the seismic sensor function is locked and seismically locked when the strong wind is pressed by the upper presser 20-cpssu. It becomes possible.
Here, it may be considered that the seismic isolation operation is about 100 gal or less, and that the strong wind is equivalent to about 100 gal or more in terms of seismic force acceleration (in the case of a lightweight house). In other words, seismic isolation is possible up to a strong wind of about 100 gal, and the seismic sensor function is locked and seismic isolation is locked beyond that. In addition, the seismic isolation lock level may be increased to a strong wind equivalent to 100 to 200 gal.
2) During an earthquake
When the weight 20-b is released from the pin 20-p during an earthquake, the gear (small) 36-e can rotate in the direction in which the pin 20-p rises, allowing the lock valve 20-l to open and the valve to open (lock) Due to the conical shape of the valve 20-l, the valve opens when pressure is applied from the piston-like member 7-p).
3) After the earthquake
After the earthquake, when the pressure from the piston-like member 7-p disappears, the weight of the lock valve 20-l, the spring attached to the lock valve 20-l, and the insulator mounting part 36-dti (near) The lock valve 20-l is (down) closed by the weight or spring attached to (). Then, the weight 20-b presses again on the pin 20-p, and the lock valve 20-l is not allowed to open.
Here, the design of the seismic isolation lock during strong winds
The weight of the weights 20, 20-b, 20-e is W, and the amplification factor of the weight, such as a gear, a pulley, and an insulator, is n.
Let P be the pressure component that opens the valve from the piston-like member 7-p that acts on the lock valve 20-l in the event of an earthquake to be seismically isolated.
Let P ′ be the pressure component that opens the valve from the piston-like member 7-p that acts on the lock valve 20-l during strong winds to be seismically isolated.
W × n> P
W × n <P '
The weight weight W and the amplification factor n of gears, pulleys, insulators, etc. may be set so as to satisfy the above.
(15) Examples
FIG. 288 shows an embodiment of the fixing device according to claim 131, wherein the weight of the seismic sensor amplitude device is a sphere, and a concave sliding surface portion such as a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface ( This is the case of the seismic sensor amplitude device 14 in which the ball 20-b rolls on the sensor seismic isolation plate 36-vm having a sliding / rolling surface portion (the same applies hereinafter).
With respect to the delay effect, unlike the embodiment of FIG. 297, the piston 20 is made by loosely closing the outlet / exit route 7-acj by the weights 20 and 20-b without providing a separate return route 7-er. This is a case where a delay effect is given to the return of the member 7-p.
FIG. 296 shows an embodiment of the fixing device according to claim 131, wherein the weight 20 of the seismic sensor amplitude device is a sliding member, and has a concave slip such as a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface. This is a case of the seismic sensor amplitude device 14 in which the weight 20 slides on the sensor base plate 36-vm having a surface portion.
Similarly to FIG. 281, in the case of the seismic sensor amplitude device 15 in which the weight 20, 20-b of the seismic sensor amplitude device slides (slides or rolls) the flat sliding surface portion 3 and is restored by a spring 9 or the like. Is also possible.
FIG. 297 is used to ensure a delay effect over the embodiment of FIG.
Liquid 7-ao extruded by piston-like member 7-p, gas storage tank, outlet / exit path 7-acj exiting to the outside, and liquid 7-ao extruded from outlet / exit path 7-acj There is a return path 7-er that is another path for gas to return to 7-a in the cylinder,
The exit / exit path 7-acj and the return path 7-er have a difference in opening area, the exit / exit path 7-acj is large, the return path 7-er is small,
The return path 7-er does not need a valve when the opening area is less than a certain value. However, when the valve is provided, the return path 7-er opens when the piston-like member 7-p is pushed out from the cylinder 7-a. This is the case when a closed valve is attached.
In FIG. 297, the ball-type weight 20-b is described, but it is also possible to use the sliding member 20 instead.
298 is a sensor base plate having a concave sliding surface such as a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface, as in the embodiment of FIG. This is the case of the seismic sensor amplitude device 14 in which the sphere 20-b rolls over 36-vm, but the liquid / gas extruded by the piston-like member 7-p below the weights 20, 20-b of the seismic sensor amplitude device. This is the case where there is an exit / exit route 7-acj from the cylinder 7-a.
Regarding the delay effect, a separate return path 7-er is provided, and valves 7-f and 7-fb are attached to prevent reverse flow other than the flow of liquid (gas) or the like in the return direction.
In FIG. 298, the ball-type weight 20-b is described, but the sliding member 20 can be used instead.
FIG. 299 is an invention that solves the problem that the weight 20-b of the seismic sensor amplitude device of FIG. 298 fits into the exit / exit path 7-acj, the friction increases, and the sensitivity of the seismic sensor amplitude device falls. .
The weight of the seismic sensor amplitude device is a member 20 on the rolling members 5-e and 5-f, and a sensor seismic isolation plate having a concave sliding surface such as a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface. 36-vm is the case of the seismic sensor amplitude device 14 in which the member 20 is movable by the rolling members 5-e and 5-f. A sphere 20-b is incorporated in the member 20 and the sphere 20-b. Has a gap that can move up and down within the member 20.
The sphere 20-b is fitted into the exit / exit path 7-acj. Since the sphere 20-b is lighter than the member 20, the sphere 20-b is movable during an earthquake due to the fitting (moves upward to the gap). ) Friction is small for the weight of the seismic sensor amplitude device as a whole. Therefore, the sensitivity of the seismic sensor is not reduced, and conversely, the ball 20-b is fitted into the outlet / exit path 7-acj, so The sealing degree is increased and the effect of fixing the wind sway is increased.
In FIG. 300, as in FIG. 299, the weight 20-b of the seismic sensor amplitude device of FIG. 298 fits into the exit / exit path 7-acj, and friction increases, resulting in a decrease in sensitivity of the seismic sensor amplitude device. This is another invention for solving the problem.
The weight of the seismic sensor amplitude device is a sphere 20-b, and the sphere 20-b is a sensor-isolated plate 36-vm having a concave sliding surface such as a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface. In the case of the rolling type seismic sensor amplitude device 14, a small sphere 20-bb is further incorporated in the sphere 20-b, and the small sphere 20-bb can move up and down within the sphere 20-b. have.
This small ball 20-bb fits into the exit / exit route 7-acj. Since the small ball 20-bb is lighter than the ball 20-b, the small ball 20-bb is movable when an earthquake occurs due to the fitting (see above). The friction of the movement to the air gap) is small for the weight of the seismic sensor amplitude device as a whole. Therefore, the sensitivity as a seismic sensor is not lowered, and conversely, the small ball 20-bb is fitted into the exit / exit path 7-acj. This increases the sealing of the valve during wind and increases the effect of wind sway fixing.
FIG. 301 is a sensor seismic isolation plate having a concave sliding surface such as a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface, as in the embodiment of FIG. This is the case of the seismic sensor amplitude device 14 in which the sphere 20-b rolls over 36-vm, but the liquid / gas extruded by the piston-like member 7-p on the side surfaces of the weights 20, 20-b of the seismic sensor amplitude device. This is the case where there is an exit / exit route 7-acj from the cylinder 7-a.
In FIG. 301, the ball-type weight 20-b is shown, but it is also possible to use the sliding member 20 instead.
FIG. 302 shows a sensor seismic isolation plate having a concave sliding surface such as a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface, as in the embodiment of FIG. This is the case of the seismic sensor amplitude device 14 in which the sphere 20-b rolls over 36-vm, but the liquid / gas extruded by the piston-like member also on the upper and lower parts of the weights 20, 20-b of the seismic sensor amplitude device. This is the case where there is an exit / exit route 7-acj from the cylinder 7-a. Furthermore, there may be an outlet / exit path 7-acj through which the liquid / gas extruded by the piston-like member exits from the cylinder 7-a on the upper and side surfaces, on the lower and side surfaces, or on the upper and lower and side surfaces. Conceivable.
In FIG. 302, the ball type weight 20-b is described, but the sliding member 20 can be used instead.
FIG. 304 is a sensor seismic isolation plate having a concave sliding surface such as a spherical surface, a mortar, a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface, as in the embodiment of FIG. This is the case of the seismic sensor amplitude device 14 in which the sphere 20-b rolls over 36-vm (the weight 20 may be a sliding method as shown in FIG. 280), and the weight 20, 20- of the seismic sensor amplitude device. In the lower part of b, there is an exit / exit path 7-acj through which the liquid / gas extruded by the piston-like member 7-p exits 7-a in the cylinder, but the weights 20, 20 are different from FIG. -b is positioned in the direction in which liquid, gas, etc. is pushed out by the piston-like member 7-p, and is a point that receives pressure to push up. For this purpose, an upper presser 20-bs (supported by the main body (housing etc.) of the seismic sensor amplitude device) is provided to prevent the presser foot from being pushed up by the pressure.
FIG. 305 is an example of the fixing device according to claim 131, and the weight of the seismic sensor amplitude device is the pendulum weight 20-e, and the seismic sensor amplitude device 13 of the type that becomes a seismic sensor by the pendulum. It is.
The weight of the seismic sensor amplitude device = the case where there is an outlet / exit path 7-acj through which the liquid / gas extruded by the piston-like member 7-p exits from the cylinder 7-a, below the valve 20-e. The difference from 317 (a) is that the weight = valve 20-e is positioned in the direction in which liquid or gas is pushed out by the piston-like member 7-p, and receives the pressure to be pushed up. However, the suspension member 20-s is a rigid body (in FIG. 317 (a), only needs to respond to the tensile force) and receives a compressive force (in FIG. 317 (a), receives the tensile force). -h (the fulcrum 20-h is supported by the main body (casing etc.) of the seismic sensor amplitude device) and can respond to the force.
Speaking of the shape of the pendulum weight 20-e, the side surface other than the outlet / exit path 7-acj that hits is likely to act quickly in the direction of opening due to the pressure of the liquid, gas, etc. ejected when moving during an earthquake It is advantageous to be inclined (as in the form of weight 20-e in FIG. 305). Further, the sensitivity (sensitive / insensitive) can be determined by this inclination. This can be used when arranging a plurality of fixing devices. This means that the seismic sensor of the fixed device near the center of gravity can be insensitive and the surroundings are sensitive (see 8.3.2).
With respect to the delay effect, unlike the embodiment of FIG. 297, without providing a separate return path 7-er, the weight of the outlet / outlet path 7-acj = the valve 20-e is softened so that the piston This is a case where the return delay effect of the member 7-p is provided. Naturally, it is conceivable to provide another return path 7-er as in the embodiment of FIG.
FIG. 306 shows an outlet / outlet passage 7-acj of the embodiment of FIG. 305 provided with an attached chamber and a ball type valve 7-fb provided there, and the bottom surface of the attached chamber is connected to the piston-like member 7-p. Normally, the valve 7-fb is closed in a downward slope toward the insertion cylinder 7-a. When the piston-like member 7-p is pushed down during an earthquake, the valve 7-fb opens. This is the case. Thereby, the delay effect (the liquid 7 is returned to the insertion cylinder 7-a through the gap without being completely sealed even when the valve 7-fb is closed) is a method of increasing. In FIGS. 304, 305, and 306, even if the valves 20-e and 20-b are under pressure during an earthquake, if the seismic force is applied, the seismic force is in a direction perpendicular to the pressure (the component of pressure is 0) and the valves 20-e and 20-b can be easily opened.
Further, FIG. 307 shows that in the embodiment of FIGS. 305 and 306, the weight = the outlet / outlet path 7-acj by the valve 20-e due to the high pressure of the liquid / gas pushed out by the piston-like member 7-p. This is an embodiment for solving the problem that the blockage becomes unstable. That is, when the pressure of liquid, gas, etc. is quite high, if the inclination of the bottom surface of the valve 20-e (with respect to the pendulum fulcrum 20-h) is slight, the valve opens due to the pressure. To solve the problem, the pendulum was extended to the attached room via the exit / outlet path 7-acj, and the outlet / outlet path 7-acj was closed from the position of the attached room with the valve 20-e. It is. This makes it possible to eliminate the instability of the valve 20-e even if there is a high pressure and the bottom surface of the valve 20-e is inclined (relative to the pendulum fulcrum 20-h).
FIG. 317 (a) shows an embodiment of the fixing device according to claim 131, wherein the weight of the seismic sensor amplitude device is a pendulum weight 20-e, and the seismic sensor is constituted by the pendulum. This is the case of the amplitude device 13.
The weight of the seismic sensor amplitude device = the case where there is an outlet / exit path 7-acj through which the liquid / gas extruded by the piston-like member 7-p exits from the cylinder 7-a, below the valve 20-e. The difference from 305 is that the weight = valve 20-e is positioned in the pushing direction of the liquid / gas pushed by the piston-like member 7-p, and receives the pressure to push down. However, the pendulum fulcrum 20-h can cope with the pressure, and the opening of the weight = valve 20-e during an earthquake does not deteriorate due to the suction force of liquid, gas, etc.
Regarding the delay effect, another return path 7-er is provided, and further valves 7-f and 7-fb are provided to prevent backflow other than the flow of liquid (gas) to the return.
FIG. 317 (b) is an invention that increases the sealing degree of the valve during wind of FIG. 317 (a) and enhances the effect of wind sway fixing.
Similarly to FIG. 317 (a), the weight of the seismic sensor amplitude device is the pendulum weight 20-e, and this is the case of the seismic sensor amplitude device 13 in which the seismic sensor is constituted by the pendulum. A ball 20-b is incorporated in -e, and the ball 20-b has a gap that can move up and down within the weight 20-e.
The ball 20-b is fitted into the exit / exit path 7-acj. Since the ball 20-b is lighter than the pendulum weight 20-e, the ball 20-b is movable during an earthquake due to the fitting (see above). The friction of the movement to the air gap) is small for the weight of the seismic sensor amplitude device as a whole, so the sensitivity as a seismic sensor is not reduced, and conversely, the sphere 20-b is fitted into the exit / exit path 7-acj This increases the sealing of the valve during wind and increases the effect of wind sway fixing.
FIG. 318 (a) to FIG. 322 are examples in the case where the seismic sensor sensitivity of the seismic sensor amplitude device is higher than that of FIG. 288 to FIG. 317 (a).
FIG. 318 (a) shows a case in which the weight of the seismic sensor amplitude device is a pendulum weight 20 and the seismic sensor amplitude device 13 is of a type in which the seismic sensor is constituted by the pendulum. Using the lever principle, the distance between the fulcrum between the weight 20 and the valve 20-e integrated with the weight is changed by the action of the lever 36-b via the fulcrum 20-h. By increasing the distance of the valve, the valve 20-e works more sensitively than the movement of the weight 20, and the sensitivity to the earthquake can be increased.
When there is an outlet / exit path 7-acj through which the liquid / gas pushed out by the piston-like member 7-p exits the cylinder 7-a on the upper part of the valve 20-e integrated with the weight 20 of the seismic sensor amplitude device However, the valve 20-e is positioned in the pushing direction of the liquid / gas pushed by the piston-like member 7-p, and receives the pressure to push up. However, the force is supported by the pendulum fulcrum 20-h, and the opening of the valve 20-e during an earthquake does not deteriorate due to the suction force of liquid, gas, etc.
When the fulcrum 20-h supported in the main body (casing etc.) of the seismic sensor amplitude device in FIGS. 305 to 318 (a) is a universal joint that can rotate 360 degrees horizontally, Seismic sensors that can respond to seismic motion in all directions are possible, and smoothly interlock with the valve.
In FIGS. 305 to 317 (a), the weight of the seismic sensor is the valve 20-e. In FIG. 318 (a), the valve 20-e is integrated with the weight 20, so that direct interlocking is possible. It becomes possible.
In FIG. 318 (b), the weight of the seismic sensor amplitude device is the weight 20-d of the rising subjugator, and the seismic sensor amplitude device of the rising subjugator type that becomes a seismic sensor by the rising motion of the rising subjugator In this case, the weight 20-d of the seismic sensor amplitude device is divided into a substantial weight portion 20-da and a valve portion 20-dc (a connecting portion 20-db therebetween), and a piston-like shape is formed above the valve portion 20-dc. When there is an outlet / exit path 7-acj where the liquid, gas, etc. extruded by the member 7-p exits from 7-a in the cylinder, the lever principle is used, and the fulcrum (= weight part 20-da) Therefore, the valve portion 20-dc works more sensitively than the movement of the weight portion 20-da by the action of the insulator (= the connecting portion 20-db), and the sensitivity to the earthquake can be increased.
FIG. 319 shows the case of the inverted pendulum 13. The weight 20-e of the pendulum 13 is on the upper side and supports it (supported by the main body (housing etc.) of the seismic sensor amplitude device). 20-k is provided to be self-supporting (or the base of the pendulum is a universal rotating contact, etc., and the pendulum support 20-j is provided with a spring etc. so that the pendulum can stand on its own). To become a pendulum.
FIG. 320 shows a case where a weight 20 serving as a seismic sensor is installed at the base of the inverted pendulum 13 of FIG. 319 to increase the seismic sensor sensitivity. By installing a weight 20 serving as an earthquake sensor on a pendulum support 20-j (and a pendulum support spring 20-k) close to the base fulcrum 20-h of the inverted pendulum 13, the weight 20 is supported by the support 20 at the time of an earthquake. -j (also pendulum support spring etc. 20-k) is pressed against the base of the support material 20-j (and pendulum support spring etc. 20-k), so that the valve part 20- e reacts sensitively.
In FIG. 321, by installing the valve 36-bf at the base of the inverted pendulum 13 of FIG. 319, the weight of the pendulum on the valve 36-b comes out of the liquid such as oil and is affected by the viscosity of the oil or the like. Disappears. Therefore, the pendulum weight 20 can react sensitively during an earthquake.
Specifically, the valve portion 36-bf is installed on the pendulum support 20-j (and the pendulum support spring 20-k) close to the base fulcrum 20-h of the inverted pendulum 13, and this is the outlet / exit path 7 -Acj position. And by providing the weight 20 of the pendulum on it, it can come out on liquids, such as oil. As a result, the weight 20 of the pendulum is not affected by the viscosity of oil or the like and reacts sensitively during an earthquake.
FIG. 322 is similar to FIG. 273. The force point of the insulator 36-b enters the weight 20-b of the seismic sensor, and the valve portion 36-bf due to the insulator reacts sensitively by amplification based on the principle of the insulator during an earthquake. is there.
A weight 20-b having a spherical lower part and a shape that can be freely rolled is placed on the seismic isolation plate, and an insertion part 36-m into which the force point of the insulator 36-b enters is provided on the upper part. When the weight 20-b rolls due to the seismic force, the force point 36-l also moves in conjunction with it, and thereby the valve part 36-bf moves as an action point of the insulator 36-b.
At this time, the amplitude of the movement of the force point 36-l is made up of the displacement given to the force point 36-b by the rotation of the weight 20-b (and the insertion portion 36-m) in addition to the earthquake displacement amplitude. The amplitude of the force point 36-l is amplified according to the ratio of the distance from the force point 36-l to the fulcrum 36-h and the distance from the fulcrum 36-h to the action point = valve part 36-bf, Amplitude. The movement of the valve portion 36-bf is increased by the action of the double amplified action point = the valve portion 36-bf.
Note that the fulcrum 36-h of the insulator is a fulcrum of the insulator that rotates in all directions.
The insertion portion 36-m of the weight 20-b into which the force point of the insulator 36-b enters is also a concave shape such as a spherical surface or a mortar, and the tip of the insulator 36-b can follow, and the seismic force from all directions. Can be transmitted.
Further, in this system, the weight 20-b itself can freely roll, so that the ball (bearing) 5-e under the weight 20 used in FIG.
FIG. 323 to FIG. 325 show that the seismic sensor of the seismic sensor amplitude device part functions as an earthquake sensor even in the vertical motion of the seismic part. Like the pendulum 13 of FIG. 319, the part that supports the weight 20-e of the pendulum 13 A spring or the like is provided with a 20-k to make it stand alone, and in the event of an earthquake, it vibrates due to its elasticity and becomes a pendulum. The weight of the pendulum becomes the valve portion 20-e, and the valve opens in the event of an earthquake. The liquid, gas, etc. in the cylinder 7-a flows out from the outlet / exit passage 7-acj to the liquid storage tank 7-ac or the outside, and the piston-like member 7-p can be activated, and the fixing pins etc. are released.
In FIG. 323, this pendulum is laid sideways (horizontal) and vibrates especially in the vertical motion of the earthquake, but in one direction of the horizontal motion of the earthquake, it vibrates elastically and becomes a pendulum to detect the earthquake motion. is there.
In FIG. 324, the pendulum is lifted obliquely in the vertical direction, and the vertical motion and horizontal motion of the earthquake are also elastically vibrated to form a pendulum so as to sense the earthquake motion.
In FIG. 325, the pendulum stands up vertically and vibrates by expanding and contracting in the vertical motion of the earthquake by the elasticity of the spring 20-k of the portion supporting the weight 20-e of the pendulum 13 and also in the horizontal motion. It is designed to detect earthquake motion.
In FIG. 326, a plurality of exit / exit paths 7-acj are integrated with (or linked to) a weight 20 (ball-type weight 20-b in FIG. 326) or a weight as an earthquake sensor. By providing the valve 20-e and changing the weight period individually, the resonance sensitivity with the ground period of the weight as an earthquake sensor can be widened, and the response to the ground period can be widened. It becomes possible to make it.
In FIG. 326, the ball-type weight 20-b and the weight 20-e of the pendulum 13 are used, but instead, both the ball-type weight 20-b and the weight 20-e of the pendulum 13 are used. In both cases, the sliding member 20 can be used.
FIG. 327 also shows another embodiment of a weight 20 (ball-type weight 20-b in FIG. 327), that is, a valve-sealed type, in the exit / exit path 7-acj as in FIG. 326. It improves the sealing performance of the valve and has the effect of improving the performance of wind sway fixing. FIG. 327 shows an embodiment in which the upper and lower sides of the exit / exit route 7-acj are closed with weights 20 serving as two seismic sensors, that is, valves.
Further, when the exit / exit path 7-acj is on the side surfaces of the weights 20 and 20-b as shown in FIG. 301, the weights 20 are installed on the left and right sides of the exit / exit path 7-acj.
In FIG. 327, the ball type weight 20-b is described, but it is also possible to use the slide member 20 or the weight 20-e of the pendulum 13 instead.
FIG. 328 shows an embodiment in which the seismic sensor amplitude device portion and the fixing device portion according to claim 134 are separated, and the fixing device portion and seismic sensor amplitude device portion of FIG. 284 are connected to the connecting pipe 7-ec. It is a case where it is connected by.
The seismic sensor amplitude device part is made up of an accessory chamber 7-ab and the liquid storage tank 7-ac or the outside of the seismic sensor amplitude device or the like, and is connected by an outlet / outlet route 7-acj.
The seismic sensor amplitude isolator 36- in which the weight 20, 20-b of the seismic sensor amplitude device in the attached room 7-ab has a concave sliding surface such as a spring, spherical surface, mortar, cylindrical valley surface, V-shaped valley surface, etc. Equilibrium is maintained by vm, and is normally in a position to block the exit / exit path 7-acj (when the weights 20, 20-b move due to seismic force during an earthquake, the position to block this exit / exit path 7-acj ).
Further, the attachment chamber 7-ab has a connection port 7-jc with the fixing device.
The operation mechanism when the seismic sensor amplitude device unit and the fixing device unit are connected by the connecting pipe 7-ec is exactly the same as that shown in FIG.
In this seismic sensor amplitude device, as in FIG. 296, the weight 20 of the seismic sensor amplitude device is a sliding member and has a concave sliding surface such as a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface. There is also a case of the seismic sensor amplitude device 14 in which the weight 20 slides on the sensor base plate 36-vm. Similarly to FIG. 281, in the case of the seismic sensor amplitude device 15 in which the weight 20, 20-b of the seismic sensor amplitude device slides (slides or rolls) the flat sliding surface portion 3 and is restored by a spring 9 or the like. Is also possible.
In addition, as in FIG. 297, the seismic sensor amplitude device unit is configured such that the liquid 7-ao, gas or the like pushed out by the piston-like member 7-p is liquid in order to ensure the delay effect from the embodiment of FIG. A storage tank / exit / exit path 7-acj and an exit / exit path 7-acj to which the extruded liquid 7-ao / gas, etc. return to the cylinder 7-a return path 7-er. The exit / exit path 7-acj and the return path 7-er have a difference in opening area, the exit / exit path 7-acj is large, the return path 7-er is small, and the return path 7-er is If the opening area is less than a certain value, a valve is not necessary. However, if a valve is provided, a valve that opens when the piston-like member 7-p is pushed out from the cylinder 7-a and is closed otherwise. Sometimes it is attached.
In addition, the seismic sensor amplitude device section may have an exit / exit route 7-acj below the weights 20 and 20-b of the seismic sensor amplitude device, as in FIG. Similar to FIG. 301, there may be an exit / exit path 7-acj on the side surface of the weight 20, 20-b of the seismic sensor amplitude device.
Similar to FIG. 302, there may be an exit / exit path 7-acj above and below the weights 20, 20-b of the seismic sensor amplitude device. Furthermore, it is conceivable that there is an exit / exit path 7-acj at the top and side, at the bottom and side, or at the top and bottom and side.
FIG. 329 shows an embodiment of a fixing device in the case of interlocking operation according to claim 135. In the case of connecting the above-mentioned fixing device with an earthquake sensor amplitude device, seismic sensor amplitude device separation type fixing device (fixing device portion and seismic sensor amplitude device portion), and independent type fixing device (see FIG. 284) by a connecting pipe 7-ec. It is.
In addition, as shown in FIG. 303, the above shape may be upside down. That is, the relationship between the concave insertion portion 7-vm and the fixing pin 7 inserted into the insertion portion is such that the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated. In some cases, it can be installed in reverse.
Except for the relationship between the concave insertion portion 7-vm and the fixing pin 7 inserted into the insertion portion, the other portions are substantially the same as those shown in FIGS.
Further, FIG. 330 shows an embodiment using an inflexible connecting member of the connecting member valve type fixing device according to claim 133.
The piston-like member 7-p, which consists of the members of the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated, slides through the cylinder without substantially leaking liquid or gas, etc., is isolated via the universal rotary contact 2-x. The insertion cylinder 7-a, which is connected to the support member 2-g installed in the structure 2 that supports the structure to be separated and is made of the structure 1 to be seismically isolated, is connected to the support member 1-g and A universal rotating contact 1-x is connected to a support member 1-g installed on the structure 1 to be seismically isolated.
Further, the liquid, gas, etc., pushed out by the piston-like member 7-p at the time of the earthquake of this insertion cylinder 7-a is normally sent to the attached chamber 7-ab having a weight which becomes an earthquake sensor, and the weight 20-b is usually used. When the time is shifted from the normal position where the valve is closed by the seismic force, the outlet / exit passage 7-acj opens and flows into the liquid storage tank 7-ac (or outside).
This is an example in that case. The mechanism of the seismic sensor amplitude device is the same as in FIG.
FIG. 331 shows an embodiment of the flexible connecting member of the connecting member valve type fixing device according to claim 133.
In the figure, (a) shows normal operation and (b) shows seismic isolation. A piston-like member 7-p that slides 7-a in the cylinder without substantially leaking liquid or gas is connected to the structure 2 that supports the structure to be isolated by a spring 9-t. The structure 1 to be connected is connected by a flexible member 8-f such as a wire, a rope, and a cable through an insertion port 31 and a flexible joint 8-fj.
The mechanism of the seismic sensor amplitude device is basically the same as that shown in FIG. 288, but (a) in the figure is normal, and (b) is in the wind, as in the case of displacement amplitude during seismic isolation. Because the movement of the piston-like member 7-p and the flow of liquid, gas, etc. in the case of displacement during seismic isolation are reversed from those of the fixed pin type fixing device, the valve (weight 20, 20-b (or integral with the weight) Since the pressure applied to the valve 20-e)), which is connected to the weight or the weight, is reversed, the positional relationship between the outlet / outlet path 7-acj and the weights 20, 20-b, 20-e is reversed. Is better (when the weight is on the side of the accessory chamber 7-ab, on the liquid storage tank 7-ac side, and when the weight is on the side of the liquid storage tank 7-ac, it is on the side of the accessory chamber 7-ab). Further, in this embodiment, since the piston 7-p is connected by the flexible member 8-f, a spring, rubber, magnet, etc. 9-t is inserted into the cylinder 7-a. -p needs to be restored (naturally, the piston-like member 7-p is moved by the spring, rubber, magnet, etc. 9-c attached to the piston-like member 7-p at a position opposite to the aforementioned spring-like 9-t. You may restore it).
In FIGS. 328 to 331, the mechanism of the seismic sensor amplitude device unit may be any mechanism that opens and closes the valve by moving the valve (weight) from the normal position due to seismic force. The use of seismic sensor amplitude devices other than those (for example, those described in FIGS. 288 to 327) is also conceivable.
In these, the structure 1 to be isolated and the structure 2 to support the structure to be isolated and the fixing device composed of a piston-like member and its insertion cylinder, etc., are switched symmetrically. There is.
8.1.2.3. Direct method (automatic control type fixing device)
The direct method is a method of directly controlling the operating part of the fixing device by a force or command from the earthquake sensor (amplitude) device.
8.1.2.3.1. Seismic sensor amplitude device equipped type
The invention of claim 107 is
It relates to an automatic control type fixing device equipped with a direct type seismic sensor amplitude device, and an automatic control device is provided in the operating part of the fixing device.
In the event of an earthquake, the seismic sensor amplitude device is activated or the seismic sensor command releases the seismic isolation structure and the structure that supports the seismic isolation structure,
It is a device that fixes after an earthquake.
With regard to the direct type seismic sensor amplitude device equipped type, there are a case of a fixed pin type fixing device and a case of a connecting member valve type fixing device.
(1) Fixing pin type fixing device
This is a case where the operating part of the fixing device is a fixing pin.
The fixed pin type fixing device (automatic control type fixing device) equipped directly with the seismic sensor amplitude device senses the initial tremor of the earthquake by the seismic sensor (amplitude) device, and the fixing pin 7 is inserted from its insertion portion 7-v. It is a device that releases and locks the structure that is seismically isolated and the structure that supports the structure that is to be isolated, and automatically resets the structure after the earthquake.
The direct fixing pin type fixing device is
a. Fixed pin system
b. Pin type of connecting member system (non-flexible member and flexible member)
It is divided into two.
a. Fixed pin system
FIG. 183 to FIG. 188 show an embodiment of a fixed pin type, seismic sensor amplitude device equipped automatic control type fixing device.
FIGS. 183 to 184 show the case where the seismic sensor amplitude device is a gravity restoring type, FIGS. 185 to 186 show the case where the seismic sensor amplitude device is a spring restoring type, and FIGS. 187 to 188 show the seismic sensor amplitude device as a pendulum type. 183, 185, and 187 show the case of the center contact type, and FIGS. 184, 186, and 188 show the case of the peripheral contact type.
A fixing device automatic control device 22 is provided above or below the fixing pin 7 (in the figure, the fixing pin 7 is also integrated).
b. Pin type of connecting member system (non-flexible member and flexible member)
132 to 134 and 139 are pin types of a non-flexible member type connecting member system.
The seismic sensor amplitude device detects the initial tremor of the earthquake, and the fixed pin 7 is inserted from the insertion portion 7-v directly by the vibration of the weight 20 of the seismic sensor amplitude device or via the wire, rope, cable, rod, etc. An embodiment of an automatic control type equipped with a seismic sensor amplitude device in the case of drawing or inserting is shown.
FIG. 139 shows an embodiment of the fixing device portion in the case where the fixing pin 7 is pulled out from the insertion portion 7-v with an electromagnet and inserted by an electric signal by the mechanism of the seismic sensor amplitude device of the following 1) to 2). Is shown.
The portion where the tip 7-w of the fixing pin 7 and the tip 7-w of the fixing pin 7 of the piston-like member 2-p, 1-p abuts is shaped so that the frictional resistance is large, and is usually engaged with each other. Time is locked.
In the event of an earthquake, the fixing device automatic control device (electromagnet) 22-a is actuated by the signal from the earthquake sensor, the fixing pin 7 is released, and the structure 1 that is isolated and the structure that supports the structure that is isolated 2 is a mechanism for releasing the fixation.
Moreover, FIG. 182 is a pin type of the flexible member type connecting member system of the present invention (see 8.0.1.3.1.).
Furthermore, if you sort by seismic sensor amplitude device type,
1) Gravity restoration type / spring restoration type earthquake sensor amplitude device equipped type
a) Center contact type
FIG. 183 shows an embodiment in the case where the seismic sensor amplitude device is a gravity restoration type, and FIG. 185 shows an embodiment in the case of a spring restoration type.
In the case of a gravity restoring type, spring restoring type (seismic isolation plate type) seismic sensor amplitude device, the weight (sliding part) 20 on the seismic isolation plate of the seismic sensor amplitude devices 14 and 15 and its (before or after the earthquake) A contact 23-c such as electricity is attached to both the stop position.
Under normal conditions, the weight 20 (sliding portion) stays at the stop position, and the contact 23-c such as electricity keeps overlapping, so that the fixing device automatic control device 22 operates and the fixing pin is set (= locked / fixed). Is maintained (and enters a power saving state after a certain period of time).
If the weight (sliding part) 20 moves during an earthquake and the continuity of the energized state is broken, the fixing device automatic control device 22 does not operate, the fixing pin 7 is released (by spring or gravity), and the seismic isolation is performed. The fixed structure 1 and the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated are released.
After the earthquake, the weight 20 (sliding portion) stays again at this stop position, and when the energized state continues, the fixing device automatic control device 22 is activated, and the structure 1 from which the fixing pin 7 is isolated is removed. It automatically restores the fixed position (and enters a power saving state after a certain period of time).
In the case of the center contact type device, the size of the contact 23-c such as electricity determines the seismic isolation sensitivity of the seismic isolation device. If the contact is large, the sensitivity is low, and if it is small, the sensitivity is high. However, considering the residual displacement after the earthquake, it is necessary to make it large enough.
Further, by making the size of the contact adjustable, it becomes possible to adjust the sensitivity of the seismic isolation device.
b) Peripheral contact type
Furthermore, methods other than the above-mentioned center contact type are also conceivable.
FIG. 184 and FIG. 186 show the embodiment. FIG. 184 shows the case where the seismic sensor amplitude device is a gravity restoring type, and FIG. 186 shows the case of a spring restoring type.
Gravity restoration type, spring restoration type (seismic isolation dish type) seismic sensor amplitude device 14, 15 weight 20 (sliding part) on seismic isolation dish, and peripheral parts other than stop position (before or after earthquake) A contact 23-c such as electricity is attached to both.
Under normal conditions, the weight 20 (sliding portion) remains at the stop position, and the contact 23-c is not in contact, so that no power is supplied, and the fixing device automatic control device 22 does not operate.
When the weight (sliding part) 20 moves from the stop position during an earthquake and both the contacts 23-c such as electricity are overlapped and energized, the fixing device automatic control device 22 is activated, and the fixing pin 7 is pulled out. The structure 1 that is quake and the structure 2 that supports the structure that is quake-free are released.
After the earthquake, when the weight 20 (sliding portion) stays at the stop position again and is not energized, the fixing device automatic control device 22 does not operate, and the fixing pin 7 is seismically isolated (by spring or gravity). It returns to the original position where 1 is fixed.
For both the a) center contact type and b) peripheral contact type, it is desirable that the seismic isolation plate 3 has a gravity restoring type, omnidirectional spherical surface or mortar-shaped concave sliding surface portion. Directionality (including reciprocation, hereinafter the same) may be used.
In the case of the base-isolated plate 3 having a non-concave flat sliding surface portion, it becomes a spring restoring type, and the weight 20 (sliding portion) is restored to its original position by a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 9. This is the case. Moreover, the weight 20 (sliding part) of the seismic isolation plate 3 may be simply spherical.
2) Pendulum type seismic sensor amplitude device equipped type
a) Center contact type
FIG. 187 shows an embodiment where the seismic sensor amplitude device is of the pendulum type.
In the case of the pendulum type seismic sensor amplitude device, contacts 23-c such as electricity are attached to both the pendulum of the seismic sensor amplitude device 13 and its stop position.
Under normal conditions, the pendulum stays at the stop position, and the contact 23-c such as electricity continues to overlap, so that the fixing device automatic control device 22 operates and the fixing pin is set (= locked / fixed). Is maintained (and enters a power saving state after a certain period of time).
When the pendulum moves during an earthquake and the continuity of the energized state is broken, the fixing device automatic control device 22 does not operate, and the fixing pin 7 is released (by a spring or gravity, etc.) to be seismically isolated. 1 and the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated are released.
After the earthquake, the pendulum stays again at this stop position, and when the energized state continues, the fixing device automatic control device 22 is activated and the fixing pin 7 is automatically restored to the position where the structure 1 to be isolated is fixed. (And enters a power saving state after a certain period of time).
b) Peripheral contact type
Furthermore, methods other than the above-mentioned center contact type are also conceivable.
FIG. 188 shows this embodiment.
A contact 23-c such as electricity is attached to both the pendulum of the seismic sensor amplitude device 13 and the peripheral part other than the stop position.
Under normal conditions, the pendulum stays at this stop position, and the contact 23-c is not in contact, so that no power is supplied, and the fixing device automatic control device 22 does not operate, and therefore does not act on the fixing pin.
In the event of an earthquake, the pendulum moves from this stop position, and when both electrical contacts 23-c are overlapped and energized, the fixing device automatic control device 22 operates, the fixing pin 7 is pulled out, and the structure is isolated. The fixation between the body 1 and the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated is released.
After the earthquake, when the pendulum stays again at this stop position and the power is not supplied, the fixing device automatic control device 22 does not operate, and the fixing pin 7 fixes the structure 1 to be seismically isolated (by spring or gravity). Return to the original position.
It should be noted that both the a) center contact type and b) peripheral contact type preferably have omnidirectional pendulums, but may be unidirectional (including reciprocation, the same applies hereinafter).
183 to 184 show the case where the seismic sensor amplitude device 14 is a gravity restoring type, FIGS. 185 to 186 show the case where the seismic sensor amplitude device 15 is a spring restoring type, and FIGS. 187 to 188 show the seismic sensor amplitude device 13. Is the case of the pendulum type.
Further, in any of the gravity restoring type, the spring restoring type, and the pendulum type, the fixing device G is shown in FIGS. 183 to 183 with respect to the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated. In some cases, it may be attached in reverse to that shown in 188.
(2) Connecting member valve type fixing device
The connecting member system is divided into an inflexible member (FIGS. 145, 287, and 330) and a flexible member (FIGS. 146, 279, and 331).
In addition, in a connection member valve type fixing device, it is also possible to provide the locking member which locks a valve (fixed valve), and in that case, a connection member valve type fixing device becomes an indirect system.
a. In the case of non-flexible members
FIG. 145 shows an inflexible member type embodiment of the connecting member system.
This fixing device G is installed between a structure 1 to be isolated and a structure 2 that supports the structure to be isolated.
In FIG. 145 (a), the piston-like member 2-p, which is a member of the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated and slides in the cylinder without substantially leaking liquid or gas, is a universal rotating contact 2- It is connected to a support member 2-g installed on the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated via x, and the insertion cylinder 1-a made of the member of the structure 1 to be seismically isolated is connected to the support member 2-g. The support member 1-g and the universal rotating contact 1-x are connected to the support member 1-g installed in the structure 1 to be seismically isolated.
In FIG. 145 (b), the piston-like member 1-p, which is a member of the structure 1 to be seismically isolated and slides through the cylinder without substantially leaking liquid or gas, is connected via the universal rotary contact 1-x. The insertion tube 2-a, which is connected to the support member 1-g installed in the structure 1 to be seismically isolated and which supports the structure to be seismically isolated, comprises the support member 2- It is connected to the supporting member 2-g installed in the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated via g and the universal rotating contact 2-x.
These are symmetrical types in which the relationship between the structure 1 to be isolated and the structure 2 that supports the structure to be isolated and the fixing device G is switched left and right or up and down.
Furthermore, the liquid / gas etc. that connect the opposite sides of the insertion cylinders 1-a and 2-a with the piston-like members 2-p and 1-p sandwiched between them (the ends of the range in which the piston-like members slide). Route (pipe) 7-e is provided,
As a valve (fixed valve) for fixing the fixing device G in the middle of this path (pipe) 7-e, an electric valve, electromagnetic valve, mechanical valve, hydraulic / pneumatic (hydraulic / pneumatic) valve, etc. 7-ef Is installed.
When this valve (fixed valve) 7-ef is an electric type such as a motor-operated valve or a solenoid valve, the seismic sensor amplitude device and the electric wire 23 are interlocked. In the case of a mechanical valve, the seismic sensor amplitude device is connected to the wire and rope. , Interlocked by cables, rods, etc. 8,
It opens and closes by the command and movement (vibration of the weight 20). Normally, this motorized valve, solenoid valve, mechanical valve, hydraulic / pneumatic (hydraulic / pneumatic) valve 7-ef is closed, and the liquid and gas in the insertion tube 1-a, 2-a are free. Cannot move in the route (tube) 7-e.
When the seismic sensor amplitude device detects a seismic force of a certain level or more in the electric type, an electric signal is sent from the mechanism (1), and in the case of the mechanical type, the weight 20 of the seismic sensor amplitude device vibrates, This interlocking motor-operated valve, solenoid valve, mechanical valve, hydraulic / pneumatic (hydraulic / pneumatic) valve, etc. 7-ef opens and the fixing device G is released and the seismic isolation structure 1 and seismic isolation The structure 2 supporting the structure to be released is released,
When the seismic sensor (amplitude) device senses that the seismic force is below a certain level (when the weight 20 no longer vibrates), this motorized valve, solenoid valve, mechanical valve, hydraulic / pneumatic (hydraulic / pneumatic) Pressure) valve 7-ef closes again, fixing device G is fixed, structure 1 to be isolated and structure 2 supporting the structure to be isolated are fixed and returned to the normal state It is.
At this time, a timer or delay device for fixing the fixing device after a certain period of time after the seismic sensor amplitude device senses that the seismic force has become below a certain level (after the weight 20 no longer vibrates). (See 8.5).
b. For flexible members
In the case of the flexible member, the configuration is basically the same as that of the non-flexible member except that the connecting member is a flexible member.
The fixing portion 7-p of the fixing device installed in either the structure 2 supporting the structure to be seismically isolated or the structure 1 to be seismically isolated and the other structure are fixed. They are connected by a connecting member of a flexible member 8-f such as a wire, a rope, and a cable through an insertion port 31 provided on the structure side where the apparatus is installed. The support point between the other structure and the flexible member 8-f is a flexible joint 8-fj that can rotate 360 degrees.
Regarding the shape of the insertion port 31,
When giving one-way (including reciprocation, the same applies below) restoration performance, the insertion port is a curved surface with a rounded corner, the insertion port through a roller,
When giving omnidirectional restoration performance, like a curved bowl-shaped insertion port with a rounded corner, a trumpet-shaped insertion port, a mortar-shaped insertion port,
The angle at which the flexible member 8-f and the insertion port 31 are in contact is rounded or via a rotor such as a roller (in this case, two axes perpendicular to the flexible member 8-f (the two axes are mutually For example, it is necessary to provide a rotor such as a roller in accordance with the vertical direction. Further, the material of the insertion port 31 is preferably a low friction material and needs strength.
FIG. 146 shows an example of the connecting member valve type fixing device for the flexible member.
Note that FIGS. 287 and 330 of the non-flexible member and FIGS. 279 and 331 of the flexible member have already been described in 8.1.2.2.5.
8.1.2.3.2. Earthquake sensor equipped type (automatically controlled by electricity etc.)
(1) General
Electrodynamic type, piezoelectric type, variable resistance type (sliding resistance type, strain gauge type, etc.), variable inductance type (gap change type conversion element, differential transformer, etc.), servo acceleration type, etc., or other seismometers An automatic control type fixing device equipped with a vibrometer of the type used for the earthquake as an earthquake sensor is also conceivable.
The content of the invention described in claim 107 is that, and FIG. 192 (a) and FIG. 192 (b) (when the seismic sensor is Jb) show an embodiment thereof.
When the seismic sensor J-b and the fixing device automatic control device 22 linked with the electric wire 23 for transmitting signals are installed, and the seismic force (acceleration, speed, displacement, etc.) exceeds a certain level, the seismic sensor J-b Detecting this, the fixing device automatic control device 22 operates to release the operating portion 7 of the fixing device such as a fixing pin, and supports the structure 1 to be isolated and the structure to be isolated. 2 is released.
At the end, the seismic force is below a certain level, and after a certain period of time after the earthquake sensor J-b senses the end of the earthquake, the fixing device automatic control device 22 moves the operating portion 7 of the fixing device such as a fixing pin, The structure 1 to be seismically isolated is returned to the fixed position.
In addition, when this fixing device G is attached to the structure 1 that supports the structure 1 that is seismically isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated, the reverse of FIGS. 192 (a) and 192 (b) There is also.
“A certain seismic force above a certain level” or “A certain seismic force below a certain level” (When the seismic force of the fixed device automatic control device reaches how much the earthquake, the operating part of the fixing device such as the fixed pin is released, and when the fixed device is settled, the fixed pin As for the operation part of the fixing device such as setting (= locking / fixing), it should be adjustable and set according to the situation of each site.
(2) Seismic sensor equipped type by seismic power generation (see 8.1.2.2.1. (2) 2) (2))
The invention described in claim 108 is that the seismic sensor of the fixing device equipped with the earthquake sensor (amplitude) device of the invention described in (1) (claim 107) is the seismic power generation of 7.2. (Claim 88). This is the case with a device type seismic sensor.
Use the seismic generator with seismic isolation described in 7.1. Or the seismic power generator seismic sensor described in 7.2. Instead of the seismic sensor equipped type in 8.1.2.3.2. (1) to release the fixing device. This is the case. In this type, the automatic control device directly releases the operating portion of the fixing device. In this case, since the power generated by itself is used for the operation of the fixing device, no power supply facility is required.
FIGS. 192 (a) and 192 (b) (when the seismic sensor is Jk) show an embodiment of the fixing device according to the 108th aspect of the present invention.
When the acceleration, speed, or displacement of the earthquake exceeds a certain level, the seismic power generator type seismic sensor J-k is activated, and the fixed power automatic controller 22 linked with the power generated by the seismic power generator type seismic sensor J-k Actuating so as to release the actuating part 7, the structure 1 to be isolated and the structure 2 supporting the structure to be isolated are released.
At the end of the earthquake, the seismic force is below a certain level, and after a certain period of time after the seismic power generation device type earthquake sensor J-k stops operating, the fixing device automatic control device 22 operates the operating portion of the fixing device such as a fixing pin. 7 is returned to the position where the structure 1 to be seismically isolated is fixed.
In addition, when this fixing device G is attached to the structure 1 that supports the structure 1 that is seismically isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated, the reverse of FIGS. 192 (a) and 192 (b) There is also.
Claim 109 is
A seismic sensor (amplitude) device equipped fixing device according to claim 107 or claim 108,
After an earthquake, an earthquake sensor (amplitude) is equipped with a device that automatically returns the operating part of the fixing device such as a fixing pin to its original position according to the operation of the earthquake sensor amplitude device or the command of the earthquake sensor ) Equipment-equipped fixing device.
Claim 110 provides
A seismic sensor (amplitude) device equipped fixing device according to claim 107 or claim 108,
The seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device is characterized in that the insertion portion of the fixing pin has a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape.
(3) Fixed pin type / connecting member valve type fixing device
Regarding the above (1) and (2), there are a case of a fixed pin type fixing device and a case of a connecting member valve type fixing device.
1) Fixing pin type fixing device
FIG. 139 is a case of a fixed pin type fixing device (non-flexible member type connecting member system), and the fixing pin 7 is pulled out and inserted from the insertion portion 7-v with an electromagnet according to an electric command from the earthquake sensor. An embodiment of an automatic control type fixing device equipped with an earthquake sensor is shown.
The portion where the tip 7-w of the fixing pin 7 and the tip 7-w of the fixing pin 7 of the piston-like member 2-p, 1-p abuts is shaped so that the frictional resistance is large, and is usually engaged with each other. Time is locked.
In the event of an earthquake, the fixing device automatic control device (electromagnet) 22-a is actuated by the signal from the earthquake sensor, the fixing pin 7 is released, and the structure 1 that is isolated and the structure that supports the structure that is isolated 2 is a mechanism for releasing the fixation.
In addition to this, there is a fixing pin type fixing device (FIGS. 192 (a) and 192 (b)) of a flexible member type connecting member system or a fixed pin type direct system.
2) Connecting member valve type fixing device
FIG. 145 is an embodiment of the seismic sensor equipped automatic control type fixing device in the case of the connecting member valve type fixing device in the case of releasing the fixing of the operating portion of the fixing device by an electric command from the earthquake sensor. .
This fixing device G is installed between a structure 1 to be isolated and a structure 2 that supports the structure to be isolated.
In FIG. 145 (a), the piston-like member 2-p, which is a member of the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated and slides in the cylinder without substantially leaking liquid or gas, is a universal rotating contact 2- It is connected to a support member 2-g installed on the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated via x, and the insertion cylinder 1-a made of the member of the structure 1 to be seismically isolated is connected to the support member 2-g. The support member 1-g and the universal rotating contact 1-x are connected to the support member 1-g installed in the structure 1 to be seismically isolated.
In FIG. 145 (b), the piston-like member 1-p, which is a member of the structure 1 to be seismically isolated and slides through the cylinder without substantially leaking liquid or gas, is connected via the universal rotary contact 1-x. The insertion tube 2-a, which is connected to the support member 1-g installed in the structure 1 to be seismically isolated and which supports the structure to be seismically isolated, comprises the support member 2- It is connected to the supporting member 2-g installed in the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated via g and the universal rotating contact 2-x.
These are symmetrical types in which the relationship between the structure 1 to be isolated and the structure 2 that supports the structure to be isolated and the fixing device G is switched left and right or up and down.
Furthermore, the liquid / gas etc. that connect the opposite sides of the insertion cylinders 1-a and 2-a with the piston-like members 2-p and 1-p sandwiched between them (the ends of the range in which the piston-like members slide). Route (pipe) 7-e is provided,
An electric valve, electromagnetic valve, mechanical valve, hydraulic / pneumatic (hydraulic / pneumatic) valve, etc. are installed in the middle of this path 7-e as a valve (fixed valve) for fixing the fixing device G. Is done. This valve (fixed valve) 7-ef is interlocked by the seismic sensor and the electric wire 23, and opens and closes according to the command. Normally, this motorized valve, solenoid valve, mechanical valve, hydraulic / pneumatic (hydraulic / pneumatic) valve 7-ef is closed, and the liquid and gas in the insertion cylinder 1-a, 2-a It is not possible to move freely in the route (tube) 7-e.
When the seismic sensor detects a certain level of seismic force, the motor-operated valve, solenoid valve, mechanical valve, hydraulic / pneumatic (hydraulic / pneumatic) valve, etc. 7-ef will open and the fixing device G will be unlocked. The structure 1 to be isolated and the structure 2 supporting the structure to be isolated are released,
When the seismic sensor detects that the seismic force has become below a certain level, the interlocking motor-operated valve, solenoid valve, mechanical valve, hydraulic / pneumatic (hydraulic / pneumatic) valve, etc. 7-ef closes again and the fixing device This is a mechanism for fixing G and fixing the structure 1 to be isolated and the structure 2 supporting the structure to be isolated to return to the normal state.
At this time, a timer or delay device (see 8.5) may be provided to fix the fixing device after a certain period of time after the seismic sensor senses that the seismic force has become below a certain level.
8.1.2.4. Seismic sensor (amplitude) device
8.1.2.4.1. Seismic sensor (amplitude) device
Seismic sensor (amplitude) devices are divided into seismic sensors and seismic sensor amplitude devices.
1) Seismic sensor amplitude device
There are three types of seismic sensor amplitude devices: gravity restoration type, spring restoration type, and pendulum type.
The weight of the seismic sensor amplitude device vibrates due to the seismic force and returns to its original position by gravity or a spring.
FIGS. 149 to 150 show the case where the seismic sensor amplitude device is a gravity restoring type. The seismic isolation plate 3 of the seismic sensor amplitude device 14 has a concave sliding surface portion such as a spherical surface or a mortar, and a weight 20 (sliding portion) whose amplitude is freed by vibration during an earthquake or the like is applied to the surface. Slip and return to its original position by gravity due to the shape of the base plate.
151 to 152 show a case where the seismic sensor amplitude device is a spring restoration type.
The seismic isolation plate 3 of the seismic sensor amplitude device 15 has a flat sliding surface portion, and the weight 20 (sliding portion) whose amplitude is freed by vibration during an earthquake or the like slides on the surface of the weight 20 (sliding portion). Return to the original position by springs, rubber, magnets, etc. connected to the sliding part.
FIGS. 157 to 158 show a case where the seismic sensor amplitude device is of a pendulum type.
In the seismic sensor amplitude device 13, the pendulum weight 20 whose amplitude is liberated by vibration during an earthquake or the like returns to its original position by gravity.
2) Seismic sensor-equipped fixing device
Electrodynamic type, piezoelectric type, variable resistance type (sliding resistance type, strain gauge type, etc.), variable inductance type (gap change type conversion element, differential transformer, etc.), servo acceleration type, or other seismometers, etc. The electric vibration meter of the type used is used as the seismic sensor.
8.1.2.4.2. Location of seismic sensor (amplitude) device
In each of the devices in 8.1.2., The installation location of the seismic sensor or seismic sensor amplitude device (pendulum type 13, gravity restoring type 14, spring restoring type 15) Either of the supporting structures may be used, but a place where vibration other than the seismic force does not work, that is, a structure that supports the structure to be isolated is better. Moreover, when sending commands from the earthquake sensor by electricity etc., it is possible to have a place such as underground where vibration other than seismic force does not work.
8.1.2.4.3. Seismic sensor (amplitude) device design
(1) Period of earthquake sensor (amplitude) device
1) Periodic design of seismic sensor (amplitude) device
The invention according to claim 111 is an invention relating to the period of the earthquake sensor (amplitude) device.
For each device of the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device in 8.1.2., The period of the sensor unit such as the weight of the seismic sensor (amplitude) device (in the case of the seismic sensor amplitude device, the weight cycle) It is in line with the natural period of the ground of the site where the structure where it is installed is built.
Seismic sensor (amplitude) devices that resonate in synchronization with the ground period are more sensitive.
Specifically, the period of the weight 20 of the seismic sensor (amplitude) device is adjusted according to the ground type (class such as type 1, type 2, type 3) of the site to be built.
If the ground period of the site is long, the pendulum type needs to be longer in the case of the pendulum type, and the gravity restoration type (spherical type) and spring restoration type using the base isolation plate rather than the pendulum type. A seismic sensor (amplitude) device is suitable.
Actually, it is difficult to perfectly match the period of the weight 20 with the ground period, and even a rough one has no practical problem.
2) Weight resonance device of seismic sensor amplitude device
The invention according to claim 112 is an invention relating to a resonance device for a weight of an earthquake sensor amplitude device.
In order to resonate the weight at the time of an earthquake, it is necessary to give a margin (sag) to the wire, rope, cable, rod, etc. 8 connected to the weight 20 (also connected to the fixing device).
However, since sensor sensitivity decreases when sagging is applied, a method that does not give sagging is desired.
Therefore, a surrounding member 20-a that receives the collision of the weight and becomes a weight is provided around the weight 20, and a wire, rope, cable, rod, or the like 8 connected to the fixing device is attached to the surrounding member 20-a.
By doing so, the weight 20 can resonate with the earthquake at the time of the earthquake, and there is no need to give a margin (sag) to the wire, rope, cable, rod, etc. 8 connected to the fixing device.
FIG. 274 shows an example.
The weight 20 collides with impact by resonance during an earthquake, and vibrates the surrounding material 20-a.
By changing the weight ratio between the weight 20 and the surrounding material 20-a, it is possible to cope with the sensitivity in consideration of the balance between the vibration of the surrounding material 20-a itself and the resonance of the weight 20.
It is desirable that the distance between the weight 20 and the surrounding member 20-a has a width that allows the weight 20 to resonate.
3) Multi-weight resonance device of seismic sensor amplitude device
The invention according to claim 113 is an invention relating to a resonance device for a plurality of weights of an earthquake sensor amplitude device.
When considering a sensor that can cope with the width of the ground period, a plurality of weights 20 are provided, and the vibration period is changed for each of the weights 20, thereby making it possible to give a width to the ground period.
The period of the weight 20 is adjusted for each period (takes a period-frequency spectrum) of an earthquake (especially initial tremor, P wave).
FIG. 275 shows an example.
4) Multiple resonance device of seismic sensor amplitude device
The invention according to claim 114 is an invention relating to a multiple resonance device of an earthquake sensor amplitude device.
When considering a sensor that can respond to the width of the ground period, a spring is also provided on the pendulum support itself of the seismic sensor amplitude device, so that two periods can be obtained by the pendulum and the spring, corresponding to the width of the ground period It becomes possible to make it.
The period of a pendulum and a spring (an elastic body such as a spring or rubber, or a magnet) is adjusted to the top two of the most frequent periods (taken a period-frequency spectrum) of the ground period (especially initial fine movement, P wave). The spring should be set to short cycle and the pendulum should be set to medium and long cycle.
FIG. 276 and FIG. 277 are examples thereof.
The seismic sensor amplitude device J-a is supported by a spring 9-u, is installed separately from the fixing device G, and can be vibrated in the horizontal direction by the spring 9-u. The spring 9-u has a short period, and the pendulum formed by the weight 20 and the suspension member 20-s of the seismic sensor amplitude device Ja has a longer period as a resonance region. In this mechanism, resonance is obtained.
Then, the periods of the pendulum and the spring are respectively adjusted to the top two of the most frequent periods (taking the period-frequency spectrum) of the ground period (especially initial fine movement, P wave).
When this mechanism causes the entire seismic sensor amplitude device Ja or the weight 20 to vibrate during an earthquake, the wire, rope, cable, rod, etc. whose amplitude is connected to the suspension material 20-s of the weight 20 at the support point 8-y 8 and then to the power point 36-l of the amplifier lever 36-b. The part where the wire, rope, cable, rod, etc. 8 crosses between the seismic sensor amplitude device Ja and the fixing device G is covered with a flexible protective cover 36-ta that can absorb the vibration of the seismic sensor amplitude device Ja. Sometimes it passes. This wire, rope, cable, rod, etc. 8 is provided with a guide member 19-a such as a roller in the vicinity of the support point 8-y and before the force point 36-l of the insulator 36-b. -a or even if the direction of vibration of the weight 20 is not a force in the direction of pulling out the lock member 11, it is converted and transmitted to the force point 36-l of the amplifier lever 36-b as a force in the direction of pulling out the lock member 11. It is like that. The connection point between the wire, rope, cable, rod, etc. 8 and the force point 36-l of the insulator 36-b is in a horizontally long hole 36-z, and the end 8- of the wire, rope, cable, rod 8 etc. When e is engaged so that it can move freely within the range of the oblong hole 36-z in a shape capable of transmitting a tensile force, and the seismic sensor amplitude device Ja and the weight 20 are stationary, the end 8 -e is positioned at the end of the horizontally long hole 36-z on the side close to the seismic sensor amplitude device Ja. At this time, the horizontal size of the oblong hole 36-z is larger than the maximum amplitude of the seismic sensor amplitude device Ja and the weight 20. With this mechanism, the force due to the vibration of the seismic sensor amplitude device Ja and the weight 20 is transmitted only in the direction of releasing the lock member 11 of the fixing pin 7 after this amplifier.
According to the insulator 36-b of this amplifier, the displacement at the force point 36-l is (distance from the fulcrum 36-h to the action point 36-ja) / (distance from the fulcrum 36-h to the force point 36-l) times. As a result, the displacement at the action point 36-ja is obtained, and the displacement transmitted to the lock member 11 connected to the action point 36-ja is amplified accordingly. However, since the force at the action point 36-ja is a value obtained by dividing the force at the force point 36-l by this magnification, it is necessary to increase the weight of the weight 20 accordingly.
In FIG. 276, the delay device provided in the fixing device G has the same mechanism as that of the hydraulic / pneumatic cylinder type of 8.5.2).
The inside of the fixing device G is immersed in a viscous liquid (gas), (the portion from the insertion tube 7-a to the valves 7-f and 7-fb) and the first portion (the valves 7-f and 7). (part after -fb) is divided into a second part and is attached so as to open when the fixing pin 7 is retracted, and a pipe 7 having a diameter smaller than that of the valve 7-f, 7-fb -e (and the lock member 11).
When the lock member 11 is released at the time of an earthquake and the piston-like member 7-p of the fixing pin 7 is drawn into the insertion tube 7-a, the valves 7-f and 7-fb are pushed open, and the liquid (gas) is released from the fixing pin. The moved part moves from the first part to the second part through the valves 7-f and 7-fb.
The fixed pin 7 once pulled receives a force in the direction of being pushed out by the spring 9-c, but the valves 7-f and 7-fb do not allow back flow, so that the liquid (gas) is not in the valves 7-f and 7- It moves from the second part to the first part through the pipe 7-e having a diameter smaller than fb.
Due to the nature of the valves 7-f and 7-fb and the pipe 7-e, the movement of the tip 7-w of the piston-like member is quick in the direction of entering the cylinder 7-a and is delayed in the direction of exiting. Is done. In order to prevent dust, dust or moisture from entering the fixing device G and to prevent liquid (gas) from leaking from the inside of the fixing device G, a seal is provided at the opening of the insertion tube 7-a. It is also conceivable to provide a dustproof / waterproof cover 7-pc with a member 7-pd. This may be installed outside the fixing device G as in the case of FIG. 276, or may be incorporated directly into the opening of the insertion tube 7-a.
FIG. 277 shows a separated type in which the fixing pin 7 of the embodiment of FIG. 276 is divided into two. The horizontal force such as wind fluctuation is received only by the external fixing pin 7-psa, and the internal fixing pin 7 -psc is the case where horizontal force can be smoothly moved up and down without being transmitted. At this time, the end 7-psb of the external fixing pin 7-psa (in contact with the internal fixing pin 7-psc) and the end 7 of the internal fixing pin 7-psc (in contact with the external fixing pin 7-psa) -psd is a concave curved surface with a small curvature on one side and a convex curved surface with a slightly larger curvature on the other, and the diameter of the external fixing pin 7-psa that is a piston with respect to the cylinder is small, and the internal fixing pin The diameter of 7-psc is almost the maximum, that is, the diameter of the external fixing pin 7-psa with respect to the cylinder is large, and the diameter of the internal fixing pin 7-psc is small with respect to the cylinder. As a result, the hermeticity of the internal fixing pin 7-psc as a hydraulic piston can be improved, and the horizontal force received by the external fixing pin 7-psa can be transmitted to the internal fixing pin 7-psc. Only the axial force can be applied to prevent the internal fixing pin 7-psc from biting into the cylinder. It is also possible to adopt a mechanism like this. This method can be used for all fixing devices of the fixing pin type. In particular, it is an advantageous method in the case of a piston-type fixing pin.
(2) Omnidirectional sensitivity
1) Trumpet shaped hole
Each of the seismic sensor amplitude devices (pendulum type 13, spring restoring type 14, gravity restoring type 15) shown in FIGS. 150, 152 and 158 is a wire rope cable connected to the weight 20 and the fixing device.・ If the direction in which the rod 8 is coupled with the seismic amplitude direction of the weight 20, the sensitivity of the pulling force or compressive force transmitted to the wire, rope, cable, rod etc. 8 is good, and other angles The seismic amplitude, especially in the right-angled direction, is less sensitive.
The invention described in claim 115 solves the problem, and FIGS. 266 to 268 show the embodiments thereof. It is possible to transmit the same pulling force or compressive force to the wire, rope, cable, rod, etc. 8 in all directions of the earthquake amplitude.
A weight 20 is installed in the main body of the seismic sensor amplitude device (pendulum type 13, gravity restoring type 14, spring restoring type 15) so that it can vibrate in all directions. The cable 8 is joined to the fixing device, and is connected to the main body (housing or support frame) (or inside or outside) of the seismic sensor amplitude device directly above or below the weight 20 and connected to the weight 20. An insertion portion having a mortar-shaped or trumpet-shaped hole 31 through which the wire, rope, cable, etc. 8 passed is provided, so that the equivalent to the wire, rope, cable, etc. 8 for any direction of seismic force. Allows transmission of tensile or compressive force.
FIG. 266 shows the case where the seismic sensor amplitude device is a pendulum type, FIG. 267 shows the case of the gravity restoration type, and FIG. 268 shows the case of the spring restoration type.
In FIGS. 267 and 268, the weight 20 slides (slides or rolls) on the seismic isolation plate. In the figure, it is a case where rolling is performed by a roller or ball bearing or the like in consideration of high sensitivity.
Fig. 267 is a gravity restoration type, and the seismic isolation plate can be a mortar type or a spherical type, but it should be adjusted to the ground type 1, 2, or 3 ground periods of the site to be built. Therefore, it is appropriate that the seismic isolation plate is a spherical type that can adjust the natural period.
2) Roller guide member
Claim 116 is the invention of the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device in which the sensitivity of the seismic sensor amplitude device to the earthquake is constant regardless of the direction of the seismic force.
In the fixing device equipped with the seismic sensor amplitude device according to 8.1.2. (In claims 92 to 111), the wire rope cable connected to the fixing device G in the horizontal direction of the weight 20 of the seismic sensor amplitude device 8 is connected, and two guide members 19-a such as a roller (vertical axis etc.) are provided in the vertical direction right next to the weight 20 (with a margin of amplitude), and this wire rope cable The above-mentioned object is achieved by being configured so that the same pulling force or compressive force can be transmitted in all directions by passing Eq.
FIG. 276 and FIG. 277 are examples of this, and are described in detail in (1) 4) of 8.1.2.4.3.
(3) Seismic sensor amplitude device with amplifier (Part 1)
The invention described in claim 117 is an invention of an amplitude sensor for an earthquake sensor with an amplifier, and FIGS. 269 to 272 and 205 are examples thereof.
By incorporating insulators, pulleys, gears, etc. into the seismic sensor amplitude device, the tensile length or compression length at the time of the earthquake of the wire, rope, cable, rod etc. connected to the seismic sensor amplitude device is amplified. It is an invention to increase the sensitivity of the fixing device to an earthquake.
FIGS. 269 to 271 show an embodiment in which an insulator is used as an amplifier, and FIG. 272 shows an embodiment in which a gear is used as an amplifier.
FIG. 269 shows a case where the seismic sensor amplitude device is a pendulum type.
When the weight 20 of the pendulum vibrates during an earthquake, the weight 20 becomes the power point of the insulator 36-b, and its amplitude passes through the fulcrum 36-h of the insulator 36-b, which is the other point of the insulator 36-b. The wire rope is amplified according to the ratio of the distance from the force point to the fulcrum 36-h and the distance from the fulcrum 36-h to the action point 36-j. -The length by which the cable 8 is pulled increases.
Note that the fulcrum 36-h of the insulator is a fulcrum of the insulator that rotates in all directions.
FIG. 270 shows a case where the seismic sensor amplitude device is a spring restoration type.
When the weight 20 vibrates during an earthquake, the force point 36-l of the insulator 36-b inserted into the insertion portion 36-m of the weight 20 vibrates in conjunction with the amplitude, and the amplitude thereof passes through the fulcrum 36-h of the insulator. When it is transmitted to the other end (the point of action of the insulator) 36-j of the insulator 36-b, the distance from the force point 36-l to the fulcrum 36-h, and from the fulcrum 36-h to the point of action 36-j Amplified according to the ratio to the distance, and the length of the subsequent wire, rope, cable, etc. 8 to be pulled increases.
Note that the fulcrum 36-h of the insulator is a fulcrum of the insulator that rotates in all directions.
FIG. 271 shows a case where the seismic sensor amplitude device is a gravity restoration type.
When the weight 20 vibrates during an earthquake, the force point 36-l of the insulator 36-b inserted into the insertion portion 36-m of the weight 20 vibrates in conjunction with the amplitude, and the amplitude thereof passes through the fulcrum 36-h of the insulator. , The distance from the force point 36-l to the fulcrum 36-h and the point 36-h to the point of action 36-j when it is transmitted to the other end (the point of action of the insulator) 36-j of the insulator 36-b. The length of the wire 8, rope, cable, etc. 8 to be pulled is increased in accordance with the ratio of the distance to the distance.
Note that the fulcrum 36-h of the insulator is a fulcrum of the insulator that rotates in all directions.
In addition, although the base plate can be a mortar type or a spherical type, considering that the weight period is set to the ground type 1, 2, or 3 ground period of the site, A seismic isolation plate is suitable.
FIG. 272 shows an example in which a gear is used as an amplifier, and shows a case where the seismic sensor amplitude device is of a spring restoration type.
When the weight 20 vibrates during an earthquake, the amplitude is transmitted from the rack 36-c attached to the weight 20 to the gear 36-d, and the gear 36-d rotates. In some cases, another gear may be attached. In this case, the rotation of the gear 36-d is transmitted to the second gear 36-e. Then, the wire, rope, cable, rod or the like 8 connected to the gear 36-d or the gear 36-e is pulled. At this time, depending on the size of the gear 36-d relative to the rack 36-c or the ratio of the size of the gear 36-e relative to the gear 36-d, the length of the wire, rope, cable rod, etc. Increase.
In the embodiment shown in FIGS. 270 to 272, a ball (bearing) 5-e is installed below the weight 20, but a roller (bearing) 5-f is used instead of the ball (bearing) 5-e. Can also be used.
FIG. 205 shows an embodiment of the seismic sensor amplitude device with an amplifier according to the invention of claim 117.
When the weight 20 vibrates during an earthquake, the amplitude is transmitted to a rod or the like 8-d connected to the weight 20 and then to the force point 36-l of the amplifier lever 36-b. This rod 8-d is provided with a flexible joint 8-j so that only one direction of force can be transmitted to the force point 36-l of the amplifier lever 36-b regardless of the direction of vibration of the weight 20. Yes. The connecting point between the rod 8 and the force point 36-l of the insulator 36-b is such that the end portion 8-e of the rod 8-d can transmit the tensile force to the horizontally long hole 36-z. In addition, it engages so that it can move freely within the range of the horizontally long hole 36-z, and when the weight 20 is stationary, the end 8-e has a side that is close to the weight 20 of the horizontally long hole 36-z. It is designed to be located at the end. At this time, the horizontal size of the horizontally long hole 36-z is larger than the maximum amplitude of the weight 20. With this mechanism, the force due to the vibration of the weight 20 is transmitted only to the force after the amplifier in the direction to release the lock member 11 of the fixing pin 7.
According to the insulator 36-b of this amplifier, the displacement at the force point 36-l is (distance from the fulcrum 36-h to the action point 36-j) / (distance from the fulcrum 36-h to the force point 36-l) times. As a result, the displacement at the action point 36-j is obtained, and the displacement transmitted to the rod 8-d connected to the action point 36-j is amplified accordingly. However, since the force at the action point 36-j is a value obtained by dividing the force at the force point 36-l by this magnification, it is necessary to increase the weight of the weight 20 accordingly.
Except for FIG. 272, the lever fulcrum 36-h of FIGS. 269 to 271 is such that the lever 36-b can rotate in all directions. The insertion portion 36-m of the weight 20 into which the force point of the insulator 36-b in FIGS. 270 to 271 enters is also a concave shape such as a spherical surface or a mortar, and the tip of the insulator 36-b can follow, and from which direction The seismic force can be transmitted.
Therefore, as in (2) of 8.1.2.4.3., These devices enable equivalent sensitivity (transmission of extraction force or compression force) regardless of the direction of the seismic force.
(4) Seismic sensor amplitude device with amplifier (Part 2)
The invention according to claim 118 is an invention of an amplitude sensor with an amplifier, and FIG. 273 shows an embodiment thereof.
A weight 20-b having a spherical lower part and a shape that can be freely rolled is placed on the seismic isolation plate, and an insertion part 36-m into which the force point of the insulator 36-b enters is provided on the upper part. When the weight 20-b rolls due to the seismic force, the force point 36-l also moves in conjunction with it, and the action point 36-j of the insulator 36-b also moves.
At this time, the amplitude of the movement of the force point 36-l is made up of the displacement given to the force point 36-l by the rotation of the weight 20-b (and the insertion portion 36-m) in addition to the earthquake displacement amplitude. The amplitude of the force point 36-l is amplified according to the ratio of the distance from the force point 36-l to the fulcrum 36-h and the distance from the fulcrum 36-h to the action point 36-j, and the movement of the action point 36-j. Of the amplitude. Due to the movement of the double-amplified action point 36-j, the length of the connected wire, rope, cable, or the like 8 is increased.
Note that the fulcrum 36-h of the insulator is a fulcrum of the insulator that rotates in all directions.
The insertion portion 36-m of the weight 20-b into which the force point of the insulator 36-b enters is also a concave shape such as a spherical surface or a mortar, and the tip of the insulator 36-b can follow, and the seismic force from all directions. Can be transmitted.
Further, in this system, the weight 20-b itself can freely roll, so that the ball (bearing) 5-e under the weight 20 used in FIG.
8.1.3. Interlocking type fixing device
FIGS. 148 and 170 to 178 show an embodiment of the interlocking operation type fixing device.
The interlocking operation type fixing device includes a plurality of fixing devices, and each fixing device operates in conjunction with each other.
When multiple fixing devices are installed in one structure without being linked to each other, when the seismic force is applied, the fixing devices are not always released at the same time, in which case the structure is fixed. Twists around the spot where it is. In order to solve the problem, the development of the interlocking operation type fixing device has considered a method of releasing each fixing device at the same time.
Claim 119 is:
It is a fixing device that is composed of a plurality of fixing devices and that has a mechanism in which the operating parts or locking members of the respective fixing devices are interlocked with each other. It is configured to cancel at the same time.
8.1.3.1. Interlocking type fixing device (1)
This interlocking operation type fixing device (1) can be used only for the shear pin type fixing device of 8.1.1.
FIG. 148 shows an embodiment of the invention as set forth in claim 120.
The fixing device is composed of a plurality of fixing devices including a shear pin type fixing device, and has a mechanism in which the operation parts or locking members of the fixing devices such as the respective fixing pins are interlocked with each other. A plurality of fixing devices are intended to be released simultaneously by interlocking the operating portions or locking members of the fixing devices.
As one specific example, in two or more fixing devices including a shear pin type fixing device (8.1.1.) Having a structure that can be broken or broken by a certain level of seismic force,
The fixing pin 7 of the shear pin type fixing device and the lock member 11 that locks the operation part of the other fixing device are connected to each other by wires 8, ropes, cables, rods, etc.
In the event of an earthquake, if the fixing pin 7 of the shear pin type fixing device breaks or breaks due to the seismic force, the lock member 11 of the other fixing device is released in conjunction with the wire, rope, cable, rod, etc. The fixing device is released at the same time,
A structure configured to release the fixing between the structure 1 to be isolated and the structure 2 supporting the structure to be isolated is given.
Specifically, the fixing pin 7-s of the shear pin type fixing device and the member 11 (hereinafter referred to as “locking member”) of the other fixing device that locks the fixing pin 7 are mutually wire rope. -It is connected by cables, rods, etc. 8, and is pulled by a spring 9-t for tension (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet).
The lock member 11 has a lock hole 11-v large enough to allow the fixing pin 7 to pass therethrough. An edge (edge) of the lock hole 11-v and a notch, groove, The fixing pin 7 is locked by fitting the recess 7-c. Further, the lock member 11 is configured to be slidable in a direction in which the fixing pin is locked or released.
In the event of an earthquake, if the shear pin type fixing pin 7-s breaks or breaks due to the seismic force, the shear pin 7-s is pulled out from the insertion portion 7-v by the force of 9-t such as gravity or a spring, and the wire・ The rope, cable, rod, etc. 8 is loosened, and the lock member 11 of the other fixing pin 7 linked with this wire, rope, cable, rod, etc. 8 is pulled and fixed by a tension spring 9-t. The pin 7 is removed from the notch / groove / dent 7-c, and the lock of the fixing pin 7 is released.
The fixing pin 7 is fixed by a compression spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 9-c (a tension spring or the like 9-t is also conceivable). 7 is released, and the structure 1 to be seismically isolated is released.
In addition, the fixing device G is attached to the structure 1 that is isolated from the structure and the structure 2 that supports the structure to be isolated from the direction opposite to the figure, and the wires, ropes, cables, rods 8 and the like are also reversed. Sometimes it becomes.
The present invention can also be applied to 8.1.2. Seismic sensor (amplitude) device equipped fixing device and 8.2. Wind-operated fixing device.
When a plurality of fixing devices of 8.1.2., 8.2., And 8.3. Are used, a method may be adopted in which each fixing device is operated simultaneously by an electrical command, a mechanical command, or the like.
The development of this device solves the problem of installing two or more shear pins, which is a defect of the shear pin type fixing device. That is, when a plurality of fixing pins are not cut at the same time, when the seismic force is exerted by the fixing pins that are not cut (the lock is not released), the fixing pins are twisted around the fixed points. In order to eliminate the disadvantage, a form to release the fixing pin at the same time was required. This device solves this problem.
The interlocking operation type fixing devices (2) to (5) described below are equipped with the seismic sensor (amplitude) device described in 8.1.2. It can also be used in a mold fixing device.
8.1.3.2. Interlocking type fixing device (2)
170 to 171 show an embodiment of the interlocking operation type fixing device {circle around (2)} of the invention described in claim 121.
Two or more fixing devices are used to prevent wind fluctuation, etc., and each fixing pin is fixed with a member that has the function of locking it (lock pin, lock valve, etc., hereinafter referred to as “lock member”). They are combined so that they can slide in the direction of locking or releasing the pins. The lock members are connected by a wire, rope, cable, rod, release, or the like. In the event of an earthquake, a seismic sensor amplitude device (where the weight vibrates due to seismic force), a seismic sensor device, or a shear pin type fixing device is attached to one of the lock members in a direction (extrusion direction, or When acting in the pulling direction), the locking members of the respective fixing pins simultaneously release the respective fixing devices by connecting wires, ropes, cables, rods, or releases.
This device is divided into the seismic sensor (amplitude) device equipped type (for fixing device) of 8.1.2. And the shear pin type (for fixing device) of 8.1.1.
(1) Type equipped with earthquake sensor (amplitude) device
FIG. 170 shows an embodiment of an interlocking operation type fixing device equipped with an earthquake sensor (amplitude) device (8.1.2.).
FIG. 170 shows the case where the lock member is a lock pin.
The lock member 11 is provided with a lock hole 11-v large enough to allow the fixing pin 7 to pass through to lock the fixing pin 7. A notch / groove / recess 7- provided in the fixing pin 7 is provided. The fixing pin 7 is locked by fitting the edge of the lock hole 11-v into c.
The lock members 11 are connected to each other by wires, ropes, cables, rods, etc. 8 and interlock with the direction in which the lock is released, and in the opposite direction, springs (elastic bodies such as springs and rubber, magnets, etc.) 9 (9-c in FIG. 170), and in the event of an earthquake, the vibrating weight 20 of the seismic sensor amplitude device (pendulum type 13, gravity restoring type 14, spring restoring type 15) (see 8.1.2.4.) Via a member (for example, as shown in FIG. 165, through an action part (extrusion part, pulling part, etc.) 17 as shown in FIG. 165, or as shown in FIG. 173, the wire, rope, cable, and rod in the release 8-r. Or the seismic sensor device via one of the lock member control devices 47 or the like to the lock member 11 in the direction to release the lock member 11 (the white arrow in FIG. 170 is pushed out). In the pulling direction The fixing pins 7 fitted and locked in the lock holes 11-v formed in the lock member 11 are simultaneously released. In addition, when each lock member 11 is connected by a release, etc. 8-r instead of a wire, rope, cable, rod, etc. 8, the release, etc. 8-r can be interlocked in both the extrusion direction and the pulling direction. is there.
In addition, in the direction opposite to the unlocking direction of the lock member 11, it is necessary to restore one of the lock members 11 by attaching a spring or the like 9 (9-c in the drawing).
FIG. 206 shows an embodiment in which two or more fixing devices of 8.1.2.2.4.2) are installed and operated in conjunction with each other.
In two or more of these fixation devices,
The first locking members 7-l that lock the fixing pin 7 are connected to each other by 8-r such as a wire, rope, cable, rod, or release, and when one moves, the other moves.
(2) Shear pin type
FIG. 171 shows an embodiment of an interlocking actuation type fixing device comprising a plurality of fixing devices including the shear pin type fixing device of 8.1.1.
The shear pin type fixing pin 7-s fitted and locked to the edge of the lock hole 11-v of the lock member in the notch / groove / dent 7-c is broken or broken in the event of an earthquake. When a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber, or a magnet) is pulled out of the insertion portion 7-v by the force of 9-t, the fixing pin 7-s fitted into the edge of the lock hole 11-v is not inserted. The lock member 11 is pushed out by the shape of the groove / depression 7-c, and the movement of the lock member 11 is changed by the wire / rope / cable / rod etc. 8 or the release etc. 8-r. Are interlocked in the direction in which the lock of the fixing pin is released, whereby the fixing pins 7 are simultaneously released.
8.1.3.3. Interlocking operation type fixing device (3)
FIGS. 172 to 174 show an embodiment of the interlock operation type fixing device {circle around (3)} of the invention described in claim 122.
In a plurality of fixing devices that prevent wind shaking and the like, a locking member having a plurality of lock holes 11-v that function to lock each fixing pin can move (slide) in a direction to lock or release the fixing pin. When the lock member is pushed out or pulled back in the event of an earthquake, the respective fixing pins are released from the lock holes 11-v having the function of locking and are simultaneously released.
Depending on the number of fixing devices, the shape of the locking member may be one having no branching, one having three branches, four branches, or more branches.
This device is divided into the seismic sensor (amplitude) device equipped type (for fixing device) of 8.1.2. And the shear pin type (for fixing device) of 8.1.1.
(1) Type equipped with earthquake sensor (amplitude) device
FIGS. 172 to 173 show an embodiment of the interlocking operation type fixing device equipped with the seismic sensor (amplitude) device (8.1.2.).
During an earthquake, the vibrating weight 20 of the seismic sensor amplitude device (pendulum type 13, gravity restoring type 14, spring restoring type 15) is directly or via a member linked thereto (for example, as shown in FIG. Part, tension part, etc.) 17 and connected to wire, rope, cable, rod etc. 8 in release 8-r as shown in FIG. And the like, acts on one end of the lock member 11 in the direction of releasing the lock member 11 (in the direction of pushing out the white arrow in FIG. 172 and in the pulling direction), and is opened in the lock member 11. The fixed pins 7 that are locked are simultaneously released by fitting into the notches / grooves / dents 7-c of the fixed pins 7 at the edges of the plurality of lock holes 11-v. Note that a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 9 (9-c in FIGS. 172 to 173, which works in a direction opposite to the unlocking direction of the lock member 11 is restored by 9-t. It is necessary to restore it.
(2) Shear pin type
FIG. 174 shows an example of an interlocking type fixing device comprising a plurality of fixing devices including the shear pin type fixing device of 8.1.1.
The shear pin type fixing pin 7-s, in which the edge of the lock hole 11-v of the lock member is fitted in the notch / groove / dent 7-c and locked, is broken or broken in the event of an earthquake. If the spring (such as an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) is released by the force of 9-t, the fixing pin 7-s fitted into the edge of the lock hole 11-v is notched, grooved or recessed 7-c. Due to the shape of the lock member 11, the lock member 11 is pushed out to move in the release direction of the fixed pin, and the fixed pins 7 fitted to the edges of the other lock holes 11-v of the lock member 11 are simultaneously released. .
Note that FIG. 174 shows a case where two lock holes 11-v are opened in a lock member without branching, and FIG. 172 shows each of the lock members divided into three, four, or more. In this case, the lock hole 11-v is released at the same time as an earthquake. As a matter of course, in FIG. 174, similarly to FIG. 172, a locking member divided into three, four or more is conceivable.
8.1.3.4. Interlocking type fixing device (4)
FIGS. 175 to 178 show an embodiment of the interlocking operation type fixing device (4) according to the 123rd aspect of the present invention.
In a plurality of fixing devices that prevent wind fluctuations,
A lock member having a plurality of lock holes 11-v for locking each fixing pin is attached so that it can rotate around one point of the lock member. By pushing or pulling back, the respective fixing devices are released simultaneously.
Depending on the number of fixing devices, the shape of the locking member may be one that is not branched, one that is branched into three, four, or more. 175 and 176 show a case where the lock member is not branched, FIG. 177 shows a case where the lock member is divided into three and FIG. 178 shows a case where the lock member is divided into four.
This device is divided into the seismic sensor (amplitude) device equipped type (for fixing device) of 8.1.2. And the shear pin type (for fixing device) of 8.1.1.
(1) Type equipped with earthquake sensor (amplitude) device
FIG. 175 and FIG. 177 show an embodiment of the interlock operation type fixing device equipped with the earthquake sensor (amplitude) device (8.1.2.).
FIG. 175 shows the case where the locking member is not branched.
There is a lock hole 11-v for locking the fixing pin 7 at both ends of the rotatable lock member, and in the event of an earthquake, the weight 20 that vibrates freely during the earthquake of the seismic sensor amplitude device is directly or via a member linked to it. (For example, it is connected to the wire, rope, cable, and rod 8 in the release 8-r as shown in FIG. 173 via the action portion (extrusion portion, tension portion, etc.) 17 as shown in FIG. 165). Or, the seismic sensor device operates one end of the lock member 11 via the lock member control device 47 or the like in the rotational direction (the pushing direction of the white arrow in FIG. 175 or the pulling direction). As a result, the lock member 11 is locked by being fitted into the notch / groove / dent 7-c of the fixing pin 7 at the edges of the plurality of lock holes 11-v formed in the lock member 11. Fixed pin 7 is released at the same time. It is necessary to provide a restoring force by attaching a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 9 (9-c in FIG. 175) that works in the direction opposite to the unlocking direction to the lock member.
FIG. 177 shows the case where the lock member is branched.
A locking member having a locking hole 11-v for branching into three, four or more branches and locking the fixing pin 7 at each branched end is a point 11-x of the locking member. Is attached so as to be able to rotate around the axis, and in the event of an earthquake, the vibrating weight 20 of the seismic sensor amplitude device (pendulum type 13, gravity restoring type 14, spring restoring type 15) is directly or via a member linked thereto. (For example, it is connected to the wire, rope, cable, rod, etc. 8 in the release 8-r as shown in FIG. 173 through the action part (extrusion part, tension part, etc.) 17 as shown in FIG. 165). Or, the seismic sensor device is connected to one of the branches of the lock member 11 via the lock member control device 47 or the like in the rotational direction in which the lock of the fixing pin 7 is released (the white arrow in FIG. Each of the locking members 11 is locked by being fitted into the notches, grooves, or recesses 7-c of the fixing pins 7 at the edges of the plurality of lock holes 11-v formed in the lock member 11. The fixing pin 7 is released at the same time. In addition, it is necessary to attach a spring or the like 9 (9-c in FIG. 177) that works in the reverse rotation direction to unlocking the lock member 11 to give a restoring force.
(2) Shear pin type
176 and 178 show an embodiment of an interlocking operation type fixing device including a plurality of fixing devices including the shear pin type fixing device of 8.1.1.
FIG. 176 shows the case where the lock member is not branched.
The shear pin type fixing pin 7-s, in which the edge of the lock hole 11-v of the lock member is fitted in the notch / groove / recess 7-c and locked, is broken or broken in the event of an earthquake. When a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber, or a magnet) is pulled out of the insertion portion 7-v by the force of 9-t, the fixing pin 7-s fitted into the edge of the lock hole 11-v is not inserted. Each of the lock member 11 is pushed in the direction of releasing the fixing pin due to the shape of the groove / depression 7-c, etc. The fixing pin 7 is released at the same time.
FIG. 178 shows the case where the lock member is branched.
When the edge of the lock hole 11-v of the lock member is fitted into the notch / groove / dent 7-c and locked, the shear pin type fixing pin 7-s is broken or broken in the event of an earthquake. When a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber, or a magnet) is pulled out of the insertion portion 7-v by the force of 9-t, the fixing pin 7-s fitted into the edge of the lock hole 11-v is not inserted. Each of the lock member 11 is pushed in the direction of releasing the fixing pin due to the shape of the groove / depression 7-c, etc. The fixing pin 7 is released at the same time.
In addition, the arrow with * mark in the top view of FIGS. 175-178 represents the cutting | disconnection direction of sectional drawing under it.
In the above-mentioned 8.1.3.2. Interlocking operation type fixing device (2) to 8.1.3.4. Interlocking operation type fixing device (4) in the seismic sensor amplitude device (pendulum type 13, gravity restoring type 14, spring restoring type 15) In order to freely change the sensitivity to the release of the lock member 11,
Release that connects the weight 20 of the seismic sensor amplitude device and the lock member by adjusting the distance between the action portion (push-out portion, tension portion, etc.) 17 and the lock member 11 by providing a slide device 24 or the like. The length of the wire, rope, cable and rod 8 in 8-r can be adjusted (with or without slack), or when using a pendulum-type seismic sensor amplitude device, the pendulum suspension length It is possible to freely set the sensitivity of the fixing device (how much seismic force is to be released) by making the height adjustable.
8.1.3.5. Interlocking type fixing device (5)
The invention according to claim 124 is an interlocking operation type fixing device in which one or a plurality of fixing pins are simultaneously released by an electric signal from an earthquake sensor during an earthquake.
There are two types of methods for releasing the fixation.
(1) The fixing pin itself is released by electricity
In the event of an earthquake, one or more fixing pins themselves are released by an electrical signal from an earthquake sensor.
(2) Only the fixing pin is unlocked by electricity
In the event of an earthquake, the lock of one or more fixed pins is released by an electrical signal from the earthquake sensor, and the fixed pins themselves are released by a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) and a seismic force. What will be done.
The release of the fixed pin in (1) requires quickness and requires a large amount of power, etc., but in the case of only unlocking the fixed pin in (2), the release of the fixed pin in (1) Compared with, less power is required and a simple mechanism is sufficient.
Claim 124 is the invention in the case where only the lock of the fixing pin is released by electricity of (2).
Specifically, in a fixing device having one or a plurality of fixing devices equipped with an earthquake sensor (amplitude) device of 8.1.2.
The fixing of each fixing device or the locking of the operating part of the fixing device by the lock member is configured by an electrical signal from the seismic sensor.
8.1.4. Wind-operated fixing device with seismic sensor
Claim 139-3 is an earthquake-operated fixing device having a wind sensor (with an earthquake sensor), and is configured to lock the fixing device when a constant wind pressure is obtained by the wind sensor. (Amplitude) Equipment-equipped fixing device and seismic isolation structure.
8.2. Wind-operated fixing devices
140. The wind-operated fixing device according to claim 140, wherein the fixed structure and the structure that supports the structure to be isolated are released during the earthquake and when there is no wind. It is a fixing device of a type that fixes a structure to be isolated and a structure that supports the structure to be isolated only at the time of the above wind pressure.
The wind-operated fixing device can be divided as follows.
(1) Fixing device fixing operation method
The wind-operated fixing device also reacts (acts) with the power of the wind itself 1) It operates with the command of electricity from the wind sensor and the wind sensor 2) It generates power with the power of the wind sensor type and the wind itself Operates 3) Divided into wind power generation type.
1) Wind response type (8.2.2. Hydraulic type, 8.2.3. Mechanical type)
2) Wind sensor equipped type (8.2.1. Wind sensor equipped type fixing device, 8.2.4. Electric type)
3) Wind power generator type (8.2.5. Wind power generator type wind sensor equipped type)
(2) Actuator control method (direct method / indirect method)
Each of the above is related to the fixing of the operating part of the fixing device, the direct method of directly controlling the operating part of the fixing device with the force from the wind and wind sensor, and the indirect method of controlling the locking of the operating part of the fixing device. Divided into
1) Indirect system: A type that controls only the lock of the operating part of the fixing device.
2) Direct system: Type that directly controls the operating part of the fixing device
(3) Indirect lock format
Regarding the above-mentioned indirect method, the locking member of the operating part of the fixing device is divided into the following two from the lock shape, like the seismic operation type fixing device of 8.1.
1) Lock pin method
2) Lock valve method
Each of the above can be divided into the following two, similar to 8.1., From the locking method of the operating part of the fixing device.
1) Single lock system
2) Two or more locks
Further, each of the above can be divided into the following two according to the number of locks, as in 8.1. 1) Single lock method
2) Double or more lock method
In addition, all of the above methods may be equipped with a delay device (see (1) 2) or 8.5).
8.2.1. Wind sensor equipped type fixing device (general type)
Claim 141 is an invention of a fixing device (wind sensor-equipped fixing device) equipped with a wind sensor.
Specifically,
In the fixing device that fixes the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated to prevent wind vibration,
The wind sensor is configured to fix the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated only when the wind pressure exceeds a certain level, and to prevent wind fluctuations. This is a wind-operated fixing device.
1) Fixed pin type fixing device
In the case of a fixing pin type fixing device (see 8.0.1),
When the wind sensor reacts to wind force or wind pressure above a certain level, the fixing pin 7 is inserted into the insertion portion 7-v to fix the seismic isolation structure. Will also be lifted.
2) In case of connecting member valve type fixing device
In the case of a connecting member valve type fixing device (see 8.0.1),
When the wind sensor reacts to wind pressure or wind pressure above a certain level, the valve of the connecting member valve type fixing device is closed and the seismic isolation structure is fixed, and when the wind force or wind pressure falls below a certain level, the valve is released again. It is what is done.
“A certain wind or wind pressure above a certain level” or “A certain wind or wind pressure below a certain level” (how much wind force or wind pressure the wind sensor reaches, the fixing device is set (= locked / fixed), and how long it settles to the fixing device) Is to be adjustable, and can be set according to the situation of each site.
(1) Direct method
Claim 142 is an invention of a direct system of a wind sensor equipped type fixing device.
The direct method is a method of directly controlling the operating portion of the fixing device by a force or command from the wind force / wind sensor.
The direct system can be divided into two types: 1) fixed pin type fixing device and 2) connection member valve type fixing device.
1) Fixing pin type fixing device
Claim 143 is an invention of a fixing pin type fixing device of a direct system of a wind sensor equipped type fixing device.
135 to 137 show an embodiment of a fixed pin type fixing device (non-flexible member type connecting member system) among the wind-operated type fixing devices.
In the example of FIGS. 135 to 137, the fixing members 7 directly lock the piston-like members 2-p and 1-p, and the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated. To fix. 135 (a) and 135 (b) show examples in which the fixing pin 7 is inserted into the fixing pin insertion portion 7-v provided on the piston-like members 2-p and 1-p and locked, and FIG. 136 shows the fixing pin. 7 is a shape in which the tip 7-w and the tip 7-w of the fixing pin 7 of the piston-like member 2-p, 1-p abuts against each other, and the frictional resistance is engaged and locked. In the case of the mold fixing device, FIG. 137 shows that the fixing pin 7 is inserted into the concave insertion portion 7-vm provided in the piston-like members 2-p, 1-p, etc. This is an example of dealing with residual displacement of (see 8.6. (1) (2)).
This fixing device G is installed between a structure 1 to be isolated and a structure 2 that supports the structure to be isolated.
In FIG. 135 (a) and FIG. 136, the piston-like member 2-p, which is a member of the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated, is isolated from the structure via the universal rotary contact 2-x. Is connected to a support member 2-g installed on a structure 2 that supports the structure, and an insertion cylinder 1-a made of a member of the structure 1 to be seismically isolated is connected to the support member 1-g and the universal rotary contact 1 It is connected to the support member 1-g installed in the structure 1 to be seismically isolated via -x.
In FIG. 135 (b) and FIG. 137, the piston-like member 1-p, which is a member of the structure 1 to be isolated, is installed on the structure 1 to be isolated through the universal rotary contact 1-x. The insertion cylinder 2-a, which is a member of the structure 2 that is connected to the support member 1-g and supports the structure to be seismically isolated, is connected via the support member 2-g and the universal rotary contact 2-x. It is connected to a support member 2-g installed on the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated.
These are symmetrical types in which the relationship between the structure 1 to be isolated and the structure 2 that supports the structure to be isolated and the fixing device G is switched left and right or up and down.
The fixing pin 7 is interlocked by a wind sensor 7-q and a wire, rope, cable, rod, etc. 8, and normally has a mechanism that does not lock the piston-like members 2-p, 1-p by a spring 9-t. .
When the wind sensor 7-q detects wind pressure above a certain level, the fixing pin 7 receives the force in the direction of locking the piston-like members 2-p, 1-p from the wire, rope, cable, rod, etc. 8, and the fixing device G is locked, and the structure 1 to be isolated and the structure 2 that supports the structure to be isolated are fixed.
When the wind sensor 7-q senses that the wind pressure has fallen below a certain level, the fixing pin 7 applies the force in the direction to lock the piston-like members 2-p, 1-p from the wire, rope, cable, rod, etc. This is a mechanism that releases the lock of the fixing device G, releases the lock of the structure 1 to be isolated and the structure 2 that supports the structure to be isolated, and returns to the normal state.
At this time, there is a case where a timer or a delay device (see 8.5) is provided to release the fixing device after a certain period of time after the wind sensor 7-q senses that the wind pressure has become below a certain level. .
FIGS. 141 to 142 (FIG. 141 is a direct method and FIG. 142 is an indirect method, but will be described together) are examples of a fixed pin type fixing device (non-flexible member type connecting member system). It is an electric type that operates by a signal from -q.
In the example of FIGS. 141 to 142, the fixing members 7 directly lock the piston-like members 2-p and 1-p, and the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated. 141 is a shape in which the frictional resistance increases at the portion where the tip 7-w of the fixing pin 7 and the tip 7-w of the fixing pin 7 of the piston-like member 2-p, 1-p abut. FIG. 142 shows an example of a friction type fixing device that is engaged and locked with each other, and FIG. 142 shows an insertion in a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape in which the fixing pin 7 is provided on the piston-like members 2-p and 1-p. This is an example when the residual displacement after the earthquake is dealt with (see 8.6. (1) (2)) (Fig. 142 is an indirect method).
In FIG. 141, a piston-like member 2-p, which is a member of the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated, supports the structure 2 that is to be seismically isolated via the universal rotary contact 2-x. The insertion cylinder 1-a, which is connected to the support member 2-g installed on the base plate and is made of a member of the structure 1 to be seismically isolated, is connected via the support member 1-g and the universal rotary contact 1-x, It is connected to a support member 1-g installed in the structure 1 to be seismically isolated.
Also in this type, as in the case of FIGS. 135 to 137, the relationship between the structure 1 to be isolated and the structure 2 that supports the structure to be isolated and the fixing device G is switched left and right or up and down. There is a symmetrical type. 142 is also symmetrical as in FIG.
Normally, the fixing pin 7 has a mechanism that does not lock the piston-like members 2-p and 1-p by springs 9-t and 9-c.
When the wind sensor 7-q senses a wind pressure above a certain level, in FIG. 141, the fixing device automatic control device (electromagnet) 22-a is activated, and the direction in which the piston-like members 2-p and 1-p are locked to the fixing pin 7. The locking device G is locked by applying the force of
In FIG. 142, the lock member control device (motor) 46 is operated to lock the fixing pin 7 by moving the locking member 11 so that the fixing pin 7 does not come out of the insertion portion 7-vm having a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape. To lock the fixing device G and fix the structure 1 to be isolated and the structure 2 to support the structure to be isolated,
When the wind sensor 7-q senses that the wind pressure has become below a certain level, in FIG. 141, the fixing device automatic control device (electromagnet) 22-a stops operating, the fixing pin 7 releases the fixing device G, and FIG. Then, the lock member control device (motor) 46 stops operating, the lock member 11 is moved to unlock the fixing pin 7, the fixing device G is released, and the structure 1 to be isolated and the structure to be isolated. This is a mechanism for releasing the fixation with the structure 2 that supports and returning it to the normal state.
At this time, there is a case where a timer or a delay device (see 8.5) is provided to release the fixing device after a certain period of time after the wind sensor 7-q senses that the wind pressure has become below a certain level. .
In addition to this, there is a fixing pin type fixing device (see FIGS. 209 and 8.2.2. (1)) of a flexible member type connecting member system and a fixed pin type direct system.
2) Connecting member valve type fixing device
Claim 144 is an invention of a connecting member valve type fixing device of a direct system of a wind sensor equipped type fixing device.
The connecting member valve type fixing device is divided into a flexible member and a non-flexible member.
a. In the case of non-flexible members
In the case of inflexible members,
The inflexible member is connected to the operating portion of the fixing device and the other structure installed in either the structure 2 that supports the structure to be isolated or the structure 1 to be isolated. Connect with members.
FIG. 145 shows an example of the connecting member valve type fixing device for this inflexible member.
This fixing device G is installed between a structure 1 to be isolated and a structure 2 that supports the structure to be isolated.
In FIG. 145 (a), the piston-like member 2-p, which is a member of the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated and slides in the cylinder without substantially leaking liquid or gas, is a universal rotating contact 2- It is connected to a support member 2-g installed on the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated via x, and the insertion cylinder 1-a made of the member of the structure 1 to be seismically isolated is connected to the support member 2-g. The support member 1-g and the universal rotating contact 1-x are connected to the support member 1-g installed in the structure 1 to be seismically isolated.
In FIG. 145 (b), the piston-like member 1-p, which is a member of the structure 1 to be seismically isolated and slides through the cylinder without substantially leaking liquid or gas, is connected via the universal rotary contact 1-x. The insertion tube 2-a, which is connected to the support member 1-g installed in the structure 1 to be seismically isolated and which supports the structure to be seismically isolated, comprises the support member 2- It is connected to the supporting member 2-g installed in the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated via g and the universal rotating contact 2-x.
These are symmetrical types in which the relationship between the structure 1 to be isolated and the structure 2 that supports the structure to be isolated and the fixing device G is switched left and right or up and down.
Further, the liquid / gas connecting the opposite sides of the insertion cylinders 1-a and 2-a separated by the piston-like members 2-p and 1-p (the end and end of the range in which the piston-like member slides). Etc. (pipe) 7-e is provided,
An electric valve, electromagnetic valve, mechanical valve, hydraulic / pneumatic (hydraulic / pneumatic) valve, etc. 7-ef, which is a fixing valve of the fixing device G, is installed in the middle of the path 7-e.
This valve (fixed valve) 7-ef is interlocked by the wind sensor 7-q and the signal line 7-ql (in the case of electric type such as motor-operated valve and solenoid valve, it is interlocked by the wind sensor 7-q and the electric wire etc. In the case of mechanical valves / hydraulic / pneumatic (hydraulic / pneumatic) valves, the wind sensor 7-q is linked with wires, ropes, cables, rods, or pipes through which liquid, gas, etc. pass) It opens and closes by movement. Normally, this motor-operated valve, solenoid valve, mechanical valve, hydraulic / pneumatic (hydraulic / pneumatic) valve 7-ef is open, and the liquid and gas in the insertion tube 1-a and 2-a are free. Can move in the path (tube) 7-e.
When the wind sensor 7-q detects a wind pressure above a certain level, the interlocking motor-operated valve, solenoid valve, mechanical valve, hydraulic / pneumatic (hydraulic / pneumatic) valve etc. 7-ef closes to lock the fixing device G And fixing the structure 1 to be isolated and the structure 2 supporting the structure to be isolated,
When the wind sensor 7-q senses that the wind pressure has fallen below a certain level, the associated motor-operated valve, solenoid valve, mechanical valve, hydraulic / pneumatic (hydraulic / pneumatic) valve 7-ef opens again. This is a mechanism for releasing the lock of the fixing device G, releasing the fixation between the structure 1 to be isolated and the structure 2 supporting the structure to be isolated, and returning to the normal state.
At this time, there is a case where a timer or a delay device (see 8.5) is provided to release the fixing device after a certain period of time after the wind sensor 7-q senses that the wind pressure has become below a certain level. .
b. For flexible members
In the case of the flexible member, the configuration is basically the same as that of the non-flexible member except that the connecting member is a flexible member.
The fixing portion 7-p of the fixing device installed in either the structure 2 supporting the structure to be seismically isolated or the structure 1 to be seismically isolated and the other structure are fixed. They are connected by a connecting member of a flexible member 8-f such as a wire, a rope, and a cable through an insertion port 31 provided on the structure side where the apparatus is installed. The support point between the other structure and the flexible member 8-f is a flexible joint 8-fj that can rotate 360 degrees.
Regarding the shape of the insertion port 31,
When giving one-way (including reciprocation, the same applies below) restoration performance, the insertion port is a curved surface with a rounded corner, the insertion port through a roller,
When giving omnidirectional restoration performance, like a curved bowl-shaped insertion port with a rounded corner, a trumpet-shaped insertion port, a mortar-shaped insertion port,
The angle at which the flexible member 8-f and the insertion port 31 are in contact is rounded or via a rotor such as a roller (in this case, two axes perpendicular to the flexible member 8-f (the two axes are mutually For example, it is necessary to provide a rotor such as a roller in accordance with the vertical direction. Further, the material of the insertion port 31 is preferably a low friction material and needs strength.
FIG. 146 shows an example of the connecting member valve type fixing device for the flexible member, which is an electric type that operates in response to a signal from the wind sensor 7-q.
(2) Indirect method
The indirect method is a method of controlling the locking of the operating portion of the fixing device by a force or command from the wind force / wind sensor.
a) General
Claim 145 is a combination of a fixing device and a lock member.
In the fixing device that fixes the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated to prevent wind vibration,
When a wind sensor detects wind pressure above a certain level, a locking member that locks the operating part of the fixing device is used to lock the fixing device, and a structure that supports the structure to be isolated and the structure to be isolated This is a wind sensor-equipped fixing device characterized in that it is configured to fix the wind.
b) Fixed pin type
Claim 146 is a combination of a fixing pin and a lock member.
this is,
a. Fixed pin type indirect pin type (lock pin)
b. Indirect valve type with a fixed pin system (lock valve)
c. Link type indirect type pin type (fixing pin and lock member (lock pin, lock valve))
(8.0.1. Classification 1 of fixing devices).
In particular,
Of the fixed pin insertion part and fixed pin, one is installed in the structure that is isolated, and the other is installed in the structure that supports the structure that is isolated. In the fixing device that fixes the structure supporting the body by inserting a fixing pin into the insertion portion to prevent wind sway,
When a wind pressure above a certain level is detected by a wind sensor, etc., a locking member that locks the fixing pin is activated to lock the fixing pin, and the structure that is to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated are fixed. A wind sensor-equipped fixing device characterized by being configured as described above.
c) Automatic restoration type by seismic force
In particular, the invention of this indirect system is characterized in that in the wind-operated fixed pin type fixing device, the fixing pin insertion portion has a concave shape with respect to the central portion of the insertion portion, such as the mortar shape or spherical shape of claim 101. In combination with an invention that allows the fixed pin to be automatically restored by seismic force (see 8.1.2.2.3. Automatic restoration type by seismic force), it is more energy efficient and effective. This is the invention according to claim 147.
That is, in the wind actuated fixing pin type fixing device according to claim 146,
It is a wind sensor equipped type fixing device, wherein the insertion portion of the fixing pin has a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape.
As shown in b) above, the lock member that locks the fixing device is divided into a lock valve and a lock pin, so that the lock member and lock pin are divided into the following two types.
1) Lock valve method
Claim 148 is a wind sensor equipped type fixing device according to 8.2.1. (Wind actuated fixing pin type fixing device according to claims 145 to 147),
It has an operating part of a fixing device such as a piston-like member that slides in the cylinder without substantially leaking liquid or gas,
The opposite sides of the cylinder with the piston-like member sandwiched (the end and end of the range in which the piston-like member slides) are connected by a tube or groove (attached to the cylinder), or a hole is provided in the piston-like member Or an outlet through which liquid or gas extruded by the piston-like member exits from the cylinder is provided,
And the pipe | tube or groove | channel which connects the other sides which pinched | interposed the piston-like member of this cylinder, the hole (or groove | channel provided in the piston-like member) which opens in the piston-like member, or the liquid extruded by a piston-like member -A lock valve is provided at the outlet or all of the gas exiting from the cylinder,
Normally, the lock valve is open, the locking device is unlocked, and by unlocking the locking device,
The structure that is to be seismically isolated and the structure that supports the structure that is to be isolated are released.
When the wind pressure exceeds a certain level, the locking device closes in conjunction with the wind sensor, and the fixing device is locked.
A wind sensor-equipped fixing device characterized in that the structure to be isolated is fixed to the structure that supports the structure to be isolated.
Here, the operation part of the fixing device will be described.
When the operating portion of the fixing device is a fixed pin, there are a fixed pin system and a connecting member (non-flexible member / flexible member) = a connecting member system.
a. Fixed pin system
In the case of a fixed pin,
It has a fixing pin with a piston-like member that slides in a cylinder that supports the fixing pin without substantially leaking liquid, gas, etc.
The opposite sides of the cylinder with the piston-like member sandwiched (the end and end of the range in which the piston-like member slides) are connected by a tube or groove (attached to the cylinder), or a hole is provided in the piston-like member Or an outlet through which liquid or gas extruded by the piston-like member exits from the cylinder is provided,
And the pipe | tube or groove | channel which connects the other sides which pinched | interposed the piston-like member of this cylinder, the hole (or groove | channel provided in the piston-like member) which opens in the piston-like member, or the liquid extruded by a piston-like member -A wind characterized by being configured by locking a fixed pin by closing a lock valve provided at the exit from which gas or the like exits from the cylinder in conjunction with a wind sensor or the like. Actuated fixing device.
Specifically, in the case of the automatic restoration type by seismic force,
Of the fixed pin insertion part and fixed pin, one is installed in the structure that is isolated, and the other is installed in the structure that supports the structure that is isolated. In the fixing device that prevents the wind shaking and the like by fixing the structure supporting the body by inserting a fixing pin into the concave insertion portion such as a mortar shape or a spherical shape,
The support portion of the fixing pin is composed of a cylindrical portion and a piston-like member that enters the cylindrical portion, and a fixing pin having a piston-like member that slides in the cylinder without substantially leaking liquid or gas is inserted into the cylinder. The tip of the fixing pin protrudes outside,
Further, the opposite sides (the end and end of the range in which the piston-like member slides) sandwiching the piston-like member of the cylinder are connected by a pipe or a groove (attached to the cylinder), or are connected to the piston-like member. Whether there is a hole or an outlet through which liquid, gas, etc. pushed out by the piston-like member exits from the cylinder,
And the pipe | tube or groove | channel which connects the other sides which pinched | interposed the piston-like member of this cylinder, the hole (or groove | channel provided in the piston-like member) which opens in the piston-like member, or the liquid extruded by a piston-like member・ A lock valve (locking member) that locks the fixing pin is attached to the outlet of gas from the inside of the cylinder, or all of it.
This fixing pin etc. moves horizontally when a horizontal force is applied, and rises and falls freely by a concave insertion portion such as a mortar shape or a spherical shape,
When a wind sensor detects wind pressure above a certain level, this lock valve (locking member) closes and locks the fixing pin, fixing the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated. ,
When a wind sensor or the like detects that the wind pressure has fallen below a certain level, the lock valve (locking member) opens and the fixing pin is unlocked, and the structure that supports the seismic isolation structure and the seismic isolation structure It is configured to release the fixation with the body and return to the normal state. At this time, a timer or a delay device (see 8.5) may be provided to release the fixing device after a certain period of time after the wind sensor or the like senses that the wind pressure has become below a certain level.
b. Connecting member system
The connection member (non-flexible member / flexible member) is basically the same as the fixed pin type valve type except for the relationship between the piston-like member and the fixed pin.
2) Lock pin method
When the operating portion of the fixing device is a fixed pin, there are a fixed pin system and a connecting member (non-flexible member / flexible member) = a connecting member system.
In the case of a fixed pin,
When the wind pressure exceeds a certain level, the wind sensor issues a command to activate the lock pin to lock the fixed pin, and to fix the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated. It is configured.
Further, in the case of the automatic restoration type by seismic force according to claim 147,
Of the fixed pin insertion part and fixed pin, one is installed in the structure that is isolated, and the other is installed in the structure that supports the structure that is isolated. In the fixing device that prevents the wind shaking and the like by fixing the structure supporting the body by inserting a fixing pin into the concave insertion portion such as a mortar shape or a spherical shape,
A lock pin (locking member) that locks this fixed pin is attached to the fixed pin that rises and falls freely in the event of an earthquake due to a concave shaped insertion part such as a mortar or spherical shape.
When the wind sensor detects wind pressure above a certain level, this lock pin is activated to lock the fixed pin, and the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated are fixed. Has been. Claim 149 is the present invention.
FIGS. 141 and 142 (FIG. 141 is a direct system and FIGS. 142 and 143 are an indirect system, but will be described together). FIG. In the embodiment of the fixing pin type fixing device of the member system, both are electric types which are operated by a signal from the wind sensor 7-q.
In the example of FIGS. 141 and 142, the fixing members 7 directly lock the piston-like members 2-p and 1-p, and the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated. 141 is a shape in which the frictional resistance increases at the portion where the tip 7-w of the fixing pin 7 and the tip 7-w of the fixing pin 7 of the piston-like member 2-p, 1-p abut. FIG. 142 shows an example of a friction type fixing device that is engaged and locked with each other, and FIG. 142 shows an insertion in a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape in which the fixing pin 7 is provided on the piston-like members 2-p and 1-p. This is an example when the residual displacement after the earthquake is dealt with (see 8.6. (1) (2)).
In FIG. 141, a piston-like member 2-p, which is a member of the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated, supports the structure 2 that is to be seismically isolated via the universal rotary contact 2-x. The insertion cylinder 1-a, which is connected to the support member 2-g installed on the base plate and is made of a member of the structure 1 to be seismically isolated, is connected via the support member 1-g and the universal rotary contact 1-x, It is connected to a support member 1-g installed in the structure 1 to be seismically isolated.
Also in this type, as in the case of FIGS. 135 to 137, the relationship between the structure 1 to be isolated and the structure 2 that supports the structure to be isolated and the fixing device G is switched left and right or up and down. There is a symmetrical type. 142 is also symmetrical as in FIG.
Normally, the fixing pin 7 has a mechanism that does not lock the piston-like members 2-p and 1-p by springs 9-t and 9-c.
When the wind sensor 7-q senses a wind pressure above a certain level, in FIG. 141, the fixing device automatic control device (electromagnet) 22-a is activated, and the direction in which the piston-like members 2-p and 1-p are locked to the fixing pin 7. 142, the fixing device G is locked. In FIG. 142, the locking member control device (motor) 46 is operated, and the fixing pin 7 does not come out of the insertion portion 7-vm having a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape. Thus, the locking member 11 is moved to lock the fixing pin 7 to lock the fixing device G, and the structure 1 to be isolated and the structure 2 to support the structure to be isolated are fixed.
When the wind sensor 7-q senses that the wind pressure has become below a certain level, in FIG. 141, the fixing device automatic control device (electromagnet) 22-a stops operating, the fixing pin 7 releases the fixing device G, and FIG. Then, the lock member control device (motor) 46 stops operating, the lock member 11 is moved to unlock the fixing pin 7, the fixing device G is released, and the structure 1 to be isolated and the structure to be isolated. This is a mechanism for releasing the fixation with the structure 2 that supports and returning it to the normal state.
At this time, when the wind sensor 7-q detects that the wind pressure has fallen below a certain level, a timer (or delay unit (see 8.5)) is provided to release the fixing device after a certain period of time. There is also.
141 to 142 are electric locks from the wind sensor, while FIG. 143 is a system in which the lock member 11 is operated mechanically from the wind sensor to lock the fixing pin 7.
FIG. 147 shows an embodiment of the fixed pin type fixing device of the inflexible member type connecting member system among the wind operated type fixing device according to the invention of claim 149, which is an electric type operated by a signal from the wind sensor 7-q. belongs to.
In contrast to the case of FIGS. 141 to 142, the example of FIG. 147 shows a fixed pin (gear having a function) 7 combined with a rack 36-c provided on the piston-like members 1-p and 2-p. This is a mechanism for locking the piston-like members 1-p and 2-p by engaging and locking the lock member 11. The mechanism for operating the lock member 11 includes a method using a lock member control device (electromagnet) and a method using a lock member control device (motor). FIG. 147 shows the latter example. The former example has a mechanism similar to that shown in FIG.
The rotating shaft 7-x of the gear of the fixed pin (the gear having the function) 7 engages with the structure 1 to be isolated and the fixed pin 7 (mesh with the rack 36-c of the structure 1 to be isolated). ) When inserted into the structure 2 supporting the structure to be isolated, and when engaged with the structure 2 supporting the structure to be isolated, it is inserted into the structure 1 to be isolated .
A piston-like member 1-p made of a member of the structure 1 to be seismically isolated is connected to a support member 1-g installed in the structure 1 to be seismically isolated via a universal rotating contact 1-x. The insertion cylinder 2-a, which is a member of the structure 2 that supports the structure to be isolated, supports the structure to be isolated from the support member 2-g and the universal rotary contact 2-x. It is connected to a support member 2-g installed in the structure 2.
Also in this type, as in the case of FIGS. 135 to 137, the relationship between the structure 1 to be isolated and the structure 2 that supports the structure to be isolated and the fixing device G is switched left and right or up and down. There is a symmetrical type.
Normally, the lock member 11 has a mechanism that does not lock the fixing pin 7 by a spring or the like 9-t.
When the wind sensor 7-q senses a wind pressure above a certain level, the lock member control device (electromagnet) 45 or the lock member control device (motor) 46 operates to move the lock member 11 in the direction to lock the fixing pin 7, The fixing pin 7 locks the rack 36-c to lock the fixing device G, and the structure 1 to be isolated and the structure 2 supporting the structure to be isolated are fixed.
When the wind sensor 7-q senses that the wind pressure has become below a certain level, the lock member control device (electromagnet) 45 or the lock member control device (motor) 46 stops operating, and the locking of the fixing pin 7 and the rack 36-c. The lock is released and the fixing device G is released, and the structure 1 to be isolated and the structure 2 supporting the structure to be isolated are released and returned to the normal state.
At this time, when the wind sensor 7-q detects that the wind pressure has fallen below a certain level, a timer (or delay unit (see 8.5)) is provided to release the fixing device after a certain period of time. There is also.
210 to 211 show an embodiment of the fixed pin type fixed pin type fixing device of the wind operated type fixing device according to the invention of claim 149, which is an electric type operated by a signal from the wind sensor 7-q. is there. In this example, a locking member 11 is inserted into the fixing pin 7 inserted into the insertion portion 7-vm having a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape, and the fixing device G is locked. .
As a mechanism for operating the fixing pin, there are a method using a lock member control device (electromagnet) and a method using a lock member control device (motor). FIG. 210 is an example of the former, and FIG. It is an example.
The fixing pin 7 of the fixing device G installed in the structure 1 to be seismically isolated is provided with a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape provided in the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated. Normally, the lock member 11 is inserted into the vm, and has a mechanism that does not lock the fixing pin 11 by a spring or the like 9-t.
When the wind sensor 7-q senses a wind pressure above a certain level, the lock member control device (electromagnet) 45 or the lock member control device (motor) 46 is activated to move the lock member 11 in the direction to lock the fixing pin 7 and fix it. The fixing pin 7 is locked by being inserted into the notch / groove / recess 7-c provided on the pin 7, and the fixing device G is operated to support the structure 1 to be isolated and the structure to be isolated. Fixing structure 2 and
When the wind sensor 7-q senses that the wind pressure has become below a certain level, the lock member control device (electromagnet) 45 or the lock member control device (motor) 46 stops operating, and the lock member 11 returns to its original position and the fixing pin 7 is released, the fixing device G is released, and the structure 1 to be isolated and the structure 2 supporting the structure to be isolated are released and returned to the normal state. It is.
At this time, there is a case where a timer or a delay device (see 8.5) is provided to release the fixing device after a certain period of time after the wind sensor 7-q senses that the wind pressure has become below a certain level. .
(3) Contact method from the wind sensor (hydraulic type, mechanical type, electric type)
The response from the wind sensor can be sent by hydraulic pressure as in 8.2.2 (hydraulic type), by wire etc. as in 8.2.3 (mechanical type), as in 8.2.4. It is preferable that one or a plurality of fixing pins can be operated simultaneously.
In addition, in the case of the electric type, after the fixing pin is set (= locked / fixed), it is not released until the wind pressure falls below a certain level. It can be considered that it is not canceled until it is done.
Both direct and indirect methods can be divided into three types: hydraulic, mechanical, and electric depending on how the reaction (force) is sent from the wind sensor to the fixed pin.
In addition, the indirect method also includes a lock valve of a fixing device in which a lock pin (lock member) is inserted into the fixed pin, and a lock device that controls the lock member and a fixing device in which the fixed pin operates as a piston-like member. The thing etc. which control (lock member) can be considered.
The advantage of this indirect method is that the output of the wind sensor can be small because the wind sensor does not work to operate the fixing pin directly.
In addition, as a merit in the case of a fixing device in which the fixing pin operates as a piston-like member, the delay effect by the pipe (or groove) and the valve is used until the fixing pin is released after the wind force becomes below a certain level. It will also be a way to lengthen the time. Further, when the damper is used as a damper for suppressing the displacement amplitude and the damper effect is given, the number of the dampers may be smaller than that of the horizontal damper. When using horizontal dampers, it is necessary to use at least two in order to be effective in two horizontal directions (two directions perpendicular to each other). There are also advantages.
8.2.2. Wind sensor equipped type fixing device (hydraulic type)
As a means for transmitting the reaction of the wind sensor, a pipe from the wind sensor (a pipe through which a liquid such as oil or gas flows) is used.
(1) Direct method
The direct system can be divided into two types: 1) fixed pin type fixing device and 2) connection member valve type fixing device.
1) Fixing pin type fixing device
FIG. 209 shows an embodiment of a fixed pin type fixing device of a direct method of a wind sensor equipped type fixing device (hydraulic type).
The wind sensor is equipped with a plate (wind pressure plate) that receives wind pressure, and when the wind pressure exceeds a certain level, the fixing device is activated by the hydraulic pressure from the hydraulic pump that is linked to the wind pressure plate, and is seismically isolated. The body and the structure supporting the structure to be seismically isolated are configured to be fixed.
Specifically, the wind sensor 7-q is installed on the roof of the structure 1 where the seismic isolation is performed, and the wind sensor 7-q is provided with a plate (wind pressure plate) 7-r that receives wind pressure,
When the wind pressure plate 7-r receives a wind pressure higher than a certain level, the piston-like member 7-p of the hydraulic pump 7-t interlocked with the wind pressure plate is pushed, so that the liquid filling the pump is pushed out and the pipe Etc. 7-pp to the hydraulic pump 7-u that operates the fixing device G, and the piston-like member 7-p of the hydraulic pump is pushed, and the fixed pin tip 7-w supports the structure that is seismically isolated The structure 1 that is inserted into a fixed pin insertion portion 7-vm / v provided in the structure 2 to be seismically isolated and fixed is fixed.
When the wind pressure falls below a certain level, the wind pressure plate 7-r returns to its original position by the action of a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber, or a magnet) 9-c or gravity, whereby the wind pressure plate 7-r The piston-like member 7-p of the hydraulic pump 7-t that is interlocked with is also returned to its original position. Thereby, the liquid is also pulled back, the piston-like member 7-p in the hydraulic pump 7-u of the fixing device G is returned, and the structure 1 to be seismically isolated is released.
The sensitivity of the fixing device G is determined by the relationship between the cylinder sizes of the hydraulic pump 7-t that works with the wind pressure plate 7-r and the hydraulic pump 7-u that operates the fixing device G. That is, the larger the cylinder of the hydraulic pump 7-t that is linked to the wind pressure plate is, the more sensitive the fixing device G is to the wind force than the hydraulic pump 7-u that operates the fixing device G.
In order to allow the fixing device to act only on the wind pressure above a certain level, a play is provided between the wind pressure plate 7-r and the hydraulic pump 7-t so that it acts on the hydraulic pump only when the wind pressure exceeds a certain level. You can take
The wind pressure plate 7-r and the hydraulic pump 7-t linked to the wind pressure plate 7-t are attached to the rotating mandrel 7-x with the tail 7-y. The plate 7-r can be oriented so that the device can accommodate wind in all directions.
Although referred to as a hydraulic type, the liquid filling the pump may be a liquid other than oil or a gas. In addition to liquids and gases, liquefiable solids (eg, granular solids) can be used.
Also, attach a delayer or timer, which will be described later in 8.5. Etc., in the wind sensor, between the wind sensor and the fixing device, or in the fixing device. There is also a method of lengthening the time until release.
2) Connecting member valve type fixing device
The connecting member valve type fixing device is divided into a flexible member and a non-flexible member.
a. In the case of non-flexible members
FIG. 145 shows an example of the connecting member valve type fixing device for this inflexible member.
The above has been described in 8.2.1. (1), but the wind sensor 7-q and the valve (fixed valve) 7-ef are linked by a pipe 7-ql from the wind sensor.
b. For flexible members
FIG. 146 shows an example of the connecting member valve type fixing device for the flexible member.
The above has been described in 8.2.1. (1), but the wind sensor 7-q and the valve (fixed valve) 7-ef are linked by a pipe 7-ql from the wind sensor.
(2) Indirect method
Since the lock member, which is the main member of the mechanism for locking the operating portion of the fixing device such as the fixing pin, is divided into a lock valve and a lock pin, it is divided into a lock valve method and a lock pin method as follows.
1) Lock valve method
When the operating portion of the fixing device is a fixed pin, there are a fixed pin system and a connecting member (non-flexible member / flexible member) = a connecting member system.
a. Fixed pin system
In the case of a fixed pin,
The wind sensor is provided with a plate (wind pressure plate) that receives the wind pressure. When the wind pressure exceeds a certain level, the lock that locks the fixing device by the hydraulic pressure from the hydraulic pump linked to the wind pressure plate. The valve is actuated to lock the fixing pin, and the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated are fixed.
196 (a) and 196 (b) show an embodiment of the lock valve system.
FIGS. 196 (a) and 196 (b) show an embodiment in the case of the automatic restoration type by seismic force according to claim 147.
One of the fixed pin insertion portion 7-vm and the fixed pin 7 is provided in the structure 1 that is isolated, and the other is provided in the structure 2 that supports the structure that is isolated. 1 and the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated are fixed to a concave insertion portion 7-vm such as a mortar shape or a spherical shape. The fixed pin moves horizontally when a horizontal force is applied. In a fixing device for preventing wind sway, etc., by fixing 7 by inserting and lowering 7 by a concave-shaped insertion part such as a mortar shape or a spherical shape,
The support portion of the fixing pin 7 is composed of a cylindrical portion and a piston-like member 7-p that enters the cylindrical portion,
A fixing pin 7 having a piston-like member 7-p that slides almost without leaking liquid, gas, etc. in the cylinder is inserted into the cylinder, and a fixing pin tip 7-w protrudes outside thereof.
Further, the opposite sides of the cylindrical piston-like member (the end and end of the range in which the piston-like member slides) are connected by a pipe 7-e or a groove, or a hole is formed in the piston-like member 7-p. It is provided or there is provided an outlet through which the liquid, gas, etc. pushed out by the piston-like member exits from the cylinder,
Then, a tube 7-e (see FIG. 196 (a)) or a groove connecting the opposite sides of the cylinder-like piston-like member, or a hole (also provided in the piston-like member) provided in the piston-like member 7-p. A lock valve that locks the fixing pin 7 (locked groove), or an outlet (see FIG. 196 (b)) through which the liquid, gas, etc. pushed out by the piston-like member 7-p exits from the cylinder. Material) 7-ef is attached,
In addition, the wind sensor is provided with a plate (wind pressure plate) that receives wind pressure, and when the wind pressure exceeds a certain level, the lock valve (lock member) is closed by the hydraulic pressure from the hydraulic pump linked to the wind pressure plate. Thus, the fixing pin is locked, and the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated are fixed.
This apparatus has the following two types.
One is that the oil pressure from the hydraulic pump of the wind sensor works as a signal and operates the motor or electromagnet to close the lock valve (lock member) 7-ef, and the other is the wind sensor The oil pressure from the hydraulic pump directly closes the lock valve (lock member) 7-ef.
Also, attach a delayer or timer, which will be described later in 8.5. Etc., in the wind sensor, between the wind sensor and the fixing device, or in the fixing device. There is also a method of lengthening the time until release.
Others regarding the fixing device are the same as those in 8.2.4. Electric type (2).
The wind sensor 7-q is the same as (1) above.
Although referred to as a hydraulic type, the liquid filling the pump may be a liquid other than oil or a gas. In addition to liquids and gases, liquefiable solids (eg, granular solids) can be used.
b. Connecting member system
The connection member (non-flexible member / flexible member) is basically the same as the fixed pin system except for the relationship between the piston-like member and the fixed pin.
In the case of inflexible members,
The inflexible member is connected to the operating portion of the fixing device and the other structure installed in either the structure 2 that supports the structure to be isolated or the structure 1 to be isolated. Connect with members.
In the case of the flexible member, the configuration is basically the same as that of the non-flexible member except that the connecting member is a flexible member.
The fixing portion 7-p of the fixing device installed in either the structure 2 supporting the structure to be seismically isolated or the structure 1 to be seismically isolated and the other structure are fixed. They are connected by a connecting member of a flexible member 8-f such as a wire, a rope, and a cable through an insertion port 31 provided on the structure side where the apparatus is installed. The support point between the other structure and the flexible member 8-f is a flexible joint 8-fj that can rotate 360 degrees.
Regarding the shape of the insertion port 31,
When giving one-way (including reciprocation, the same applies below) restoration performance, the insertion port is a curved surface with a rounded corner, the insertion port through a roller,
When giving omnidirectional restoration performance, like a curved bowl-shaped insertion port with a rounded corner, a trumpet-shaped insertion port, a mortar-shaped insertion port,
The angle at which the flexible member 8-f and the insertion port 31 are in contact is rounded or via a rotor such as a roller (in this case, two axes perpendicular to the flexible member 8-f (the two axes are mutually For example, it is necessary to provide a rotor such as a roller in accordance with the vertical direction. Further, the material of the insertion port 31 is preferably a low friction material and needs strength.
2) Lock pin method
When the operating portion of the fixing device is a fixed pin, there are a fixed pin system and a connecting member (non-flexible member / flexible member) = a connecting member system.
a. Fixed pin system
In the case of a fixed pin,
A hydraulic command from the wind sensor, which is configured to lock the fixed pin by actuating the lock pin, and to fix the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated It is.
Further, in the case of the automatic restoration type by seismic force according to claim 147,
Of the fixed pin insertion part and fixed pin, one is installed in the structure that is isolated, and the other is installed in the structure that supports the structure that is isolated. In a fixing device that fixes a structure supporting the body by inserting a fixing pin into a concave insertion portion such as a mortar shape or a spherical shape, and prevents wind fluctuations,
A lock pin (locking member) that locks this fixed pin is attached to the fixed pin that rises and falls freely in the event of an earthquake due to a concave shaped insertion part such as a mortar or spherical shape.
The wind sensor is equipped with a plate that receives wind pressure (wind pressure plate). When the wind pressure exceeds a certain level, the lock pin is operated by the hydraulic pressure from the hydraulic pump that is linked to the wind pressure plate to lock the fixed pin. In addition, the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated are fixed.
This apparatus has the following two types.
One is that the oil pressure from the hydraulic pump of the wind sensor works as a signal, and the motor or electromagnet is operated to operate this lock pin (lock member), and the other is from the hydraulic pump of the wind sensor The oil pressure directly activates the lock pin (lock member).
b. Connecting member system
The connection member (non-flexible member / flexible member) is basically the same as the fixed pin system except for the relationship between the piston-like member and the fixed pin.
In the case of inflexible members,
The inflexible member is connected to the operating portion of the fixing device and the other structure installed in either the structure 2 that supports the structure to be isolated or the structure 1 to be isolated. Connect with members.
In the case of the flexible member, the configuration is basically the same as that of the non-flexible member except that the connecting member is a flexible member.
The fixing portion 7-p of the fixing device installed in either the structure 2 supporting the structure to be seismically isolated or the structure 1 to be seismically isolated and the other structure are fixed. They are connected by a connecting member of a flexible member 8-f such as a wire, a rope, and a cable through an insertion port 31 provided on the structure side where the apparatus is installed. The support point between the other structure and the flexible member 8-f is a flexible joint 8-fj that can rotate 360 degrees.
Regarding the shape of the insertion port 31,
When giving one-way (including reciprocation, the same applies below) restoration performance, the insertion port is a curved surface with a rounded corner, the insertion port through a roller,
When giving omnidirectional restoration performance, like a curved bowl-shaped insertion port with a rounded corner, a trumpet-shaped insertion port, a mortar-shaped insertion port,
The angle at which the flexible member 8-f and the insertion port 31 are in contact is rounded or via a rotor such as a roller (in this case, two axes perpendicular to the flexible member 8-f (the two axes are mutually For example, it is necessary to provide a rotor such as a roller in accordance with the vertical direction. Further, the material of the insertion port 31 is preferably a low friction material and needs strength.
8.2.3. Wind sensor equipped type fixing device (mechanical type)
Wires, ropes, cables, rods, etc. are used as means for transmitting the response of the wind sensor.
(1) Direct method
An embodiment of a direct method of a wind sensor equipped type fixing device (mechanical type) will be described. This apparatus has the following two types.
First, when the wind pressure exceeds a certain level, the response of the wind sensor compresses or pulls the wire, rope, cable, rod, etc., and the mechanical force (compression force or tensile force) is transmitted as a mechanical signal. The fixing device is operated (for example, a mechanism such as a motor in the fixing device is operated and the fixing device is set (= locked / fixed)). The supporting structure is fixed,
The other is that mechanical force (compressive force or tensile force) is set directly on the working part of the fixing device.
In addition, a delay device or a timer described later in 8.5 is attached in the wind sensor, between the wind sensor and the fixing device, or in the fixing device, and the fixing device is released after the wind force becomes below a certain level. There is also a way to lengthen the time until it is done.
In addition, the direct system can be divided into two types according to the connection form: 1) a fixed pin type fixing device and 2) a connecting member valve type fixing device.
1) Fixing pin type fixing device
An Example is FIGS. 135-137.
135 to 137 show the case of an inflexible member type connecting member system fixing pin type fixing device.
The above has been explained in 8.2.1. (1).
2) Connecting member valve type fixing device
The connecting member valve type fixing device is divided into a flexible member and a non-flexible member.
a. In the case of non-flexible members
FIG. 145 shows an example of the connecting member valve type fixing device for this inflexible member.
Although the above has been described in 8.2.1. (1), the wind sensor 7-q and the valve (fixed valve) 7-ef are linked by a wire, rope, cable, rod or the like 8.
b. For flexible members
FIG. 146 shows an example of the connecting member valve type fixing device for the flexible member.
Although the above has been described in 8.2.1. (1), the wind sensor 7-q and the valve (fixed valve) 7-ef are linked by a wire, rope, cable, rod or the like 8.
(2) Indirect method
Since the lock member, which is the main member of the mechanism for locking the operating portion of the fixing device such as the fixing pin, is divided into a lock valve and a lock pin, it is divided into a lock valve method and a lock pin method as follows.
1) Lock valve method
When the operating portion of the fixing device is a fixed pin, there are a fixed pin system and a connecting member (non-flexible member / flexible member) = a connecting member system.
a. Fixed pin system
In the case of a fixed pin,
The wind sensor is provided with a plate (wind pressure plate) that receives the wind pressure. When the wind pressure exceeds a certain level, the lock that locks the fixing device by the hydraulic pressure from the hydraulic pump linked to the wind pressure plate. The valve is actuated to lock the fixing pin, and the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated are fixed. 196 (a) and 196 (b) show an embodiment of the lock valve system.
FIGS. 196 (a) and 196 (b) show an embodiment in the case of the automatic restoration type by seismic force according to claim 147.
One of the fixed pin insertion portion 7-vm and the fixed pin 7 is provided in the structure 1 that is isolated, and the other is provided in the structure 2 that supports the structure that is isolated. 1 and the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated are fixed to a concave insertion portion 7-vm such as a mortar shape or a spherical shape. The fixed pin moves horizontally when a horizontal force is applied. In a fixing device for preventing wind sway, etc., by fixing 7 by inserting and lowering 7 by a concave-shaped insertion part such as a mortar shape or a spherical shape,
The support portion of the fixing pin 7 includes a cylindrical portion and a piston-like member 7-p that enters the cylindrical portion, and a fixing pin 7 having a piston-like member 7-p that slides in the cylinder without substantially leaking liquid or gas. , Inserted into the cylinder, and the fixing pin tip 7-w protrudes from the outside,
In addition, are the opposite sides of the cylinder-like piston-like member (the end and end of the range where the piston-like member slides) connected by a pipe 7-e or a groove (attached to the cylinder 7-a)? The piston-like member 7-p is provided with a hole, or is provided with an outlet through which the liquid / gas extruded by the piston-like member exits from the cylinder,
Then, a tube 7-e (see FIG. 196 (a)) or a groove connecting the opposite sides sandwiching the piston-like member of this cylinder, a groove, or a hole (also a piston-like member in the piston-like member). A locking valve that locks the fixing pin 7 on the outlet (see FIG. 196 (b)) where the liquid / gas pushed out by the piston-like member 7-p exits from the inside of the cylinder (see FIG. 196 (b)) or all. Lock member) 7-ef is attached,
Also, when the wind pressure exceeds a certain level, the mechanical force (compression force or tensile force) from the wind sensor closes the lock valve (lock member) to lock the fixed pin, and the structure to be isolated from the seismic isolation. It is comprised so that the structure which supports the structure to be shaken may be fixed.
This apparatus has the following two types.
One is that the mechanical force from the wind sensor works as a signal and operates the motor or electromagnet to close this lock valve (lock member) 7-ef, and the other is the machine from the wind sensor. The direct force directly closes the lock valve (lock member) 7-ef.
If the wind sensor has a plate that receives wind pressure (wind pressure plate), the wind sensor 7-q is placed on the rooftop, etc. When the wind pressure plate 7-r receives wind pressure, it is linked with it. The piston-like member 7-p is pushed. As a result, the wire, rope, cable, rod, etc. 7-ql connected to the lock valve (lock member) 7-ef is pulled or pushed out to close the lock valve 7-ef.
When the wind falls below a certain level, the wind pressure plate 7-r returns to its original position by the force or gravity of a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber, or a magnet) 9-c. The piston-like member 7-p interlocked with 7-r also returns to the original position. Then, the wire, rope, cable, etc. 7-ql is pushed out or pulled, the piston-like member 7-p of the fixing device is returned, and the structure 1 to be seismically isolated is released.
The wind pressure plate 7-r and the hydraulic pump 7-t linked to the wind pressure plate 7-t are attached to the rotating mandrel 7-x with the tail 7-y. The plate 7-r can be oriented so that the device can accommodate wind in all directions.
In addition, a delay device or a timer described later in 8.5 is attached in the wind sensor, between the wind sensor and the fixing device, or in the fixing device, so that the time until the fixed pin is released after a certain wind force is set. There is also a way to make it longer.
Regarding the fixing device, the rest is the same as 8.2.4. Electric type.
In order to act only on the wind pressure above a certain level, play may be provided between the wind pressure plate and the piston-like member 7-p.
b. Connecting member system
The connection member (non-flexible member / flexible member) is basically the same as the fixed pin system except for the relationship between the piston-like member and the fixed pin.
In the case of inflexible members,
The inflexible member is connected to the operating portion of the fixing device and the other structure installed in either the structure 2 that supports the structure to be isolated or the structure 1 to be isolated. Connect with members.
In the case of the flexible member, the configuration is basically the same as that of the non-flexible member except that the connecting member is a flexible member.
The fixing portion 7-p of the fixing device installed in either the structure 2 supporting the structure to be seismically isolated or the structure 1 to be seismically isolated and the other structure are fixed. They are connected by a connecting member of a flexible member 8-f such as a wire, a rope, and a cable through an insertion port 31 provided on the structure side where the apparatus is installed. The support point between the other structure and the flexible member 8-f is a flexible joint 8-fj that can rotate 360 degrees.
Regarding the shape of the insertion port 31,
When giving one-way (including reciprocation, the same applies below) restoration performance, the insertion port is a curved surface with a rounded corner, the insertion port through a roller,
When giving omnidirectional restoration performance, like a curved bowl-shaped insertion port with a rounded corner, a trumpet-shaped insertion port, a mortar-shaped insertion port,
The angle at which the flexible member 8-f and the insertion port 31 are in contact is rounded or via a rotor such as a roller (in this case, two axes perpendicular to the flexible member 8-f (the two axes are mutually For example, it is necessary to provide a rotor such as a roller in accordance with the vertical direction. Further, the material of the insertion port 31 is preferably a low friction material and needs strength.
2) Lock pin method
When the operating portion of the fixing device is a fixed pin, there are a fixed pin system and a connecting member (non-flexible member / flexible member) = a connecting member system.
a. Fixed pin system
In the case of a fixed pin,
A mechanical command from the wind sensor, which is configured to lock the fixed pin by actuating this lock pin and to fix the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated It is.
Further, in the case of the automatic restoration type by seismic force according to claim 147,
Of the fixed pin insertion part and fixed pin, one is installed in the structure that is isolated, and the other is installed in the structure that supports the structure that is isolated. In a fixing device that fixes a structure supporting the body by inserting a fixing pin into a concave insertion portion such as a mortar shape or a spherical shape, and prevents wind fluctuations,
A lock pin (locking member) that locks this fixed pin is attached to the fixed pin that rises and falls freely in the event of an earthquake due to a concave shaped insertion part such as a mortar or spherical shape.
When the wind pressure exceeds a certain level, the lock pin is actuated by mechanical force (compression force or tensile force) from the wind sensor to lock the fixed pin. It is comprised so that the structure to support may be fixed.
This apparatus has the following two types.
One is that the mechanical force from the wind sensor works as a signal, operates the motor or electromagnet, etc. and operates this lock pin (lock member), the other is the mechanical force from the wind sensor The lock pin (lock member) is directly operated.
b. Connecting member system
The connection member (non-flexible member / flexible member) is basically the same as the fixed pin system except for the relationship between the piston-like member and the fixed pin.
In the case of inflexible members,
The inflexible member is connected to the operating portion of the fixing device and the other structure installed in either the structure 2 that supports the structure to be isolated or the structure 1 to be isolated. Connect with members.
In the case of the flexible member, the configuration is basically the same as that of the non-flexible member except that the connecting member is a flexible member.
The fixing portion 7-p of the fixing device installed in either the structure 2 supporting the structure to be seismically isolated or the structure 1 to be seismically isolated and the other structure are fixed. They are connected by a connecting member of a flexible member 8-f such as a wire, a rope, and a cable through an insertion port 31 provided on the structure side where the apparatus is installed. The support point between the other structure and the flexible member 8-f is a flexible joint 8-fj that can rotate 360 degrees.
Regarding the shape of the insertion port 31,
When giving one-way (including reciprocation, the same applies below) restoration performance, the insertion port is a curved surface with a rounded corner, the insertion port through a roller,
When giving omnidirectional restoration performance, like a curved bowl-shaped insertion port with a rounded corner, a trumpet-shaped insertion port, a mortar-shaped insertion port,
The angle at which the flexible member 8-f and the insertion port 31 are in contact is rounded or via a rotor such as a roller (in this case, two axes perpendicular to the flexible member 8-f (the two axes are mutually For example, it is necessary to provide a rotor such as a roller in accordance with the vertical direction. Further, the material of the insertion port 31 is preferably a low friction material and needs strength.
An example is shown in FIG.
FIG. 143 shows an embodiment of a lock pin system of a non-flexible member type connecting member type fixing pin type fixing device.
8.2.4. Wind sensor equipped fixing device (electric type)
Electricity is used as a means for transmitting the response of the wind sensor.
(1) Direct method
An embodiment of a direct method of a wind sensor equipped type fixing device (electric type) will be described.
When the wind pressure exceeds a certain level, the response of the wind sensor is transmitted as an electric signal, and the signal activates the fixing device, and the structure that supports the structure that is to be isolated and the structure that is to be isolated. Fix it. Specifically, an electric signal operates a motor or the like in the fixing device, and the motor or an electromagnet moves an operating part of the fixing device such as a fixing pin.
When the wind force falls below a certain level, the fixed part of the operating part of the fixing device, such as the fixing pin of the fixing device, is moved to its original position by the action of a spring or the like (elastic body or magnet such as spring or rubber) 9-c or gravity. Returning to Fig. 2, a method of releasing the fixing between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated is convenient.
There is also a method of providing a timer (or a delay unit (see 8.5)) or the like for increasing the time from when the wind power becomes below a certain level until the operation unit of the fixing device is released.
The direct system can be divided into two types: 1) fixed pin type fixing device and 2) connection member valve type fixing device.
Examples are shown in FIGS. 141, 145, and 146. FIG.
1) Fixed pin type fixing device
FIG. 141 shows a case of a fixing pin type fixing device of a non-flexible member type connecting member system. As described in 8.2.1. (1).
2) In case of connecting member valve type fixing device
The connecting member valve type fixing device is divided into a flexible member and a non-flexible member.
FIG. 145 shows a case of a non-flexible member type connecting member valve type fixing device.
FIG. 146 shows a case of a flexible member type connecting member valve type fixing device.
The above has been explained in 8.2.1. (1).
(2) Indirect method
Since the lock member, which is the main member of the mechanism that locks the operating portion of the fixing device, is divided into a lock valve and a lock pin, it is divided into a lock valve method and a lock pin method as follows.
1) Lock valve method
When the operating portion of the fixing device is a fixed pin, there are a fixed pin system and a connecting member (non-flexible member / flexible member) = a connecting member system.
a. Fixed pin system
In the case of a fixed pin,
When the wind pressure exceeds a certain level, the voltage of the wind power generator becomes more than the voltage that activates the fixed lock mechanism of the fixing device, and the lock pin is activated (electric motor, electromagnet, etc.) to lock the fixed pin. In addition, the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated are fixed.
In addition, taking the case of the automatic restoration type by seismic force of claim 147 as an example,
FIG. 196 (a) (b) shows the embodiment.
One of the fixed pin insertion portion 7-vm and the fixed pin 7 is provided in the structure 1 that is isolated, and the other is provided in the structure 2 that supports the structure that is isolated. 1 and the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated are fixed to a concave insertion portion 7-vm such as a mortar shape or a spherical shape. The fixed pin moves horizontally when a horizontal force is applied. In a fixing device for preventing wind sway, etc., by fixing 7 by inserting and lowering 7 by a concave-shaped insertion part such as a mortar shape or a spherical shape,
The support portion of the fixing pin 7 includes a cylindrical portion and a piston-like member 7-p that enters the cylindrical portion, and a fixing pin 7 having a piston-like member 7-p that slides in the cylinder without substantially leaking liquid or gas. , Inserted into the cylinder, and the fixing pin tip 7-w protrudes from the outside,
Further, the opposite sides of the cylindrical piston-like member 7-p (the end and end of the range in which the piston-like member 7-p slides) are connected by a pipe 7-e or a groove, or the piston-like member 7-p is provided with a hole, or an outlet through which liquid, gas, etc. extruded by a piston-like member exits from the cylinder is provided.
Then, a tube 7-e (see FIG. 196 (a)) or a groove connecting the opposite sides sandwiching the piston-like member 7-p of this cylinder, or a hole (also piston-like) in the piston-like member 7-p. A lock valve that locks the fixing pin to the groove (provided in the member), the outlet (see FIG. 196 (b)) from which the liquid, gas, or the like pushed out by the piston-like member 7-p exits the cylinder (Lock member) 7-ef is attached,
When the wind pressure exceeds a certain level, the lock valve 7-ef is closed by a command from the wind sensor to lock the fixing pin 7 and support the structure 1 to be isolated and the structure to be isolated. It is comprised so that the body 2 may be fixed.
Specifically,
A lock valve (motor valve, electromagnetic valve, etc.) 7-ef which is a lock member of the pipe 7-e (or groove) of the fixing device is closed by an electric signal from the wind sensor.
It has an insertion portion 7-v (including a mortar type) and a fixing pin 7 fixed by the insertion portion 7-v, and has a piston-like member 7-p that slides without leaking liquid or air in the cylinder. The fixing pin 7 is inserted into the cylinder (fixing pin mounting portion) 7-a, the tip of the fixing pin 7-w projects outside, and the piston-like member 7-p of the cylinder 7-a slides. The ends of the range are connected by a tube 7-e (also a groove).
The piston-like member 7-p has this pipe 7-e (or groove) and a hole 7-j having a larger or smaller opening area than the pipe 7-e (or groove) or the piston-like member hole. There is a lock valve (lock member) 7-ef on the larger opening area of 7-j. The lock valve 7-ef is attached so as to open when the piston-like member 7-p is retracted. Further, the valve 7-f is provided on the smaller opening area. The valve 7-f is attached so as to close when the piston-like member 7-p is retracted.
Also, a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 7-o enters the cylinder 7-a, and the fixing pin 7 having the piston-like member 7-p is pushed out by gravity. In FIG. 196 (a), the piston is naturally formed by a spring, rubber, magnet or the like (tension spring) attached to the piston-like member 7-p at a position opposite to the spring 7-o. The fixing pin 7 having the shape member 7-p may be extruded).
The case where the opening area of the pipe 7-e (or groove) is larger than the hole 7-j of the piston-like member and the lock valve 7-ef is attached in the pipe 7-e (or groove) of the cylinder will be described. ,
When a certain wind or more blows, the lock valve 7-ef of the pipe 7-e (or groove) of the fixing device is closed by an electric valve type, electromagnetic valve type or the like by an electric signal from the wind sensor. By closing the lock valve 7-ef, the piston-like member 7-p can be pushed out, but is not pulled in, and the fixing pin and the like are locked.
There is also a method for controlling the time during which the lock valve 7-ef is closed by adding a timer.
Also, due to the characteristics of the tube 7-e (or groove), hole 7-j, valve 7-f, and lock valve 7-ef, the fixing pin tip 7-w is quicker in the direction entering the cylinder 7-a. Yes, delayed in the direction of exit. Thereby, at the time of an earthquake, the fixing pin tip 7-w quickly enters the cylinder 7-a, and the seismic isolation starts, and it becomes difficult to come out while the seismic force is working.
In addition, the cylinder 7-a and the pipe 7-e (or the groove) may be filled with a liquid such as lubricating oil.
The above describes the case where the fixing pin 7 is attached to the structure 1 to be isolated and the fixing pin insertion portion 7-v is attached to the structure 2 that supports the structure to be isolated. However, there are cases where the relationship is reversed. That is, one of the fixed pin insertion portion 7-v and the fixed pin 7 is provided in the structure 1 that is isolated, and the other is provided in the structure 2 that supports the structure that is isolated.
In addition, as with 4.6., The upper part of the cylinder 7-a may be simply fixed with a stopper, but the inner part of the upper part of the cylinder 7-a is a female screw, and there is a male screw 7- In some cases, d is inserted. The male screw 7-d compresses the spring 7-o by rotating and tightening in the entering direction, thereby strengthening the repulsive force of the spring 7-o and increasing the pushing force of the fixing pin tip 7-w. It has a function to increase the restoring force and to make it possible to correct the residual displacement of the structure 1 to be isolated after the earthquake.
Further, by attaching a valve to the tube 7-e (or groove) and the hole 7-j, manual forcible fixation in strong winds is possible.
There is also a method of providing a timer (or a delay device (see 8.5)) or the like for increasing the time from when the wind force becomes below a certain level until the fixed pin is released.
b. Connecting member system
The connection member (non-flexible member / flexible member) is basically the same as the fixed pin system except for the relationship between the piston-like member and the fixed pin.
In the case of inflexible members,
The inflexible member is connected to the operating portion of the fixing device and the other structure installed in either the structure 2 that supports the structure to be isolated or the structure 1 to be isolated. Connect with members.
In the case of the flexible member, the configuration is basically the same as that of the non-flexible member except that the connecting member is a flexible member.
The fixing portion 7-p of the fixing device installed in either the structure 2 supporting the structure to be seismically isolated or the structure 1 to be seismically isolated and the other structure are fixed. They are connected by a connecting member of a flexible member 8-f such as a wire, a rope, and a cable through an insertion port 31 provided on the structure side where the apparatus is installed. The support point between the other structure and the flexible member 8-f is a flexible joint 8-fj that can rotate 360 degrees.
Regarding the shape of the insertion port 31,
When giving one-way (including reciprocation, the same applies below) restoration performance, the insertion port is a curved surface with a rounded corner, the insertion port through a roller,
When giving omnidirectional restoration performance, like a curved bowl-shaped insertion port with a rounded corner, a trumpet-shaped insertion port, a mortar-shaped insertion port,
The angle at which the flexible member 8-f and the insertion port 31 are in contact is rounded or via a rotor such as a roller (in this case, two axes perpendicular to the flexible member 8-f (the two axes are mutually For example, it is necessary to provide a rotor such as a roller in accordance with the vertical direction. Further, the material of the insertion port 31 is preferably a low friction material and needs strength.
2) Lock pin method
When the operating portion of the fixing device is a fixed pin, there are a fixed pin system and a connecting member (non-flexible member / flexible member) = a connecting member system.
a. Fixed pin system
In the case of a fixed pin,
An electrical command from the wind sensor, which is configured to lock the fixed pin by actuating the lock pin and fixing the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated It is.
Further, in the case of the automatic restoration type by seismic force according to claim 147,
Of the fixed pin insertion part and fixed pin, one is installed in the structure that is isolated, and the other is installed in the structure that supports the structure that is isolated. In a fixing device that fixes a structure supporting the body by inserting a fixing pin into a concave insertion portion such as a mortar shape or a spherical shape, and prevents wind fluctuations,
A lock pin (lock member) that locks the fixed pin is attached to a fixed pin that rises and falls freely during an earthquake due to a concave insertion portion such as a mortar shape or a spherical shape. This eliminates the need for a fixed pin restoration function after an earthquake.
210 to 211 show an embodiment of a lock pin type fixing pin type fixing device among wind operating type fixing devices equipped with a wind sensor.
In this example, in addition, in the case of the automatic restoration type by seismic force according to claim 147, the fixing pin 7 inserted into the insertion portion 7-vm having a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape is fixed to the fixing pin 7. In this type, the locking member 11 is inserted in the direction of locking the pin, and the fixing device G is locked.
As a mechanism for operating the fixing pin, there are a method using a lock member control device made of an electromagnet and a method using a lock member control device made of a motor. FIG. 210 is an example of the former, and FIG. 211 is an example of the latter. is there.
The fixing pin 7 of the fixing device G installed in the structure 1 to be seismically isolated is provided with a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape provided in the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated. Normally, the lock member 11 is inserted into the vm, and has a mechanism that does not lock the fixing pin 11 by a spring or the like 9-t.
When the wind pressure exceeds a certain level, a command from the wind sensor 7-q activates the lock member control device (electromagnet) 45 or the lock member control device (motor) 46 to lock the lock member 11 in the direction of locking the fixing pin 7. Move and lock the fixed pin 7 by inserting it into the notch / groove / dent 7-c provided on the fixed pin 7, and operate the fixing device G to isolate the structure 1 and the isolated structure When the wind pressure is below a certain level, the lock member control device (electromagnet) 45 or the lock member control device (motor) 46 stops operating in response to a command from the wind sensor 7-q. The fixing device G is released when the lock member 11 is returned to the original state and the fixing pin 7 is unlocked, so that the structure 1 to be isolated and the structure 2 that supports the structure to be isolated are fixed. Cancel and return to normal state It is to mechanism.
At this time, after the wind sensor 7-q senses that the wind pressure has become below a certain level, a timer (or a delay unit (see 8.5)) is used to release the fixing device after a certain period of time. Sometimes it is provided.
b. Connecting member system
The connection member (non-flexible member / flexible member) is basically the same as the fixed pin system except for the relationship between the piston-like member and the fixed pin.
In the case of inflexible members,
The inflexible member is connected to the operating portion of the fixing device and the other structure installed in either the structure 2 that supports the structure to be isolated or the structure 1 to be isolated. Connect with members.
In the case of the flexible member, the configuration is basically the same as that of the non-flexible member except that the connecting member is a flexible member.
The fixing portion 7-p of the fixing device installed in either the structure 2 supporting the structure to be seismically isolated or the structure 1 to be seismically isolated and the other structure are fixed. They are connected by a connecting member of a flexible member 8-f such as a wire, a rope, and a cable through an insertion port 31 provided on the structure side where the apparatus is installed. The support point between the other structure and the flexible member 8-f is a flexible joint 8-fj that can rotate 360 degrees.
Regarding the shape of the insertion port 31,
When giving one-way (including reciprocation, the same applies below) restoration performance, the insertion port is a curved surface with a rounded corner, the insertion port through a roller,
When giving omnidirectional restoration performance, like a curved bowl-shaped insertion port with a rounded corner, a trumpet-shaped insertion port, a mortar-shaped insertion port,
The angle at which the flexible member 8-f and the insertion port 31 are in contact is rounded or via a rotor such as a roller (in this case, two axes perpendicular to the flexible member 8-f (the two axes are mutually For example, it is necessary to provide a rotor such as a roller in accordance with the vertical direction. Further, the material of the insertion port 31 is preferably a low friction material and needs strength.
Examples are shown in FIGS. 142 and 147.
FIG. 142 shows the case of the lock pin type of the fixed pin type fixing device of the inflexible member type connecting member system.
FIG. 147 shows the case of the lock pin type of the fixed pin type fixing device of the inflexible member type connecting member system.
The above has been explained in 8.2.1. (2).
8.2.5. Wind generator-type fixing device with wind sensor
The wind sensor is a wind power generator type wind sensor, and the electricity of the wind power generator type wind sensor is used as a means for transmitting the response of the wind sensor.
(1) Direct method
The invention according to claim 150 shows an embodiment of a direct system of a wind power generator type wind sensor equipped fixing device.
When the wind pressure exceeds a certain level, the voltage of the wind power generator becomes higher than the voltage that activates the fixing device, and the fixing device is activated, and the structure that supports the structure that is to be isolated is isolated. Fix it. Specifically, electricity from the wind power generator operates a motor, an electromagnet, or the like in the fixing device, and the motor or the like moves the operating portion of the fixing device.
When the wind force falls below a certain level, the operating part of the fixing device returns to its original position and is isolated by the action of springs (elastic bodies or magnets such as springs / rubbers, etc.) 9-c, 9-t or gravity. Unlock the structure and the structure that supports the structure to be seismically isolated.
There is also a method of providing a timer (or a delay unit (see 8.5)) or the like for increasing the time from when the wind power becomes below a certain level until the fixing device is released.
The direct system can be divided into two types: 1) fixed pin type fixing device and 2) connection member valve type fixing device.
Examples are shown in FIGS. 141, 145, and 146. FIG.
1) Fixed pin type fixing device
FIG. 141 shows a case of a fixing pin type fixing device of a non-flexible member type connecting member system. As described in 8.2.1. (1).
2) In case of connecting member valve type fixing device
The connecting member valve type fixing device is divided into a flexible member and a non-flexible member.
FIG. 145 shows a case of a non-flexible member type connecting member valve type fixing device.
FIG. 146 shows a case of a flexible member type connecting member valve type fixing device.
The above has been explained in 8.2.1. (1).
(2) Indirect method
The invention according to claim 151 shows an embodiment of an indirect system of an electric type fixing device by a wind power generator.
8.2.1. In the wind sensor equipped fixing device of (2) indirect method (claims 145 to 149),
When the wind pressure exceeds a certain level, the voltage of the wind power generator becomes higher than the voltage necessary for operating the locking member that locks the operating part of the fixing device, and the operating part of the fixing device is locked by operating the locking member, The structure to be isolated is fixed to the structure that supports the structure to be isolated.
In particular, the present invention is the fixed pin type fixing device according to claim 147, wherein the fixed pin insertion portion has a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape, and the fixed pin can be automatically restored by seismic force. In combination with the invention of the wind actuated fixing device, it is more effective for power saving.
Since the lock member, which is the main member of the mechanism that locks the operating portion of the fixing device, is divided into a lock valve and a lock pin, it is divided into a lock valve method and a lock pin method as follows.
1) Lock valve method
When the operating portion of the fixing device is a fixed pin, there are a fixed pin system and a connecting member (non-flexible member / flexible member) = a connecting member system.
a. Fixed pin system
In the case of a fixed pin,
When the wind pressure exceeds a certain level, the voltage of the wind power generator becomes more than the voltage that activates the fixed lock mechanism of the fixing device, and the lock pin is activated (electric motor, electromagnet, etc.) to lock the fixed pin. In addition, the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated are fixed.
In addition, taking the case of the automatic restoration type by seismic force of claim 147 as an example,
FIG. 196 (a) (b) shows the embodiment.
One of the fixed pin insertion portion 7-vm and the fixed pin 7 is provided in the structure 1 that is isolated, and the other is provided in the structure 2 that supports the structure that is isolated. 1 and the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated are fixed to a concave insertion portion 7-vm such as a mortar shape or a spherical shape. The fixed pin moves horizontally when a horizontal force is applied. In a fixing device for preventing wind sway, etc., by fixing 7 by inserting and lowering 7 by a concave-shaped insertion part such as a mortar shape or a spherical shape,
The support portion of the fixing pin 7 includes a cylindrical portion and a piston-like member 7-p that enters the cylindrical portion, and a fixing pin 7 having a piston-like member 7-p that slides in the cylinder without substantially leaking liquid or gas. , Inserted into the cylinder, and the fixing pin tip 7-w protrudes from the outside,
Further, the opposite sides (the end and end of the range in which the piston-like member 7-p slides) sandwiching the piston-like member 7-p of this cylinder are attached to the tube 7-e or a groove (the cylinder 7-a). ), Or a hole is provided in the piston-like member 7-p, or an outlet from which liquid or gas extruded by the piston-like member 7-p exits from the cylinder is provided.
Then, the pipe 7-e (see FIG. 196 (a)) connecting the opposite sides (end to end) sandwiching the piston-like member 7-p of this cylinder, or a groove or the piston-like member 7-p It is fixed to the hole (also the groove provided in the piston-like member), the outlet (see FIG. 196 (b)) from which the liquid / gas extruded by the piston-like member 7-p exits from the cylinder, or all A lock valve (locking member) 7-ef that locks the pin 7 is attached.
When the wind pressure exceeds a certain level, the voltage of the wind power generator becomes higher than the voltage for closing the lock valve 7-ef, and the lock valve (electric valve, electromagnetic valve, etc.) 7-ef is closed to fix the pin 7 The structure 1 to be isolated and the structure 2 to support the structure to be isolated are fixed.
When the fixing device is equipped with a delay mechanism, the configuration is the same as that of 8.2.4. (2) Indirect method (lock valve method).
In addition, a breaker (excessive current breaker) is provided. When the current or voltage exceeds a certain level in the event of strong winds than expected, the breaker descends and the lock valve (motor valve, solenoid valve, etc.) 7-ef of the fixing device is closed. There is also a way to leave it.
b. Connecting member system
The connection member (non-flexible member / flexible member) is basically the same as the fixed pin system except for the relationship between the piston-like member and the fixed pin.
In the case of inflexible members,
The inflexible member is connected to the operating portion of the fixing device and the other structure installed in either the structure 2 that supports the structure to be isolated or the structure 1 to be isolated. Connect with members.
In the case of the flexible member, the configuration is basically the same as that of the non-flexible member except that the connecting member is a flexible member.
The fixing portion 7-p of the fixing device installed in either the structure 2 supporting the structure to be seismically isolated or the structure 1 to be seismically isolated and the other structure are fixed. They are connected by a connecting member of a flexible member 8-f such as a wire, a rope, and a cable through an insertion port 31 provided on the structure side where the apparatus is installed. The support point between the other structure and the flexible member 8-f is a flexible joint 8-fj that can rotate 360 degrees.
Regarding the shape of the insertion port 31,
When giving one-way (including reciprocation, the same applies below) restoration performance, the insertion port is a curved surface with a rounded corner, the insertion port through a roller,
When giving omnidirectional restoration performance, like a curved bowl-shaped insertion port with a rounded corner, a trumpet-shaped insertion port, a mortar-shaped insertion port,
The angle at which the flexible member 8-f and the insertion port 31 are in contact is rounded or via a rotor such as a roller (in this case, two axes perpendicular to the flexible member 8-f (the two axes are mutually For example, it is necessary to provide a rotor such as a roller in accordance with the vertical direction. Further, the material of the insertion port 31 is preferably a low friction material and needs strength.
2) Lock pin method
When the operating portion of the fixing device is a fixed pin, there are a fixed pin system and a connecting member (non-flexible member / flexible member) = a connecting member system.
a. Fixed pin system
In the case of a fixed pin,
When the wind pressure exceeds a certain level, the voltage of the wind power generator becomes more than the voltage that activates the fixed lock mechanism of the fixing device, and the lock pin is activated (electric motor, electromagnet, etc.) to lock the fixed pin. In addition, the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated are fixed.
Further, in the case of the automatic restoration type by seismic force according to claim 147,
Of the fixed pin insertion part and fixed pin, one is installed in the structure that is isolated, and the other is installed in the structure that supports the structure that is isolated. In a fixing device that fixes a structure supporting the body by inserting a fixing pin into a concave insertion portion such as a mortar shape or a spherical shape, and prevents wind fluctuations,
A lock pin (lock member) that locks the fixed pin is attached to a fixed pin that rises and falls freely during an earthquake due to a concave insertion portion such as a mortar shape or a spherical shape. This eliminates the need for a fixed pin restoration function after an earthquake.
210 to 211 show an embodiment of a lock pin type fixing pin type fixing device among wind operating type fixing devices equipped with a wind power generator type wind sensor according to the invention of claim 151.
In this example, in addition, in the case of the automatic restoration type by seismic force according to claim 147, the fixing pin 7 inserted into the insertion portion 7-vm having a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape is fixed to the fixing pin 7. In this type, the locking member 11 is inserted in the direction of locking the pin, and the fixing device G is locked.
As a mechanism for operating the fixing pin, there are a method using a lock member control device made of an electromagnet and a method using a lock member control device made of a motor. FIG. 210 is an example of the former, and FIG. 211 is an example of the latter. is there.
The fixing pin 7 of the fixing device G installed in the structure 1 to be seismically isolated is provided with a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape provided in the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated. Normally, the lock member 11 is inserted into the vm, and has a mechanism that does not lock the fixing pin 11 by a spring or the like 9-t.
When the wind pressure exceeds a certain level, the voltage generated by the wind power generator type wind sensor 7-qd exceeds the voltage required for the operation of the device, and the lock member control device (electromagnet) 45 or the lock member control device (motor) 46 operates. Then, the lock member 11 is moved in the direction in which the fixing pin 7 is locked, and the fixing pin 7 is locked by inserting the locking member 11 into the notch / groove / recess 7-c provided in the fixing pin 7, and the fixing device G is operated. Fixing structure 1 to be isolated and structure 2 supporting the structure to be isolated;
When the wind pressure is below a certain level, the voltage generated by the wind power generator type wind sensor 7-qd is less than the voltage required for the operation of the device, and the lock member control device (electromagnet) 45 or the lock member control device (motor) 46 is activated. , The lock member 11 returns to the original state, and the fixing device G is released by releasing the lock of the fixing pin 7, and the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated This is a mechanism for releasing the fixation and returning to the normal state.
At this time, the wind generator-type wind sensor 7-qd senses that the wind pressure has become below a certain level, and then a timer (or delay unit (8.5. See also)).
b. Connecting member system
The connection member (non-flexible member / flexible member) is basically the same as the fixed pin system except for the relationship between the piston-like member and the fixed pin.
In the case of inflexible members,
The inflexible member is connected to the operating portion of the fixing device and the other structure installed in either the structure 2 that supports the structure to be isolated or the structure 1 to be isolated. Connect with members.
In the case of the flexible member, the configuration is basically the same as that of the non-flexible member except that the connecting member is a flexible member.
The fixing portion 7-p of the fixing device installed in either the structure 2 supporting the structure to be seismically isolated or the structure 1 to be seismically isolated and the other structure are fixed. They are connected by a connecting member of a flexible member 8-f such as a wire, a rope, and a cable through an insertion port 31 provided on the structure side where the apparatus is installed. The support point between the other structure and the flexible member 8-f is a flexible joint 8-fj that can rotate 360 degrees.
Regarding the shape of the insertion port 31,
When giving one-way (including reciprocation, the same applies below) restoration performance, the insertion port is a curved surface with a rounded corner, the insertion port through a roller,
When giving omnidirectional restoration performance, like a curved bowl-shaped insertion port with a rounded corner, a trumpet-shaped insertion port, a mortar-shaped insertion port,
The angle at which the flexible member 8-f and the insertion port 31 are in contact is rounded or via a rotor such as a roller (in this case, two axes perpendicular to the flexible member 8-f (the two axes are mutually For example, it is necessary to provide a rotor such as a roller in accordance with the vertical direction. Further, the material of the insertion port 31 is preferably a low friction material and needs strength.
Examples are shown in FIGS. 142 and 147.
FIG. 142 shows the case of the lock pin type of the fixed pin type fixing device of the inflexible member type connecting member system.
FIG. 147 shows the case of the lock pin type of the fixed pin type fixing device of the inflexible member type connecting member system.
The above has been explained in 8.2.1. (2).
8.2.6. Interlocking wind actuated fixing device
The invention of claim 152 is
It is a fixing device that is composed of a plurality of fixing devices and that has a mechanism in which the operating parts or locking members of the respective fixing devices are interlocked with each other. The interlocking operation type fixing device is configured to be fixed at the same time.
8.2.6.1. Interlocking wind actuated fixing device (1)
An embodiment of the interlocking operation wind actuated fixing device {circle around (1)} of the invention described in claim 153 is shown (refer to FIG. 170 = interlocking operation (earthquake actuating) type anchoring device for reference).
In two or more fixing devices,
Lock members with the function of locking each fixing device are connected to each other with wires, ropes, cables, rods, etc.
When the wind sensor activates one of the lock members during wind, each lock member works together to fix each fixing device at the same time, and to support the structure to be isolated and the structure to be isolated The interlocking operation type fixing device is configured to fix a body.
Specifically, two or more fixing devices are used to prevent wind fluctuation, etc., and each fixing pin has a member (lock pin / lock valve, etc., hereinafter referred to as “lock member”) having a function of locking it. Are combined in such a way that they can slide in the locking or locking direction of the fixing pin. The lock members are connected by a wire, rope, cable, rod, release, or the like. When acting on one of the lock members in the wind direction (extrusion direction or pull-out direction), the lock member of each fixed pin is connected by connecting a wire, rope, cable, rod or release. However, it is a mechanism for fixing each fixing device at the same time.
An embodiment of an interlocking operation type fixing device equipped with a wind sensor is shown when the lock member is a lock pin.
The lock member 11 is provided with a lock hole 11-v large enough to allow the fixing pin 7 to pass through to lock the fixing pin 7. A notch / groove / recess 7- provided in the fixing pin 7 is provided. The fixing pin 7 is locked by fitting the edge of the lock hole 11-v into c.
The lock members 11 are connected to each other by wires, ropes, cables, rods, etc. 8 and interlock with the locking direction, and in the opposite direction, they are returned by a spring 9 (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 9. ,
During wind, the wind sensor is directly or via a member linked thereto (for example, as shown in FIG. 165, via the action part (extrusion part, tension part, etc.) 17 and as shown in FIG. 173, the release 8-r. Connected to the wire, rope, cable, rod, etc. 8) or the wind sensor via the lock member control device 47 etc.
One of the lock members 11 acts in a direction to fix the lock member 11 and fits into the notch / groove / dent 7-c of the fixing pin 7 at the edge of the lock hole 11-v opened in the lock member 11 Each fixing pin 7 is simultaneously fixed in a form locked by being stuck.
In addition, when each lock member 11 is connected by a release, etc. 8-r instead of a wire, rope, cable, rod, etc. 8, the release, etc. 8-r can be interlocked in both the extrusion direction and the pulling direction. is there.
In addition, in the reverse direction of the lock fixing direction of the lock member 11, it is necessary to restore one of the lock members 11 by attaching a spring 9 or the like.
In addition, in this two or more fixing devices,
The first locking members 7-l that lock the fixing pin 7 are connected to each other by 8-r such as a wire, rope, cable, rod, or release, and when one moves, the other moves.
8.2.6.2. Interlocking wind actuated fixing device (2)
An embodiment of the interlocking operation wind operation type fixing device {circle around (2)} of the invention described in claim 154 is shown (refer to FIGS. 172 to 173 = interlocking operation (earthquake operation) type fixing device for reference).
In two or more fixing devices,
A locking member having a function of locking each fixing device at the end (an unbranched member, divided into three, four, or more) is movably attached.
During wind, the wind sensor actuates this locking member in the moving direction, so that the locking function at each end fixes the fixing device at the same time, and the structure to be isolated and the structure to be isolated The interlocking operation type fixing device is configured to fix a structure to be supported.
Specifically, in a plurality of fixing devices that prevent wind fluctuations,
A locking member having a plurality of lock holes 11-v for locking each fixing pin can be moved (slid) in a direction to lock or release the fixing pin.
When the lock member is pushed out or pulled back in the wind, the respective fixing pins are fitted and fixed simultaneously by the lock holes 11-v having a function of locking.
Depending on the number of fixing devices, the shape of the locking member may be one having no branching, one having three branches, four branches, or more branches.
An embodiment of an interlocking operation type fixing device equipped with a wind sensor is shown.
During wind, the wind sensor is directly or via a member linked thereto (for example, as shown in FIG. 165, via the action part (extrusion part, tension part, etc.) 17, and as shown in FIG. 173, the release 8-r. Connected to the wire, rope, cable, rod, etc. 8) or the wind sensor via the lock member control device 47 etc.
One of the end portions of the lock member 11 acts in a direction to fix the lock member 11, and the fixing pin 7 is notched / grooved at the edge of the plurality of lock holes 11 -v formed in the lock member 11. Each fixing pin 7 is simultaneously fixed in a locked form by being fitted into the recess 7-c. In addition, it is necessary to restore by attaching a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 9 that works in a direction opposite to the lock fixing direction of the lock member 11.
8.2.6.3. Interlocking action wind actuated fixing device (3)
An embodiment of the interlocking operation wind actuated fixing device {circle around (3)} of the invention described in claim 155 is shown (refer to FIGS. 175 and 177 = interlocking operation (earthquake actuating) type fixing device for reference).
In two or more fixing devices,
A locking member (having an unbranched member, three-branch, four-branch, or more) having a function of locking each fixing device at the end is attached so that it can rotate around the center,
During wind, the wind sensor rotates this locking member, so that the locking function of each end supports the structure to be isolated and the structure to be isolated by simultaneously fixing the respective fixing device. The interlocking operation type fixing device is configured to fix the structure.
Specifically, in a plurality of fixing devices that prevent wind fluctuations,
A lock member having a plurality of lock holes 11-v having a function of locking each fixing pin is attached so as to be rotatable about one point of the lock member.
By fixing or pushing back the locking member in the rotational direction during wind, the respective fixing devices are fixed simultaneously.
Depending on the number of fixing devices, the shape of the locking member may be one that is not branched, one that is branched into three, four, or more. 175 and 176 show a case where the lock member is not branched, FIG. 177 shows a case where the lock member is divided into three and FIG. 178 shows a case where the lock member is divided into four.
An embodiment of an interlocking operation type fixing device equipped with a wind sensor is shown.
FIG. 175 of the reference view is a case where the lock member is not branched.
There are lock holes 11-v for locking the fixing pin 7 at both ends of the rotatable lock member,
During wind, the wind sensor is directly or via a member interlocked with it (for example, via the action part (extrusion part, tension part, etc.) 17 as shown in FIG. 165), and as shown in FIG. Connected to the wire, rope, cable, and rod 8) or the wind sensor via the lock member control device 47 etc.
By actuating one end of the lock member 11 in the rotational direction to lock the fixing pin,
The fixing pins 7 are simultaneously fixed in the form of being locked by fitting into the notches / grooves / dents 7-c of the fixing pins 7 at the edges of the plurality of lock holes 11-v formed in the lock member 11. Is done.
It is necessary to provide a restoring force by attaching a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 9 that works in the direction opposite to the lock fixing to the lock member.
FIG. 177 of the reference view is a case where the lock member is branched.
A locking member having a locking hole 11-v for branching into three, four or more branches and locking the fixing pin 7 at each branched end is a point 11-x of the locking member. Is mounted so that it can rotate around
During wind, the wind sensor is directly or via a member linked thereto (for example, as shown in FIG. 165, via the action part (extrusion part, tension part, etc.) 17 and as shown in FIG. 173, the release 8-r. Connected to the wire, rope, cable, rod, etc. 8) or the wind sensor via the lock member control device 47 etc.
One of the branching members of the lock member 11 acts in a rotational direction for fixing the lock of the fixing pin 7, and the fixing pin 7 is not inserted into the edges of the plurality of lock holes 11 -v formed in the locking member 11. Each fixing pin 7 is fixed at the same time in such a manner that it is locked by being fitted into the groove / depression 7-c. In addition, it is necessary to attach a spring or the like 9 that works in the reverse rotation direction to the lock member 11 to provide the restoring force to the lock member 11.
8.2.6.4. Interlocking action wind actuated fixing device (4)
The invention of claim 156
8.2. To 8.2.5. (One of claims 140 to 151) In the fixing device having one or a plurality of wind-operated fixing devices,
The fixing device is configured so that the fixing of each fixing device or the locking of the operation portion of the fixing device by the lock member is simultaneously activated by an electric signal from one wind sensor.
There are two types of fixing methods.
(1) Fixing device itself is fixed by electricity
The one or a plurality of fixing device operating parts themselves are fixed by an electric signal from a wind sensor in wind.
(2) Only the lock of the operating part of the fixing device is fixed by electricity
During wind, the lock of the operating part of one or a plurality of fixing devices is fixed by an electrical signal from the wind sensor, and the operating part of the fixing device itself is a spring (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet). Fixed by wind power.
Fixing the operating part of the fixing device in (1) requires quickness and requires a large amount of power.However, in the case of locking only the operating part of the fixing device in (2), Less power is required compared to the case of fixing the operating portion of the fixing device, and a simple mechanism is sufficient.
Claim 156 is an invention in the case where only the lock of the operating portion of the fixing device is fixed by electricity of (2).
Specifically, in the fixing device having one or a plurality of wind-operated fixing devices described in 8.2. To 8.2.5.
The fixing device is configured such that each fixing device is fixed or the operating portion of the fixing device is locked by a lock member at the same time by an electric signal from one wind sensor.
8.2.7. Installation of delay device
Claim 157
In the wind sensor equipped fixing device according to any one of claims 145 to 156,
166. A delay device according to claim 166 is provided,
The wind sensor-equipped fixing device is configured to release the fixing device after a certain period of time after detecting that the wind pressure has become below a certain level.
8.3. Fixing device installation position and relay interlocking operation type fixing device
8.3.1. General
The invention described in claim 158 relates to the installation position of the fixing device in consideration of measures such as wind fluctuation, and the fixing device (fixing pin device) of Patent No. 2575283 and the fixing device described in 8.1. To 8.2 are The position of the center of gravity of the structure to be isolated, which is difficult to rotate due to wind (the center of gravity and the center on the plane coming from the centroid of each elevation of the structure to be isolated) It is installed at one or a plurality of locations in the vicinity thereof.
Specifically, it is considered that a method of installing two locations in the vicinity of the center of gravity so as not to cause rotation (centered on the fixing device) is often adopted.
In that case, if the multiple fixing devices are seismically actuated fixing devices of 8.1., They are released simultaneously by the method described in the interlocking actuated fixing device of 8.1.3. In the case of a fixing device, the hydraulic type (8.2.2.), Mechanical type (8.2.3.) Or electric type (8.2.4.) Can be released at the same time.
In addition, when the seismic operation type fixing device of 8.1., Which is difficult with the interlock operation type fixing device of 8.1.3., Is at a distance of a plurality of fixing devices, there are the following methods. This method can also be used in the case of the wind-operated fixing device of 8.2.
8.3.2. Installation of two or more fixing devices
(1) Adoption of seismic sensor amplitude device with amplifier that makes the weight as heavy as possible
Considering releasing multiple fixing devices at the same time, before the earthquake becomes a large amplitude (before the amplitude becomes such that the torsion caused by the fact that some fixing devices are not released) In this case, the sensitivity of the seismic sensor (amplitude) device is increased so that the fixing device can be released (before the seismic force is released from the biting support).
That is, the period of the sensor such as the weight of the seismic sensor (amplitude) device is adjusted to the ground period (8.1.2.4.3. (1)). In the case of the seismic sensor amplitude device, the vibrating weight is made as heavy as possible. And, it is to adopt the seismic sensor amplitude device with amplifier of 8.1.2.4.3. With an amplifier that amplifies the extraction length (compression length) to the seismic sensor amplitude device.
In particular, when an amplifier is attached, the pulling force or compressive force is reduced by a factor of its amplification depending on the drawing length or compression length, so that it is necessary to increase the weight of the amplification multiple.
(2) By installing a fixing device (sensitive type / insensitive type)
214 to 215 show an embodiment of the installation position of the fixing device according to the invention of claim 159.
In the present invention, when a plurality of fixing devices are released, the position of the center of gravity or the location close to the center of gravity is fixed to the end, thereby fixing the structure to be seismically isolated. This prevents twisting movements caused by the bias of the parts being applied.
Regarding the installation of the fixing device, the fixing device G-s, which is highly sensitive to earthquakes, is installed at a peripheral position other than the center of gravity (or near the center of gravity) of the structure to be seismically isolated.
At the center of gravity position (or near the center of gravity) of the structure to be seismically isolated, a fixing device G-d that is less sensitive to the earthquake and less sensitive than the fixing device at the peripheral position is installed.
Fixing device G-s with high seismic sensitivity is a fixing device that releases the fixing device with a smaller seismic force than the fixing device G-d with low seismic sensitivity, and makes it easy to operate seismic isolation.
For example, the fixing pin 7 into which the lock member 11 of 8.1.2.2 is inserted has a small notch / groove / dent 7-c depth, and the locking device 7-f is sensitive to seismic force (8.1 .2.2.1. 2) Lock valve method), the sensitivity of the seismic sensor (amplitude) device is sensitive by adjusting to the earthquake period, etc., and the seismic sensor (amplitude) device has a heavy weight 20 that vibrates during an earthquake Etc.
Fixing device G-d with low seismic sensitivity is a fixing device that releases the fixing device with a greater seismic force than seismic sensitivity fixing device G-s, making it difficult to operate seismic isolation.
For example, the fixing pin 7 into which the locking member 11 of 8.1.2.2 is inserted has a large notch / groove / dent 7-c depth, or the locking device 7-f is insensitive to seismic force ( 8.1.2.2.1. 2) Lock valve method), the sensitivity of the seismic sensor (amplitude) device is insensitive because it does not match the earthquake period, and the weight 20 that vibrates during the earthquake of the seismic sensor (amplitude) device is light Things.
In normal times, the structure that is seismically isolated by the fixing device at two or more locations of the center of gravity (or near the center of gravity) of the structure to be seismically isolated and the other peripheral positions. In the event of an earthquake, the fixing device G-s with high seismic sensitivity installed at the peripheral position is first released, and then the fixing device with low seismic sensitivity at the center of gravity (or near the center of gravity) is released. G-d is released, the structure to be seismically isolated is released, and the seismic isolation state is entered.
FIGS. 214 (a) (b) (c) show examples of the fixing device installation positions described above,
(a) is the case where there is one location around the center of gravity (or near the center of gravity) of the structure to be seismically isolated and one at the center of gravity (or near the center of gravity) of the structure to be seismically isolated.
(b) is the case where there are two locations around the center of gravity of the structure to be seismically isolated (or near the center of gravity) and one at the center of gravity (or near the center of gravity) of the structure to be isolated.
(c) is the case where there are four locations around the center of gravity (or near the center of gravity) of the structure to be seismically isolated and one at the center of gravity (or near the center of gravity) of the structure to be seismically isolated.
This method is possible in all fixing devices.
In the case of the shear pin type fixing device of 8.1.1., The sensitivity at which the fixing pin is cut is adjusted instead of the sensitivity of the seismic sensor (amplitude) device.
In other words, a fixing device G-s having a high fixing pin cutting sensitivity (the fixing pin is easy to be cut) is installed at a peripheral position other than the center of gravity (or near the center of gravity) of the structure to be seismically isolated, and the base is isolated. A fixing device G-d is installed at the center of gravity of the structure (or in the vicinity of the center of gravity). The fixing device G-d has a lower cutting pin sensitivity than the surrounding position (the fixing pin is less likely to be cut).
Moreover, in the wind actuated fixing device G that fixes the structure that is seismically isolated during wind in 8.2., The wind sensor sensitivity is at peripheral positions other than the center of gravity (or near the center of gravity) of the structure that is seismically isolated. Install the fixing device G-wd which is low or the working part of the fixing device such as fixing pin is difficult to set (= lock / fix)
At the center of gravity of the structure to be seismically isolated (or near the center of gravity), a fixing device G-ws is installed, which has higher wind sensor sensitivity than the surrounding position, or on which the operating part of the fixing device such as a fixing pin can be easily set. To do.
As a result, the operating part of the fixing device such as the fixing pin of the fixing device G-ws with high wind sensitivity at the center of gravity (or near the center of gravity) of the structure to be seismically isolated is set (locked) in the wind, and the peripheral position The operating part of the fixing device such as the fixing pin of the fixing device G-wd having low wind sensitivity is subsequently set (locked). That is, the structure to be seismically isolated is first fixed at the center of gravity position (or near the center of gravity) and then fixed at the peripheral position.
However, since the wind-operated type fixing device can use an electric type, it is possible to operate each fixing device simultaneously.
215 (a) (b) (c) shows an embodiment of the installation position of this wind-operated fixing device G,
(a) is the case where there is one location around the center of gravity (or near the center of gravity) of the structure to be seismically isolated and one at the center of gravity (or near the center of gravity) of the structure to be seismically isolated.
(b) is the case where there are two locations around the center of gravity of the structure to be seismically isolated (or near the center of gravity) and one at the center of gravity (or near the center of gravity) of the structure to be isolated.
(c) is the case where there are four locations around the center of gravity (or near the center of gravity) of the structure to be seismically isolated and one at the center of gravity (or near the center of gravity) of the structure to be seismically isolated.
Compared with this wind-operated fixing device, the earthquake-operated fixing device of 8.1. May have a power outage in the event of an earthquake. (It is difficult to install all private power generation facilities, and the battery system is also maintenance-free. Therefore, the above method is necessary because it is difficult to use the electric type.
8.3.3. Relay interlocking operation type fixing device
The invention described in claims 160 to 178 relates to a relay interlocking operation type fixing device.
Regarding the method of simultaneously releasing a plurality of fixing devices, there is a problem in whether it is actually performed at the same time, whether mechanical or electrical. In particular, the seismic operation type fixing device does not allow a time difference, and there is a big problem when even one cannot be released.
It is difficult to operate (release / set = lock / fix) a plurality of seismically operated fixing devices at the same time, and it is more reliable to operate them sequentially. Moreover, depending on how to operate sequentially, the problem in the case where even one fixing device is not released is solved. That is, the fixing device is released in a relay manner, and the fixing device located at the center of gravity of the structure to be seismically isolated is finally operated. In addition, when the fixing device is set again after the earthquake, the fixing device located at the center of gravity is preferably set first.
As for the relay transmission system, of course, electrical transmission or hydraulic transmission can be considered in addition to mechanical transmission such as wire, rope, cable, and rod.
8.3.3.1. For seismically actuated fixing devices
With regard to a plurality of seismic operation type fixing devices, it is difficult to operate the fixing devices at the same time (releasing / setting = locking / fixing), and it is more reliable to operate them one after another. Moreover, depending on how to operate sequentially, the problem in the case where even one cannot be released is solved. In other words, the problem is solved by a method of relaying the center of gravity fixing device last.
160. The operation of the fixing device such as the fixing pin of the fixing device located at the center of gravity of the structure to be seismically isolated by releasing the operation portion of the fixing device such as each fixing pin of the plurality of fixing devices in a relay manner. It is an invention of a relay interlocking operation type fixing device having a mechanism in which the part is finally released.
In particular,
Regarding the installation of the interlocking operation type fixing device, at least one of the fixing devices (relay end fixing device) has another fixing device (relay intermediate fixing device) at or near the center of gravity of the structure to be isolated. Installed in the surrounding area,
In the event of an earthquake, when the fixing devices are sequentially released, the fixing device installed at or near the position of the center of gravity is finally released.
In the 161st aspect, when the operation portion of the fixing device such as the fixing pin is set again after the earthquake, the operation portion of the fixing device such as the fixing pin of the fixing device positioned at the center of gravity of the structure to be seismically isolated is the first. There is an invention of a relay interlocking operation type fixing device having a mechanism to be set to the above.
In particular,
Regarding the installation of interlocking operation type fixing devices, at least one of the fixing devices (relay end fixing device) is installed at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated, and the other fixing device (relay intermediate fixing device) Is installed in the surrounding area,
After these fixing devices are sequentially released at the time of an earthquake, the fixing device installed at or near the position of the center of gravity is first fixed after the end of the earthquake.
A 162th aspect of the present invention is a relay interlocking operation type fixing device which is configured by combining any one of the inventions of the 160th aspect and the 161th aspect of the present invention, or a combination of both.
FIG. 237 to FIG. 265 are examples thereof.
8.3.3.1.1. Relay intermediate fixing device
8.3.3.1.1.1. Relay intermediate fixing device (general)
Of these, FIGS. 237 to 241 show an embodiment of a relay intermediate fixing device which forms a part of the relay interlocking operation type fixing device.
There are relay intermediate fixing devices that are directly connected to the seismic sensor (amplitude) device and those that are not directly connected. The former is the relay first intermediate fixing device, the latter is the relay second and subsequent intermediate fixing device ( The second relay is called a relay second intermediate fixing device, and the second relay is called a relay nth intermediate fixing device.
The fixing pin 7 of each relay intermediate fixing device has a notch / groove / recess 7-c into which a locking member 11 for fixing the fixing pin 7 is inserted. Etc. (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) is inserted into the notch / groove / dent 7-c of the fixing pin 7 with the force of 9-c.
In the case of the relay first intermediate fixing device, the lock member 11 and the operation member such as a weight 20 that vibrates during an earthquake of the earthquake sensor (amplitude) device or a motor or an electromagnet operated by the earthquake sensor are shown in FIG. Like a sensor (amplitude) device, it is connected by wires, ropes, cables, rods, etc. (during release) 8, and the operation member such as a motor or an electromagnet operated by this weight 20 or an earthquake sensor vibrates during an earthquake,
The lock member 11 is removed (pulled out) from the notch / groove / recess 7-c of the fixing pin 7 by the wire, rope, cable, rod, etc. 8, and the fixing of the fixing pin is released.
As a method for releasing the fixing of the fixing pin, for example, the fixing pin 7 moves in the releasing direction while following the gradient of the mortar or the like 7-vm of the insertion portion due to seismic force (reduced in the embodiment of FIG. 237, In the embodiment of 238, the upper fixing pin is raised and the lower fixing pin is lowered, in the embodiment of FIG. 239).
In addition to the equipment of the lock member 11, the relay intermediate fixing device has an interlocking mechanism 36 that interlocks the operation of the fixing pin with the next relay intermediate / terminal fixing device.
In the case of the relay second and subsequent intermediate fixing devices, the lock member 11 that locks the fixing pin includes an interlocking mechanism 36 (described later) of the immediately preceding relay intermediate fixing device, and a wire, rope, cable, and the like (during release). In the event of an earthquake, the interlocking mechanism 36 of the relay intermediate fixing device immediately before this causes the fixing pin 7 notch / groove / recess 7- through the wire / rope / cable / rod 8 etc. From c, the lock member 11 is removed (pulled out), and the fixing pin is released.
As a method of releasing the fixing of the fixing pin, for example, the fixing pin moves in the releasing direction according to the gradient of 7-vm such as a mortar or the like of the insertion portion due to seismic force.
In the embodiment shown in FIGS. 237 to 238, the interlocking mechanism 36 takes the form of a pin, and receives a force by the operation of the fixing pin 7 during an earthquake, and locks the next relay intermediate fixing pin or relay end fixing pin. In conjunction with the member 11, it plays a role of releasing the lock member 11.
In the embodiment shown in FIGS. 239 to 241, the interlocking mechanism 36 takes the form of a lever, a pulley, or a gear. In the event of an earthquake, the lever, the pulley, or the gear is operated by the operation of the fixing pin 7, and the next relay In conjunction with the locking member 11 of the intermediate fixing pin or the relay terminal fixing pin, it plays a role of releasing the locking member 11. Specifically, the interlocking mechanism 36 causes the pin 36-a to be pushed out by the fixing pin 7 that rises and falls (up in FIG. 240) according to the gradient of the mortar 7-vm of the insertion portion due to seismic force during an earthquake. Further, the lever 36-b works, the pulley 36-f and the gear 36-d rotate, and the wire, rope, cable, rod, etc. 8 attached to the lever 36-b, the pulley 36-f, and the gear 36-d 8 Pull the lock member 11 of the next relay (intermediate, terminal) fixing pin (possibly connected by a release 8-r or the like), and release the lock member 11.
Another advantage of this relay intermediate fixing device is that it has a function of amplifying the pulling force of the next relay intermediate fixing pin or relay end fixing pin with respect to the lock member 11.
This is because, in most cases, the force that is transmitted as the relay advances decreases, but in this device, the force of the fixed pin 7 that moves according to the gradient of the mortar 7-vm of the insertion part due to the seismic force is interlocked. As mechanism 36 operates, the transmitted force is amplified by seismic forces.
Thus, in the relay intermediate fixing device, the force transmitted by the relay is regenerated and amplified each time without weakening.
Claim 163 is the invention.
FIG. 237 shows the fixing device in the case of the shape of the fixing pin insertion portion and the shape of the fixing pin shown in FIGS. 220 (a) and 220 (b).
FIG. 238 shows the fixing device in the case of the shape of the fixing pin insertion portion and the shape of the fixing pin of FIG.
The difference between the relay first intermediate fixing device and the relay second and subsequent intermediate fixing devices or relay end fixing devices is that there is play 11-o between the lock member 11 and the fixing pin 7, or the fixing pin and its insertion portion. There is no play.
This play 11-o is not necessary for the relay first intermediate fixing device to operate in a relay manner by seismic force (see FIG. 242), but the relay second and subsequent intermediate fixing devices and relay end fixing devices are not required. In order to operate in a relay manner by seismic force, a play 11-o is required (see FIG. 243).
FIG. 242 shows a relay first intermediate fixing device. FIG. 243 shows the relay end fixing device, but also in the case of the second and subsequent intermediate fixing devices, the play 11-o between the lock member 11 and the fixing pin 7 is the same as this relay end fixing device. is necessary.
The size of the play is determined by the seismic sensor (amplitude) device, after the fixing pin of the relay first intermediate fixing device is released, the structure to be seismically isolated moves horizontally by the play, and this relay first intermediate fixing The dimensions are necessary for releasing the lock member 11 of the relay second and subsequent intermediate fixing devices and the relay terminal fixing device by the device interlocking mechanism 36. Also, if this dimension is too large, it will cause rattling by the wind, so the minimum dimension is required.
Specifically, as the play 11-o between the lock member 11 and the fixing pin 7 of the relay second and subsequent intermediate fixing devices and the relay end fixing device, the play 11-o causes the fixing pin of the relay first intermediate fixing device. 7 moves according to the gradient of 7-vm, such as a mortar of the insertion portion, and the interlocking mechanism 36 operates to interlock with the lock member 11 of the next relay intermediate fixing pin or relay end fixing pin, and this locking member 11 can be released. Take the dimensions needed to be.
The above-described fixing pin may be an operating portion of a fixing device for a piston-like member other than the fixing pin. In that case, the locking member that locks the operating portion of the fixing device serves as a fixing pin.
8.3.3.1.1.2. Relay intermediate fixing device (with amplifier)
Further, by adding an amplifier such as a lever, a pulley or a gear to the interlocking mechanism 36, a small displacement of the operating portion 7 of the fixing device such as a fixing pin is amplified to a large displacement and interlocked with the next fixing device. Is possible. Claim 164 is the invention.
A relay intermediate fixing device (with an amplifier) according to the present invention uses a lever, a pulley, a gear or the like in the interlocking mechanism of the fixing device according to claim 163, and locks the next relay (intermediate, terminal) fixing device. It is constituted by amplifying the tensile length or the compression length.
FIG. 239 shows an embodiment in which one of the levers is used.
FIG. 240 shows an embodiment in which the gears are used.
FIG. 241 shows an embodiment in which a pulley is used.
Specifically,
In the case of the embodiment using the lever of FIG. 239, when the lock member 11 is pulled out during an earthquake, the fixing pin 7 moves according to the gradient of the mortar or the like 7-vm of the insertion portion due to the seismic force, whereby the interlocking mechanism 36 is moved. Operate.
The lifting force of the fixing pin is transmitted to one end (the power point of the insulator) 36-l of the insulator 36-b constituting the interlocking mechanism 36, and the other end of the insulator is transmitted via the insulator fulcrum 36-h. When transmitted to the end (the point of action of the lever) 36-j, it continues according to the ratio of the distance between the force point 36-l and the fulcrum 36-h and the distance between the fulcrum 36-h and the point 36-j. The pulling length of the wire, rope, cable, etc. 8 increases.
The same applies to the case where the gear shown in FIG. 240 is used. When the fixing pin 7 vibrates due to the seismic force and moves up or down according to the gradient of the mortar or the like of the insertion portion such as 7-vm (up in FIG. 240), the interlocking mechanism 36 is thereby activated.
The lifting force of the fixing pin is transmitted from the rack 36-c to the gear 36-d constituting the interlocking mechanism 36, and the gear 36-d rotates.
In some cases, another gear may be attached, in which case the rotation of the gear 36-d is transmitted to the second gear 36-e. Then, the wire, rope, cable, rod or the like 8 connected to the gear 36-d or the gear 36-e is pulled. At this time, depending on the size of the gear 36-d relative to the rack 36-c or the ratio of the size of the gear 36-e relative to the gear 36-d, the length of the wire, rope, cable rod, etc. Increase.
The same applies to the case where the pulley of FIG. 241 is used.
Due to the seismic force, the pin 36-a of the interlocking mechanism 36 is subjected to a force (pushed out) by the fixing pin 7 that rises and falls (lowers in FIG. 241) in accordance with the gradient of the mortar 7-vm of the insertion portion. The force (pushing force) received by the pin 36-a is transmitted to the central axis of the movable pulley 36-f constituting the interlocking mechanism 36. A wire, rope, cable, etc. 8 is hung on the movable pulley 36-f, and one end of the wire, rope, cable, etc. 8 is placed through a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 9-t. The other end is connected to the next relay intermediate fixing device or relay end fixing device via a fixed pulley 36-g.
By using one moving pulley, the length of the wire, rope, cable, etc. 8 to be pulled can be doubled. In some cases, a plurality of moving pulleys may be used, and the pulled length of the wire, rope, cable, etc. 8 increases by a factor of two depending on the number of moving pulleys.
In FIGS. 237 to 260, the insertion portion of the fixing pin is 7-vm / v because 7-v (an insertion portion of the fixing pin) or 7-vm (a mortar-shaped spherical surface of the fixing pin) It is a meaning of a concave-shaped insertion portion).
The above-described fixing pin may be an operating portion of a fixing device for a piston-like member other than the fixing pin.
8.3.3.1.2. Relay end fixing device
Claim 165 is an invention of a seismically actuated relay terminal fixing device, and the present invention relates to a relay terminal fixing device of a fixing device according to claims 160 and 161, wherein a fixing device such as a fixing pin is used. There are a plurality of lock members for locking the operating portion, and the plurality of lock members are connected to the interlock mechanisms (the interlock mechanisms according to claims 163 and 164) of a plurality of other relay intermediate fixing devices. Wires, ropes, cables, rods, etc. (during release) are connected individually and pulled out in conjunction with each other in the event of an earthquake, and the operating parts of fixing devices such as fixing pins are unlocked. As long as all the locking members are not released, the relay end fixing device is not completely unlocked.
FIGS. 243 and 259 to 261 show an embodiment of the relay terminal fixing device according to the 165th aspect.
A feature of the relay terminal fixing device in the present invention is that it has a plurality of locking members 11 for locking the fixing device (the locking member 11 and the locking member 11-a for locking the locking member 11 as shown in FIG. 260). (Or two or more locking members).
The plurality of lock members 11 are each a wire, rope, cable, rod, or the like 8 (or a wire, rope, cable, rod, etc. 8 in the release 8-r), and a plurality of other relay intermediate fixing devices installed. In the event of an earthquake, each locking member is pulled out by a wire, rope, cable, rod, etc. 8, but all of the plurality of locking members 11 are pulled. As long as it is not removed, the relay end locking device is not unlocked.
Moreover, this relay terminal fixing device exhibits an effect by being installed at the center of gravity (or near the center of gravity) of the structure to be seismically isolated.
In other words, the fixing device at the center of gravity is not released unless all the surrounding fixing devices are released, and the seismic isolation caused by the occurrence of bias in the unreleased locations while the plurality of fixing devices are released. Torsional movement of the structure being made can be prevented.
243, 259, and 260 are the fixing devices in the case of the shape of the fixed pin insertion portion and the shape of the fixed pin in FIGS. 220 (a) and 220 (b) among 8.6. (1) and (2).
FIG. 261 shows the fixing device in the case of the shape of the fixed pin insertion portion and the shape of the fixed pin in FIG.
FIG. 260 shows a relay unless the fixing pin is locked by the locking member 11 of the fixing pin and the locking member 11-a that locks the locking member 11 of the fixing pin, and the locking member 11 and the locking member 11-a are both pulled out. This is an embodiment in which the lock of the terminal fixing device is not released.
In FIGS. 237 to 261, the position where the fixing pin 7 is attached may be upside down from that shown in the drawing. That is, both the case where the fixing pin 7 is attached to the structure 1 to be isolated and the case where it is attached to the structure 2 that supports the structure to be isolated are conceivable.
The above-described fixing pin may be an operating portion of a fixing device for a piston-like member other than the fixing pin.
8.3.3.1.3. Installation of delay device
The operation part or lock member of the fixing device of the relay interlocking operation type fixing device (relay intermediate fixing device / relay end fixing device), the weight of the earthquake sensor amplitude device that vibrates at the time of an earthquake, or the motor or electromagnet operated by the earthquake sensor, etc. A delay device as shown in 8.5. Is provided between the operating member or the interlocking mechanism of the immediately preceding relay intermediate fixing device, and the operating part of the fixing device during earthquake vibration after the fixing at the time of earthquake is released Alternatively, it is necessary to delay the return of the lock member (in the direction of fixing the operating portion of the fixing device).
A delay mechanism that earns time until the end of the earthquake is desirable, but there is no problem even if it takes several seconds.
Claim 175 is the invention, and in the fixing device according to any one of claims 160 to 165,
Between the operating part or locking member of the fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates during an earthquake, or between the interlocking mechanism of the immediately preceding relay intermediate fixing device, the operating part or locking member of the fixing device during an earthquake It is configured by providing a delay device that delays the return of the operating part of the fixing device or the lock member during earthquake vibration after the release of the (see details in 8.5).
8.3.3.1.4. Tensile force limited transmission device
Also, an interlocking mechanism between the operating portion or the lock member 11 of the fixing device and the operating member such as a motor 20 or an electromagnet that operates by the weight 20 or the earthquake sensor that vibrates at the time of the earthquake of the earthquake sensor (amplitude) device or the relay intermediate fixing device immediately before A device that transmits only the tensile force and does not transmit the compressive force is necessary.
Claim 176 is an invention relating to a fixing device having this tensile force limited transmission device.
FIG. 246 shows an embodiment of the tensile force limited transmission device. In this configuration, the two L-shaped members 40 are assembled so as to be hooked to each other so that only the tensile force is transmitted and the compressive force is not transmitted.
In addition, in the figure, the attachment position of this tensile force limited transmission device is ½ means that it is attached to the structure 1 that is isolated or the structure 2 that supports the structure that is isolated. It is.
8.3.3.1.5. Arrangement configuration of relay interlocking type fixing device
FIGS. 262 to 265 show examples of how to arrange the relay interlocking operation type fixing device.
The relay intermediate fixing device is installed at the periphery of the structure to be seismically isolated, and the relay end fixing device is installed at the center of gravity (or near the center of gravity) of the structure to be isolated.
As described above, the relay end fixing device exhibits an effect by being placed at the center of gravity. This is because the center of gravity is not fixed and the seismic isolation starts only after all of the periphery of the structure to be isolated is released.
Each fixing device is connected and interlocked from the seismic sensor (amplitude) device J to the first relay intermediate fixing device G-m1 in the periphery, and then several relays 2nd After that, after being connected / interlocked to the intermediate fixing device G-m2 (second relay) to G-mn (nth relay), it is finally connected / interlocked to the relay terminal fixing device G-e located at the center of gravity. It is the way. (When there is only one relay intermediate fixing device, the relay first intermediate fixing device G-m1 is directly connected and linked to the relay end fixing device G-e.)
FIGS. 262 and 264 show the case where one relay intermediate fixing device G-m is interposed between the earthquake sensor (amplitude) device J and the relay terminal fixing device G-e, and FIGS. 263 and 265 show the relay intermediate fixing device. This is an embodiment in which two devices G-m are interposed.
In the last connection / interlocking with the relay terminal fixing device G-e, there are cases in which transmission is performed by a plurality of routes by the relay intermediate fixing device G-mn (relay nth) as shown in FIGS. 264 and 265. In this case, the relay end fixing device is provided with as many lock members 11 as the number of the paths.
8.3.3.2. For wind-operated fixing devices
Regarding the wind-operated fixing device, it is difficult to operate a plurality of fixing devices at the same time, and it is more reliable to operate them sequentially.
Moreover, depending on the method of operating sequentially, the problem when even one is not fixed can be solved.
That is, it is only necessary to fix the structure to be seismically isolated first at the center of gravity in the wind. For this purpose, the fixing device installed at the position of the center of gravity of the structure to be seismically isolated is operated first. This is the content of the invention of claim 177.
Further, when the structure to be seismically isolated is released after the wind force becomes below a certain level, the structure is preferably fixed to the end at the center of gravity of the structure to be isolated. Therefore, the fixing device installed at the center of gravity is released last. This is the content of the invention of claim 178.
By these two methods, the problem of wind fluctuation in the case where even one fixing device is not fixed is solved.
A 179th aspect of the present invention is a relay interlocking operation type fixing device characterized by being configured by combining either or both of the inventions of the 177th and 178th aspects of the present invention.
8.3.3.2.1. Relay intermediate fixing device
The relay intermediate fixing device has an input interlocking portion 37 that is interlocked with the wind sensor 7-q or the immediately preceding relay intermediate fixing device, and an output interlocking portion 38 that interlocks the next relay intermediate / terminal fixing device.
There are relay intermediate fixing devices that are directly connected to the wind sensor and those that are not directly connected. The former is the relay first intermediate fixing device, the latter is the relay second and subsequent intermediate fixing devices (the second relay is connected). The relay second intermediate fixing device and the relay n-th are called relay n-th intermediate fixing device).
When the wind force exceeds a certain level, the input interlocking unit 37 functions to fix the seismic isolation mechanism by fixing the fixing device according to a command from the wind sensor 7-q or the output interlocking unit 38 of the immediately preceding relay intermediate fixing device. .
The output interlocking unit 38 is connected and interlocked to the input interlocking unit 37 of the next relay intermediate / terminal fixing device, and when the wind force exceeds a certain level (by the force of the fixing pin 7 of the fixing device moving, etc.). The input interlocking portion 37 of the next relay intermediate / terminal fixing device is actuated to fix the fixing device and to fix the seismic isolation mechanism.
Claim 180 is the invention of the wind actuated relay intermediate fixing device, and the invention is the relay intermediate fixing device according to claims 177 and 178, wherein the fixing device is directly connected to the wind sensor. The relay (first) intermediate fixing device to be connected and the relay (second and subsequent) intermediate fixing devices that are not directly connected to the wind sensor are divided into the relay first intermediate fixing device and the latter the relay second intermediate fixing device. (The relay n-th is the relay n-th intermediate fixing device), and this fixing device has a notch / groove / dent into which a locking member for locking the operating portion of the fixing device such as the fixing pin is inserted. The lock member is always pulled by gravity, spring, rubber, magnet, etc., and removed from this notch, groove, dent,
In the case of the relay first intermediate fixing device,
This locking member and the wind sensor work together,
During wind, the wind sensor uses the lock member to enter this notch / groove / dent, and the fixing device is fixed.
Also, in the case of the intermediate fixing device after the relay second,
This locking member is connected to the interlock mechanism described later of the immediately preceding relay intermediate fixing device by a wire, rope, cable, rod, etc. (during release). A lock member enters the notch, groove, or depression by a wire, rope, cable, or rod, and the fixing device is fixed.
This relay (first, second and later) intermediate fixing device has an interlocking mechanism for the next relay intermediate / terminal fixing device in addition to the equipment of this locking member. In conjunction with this, it acts on the locking member of the next relay (intermediate, terminal) fixing device, and is configured by fixing this locking member.
8.3.3.2.2. For Relay End Fixing Device
The relay terminal fixing device has an input interlocking unit 37 that interlocks with the immediately preceding relay intermediate fixing device. Although only the input interlocking portion 37 is required and it is not necessary to have the output interlocking portion 38, there is a method of using the relay intermediate fixing device without using the output interlocking portion 38.
8.3.3.2.3. Arrangement configuration of relay interlocking fixing device
The relay intermediate fixing device (relay first intermediate fixing device) that is first connected and linked to the wind sensor 7-q is installed at the center of gravity (or near the center of gravity) of the structure to be seismically isolated, and the relay first intermediate From the fixing device, the relay second intermediate fixing device and the subsequent relays installed in the periphery are sequentially connected and interlocked.
When the wind force exceeds a certain level, commands are issued in order from the wind sensor 7-q to the relay first intermediate fixing device, from the relay first intermediate fixing device to the relay second intermediate fixing device (from the center of gravity to the periphery). Each fixing device is actuated sequentially (set (= locking / fixing)), and the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated are fixed.
On the other hand, when the wind power falls below a certain level, each of the fixing devices is activated (released) in sequence from the second relay intermediate and subsequent intermediate fixing devices to the relay first intermediate fixing device in the center of gravity, and the seismic isolation. The fixed structure and the structure supporting the structure to be seismically isolated are released.
Further, in each of the fixing devices described above, the operating portion of the fixing device such as the fixing pin 7 is attached to the structure 1 that is isolated from the base and the structure 2 that supports the structure that is isolated from the base. In both cases.
8.4. Fixing device or damper as a device to suppress wind sway, etc.
8.4.1. Fixing device as a device to suppress wind fluctuations
8.4.1.1. Fixing device as a device to suppress wind fluctuation
FIG. 193 (a) and FIG. 193 (b) show a fixing device (with a delay device, details of the delay device are described in 8.5.) As a device for suppressing wind fluctuations of the inventions of claims 181 to 182. ).
(1) Fixing device as a device to suppress wind fluctuation
In the invention of claim 181, suppression of wind fluctuation or the like is made possible by the following configuration.
The insertion portion 7-vm (fixing pin receiving member) into which the fixing pin tip 7-w is inserted has a concave shape such as a mortar, and the fixing pin tip 7-w is inserted into the insertion portion 7-vm. To resist wind etc.
The other insertion portion 7-v for inserting the fixing pin 7 employs a resistor (for example, the piston-like member 7-p to which the fixing pin 7 is attached is 7-a in the cylinder so that liquid, air, etc. It is possible to adjust the resistance with respect to the insertion direction of the fixing pin 7 into the insertion portion 7-vm) by using a slide mechanism that slides without leaking, and the speed and resistance of sliding of the piston-like member 7-p by the viscous resistance of liquid, air, etc. To do.
As a result, the insertion portion 7-vm (fixing pin receiving member) of the fixing pin 7 first resists wind shaking or the like with a concave gradient such as a mortar shape, but when the fixing pin 7 tries to lift up due to the inclination. This time, resistance is received by the resistor (in this example, due to the viscous resistance of the sliding mechanism by the piston-like member 7-p).
From the above, it becomes a device for suppressing wind fluctuation.
Specifically,
Concave and spherical concave insert 7-vm with a slope that can suppress wind fluctuations, etc., and the tip of the insert 7-vm is inserted into the insert 7-vm. The fixing pin 7 has a fixing pin 7 for fixing, and has a piston-like member 7-p that slides without leaking liquid or air in the cylinder 7-a, and the cylinder (fixing pin mounting portion) 7-a The fixing pin tip 7-w protrudes outside the cylinder 7-a,
Further, the end of the range in which the piston-like member 7-p of the cylinder 7-s slides is connected by a pipe 7-e or a groove (a groove attached to the cylinder 7-a), or the piston-like member is connected to the piston-like member. A hole 7-j is provided, or an outlet through which liquid, gas, or the like pushed out by the piston-like member exits from the cylinder is provided.
A tube 7-e (see FIG. 196 (a)) or a groove connecting the ends of the cylinder, a hole, a hole (also provided in the piston-like member) connected to the piston-like member 7-p, or a piston If a valve is provided in the flow path such as the outlet (see FIG. 196 (b)) through which the liquid, gas, etc. extruded by the cylindrical member 7-p exits, the valve is throttled and the liquid, gas, etc. in the flow path By adjusting the flow rate, the flow rate of the slide mechanism can be changed, and the suppression of wind fluctuation can also be adjusted.
In FIGS. 196 (a) and (b), when the signal line 7-ql is not provided and the 7-ef is replaced with a valve, the embodiment is obtained (the hole 7-j or the return path 7-er and its check). Even if the fixing pin tip 7-w is pushed by the wind by the valve 7-f, it can return quickly and resist the wind).
Further, the adjustment of the wind fluctuation suppressing function can be performed by adjusting the opening area of the hole 7-j or the opening area of the pipe 7-e formed in the piston-like member 7-p.
(2) Fixing device (with delay device) as a device to suppress wind fluctuations
Furthermore, in addition to the function of (1), an invention that increases the seismic isolation effect by extending the time that the fixed pin stays in the slide mechanism at the time of an earthquake by using the delay device of 8.5. It is done. Claim 182 is the invention.
8.5. An example of a delay device
The piston-like member 7-p may be provided with a hole 7-j that is larger or smaller than the opening area of the pipe 7-e (and a groove attached to the cylinder 7-a). A valve 7-f is provided on the larger opening area of the groove) or the piston-like member hole 7-j. The valve 7-f is attached so as to open when the piston-like member 7-p is retracted.
In this case, there are two patterns regarding the installation position of the valve.
One is a hole 7-j having a larger opening area than the pipe 7-e (or groove) in the piston-like member 7-p, and a valve 7-f is provided in the hole. This is a case where the valve 7-f is attached so as to open when the piston-like member 7-p is retracted. FIG. 193 (a) shows an example thereof.
The other is a case where the opening area of the tube 7-e (or groove) and the hole 7-j are opposite, that is, a hole having a smaller opening area than the tube 7-e (or groove) in the piston-like member. There is 7-j, and there is a valve 7-f in this pipe 7-e (and groove). This is a case where the valve 7-f is attached so as to open when the piston-like member 7-p is retracted. FIG. 193 (b) shows an example.
In addition, a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 7-o enters the cylinder 7-a, and the fixing pin 7 having the piston-like member 7-p is brought out of the cylinder by gravity. In some cases, it may serve to extrude.
Due to the nature of the valve 7-f, the movement of the fixed pin tip 7-w is rapid in the direction entering the cylinder 7-a and delayed in the exit direction. This device is called a delay device.
As a result, the fixing pin tip 7-w quickly enters the cylinder 7-a when the seismic force is applied, and is difficult to come out while the seismic force is applied.
The cylinder 7-a and the pipe 7-e (or the groove) may be filled with a liquid such as lubricating oil.
In FIG. 193 (a) and FIG. 193 (b), the fixing pin 7 is attached to the structure 1 that is isolated, and the fixed pin insertion portion 7-vm is attached to the structure 2 that supports the structure that is isolated. However, there are cases where the relationship is reversed. That is, one of the fixed pin insertion portion 7-vm and the fixed pin 7 is provided in the structure 1 that is isolated, and the other is provided in the structure 2 that supports the structure that is isolated. It is.
Regarding the installation of 7-o springs, etc. 4.6. Similar to the gravity recovery type seismic isolation device / sliding bearing of the sliding part vertical displacement absorption, the material inside the cylinder 7-a and the upper part of the spring 7-o, In some cases, the upper part of the cylinder 7-a is a female screw, and the male screw 7-d is inserted there, and the female screw and the spring 7-o are connected. Sometimes it is. The male screw 7-d has a function to strengthen the repulsive force by compressing the spring 7-o, etc. by rotating and tightening in the entry direction, and to increase the force to push out the fixing pin tip 7-w, thereby increasing the restoring force Or the residual displacement of the structure 1 to be isolated after the earthquake can be corrected.
Of course, in FIGS. 193 (a) and 193 (b), a spring, rubber, magnet, etc. (tension spring) attached to the piston-like member 7-p at a position opposite to the spring 7-o. The fixing pin 7 having the piston-like member 7-p may be pushed out.
Further, by providing a valve 7-ef in the tube 7-e (or groove) and the hole 7-j, manual forcible fixation in strong winds is possible.
When a wind sensor is provided, close the pipe 7-e (or groove) of the fixing device, the motorized valve, solenoid valve, valve, etc. 7-ef of the fixing device with an electrical signal from the wind sensor during wind. Can be considered. This is the case of 8.2.4. Electrically operated wind-operated fixing devices.
From the above configuration, resistance to horizontal force such as wind can be expected.
That is, by adjusting the gradient of the concave insertion portion 7-vm such as a mortar shape or a spherical shape, and by adjusting the size of the opening area of the tube 7-e (or groove) and the hole 7-j, It can be expected to exert a resistance according to the gradient against horizontal forces such as wind.
Further, the slope of the concave insertion portion 7-vm that can resist horizontal force such as wind is 2/10 when the piston-like member 7-p does not move up and down in a wooden house. The slope is of the order (when the full load of the wooden house is applied here), but in reality the piston-like member 7-p goes up and down, so a further slope is required, and the pipe 7-e (and groove) It is necessary to calculate according to the ratio of the size of the opening area of the hole 7-j. Depending on the adjustment of the opening area of the tube 7-e (or groove) and the hole 7-j, this can also be considered as a damper (in the case of using a horizontal damper, in two horizontal directions (two directions orthogonal) If you want to make it effective, you need at least two, but in this method you only need one).
This is the same concept regarding the swaying suppression device in the center of the base plate of 8.7. And the resistance of horizontal force such as wind, but in the event of an earthquake, the seismic isolation performance is lower than that of 8.7. Raised.
This is because, in the 8.7.
In the event of an earthquake, the intermediate sliding part, balls, rollers, etc. may enter the central depression. In this invention, the fixed pin 7 is inserted into a concave shape such as a mortar or spherical shape by the delay device. This is because it is less likely to enter the part 7-vm.
The same can be said for the above (1) and (2), but the combined use of the pull-out prevention device further exhibits the effect of suppressing wind fluctuation and the like.
8.4.1.2. Combined use with a fixing device and a device for suppressing wind sway etc.
In addition, the fixing device as a device for suppressing wind sway of 8.4.1. And either the fixing device or the device for suppressing wind sway etc. in the center of the base plate of 8.7 are used in combination, or both. Therefore, you can expect a comfortable seismic isolation in the event of an earthquake. In particular, by using together with one fixing device installed at the center of gravity, etc., it is possible to prevent rotation around the installation point caused by wind when only one fixing device is used, and only with this device. The seismic isolation performance can be improved compared to the case of dealing with all wind fluctuations. Claim 183 is the invention.
8.4.2. Fixed damper
FIGS. 197 to 200 show an embodiment of a fixing device type damper according to claim 184-0.
In this fixing pin system fixing device and flexible member type connecting member system fixing device, a difference is provided in the opening area of a plurality of paths such as liquid and gas, and a valve is provided in this path. By suppressing the movement of the piston-like member, which is the operating part of the fixing device, the displacement of the structure to be isolated during an earthquake is suppressed. In the following, regarding the fixing device type damper, the fixing pin is not a fixing pin but a resistance pin that is in contact with the fixing pin receiving member and resists by friction and a gradient thereof. The name pin is used.
8.4.2.1. Fixed device type damper 1
Claim 184 is an invention of a damper, and particularly serves as a displacement suppressing device and a device for suppressing wind sway and the like. 198 (a) and 198 (b) show an embodiment of a damper according to the invention of claim 184.
In a device (damper) that suppresses the movement of the structure 1 to be seismically isolated and the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated during movement of the wind and the displacement at the time of the earthquake,
The insertion portion 7-vm (hereinafter referred to as a concave insertion member into which the fixing pin is inserted or a convex member to which the fixing pin hits is referred to as a fixing pin receiving member) and the fixing pin 7 are inserted. Of the other insertion part 7-v, one is provided in the structure 1 that is isolated, and the other is provided in the structure 2 that supports the structure that is isolated.
The insertion portion 7-vm (fixed pin receiving member) that receives the fixed pin 7 has a concave shape such as a mortar shape, and an earthquake is caused by inserting the fixed pin 7 into the insertion portion 7-vm (fixed pin receiving member). Resist time displacement and wind sway,
And the other insertion part which inserts the fixing pin 7 is
A piston-like member 7-p for forming or connecting to the fixing pin 7 and a cylinder 7-a in which the piston-like member 7-p slides;
A piston-like member 7-p that slides without substantially leaking liquid, gas, etc. in the cylinder 7-a is inserted into the cylinder 7-a, and the tip of the piston-like member 7-p, that is, the fixing pin 7 protrudes from the piston 7-p. ing.
Furthermore, there are provided at least two paths of liquid, gas, etc. that connect the opposite sides of the cylinder with the piston-like member interposed therebetween,
Specifically, a pipe 7-e (also a groove attached to the cylinder 7-a) connecting the ends of the range in which the piston-like member 7-p of the cylinder 7-slides, and the piston-like member 7 -p is provided with hole 7-j,
The tube 7-e (or groove) and the hole 7-j have a difference in opening area, and the opening area of the tube 7-e (or groove) or the hole 7-j of the piston-like member 7-p is reduced. On the larger side, there is a valve 7-f that opens when the piston-like member 7-p goes out of the cylinder 7-a and closes otherwise (FIGS. 198 (a) (b)). If the opening area is less than a certain value, a valve is not necessary. However, if a valve is provided, it opens when the piston-like member 7-p is pulled into the cylinder 7-a, and closes otherwise. A valve is attached.
Further, when gravity, or in some cases, a spring, rubber, magnet, etc. 7-o placed in the cylinder 7-a serves to push the piston-like member 7-p out of the cylinder 7-a There is also.
In FIGS. 198 (a) and 198 (b), naturally, a spring, rubber, magnet, etc. (tension spring) attached to the piston-like member 7-p at a position opposite to the spring 7-o. The fixing pin 7 having the piston-like member 7-p may be extruded.
Further, the cylinder 7-a and the pipe 7-e (or groove) may be filled with a liquid such as lubricating oil.
By adding the character of this valve and the difference in opening area,
The piston-like member 7-p is quick in the exit direction, and in the direction entering the cylinder 7-a, it resists the receiving insertion portion 7-vm (fixed pin receiving member) and gently relaxes. It is configured to suppress movement such as wind sway and displacement during an earthquake.
As described above, when a displacement (that is, the direction in which the piston-like member 7-p enters the cylinder 7-a) occurs due to an earthquake or wind, it is fixed to the receiving portion 7-vm (fixing pin receiving member). The pin 7 acts as a displacement suppression by resisting.
Then, in the direction returning to the normal position (the bottom of the concave insertion portion 7-vm such as a mortar shape) (that is, the direction in which the piston-like member 7-p comes out of the cylinder 7-a), the fixing pin 7 quickly It becomes possible to prepare for the next earthquake displacement by returning, and to work as a displacement restraint device.
Of the pipe 7-e (or groove) and hole 7-j, the displacement suppression works strongly only by narrowing down the one with the smaller opening area.
The effect of this device can be said to be common to the whole of the above 8.4. The insertion portion 7-vm (fixing pin receiving member) for receiving the fixing pin 7 is shaped like a mortar, etc. The horizontal damper requires at least one in the XY direction, but with this device, one can cope with the XY direction.
In addition, the combined use of a pull-out prevention device demonstrates the ability of the damper.
In this embodiment, the path of liquid, gas, etc. was opened in the pipe 7-e (or groove) connecting the opposite sides of the cylinder 7-a with the piston-like member sandwiched between them and the piston-like member 7-p. For hole 7-j, two pipes 7-e are provided to make a difference in each opening area, two holes 7-j are made to make a difference in each opening area, or three or more places. It is also possible to provide these routes. Further, instead of the tube and the hole, a groove may be provided in the cylinder 7-a or the piston-like member 7-p.
8.4.2.2. Fixed device type damper 2
Claim 186 is also a damper invention which can be said to be a fixing device type damper or a vertically placed damper, in the same manner as the invention of claim 184. FIGS. 197 and 199 (a) (b) to 200 (a) (b) show this embodiment.
A structure in which one of the receiving member of the fixing pin 7 (fixing pin receiving member, for example, the insertion portion 7-vm for receiving the fixing pin 7) and the other insertion portion for inserting the fixing pin 7 is seismically isolated. 1 is provided in the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated,
The fixed pin receiving member, for example, has a concave shape such as a mortar, and by inserting the fixed pin 7 into the insertion portion 7-vm, it can resist displacement and wind sway during an earthquake,
And the other insertion part which inserts the fixing pin 7 is
A piston-like member 7-p that forms or connects the fixing pin 7 and a cylinder 7-a in which the piston-like member 7-p slides;
A piston-like member 7-p that slides without substantially leaking liquid, gas, etc. in the cylinder 7-a is inserted into the cylinder 7-a, and the tip of the piston-like member 7-p, that is, the fixing pin 7 protrudes from the piston 7-p. ing.
The outlet path 7-acj from which the liquid, gas, etc. pushed out by the piston-like member 7-p exits from the cylinder 7-a, and the liquid, gas, etc. pushed out from the outlet path 7-acj are in the cylinder 7-a. There is a return route 7-er that is another route to return inside,
The exit path 7-acj and the return path 7-er have a difference in opening area, the exit path 7-acj is small, the return path 7-er is large,
The return path 7-er is provided with a valve that opens when the piston-like member 7-p goes out of the cylinder 7-a and closes otherwise.
The outlet path 7-acj does not need a valve when the opening area is below a certain level, but when a valve is provided, the outlet path 7-acj opens when the piston-like member 7-p is drawn into the cylinder 7-a, and otherwise. Has a closed valve.
Furthermore, when gravity, or in some cases, a spring, rubber, magnet, etc. 9-c placed in the cylinder 7-a serves to push the piston-like member 7-p out of the cylinder 7-a There is also.
Further, the cylinder 7-a or the paths 7-acj, 7-er may be filled with a liquid such as lubricating oil.
By giving this valve's character and the difference in opening area between the exit path and the return path,
The piston-like member 7-p is quick in the exit direction, and resists against a fixed pin receiving member (for example, the receiving insertion portion 7-vm) in the direction entering the cylinder 7-a. It is constructed so as to suppress the movement such as wind fluctuation and the displacement at the time of earthquake by entering slowly.
As described above, when a displacement (that is, the direction in which the piston-like member 7-p enters the cylinder 7-a) occurs due to an earthquake and wind, the fixed pin receiving member (for example, the receiving portion 7-vm on the receiving side) Thus, the fixing pin 7 resists and acts as displacement suppression.
In FIGS. 197 and 199 (a) (b) to 200 (a), the direction (ie, the piston-like member 7-p) returns to the normal position (the bottom of the concave insertion portion 7-vm such as a mortar shape). In the direction of exiting the cylinder 7-a), the fixing pin 7 quickly returns to be ready for the next earthquake displacement, and can function as a displacement suppression device.
In FIG. 200 (b), in the direction of increasing displacement (the direction toward the periphery of the convex member 7-vmt, that is, the direction in which the piston-like member 7-p goes out of the cylinder 7-a), the fixing pin 7 is quickly moved. In the direction returning to the normal position, it becomes possible to function as a displacement suppressing device.
In FIG. 197, FIG. 199 (a) (b) to FIG. 200 (a), and FIG. 200 (b), the suppression works in the opposite direction.
If the exit path 7-acj is narrowed down, displacement suppression works strongly.
In the case of this vertical-type damper, the problem when the oil damper is placed horizontally is solved. That is, oil leakage may occur in a period of 30 to 50 years by being placed horizontally. Such a problem will be eliminated if the oil is accumulated in such a vertical position and oil does not leak out.
In addition, 8.4. It can be said that it is common to the whole, but since the fixed pin receiving member has a concave convex shape such as a mortar shape or a spherical shape, at least one horizontal damper is required in the XY direction. However, with this device, one can cope with the XY directions. In addition, the combined use of a pull-out prevention device demonstrates the ability of the damper.
In addition, as described in 8.1.2.2.5., In FIGS. 278 to 287 of 8.1.2.2.5.1. And FIGS. 288 to 330 of 8.1.2.2.5.2. The same is possible by narrowing down (it is blocked by the weights 20, 20-b, but narrowing down by adjusting the gap between the weight and the outlet).
8.4.3. Flexible member type connecting member damper
Claims 188, 189, and 189-2 are inventions of a flexible member type connecting member system damper.
This method can be applied to all existing dampers such as hydraulic dampers.
201 to 202 show this embodiment.
The damper operating portion (operating portion such as a piston-like member such as a hydraulic damper) 7-p installed in the structure 2 that supports the structure to be isolated is isolated from the structure 1 to be isolated. It connects with flexible member 8-f, such as a wire, a rope, and a cable, through the insertion port 31 installed in the structure 2 which supports a structure. A support point between the structure 1 to be seismically isolated and the flexible member 8-f is a flexible joint 8-fj that can be deformed 360 degrees.
Here, of course, the upside down structure of the damper 1 installed in the structure 1 to be isolated and the structure 2 supporting the structure to be isolated is separated into the structure 1 to be isolated. In some cases, the flexible member 8-f such as a wire, a rope, or a cable is connected through the installed insertion port 31.
Regarding the shape of the insertion port 31,
When giving one-way (including reciprocation, the same applies below) restoration performance, the insertion port is a curved surface with a rounded corner, the insertion port through a roller,
When giving omnidirectional restoration performance, like a curved bowl-shaped insertion port with a rounded corner, a trumpet-shaped insertion port (Fig. 386), a mortar-shaped insertion port,
The angle at which the flexible member 8-f and the insertion port 31 are in contact is rounded or via a rotor such as a roller (in this case, two axes perpendicular to the flexible member 8-f (the two axes are mutually For example, it is necessary to provide a rotor such as a roller in accordance with the vertical direction. Further, the material of the insertion port 31 is preferably a low friction material and needs strength.
With this configuration, a single damper can be used in all directions. The damper may be placed horizontally or vertically. In the case of vertical installation, the problem of horizontal installation is solved. That is, oil leakage may occur in a period of 30 to 50 years by being placed horizontally. Such a problem will be eliminated if the oil is accumulated in such a vertical position and oil does not leak out.
In FIG. 201, an outlet path 7-acj through which the liquid, gas, etc. pushed out by the piston-like member 7-p exits from the cylinder 7-a to the liquid storage tank 7-ac or the outside, and the extrusion from the outlet path 7-acj. A return path 7-er is provided as a separate path for returning the liquid, gas, etc. returned to the cylinder 7-a.
The exit path 7-acj and the return path 7-er have a difference in opening area, the exit path 7-acj is large, the return path 7-er is small,
The outlet passage 7-acj is provided with a valve that opens when the piston-like member 7-p is drawn into the cylinder 7-a and is closed otherwise.
The return path 7-er does not need a valve when the opening area is below a certain level, but when a valve is provided, the return path 7-er opens when the piston-like member 7-p goes out of the cylinder 7-a. Has a closed valve,
By making a difference between the nature of this valve and the opening area,
The piston-like member enters quickly in the direction of entering the cylinder, and gently exits in the direction of exiting from the cylinder to suppress movement such as wind fluctuations and displacement during an earthquake.
Further, it is necessary to restore the piston-like member 7-p by gravity, or in some cases, a spring, rubber, magnet, etc. 9-t put in the cylinder 7-a (naturally, the piston-like member 7- The piston-like member 7-p may be restored by a spring, rubber, magnet or the like 9-c attached to the position opposite to the spring 9-t with respect to p).
In FIG. 202
At least two paths for the liquid, gas, etc. that connect the opposite sides of the cylinder with the piston-like member 7-p in between are provided. Specifically, the piston-like member 7-p has a hole 7-js and a return hole 7- jr,
The opening area of the return hole 7-jr is increased, and the opening area of the hole 7-js is narrowed down to suppress movement such as wind sway and displacement during an earthquake. If the aperture area of the hole 7-js is narrowed down, the displacement suppression effect increases only by narrowing down.
The return hole 7-jr is provided with a valve that opens when the piston-like member 7-p is drawn into the cylinder 7-a and is closed otherwise.
The hole 7-js does not need a valve when the opening area is below a certain level. However, when the valve is provided, the hole 7-js opens when the piston-like member 7-p goes out of the cylinder 7-a. A closed valve is attached.
Further, it is necessary to restore the piston-like member 7-p by a spring, rubber, magnet, etc. 9-t put in the cylinder 7-a (of course, the spring is against the piston-like member 7-p. The piston-like member 7-p may be restored by a spring, rubber, magnet, etc. 9-c attached at the opposite position to the 9-t.
Note that FIG. 201 shows a case where the damper operating portion 7-p is placed vertically, and FIG. 202 shows a case where the damper is placed horizontally. (A) is the case of normal time, and (b) is the case of displacement amplitude during seismic isolation.
In the case of the horizontal damper shown in FIG. 202, oil leakage is caused by the front chamber 7-aa (to the insertion cylinder / cylinder of the piston-like member 7-p) closed by the trumpet-shaped or mortar-shaped insertion port 31. As in the case of vertical installation, the oil is stored and there is no problem of causing oil leakage regardless of horizontal installation. And it is suitable when the vertical height cannot be obtained.
In FIG. 202, the two paths connecting the opposite sides of the cylinder 7-a sandwiching the piston-like member 7-p are provided in the piston-like member 7-p. However, the present invention is not limited to this configuration. Not
A tube connecting the opposite sides of the cylinder 7-a with the piston-like member and a hole formed in the piston-like member 7-p are provided to make a difference in each opening area, or the cylinder 7-a has a piston-like shape. Provide two pipes that connect the opposite sides across the member and make a difference in the opening area, or provide two holes and make a difference in the opening area, or provide three or more paths. Is also possible. Further, a groove may be used instead of the tube and the hole.
8.4.4. Damper and fixing device
8.4.4.1. Damper and fixing device
(1) Lock valve system 1
It is an invention of a fixing device used both as a fixing device and a damper, and may be both an earthquake-operated type and a wind-operated type fixing device.
Claim 185 is the invention.
The damper valve (the valve provided on the larger opening area) of the invention according to claim 184 is replaced with a lock valve (lock member) 7-ef, and operates according to a command from the wind sensor. It is constituted by whether it is a lock valve or a lock valve that operates according to a command from an earthquake sensor (amplitude) device.
FIG. 196 (a) shows an example.
When the valve 7-f in FIG. 198 (b) replaces the lock valve (locking member) 7-ef, the pipe 7-ql in FIG. 196 (a) is considered as a pipe from the seismic sensor (amplitude) device. This is the case of the seismic operation type. Considering the pipe 7-ql as the pipe from the wind sensor, it is the case of the wind operation type.
FIG. 196 (a) is also an embodiment of the case of the automatic restoration type by seismic force according to claims 101 and 147.
One of the fixed pin insertion portion 7-vm and the fixed pin 7 is provided in the structure 1 that is isolated, and the other is provided in the structure 2 that supports the structure that is isolated. 1 and the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated are fixed to a concave insertion portion 7-vm such as a mortar shape or a spherical shape. The fixed pin moves horizontally when a horizontal force is applied. In a fixing device for preventing wind sway, etc., by fixing 7 by inserting and lowering 7 by a concave-shaped insertion part such as a mortar shape or a spherical shape,
The support portion of the fixing pin 7 includes a cylindrical portion and a piston-like member 7-p that enters the cylindrical portion, and a fixing pin 7 having a piston-like member 7-p that slides in the cylinder without substantially leaking liquid or gas. , Inserted into the cylinder, and the fixing pin tip 7-w protrudes from the outside,
Further, the opposite sides (the end and end of the range in which the piston-like member 7-p slides) sandwiching the piston-like member 7-p of this cylinder are attached to the tube 7-e or a groove (the cylinder 7-a). ), Or a hole is provided in the piston-like member 7-p, or an outlet through which liquid or gas extruded by the piston-like member exits from the cylinder is provided.
Then, a tube 7-e or a groove connecting the opposite sides (end to end) sandwiching the piston-like member 7-p of this cylinder, a hole formed in the piston-like member 7-p, or the piston-like member 7 A lock valve (locking member) 7-ef that locks the fixing pin 7 is attached to the outlet, or all of the liquid, gas, etc. extruded by the -p from the inside of the cylinder.
The piston-like member reduces the opening area depending on whether the liquid, gas, or the like is extruded in a tube or groove or hole, and increases the opening area if the tube or groove or hole is in the returning direction.
And the valve provided on the larger opening area is configured as a lock valve that operates according to a command from a wind sensor or a lock valve that operates according to a command from an earthquake sensor (amplitude) device. Is done.
By adding the characteristics of this valve and the difference in opening area,
The piston-like member 7-p is quick in the exit direction, and in the direction entering the cylinder 7-a, it resists the fixed pin receiving member 7-vm and winds gently so as to enter. Suppresses the movement and the displacement during earthquake.
In the case of wind-operated type, the lock valve (locking member) is closed and the fixing pin is locked by the command from the wind sensor, and the structure to be isolated and the structure to support the structure to be isolated It is configured to be fixed.
In the case of the seismic operation type, the lock valve (locking member) is opened by the command from the seismic sensor (amplitude) device to unlock the fixed pin, and the seismic isolation structure and the seismic isolation structure are It is comprised so that fixation with the structure to support may be cancelled | released.
(2) Lock valve method 2
It is an invention of a fixing device used both as a fixing device and a damper, and may be both an earthquake-operated type and a wind-operated type fixing device.
Claim 187 is the invention.
A lock valve that operates according to a command from a wind sensor when the damper valve (the valve provided in the outlet path) of the invention according to claim 186 is replaced with a lock valve (lock member) 7-ef, Or a lock valve that operates according to a command from an earthquake sensor (amplitude) device.
FIG. 196 (b)
When the valve 7-f provided in the outlet path 7-acj of FIGS. 199 (a) (b) to 200 (a) replaces the lock valve (lock member) 7-ef, the command from the wind sensor When the lock valve is operated, it is a wind-operated type, and when the lock valve is operated by a command from an earthquake sensor (amplitude) device, it is a seismically-actuated type.
In the case of wind-operated type, the lock valve (locking member) is closed and the fixing pin is locked by the command from the wind sensor, and the structure to be isolated and the structure to support the structure to be isolated It is configured to be fixed.
In the case of the seismic operation type, the lock valve (locking member) is opened by the command from the seismic sensor (amplitude) device to unlock the fixed pin, and the seismic isolation structure and the seismic isolation structure are The structure to be supported is configured to be released from fixation.
(3) Lock valve system 3
It is a flexible member-type connecting member system fixing device and damper-use invention, and may be both an earthquake-operated type and a wind-operated type fixing device.
Claim 190 is the invention.
The damper of the invention according to claim 189 or 189-2, wherein the valve provided on the return path (claim 189) or the path having the smaller opening area (claim 189-2), When replacing the lock valve (lock member) 7-ef,
The lock valve is activated by a command from a wind sensor or is activated by a command from an earthquake sensor (amplitude) device.
When the valve 7-f provided at the return port 7-er of the return path in FIG. 201 is replaced with a lock valve (lock member) 7-ef,
202 and 203, when the lock valve (lock member) 7-ef is provided on the pipe 7-js having the smaller opening area in the path of the piston-like member 7-p,
If the lock valve 7-ef is activated (closed) by the command from the wind sensor, it is a wind-operated type. If the lock valve 7-ef is activated (open) by the command from the seismic sensor (amplitude) device, the earthquake is triggered. This is the case of the operation type.
In the case of wind-operated type, the lock valve (locking member) is closed and the fixing pin is locked by the command from the wind sensor, and the structure to be isolated and the structure to support the structure to be isolated It is configured to be fixed.
In the case of the seismic operation type, the lock valve (locking member) is opened by the command from the seismic sensor (amplitude) device to unlock the fixed pin, and the seismic isolation structure and the seismic isolation structure are The structure to be supported is configured to be released from fixation.
(4) Lock valve system 4 (8.1.2.2.5. (Lock) valve system type)
8.1.2.2.5. (Lock) It is an invention of a valve type fixing device and a fixing device used as a damper.
Claim 191 is the present invention.
FIG. 332 (a) shows an embodiment using the sliding weight 20 (ball weight 20-b) in the present invention.
FIG. 292 also shows an embodiment using the sliding weight 20 (ball weight 20-b). However, the positional relationship between FIG. 332 (a) and the weights 20, 20-b and the outlet / exit path 7-acj is reversed. (Refer to 8.1.2.2.5.2. (Lock) valve system (2) (12)).
FIG. 295 (b) is also an embodiment using the sliding weight 20 (ball type weight 20-b) (see 8.1.2.2.5.2. (Lock) valve system (2) (13)).
FIG. 332 (b) shows an embodiment of the present invention using the pendulum type weight 20-e.
288, FIG. 296, FIG. 301, FIG. 303 to FIG. 305, FIG. 318 (a) to FIG.
Valves (weights 20, 20-b, 20-) attached to the liquid storage tank 7-ac from the insertion cylinder 7-a or the accessory chamber 7-ab of the piston-like member 7-p or the outlet / exit path 7-acj to the outside In addition to e), there is a return port 7-er that returns from the liquid storage tank 7-ac or the external chamber 7-ab or the insertion tube of the piston-like member 7-p to a valve (a valve that prevents backflow) 7-fs (The configuration of the valve 7-fs shown in FIG. 332 (a) will be described. The valve 7-fs is normally subjected to a force in the closing direction by the spring 9-c and by the piston-like member 7-p in the wind. However, when the fixing pin 7-w returns to the center of the insertion portion 7-vm at the time of the seismic isolation, the operation of the piston-like member 7-p causes the liquid storage tank 7-ac or the insertion tube 7-a or A flow of liquid or the like entering the attached chamber 7-ab occurs, and this flow pushes the valve 7-fs in the opening direction, thereby opening the return port 7-er. A).
The size of the opening area of the outlet / exit path 7-acj is reduced, and the size of the opening area of the return port 7-er is increased.
By reducing the size of the opening area of the exit / exit path 7-acj, the center of the fixed pin 7 at the time of the earthquake at the insertion part 7-vm, 7-vmc having a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape Giving resistance to movement to the periphery,
In addition, by increasing the size of the opening area of the return port 7-er, the return to the original position of the fixed pin 7 is quickened without giving any resistance in the event of an earthquake, and again from the center to the periphery. Given resistance.
In this way, a damper having a displacement suppressing effect that also serves as a fixing device is obtained.
In addition, the valves provided in the exit / exit path 7-acj need to be opened during an earthquake so that the fixing mechanism does not work during seismic isolation, but in order to maintain the opened state during an earthquake. The following methods can be considered.
1) Reduce the number of contact between the weight 20, 20-b, 20-e and the lock valve pipe 20-cp at the time of seismic isolation.
One possible method is to make the tip 20-cpt, etc., in contact with the weight of the lock valve tube 20-cp as small as possible (FIG. 292).
There is also a method of shifting the lock valve tube 20-cp from the center of the sensor isolation plate 36-vm.
When the lock valve pipe 20-cp is located at the center of the sensor isolation plate 36-vm, the number of times the weights 20, 20-b pass through the position is reduced when the position is shifted from the center (FIG. 291 (b) )).
Furthermore, a method of installing two or more lock valve pipes 20-cp (FIG. 291 (b)) is also conceivable.
By installing two or more lock valve pipes 20-cp, even if any of the weights 20, 20-b, 20-e, 20-e comes into contact with each other during seismic isolation, any of the lock valve pipes 20-cp Will be open.
2) Delay the return of the weights 20, 20-b, 20-e to their original positions (normal positions) during seismic isolation.
As a method for this, in the case of the pendulum weight 20-e, it is conceivable that the swing is slowed down by causing friction to act at the pendulum fulcrum when the earthquake displacement amplitude exceeds a certain level.
In the weights 20 and 20-b, the gradient of the concave sliding surface seismic isolation plate such as a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface or a V-shaped valley surface on which the weights 20 and 20-b are slid is relaxed. Also, loosen the gradient around the seismic isolation plate. Thereby, when the displacement amplitude exceeds a certain value, the return of the weights 20 and 20-b becomes slower.
In addition, as shown in FIG. 295 (b), the passage opening 7-abj is under the weights 20, 20-b, and liquid, gas, etc. are blown out from the passage openings 7-abj during the seismic isolation, and the weights 20, 20-b. There is also a method of delaying the return to the original position (normal position) of 20-e.
3) Other
Refer to 8.5. 7) Delay device with sensor isolation plate.
8.4.4.2. Insertion part shape
Claim 192 is an invention of the shape of the insertion portion of the fixing pin of the fixing device serving as both the fixing device and the damper.
When the fixing device and damper are combined, the shape of the insertion part 7-vm in the concave shape such as a mortar shape or spherical shape of the fixing pin is the radius of curvature only in the center part of the insertion part 7-vmc in consideration of wind fluctuation countermeasures. Decrease or increase the gradient. In the periphery, the radius of curvature is increased or the gradient is relaxed.
FIG. 332 (a) to FIG. 332 (b) show this embodiment.
Further, the invention described in the above 8.4.5.1. Can be applied as the shape of the insertion portion (including a member to which the fixing pin hits) of this 8.4.4. Fixing device also serving as a damper.
8.4.5. Fixed pin receiving member shape and displacement changeable damper
The present invention relates to a displacement-corresponding change type damper whose damper performance changes in response to an earthquake (response) displacement.
This damper can be applied not only to the seismic isolation device but also to a general damper.
In order to change the damper performance according to the displacement, there are a fixed pin receiving member change type, a pipe change type, a piston hole / groove change type, and a cylinder groove change type.
8.4.5.1. Fixed pin receiving member change type
The present invention relates to a displacement-corresponding variable type damper that changes the damper performance in a form that changes the shape of a fixed pin receiving member such as an insertion portion for inserting the fixed pin or a convex member that the fixed pin hits.
Here, with respect to the “insertion portion”, not only the concave shape but also the convex shape member to which the fixing pin hits is set as the insertion portion (the same applies to all chapters).
About the shape of the fixed pin receiving member of concave shape convex shape such as mortar shape, spherical shape,
The shape includes concave surfaces such as an omnidirectional mortar shape and a spherical shape, and also includes a concave surface and a convex surface such as a unidirectional (including reciprocating, hereinafter the same) cylindrical surface shape.
The rate of change in curvature is changed stepwise, if it is changed at a constant rate (in the case of simple proportion, the height is relative to the distance from the center of the fixed pin receiving member) is proportional to the square or nth power In the case of an arithmetic sequence, in the case of a geometric sequence, or in the case of a special function).
When proportional to the nth power, n = 1 to 2.5 is effective. The formula is given below.
Z = p · X ^ n
X: Horizontal displacement from the center of the fixed pin receiving member
Z: vertical displacement caused by horizontal displacement X on the curved surface formed by the fixed pin receiving member
(+-Is reversed in the case of convex concave)
p, n: coefficients of the surface equation
In general, when n = 1.4 to 1.5, the best result is obtained as a damper device (a device comprising a damper main body and a fixed pin receiving member).
Claim 192-5-0 is the invention.
The equation of motion when this damper is introduced is as follows, where CD is the damping coefficient in the base isolation layer given by this damper.
(For the explanation of symbols, see 5.3.0., 5.1.3.1., 8.4.5.1.2. (1) or 10.5.1.1.0.)
(x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5 ≦ When R
Figure 2005240817
However,
π / 2 ≦ arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] <π [rad]
C = 0
0 <arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] ≤π / 2 [rad]
C = CD
(x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5> When R (When exceeding the mortar-shaped part, θ = 0)
d (dx / dt) / dt
+ Μ ・ g ・ (dx / dt) / (dx / dt ^ 2 + dy / dt ^ 2) ^ 0.5
+ C / m ・ x ・ (x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / (x ^ 2 + y ^ 2)
= -D (dqx / dt) / dt
d (dy / dt) / dt
+ Μ ・ g ・ (dy / dt) / (dx / dt ^ 2 + dy / dt ^ 2) ^ 0.5
+ C / m ・ y ・ (x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / (x ^ 2 + y ^ 2)
= -D (dqy / dt) / dt
However,
π / 2 ≦ arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] <π [rad]
C = 0
0 <arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] ≤π / 2 [rad]
C = CD
8.4.5.1.1. For displacement suppression 1
(1) Concave type (outward path suppression type)
Claim 192-1 is the invention of a damper capable of suppressing displacement in the forward path from the center of the displacement amplitude during an earthquake.
In a fixing device type damper (see 8.4.2.1. To 8.4.2.2.) Or a fixing device that also serves as a damper (see 8.4.4.)
A fixed pin is installed on one of the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, and this fixed pin receiving member is installed on the other,
The fixed pin receiving member shape is a concave member,
The concave shape of the fixed pin receiving member is, for example, a concave shape such as a mortar shape, a spherical shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape.
This fixed pin receiving member shape provides a damper that can suppress displacement in the outward path from the center of the displacement amplitude during an earthquake.
FIG. 199 to FIG. 200 (a) show this embodiment.
Normally, the tip 7-w of the fixing pin is inserted into a fixing pin receiving member (insertion portion) 7-vm having a concave shape such as a mortar shape, a spherical shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape of the fixing pin. It is located in the center.
In the event of an earthquake, the movement of the tip 7-w of the fixing pin takes a forward path from the center of the concave shape such as a mortar shape or spherical shape of the fixing pin receiving member (insertion portion) 7-vm that receives the fixing pin to the periphery. It is divided into the case of taking a return route from the periphery to the center.
In the forward path, the tip 7-w of the fixing pin receives a force from the inclined surface of the fixed pin receiving member (insertion portion) 7-vm having a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape, and functions as a damper.
In the return path, the distal end 7-w of the fixed pin is quickly inserted into the fixed pin receiving member (insertion portion) 7-vm having a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape according to the displacement, and is restored toward the center portion. It is a mechanism that does not work as a damper.
It is a one-effect damper that works only on the outbound route and not on the return route.
When the fixed pin receiving member (insertion portion) has a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape, it functions as a damper in all directions.
When the fixed pin receiving member (insertion portion) has a cylindrical valley surface shape / V-shaped valley surface concave shape, it functions as a damper only in the upward and downward direction of the valley surface.
(2) Convex type (return path suppression type)
Claim 192-2 is invention of the damper which can suppress displacement by the return path from the center of the displacement amplitude at the time of an earthquake.
In a fixing device type damper (see 8.4.2.1. To 8.4.2.2.) Or a fixing device that also serves as a damper (see 8.4.4.)
A fixed pin is installed on one of the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, and this fixed pin receiving member is installed on the other,
The fixed pin receiving member shape is a convex member,
The shape of the fixed pin receiving member is a convex shape, for example, a mortar shape, a spherical shape, a cylindrical mountain surface shape, a V-shaped mountain surface shape, or the like.
The shape is the opposite of the above (1) concave type (outward path suppression type).
FIG. 200 (b) shows this embodiment.
Normally, the tip 7-w of the fixing pin is located at the center of the convex member 7-vmt having a mortar shape, a spherical shape, a cylindrical mountain surface shape, a V-shaped mountain surface shape, etc. positioned.
At the time of an earthquake, the movement of the tip 7-w of the fixed pin takes a forward path from the center of the mortar-shaped or spherical convex member 7-vmt to the periphery of the fixed pin receiving member that receives the fixed pin, It is divided into the case of taking a return route from the center to the center.
In the forward path, the fixed pin receiving member that receives the fixed pin according to the displacement is restored along the slope of the convex member 7-vmt such as a mortar shape or a spherical shape, but does not function as a damper.
In the return path, the tip 7-w of the fixing pin receives a force from the inclined surface of the convex member 7-vmt such as a mortar shape or a spherical shape of the fixing pin receiving member and functions as a damper.
It is a one-effect damper that works only on the return path and not on the outbound path.
When the convex member 7-vmt of the fixed pin receiving member to which the fixed pin hits has a convex shape such as a mortar shape or a spherical shape, it functions as a damper in all directions.
When the convex member 7-vmt of the fixed pin receiving member to which the fixed pin hits is a convex shape of a cylindrical mountain surface or a V-shaped mountain surface, it functions as a damper only in the upward and downward directions of the mountain surface.
(3) Uneven (repetitive) type
Claim 192-2-2 is an invention of a damper capable of suppressing displacement by a round-trip path from the center of the displacement amplitude during earthquake.
In a fixing device type damper (see 8.4.2.1. To 8.4.2.2.) Or a fixing device that also serves as a damper (see 8.4.4.)
A fixed pin is installed on one of the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, and this fixed pin receiving member is installed on the other,
The shape of the fixed pin receiving member is an uneven shape member 7-vmr,
The shape of the fixed pin receiving member is uneven, for example, an uneven (repetitive) parallel shape, an uneven (repetitive) annular shape, an uneven concave / convex shape, or the like.
The unevenness (repetition) parallel shape in which the unevenness (repetition) is parallel can obtain a damper performance only in one direction.
The unevenness (repetition) ring in which the unevenness (repetition) is formed in an annular shape can obtain damper performance in all directions.
Of course, there is a mold that repeats irregularities randomly.
In either case, the depth of the fixed pin receiving member is kept low, and the weight can be reduced.
FIG. 218 (a) shows an example in which the shape of the fixed pin receiving member is an uneven shape member 7-vmr, and the unevenness is repeated in parallel, and the mountain shape is repeated in the valley shape in parallel. It is uneven (repetitive) type.
FIG. 218 (b) is an embodiment in which the fixed pin receiving member shape is a convex-concave member 7-vmr, and the convex-concave portion 7-vmr is repeated in a grid pattern. The shape is repeated to form an uneven (repetitive) type.
FIG. 219 shows an example in which the fixed pin receiving member shape is formed of an uneven shape member 7-vmr, and the unevenness is repeated in an annular shape. ) Type.
Further, as another embodiment, the unevenness may be repeated randomly, and the mountain shape (cone / pyramid) may be a random shape and repeated to be uneven (repetitive) type.
(4) Concave and convex combination (round-trip suppression type)
Claims 192-2-3 and 192-2-4 are inventions of a damper capable of suppressing displacement by a round-trip path from the center of the displacement amplitude during an earthquake.
Claim 192-2-3
It is an invention in which both the (1) concave damper and the (2) convex damper are installed between the structure 1 to be isolated and the structure 2 that supports the structure to be isolated.
As a result, the displacement can be suppressed on the forward path and the return path from the center of the displacement amplitude during the earthquake.
Further, the uneven (repetitive) type of (3) can be considered in the same manner, and in claim 192-2-4, the uneven shape of the fixed pin receiving member of the uneven (repetitive) type of (3) is opposite to each other. It is an invention for installing a damper.
Further, in the present invention, in the uneven (repetitive) type damper of (3), the concave and convex shapes have fixed pin receiving members whose shapes are opposite to each other, and a fixing pin is attached to each of the fixed pin receiving members. It is an invention of a damper constituted by holding.
As a result, the displacement can be suppressed on the forward path and the return path from the center of the displacement amplitude during the earthquake.
8.4.5.1.2. Displacement suppression 2
Claim 192-3 is:
In the fixing device (see 8.4.4.) Or the fixing device type damper (see 8.4.2.1. To 8.4.2.2.)
A fixed pin is installed on one of the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, and this fixed pin receiving member is installed on the other,
The shape of the fixed pin receiving member is formed of a concave member, a convex member, or a composite member having a concave and convex shape (in other words, a fixed pin and a concave insertion portion for inserting the fixed pin). Or consisting of a convex member that contacts the fixing pin and this fixing pin, or a complex member of these convex and concave shapes)
It is an invention of a damper characterized in that it is formed by changing a concave shape or a convex shape into a shape in which the inclination is changed according to displacement.
In this way, by arbitrarily changing the inclination, it is possible to suppress the displacement while suppressing the response acceleration.
It is a feature of the present invention that the damper performance can be arbitrarily changed in this way.
In particular, in both concave and convex forms, the form in which the gradient increases as it goes from the center of the concave or convex to the peripheral part has good seismic isolation performance and also has a displacement suppression effect.
That is, the damper of the invention of claim 192-4 is the damper of claim 192-3, wherein the method of changing the inclination according to the displacement of the concave form or the convex form goes from the center to the peripheral part. The damper is configured so that the gradient is strengthened by a two-stage, multi-stage, stepless gradient change, or the like.
In particular, regarding the change in the gradient of the end of the fixed pin receiving member, if the angle is raised to a vertical position, it can also serve as a stopper for excessive displacement during seismic isolation.
That is, if the angle of the change in the end of the fixed pin receiving member corresponding to the position beyond the allowable displacement at the time of seismic isolation is increased to a vertical position, it can also serve as a stopper for excessive displacement.
In particular, if the angle is gradually raised and raised to a vertical position, it becomes possible to prevent an impact when stopping an excessive displacement. This is the invention of the damper with the stopper at the time of excessive displacement according to claim 192-5. FIG. 200 (a) shows this embodiment. In the damper according to claim 192-3 or 192-4, the angle of the end of the fixed pin receiving member 7-vm is gradually increased (when the end is raised to the vertical as necessary). Even during a large displacement, the damping gradually increases, and the end of the fixed pin receiving member 7-vm stops.
This invention is, of course, 8.4.5.1.1. Displacement suppression 1 (1) Concave type (forward path suppression type) (2) Convex type (return path suppression type) (3) Concave and convex (repetitive) type (4) Concave type It can also be applied to the convex combination (round-trip suppression type).
FIG. 199 (b) and FIGS. 200 (a) to (b) show this embodiment.
FIG. 199 (b) is a mortar gradient change type in which the mortar gradient changes in two stages.
In FIG. 200 (a), the central part is a mortar shape and the peripheral part is a curved surface (spherical surface).
FIG. 200 (b) shows an example of a damper in the case of a gradient change type convex type similar to FIG. 200 (a).
As shown in Fig. 199 (b) or Fig. 200 (a), the type in which the gradient becomes stronger from the center to the periphery (there are two-stage, multi-stage, stepless gradient change types, etc.). Is good and also has a displacement suppression effect. This is because the earthquake speed increases in the center, and if braking with a damper is applied to it, the response acceleration increases, and the speed of the earthquake decreases as it goes to the periphery. However, the response acceleration does not increase.
The equation of motion is for the case of the speed proportional type damper in 5.1.1.2. Naturally, it can also be used for laminated rubber, springs, etc. of the equation of motion shown below (the explanation of the symbols is 5.3.0. See also 5.1.3.1.)
d (dx / dt) /dt+K/m.x+C/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Here, a calculation formula for obtaining the attenuation coefficient C is shown.
(1) Damping coefficient C
A damper combined with a damper (see 8.4.4) or a fixed-device damper (see 8.4.2.1. To 8.4.2.2.) (Hereinafter referred to as a damper) is isolated from the structure 1 to be isolated. It shall be provided between the structure 2 that supports the structure, and the relative speed of the structure 1 that is isolated during the isolation from the structure 2 that supports the structure that is isolated is fixed to V, and the structure 1 that is isolated is fixed during the isolation. The moving speed of the tip 7-w of the pin is V0.
At this time, the force F0 received when the piston-like member 7-p moves at the speed V0 by the damping coefficient C0 with respect to V0 of the damper determined from the damping mechanism of the damper is:
F0 = C0 × V0 ^ k (1)
It is expressed. (K takes different values depending on the damping mechanism of the damper)
Assuming that the structure 1 to be seismically isolated receives F from the damper during the seismic isolation, V0 and F0 are determined by the inclination tanφ of the fixed pin receiving member 7-vm.
V0 = V × tanφ (2)
F0 = F / tanφ (3)
From the relationship (1) to (3), F is
Figure 2005240817
It is expressed.
Therefore, if the damping coefficient with respect to V of the damper is C from Equation (4), F and C are
F = C × V ^ k (5)
C = C0 × (tanφ) ^ (k + 1) (6)
It is expressed.
Further, when considering the frictional resistance between the piston-like member 7-p and the fixed pin receiving member 7-vm, it is as follows.
When a resistance force F is generated at a horizontal speed V by a damper whose horizontal viscous damping coefficient is C (not including frictional resistance), the piston is against the surface of the gradient tanφ of the fixed pin receiving member 7-vm. The force Fn applied by the member 7-p is
Fn = F0 / cosφ (7)
It is. From this Fn and the friction coefficient μD, the frictional resistance force Ff acting along the surface of the fixed pin receiving member 7-vm is
Ff = Fn · μD (8)
It becomes. The horizontal component of this Ff
Figure 2005240817
Is the horizontal resistance component of the frictional resistance between the piston-like member 7-p and the fixed pin receiving member 7-vm.
From Equations (5), (6), and (9), the resistance force FD and the damping coefficient CD in the horizontal direction of the damper device (device consisting of the damper body and the fixed pin receiving member) in consideration of the frictional resistance are
Figure 2005240817
It becomes.
However,
F: horizontal resistance of the damper (not including frictional resistance)
F0: Vertical force acting on the piston-like member 7-p by F
Fn: Force in the normal direction applied by the piston-like member 7-p to the surface of the gradient φ by F
Ff: Frictional resistance acting along the plane of the gradient φ by Fn and μD
Ff ': Horizontal component force of Ff
C0: Damping coefficient of damper body
C: Viscous damping coefficient of damper (between damper main body and fixed pin receiving member 7-vm)
CD: Viscous damping coefficient of damper (with damper body and fixed pin receiving member 7-vm) considering frictional resistance
k: k = 1 when the damping force characteristic of the damper is proportional to speed, k = 2 when proportional to the square of speed, and k = n when proportional to the nth power of speed
φ: Gradient of damper fixed pin receiving member 7-vm
μD: Coefficient of friction between damper fixing pin (piston tip) 7-w and fixing pin receiving member 7-vm
Since C0 is a constant, C is proportional to the inclination tanφ to the (k + 1) th power, and if tanφ is large, F is large, and if tanφ is small, F is small. By adopting a shape in which the slope φ changes, the displacement can be suppressed while suppressing the response acceleration.
In other words, by increasing the radius of curvature at the center of the fixed pin receiving member 7-vm or loosening the inclination, and by decreasing the radius of curvature at the periphery or increasing the gradient, F can also be used when the displacement during seismic isolation is small. Since it is small, the response acceleration is suppressed, and when a large displacement occurs, F increases in proportion to the (k + 1) th power of the inclination tanφ and the displacement is suppressed.
From this, it is possible to arbitrarily set the relationship between the displacement and the damping force by the damper only by adjusting the damping coefficient C0 with respect to V0 of the damper determined from the relationship between the displacement and the inclination tanφ and the damping mechanism of the damper. By simply changing the shape of the pin receiving member 7-vm, a wide range of damper performance can be realized by one type of device.
C0 and k in the equations (5), (6), and (12) take different values depending on the damping mechanism of the damper. Some examples are given below.
1) When k = 1 (When the damping force characteristic of the damper is proportional to speed)
In the following cases, k = 1 and C0 is as follows.
In the dampers of FIGS. 199 (b) and 200 (a) to 200 (b), the outlet / outlet path 7-acj from the insertion cylinder 7-a of the piston-like member 7-p or the valve 7-f installed there Is a shape using a cylindrical diaphragm,
C0 = (8 × π × μ ′ × l × A ^ 2) / (A ′ ^ 2)
It is conceivable to use the following formula.
When the outlet / outlet path 7-acj from the insertion cylinder 7-a of the piston-like member 7-p or the valve 7-f installed there is a shape utilizing a gap between two parallel surfaces,
C0 = (12 × μ ′ × l ′ × A ^ 2) / (Cb × b × h ^ 3)
It is conceivable to use the following formula.
2) When k = 2 (When the damping force characteristic of the damper is proportional to the square of speed)
In the following cases, k = 2 and C0 is as follows.
In the dampers of FIGS. 199 (b) and 200 (a) to 200 (b), the outlet / outlet path 7-acj from the insertion cylinder 7-a of the piston-like member 7-p or the valve 7-f installed there Is a shape using an orifice,
C0 = (ρ * A ^ 3) / (2 * Cd ^ 2 * A '^ 2)
It is conceivable to use the following formula.
Where ρ is the density of the liquid 7-ao that fills the insertion tube 7-a, the accessory chamber 7-ab, the liquid storage tank 7-ac, etc.
Cd: Flow coefficient
A: Cross-sectional area of piston-like member 7-p
A ': Orifice opening area of outlet / outlet path 7-acj or valve 7-f installed there
μ ': Viscosity of 7-ao for liquid etc. that fills insertion tube 7-a, accessory chamber 7-ab, liquid storage tank 7-ac, etc.
l: Overall length of cylindrical throttle
l ′: total length of the gap between two parallel surfaces
b: Width of gap between two parallel surfaces
h: Distance between gaps between two parallel surfaces
Cb: Correction coefficient based on the ratio of b and h
(For other symbols, see 5.3.0. And 5.1.3.1.)
There are many equations other than those given here as examples. These are the outlet / outlet path 7-acj from the insertion tube 7-a of the piston-like member 7-p or the valve 7-f installed there. Depending on the shape and the properties of the liquid 7-ao, etc. that fills the insertion cylinder 7-a, the accessory chamber 7-ab, the liquid storage tank 7-ac, etc., it can be considered to be used alone or in combination.
The equation of motion when this damping coefficient C is used is shown below.
(2) Equation of motion
In the equation (6), the damping coefficient C with respect to V of the damper is expressed as a product of a constant C0 determined by the damping mechanism of the damper and the (k + 1) th power of the inclination tanφ of the fixed pin receiving member 7-vm. However, since tanφ is a function of the displacement x, C can also be expressed as a function of x.
Therefore, when introducing the damping coefficient C of the damper into the equation of motion, C is used as a function C (x) of x. For example, the following formula introduces a damper with a damping coefficient C (x) into the mortar restoration type equation of motion.
Figure 2005240817
Further, the above formula is the friction between the piston-shaped member 7-p and the concave-shaped insertion portion 7-vm or the convex-shaped member 7-vmt such as a mortar shape, spherical shape, cylindrical surface shape, or V-shaped surface of the fixing pin. When resistance is considered, it is as follows.
Figure 2005240817
Some examples of C (x) are shown below.
1) Two-stage change
a. Mortar gradient change type
FIG. 199 (b) shows a mortar gradient change type in which the mortar gradient changes in two stages. The constant determined from the damping mechanism of the damper is C0, and the fixed pin receiving member 7-vm is from x = 0 (center) to x = If it is a mortar shape with a slope of tanφ1 up to x1, and a mortar shape with tanφ2 from x = x1 to the periphery,
In the case of the outbound path control type
When sign (x) × sign (dx / dt) ≧ 0 (outward) and 0 ≦ | x | ≦ x1,
C (x) = C0 × (tanφ1) ^ (k + 1)
When sign (x) × sign (dx / dt) ≧ 0 (outward) and x1 ≦ | x |
C (x) = C0 × (tanφ2) ^ (k + 1)
When sign (x) x sign (dx / dt) <0 (return),
C (x) = 0
In the case of the return path control type
When sign (x) × sign (dx / dt) <0 (return) and 0 ≦ | x | ≦ x1,
C (x) = C0 × (tanφ1) ^ (k + 1)
When sign (x) × sign (dx / dt) <0 (return) and x1 ≦ | x |
C (x) = C0 × (tanφ2) ^ (k + 1)
When sign (x) x sign (dx / dt) ≥ 0 (outbound)
C (x) = 0
It becomes.
b. Central mortar shape + peripheral curved surface (spherical) shape
FIG. 200 (a) shows a case where the central portion is in a mortar shape and the peripheral portion is in a curved surface (spherical surface), and the gradient change type is in contact with each other at the change point and does not break.
A normal line of a plane including three points equidistant from the center of the mortar slope, and a straight line passing through the center of the mortar is the central axis of the mortar,
The constant determined by the damping mechanism of the damper is C0, and the fixed pin receiving member 7-vm is a mortar shape of tanφ1 from x = 0 (center) to x = x1, and the central axis of the mortar from x = x1 to the peripheral part Is a curved surface formed by rotating an arc having a radius R extending to the periphery and rotating with respect to the central axis of the mortar, at x = x1
In the case of the outbound path control type
When sign (x) × sign (dx / dt) ≧ 0 (outward) and 0 ≦ | x | ≦ x1,
C (x) = C0 × (tanφ1) ^ (k + 1)
When sign (x) × sign (dx / dt) ≧ 0 (outward) and x1 ≦ | x |
C (x) = C0 × ((| x |-(x1-R ・ sinφ1)) / (-(| x |-(x1-R ・ sinφ1)) ^ 2 + R ^ 2) ^ 0.5) ^ (k +1)
When sign (x) x sign (dx / dt) <0 (return),
C (x) = 0
In the case of the return path control type
When sign (x) × sign (dx / dt) <0 (return) and 0 ≦ | x | ≦ x1,
C (x) = C0 × (tanφ1) ^ (k + 1)
When sign (x) × sign (dx / dt) <0 (return) and x1 ≦ | x |
C (x) = C0 × ((| x |-(x1-R ・ sinφ1)) / (-(| x |-(x1-R ・ sinφ1)) ^ 2 + R ^ 2) ^ 0.5) ^ (k +1)
When sign (x) x sign (dx / dt) ≥ 0 (outbound)
C (x) = 0
It becomes.
2) Change more than 3 steps
8.4.2.3.2. (2) The above 1) is an example in which the shape of the fixed pin receiving member 7-vm changes in two stages in the middle, but this is not only in two stages. Shapes that change in three or more stages are also conceivable.
8.4.2.3.2. (2) When the two-stage change damper of 1) is an n-stage change type whose shape changes to n stages in the middle, the fixed pin receiving member 7-vm has x = 0 (center) To x = x1, the slope is tanφ1, x1 to x2 is the slope tanφ2, ... x (j-1) to xj is the slope tanφj, ... x (n-1) to the periphery is the slope tanφn And each mortar shape,
In the case of the outbound path control type
When sign (x) × sign (dx / dt) ≧ 0 (outward) and 0 ≦ | x | ≦ x1,
C (x) = C0 × (tanφ1) ^ (k + 1)
When sign (x) × sign (dx / dt) ≧ 0 (outward) and x1 ≦ | x | ≦ x2,
C (x) = C0 × (tanφ2) ^ (k + 1)


When sign (x) × sign (dx / dt) ≧ 0 (outward) and x (j−1) ≦ | x | ≦ xj
C (x) = C0 × (tanφj ^ (k + 1)


When sign (x) × sign (dx / dt) ≧ 0 (outward) and x (n−1) ≦ | x |
C (x) = C0 × (tanφn) ^ (k + 1)
When sign (x) x sign (dx / dt) <0 (return),
C (x) = 0
In the case of the return path control type
When sign (x) × sign (dx / dt) <0 (return) and 0 ≦ | x | ≦ x1,
C (x) = C0 × (tanφ1) ^ (k + 1)
When sign (x) × sign (dx / dt) <0 (return) and x1 ≦ | x | ≦ x2,
C (x) = C0 × (tanφ2) ^ (k + 1)


When sign (x) × sign (dx / dt) <0 (return) and x (j−1) ≦ | x | ≦ xj
C (x) = C0 × (tanφj) ^ (k + 1)


When sign (x) × sign (dx / dt) <0 (return) and x (n-1) ≦ | x |
C (x) = C0 × (tanφn) ^ (k + 1)
When sign (x) x sign (dx / dt) ≥ 0 (outbound)
C (x) = 0
It becomes.
If the slope tanφi at x = xi is not mortar but is given as a function tanφi (x) of x as in the curved surface form of 8.4.2.3.2. (2) b) It is sufficient to replace tanφi with tanφi (x).
However, the subscripts i, j, n, etc. of x indicate that the fixed pin receiving member 7-vm is in the middle from the i, j, nth state to the (i + 1), (j + 1), (n + 1) th state. The position of the boundary that changes with.
8.4.5.1.3. Displacement suppression 3 (rectangular hysteresis damper)
(0) Overview
The inventions of claims 192-5-0-1 to 192-5-2 include
It is an invention of a damping device (damper) that is highly effective in suppressing displacement and has good seismic isolation performance.
First, the damping history shape of the damping device (damper) (the Y-axis of the XY coordinates is the resistance force due to damping and the X-axis is the displacement) has a history mainly in the first and third quadrants. It can be used as long as it does not interfere with the return to origin *, and overdamping is unlikely to occur. When the history is limited to the first quadrant and the third quadrant, overattenuation does not occur.
The invention of claims 192-5-0-1 to 192-5-0-2-1 is the invention.
The invention of claim 192-5-0-1 includes
In either the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device,
The hysteresis shape of the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device (the Y-axis of the XY coordinates is the resistance force due to damping, and the X-axis is the displacement) has a history mainly in the first and third quadrants. It is an invention of a characteristic damping device (damper) or a fixing device that also serves as a damping device, and a seismic isolation structure using the same.
The invention of claim 192-5-0-2 includes
In either the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device,
The hysteresis shape of the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device (the Y-axis of the XY coordinates is the resistance force due to damping and the X-axis is displacement) has a history only in the first and third quadrants. The invention is a damping device (damper), a fixing device that also serves as a damping device, and a seismic isolation structure.
The invention of claim 192-5-0-2-1 includes
In either the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device,
The hysteresis shape of the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device (the Y-axis of the XY coordinates is the resistance force due to damping, and the X-axis is the displacement) has a history only in the first and third quadrants. It is an invention of a damping device (damper) or a fixing device that also serves as a damping device, and a seismic isolation structure by using the damping device.
The damping history shape of the damping device (damper) at the sine wave input (the Y-axis of the XY coordinates is the resistance force due to damping, and the X-axis is the displacement) shows a nearly rectangular history and has good seismic isolation performance.
The invention of claim 192-5-0-3 is the invention.
The invention of claims 192-5-0-3
In either the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device,
The hysteresis shape at the sine wave input of the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device (the Y-axis of the XY coordinates is the resistance force due to the damping, and the X-axis is the displacement) has a substantially rectangular history. The invention relates to a damping device (damper), a fixing device that also serves as a damping device, and a seismic isolation structure.
The attenuation history shape of the attenuation device (damper) at the sine wave input (the Y-axis of the XY coordinates is the resistance force due to attenuation and the X-axis is the displacement) draws a substantially rectangular history, and the history shape is mainly in the first quadrant. And those with a nearly rectangular history in the third quadrant can be used as those that do not interfere with the origin return * during seismic isolation, and are less prone to overdamping.
As an example, in the case of a one-effect damper, the history has a nearly rectangular history only in the first and third quadrants.
The invention of claims 192-5-0-4 to 192-5-0-4-1 is the invention.
The invention of claim 192-5-0-4
In either the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device,
The hysteresis shape at the sine wave input of the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device (the Y-axis of the XY coordinates is the resistance force due to damping, and the X-axis is the displacement) is mainly in the first and third quadrants. The invention relates to an attenuation device (damper) or a fixing device that also serves as an attenuation device, and a seismic isolation structure.
The invention of claim 192-5-0-4-1
In either the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device,
The hysteresis shape at the sine wave input of the damping device (damper) or the fixed device that also serves as the damping device (the Y-axis of the XY coordinates is the resistance force due to damping, the X-axis is the displacement) draws a nearly rectangular history, and has a one-sided effect. In the case of a damper, the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device, characterized by having a history that is almost rectangular only in the first and third quadrants of the hysteresis shape, and a seismic isolation structure using the damping device It is invention of this.
The inventions in claims 192-5-1 to 192-5-2 are inventions of specific embodiments thereof.
Here, the one-effect damper is a damper (attenuator) that works only on the forward path (the direction in which the distance from the origin * increases) and does not work on the return path (the direction in which the distance from the origin decreases).
* The origin is the point where the theoretical relative displacement is plus or minus zero.
(1) Exact solution
The invention of claim 192-5-1 includes:
The fixing device type damper according to claim 184-0 to 187 (see 8.4.2.1. To 8.4.2.2.) Or the fixing device with a damper according to claim 191 (see 8.4.4). Either
A fixed pin is installed on one of the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, and this fixed pin receiving member is installed on the other,
The shape of the fixed pin receiving member is a concave member or a convex member, and the concave shape or the convex shape is changed to a gradient φ (± sign: concave shape) of the following formula (10) according to the displacement: It is an invention of a damper constituted by changing the shape to a convex shape +) and a seismic isolation structure.
Simplify seismic force to make sine wave with constant amplitude.
Since the history of this damper is rectangular when a sine wave is input, the damping force is constant regardless of the displacement.
C1 = C ・ | dx / dt | (1)
In addition, the damping coefficient C of the damper device (a device composed of a damper main body and a fixed pin receiving member) is the viscosity attenuation coefficient C0 of the damper main body, the gradient φ (x) at the time of displacement x of the fixed pin receiving member, and the fixing pin of the damper Friction coefficient μD between (piston tip) and fixed pin receiving member,
Due to the friction coefficient μP between the damper fixing pin (piston tip) and the cylinder
C = C0 ・ tanφ (x) ・ cosφ (x) ^ 2 ・ (tanφ (x) + μD) / {1−μP ・ cosφ (x) ^ 2 ・ (tanφ (x) + μD)} …… (2)
From equations (1) and (2)
C1 = C0 ・ tanφ (x) ・ cosφ (x) ^ 2 ・ (tanφ (x) + μD) / {1−μP ・ cosφ (x) ^ 2 ・ (tanφ (x) + μD)} ・ | dx / dt | …… (3)
(3) Organize the formula
C1 ・ {1−μP ・ cosφ (x) ^ 2 ・ (tanφ (x) + μD)} = C0 ・ tanφ (x) ・ cosφ (x) ^ 2 ・ (tanφ (x) + μD) ・ | dx / dt | …… (4)
Substituting tanφ (x) in equation (4) with sinφ (x) / cosφ (x)
Figure 2005240817
Since sinφ (x)> 0 and cosφ (x)> 0
sinφ (x) ^ 2 = 1-cosφ (x) ^ 2 (6)
cosφ (x) ・ sinφ (x) = {cosφ (x) ^ 2 ・ (1−cosφ (x) ^ 2)} ^ 0.5 …… (7)
Substituting Equations (6) and (7) into Equation (5) and expressing sinφ (x) as cosφ (x)
Figure 2005240817
When formula (8) is arranged for cosφ
Figure 2005240817
φ (x) is the solution of the quartic equation for cosφ (x)
φ (x) = arccos [[{-Q ± (Q ^ 2-4 · P · R) ^ 0.5} / (2 · P)] ^ 0.5] (10)
here
P = (1 + μD ^ 2) ・ (μP ^ 2 ・ C1 ^ 2 ++ C0 ^ 2 ・ | dx / dt | ^ 2)
Q = {-(2 ・ μD ・ μP + μP ^ 2) ・ C1 ^ 2 + 2 ・ C1 ・ C0 ・ | dx / dt | − (2 + μD ^ 2) ・ C0 ^ 2 || dx / dt | ^ 2}
R = (C1-C0 ・ | dx / dt |) ^ 2
It is.
However,
C: Viscosity damping coefficient of damper device (device comprising a damper main body and a fixed pin receiving member)
C0: Viscous damping coefficient of damper body (oil / pneumatic device consisting of cylinder and piston-like member)
C1: Damping force of damper device
φ (x): Gradient of damper fixed pin receiving member at displacement x
μD: Friction coefficient between the fixed pin (piston tip) of the damper and the fixed pin receiving member
μP: Friction coefficient between the fixed pin (piston tip) of the damper and the fixed pin receiving member
dx / dt: Damper response relative speed
(2) Approximate solution
The invention of claim 192-5-2 includes
The fixing device type damper according to claim 184-0 to 187 (see 8.4.2.1. To 8.4.2.2.) Or the fixing device with a damper according to claim 191 (see 8.4.4). Either
A fixed pin is installed on one of the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, and this fixed pin receiving member is installed on the other,
The shape of the fixed pin receiving member is a concave member or a convex member, and the concave shape or the convex shape is changed to a gradient φ (± sign: concave shape) of the following formula (10) according to the displacement: It is an invention of a damper constituted by changing the shape to a convex shape +) and a seismic isolation structure.
Simplify seismic force to make sine wave with constant amplitude.
Since the history of this damper is rectangular when a sine wave is input, the damping force is constant regardless of the displacement.
C1 = C ・ | dx / dt | (1)
8.4.5.1.3 If we assume that μP ≈ 0 in equation (2), the viscous damping coefficient C of the damper device (device consisting of the damper body and the fixed pin receiving member) is
C ≒ C0 ・ cosφ (x) ^ 2 ・ tanφ (x) ・ (tanφ (x) + μD)
...... (2)
In addition, the displacement amplitude z0 and the circular frequency ω of the sine wave to be input
z = z0 ・ cosωt
...... (3)
dz / dt = -z0 ・ ω ・ sinωt
……(Four)
From x (3) as x ≒ z
cosωt ≒ x / z0
……(Five)
sinωt ≒ ± {1- (x / z0) ^ 2} ^ 0.5
…… (6)
dx / dt ≒ dz / dt, from formulas (4) and (6)
dx / dt ≒-± z0 ・ ω ・ {1- (x / z0) ^ 2} ^ 0.5
...... (7)
Substituting Equations (2) and (7) into Equation (1)
Figure 2005240817
Organizing equation (8) for tanφ (x)
Figure 2005240817
Assuming cosφ (x) ^ 2 ≒ 1, φ (x) is obtained from the solution of the quadratic equation for this tanφ (x).
φ (x) ≒ arctan [−μD / 2 + <μD ^ 2/4 + C1 / [C0 ・ z0 ・ ω ・ {1- (x / z0) ^ 2} ^ 0.5]> ^ 0.5] …… (10)
However,
C: Viscosity damping coefficient of damper device (device comprising a damper main body and a fixed pin receiving member)
C0: Viscous damping coefficient of damper body (oil / pneumatic device consisting of cylinder and piston-like member)
C1: Damping force of damper device
φ (x): Gradient of damper fixed pin receiving member at displacement x
μD: Friction coefficient between the fixed pin (piston tip) of the damper and the fixed pin receiving member
x: Response relative displacement of damper
dx / dt: Damper response relative speed
z0: Displacement amplitude of input sine wave
ω: Circular frequency of input sine wave
z: Displacement of input sine wave
dz / dt: Input sine wave speed
8.4.5.1.4. Displacement suppression 4 (Damper without twisting)
The invention of claim 192-5-3 includes
The fixing device type damper (refer to 8.4.2) according to claims 184-0 to 187 as shown in FIGS. 197 to 200 is adopted, and the fixing pin (piston tip) 7-w slides. The damper is characterized in that the mortar gradient of the fixed pin receiving member 7-vm is configured to satisfy the following formula, and a seismic isolation structure using the damper.
tanφ ・ (tanφ + μD) ≒ (cosθ) ^ 2 ・ (tanθ + μ)
When simplified,
(φ ^ 2 + φ · μD) ≒ (θ + μ)
However,
θ: Mortar gradient of the base isolation plate
μ: Coefficient of dynamic friction of base isolation plate
C: Viscosity damping coefficient of damper device (device comprising a damper main body and a fixed pin receiving member)
C0: Damping coefficient of damper body (oil / pneumatic device consisting of cylinder and piston-like member)
φ: Mortar slope of damper fixed pin receiving member 7-vm
μD: Coefficient of friction between damper fixing pin (piston tip) 7-w and fixing pin receiving member 7-vm
If this equation is satisfied, it can be proved as follows that a damper that does not twist during seismic isolation is obtained.
(1) Bearing only (when each bearing has the same coefficient of friction and the same gradient)
From the following formula, in the case of only the bearings (same coefficient of friction and same gradient), even if the support load and distance (interval) for each bearing are different, the rigid center and the center of gravity coincide.
From the above, twist does not occur.
○ Rigid position calculation formula
Figure 2005240817
○ Center of gravity calculation formula
Figure 2005240817
However,
mi: Support mass for each bearing
li: Distance from the coordinate origin (any point is acceptable) to each bearing
θ: Gradient of mortar-shaped seismic isolation plate
μ: Coefficient of dynamic friction of base-isolated plate
g: Gravity acceleration (+ ground motion vertical acceleration)
(2) Bearing + damper
From (1), in the case of bearings only (with the same coefficient of friction and the same gradient), the center of gravity and the center of gravity match even if the support load and distance (interval) of each bearing are different.
Also, from the following formula, even with a damper,
(φ ^ 2 + φ · μ D) ≒ (θ + μ)
If the gradient and friction coefficient of the bearing and the damper fixed pin receiving member 7-vm are determined so that the relationship is established, the stiffness and the center of gravity (The coincidence between the rigid center and the center of gravity depends only on the gradient and friction coefficient of the bearing and the gradient and friction coefficient of the fixed pin receiving member of the damper, regardless of C0). From the above, twist does not occur.
○ Rigid position calculation formula (when one damper is used) *
Figure 2005240817
○ Center of gravity calculation formula
Figure 2005240817
However,
mi: Support mass for each bearing
li: Distance from the coordinate origin (any point is acceptable) to each bearing
θ: Gradient of mortar-shaped seismic isolation plate
μ: Coefficient of dynamic friction of base-isolated plate
lj: Distance to the damper from the coordinate origin (can be any point)
C: Viscosity damping coefficient of damper device (device comprising a damper main body and a fixed pin receiving member)
C0: Damping coefficient of damper body (oil / pneumatic device consisting of cylinder and piston-like member)
φ: Gradient of damper fixed pin receiving member 7-vm
μD: Coefficient of friction between damper fixing pin (piston tip) 7-w and fixing pin receiving member 7-vm
g: Gravity acceleration (+ ground motion vertical acceleration)
8.4.5.2. Tube change type
The invention of claims 192-6 is
In a hydraulic damper comprising a displacement-inhibiting cylinder 7-a and a piston-like member 7-p that slides in the cylinder 7-a,
A pipe 7-js connecting two different sliding points of the piston-like member 7-p on the cylinder 7-a is provided to allow the liquid in the cylinder at that position to pass back and forth.
The pipe 7-js is damped by applying resistance, and the damping capacity can be changed depending on the connecting position, that is, the displacement position.
FIG. 203 (a) shows an embodiment in which the damper of FIG. 202 is a tube change type.
A pipe 7-js is provided to connect the point (pipe port) on the section on the cylinder 7-a where the displacement suppression damper capacity is to be relaxed and the point (pipe port) sandwiching the piston-like member, and the cylinder 7-a in that section is provided. The inside and outside of the piston-like member 7-p sandwiching the piston-like member 7-p is not blocked, and the sliding range of the piston-like member 7-p where the mutual liquid goes back and forth relaxes the damper capacity. Is the range.
In FIG. 203 (a), the pipe ports are provided at a plurality of positions, and the number and types (sizes) of the closed pipe ports are provided according to the displacement positions.
In this embodiment, a pipe opening having a small cross-sectional area is opened when the piston-like member 7-p is slid maximum. As a result, the resistance increases at the time of the maximum (response) displacement of the earthquake, and the displacement is suppressed.
The piston member 7-p is provided with a return hole 7-jr, and the opening area of the return hole 7-jr is larger than that of the pipe 7-js.
The return hole 7-jr is provided with a valve 7-f that opens when the piston-like member 7-p is drawn into the cylinder 7-a and is closed otherwise.
Further, in this embodiment, since the piston 7-p is connected by the flexible member 8-f, a spring, rubber, magnet, etc. 9-t is put in the cylinder 7-a, and this piston-like member 7- It is necessary to restore p (naturally, the piston-like member 7-p is restored by a spring, rubber, magnet, etc. 9-c attached to the piston-like member 7-p at a position opposite to the spring 9-t. May be allowed). In addition, the front chamber 7-aa is installed to prevent leakage of liquid and the like after aging and when the damper is activated.
8.4.5.3. Can be used in combination with piston hole / groove variation type, or 8.4.5.4. Cylinder groove variation type.
8.4.5.3. Piston hole type / groove change type
In a hydraulic damper comprising a displacement-inhibiting cylinder 7-a and a piston-like member 7-p that slides in the cylinder 7-a,
A hole or groove 7-js is provided in the piston-like member 7-p to allow the liquid in the cylinder 7-a on both sides of the piston-like member 7-p to pass back and forth. The hole or groove 7-js is sized to give resistance and be damped.
FIG. 202 shows an embodiment in the case of a piston hole type.
FIG. 203 (b) shows an embodiment in which the damper shown in FIG. 202 is a groove change type.
In FIG. 202, a hole 7-js and a return hole 7-jr are provided in the piston-like member 7-p, and the opening area of the return hole 7-jr is larger than that of the pipe 7-js, so that the hole 7-js is opened. Damping by narrowing down the area.
If the aperture area of the hole 7-js is narrowed down, the displacement suppression effect increases only by narrowing down.
The return hole 7-jr is provided with a valve that opens when the piston-like member 7-p is drawn into the cylinder 7-a and is closed otherwise.
The hole 7-js does not need a valve when the opening area is below a certain level. However, when a valve is provided, the hole 7-js opens when the piston-like member 7-p goes out of the cylinder 7-a. A closed valve is attached.
Further, in this embodiment, since the piston 7-p is connected by the flexible member 8-f, a spring, rubber, magnet, etc. 9-t is inserted into the cylinder 7-a. -p needs to be restored (naturally, the piston-like member 7-p is moved by the spring, rubber, magnet, etc. 9-c attached to the piston-like member 7-p at a position opposite to the aforementioned spring-like 9-t. You may restore it). In addition, the front chamber 7-aa is installed to prevent leakage of liquid and the like after aging and when the damper is activated.
In FIG. 203 (b), the piston-like member 7-p is provided with a groove 7-js and a return hole / groove 7-jr, and the opening area of the return hole / groove 7-jr is larger than that of the pipe 7-js. , Damping by reducing the size of the groove 7-js.
The displacement suppression effect increases as the size of the groove 7-js is reduced.
The return hole / groove 7-jr is provided with a valve that opens when the piston-like member 7-p is drawn into the cylinder 7-a and is closed otherwise.
Further, in this embodiment, since the piston 7-p is connected by the flexible member 8-f, a spring, rubber, magnet, etc. 9-t is inserted into the cylinder 7-a. -p needs to be restored (naturally, the piston-like member 7-p is moved by the spring, rubber, magnet, etc. 9-c attached to the piston-like member 7-p at a position opposite to the aforementioned spring-like 9-t. You may restore it). In addition, the front chamber 7-aa is installed to prevent leakage of liquid and the like after aging and when the damper is activated.
8.4.5.4. Cylinder groove change type
The invention of claim 192-6-2 includes
In a hydraulic damper comprising a displacement-inhibiting cylinder 7-a and a piston-like member 7-p that slides in the cylinder 7-a,
A groove 7-js is formed in the cylinder 7-a to allow the liquid in the cylinder 7-a on both sides of the piston-like member 7-p to pass back and forth. The groove 7-js is given a resistance and is damped.
The size of the groove 7-js is changed in relation to the displacement position, and the damper capacity is changed for each displacement position.
FIG. 203 (c) is an example of this, and the cylinder 7-a has a groove 7-js that is wider than the sliding range of the piston-like member 7-p. The size of the groove 7-js in the slide range is reduced. As a result, the resistance increases at the time of the maximum (response) displacement of the earthquake, and the displacement is suppressed.
The piston-like member 7-p is provided with a return hole / groove 7-jr, the opening area of the return hole / groove 7-jr is larger than that of the pipe 7-js, and the size of the groove 7-js is reduced. Dump by.
The return hole / groove 7-jr is provided with a valve that opens when the piston-like member 7-p is drawn into the cylinder 7-a and is closed otherwise.
Further, in this embodiment, since the piston 7-p is connected by the flexible member 8-f, a spring, rubber, magnet, etc. 9-t is inserted into the cylinder 7-a. -p needs to be restored (naturally, the piston-like member 7-p is moved by the spring, rubber, magnet, etc. 9-c attached to the piston-like member 7-p at a position opposite to the aforementioned spring-like 9-t. You may restore it). In addition, the front chamber 7-aa is installed to prevent leakage of liquid and the like after aging and when the damper is activated.
In the above invention of 8.4., Not only oil but also other liquids, gases, granular solids, etc. can be used for the damper.
The damper shown in FIGS. 202 to 203 is a horizontally-placed flexible member type connecting member system damper. However, it can be used as a non-flexible member, applied to a fixed pin type damper, or used as a vertically placed damper. It is.
8.4.6. Damper bearing or fixing device bearing
Claim 192-7 includes 8.4.2. Damper of fixing device type damper (including 8.4.4. Fixing device also used as damper), or fixing pin type fixing device (pin type (fixing pin) of connecting member system). A damper or a fixed pin type fixing device, and a seismic isolation structure using the same.
Specifically, as shown in FIGS. 333 (a) and 333 (b), the upper portion of the insertion portion 7-v around the fixing pin 7 is a sliding surface 7-vs, and a concave insertion portion (such as a mortar shape or a spherical shape) ( The fixed pin receiving member 7-vm also has a sliding surface 7-vs, and a concave bearing 7-vm forms a sliding bearing in which the sliding surface 7-vs slides.
This is also described in 4. This is a double (or more than double) seismic isolation device and sliding bearing. Therefore, both the sliding surface 7-vs and the concave insertion portion 7-vm can be reduced in area. Because the sliding surface 7-vs and the concave insertion portion 7-vm have a double structure of the base isolation plate, when the base isolation plates are displaced from each other during an earthquake, the contact point ( This is because the concave insertion portion 7-vm is a concave circular ring peripheral portion), and it is only necessary to obtain a minimum area capable of transmitting the vertical load of the structure to be isolated.
This is an invention that can be used not only for a fixing device type damper but also for a fixing pin type fixing device (except for a pin type (fixing pin) of a connecting member system).
FIG. 333 (a) is the damper support of FIG. 332 (a), and FIG. 333 (b) is the damper support of FIG. 332 (b).
8.4.7. Nozzle type damper valve
Claims 192-8 include
Nozzle-type damper valves have one or more holes with a sufficiently large length ratio to the inner diameter, and the pressure flow characteristics when fluid passes through such elongated holes are limited to a constant flow rate. This is a device for controlling attenuation by utilizing a property that is approximately linearly proportional.
The damping force characteristic of the hydraulic damper provided with this damper valve also reflects the valve characteristic, and the damping force obtained by multiplying the pressure by the piston cross-sectional area and the moving speed of the piston obtained by dividing the flow rate by the piston cross-sectional area are linearly proportional. Has characteristics.
Here, the pressure flow characteristics of the nozzle type damper valve are
Q = α ・ p (1)
Α = (d ^ k1 ・ ND) / (Cm ・ μ '・ l) (2)
The damping force of the hydraulic damper body equipped with a nozzle type damper valve is
F 0 = S ^ k2, Cm, μ ', l / (d ^ k1, ND), V0 (3)
It is given by the approximate expression.
The design of the narrow throttle part of the nozzle type damper valve is the coefficient of p in equation (1)
Is based on the dimensions and number obtained from equation (2) so as to give the necessary pressure flow characteristics.
For example, in FIG. 197, when assuming a structure having a weight of about 20 tf to 50 tf as a structure to be seismically isolated, the horizontal damping force at 50 kine is 2 tf, tanφ = 0.1, μD = 0.33, piston-like member 7 − If the diameter of p is 12 cm, the required pressure-flow characteristic of the damper is approximately α≈0.014 (cm ^ 2 / kgf) / (L / s).
If μ '≒ 0.05kg / m · s, d = 1mm, k1 = 4,
(0.001 ^ 4 ・ ND) / (Cm ・ 0.05 ・ l) = 0.014 / (9.8 ・ 10 ^ 4 ・ 10 ^ 3)
When l = 3 cm, Cm≈100 and ND = about 23, and when l = 6 cm, Cm≈60 and about 32.
If the influence of the bulk modulus of liquid 7-ao cannot be ignored, calculate by replacing the correction coefficient Cm with Cm 'corrected as shown in the following equation (4) in equations (2) and (3). .
Cm '= Cm ・ {1- (Vf ・ dp) / (S ・ K0 ・ V0)} (4)
However,
Q: Flow rate per unit time of nozzle type damper valve
p: Pressure applied by nozzle type damper valve at flow rate Q
d: Inner diameter of nozzle-shaped hole 7-jn provided in nozzle type damper valve 7-fn
l: Length of nozzle-shaped hole 7-jn provided in nozzle type damper valve 7-fn
ND: Number of nozzle-like holes 7-jn provided in the nozzle type damper valve 7-fn
μ ': Viscosity of 7-ao for liquid etc. that fills insertion tube 7-a, accessory chamber 7-ab, liquid storage tank 7-ac, etc.
Typically μ ′ = 0.05 (kg / m · s) 0.02 ≦ μ ′ <0.2
ν: Kinematic viscosity of liquid 7-ao that fills insertion tube 7-a, accessory chamber 7-ab, liquid storage tank 7-ac, etc.
Standard value can be ν = 5 × 10 ^ -5 (m ^ 2 / s) 2 × 10 ^ -5 ≦ μ '<2 × 10 ^ -4
k1: Index of inner diameter of nozzle-shaped hole 7-jn
Typically, k1 = 4 2 ≤ k1 <6
k2: Index of piston cross-sectional area S
Typically, k2 = 2 1 ≤ k2 <3
Cm: Correction factor
Cm ': Correction factor corrected for the bulk modulus of liquid 7-ao
Cf: Flow coefficient
σ: Choke number σ = Q / (ν · l · ND)
(Cm and Cf vary depending on the device shape, etc. Examples include the following)
An example of a case where the nozzle-shaped hole 7-jn is not rounded at the inlet shape into which liquid 7-ao flows.
Cm = 128 / π ・ σ / (16 ・ π ・ Cf ^ 2)
When σ ≦ 1000 Cf = (1.16 + 6.25 ・ σ ^ (-0.61)) ^ (-1)
When σ> 1000 Cf = 0.815−0.00791 · l / d
An example of the case where the nozzle-shaped hole 7-jn is rounded in the shape of the inlet of liquid 7-ao.
When σ ≦ 10 Cm = 128 / π ・ (1 + 2.28 ・ σ / (16 ・ π))
When σ> 10 Cm = 128 / π ・ (σ + 10.6 ・ σ ^ 0.5 + 28.1) / (16 ・ π)
F 0: Resistance force received by piston at flow rate Q in a hydraulic damper equipped with a nozzle-type damper valve F 0 = p · S
V 0: Piston moving speed at flow rate Q in a hydraulic damper equipped with a nozzle damper valve V 0 = Q / S
S: Piston cross section of nozzle type damper valve
(For other symbols, see 5.1.3.1. And 8.4.5.1.2. (1) in the examples)
Vf: Volume of the hydraulic damper equipped with a nozzle type damper valve that receives pressure when the damper is operating, such as liquid 7-ao
dp: Decrease amount of pressure p due to compression of 7-ao volume such as liquid
K 0: Volume elasticity of liquid etc. 7-ao
In the case of 1 ≦ σ ≦ 1000, the following formula can also be used.
Q = (1.16 + 6.25 ・ σ ^ (-0.61)) ^ (-1) ・ (π / 4 ・ d ^ 2 ・ ND) ・ p ^ 0.5
FIG. 197 shows an example of a damper using a nozzle type damper valve.
When σ is a small value, equations (1) to (3) are better approximation equations. In order to make σ small, either increase the kinematic viscosity ν of liquid 7-ao or increase the number ND of nozzle-like holes 7-jn provided in the nozzle type damper valve 7-fn. This can be dealt with by reducing the permeate flow rate, increasing the overall length of the nozzle-like hole 7-jn, or a combination thereof.
8.4.8. Damper and fixing device
The invention of claims 192-9 to 192-12 is an invention of a damper and fixing device, and FIG. 294 is the same as that of FIGS. 292 to 293 among the damper and fixing device of claim 192-12. This is an embodiment in which the seismic sensor amplitude device of the fixing device according to claims 139 and 139-2 is provided.
An outer fixing pin and an outer piston-like member 7-po that slide without substantially leaking liquid / gas are inserted into the piston-like member insertion cylinder 7-a of the damper / fixing device. Inside the cylinder provided in the piston-like member 7-po, an inner fixing pin and an inner piston-like member 7-pn that slide without substantially leaking liquid or gas are inserted.
The springs, rubber, magnets, etc. 9-c inserted in the respective cylinders serve to push the inserted fixing pins and piston-like members out of the cylinders.
The main body of the damper / fixing device is installed in the structure 2 that supports the structure to be isolated, and a recessed fixed pin receiving member 7-v / vm for inserting a fixing pin into the structure 1 to be isolated. Is installed. An outer fixing pin and a fixing pin tip 7-wo of an outer piston-like member are inserted into the fixing pin receiving member 7-v / vm, and an inner side is formed in the recess 7-vmd at the center of the fixing pin receiving member 7-v / vm. A fixing pin and a fixing pin tip 7-wn of the inner piston-like member are inserted.
The inside of the insertion cylinder 7-po of the inner piston-like member and the inside of the insertion cylinder 7-a of the outer piston-like member are filled with a liquid or gas such as lubricating oil, and are communicated by two or more paths 7-er. ing.
The path 7-er has a difference in opening area, and the path with the larger opening area includes a liquid or gas such as lubricating oil in a direction in which the inner fixing pin and the inner piston-shaped member 7-pn enter the cylinder. A check valve 7-fs that allows movement but does not allow the reverse direction is provided. A check valve 7- that allows the movement of liquid or gas such as lubricating oil in the direction in which the inner fixing pin and the inner piston-like member 7-pn come out of the cylinder are allowed in the path with the smaller opening area, and the reverse direction is not allowed. No valve is provided depending on whether fs is provided or the opening area of the path.
Here, the spring, rubber, magnet, etc. 9-c for pushing out the inner fixing pin and inner piston-like member 7-pn and the path 7-er have no resistance when the inner fixing pin and inner piston-like member 7-pn are pushed in. In order to move quickly, the opening area and the strength of each are determined so that they are moved slowly by resistance when pushed by springs, rubber, magnets, etc. 9-c.
Further, the inside of the insertion cylinder 7-a of the outer piston-like member and the liquid storage tank or the outer 7-ac are also filled with a liquid or gas such as lubricating oil which is continuous with the above, and the outer fixing pin, the outer piston-like member 7- An outlet path 7-acj through which the liquid, gas, etc. extruded by po exits, and a return path 7-er, another path through which the extruded liquid, gas, etc. return from the outlet path into the cylinder are provided.
The exit path 7-acj is inserted into the exit / exit path and itself moves (up and down) to adapt to the movement of the weight (the movement of the weight 20-b to the center of the sensor seismic isolation plate 36-vm). The lock valve pipe 20-cp has a weight that can be pushed up by the weight or is reduced by a spring, rubber, magnet, etc. 9-c so that it can be pushed up, and the lock valve pipe 20-cp attached to the fixing device main body. A receiving member 20-cs that receives the valve pipe 20-cp and blocks a normal flow of liquid (gas) or the like is provided. This lock valve pipe 20-cp becomes a valve of the outlet / outlet path 7-acj by the operation of the weights 20, 20-b in the event of an earthquake.
The outlet path 7-acj is provided with a nozzle type damper valve 7-fn between the lock valve pipe 20-cp and the liquid storage tank or the external 7-ac, and the lubricating oil that has passed through the lock valve pipe 20-cp. The liquid or gas such as the above flows out to the liquid storage tank or the external 7-ac through the nozzle-like hole 7-jn of the damper valve 7-fn. This nozzle type damper valve 7-fn is equivalent to that in the 192-8th aspect, and is a mechanism that gives a predetermined resistance depending on the diameter, length and number of the nozzle-like holes 7-jn.
The return path 7-er allows the movement of a liquid or gas such as lubricating oil in the direction in which the outer fixing pin and the outer piston-like member 7-po exit the insertion cylinder 7-a, but does not allow the reverse direction. A valve 7-fs is provided.
Here, the outer fixing pin, the spring / rubber / magnet etc. 9-c for pushing out the outer piston-like member 7-po and the path 7-er are the outer fixing pin, the outer piston-like member 7-po is used for the spring / rubber / magnet 9 etc. The opening area and strength are determined so that when pushed by -c, it moves quickly without resistance.
In this damper / fixing device, normally, the lock valve tube 20-cp is pressed against the receiving material 20-cs or fitted into the recess of the receiving portion 20-cs by pressing the weights 20, 20-b. The flow of the liquid (gas) from the outlet / exit path 7-acj to the liquid storage tank or the external 7-ac is blocked, and the outer fixing pin and the outer piston-like member 7-po are not extruded without the liquid / gas being pushed out. The inner fixing pin and the inner piston-like member 7-pn are both fixed, and the inner fixing pin and the fixing pin tip 7-wn of the inner piston-like member are locked while being inserted into the recess 7-vmd.
For this reason, this damper and fixing device functions as a fixing device in normal times.
During an earthquake, the weights 20 and 20-b move in amplitude, the presser foot of the weights 20 and 20-b is lost, the lock valve tube 20-cp is a spring, etc. 9-c (sensor seismic isolation plate 20-cpss center) The tip 20-cpt integrated with the lock valve tube 20-cp is repelled by the movement of the weights 20, 20-b to the lock valve tube 20-cs. -Liquid (gas) etc. enters from the opening 20-cpo of the cp, liquid (gas) etc. flows out from the lock valve pipe 20-cp to the liquid storage tank 7-ac or the outside, the outer fixing pin, the outer piston-like member 7-po And the fixing of the inner fixing pin and the inner piston-like member 7-pn is released.
Here, because of the opening area of the path and the nature of the valve, the inner fixing pin and the inner piston-like member 7-pn receive almost no resistance when pushed into the cylinder, so that the seismic force is isolated from the structure. When acting on 1, the inner fixing pin and the inner piston-like member 7-pn are pushed down according to the gradient of the recess 7-vmd at the center of the fixing pin receiving member 7-v / vm, and once pushed in, it is pushed only gently. Since it is not issued, it remains unlocked during the earthquake.
An outer fixing pin and an outer piston-like member fixing pin tip 7-wo are inserted into the fixing pin receiving member 7-v / vm, and the outer fixing pin and outer piston-like member 7-po are seismically isolated structures. Due to the relative displacement between 1 and the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated, it is pushed into the cylinder according to the gradient of the fixed pin receiving member 7-v / vm. At this time, liquid or gas such as lubricating oil is pushed out from the insertion cylinder 7-a via the nozzle type damper valve 7-fn to the liquid storage tank or the external 7-ac. , Give to the structure 1 to be isolated.
For this reason, this damper and fixing device functions as a damper during an earthquake.
After the earthquake, the amplitude movement of the weights 20 and 20-b stops, and when the weights 20 and 20-b return to the center of the sensor seismic isolation plate 20-cpss, the lock valve pipe 20-cp is pushed down to receive the material 20-cs. The piston-like member 7-p that is returned to the original position by the spring 9-c is fixed when the flow of liquid (gas) or the like is cut off by being pressed against or recessed into the recess of the receiving portion 20-cs Is done. And it functions as a fixing device.
The damper and fixing device includes the function of the damper according to claims 181 to 186, 191 to 192-1, and 192-3 to 192-8, and claims 125 to 139-2. The functions of the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device described in 1) can be provided by a single device.
As a result, an effect such as cost reduction accompanying the reduction in the number of devices can be expected.
8.5. Delay
1) General
In earthquake-operated fixing devices,
There is a need for a delay device that ensures that when the operating part of the fixing device is released in the event of an earthquake, it will not return to the fixed state during the earthquake or will be delayed in returning to the fixed state.
That is, in the fixing device (including the relay interlocking operation type fixing device), after the operating part of the fixing device such as the fixing pin is released in the event of an earthquake, the operating part of the fixing device such as the fixing pin or the lock member is in a fixed state. A delay device is needed to delay recovery.
Although a delay mechanism that earns time until the end of the earthquake is desirable, there is no problem with something that earns about several seconds.
In wind-operated fixing devices,
There is a need for a delay device that releases the fixing device after a certain period of time after sensing that the wind pressure has become below a certain level.
The delay device is provided in the fixing device itself to delay the return (to the fixing) of the operating portion of the fixing device such as the released fixing pin or the locking member, or the operating portion of the fixing device such as the fixing pin or To delay the release of the locking member),
The locking member 11 of the fixing device / relay intermediate fixing device / relay end fixing device and the seismic sensor (amplitude) device weight 20 that vibrates at the time of an earthquake, or an actuating member such as a motor or electromagnet operated by the seismic sensor, or the relay intermediate fixing immediately before It is attached to a wire, rope, cable, rod, or the like 8 (or a wire, rope, cable, rod, etc. 8 in the release) that connects (relays) with the interlocking mechanism 36 of the apparatus.
Claim 166 is the invention.
2) Hydraulic / pneumatic cylinder type
Claim 167 is an invention of a hydraulic / pneumatic cylinder type delay device among the delay devices.
A piston-like member 7-p that slides in the cylinder 7-a without substantially leaking liquid or gas is inserted into the cylinder 7-a, and the tip 7 of the piston-like member 7-p is outside the cylinder 7-a. -w sticks out,
Further, a tube 7-e or a groove (cylinder 7-a) that connects the opposite sides of the cylinder 7-a across the piston-like member 7-p (the ends of the range in which the piston-like member 7-p slides) is connected. And a hole 7-j opening in the piston-like member 7-p,
The pipe 7-e or the groove and the hole 7-j have a difference in opening area, and the pipe 7-e or groove or the hole 7-j of the piston-like member 7-p has a larger opening area. Is there a valve 7-f that opens when the piston-like member 7-p is pulled into the cylinder 7-a and is closed otherwise?
Or
The outlet path 7-acj from which the liquid, gas, etc. pushed out by the piston-like member 7-p exits from the cylinder, and the return path 7-, which is another path from which the liquid, gas, etc. pushed out from the outlet path 7-acj return to the cylinder. er is provided,
The exit path 7-acj and the return path 7-er have a difference in opening area, the exit path 7-acj is large, the return path 7-er is small,
The outlet passage 7-acj is attached with a valve that opens when the piston-like member 7-p is drawn into the cylinder, and closes otherwise.
The return path 7-er does not need a valve when the opening area is small, but when the valve is provided, the return path 7-er is opened when the piston-like member 7-p is pushed out from the cylinder, and a valve that is closed otherwise. Attached,
Further, a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 9-c is placed in the cylinder 7-a, and the piston member 7-p is pushed out of the cylinder by gravity. In some cases.
By adding the difference between the characteristics of this valve 7-f and the opening area,
The movement of the tip 7-w of the piston-like member is quick in the direction of entering the cylinder 7-a and is delayed in the direction of exit.
For fixing devices,
The piston-like member 7-p of the delay device is used as an operating portion 7 of a fixing device such as a fixing pin or interlocked with the operating portion 7 of the fixing device, and the piston-like member 7-p is inserted into the cylinder of the delay device. The direction in which the is pulled becomes the direction of release of the operating part of the fixing device,
Alternatively, the piston-like member 7-p (the support point 7-z) of the delay device may be a lock member 11 of the fixing device and a weight 20 that vibrates during an earthquake of the seismic sensor amplitude device or a motor or an electromagnet that is operated by the seismic sensor. The direction in which the piston-like member 7-p is drawn into the cylinder of the delay device is the direction in which the lock member 11 is released (the release direction).
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
The piston-like member 7-p of the delay device is used as an operating portion 7 of a fixing device such as a fixing pin or interlocked with the operating portion 7 of the fixing device, and the piston-like member 7-p is inserted into the cylinder of the delay device. The direction in which the is pulled becomes the direction of release of the operating part of the fixing device,
Alternatively, the distal end portion 7-w (support point 7-z) of the piston-like member of the delay device is connected to the lock member 11 of the relay interlocking operation type fixing device and the weight 20 that vibrates during the earthquake of the earthquake sensor (amplitude) device. Or a wire, rope, cable, rod, etc. 8 (or a wire or rope in the release) that connects (relays) between the actuating member such as a motor or electromagnet operated by an earthquake sensor or the interlocking mechanism 36 of the immediately preceding relay intermediate fixing device. , Cable, rod, etc. 8). The connecting direction is such that the direction in which the piston-like member 7-p is drawn into the cylinder of the delay device is the direction in which the lock member 11 is released (the release direction).
In FIG. 244, the valve 7-f is attached to the piston-like member hole 7-j having a larger opening area than the pipe 7-e or the groove (attached to the cylinder 7-a), and the tip 7-w of the piston-like member is attached. This is an example in which (support point 7-z) is connected to wire, rope, cable, rod or the like 8 (or wire, rope, cable, rod, etc. 8 in the release).
It is also conceivable to incorporate the delay device directly into the fixed pin device.
Specifically, a fixing pin 7 having a piston-like member 7-p that slides in the cylinder 7-a without substantially leaking liquid or gas is inserted into the cylinder 7-a and outside the fixing pin. The tip 7-w protrudes,
Further, the opposite sides of the cylinder 7-a across the piston-like member 7-p (the end and end of the range in which the piston-like member 7-p slides) are connected by a tube 7-e or a groove.
The piston-like member 7-p has a hole 7-j that is larger or smaller than the opening area of the pipe 7-e or the groove, and the pipe 7-e or the groove or the piston-like member hole 7-j has an opening. There is a valve 7-f on the hole with the larger area. The valve 7-f is attached so as to open when the piston-like member 7-p is retracted. In the case of FIG. 245, these valves 7-f and 7-fb are in the form of balls.
Specifically, the piston-like member 7-p has a hole 7-j larger than the opening area of the pipe 7-e (or groove), and the holes have valves 7-f and 7-fb. This valve is attached so as to be opened by liquid, gas, etc. coming out of the hole 7-j when the piston-like member 7-p is pulled. Alternatively, the size of the opening area of the tube 7-e (or groove) and the hole 7-j may be reversed. That is, there is a hole 7-j which is smaller than the opening area of the pipe 7-e (or groove), and the valves 7-f and 7-fb are in the pipe 7-e (or groove). This valve is attached to open when the piston-like member 7-p is retracted.
In addition, as shown in FIG. 245, a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) 9-c enters the cylinder 7-a, and the piston-like member 7-p is held by gravity. In some cases, the fixing pin 7 may be pushed out of the cylinder.
A pipe that connects the characteristics of the valves 7-f and 7-fb and the opposite sides of the piston 7-p of the cylinder 7-a (the ends of the range in which the piston 7-p slides). 7-e or by groove,
The movement of the fixing pin tip 7-w is rapid in the direction of entering the cylinder 7-a and is delayed in the direction of exiting. Thereby, the fixing pin tip 7-w quickly enters the cylinder 7-a when the seismic force is applied, and is difficult to come out while the seismic force is applied.
The speed of ascending and descending of the fixing pin 7 accompanied with the piston-like member 7-p is the opposite side of the cylinder 7-a across the piston-like member 7-p (in the range where the piston-like member 7-p slides). Tube 7-e or groove connecting the ends)
It is set according to the ratio of the cross-sectional area with the hole 7-j in the piston-like member 7-p, and can be relaxed quickly when the fixing pin 7 enters the cylinder and loose when it exits the cylinder 7-a. In addition, the apparatus can be made compact by using it together with a lock valve as shown in FIG. 196 (a).
In FIG. 244, the attachment position of this delay device is ½ means that it is attached to the structure 1 that is to be isolated or to the structure 2 that supports the structure that is to be isolated. (As common to all drawings from FIG. 1, “/” means “or”.)
Claim 168 is an invention of a pneumatic cylinder type delay device.
The present invention comprises a cylinder 7-a and a piston-like member 7-p that slides. A piston-like member 7-p that slides 7-a in the cylinder without substantially leaking gas or the like is provided in the cylinder 7-a. Inserted, and the tip of the piston-like member 7-p protrudes outside.
The cylinder 7-a is provided with a hole 7-jo through which the gas exits from the cylinder 7-a and a hole 7-ji through which the gas enters the cylinder 7-a.
The exit hole is equipped with a valve 7-f that opens when the gas exits from 7-a in the cylinder, and closes otherwise.
Furthermore, gravity, or in some cases, a spring, rubber, magnet, etc. 9-c placed in the cylinder 7-a may serve to push the piston-like member 7-p out of the cylinder 7-a. Yes, by restricting the nature of the valve 7-f and the opening area of the hole through which gas enters the cylinder 7-a, the piston-like member 7-p is quick in the direction of entering the cylinder 7-a. In the exit direction, it will be delayed.
For fixing devices,
Whether the piston-like member 7-p of the delay device is the operating portion 7 of the fixing device or is interlocked with the operating portion 7 of the fixing device (see FIG. 256).
Alternatively, the piston-like member 7-p of the delay device is placed between the locking member 11 of the fixing device and the operating member such as the motor 20 or the electromagnet operated by the weight 20 that vibrates during the earthquake of the seismic sensor amplitude device or the seismic sensor. Do you want to connect?
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
The delay member piston-like member 7-p is connected to the lock member 11 of the relay interlocking operation type fixing device and the operation member such as the motor 20 or the electromagnet operated by the weight 20 which vibrates at the time of the earthquake of the earthquake sensor amplitude device or the earthquake sensor. Or between the interlocking mechanism 36 of the immediately preceding relay intermediate fixing device 8 between the wire, rope, cable, rod, etc. (during release), and the connection method is as follows. The direction in which the piston-like member 7-p is pushed into a is configured as the release direction of the lock member 11.
3) Mechanical type
a) Ganga type
The invention of claim 169 shows a type using an escape wheel among mechanical delay devices.
The present invention comprises an escape wheel 36-n, an ankle 36-o, and a rack 36-c. The rack 36-c rotates the escape wheel 36-n by its movement, and the ankle 36-o There is no resistance in one direction against the rotation of the escape wheel 36-n, and in the opposite direction, the ankle 36-o is connected to the escape wheel 36-n (specifically, the tooth of the escape wheel 36-n). The two claws 36-p and 36-q of the ankle 36-o are alternately meshed with each other, and the ankle 36-o is reciprocally moved around the fulcrum 36-r), and becomes a resistance. Adjust the speed,
In some cases, these mechanisms are indirectly combined through an interlocking mechanism such as a gear. Due to the nature of the mechanism of the escape wheel 36-n, the ankle 36-o and the rack 36-c, the rack 36-c When it receives a force, it can move without resistance in one direction, but the speed of movement is delayed in the opposite direction.
For fixing devices,
Whether the delay device rack 36-c is provided in the operating portion 7 of the fixing device or a member interlocked with the operating portion 7 of the fixing device,
Alternatively, the rack of the delay device is connected between the locking member of the fixing device and the operating member such as a weight or a motor or an electromagnet operated by the earthquake sensor that vibrates during the earthquake of the seismic sensor amplitude device.
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
The delay rack 36-c is connected to a relay member of the relay intermediate fixing device / relay end fixing device, a weight of the seismic sensor amplitude device, an operating member such as a motor or an electromagnet operated by the seismic sensor, or an immediately preceding relay intermediate fixing device. Connecting between interlocking mechanisms (wires, ropes, cables, rods, etc.) 8 that are relayed (released), the direction in which the rack can move without resistance is the direction in which the lock member is released (release direction) It is comprised so that.
In FIG. 252, a rack 36-c fixed to the wire, rope, cable, rod, etc. 8 and freely sliding on the rack sliding surface 36-cd is a gear 36 coaxial with the rotary shaft 36-i of the escape wheel 36-n. It is combined with a gear 36-d that meshes with -e. This rack 36-c may be directly combined with the gear 36-e, but it may be better not to be direct in consideration of adjustment of the rotational speed.
When the escape wheel 36-n is constantly receiving force in the rotational direction (left rotational direction in FIG. 252) by the tensile force or compression force transmitted by the wire, rope, cable, rod, etc. 8, the escape wheel 36-n When one turn, the first pawl 36-p of the ankle 36-o temporarily holds the rotation of the escape wheel 36-n and at the same time the ankle 36-o receives the force from the escape wheel 36-n and moves to the next As soon as the second pawl 36-q turns the escape wheel 36-n by one tooth, the ankle 36-o moves in the opposite direction and returns to the initial state, and again the first pawl 36- p is a mechanism that stops the rotation of the escape wheel 36-n to one tooth.
With such a mechanism, even if the escape wheel 36-n always receives a force in the rotating direction, it can be released in accordance with a set time, and this mechanism can be rotated in the reverse direction (in the clockwise direction in FIG. 252). , The wire, rope, cable, rod, etc. 8 transmit the force in the direction to unlock the fixing device (right direction in FIG. 252) with a small resistance, and reinsert the locked state (FIG. 252). In this case, resistance is added to the transmission of the force in the left direction), which has the effect of delaying.
This escape wheel type delay device may be installed in a fixing device or installed in the middle of a wire, rope, cable, rod or the like 8. FIG. 252 shows the latter case.
In FIG. 252, the mounting position of the delay device is ½, which means that the delay device is attached to the structure 1 to be isolated or to the structure 2 that supports the structure to be isolated. .
b) Ratchet type (weight type weight resistance type, water wheel type, windmill type viscous resistance type)
FIG. 253 shows an example of a ratchet type heavy weight resistance type of the mechanical delay device of the invention of claim 170.
The gear 36-da is a gear having teeth inclined at different angles for each rotation direction. Similarly, the gear 36-da is combined with a rack 36-ca having teeth inclined at different angles in each moving direction and sliding freely on the rack slide 36-cd. At this time, both teeth are combined so that a surface with a large inclination and a surface with a large slope and a surface with a small surface and a small surface are matched. The gear 36-da is supported by a bearing 36-il having a shape in which the rotary shaft 36-i can freely slide, and is combined with the rack 36-ca by its own weight. For this reason, when the moving direction of the rack 36-ca is the direction of the surface with a small inclination, the rotating shaft 36-i slides to move the gear 36-da away from the rack 36-ca. Can move without resistance. On the other hand, when the moving direction of the rack 36-ca is the direction of the surface having a large inclination, the gear 36-da and the rack 36-ca are engaged with each other, and the gear 36-da is disengaged from the rack 36-ca. In addition, the movement of the rack is accompanied by a resistance to rotate the gear 36-da. This mechanism is divided into a weight-type weight resistance type and a water wheel type / wind turbine type viscous resistance type depending on the mechanism that provides this resistance. The former is a type in which the gear 36-da is pressed against the rack 36-ca by the weight of the gear 36-da or by a spring or the like to provide resistance to rotation, and the latter is coaxial with the gear 36-da or the gear, etc. This is a type in which resistance is provided by a device such as a watermill (windmill) immersed in a viscous liquid (gas), which is connected by an interlocking mechanism. The rack 36-ca may be directly combined with the gear 36-da as in the case of FIG. 253. However, considering the adjustment of the rotational speed, a transmission mechanism such as another gear is provided in the middle instead of directly. Sometimes it is better.
For fixing devices,
Whether the delay device rack 36-ca is provided in the operating portion 7 of the fixing device or a member interlocked with the operating portion 7 of the fixing device,
Alternatively, the rack of the delay device is connected between the locking member of the fixing device and the operating member such as a weight or a motor or an electromagnet operated by the earthquake sensor that vibrates during the earthquake of the seismic sensor amplitude device.
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
In this rack 36-ca, a relay member of the intermediate intermediate fixing device / relay end fixing device and a weight of the seismic sensor amplitude device, an operating member such as a motor or an electromagnet operated by the seismic sensor, or an interlocking mechanism of the immediately preceding intermediate relay fixing device Wires, ropes, cables, rods, etc. 8 that are connected (released) are connected.
When this wire, rope, cable, rod, etc. 8 transmits a tensile force or a compressive force to release the fixing device, there is no resistance in the direction in which this delayer is installed and the direction in which the fixing pin is unlocked. In the direction (left direction in FIG. 253), the fixed pin once released is again placed in the direction of increasing resistance (right direction in FIG. 253).
As a result, the wire, rope, cable, rod, etc. 8 do not receive much resistance to the force in the direction of releasing the lock of the fixing device, but receive large resistance to the force in the direction of re-inserting the lock once released. This mechanism can be used as a delay device.
This ratchet type delay device may be installed in a fixing device or may be installed in the middle of a wire, rope, cable, rod or the like 8.
FIG. 257 shows an embodiment in which a ratchet type water turbine type / wind turbine type viscous resistance type delay device is incorporated in the fixing device G among the mechanical delay devices of the invention of claim 170.
A movable member 36-cb having a rack 36-ca having teeth inclined at different angles in each moving direction, connected to an arm member 7-pm protruding from the fixed pin 7 by a fulcrum 36-cc on the member, and rotating A gear 36-da having teeth inclined at different angles in each direction, a gear 36-d coaxial with the gear 36-da, and a gear 36-w coaxial with the water wheel (windmill) 36-w meshing with the gear 36-d By e, the fixed pin 7 and the water wheel (windmill) 36-w are configured to be interlocked. At this time, the teeth of the rack 36-ca and the gear 36-da are combined so that the large inclined surface and the large surface, and the small surface and the small surface of both of them match.
Further, the water wheel (windmill) 36-w is immersed in a viscous liquid (gas) and receives resistance due to its viscosity when rotating.
When the lock member 11 is released at the time of an earthquake and the fixing pin 7 enters the insertion tube 7-a, the movable member 36-cb moves in conjunction with the arm member 7-pm. At this time, the rack 36-ca The gear 36-da has a tooth angle that does not match, and the movable member 36-cb moves in a direction that does not receive the resistance of the gear 36-da about the fulcrum 36-cc. Do not rotate 36-da. Accordingly, the interlocking water turbine (windmill) 36-w does not rotate, so that no resistance is generated in the movement of the fixing pin 7.
The fixing pin 7 that has once entered the cylinder 7-a starts to move by receiving a force in the direction of being pushed out of the cylinder 7-a by a spring 9-c. In this case, the rack 36-ca and the gear 36-da And the movable member 36-cb receives a force in the direction of meshing with the gear 36-da by its own weight or by the action of the spring or the like. Rotates the gear 36-da, and the associated water wheel (windmill) 36-w also rotates while receiving the resistance of the surrounding viscous liquid (gas), so that resistance is generated in the movement of the fixed pin 7. At this time, the rotational speed of the water turbine (windmill) 36-w is determined by the ratio of the diameter of the gear 36-d and the diameter of the gear 36-e, and this becomes resistance when the fixing pin 7 is pushed out from the cylinder 7-a. Therefore, the delay time can be adjusted by setting this ratio.
When the fixed pin 7 is moved, the viscous liquid (gas) 7-ao in the apparatus has a cylinder volume 7 which is the same as the volume of movement of the fixed pin 7 when the fixed pin 7 enters the cylinder 7-a. -a When moving from the inside through the passage 7-e to the side where the turbine (windmill) 36-w is located and the fixing pin 7 is pushed out of the cylinder 7-a, the same amount is reversed. Return from the side with -w to the inside of cylinder 7-a through passage 7-e. For this reason, the fixing pin 7 does not receive any resistance other than that given by the water turbine (windmill) 36-w from the viscous liquid (gas) 7-ao.
With the above mechanism, resistance is not received when the fixing pin enters the cylinder 7-a, but resistance is received when it is pushed out of the cylinder 7-a, so that the time required for the fixing pin to move increases. The mechanism can be used as a delay device.
For fixing devices,
Whether the arm member 7-pm of the delay device is provided in the operating portion 7 of the fixing device or a member interlocked with the operating portion 7 of the fixing device (FIG. 257),
Alternatively, the arm member 7-pm of the delay device is connected between the locking member of the fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates during an earthquake, or an operating member such as a motor or an electromagnet operated by the seismic sensor. .
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
The arm member 7-pm is connected to a relay member of the relay intermediate fixing device / relay end fixing device, a weight of the seismic sensor amplitude device, an operating member such as a motor or an electromagnet operated by the seismic sensor, or an interlocking mechanism of the immediately preceding relay intermediate fixing device. Wires, ropes, cables, rods, and the like 8 that are connected to each other (during release) are connected. Further, FIG. 257 shows a case where the fixing device G is incorporated.
c) Gravity type
FIG. 254 shows a gravity type embodiment of the invention of claim 171 among mechanical delay devices.
A rack 36-c that freely slides on the rack slide 36-cd by the gear 36-d, and a slide member 36-c that is supported by a guide 36-cg and freely slides on the rack slide 36-cd and has a rack on the surface. cs is combined. The weight 36-cw whose weight can be adjusted is connected to the slide member 36-cs. The weight 36-cw is connected to the rack 36-c via the gear 36-d in the moving direction having its own weight. It is installed in such a state that it does not become resistance (becomes a direction to apply force) but resists the opposite movement direction. Further, the rack 36-c and the slide member 36-cs may be directly combined with the gear 36-d as in the case of FIG. 254. In some cases, it is better to provide a transmission mechanism.
For fixing devices,
Whether the rack 36-c is provided in the operating portion 7 of the fixing device or a member interlocked with the operating portion 7 of the fixing device,
Alternatively, the rack of the delay device is connected between the locking member of the fixing device and the operating member such as a weight or a motor or an electromagnet operated by the earthquake sensor that vibrates during the earthquake of the seismic sensor amplitude device.
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
The rack 36-c includes a relay member of the relay intermediate fixing device / relay terminal fixing device, a weight of the seismic sensor amplitude device, an operating member such as a motor or an electromagnet operated by the seismic sensor, or an interlocking mechanism of the immediately preceding relay intermediate fixing device. Wires, ropes, cables, rods, etc. 8 that are connected (released) are connected.
When this wire, rope, cable, rod, etc. 8 transmits a tensile force or a compressive force for releasing the fixing device, the direction of installation of the delay device is less resistance than the direction of releasing the lock of the fixing pin. In the direction (right direction in FIG. 254), the fixed pin once released is again placed in the direction in which resistance is increased (left direction in FIG. 254).
As a result, the wire, rope, cable, rod, etc. 8 do not receive resistance to the force in the direction of releasing the lock of the fixing device, but receives great resistance to the force in the direction of re-inserting the lock once released. This mechanism can be used as a delay device.
This gravity type delay device may be installed in the fixing device or installed in the middle of the wire, rope, cable, rod, or the like 8.
4) Friction type
FIGS. 247 to 251 show a friction type retarder according to the invention of claim 172. A piston-like member 7-p is inserted into the cylinder 7-a,
For fixing devices,
Whether this piston-like member 7-p is the working part 7 of the fixing device or interlocked with the working part 7 of the fixing device,
Alternatively, the piston-like member 7-p (the support point 7-z) of the delay device may be a lock member 11 of the fixing device and a weight 20 that vibrates during an earthquake of the seismic sensor amplitude device or a motor or an electromagnet that is operated by the seismic sensor. It is connected between operating members such as
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
Wires, ropes, cables, rods, etc. 8 that connect between the locking member of the relay intermediate fixing device / relay terminal fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device or the interlocking mechanism of the immediately preceding relay intermediate fixing device are the piston-like member 7- It is connected to p directly or via a support point 7-z of a wire, rope, cable, rod or the like 8 provided at the tip 7-w of the piston-like member.
247 shows the case where the wire, rope, cable, rod, etc. 8 is directly connected to the piston member 7-p. FIG. 248 shows the support point of the wire, rope, cable, rod etc. 8 to the piston member 7-p. This is an example of connection via 7-z. A surface member 36-u is provided on the inner surface of the cylinder 7-a, the surface of the piston-like member 7-p, or both, and the piston-like member 7-p is pulled from the wire, rope, cable, rod, etc. When moving in the cylinder 7-a under a force or a compressive force, a frictional resistance that varies depending on the moving direction is applied. FIG. 249 shows the case where the surface member 36-u is provided on the surface of the piston-like member 7-p.
The surface member 36-u may have different resistance depending on the moving direction depending on the shape of the surface member 36-u, or may have different resistance depending on the moving direction by a mechanism using the spring 25, the rubber, the magnet 25 or the like. FIG. 250 to FIG. 251 are examples. In FIG. 250, the surface member 36-u has a gentle slope 36-ue and a steep slope 36-us, and the piston-like member 7-p is in contact with the surface member 36-u. When displacement occurs, the resistance is smaller in the case of displacement from the gentle slope 36-ue side than in the case of displacement from the steep slope 36-us side. In FIG. 251, a movable face material 36-um is pushed out by a spring, rubber, magnet, etc. 25 by a fulcrum 36-h. When a force is received, the spring, rubber, magnet etc. 25 is compressed and the face material 36- Since um is pushed down, the resistance is smaller in the case of displacement from the face material 36-um side than in the reverse direction. As a result, the wire, rope, cable, rod, etc. 8 do not receive much resistance to the force in the direction of releasing the lock of the fixing device, but receive large resistance to the force in the direction of re-inserting the lock once released. This mechanism can be used as a delay device.
This friction type delay device may be installed in a fixing device or may be installed in the middle of the wire, rope, cable, rod or the like 8.
5) Route detour
FIG. 255 shows an example of a path bypass type delay device according to the invention of claim 173.
A cylindrical piston-like member 7-pa that freely rotates around the rotating mandrel 7-x is inserted into the cylinder 7-a.
For fixing devices,
The piston-like member 7-pa is used as the operating portion 7 of the fixing device, or is linked to the operating portion 7 of the fixing device, or the piston-like member 7-pa (support point 7-z) of the delay device is used. The locking member 11 of the fixing device and the weight 20 that vibrates at the time of the earthquake of the seismic sensor amplitude device or the operating member such as a motor or an electromagnet that is operated by the seismic sensor,
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
In the example of FIG. 255, the member 7-pb interlocked by the piston-like member 7-pa and the rotating mandrel 7-x is the weight of the relay intermediate fixing device / relay end fixing device and the seismic sensor amplitude device weight or the immediately preceding relay. It is connected to a wire, rope, cable, rod and the like 8 connecting with the interlocking mechanism of the intermediate fixing device via a support point 7-z provided at the tip of the member 7-pb.
The wire, rope, cable, rod, etc. 8 may be directly connected to the piston-like member 7-pa or the rotating mandrel 7-x.
On the surface of the piston-shaped member 7-pa, a loop-shaped guide 7-pg composed of a linear portion 7-pk parallel to the moving direction and a curved portion 7-pl connecting both ends of the linear portion 7-pk, Each cylinder 7-a is provided with a cylinder 7-pha into which a pin 7-ph pushed out in the direction of the piston-like member 7-pa by a spring 9-c is inserted. The pin 7-ph is fitted into a guide 7-pg carved on the surface of the piston-like member 7-pa. In the example of FIG. 255, the pin 7-ph is in a normal state (the piston-like member 7-pa is in a state where it is most out of the cylinder). ) Is located at point 7-pi on the guide.
In the example of FIG. 255, when the wire, rope, cable, rod, etc. 8 transmit the force in the direction to release the fixing pin, the piston-like member 7-pa moves in the direction of entering the cylinder 7-a. At this time, the pin 7-ph passes through the straight portion 7-pk of the guide 7-pg without resistance, and reaches the point 7-pj on the guide with the piston-like member 7-pa in the cylinder most. At this point 7-pj, the straight portion 7-pk of the guide 7-pg changes to a curved portion 7-pl. At this time, since the latter groove is slightly deeper than the former, the spring 9-c As a result, the pin 7-ph moves from the straight line portion 7-pk to the curved portion 7-pl and does not reverse.
The piston-like member 7-pa is pushed out of the cylinder 7-a by a spring or the like 9-c from the deepest state in the cylinder 7-a, but the pin 7-ph is a curved portion 7-pg of the guide 7-pg. Since it fits in pl, it rotates around the rotating mandrel 7-x according to the guide of the pin 7-ph and the guide 7-pg, and the straight portion 7-pl via the curved portion 7-pl of the guide 7-pg. It reaches the first point 7-pi on pk. Since the latter groove is slightly deeper than the former, the pin 7-ph is moved from the curved portion 7-pl to the straight portion 7-pk by the action of the spring etc. Never do.
At this time, the distance difference between the straight portion 7-pk and the curved portion 7-pl of the guide 7-pg passing through the pin 7-ph and the resistance depending on the angle formed by the curved portion 7-pl are determined by the piston-like member 7-pa. Gives a delay effect to the movement out of the cylinder 7-a.
As a result, the force in the direction of releasing the lock of the fixing device is transmitted quickly without receiving resistance, and the force in the direction of reinserting the lock once received receives a large resistance, so that the transmission of the force can be delayed. Therefore, this mechanism can be used as a delay device.
This path bypass type delay device may be incorporated in a fixing device or may be installed in the middle of a wire, rope, cable, rod or the like 8 as shown in FIG.
6) Viscous resistance type
FIG. 258 shows an embodiment of the viscous resistance type delay device of the invention of claim 174. For fixing devices,
The rack 36-c is provided in the operating portion 7 of the fixing device or a member that is interlocked with the operating portion of the fixing device, or the rack 36-c is provided with the locking member 11 of the fixing device and the earthquake of the seismic sensor amplitude device. Occasionally connected to a weight 20 that vibrates sometimes or an operating member such as a motor or an electromagnet operated by an earthquake sensor,
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
The rack 36-c includes a relay member of the relay intermediate fixing device / relay terminal fixing device, a weight of the seismic sensor amplitude device, an operating member such as a motor or an electromagnet operated by the seismic sensor, or an interlocking mechanism of the immediately preceding relay intermediate fixing device. Wires, ropes, cables, rods, etc. 8 that are connected (during release) are connected.
FIG. 258 shows an example in which the fixing device G is incorporated. A rack 36-c, a gear 36-d provided on an arm member 7-pm protruding from the fixing pin 7, and a water wheel (windmill) 36 engaged therewith. The fixed pin 7 and the turbine (windmill) 36-w are interlocked with each other by -w and a coaxial gear 36-e. Further, the water wheel (windmill) 36-w is immersed in a viscous liquid (gas) and receives resistance due to its viscosity when rotating.
When the lock member 11 is released at the time of an earthquake and the fixing pin 7 enters the insertion cylinder 7-a, and the fixing pin 7 once entering the cylinder 7-a is moved out of the cylinder 7-a by a spring 9-c. When pushed out, the arm member 7-pm and the rack 36-c move with the movement of the fixing pin 7, and the water turbine (windmill) 36-w rotates through the gears 36-d and 36-e. Here, the blade 36-wa of the water turbine (windmill) 36-w is of a property that easily bends when subjected to resistance, and the member 36-wb that supports the blade 36-wa is replaced with the cylinder 7- of the fixing pin 7. Regarding the rotation direction of the water turbine (windmill) 36-w corresponding to the movement in the direction pushed out from a, it is installed at a position where it does not bend while supporting the blade 36-wa even if it receives resistance. As a result, the turbine (windmill) 36-w has a resistance against the rotation of the turbine (windmill) 36-w corresponding to the movement in the direction in which the fixing pin 7 enters the cylinder 7-a. The blade 36-wa is supported by the support member 36 for the rotation of the water turbine (windmill) 36-w corresponding to the movement of the fixing pin 7 in the direction pushed out from the cylinder 7-a. Receives great resistance to be bound by -wb.
Due to this difference in resistance, the time required for the fixed pin to move is longer when it is pushed out of the cylinder 7-a than when the fixed pin enters the cylinder 7-a, so this mechanism should be used as a delay device. Can do. At this time, the rotational speed of the water turbine (windmill) 36-w is determined by the ratio of the diameter of the gear 36-d and the diameter of the gear 36-e, and the resistance is determined by the rotational speed, so this ratio is set. Thus, the delay time can be adjusted.
When the fixed pin 7 is moved, the viscous liquid (gas) 7-ao in the apparatus has a cylinder volume 7 which is the same as the volume of movement of the fixed pin 7 when the fixed pin 7 enters the cylinder 7-a. -a When moving from the inside through the passage 7-e to the side where the turbine (windmill) 36-w is located and the fixing pin 7 is pushed out of the cylinder 7-a, the same amount is reversed. Return from the side with -w to the inside of cylinder 7-a through passage 7-e. For this reason, the fixing pin 7 does not receive any resistance other than that given by the water turbine (windmill) 36-w from the viscous liquid (gas) 7-ao.
7) Delay device with sensor base plate
The invention of claim 174-1
In the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device or damper combined seismic sensor amplitude device-equipped fixing device,
In the seismic isolator plate of the seismic sensor amplitude device in which the weight slides (rolls and slides), the sensor seismic isolator plate with a concave shape as a whole has a return gradient toward the center of the sensor seismic isolator plate and detours. By providing a route (detour)
Seismic sensor amplitude device-equipped fixing device or damper-equipped seismic sensor amplitude device-equipped fixing device characterized by delaying the return to the center of the weight (ball) of the seismic sensor amplitude device, and seismic isolation thereby It is a structure.
216 to 217 show some of the embodiments.
The invention according to claim 174-2 is a seismic sensor amplitude device equipped fixing device or a damper combined earthquake sensor amplitude device equipped fixing device,
In the seismic isolation plate that the weight of the seismic sensor amplitude device slides (rolls and slides), the horizontal level once decreases beyond the peak of the concave sensor center isolation plate (center sensor isolation plate). Have a face,
There is a return route (road) with a return gradient from the surface toward the center of the sensor isolation plate, which delays the return of the weight (ball) of the seismic sensor amplitude device. Seismic sensor amplitude device-equipped fixing device or damper-equipped seismic sensor amplitude device-equipped fixing device characterized by delaying the return of the weight (ball) of the amplitude device to the center of the sensor base plate This is a seismic isolation structure.
216, 217 (a), and 217 (b) are some examples.
In FIG. 216, the seismic sensor isolation device having a concave sliding surface such as a spherical surface, a mortar or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface that slides (slides or rolls) the weight 20 (sphere 20-b) of the seismic sensor amplitude device. Of the plate 36-vm, it has a surface whose horizontal level has been lowered once beyond the center sensor isolation plate 36-vmc (hereinafter referred to as the outer periphery sensor isolation plate) 36-vmo, and its outer periphery sensor isolation There is a return route (road) 36-vmr having a return gradient from the plate 36-vmo toward the center (normal position) of the sensor isolation plate 36-vm, so that the weight 20 ( In this embodiment, the return of the sphere 20-b) is delayed.
In particular, in FIG. 216, the outer periphery sensor isolation plate 36-vmo is repeated several times to form an annular mountain with an annular shape, and a return route (road) having a return gradient toward the center (normal position). The return route 36-vmr is lengthened by changing the positional relationship of the return port 36-vmri cut through the circular mountain on the 36-vmr for each circular mountain.
FIG. 217 (a) and FIG. 217 (b) are obtained by adding the invention of claim 174-3 to the invention.
The invention according to claim 174-3 is
In the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device or damper combined seismic sensor amplitude device-equipped fixing device,
In the seismic isolation plate of the seismic sensor amplitude device where the weight slides (rolls and slides), toward the center (normal position), the center of the sensor base plate (normal position) that forms a concave shape as a whole A spiral mountain or trough (groove) is formed to form a spiral mountain or valley, and the return has a return gradient toward the center (normal position) along the spiral mountain or valley shape. The seismic sensor amplitude device equipped fixed device or damper combined with the seismic sensor amplitude device characterized by delaying the return to the center of the weight (ball) of the seismic sensor amplitude device by providing a route It is a mold fixing device and a seismic isolation structure.
FIG. 217 (a) and FIG. 217 (b) show some of the embodiments.
In FIG. 217 (a), in the sensor isolation plate 36-vm having a concave shape as a whole toward the center (normal position), the sensor isolation plate 36-vm is directed toward the center (normal position). The groove 36-vmr is provided in a spiral shape, and the return route (road) 36-vmr has a return gradient toward the center (normal position), and the return route (road) 36-vmr is lengthened. Is.
In FIG. 217 (b), in the sensor isolation plate 36-vm having a concave shape as a whole toward the center (normal position), toward the center (normal position) of the sensor isolation plate 36-vm. A spiral mountain is formed to form a spiral mountain, and along the spiral mountain shape, a return route (road) 36-vmr having a return gradient toward the center (normal position) is provided, and the return route ( Road) 36-vmr lengthened.
In addition, as for the shape of the spiral mountain, the inner side is loose (for example, 1/30 to 1/50) and the outer side is tight (for example, 1/1). Similarly, the annular mountain of FIG. 216 is also loose on the inner side, It is also an advantageous method to tighten and prevent the weight 20 (sphere 20-b) from returning directly.
Unlike the above 1) to 6), the present invention delays the return of the weight of the seismic sensor amplitude device itself, and can also be used for the 8.1.2.2.5 (lock) valve system. It is particularly useful for a fixed device equipped with a damper and seismic sensor amplitude device.
This is because, in the case of a fixed device equipped with a damper and a seismic sensor amplitude device, it is necessary to accelerate the return of the fixed pin or the piston-shaped member of the connecting member to give a damper effect, so that the piston-shaped member quickly returns to the normal position At that time, if the sensor weight is returned to the normal position (central part) and the valve is closed, the seismic isolation is suddenly braked. It was an invention that wanted to delay its return (it was difficult in 1) to 6) above.
8.6. Shape of fixed pin insertion part and shape of fixed pin
220 to 221 show the invention of claim 195.
FIGS. 222 to 223 and 225 show the invention of claim 196.
FIG. 226 and FIG. 227 show the invention according to claim 197.
228, FIG. 229, and FIG. 231 show the invention of claim 198,
230 shows the invention according to claim 199.
FIG. 232 shows an invention according to claim 200.
FIGS. 233 to 236 show examples of the shape of the fixing pin insertion portion and the shape of the fixing pin according to the invention described in claims 201 to 202.
Claim 203 is claims 95 to 100, 103 to 109, 111 to 124, 140 to 146, and 148. The fixing device according to any one of claims 156 to 156, wherein the shape of the fixing pin insertion portion and the shape of the fixing pin are the shapes according to any one of claims 195 to 202. The fixing device is characterized in that.
After the earthquake, the fixed pins or the like do not always return to the stop point before the earthquake due to the residual displacement. Therefore, the shape of the fixed pin insertion portion has a wider range than the stop point before the earthquake (the range in which residual displacement occurs) so that the structure 1 that is isolated from the base can be fixed even if the fixed pin stops at another position. ) Can receive (fix) the fixing pin, and further, it is necessary to devise a method for returning the fixing pin to the stop point before the earthquake. In other words, in a wider area than the stop point before the earthquake (where residual displacement occurs), a shape with friction and a shape with many irregularities are applied, and a concave shape such as a mortar is formed, and the fixed pin is placed before the earthquake. A device that prompts the user to return to the stop point is necessary.
The shape of the fixing pin insertion portion of the invention described in claim 195 includes the following (1), (2), (3), and (4). Examples thereof are shown in FIGS. 220 to 221, respectively.
(1) Spherical surface
FIG. 220 (a) shows a case where the insertion portion 7-v of the fixing pin 7 is spherical.
(2) Mortar
FIG. 220 (b) shows a case where the insertion portion 7-v of the fixing pin 7 has a mortar shape.
(3) Uneven shape
FIG. 221 (a) shows a case where the fixed pin insertion portion 7-v has an uneven shape in a wider range than the stop position of the fixed pin before the earthquake.
(4) Diagonal step shape mortar
FIG. 221 (b) shows a case where the insertion portion 7-v of the fixing pin 7 has an uneven shape, and has a conical mortar shape as a whole.
The configurations (1) to (4) described above are attached to the structure 1 from which the fixing pin 7 is isolated, and to the structure 2 that supports the structure from which the insertion portion 7-v is isolated. In this embodiment, the reverse relationship may be obtained.
In the case of the spherical type (1) and the mortar type (2), it is possible to use both the fixing device and the gravity recovery type seismic isolation device, and the earthquake sensor (amplitude) device of 8.1.2.2.3. By using the equipment type automatic restoration type fixing device, the fixing pin can be returned to the stop position before the earthquake.
The shape of the fixing pin insertion portion according to the invention of claim 196 includes the following (5) and (6). Examples thereof are shown in FIGS. 222 to 223 and 225, respectively.
(5) Uneven shape is reversed
222 (a) and 222 (b) show a case where the insertion portion 7-v of the fixing pin 7 has a convex shape and the tip of the fixing pin 7 has a concave shape. FIG. 222 (a) shows a case where the convex shape is pointed, and FIG. 222 (b) shows a case where the convex shape has a rounded corner.
223 (a) and 223 (b) are the case of the fixed pin shape of FIGS. 222 (a) and 222 (b), and the fixed pin insertion portion is wider than the stop position of the fixed pin before the earthquake. This is a case where the range is uneven. 223 (a) shows a case where the convex shape of the fixing pin is pointed, and FIG. 223 (b) shows a case where the convex shape of the fixing pin is pointed and the insertion portion 7-v has a concave / convex shape. This is the case.
(6) Fixing pin is arm type
224 and 225 show the case where the fixing pin has a bent arm shape.
The fixing pin 7 is attached at the opposite end to the insertion portion 7-v side so that it can be rotated by the rotation shaft insertion portion 7-x, and the tip of the fixing pin rotates around the rotation shaft 7-x to be inserted. Inserted into part 7-v.
The opposite end of the insertion portion 7-v of the fixing pin 7 is the structure opposite to the structure where the insertion portion 7-v is installed (this insertion portion is provided in the structure 1 to be seismically isolated). If the structure 2 supporting the structure to be isolated is provided on the structure 2 supporting the structure to be isolated, the rotation axis is inserted into the structure 1 to be isolated. The part 7-x is inserted and attached in a rotatable manner.
In FIG. 224, when the fixing pin insertion portion 7-v has a concave shape and the fixing pin 7 has a convex shape, FIG. 225, on the contrary, has the fixing pin insertion portion 7-v convex and has a fixed shape. This is a case where the pin 7 has a concave shape.
The shape of the fixed pin insertion portion and the shape of the fixed pin of the invention described in claim 197 include the following (7). Examples thereof are shown in FIGS. 226 and 227, respectively.
(7) Vertical lock pin lock type
FIG. 226 and FIG. 227 are structures that support the structure 1 to be isolated and the structure to be isolated by having the upper and lower fixing pins, the lower fixing pin being raised, the upper fixing pin being lowered and meshing with each other. The body 2 is fixed.
Further, when the lower fixing pin is lowered and the upper fixing pin is raised, the fixing is released. FIG. 226 shows a mold in which the upper and lower fixing pins are raised and lowered to engage and lock.
FIG. 227 is a mold in which the concavities and convexities are opposite to those in FIG. 226, and the upper and lower fixing pins are raised and lowered to engage and lock.
The shape of the fixed pin insertion portion and the shape of the fixed pin of the inventions according to claims 198 to 199 include the following (8). Examples thereof are shown in FIGS. 228, 229, 230, and 231 respectively.
(8) Vertical sliding pin intermediate sliding part sandwiching type
228, 229, and 231 show an embodiment of the invention described in claim 198, and FIG. 230 shows an embodiment of the invention described in claim 199.
In FIGS. 228 to 231, the upper and lower fixing pins are raised and lowered, and the seismic isolation device is locked via an intermediate sliding portion or the like.
There are fixed pins at the top and bottom. When locked, the lower fixed pin is raised, the upper fixed pin is lowered, the intermediate sliding part is sandwiched and locked, and the structure 1 to be isolated and the structure to be isolated are supported. The structure 2 to be fixed is fixed.
When releasing, the lower fixing pin is lowered, the upper fixing pin is raised, and the fixing is released.
1) In FIG. 228, the upper and lower fixing pins 7 are moved up and down, and a rolling-type intermediate sliding portion such as a roller ball 5-e is sandwiched between the upper and lower sides to lock.
Specifically, the upper seismic isolation plate 3-a and the lower seismic isolation plate 3-b in FIGS. 49, 81, 83, 84, 86 to 87, 91 to 96, FIG. A fixing pin insertion portion 7-v is provided at a position in the middle of the intermediate sliding portion such as the ball 5-e, the fixing pin 7 is inserted, and the intermediate sliding portion such as the ball 5-e is inserted by the upper and lower fixing pins 7. By sandwiching the upper and lower base plates, it is possible to fix the upper base plate 3-a and the lower base plate 3-b.
2) In FIG. 229, the upper and lower fixing pins 7 are raised and lowered and overlapped at the center insertion portion (opened by the cage) of the intermediate sliding portion such as a roller and a ball having a cage, and the intermediate The horizontal movement of the upper and lower fixing pins 7 is restricted by the restraint of the sliding portion (the cage), and the structure 1 that is isolated from the base and the structure 2 that supports the structure that is isolated from the base are fixed.
Specifically, a fixing pin insertion portion 7-v is provided at the center of the upper seismic isolation plate 3-a and the lower seismic isolation plate 3-b as shown in FIGS. 79 to 80, 82, 85, etc. The upper and lower fixing pins 7 are inserted at the insertion position of the central part (opened by the holder) of the intermediate sliding part such as the roller ball 5-e having the holder 5-g. The horizontal movement of the upper and lower fixing pins 7 is constrained by the restraint of the intermediate sliding part (cage 5 -g) that overlaps, and the upper base plate 3-a and the lower base plate 3-b are fixed. It becomes possible to make it.
3) In FIG. 231, there are upper and lower fixing pins 7, the lower fixing pin 7 is raised, the upper fixing pin 7 is lowered, and the upper and lower fixing pins 7 are inserted into the intermediate sliding portion 6, so that the intermediate sliding from above and below is performed. The part 6 is locked, and the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated are fixed. When releasing, the lower fixing pin 7 is lowered and the upper fixing pin 7 is raised to release the lock.
Specifically, the upper seismic isolation plate 3-a and the lower seismic isolation plate 3-b shown in FIGS. 88, 102, 103 to 104, 105, 106 to 107, 108 to 109, etc. A fixed pin insertion portion 7-v is provided at the center of the upper and lower fixing pins 7 when the fixing pin 7 is inserted and the upper and lower fixing pins 7 are inserted into the insertion portion 7-v position of the intermediate sliding portion 6. The movement is constrained so that the upper base plate 3-a and the lower base plate 3-b can be fixed.
Further, in FIG. 89, locking can be performed by using the apparatus of FIGS. 230 and 231 together.
4) FIG. 230 shows an embodiment of the invention described in claim 199,
The fixing device having an intermediate sliding portion between the upper fixing pin and the lower fixing pin according to claim 198,
A roller / ball holder is provided between the fixing pin and the intermediate sliding portion, and the fixing pin is inserted into the insertion portion of the holder for locking.
In FIG. 230, there are upper and lower fixing pins 7, the lower fixing pin 7 is raised and inserted into the insertion part of the upper cage, and at the same time, the upper fixing pin 7 is lowered and inserted into the insertion part of the lower cage. Then, the upper and lower cages are locked, and the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated are fixed.
When releasing, the lower fixing pin 7 is lowered and the upper fixing pin 7 is raised to release the lock.
Of course, there may be a cage only at the bottom or top.
Specifically, an insertion portion 7-v is provided at the center of the upper seismic isolation plate 3-a and the lower seismic isolation plate 3-b, as shown in FIG. The upper and lower cages 5 are inserted by inserting the upper and lower fixing pins 7 into the center insertion portion (opened in the cage) of the intermediate sliding portion of the roller ball 5-e having 5-g. By fixing the intermediate sliding part of -g, it becomes possible to fix the upper seismic isolation plate 3-a and the lower seismic isolation plate 3-b.
The advantage of FIGS. 228 to 231 is that it can be used for a double seismic isolation plate / sliding bearing, and by making the seismic isolation plate double, its size can be almost half that of a single case. It is possible to reduce the size of a concave shape such as a mortar shape to deal with residual displacement after an earthquake to almost half.
Furthermore, the mechanism for inserting the fixed pins from the top and bottom allows the movable dimension of each fixed pin to be small. For example, even when operated with a battery, the burden can be reduced, and only the seismic force can be used. Even in the case of operation, the operation at the time of a microearthquake can be facilitated.
In addition, the upper and lower fixed pin lock type of (7) and the upper and lower fixed pin intermediate sliding part sandwich type of (8) are divided into an earthquake operated type and a wind operated type, respectively.
The seismic operation type is a type in which a fixed pin is usually set (= locked / fixed), and the upper and lower fixing pins are pulled out and released at the same time in the event of an earthquake. In this type, pins are inserted at the same time and fixed pins are set.
The shape of the fixing pin insertion portion and the shape of the fixing pin of the invention according to claim 200 include the following (9), and an embodiment thereof is shown in FIG.
(9) Fixed pin sliding part lock type
Of course, the same mechanism as that of the apparatus shown in FIG. The sliding part 5 or the intermediate sliding part 6 is fixed by the upper or lower fixing pin 7, and the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated is fixed.
At the time of release, the fixing pin 7 is pulled out to release the fixing.
Specifically, a fixed pin insertion portion 7-v is provided at the center of the base plate 3 as shown in FIGS. 110 to 115, and the fixed pin 7 is inserted to insert the sliding portion 5 or the intermediate sliding portion 6. By inserting the fixing pin 7 at the 7-v position, the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated are fixed.
The shape of the fixed pin insertion portion and the shape of the fixed pin of the inventions according to claims 201 to 202 include the following (10). Examples thereof are shown in FIGS. 233 to 236, respectively.
(10) Fixed pin recessed type
In FIGS. 233 to 236, the fixed pin or the intermediate sliding portion such as the ball 5-e is locked when the fixing pin insertion portion 7-v is recessed and the fixing pin 7 or the intermediate sliding portion is fitted. Is.
FIG. 235 and FIG. 236 show an embodiment of the invention described in claim 201.
The fixing pin 7 is not moved but the insertion portion 7-v on the opposite side is recessed, so that the fixing pin is set (= locked / fixed).
Further, when the recessed insertion portion 7-v returns to the original position and the fixing pin 7 is pushed out from the insertion portion, the lock is released.
One of the insertion portion 7-v and the fixing pin 7 is provided in the structure 1 that is isolated from the vibration, and the other is provided in the structure 2 that supports the structure that is isolated from the vibration.
FIG. 235 shows a state before the fixing portion 7 is fixed before the insertion portion 7-v is recessed, and FIG. 236 is a state where the insertion portion 7-v is recessed and the fixing pin is fixed, so that the seismic isolation is achieved. The structure 1 and the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated are fixed.
FIGS. 233 and 234 show an embodiment of the invention as set forth in claim 202.
Between the structure 1 to be isolated and the structure 2 supporting the structure to be isolated, a sliding intermediate slide 6 or a rolling intermediate slide such as a roller ball 5-e or 5-f Or an intermediate sliding part such as a roller ball 5-e, 5-f with a cage 5-g, and a structure 2 that supports the structure to be isolated and a structure 2 that is to be isolated The part which touches this intermediate | middle sliding part of one or both of these forms the insertion part 7-v.
The insertion portion 7-v is recessed with respect to the intermediate sliding portion, and the intermediate sliding portion is fixed, so that the structure 1 that is isolated from the base and the structure 2 that supports the structure that is isolated from the base are fixed. . Further, when the recessed insertion portion 7-v returns to its original position and the intermediate sliding portion is pushed out, the fixing is released.
FIG. 233 and FIG. 234 show the present invention, and show a case where an insertion portion is provided on both the structure 1 side to be isolated and the structure 2 side supporting the structure to be isolated. FIG. 233 shows a state in which the ball 5-e can roll before the insertion portion 7-v is recessed, and FIG. 234 shows that the insertion portion 7-v is recessed to prevent the ball 5-e from rolling. The seismic device is locked.
Specifically, as shown in FIG. 91 and the like, a fixed pin insertion portion 7-v is provided at the center of both the upper base isolation plate 3-a and the lower base isolation plate 3-b, and the middle of the ball 5-e, etc. The insertion portion 7-v is recessed with respect to the sliding portion, and the intermediate sliding portion is fixed, thereby fixing the structure 1 that is isolated and the structure 2 that supports the structure that is isolated. Further, when the recessed insertion portion 7-v returns to its original position and the intermediate sliding portion is pushed out of the insertion portion, the fixing is released.
The above-described fixing devices (1) to (10) are more effective when used in combination with a drawing prevention device that suppresses the drawing force.
8.7. A device that suppresses wind sway in the center of the base plate
8.7.1. Wind sway suppression device in the center of the base plate
The invention described in claim 204 includes a seismic isolation restoration device (gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing), a seismic isolation device (seismic isolation device / sliding bearing) described in Patent 1844024 and Patent 2575283, 4. above. In the double (or more than double) base isolation device / sliding support, the central part of the sliding surface of the base isolation plate is in the shape of the sliding part, intermediate sliding part, ball roller, This is a seismic isolation device / sliding bearing that has a seismic isolation plate formed in a depressed (dented) shape (cutting-in part) (hereinafter referred to as “cutting-in support”).
The invention according to claim 205 is formed with a depressed (depressed) shape so as to be able to resist shaking such as wind.
The invention according to claim 206 is a seismic isolation structure when using it.
The effect is prevention of wind fluctuation. In general, in rolling-type seismic isolation, the most important issue is to prevent wind shaking. However, in the case of a bite-in support, a ball or roller sandwiched between the base of the sliding surface of the seismic isolation dish is inserted. In addition, it has the effect of suppressing large wind sway by a relatively simple method of indenting (depressing) with the curvature shape of the ball or roller, and increasing the inclination angle (mortar-shaped seismic isolation plate). Compared to methods such as reducing the radius (spherical base plate), this is an excellent method that does not degrade the base isolation performance when the base isolation device is activated during an earthquake.
Here, as for the seismic isolation performance at the time of an earthquake, there is a concern that an intermediate sliding part, a ball, a roller, etc. will enter the central depression shape at the time of the earthquake, but in fact the earthquake moves in all directions, so it passes through the central part. There are not many cases to do. In particular, when the central recess diameter is small, the probability is small and the seismic isolation performance is unlikely to deteriorate. Therefore, once it starts to move during an earthquake, high seismic isolation performance can be maintained.
FIG. 95 shows an embodiment in the case of the mortar-shaped double seismic isolation plate type of the present invention (hereinafter referred to as “a bite mortar-shaped double seismic isolation plate support”), and FIG. An example in the case of a double seismic isolation plate is shown, and both the upper seismic isolation plate 3-a and the lower seismic isolation plate 3-b are recessed (recessed) with the curvature shape of the ball 5-e. This is an embodiment in the case where there is a hollow 35.
The above is the case of the double seismic isolation plate. Naturally, the seismic isolation restoration device (gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing) described in Patent No. 1844024 and Patent No. 2575283, (Sliding bearing), that is, in the seismic isolation device type including the sliding portion 5 or the intermediate sliding portion 6 and the base plate 3 as shown in FIGS. 110 to 115, the sliding portion 5 or It can be considered that the intermediate sliding part 6 and the ball 5-e or the roller 5-f are recessed (recessed) with the same curvature. FIG. 97 is an example of this, and is an example in the case where the slide surface portion of the seismic isolation plate 3 has a recess 35 that is recessed with the curvature shape of the slide portion 5.
Moreover, the dimension of the shape to be depressed (recessed) in the sliding surface portion of the seismic isolation dish can be given by the following equation.
Assuming that a part of the sliding surface portion of the base isolation plate is recessed in a spherical or circular shape, K = M (mass of structure to be isolated) × G (gravity acceleration) / R (sliding portion or intermediate sliding portion and ball or The radius of the roller), half of the dimension of the sliding surface of the seismic isolation plate is L, and the number of installed devices is N (assuming the devices are arranged in a balanced manner so as not to be eccentric). Then, when K × L × N + friction force (friction of the seismic isolation device / sliding bearing) is larger than the maximum wind pressure corresponding to the structure to be seismically isolated, it does not move due to the wind pressure. This is a guideline, and the dimensions of the shape to be recessed (indented) on the sliding surface portion of the seismic isolation dish are determined.
Alternatively, the maximum resistance value is determined by the angle θ generated by the difference in gradient at which the depression switches to the sliding surface portion of the base plate. The maximum resistance value is obtained by the mass of the structure to be seismically isolated × sin θ · cos θ≈tan θ≈θ (radian). This equation can be used even if the shape to be depressed (recessed) is a mortar.
Of course, it is not always necessary to be depressed (recessed) with the curvature shape of the ball or roller sandwiched between the seismic isolation dishes, and it may be merely recessed (recessed) with the shape of the ball or roller entering.
(1) Calculation of resistance of horizontal force in seismic isolation device / sliding bearing consisting of seismic isolation plate and sliding part
As an example of the invention of claim 204, a dent 35 comprising a sliding portion 5 of a ball or a roller and a base isolation plate 3 and being recessed in the shape of the sliding portion 5 on the sliding surface portion of the base isolation plate 3 is provided. Think about seismic isolation devices and sliding bearings.
When a vertical load M × G (gravitational acceleration) due to the horizontal force Q and mass M is applied to the sliding portion 5, the conditions for the sliding portion 5 to escape from the recess 35 to the sliding surface portion of the seismic isolation plate 3 are as follows: When the gradient of the curved surface of the recess 35 at the boundary between the recess 35 and the sliding surface portion is tan θ, Q> M × G × tan θ + friction force is obtained from Q × cos θ> M × G × sin θ + friction force. If the friction coefficient is μ, this equation can be expressed as Q> M × G × (tan θ + μ). The above is applicable regardless of the shape of the recess 35 (mortar shape, spherical shape, etc.).
In addition, when the shape of the recess 35 depressed in the shape of the sliding portion 5 is a sphere or a circle, when the radius of curvature is R and the radius of the circle drawn by the boundary between the recess 35 and the sliding surface portion is L If the slope tanθ of the sliding surface portion of the recess 35 is small to some extent, tanθ≈sinθ = L / R. Therefore, the condition at this time is Q> M × G × L / R + friction force from the above equation. If this equation is written using the above-mentioned K, then Q> K × L + friction force, and assuming that the number of seismic isolation devices installed is N (assuming that the devices are arranged in a balanced manner so as not to be eccentric), Q> K × L × N + frictional force, which matches the previous item.
From the above, by setting tanθ or K and L so that the horizontal force Q is larger than the maximum wind pressure applied to the structure to be isolated, this isolated structure will not be moved by the wind pressure. It can be. In addition, the frictional force is unstable and may not be added to the calculation.
(2) Calculation of resistance of horizontal force in double (or more than two) seismic isolation plate-type seismic isolation devices and sliding bearings
1) In the case of a depression on only one side
It consists of a sliding part of a ball or a roller and upper and lower base isolation plates, and only one of the upper and lower base isolation plates is provided with a double recess (or two When using a seismic isolation plate-type seismic isolation device (sliding or more), the horizontal force resistance value is defined by the slip of the intermediate sliding part that slides the seismic isolation dish that does not have the bite.
2) In the case of depressions on both sides
As an example of the invention of claim 204, the ball or roller sliding portion 5 comprises an upper base plate 3-a and a lower base plate 3-b, and the base plates 3-a and 3-b. A double (or double or more) base isolation plate type base isolation device / sliding bearing is considered in which a recess 35 is provided in the shape of the sliding portion 5. The sliding portion 5 functions as a rolling member and does not slip.
When the vertical load M × G (gravitational acceleration) due to the horizontal force Q and mass M is applied to the upper seismic isolation plate 3-a, the sliding portion 5 is detached from the recess 35 to the sliding surface portion of the seismic isolation plate 3. The condition is that when the slope of the curved surface of the recess 35 at the contact point between the sliding portion 5 and the curved surface of the recess 35 of the upper seismic isolation plate 3-a and lower seismic isolation plate 3-b is tanθ, the sliding surface portion 5 If the roll rolls without slipping or the like, the load conditions at these two contact points are the same in point symmetry with respect to the center of the sliding surface portion 5, and the calculation process is the same as in the case of (1). The following relational expression Q> M × G × tan θ + frictional force can be used. If the friction coefficient is μ, this equation can be expressed as Q> M × G × (tan θ + μ). The above is applicable regardless of the shape of the recess 35 (mortar shape, spherical shape, etc.).
In addition, when the shape of the recess 35 recessed in the shape of the sliding portion 5 is a sphere or a circle, when the radius of curvature is R and the radius of the circle drawn by the boundary between the recess 35 and the sliding surface portion is L Q> K × L × N + frictional force is the same as in the previous section.
From the above, by setting tanθ or K and L so that the horizontal force Q is larger than the maximum wind pressure applied to the structure to be isolated, this isolated structure will not be moved by the wind pressure. It can be. In some cases, the frictional force is unstable and should not be added to the calculation.
Also, in any of the above cases, there is a method to compensate for the lack of wind sway prevention by using it together with the fixing device of 8.7.3.
8.7.2. Rolling and sliding bearings with pressure resistance
In addition, if the center of the sliding surface part of the base plate is recessed with the curvature shape of a ball or roller that slides on the sliding surface part of the base plate, the weight structure (ball or In the case of a heavy structure that the roller bites into), it also has the effect of increasing the pressure resistance of the sliding surface portion of the base plate.
Claim 207 is an invention in the case of improving the pressure resistance of the sliding surface portion on the seismic isolation plate side.
The contact area becomes the pressure resistance area as it is, and the pressure resistance performance can be calculated. Conversely, the required pressure-resistant area, that is, the contact area is calculated from the required pressure-resistant performance, and the biting area (substantially the same as the contact area) may be obtained.
Claim 208 is an invention in the case of having both the effect of improving pressure resistance performance and the effect of preventing wind fluctuation.
What is necessary is to perform the calculation of 8.7.1 and the above calculation, and the method of compensating for the shortage of wind sway prevention by satisfying only withstand pressure performance by using together with the fixing device of 8.7.3. There is also.
The invention according to claim 209 is a seismic isolation structure when it is used.
8.7.3. Use with fixation devices
The combined use of the device for suppressing wind sway in the center of the seismic isolation plate and the fixing device (generally including the above-mentioned wind sway prevention device) allows both devices to share the wind pressure, and thus the number of fixing devices is reduced. Make it less.
In particular, the combined use with one fixing device (center of gravity, etc.) prevents the rotation of the structure to be isolated from the wind (around the fixing pin), which is possible with one fixing device, and The seismic isolation performance is improved compared to the case where all the wind fluctuations are dealt with with this central depression-shaped wind fluctuation suppression device without using it.
Claim 210 is the invention.
8.8. Seismic isolation plate with bottom spherical surface and other mortar
8.8.1. Base-isolated dish with a spherical surface on the bottom and other mortars on the periphery
Gravity restoration type (single seismic isolation plate or double (or more) seismic isolation plate) Seismic isolation device ・ The concave sliding surface part of the seismic isolation plate 3 of the sliding bearing has little residual displacement after the earthquake, and its natural period A mortar shape that does not cause a resonance phenomenon because it does not have a thickness is desirable.
However, considering the resistance to wind, it is necessary to increase the mortar-shaped gradient. In such a case, it is difficult to isolate a small earthquake, and even during a large earthquake, a large mortar slope can be used. The vibration shock (when passing near the center of the mortar and when the slope descends and rises suddenly) becomes large, and it is difficult to obtain a smooth seismic isolation.
Therefore, by making the bottom of the mortar spherical, even a small earthquake can be isolated, and even in the case of a large earthquake, a sudden change in gradient at the bottom of the mortar is eliminated, so that a comfortable seismic isolation is performed.
Claim 211 is the invention.
In the case where the ball 5-e rolls on the mortar-shaped base plate (FIG. 91), the effect is particularly remarkable. The mortar-shaped base plate has a spherical sliding surface portion and an intermediate sliding portion (FIG. 98). ) Is effective even in the case of a sliding configuration.
Claim 212 is the invention of the preceding claim, wherein the spherical radius of the bottom of the mortar is formed in the vicinity of the radius that resonates with the earthquake cycle, This means that the sphere radius at the bottom of the mortar resonates with the seismic period, so that seismic isolation can be started from a small initial acceleration. In this way, it is possible to reduce the acceleration of the initial sliding and to suppress the resonance by the mortar outside the range of the spherical surface.
8.8.2. A micro-vibration fixing device is used at the center of gravity.
However, by making the bottom of the mortar spherical, the structure to be seismically isolated vibrates in the spherical portion even with a small wind, and swings (although the amplitude of the spherical portion on the bottom is suppressed). Therefore, in order to prevent vibration caused by micro-vibration in the spherical surface of the bottom surface, the fixing device, especially the wind-operated fixing device of 8.2. (Fixing device that is normally locked and unlocked in the event of an earthquake), is isolated. One or more are used together at or near the center of gravity of the structure. Claim 213 is the invention.
In the case where the ball 5-e rolls the mortar-shaped seismic isolation plate (FIG. 91), the effect is particularly remarkable. Even in the configuration where the spherical intermediate sliding portion slides on the mortar-shaped seismic isolation plate (FIG. 98), There is an effect.
8.9. Double (or more than two) seismic isolation devices and wind sway fixing by sliding bearings
(1) Double base isolation plate with a concave base plate and sliding bearing
By using a double (or more than double) base isolation plate seismic isolation device / sliding bearing (see 4.), where the upper and lower base isolation plates are in contact with each other at normal times other than during an earthquake Brings a suppressive effect. Claim 214 is the invention.
It consists of a double (or more than double) base plate and a sliding bearing and an intermediate sliding part (rolling type intermediate sliding part or sliding type intermediate sliding part). Either or both of the seismic plate seismic isolation devices and sliding bearings have seismic isolation plates (concave seismic isolation plates) having concave sliding surfaces. In the double (or more than two) base isolation plate seismic isolation device / sliding bearing configured as such,
When the intermediate sliding part is in the bottom position of the concave seismic isolation plate (ordinary stop position other than during an earthquake), the surrounding areas other than the concave sliding surfaces of both the upper and lower double seismic isolation plates are in contact with each other. (If both sides do not contact due to the intermediate sliding part, contact the peripheral part by erecting the edge, etc.) so that friction is generated and wind sway is dealt with.
If an earthquake of a certain magnitude or larger occurs and the intermediate sliding part shifts from the bottom position of the concave base plate, the upper base plate rises and the upper and lower double base plates do not touch each other. Friction that lowers seismic isolation performance will not occur.
FIG. 99 shows one embodiment of the invention.
Consists of a double seismic isolation device with a concave seismic isolation plate 3-a, 3-b, a sliding bearing and an intermediate sliding part 5-e of the ball,
When the intermediate sliding part 5-e is placed in the lowest position of the concave seismic isolation plates 3-a, 3-b (normal stop position), the upper and lower double seismic isolation plates 3-a, 3- Both b (the edge of both or the rising edge of both) are in contact with each other to generate friction and deal with wind fluctuations. If an earthquake of a certain magnitude or larger occurs and the intermediate sliding part shifts from the bottom position of the concave base plate, the upper base plate rises and the upper and lower double base plates do not touch each other. , Friction will not occur.
In some cases, the friction is increased by meshing the contact surfaces.
Furthermore, by using a bite-in support (8.7.) For this double base isolation device / sliding base, it is possible to make the upper and lower base isolation plates more reliable and to increase the friction. is there. Claim 215 shows one embodiment of the invention. Even if the friction is increased by using this bite-in support (8.7.) And the contact surfaces of the upper and lower double seismic isolation plates, the upper seismic isolation plate can be moved once it starts during an earthquake. It is the same that the top and bottom double seismic isolation plates do not touch and friction does not occur. In other words, it is very difficult to move, and once it starts moving during an earthquake, very high seismic isolation performance can be obtained. This is also more effective when used in combination with a fixing device.
Further, because of the sealing property provided by the contact surface, dust or the like entering the central recess of the biting support is minimized.
(2) Double seismic isolation plate / sliding bearing with seismic isolation plates between flat sliding surfaces
In addition, in a double (or more than double) base isolation device / sliding support with a base-type isolation surface between flat sliding surfaces, one side is recessed and the other is protruding, taking a shape to enter and friction To resist wind sway.
This mechanism is also conceivable on contact surfaces other than the concave sliding surface portion of (1).
76 to 77 show an embodiment of the invention as set forth in claim 216.
In the double (or more than double) base isolation plates / slide bases with the base-type bases 3-a and 3-b, the part where each base plate is located (the center in the figure) Part), one seismic isolation plate has a concave portion 3-v and the other has a convex portion 3-u.
The shape of the convex portion 3-u and the concave portion 3-v is a spherical shape in FIG. 76 and a conical shape in FIG.
This bearing should also be referred to as a “sinking bearing” for sliding bearings (8.7. Is a “scoring bearing” for rolling bearings), but apart from seismic isolation performance, the wind resistance is 8.7. Similarly, the maximum resistance value is given by the angle θ which is determined by the inclination angle of the depression 3-v, and is caused by the difference in gradient at which the depression switches to the planar shape of the base isolation plate. The maximum resistance value is the mass of the structure to be seismically isolated × tan θ. This equation can be used even if the shape to be depressed (recessed) is a mortar.
8.10. Combined use with manual fixing device
(1) Combined use of manual type fixing device
In the case of a seismic isolation device / slide bearing with a concave surface shape such as a laminated rubber seismic isolation device or a spherical surface of a seismic isolation slide bearing, a mortar, etc. with a long natural period to improve seismic isolation performance A fixing device (hereinafter referred to as “manual type fixing device”) for manually fixing the structure to be quake and the structure supporting the structure to be isolated is used in combination with a strong wind.
Also, when safety in strong winds is guaranteed, the spring constant of laminated rubber, etc., the slope of concave surfaces such as mortars of seismic isolation sliding bearings, and the friction of sliding bearing surfaces, etc. When shaking occurs, one or more fixing devices for manually fixing the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated are used together to prevent shaking.
Claim 217 is the invention.
Specifically (in the case where safety in strong winds is guaranteed, this is actually required), in order to improve the seismic isolation performance, the natural period is lengthened, resulting in tremors in strong winds. In the case of laminated rubber, in the case of laminated rubber, in the case of combined use of a sliding bearing and a spring, etc., in the case of a seismic isolation plate bearing of a concave shape such as a spherical surface or a mortar,
The structure to be isolated and the structure to be isolated by, for example, manually inserting the fixing pin 7 into the fixing pin insertion portion 7-v in a strong wind or locking it with a locking member that locks the operating portion of the fixing device. By using one or a plurality of fixing devices for fixing the structure that supports the body, high seismic isolation performance can be realized, and shaking during strong winds can be suppressed.
In addition, as in 8.8. “Seismic isolation dish with bottom spherical surface and other peripheral mortar”, when resistance to strong winds is made only with the peripheral mortar excluding the bottom spherical surface, Use one or more fixing devices to manually fix the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated for strong winds (slight vibration at the bottom spherical surface) (Including).
(2) Automatic release fixing Manual type fixing device combined use
It is fixed manually during strong winds, but it is also used in conjunction with a fixing device that is automatically released in the event of an earthquake.
Claim 218 is the invention.
Claim 221 is an invention of the specific device.
The seismic sensor (amplitude) device equipped fixing device according to claim 97 or claim 98,
When the wind is strong, manually fix the operating part of the fixing device with the lock member,
An automatic release fixing manual type fixing device configured to release the fixing by the lock member by the force of a vibrating weight of the earthquake sensor amplitude device or an instruction from the earthquake sensor during an earthquake.
The apparatus of FIG. 181 is an example of the fixing pin type fixing apparatus. Regarding this device, in the description of 8.1.2.2.4 1), “The spring 9-c is such that the fixing pin 7 is slowly inserted into the concave insertion portion 7-vm such as a mortar shape. However, here, the spring 9-c may lift the fixing pin 7.
Naturally, there is a shape in the case of the connecting member valve type fixing device.
These are arranged appropriately to deal with wind fluctuations.
8.11. Dealing with residual displacement after an earthquake
8.11.1. Residual displacement correction of slip-type seismic isolation device
In the slip-type seismic isolation device, it was particularly difficult to correct the residual displacement after the earthquake.
Claim 194 is an invention for solving the problem. Naturally, the present invention can also be used in rolling type seismic isolation devices.
There is a groove on the friction surface of the base plate to lubricate the lubricant, and there is a hole on the outside of the base plate for pouring the lubricant into the groove. This makes it easier to correct residual displacement after an earthquake.
As this lubricant, a volatile liquid lubricant is particularly effective in a sliding type seismic isolation device that generates friction and copes with wind fluctuations.
8.11.2. Gravity restoration type seismic isolation device, shape of base plate for sliding bearing
The shape of the concave sliding surface of the seismic isolation plate in the gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing is preferably a mortar shape with little residual displacement after the earthquake,
Furthermore, the slip-type seismic isolation device needs to be devised so that the bottom of the concave sliding surface is flat and the size of the flat part is almost the same as the size of the sliding part so that the sliding part can easily return to the bottom. is there.
It is also necessary to reduce the friction coefficient for both sliding and rolling seismic isolation devices.
In each case of the automatic restoration type of 8.1.2.2.2. And 8.1.2.2.3, the automatic control type of 8.1.2.3, and the wind-operated type fixing device of 8.2. Become indispensable.
8.12. Combinations of fixing devices for wind fluctuation countermeasures
A problem in seismic isolation of lightweight buildings / structures, especially lightweight (wooden / steel-framed) detached houses, is countermeasures against wind vibration.
To deal with this problem, the wind sway countermeasures described so far are effective even when used alone, but by combining them, there are more effects than when used alone.
(1) Fixing device (8.1. Seismic operation type fixing device, 8.2. Wind) At least one actuated fixing device) and a friction generating device such as a sliding bearing or (and) a biting bearing (8.7.) Are arranged around the structure to be seismically isolated. This makes it possible to deal with wind fluctuations. Claims 210 and 222 are the inventions thereof. This is divided into three.
1) Friction generator (eg, sliding bearing)
At least one fixing device is disposed at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated, and a friction generator such as a sliding bearing is disposed at the periphery of the structure to be seismically isolated.
2) Meal support
At least one fixing device (8.1. Seismic operation type fixing device, 8.2. Wind operation type fixing device) at or near the center of gravity of the structure to be isolated Arrange the bearing (8.7.).
3) Friction generator and bite support
Slide at least one fixing device (8.1. Earthquake-operated fixing device, 8.2. Wind-operated fixing device) at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated and around the structure to be isolated. Place friction generating devices such as bearings and biting bearings (8.7). This makes it possible to deal with wind fluctuations.
Explaining 1), 2) and 3) above,
If only a friction generating device such as a sliding bearing or (and) a biting bearing (particularly a biting mortar-shaped double seismic isolation plate type bearing) is used, the seismic isolation performance will be reduced.
On the other hand, in the case of only the fixing device, two or more devices are required as measures to prevent rotation on the center of gravity axis, and a relay-linked operation type fixing device (see 8.3.3) is adopted. Is not simple, and I want to use a single fixing device from the standpoint of maintenance.
Therefore, a friction generating device such as a sliding bearing or the like is used in combination with a fixing device and a friction generating device such as a sliding bearing on the periphery or (and) a biting bearing, and both share the wind load at an appropriate ratio. The seismic isolation performance can be improved as compared with the case where only the bite support (in particular, the bite mortar-shaped double base isolation plate type support) is used. In this case, since only one fixing device is required, maintenance is facilitated and simplification can be achieved.
* About the arrangement of friction generating devices such as sliding bearings and / or biting bearings
Friction generators such as sliding bearings to prevent wind shaking are placed at three or more locations (three devices with the same friction coefficient) that are not on the same straight line, and the center of gravity (possible position: some error is allowed) Is included in a triangle formed by connecting three devices, any arrangement may be adopted.
However, considering the case where the friction coefficients of the three friction generators are different, the twisting motion during an earthquake does not occur if the devices are arranged as far as possible from the center of gravity.
* Proof that it can be placed arbitrarily at the three positions outside the center of gravity (possible positions)
In order to examine the positional relationship between the friction generating device such as a sliding bearing and the position of the center of gravity, a model is assumed in which the beam is supported at a support point (movable with respect to the support base). (At this time, it is assumed that the friction coefficient of the friction generator is sufficiently larger than other friction coefficients (eg, rolling bearings).)
Considering the case where this model moves under a horizontal force orthogonal to the beam axis, two or more support points are required for stability, and each support is required to prevent torsion. All points must have the same coefficient of friction.
Next, when considering a case where it is supported at two points, if there is no center of gravity between the support points, a pulling force is generated at a point far from the center of gravity among the support points. For this reason, this positional relationship is allowed only when a pull-out prevention device is arranged at this support point.
Therefore, the condition for the support to be always stable and the torsional motion not to occur is when the center of gravity is between the two support points and the friction coefficient of the support points is the same.
When this relationship is applied to a plane, the arrangement conditions of the friction generators are three or more places that are not on the same straight line, and the center of gravity (possible position) is included in the triangle formed by connecting the three devices. In other words, any arrangement may be adopted.
However, considering the case where the friction coefficient of each friction generator is not uniform, the distance from the center of gravity (possible position) to each friction generator as much as possible reduces the rotational moment when receiving a horizontal force. And torsional vibration during an earthquake can be suppressed.
(2) Combined use of an earthquake-operated fixing device at the center of gravity and a wind-operated fixing device at the periphery
At least one earthquake-operated fixing device is arranged at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated, and at least one wind-operated fixing device is arranged around the structure to be isolated.
In the case of only the earthquake-operated type fixing device (8.1.), Since it is necessary to take measures against rotation at the center of gravity axis during wind, as a countermeasure against rotation, there must be at least one wind-operated type fixing device (8.2.) Around the periphery. Use together.
Claim 223 is the invention.
(3) Combined use of an earthquake-operated fixing device at the center of gravity and a wind-operated fixing device and a friction generating device such as a sliding bearing or (and) a biting bearing at the periphery.
Friction such as sliding bearings with at least one earthquake-operated fixing device at or near the center of gravity of the structure to be isolated, and at least one wind-operated fixing device at the periphery of the structure to be isolated Place the generator or (and) the swivel support.
In the case of only the earthquake-operated type fixing device (8.1.), Since it is necessary to take measures against rotation at the center of gravity axis during wind, as a countermeasure against rotation, there must be at least one wind-operated type fixing device (8.2.) Around the periphery. Use a friction generating device such as a sliding bearing and / or a sliding support (8.7.1.).
Claim 224 is the invention.
(4) Combined use of a fixing device at the center of gravity and a manual type fixing device at the periphery
At least one fixing device (8.1. Seismic operation type fixing device, 8.2. Wind operation type fixing device) at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated, and manual type at the periphery of the structure to be isolated Place at least one fixing device (8.10.).
Regarding manual type fixing devices, when the wind begins to blow (and begins to sway), a device that fixes the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated from the room with electricity or the like is also conceivable. .
Claim 225 is the invention.
(5) Combined use of automatic release fixing manual type fixing device and automatic release automatic restoration type fixing device
With regard to (4), 8.10. (2) In the case of adopting the automatic release fixing manual type fixing device, the automatic release fixing manual type fixing device is the center of gravity of the structure to be seismically isolated or Compared to the fixing devices installed in the vicinity (8.1. Earthquake-operated fixing device, 8.2. Wind-operated fixing device), the sensitivity of releasing the fixing device is high and sensitive to earthquakes.
In other words, a fixing device (8.1. Earthquake-operated fixing device, 8.2. Wind-operated fixing device) is installed at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated. This is a seismic isolation structure characterized in that it is constructed by installing a mold fixing device (8.10. (2)) at a peripheral position.
As a result, this automatic release manual type fixing device has higher sensitivity than the fixing device installed at the center of gravity, so there is also a problem of twisting movement that occurs when the fixing release of the fixing device installed at the center of gravity is delayed during an earthquake. It will be resolved.
Claim 226 is the invention.
(6) Combined use of fixing device and rotation / twisting prevention device
An immunity characterized by comprising a fixing device and an anti-rotation / twisting device of 10.1 between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated. It is a seismic structure.
In order to minimize the number of fixing devices, preferably one, and to minimize the number of anti-rotation / twisting devices, a structure where the anti-rotation / anti-twisting device is isolated in the center of the structure where the fixing device is isolated. It should be placed around the body.
The "center part of the structure to be seismically isolated" here is not the center of gravity of the structure to be seismically isolated but merely the center part, and in some cases, a rotation / twisting prevention device is arranged. It may mean the inside of the periphery of the structure to be seismically isolated (near the center of the structure to be seismically isolated).
The term "peripheral part of the structure to be seismically isolated" as used herein may mean the outer side (near the periphery of the structure to be seismically isolated) where the fixing device is arranged (10.2). .reference).
Claim 245 is the invention.
(7) Arrangement of multiple fixing devices that are not interlocked and combined use with rotation and twist prevention devices
Non-interlocking type (combination is also possible because of increased stability even with interlocking type) By combining multiple fixing devices and 10.1. Rotation / twisting prevention device,
The instability due to seismic isolation in the case of an earthquake-operated fixing device that does not release the fixing device at the same time during an earthquake is solved by a rotation / torsion prevention device, thereby increasing the safety of wind sway suppression during wind. Because there are multiple fixing devices that are not interlocked, there will be a time difference in the release of the fixing device in the event of an earthquake, and the fixing device at a position that is not the center of gravity position will not be released until the end, which will cause twisting However, this is because the structure that is isolated from the torsional vibration and the rotational motion is not fixed by the rotation / torsion prevention device, and the isolation is started smoothly when the fixing device is released.
In addition, in the case of wind-operated fixing devices, instability such as rotation caused by wind when the fixing devices are not fixed at the same time in the wind, or when one or several are fixed and the other is not fixed Resolve (see 10.3.1. (2) (3)).
Claims 248 and 248-2 are the invention.
As described above, the combined use of various combinations of (1) to (7) is naturally conceivable.
8.13. Seismic isolation lock in wind (Seismic isolation lock for steady strong wind area)
8.13.1. Seismic isolation lock for wind 1 (Seismic isolation lock for steady strong wind areas)
The invention described in claim 226-2,
In the seismic sensor amplitude device equipped fixing device according to any one of claims 131 to 136,
The weight that will be the seismic sensor is in the outlet / exit path (attachment chamber), and in strong winds, it is in the position where it is sucked in the narrowed area of the exit / exit path by the pressure from the piston-like member. So as to block the exit route
A seismic sensor amplitude device equipped type fixing device (hereinafter referred to as a weight suction type valve type seismic sensor amplitude device equipped fixing device).
In the case of a light-weight structure such as a detached house, if it becomes seismically isolated when an earthquake occurs in a strong wind, damage caused by the wind is greatly affected by the release of the seismic isolation mechanism rather than relief from earthquake damage due to seismic isolation. Is often larger.
The weight suction type valve-type seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to the invention described in claim 266-2 solves such a seismic isolation problem during wind.
This is because the weight suction type valve type seismic sensor amplitude device-equipped fixing device does not have a problem that the valve does not open during an earthquake. In addition, in the wind, there is no possibility that the weight is sucked and the valve opens due to an earthquake.
This is due to the difference between earthquake waves and wind waves.
This is because the earthquake wave (acceleration) repeats plus / minus amplitude through 0, whereas the wind wave (acceleration) repeats amplitude in the plus region (or one of the minus regions). In other words, seismic waves have a moment when there is no pressure. In wind waves, pressure continues in the plus region (or one of the minus regions) and the suction of the weight is not released, so the seismic isolation mechanism is locked in the wind without acting as an earthquake sensor. is there.
However, the invention of the seismic isolation lock 2 at the time of wind 8.13.2.
This weight suction type valve system seismic sensor amplitude device equipped type fixing device, specifically,
As shown in FIGS. 288 and 289, the seismic sensor weights 20, 20-b, 20-e, and 20-dc are sucked into the exit / exit path 7-acj when the wind is strong, and the fixed type equipped with the seismic sensor amplitude device is installed. Device.
Examples of this weight suction type valve system seismic sensor amplitude device equipped type fixing device,
288, FIG. 289, FIG. 297, FIG. 298, FIG. 301, FIG. 302, FIG. 303, FIG. 311 to FIG. 312, FIG. 326 (ball), FIG. 327 (bottom) Ball)), FIG. 328, FIG. 329, FIG. 330, FIG. 331, FIG. 332 (a),
Fig. 296 shows that the weight 20 of the seismic sensor is a sliding member type.
307, 317 (a), 317 (b), 318 (a), 318 (b), 319, 320, 321, 323, FIG. 324, FIG. 325, FIG. 332 (b),
299, 300, 322 in which the weight of the seismic sensor is modified.
Etc. However, in the pendulum weight 20-e type, if there is no play (play) at the support portion 20-i that receives the fulcrum of the pendulum, the weight 20-e is not sucked, so it is necessary to provide play.
Further, considering the sealing property as a liquid valve, the ball type is superior to the pendulum.
8.13.2. Seismic isolation lock for wind 2 (Seismic isolation lock for steady strong wind areas)
8.13.1. From the invention of the seismic isolation lock 1 at the time of wind, the invention of the invention according to claim 226-3 gives the certainty of releasing the (lock) valve at the time of the earthquake,
The above-mentioned weight suction type valve system seismic sensor amplitude device equipped fixing device and bite support (see 8.7, ball type, roller type) are used in combination.
By combining the weight suction type valve system seismic sensor amplitude type fixing device and the biting support (ball type, roller type, see 8.7),
The seismic isolation mechanism is locked only in the case of wind over the biting part of the biting support.
The seismic isolation mechanism works in the case of wind that does not get over the biting part of the biting support.
The effect is obtained.
Explaining this,
1) The seismic isolation mechanism works in the case of wind that does not get over the biting part of the biting support.
The structure that is seismically isolated will not start unless the wind blows over the biting part of the biting support. Until then, pressure such as liquid that sucks in the weight (valve) of the seismic sensor does not occur, so the seismic sensor weight is activated during the earthquake and the seismic isolation mechanism works.
Furthermore, in addition to the biting support, considering the certainty of releasing the (lock) valve during an earthquake,
In order not to generate pressure such as liquid that sucks in the weight (valve) of the seismic sensor, it is fixed between the operating part of the fixing device and the side to fix it (for example, fixed in the case of fixed pin type fixing device) A play is provided between the pin and its insertion part so that the pressure from the piston-like member 7-p is not applied to the weight (valve) of the seismic sensor unless it gets over the biting part.
2) The seismic isolation mechanism is locked only when the wind is over the bite of the bite support.
In the case of a wind that goes over the biting part of the biting support, the structure to be seismically isolated starts to move, so pressure such as liquid that sucks the weight of the seismic sensor is generated, and the weight is sucked. Therefore, even during an earthquake (depending on the weight of the weight, in most cases) the weight will not operate and the valve will not open, so the seismic isolation mechanism will not work.
In addition, as for biting support, it is described in 8.7. There are ball type and roller type.
8.13.3. Seismic isolation lock for wind 3 (Seismic isolation lock for steady strong wind areas)
The invention described in claim 226-4 is the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to any one of claims 125 to 135 or 137,
Lock valves (including lock valve pipes, slide-type lock valves, etc.) can be tilted so that they are open in the direction in which they come out (opening direction), or wide in the direction in which they open (outward direction). By making a step that narrows in the direction in which the valve closes (the direction in which the valve enters), the valve opens (opens) when pressure is applied from the piston-like member,
It is characterized in that it works in the direction to push the weight which becomes the seismic sensor directly (see FIGS. 292 and 293) and indirectly (see FIGS. 313 to 314) by the pressure from the piston-like member in strong wind. The seismic sensor is equipped with a seismic sensor amplitude device and a seismic isolation structure.
In particular,
In FIGS. 292 (a) (b) and 293 (a) (b),
The lock valve pipe 20-cp and the lock valve 20-l have a cone shape or the like, and when there is a strong wind, the pressure from the piston-like member 7-p causes the weights 20, 20-b, 20-e to be seismic sensors. It is configured to work in the pushing direction (lifting (lowering)).
The conical shape opens in the direction in which the valve opens (a shape that is wide in the direction in which the valve exits (opening direction) and has a narrow inclination in the direction in which the valve enters (closing direction)).
The opening angle of the conical shape (compared to a right angle) may be a slight angle (5/1000 to 5/100). This is because the weight is pushed up and locked when the wind is above a certain level, but the pressure at the time of the initial motion when the seismic isolation begins should not be locked.
292 (a) (c) and 293 (a) (c)
The lock valve pipe 20-cp and the lock valve 20-l have a stepped shape, and weights 20, 20-b, 20 serving as an earthquake sensor are generated by the pressure from the piston-like member 7-p in a strong wind. -E is configured to work in the direction of pressing (lifting (lowering)). The shape with a step is a shape that is wide in the direction in which the valve exits (opening direction) and narrows in the direction in which the valve enters (closing direction).
As a result, the weights 20 and 20-b are pressed against the upper presser (attached to the fixing device body) 20-cpssu of the curved weights 20 and 20-b parallel to the sensor seismic isolation plate 20-cpss. The weights 20, 20-b as earthquake sensors are locked. This prevents seismic isolation during strong winds. Even if the weight 20 or 20-b is replaced with the pendulum weight 20-e, the weight 20-e is similarly locked by being pressed against the pendulum shaft or the support portion 20-i.
In FIGS. 313 to 314, the lock valve 20-l has a conical shape or the like, but does not directly press the weights 20, 20-b, 20-e serving as an earthquake sensor. It is a method of transmitting and pushing by. More specifically, the force of the lock valve 20-l is transmitted by a gear, pulley, lever, etc., and the weights 20, 20-b, 20-e are pushed. 313 to 314 are cases where the force of the lock valve 20-l is not simply transmitted (equivalently) by gears, pulleys, levers, or the like, but also increased or decreased.
8.14. Pile breakage prevention construction method
The pile breakage prevention construction method according to the invention of claim 193 is characterized in that the upper structure (a structure to be seismically isolated, a ground structure) and the pile are structurally cut and a certain amount or more is provided between them. It is configured by connecting with fixed pins that can be broken or broken by seismic force.
The seismic force above a certain level is the seismic force below the seismic force at which pile breakage occurs.
As details of the foundation of the superstructure and the piles,
First, as a detail of the receiving of the pile or the like of the foundation part, it is necessary to have a support plate larger than the pile or the like and to lower the periphery to prevent the pile or the like from coming off the support plate. The support plate may be concrete if only to prevent pile breakage. The shape may be a flat surface or a concave surface such as a mortar or a spherical surface.
Similarly, the material of the base contact portion such as a pile may be concrete as long as it only prevents the pile from breaking, and the shape may be a flat surface or a convex surface such as a cone or a spherical surface symmetrical to the base portion.
Also, the fixing pin may be a cutting pin that induces cutting in the event of an earthquake, like a shear pin.
9. Buffering / displacement suppression, pressure resistance improvement support
9.1. Support with cushioning material
(1) Damping damper
Laminated rubber seismic isolation has a geometrical series of attenuation curves (where the time axis is the horizontal axis and the displacement is the vertical axis) and is difficult to attenuate. Therefore, a damping damper is necessary. In the sliding-type seismic isolation (where the time axis is the horizontal axis and the displacement is the vertical axis), it has an equal series attenuation curve and quickly attenuates, so an attenuation damper is not necessary. In addition, when a damping damper is installed in a sliding-type seismic isolation, it has only an effect of lowering the seismic isolation performance. As with any seismic isolation mechanism, the damping damper cannot cope with the variety of structures that are seismically isolated as described in 11.1.
(2) Damping damper for sliding seismic isolation = Support with cushioning material
Attaching rubber or other elastic material or cushioning material to the periphery or edge of sliding surfaces (sliding surfaces / rolling surfaces) such as seismic isolation devices and bases for sliding bearings, the seismic displacement amplitude is greater than expected (during design) Is entered, the sliding portion or intermediate sliding portion collides with the elastic material or cushioning material around the support to cope with it.
Claim 227 is the invention.
480 to 481 show an embodiment of the invention.
Specifically, when an elastic material such as rubber or sponge or a buffer material 26 is attached to the periphery or edge of the seismic isolation sliding bearings C and D such as the seismic isolation plate 3 and an earthquake displacement amplitude exceeding expectation is input, The elastic member such as rubber around the supports C and D or the shock absorbing material 26 is caused to collide with a sliding portion or an intermediate sliding portion.
It may be more effective to increase the width of the buffer material 26 and use a softer sponge or the like.
In order to make the width of the buffer material 26 the same, a method of making a donut-shaped circumferential shape is also conceivable. FIG. 481 shows an embodiment of the invention. FIG. 480 shows a case where the seismic isolation plate is square.
FIG. 480 shows the case of the seismic isolation plate C having the concave sliding surface portion, and FIG. 481 shows the case of the base-isolating plate D having the flat sliding surface portion. Both FIGS. There may be a seismic plate seismic isolation device / sliding support, or a double seismic isolation device / sliding support with an intermediate sliding part in between. In addition, in the case of a double seismic isolation plate / sliding bearing, the elastic material or cushioning material 26 may be attached to both the upper and lower seismic isolation plates. Sometimes. However, in the case of a double seismic isolation plate / sliding bearing, it is preferable that the upper and lower seismic isolation plates are not displaced by the impact at the time of collision when they are attached to both the upper and lower seismic isolation plates. Note that the seismic isolation plate in FIG. 480 has a square shape and the seismic isolation plate in FIG. 481 has a circular shape. However, even if the seismic isolation plate in FIG. 480 has a circular shape, the seismic isolation plate in FIG. 481 has a rectangular shape. Of course, both cases may be applied to other seismic isolation plates (in the entire specification).
9.2. Elastic and plastic material (laying) support
FIGS. 482 to 484 show an embodiment of the elastic material / plastic material (laying) support according to the inventions of claims 228 to 232-2.
The elastic material is an elastic material such as natural rubber or synthetic rubber, and the plastic material is a plastic material such as lead, zinc plating, synthetic resin material, or clay (including an elastic-plastic material, the same applies hereinafter).
The present invention can be divided into (1) pressure resistance improvement and (2) displacement suppression as follows.
FIG. 482 is the elastic material / plastic material (laying) support of the invention of claim 228,
An example in the case of a base isolation plate and a ball or a roller sliding on the surface of the base isolation plate is shown (FIG. 482 is an example in the case of a ball in it).
In the seismic isolation device / sliding support composed of the seismic isolation plate 3 and the sliding portion 5 that slides on the surface of the base isolation plate, the intermediate sliding portion 6, the ball 5-e, or the roller 5-f,
An elastic material / plastic material 3-e (including an elastic-plastic material, the same applies hereinafter) is placed on the sliding base 5, the intermediate sliding portion 6, the ball 5-e, or the roller 5-f. The seismic isolation device / sliding bearing is constructed by attaching or using elastic material or plastic material 3-e itself.
By using the elastic material or plastic material 3-e, the sliding area 5, the intermediate sliding portion 6, the ball 5-e or the roller 5-f bites into the elastic material or plastic material 3-e, thereby increasing the contact area. And the friction during sliding increases,
It is possible to improve the pressure resistance performance of the seismic isolation plate surface against the sliding part 5, intermediate sliding part 6, ball 5-e, or roller 5-f that slides on the seismic isolation surface, and to suppress response displacement during an earthquake. To do.
The meaning of the displacement suppression is to prevent the sliding part from coming off from the base plate and the collision of the sliding part to the edge of the base plate when the earthquake amplitude is larger than expected.
(1) Improved pressure resistance
a) Basic type
FIG. 482 is an embodiment of the invention of claim 229, in the case of a ball or roller that slides on the base isolation plate and the base plate of the base material among the elastic / plastic material (laying) supports that have improved pressure resistance. (FIG. 482 shows an example in the case of the ball in the above).
Seismic isolation device / sliding bearing, in particular, ball 5-e, which is composed of the seismic isolation plate 3 and the sliding portion 5, the intermediate sliding portion 6, the ball 5-e, or the roller 5-f sliding on the surface of the base plate. Or in rolling type sliding bearing with roller 5-f,
An elastic material or plastic material 3-e is laid or attached to the sliding base 5 on which the sliding portion 5, the intermediate sliding portion 6, the ball 5-e, or the roller 5-f slides, or the elastic material or plastic material 3 The seismic isolation device / sliding bearing is configured to prevent the seismic isolation plate 3 from getting caught by using -e itself and to improve the pressure resistance performance of the base isolation plate 3 It is.
By using the elastic material or plastic material 3-e, the sliding area 5, the intermediate sliding portion 6, the ball 5-e or the roller 5-f bites into the elastic material or plastic material 3-e, thereby increasing the contact area. In addition, the pressure resistance performance of the seismic isolation plate 3 is improved and the biting is prevented.
Of course, it also has a displacement suppression effect.
b) Elastic / plastic material (laying) support with ball bite hole
Also, in the normal position (central part) of the sliding part 5, the intermediate sliding part 6, the ball 5-e, or the roller 5-f other than at the time of an earthquake, a hole is formed in the elastic material or the plastic material 3-e according to the biting shape. Open or dent. This is a construction method that reduces a load such as sag (fatigue) on the elastic material 3-e.
By this method, the pressure on the elastic material at normal time is reduced, and fatigue of the elastic material due to receiving pressure over a long period of time is prevented.
In addition, the pressure resistance performance is improved, and the seismic isolation performance at the time of seismic isolation is not reduced compared to the bite-in support, preventing wind fluctuations.
If a margin is seen in the hole rather than the size of the sliding portion or the like, the seismic isolation performance at a small acceleration is also improved. The same configuration can be used for the mortar-shaped elastic material / plastic material (laying) support of (2) b) below.
(2) Displacement suppression
a) Basic type
FIG. 482 shows an embodiment in the case of the ball or roller that slides on the base plate and the base plate of the base material of the elastic material / plastic material (laying) support of the displacement suppression according to the invention of claim 230. (FIG. 482 shows an example in the case of the ball).
In the seismic isolation device / sliding support composed of the seismic isolation plate 3 and the sliding portion 5 that slides on the surface of the base isolation plate, the intermediate sliding portion 6, the ball 5-e, or the roller 5-f,
An elastic material or plastic material 3-e is laid or attached to the sliding base 5 on which the sliding portion 5, the intermediate sliding portion 6, the ball 5-e, or the roller 5-f slides, or the elastic material or plastic material 3 This is a seismic isolation device / sliding bearing that is configured to cope with displacement suppression by using -e itself.
By using the elastic material or plastic material 3-e, the sliding area 5, the intermediate sliding portion 6, the ball 5-e or the roller 5-f bites into the elastic material or plastic material 3-e, thereby increasing the contact area. In addition, the friction during sliding increases, and the displacement of the response amplitude during an earthquake is suppressed.
b) Elastic and plastic (laying) bearings laid over a certain displacement
Claim 231 is that slip-type seismic isolation or rolling-type seismic isolation is performed from the center of the sliding surface portion of the base isolation plate to a certain range, and the friction of the sliding surface portion of the base isolation plate increases beyond that range. An elastic material or plastic material 3-e is laid on or attached to the seismic isolation plate 3 on which the sliding portion 5, the intermediate sliding portion 6, the ball 5-e, or the roller 5-f slide, or the elastic material or plastic material. This invention uses 3-e itself. As a result, the displacement is suppressed from a certain displacement of the ground motion, and the seismic isolation performance is improved for the displacement within the range. This effect increases the seismic isolation performance up to the range of earthquake displacements that can be expected, and for earthquakes with displacements beyond that expected, displacement suppression works, and slipping parts etc. from the allowable displacement of the seismic isolation plate. Can not exceed.
c) Mortar-shaped elastic / plastic material (laying) support 1
Furthermore, the effect of suppressing displacement can be further expected by taking a concave shape such as a mortar or a spherical surface so that the thickness of the elastic material or plastic material increases toward the periphery.
FIG. 483 is a perspective view of a base-isolated plate and a ball or a roller sliding on the base-isolated plate surface of a concave-shaped elastic material / plastic material (laying) support such as a mortar or a spherical surface according to the present invention (Claim 232). Example of the case is shown (FIG. 483 is an example of the case of the ball). In claims 230 to 231, an elastic material or plastic material 3-e that is laid on or attached to the seismic isolation plate 3 or uses the seismic isolation plate itself has a concave shape such as a mortar. (In the case of claim 231, the elastic material or the plastic material 3-e is located at the center portion of the sliding surface portion of the seismic isolation plate. It starts with a shape such as a mortar or a spherical surface after exceeding a certain range).
As shown in the cross-sectional views of (b) and (c) in Fig. 483 ((b) is normal, (c) is the earthquake amplitude),
By adopting a concave shape such as a mortar or a spherical surface, the elastic material or plastic material 3-e has a thickness that increases toward the periphery.
The greater the amplitude during the earthquake, the greater the depth of contact with the elastic material or plastic material 3-e by the sliding part 5, the intermediate sliding part 6, the ball 5-e, or the roller 5-f, and the contact area increases. The friction at the time of sliding increases, and the displacement of the response amplitude at the time of earthquake is suppressed.
d) Mortar-shaped elastic material / plastic material (laying) support 2
FIG. 484 is an embodiment of claim 232-2, and a concave shape such as a mortar, a spherical surface, a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface is filled with the concave shape and is flat. The elastic material / plastic material 3-e is laid or adhered to form an elastic material or plastic material 3-e itself. Therefore, this is an embodiment in which the elastic material / plastic material becomes thicker at the concave central portion. This can further improve the pressure resistance performance of the seismic isolation plate with respect to the ball or the roller during normal times. Naturally, the pressure resistance of the seismic isolation plate 3 is also improved.
9.3. Displacement suppression device
2. As a displacement suppression device And examples other than 8.4.
FIG. 485 (c) shows an embodiment of the displacement suppressing device of the invention of claim 233.
The sliding amplitude is suppressed by friction between the sliding members 1-a and 2-p, and the structure 1 where one of the sliding members is isolated is supported, and the other is supported. It is the response displacement suppression apparatus characterized by comprising by providing in the structure 2 which does.
Select a material with a large friction coefficient, such as rubber, as the material for the contact part so that the friction between the sliding parts 1-a and 2-p is increased.
It is also conceivable that elastic members 26-b such as rubber are provided on the sliding members 1-a and 2-p and the members 1-a and 2-p are pressed against each other.
Moreover, this apparatus can also be used for a fixing device as shown in FIGS. 132 to 145 and 147.
9.4. Impact shock absorber
The collision impact absorbing device according to claims 234 to 238 includes:
It is a device that assumes the case where the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated collide with each other by a detent, etc. due to an earthquake with a displacement amplitude that exceeds expectations.
It is an invention that is provided at a position such as a detent that the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be isolated collide, and to mitigate the collision.
Regarding the method of mitigating the collision, plastic deformation (plastic deformation) using buckling deformation (buckling deformation type) using an elastic material (low repulsion coefficient type) with a low restitution coefficient instead of a form with elastic repulsion. It is desirable to minimize repulsion, such as by using a mold) or plastic material. This is because the seismic isolation vibration after the collision is not disturbed and the collision can be mitigated.
(1) Low repulsion coefficient type
Claim 234 is constituted by providing a buffer material or an elastic material having a low coefficient of restitution at a position where the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated collide with each other. Is a collision shock absorber.
(2) Buckling deformation type
FIG. 485 shows an embodiment of a collision impact absorbing device by buckling of an elastic material according to the invention of claim 235.
At the position where the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated collide with each other, an elastic material with a slenderness ratio or more at which the elastic material buckles at the time of collision is provided. A collision impact absorbing device configured to absorb a shock at the time of a collision.
It is also possible to attach this elastic material to the end of the displacement suppression device of 9.3. This device can also be used for the fixing device of FIGS. 132 to 145 and 147.
(3) Plastic deformation type
Claim 236 is constituted by providing a buffer material or a plastic material that is plastically deformed at the time of collision at a position where the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated collide. This is a collision shock absorber.
(4) Rigid member sandwich type
Claim 237, when the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated collide, for example, when a roller ball or the like collides with the edge of the isolation plate, In order to absorb the impact, it is advantageous to increase the impact absorption area to the buffer material, elastic material, and plastic material, but for that purpose, a rigid member (such as steel) having an area larger than the impact area. In this invention, after the impact force at the time of collision is diffused, it is received by a cushioning material, an elastic material or a plastic material having a minimum diffused area. The cushioning material / elastic material / plastic material is preferably made of a material having a low coefficient of restitution, but the buckling deformation type and the plastic deformation type are also conceivable.
FIG. 486 shows that a rigid member 26-c (such as steel) is long in the horizontal direction and the impact force is diffused in the horizontal direction, and then the cushioning material, elastic material or plastic material 26 adhered to the member is shown in FIG. It is an Example in the case of absorbing an impact. FIG. 486 is a cross-sectional view of an apparatus having the same configuration as the anti-extraction device / slide support of FIGS. 411 to 413 (2.12. Improvement of anti-extraction device / slide support (4)). A buffer material, an elastic material, or a plastic material 26 having a member 26-c having a long horizontal rigidity (such as steel) is attached to a position where the roller, ball, or the like collides with the edge.
By the above method, the ability to absorb the impact is greatly improved, and the area of the seismic isolation plate can be extremely reduced.
Further, claim 238 is configured based on a calculation formula for determining the spring constant of the buffer material, the elastic material, or the plastic material 26 so that the acceleration of the structure to be seismically isolated at the time of the collision becomes a predetermined value. The present invention relates to a collision impact absorbing device.
The spring constant K possible from the length and the deflection length of the buffer material / elastic material / plastic material 26 is calculated from the following approximate expression.
The spring constant K of the elastic material is calculated from the following equation from the acceleration received by the structure to be seismically isolated when a collision with the buffer member occurs due to an earthquake displacement more than expected.
Assume that one impact shock absorber is installed for the mass M of the structure to be seismically isolated, and the collision speed is V kine. At this time, assuming that the kinetic energy at the time of contact and the elastic energy of the impact shock absorber are equal, the (equivalent) spring constant of the impact impact absorber is K, and the deflection length is approximately δ,
1/2 ・ M ・ V ^ 2 = 1/2 ・ K ・ δ ^ 2
K = M ・ V ^ 2 / (δ ^ 2) …… (1)
It becomes. This formula is applied not only when the impact shock absorbing device is made of a completely elastic material and elastically deforms at a constant K, but also when K changes in the middle or when there is a damping such as viscous damping or hysteresis damping, or elastic deformation. It can also be applied approximately to cases where plastic deformation occurs simultaneously.
In addition, when a shock absorber is provided with a damping device to attenuate the absorbed collision energy, or when the shock absorbing member itself has the ability to attenuate the energy, the energy attenuation term is expressed in equation (1). May be provided.
Here, by substituting the deflection length that the impact shock absorbing device can take into δ, the spring constant K of the device is given, and from this K and δ, the reaction of the entire structure to be seismically isolated is given. A force F is given.
F = K · δ (2)
And the acceleration A received by the structure to be isolated is
Figure 2005240817
It is.
Here, assuming that the spring constant in the case where n impact shock absorbers are installed is Kn and the deflection length in that case is δn,
1/2 ・ M ・ V ^ 2 = 1/2 ・ K ・ δ ^ 2 = n ・ (1/2 ・ Kn ・ δn ^ 2)
It is. Here, if the deflection length δ = δn, Kn is K / n with respect to K, and therefore
Figure 2005240817
It is.
The number of impact shock absorbers, the spring constant, and the deflection length are adjusted so that A ′ is smaller than the assumed maximum acceleration of the input seismic wave.
As an example, consider the case where the impact velocity is 50 kine, the weight of the structure to be seismic isolated, Mg = 50tf, the deflection length δ = 2cm, and n locations.
(4) The acceleration received by the structure that is seismically isolated during a collision is
A '= 1250 / n
Here, when the number of installation locations of the impact shock absorber is 8
A '= 1250/8 = 156gal
Similarly, when the number of impact shock absorber installation locations is 10,
A '= 1250/10 = 125gal
Similarly, when the number of impact shock absorbers is 12
A '= 1250/12 = 104gal
It is.
9.5. Two-stage seismic isolation (slip / rolling type seismic isolation + rubber isolation etc.
9.5.1. Configuration
In the case of slip / rolling type seismic isolation, there is a need for a countermeasure when the allowable displacement of the seismic isolation plate is exceeded during an earthquake.
Claim 239 is a countermeasure for a case where the allowable displacement of the seismic isolation plate is exceeded in slip-type seismic isolation or rolling-type seismic isolation, and slip-type seismic isolation or rolling-type seismic isolation is performed up to a certain displacement. If it exceeds the displacement, it is characterized in that it is seismically isolated and attenuated by an elastic material such as rubber, a damping material, and a cushioning material.
This is divided into two as follows.
1) Sliding seismic isolation + seismic isolation / attenuation by rubber
This is a countermeasure for the case where the allowable displacement of the seismic isolation plate is exceeded in the slip-type seismic isolation. The slip-type seismic isolation is performed up to a certain displacement. -It is characterized by attenuation.
2) Rolling seismic isolation + Seismic isolation / attenuation by rubber
It is a countermeasure when the displacement of the seismic isolation plate exceeds the allowable displacement in the rolling type seismic isolation, and the rolling type seismic isolation is performed up to a certain displacement. -It is characterized by being attenuated and buffered.
Specifically, in the case of seismic isolation by sliding bearings (sliding bearings, rolling bearings) and an earthquake displacement that exceeds the allowable displacement of the seismic isolation plate during an earthquake, if the displacement is exceeded, elastic material such as rubber, damping material, buffer The material is made to be seismically isolated and attenuated, and the elastic material such as rubber, the damping material and the shock absorbing material are attached to the seismic isolated bearing or provided as a separate device.
9.5.2. Equation of motion (For symbols, see 5.3.0. Or 5.1.3.1. List of symbols)
Claim 240 is a seismic isolation device comprising a base isolation plate having a sliding surface portion, which is designed by structural analysis according to the following equation of motion (for symbol explanations, see 5.3.0. And 5.1.3.1.)・ Slide bearings and seismic isolation structures using them.
Considering the equation of motion in the case of "slip / rolling type seismic isolation + seismic isolation / damping by rubber, etc."
Up to constant displacement (XG)
Figure 2005240817
When the displacement (XG) is exceeded (K and C are the spring constant and viscous damping coefficient of rubber, etc.)
Figure 2005240817
9.6. Two-stage seismic isolation (slip / rolling type isolation + friction change / gradient change type isolation / attenuation)
9.6.1. Configuration
In the case of slip / rolling type seismic isolation, there is a need for a countermeasure when the allowable displacement of the seismic isolation plate is exceeded during an earthquake.
Claim 241 is a countermeasure for the case where the allowable displacement of the seismic isolation plate is exceeded in slip-type seismic isolation or rolling-type seismic isolation, and slip-type seismic isolation or rolling-type seismic isolation is performed up to a certain displacement. When the displacement is exceeded, the friction of the sliding surface portion of the seismic isolation plate is increased, the gradient is increased, or the friction is increased and the gradient is also increased, so that the seismic isolation / attenuation is performed.
This is divided into three as follows.
1) Slip / rolling type seismic isolation + friction change type seismic isolation / damping
This is a countermeasure when the allowable displacement of the seismic isolation plate in slip-type or rolling-type seismic isolation is exceeded.Slip-type or rolling-type seismic isolation is applied up to a certain displacement. It is characterized in that the friction at the sliding surface is increased to seismically isolate and attenuate.
In particular, this is a countermeasure for the case where the allowable displacement of the seismic isolation plate is exceeded in rolling type seismic isolation. There are many cases of seismic isolation and attenuation.
For examples, see 3.1.
2) Slip / rolling type seismic isolation + gradient change type seismic isolation / attenuation
This is a countermeasure when the allowable displacement of the seismic isolation plate in slip-type or rolling-type seismic isolation is exceeded.Slip-type or rolling-type seismic isolation is applied up to a certain displacement. It is characterized in that the slope of the sliding surface is increased to seismically isolate and attenuate.
For examples, see 3.2.
3) Slip / rolling type seismic isolation + friction change and gradient change type seismic isolation / attenuation
This is a countermeasure when the allowable displacement of the seismic isolation plate in slip-type or rolling-type seismic isolation is exceeded.Slip-type or rolling-type seismic isolation is applied up to a certain displacement. It is characterized in that the friction of the sliding surface is increased and the gradient is increased to seismically isolate and attenuate.
For examples, see 3.3.
9.6.2. Equation of motion (For symbols, see 5.3.0. Or 5.1.3.1. List of symbols)
Claim 242 is a seismic isolation device comprising a base isolation plate having a sliding surface portion, which is designed by structural analysis according to the following equation of motion (for symbol explanations, see 5.3.0. And 5.1.3.1.)・ Slide bearings and seismic isolation structures using them.
1) Considering the equation of motion in the case of “slip / rolling type seismic isolation + friction change type seismic isolation / damping” in the case of one mass point,
Up to constant displacement (XG)
Figure 2005240817
When the displacement (XG) is exceeded (μ 'is the coefficient of friction in the region exceeding the displacement (XG))
Figure 2005240817
2) Considering the equation of motion in the case of "slip / rolling type seismic isolation + gradient change type seismic isolation / damping" in the case of one mass point,
Up to constant displacement (XG)
Figure 2005240817
If the displacement (XG) is exceeded (θ 'is the coefficient of friction in the region exceeding the displacement (XG))
Figure 2005240817
3) Considering the equation of motion in the case of “slip / rolling type seismic isolation + friction change and gradient change type seismic isolation / damping” in the case of one mass point,
Up to constant displacement (XG)
Figure 2005240817
When the displacement (XG) is exceeded
Figure 2005240817
9.6.3. Equation of motion (For symbols, see 5.3.0. Or 5.1.3.1. List of symbols)
Considering the equation of motion in the case of "slip / rolling type seismic isolation + friction change / gradient change type seismic isolation / damping" in the case of one mass point,
Up to a certain displacement
Figure 2005240817
Beyond that displacement (θ 'and μ' are the slip-type seismic isolation gradient and coefficient of friction, and if you change both θ 'and μ', only change either)
Figure 2005240817
The equation of motion is as follows.
In this case, θ ′ and μ ′ are divided into a constant type and a variable type.
1) Fixed type
θ ′ = constant, μ ′ = constant
2) Variant
θ '= θ' (x)
μ '= μ' (x)
10. Rotation / twist prevention device
With a single fixing device, it is impossible to stop the structure that is seismically isolated from rotating in the wind.
When the center of gravity and rigid center are shifted by using a spring-type restoring device such as laminated rubber or a speed-proportional damping device such as an oil damper, the torsional vibration of the structure that is isolated during seismic isolation occurs. .
In order to prevent the rotation and torsional vibration from occurring, the movement is suppressed by the structure to be isolated and the rotation / torsion prevention device arranged around the structure supporting the structure to be isolated. It is. This anti-rotation / twisting device suppresses rotation / twisting by allowing only the translational movement in the horizontal direction of the structure to be isolated from the structure that supports the structure to be isolated. is there.
This device can of course also be used as a (seismic isolation) sliding bearing.
For “only” of “translation only”, a certain range of rotation is allowed for smooth translation. The allowable width may also be large when used as a sliding bearing. In particular, the triple slide member (the triple seismic isolation plate) not only prevents the intermediate slide member (intermediate base isolation plate) from coming off, but also has the effect that the intermediate slide member (intermediate base isolation plate) naturally returns to its original position ) In the case of a seismic isolation device / sliding bearing, if it is used only as a bearing, the width of rotation by the guide part etc. is within the range of the purpose of preventing the intermediate slide member (intermediate seismic isolation plate) from coming off. Permissible.
This device suppresses the torsional vibration of the structure to be isolated during the seismic isolation even when the center of gravity and the rigid center are deviated by using a spring-type seismic isolation device such as laminated rubber or using a damper. It becomes possible.
10.1. Anti-rotation and twisting device
Claims 243 to 244-5 are inventions related to the rotation / twist prevention device, and are inventions of seismic isolation structures based thereon.
This rotation / twist prevention device
It is provided between the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated, and the structure to be isolated is horizontally oriented with respect to the structure that supports the structure to be isolated. Is a rotation / twisting prevention device that enables only translational motion of This device can of course also be used as a (seismic isolation) bearing.
In particular,
The rotation / twist prevention device L includes an upper slide member, a lower slide member, and an intermediate slide member.
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
The upper slide member is provided in the structure that is to be isolated, and the lower slide member is provided in the structure that supports the structure that is to be isolated.
The sliding members that slide with each other slide at least one side along the other guide portion (upper and lower guide slide member / portion) 3-g,
The upper slide member is only allowed to translate relative to the intermediate slide member,
The lower slide member is only allowed to move in parallel with respect to the intermediate slide member. When there are a plurality of intermediate slide members, the intermediate slide members are only allowed to move in parallel with each other. By
Furthermore, in order to change the parallel movement direction of each slide member for each layer, when the intermediate slide member is one layer, so that they are orthogonal to each other,
When the intermediate slide member is multi-layered, by laminating so that the total of the crossing angle is 180 degrees,
This is a rotation / twist prevention device L or a sliding bearing that enables only a translational motion in a horizontal direction with respect to the structure to be isolated from the structure that supports the structure to be isolated.
In the case where the intermediate slide member is a multi-layer, the crossing angle of each layer is preferably equally divided by 180 degrees of the total crossing number, but may be deviated from that.
With regard to “only” of “only translation” and “only translation”, a certain degree of rotation is allowed for smooth translation. The allowable width may also be large when used as a sliding bearing. In particular, the triple slide member (the triple seismic isolation plate) not only prevents the intermediate slide member (intermediate base isolation plate) from coming off, but also has the effect that the intermediate slide member (intermediate base isolation plate) naturally returns to its original position ) In the case of a seismic isolation device / sliding bearing, if it is used only as a bearing, the width of rotation by the guide part etc. is within the range of the purpose of preventing the intermediate slide member (intermediate seismic isolation plate) from coming off. Permissible.
When the intermediate slide member is a single layer and the upper slide member, the lower slide member, and the intermediate slide member only have a three-layer configuration, the length of the slide portion of the upper slide member and the lower slide member is the intermediate slide member. The longer the length of the slide part, the greater the effect of preventing rotation and twisting.
In addition, the upper slide member may be an upper (part) base isolation plate, the lower slide member may be a lower (part) base isolation plate,
The intermediate slide member may be an intermediate seismic isolation plate having an upper and lower guide slide member 3-g, an intermediate seismic isolation plate and an upper and lower guide slide member 3-g, and an upper and lower guide slide portion 3-g.
Further, the upper and lower guide slide member / part 3-g may be an upper / lower joint slide member / part 3-s, but it is not necessary to hook the upper / lower guide slide member / part 3-s with the upper / lower members. The original function can be performed (see FIGS. 382 (b) to 383 (b)).
Hereinafter, the guide type and the roller type will be described separately.
10.1.1. Guide type
The guide mold according to the invention of claim 244-1,
In the rotation / twist prevention device or the sliding bearing according to claim 244,
This is a mold in which a guide portion and a portion along the guide portion are provided between the slide members of the upper slide member, the lower slide member, and the intermediate slide member.
The guide type is divided into an outer guide type and an inner guide type. Correspondingly, the guide part is also divided into an outer guide part and an inner guide part.
Claim 244-1
In the rotation / twist prevention device or the sliding bearing according to claim 244,
Either the upper slide member and the intermediate slide member, or the intermediate slide member and the lower slide member, or if there are multiple intermediate slide members, either the intermediate slide member or the intermediate slide member The present invention is an invention of a rotation / twist prevention device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure formed by providing a guide portion in a sliding direction and a portion along the guide portion on the other side. .
The guide mold according to the invention described in claim 244-1-2 has a reduced frictional resistance generated at the contact portion between the guide portion and the portion along the guide portion.
The guide-type rotation / twist prevention device or sliding bearing according to claim 244-1 characterized in that a rolling element such as a ball or a roller is provided (sandwiched) at a contact portion between the guide portion and a portion along the guide portion. This is an anti-rotation / twisting prevention device and a seismic isolation structure. This makes it possible to reduce the frictional resistance generated at the contact part between the guide part and the part along the guide part by suppressing rotation during wind or torsion occurrence (during seismic isolation). Improve (see 10.1.1.2. (1) 2)).
10.1.1.1. Anti-rotation / twisting device 1 (outer guide type)
10.1.1.1.1. Configuration
Claim 244-2
In the rotation / twist prevention device or the sliding bearing according to claim 244,
Either the upper slide member and the intermediate slide member, or the intermediate slide member and the lower slide member, or if there are multiple intermediate slide members, either the intermediate slide member or the intermediate slide member. A rotation characterized by comprising a guide portion in a sliding direction on opposite sides (parallel to each other) and a portion along the guide portion (outer guide portion) on the other opposite sides (to each other). -It is an invention of a torsion prevention device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure.
Examples of the rotation / twist prevention device and the sliding bearing are as follows.
In particular, FIGS. 340 to 380 and 394 to 418 have a pull-out prevention function, among which FIGS. 348 to 352, 359 to 363, FIGS. 348-350, 359-361, 370-372, 375-377, 378-381, 384, 409-410, 411-413 are shown in FIG. It is also possible to have a rolling type seismic isolation function.
(1) In the embodiment of FIGS. 394 to 418 (see 2.12. Improvement of Pull-out Prevention Device / Sliding Bearing (4)),
The rotation / twist prevention device L includes an upper (part) seismic isolation plate (upper slide member) 3-a, a lower (part) seismic isolation plate (lower slide member) 3-b, an upper and lower joint slide member (intermediate slide member) ) It consists of 3-s.
In the embodiment shown in FIGS. 430 to 435, FIGS. 430 to 432 are shown in FIGS. 396 to 398, and FIGS. 433 to 435 are shown in FIGS. 411 to 413. This is the case of the upper and lower guide slide member 3-g having no hook.
(2) In the examples of FIG. 340 to FIG. 380 (see 4.1.2. Triple (or more than triple) seismic isolation plate / sliding support).
The rotation / twist prevention device L is the upper (part) base isolation plate (upper slide member) 3-a, the lower (part) base isolation plate (lower slide member) 3-b, the upper / lower connecting slide member 3-s or the upper / lower side. This is a case of an intermediate seismic isolation plate (intermediate slide member) 3-m having a connecting slide portion 3-s.
In the embodiment of FIGS. 419 to 429, FIGS. 419 to 422 are FIGS. 340 to 343, FIGS. 423 to 426 are FIGS. 344 to 347, and FIGS. 427 to 429 are FIGS. This is the case where the upper and lower connecting slide member / portion 3-s is an upper / lower guide slide member / portion 3-g that is not hooked with the upper and lower members.
(3) Fig. 344 to 352, Fig. 356 to 363, Fig. 367 to 374 (refer to 4.3. Planar or cylindrical valley surface or V-shaped valley surface multi-layer seismic isolation plate (with top and bottom sliding slide part)) In the example,
The rotation / twist prevention device L has an upper (part) seismic isolation plate (upper slide member) 3-a, a lower (part) seismic isolation plate (lower slide member) 3-b, and an upper and lower connecting slide part 3-s. This is a case where the intermediate isolation plate (intermediate slide member) is 3-m.
Of the above-mentioned embodiments (1) to (3), the upper and lower guide slide members in which the upper and lower connecting slide portions 3-s are not hooked with the upper and lower members with respect to those not mentioned here.・ It may be part 3-g.
Also, the following 10.2: Rotation suppression and 10.3. Torsional vibration suppression are common, but the rotation / torsion prevention device is rigidly connected (anchor) to the structure 2 that supports the structure to be isolated. It must be joined so that it does not rotate with more than two bolts.
(4) Low friction material, ball (bearing) 5-e, roller (bearing) 5-f between the upper slide member and intermediate slide member, and between the intermediate slide member and lower slide member A method of lowering the friction coefficient by inserting a pin is conceivable.
FIG. 383 (b) shows an example thereof. FIG. 383 (a) shows an embodiment in which the ball (bearing) 5-e and the roller (bearing) 5-f are not sandwiched.
FIGS. 382 (b) and (c) also show a case where the intermediate slide member 3-m has a vertically connected slide portion 3-s in the embodiment.
In FIGS. 383 (c) and (d), a roller 5-f having an L-shaped cage 5-g is provided on the upper and lower connecting slide member 3-s to reduce the frictional resistance on the side surface and the upper surface by rolling. (It is also possible to provide separate rollers 5-f for the side surface and the upper surface. Of course, only one roller may be provided. Only).
In FIG. 384, a roller 5-f having an L-shaped cage 5-g is provided on the top-and-bottom sliding member 3-s in FIGS. 348 to 350, and the frictional resistance on the side and upper surfaces is reduced by rolling. Is the case.
In FIG. 385, a roller 5-f having an L-shaped cage 5-g is provided on the upper and lower connecting slide member 3-s of FIGS. 411 to 413, and the frictional resistance of the side surface and the upper surface is reduced by rolling. Is the case.
In both the bearings of FIGS. 383 (c) (d) to 385, the reduction of the frictional resistance on the upper surface has the effect of reducing the frictional resistance when the bearing is pulled out during an earthquake. Further, the reduction of the frictional resistance on the upper surface has an effect of suppressing the twist caused by the occurrence of pulling out during an earthquake (the twisting caused by the friction of the bearing due to the pulling out during the earthquake). Further, the reduction of the frictional resistance on the side surface has the effect of lowering the frictional resistance that acts when the torsional rotation is suppressed by this support (see 10. Rotation / Torsion Prevention Device) and improving the seismic isolation performance.
Claim 244-1-2 is an invention with this side low friction material and bearing (refer to 10.1.1.2. (1) 2)).
10.1.1.1.2. Calculation formula for rotation / torsion suppression capability of rotation / torsion prevention device
The rotation / twist prevention device is composed of an upper slide member, a lower slide member, and an intermediate slide member. The upper slide member is on the structure side to be isolated and the lower slide member is on the structure side to support the structure to be isolated. An intermediate slide member is inserted between them.
The upper slide member allows only parallel movement in the long side direction or the short side direction due to the relationship between the intermediate slide member and the lower slide member, and the lower slide member depends on the relationship between the intermediate slide member and the upper slide member. Only parallel movement in the long side direction or short side direction is allowed.
From the above structure, the structure to be seismically isolated is allowed to move only in the long side direction and the short side direction with respect to the structure supporting the structure to be seismically isolated. At this time, assuming that the length of each slide member (the slide portions are engaged with each other) is l and the clearance is d, the rotation angle φ allowed by the rotation / twist prevention device is the sum of the top and bottom.
φ = 4d / l (1)
It is represented by For example, when l = 250 mm and d = 0.5 mm, this value is about φ = 1/125 rad, and rotation / twisting can be almost completely suppressed.
10.1.1.2. Anti-rotation / twisting device 2 (inner guide type)
(1) General
1) General
Claim 244-3 includes
The rotation / twist prevention device or the sliding bearing according to any one of claims 244 to 244-2, wherein an upper slide member and an intermediate slide member, an intermediate slide member and a lower slide member (when there are a plurality of intermediate slide members) Is provided with a groove in the direction of sliding in either direction between the intermediate part slide members) and a convex part (inner guide part) that enters the groove in the other. It is an invention of a rotation / twist prevention device and a seismic isolation structure. The ability to prevent rotation and twist is determined by the length of the convex portion and the gap between the convex portion and the groove.
FIGS. 437 to 457 are examples thereof.
a) Outer guide and inner guide combined use type
FIGS. 437 to 439 show the top and bottom of the base isolation plate 3-m of the triple (or more than triple) base isolation plate / sliding support (rolling support) of FIGS. 427 to 429. A convex inner guide (upper and lower guide slides) 3-g is attached in the direction in which sliding is permitted, and is attached to the upper (side) base isolation plate 3-a or the lower (side) base isolation plate 3-b. In this case, a groove 3-gi is dug in the direction in which sliding of the seismic isolation plates overlapping each other is permitted, and the inner guide portion 3-g is inserted into the groove 3-gi to serve as a guide. In addition, the upper (side) base isolation plate 3-a or the lower (side) base isolation plate 3-b has an inner guide (upper and lower guide slides) 3-g, and the middle base isolation plate 3-m has a groove 3- In some cases, gi is dug and the inner guide portion 3-g is inserted into the groove 3-gi to become a guide.
b) Inner guide only type
FIG. 440 to FIG. 457 show an embodiment in the case of only the inner guide portion (upper and lower guide slide portions) 3-g without the outer guide portion.
In FIG. 440 to FIG. 442, sliding of the base isolation plate that is vertically overlapped with the intermediate base isolation plate 3-m of the triple (or more than triple) base isolation device / sliding bearing (sliding bearing) is allowed. The inner guide part (vertical guide slide part) 3-g with a convex shape is attached in the direction, and the upper (side) base isolation plate 3-a or the lower (side) base isolation plate 3-b overlaps vertically This is a case where the groove 3-gi is dug in the direction in which the pan is allowed to slide, and the inner guide portion 3-g is inserted into the groove 3-gi to serve as a guide. In addition, the upper (side) base isolation plate 3-a or the lower (side) base isolation plate 3-b has an inner guide (upper and lower guide slides) 3-g, and the middle base isolation plate 3-m has a groove 3- In some cases, gi is dug and the inner guide portion 3-g is inserted into the groove 3-gi to become a guide.
In addition, the intermediate seismic isolation plate 3-m with the inner guide part (upper and lower guide slide part) 3-g has a rigidity that can resist torsion acting on the upper and lower inner guide parts 3-g. The upper and lower inner guide portions 3-g have a truss shape, a fire beam shape, a surface shape, a hunch shape, and the like. Torsion is suppressed by restricting the rotation of the upper slide member and the lower slide member in the form of the truss, fire beam, plane, hunch, or the like. Moreover, the rotation centering on the fixing device during wind is suppressed.
In the invention described in 10.1.1.2., An embodiment using an inner guide portion that does not have a seismic isolation plate is possible as well as the upper and lower guide slide members. FIGS. 446 to 447 are examples thereof.
Further, the apparatus shown in FIGS. 446 to 447 and the apparatus shown in FIGS. 440 to 442 are different from each other in that the guide portion 3-g and the groove 3-gi are attached to the upper slide member, the intermediate slide member, and the lower slide member. The relationship is the opposite.
The apparatus of FIGS. 446 to 447 is substantially the same as the apparatus of FIGS. 440 to 442, except that the upper slide member 3-a or the lower slide member 3-b serves as the inner guide portion 3-g and is a wire. The middle slide member 3-m is provided with a groove 3-gi in a direction in which the upper and lower slide members 3-a, 3-b are allowed to slide, and the upper slide member 3-a, 3-b This is a case where the guide portion 3-g is inserted into the groove 3-gi to serve as a guide.
The intermediate slide member 3-m is provided with an upper and lower (inner guide portion 3-) so as to obtain rigidity capable of resisting torsion acting from the inner guide portion 3-g of the upper and lower slide members 3-a, 3-b. It is in the form of truss, fired beam, surface, haunch, etc. that measure the integrity of the groove 3-gi (with g). Torsion is suppressed by restricting the rotation of the upper slide member and the lower slide member in the form of the truss, fire beam, plane, hunch, or the like. Moreover, the rotation centering on the fixing device during wind is suppressed.
The intermediate slide member 3-m of the apparatus of FIGS. 440 to 442 is planar, and the intermediate slide member 3-m of the apparatus of FIGS. 446 to 447 is also planar.
In the apparatus of FIG. 458, the intermediate slide member 3-m has a truss shape, and in FIG. 4A, the intermediate slide member 3-m of the apparatus in FIGS. 440 to 442 has a truss shape. (B) is a truss-shaped intermediate slide member 3-m of the apparatus shown in FIGS.
In the apparatus of FIG. 459, the intermediate slide member 3-m has a fire beam shape, and FIG. 4 (a) shows that the intermediate slide member 3-m of the apparatus of FIGS. FIG. 6B shows that the intermediate slide member 3-m of the apparatus shown in FIGS. 446 to 447 has a fire beam shape.
In the apparatus of FIG. 460, the intermediate slide member 3-m has a haunch shape, and FIG. 460 (a) shows the intermediate slide member 3-m of the apparatus in FIGS. (b) In the figure, the intermediate slide member 3-m of the apparatus shown in FIGS.
10.1.1.1. For both outer guide type and 10.1.1.2. Inner guide type, the multi-layer seismic isolation plate with pull-out prevention (up-and-down slide members / parts) prevents the slide members from lifting up, thus preventing rotation and twisting. Is big.
In addition, this guide type (both outer guide type / inner guide type) is also a type in which the slide portion of the upper slide member and the lower slide member is made longer than the intermediate slide member, thereby increasing the resistance to rotation / twisting. (Hereinafter referred to as the lower and upper slide member extension type). This type is particularly effective in the case of a three-layer structure.
2) With side low friction material and bearing
The apparatus shown in FIG. 461 has a sliding movement of the guide portion 3-g in the groove 3-gi by attaching a low friction material or a roller ball bearing to the side portion of the groove 3-gi or the guide portion 3-g. The frictional resistance is reduced.
FIGS. (a) and (b) correspond to FIGS. 440 to 442 (d) and (e), and a low friction material or a side surface of the groove 3-gi or guide portion 3-g of the apparatus shown in FIG. Roller and ball bearings 5-f and 5-e are provided. FIGS. (C) and (d) correspond to FIGS. 446 to 447 (c) and (b), and the grooves of the apparatus shown in FIG. Low friction material or roller / ball bearings 5-f, 5-e are provided on the side of the 3-gi or guide 3-g, and the guide 3-g slides in the groove 3-gi. The frictional resistance is reduced.
In addition, this side with low friction material and bearing may be provided with a side low friction material or bearing between the guide part of the outer guide type of 10.1.1.1 and the part along the guide part (outer guide part). Conceivable.
383 (c) (d) to 385 are inventions of the outer guide type (see 10.1.1.1.1. (4)).
Claim 244-1-2 is an invention with this side low friction material and bearing (refer to 10.1.1.).
3) Cross shape, T shape, L shape
The shapes of the upper and lower inner guide portions 3-g include a cross shape, a T shape, and an L shape. This shape makes it possible to match the shape arranged in the structure to be seismically isolated.
a) Cross-shaped
In the apparatus shown in FIGS. 440 to 460, the shape of the upper and lower inner guide portions 3-g is a cross-shaped cross.
b) T-shaped
In the apparatus of FIGS. 462 to 466, the shape of the upper and lower inner guide portions 3-g is T-shaped, and the apparatus of FIGS. 462 to 464 is T-shaped of the apparatus of FIGS. 440 to 442. The apparatus shown in FIGS. 465 to 466 is the same as the apparatus shown in FIGS. 446 to 447 in a T shape.
In FIGS. 462 to 466, one of the T-shaped inner guide portions 3-g is short, but both may be the same length.
c) L-shaped
In the apparatus of FIGS. 467 to 471, the shape of the upper and lower inner guide portions 3-g is L-shaped, and the apparatuses of FIGS. 467 to 469 are L-shaped of the apparatuses of FIGS. 440 to 442. The device of FIGS. 470 to 471 is an L-shaped device of the device of FIGS. 446 to 447.
(2) Intermediate sliding part holding sliding combined use type
Claim 244-3-2
A rotation / twist prevention device according to claim 244-3 or a sliding bearing combined type with an intermediate sliding portion in a sliding bearing,
Upper slide member 3-a and intermediate slide member 3-m, intermediate slide member 3-m and lower slide member 3-b (if there are multiple intermediate slide members, intermediate slide members) A rotation / twisting prevention device comprising a sliding member or rolling elements such as rollers, balls 5-f and 5-e as an intermediate sliding portion, and a sliding support with an intermediate sliding portion, and the like It is invention of the seismic isolation structure by.
(3) Restoration type sliding bearing combined use type
Claim 244-3-3
The rotation / twist prevention device according to claim 244-3 or a restoring type sliding bearing combined type in sliding bearing,
Upper slide member 3-a and intermediate slide member 3-m, intermediate slide member 3-m and lower slide member 3-b (if there are multiple intermediate slide members, intermediate slide members) In the middle, put a sliding material or rolling elements such as roller balls 5-f, 5-e as an intermediate sliding part,
Alternatively, the sliding / rolling surface of one of the upper slide member 3-a and the intermediate slide member 3-m, the intermediate slide member 3-m, and the lower slide member 3-b (of the intermediate sliding portion) Both sliding / rolling surfaces are formed in a concave shape such as a V-shaped valley surface or a cylindrical valley surface, a rotation / twisting prevention device, a restoring type sliding bearing, and an invention of a seismic isolation structure thereby It is.
443 to 445 show an intermediate sliding portion between the upper slide member 3-a and the intermediate slide member 3-m and the intermediate slide member 3-m and the lower slide member 3-b of FIGS. 440 to 442. Insert a rolling element such as a sliding material or a roller or a ball, or further provide a sliding / rolling surface of the inner guide portion 3-g or the groove 3-gi of the upper slide member 3-a or the lower slide member 3-b. It has a concave shape such as a V-shaped valley surface or a cylindrical valley surface, and is a sliding bearing having a restoring performance.
Similarly, in FIGS. 448 to 449, the intermediate slide member 3-a and the intermediate slide member 3-m, and the intermediate slide member 3-m and the lower slide member 3-b in FIGS. Sliding material or rolling elements such as roller balls 5-f and 5-e are inserted as sliding parts, or further, the inner guide part 3-g or groove of the upper slide member 3-a or lower slide member 3-b. The sliding / rolling surface of 3-gi is made into a concave shape such as a V-shaped valley surface or a cylindrical valley surface, and a sliding bearing having a restoring performance is obtained.
455 to 457 show an intermediate sliding portion between the upper slide member 3-a and the intermediate slide member 3-m and between the intermediate slide member 3-m and the lower slide member 3-b of FIGS. 446 to 447. Insert a sliding material or rolling elements such as roller balls 5-f, 5-e, or further slide the groove 3-gi into which the inner guide portion 3-g of the intermediate slide member 3-m is inserted. The rolling surface has a concave shape such as a V-shaped valley surface or a cylindrical valley surface, and is a sliding bearing having a restoring performance. In addition, it is also a type for the anti-drawing device (4).
(4) Pull-out prevention device combined type
Claim 244-3-4
A rotation / twist prevention device or a pull-out prevention device combined type in a sliding bearing according to claim 244-3 to claim 244-3-3,
Rotation / twisting prevention device characterized in that the convex shape entering the groove has a hooking portion (or hooking portion) that fits into the groove and cannot be pulled out in the vertical direction. It is an invention of a device, a sliding bearing and a seismic isolation structure.
450 to 454 are examples thereof.
FIG. 450 to FIG. 452 are the same as the rotation / twist prevention device of FIG. 440 to FIG.
The inner guide portion 3-g of the intermediate seismic isolation plate 3-m of the device of FIGS. 440 to 442 is the groove 3-gi of the upper (side) base isolation plate 3-a or the lower (side) base isolation plate 3-b. On the other hand, this is a case where the hook portion (or the hook portion) is fitted and cannot be removed vertically. The inner guide section 3-g has a T-shaped, L-shaped, inverted triangle for the groove 3-gi of the upper (side) base plate 3-a or the lower (side) base plate 3-b. Any shape may be used as long as it has a hooking portion (or hooking portion) that fits into a mold or the like and cannot be removed vertically. The shape of the inner guide portion 3-g in FIGS. 450 to 452 is T-shaped.
FIGS. 453 to 454 also serve as the rotation / twist prevention device and the sliding support pull-out prevention device of FIGS. 446 to 447.
The inner guide portion 3-g of the upper slide member 3-a or the lower slide member 3-b of the apparatus of FIGS. 446 to 447 is hooked to the groove 3-gi of the intermediate slide member 3-m ( Or it is a case where it has been stuck by having a catch part) and cannot be removed vertically.
As the shape of the inner guide portion 3-g, the T-shaped, L-shaped, inverted triangular shape, etc. are fitted into the groove 3-gi of the intermediate slide member 3-m so that it cannot be removed vertically. Any shape having a hook (or hook) may be used. The shape of the inner guide portion 3-g in FIGS. 453 to 454 is a T-shape.
Further, the restoration type sliding bearing combined type (3) of the apparatus shown in FIGS. 443 to 445 and the apparatus shown in FIGS.
The inner guide portion 3-g of the intermediate seismic isolation plate 3-m of the apparatus shown in FIGS. 443 to 445 corresponds to the groove 3-gi of the upper (side) base isolation plate 3-a or the lower (side) base isolation plate 3-b. On the other hand, this is a case where the hook portion (or the hook portion) is fitted and cannot be removed vertically.
The inner guide section 3-g has a T-shaped, L-shaped, inverted triangle for the groove 3-gi of the upper (side) base plate 3-a or the lower (side) base plate 3-b. What is necessary is just a shape which has a hook part (or hook part) so that a type | mold etc. can be fitted and it cannot remove in the up-down direction.
The inner guide portion 3-g of the upper slide member 3-a or the lower slide member 3-b of the apparatus shown in FIGS. 448 to 449 is hooked to the groove 3-gi of the intermediate slide member 3-m. (Or a catching part), and it is a case where it is fitted and cannot be removed vertically.
As the shape of the inner guide portion 3-g, a T-shape, an L-shape, an inverted triangle shape, etc. are fitted into the groove 3-gi of the intermediate slide member 3-m so that it cannot be removed vertically. Any shape having a hook (or hook) may be used.
FIG. 455 to FIG. 457 show the restoration type sliding bearing combined use type of (3) in addition to the pull-out prevention device combined use type device of FIG. 453 to FIG.
FIGS. 472 to 474 do not have the outer guide portion of FIGS. 437 to 439, and the inner guide portion serves as a pull-out preventing member, and the upper (side) base isolation plate 3-a or the lower (side) base isolation plate 3- It is of a type having a hooking part (or hooking part) with respect to b, and in addition to the pulling prevention device combined type device, (3) the restoring type sliding bearing combined type.
In FIGS. 475 to 477, only the inner guide portion of FIGS. 437 to 439 serves as a pull-out preventing member and hooks against the upper (side) base isolation plate 3-a or the lower (side) base isolation plate 3-b. In addition to the outer guide die and the pull-out prevention device combined type, the restoration type sliding bearing combined type device of (3) is used.
10.1.2. Roller type
The roller type
In the rotation / twist prevention device or the sliding bearing according to claim 244,
In the case of a type in which a roller is sandwiched between slide members of an upper slide member, a lower slide member, an intermediate slide member (if there are multiple layers of intermediate slide members, intermediate slide members),
There are a groove type (weak suppression ability) and a gear type (strong suppression ability) as a form that does not cause a shift (angle) due to slip on the roller rolling surface of the roller and the slide member. If there is no deviation, twisting can be suppressed.
10.1.2.1. Anti-rotation and twisting device 3 (groove type)
Claim 244-4 includes
In the rotation / twist prevention device or the sliding bearing according to any one of claims 244 to 244-3-4,
A roller is sandwiched between the slide members of the upper slide member, the lower slide member, and the intermediate slide member (if there are multiple intermediate slide members, the intermediate slide members),
A rotation / twisting prevention device characterized by being provided with a groove on one of the roller and the roller rolling surface of the slide member and a convex portion (guide portion) that enters the groove on the other, and sliding It is the invention of the support and the seismic isolation structure.
FIG. 478 is an example thereof.
Mie (and more than triple) seismic isolation devices / sliding bearing upper (side) isolation plate 3-a, lower (side) isolation plate 3-b, intermediate isolation plate A rail-shaped guide part (convex part) 3-l is formed on the rolling surface of the 3-m roller 5-f, and a groove 5-fl into which the guide part (convex part) 3-l is inserted on the roller 5-f side. If it is provided.
FIG. 478 shows an embodiment in the upper (side) base isolation plate 3-a and the lower (side) base isolation plate 3-b. In the case of the intermediate seismic isolation plate 3-m, rail-shaped guide portions (convex portions) 3-l are provided on the upper surface and the lower surface of the base isolation plate so that the upper surface and the lower surface are orthogonal to each other.
Further, there may be a reverse case in which a guide portion (convex portion) insertion groove is provided on the rolling surface of the roller 5-f and the guide portion (convex portion) is provided on the roller 5-f side.
Furthermore, when there are a plurality of guide portions or grooves with respect to the roller instead of one, the effect is further increased as the distance between the guide portions or grooves is larger.
Instead of the roller, a long sliding member (sliding type intermediate sliding portion) extending over the guide portion or the groove is also possible.
The present invention can prevent not only rotation / twisting but also roller displacement during seismic isolation. Roller slippage means that the roller is inclined with respect to the sliding direction due to slip during seismic isolation, which is prevented (see 4.3. (9)).
10.1.2.2. Anti-rotation / twisting device 4 (gear type)
Claim 244-5 is
In the rotation / twist prevention device or the sliding bearing according to any one of claims 244 to 244-4,
A roller is sandwiched between the slide members of the upper slide member, the lower slide member, and the intermediate slide member (if there are multiple intermediate slide members, the intermediate slide members),
A rotation / twisting prevention device, a sliding bearing, and an exemption provided thereby, comprising a rack on the roller rolling surface of the slide member and teeth (gears) meshing with the rack around the roller. It is an invention of a seismic structure.
FIG. 479 shows an example thereof.
Mie (and more than triple) seismic isolation devices / sliding bearing upper (side) isolation plate 3-a, lower (side) isolation plate 3-b, intermediate isolation plate This is a case where a rack 3-r is provided on the rolling surface of a 3-m roller 5-f, and a gear 5-fr that meshes with the rack 3-r is provided on the roller 5-f side.
The present invention can prevent not only rotation / twisting but also roller displacement during seismic isolation. Roller displacement refers to displacement due to slip during seismic isolation, and prevents the roller from tilting relative to the sliding direction (see 4.3. (8)).
10.1.2.1. For both groove type and 10.2.2.2. Gear type, the multi-layer seismic isolation plate with pull-out prevention (upper / lower connecting slide member / part) prevents the roller slide member from lifting from the roller rolling surface. The effect of preventing twisting is increased.
10.2. Rotation suppression
10.2.1. Suppression of rotation
Claim 245 is an invention related to a seismic isolation structure whose rotation is suppressed by the rotation / twist prevention device described above (10.1).
Fixing device (including fixing device described in 8. or other fixing device for preventing wind vibration) and rotation / twisting prevention device described in 10.1. And the structure supporting the This makes it possible to prevent wind fluctuations with a single fixing device.
In order to minimize the number of fixing devices, preferably one, and to minimize the number of anti-rotation / twisting devices, a structure where the anti-rotation / anti-twisting device is isolated in the center of the structure where the fixing device is isolated. It should be placed around the body.
In general, at least one central part of the structure to be seismically isolated from the fixing device,
It is preferable to arrange at least two anti-rotation / twisting devices at the periphery (diagonal position) of the structure to be seismically isolated.
The term “central part of the structure to be seismically isolated” as used herein refers not only to the center of gravity of the structure to be seismic isolated but also to the central part. It may mean the inside of the periphery of the structure to be seismically isolated (near the center of the structure to be seismically isolated).
The “peripheral part of the structure to be seismically isolated” here also means that the structure to be seismic isolated is outside the position where the fixing device is disposed (close to the periphery of the structure to be seismically isolated). Good (see 8.12. (6)).
10.2.2. Calculation formula for rotation suppression ability
Claims 246 to 246-3 are the seismic isolation structure which is the fixing device and the rotation / twisting prevention device according to claim 245, and the rotation / crossing by the member cross section based on the following rotation suppression capability calculation. The invention relates to a torsion prevention device, and also an invention of a seismic isolation structure.
(1) Rotation suppression capacity calculation formula
In the rotation / twisting prevention device described in 10.1. Above,
The rotation / twist prevention device is composed of an upper slide member, a lower slide member, and an intermediate slide member. The upper slide member is on the structure side to be isolated and the lower slide member is on the structure side to support the structure to be isolated. An intermediate slide member is inserted between them.
The upper slide member allows only parallel movement in the long side direction or the short side direction due to the relationship between the intermediate slide member and the lower slide member, and the lower slide member depends on the relationship between the intermediate slide member and the upper slide member. Only parallel movement in the long side direction or short side direction is allowed.
Assuming that the plane on which the rotation / twisting prevention device for the structure to be isolated is installed is a rigid floor, the structure to be isolated and the structure to be isolated from the time rotation occurs due to wind pressure until the rotation is suppressed A movement with a uniform allowable rotation angle φ occurs between the structure supporting the body and the movement due to the rotation angle φ is decomposed into a parallel movement in the long side direction and a short side direction and a rotation. The rotation / twist prevention device causes a shift by the amount of parallel movement until the rotation suppression works, and the length l of each slide member (which the slide parts engage with each other) is the initial state when the rotation suppression actually works. The function is obtained by subtracting the amount of translation due to the rotation angle φ from l.
At this time, the dimensions of each part
10.1.1.1. With rotation / twist prevention device 1 (outer guide type)
Member width of the slide member to be inserted inside: t
The length of each slide member (the slide parts hang on each other): l
When the allowable rotation angle is reached, the length of the upper slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l1
When the allowable rotation angle is reached, the length of the lower slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l2
Clearance (one side): d (hereinafter the same)
age,
10.1.1.2. With rotation / twist prevention device 2 (inner guide type)
Inner guide width: t
Width of groove into which inner guide portion is inserted: (t + 2d)
Length with which the inner guide part and the groove into which the inner guide part is inserted are engaged: l
When the allowable rotation angle is reached, the length of the upper slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l1
When the allowable rotation angle is reached, the length of the lower slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l2
Then, the rotation angle φ1 between the upper slide member and the intermediate slide member, the rotation angle φ2 between the lower slide member and the intermediate slide member,
φ1 = 2d / l1 (1)
φ2 = 2d / l2 (2)
φ1 + φ2 = φ (3)
I can do it anyway.
When the distance from the fixing device to each device is r, and the angle from the fixing device based on the long side or the short side of the plane where the rotation / twist prevention device is provided to the rotation / twist prevention device is γ,
l1 = l−r ・ φ ・ | cosγ | (4)
l2 = l−r ・ φ ・ | sinγ | (5)
(| Cosγ | indicates the absolute value of cosγ, | sinγ | indicates the absolute value of sinγ. Depending on the reference line, cosγ and sinγ may be interchanged).
At this time, from equations (1) to (5),
2 ・ d ・ {1 / (l−r ・ φ ・ | cosγ |) + 1 / (l−r ・ φ ・ | sinγ |)} = φ (6)
From this, the allowable rotation angle φ is obtained, and φ is a sufficiently small value.
φ ≒ 4 ・ d ・ l / (l ^ 2 + 2 ・ d ・ r) ...... (7)
Can be approximated.
Here, for example, assuming that a rotation / twist prevention device of l = 300 mmd = 0.5 mm is arranged on a plane corner and a midpoint of four sides on a plane having a long side of 10 m and a short side of 7.5 m, φ is 7 It fits in the range of about / 1000 to 7.4 / 1000. This is considered to be a difference in the range actually absorbed by the deflection of the base.
Assuming that the plane on which the rotation / twist prevention device is installed is a rigid floor, the rotation angle φ is the same for all rotation / twist prevention devices. When the allowable rotation angle is reached, the length of the upper slide member or lower slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other) is small.
Here, the length of the upper slide member (upper seismic isolation plate) or lower slide member (lower seismic isolation plate) of the rotation / twist prevention device placed on the outer periphery is given in consideration of the amount of movement due to the rotation angle φ. If this is the case (see the lower and upper slide member extension type), when the allowable rotation angle is reached in this device, the length of the upper slide member or lower slide member and the intermediate slide member (the slide portions hang on each other) is the intermediate portion. It is determined only by the length of the upper and lower guide slide portions of the slide member, and can always be set to l.
Alternatively, the rotation / twisting prevention device installed near the outer peripheral portion is installed near the center by taking 1 larger or d smaller than other devices installed elsewhere. Even when the allowable limit of the rotation angle is reached before the other device, the rotation can be suppressed by the outer peripheral device, and the member cross section can be reduced accordingly.
10.1.2.1. With rotation / twist prevention device 3 (groove type)
Roller radius: R
Width of guide portion on roller rolling surface (or roller surface): t
Height from roller rolling surface (or roller surface) to tip of guide part: h
Width of groove provided on roller (or roller rolling surface): (t + 2d)
The length of the string cut by the straight line formed by the tip position of the guide section of the circle formed by the roller cross section (or the length of the string cut by the straight line formed by the roller rolling surface formed by the guide section): l
When the roller has a groove: l = 2 × (R ^ 2- (Rh) ^ 2) ^ 0.5
When the roller has a guide: l = 2 × ((R + h) ^ 2-R ^ 2) ^ 0.5
Then,
The rotation angle between the upper slide member and the intermediate slide member and the rotation angle between the lower slide member and the intermediate slide member are the position of the rotation / twisting prevention device with respect to the rotation angle φ when the upper and lower slide members are aligned vertically. Is φ / 2 regardless of
l ・ tan (φ / 2) + t / cos (φ / 2) = t + 2d (8)
The relationship is established.
If φ is set to be very small, t / l should not be excessive.
φ = 4d / l (9)
Can be approximated.
The case where there are a plurality of combinations of guide portions and grooves in the rotation / twist prevention device 2 (inner guide type) and the rotation / twist prevention device 3 (groove type) is as follows.
If the relationship between t, d, and l is the same for each guide and groove,
Distance from the outer surface to the outer surface of the two guide portions located at the extreme ends: t ′
Distance from the outer surface to the outer surface of the two grooves at the end: (t ′ + 2d)
And t ′ is regarded as the total t, and the total allowable rotation angle φ ′ is calculated. However, at this time, t ′ / l increases depending on the shape, and may not be sufficiently approximated by the above approximate expression.
When the relationship between t, d, and l is different for each guide portion and groove, the allowable rotation angle for each guide portion and groove (when there are three or more combinations of guide portions and grooves, Among the allowable rotation angles by combination), the smallest φ becomes the overall φ.
10.2.2.2. Regarding the rotation / twist prevention device 4 (gear type), the allowable rotation angle φ is assumed to be 0 because no slip occurs due to the mechanism.
(2) Member cross-section calculation
When the rotation / torsion prevention device is placed in a rectangular flat structure that is isolated and the fixing device is placed in the center of the structure that is isolated, the rotation / twisting of this surface is suppressed. The cross section of the member is calculated.
It is assumed that the wind pressure F acts on the pressure receiving surface of the structure to be seismically isolated, thereby generating a rotational moment M around the fixing device.
With this F and M, the structure to be isolated is rotated by the allowable rotation angle φ, but when the rotation angle φ is reached, the rotation / twist prevention device acts to suppress further rotation.
At this time, a horizontal force F ′ and a rotational moment M ′ are generated in each device by the wind pressure F and the rotational moment M.
Assuming that the plane is a rigid floor, if the rotational moment M around the fixing device is controlled by the rotation / torsion prevention device n, the M is evenly distributed to each rotation / twist prevention device regardless of the position. M ′ borne by each rotation / twist prevention device is obtained by dividing the entire rotation moment M into n equal parts. When r is the distance from the fixing device to the rotation / twist prevention device, F ′ and M ′ that the rotation / twist prevention device bears are:
M '= M / n (10)
F '= M' / r = M / (n ・ r) (11)
It becomes.
The cross section of the member is calculated for the load P applied to the member of the rotation / twist prevention device that bears these.
1) Anti-rotation / twisting device 1 (outside guide type)
FIG. 436 (a) is an embodiment relating to the rotation / twist prevention device 1 (outer guide type, described in claim 244-2) of the invention of claim 246, and FIG. ) To 434 (d) and 435 (f) show the vertical guide slide member 3-g.
Based on the load P acting on the guide portion 3-d of the upper and lower guide slide member / part, the bending stress, shear stress, and deflection angle are examined, and the member cross section is calculated.
The guide portion 3-d (length h, width b, thickness t) protruding from the intermediate slide member (upper / lower guide slide member) 3-g is regarded as a cantilever. Here, h is the protruding length of the guide portion 3-d, and t is the thickness of the guide portion 3-d.
b shows an intermediate slide member (guide portion of the vertical guide slide member) 3-d, an upper slide member (upper seismic isolation plate) 3-a, and a lower slide member (lower seismic isolation plate) 3-b, This is the width of the portion that rotates by the angles φ1 and φ2 and contacts the intermediate slide member (guide portion of the upper and lower guide slide members) 3-d. In some cases, the corner of this portion is chamfered in advance at angles φ1 and φ2 so that the length of the portion corresponding to the hypotenuse is b, and a contact portion is provided.
FIGS. 436 (b) and (c) show an upper slide member (upper seismic isolation plate) 3-a, a lower slide member (lower seismic isolation plate) 3-b, and an intermediate slide member (upper and lower guide slide member) 3. From the relationship with -g, b is shown when chamfering is performed.
a. Bending
When the rotation / twist prevention device bears the horizontal force F ′ and the rotation moment M ′, the load P acting on the upper / lower guide slide member / guide part 3-d is the maximum.
P = M '/ (l-r · φ) + F' / 2 (12)
It is.
When bending moment Mb = P · h and section modulus Z = b · t ^ 2/6, the bending stress σ of the cantilever beam of the upper and lower guide slide member / guide part 3-d is the short-term allowable bending of steel For stress fb
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the thickness t of the cross section can be calculated using equation (7).
Figure 2005240817
It is necessary to be.
b. Shear
When shear force Q = P and cross-sectional area A = b ・ t, the shear stress τ of the cantilever beam of the upper and lower guide slide member / part guide part 3-d is the short-term allowable shear stress fs of steel
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the thickness t of the cross section can be calculated using equation (7).
Figure 2005240817
It is necessary to be.
c. Deflection angle
The maximum value δ of the deflection angle of the cantilever beam of the guide part 3-d of the vertical guide slide member / part by P is the allowable deflection when the Young's modulus E and the secondary moment of inertia I = bt ^ 3/12. If the angle α
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the thickness t of the cross section can be calculated using equation (7).
Figure 2005240817
It is necessary to be.
Here, as an example, a case is assumed in which a wind pressure of F = 10 tf is applied as an evenly distributed load to one half of a pressure receiving surface including a long side with respect to a planar structure having a long side of 10 m and a short side of 7.5 m. At this time, the rotational moment M around the fixing device is 25 tf · m.
When a total of eight rotation / twist prevention devices are provided on this plane at the corners of the plane and the midpoints of the four sides to suppress rotation, the shortest distance from the center of rotation to the rotation / twist prevention device is used in this example. Since the distance is 3.75 m, in equations (10) to (11), M = 25 tf · m, n = 8, r = 3.75 m, and the maximum value of F ′ borne by the rotation / twist prevention device and M ′ is ,
M '= 25/8 = 3.125 tf ・ m = 312.5tf ・ cm …… (16)
F '= M' / 3.75 = 0.83 tf (17)
It becomes.
Considering the case of l = 50cm, h = 3cm, b = 6cm,
<bending>
From fb = 2.4, from equation (13 ') and equations (16) to (17)
Figure 2005240817
<Shear>
As fs = fb / 3 ^ 0.5 = 1.39, from (14 ') and (16)-(17)
Figure 2005240817
<Deflection angle>
E = 2.1 × 10 ^ 3 tf / cm ^ 2, α = 1/250, from (15 '), (16)-(17)
Figure 2005240817
From the formulas (18) to (20), eight or more rotation / twisting prevention devices of l = 50 cm or more, h = 3 cm or less, b = 6 cm or more are arranged at the corners and four sides of the plane, t = 3 cm It can be said that the above will keep it.
2) Rotation / twist prevention device 2 (inner guide type)
FIGS. 437 to 457 are the inventions of claim 246. 10.1.1.2. Rotation / twisting prevention device 2 (inner guide type, claims 244-3 to 244-3-4) (Example 1),
The combination of the guide part and the groove is one pair between the upper slide member 3-a and the intermediate slide member, and between the lower slide member 3-b and the intermediate slide member 3-m. This is the case where the inner guide portion 3-g has grooves 3-gi in the upper slide member 3-a and the lower slide member 3-b, respectively.
From the load P acting on the inner guide portion 3-g of the intermediate slide member, the bending stress, shear stress, and deflection angle are examined, and the member cross section is calculated.
The inner guide portion 3-g of the intermediate slide member is regarded as a cantilever having a length h, a width b, and a thickness t.
b indicates that the upper slide member (upper seismic isolation plate) 3-a and the lower slide member (lower seismic isolation plate) 3-b are rotated by angles φ1 and φ2, respectively, with respect to the intermediate slide member 3-m. Each groove 3-gi is the width of the portion in contact with the inner guide portion 3-g of the intermediate slide member 3-m. In some cases, the corner of this portion is chamfered in advance at angles φ1 and φ2 so that the length of the portion corresponding to the hypotenuse is b, and a contact portion is provided.
a. Bending
When the rotation / twist prevention device bears the horizontal force F ′ and the rotation moment M ′, the load P acting on the inner guide portion 3-g of the intermediate slide member is the maximum.
P = M '/ (l-r · φ) + F' / 2 (12)
It is.
When bending moment Mb = P · h and section modulus Z = b · t ^ 2/6, the bending stress σ of the above cantilever is relative to the short-term allowable bending stress ƒb of steel
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the thickness t of the cross section can be calculated using equation (7).
Figure 2005240817
It is necessary to be.
b. Shear
When shearing force Q = P and cross-sectional area A = b · t, the shear stress τ of the above cantilever is relative to the short-term allowable shear stress fs of steel.
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the thickness t of the cross section can be calculated using equation (7).
Figure 2005240817
It is necessary to be.
c. Deflection angle
The maximum deflection angle δ of the above cantilever beam due to P is the allowable deflection angle α when the Young's modulus E and the secondary moment of inertia I = bt ^ 3/12 of the steel material.
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the thickness t of the cross section is
Figure 2005240817
It is necessary to be.
As an example, 10.2.2. (2) 1) Assuming that the rotation / twist prevention device 1 (outer guide type) is the same, F '= 0.83tf, M' = 312.5tf · m, n = 8, r = 3.75m, l = 50cm, h = 3cm, b = 6cm
<bending>
As fb = 2.4, from the equations (16) to (17) and (21 ')
Figure 2005240817
<Shear>
From fs = fb / 3 ^ 0.5 = 1.39, from equations (16) to (17) and (22 ')
Figure 2005240817
<Deflection angle>
E = 2.1 × 10 ^ 3 tf / cm ^ 2, α = 1/250, and from equations (16) to (17) and (22 ')
Figure 2005240817
From Eqs. (24) to (26), eight or more rotation / twisting prevention devices of l = 50 cm or more, h = 3 cm or less, b = 6 cm or more are arranged at the corners and four sides of the plane, t = 3 cm It can be said that the above will keep it.
3) Rotation / twist prevention device 3 (groove type)
FIG. 478 is an embodiment of the invention of claim 246-2, and relates to 10.1.2.1. Rotation / twist prevention device 3 (groove type, claim 244-4).
The upper slide member, the lower slide member, and the intermediate slide member have a rail-shaped guide portion 3-l on the rolling surface of the roller 5-f and a groove 5-fl into which the guide portion 3-l is inserted into the roller 5-f. , Respectively.
From the groove 5-fl inserted by the guide section 3-l of the roller 5-f, the bending stress, shear stress, and deflection angle are examined from the load P acting on each rail-shaped guide section 3-l. Calculate.
The rail-shaped guide portion 3-l is considered as a cantilever having a length h, a width l, and a thickness t.
a. Bending
When the rotation / twist prevention device bears the horizontal force F ′ and the rotation moment M ′, the load P acting on the rail-shaped guide portion 3-l is the maximum.
P = M '/ (2 · l) + F' / 4 …… (12 ')
It is.
When bending moment Mb = P · h and section modulus Z = l · t ^ 2/6, the bending stress σ of the above cantilever is relative to the short-term allowable bending stress of steel material fb
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the thickness t of the cross section is
t ≧ {6 ((M '/ (2 · l) + F' / 4) · h / (l · fb)} ^ 0.5 …… (27 ')
It is necessary to be.
b. Shear
When shearing force Q = P and cross-sectional area A = l · t, the shear stress τ of the above cantilever is relative to the short-term allowable shear stress fs of steel.
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the thickness t of the cross section is
t ≧ 3/2 ・ (M '/ (2 ・ l) + F' / 4) / (l ・ fs) ...... (28 ')
It is necessary to be.
c. Torsional shear
When shearing force Q = P, cross-sectional area A = l · t, and torsional moment MT = M '/ 4, the torsional shear stress τ' with respect to the rectangular cross section (side length l, t) of the above cantilever is The coefficient determined by the ratio of the two sides is β, and is considered as the sum of the average shear stress τ ″ of the portion where the torsional shear stress is applied.
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the thickness t of the cross section is
t ≧ [(M '/ (2 · l) + F' / 4) / l + {((M '/ (2 · l) + F' / 4) / l) ^ 2 + M '· fs / (β · l)} ^ 0.5] / (2 · fs) …… (29 ')
It is necessary to be.
d. Deflection angle
The maximum deflection angle δ of the above cantilever beam is the Young's modulus E of steel material and the moment of inertia of the cross section I = lt ^ 3/12.
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the thickness t of the cross section is
t ≧ {6 ・ (M '/ (2 ・ l) + F' / 4) ・ h ^ 2 / (E ・ l ・ α)} ^ (1/3) …… (30 ')
It is necessary to be.
As an example, 10.2.2. (2) 1) Assuming that the rotation / twist prevention device 1 (outer guide type) is the same, F '= 0.83tf, M' = 312.5tf · cm, n = 8, R = 7cm, h = 3cm, l = 2 × (R ^ 2- (Rh) ^ 2) ^ 0.5 = 1.11.49cm,
<bending>
From f16 = (17) and (27 '), fb = 2.4
Figure 2005240817
<Shear>
As fs = fb / 3 ^ 0.5 = 1.39, from equations (16) to (17) and (28 ')
Figure 2005240817
<Torsional shear>
From fs = 1.39 and β = 0.25, from equations (16)-(17) and (29 ')
Figure 2005240817
<Deflection angle>
E = 2.1 × 10 ^ 3 tf / cm ^ 2, α = 1/250, (16)-(17), (30 ')
Figure 2005240817
From Eqs. (31) to (34), if eight or more rotation / twisting prevention devices with R = 7cm or more and h = 3cm or less are arranged at the corners and four sides of the plane, and t = 4.9cm or more It can be said to keep.
4) Anti-rotation / twisting device 4 (gear type)
FIG. 479 shows an embodiment of the invention of claim 246-3, and relates to 10.1.2.2. Rotation / twist prevention device 4 (gear type, claims 244-5).
This is a case where there are two pairs of guide portions and grooves between the upper slide member and the intermediate slide member, and between the lower slide member and the intermediate slide member.
Due to the load P acting on one set of the rack 3-r provided on the rolling surface of the roller 5-f and the gear 5-fr meshed with the rack 3-r provided on the roller 5-f,
Bending stress when rack 3-r and gear 5-fr teeth are considered as cantilever beams, tooth surface when rack 3-r and gear 5-fr are in contact with two tooth surfaces as contact 2-cylinder Examine the strength and calculate the cross-section of the member.
a. Bending
When the rotation / twist prevention device bears the horizontal force F ′ and the rotation moment M ′, the load P acting on the rack 3-r and the gear 5-fr meshing with the rack 3-r is the maximum.
P = M '/ (2 · b) + F' / 4 …… (12 '')
It is.
The bending stress σF of the tooth root of the rack 3-r and the gear 5-fr is the tangential load P on the meshing pitch circle, the module m of the rack 3-r and the gear 5-fr, and the tooth width b. For allowable root bending stress fF
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the tooth width b is
b ≧ [F '/ 8 + {(F' / 4) ^ 2 + 2 ・ M '・ FG} ^ 0.5 / 2] / FG
FG = (fF ・ m ・ cosα) / (Y ・ Yε ・ Ks ・ KA ・ Kv ・ Kβ) ...... (35 ')
It is necessary to be.
Where α: meshing pressure angle
Y: Tooth profile coefficient
Yε: Contact ratio coefficient
Ks: Notch coefficient
KA: Usage factor
KV: Dynamic load factor
Kβ: tooth contact coefficient
b. Tooth surface strength
The contact stress (Hertz stress) σH of the two tooth surfaces contacting the rack 3-r and the gear 5-fr is the tangential load P on the meshing pitch circle, the meshing pitch circle diameter dω of the rack 3-r and the gear 5-fr, When the tooth width b and the tooth number ratio u are set, the allowable Hertz stress limit fH
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the tooth width b is
b ≧ [F '/ 8 + {(F' / 4) ^ 2 + 2 ・ M '・ HG} ^ 0.5 / 2] / HG
HG = (fH ・ dω ・ u) / {ZH ・ ZE ・ SH ・ (u + 1)} …… (36 ')
It is necessary to be.
However, ZH = 2 / (sin (2 ・ α)) ^ 0.5
ZE = (0.35 ・ E1 ・ E2 / (E1 + E2)) ^ 0.5
E1, E2: Longitudinal elastic modulus of material of rack 3-r and gear 5-fr
KA: Usage factor
KV: Dynamic load factor
Kβ: tooth contact coefficient
SH: Safety factor
As an example, 10.2.2. (2) 1) Assuming the same planar shape and load as in the case of the rotation / twist prevention device 1 (outer guide type), the rotation / twist prevention device is placed on the corners and four sides of the plane. A total of 20 units are provided to suppress rotation. Assuming that the shortest distance from the center of rotation to the rotation / twist prevention device is 3.75 m, in equations (10) to (11), M = 25 tf · m, n = 20, r = 3.75 m, which is a burden on the rotation / twist prevention device. The maximum value of F 'and M'
M '= 25/20 = 1.25 tf ・ m = 125tf ・ cm ...... (37)
F '= M' / 3.75 = 0.33 tf (38)
It becomes.
Considering the case of dω = 9.6cm, m = 0.5cm,
<bending>
When fF = 3.3, α = 20 °, Y = 2.6, Yε = 1, Ks = 1, KA = 1, KV = 1.2, Kβ = 1, equations (37) to (38), equations (35 ′) Than
Figure 2005240817
<Tooth surface strength>
fH = 8.1, α = 20 °, E1 = E2 = 2100, KA = 1, KV = 1.2, Kβ = 1, SH = 1.2, and from equations (37) to (38) and (36 ')
Figure 2005240817
From equations (39) to (40), if 20 or more rotation / twist prevention devices with R = 9.6cm or more and module 5mm or more are arranged at the corners and 4 sides of the plane and b = 11.3cm or more, It can be said to keep.
As described above, by arranging more than the necessary number of rotation / twisting prevention devices with the above-mentioned cross section for one fixing device, neither rotation nor displacement due to wind pressure occurs, and wind sway during strong wind does not occur.
10.3. Torsional vibration suppression
10.3.1. Torsional vibration suppression
(1) Combined use of spring-type restoration device, oil damper, etc.
Claim 247 is an invention relating to a seismic isolation structure that suppresses torsional vibration by installing the rotation / torsion prevention device according to 10.1.
Spring-type restoring device such as laminated rubber, or damping device such as viscous damper / oil damper, that is, the structure's own weight to be seismically isolated x friction coefficient = damping not caused by friction type damper (friction type damping / suppressing device) In a seismic isolation structure using a general device, a rotation / twist prevention device is provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated. This enables torsional vibration correction.
Furthermore, if the effect of suppressing twisting by the rotation / twisting prevention device is to be increased, it is arranged as far as possible (at the diagonal position) of the structure to be seismically isolated (necessary to use the lower upper slide member extension type). If you want to keep it to the minimum number, place at least two diagonally around the structure to be seismically isolated.
(2) Combined use with fixing devices
In the seismic isolation structure for installation of the fixing device, the rotation / torsion prevention device according to 10.1. (Claims 243 to 244-5) supports the structure to be isolated and the structure to be isolated. Provided between the structure and the structure.
As a result, it is possible to suppress twisting around the fixing device until the base is isolated and torsion immediately after the base is isolated.
Claim 248 is an invention of the seismic isolation structure.
(3) Combined use with multiple fixing devices
Non-interlocking type (combination is also possible because of increased stability even with interlocking type) By using a combination of multiple fixing devices and the rotation / twisting prevention device described in 10.1.
Instability due to seismic isolation in the case of an earthquake-operated fixing device that does not release the fixing device at the same time during an earthquake is solved by a rotation / torsion prevention device, which increases the safety of wind sway suppression during wind. Because there are multiple fixing devices that are not interlocked, there will be a time difference in the release of the fixing device in the event of an earthquake, and the fixing device at a position that is not the center of gravity position will not be released until the end, which will cause twisting However, this is because the structure that is isolated from the torsional vibration and the rotational motion is not fixed by the rotation / torsion prevention device, and the isolation is started smoothly when the fixing device is released.
In addition, in the case of a wind-operated type fixing device that does not fix the fixing device at the same time in the wind, or instability such as rotation caused by the wind when not all of them are fixed, use a rotation / twisting prevention device (see 8.12. (7)). .
Claim 248-2 is the invention.
10.3.2. Torsional vibration suppression capacity calculation formula
Claims 249 to 249-3 are inventions related to a rotation / twist prevention device using a member cross section based on the following torsional vibration suppression capability calculation, and are inventions of seismic isolation structures based thereon.
(1) Torsion suppression capacity calculation formula
In the rotation / twisting prevention device described in 10.1.
The rotation / twist prevention device is composed of an upper slide member, a lower slide member, and an intermediate slide member. The upper slide member is on the structure side to be isolated and the lower slide member is on the structure side to support the structure to be isolated. An intermediate slide member is inserted between them.
The upper slide member allows only parallel movement in the long side direction or the short side direction due to the relationship between the intermediate slide member and the lower slide member, and the lower slide member depends on the relationship between the intermediate slide member and the upper slide member. Only parallel movement in the long side direction or short side direction is allowed.
From the above structure, the structure to be seismically isolated is allowed to move only in the long side direction and the short side direction with respect to the structure supporting the structure to be seismically isolated.
Assuming that the plane where the rotation / torsion prevention device for the structure to be isolated is installed is a rigid floor, the rotational moment about the rigid center of the base isolation device layer due to the force acting on the center of gravity of the structure to be isolated Between the structure that is isolated and the structure that supports the structure that is to be isolated, due to the twisting caused by the twist, the movement with a uniform allowable rotation angle φ occurs, Since the movement by the rotation angle φ is broken down into the parallel movement in the long side direction and the short side direction and the rotation, the rotation / twist prevention device causes a shift of the parallel movement until the rotation suppression works, and each slide The length l of the member (interacting with each other of the slide portions) functions by subtracting the amount of translation due to the rotation angle φ from the initial state l when rotation suppression actually works.
At this time, the dimensions of each part
10.1.1.1. With rotation / twist prevention device 1 (outer guide type)
Member width of the slide member to be inserted inside: t
The length of each slide member (the slide parts hang on each other): l
When the allowable rotation angle is reached, the length of the upper slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l1
When the allowable rotation angle is reached, the length of the lower slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l2
Clearance (one side): d (hereinafter the same)
age,
10.1.1.2. With rotation / twist prevention device 2 (inner guide type)
Inner guide width: t
Width of groove into which inner guide portion is inserted: (t + 2d)
Length with which the inner guide part and the groove into which the inner guide part is inserted are engaged: l
When the allowable rotation angle is reached, the length of the upper slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l1
When the allowable rotation angle is reached, the length of the lower slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l2
Then, the rotation angle φ1 between the upper slide member and the intermediate slide member, the rotation angle φ2 between the lower slide member and the intermediate slide member,
φ1 = 2d / l1 (1)
φ2 = 2d / l2 (2)
φ1 + φ2 = φ (3)
I can do it anyway.
When the distance from the rigid core of the seismic isolation device layer to each device is r, and the angle from the rigid core to each rotation / twist prevention device based on the long side or the short side of the plane on which the rotation / twist prevention device is provided is γ,
l1 = l−r ・ φ ・ | cosγ | (4)
l2 = l−r ・ φ ・ | sinγ | (5)
(| Cosγ | indicates the absolute value of cosγ, | sinγ | indicates the absolute value of sinγ. Depending on the reference line, cosγ and sinγ may be interchanged).
At this time, from equations (1) to (5),
2 ・ d ・ {1 / (l−r ・ φ ・ | cosγ |) + 1 / (l−r ・ φ ・ | sinγ |)} = φ (6)
From this, the allowable rotation angle φ is obtained, and φ is a sufficiently small value.
φ ≒ 4 ・ d ・ l / (l ^ 2 + 2 ・ d ・ r) ...... (7)
Can be approximated.
Here, for example, on a plane with a long side of 10m and a short side of 7.5m, an anti-rotation / twisting device with l = 300mmd = 0.5mm is placed at the corners of the plane and the midpoints of the four sides, so Assuming that is in the center of the plane, φ falls within the range of about 7/1000 to 7.4 / 1000. This is considered to be a difference in the range actually absorbed by the deflection of the base.
Assuming that the plane on which the rotation / twist prevention device is installed is a rigid floor, the rotation angle φ is the same for all rotation / twist prevention devices. When the allowable rotation angle is reached, the length of the upper slide member or lower slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other) is small.
Here, the length of the upper slide member (upper seismic isolation plate) or lower slide member (lower seismic isolation plate) of the rotation / twist prevention device placed on the outer periphery is given in consideration of the amount of movement due to the rotation angle φ. If this is the case (refer to the lower and upper slide member extension type), when the allowable rotation angle is reached in this device, the length of the upper slide member or lower slide member and the intermediate slide member (the slide portions hang on each other) is intermediate. It is determined only by the length of the upper and lower guide slide portions of the partial slide member, and can always be l.
Alternatively, the rotation / twisting prevention device installed near the outer peripheral portion is installed near the center by taking 1 larger or d smaller than other devices installed elsewhere. Even when the allowable limit of the rotation angle is reached before the device, twisting can be suppressed by the outer peripheral device, and the member cross section can be reduced accordingly.
10.1.2.1. With rotation / twist prevention device 3 (groove type)
Roller radius: R
Width of guide portion on roller rolling surface (or roller surface): t
Height from roller rolling surface (or roller surface) to tip of guide part: h
Width of groove provided on roller (or roller rolling surface): (t + 2d)
The length of the string cut by the straight line formed by the tip position of the guide section of the circle formed by the roller cross section (or the length of the string cut by the straight line formed by the roller rolling surface formed by the guide section): l
When the roller has a groove: l = 2 × (R ^ 2- (Rh) ^ 2) ^ 0.5
When the roller has a guide: l = 2 × ((R + h) ^ 2-R ^ 2) ^ 0.5
Then,
The rotation angle between the upper slide member and the intermediate slide member and the rotation angle between the lower slide member and the intermediate slide member are the position of the rotation / twisting prevention device with respect to the rotation angle φ when the upper and lower slide members are aligned vertically. Is φ / 2 regardless of
l ・ tan (φ / 2) + t / cos (φ / 2) = t + 2d (8)
The relationship is established.
If φ is set to be very small, t / l should not be excessive.
φ = 4d / l (9)
Can be approximated.
The case where there are a plurality of combinations of guide portions and grooves in the rotation / twist prevention device 2 (inner guide type) and the rotation / twist prevention device 3 (groove type) is as follows.
If the relationship between t, d, and l is the same for each guide and groove,
Distance from the outer surface to the outer surface of the two guide portions located at the extreme ends: t ′
Distance from the outer surface to the outer surface of the two grooves at the end: (t ′ + 2d)
And t ′ is regarded as the total t, and the total allowable rotation angle φ ′ is calculated. However, at this time, t ′ / l increases depending on the shape, and may not be sufficiently approximated by the above approximate expression.
When the relationship between t, d, and l is different for each guide portion and groove, the allowable rotation angle for each guide portion and groove (when there are three or more combinations of guide portions and grooves, Among the allowable rotation angles by combination), the smallest φ becomes the overall φ.
10.2.2.2. Regarding the rotation / twist prevention device 4 (gear type), the allowable rotation angle φ is assumed to be 0 because no slip occurs due to the mechanism.
(2) Member cross-section calculation
By disposing the rotation / torsion prevention device in the periphery of the structure to be isolated, the torsional vibration at the time of the isolation can be suppressed even in the isolation structure having the center of gravity deviated from the rigid center.
If the center of gravity of the seismic isolation structure and the stiffness of the seismic isolation device layer (center of resistance) are misaligned, such as when equipped with a friction generator such as a damper or sliding bearing to suppress displacement, Torsional vibration occurs due to the difference in resistance from ordinary bearings during an earthquake.
Here, by providing the rotation / twist prevention device in the periphery of the structure to be seismically isolated, rotation beyond the rotation angle φ allowed by the rotation / twist prevention device is suppressed, and the displacement is only in the long side direction and the short side direction. Allowed torsional vibration correction becomes possible.
Further, regarding the arrangement of a friction generating device such as a sliding bearing that causes torsional vibrations, there is no problem no matter where it is arranged in the plane.
When the rotation / torsion prevention device is placed on a rectangular plane isolated structure against the center of gravity of the structure to be isolated and the rigidity of the seismic isolation device layer, the rotation / twisting of this surface is suppressed. The cross-section of the member to be used is calculated.
It is assumed that a rotational moment M about the rigid center is generated by the force F acting on the center of gravity.
With this F and M, the structure to be isolated is rotated by the allowable rotation angle φ, but when the rotation angle φ is reached, the rotation / twist prevention device acts to suppress further rotation.
At this time, a horizontal force F ′ and a rotational moment M ′ are generated in each device by the force F and the rotational moment M acting on the center of gravity.
Assuming that the plane is a rigid floor, if the rotational moment M around the rigid center of the seismic isolation device layer is twisted by the rotation / torsion prevention device n, M is equal to each rotation / twist prevention device regardless of the position. Therefore, M ′ borne by each rotation / twist prevention device is the total rotation moment M divided into n equal parts.
When the distance from the rigid center of the seismic isolation device layer to the rotation / twist prevention device is r, F ′ and M ′ that the rotation / twist prevention device bears are:
M '= M / n (10)
F ′ = M ′ / r = M / (n · r) (11)
It becomes.
The cross section of the member is calculated for the load P applied to the member of the rotation / twist prevention device that bears these.
1) Anti-rotation / twisting device 1 (outside guide type)
FIG. 436 (a) is an embodiment relating to the rotation / twisting prevention device 1 (outer guide type, described in claim 244-2) of the invention of claim 249, and FIG. 433 (a). ) To 434 (d) and 435 (f) show the vertical guide slide member 3-g.
From the load P acting on the guide portion 3-d of the upper and lower guide slide members, the bending stress, shear stress, and deflection angle are examined and the member cross section is calculated.
The guide portion 3-d (length h, width b, thickness t) protruding from the intermediate slide member (upper / lower guide slide member 3-g) is regarded as a cantilever. Here, h is the protruding length of the guide portion 3-d, and t is the thickness of the guide portion 3-d.
b shows the intermediate slide member 3-m with the upper slide member (upper seismic isolation plate) 3-a and the lower slide member (lower seismic isolation plate) 3-b rotated by angles φ1 and φ2, respectively. This is the width of the portion that comes into contact with the slide member (the guide portion 3-d of the vertical guide slide member). In some cases, the corner of this portion is chamfered in advance at angles φ1 and φ2 so that the length of the portion corresponding to the hypotenuse is b, and a contact portion is provided.
FIGS. 436 (b) and (c) show an upper slide member (upper seismic isolation plate) 3-a and a lower slide member (lower seismic isolation plate) 3-b, and an intermediate slide member (upper and lower guide slide member) 3. From the relationship with -g, b is shown when chamfering is performed.
a. Bending
When the rotation / twist prevention device bears the horizontal force F ′ and the rotation moment M ′, the load P acting on the upper / lower guide slide member / guide part 3-d is the maximum.
P = M '/ (l-r · φ) + F' / 2 (12)
It is.
When bending moment Mb = P · h and section modulus Z = b · t ^ 2/6, the bending stress σ of the cantilever beam of the upper and lower guide slide member / guide part 3-d is the short-term allowable bending of steel For stress fb
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the thickness t of the cross section can be calculated using equation (7).
Figure 2005240817
It is necessary to be.
b. Shear
When shear force Q = P and cross-sectional area A = b ・ t, the shear stress τ of the cantilever beam of the upper and lower guide slide member / part guide part 3-d is the short-term allowable shear stress fs of steel
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the thickness t of the cross section can be calculated using equation (7).
Figure 2005240817
It is necessary to be.
c. Deflection angle
The maximum value δ of the deflection angle of the cantilever beam of the guide part 3-d of the vertical guide slide member / part by P is the allowable deflection when the Young's modulus E and the secondary moment of inertia I = bt ^ 3/12. If the angle α
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the thickness t of the cross section can be calculated using equation (7).
Figure 2005240817
It is necessary to be.
Here, as an example, assume that a wind pressure of F = 10tf is applied as an equally distributed load to one half of the pressure-receiving surface including the long side for a planar structure with a long side of 10m and a short side of 7.5m. At this time, the rotational moment M around the fixing device is 25 tf · m.
If a total of eight rotation / twist prevention devices are provided on this plane at the corners of the plane and the midpoints of the four sides to suppress twisting, the shortest distance from the rigid core to the rotation / twist prevention device in this example is Since it is 3.75 m, in equations (10) to (11), M = 25 tf · m, n = 8, r = 3.75 m, and the maximum value of F ′ borne by the rotation / twist prevention device and M ′ are
M '= 25/8 = 3.125 tf ・ m = 312.5tf ・ cm …… (16)
F '= M' / 3.75 = 0.83 tf (17)
It becomes.
Considering the case of l = 50cm, h = 3cm, b = 6cm,
<bending>
From fb = 2.4, from equation (13 ') and equations (16) to (17)
Figure 2005240817
<Shear>
From fs = fb / 3 ^ 0.5 = 1.39, from equation (14 ') and equations (16)-(17)
Figure 2005240817
<Deflection angle>
E = 2.1 × 10 ^ 3 tf / cm ^ 2, α = 1/250, from (15 '), (16)-(17)
Figure 2005240817
From the formulas (18) to (20), eight or more rotation / twisting prevention devices of l = 50 cm or more, h = 3 cm or less, b = 6 cm or more are arranged at the corners and four sides of the plane, t = 3 cm It can be said that the above will keep it.
2) Rotation / twist prevention device 2 (inner guide type)
FIGS. 437 to 457 are the inventions of claim 249. 10.1.1.2. Rotation / twist prevention device 2 (inner guide type, claims 244-3 to 244-3-4. (Example 1),
The combination of the guide part and the groove is one pair between the upper slide member 3-a and the intermediate slide member, and between the lower slide member 3-b and the intermediate slide member 3-m. This is the case where the inner guide portion 3-g has grooves 3-gi in the upper slide member 3-a and the lower slide member 3-b, respectively.
From the load P acting on the inner guide portion 3-g of the intermediate slide member, the bending stress, shear stress, and deflection angle are examined, and the member cross section is calculated.
The inner guide portion 3-g of the intermediate slide member is regarded as a cantilever having a length h, a width b, and a thickness t.
b indicates that the upper slide member (upper seismic isolation plate) 3-a and the lower slide member (lower seismic isolation plate) 3-b are rotated by angles φ1 and φ2, respectively, with respect to the intermediate slide member 3-m. Each groove 3-gi is the width of the portion in contact with the inner guide portion 3-g of the intermediate slide member 3-m. In some cases, the corner of this portion is chamfered in advance at angles φ1 and φ2 so that the length of the portion corresponding to the hypotenuse is b, and a contact portion is provided.
a. Bending
When the rotation / twist prevention device bears the horizontal force F ′ and the rotation moment M ′, the load P acting on the inner guide portion 3-g of the intermediate slide member 3-m is the maximum.
P = M '/ (l-r · φ) + F' / 2 (12)
It is.
When bending moment Mb = P · h and section modulus Z = b · t ^ 2/6, the bending stress σ of the above cantilever is relative to the short-term allowable bending stress ƒb of steel
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the thickness t of the cross section can be calculated using equation (7).
Figure 2005240817
It is necessary to be.
b. Shear
When shearing force Q = P and cross-sectional area A = b · t, the shear stress τ of the above cantilever is relative to the short-term allowable shear stress fs of steel.
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the thickness t of the cross section can be calculated using equation (7).
Figure 2005240817
It is necessary to be.
c. Deflection angle
The maximum deflection angle δ of the above cantilever beam due to P is the allowable deflection angle α when the Young's modulus E and the secondary moment of inertia I = bt ^ 3/12 of the steel material.
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the thickness t of the cross section is
Figure 2005240817
It is necessary to be.
As an example, 10.3.2. (2) 1) Assuming that the rotation / twist prevention device 1 (outer guide type) is the same, F '= 0.83 tf, M' = 312.5 tf · cm, n = 8, l = 50cm, h = 3cm, b = 6cm
<bending>
As fb = 2.4, from the equations (16) to (17) and (21 ')
Figure 2005240817
<Shear>
From fs = fb / 3 ^ 0.5 = 1.39, from equations (16) to (17) and (22 ')
Figure 2005240817
<Deflection angle>
E = 2.1 × 10 ^ 3 tf / cm ^ 2, α = 1/250, and from equations (16) to (17) and (22 ')
Figure 2005240817
From Eqs. (24) to (26), eight or more rotation / twisting prevention devices of l = 50 cm or more, h = 3 cm or less, b = 6 cm or more are arranged at the corners and four sides of the plane, t = 3 cm It can be said that the above will keep it.
3) Rotation / twist prevention device 3 (groove type)
FIG. 478 shows an embodiment of the invention of claim 249-2, and relates to 10.1.2.1. Rotation / twist prevention device 3 (groove type, claim 244-4).
The upper slide member, the lower slide member, and the intermediate slide member have a rail-shaped guide portion 3-l on the rolling surface of the roller 5-f and a groove 5-fl into which the guide portion 3-l is inserted into the roller 5-f. , Respectively.
From the groove 5-fl inserted by the guide section 3-l of the roller 5-f, the bending stress, shear stress, and deflection angle are examined from the load P acting on each rail-shaped guide section 3-l. Calculate. The rail-shaped guide portion 3-l is considered as a cantilever having a length h, a width l, and a thickness t.
a. Bending
When the rotation / twist prevention device bears the horizontal force F ′ and the rotation moment M ′, the load P acting on the rail-shaped guide portion 3-l is the maximum.
P = M '/ (2 · l) + F' / 4 …… (12 ')
It is.
When bending moment Mb = P · h and section modulus Z = l · t ^ 2/6, the bending stress σ of the above cantilever is relative to the short-term allowable bending stress of steel material fb
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the thickness t of the cross section is
t ≧ {6 ((M '/ (2 · l) + F' / 4) · h / (l · fb)} ^ 0.5 …… (27 ')
It is necessary to be.
b. Shear
When shearing force Q = P and cross-sectional area A = l · t, the shear stress τ of the above cantilever is relative to the short-term allowable shear stress fs of steel.
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the thickness t of the cross section is
t ≧ 3/2 ・ (M '/ (2 ・ l) + F' / 4) / (l ・ fs) ...... (28 ')
It is necessary to be.
c. Torsional shear
When shearing force Q = P, cross-sectional area A = l · t, and torsional moment MT = M '/ 4, the torsional shear stress τ' with respect to the rectangular cross section (side length l, t) of the above cantilever is The coefficient determined by the ratio of the two sides is β, and is considered as the sum of the average shear stress τ ″ of the portion where the torsional shear stress is applied.
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the thickness t of the cross section is
Figure 2005240817
It is necessary to be.
d. Deflection angle
The maximum deflection angle δ of the above cantilever beam is the Young's modulus E of steel material and the moment of inertia of the cross section I = lt ^ 3/12.
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the thickness t of the cross section is
t ≧ {6 ・ (M '/ (2 ・ l) + F' / 4) ・ h ^ 2 / (E ・ b ・ α)} ^ (1/3) …… (30 ')
It is necessary to be.
As an example, 10.3.2. (2) 1) Assuming that the rotation / twist prevention device 1 (outer guide type) is the same, F '= 0.83 tf, M' = 312.5 tf · cm, n = 8, R = 7cm, h = 3cm Considering the case, l = 2 × (R ^ 2- (Rh) ^ 2) ^ 0.5 = 1.11.49cm,
<bending>
From f16 = (17) and (27 '), fb = 2.4
Figure 2005240817
<Shear>
As fs = fb / 3 ^ 0.5 = 1.39, from equations (16) to (17) and (28 ')
Figure 2005240817
<Torsional shear>
From fs = 1.39 and β = 0.25, from equations (16)-(17) and (29 ')
Figure 2005240817
<Deflection angle>
E = 2.1 × 10 ^ 3 tf / cm ^ 2, α = 1/250, (16)-(17), (30 ')
Figure 2005240817
From Eqs. (31) to (34), if eight or more rotation / twisting prevention devices with R = 7cm or more and h = 3cm or less are arranged at the corners and four sides of the plane, and t = 4.9cm or more It can be said to keep.
4) Anti-rotation / twisting device 4 (gear type)
FIG. 479 is an embodiment of the invention of claim 249-3, and relates to 10.1.2.2. Rotation / twist prevention device 4 (gear type, claims 244-5).
This is a case where there are two pairs of guide portions and grooves between the upper slide member and the intermediate slide member, and between the lower slide member and the intermediate slide member.
Due to the load P acting on one set of the rack 3-r provided on the rolling surface of the roller 5-f and the gear 5-fr meshed with the rack 3-r provided on the roller 5-f,
Bending stress when rack 3-r and gear 5-fr teeth are considered as cantilever beams, tooth surface when rack 3-r and gear 5-fr are in contact with two tooth surfaces as contact 2-cylinder Examine the strength and calculate the cross-section of the member.
a. Bending
When the rotation / twist prevention device bears the horizontal force F ′ and the rotation moment M ′, the load P acting on the rack 3-r and the gear 5-fr meshing with the rack 3-r is determined by the tooth width. If b is the maximum
P = M '/ (2 · b) + F' / 4 …… (12 '')
It is.
The bending stress σF of the tooth root of the rack 3-r and the gear 5-fr is the tangential load P on the meshing pitch circle, the module m of the rack 3-r and the gear 5-fr, and the tooth width b. For allowable root bending stress fF
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the tooth width b is
b ≧ [F '/ 8 + {(F' / 4) ^ 2 + 2 ・ M '・ FG} ^ 0.5 / 2] / FG
FG = (fF ・ m ・ cosα) / (Y ・ Yε ・ Ks ・ KA ・ Kv ・ Kβ) ...... (35 ')
It is necessary to be.
Where α: meshing pressure angle
Y: Tooth profile coefficient
Yε: Contact ratio coefficient
Ks: Notch coefficient
KA: Usage factor
KV: Dynamic load factor
Kβ: tooth contact coefficient
b. Tooth surface strength
The contact stress (Hertz stress) σH of the two tooth surfaces contacting the rack 3-r and the gear 5-fr is the tangential load P on the meshing pitch circle, the meshing pitch circle diameter dω of the rack 3-r and the gear 5-fr, When the tooth width b and the tooth number ratio u are set, the allowable Hertz stress limit fH
Figure 2005240817
Satisfy the relationship. As a result, the tooth width b is
b ≧ [F '/ 8 + {(F' / 4) ^ 2 + 2 ・ M '・ HG} ^ 0.5 / 2] / HG
HG = (fH ・ dω ・ u) / {ZH ・ ZE ・ SH ・ (u + 1)} …… (36 ')
It is necessary to be.
However, ZH = 2 / (sin (2 ・ α)) ^ 0.5
ZE = (0.35 ・ E1 ・ E2 / (E1 + E2)) ^ 0.5
E1, E2: Longitudinal elastic modulus of material of rack 3-r and gear 5-fr
KA: Coefficient of use coefficient
KV: Dynamic load factor
Kβ: tooth contact coefficient
SH: Safety factor
As an example, 10.2.2. (2) 1) Assuming the same planar shape and load as in the case of the rotation / twist prevention device 1 (outer guide type), the rotation / twist prevention device is placed on the corners and four sides of the plane. A total of 20 units are provided to suppress twisting. Assuming that the shortest distance from the center of rotation to the rotation / twist prevention device is 3.75 m, in equations (10) to (11), M = 25 tf · m, n = 20, r = 3.75 m, which is a burden on the rotation / twist prevention device. The maximum value of F 'and M'
M '= 25/20 = 1.25 tf ・ m = 125tf ・ cm ...... (37)
F '= M' / 3.75 = 0.33 tf (38)
It becomes.
Considering the case of dω = 9.6cm, m = 0.5cm,
<bending>
fF = 3.3, α = 20 °, Y = 2.6, Yε = 1, Ks = 1, KA = 1, KV = 1.2,
When Kβ = 1, from equations (37) to (38) and (35 ')
Figure 2005240817
<Tooth surface strength>
fH = 8.1, α = 20 °, E1 = E2 = 2100, KA = 1, KV = 1.2, Kβ = 1,
As SH = 1.2, from equations (37) to (38) and (36 ')
Figure 2005240817
From equations (39) to (40), if 20 or more rotation / twist prevention devices with R = 9.6cm or more and module 5mm or more are arranged at the corners and 4 sides of the plane and b = 11.3cm or more, It can be said to keep.
From the above, by arranging more than the necessary number of rotation / twist prevention devices, even if the structure to be isolated is subjected to a horizontal force, the torsional movement during the isolation will not occur.
10.4. Torsion / Rotation Vibration Equation 1
10.4.1. List of symbols
z: immobility = displacement of the ground as viewed from the absolute point (absolute displacement)
x1: Ground of mass point m1 = Response displacement (relative displacement) of mass point as seen from base plate
x2: Ground of mass point m2 = Response displacement (relative displacement) of mass point as seen from base plate
d (dx1 / dt) / dt: Response acceleration of mass m1 (relative acceleration with respect to the ground)
d (dx2 / dt) / dt: Response acceleration of mass m2 (relative acceleration with respect to the ground)
d (dz / dt) / dt: Earthquake acceleration (absolute acceleration)
t: time
m1: Mass of mass point m1
m2: Mass of mass point m2
g: Gravity acceleration
θ: Gradient of the mortar-shaped base plate for the base-isolated sliding bearing supported by the mass m1 radian
μ: Coefficient of dynamic friction of base isolation plate for base isolation sliding support with mass m1
C2: Viscous damping coefficient of damper, spring, etc. that gives damper / restoration function to mass point m2
K2: Spring constants such as dampers and springs that give a damper / restoration function to the mass m2
C3: Viscous damping coefficient of member connecting mass point m1 and mass point m2
K3: Spring constant of the member connecting the mass point m1 and the mass point m2
10.4.2. Torsional and rotational vibration equations
The equation of motion in the case of a combination of a base-isolated sliding bearing and a damper spring is given. This makes it possible to simulate torsional vibration.
Claim 249-4
In the seismic isolation structure that is provided between the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismic isolated, and is composed of a seismic isolation sliding bearing and a damper spring, etc.
Simultaneous equations of motion
Figure 2005240817
It is an invention of a seismic isolation structure that is designed by structural analysis according to the above and satisfies θ ≧ μ in view of restoration without residual displacement.
If the damper spring, etc. has only a damper function, K3 may be set to zero.
10.5. Torsional / Rotational Vibration Equation 2
10.5.1. Torsional and rotational vibration equations
The following simultaneous equations can be applied when the seismic isolation device has a seismic isolation sliding bearing, a damper, and a fixing device, and can also be applied as an external force during earthquakes and winds.
If the spring constant Kn of the restoring spring, etc., is n = ∞, the fixing device is fixed. Considering the case of wind, d (dqx / dt) / dt should be considered as wind acceleration.
This equation of motion makes it possible to analyze torsional and rotational vibrations.
In the following vibration equation, the floor is assumed to be rigid.
10.5.1.1. In the case of one layer
Hereinafter, the case where the structure to be seismically isolated is a single layer will be described.
10.5.1.1.0. List of symbols (For explanation of symbols other than the following, see 5.3.0. And 5.1.3.1.)
L: Distance from the center to the outer periphery of the mortar or spherical base plate
x: response displacement in the x direction of the center of gravity (relative displacement with respect to the ground)
y: response displacement in the y direction of the center of gravity (relative displacement with respect to the ground)
ψ: Twist rotation angle around the center of gravity (clockwise)
dx / dt: Response speed of the center of gravity in the x direction (relative speed to the ground)
dy / dt: Response speed of the center of gravity in the y direction (relative speed to the ground)
d (dx / dt) / dt: Response acceleration in the x direction of the center of gravity (relative acceleration with respect to the ground)
d (dy / dt) / dt: Response acceleration in the y direction of the center of gravity (relative acceleration with respect to the ground)
d (dqx / dt) / dt: External force (earthquake / wind) acceleration in x direction (absolute acceleration)
d (dqy / dt) / dt: External force (earthquake / wind) acceleration in the y direction (absolute acceleration)
μ1x: Friction coefficient of sliding bearing 1 in the x direction
μ1y: Friction coefficient of sliding bearing 1 in y direction
μ2x: Friction coefficient of sliding bearing 2 in the x direction
μ2y: Friction coefficient of sliding bearing 2 in y direction


μnx: Friction coefficient of sliding bearing n in the x direction
μny: Friction coefficient of sliding bearing n in y direction
eμ1x: Distance in the x direction from the center of gravity of sliding bearing 1
eμ1y: Distance in the y direction from the center of gravity of sliding bearing 1
eμ2x: Distance in the x direction from the center of gravity of the sliding bearing 2
eμ2y: Distance in the y direction from the center of gravity of the sliding bearing 2


eμnx: Distance in the x direction from the center of gravity of the sliding bearing n
eμny: Distance in the y direction from the center of gravity of the sliding bearing n
μθ1x: Friction coefficient in the x direction of the linear gradient type restored sliding bearing 1
μθ1y: Coefficient of friction in the y direction of linear gradient type restored sliding bearing 1
μθ2x: Coefficient of friction in the x direction of the linear gradient type restored sliding bearing 2
μθ2y: Coefficient of friction in the y direction of the linear gradient type restored sliding bearing 2


μθnx: Friction coefficient in the x direction of the linear gradient type restored sliding bearing n
μθny: Coefficient of friction in the y direction of the linear gradient type restored sliding bearing n
θ1 ': Gradient of mortar-shaped base plate restoration slide 1 (gradient from the center = conical gradient)
θ2 ': Gradient of mortar-shaped base plate restoration slide bearing 2 (gradient from the center = conical gradient)


θn ': Gradient of mortar-shaped base plate restoration slide bearing n (gradient from center = conical gradient)
θ1x: The gradient in the (substantially) x direction of the linear gradient type restored sliding bearing 1
θ1y: The gradient in the (substantially) y direction of the linear gradient type restored sliding bearing 1
θ2x: Gradient in the (substantially) x direction of linear gradient type restored sliding bearing 2
θ2y: The gradient in the (substantially) y direction of the linear gradient type restored sliding bearing 2


θnx: The gradient in the (substantially) x direction of the linear gradient type restored sliding bearing n
θny: the gradient in the (substantially) y direction of the linear gradient type restored sliding bearing n
About θn ', θnx, θny (hereinafter referred to as θ)
However, when the gradient of the upper and lower base isolation plates is different when using the double base isolation device, θ is
θ = (sinθu + sinθd) / (cosθu + cosθd)
When θu and θd are small, cosθu ≒ cosθd ≒ 1, and when θd ≒ θu
θ ≒ (tanθu + tanθd) / 2
≒ (θu + θd) / 2
θu: Upper base isolation plate gradient (when using a double base isolation device)
θd: Lower base isolation plate gradient (when using a double base isolation device)
However, in the case of the triple seismic isolation plate
Θ when the slopes of the upper, middle, and lower isolation plates are different.
θ = (sinθu + sinθmu + sinθmd + sinθd) / (cosθu + cosθmu + cosθmd + cosθd)
When θu and θd are small, cos θu≈cos θmu≈cos θmd≈cos θd≈1,
When θd ≒ θu ≒ θmu ≒ θmd
θ ≒ (tanθu + tanθmu + tanθmd + tanθd) / 4
≒ (θu + θmu + θmd + θd) / 4
θu: Upper base isolation plate gradient (when using a triple base isolation device)
θd: Lower base isolation plate gradient (when using a triple base isolation device)
θmu: Upper part of the base isolation plate (when using a triple base isolation device)
θmd: Middle base isolation plate lower slope (when using a triple base isolation device)
eθ1x: Distance in the x direction from the center of gravity of the linear gradient type restored sliding bearing 1
eθ1y: Distance in the y direction from the center of gravity of the linear gradient type restored sliding bearing 1
eθ2x: Distance in the x direction from the center of gravity of the linear gradient type restored sliding bearing 2
eθ2y: Distance in the y direction from the center of gravity of the linear gradient type restored sliding bearing 2


eθnx: Distance in the x direction from the center of gravity of the linear gradient type restored sliding bearing n
eθny: distance in the y direction from the center of gravity of the linear gradient type restored sliding bearing n
μR1x: Coefficient of friction in the x-direction of spherical base isolated plate 1
μR1y: Coefficient of friction in the y-direction of spherical base isolated plate 1
μR2x: Coefficient of friction in the x direction of spherical base plate
μR2y: Coefficient of friction in the y direction of the spherical base-isolated dish restoration sliding bearing 2


μRnx: Coefficient of friction in the x direction of spherical base plate
μRny: Coefficient of friction in the y direction of the spherical base-isolated dish restored sliding bearing n
R1 ': Radius of curvature of spherical base-isolated dish restoration sliding bearing 1 (gradient from center = conical gradient)
R2 ': Radius of curvature of spherical base-isolated dish restoration slide bearing 2 (gradient from center = conical gradient)


Rn ': radius of curvature of the spherical base-isolated dish restoration sliding bearing n (gradient from the center = conical gradient)
R1x: (Essential) radius of curvature of spherical base isolation plate restoration sliding bearing 1
R1y: (Essential) radius of curvature of spherical base plate restoration sliding bearing 1
R2x: (Essential) radius of curvature of spherical base plate restoration sliding bearing 2
R2y: (Essential) radius of curvature of spherical base plate restoration sliding bearing 2


Rnx: (substantially) radius of curvature of spherical base-isolated dish restoration sliding bearing n
Rny: (Essential) curvature radius of the spherical base-isolated dish restoration sliding bearing n
eR1x: Distance in the x direction from the center of gravity of spherical base plate
eR1y: Distance in the y direction from the center of gravity of the spherical base plate for sliding base 1
eR2x: Distance in the x direction from the center of gravity of the spherical base plate for sliding base 2
eR2y: Distance in the y direction from the center of gravity of the spherical base isolated plate 2


eRnx: Distance in the x direction from the center of gravity of the spherical base plate
eRny: Distance in the y direction from the center of gravity of the spherical base-isolated dish restoration slide bearing n
m1: Support mass of sliding bearing 1 (mass of structure to be seismically isolated)
m2: Support mass of sliding bearing 2 (mass of structure to be seismically isolated)


mn: Support mass of sliding bearing n (mass of structure to be seismically isolated)
m: the total mass of the structure to be isolated
Σmn = m
C1x: Damping coefficient of damper 1 in the x direction
C1y: Viscous damping coefficient of damper 1 in y direction
C2x: Viscous damping coefficient of damper 2 in x direction
C2y: Viscous damping coefficient of damper 2 in y direction


Cnx: viscosity damping coefficient of damper n in the x direction
Cny: viscous damping coefficient of damper n in the y direction
ec1x: Distance in the x direction from the center of gravity of damper 1
ec1y: Distance in the y direction from the center of gravity of damper 1
ec2x: Distance in the x direction from the center of gravity of damper 2
ec2y: Distance in the y direction from the center of gravity of damper 2


ecnx: distance in the x direction from the center of gravity of damper n
ecny: Distance in the y direction from the center of gravity of damper n
K1x: Spring constant of x direction of 1 such as restoring spring
K1y: Spring constant in the y direction of 1 such as a restoring spring
K2x: Spring constant of x direction of 2 such as restoring spring
K2y: spring constant of y direction of 2 such as restoring spring


Knx: spring constant in the x direction of n such as a restoring spring
Kny: spring constant in the y direction of n such as a restoring spring
ek1x: Distance in the x direction from the center of gravity of the restoration spring 1 etc.
ek1y: Distance in the y direction from the center of gravity of the restoration spring 1 etc.
ek2x: Distance in the x direction from the center of gravity of the restoration spring 2 etc.
ek2y: distance in the y direction from the center of gravity of the restoration spring 2 etc.


eknx: distance in the x direction from the center of gravity of n such as a restoring spring
ekny: distance in the y direction from the center of gravity of n such as a restoring spring
I: Rotational inertia I = ∫r ^ 2 dm (r is the distance to the center of gravity for each mass)
For example, for a rectangle of length a and b, 1/12 · m · (a ^ 2 + b ^ 2)
t: time
g: Gravity acceleration
10.5.1.1.1. In the case of a spring type restoring device + viscous damping type device
The invention of claim 249-5
It is supported or isolated by a structure such as a damper provided between the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated, or a restoring spring (including a fixing device) such as laminated rubber. In seismic isolation structures,
Simultaneous equations of motion
Figure 2005240817
It is a seismic isolation structure characterized by being designed by structural analysis.
10.5.1.1.2. In the case of sliding bearing + spring type restoring device + viscous damping type device
The invention of claim 249-6 includes
Seismic isolation sliding bearings (planar base isolation tray sliding support = no restoring force), dampers, laminated rubber, etc. provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated In a seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by a structure such as a restoring spring (including a fixing device)
Simultaneous equations of motion
Figure 2005240817
Figure 2005240817
It is a seismic isolation structure characterized by being designed by structural analysis.
10.5.1.1.3. In the case of a linear gradient type reconstructed sliding bearing with V-shaped valley-shaped seismic isolation plate
The invention of claim 249-7 provides
Seismic isolation slide support (xy-direction (orthogonal direction) seismic isolation) between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated. In the seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by the configuration of the restoring spring (including the fixing device) such as a linear gradient type restoring sliding bearing), damper, laminated rubber, etc.
Simultaneous equations of motion
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
It is a seismic isolation structure characterized by being designed by structural analysis.
10.5.1.1.4. In the case of a linear gradient type restored sliding bearing with a mortar-shaped base plate
The invention of claim 249-8 provides
Seismic isolation sliding bearings (linear gradient-type restoration sliding bearings with mortar-shaped seismic isolation plates), dampers, laminates, between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated In a seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by a structure such as a restoring spring (including a fixing device) such as rubber,
.Theta.nx, .theta.ny (n = 1.2... N) in the equation of motion of claim 249-7 when (x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5 ≦ L
θnx = {θn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−θn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (x2−x1)
θny = {θn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−θn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (y2−y1)
However, the coordinates at time t (x1, y1) and the coordinates at time t + Δt (x2, y2) are used.
The coordinate at time 0 is (0, 0).
(x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5> When L
θnx = 0
θny = 0
The seismic isolation structure is characterized by being designed by structural analysis.
10.5.1.1.5. In the case of a gradient-type restored sliding bearing with a cylindrical valley surface seismic isolation plate
The invention of claims 249-9 is
Seismic isolation sliding bearing (with xy direction (orthogonal direction) seismic isolation) with a cylindrical valley surface isolation plate provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated In a seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by a configuration such as a linear gradient type restoring sliding bearing), dampers, laminated springs, etc.
Simultaneous equations of motion
When curvature θ is small, (cosθ) ^ 2 ≒ 1
Figure 2005240817
Figure 2005240817
It is a seismic isolation structure characterized by being designed by structural analysis.
10.5.1.1.6. In the case of a gradient-type restoration sliding bearing with a spherical base plate
The invention of claims 249-10 is
Seismic isolation sliding bearing (gradient-type restoration sliding bearing with spherical seismic isolation plate), damper, laminated rubber provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated In a seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by a structure such as a restoring spring (including a fixing device)
Rnx, Rny (n = 1.2 ... n) in the equation of motion of claim 249-9, when (x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5≤L
1 / Rnx = {1 / Rn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−1 / Rn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (x2−x1)
1 / Rny = {1 / Rn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−1 / Rn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (y2−y1)
However, the coordinates at time t (x1, y1) and the coordinates at time t + Δt (x2, y2) are used.
The coordinate at time 0 is (0, 0).
(x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5> When L
1 / Rnx = 0
1 / Rny = 0
The seismic isolation structure is characterized by being designed by structural analysis.
10.5.1.2. In case of n layer
Hereinafter, the case where the structure to be seismically isolated is the n layer will be described.
10.5.1.2.0. List of symbols (For explanation of symbols other than the following, refer to 5.3.0. And 5.1.3.1. Of Examples)
(1) Common
L: Distance from the center to the outer periphery of the mortar or spherical base plate
d (dqx / dt) / dt: External force (earthquake / wind) acceleration in x direction (absolute acceleration)
d (dqy / dt) / dt: External force (earthquake / wind) acceleration in the y direction (absolute acceleration)
t: time
MM1: Mass of one layer of structure to be seismically isolated
MM2: Mass of two layers of structure to be seismically isolated
MM3: Mass of 3 layers of structure to be seismically isolated
・:
・:
MMn: Mass of structure n layer to be isolated
g: Gravity acceleration
(2) Seismic isolation layer (Seismic isolation device installation layer)
xb: Response displacement in the x direction of the center of gravity of the base isolation layer (relative displacement with respect to the ground)
yb: response displacement in the y direction of the center of gravity of the base isolation layer (relative displacement with respect to the ground)
dxb / dt: Response speed in the x direction of the center of gravity of the seismic isolation layer (relative speed to the ground)
dyb / dt: Response speed in the y direction of the center of gravity of the base isolation layer (relative speed to the ground)
d (dxb / dt) / dt: Response acceleration in the x direction of the center of gravity of the base isolation layer (relative acceleration to the ground)
d (dyb / dt) / dt: Response acceleration in the y direction of the center of gravity of the base isolation layer (relative acceleration to the ground)
ψb: Twist rotation angle around the center of gravity of the seismic isolation layer (clockwise)
Ib: Rotational inertia of the seismic isolation layer I = ∫r ^ 2 dm (r is the distance to the center of gravity for each mass)
For example, for a rectangle of length a and b, 1/12 · m · (a ^ 2 + b ^ 2)
μ1x: Friction coefficient of sliding bearing 1 in the x direction
μ1y: Friction coefficient of sliding bearing 1 in y direction
μ2x: Friction coefficient of sliding bearing 2 in the x direction
μ2y: Friction coefficient of sliding bearing 2 in y direction


μnx: Friction coefficient of sliding bearing n in the x direction
μny: Friction coefficient of sliding bearing n in y direction
eμ1x: Distance in the x direction from the center of gravity of sliding bearing 1
eμ1y: Distance in the y direction from the center of gravity of sliding bearing 1
eμ2x: Distance in the x direction from the center of gravity of the sliding bearing 2
eμ2y: Distance in the y direction from the center of gravity of the sliding bearing 2


eμnx: Distance in the x direction from the center of gravity of the sliding bearing n
eμny: Distance in the y direction from the center of gravity of the sliding bearing n
μθ1x: Friction coefficient in the x direction of the linear gradient type restored sliding bearing 1
μθ1y: Coefficient of friction in the y direction of linear gradient type restored sliding bearing 1
μθ2x: Coefficient of friction in the x direction of the linear gradient type restored sliding bearing 2
μθ2y: Coefficient of friction in the y direction of the linear gradient type restored sliding bearing 2


μθnx: Friction coefficient in the x direction of the linear gradient type restored sliding bearing n
μθny: Coefficient of friction in the y direction of the linear gradient type restored sliding bearing n
θ1 ': Gradient of the reconstructed sliding bearing 1 of the mortar-shaped base plate (gradient from the center = conical gradient)
θ2 ': Gradient of the reconstructed sliding bearing 2 of the mortar-shaped base plate (gradient from the center = conical gradient)


θn ': Gradient of the reconstructed sliding bearing n of the mortar-shaped base plate (gradient from the center = conical gradient)
θ1x: The gradient in the (substantially) x direction of the linear gradient type restored sliding bearing 1
θ1y: The gradient in the (substantially) y direction of the linear gradient type restored sliding bearing 1
θ2x: Gradient in the (substantially) x direction of linear gradient type restored sliding bearing 2
θ2y: The gradient in the (substantially) y direction of the linear gradient type restored sliding bearing 2


θnx: The gradient in the (substantially) x direction of the linear gradient type restored sliding bearing n
θny: the gradient in the (substantially) y direction of the linear gradient type restored sliding bearing n
About θn ', θnx, θny (hereinafter referred to as θ)
However, when the gradient of the upper and lower base isolation plates is different when using the double base isolation device, θ is
θ = (sinθu + sinθd) / (cosθu + cosθd)
When θu and θd are small, cosθu ≒ cosθd ≒ 1, and when θd ≒ θu
θ ≒ (tanθu + tanθd) / 2
≒ (θu + θd) / 2
θu: Upper base isolation plate gradient (when using a double base isolation device)
θd: Lower base isolation plate gradient (when using a double base isolation device)
However, in the case of the triple seismic isolation plate
Θ when the slopes of the upper, middle, and lower isolation plates are different.
θ = (sinθu + sinθmu + sinθmd + sinθd) / (cosθu + cosθmu + cosθmd + cosθd)
When θu and θd are small, cos θu≈cos θmu≈cos θmd≈cos θd≈1,
When θd ≒ θu ≒ θmu ≒ θmd
θ ≒ (tanθu + tanθmu + tanθmd + tanθd) / 4
≒ (θu + θmu + θmd + θd) / 4
θu: Upper base isolation plate gradient (when using a triple base isolation device)
θd: Lower base isolation plate gradient (when using a triple base isolation device)
θmu: Upper part of the base isolation plate (when using a triple base isolation device)
θmd: Middle base isolation plate lower slope (when using a triple base isolation device)
eθ1x: Distance in the x direction from the center of gravity of the linear gradient type restored sliding bearing 1
eθ1y: Distance in the y direction from the center of gravity of the linear gradient type restored sliding bearing 1
eθ2x: Distance in the x direction from the center of gravity of the linear gradient type restored sliding bearing 2
eθ2y: Distance in the y direction from the center of gravity of the linear gradient type restored sliding bearing 2


eθnx: Distance in the x direction from the center of gravity of the linear gradient type restored sliding bearing n
eθny: distance in the y direction from the center of gravity of the linear gradient type restored sliding bearing n
μR1x: Coefficient of friction in the x-direction of spherical base isolated plate 1
μR1y: Coefficient of friction in the y-direction of spherical base isolated plate 1
μR2x: Coefficient of friction in the x direction of spherical base plate
μR2y: Coefficient of friction in the y direction of the spherical base-isolated dish restoration sliding bearing 2


μRnx: Coefficient of friction in the x direction of spherical base plate
μRny: Coefficient of friction in the y direction of the spherical base-isolated dish restored sliding bearing n
R1 ': Radius of curvature of spherical base-isolated dish restoration sliding bearing 1 (gradient from center = conical gradient)
R2 ': Radius of curvature of spherical base-isolated dish restoration slide bearing 2 (gradient from center = conical gradient)


Rn ': radius of curvature of the spherical base-isolated dish restoration sliding bearing n (gradient from the center = conical gradient)
R1x: (Essential) radius of curvature of spherical base isolation plate restoration sliding bearing 1
R1y: (Essential) radius of curvature of spherical base plate restoration sliding bearing 1
R2x: (Essential) radius of curvature of spherical base plate restoration sliding bearing 2
R2y: (Essential) radius of curvature of spherical base plate restoration sliding bearing 2


Rnx: (substantially) radius of curvature of spherical base-isolated dish restoration sliding bearing n
Rny: (Essential) curvature radius of the spherical base-isolated dish restoration sliding bearing n
eR1x: Distance in the x direction from the center of gravity of spherical base plate
eR1y: Distance in the y direction from the center of gravity of the spherical base plate for sliding base 1
eR2x: Distance in the x direction from the center of gravity of the spherical base plate for sliding base 2
eR2y: Distance in the y direction from the center of gravity of the spherical base isolated plate 2


eRnx: Distance in the x direction from the center of gravity of the spherical base plate
eRny: Distance in the y direction from the center of gravity of the spherical base-isolated dish restoration slide bearing n
m1: Support mass of base-isolated bearing 1 (mass of structure to be seismically isolated)
m2: Support mass of base-isolated bearing 2 (mass of structure to be seismically isolated)


mn: Supporting mass of the seismic isolation bearing n (mass of the structure to be seismically isolated)
Σmn = MM1 + MM2 + ・ + MMn
Cb1x: Viscous damping coefficient in the x direction of damper 1 of the seismic isolation layer
Cb1y: Viscous damping coefficient in the y direction of damper 1 in the seismic isolation layer
Cb2x: Viscous damping coefficient in the x direction of damper 2 in the seismic isolation layer
Cb2y: Viscous damping coefficient in the y direction of damper 2 in the seismic isolation layer


Cbnx: Viscous damping coefficient in the x direction of damper n of the seismic isolation layer
Cbny: Viscous damping coefficient in the y direction of the damper n of the seismic isolation layer
ecb1x: Distance in the x direction from the center of gravity of damper 1 in the seismic isolation layer
ecb1y: Distance in the y direction from the center of gravity of damper 1 in the seismic isolation layer
ecb2x: Distance in the x direction from the center of gravity of damper 2 in the seismic isolation layer
ecb2y: Distance in the y direction from the center of gravity of damper 2 in the seismic isolation layer


ecbnx: Distance in the x direction from the center of gravity of damper n in the seismic isolation layer
ecbny: Distance in the y direction from the center of gravity of damper n in the seismic isolation layer
Kb1x: Spring constant in the x direction of 1
Kb1y: Spring constant in the y direction of the restoration spring 1 etc. of the seismic isolation layer
Kb2x: Spring constant in the x direction of the restoration spring 2 etc. of the seismic isolation layer
Kb2y: Spring constant in the y-direction of 2 such as the restoration spring of the seismic isolation layer


Kbnx: Spring constant in the x direction of n such as the restoration spring of the seismic isolation layer
Kbny: Spring constant in the y direction of n such as the restoration spring of the seismic isolation layer
ekb1x: Distance in the x direction from the center of gravity of the restoration spring 1 etc.
ekb1y: Distance in the y direction from the center of gravity of the restoration spring 1 etc.
ekb2x: distance in the x direction from the center of gravity of the restoration spring 2 etc.
ekb2y: Distance in the y direction from the center of gravity of the restoration spring 2 etc.


ekbnx: Distance in the x direction from the center of gravity of n such as the restoration spring of the seismic isolation layer
ekbny: distance in the y direction from the center of gravity of n, such as the restoration spring of the seismic isolation layer
(3) n layer
xn ': Response displacement in the x direction of the center of gravity of the n layer (base-isolated layer = relative displacement with respect to one floor)
yn ': response displacement in the y direction of the center of gravity of the n layer (relative displacement with respect to the seismic isolation layer)
dxn '/ dt: Response speed in the x direction of the center of gravity of the n layer (relative speed to the seismic isolation layer)
dyn '/ dt: Response speed in the y direction of the center of gravity of the n layer (relative speed with respect to the seismic isolation layer)
d (dxn '/ dt) / dt: Response acceleration in the x direction of the center of gravity of the n layer (relative acceleration with respect to the seismic isolation layer)
d (dyn '/ dt) / dt: Response acceleration in the y direction of the center of gravity of the n layer (relative acceleration with respect to the seismic isolation layer)
ψn ': Twist rotation angle around the center of gravity of the n layer
Cn'x: viscosity attenuation coefficient in the x direction of the n layer
Cn'y: viscous damping coefficient in the y direction of the n layer
ecn'x: viscosity of n layer = distance in the x direction from the center of gravity of the center of Cn'x
ecn'y: n layer viscosity = distance in the y direction from the center of gravity of the center of Cn'y
Kn'x: Total rigidity of the n layer in the x direction
Kn'y: Total stiffness in the y direction of the n layer
ekn'x: Distance in the x direction from the center of gravity of the n-layer stiffness center (rigid center)
ekn'y: Distance in the y direction from the center of gravity of the n-layer stiffness center (rigid center)
In ′: n-layer rotational inertia I = ∫r ^ 2 dm (r is the distance to the center of gravity for each mass)
For example, for a rectangle with length a and b, 1/12 ・ m ・ (a ^ 2 + b ^ 2)
However, n '= n-1, n "= n-2, n"' = n-3
10.5.1.2.1. For spring type restoration device + viscous damping type device
This is a case where θ = θnx = θny = 0 and μ = μnx = μny = μθnx = μθny = 0 in the following equation of motion of 10.5.1.2.3.
10.5.1.2.2. For sliding bearing + spring type restoring device + viscous damping type device
This is the case when θ = θnx = θny = 0 in the following equation of motion of 10.5.1.2.3.
10.5.1.2.3. In the case of a linear gradient type restored sliding bearing with a V-shaped valley-shaped seismic isolation plate
The invention of claims 249-11 is
Seismic isolation slide support (xy-direction (orthogonal direction) seismic isolation) between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated. Structural analysis using the following simultaneous equations of motion in a base-isolated structure that is supported or seismically isolated by the construction of a restoring spring (including a fixed device) such as a linear gradient type restoring sliding bearing), damper, laminated rubber, etc. It is a seismic isolation structure characterized by being designed by.
1) In the case of two layers (Eccentricity is also present in areas other than the seismic isolation layer)
Seismic isolation slide support (xy-direction (orthogonal direction) seismic isolation) between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated. In the seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by the configuration of the restoring spring (including the fixing device) such as a linear gradient type restoring sliding bearing), damper, laminated rubber, etc.
Simultaneous equations of motion
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
It is a seismic isolation structure characterized by being designed by structural analysis.
2) In the case of three layers (there is also eccentricity other than the seismic isolation layer)
Seismic isolation slide support (xy-direction (orthogonal direction) seismic isolation) between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated. In the seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by the configuration of the restoring spring (including the fixing device) such as a linear gradient type restoring sliding bearing), damper, laminated rubber, etc.
Simultaneous equations of motion
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
It is a seismic isolation structure characterized by being designed by structural analysis.
3) In the case of n layer (Eccentricity other than seismic isolation layer is also present)
Seismic isolation slide support (xy-direction (orthogonal direction) seismic isolation) between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated. In the seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by the configuration of the restoring spring (including the fixing device) such as a linear gradient type restoring sliding bearing), damper, laminated rubber, etc.
Simultaneous equations of motion
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
It is a seismic isolation structure characterized by being designed by structural analysis.
10.5.1.2.4. In the case of a linear gradient type restored sliding bearing with a mortar-shaped base plate
Claims 249-12 include
Seismic isolation sliding bearings (linear gradient-type restoration sliding bearings with mortar-shaped seismic isolation plates), dampers, laminates, between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated In a seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by a structure such as a restoring spring (including a fixing device) such as rubber,
Θnx, θny (n = 1 · 2... N) in the equation of motion of claim 249-11.
When (xb ^ 2 + yb ^ 2) ^ 0.5 ≦ L
θnx = {θn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−θn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (x2−x1)
θny = {θn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−θn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (y2−y1)
However, the coordinates at time t (x1, y1) and the coordinates at time t + Δt (x2, y2) are used.
The coordinate at time 0 is (0, 0).
(xb ^ 2 + yb ^ 2) ^ 0.5> When L
θnx = 0
θny = 0
The seismic isolation structure is characterized by being designed by structural analysis.
10.5.1.2.5. In the case of a gradient-type restored sliding bearing with a cylindrical valley surface seismic isolation plate
(1) In the case of n layer (there is also eccentricity other than seismic isolation layer)
Claims 249-13 include
Seismic isolation sliding bearing provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated
(Xy-direction (orthogonal direction) seismic isolation, linear gradient-type restoration sliding bearing with a cylindrical trough-shaped seismic isolation dish), dampers, laminated rubber and other restoring springs (including fixing devices) etc. In a seismically isolated structure,
Simultaneous equations of motion
When curvature θ is small, (cosθ) ^ 2 ≒ 1
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
It is a seismic isolation structure characterized by being designed by structural analysis.
10.5.1.2.6. In the case of a gradient-type restored sliding bearing with a spherical base
Claims 249-14 claim
Seismic isolation sliding bearing (gradient-type restoration sliding bearing with spherical seismic isolation plate), damper, laminated rubber provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated In a seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by a structure such as a restoring spring (including a fixing device)
Rnx, Rny (n = 1 · 2... N) in the equation of motion of claim 249-13.
When (xb ^ 2 + yb ^ 2) ^ 0.5 ≦ L
1 / Rnx = {1 / Rn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−1 / Rn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (x2−x1)
1 / Rny = {1 / Rn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−1 / Rn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (y2−y1)
However, the coordinates at time t (x1, y1) and the coordinates at time t + Δt (x2, y2) are used.
The coordinate at time 0 is (0, 0).
(xb ^ 2 + yb ^ 2) ^ 0.5> When L
1 / Rnx = 0
1 / Rny = 0
The seismic isolation structure is characterized by being designed by structural analysis.
11. Seismic isolation device combinations and material specifications
11.1. Combination of seismic isolation devices to prevent torsion during seismic isolation (corresponding to variety of forms)
11.1.1. Combinations of seismic isolation devices
Claim 250 or claim 250-1 is applicable even if the form of the structure to be seismically isolated and the fixed load / loading load form are varied (deformation form / deformation plane / eccentric load form). It is an invention of a seismic isolation structure that enables seismic isolation devices installed at various locations of a structure to be quake to be a device having the same performance, that is, a device having a single performance.
As a combination of seismic isolation devices that do not twist during seismic isolation,
1) Support for seismic isolation and restoration
The base isolation and restoration bearings include sliding bearings with the same coefficient of friction (slide bearings, rolling bearings), mortars with the same coefficient of friction and the same gradient, or spherical surfaces with the same coefficient of friction and the same curvature, etc. Using a sliding bearing having a restoring performance due to a gradient of the slope (referred to as a gradient-type restoring sliding bearing) (claim 250),
2) Use of damper
1) Even if the bearing described in the above is used, when using a damper, use a rotation / twisting prevention device (see 10.) as long as the damper is not located at the center of gravity of the structure to be seismically isolated (claims). 250-1 description).
The same coefficient of friction includes almost the same as described above, but it is obtained by the same material seismic isolation plate and the same material sliding part or intermediate sliding part (rolling elements such as balls and rollers, sliding members) There are many.
11.1.2. Description
(1) Using the same friction coefficient and gradient type (gradient type restoration) sliding bearing and friction type damping / suppressing device
With regard to seismic isolation, restoration and damping / suppression, sliding bearings (sliding bearings, rolling bearings), sliding bearings with restoring performance due to gradients such as mortars or spherical surfaces (called gradient-type restoring sliding bearings), friction-type damping, Use only suppression devices.
In other words, various types of sliding bearings (sliding bearings, rolling bearings) with the same performance (same friction coefficient) are installed (multiple places), and the gradient type restoration has the same performance (same friction coefficient, same gradient and same curvature). Due to changes in the planar shape (room layout) of the structure to be seismically isolated even at various locations (several locations) of sliding bearings and at various locations (multiple locations) of friction type damping / suppressing devices with the same performance (same coefficient of friction) It can respond to changes in loading and fixed loads, and even if there is load eccentricity, it does not cause a large twisting movement at the time of seismic isolation, making it possible to achieve a clean seismic isolation. Even if there are a plurality of friction type damping / suppressing devices), at least one device needs to be arranged so as to sandwich the center of gravity of the structure to be seismically isolated).
This is because when a sliding bearing (sliding bearing, rolling bearing), a restoring device, or a damping device of the same performance is installed in a place necessary to support the structure to be seismically isolated, This is because in the viscous damping type device, if the stress due to the load from the structure to be isolated is different at each installation position, a clean seismic isolation is not performed at the time of the isolation and a twist occurs.
Here, “clean seismic isolation” refers to smooth seismic isolation without twisting.
Traditionally, this has been a major problem.
Regarding the installation of a restoring device or a damping device having the same performance, whether or not the restoring or damping performance is affected by the supporting load becomes a problem.
This is shown in the following comparison of the equations of motion of 11.1.3. The seismic isolation equation with the spring-type restoring device + viscous damping type device and the friction-type damping / suppressing device + gradient type restoring sliding bearing It becomes clear from the comparison with the motion equation of earthquake.
That means
When using a spring type restoring device or a viscous damping type device, it is affected by mass. As a result, installation of restoration equipment with the same performance and installation of attenuation equipment with the same performance can cope with changes in loading and fixed loads due to changes in the planar shape (floor layout) of the structure to be seismically isolated. Instead, a twisted motion occurs during base isolation due to load eccentricity.
In that respect, when using a sliding bearing (sliding bearing, rolling bearing), a friction-type damping / suppressing device, and a gradient type restoring sliding bearing such as a mortar or a spherical shape, it is not affected by mass. For this reason, the structure can be isolated from earthquakes even when installing sliding bearings (sliding bearings, rolling bearings) with the same performance, installation of restoration equipment with the same performance, and installation of damping / suppression devices with the same performance. It can respond to changes in loading and fixed loads due to changes in the body's planar shape (room layout), and even if there is a load eccentricity, a large twisted movement does not occur at the time of base isolation, and clean base isolation is possible.
As can be seen from the above, the spring constant of each spring installed at each position is required to use a spring-type restoring device or a viscous damping-type device in order to have a clean seismic isolation without twisting movement during eccentric loading. It is necessary to adjust each of the viscous dampers, which is extremely complicated.
In that respect, when using a sliding bearing, friction type damping / suppressing device, and a gradient type restoring sliding bearing, even if it is an eccentric load, a sliding bearing installed at each position, a friction type damping / suppressing device, a gradient type The restored sliding bearing may be a device having a single performance (same friction coefficient, same gradient and same curvature), and it is possible to perform a seismic isolation without the trouble of adjusting each bearing.
1) Gradient type restoration sliding bearing
Gradient type regenerative sliding bearings such as mortar or spherical shape are usually applied to a sliding surface of a sliding bearing (sliding bearing, rolling bearing) by giving a gradient of a shape such as a mortar or spherical surface, and the surface that slides on that surface is usually gravity. A device that restores the position Examples are shown in FIGS. 1-8, 13-17, 60-62, 64, 67, 68, 83, 85-115.
From the above, when using the friction-type damping / suppressing device and the gradient-type restoration slide bearing,
The friction coefficient and gradient of the devices installed at various locations in the structure to be seismically isolated must all be the same.
2) Friction type damping / suppressing device
Friction type damping and suppression devices are divided into friction type damping devices and friction type suppression devices.
A friction-type damping device is a device that attenuates the amplitude after an earthquake by friction.
The friction-type suppression device is a device that suppresses wind fluctuation or the like by friction and suppresses the displacement amplitude during an earthquake by friction. Here, “by friction” is friction caused by the weight of the structure to be seismically isolated. The friction caused by the others is different, and it is necessary to prevent the friction from occurring.
71, 482, and 483 are considered to be devices of this type. With regard to FIG. 482, if the thickness of the elastic material 3-e is too thick due to elasticity, the friction may change due to its own weight, or even thicker. If it passes, it will approach the viscous resistance, so it is necessary to determine the thickness in relation to the elasticity so that the tip of the ball 5-e or the like is almost in contact with the seismic isolation plate 3 at any position. The same applies to FIG. 483. However, if the thickness of the elastic material 3-e is too thick, it approaches the viscous resistance, so that it is necessary to adjust the thickness in relation to elasticity.
The cut-in support (8.7.) Shown in FIGS. 95 to 97 is considered to be one of the devices of this type that suppresses wind fluctuations and the like by friction.
(2) Use of fixed pin type fixing device (excluding connecting member type pin type)
From the above, the fixing device can not use the damper type fixing device = the type of the fixing device in which the damper works during the seismic isolation (eg, inflexible member type connecting member valve type fixing device). Basically, there is no resistance at the time of seismic isolation (even if there is no problem because of the friction caused by the weight of the structure to be seismically isolated). Fixed pin type fixing device (inflexible member type connecting member pin type Except for a flexible member type connecting member valve type fixing device.
(3) Use of buckling and plastic deformation type impact shock absorbers
As explained in 9.4., When a final displacement is caused by a response displacement caused by an earthquake exceeding expectations, it is not a form with elastic repulsion, but a buckling deformation type, plastic deformation type, etc. The type that minimizes repulsion is preferable even when considering the variety of plans.
(4) Combinations of seismic isolation devices that can handle a variety of plans
Based on the above, the combination of seismic isolation devices that can respond to the diversity of load forms and plans (planning) of structures to be seismically isolated by seismic isolation devices of the same performance,
Sliding bearing (sliding bearing, rolling bearing) + friction type damping / suppressing device + gradient type restoring sliding bearing + fixed pin type fixing device (excluding non-flexible member type connecting member system pin type), flexible member type connecting member valve type Collision shock absorbing device such as fixing device + low restitution coefficient type, buckling deformation type, plastic deformation type,
It becomes the combination in.
(5) Combined use with rotation / twisting prevention device
Other than the above devices, those that twist during seismic isolation (those that use laminated rubber, dampers, etc., those that have a large eccentricity) are also 10. This problem can be solved by using it together with the anti-rotation / twisting device (see 10.3).
11.1.3. Comparison of equations of motion
1) Equation of motion for seismic isolation using a spring-type restoring device + viscous damping type device
d (dx / dt) / dt + K / m.x + C / m.dx / dt = -d (dz / dt) / dt
Mass response acceleration Restoration acceleration Decay acceleration Earthquake acceleration
Both restoration acceleration and damping acceleration are inversely proportional to the mass of the mass point. The heavier, the less effective.
2) Equation of motion for seismic isolation with sliding bearing + spring type restoring device
d (dx / dt) /dt+K/m.x+.mu.g.sign (dx / dt) =-d (dz / dt) / dt
Mass response acceleration Restoration acceleration Decay acceleration Earthquake acceleration
The damping acceleration is independent of the mass of the mass point.
Restoration acceleration is inversely proportional to the mass of the mass point. The heavier, the less effective.
3) (Sliding bearing +) Equation of motion for seismic isolation with gradient-type restored sliding bearing
1.Spherical shape
When curvature θ 'is small, (cosθ') ^ 2 ≒ 1
d (dx / dt) / dt + g / R · x + μg · sign (dx / dt) = − d (dz / dt) / dt
Mass response acceleration Restoration acceleration Decay acceleration Earthquake acceleration
Both restoration acceleration and damping acceleration are independent of the mass of the mass point.
2. In the case of a mortar shape (see 5.1.3)
When θ is small, from (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (radian)
d (dx / dt) / dt + θg · sign (x) + μg · sign (dx / dt) =-d (dz / dt) / dt
Mass response acceleration Restoration acceleration Damping acceleration Both earthquake acceleration restoration acceleration and damping acceleration are unrelated to mass of mass.
4) Seismic equation of motion for sliding bearings only
d (dx / dt) / dt + μg · sign (dx / dt) = − d (dz / dt) / dt
Mass response acceleration Decay acceleration Earthquake acceleration
The damping acceleration is independent of the mass of the mass point.
(Sign)
x: Ground = response displacement of the mass point as seen from the base plate (relative displacement)
z: immobility = displacement of the ground as viewed from the absolute point (absolute displacement)
t: time
m: mass of mass point
g: Gravity acceleration
d (dx / dt) / dt: Response acceleration of the material point (relative acceleration to the ground)
d (dz / dt) / dt: Earthquake acceleration (absolute acceleration)
R: radius of curvature of the base plate
K: Spring constant
θ: Gradient of mortar-shaped base plate
μ: Coefficient of dynamic friction of base-isolated plate
C: Viscous damping coefficient
11.2. Combination of seismic isolation devices to prevent resonance and torsion
Claims 250-2 to 250-9 are inventions of a combination of seismic isolation devices in which the structure to be isolated during the base isolation does not resonate and the torsion of the structure to be isolated is prevented. .
There are two cases: when displacement is suppressed by using a damper (11.2.2.) And when displacement is not suppressed without using a damper (11.2.1.).
In each case, the structure to be seismically isolated is either a high tower-like ratio structure that floats due to a pulling force generated during wind or earthquake, and a low tower-like ratio structure that does not float. Divided.
In each case, the structure is divided into a heavy-weight structure that is not swayed by the wind and a lightweight structure that is swayed by the wind.
below,
The linear gradient type restoring sliding bearing is 5. Reference (other linear gradient type restoring sliding bearings are also possible)
The fixing device is 8. Reference (other fixing devices are also possible),
The rotation / twist prevention device is 10. Reference (other anti-rotation and twisting devices are also possible)
The pull-out prevention device is / 4. Reference (other pull-out prevention devices are also possible), dampers are 8. Refer to (especially 8.4) (other dampers are also possible).
In addition, in this chapter, the terms “straight gradient type restoration sliding bearing”, “fixing device”, “rotation / twisting prevention device”, “pullout prevention device” and “damper” are not limited to the device, but the same as the device. All devices, methods, etc. having the structure, operation, or effect are included.
11.2.1. When displacement is not suppressed
This is the case where the displacement is not suppressed because the damper is not used, but the case where it is possible to prevent the twisting because the damper is not used. In particular, in the rolling support type, since the damper is not used, the seismic isolation plate becomes large, but in the sliding support type, the seismic isolation plate does not need to be so large because it has a displacement suppressing effect by itself.
(1) Low tower ratio structure (does not float due to wind or seismic force)
(1) Heavy-weight structure (cannot be shaken by wind): Straight-graded reconstructed sliding bearing
The invention of claim 250-2
In the case of a low-tower-like structure that does not rise due to wind or seismic force, and a heavy structure that does not sway with wind,
The sliding / rolling surface is formed by a linear gradient such as a mortar (cone, pyramid, etc.) or a V-shaped valley surface, etc., and has the same performance as a sliding bearing with restoration performance (hereinafter referred to as a linear gradient type restoration sliding bearing). It is a seismic isolation structure characterized by being constructed by providing a thing at each installation location.
A linear gradient type restoring sliding bearing having the same performance means one having the same coefficient of friction and the same gradient.
(2) Lightweight structure (swayed by wind): Linear gradient type restoring sliding bearing + fixing device + rotation / twisting prevention device
The invention of claim 250-3
In the case of a light-weight structure that does not float due to wind or seismic force, and that is lightly swayed by the wind,
A seismic isolation structure characterized in that a linear gradient type restoring sliding bearing having the same performance is provided at each installation location, and a fixing device and a rotation / twist prevention device are provided.
(2) High tower-like structure (floating due to wind or seismic force)
(3) Heavy-weight structure (not swayed by wind): linear gradient type restoring sliding bearing + pull-out prevention device
In the case of a high-tower-like structure that floats due to wind or seismic force, and a heavy structure that does not sway with the wind,
A seismic isolation structure characterized in that a linear gradient type restoring sliding bearing having the same performance is provided at each installation location, and a pull-out prevention device is provided.
▲ 4 ▼ Lightweight structure (swayed by wind): Linear gradient type restoring sliding bearing + fixing device + rotation / torsion prevention device + pull-out prevention device
The invention of claim 250-5
In the case of a high-tower-like structure that floats due to wind or seismic force, and a lightweight structure that is shaken by the wind, as a seismic isolation device,
A seismic isolation structure comprising a linear gradient type restoring sliding bearing of the same performance provided at each installation location, and a fixing device, a rotation / twisting prevention device, and a pull-out prevention device. is there.
11.2.2. When suppressing displacement
By suppressing the displacement by using a damper, the area of the base isolation plate can be reduced, and the base isolation device itself can be made compact.
Basically, a damper is provided in 11.2.1. And a rotation / twisting prevention device is provided to prevent twisting (except when it is already provided, it is not necessary to provide a duplicate).
(1) Low tower ratio structure (does not float due to wind or seismic force)
(5) Heavy-weight structure (not swayed by wind): linear gradient type restoring sliding bearing + damper + rotation / twisting prevention device The invention of claim 250-6,
In the case of a low-tower-like structure that does not float due to wind or seismic force, and a heavy structure that does not sway with wind,
A seismic isolation structure characterized in that a linear gradient type restoring sliding bearing having the same performance is provided at each installation location, and a damper and a rotation / twist prevention device are provided.
A linear gradient type restoring sliding bearing having the same performance means one having the same coefficient of friction and the same gradient.
(6) Lightweight structure (swayed by wind): Linear gradient type restoration sliding bearing + fixing device + rotation / torsion prevention device + damper
The invention of claim 250-7
In the case of a low-tower-like structure that does not rise due to wind or seismic force, and a lightweight structure that is shaken by the wind, to suppress displacement, as a seismic isolation device,
A seismic isolation structure characterized in that a linear gradient type restoring slide bearing having the same performance is provided at each installation location, and a fixing device, a rotation / twist prevention device, and a damper are provided.
(2) High tower-like structure (floating due to wind or seismic force)
(7) Heavy-weight structure (does not sway by wind): Straight-gradient type restoration sliding bearing + pull-out prevention device + damper + rotation / twist prevention device
The invention of claim 250-8 is
In the case of a high-tower-like structure that floats due to wind or seismic force, and a heavy-weight structure that does not shake with the wind,
A seismic isolation structure comprising a linear gradient type restoring sliding bearing of the same performance provided at each installation location, and a pull-out prevention device, a damper, and a rotation / twist prevention device. .
▲ 8 ▼ Lightweight structure (swayed by wind): Linear gradient type restoration sliding bearing + fixing device + rotation / torsion prevention device + pull-out prevention device + damper
The invention of claims 250-9
In the case of a high-tower-like structure that floats due to wind or seismic force, etc., and a lightweight structure that sways with the wind, in order to suppress displacement, as a seismic isolation device,
A base-isolated structure comprising a linear gradient type restoring sliding bearing of the same performance provided at each installation location, and a fixing device, a rotation / twisting prevention device, a pull-out prevention device, and a damper. Is the body.
In addition, what is listed in 11.2. Is a combination of the minimum necessary devices and the like, and can of course be combined with other devices.
11.3. Combinations of seismic isolation devices considering safety during excessive displacement
In the case of sliding-type base isolation bearings, the following can be considered as a combination of base isolation devices considering the safety in case of excessive displacement of base isolation.
11.3.1. Combinations of seismic isolation devices considering safety during excessive displacement 1
(1) First-class ground
In the case of Type 1 ground (Building Standard Law Enforcement Ordinance, Article 88) as the ground type, a damper is often unnecessary in the case of slip type or rolling type seismic isolation bearings.
(2) Type 2 and Type 3 ground
In the case of type 2 and type 3 ground as the ground type, a damper is indispensable in the case of a sliding type or rolling type seismic isolation bearing.
In that case, use a method that completely stops excessive displacement with a damper (see 8.4.5.1.2. Damper with stopper when over-displaced) or prevents this damper with stopper when it is over-displaced (prevents disengagement). Sometimes used in combination with seismic isolation bearings and detachment prevention devices.
Claim 250-10 is the invention, and uses a damper with a stopper at the time of excessive displacement (described in claim 192-5), or a damper with a stopper at the time of excessive displacement and prevention of detachment (seismic isolation bearing with detachment prevention) , A seismic isolation structure characterized by being used in combination with a detachment prevention device.
11.4. Material specifications for sliding type seismic isolation devices and sliding bearings
In the case of the simple type, the material of the sliding type seismic isolation device / sliding bearing described above may be a material that may rust.
However, in general, the material of the sliding seismic isolation device / sliding bearing is preferably composed of a material that does not rust, such as stainless steel or zinc hot dip plating. However, if high seismic isolation performance is not required, even if rusting occurs in rolling type seismic isolation, the performance is much better than laminated rubber isolation or sliding type seismic isolation. May be used.
In the case of double seismic isolation by double planar seismic isolation plates, surface polishing should be roughened by one or two or several stages rather than mirror finish.
12 New laminated rubber spring, restoring spring
12.1. New laminated rubber spring
FIG. 339 shows an embodiment of the new laminated rubber seismic isolation device of the invention according to claim 251.
A hard plate 28 made of steel or the like having a hole at the center is stacked and laminated, and a rubber or a spring (including an air spring) 29 is inserted into the center, and the top of the hard plate 28 is formed. It is configured by providing a structure 1 that is isolated from the plate and a structure 2 that supports the structure that is isolated from the bottom plate.
With respect to shear deformation, the performance of the rubber itself can be expected, but with regard to pressure resistance, there has been a problem of rubber expansion.
The problem of expansion due to the compressive force of rubber, and the problem of buckling of rubber or springs can be addressed by the hard plate 28 such as steel having a hole in the central portion. In addition, the manufacturing difficulties of bonding rubber, steel, etc. one by one are eliminated, making production easier.
12.2. Restoring spring
FIG. 386 shows an embodiment of the restoring spring seismic isolation device of the invention as set forth in claim 252.
In FIG. 386, a spring 2 or rubber 25 is provided between the structure 1 to be isolated and the structure 2 that supports the structure to be isolated, and the structure 2 that supports the structure to be isolated. The end of the spring / rubber 25 is engaged in the insertion port 34, and the opposite end of the spring / rubber 25 is engaged with the structure 1 to be seismically isolated.
As a matter of course, the end of the spring / rubber etc. 25 is engaged in the insertion port 34 of the structure 1 to be seismically isolated, and the opposite end of the spring / rubber etc. 25 is attached to the supporting structure 2. Sometimes it is engaged.
Regarding the shape of the insertion port 34,
When giving one-way (including reciprocation, the same applies below) restoration performance, the insertion port is a curved surface with a rounded corner, the insertion port through a roller,
When giving omnidirectional restoration performance, like a curved bowl-shaped insertion port with a rounded corner, a trumpet-shaped insertion port (Fig. 386), a mortar-shaped insertion port,
Round the angle at which the spring / rubber 25 and the insertion port 34 are in contact with each other or through a rotor such as a roller (in this case, two axes perpendicular to the spring / rubber 25 (the two axes are perpendicular to each other) Therefore, it is necessary to provide a rotor such as a roller correspondingly) and reduce the friction. The material of the insertion port 34 is preferably a low friction material and needs strength.
Further, as a matter of course, a flexible member 8-f such as a wire, a rope, or a cable may be connected to the spring / rubber 25 or the like so as to be in contact with the curved surface or roller of the insertion port 34.
FIG. 386 (a) shows the case where there is no displacement between the structure 1 to be isolated and the structure 2 supporting the structure to be isolated. FIG. It is a figure when displacement arises between the structure 1 to be quake and the structure 2 that supports the structure to be seismically isolated, and the spring, rubber, etc. 25 are extended. In this way, when the structure 1 that is isolated from the earthquake and the structure 2 that supports the structure that is to be isolated are displaced, the spring / rubber 25 is bent in the horizontal direction according to the insertion port 34, and the horizontal It will have a direction restoring force, and a horizontal restoring force can be obtained even with a slight displacement. Further, the spring / rubber 25 or the like minimizes the downward tensile force acting on the structure 1 to be isolated, and also reduces the load on the structure 1 to be isolated.
Installing a spring, rubber, etc. in the vertical type can provide restoring performance in any horizontal direction, but it is poor in restoring force with slight horizontal displacement. The present invention solves this problem and can obtain a restoring force in the horizontal direction even with a slight displacement. As a result, this spring, rubber, etc. also minimizes the downward tensile force acting on the structure to be seismically isolated, reducing the load on the structure to be isolated.
B. Seismic isolation device and structure method
13. Structure design method using seismic isolation structure
13.1. High-rise buildings and structures
Claim 253 is that in a skyscraper building / structure, a sliding type seismic isolation device / sliding bearing is adopted as a seismic isolation device, in particular, a rolling type sliding bearing, and the structure to be seismically isolated is shaken by wind power. It is an invention having a structure with no rigidity.
Even with long-period high-rise buildings and structures that could not be handled by laminated rubber seismic isolation devices, seismic isolation is possible by using sliding seismic isolation devices and sliding bearings. As a result, the super high-rise building / structure can be changed from a flexible structure as an earthquake countermeasure to a structure (rigid structure) with a rigidity that does not shake by wind force, and it is also possible to prevent wind vibration.
This makes it possible to create a high-rise building that is seismically isolated and does not sway.
(1) Structural method
High-rise buildings and structures on seismic isolation devices such as sliding-type seismic isolation systems will have a structure that is rigid enough not to be affected by wind power, regardless of the conventional flexible structure. Increasing the rigidity of the building will also increase the seismic isolation performance.
(2) Seismic isolation device
For high-rise buildings and structures with a long natural period of the building body, the seismic isolation system will not work unless the seismic isolation system has a considerably longer period than that. It was. In addition, since the pulling force is generated, the laminated rubber seismic isolation device cannot cope with it.
Using the seismic isolation device, the seismic isolation device of Patent 1844024 and Patent 2575283, and the sliding type seismic isolation device / sliding bearing of the present invention, the seismic isolation is sufficient even for long-period high-rise buildings and structures. .
Further, the pull-out preventing device handles the pull-out force, and the fixing device handles the wind sway.
Due to the above (1) and (2), it is possible to create a high-rise building that is isolated from the earthquake and does not shake the wind, and eliminates the need for a vibration control structure to prevent the wind from shaking.
13.2. High tower ratio building / structure
(1) Structural method
(2) Seismic isolation device
A structure with a certain tower ratio or more requires a pull-out prevention device in addition to a seismic isolation device such as a seismic isolation device and a sliding bearing.
In addition, in order to reduce problems such as rocking, it is necessary to reduce the friction coefficient of the seismic isolation device and the sliding bearing as much as possible, and to make the floor on the ground floor such as the first floor heavy.
In addition, a structure having a large wind pressure detection area with respect to its own weight may require a fixing device.
13.3. Medium to high-rise buildings (8.7.2. Same as above)
In addition, if the center part of the base plate is recessed with a curved shape of a ball or roller that slides on the surface of the base plate, it will be Combines the effect of increasing pressure resistance and the effect of wind sway prevention.
Claim 207 is the invention.
The invention according to claim 209 is a seismic isolation structure when it is used.
13.4. Lightweight buildings and structures
(1) Structural method
(2) Seismic isolation device
For light-weight buildings and structures that cannot achieve seismic isolation performance because conventional laminated rubber seismic isolation devices cannot be set long, seismic isolation devices that are independent of the natural cycle and seismic isolation devices such as sliding bearings. Seismic isolation is possible.
Further, when the pulling force works, it is dealt with by a pulling prevention device, and when it is shaken by the wind, a fixing device is required.
In order to improve seismic isolation performance, it is effective to lower the center of gravity, so it is necessary to make the floor, etc. near the ground, such as the first floor, heavy.
13.5. Conventional wooden detached house / Lightweight (wooden / steel frame) detached house
(1) Structural method
1) Formation of foundation floor structure
Regarding the formation of the floor construction surface, in order to smoothly transmit the wind pressure load borne by the fixing device from the foundation to the foundation, it is necessary to reinforce the foundation around the fixing device by bracing. The other parts are a method of reinforcing the entire construction of the conventional construction method, and improving the conventional construction method, laying structural plywood etc. on the entire surface of the foundation (horizontal material on the foundation) In addition, it may be formed by either a method of placing a base (horizontal material), a method of standing a pillar directly, or a method of using a diaphragm surface used in a frame wall construction method or the like. In this way, the support surface of the seismic isolation device / sliding bearing is created by the method of forming the structural surface. Claim 254 is the invention.
14 Seismic isolation device design and seismic isolation device placement
14.1. Seismic isolation device design
(1) Design of restoration capability of restoration device
The invention described in claim 256 relates to the design of the restoration capability of the restoration apparatus.
As with any sliding-type seismic isolation device, with regard to the design of the restoring force of the restoring device, the minimum restoring force within the range that allows the restoration of the seismically isolated structure is sufficient. Best performance.
In other words, in the case of a restoration type with a concave sliding surface such as a gravity restoration type seismic isolation device, sliding bearing, cross gravity restoration type seismic isolation device, sliding bearing, etc., as long as restoration can be obtained, the radius of curvature should be as large as possible. Keep the gradient as close as possible to the flat surface. Even in the case of a restoration type of a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber, or a magnet), the spring constant is made as small as possible as long as restoration can be obtained.
In both cases, in order to minimize the restoring force, it is necessary to lower the friction coefficient of the seismic isolation device and the sliding bearing. This also leads to improved seismic isolation performance.
The restoring force of the entire restoration device must be greater than the friction force of the entire seismic isolation layer of the structure to be seismically isolated, and the tolerance for construction accuracy, especially the tolerance for foundation construction accuracy. In addition, it is necessary to make it larger than the force generated from the inclination of the structure to be seismically isolated, which can be considered from the tolerance of uneven settlement.
If the seismic isolation layer of the structure to be isolated is a rolling-type sliding bearing, the friction coefficient of the entire base isolation layer of the structure to be isolated is less than 1/100. The minimum value of the constant, the mortar slope, is usually determined by the construction accuracy, in particular the foundation construction accuracy (and from the tolerance of uneven settlement). In the case of a detached house, the number of 1/50 or more is selected as the mortar-shaped gradient from the allowable inclination range 1/150 (manufacturer guaranteed range) or more of the uneven settlement in view of the safety factor.
(2) Fixing device design
With regard to the fixing device, if there are a large number of locations, there is a concern about the time lag of releasing or inserting the fixing device, and there has never been a small number of locations, but there is a concern about rotation due to wind power at only one location. Therefore, two or more places (adoption of interlocking operation type fixing device (8.1.3.), Relay interlocking operation type fixing device (8.3.), 8.3.2., Etc.) or fixing device (one place arrangement) and biting support (8.7.3.) Or a fixed device (one place) and a rotation / twist prevention device (10).
In particular, in the case of the combined use (10) of the fixing device and the rotation / twisting prevention device (10), rotation by wind force does not occur, so the fixing device only needs to be arranged at one place. Therefore, in this case, the time lag of releasing or inserting the fixing device, which occurs when the fixing device is arranged in multiple places, does not matter.
In the case of one place arrangement, the position of the center of gravity of the structure to be seismically isolated or its vicinity is good.
In addition, even when multiple fixing devices that are not interlocked are used, the instability due to seismic isolation of the seismic operation type fixing device that does not release the fixing device at the same time during an earthquake can be rotated and twisted by using together with the rotation and twist prevention device of 10.1. This is solved by a prevention device, and at the same time, the safety of wind sway suppression during wind is increased.
14.2. Seismic isolation device placement with limited restoration device placement
14.2.1. Overview
The invention according to claim 255 relates to the arrangement of the seismic isolation device.
(1) Restoration device
One or more, preferably two or more restoring devices C are installed only at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated, and the rest is a seismic isolation device / sliding bearing D having no restoring force.
In particular, in the case of two locations, it is desirable to set the center of gravity in the major axis direction of the structure to be seismically isolated and set it at two locations that are approximately equidistant. Of course, the center of gravity position may be placed at a symmetrical position. Moreover, you may shift | deviate from equidistant.
(2) Fixing device
Further, a fixing device G is provided as necessary. In particular, with regard to the fixing device G, if there are a large number of locations, there is a fear of time lag when the fixing device is released or inserted, and there is no reason that the number of locations is small. is there. Therefore, it is desirable to install in two places. However, by using the fixing device and the rotation / twist prevention device (10) in combination, it is possible to prevent rotation even in the case of a single location. In the case of one location, the position of the center of gravity of the structure to be seismically isolated or its vicinity is good. Details are written in 8.3./10.
In addition, even when multiple fixing devices that are not interlocked are used, the instability due to seismic isolation of the seismic operation type fixing device that does not release the fixing device at the same time during an earthquake can be rotated and twisted by using together with the rotation and twist prevention device of 10.1. This is solved by a prevention device, and at the same time, the safety of wind sway suppression during wind is increased.
14.2.2. For detached and light buildings
FIGS. 334-337 show the case of a detached house, and in a standard pillar spacing plan for a detached house, 4.1. Double (or more) flat sliding under each pillar. In an embodiment equipped with a seismic isolation device having a base plate having a surface part, a sliding support D, etc., and equipped with a restoring device C and a fixing device G at or near the center of gravity of the structure 1 to be seismically isolated. is there.
334 (a) and 335 (a) are overall layout views, and FIGS. 334 (b) and 335 (b) are partial sectional views thereof.
Fig. 336 is an implementation diagram of 2.1. Restoration / damping spring etc. pull-out prevention device / sliding bearing C located at or near the center of gravity, and Fig. 337 is a restoration of 2.1. With the slab removed. FIG. 4 is an implementation diagram of a pull-out prevention device / sliding bearing C with a damping spring or the like.
To explain the specific arrangement of each device,
1) Placement of seismic isolation devices and sliding bearings
With regard to the arrangement of the seismic isolation device / sliding bearing D, the standard column spacing of 2.7m, 3.6m, etc., and the bottom of each column (intermediate columns etc. may be skipped), 4.1. Equipped with a seismic isolation device, sliding bearing D, etc. having a seismic isolation plate with a flat sliding surface.
Since the seismic isolation device D can be made inexpensive, it is not necessary to increase the seismic isolation device installation interval for economic reasons, and the installation of the seismic isolation device for each pillar can be realized. For this reason, seismic isolation was possible without changing the structural form and specifications of the detached house.
2) Restoration device layout
Regarding the arrangement of the restoration device C, the restoration device C is equipped with one, two or several places (particularly at two or more locations) at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated. Restoration / damping spring and other anti-pull-out devices / sliding bearings, laminated rubber, 4.7. Edge-cutting vertical displacement absorbing gravity restoring type seismic isolation device / sliding bearing, 4.8. New gravity restoring type seismic isolation device, Pull-out prevention device / sliding bearing with laminated rubber / rubber / spring etc. in 2.2.
In particular, the edge-removed vertical displacement absorption gravity recovery type seismic isolation device and sliding bearing of 4.7. And the new gravity recovery type seismic isolation device of 4.8 are stable due to the effect of lowering the center of gravity of the structure to be isolated. Seismic performance is obtained.
3) Arrangement of fixing device
The same applies to the fixing device G, and one, two, or several places are installed at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated. However, when it is used in combination with other devices, it may be arranged in one place.
Regarding the type of the fixing device G, either the 8.1.1 shear pin type fixing device, the 8.1.2. Seismic sensor (amplitude) device equipped type fixing device, or the 8.2 wind actuated type fixing device is installed. . In the case of the shear pin type fixing device of 8.1.1, an interlocking operation type fixing device is required.
14.2.3. For general buildings
In the case of a general building, the building is equipped with a seismic isolation device, sliding bearing D, etc. at the center of the building, with a seismic isolation device / sliding bearing D, etc. A fixing device G is also provided. Hereinafter, it is almost the same.
15. Rationalization of seismic isolation equipment installation and foundation construction
15.1. Rationalization of seismic isolation equipment installation and foundation construction
334 to 337 show an embodiment of the invention as set forth in claim 257.
In particular, it has meaning as a seismic isolation device for detached houses.
A space is provided on the solid foundation 2 or the cloth foundation 2 and the ground 33, and a slab 1-s is hit, and a seismic isolation device and a sliding bearing are inserted therebetween.
The construction method will be explained in detail. Seismic isolation devices and sliding bearings are installed on the solid foundation 2 and cloth foundation 2, and the space between them is filled with plastic 30 such as styrofoam that dissolves in organic solvents, or plastic 30 that dissolves in water. Create a gap by placing concrete slab 1-s on them, and when the concrete hardens, melt this plastic with organic solvent or water to create a space. The solid slab 1-s is floated on the solid foundation 2 and the cloth foundation 2 and the ground 33, supported only by the seismic isolation device / sliding bearing, and the seismic isolation device / sliding bearing can be operated.
In addition, this concrete slab 1-s will be reinforced with a structural design that assumes a certain load or more so that houses such as the conventional construction method, prefabricated construction method and 2 × 4 construction method can be built freely. In addition, the slab will be rigidly designed to compensate for the lack of rigidity as the frame as the superstructure (the structure to be seismically isolated). As a result, the freedom of the superstructure is provided, and the problem of lack of rigidity as the frame as the superstructure is solved by the rigidity of the slab.
FIG. 334 shows a case where the solid foundation is provided with a gap and hits the slab 1-s, and FIG. 335 shows a case where a gap is provided on the cloth foundation 2 and the ground 33 and the slab 1-s is hit.
In addition, as another method of making the concrete slab 1-s on the solid foundation 2 or the cloth foundation 2 and the ground 33,
1) Bolts with a function that can be jacked up by screw operation of bolts after installation are installed at regular intervals on a solid foundation, cloth foundation and ground. After that, a concrete stripping material or a sheet for facilitating peeling is provided on the solid foundation, the cloth foundation and the ground, and the concrete slab is hit thereon. After the concrete is solidified, jack up by screwing the bolts that were buried, create a space, and deploy seismic isolation devices / sliding bearings. The concrete slab floats only supported by the sliding bearing, and the seismic isolation device / sliding bearing can be operated.
2) There is also a method in which seismic isolation devices and sliding bearings are arranged on a solid foundation or a cloth foundation, and the PC version is arranged on it.
3) There is also a method in which seismic isolation devices and sliding bearings are installed on a solid foundation or cloth foundation, and a steel frame is passed over it as a beam, and a PC or ALC version is passed over the steel beam.
This construction method is suitable for general-purpose detached base isolation, but is not limited thereto.
15.2. Rationalization of installation of seismic isolation devices
The invention described in claim 258 is for saving the labor of installing the seismic isolation device installed in a detached house or the like.
The seismic isolation device installed on the foundation is difficult to level out, but what we want is the level (parallelism) to the foundation. Therefore, the following method can be considered.
A double seismic isolation plate device, in which the upper and lower plates are integrated with fasteners, is installed at the anchor bolt position of the foundation and fixed to the foundation first. Then, the gap formed between the foundations is filled with non-shrink mortar. Then, after the non-shrink mortar has hardened, the anchor bolts between the foundation and the seismic isolation device are tightened.
By the above method, horizontality (parallelism) with respect to the base is obtained.
15.3. Maintaining the level of sliding seismic isolation devices
The invention according to claim 259 relates to the construction for maintaining the horizontality of the sliding seismic isolation device and sliding bearing.
Install seismic isolation devices and sliding bearings with a low inclination toward the inside (or center of gravity) of the structure to be isolated and a high inclination toward the outside of the structure to be isolated. This solves the problem of maintaining horizontality during and after the construction of the sliding seismic isolation device and sliding bearing.
16. Seismic isolation device installation method on superstructure foundation or foundation
16.1. Unit construction
The invention of claim 260 is an invention when a seismic isolation device (especially a seismic isolation support) is attached to a three-dimensional frame unit (hereinafter referred to as a unit) 51 used for a structure to be seismically isolated such as a unit construction house. is there. Installing a (reinforcement) base on the entire structure to be newly seismically isolated is a simple method that compensates for insufficient rigidity of the lower member (base) 52 of the unit, but increases the cost.
Therefore, a method of directly attaching the seismic isolation device 54 to the lower member (base) 52 of the unit is desired. However, in many cases, the units 51 are joined to each other by pins. If the seismic isolation device 54 is mounted across the unit 51, it becomes unstable. The invention of claim 260 solved the problem. That is, it is attached stably to one unit 51 (52), and protrudes from the unit 51 (52) so that the adjacent unit 51 ′ (52 ′) can be supported (if it has an adjacent unit) The overhang is called the overhang portion 55). By this, the joining of the lower members (bases) 52 of the unit 51 can be made rigid. That is, the seismic isolation device 54 is used as a reinforcing material for rigid connection between the lower members (bases) 52.
Note that “stable attachment to one unit” means, for example, that the unit 51 (52) and the seismic isolation device 54 have three points so that the unit 51 (52) and the seismic isolation device 54 are in rigid contact. It means joining by the above number of joining.
FIG. 491 to FIG. 492 are examples thereof.
In FIGS. 491 to 492, the seismic isolation device 54 is a double seismic isolation plate sliding bearing having an intermediate sliding portion (ball), but other seismic isolation devices may naturally be used. Further, the upper member (upper seismic isolation plate, upper flange) of the seismic isolation device is rigid enough to support the adjacent unit 51 ′ (52 ′) at the protruding portion 55.
FIGS. 493 to 507 are embodiments of the invention relating to the attachment of the seismic isolation device to the unit main body. Adding a process to the unit body to install the seismic isolation device makes the installation easier, but increases the cost of the unit body, so we want to avoid adding a process.
Therefore, when joining the unit main body, if there is an existing bolt hole in the unit main body (the unit lower beam and the lower surface of the unit column), it is used, and further necessary support members are fitted, grasped, pressed, etc. This method can be solved by attaching to the unit main body without processing the unit main body.
The base isolation device and the unit main body are joined using a plate (base isolation device mounting plate 58) for mounting the base isolation device. The seismic isolation device mounting plate 58 also serves to connect adjacent units with each other. If the shape of the seismic isolation device and the bolt hole position are matched to the unit main body, the mounting plate 58 can be omitted.
The joint between the seismic isolation device mounting plate and the seismic isolation device is fixed by bolts. For joining the unit main body and the seismic isolation device mounting plate, a fire beam 57 fixed to the seismic isolation device mounting plate 58 with a bolt is fitted into the unit lower member 52 (52 ′), and further, an anchor bolt hole or the like of the unit main body. It is fixed with bolts.
If there is no hole available in the unit body, or if the hole cannot be fully used, the seismic isolation device mounting plate 58 may be displaced in the X and Y directions, rotate on a plane, or may rise. Therefore, they are joined with hardware (restraint hardware 59, 59-2, 59-3) fixed to the unit lower member 52 (52 ′) in two directions (use a plurality if necessary). The restraint hardware is fixed to the seismic isolation device mounting plate by bolts or welding.
FIG. 493 is an overall view, FIGS. 494 to 499 are seismic isolation device installation diagrams at the corners of the building without adjacent units, and FIGS. 500 to 505 are seismic isolation device installation diagrams of adjacent units. 506 and 507 are views of the seismic isolation device mounting plate and the restraint hardware.
FIG. 493 is an assembled perspective view when the seismic isolation device is attached to the unit base or base portion. Since the mounting bolt position of the seismic isolation device does not match the position of the hole in the unit main body, the seismic isolation device mounting plate 58 is used for joining. The joint between the seismic isolation device mounting plate 58 and the seismic isolation device is fixed by a bolt 60. The seismic isolation device mounting plate and the unit main body are joined so that the seismic isolation device mounting plate 58 and the seismic isolation device mounting fire beam to be bolted are fitted into the unit lower member in two directions. Further, the seismic isolation device mounting plate 58 is bolted using the unit lower beam and existing bolt holes. When the existing bolt hole cannot be used, it is fixed using the restraint hardware 59, (59-2, 59-3).
FIG. 494 (a) is a perspective view in the case where an anchor bolt hole is provided in the unit lower beam at the corner of the building where there is no adjacent unit, and (b) is a cross-sectional view thereof. FIG. 495 is an exploded view (perspective view) showing the assembly and attachment method. The seismic isolation device mounting plate 58 and the seismic isolation device are inserted with bolts 60 from the seismic isolation device mounting plate in accordance with the bolt hole positions in the seismic isolation device. Make sure to dig up and embed the bolt head so that the bolt head does not interfere with the unit. The seismic isolation device mounting beam 57 is fitted between the upper and lower flanges of the unit lower member in two directions. The seismic isolation device mounting plate 58 is fixed with bolts 61.
The seismic isolation device mounting plate 58 is fixed to the unit main body with the bolt 62 using the anchor bolt hole of the unit lower member. The hole on the lower surface of the unit column 53 (53 ') is a hole used for positioning of the unit or an anchor bolt. Since this portion of the bolt is difficult to tighten, it is effective for restraining in the horizontal direction, but restraint in the vertical pulling direction cannot be expected.
FIG. 496 (a) is a perspective view in the case where the anchor bolt hole is provided in the lower beam of the unit at the corner of the building where there is no adjacent unit, but in the case where the restraint hardware is used together, and (b) is a sectional view thereof. is there. It is a figure and sectional drawing at the time of having a anchor bolt hole in a unit lower beam in the building corner which does not have an adjacent unit, but using a constraining metal fitting together. FIG. 497 is an exploded view (perspective view) showing how to assemble and attach the same.
FIG. 498 (a) is a perspective view in the case where there is no anchor bolt hole in the unit lower beam at the corner of the building where there is no adjacent unit, and a restraint hardware is used for the unit lower beam in two directions. ) Is a cross-sectional view thereof. In the building corner | angular part which does not have an adjacent unit, it is a figure and sectional drawing at the time of using a constrained hardware for a unit lower beam of two directions, when there is no anchor bolt hole in a unit lower beam. FIG. 499 is an exploded view (perspective view) showing the assembly and attachment method.
FIG. 500 (a) is a perspective view in the case where an anchor bolt hole is provided in the unit lower beam in the seismic isolation device mounting portion where there is an adjacent unit, and (b) is a cross-sectional view thereof. FIG. 501 is an exploded view (perspective view) showing how to assemble and attach the same.
(A) of FIG. 502 is a perspective view in the case where an anchor bolt hole is provided in the lower beam of the unit in the seismic isolation device mounting portion where there is an adjacent unit, but a restraint hardware is also used. Is a cross-sectional view thereof. FIG. 503 is an exploded view (perspective view) showing the assembly and attachment method.
FIG. 504 (a) is a perspective view in the case where there is no anchor bolt hole in the unit lower beam in the seismic isolation device mounting portion where there is an adjacent unit, and a restraining hardware is used for the unit lower beam in two directions. (B) is a cross-sectional view thereof. FIG. 505 is an exploded view (perspective view) showing the assembly and attachment method.
(A) of FIG. 506 is a perspective view of the seismic isolation device mounting plate and the restraint hardware by the restraint hardware 59, and (b) is a cross-sectional view thereof. Multiple restraint hardware shall be provided as necessary. The restraint hardware grasps the unit lower beam 52 (52 ′) and is fixed to the seismic isolation device mounting plate with a bolt 63. Multiple seismic isolation restraints shall be provided as necessary.
FIG. 507 (a) is a perspective view of the seismic isolation device mounting plate and the restraint hardware by the restraint hardware 59-2 and 59-3, and FIG. The restraint hardware 59-2 and 59-3 are used to hold the unit lower beam, the restraint hardware 59-2 is fixed to the seismic isolation device mounting plate with bolts 63, and the restraint hardware 59-3 is welded to the seismic isolation device mounting plate. It is fixed with bolts. Multiple restraint hardware shall be provided as necessary.
17. combination
The invention of claim 261 provides: 1. To the combination of the inventions described in ˜15.3. 1. The combination of all the inventions described in 15.3. Enables seismic isolation devices and supports and seismic isolation structures that meet various requirements.
The inventions of all the above claims (Claims 1 to 261) include each device and a seismic isolation structure.
18. Seismic isolation equipment
18.1. Seismic isolation drainage
(1) General
Claim 262
Provided in the structure 2 that supports the structure to be isolated in a drainage facility that guarantees flexibility between the structure 1 that is to be isolated and the structure 2 that supports the structure to be isolated. The invention for a seismic isolation structure characterized by comprising a drainage basin 49 and a drain pipe 48 on the side of the structure 1 to be seismic isolation protruding into the drainage basin 49, or an invention of a seismic isolation structure thereby is there.
The internal dimensions of the drainage basin 49 are the combined dimensions of the expected earthquake displacement amplitude, piping dimensions, and margin.
A lid 48-p that covers the drain 49 may be attached. It may be large enough to cover earthquake displacement.
There is also a method of closing the gap by filling the space between the drainage basin 49 and the lid 48-p covering the drainage basin 49 with an elastic seal 48-ps. FIG. 489 is an example thereof.
(2) Double (or more) drainage dredging system
Claim 263 is:
Provided in the structure 2 that supports the structure to be isolated in a drainage facility that guarantees flexibility between the structure 1 that is to be isolated and the structure 2 that supports the structure to be isolated. A drainage basin 49, an intermediate drainage basin 50 having a drainage pipe 48-2 protruding into the drainage basin 49, and a drainage pipe 48 on the structure 1 side to be seismically isolated protruding into the intermediate drainage basin 50 are formed. This is an invention of a facility for a base isolation structure or a base isolation structure therewith.
There may be a plurality of intermediate drains 50.
The combined dimensions of the drainage basin 49 and the intermediate drainage basin 50 (if there are multiple) are the dimensions of the expected seismic displacement amplitude and the drainage pipe 48-2 dimension of the intermediate basin 50. It is sufficient that the size of the drain pipe 48 on the side of the structure 1 to be seismically isolated is combined with the margin.
Further, by attaching an elastic body 50-b such as a restoring spring between the structure side 1 to be seismically isolated or the structure side 2 supporting the structure to be seismically isolated and the intermediate drainage 50, the intermediate drainage 50 is attached. It is also possible to restore automatically.
A lid 48-p that covers the drain 49 may be attached.
There is also a method of closing the gap by filling the intermediate drainage basin 50 and the lid 48-p covering the intermediate drainage basin 50 and between the drainage basin 49 and the intermediate drainage basin 50 with an elastic seal 48-ps. .
FIG. 490 shows an example.
According to the present invention, the size of the drainage basin 49 can be reduced as compared with the method of FIG.
19. Seismic isolation equipment construction
The inventions described in claims 264 to 265 are intended to save labor for installation of the seismic isolation device installed in a detached house or the like, and are horizontal between the bolt hole position of the foundation and the anchor position of the foundation. This is a method for minimizing both the error and the vertical error of the base.
510 to 514 are examples of this.
FIG. 510 is a diagram of a double seismic isolation plate apparatus in which the upper and lower plates are integrated for the purpose of facilitating the construction with a fastener or the like. Remove these fasteners after construction.
The invention of claim 264 is a method in which a dimension isolation (vertical) adjusting material is provided on a foundation, and a double seismic isolation plate device in which upper and lower plates are integrated by a fastener or the like is arranged on the foundation. FIGS. 511 to 513 are examples in the case where hexagonal cap nuts and bolts are used as dimension (vertical) adjusting materials and anchor bolts are provided separately.
FIG. 511 is a diagram showing a construction procedure. FIG. 512 and FIG. 513 show the case where the hexagon cap nut 65-n and the bolt 65-b are provided upside down.
As shown in FIG. 510, an anchor bolt 66 is provided on the lower base isolation plate 3-b of the double base isolation plate device in which the upper and lower plates are integrated by a fastener 67 or the like, and this is provided on the foundation. (Vertical) Arranged on the adjusting material 65. At this time, the anchor bolt 66 is inserted into the hole 64 provided in the foundation with a margin in the horizontal direction. (A) in each of FIGS. 511 to 513 is this state.
Next, the base 41/1 of the structure to be isolated is handed over it, and first the base 41/1 of the structure to be isolated and the upper base plate 3-a of the double base plate are bolted. Fix with etc. As a result, the displacement caused by aligning the horizontal position of the double seismic isolation plate device with the bolt hole of the base 41/1 of the structure to be seismically isolated can be absorbed by the margin of the hole 64 provided in the foundation. The heavy seismic isolation plate device can be installed in a state where there is no horizontal error with the base 41/1 of the structure to be isolated. Each of FIGS. 511 to 513 (b) is this state.
Thereafter, the vertical level of the base 41 of the structure to be seismically isolated is adjusted by base alignment with the dimension (vertical) adjusting material 65. (C) in each of FIGS. 511 to 513 is this state.
Finally, a gap formed between the lower base plate 3-b of the double base plate 3b and the foundation is filled with a non-shrink mortar or grout material 68 and fixed. (D) in each of FIGS. 511 to 513 is this state.
By the above method, the problem of the level (parallelism) with respect to the base of the structure to be isolated can be solved simultaneously with the problem of the level adjustment of the base of the structure to be isolated.
In some cases, the anchor bolt uses a dimensional (vertical) adjusting material that is also used as an anchor bolt, which will be described later, to facilitate adjustment of the inclination of each base isolation plate.
The invention of claim 265 is a method in which a dimension (vertical) adjusting material is provided on a double seismic isolation plate device in which the upper and lower plates are integrated with a fastener or the like, and this is arranged on the foundation. Is an example in which a hexagonal cap nut and a bolt and the like are used as a dimension (vertical) adjusting material and also used as an anchor bolt.
As shown in FIG. 510, a dimension (vertical) adjusting material 65-a that is also used as an anchor bolt is attached to the lower base isolation plate 3-b of the double base isolation plate device in which the upper and lower plates are integrated by a fastener 67 or the like. Provide and place it on the foundation. At this time, the dimension (vertical) adjusting member 65-a is inserted into the hole 64 provided in the foundation with a margin in the horizontal direction. FIG. 514 (a) shows this state.
Next, the base 41/1 of the structure to be isolated is handed over it, and first the base 41/1 of the structure to be isolated and the upper base plate 3-a of the double base plate are bolted. Fix with etc. As a result, the displacement caused by aligning the horizontal position of the double seismic isolation plate device with the bolt hole of the base 41/1 of the structure to be seismically isolated can be absorbed by the margin of the hole 64 provided in the foundation. The heavy seismic isolation plate device can be installed in a state where there is no horizontal error with the base 41/1 of the structure to be isolated. FIG. 514 (b) shows this state.
Thereafter, the vertical level of the base 41 of the structure to be seismically isolated is adjusted by base alignment with the dimension (vertical) adjusting material 65. FIG. 514 (c) shows this state.
Finally, a gap formed between the lower base plate 3-b of the double base plate 3b and the foundation is filled with a non-shrink mortar or grout material 68 and fixed. FIG. 514 (d) shows this state.
By the above method, the problem of the level (parallelism) with respect to the base of the structure to be isolated can be solved simultaneously with the problem of the level adjustment of the base of the structure to be isolated.
The invention of claim 266 is implemented when the double seismic isolation plate device of claim 264 is replaced with any one of a fixing device, a damping device (damper) or a fixing device also serving as a damping device (damper). It is an example.
Similarly, the invention of claim 267 replaces the double seismic isolation plate device of claim 265 with either a fixing device, a damping device (damper), or a fixing device that also serves as a damping device (damper). Example of the case.
In the case of claim 264 and claim 265, the double seismic isolation tray device is fixed in a state where the upper and lower plates are integrated with a fastener or the like, but in the case of claim 266 and claim 267, The fixing device, the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device (damper), and the respective fixing pin receiving member are not integrated and separated from each other by a fastener. There is a case to fix to. When fixing separately, the fixing pin receiving member is first fixed to the base of the structure to be seismically isolated, and the fixing device, the damping device (damper) or the damping device (damper) is based on the position of the fixing pin receiving member. ) Determine the horizontal and vertical position of the combined fixing device.
The lower base plate of the double base plate is fixed to the anchor bolts installed on the foundation, and then the base of the structure to be isolated is placed on the upper base plate of the double base plate. In the construction method of arranging and fixing to the base, it is difficult to adjust the anchor bolt position of the foundation and the bolt position of the foundation, and high accuracy is required for the production of the foundation and the construction on site. The same problem occurs when a fixing device, a damping device (damper), or a fixing device also used as a damping device (damper) is installed.
In contrast, the following effects can be expected.
The invention of claim 264 and claim 266 is a structure in which the horizontal position and the vertical level of the double seismic isolation plate device, the fixing device, the damping device (damper) or the fixing device also used as the damping device (damper) are isolated. Since it can be adjusted according to the foundation of the body, high precision is no longer necessary for the production of the foundation and the construction at the site.
In particular, there is a merit when using a steel base or the like in which it is difficult to adjust bolt holes provided in advance on site.
In this method, only one dimension (vertical) adjustment material is required, and only one adjustment point is required. In addition, when using a dimensional (vertical) adjusting material that is also used as an anchor bolt, there are five or more dimensional (vertical) adjusting materials and there are five or more adjustment points. Is easy.
The invention of claim 265 and claim 267 is the same as the invention of claim 264 and claim 266, and is a double seismic isolation plate device, a fixing device, an attenuation device (damper) or an attenuation device (damper). Since the horizontal position and vertical level of the dual-purpose fixing device can be adjusted by adjusting the base of the structure to be seismically isolated, high precision is not required for both base manufacturing and site construction. Similarly, there is a merit particularly when using a steel base or the like in which it is difficult to adjust bolt holes provided in advance on site.
In this method, four or more dimension (vertical) adjusting materials are required and four or more adjustment points are required, but the inclination of each device can be easily adjusted.
【The invention's effect】
A. Seismic isolation device
1. Cross-type seismic isolation device / sliding bearing, or cross gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing
1.1. Cross-type seismic isolation device / sliding bearing, or cross gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing
A slide member having a concave slide surface portion or a flat slide surface portion is made to cross and engage with each other so as to provide seismic isolation and to provide resilience.
According to the present invention, the restoration at the time of the seismic isolation that can be performed in only one direction (including the return and the following) is obtained in all directions by the upper and lower meshing of the members having the same shape. Such a simple mechanism also provides durability and reduces maintenance problems. Moreover, the material was saved by making it a cross shape.
1.2. Cross-type seismic isolation device / sliding bearing, cross-gravity restoration type seismic isolation device / intermediate sliding part of sliding bearing
The invention according to 1.1., In which an intermediate sliding portion is provided between an upper slide member having a downward concave sliding surface portion or a planar sliding surface portion and a lower sliding member having an upward concave sliding surface portion or a planar sliding surface portion. It is.
Friction performance is improved by the intermediate sliding portion, and the contact area between the upper slide member and the lower slide member can be increased. Further, there is no change in the contact area between the intermediate sliding portion, the upper slide member, and the lower slide member during the earthquake vibration. In addition, even if a roller ball (bearing) is provided at a position of the intermediate sliding portion in contact with the upper slide member / lower slide member, the roller ball (bearing) and the upper slide can be similarly used during earthquake vibration. Since the contact area between the member and the lower slide member does not change, it is advantageous in the vertical load transmission capability.
1.3. Cross-gravity restoration type pull-out prevention device and sliding bearing
The upper member having the downward concave sliding surface portion or the planar sliding surface portion of the invention of 1.1. And 1.2. Forms a slide member having a slide hole that is elongated horizontally on the side of the long side, and the upward concave sliding surface portion or The lower member having the flat sliding surface portion forms a slide member having a slide hole that is elongated horizontally on the long side surface, and slides by engaging these slide members with both slide holes in a direction crossing each other. A structure that can be configured, and of these slide members, the upper slide member (upper slide member) is isolated from the structure and the lower slide member (lower slide member) is isolated from the structure. This is a seismic isolation device / sliding bearing with restoration that is provided on the structure that supports the body and also has the function of preventing pull-out. Possible to become.
In addition, the problem of rattling due to play due to vertical displacement during earthquake vibration, which is peculiar to the gravity restoration type, and the problem of impact when pulling out can be solved.
Further, as in 1.2., The friction performance is increased by the intermediate sliding portion, and the contact area between the upper slide member and the lower slide member is also increased. Further, there is no change in the contact area between the intermediate sliding portion, the upper slide member, and the lower slide member during the earthquake vibration. In addition, even if a roller ball (bearing) is provided at a position of the intermediate sliding portion in contact with the upper slide member / lower slide member, the roller ball (bearing) and the upper slide can be similarly used during earthquake vibration. Since the contact area between the member and the lower slide member does not change, it is advantageous in the vertical load transmission capability.
2. Improvement of pull-out prevention device and sliding bearing
The invention relates to an improvement of an apparatus for preventing a structure to be isolated from being pulled out from a structure that supports the structure to be isolated.
2.1. Pull-out prevention device with sliding / damping spring, sliding bearing
It is a pull-out prevention device and sliding bearing with a restoring / damping spring that restores the original position after the earthquake and also prevents and prevents slipping off the sliding surface of the base plate.
Specifically, in the slide hole of the upper slide member, one or both of the upper slide member and the lower slide member of the pull-out prevention device / slide bearing of Patent 1844024, and the cross gravity recovery type pull-out prevention device / slide bearing of 1.3. A spring or the like is installed on one side or both sides, and after the earthquake, the other slide member engaged by the spring or the like is restored to the center (normal position) of the slide hole, and the other slide member is moved to the slide hole. It has a function not to make it collide with the end.
In addition, when a spring or the like is provided from the end of the slide hole to the middle so that it does not contact the other slide member that intersects in the normal state, the other slide member does not collide with both ends of the slide hole. Suppression works only when the seismic amplitude may cause the sliding part to come off from the sliding surface of the seismic isolation plate to be used together. An effect that does not reduce the seismic isolation performance can be obtained.
2.2. Pull-out prevention device / sliding bearing with laminated rubber / rubber / spring, etc.
This is a solution to the pulling force in the laminated rubber seismic isolation, and at the same time, solves the problem of buckling of the laminated rubber (in the case of laminated rubber having a high height with respect to the bottom). This made it possible to reduce the cost and cost of the laminated rubber itself.
2.3. Enhancement of pull-out prevention function
Pull-out prevention device / slide bearing of invention of Patent 1844024, 1.3. Cross gravity restoring type pull-out prevention device / slide bearing, 2.1. Pull-out prevention device / slide bearing with restoration / damping spring, etc. 2.2. Laminated rubber / rubber / spring In each device of the combined device of the pull-out prevention device with equality and the sliding bearing, the upper and lower slide members having slide holes that are elongated vertically and laterally are arranged in a direction intersecting each other. It is a device that further enhances the pull-out prevention function by attaching a connecting member / engaging material that penetrates the slide hole on both sides so that it can be slid.
2.4. New pull-out prevention device and sliding bearing
New pull-out prevention device and sliding bearing.
In addition, a compact pull-out prevention device and sliding support are possible.
(1) New pull-out prevention device / sliding bearing ▲ 1 ▼
The upper slide member and the lower slide member having a slide hole that is elongated on the upper side are engaged with each other in a direction intersecting each other, and an engagement member that penetrates both upper slide holes is attached and can be slid, and A new pull-out preventing device / sliding bearing is provided by providing the upper slide member on a structure to be seismically isolated and providing the lower slide member on a structure that supports the structure to be seismically isolated.
(2) New pull-out prevention device / sliding bearing ▲ 2 ▼
It is provided between the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated, and has a single or multiple slidable relationship, and the innermost slide is The second slide member is encased in the outer slide member with a room to slide, and the second slide member is further encased in the outer slide member with a room to slide horizontally. In addition, one of the innermost slide member and the outermost slide member is provided in a structure that is to be seismically isolated and the other is provided in a structure that supports the structure that is to be isolated. Is the case.
When the pull-out prevention mechanism is nested, double or more, the size of the device that can handle the same seismic amplitude can be reduced according to the multiplicity, and compared with the single case, the pull-out force is larger. Yes.
(3) New pull-out prevention device and sliding bearing ▲ 3 ▼
This is a case where two sets of upper and lower devices are provided.
(4) New pull-out prevention device / sliding bearing ▲ 2 ▼ ▲ 3 ▼ with spring
This is a case where a restoring spring is attached to the above-mentioned new pull-out prevention device / sliding bearing (2), (3), and in the above-mentioned seismic isolation devices / sliding bearings (3), individual inner slide members and outer slides A restoring force is provided by providing a spring or the like between the members or between the innermost slide member and the outermost slide member.
2.5. Gravity-restoration-type pull-out prevention device and sliding bearing
This is a pull-out prevention device / sliding bearing that is capable of seismic isolation.
In addition, a compact pull-out prevention device and sliding support are possible.
2.6. Pull-out prevention device, gravity recovery type seismic isolation device for sliding bearing, vertical displacement absorption device for sliding bearing vibration
Absorbs the impact when the pulling force such as wind due to the play of the anti-pull-out device of the invention of Patent No. 1844024 due to the vertical displacement at the time of seismic vibration when using the gravity restoration type seismic isolation device and the slide bearing. It is a device to do.
2.7. Pull-out prevention device, intermediate sliding part of sliding bearing (slip type)
By providing an intermediate sliding portion (slip type) between the upper slide member and lower slide member of the invention of Patent 1844024, the friction coefficient between the upper slide member and lower slide member can be lowered. it can.
2.8. Pull-out prevention device, intermediate sliding part of sliding bearing (rolling type)
Friction between upper slide member and lower slide member by providing an intermediate slide part (roller type of roller, ball, etc.) between the upper slide member and lower slide member of the invention of Patent 1844024 The coefficient can be lowered.
2.9. Improvement of pull-out prevention device and sliding bearings (1)
The horizontal dimension can be reduced by providing an intermediate slide member between the upper slide member and the lower slide member of the pull-out prevention device / sliding bearing of the invention of Japanese Patent No. 1844024.
2.10. Improvement of anti-pull-out device and sliding bearing (2)
One of the lower member constituting the upper slide member and the upper member constituting the lower slide member, and both of them are in the vertical direction with respect to the upper lower slide member. The horizontal dimension can be reduced by sliding in the horizontal direction while being constrained.
2.11. Improvement of pull-out prevention device and sliding bearing ▲ 3 ▼
The horizontal dimension can be reduced by providing an intermediate slide member between the upper slide member and the lower slide member of the pull-out prevention device / sliding bearing of the invention of Japanese Patent No. 1844024.
2.12. Improvement of pull-out prevention device and sliding bearing ▲ 4 ▼
Pull-out prevention device according to the invention of Patent No. 1844024 ・ Sliding bearing upper slide member (upper seismic isolation plate) ・ Lower slide member (lower seismic isolation plate) between the upper and lower connecting slide members to reduce the horizontal dimension be able to.
Note that the sliding direction of the upper and lower connecting slide members with respect to the upper seismic isolation plate and the sliding direction with respect to the lower seismic isolation plate are configured so as to form a right angle so that the seismic force is exempted in all directions. A tremor is possible.
Moreover, friction can be reduced by installing rolling elements, such as a ball | bowl / roller, or an intermediate slip part between seismic isolation dishes.
Furthermore, the upper base isolation plate and the lower base isolation plate can be restored by making them into a base isolation plate having a concave sliding surface such as a mortar shape, a spherical shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape. .
3. Improved damper function and initial sliding performance of sliding seismic isolation devices and sliding bearings
3.1. Change of friction coefficient
In seismic isolation devices and sliding bearings consisting of a seismic isolation plate with a concave or flat sliding surface and a sliding part,
Or between the upper and lower seismic isolation dishes, which are composed of an upper seismic isolation dish having a downward flat or concave sliding surface part and a lower seismic isolation dish having an upward planar or concave sliding surface part. In seismic isolation devices / sliding bearings with intermediate sliding parts or roller balls (bearings)
Alternatively, one or a plurality of intermediate seismic isolation plates having a sliding surface portion on both the upper and lower surfaces are sandwiched between the upper base isolation plate and the lower base isolation plate, and the intermediate sliding portion or In seismic isolation devices and sliding bearings with intermediate sliding parts or roller balls (hereinafter referred to as "intermediate sliding parts" etc.) with roller balls (bearings)
The center of the base plate has a small friction coefficient, and the periphery of the base plate has a large coefficient of friction.
Reducing the coefficient of friction at the center of the base plate can reduce the magnitude of the seismic force at which the sliding part first starts sliding, increasing the sensitivity of the seismic isolation device, and increasing the coefficient of friction at the periphery. The amplitude of the sliding part is suppressed. Use of both improves initial sliding and reduces the amplitude of the seismic isolation device during an earthquake.
That is, if the friction coefficient is increased over the entire region of the base-isolated plate sliding surface, the amplitude is suppressed, but the initial acceleration is increased and the base isolation sensitivity is deteriorated. On the contrary, if the friction coefficient is reduced over the entire area of the seismic isolation plate sliding surface portion, the initial motion acceleration is reduced, but the sliding type problem that the amplitude is increased is solved.
3.2. Change in curvature
By reducing the radius of curvature of the concave surface of the seismic isolation device / sliding bearing having a concave sliding surface part from the center to the periphery, the slope of the earthquake is suppressed. is there.
It also has the effect of not causing resonance with the natural period of the earthquake by changing the curvature.
3.3. Change in friction coefficient and change in curvature ratio
There is also a method of improving the damper function and initial sliding improvement of the sliding seismic isolation device / sliding bearing by using both the friction coefficient change of 3.1. And the curvature change of 3.2.
4). Double (or more) seismic isolation plate, gravity recovery type seismic isolation device
Compared to the sliding part and base isolation plate method (the base isolation restoration device in Patent No. 1844024), the area of the base isolation plate is almost 1/4, and even if the base isolation plate is vertically aligned, it is almost 1/2. become.
Moreover, since the seismic isolation plates have the same area, sealing performance can be obtained, the evaporation of the lubricant can be prevented, and the deterioration of friction can be prevented by rainproof, dustproof and rustproof.
4.1. Double (or more) double base isolation devices and sliding bearings
4.1.1. Double (or more than two) seismic isolation devices and sliding bearings
4.1.2. Mie (and more than triple) seismic isolation plates with sliding protection and sliding bearings
In a triple (or more than triple) base isolation plate / sliding base consisting of an upper base isolation plate, a plurality of intermediate base isolation plates, and a lower base isolation tray, At the same time, the intermediate isolation plates are connected to each other, and in the crossing direction, the next intermediate isolation plate is connected to the next intermediate isolation plate by connecting the upper and lower slide members (parts parallel to each other). In the direction intersecting with the base isolation plate, connect the next base isolation plate to the next base isolation plate by connecting the upper and lower base isolation plates by connecting the upper and lower slide members (parts parallel to each other). By attaching the plate to the structure that supports the structure to be seismically isolated, it is possible to prevent the structure to be isolated from being pulled out from the structure that supports the structure to be isolated, and to be able to perform sliding isolation. To.
Moreover, it becomes easy to cope with the seismic force in an oblique direction with respect to the seismic isolation plate by increasing the number of cross parallels (the number of base isolation plates).
4.2. Double (or more than double) seismic isolation plate with intermediate sliding part, sliding support
Sliding surfaces (sliding surfaces, rolling surfaces) can be obtained in double, triple and quadruple, improving the sliding performance.
4.2.1. Intermediate sliding part (slip type or rolling type)
A roller or ball can be considered as the rolling intermediate sliding portion, but the sliding intermediate sliding portion has a convex type having the same curvature as or contacting the upper seismic isolation plate having the downward concave sliding surface portion and an upward concave sliding surface portion. By sandwiching an intermediate sliding part that is combined with a convex shape that has the same curvature as or in contact with the lower base isolation plate, the contact area between the upper base isolation plate and the sliding part can be increased, and the friction performance is improved. be able to. In the case of an intermediate sliding part having the same curvature as that of the base plate, the intermediate sliding part can follow the spherical surface of the base plate even during an earthquake vibration, and the contact area can be kept constant. Similarly, when a roller ball (bearing) is installed at a position where the intermediate sliding part is in contact with the upper and lower base isolation plate, the area of contact between the base isolation plate and this roller ball (bearing) during earthquake vibration is the same. Is advantageous in terms of vertical load transmission capability.
Furthermore, in the case of a base-isolated dish having a sliding surface portion such as a mortar shape or a V-shaped valley surface, by making the bottom of the base isolation plate the same curvature shape as a rolling intermediate sliding portion such as a roller ball (bearing), The contact area can be increased, the pressure resistance performance can be improved, and further, the roller ball (bearing) can be prevented from biting into the seismic isolation plate after a lapse of time.
4.2.2. Double intermediate sliding part
In addition to the effect of 4.2.1. Above, the sliding surface (sliding surface, rolling surface) is obtained in triplicate by dividing the intermediate sliding portion into the first intermediate sliding portion and the second intermediate sliding portion. Since the sliding surface is shaped like a tray, it is easy to fill with lubricating oil.
4.2.3. Triple intermediate sliding part
By dividing the intermediate sliding portion into the first intermediate sliding portion, the second intermediate sliding portion, and the third intermediate sliding portion, a sliding surface (slip surface, rolling surface) is obtained in quadruple.
Regarding the above-described double or more intermediate sliding portions, it is advantageous to provide a roller ball (bearing) at a position where the intermediate sliding portions are in contact with each other, which makes swinging easier.
4.2.4. Intermediate sliding part with restoring spring Double (or more) base isolation plate isolation device / sliding bearing
4.2. With the intermediate sliding part with double (or more than double) base isolation plate / sliding bearing device, the intermediate sliding part, the upper base isolation plate, and the lower base isolation plate with springs etc. Connect, give a restoring force to a fixed position, and also have the function of the restoring device. As a restoration device, it is possible to reduce the size to almost half of the conventional size.
4.2.5. Double (or more) base isolation plates with roller balls (bearings)
By inserting a roller ball (bearing), etc., between the above-mentioned 4.1.1. To 4.1.2 seismic isolation plates, the friction coefficient is reduced and high seismic isolation performance is obtained. In addition, it is more suitable for dust-proofing etc. if the seismic isolation plates are dug up or the surroundings are raised and roller balls (bearings) are inserted and the seismic isolation plates are sealed with almost no gap.
4.3. Flat or cylindrical valley surface or V-shaped valley surface layered seismic isolation plate (up and down with sliding part)
It is possible to improve the pressure resistance performance and to provide a restoring property. In addition, seismic isolation without resonance is obtained. In the case of a triple seismic isolation plate, it will not come off.
In addition, pressure resistance can be improved by using a plurality of rollers and intermediate sliding portions (sliding members).
In addition, by providing a rack on the roller rolling surface of the sliding surface portion and providing teeth (gears) that mesh with the rack around the roller, it is possible to prevent the roller from slipping due to slippage during base isolation.
4.4. Double (or more) seismic isolator / slide bearing with seal or dust cover
Lubricant evaporation by sealing the upper and lower (including intermediate) base isolation plates of 4.1. To 4.3. It is possible to prevent the deterioration of sliding performance of the seismic isolation plate and sliding parts by rainproof, dustproof and rustproof.
In the case of an elastic seal, in a small and medium earthquake, it is allowed within the elastic range of the seal, and the sealing performance is maintained without breaking the seal.
4.5. Improvement of the sliding part of the gravity recovery type single seismic isolation plate and sliding bearing
The contact area between the seismic isolation plate and the sliding portion can be made as large as possible, and can be kept constant without changing the contact area even during vibration.
Double and triple sliding surfaces (sliding surfaces, rolling surfaces) are obtained, improving sliding performance.
4.5.1. Intermediate sliding part
Friction performance can be improved by sandwiching the intermediate sliding part, and even during earthquake vibration, this intermediate sliding part follows the spherical shape of the base isolation dish, so the contact area between the base isolation dish and the sliding part must be kept constant. Can do.
Similarly, when a roller ball (bearing) is installed at a position where this intermediate sliding part comes into contact with the base isolation plate, the contact area between the base isolation plate and this roller ball (bearing) is also reduced during earthquake vibration. Since it does not change, it is advantageous in the vertical load transmission capability.
In both cases, the sliding part is received by the tray-shaped intermediate sliding part, so that it is easy to fill the lubricating oil.
Moreover, a sliding surface (sliding surface, rolling surface) is obtained twice, and the sliding performance is improved.
4.5.2. Double intermediate sliding part
The intermediate sliding part or intermediate sliding part with roller ball (bearing) in 4.5.1. Is the first intermediate sliding part with the first intermediate sliding part or roller ball (bearing) and the second intermediate sliding part or In addition to the effect of 4.5.1., It is possible to obtain a sliding surface (sliding surface, rolling surface) in addition to the effect of 4.5.1 by configuring it with the second intermediate sliding part with a roller ball (bearing). Since the swing angle of the intermediate sliding portion is further increased, the damping effect of the seismic isolation dish having the concave sliding surface portion can be increased.
Further, it is advantageous to provide a roller ball (bearing) at a position where the intermediate sliding portions are in contact with each other, because the swinging is easy.
4.6. Gravity restoration type single seismic isolation plate seismic isolation device and sliding bearing
4.6.1. Gravity restoration type single seismic isolation plate seismic isolation device / sliding bearing of sliding part vertical displacement absorption type ▲ 1 ▼
Gravity restoration type seismic isolation device ・ In the sliding bearing, the gravity restoration type seismic isolation device is composed of a cylinder and a spring inserted into the cylinder and a tip of the sliding part inserted so as to protrude below the cylinder.・ It can not only absorb vertical displacement during the operation of sliding bearings but also have a vertical seismic isolation function.
When a male screw is inserted in the upper part of the cylinder, not only the restoring force but also the residual displacement after the earthquake can be corrected.
4.6.2. Gravity restoration type single seismic isolation plate seismic isolation device / sliding bearing of sliding part vertical displacement absorption type (2)
If the fixed pin of the seismic sensor (amplitude) device-equipped self-recovering type fixing device in 8.1.2.2.3. Is a sliding part and the insertion part of the fixing pin is a seismic isolation plate having a concave sliding surface part, the sliding part vertical displacement absorption The type of gravity recovery type seismic isolation device / sliding support becomes possible.
4.7. Edge-cutting vertical displacement absorbing gravity recovery type seismic isolation device, sliding bearing
Even if the gravity recovery type seismic isolation device / sliding bearing is used, it is a gravity recovery type seismic isolation device / sliding bearing that does not affect the vertical displacement motion to other seismic isolation devices.
The structure to be seismically isolated is connected to the gravity recovery type seismic isolation device, either the sliding part of the sliding bearing or the base isolation plate, by a sliding device that slides in the vertical direction and is restrained from moving in the horizontal direction. Therefore, the horizontal displacement due to the vibration of the gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing during the earthquake is transmitted to the structure to be isolated, but the vertical displacement is not transmitted.
As a result, it is not necessary to provide play for the vertical displacement of the pull-out prevention device / sliding bearing used together, and rattling due to pull-out force during wind is eliminated.
In addition, by providing it at the center of gravity of the structure to be seismically isolated, it has the effect of enabling vibration close to a one-mass system and simplifying the movement during an earthquake.
Moreover, stable seismic isolation performance can be obtained by lowering the center of gravity of the structure to be seismically isolated.
4.8. New gravity recovery type seismic isolation device
A weight suspended from a structure to be seismically isolated by a suspension material, etc., is suspended below the structure that supports the structure to be seismically isolated or through an insertion port provided in the foundation. This is a gravity recovery type seismic isolation device with no vertical displacement.
By lowering the center of gravity of the structure to be seismically isolated, problems such as rocking phenomenon are reduced, and stable seismic isolation performance can be obtained.
In addition, if a spring is added between the structure that supports the structure to be isolated from the weight, it is possible to reduce the weight by the strength of the spring, etc. Can be used.
Compared to restoration control using springs, etc., the seismic isolation device itself has no natural period and does not resonate with the seismic period. Therefore, a constant restoring force that is not proportional to the displacement is obtained, and the seismic isolation performance is improved. The ability to erase the residual displacement is also great.
Also, it is easy to integrate with the fixing device.
4.9. Rolling and sliding bearings with rising edge
The present invention is an effective method for all bearings such as a sliding bearing and a rolling bearing, and in all the bearings such as a sliding bearing and a rolling bearing, a method of providing a rising portion at the end of the sliding portion (upper surface or lower surface). Thus, a simple and reliable stopper and a stopper having a buffer function can be realized.
5). Non-resonant seismic isolator, equations of motion and program
Regardless of seismic or seismic isolation, resonance was considered the most dangerous phenomenon.
A structure without resonance can be realized by this device and the device / structure according to this equation of motion / program.
6). Vertical seismic isolation device
6.1. Sliding vertical displacement absorbing vertical seismic isolation device and sliding bearing
4.6. Sliding part Vertical displacement absorption type gravity restoration type single seismic isolation plate / sliding bearing application, sliding part sliding on the seismic isolation plate of horizontal seismic isolation device, protruding in the cylinder and its lower part By using a vertical seismic isolation device composed of the tip of the sliding portion to be inserted, it is possible to make it compact.
By inserting a spring or the like into the cylinder, in addition to absorbing the vertical displacement, it is possible to increase the restoring force and correct the residual displacement after the earthquake of the structure to be seismically isolated.
6.2. Pull-out prevention device with vertical seismic isolation (including restoration)
The cross-type seismic isolation device / sliding bearing (including restoration), the pull-out prevention device / sliding bearing absorbs the horizontal force of the earthquake, and the above seismic isolation device absorbs only the vertical motion of the seismic spring, etc. By installing it as possible, it will share the seismic horizontal and vertical seismic isolation, enabling vertical seismic isolation.
In addition, when this spring or the like is installed in the pull-out prevention device / sliding bearing with restoration / damping spring etc. of 2.1, it also has horizontal restoration or damping performance.
6.3. Vertical seismic isolation device for each floor / floor
The entire structure to be isolated is isolated from the seismic horizontal force by the horizontal seismic isolation device provided in the foundation (or lower floor) of the structure that supports the structure to be isolated. Or, by installing a vertical seismic isolation device that segregates in units of floors, the horizontal force of the earthquake and the seismic isolation of the vertical force are shared, enabling vertical seismic isolation of structures such as buildings in a realistic manner.
6.4. Vertical seismic isolation device with tensile material
Supporting pillars, beams, foundations, etc. of the structure to be seismically isolated by stretching the tension material in three or more directions, by the elasticity of the tension material or the elasticity of the spring provided in the middle of the tension material, In addition to seismic isolation for the horizontal force of seismic isolation structures, it is possible to perform seismic isolation for vertical forces.
Also, by using a high tension rope with high elasticity or a high tension wire / rope / cable material without using a spring or the like, it is possible to cope with vertical seismic isolation of a heavy structure. In addition, both with and without a spring or the like have a function as a horizontal force isolation.
7). Seismic generator with seismic isolation
7.1. Seismic isolation system
By using seismic isolation devices and fixed devices, the three-dimensional movement of seismic energy is converted into a one-dimensional movement of vertical movement (pin type) and horizontal movement (rack and gear type), and further converted into rotational movement for power generation. It becomes possible to change the earthquake energy to something useful such as electricity.
7.2. Seismic sensor
By using the seismic power generation device of 7.1 above, an earthquake sensor that uses seismic energy and does not require any other power source becomes possible.
Furthermore, it is possible to generate energy, such as electricity, that can be used up to the release of the fixing device by earthquake energy generation.
8). Fixing device and damper
8.1. Seismically actuated fixing devices
Normally, the fixing device that fixes the structure that is isolated and the structure that supports the structure that is to be isolated to prevent the wind from shaking is released when the vibration of the earthquake is felt during an earthquake. It is a device.
Usually, the structure to be isolated is fixed to the structure that supports the structure to be isolated, so that it is safe.
8.1.1. Shear pin type fixing device
This is a fixing device that fixes a structure to be isolated and a structure that supports the structure to be isolated by a fixing pin, and the fixing pin itself is cut by an earthquake force of a certain level or more during an earthquake to release the fixing. Due to the nature of this fixed pin, it is a one-time operation type and is suitable for a simple type. Also, since the mechanism is simple, maintenance is easy.
8.1.2. Seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device
In the fixing device that fixes the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated to prevent wind shaking etc., the earthquake sensor or earthquake sensor (amplitude) device etc. A device that sometimes releases a locking device.
Compared to the shear pin type fixing device of 8.1.1., It is possible to use a fixing device that is more sensitive to earthquakes and to improve seismic isolation performance.
8.1.2.1. Hanging material cutting type
8.1.2. Of the seismic sensor (amplitude) device equipped type fixing device, by cutting the suspension material that supports the fixing pin at the time of an earthquake, the spring, etc., gravity, or the shape of the insertion part (mortar shape, etc.) This is a mechanism that removes the fixing pin from the insertion section and releases the fixation between the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated, and since it is a simple mechanism, maintenance, etc. Can be reduced.
(1) Type equipped with seismic sensor amplitude device
8.1.2.1. Among the seismic sensor (amplitude) equipment-equipped fixing devices, the type that operates by the seismic sensor amplitude device as described in 8.1.2. (1), does not require power supply facilities.
The seismic sensor amplitude device has a free amplitude, or a member linked to the weight (extruded part, tension part, etc., wire, rope, cable, rod, etc. via a release if necessary), and an earthquake Sometimes when the amplitude of the weight exceeds a certain level, the blade cuts the suspension material that supports the fixed pin, so that the fixed pin is detached from the insertion part due to the gradient of the fixed pin insertion part such as a spring, gravity, mortar, etc. Configured. In addition, as with the unlocking type in 8.1.2.2, by adjusting the protrusion of the blade, the length of the wire, rope, cable, rod, etc. (with or without slack) or the hanging length of the pendulum The seismic sensitivity can be changed.
(2) Type equipped with earthquake sensor
1) General
8.1.2.1. Among the seismic sensor (amplitude) equipment-equipped fixing devices, the type that operates in conjunction with the seismic sensor as described in 8.1.2. (2) a). When the blade is attached to the lock member control device linked by the electric wire that transmits the signal, and the earthquake sensor device senses the seismic force during an earthquake, the lock member control device operates to cut the suspension material that supports the fixed pin, and insert the fixed pin The fixing of the structure that is isolated from the fixed pin is removed from the structure and the structure that supports the structure to be isolated is released.
As with the unlocking type seismic sensor equipped type in 8.1.2.2., It is easy to set the operating seismic force.
2) Type equipped with earthquake sensor by earthquake power generation
8.1.2.1. Among the seismic sensor (amplitude) equipment-equipped fixing devices, as described in 8.1.2. (2) b), this type operates in conjunction with the seismic sensor by the seismic power generation device, The earthquake power generator operates during an earthquake, the lock member control device also operates with the generated power, and the blade attached to the lock member control device cuts the suspension material that supports the fixing pin.
Although it is an electric type, it does not require a power supply facility to use seismic power generation, and setting of the operating seismic force is easy.
8.1.2.2. Indirect method (unlocked type)
8.1.2.2.1. Basic form
8.1.2. Of the seismic sensor (amplitude) equipment-equipped fixing device, remove the locking member of the operating part of the fixing device in the event of an earthquake, and It is a mechanism that is configured to be fixed.
Specifically, one of the fixed pin insertion portion and the fixed pin is provided in a structure that is to be isolated, and the other is provided in a structure that supports the structure that is to be isolated. The structure that supports the structure to be seismically isolated is fixed by inserting a fixing pin into the insertion section, and, except during an earthquake, a locking member that locks the fixing pin acts on the fixing pin to cause wind fluctuations, etc. In the fixing device to prevent,
Has an earthquake sensor such as an earthquake sensor amplitude device or an electric vibration meter,
Connected to the locking member;
If the acceleration is greater than a certain level during an earthquake,
The amplitude of the weight of the seismic sensor amplitude device becomes a certain magnitude or more, by a member directly or linked with the weight, or by a working member such as a motor or an electromagnet that is actuated by the seismic sensor,
Release the locking member of the fixing pin,
The seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device is configured to release the fixing between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated.
Since only the lock member is operated, it can be operated with less energy than a mechanism that directly operates the fixing pin. The sensitivity of the sensor can also be set sensitively.
1) Lock pin method
Of the types in 8.1.2.2.1., When the locking member is released in the event of an earthquake, the fixing pin will be removed from the insertion part, etc. by gravity or a seismic force. This is a mechanism in which the structure to be detached and the structure supporting the structure to be isolated are released and maintenance is easy because the mechanism is simple.
2) Lock valve method
Among the types of 8.1.2.2.1, it has a fixing pin with a piston-like member that slides in a cylinder that supports the fixing pin without substantially leaking liquid or gas,
The opposite sides of the cylinder with the piston-like member sandwiched (the end and end of the range in which the piston-like member slides) are connected by a pipe or groove, or the piston-like member has a hole, or the piston-like member There is an outlet for the liquid, gas, etc. extruded by the
And, a tube or groove that connects the opposite sides of the piston-like member of this cylinder, a hole in the piston-like member, or an outlet from which liquid or gas extruded by the piston-like member exits from the cylinder, Or all of them are equipped with lock valves,
The lock valve locks the fixed pin by opening and closing in conjunction with the seismic sensor amplitude device. 8.1.2.2.4. (1) 4) The device can be made compact by using it together with a delay device. .
The mechanisms described above are divided into (1) seismic sensor amplitude type and (2) seismic type.
(2) Among the seismic sensor-equipped models, among the seismic sensor-equipped automatic restoration type fixing devices, the type that automatically restores the fixed pin using seismic force is used. (1) The seismic sensor is used in place of the seismic sensor amplitude device, and the accuracy of the sensitivity when releasing the fixing device is raised, and the fixing pin is restored using only the seismic force.
In addition, in (2) seismic sensor equipped type, the seismic power generating type described in 7.1. Or the seismic power generating apparatus described in 7.2. This is a type that does not require power supply equipment in order to use seismic power generation in the operation of the fixing device when using a seismic sensor.
8.1.2.2.2. Automatic restoration by electricity
8.1.2. Among the seismic sensor (amplitude) equipment-equipped fixing devices, when the fixing pin is released, it is automatically restored to the fixed state by electricity after the earthquake.
Specifically, a fixing device automatic restoration device is provided on the fixing pin of the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device (unlocking type) of 8.1.2.2.1. The fixing pin is automatically restored to a position where the locking member is locked (engaged), and the position is set at a position where the fixing pin comes when the fixing pin is completely released.
The above mechanism is divided into (1) seismic sensor amplitude type and (2) seismic type.
(2) In the seismic sensor equipped type, the seismic power generating type of seismic power generation described in 7.1. Or the seismic power generating type earthquake described in 7.2. When using a sensor, it is a type that does not require power supply equipment to use seismic power generation for the operation of the fixing device.
8.1.2.2.3. Automatic restoration type by seismic force
8.1.2. Among the fixed pin type fixing devices equipped with the seismic sensor (amplitude) device, fixing the fixing device after releasing the fixing device by making the insertion part of the fixing pin of the fixing device into a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape. It enables automatic return to the original position of the pin by seismic force, and no power supply equipment is required to restore the fixed pin.
This method can be applied to all fixed pin type fixing devices (earthquake operating type fixing devices, wind operated type fixing devices, etc.), and in particular, the indirect method (8.1.2.2. .1. And 8.1.2.2.4. Or 8.2. Wind-operated fixing devices) are extremely advantageous to the point that they are essential.
That is, a series of processes from releasing the lock to seismic isolation and returning to the fixed state can be performed only by the seismic force, and this series of processes does not require a power supply facility.
8.1.2.2.2 and 8.1.2.3 are generally electric control type, but considering the restoration of the fixed device after the earthquake to the original position, considering the power failure after the earthquake, It is difficult to apply to small and medium buildings. This seismic sensor (amplitude) device equipped automatic restoration type fixing device solves that problem by a system that does not rely on electricity.
8.1.2.2.4. Application type
The following inventions can be used for all types of fixing devices equipped with seismic sensor (amplitude) devices below 8.1.2. Except for 1), it can also be used for the indirect system of the wind sensor equipped fixing device below 8.2.1.
1) The weight of the seismic sensor amplitude device is the lock member
The weight of the seismic sensor amplitude device also serves as a lock member, and the seismic sensor amplitude device and the fixing device can be integrated.
The weight that doubles as the lock member is in a vibrating state during an earthquake, and the fixed pin is released by detaching from the fixed pin. In addition, by making the insertion portion of the fixing pin into a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape, the fixing device can be restored by seismic force.
2) Two or more locks
The first lock member that locks the fixing pin, the second lock member that locks this lock member, etc., are provided in two or more stages, and the last lock member (after the second stage) is earthquake It is designed to work in conjunction with the sensor amplitude device. The seismic sensor amplitude device can hold down the force required to release the fixing pin, and the tension or compression length at that time. Sensitivity can be increased.
3) Double or more lock method
Two or more lock members for locking the fixing pins are provided, and an earthquake sensor amplitude device is installed and linked to each lock member. By providing a plurality of locking members, the safety of locking the fixing pin is increased, and the notches, grooves, and recesses into which the locking members are inserted can be shallowed, and the operating sensitivity of the fixing device can be increased.
Therefore, the double or more lock method is particularly meaningful when a seismic sensor (amplitude) device corresponding to each of the plurality of lock members is connected. In other words, a plurality of seismic sensor amplitude devices are installed, and locking members are provided and linked to each of them, and there are a plurality of locking members, so that the safety of locking the fixing pin is further increased, and the locking member is not inserted. Can make shallow indents, grooves and depressions.
4) With delay
In order to increase the seismic isolation effect in the event of an earthquake, the return of the fixed pin to the fixed position is delayed in order to maintain the released state of the fixed pin (details are described in 8.5).
8.1.2.2.5. (Lock) valve system
8.1.2.2.5.1. (Lock) valve system (1)
By using a sliding lock valve and a weight of the seismic sensor linked to it, and attaching a resistance plate to the lock valve, a lock valve with a sensitive sensitivity is possible even if the weight of the seismic sensor is small. Moreover, it becomes possible to cope with seismic forces in all directions by installing a plurality of sliding lock valves.
8.1.2.2.5.2. (Lock) valve system (2)
Normal position of the weight of the seismic sensor amplitude device (balanced by a pendulum, spring, spherical surface, mortar or cylindrical valley surface, V-shaped valley surface, etc.) In this position, the liquid and gas extruded by the piston-like member closes the exit / exit path from the inside of the cylinder, enabling an omnidirectional seismic sensor as the seismic sensitivity, and a smooth valve. This enables direct interlocking, enabling a lock valve with sensitive sensitivity even if the weight of the seismic sensor is small.
8.1.2.3. Direct method (automatic control type fixing device)
In contrast to 8.1.2.2.2, it is automatically performed until the seismic isolation structure is released.
8.1.2.4. Seismic sensor (amplitude) device
8.1.2.4.1. Seismic sensor (amplitude) device
Seismic sensor (amplitude) devices are divided into seismic sensors and seismic sensor amplitude devices.
8.1.2.4.2. Location of seismic sensor (amplitude) device
The installation location of the seismic sensor (amplitude) device may be either a structure that is isolated (for earthquakes) or a structure that supports a structure that is isolated, but a structure that supports a structure that is isolated. By installing it on the body, it is possible to prevent vibrations other than earthquakes from being detected. In addition, when the command from the earthquake sensor is sent by electricity or the like, a place such as underground is also possible.
8.1.2.4.3. Seismic sensor (amplitude) device design
(1) Period of earthquake sensor (amplitude) device
1) Periodic design of seismic sensor (amplitude) device
The seismic sensor (amplitude) device is set from the stage of small shaking at the initial stage of an earthquake by setting the cycle of the weight of the seismic sensor (amplitude device) according to the ground cycle of the site where the structure where it is installed is built. Since the weight of the ring resonates with the ground period and operates by shaking greatly, the sensitivity of the seismic sensor (amplitude device) can be increased.
2) Weight resonance device of seismic sensor amplitude device
In order to resonate the weight in the event of an earthquake, it is necessary to give a margin (sag) to the wire, rope, cable, rod, etc. that are connected to the weight (also connected to the fixing device).
However, the sensor sensitivity decreases when sagging is applied.
Therefore, a surrounding material that receives the collision of the weight and is also a weight is provided around the weight, and a wire, a rope, a cable, a rod, and the like connected to the fixing device are attached to the surrounding material.
By doing so, it is possible to resonate the weight with the earthquake at the time of the earthquake, and it is not necessary to give a margin (sag) to the wire, rope, cable, rod or the like connected to the fixing device.
3) Multi-weight resonance device of seismic sensor amplitude device
When considering an earthquake sensor that can cope with the width of the ground period, a plurality of weights are provided, and the vibration period is changed for each weight, so that it is possible to provide a width corresponding to the ground period.
4) Multiple resonance device of seismic sensor amplitude device
When considering a seismic sensor that can respond to the width of the ground period, a spring is also provided on the pendulum support itself of the seismic sensor amplitude device so that two periods can be obtained by the pendulum and the spring. It becomes possible to make it correspond.
(2) Omnidirectional sensitivity
1) Trumpet shaped hole
A wire, rope, cable, rod, etc. is provided directly above or below the weight of the seismic sensor amplitude device so that the vibration of the weight is transmitted as a tensile force or compressive force. (Or inside or outside), an insertion part with a mortar-shaped or trumpet-shaped hole is provided, and a wire, rope, cable, etc. connected to the weight is passed therethrough, regardless of the direction of weight swing The extraction length or the compression length is determined only by the amplitude of the shaking. As a result, the sensitivity of the seismic sensor amplitude device can be made constant regardless of the direction of the seismic force.
2) Roller guide member
In the fixing device equipped with the seismic sensor amplitude device in 8.1.2., The wire, rope, cable, etc. connected to the fixing device are connected in the horizontal direction of the weight of the seismic sensor amplitude device, and the weight (allowing a margin of amplitude dimension) ) A guide member such as a roller (with a rotating shaft, etc.) is provided next to it in the vertical direction. By passing this wire, rope, cable, etc., the same pulling force or compressive force can be obtained in all directions. Transmission is possible, and the sensitivity of the seismic sensor amplitude device can be made constant regardless of the direction of the seismic force.
(3) Seismic sensor amplitude device with amplifier
By incorporating a (displacement) amplification mechanism consisting of insulators, pulleys, gears, etc. into the seismic sensor amplitude device, the tensile length or compression length at the time of earthquake transmitted to the connected wire, rope, cable, rod, etc. can be determined. The sensitivity of the seismic sensor amplitude device can be increased by amplifying it so that it can cope with a small displacement amplitude at the beginning of the earthquake.
In addition, when an insulator is used as an amplifier, the one that is configured so that the insulator can transmit seismic force from all directions is the same as in 8.1.2.4.3. (2). However, it enables equivalent sensitivity (transmission of pulling force or compressive force).
(4) Seismic sensor amplitude device with amplifier (Part 2)
The weight of the seismic sensor amplitude device placed on the seismic isolation plate (gravity restoration type) is designed to be able to roll well, and a concave shaped insertion part such as a spherical surface or a mortar is provided on the top of this weight (for displacement amplification) (For) Choshi's power point is inserted. The fulcrum of this insulator is directly above the weight, and the point of action is further on its extension line, to which wires, ropes, cables, rods, etc. are connected. As a result, at the point of action of the insulator at the time of the earthquake, the displacement of the weight and the displacement given by the rotation of the weight (and the concave insertion part) produce a displacement amplified by the insulator, and the wire rope to be connected・ Because it is transmitted to cables, rods, etc., the operational sensitivity of the seismic sensor amplitude device can be increased.
In addition, the fulcrum of the heel can be rotated in all directions, and the tip of the heel follows the concave shape such as the spherical surface of the insertion part of the weight or the mortar where the force point of the heel enters, thereby transmitting the seismic force from all directions can do.
In this method, since the weight itself can freely roll, it is not necessary to install a ball (bearing) under the weight.
8.1.3. Interlocking type fixing device
Fixing devices are often required at two or more locations, but if the devices are not unlocked at the same time, the structure will be biased at the locations where it is fixed and will twist. The interlocking operation type fixing device solves the problem.
8.1.3.1. Interlocking type fixing device (1)
8.1.1. It consists of a plurality of fixing devices including a shear pin type fixing device, and if the shear pin type fixing pin breaks or breaks during an earthquake, this shear pin type fixing pin is connected to the lock member of the next fixing pin. Wires, ropes, cables, rods, etc. are loosened, and the lock member is released from the (second) fixing pin by a spring, rubber, magnet, etc., and the lock is released, so that the interlocking operation is performed. This prevents torsional vibration due to the eccentric lock state due to the failure of simultaneous unlocking, and solves the disadvantage that a plurality of fixing pins are not necessarily cut simultaneously in the case of a shear pin type fixing pin.
8.1.3.2. Interlocking type fixing device (2)
It consists of multiple fixing devices, and the lock members of each fixing pin are installed in such a way that they can slide in the direction to lock or unlock the fixing pin. The lock members can be connected with wires, ropes, cables, rods, or releases. When one of the locking members is operated in the direction of releasing the fixing pin at the time of an earthquake, the locking members of the other fixing pins are also interlocked so as to release the respective fixing devices at the same time. This prevents torsional vibration due to the eccentric lock state due to the failure of simultaneous unlocking.
(1) Equipped with seismic sensor (amplitude) device
8.1.3.2. In the interlocking operation type fixing device (2), the weight of the seismic sensor amplitude device acts in the direction of releasing the fixing pin to one of the locking members, either directly or via a transmitting member, and other by interlocking The lock of the fixed pin is also released, and torsional vibration due to the eccentric lock state due to the failure of simultaneous lock release is prevented.
(2) Shear pin type
8.1.3.2. In the interlocking operation type fixing device (2), the shear pin type fixing pin that is locked and fixed to the locking member may break or break during an earthquake, and this shear pin type fixing pin may be gravity or spring.・ If the lock member comes off due to the force of rubber, magnet, etc., the lock member will be pushed out due to the notch / groove / dent shape of the lock member, and other lock pins will be unlocked. This prevents torsional vibration due to the eccentric lock state due to the failure of simultaneous unlocking.
8.1.3.3. Interlocking operation type fixing device (3)
A lock member consisting of a plurality of fixing devices and having a plurality of lock holes for locking those fixing pins is installed in such a manner that each fixing pin can be slid in the locking or unlocking direction. When operated in the direction of releasing the fixing pin, all the fixing pins are unlocked at the same time. This prevents torsional vibration due to the eccentric lock state due to the failure of simultaneous unlocking.
(1) Equipped with seismic sensor (amplitude) device
8.1.3.3. In the interlocking operation type fixing device (3), the weight of the seismic sensor amplitude device acts on the lock member in the direction to release the fixing pin, either directly or via the transmitting member, and all the fixings are performed simultaneously by interlocking. The pin is unlocked to prevent torsional vibration due to the eccentric lock state due to simultaneous lock release failure.
(2) Shear pin type
8.1.3.3. In the interlocking operation type fixing device (3), the shear pin type fixing pin that is locked and fixed to the locking member breaks or breaks at the time of an earthquake, and this shear pin type fixing pin is caused by gravity or a spring.・ If the lock member is released by the force of rubber, magnets, etc., the lock member will be pushed out due to the notch / groove / dent shape of the lock member, and at the same time all the lock pins will be unlocked This prevents torsional vibration due to the eccentric lock state due to the failure of simultaneous unlocking.
8.1.3.4. Interlocking type fixing device (4)
A lock member that consists of multiple fixing devices and that has multiple lock holes to lock those fixed pins can be installed so that it can rotate around one point in the direction to lock or unlock each fixed pin. In the event of an earthquake, when this locking member is actuated (rotated) in the direction to release the fixed pins, all the fixed pins are unlocked at the same time. This prevents torsional vibration due to the eccentric lock state due to the failure of simultaneous unlocking.
(1) Equipped with seismic sensor (amplitude) device
8.1.3.4. In the interlocking operation type fixing device (4), the weight of the seismic sensor amplitude device rotates the locking member in the direction to release the fixing pin directly or via the transmitting member, and at the same time all the fixing pins The torsional vibration due to the eccentric lock state due to the failure of simultaneous unlocking is prevented.
(2) Shear pin type
8.1.3.4. In the interlocking type fixing device (4), the shear pin type fixing pin that is locked and fixed to the locking member may break or break during an earthquake, and this shear pin type fixing pin may be gravity or spring.・ If the lock member comes off due to the force of rubber, magnet, etc., the lock member will be pushed out due to the shape of the notch, groove, or dent in which the lock member is fitted. The lock is released to prevent torsional vibration due to the eccentric lock state due to the simultaneous lock release failure.
8.1.3.5. Interlocking type fixing device (5)
It consists of one or more fixing devices, and all the fixing pins are unlocked at the same time by an electric signal from the earthquake sensor in the event of an earthquake. This prevents torsional vibration due to the eccentric lock state due to the failure of simultaneous unlocking.
(1) The fixing pin itself is released by electricity
8.1.3.5. In the interlocking operation type fixing device (5), one or a plurality of fixing pins themselves are released to prevent torsional vibration due to an eccentric lock state due to simultaneous lock release failure.
(2) Only the locking pin can be unlocked by electricity
8.1.3.5. In interlocking operation type fixing device (5), the locking member that locks one or more fixing pins is released, and the fixing pins themselves are released by springs, rubber, magnets, or seismic force. In addition to preventing torsional vibration due to the eccentric lock state due to the failure of simultaneous unlocking, the required power is less than the method of releasing the fixing pin itself of 8.1.3.5. (1) where quickness is required It is small and can be realized with a simple mechanism.
8.1.4. Wind-operated fixing device with seismic sensor
It is a seismic operation type fixing device with a wind sensor (with seismic sensor), and it is configured to lock the fixing device when the wind sensor reaches a certain wind pressure. This is to prevent danger.
8.2. Wind-operated fixing devices
The wind sensor activates the operating part of the fixing device only during wind to fix the seismic isolation structure. The merit of this type is that it can be isolated to all fine earthquakes regardless of the magnitude of the seismic force as in 8.1.
8.2.1. Wind sensor equipped type fixing device (general type)
Normally, the structure to be seismically isolated is released, and if the wind sensor reacts to a certain level of wind power, wind speed, wind pressure, etc., the fixing device is locked and the seismic isolation structure is locked. When the wind force, wind speed, wind pressure, etc. are below a certain level, the operating part of the fixing device is unlocked. This makes it possible to perform seismic isolation up to all fine earthquakes except during wind. In addition, the wind sensor can be rotated, and a mechanism that always faces the windward can cope with wind in all directions.
(1) Direct method
1) Fixing pin type fixing device
2) Connecting member valve type fixing device
8.2.1. With a wind sensor equipped type fixing device (general type), if the wind sensor detects a certain level of wind power, wind speed, wind pressure, etc., the operating part of the fixing device is directly fixed, and if it is below a certain level, it is fixed directly. The operating portion of the fixing device that has been released is released. This makes it possible to perform seismic isolation up to all fine earthquakes except during wind.
(2) Indirect method (lock release type)
8.2.1. When a wind sensor, etc., detects a wind force, wind speed, wind pressure, etc. above a certain level in a wind sensor equipped type fixing device (general type), the locking mechanism of the operating part of the fixing device is activated, and if it falls below a certain level The lock mechanism is released. This enables seismic isolation to all fine earthquakes except during wind, and requires less force than the direct method of 8.2.1. (1), simplifying the mechanism. .
1) Lock valve system
8.2.1. (2) In the indirect method (unlocking type), it has a fixing pin with a piston-like member that slides in a cylinder that supports the fixing pin without substantially leaking liquid or gas.
The opposite sides of the cylinder with the piston-like member sandwiched (the end and end of the range in which the piston-like member slides) are connected by a pipe or groove, or the piston-like member has a hole, or the piston-like member There is an outlet for the liquid, gas, etc. extruded by the
And, a tube or groove that connects the opposite sides of the piston-like member of this cylinder, a hole in the piston-like member, or an outlet from which liquid or gas extruded by the piston-like member exits from the cylinder, Or all of them are equipped with lock valves,
The lock pin is locked by opening and closing this lock valve.
In conjunction with the wind sensor, the motor or electromagnet is operated to close the lock valve (lock member), and the mechanical force from the wind sensor directly closes the lock valve (lock member). Both devices can be expected to be compact.
2) Lock pin method
8.2.1. (2) In the indirect method (unlocking type), locking of the operating part of the fixing device is performed by a lock pin (locking member) inserted into the notch / groove / dent of the operating part of the fixing device. In conjunction with the wind sensor, the motor or electromagnet is operated to lock the lock pin (lock member), and the mechanical force from the wind sensor directly locks the lock pin (lock member). 8.2.1. (2) 1) Certainty of locking can be expected compared to the lock valve system.
8.2.2. Wind sensor equipped type fixing device (hydraulic type)
8.2.1. Compared to the general type, the wind sensor is equipped with a wind pressure plate that receives wind pressure, the wind pressure is converted to oil pressure by the interlocking hydraulic pump, and the linkage to the fixing device is performed at this oil pressure. .
The seismic isolation is possible up to all fine earthquakes except during wind.
(1) Direct method
1) Fixing pin type fixing device
2) Connecting member valve type fixing device
8.2.2. In the wind sensor equipped type fixing device (hydraulic type), if the wind pressure received by the wind pressure plate provided on the wind sensor exceeds a certain level, the oil pressure from the hydraulic pump to which the wind pressure is converted is directly Actuation of the fixing device (with a piston-like member) is performed by operating the operating part of the fixing device such as a fixing pin, and when the wind pressure is below a certain level, the hydraulic pump linked with the wind pressure plate operates. The part is released directly. This makes it possible to perform seismic isolation up to all fine earthquakes except during wind.
Further, the sensitivity of the fixing device to the wind force can be adjusted by the ratio of the size of the cylinders of the hydraulic pump interlocked with the wind pressure plate and the hydraulic pump that operates the fixing device. That is, the larger the cylinder of the hydraulic pump that is linked to the wind pressure plate is, the more sensitive it is to the wind force.
In addition, it can respond to the wind of all azimuth | directions by making a wind pressure plate into the shape which can be rotated, and making it the mechanism which always faces upwind.
(2) Indirect method (lock release type)
8.2.2. In the wind sensor equipped type fixing device (hydraulic type), when the wind pressure received by the wind pressure plate exceeds a certain level, the locking mechanism of the operating part of the fixing device is activated. Become. As a result, seismic isolation is possible for all fine earthquakes except during wind, and the required work is smaller than the direct method in 8.2.2. (1), and the mechanism can be simplified.
1) Lock valve system
8.2.2. (2) In the indirect method (unlocking type), it has a fixing pin with a piston-like member that slides in a cylinder that supports the fixing pin without substantially leaking liquid or gas,
The opposite sides of the cylinder with the piston-like member sandwiched (the end and end of the range in which the piston-like member slides) are connected by a pipe or groove, or the piston-like member has a hole, or the piston-like member There is an outlet for the liquid, gas, etc. extruded by the
And, a tube or groove that connects the opposite sides of the piston-like member of this cylinder, a hole in the piston-like member, or an outlet from which liquid or gas extruded by the piston-like member exits from the cylinder, Or all of them are equipped with lock valves,
The lock pin is locked by opening and closing this lock valve,
The oil pressure converted from the wind pressure received by the wind pressure plate provided in the wind sensor works as a signal to operate the motor or electromagnet to close this lock valve (lock member), and the oil pressure directly locks this lock There are some which close the valve (locking member), and it can be expected that the device is compact.
2) Lock pin method
8.2.2. (2) In the indirect method (unlocking type), locking of the operating part of the fixing device is performed by a lock pin (locking member) inserted into the notch, groove or recess of the operating part of the fixing device. In conjunction with the wind sensor (the hydraulic pressure from the hydraulic pump acts as a signal), the motor or electromagnet is operated to lock the lock pin (lock member), and the mechanical force from the wind sensor. (Hydraulic pressure from the hydraulic pump) directly locks this lock pin (lock member), and both can be expected to be more reliable than 8.2.2. (2) 1) lock valve system.
8.2.3. Wind sensor equipped type fixing device (mechanical type)
8.2.1. This is a type in which the linkage from the wind sensor to the fixing device is performed by mechanical force (compression force or tensile force) transmitted by wires, ropes, cables, rods, etc., compared to the general type.
(1) Direct method
1) Fixing pin type fixing device
2) Connecting member valve type fixing device
8.2.3. In wind sensor equipped type fixing device (mechanical type), when wind, wind speed, wind pressure, etc. exceed a certain level, the force of wire, rope, cable, rod, etc. is caused by the reaction of the wind sensor. The mechanical force acts as a signal to actuate the fixing device and directly locks the operating part of the fixing device, and this mechanical force acts directly on the operating part of the fixing device to lock it. There is something to be done, and in both cases, it is possible to perform seismic isolation up to all fine earthquakes except during wind.
(2) Indirect method (lock release type)
8.2.3. When the wind sensor equipped type fixing device (mechanical type) exceeds a certain level of wind power, wind speed, wind pressure, etc., the locking mechanism of the operating part of the fixing device is activated by the mechanical force linked with the reaction of the wind sensor. However, when it becomes below a certain level, the lock mechanism is released. This enables seismic isolation to all fine earthquakes except during wind, and the required work is smaller than the direct method in 8.2.3. (1), and the mechanism can be simplified.
1) Lock valve system
8.2.3. (2) In the indirect method (unlocking type), it has a fixing pin with a piston-like member that slides in a cylinder that supports the fixing pin without substantially leaking liquid or gas,
The opposite sides of the cylinder with the piston-like member sandwiched (the end and end of the range in which the piston-like member slides) are connected by a pipe or groove, or the piston-like member has a hole, or the piston-like member There is an outlet for the liquid, gas, etc. extruded by the
And, a tube or groove that connects the opposite sides of the piston-like member of this cylinder, a hole in the piston-like member, or an outlet from which liquid or gas extruded by the piston-like member exits from the cylinder, Or all of them are equipped with lock valves,
The lock pin is locked by opening and closing this lock valve,
When the wind force, wind speed, wind pressure, etc. exceed a certain level, the mechanical force linked to the wind sensor response via wires, ropes, cables, rods, etc. acts as a signal to operate the motor or electromagnet, etc. There are a type that closes the valve (lock member) and a type that mechanical force directly closes the lock valve (lock member), both of which can be expected to be compact.
If the wind sensor has a wind pressure plate, the wind pressure plate can be rotated, and a mechanism that always faces the windward can be used to deal with wind in all directions.
2) Lock pin method
8.2.3. (2) In the indirect method (unlocking type), locking of the operating part of the fixing device is performed by a lock pin (locking member) inserted into the notch / groove / dent of the operating part of the fixing device When the wind force, wind speed, wind pressure, etc. exceed a certain level, the mechanical force linked to the reaction of the wind sensor works as a signal to operate the motor or electromagnet to lock this lock pin (lock member). In some cases, mechanical force from the wind sensor directly locks this lock pin (locking member). 8.2.3. (2) 1) Expected to be more reliable than the lock valve method. .
8.2.4. Wind sensor equipped fixing device (electric type)
8.2.1. In contrast to the general type, this is a type that uses an electrical signal to link the wind sensor to the fixed device. Compared to other systems, there is an advantage that the degree of freedom of control (timer etc.) and transmission mechanism (wiring etc.) is high.
(1) Direct method
1) Fixing pin type fixing device
2) Connecting member valve type fixing device
8.2.4. In the wind sensor equipped type fixing device (electric type), when the wind, wind speed, wind pressure, etc. exceed a certain level, an electric signal is sent by the reaction of the wind sensor, and the fixing device is driven by the motor or electromagnet in the fixing device. The operating part is directly operated and fixed, and it is possible to perform seismic isolation up to all minute earthquakes except during wind. In addition, it is possible to set the time until the operating part of the fixing device is released after the wind power falls below a certain level by using a timer or the like.
(2) Indirect method (lock release type)
8.2.4. When the wind sensor equipped type fixing device (electric type) becomes more than a certain level of wind, wind speed, wind pressure, etc., an electric signal is sent by the reaction of the wind sensor, and the locking mechanism of the operating part of the fixing device is activated. In addition, when it becomes below a certain level, the lock mechanism is released. This enables seismic isolation to all fine earthquakes except during wind, and requires less work than the direct method of 8.2.4. (1), and the mechanism can be simplified.
1) Lock valve system
8.2.4. (2) In the indirect method (unlocking type), it has a fixing pin with a piston-like member that slides in a cylinder that supports the fixing pin without substantially leaking liquid or gas,
The opposite sides of the cylinder with the piston-like member sandwiched (the end and end of the range in which the piston-like member slides) are connected by a pipe or groove, or the piston-like member has a hole, or the piston-like member There is an outlet for the liquid, gas, etc. extruded by the
And, a tube or groove that connects the opposite sides of the piston-like member of this cylinder, a hole in the piston-like member, or an outlet from which liquid or gas extruded by the piston-like member exits from the cylinder, Or all of them are equipped with lock valves,
The lock pin is locked by opening and closing this lock valve,
When the wind force, wind speed, wind pressure, etc. exceed a certain level, an electrical signal is sent by the reaction of the wind sensor, the motor or electromagnet is operated, and this lock valve (lock member) is closed. I can expect.
2) Lock pin method
8.2.4. (2) In the indirect system (unlocking type), the locking mechanism (locking member) is used to lock the locking device operating part by inserting the locking device into the notch / groove / recess. When the wind, wind speed, wind pressure, etc. exceed a certain level, an electric signal is sent by the reaction of the wind sensor, the motor or electromagnet is operated, and this lock pin (lock member) is locked. (2) 1) More reliable locking can be expected compared to the lock valve system.
8.2.5. Wind generator-type fixing device with wind sensor
8.2.4. In the wind sensor equipped type fixing device (electric type), the part corresponding to the wind sensor is a wind power generator, and if the wind power, wind speed, wind pressure, etc. exceed a certain level, the power and voltage generated by the wind power generator -Current etc. become a value more than operating a fixing device, a fixing device is operated, and the structure which supports a structure to be seismically isolated is fixed. This enables an apparatus that has the advantages of the electric type and does not require a power supply facility.
(1) General type (including direct method)
1) Fixing pin type fixing device
2) Connecting member valve type fixing device
8.2.5. In a wind power generator type wind sensor equipped fixing device, if the wind power, wind speed, wind pressure, etc. exceed a certain level, the power, voltage, current, etc. generated by the wind power generator will exceed the values that activate the fixing device. Then, the motor, electromagnet, etc. in the fixing device are operated and the operating part of the fixing device is moved directly to perform fixing, and seismic isolation is possible up to all fine earthquakes except during wind. In addition, it is possible to set the time until the operating part of the fixing device is released after the wind power falls below a certain level by using a timer or the like.
(2) Indirect method (lock release type)
8.2.5. In a wind power generator type wind sensor equipped fixing device, if the wind power, wind speed, wind pressure, etc. exceed a certain level, the power, voltage, current, etc. generated by the wind power generator will exceed the values that activate the lock mechanism. Then, the locking mechanism of the operating portion of the fixing device is activated, and when the value is below a certain level, the locking mechanism is released. This enables seismic isolation to all fine earthquakes except during wind, and requires less work than the direct method of 8.2.5. (1), and the mechanism can be simplified.
1) Lock valve system
8.2.5. (2) In the indirect method (unlocking type), it has a fixing pin with a piston-like member that slides in a cylinder that supports the fixing pin without substantially leaking liquid or gas,
The opposite sides of the cylinder with the piston-like member sandwiched (the end and end of the range in which the piston-like member slides) are connected by a pipe or groove, or the piston-like member has a hole, or the piston-like member There is an outlet for the liquid, gas, etc. extruded by the
And, a tube or groove that connects the opposite sides of the piston-like member of this cylinder, a hole in the piston-like member, or an outlet from which liquid or gas extruded by the piston-like member exits from the cylinder, Or all of them are equipped with lock valves,
The lock pin is locked by opening and closing this lock valve,
When the wind power, wind speed, wind pressure, etc. exceed a certain level, the power, voltage, current, etc. generated by the wind power generator will exceed the values for operating the motor or electromagnet, etc. The valve (locking member) is closed, and the device can be expected to be compact.
2) Lock pin method
8.2.5. (2) In the indirect method (unlocking type), the locking mechanism (locking member) is inserted into the notch / groove / recess of the locking mechanism's operating part. Then, when the wind power, wind speed, wind pressure, etc. exceed a certain level, the power, voltage, current, etc. generated by the wind power generator will be higher than operating the motor or electromagnet, etc. This lock pin (locking member) is to be locked, and 8.2.5. (2) 1) The locking reliability can be expected compared to the lock valve system.
8.2.6. Interlocking wind actuated fixing device
It is a fixing device that is composed of a plurality of fixing devices and that has a mechanism in which the operating parts or locking members of the respective fixing devices are interlocked with each other. Configured to fix at the same time. Thus, when the wind begins to blow, the fixing device is fixed at the same time, and safety is achieved.
8.2.7. Installation of delay device
The wind sensor-equipped fixing device is equipped with a delay device, and when the operating part of the fixing device such as a fixing pin is fixed, it is performed quickly and when it is released. As a result, when the wind begins to blow, the fixing device is quickly fixed and safety is ensured, and even when the wind power is going down, the fixing device is released slowly so as to be careful. To ensure safety.
8.3. Fixing device installation position and relay interlocking operation type fixing device
8.3.1. General
If the fixing device is installed in one or more places at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated, and installed at two or more places separated so as not to cause rotation in the structure to be seismically isolated Stable against rotation caused by wind sway.
However, there are the following problems with two or more fixing devices.
In the case of an earthquake-operated type fixing device, if all the fixing devices are not released and only one location is not released, especially if only one of the surrounding fixing devices is not released. There is a possibility that a fixed device at one location may be eccentrically twisted and swung by earthquake motion. It is necessary to solve the problem.
In the case of a wind-operated type fixing device, all the fixing devices are not fixed, and when only one place is fixed, in particular, the fixing device at the center of gravity is not fixed, and only one of the fixing devices at the peripheral position is fixed. When fixed, the wind force causes rotation about this fixed fixing device position. It is necessary to solve the problem.
8.3.2. Installation of two or more fixing devices
In the case of an earthquake-operated fixing device, simultaneous interlocking operation is desirable, but simultaneous operation is difficult if it is not electrical interlocking, and in the case of two or more fixing devices installed at remote locations, 8.1.3. It is difficult to adopt a mold fixing device. The above-mentioned problem can be solved by providing a difference in the seismic sensitivity of each fixing device.
(1) Adoption of an earthquake sensor amplitude device with an amplifier that makes the weight as heavy as possible
To release multiple fixing devices at the same time, the fixing pin needs to be released within a small seismic force. However, it is necessary to increase the weight of the seismic sensor amplitude device, the ground period and the weight of the seismic sensor amplitude device. 8.1.2.6.3. (3) The problem can be solved by increasing the sensitivity of the seismic sensor amplitude device by using a seismic sensor amplitude device with an amplifier. In particular, when an amplifier is used, the pulling force or the compression force is reduced according to the amplification factor of the drawing length or the compression length. Therefore, it is necessary to allow an increase in the weight weight accordingly.
(2) By installing a fixing device (sensitive type / insensitive type)
When releasing multiple fixing devices in the event of an earthquake, the fixing pin located at or near the center of gravity is finally released to prevent torsional vibration (rotation due to eccentricity) due to the eccentric locking state even if one fixing device is not released. There is a need.
By setting the difference in seismic sensitivity between the fixing device located at or near the center of gravity and the fixing device located in the vicinity, the former is made insensitive and the latter is made sensitive so that the fixed pin can be released. By controlling the timing and releasing the fixing pin located at or near the center of gravity last, rotation due to eccentricity can be prevented, and problems related to the release of a plurality of fixing devices can be solved.
Regarding the sensitivity setting, for example, adjust the notch / groove / dimple depth of the fixing pin into which the lock member is inserted, the sensitivity of the locking device lock valve to the earthquake, the weight of the earthquake sensor (amplitude) device weight, etc. Or, the setting can be made by adjusting the period of the earthquake sensor (amplitude) device to the earthquake period or not. In the case of a shear pin type fixing device, the sensitivity at which the fixing pin is cut is adjusted.
Also, in the wind-operated fixing device that fixes the structure that is isolated from the wind in 8.2, the wind sensor sensitivity is at a position other than the center of gravity (or near the center of gravity) of the structure that is isolated from the wind. In the case of a low or fixed pin type fixing device, install a fixing device in which the fixing pin is hard to be set (= locked / fixed), and the center of gravity position (or near the center of gravity) of the structure to be seismically isolated is compared to the surrounding position. If a fixing device with high wind sensor sensitivity or fixed fixing pins is installed, there is a problem when multiple fixing devices are not fixed at the same time during wind, especially when the fixing device at the center of gravity is not fixed. When the position fixing device is fixedly operated, it is possible to solve the problem that the rotation around the position fixedly operated in the wind occurs.
8.3.3. Relay interlocking operation type fixing device
When a plurality of fixing devices are installed and their simultaneous operation is considered, there is a difficulty in both mechanical and electrical methods regarding the certainty.
Especially in the case of seismically actuated fixing devices, there should be no time difference between the devices during simultaneous operation, and there is a big problem if any one (other than the device located at or near the center of gravity) is not released. It was.
On the other hand, in this relay-linked operation type fixing device, a plurality of fixing devices are not operated simultaneously, but are operated sequentially in a relay manner, and the operation of one fixing device becomes the condition for the operation of the next fixing device. This ensures that all the fixing devices are released by a certain early period of the earthquake, and not only the interlock is more reliable than when operated simultaneously, but also at the center of gravity or in the vicinity of the relay at the end. By arranging the device to be released and finally releasing it, rotation due to eccentricity can be prevented.
8.3.3.1. For seismically actuated fixing devices
8.3.3. Among the relay interlocking type fixing device, the fixing device is released (using seismic force) in the event of an earthquake, the seismic sensor amplitude device, the relay terminal fixing device placed at or near the center of gravity, It consists of a relay intermediate fixing device arranged at one or a plurality of locations in the middle, and a member (such as a wire, rope, cable, or rod in the case of a mechanical type) that interlocks these devices.
This device is designed to release all of the relay-linked operation type fixing devices before reaching a certain acceleration, but even if there is a device that is not released, at least the fixing device at or near the center of gravity. Since it is in a locked state, the same state as that of an earthquake-resistant building is guaranteed, and the problem of rotation due to eccentricity during an earthquake is solved.
8.3.3.1.1. Relay intermediate fixing device
8.3.3.1. The relay intermediate fixing device in the seismic operation type fixing device is divided into a relay first intermediate fixing device and a relay second and subsequent intermediate fixing device directly connected to the seismic sensor amplitude device.
8.3.3.1.1.1. Relay intermediate fixing device (general)
8.3.3.1.1. In the case of a relay intermediate type fixing device, there is play between the locking member and the fixing pin or between the fixing pin and its insertion part in the relay second and subsequent intermediate fixing devices or the relay end fixing device. . This allows the structure to be seismically isolated after the relay first intermediate fixing device is released, and the relay first and second intermediate fixing devices and the relay end fixing device are locked by the operation of the relay first intermediate fixing device. The members are released and these devices are operated by seismic force.
During an earthquake, the tensile force or compressive force generated by the shaking of the weight of the seismic sensor amplitude device releases the lock of the fixing pin of the relay first intermediate fixing device by a wire, rope, cable, rod or the like. And the structure that is seismically isolated by the seismic force is moved horizontally and fixed by the play between the lock member and the fixing pin or the play between the fixing pin and its insertion part of the relay second and subsequent intermediate fixing device or relay terminal fixing device. When the pin moves according to the gradient of the insertion portion such as a mortar or the like in which the fixing pin is inserted, the fixing pin comes off the insertion portion and the fixing device operates.
The movement of the fixing pin subjected to the seismic force at this time is converted into a tensile force or a compressive force by the interlocking mechanism incorporated in the fixing device, and the second intermediate fixing device by the wire, rope, cable, rod, etc. Unlock the fixing pin. Thereafter, the relay intermediate fixing device is sequentially released, and finally the relay end fixing device is released, and the operation of the whole relay interlocking operation type fixing device is completed.
In this way, the locking pins of each fixing device are unlocked by the operation of the previous fixing device (or the seismic sensor amplitude device), so even if there are fixing devices that are not released, The problem of rotation due to eccentricity at the time of an earthquake has been solved. In addition, the force required to unlock the fixing pin is a conversion of the seismic force received by the fixing pin of the previous fixing device, so that the fixing device always operates with the same force without weakening even if the relay advances. I can let you.
8.3.3.1.1.2. Relay intermediate fixing device (with amplifier)
8.3.3.1.1.1. In a relay intermediate fixing device (general), by adding an amplifier such as a lever, pulley, or gear to the interlocking mechanism incorporated in the fixing device, a mortar or the like in which the fixing pin is inserted It is possible to amplify a small displacement caused by moving according to the gradient of the insertion portion to a large displacement, and to interlock with the next fixing pin.
8.3.3.1.2. Relay end fixing device
8.3.3.1. (Relay linkage) The relay terminal fixing device in the seismic operation type fixing device is located at or near the center of gravity as the device located at the terminal of the relay.
With this configuration, unless all the peripheral fixing devices are released, the fixing device (relay end fixing device) arranged at or near the center of gravity is not released. Therefore, it is possible to prevent the twisted movement of the structure to be seismically isolated, which occurs when there is a bias in the unfixed portion while the plurality of fixing devices are released.
The relay end fixing device may have a plurality of locking members respectively corresponding to a plurality of relay interlocking operation type fixing devices, but in this case, the connection extension of each relay interlocking operation type fixing device can be shortened. Therefore, the operation becomes reliable, and in addition, since the fixing device is not released unless all of the plurality of lock members are released, the safety of the lock can be further expected.
8.3.3.1.3. Installation of delay device
In the relay interlocking operation type fixing device, the relay intermediate fixing device and the relay terminal fixing device may include the fixing device operating portion or the locking member (fixing device operating portion) after the fixing of the operating portion of the fixing device is released in the event of an earthquake. A delay is needed to delay the return (in the direction of fixing).
This delay device is a wire / rope / cable that connects the actuating part or locking member of the relay intermediate fixing device / relay end fixing device to the weight of the seismic sensor amplitude device or the interlocking mechanism of the relay intermediate fixing device immediately before.・ Mounted inside rods or other fixing devices.
With this device, it is possible to avoid a situation where the fixing of the operating portion of the fixing device once released at the time of the earthquake enters again before the earthquake ends. Although a delay mechanism that earns time until the end of the earthquake is desirable, there is no problem even if it takes several seconds (details are described in 8.5).
8.3.3.1.4. Tensile force limited transmission device
By assembling the two L-shaped members so as to catch each other, only the tensile force is transmitted and the compressive force is not transmitted. By this mechanism, the device between the operating part or locking member of the fixing device and the weight of the seismic sensor (amplitude) device or the operating member such as a motor or electromagnet operated by the seismic sensor or the interlocking mechanism of the relay intermediate fixing device immediately before It is possible to realize the function of transmitting only the force in the direction required for the operation of.
8.3.3.1.5. Arrangement configuration of relay interlocking type fixing device
The relay intermediate fixing device is installed at the periphery of the structure to be seismically isolated, and the relay end fixing device is installed at the center of gravity (or near the center of gravity) of the structure to be isolated.
The connecting / interlocking methods of the respective fixing devices are first connected from the seismic sensor (amplitude) device J to the relay first intermediate fixing device in the peripheral portion, and then the relay second and subsequent intermediate fixing devices (relays 2 to n). )), And finally connected and interlocked with the relay terminal fixing device G-e located at the center of gravity. When there is only one relay intermediate fixing device, the relay first intermediate fixing device G-m1 is directly connected and interlocked with the relay end fixing device G-e.
The connection / interlocking to the relay terminal fixing device located at the end may be transmitted by a plurality of paths. In that case, the relay terminal fixing apparatus is provided with the lock members for the number of the paths.
As a result, the structure to be seismically isolated is released only after the peripheral parts are all fixed, the center of gravity is fixed, and all the fixing devices are released without causing rotational movement due to eccentricity. Can be reached. In addition, even if there is a fixing device that is not released, a state in which a rotational motion due to eccentricity is similarly caused can be avoided.
8.3.3.2. For wind-operated fixing devices
In the wind, the structure to be seismically isolated may be fixed first at its center of gravity, so that the fixing device installed at the position of the center of gravity of the structure to be isolated is operated first. In addition, when the structure to be seismically isolated is released after the wind power becomes below a certain level, it should be fixed to the end at the center of gravity of the structure to be isolated. Make sure that the installed fixing device is released last.
As a result, even if there is a fixing device that is not released at the same time, it is possible to avoid a state in which rotational movement due to eccentricity occurs.
8.3.3.2.1. Relay intermediate fixing device
There are relay intermediate fixing devices that are directly connected to the wind sensor and those that are not directly connected. The former is called a relay first intermediate fixing device, and the latter is called a relay second and subsequent intermediate fixing device. It has an input interlocking unit that is linked to the wind sensor or the previous relay intermediate fixing device, and an output interlocking unit that links the next relay intermediate / terminal fixing device. When the input interlocking part becomes more than a certain level of wind force, it is instructed by the wind sensor or the output interlocking part of the relay intermediate fixing device immediately before, to fix the fixing device and fix the seismic isolation mechanism. When the wind power exceeds a certain level, the input interlocking part of the next relay intermediate / terminal fixing device is operated to fix the fixing device. It plays a role of fixing the seismic isolation mechanism. By this mechanism, a plurality of relay intermediate fixing devices can be operated in conjunction with each other.
8.3.3.2.2. For Relay End Fixing Device
The relay end fixing device need only have an input interlocking portion that interlocks with the immediately preceding relay intermediate fixing device, and does not need to have the output interlocking portion 38, but the relay intermediate fixing device is used without using the output interlocking portion. This method is also possible.
8.3.3.2.3. Arrangement configuration of relay interlocking fixing device
The relay first intermediate fixing device that is first connected / linked to the wind sensor is installed at the center of gravity (or near the center of gravity) of the structure to be seismically isolated, and is installed at the periphery from the relay first intermediate fixing device. The relay second intermediate fixing device and the subsequent parts are sequentially connected and interlocked.
When the wind force exceeds a certain level, commands are sent in order from the wind sensor to the relay first intermediate fixing device, from the relay first intermediate fixing device to the relay second intermediate fixing device (from the center of gravity to the periphery), Each fixing device operates sequentially, and the structure that supports the structure to be isolated and the structure to be isolated is fixed.
On the other hand, when the wind power falls below a certain level, the peripheral relay second and subsequent intermediate fixing devices are linked to the relay center of gravity first relay fixing device in order, and each fixing device is released in turn, and the structure is seismically isolated. Release the fixation between the body and the structure that supports the structure to be isolated.
As a result, the structure to be seismically isolated is fixed in the periphery after the center of gravity is fixed, and the center of gravity is released after the periphery is released. Can always be avoided.
8.4. Fixing device or damper as a device to suppress wind sway, etc.
8.4.1. Fixing device as a device to suppress wind fluctuations
8.4.1.1. Fixing device as a device to suppress wind fluctuation
(1) Fixing device as a device to suppress wind fluctuation
In a wind vibration suppression device that suppresses the movement of the structure that is seismically isolated and the structure that supports the structure that is seismically isolated by inserting a fixing pin in the insertion portion,
Of the insertion part where the fixed pin tip is inserted and receiving the fixing pin and the other insertion part where the fixing pin is inserted, one is supported by the structure that is isolated and the other is supported by the structure that is isolated Provided in the structure,
The insertion part that receives the fixing pin has a concave shape such as a mortar shape, and inserts the fixing pin into the insertion part to resist the wind.
In addition, a resistor is used for the other insertion portion for inserting the fixing pin so that the resistance to the insertion of the fixing pin into the insertion portion can be adjusted (for example, the piston-like member to which the fixing pin is attached is in the cylinder). As a slide mechanism that slides without leaking liquid, air, etc., a hole is provided in the piston-like member, or the end of the range where the piston-like member of the cylinder slides is connected by a pipe or groove, The speed at which the piston-like member slides can be adjusted by the viscous resistance of liquid, air, or the like that moves back and forth through the hole or pipe by sliding the piston-like member in the cylinder).
As a result, the insertion portion of the fixed pin first resists wind fluctuation with a concave gradient such as a mortar shape, but when the fixed pin tries to lift due to the gradient, this time, by a resistor (in this example, It is subject to resistance (due to the viscous resistance of the sliding mechanism due to the piston-like member).
From the above, it becomes a device for suppressing wind fluctuations.
(2) Fixing device (with delay device) as a device to suppress wind fluctuations
Furthermore, in addition to the function of (1), it is possible to realize the function of using the 8.5 delay unit as a resistor and not resisting seismic isolation during an earthquake.
8.5. An example of a delay device
A fixed pin with a piston-like member that slides almost without leaking liquid, gas, etc. in the cylinder connects the end-to-end of the range in which the piston-like member of this cylinder slides with the speed when the piston-like member slides in and out of the cylinder It is set by the ratio of the opening area between the pipe or groove and the hole provided in the piston-like member. It can be set so that the fixed pin enters the cylinder quickly and is delayed when it exits the cylinder. Does not interfere with the seismic isolation.
In addition, the adjustment of the wind fluctuation suppression function can also be achieved by setting the ratio of the opening area between the pipe or groove connecting the ends of the sliding range of the piston-like member of the cylinder and the hole provided in the piston-like member. It becomes possible.
8.4.1.2. Combined use with a fixing device and a device for suppressing wind sway etc.
By using the fixing device as a device for suppressing wind sway in 8.4.1 and the fixing device, the device for suppressing wind sway in the center of the seismic isolation plate described later in 8.7, or both. , You can expect a comfortable seismic isolation in the event of an earthquake.
In particular, by using together with one fixing device installed at the position of the center of gravity, etc., it is possible to prevent rotation around the installation point caused by wind when only one fixing device is used, and only with this device. The seismic isolation performance can be improved compared to the case of dealing with all wind fluctuations.
8.4.2. Fixed damper
Naturally, it also serves as a device for suppressing wind sway, but suppresses the displacement amplitude during an earthquake.
Furthermore, the same can be said for the whole of the above 8.4. The normal horizontal damper requires at least one piece in the XY direction, but with this device, one piece can correspond to the XY direction.
8.4.3. Flexible member type connecting member damper
With this configuration, a single damper can be used in all directions. The damper may be placed horizontally or vertically. In the case of vertical installation, the problem of horizontal installation is solved. That is, oil leakage may occur in a period of 30 to 50 years by being placed horizontally. Such a problem will be eliminated if the oil is accumulated in such a vertical position and oil does not leak out.
8.4.4. Damper and fixing device
One device can be used both as a fixing device and a damper.
I wanted to keep the fixing device and the damper at the center of gravity, so I wanted to have one device, but that problem was solved. It can also be made inexpensive.
8.4.5. Fixed pin receiving member shape and displacement changeable damper
This damper can be applied not only as a seismic isolation device but also to a general damper.
8.4.5.1. Fixed pin receiving member change type
8.4.5.1.1. For displacement suppression 1
By making the shape of the fixed pin receiving member concave, it is possible to suppress displacement in the forward path from the center of the displacement amplitude during an earthquake.
In addition, by making the shape of the fixed pin receiving member convex, displacement can be suppressed on the return path from the center of the displacement amplitude during an earthquake.
Furthermore, by making the fixed pin receiving member shape an uneven (repetitive) type, it becomes possible to suppress displacement in a reciprocating path from the center of the displacement amplitude during an earthquake.
When the fixed pin receiving member shape is V-shaped, cylindrical, or uneven (repetitive) parallel, it is unidirectional (including reciprocal) earthquake displacement. Can respond to earthquake displacement.
By using a concave damper having a fixed pin receiving member shape and a convex damper in combination, the displacement can be suppressed by a reciprocating path from the center of the displacement amplitude during an earthquake.
A fixed pin receiving member is a bumper (repetitive) type damper, and a damper that has a fixed pin receiving member whose convex shape hits a normal pin and a fixed pin holder whose concave shape hits a normal fixed pin By using together with the damper having the member, the displacement can be suppressed by the round-trip path from the center of the displacement amplitude during the earthquake.
8.4.5.1.2. Displacement suppression 2
In a fixing device also used as a damper, or a fixing device type damper, the concave shape or the convex shape of the fixing pin receiving member is changed to a shape in which the inclination is changed according to the displacement, thereby suppressing the displacement while suppressing the response acceleration. Make it possible.
In particular, in both the concave form and the convex form, the form in which the gradient increases as it goes from the center of the concave or convex to the peripheral part has not only a displacement suppressing effect but also high seismic isolation performance.
8.4.5.1.3. Displacement suppression 3 (rectangular hysteresis damper)
It is an invention of a damper that is highly effective in suppressing displacement and has good seismic isolation performance.
8.4.5.2. Tube change type
The damper capacity can be adjusted according to the displacement by the pipe provided in the cylinder.
8.4.5.4. Cylinder groove change type
Depending on the shape (size) of the groove of the cylinder, it is possible to easily adjust the amperage according to the displacement.
8.4.6. Damper bearing or fixing device bearing
By using the damper or the fixed pin type fixing device as a sliding bearing, the problem of support and the economy can be obtained.
8.4.7. Nozzle type damper valve
The nozzle-type damper valve provides a speed-proportional damper valve with low cost and long-term stable performance.
8.4.8. Damper and fixing device
With the integrated damper / fixing device, two units become one unit, which reduces the cost of equipment and construction costs.
8.5. Delay
1) General
In earthquake-operated fixing devices,
There is a need for a delay device that ensures that when the operating part of the fixing device is released in the event of an earthquake, it will not return to the fixed state during the earthquake or will be delayed in returning to the fixed state.
In other words, the fixing device (including the relay-linked operation type fixing device) is for delaying the returning of the fixing device operating portion or the locking member to the fixed state after the fixing device operating portion is released in the event of an earthquake. A delay device is required.
Although a delay mechanism that earns time until the end of the earthquake is desirable, there is no problem with something that earns about several seconds.
In wind-operated fixing devices,
There is a need for a delay device that releases the fixing device after a certain period of time after sensing that the wind pressure has become below a certain level.
This delay device can be attached to the operating part of the fixing device itself, or the weight of the fixing device / relay intermediate fixing device / relay end fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device or the interlock mechanism of the immediately preceding relay intermediate fixing device. It can be installed inside wires, ropes, cables, rods, etc., or inside each fixing device.
With this device, it is possible to avoid a situation in which the operating portion or the lock member of the fixing device once released at the time of the earthquake returns to the position for fixing again before the earthquake ends.
2) Hydraulic / pneumatic cylinder type
A delay device consisting of a cylinder and a member with a piston-like member that slides almost without leaking liquid, gas, etc. in the cylinder is provided in the operating part of the fixing device, or the fixing device / relay intermediate fixing device / relay terminal For this piston-like member, it is provided between the locking member of the fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device or the interlocking mechanism of the relay intermediate fixing device immediately before, or via a wire, rope, cable, rod, etc. , Connected to transmit tensile force or compressive force.
A pipe or groove that connects the ends of the cylinder in a range in which the piston-like member slides, and a hole that is open to the piston-like member are provided.
The pipe or groove and the hole have a difference in opening area. The pipe or groove or the hole of the piston-like member is opened when the piston-like member is drawn into the cylinder and closed otherwise. A valve that is attached,
Or
An exit path through which liquid, gas, etc. pushed out by the piston-like member exits from the cylinder, and a return path of another path from which the extruded liquid, gas, etc., returns from the exit path into the cylinder are provided.
The exit path and the return path have a difference in opening area, the exit path is large, the return path is small,
A valve that opens when the piston-like member is pulled into the cylinder and is closed otherwise is attached to the outlet path.
The return path does not require a valve when the opening area is small, but when a valve is provided, a valve that opens when the piston-like member is pushed out of the cylinder and is otherwise closed is attached.
Furthermore, gravity, and in some cases, springs, rubber, magnets, etc. put in the cylinder may play the role of pushing this piston-like member out of the cylinder,
In addition, the tube and the tube or groove, or the path may be filled with a liquid such as lubricating oil,
By making a difference between the nature of this valve and the opening area,
When the operating portion of the fixing device enters the cylinder, it can be quickly performed, and when it comes out of the cylinder, it can be gently (or vice versa depending on the installation direction). As a result, the operating portion of the fixing device or the locking member is quickly released, but a delay effect can be given in the return (fixing) direction.
3) Mechanical type
a) Ganga type
Of the mechanical delay devices, this is an escape wheel type invention.
With a mechanism using an escape wheel and ankle, the two hooks of the ankle are alternately meshed with this escape wheel, and the ankle is combined in such a way that it can reciprocate around its fulcrum,
The transmission force between the locking member of the fixing device / relay intermediate fixing device / relay end fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device or the interlock mechanism of the relay intermediate fixing device immediately before, or the operating force of the operating part of the fixing device When the escape wheel rotates against the escape wheel, and the escape wheel rotates one tooth by receiving the rotational force, the first pawl temporarily holds the rotation of the escape wheel and at the same time the ankle receives force from the escape wheel. The next nail moves the escape wheel by one tooth at the same time, and at the same time the ankle moves in the opposite direction and returns to the initial state. It is a mechanism that stops the escape wheel only for one tooth.
As a result, even if the escape wheel always receives a rotational force, it can be released at a set time and the reverse rotation is not restrained, so the force in the direction to fix or unlock the fixing device is restrained. The force in the direction of fixing or locking of the fixing device can have a delay effect.
b) Ratchet type
Of the mechanical delay devices, the invention is a ratchet type.
There are weight type weight resistance type and water wheel type / windmill type viscous resistance type, both of which use gears and racks.
This delay device is provided in the operating part of the fixing device,
Install between the locking member of the fixing device / relay intermediate fixing device / relay end fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device or the interlock mechanism of the relay intermediate fixing device immediately before, or via a wire, rope, cable, rod, etc. For example, the rack is connected to transmit a tensile force or a compressive force.
Depending on the direction of movement of the rack, the gear and the rack teeth do not mesh with each other in the direction in which the fixing device is fixed or unlocked, and the rack moves freely without receiving resistance, and in the opposite direction The gears are rotated by meshing teeth. In addition, when the gears rotate with the teeth meshing, the weight of the weight-type weight resistance type is rotated in conjunction with the rotation of the gears in the case of the weight-type weight resistance type and in the case of the water wheel type / wind turbine type viscous resistance type. A load applied by a device such as a water wheel (windmill) immersed in a certain liquid (gas) becomes resistance.
By this mechanism, the force in the direction in which the fixing device is fixed or unlocked can be transmitted without being restricted, and the force in the direction in which the fixing device is fixed or locked can be delayed.
c) Gravity type
Of the mechanical delay devices, this is a gravity-type invention.
It is a mechanism that uses gears, racks, and weights.
This delay device is provided in the operating part of the fixing device,
Install between the locking member of the fixing device / relay intermediate fixing device / relay end fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device or the interlock mechanism of the relay intermediate fixing device immediately before, or via a wire, rope, cable, rod, etc. For example, the rack is connected to transmit a tensile force or a compressive force.
The weight is interlocked with the movement of the rack via the gear, and its own weight does not become a resistance to the direction in which the fixing device is fixed or unlocked with respect to the movement direction of the rack (helps to rotate the gear). Side), it is a mechanism that acts as a resistance to the fixing or locking direction of the fixing device.
By this mechanism, the force in the direction in which the fixing device is fixed or unlocked can be transmitted without being restricted, and the transmission of the force in the direction in which the fixing device is fixed or locked can be delayed.
4) Friction type
It is an invention of a friction type delay device.
A delayer composed of a piston-like member and its insertion cylinder is provided in the operating part of the fixing device,
Install between the locking member of the fixing device / relay intermediate fixing device / relay end fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device or the interlock mechanism of the relay intermediate fixing device immediately before, or via a wire, rope, cable, rod, etc. For example, by providing it, the piston-like member is connected to transmit a tensile force or a compressive force.
A surface member that gives different resistance to the moving direction of the piston-like member is attached to one or both of the piston-like member and the insertion tube. This surface member gives different resistance to the moving direction of the piston-like member depending on its shape or a mechanism using a spring or the like.
With this mechanism, the force in the direction in which the fixing device is fixed or unlocked can be transmitted with a small resistance, and the force in the direction in which the fixing device is fixed or locked can be given a large resistance. It can be used as a delay device.
5) Route detour
It is an invention of a path bypass type delay device.
A delay device consisting of a cylindrical piston-like member that freely rotates around a rotating mandrel and a cylinder into which it is inserted is provided in the operating portion of the fixing device, or
Install between the locking member of the fixing device / relay intermediate fixing device / relay end fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device or the interlock mechanism of the relay intermediate fixing device immediately before, or via a wire, rope, cable, rod, etc. For example, by providing it, the piston-like member is connected to transmit a tensile force or a compressive force.
The surface of the piston-like member is provided with a loop-shaped guide composed of a straight portion parallel to the moving direction and a curved portion connecting both ends of the straight portion, and a pin is provided on the cylinder to fit into the groove of the guide. When the piston-like member moves, the piston-like member is guided and rotated by the pin and the guide. The direction in which the pin travels along the guide with the movement of the piston-like member is one direction from the straight part to the curved part, and because it does not reverse, the difference in the extension distance between the straight part and the curved part, Depending on the angle formed with respect to the moving direction, different resistances can be given to the moving direction of the piston-like member.
By this mechanism, the force in the direction of fixing or unlocking the fixing device can be quickly transmitted without receiving resistance, and the force in the direction of fixing or locking of the fixing device can be given large resistance. Since this transmission can be delayed, this mechanism can be used as a delay device.
6) Viscous resistance type
It is an invention of a viscous resistance type delay device.
It is a mechanism using gears, a rack, and a device such as a water wheel (windmill).
This delay device is provided in the operating part of the fixing device,
Install between the locking member of the fixing device / relay intermediate fixing device / relay end fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device or the interlock mechanism of the relay intermediate fixing device immediately before, or via a wire, rope, cable, rod, etc. For example, the rack is connected to transmit a tensile force or a compressive force.
A device such as a water turbine (windmill) is a mechanism that receives viscous resistance of different magnitudes from a viscous liquid (gas) for each rotation direction corresponding to the moving direction of the rack. As a result, the rack moves with only a small resistance in the direction in which the fixing device is fixed or unlocked, and receives a large resistance in the opposite direction.
By this mechanism, the force in the direction in which the fixing device is fixed or unlocked can be transmitted without being restricted, and the force in the direction in which the fixing device is fixed or locked can be delayed.
7) Delay device with sensor base plate
In the fixing device equipped with the seismic sensor amplitude device or the seismic sensor amplitude device equipped with the damper,
The shape of the seismic isolation plate for the weight of the seismic sensor amplitude device is
A return route (road) that has a surface where the horizontal level has once dropped beyond the concave center sensor isolation plate and has a return gradient from that surface toward the center of the sensor isolation plate Or provide a peak or valley (groove) in a spiral shape toward the center (normal position) of the sensor base plate that has a concave shape as a whole toward the center (normal position) A seismic sensor amplitude device by forming a spiral mountain or valley and providing a return route (road) with a return gradient toward the center (normal position) along the spiral mountain or valley shape. The return of the weight (ball) is delayed.
Unlike the above 1) to 6), it delays the return of the weight of the seismic sensor amplitude device itself and can also be used for the 8.1.2.2.5. (Lock) valve system. It is particularly useful for a fixing device equipped with a sensor amplitude device.
This is because, in the case of a fixed device equipped with a damper and a seismic sensor amplitude device, it is necessary to accelerate the return of the fixed pin or the piston-shaped member of the connecting member to give a damper effect, so that the piston-shaped member quickly returns to the normal position At that time, if the sensor weight is returned to the normal position (central part) and the valve is closed, the seismic isolation is suddenly braked. It was an invention that wanted to delay its return (it was difficult in 1) to 6) above.
8.6. Shape of fixed pin insertion part and shape of fixed pin
The range that can be fixed with the fixing pin is set to the expected residual after the earthquake so that the fixing function of the structure to be isolated with the fixing pin works at any position within the range where the residual displacement after the earthquake occurs. Residual displacement after the earthquake can be dealt with by setting the same range as the displacement. It is also possible to invite to return to the stop point before the earthquake with a concave shape such as a mortar shape.
Examples of the shape within the range in which the fixing pin can be locked include a spherical shape, a mortar shape, and a shape with a lot of unevenness.
When selecting a mortar shape, etc., it is possible to return to the original position by selecting the method using the seismic sensor (amplitude) device equipped automatic restoration type fixing device of 8.1.2.2.3.
In addition, fixing pins are provided on the top and bottom, that is, the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, the lower fixing pin is raised, the upper fixing pin is lowered, and the intermediate sliding portion is When considering an intermediate sliding part sandwiching type with an upper and lower fixed pin to be sandwiched and locked, it can be used for a double seismic isolation plate / sliding bearing so that a concave shape such as a mortar shape can be used as a countermeasure for residual displacement after an earthquake. The size can be halved, and the fixed pins come out from the top and bottom, so that the fixed pins can be made smaller and the movable dimensions of the fixed pins can be reduced. It can reduce the burden on batteries, etc., and makes it easy to operate in a microearthquake, even when considering operation using only seismic force.
8.7. A device that suppresses wind sway in the center of the base plate
8.7.1. Wind sway suppression device in the center of the base plate
The seismic isolation device / slip is constructed by having a seismic isolation plate formed in the shape of a concave part in the shape of a sliding part, an intermediate sliding part, a ball or a roller, and a shape that enters the center part of the base isolation dish It is a bearing, suppresses wind fluctuations, and is a simple device for suppressing wind fluctuations.
With regard to seismic isolation performance during an earthquake, there is a concern that sliding parts, intermediate sliding parts, balls, rollers, etc. may enter the central depression shape during an earthquake, but in fact, the earthquake passes in the central part because it moves in all directions. There are not many cases. In particular, when the diameter of the central recess is small, the probability is small and it is an excellent method that does not degrade the seismic isolation performance.
8.7.2. Rolling and sliding bearings with pressure resistance
In addition, if the center part of the base plate is recessed with a curved part that slides on the surface of the base plate, an intermediate sliding part, a ball, or a roller, the weight of the base part is different from that of ordinary high-rise buildings. If it is large, it has both the effect of increasing pressure resistance on the seismic isolation plate side and the effect of preventing wind fluctuation.
8.7.3. Use with fixation devices
The number of fixing devices to be installed can be reduced by using in combination with a depression-like device for suppressing wind sway in the center of the base plate.
In particular, when used in combination with one fixing device (center of gravity, etc.), the rotation of the structure that is isolated from the wind that can occur when only one fixing device is used, such as wind sway in the central depression In order to prevent this by the restraining device and to share the wind pressure load, this seismic device improves the seismic isolation performance compared with the case where only the restraining device such as the central portion of the wind shaking can cope with all the wind shaking. be able to.
8.8. Seismic isolation plate with bottom spherical surface and other mortar
8.8.1. Base-isolated dish with a spherical surface on the bottom and other mortars on the periphery
The concave sliding surface part of the seismic isolation plate of the gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing (sliding rolling bearing) is preferably a mortar shape that does not cause a resonance phenomenon because there is little residual displacement after the earthquake and there is no natural period. Considering the resistance to wind, it is necessary to increase the mortar-shaped gradient. In that case, it is difficult to isolate small-scale earthquakes, and even during large earthquakes, as the angle formed by the bottom of the mortar becomes sharper, the vibration impact due to vertical movement of the sliding portion and the like increases, making it difficult to obtain smooth seismic isolation. Therefore, by making the bottom of the center of the mortar spherical, even small earthquakes can be isolated, and even in the event of a large earthquake, there will be no impact due to passing through the sharp bottom of the mortar, making comfortable isolation possible. . The effect is particularly remarkable when the ball rolls on the mortar-shaped sliding surface, and is effective even when the spherical intermediate sliding portion slides on the mortar-shaped sliding surface.
In addition, by matching the natural period of the spherical surface of the mortar bottom with the earthquake period, resonance occurs at a small acceleration at the beginning of the earthquake, and it is possible to shift to the seismic isolation state from that stage. If the sliding part etc. goes out of the spherical surface and reaches the part of the mortar, this resonance phenomenon is quickly attenuated. As a result, the initial sliding acceleration of seismic isolation can be kept low.
8.8.2. A micro-vibration fixing device is used at the center of gravity.
However, if the bottom of the mortar is made spherical as described in 8.8.1., The swaying occurs even with a small wind within the range of the spherical surface (although the amplitude beyond the spherical portion of the bottom surface is suppressed). Therefore, in order to prevent vibration caused by slight vibration within the spherical surface of the bottom surface, the fixing device, especially the wind-operated fixing device of 8.2. (The fixing device that is normally locked and unlocked in the event of an earthquake) By using it together with the center of gravity of the structure to be seismically isolated or in the vicinity thereof, it will not sway in small winds.
The effect is particularly remarkable when the ball rolls on the mortar-shaped sliding surface, and even when the spherical intermediate sliding portion slides on the mortar-shaped sliding surface, there is an effect.
8.9. Double (or more than two) seismic isolation devices and wind sway fixing by sliding bearings
The use of double (or more) double base isolation devices and sliding bearings (see 4.) provides a wind sway fixing effect.
When the intermediate sliding part is in the bottom position of the concave base plate (ordinary stop position other than during an earthquake), both the upper and lower double base plates are in contact (for the intermediate sliding part) If both sides do not touch each other, contact the peripheral part by erecting the edges, etc.) to generate friction and deal with wind sway.
If an earthquake of a certain magnitude or larger occurs and the intermediate sliding part shifts from the bottom position of the concave base plate, the upper base plate rises and the upper and lower double base plates do not touch each other. Friction that lowers seismic isolation performance will not occur.
In addition, in the case of a double (or more than double) base isolation plate / sliding bearing that is in contact with the entire circumference of the top and bottom base isolation plates, the interior of the base isolation plate is always sealed except during an earthquake, It is possible to prevent the frictional performance of the sliding surface portion from being deteriorated due to evaporation of the lubricant, exposure to rain, accumulation of dust and the like, and exposure to air.
8.10. Combined use with manual fixing device
(1) Combined use of manual type fixing device
In the case of laminated rubber, etc., in order to improve the seismic isolation performance, such as when using a sliding bearing and a spring, etc., in the case of a bearing having a seismic isolation plate with a gentle slope such as a concave shape such as a spherical surface or a mortar I want to make the natural period longer, but the swaying occurs in strong winds. In such a case, by using one or more fixing devices to fix the manually isolated structure for strong winds and the structure that supports the isolated structure, high seismic isolation is achieved. Achieves performance and suppresses shaking during strong winds.
Even in such a case, it is necessary to ensure safety in strong winds without a manual fixing device for strong winds.
(2) Automatic release fixing Manual type fixing device combined use
The above-described manual type fixing device is an invention of a device that automatically releases the fixing device in the event of an earthquake even if forgetting to release the fixing after a strong wind, and is an invention of a seismic isolation structure that employs it.
8.11. Dealing with residual displacement after an earthquake
8.11.1. Residual displacement correction of slip-type seismic isolation device
For a slip-type seismic isolation device that was difficult to correct for residual displacement after an earthquake, a groove lubricated with liquid lubricant on the sliding surface of the base isolation plate and a groove on the outside of the base isolation plate It is possible to facilitate the correction of the residual displacement after the earthquake by providing a hole into which the liquid lubricant is poured, and by pouring a volatile liquid lubricant from the hole after the earthquake and reducing the frictional resistance in a short time. The volatile liquid lubricant is selected so that it volatilizes as soon as possible after correction and the original resistance against wind fluctuations is obtained.
8.11.2. Gravity restoration type seismic isolation device, shape of base plate for sliding bearing
As the shape of the gravity recovery type seismic isolation device / slip isolation plate, the sliding part or the like can be easily returned to the normal position by using a mortar shape, and the residual displacement after the earthquake can be reduced.
8.12. Combinations of fixing devices for wind fluctuation countermeasures
For light-weight buildings and structures, especially light-weight (wooden / steel-framed) detached houses, the combined use of the above-mentioned countermeasures against wind sway provides a more effective effect.
(1) Fixing device (8.1. Seismic operation type fixing device, 8.2. Wind) Wind vibration can be dealt with by arranging a friction generating device such as a sliding bearing or (and) a biting bearing (8.7.) At least one actuated fixing device) and around the structure to be seismically isolated.
Friction generators such as sliding bearings or (and) seismic bearings alone will result in poor seismic isolation performance, and only fixed devices require relay-linked actuated fixing devices (see 8.3.3.) As countermeasures for rotation on the center of gravity. However, since this mechanism is not simple, a sliding bearing is provided by using a fixed device and a friction generating device such as a sliding bearing on the periphery or (and) a biting bearing together, and both share the wind load at an appropriate ratio. The seismic isolation performance can be improved as compared with the case of the friction generating device such as the above or (and) only the biting support, and since only one fixing device is required, maintenance is facilitated and simplification can be achieved.
(2) Combined use of an earthquake-operated fixing device at the center of gravity and a wind-operated fixing device at the periphery
By placing at least one earthquake-operated fixing device at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated and at least one wind-operated fixing device at the periphery of the structure to be isolated It becomes possible to suppress rotation at the center of gravity axis during wind.
(3) Combined use of an earthquake-operated fixing device at the center of gravity and a wind-operated fixing device and sliding or (and) biting support at the periphery
In addition to the case of 8.12. (2), it is possible to suppress rotation on the center of gravity axis during wind by arranging friction generating devices such as sliding bearings or (and) biting bearings at the same time.
(4) Combined use of a fixing device at the center of gravity and a manual type fixing device at the periphery
At least one fixing device (8.1. Seismic operation type fixing device, 8.2. Wind operation type fixing device) at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated, and manual type at the periphery of the structure to be isolated By arranging at least one fixing device (8.10.), It is possible to suppress rotation on the center of gravity axis during wind.
Regarding manual type fixing devices, when the wind begins to blow (and begins to sway), a device that fixes the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated from the room with electricity or the like is also conceivable. .
(5) Combined use of automatic release fixing manual type fixing device and automatic release automatic restoration type fixing device
Regarding (4), 8.10. (2) In the case of adopting an automatic release fixing manual type fixing device, the automatic release fixing manual type fixing device is a fixing device installed at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated ( Compared to (8.1. Earthquake-operated fixing device, 8.2. Wind-operated fixing device), manual-type fixing device, which is more sensitive to earthquakes, is more sensitive to earthquakes. By installing, in the event of an earthquake, the problem of twisting motion that occurs when the unlocking of the manual type fixing device in the peripheral portion is delayed with respect to the fixing device installed at the center of gravity is solved.
(6) Combined use of a fixing device at the center and a rotation / twisting prevention device at the periphery
With a single fixing device, the rotation during wind power cannot be stopped around the fixing device.
The fixing device is arranged at the center of the structure to be seismically isolated, and the rotation / twist prevention device is arranged at the periphery of the structure to be seismically isolated. This makes it possible to prevent wind fluctuations with a single fixing device.
(7) Arrangement of multiple fixing devices that are not interlocked and combined use with rotation and twist prevention devices
By using multiple non-interlocking fixing devices in combination with the 10.1 rotation / twisting prevention device, the safety of wind sway suppression is increased. Resolve instability with rotation / torsion prevention devices.
8.13. Seismic isolation lock in wind (Seismic isolation lock for steady strong wind area)
8.13.1. Seismic isolation lock for wind 1 (Seismic isolation lock for steady strong wind areas)
In the case of a light-weight structure such as a detached house, if it becomes seismic-isolated when an earthquake occurs in a strong wind, the damage caused by the wind may be greater than the relief from earthquake damage due to seismic isolation. Many.
The weight suction type valve system seismic sensor amplitude device equipped fixing device solves such a seismic isolation problem in wind.
8.13.2. Seismic isolation lock for wind 2 (Seismic isolation lock for steady strong wind areas)
Using the weight suction type valve system seismic sensor amplitude device type fixing device and the swivel support (see 8.7, ball type, roller type) in combination with 8.13.1. Gives certainty of releasing the (lock) valve in the event of an earthquake.
8.13.3. Seismic isolation lock for wind 3 (Seismic isolation lock for steady strong wind areas)
8.1.2.2.5. (Lock) Valve type seismic sensor Amplifying device equipped with a locking device (including lock valve pipe, sliding lock valve, etc.) with a tilt in the direction in which the valve exits (opening direction) In case of strong winds, the seismic sensor is locked by acting in the direction of pushing the weight of the seismic sensor directly and indirectly by the pressure from the piston-like member, the fixing device is locked, and the seismic isolation lock at the time of wind Is possible.
8.14. Pile breakage prevention construction method
The upper structure (the structure to be seismically isolated, the ground structure) and the foundation such as piles are structurally cut, and the two are broken by a certain level of seismic force (with no pile breakage). It is configured by connecting with fixed pins that are broken.
As a pile receiver for the foundation, in order to prevent the pile from coming off, the periphery is lowered and a support plate larger than the pile is installed. The support plate may be concrete as long as it is only for preventing pile breakage, and the shape may be flat or a concave surface such as a mortar or a spherical surface.
Similarly, the material of the base contact portion of the pile or the like may be concrete as long as it is only for preventing pile breakage, and the shape may be a flat surface or a convex surface such as a cone symmetrical to the base portion or a spherical surface. In addition, the fixing pin may be one having an incision cut as in the case of the shear pin.
This construction method can be expected to prevent pile breakage due to seismic force and reduce seismic force acting on the superstructure. This construction can also be used for all structures with piles.
9. Buffer / displacement suppression, pressure resistance improvement support
9.1. Support with cushioning material
A rubber or other elastic material or cushioning material is attached to the periphery or edge of the seismic isolation device such as a seismic isolation plate, or the sliding bearing, and the sliding part or intermediate sliding part, etc. This is dealt with by colliding with the elastic material or cushioning material.
The present invention is less expensive than the case of using a hydraulic damper or the like, has few maintenance problems, does not require adjustment, and provides stable seismic isolation performance even in the case of an eccentric load.
9.2. Elastic and plastic material (laying) support
In seismic isolation devices and sliding bearings that are composed of a base plate and sliding parts that slide on the surface of the base plate, intermediate sliding parts, balls or rollers,
By placing or attaching an elastic material or plastic material to the surface of the seismic isolation plate,
This makes it possible to improve the pressure resistance performance against the sliding part, intermediate sliding part, ball or roller of the seismic isolation plate surface, and to suppress the response displacement during an earthquake.
(1) Improved pressure resistance
a) Basic type
By placing or attaching an elastic material or plastic material on the surface of the base plate, sliding parts, intermediate sliding parts, balls or rollers can bite into the elastic material or plastic material to prevent the base plate from getting caught. In addition, it is possible to improve the pressure resistance performance against the sliding portion, the intermediate sliding portion, the ball or the roller of the seismic isolation plate surface. Of course, it also has a displacement suppression effect.
b) Elastic / plastic material (laying) support with ball bite hole
A hole is made in the elastic material or plastic material according to the biting shape at a normal position (central portion) of the sliding portion, intermediate sliding portion, ball, or roller other than during an earthquake. In particular, this reduces a load such as fatigue of the elastic material due to the constant application of pressure at the sliding portion or the like.
This method improves the pressure resistance performance and prevents the wind vibration without lowering the seismic isolation performance at the time of base isolation compared to the biting support.
If a margin is seen in the hole rather than the size of the sliding portion or the like, the seismic isolation performance at a small acceleration is also improved. The same configuration can be used for the mortar-shaped elastic material / plastic material (laying) support of (2) b) below.
(2) Displacement suppression
a) Basic type
By placing or attaching an elastic or plastic material to the seismic isolation plate surface, it is possible to cope with suppression of response displacement during an earthquake.
b) Elastic and plastic (laying) bearings laid over a certain displacement
The elastic material or plastic material that is laid on or attached to the seismic isolation plate is laid beyond a certain range from the center of the sliding surface of the seismic isolation plate, thereby preventing response displacement during an earthquake. to enable.
c) Mortar-shaped elastic / plastic material (laying) support 1
It is possible to suppress the response displacement at the time of earthquake by making the elastic material or plastic material laid on the surface of the seismic isolation plate into a concave shape such as a mortar, spherical surface, cylindrical valley surface or V-shaped valley surface. To do.
d) Mortar-shaped elastic material / plastic material (laying) support 2
Place or attach an elastic or plastic material to form a flat surface by filling a concave shape such as a mortar, spherical surface, cylindrical valley surface, or V-shaped valley surface. This makes it possible to suppress response displacement during an earthquake.
Naturally, a), c) and d) both improve the pressure resistance of the seismic isolation plate.
9.3. Displacement suppression device
By increasing the friction between the sliding members, the displacement amplitude of the earthquake is suppressed, and one of the sliding members is a structure that is isolated, and the other is a structure that supports the structure that is isolated It is possible to suppress the response displacement at the time of earthquake by being provided.
9.4. Impact shock absorber
The structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated collide by an earthquake with a displacement amplitude that exceeds the expectation. It is an invention to do.
Regarding the method of mitigating the collision, plastic deformation (plastic deformation) using buckling deformation (buckling deformation type) using an elastic material (low repulsion coefficient type) with a low restitution coefficient instead of a form with elastic repulsion. It is desirable to minimize repulsion, such as by using a mold) or plastic material. This is because the seismic isolation vibration after the collision is not disturbed and the collision can be mitigated.
(1) Low repulsion coefficient type
By providing a shock absorbing material or an elastic material having a low coefficient of restitution at the position where the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated collide, the impact at the time of collision is absorbed.
(2) Buckling deformation type
At the position where the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated collide with each other, an elastic material with a slenderness ratio or more at which the elastic material buckles at the time of collision is provided. , Absorb the shock at the time of collision.
(3) Plastic deformation type
A shock absorbing material or a plastic material that is plastically deformed at the time of collision is provided at a position where the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated collide, thereby absorbing the impact at the time of the collision.
(4) Rigid member sandwich type
At the position where the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated collide, first, a rigid member having an area larger than the collision area is provided to receive the impact force A shock absorber, an elastic material, and a plastic material having a minimum diffused area are provided to absorb the impact force. By this method, the ability to absorb the impact is greatly improved, and the area of the seismic isolation dish can be extremely reduced.
9.5. Two-stage seismic isolation (slip / rolling type seismic isolation + rubber isolation etc.
Sliding-type or rolling-type seismic isolation is applied up to a certain displacement. It solves the problem when the allowable displacement of the shaker is exceeded.
9.6. Two-stage seismic isolation (slip / rolling type isolation + friction change / gradient change type isolation / attenuation)
Sliding-type or rolling-type base isolation is performed until a certain displacement is reached, and if the displacement is exceeded, the friction of the sliding surface of the base plate is increased, the gradient is increased, or the friction is increased and the gradient is also increased. In this way, the seismic isolation / attenuation solves the problem when the allowable displacement of the seismic isolation plate is exceeded during a slip / rolling type seismic isolation.
10. Rotation / twist prevention device
The problem that rotation cannot be stopped with a single fixing device, the use of laminated rubber spring-type restoration devices, speed proportional damping devices such as oil dampers, etc. Problems such as the occurrence of torsional vibration (rotation around one fixed device) of a structure that is sometimes seismically isolated can be solved by installing a rotation / torsion prevention device.
In addition, since the number of fixing devices to be installed is one place, there is no need to worry about the time lag of releasing or inserting the fixing device when the rotation / twisting prevention device is not used, that is, when the fixing device is installed at multiple locations. . Furthermore, since the number of fixing devices to be installed is small, it is economically advantageous compared to the case where a large number of fixing devices are installed.
In addition, by using a combination of multiple locking devices that are not interlocking and rotation / twisting prevention devices, it is possible to increase the safety of wind sway suppression during winds, and to prevent problems due to seismic isolation if the fixing devices do not release simultaneously during an earthquake. The stability is solved by a rotation / twist prevention device.
Note that the rotation / twist prevention device is a single device that can be equipped with a seismic isolation restoration function and a pull-out prevention function in addition to the rotation / twist prevention function, and the mechanism is simple. This is advantageous in terms of the aspect.
11. Seismic isolation device combinations and material specifications
11.1. Combination of seismic isolation devices to prevent torsion during seismic isolation (corresponding to variety of forms)
In order to spread seismic isolation in all buildings, especially detached houses, install seismic isolation devices with the same performance at each support position, so that the form of structures to be seismic isolated, the variety of fixed load and load load forms It was a challenge to make it possible to respond.
When using a spring type restoring device or a viscous damping type device, if the stress due to the load from the structure to be isolated is different at each installation position, the device with the same performance will be twisted without clean isolation. This is because the adjustment is difficult. Furthermore, it is particularly difficult in a light-weight detached house such as a wooden house, where the influence of the loading load is larger than the fixed load.
The following invention solves it.
(1) Use of sliding bearings, friction-type damping / suppression devices and gradient-type restoring sliding bearings
With regard to seismic isolation, restoration and damping / suppression, sliding bearings (sliding bearings, rolling bearings), sliding bearings with restoring performance due to gradients such as mortars or spherical surfaces (called gradient-type restoring sliding bearings), friction-type damping, By being configured by using only the suppression device,
Even if the form of the structure to be seismically isolated and the fixed load / loading load form are varied (deformation form / deformation plane / eccentric load form) It enables the attenuation device to be a device of the same performance, ie a single performance device.
(2) Use of fixed pin type fixing device
With regard to wind sway fixing, it is configured by using only fixed pin type fixing devices (excluding pin type (fixed pin) of connecting member system) that have no resistance at the time of seismic isolation,
Even if the form of the structure to be seismically isolated and the fixed load / loading load form are varied (deformation form / deformation plane / eccentric load form) It enables the attenuation device to be a device of the same performance, ie a single performance device.
(3) Combined use with rotation / twist prevention device
Other than the above devices, those that twist during seismic isolation (those that use laminated rubber, dampers, etc., those that have a large eccentricity) are also 10. This problem can be solved by using together with the rotation / twist prevention device.
11.2. Combination of seismic isolation devices to prevent resonance and torsion
11.2.1. No displacement suppression
(1) Low tower ratio structure (does not float due to wind or seismic force)
(1) Heavy structure (does not shake by wind)
By adopting a linear gradient-type restored sliding bearing using a mortar without resonance and a V-shaped valley-shaped seismic isolation plate (see Chapter 5), stable seismic isolation without resonance and twisting is possible.
▲ 2 ▼ Lightweight structure (swaying in the wind)
It does not lift due to wind or seismic force, but sways in the wind. The problem of wind fluctuations can be solved by adding straight-line-type restored sliding bearings with the same performance at each location and installing a fixing device. The installation of the fixing device causes a problem of the generation of rotation / twisting motion. However, the installation of the rotation / twisting prevention device solves this problem. The above combination enables stable seismic isolation without resonance or twist.
(2) High tower-like structure (floating due to wind or seismic force)
▲ 3 ▼ Heavy-duty structure (not swayed by wind)
Since there is a problem of floating due to wind or seismic force, it is necessary to install an anti-drawing device in addition to installing a linear gradient type restoration slide bearing of the same performance at each location. By adopting the pull-out prevention device, the problem of pull-out force generation is solved, and stable seismic isolation without resonance and twist becomes possible.
▲ 4 ▼ Lightweight structure (swaying in the wind)
Since there is a problem of floating due to wind or seismic force, it is necessary to install an anti-drawing device in addition to installing a linear gradient type restoration slide bearing of the same performance at each location. By adopting the pull-out prevention device, the problem of pull-out force generation is solved.
Furthermore, the problem of wind fluctuation can be solved by arranging a fixing device. The installation of the fixing device causes a problem of the generation of rotation / twisting motion. However, the installation of the rotation / twisting prevention device solves this problem. The above combination enables stable seismic isolation without resonance or twist.
11.2.2. Displacement suppression
By suppressing the displacement by using a damper, the area of the base isolation plate can be reduced, and the base isolation device itself can be made compact.
Twist is generated by installing the damper, but this problem is also solved by installing a rotation / twist prevention device.
By using a damper and a rotation / torsion prevention device in combination with the device combination described in 11.2.1., The seismic isolation device can be made more compact, and stable seismic isolation without resonance / twisting becomes possible.
11.3. Combinations of seismic isolation devices considering safety during excessive displacement
In the case of sliding-type base isolation bearings, the following can be considered as a combination of base isolation devices considering the safety in case of excessive displacement of base isolation.
11.3.1. Combinations of seismic isolation devices considering safety during excessive displacement 1
(1) First-class ground
In the case of the first type ground as the ground type, the damper is often unnecessary in the case of the sliding type or rolling type seismic isolation bearing.
(2) Type 2 and Type 3 ground
In the case of type 2 and type 3 ground as the ground type, a damper is indispensable in the case of a sliding type or rolling type seismic isolation bearing.
In that case, use a system that completely stops the excessive displacement with a damper (refer to 8.4.5.1.2. Damper with stopper at the time of excessive displacement), and also prevents this damper with a stopper at the time of excessive displacement (to prevent disengagement). Sometimes used together with seismic isolation bearings and detachment prevention devices.
The method using only the damper with the stopper at the time of excessive displacement is economical because the excessive displacement is stopped only by the damper.
The combined use of a damper with a stopper when over-displaced and anti-separation (seismic isolation bearing with anti-separation, anti-separation device) can be used in cases where it is impossible to use only a damper with a stopper when over-displaced, or increase safety. This is the case method.
12 New laminated rubber spring, restoring spring
12.1. New laminated rubber spring
In the conventional laminated rubber, the problem of adhesion between steel and rubber, the problem in manufacturing method in which steel and rubber are adhered and stacked, the problem of pressure resistance, the problem in fire prevention and the like are solved.
By laminating only steel without attaching steel and rubber one by one, laminating the steel and steel by laminating the center of the steel and filling the center with rubber or coil springs, This eliminates the problem of adhesion between steel and rubber, and eliminates the difficulties in the manufacturing process in which steel and rubber are adhered and stacked. With regard to pressure resistance, steel and steel are laminated without sandwiching rubber, so that the pressure resistance performance of the steel itself can be obtained, and the problem of fire prevention is solved because the rubber is contained inside and not directly exposed to the outside.
12.2. Restoring spring
While installing a spring or the like in the vertical type can obtain restoring performance in any horizontal direction, it is poor in restoring force with a slight horizontal displacement. The present invention solves this problem and makes it possible to obtain a restoring force in the horizontal direction even with a slight displacement. As a result, the downward tensile force acting on the structure to be seismically isolated is minimized by this spring or the like. The load on the structure to be seismically isolated is reduced.
B. Seismic isolation device and structure method
13. Structure design method using seismic isolation structure
13.1. High-rise buildings and structures
Even with long-period high-rise buildings and structures that could not be handled by laminated rubber seismic isolation devices, seismic isolation is possible by using sliding seismic isolation devices and sliding bearings. As a result, the super high-rise building / structure can be changed from a flexible structure as an earthquake countermeasure to a structure (rigid structure) with a rigidity that does not shake by wind force, and it is also possible to prevent wind vibration.
13.2. High tower ratio building / structure
With the pull-out prevention device, seismic isolation of high-tower-shaped buildings and structures with pulling force that was impossible with conventional laminated rubber seismic isolation is possible.
In addition, the friction coefficient of the seismic isolation device / sliding bearing is reduced as much as possible, and the floors near the ground such as the first floor are made heavy so that problems such as rocking can be solved.
In addition, the fixing device solves the problem of wind sway of a structure having an area where the wind pressure is found above a certain level with respect to its own weight.
13.4. Lightweight buildings and structures
Seismic isolation devices such as seismic isolation devices and sliding bearings enable seismic isolation of lightweight buildings and structures that do not have the natural period of conventional laminated rubber seismic isolation and cannot provide seismic isolation effects. In addition, the wind sway problem caused by lowering the friction coefficient is solved by the fixing device. Further, when a pulling force is applied, it can be dealt with by a pulling prevention device.
14 Seismic isolation device design and seismic isolation device placement
14.1. Seismic isolation device design
(1) Design of restoration capability of restoration device
In the case of a sliding type seismic isolation device, it is best in terms of seismic isolation performance to keep it to the minimum restoring force that can be restored. In the gravity restoration type with a concave sliding surface part, the radius of curvature should be as large as possible as long as restoration can be obtained. In the restoration type such as a spring, the spring constant should be as small as possible as long as restoration can be obtained. In order to minimize the force, it is also necessary to reduce the friction coefficient of the seismic isolation device and sliding bearing. This also leads to improved seismic isolation performance.
14.2. Seismic isolation device placement with limited restoration device placement
Equipped with two or more restoration devices only at or near the center of gravity, and the rest are seismic isolation sliding bearings with no restoring force. It is economically advantageous because the number of restoration devices to be installed is small.
If necessary, a fixing device is provided. Similarly to the restoration device, it is preferable to set two or more locations only at or near the center of gravity. If there are a large number of locations, there is a concern about the release of the fixing device or a time lag in fixing. Especially, regarding the fixing device, there is no doubt that the number is small, but at one location there is a concern about rotation due to wind power. Therefore, it is desirable to install two or more locations. However, by using the fixing device and the rotation / twist prevention device (10) in combination, it is possible to prevent rotation even in the case of a single location. This is also economically advantageous because it eliminates the need to install useless fixing devices.
15. Rationalization of seismic isolation equipment installation and foundation construction
An inexpensive and simple seismic isolation device becomes possible, and the problem of maintaining the horizontality of the seismic isolation device is solved.
It also solves the problem of floor costs and the floor cost supported by it.
Moreover, the difference in the construction method of the prefabricated, conventional, 2 × 4 superstructure (the structure to be seismically isolated) is not a problem, and the problem when the superstructure is not rigid is also solved.
16. Seismic isolation device installation method on superstructure foundation or foundation
16.1. Unit construction
A method of attaching the seismic isolation device to the unit is desirable, but there are many cases where the units are joined by pins, and when the units are joined by pins, it is not possible to install the seismic isolation device across both units. Become stable. Therefore, the problem was solved by attaching the unit stably (rigidly) to one unit and mounting the unit so that it can be supported (if there is an adjacent unit) so that the adjacent unit can be supported.
17. combination
1 above. The combination of all the inventions described in 15.3. Enables seismic isolation devices and supports and seismic isolation structures that meet various requirements.
18. Seismic isolation equipment
18.1. Seismic isolation drainage
In a drainage facility that guarantees the flexibility between the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated, the drainage basin and the drainage pipe on the structure-isolated side projecting into it It is possible to make the drainage pipe flexible between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated.
19. Seismic isolation equipment construction
By providing a dimensional adjusting material between the base isolation device and the structure that supports the base isolation structure, the dimensions can be determined according to the structure to be isolated. Construction methods that facilitate horizontal error absorption and vertical error absorption between the structure to be supported and the structure supporting the base-isolated structure such as the foundation have become possible.
[Brief description of the drawings]
1 to 11 show an embodiment of the invention of a cross-type seismic isolation device / sliding bearing, a cross-gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing, and a cross-gravity restoration type pull-out prevention device / sliding bearing.
1A is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 1B and 1C are cross-sectional views thereof, which are orthogonal to each other.
FIG. 2A is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 2B and 2C are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
3A is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 3B and 3C are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
4A is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 4B and 4C are cross-sectional views thereof, which are orthogonal to each other.
5A is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 5B and 5C are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
6A is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 6B and 6C are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
[Fig. 7] (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) (c) are cross-sectional views thereof, which are orthogonal to each other. An embodiment of a vertical displacement absorber is also shown.
8A is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 8B and 8C are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
9A is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 9B and 9C are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
10A is a perspective view of a seismic isolation device and a sliding bearing, and FIGS. 10B and 10C are cross-sectional views thereof, which are orthogonal to each other.
11 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 11 (b) and 11 (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
FIGS. 12-17 is an Example with the intermediate | middle sliding part of a cross type seismic isolation device and a sliding bearing and a cross gravity restoration type seismic isolation device and a sliding bearing.
12A is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 12B and 12C are cross-sectional views thereof, which are orthogonal to each other.
13 to 14 show one embodiment of the invention of the seismic isolation device / sliding support in one spell.
FIG. 13 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, (b) (c) are cross-sectional views thereof, and they are orthogonal to each other,
14 (d) is a detailed perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing of FIG. 13, and FIGS. 14 (e), (f), (g), and (h) are the seismic isolation devices / sliding bearings of FIG. (G) (h) is the maximum, (e) (f) is halfway, (e) (g) is viewed from the base direction, (f) (h) is the base direction It is seen from the direction facing the.
15A is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 15B and 15C are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
16 to 17 show one embodiment of the invention of the seismic isolation device / sliding support in one spell.
FIG. 16 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are orthogonal to each other,
17 (d) is a detailed perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing of FIG. 16, and (e) (f) (g) (h) are the seismic isolation devices / sliding bearings of FIG. (G) (h) is the maximum, (e) (f) is halfway, (e) (g) is viewed from the base direction, (f) (h) is the base direction It is seen from the direction facing the.
18 to 20 show an embodiment of the pull-out preventing device / sliding bearing intermediate sliding portion and the roller / ball (bearing) pull-out preventing device / sliding bearing.
FIG. 18A is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 18B and 18C are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
19 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 19 (b) and 20 (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
20 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 20 (b) and 20 (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
FIG. 21 to FIG. 33 show an embodiment of laminated rubber / rubber / spring withdrawing prevention device and sliding bearing.
FIG. 21A is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 21B and 21C are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
22 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 22 (b) and 20 (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
23A is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 23B and 23C are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
24A is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 24B and 20C are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
FIG. 25A is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 25B and 25C are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
FIG. 26 (a) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 26 (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
27A is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 27B and 27C are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
28A is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 28B and 28C are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
29 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 29 (b) and 29 (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
30 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 30 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
FIG. 31 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 31 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
32 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 32 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
FIG. 33 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 33 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
34 to 37 show an embodiment of a pulling prevention device with a restoring / damping spring and a sliding bearing.
FIG. 34 (a) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 34 (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
FIG. 35 (a) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 35 (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
(a-1), (a-2), (a-3), and (a-4) are perspective views of the slide stopper 4-P.
(a-1) (a-2) is one set, (a-3) (a-4) is one set.
(a-1) and (a-3) are the slide clasps 4-P of the upper slide member 4-a,
(a-2) and (a-4) are slide stoppers 4-P of the lower slide member 4-b.
36 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 36 (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
(a-1), (a-2), (a-3), and (a-4) are perspective views of the slide stopper 4-P.
(a-1) (a-2) is one set, (a-3) (a-4) is one set.
(a-1) and (a-3) are the slide clasps 4-P of the upper slide member 4-a,
(a-2) and (a-4) are slide stoppers 4-P of the lower slide member 4-b.
FIG. 37 (a) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 37 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
(a-1) and (a-2) are perspective views of the slide stopper 4-P.
38 to 41 show an example of enhancement of the pull-out prevention function.
FIG. 38 (a) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 38 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
FIG. 39 (a) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 39 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
40 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
41 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 41 (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
(a-1) is a perspective view showing the configuration of the engaging material connecting member 27. FIG.
FIG. 42 shows an example of a new pull-out prevention device / sliding bearing.
42 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 42 (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
43 to 56 show an embodiment of improvement of the pull-out prevention device / sliding bearing.
FIG. 43 (a) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 43 (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
44 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 44 (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
45 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
46 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
47 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 47 (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
48 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 48 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
49 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 49 (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
50 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
51 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 51 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
52 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 52 (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
53 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 53 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
54 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 54 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
FIG. 55 (a) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 55 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
56 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 56 (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
57 to 59 show an example of a new pull-out preventing device / sliding bearing.
57 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 57 (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
58 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
59 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
60 to 62 and FIG. 64 show an embodiment of the gravity restoring type pull-out preventing device / sliding bearing {circle around (2)}.
60 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
FIG. 61 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 61 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
62 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
FIGS. 64 (a) and (b) are cross-sectional views of the seismic isolation device / sliding bearing and are perpendicular to each other.
FIG. 63 shows an embodiment of the new pull-out prevention device / sliding bearing (3).
63 (a) and 63 (b) are cross-sectional views of the seismic isolation device / sliding bearing and are perpendicular to each other.
FIGS. 65 to 66 show an embodiment of a new pull-out preventing device with a spring and a sliding support {circle around (2)}.
FIG. 65 is a cross-sectional view of the seismic isolation device / sliding bearing.
FIG. 66
It is sectional drawing of a seismic isolation apparatus and a sliding bearing.
67 to 68 show an embodiment of the gravity restoring type pull-out preventing device / sliding bearing {circle around (1)}.
67 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
68 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
69 to 70 show an embodiment of a gravity restoring type seismic isolation device and a vertical displacement absorbing device during sliding bearing vibration.
69 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
70 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
FIGS. 71 to 72 show an example of the improvement of the damper function of the sliding seismic isolation device / sliding bearing and the initial sliding trend.
71 (a) is a perspective view of a seismic isolation plate, and FIG. 71 (b) is a sectional view thereof.
FIG. 72 (a) is a perspective view of the seismic isolation plate, and FIG. 72 (b) is a sectional view thereof.
73 to 109 show an embodiment of a double (or double or more) base isolation plate / sliding bearing.
FIG. 73 (a) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, and FIG. 73 (b) is a sectional view thereof.
In addition, (a) is a block diagram showing the upper seismic isolation plate 3-a (and intermediate seismic isolation plate 3-m) lifted up so that the configuration of the seismic isolation device and sliding bearing of (b) can be understood. Actually, the upper base plate 3-a (also the middle base plate 3-m) is in contact with the lower base plate 3-b.
(a) to (d) are for the double seismic isolation plate (upper seismic isolation plate 3-a, lower seismic isolation plate 3-b), and (c) and (d) are the seismic isolation restoration of Patent No. 1844024 It is a comparative cross-sectional view of the size with the device, (c) is the seismic isolation restoration device in Patent No. 1844024, (d) is the case of the double seismic isolation plate.
74A is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIG. 74B is a sectional view thereof.
In addition, (a) is a block diagram showing the upper seismic isolation plate 3-a (and intermediate seismic isolation plate 3-m) lifted up so that the configuration of the seismic isolation device and sliding bearing of (b) can be understood. Actually, the upper base plate 3-a (also the middle base plate 3-m) is in contact with the lower base plate 3-b.
(a)-(b) is the case of the triple seismic isolation plate (upper seismic isolation plate 3-a, intermediate seismic isolation plate 3-m, lower seismic isolation plate 3-b).
75 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIG. 75 (b) is a sectional view thereof.
(a)-(b) is the case of double (or more than double) base isolation plates with seals or dustproof covers.
FIG. 76 is a cross-sectional view of the seismic isolation device / sliding bearing.
77 is a cross-sectional view of the seismic isolation device / sliding bearing. FIG.
78 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
79 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
80 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
FIG. 81 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 81 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
FIG. 82 (a) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 82 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
83 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 83 (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
84 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
FIG. 85 (a) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 85 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
86 to 87 show one embodiment of the invention of the seismic isolation device / sliding bearing in one spell.
FIG. 86 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are orthogonal to each other,
87 (d) is a detailed perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing of FIG. 86, (e) and (f) are sectional views thereof, and (e) and (f) are sectional views at the time of earthquake amplitude. is there.
88 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 88 (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
89 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
90 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
FIG. 91 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 91 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
FIG. 92 (a) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS.
FIG. 93 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 93 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
FIG. 94 (a) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS.
95 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
96 (a) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
97 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 97 (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
FIG. 98 (a) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 98 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
99 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
100 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are orthogonal to each other.
101 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
102 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
103 to 104 show one embodiment of the invention of a seismic isolation device / sliding bearing in one spell.
FIG. 103 (a) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are orthogonal to each other,
104 (d) is a detailed perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing of FIG. 103, and FIGS. 104 (e) and (f) are cross-sectional views of the seismic isolation device / sliding bearing of FIG.
105 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
106 to 107 show one embodiment of the invention of the seismic isolation device / sliding support in one spell.
Fig. 106 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are orthogonal to each other,
107 (d) is a detailed perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing of FIG. 106, (e) and (f) are cross-sectional views of the seismic isolation device / sliding bearing of FIG. Fig. 106 Fig. 107 When the roller ball (bearing) 5-e, 5-f is provided on the upper part (upper surface) 6-u and the lower part (lower surface) 6-l of the seismic isolation device / sliding bearing FIG.
108 to 109 show one embodiment of the invention of the seismic isolation device / sliding support in one spell.
108 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, (b) (c) are cross-sectional views thereof, and they are orthogonal to each other,
109 (d) is a detailed perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing of FIG. 108, and FIGS. 109 (e) and (f) are cross-sectional views of the seismic isolation device / sliding bearing of FIG.
110 to 113 show an embodiment of improvement of the sliding portion of the gravity restoring type seismic isolation device / sliding bearing.
110 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
FIG. 111 (a) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 111 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
112 to 113 each show one embodiment of the invention of the seismic isolation device / sliding bearing.
FIG. 112 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are orthogonal to each other,
113 (d) is a detailed perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing of FIG. 112, and FIGS. 113 (e) and (f) are cross-sectional views of the seismic isolation device / sliding bearing of FIG.
114 to 115 show an embodiment of a sliding part vertical displacement absorption type seismic isolation device.
114 to 115 show an embodiment of one invention of a seismic isolation device and a sliding bearing in a single spell.
114 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are orthogonal to each other,
115 (d) is a detailed cross-sectional view of the seismic isolation device / sliding bearing of FIG. 114. FIG.
116 to 118 show an embodiment of the new gravity restoration type seismic isolation device.
FIG. 116 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 117 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 118 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
119 to 129 show an embodiment of the vertical seismic isolation device.
119 to 120 show one embodiment of the invention of the seismic isolation device in one spell.
119 (a) is a perspective view of the seismic isolation device, (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are orthogonal to each other,
120 (d) is a detailed cross-sectional view of the seismic isolation device of FIG. 119. FIG.
121 to 122 show one embodiment of the seismic isolation device according to one spelling.
121 (a) is a perspective view of the seismic isolation device, (b) (c) is a cross-sectional view thereof, which are orthogonal to each other,
122 (d) is a detailed cross-sectional view of the seismic isolation device of FIG. 121. FIG.
FIG. 123 (a) is a perspective view of the seismic isolation device, and FIGS. 123 (b) and (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
FIG. 124 (a) is a perspective view of the seismic isolation device, and FIGS. 124 (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
(a-1), (a-2), (a-3), and (a-4) are perspective views of the slide stopper 4-P.
(a-1) (a-2) is one set, (a-3) (a-4) is one set.
(a-1) and (a-3) are the slide clasps 4-P of the upper slide member 4-a,
(a-2) and (a-4) are the slide clasps 4-P of the lower slide member 4-b.
FIG. 125 is a configuration diagram of a building equipped with a seismic isolation device.
FIG. 126 (a) is a structural view of a building equipped with a seismic isolation device, and (b) is a cross-sectional view of the vertical seismic isolation device.
FIG. 127 (a) is a perspective view of the seismic isolation device, and (b) is a cross-sectional view thereof.
128A is a perspective view of the seismic isolation device, and FIG. 128B is a cross-sectional view thereof.
FIG. 129 is a perspective view of the seismic isolation device, and FIG.
130 to 333 show an embodiment of the fixing device.
FIG. 130 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 131 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
132 (a) and (b) are cross-sectional views of the seismic isolation device.
FIG. 133 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 134 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
135 (a) and (b) are cross-sectional views of the seismic isolation device.
FIG. 136 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 137 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 138 is a sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 139 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 140 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 141 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 142 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 143 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 144 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
145 (a) and (b) are cross-sectional views of the seismic isolation device.
FIG. 146 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
(a) is for normal operation and (b) is for displacement amplitude during seismic isolation.
FIG. 147 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
148A is a cross-sectional view of the seismic isolation device, and FIG. 148B is a plan view of the lock (clasp etc.) 11 of the fixing pin of FIG.
FIG. 149 is a cross-sectional view of the seismic isolation device, and FIG.
150A is a cross-sectional view of the seismic isolation device, and FIG. 150B is a plan view of FIG.
151A is a cross-sectional view of the seismic isolation device, and FIG. 151B is a plan view of a lock (clasp etc.) 11 of the fixing pin of FIG.
152A is a sectional view of the seismic isolation device, and FIG. 152B is a plan view of FIG.
FIG. 153 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 154 is a sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 155 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 156 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
157A is a sectional view of the seismic isolation device, and FIG. 157B is a plan view of a lock (clasp etc.) 11 of the fixing pin of FIG.
FIG. 158 is a sectional view of the seismic isolation device, and FIG. 158 is a plan view of FIG.
FIG. 159 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 160 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
161A is a cross-sectional view of the seismic isolation device, and FIG. 161B is a plan view of a lock (clasp etc.) 11 of the fixing pin of FIG.
FIG. 162 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 163 is a sectional view of the seismic isolation device, and FIG. 163 is a plan view of the lock (clasp etc.) 11 of the fixing pin of FIG.
FIG. 164 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
165A is a cross-sectional view of the seismic isolation device, and FIG. 165B is a plan view of the lock (clasp etc.) 11 of the fixing pin of FIG.
FIG. 166 is a cross-sectional view of the seismic isolation device, and (b) is a plan view of (a).
FIG. 167 is a sectional view of the seismic isolation device, and FIG. 167 is a plan view of the lock (clasp etc.) 11 of the fixing pin of FIG.
FIG. 168 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 169 is a sectional view of the seismic isolation device, and FIG. 169 is a plan view of the lock (clasp etc.) 11 of the fixing pin of FIG.
FIG. 170 (a) is a plan view of the seismic isolation device, and (b) is a cross-sectional view thereof.
FIG. 171 (a) is a plan view of the seismic isolation device, and (b) is a sectional view thereof.
FIG. 172 is a cross-sectional view of the seismic isolation device, and FIG. 172 is a plan view of the lock (clasp etc.) 11 of the fixing pin of FIG.
FIG. 173 is a sectional view of the seismic isolation device, and (b) is a plan view of (a).
FIG. 174 (a) is a plan view of the seismic isolation device, and FIG. 174 (b) is a sectional view thereof.
175A is a plan view of the seismic isolation device, and FIG. 175B is a cross-sectional view thereof.
FIG. 176 is a plan view of the seismic isolation device, and FIG. 176 is a cross-sectional view thereof.
FIG. 177 (a) is a plan view of the seismic isolation device, and (b) is a cross-sectional view thereof.
178A is a plan view of the seismic isolation device, and FIG. 178B is a cross-sectional view thereof.
179 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
FIG. 180 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
181 is a plan view of the seismic isolation device, and FIG. 181 is a cross-sectional view thereof.
FIG. 182 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
(a) is for normal operation and (b) is for displacement amplitude during seismic isolation.
FIG. 183 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 184 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 185 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 186 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
187 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
FIG. 188 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
189 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
FIG. 190 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 191 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 192 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
193 (a) and (b) are cross-sectional views of the seismic isolation device.
FIG. 194 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 195 is a plan view of the seismic isolation device, and FIG. 195 is a cross-sectional view thereof.
196 (a) and (b) are cross-sectional views of the seismic isolation device.
197 is a cross-sectional view of a seismic isolation device. FIG.
198 (a) and (b) are cross-sectional views of the seismic isolation device.
FIGS. 199 (a) and (b) are cross-sectional views of the seismic isolation device.
FIGS. 200A and 200B are cross-sectional views of a seismic isolation device.
201 (a) and (b) are cross-sectional views of a seismic isolation device.
(a) is for normal operation and (b) is for displacement amplitude during seismic isolation.
202 (a) and (b) are cross-sectional views of a seismic isolation device.
(a) is for normal operation and (b) is for displacement amplitude during seismic isolation.
FIGS. 203 (a), (b), and (c) are cross-sectional views of the seismic isolation device.
FIG. 204 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
205 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
FIG. 206 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIGS. 207 (a), (b), and (c) are cross-sectional views of the seismic isolation device.
FIG. 208 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 209 (a) is a plan view of the seismic isolation device, and (b) is a cross-sectional view thereof.
FIG. 210 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 211 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 212 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 213 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIGS. 214 (a), (b) and (c) are installation layout diagrams of seismic isolation devices.
FIGS. 215 (a), (b) and (c) are installation layout diagrams of seismic isolation devices.
FIG. 216 is a plan view (upper view) and a cross-sectional view (lower view: with cross-section hatching) of the sensor isolation plate.
FIG. 217 (a) is a plan view (upper view) and a cross-sectional view (lower view: with cross-section hatching) of the sensor isolation plate.
(b) is a plan view (upper figure) and a cross-sectional view (lower figure: with cross-sectional hatching) of the sensor base plate.
FIG. 218 is a cross-sectional view (upper view: with cross-section hatching) and a plan view (lower view) of the fixed pin receiving member.
(b) is a sectional view (upper figure: with cross-sectional hatching) and a plan view (lower figure) of the fixing pin receiving member.
FIG. 219 is a cross-sectional view (upper view: with cross-section hatching) and a plan view (lower view) of the fixing pin receiving member.
220 (a) and (b) are cross-sectional views of a seismic isolation device.
FIG. 221 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIGS. 222 (a) and (b) are cross-sectional views of the seismic isolation device.
223 (a) and (b) are cross-sectional views of the seismic isolation device.
FIG. 224 is a sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 225 is a sectional view of the seismic isolation device.
226 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
FIG. 227 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 228 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 229 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 230 is a sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 231 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 232 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 233 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 234 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
235 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
236 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
FIG. 237 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
238 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
FIG. 239 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
240 is a sectional view of the seismic isolation device. FIG.
FIG. 241 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 242 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 243 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 244 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
245 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
246 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
247 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
248 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
FIG. 249 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 250 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 251 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 252 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 253 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 254 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 255 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 256 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
257 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
258 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
FIG. 259 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 260 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 261 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 262 is a layout diagram of seismic isolation devices.
FIG. 263 is a layout view of seismic isolation devices.
FIG. 264 is a layout diagram of seismic isolation devices.
FIG. 265 is a layout view of seismic isolation devices.
266 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
FIG. 267 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
268 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
FIG. 269 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 270 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 271 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 272 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 273 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 274 is a perspective view of the seismic isolation device, and FIG. 274 is a cross-sectional view thereof.
FIG. 275 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
276 is a sectional view of the seismic isolation device, and (b), (b ′), (c), and (c ′) are partial plan views. FIG.
(b) and (b ') are partial plan views of the relationship between the suspension material 20-s of the weight 20 and the wire, rope, cable, etc. 8 and the guide member 19-a such as a roller, and (c) and (c') are wires. FIG. 7 is a partial plan view of a relationship between a rope, a cable, etc. 8 and a guide member 19-a such as a roller. (b ') is the part (b) and (c') is the part (c) during the earthquake deformation.
FIG. 277 is a sectional view of the seismic isolation device, and (b), (b ′), (c), and (c ′) are partial plan views.
(b) and (b ') are partial plan views of the relationship between the suspension material 20-s of the weight 20 and the wire, rope, cable, etc. 8 and the guide member 19-a such as a roller, and (c) and (c') are wires. FIG. 7 is a partial plan view of a relationship between a rope, a cable, etc. 8 and a guide member 19-a such as a roller. (b ') is the part (b) and (c') is the part (c) during the earthquake deformation.
278 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
FIG. 279 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. (a) is for normal operation and (b) is for displacement amplitude during seismic isolation.
FIG. 280 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 281 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
282 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
FIG. 283 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
284 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
285 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
286 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
287 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
FIG. 288 is a sectional view of the seismic isolation device.
289 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
FIG. 290 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIGS. 291 (a) and (b) are cross-sectional views of a seismic isolation device.
292 is a cross-sectional view of the seismic isolation device, and (b) and (c) are cross-sectional views of the seismic isolation device portion.
FIG. 293 is a cross-sectional view of the seismic isolation device, and (b) and (c) are cross-sectional views of the seismic isolation device portion.
FIG. 294 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIGS. 295 (a) and (b) are cross-sectional views of the seismic isolation device.
296 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
FIG. 297 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 298 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 299 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 300 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 301 is a sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 302 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 303 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 304 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
305 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
FIG. 306 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 307 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 308 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
309 is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG.
FIG. 310 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
3A is a plan view around the lock valve pipe 20-cp in the liquid storage tank (or external) 7-ac of the fixing device, and FIG. 3B is a liquid storage tank (or external) 7-ac and a piston-like member. It is a cross-sectional view of a 7-p insertion cylinder / cylinder attachment chamber (such as an earthquake sensor amplitude device) and a passage 7-ab.
(c) is a plan view around the lock valve pipe 20-cp in the liquid storage tank (or external) 7-ac of the fixing device, and (d) is a view of the liquid storage tank (or external) 7-ac and the piston-like member 7-p. It is the sectional view in the passage (7-ab) of an attachment cylinder / cylinder attachment chamber (such as an earthquake sensor amplitude device).
3A is a plan view around the lock valve pipe 20-cp in the liquid storage tank (or external) 7-ac of the fixing device, and FIG. 3B is a liquid storage tank (or external) 7-ac and a piston-like member. It is a cross-sectional view of a 7-p insertion cylinder / cylinder attachment chamber (such as an earthquake sensor amplitude device) and a passage 7-ab.
(c) is a plan view around the lock valve pipe 20-cp in the liquid storage tank (or external) 7-ac of the fixing device, and (d) is a view of the liquid storage tank (or external) 7-ac and the piston-like member 7-p. It is the sectional view in the passage (7-ab) of an attachment cylinder / cylinder attachment chamber (such as an earthquake sensor amplitude device).
FIG. 313 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
314 is an elevational view, (b) is a sectional view, and (c) is a plan view of the amplifier portion of FIG. 313. FIG.
FIG. 315 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
316 is an elevational view, (b) is a cross-sectional view, (c) is a cross-sectional view in the orthogonal direction of (b), and (d) is a plan view of the amplifier portion of FIG. 315.
FIGS. 317 (a) and (b) are cross-sectional views of the seismic isolation device.
FIG. 318 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 319 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 320 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 321 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 322 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 323 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 324 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 325 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 326 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 327 is a sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 328 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 329 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 330 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 331 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
(a) is for normal operation and (b) is for displacement amplitude during seismic isolation.
FIG. 332 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
333 (a) and (b) are cross-sectional views of the seismic isolation device.
FIGS. 334 to 337 show an example of rationalization and seismic isolation device arrangement for detached houses with regard to seismic isolation device installation and foundation construction.
FIG. 334 is a plan view of the seismic isolation device, and FIG.
FIG. 335 (a) is a plan view of the seismic isolation device, and (b) is a sectional view thereof.
336 (a) is a perspective view of the seismic isolation device, and (b) (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
337 is a perspective view of the seismic isolation device, and FIG. 337 is a cross-sectional view thereof, which are orthogonal to each other.
FIG. 338 shows an embodiment of the edge-cutting type vertical displacement absorbing gravity restoring type seismic isolation device / sliding bearing.
338 (b) and (c) are cross-sectional views of the seismic isolation device and the sliding bearing, and (a) is a plan view thereof.
FIG. 339 shows an example of a new laminated rubber spring.
FIG. 339 is a perspective view of the seismic isolation device, and FIG.
FIGS. 340 to 385 show an example of a triple (or more than triple) base isolation plate with a pull-out prevention and a sliding bearing.
FIG. 340 to FIG. 343 each represent one embodiment of the invention of the seismic isolation device.
340 (a) is a perspective view of the seismic isolation device, and (b) (c) are elevation views thereof.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
341 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 340 (b). FIG.
FIG. 342 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 340 (b).
FIG. 343 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 340 (b).
FIG. 344 to FIG. 347 each represent one embodiment of the invention of the seismic isolation device.
FIG. 344 (a) is a perspective view of the seismic isolation device, and (b) (c) are elevation views thereof.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
345 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 344 (b). FIG.
346 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 344 (b). FIG.
347 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 344 (b).
FIG. 348 to FIG. 350 show one embodiment of the seismic isolation device according to one spelling.
348 (a) is a perspective view of the seismic isolation device, and (b) (c) are elevation views thereof.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
FIG. 349 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 348 (b).
(e) is sectional drawing in a parallel position with FIG. 348 (c).
350 (f) (g) (h) are exploded perspective views of the seismic isolation device of FIG. 348 (a);
(f) is a perspective view of the upper base plate 3-a, (g) is a perspective view of the intermediate base plate 3-m with the top and bottom slide part 3-s, and (h) is a lower base plate 3- It is a perspective view of b.
FIG. 351 to FIG. 352 show an embodiment of one invention of the seismic isolation device in one spell.
FIG. 351 is a perspective view of the seismic isolation device, and FIGS.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
FIG. 352 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 351 (b).
(e) is sectional drawing in a parallel position with FIG. 351 (c).
The exploded perspective view of FIG. 351 (a) is the same as (f) (g) (h) of FIG. 350 (if the roller 5-f is regarded as the intermediate sliding portion (sliding member) 6).
FIG. 353 to FIG. 355 each represent one embodiment of the invention of the seismic isolation device.
FIG. 353 is a perspective view of the seismic isolation device.
354 is a cross-sectional view of FIG. 353. FIG.
355 is a cross-sectional view of FIG. 353. FIG.
FIG. 356 to FIG. 358 each represent one embodiment of the invention of the seismic isolation device.
FIG. 356 is a perspective view of the seismic isolation device.
357 is a cross-sectional view of FIG. 356. FIG.
358 is a cross-sectional view of FIG. 356;
FIG. 359 to FIG. 361 show one embodiment of the invention of the seismic isolation device in one spelling.
FIG. 359 is a perspective view of the seismic isolation device;
360 (b) and (c) are cross-sectional views of the seismic isolation device of FIG. 359. (b) and (c) are sectional views according to the section cutting direction shown in FIG. 359 (a). (a) * (b) and * (c) in the drawing indicate the cross-sectional cutting directions in the cross-sectional views (b) and (c).
361 (d), (e), (f), and (g) are exploded perspective views of the seismic isolation device in FIG. 359 (a), and (d) is a perspective view of the upper seismic isolation plate 3-a. ) Is a perspective view of the intermediate seismic isolation plate 3-m1 with the upper and lower sliding part 3-s, (f) is a perspective view of the intermediate base isolation dish 3-m2 with the upper and lower sliding part 3-s, (g) ) Is a perspective view of the lower seismic isolation plate 3-b having the upper and lower connecting slide portions 3-s.
FIG. 362 to FIG. 363 show one embodiment of the seismic isolation device according to one spelling.
FIG. 362 is a perspective view of the seismic isolation device;
363 (b) and (c) are cross-sectional views of the seismic isolation device of FIG. 362. (b) and (c) are sectional views according to the section cutting direction shown in FIG. 362 (a). (a) * (b) and * (c) in the drawing indicate the cross-sectional cutting directions in the cross-sectional views (b) and (c).
The exploded perspective view of FIG. 362 (a) is the same as (d) (e) (f) (g) of FIG. 361 (if the roller 5-f is regarded as the intermediate sliding portion (sliding member) 6). .
FIG. 364 to FIG. 366 each show one embodiment of the invention of the seismic isolation device.
364 is a perspective view of the seismic isolation device. FIG.
365 is a cross-sectional view of FIG. 364. FIG.
366 is a cross-sectional view of FIG. 364;
FIG. 367 to FIG. 369 each show one embodiment of the invention of the seismic isolation device.
367 is a perspective view of the seismic isolation device. FIG.
368 is a cross-sectional view of FIG. 367. FIG.
369 is a cross-sectional view of FIG. 367. FIG.
FIG. 370 to FIG. 372 show one embodiment of the invention of the seismic isolation device in one spell.
FIG. 370 is a perspective view of the seismic isolation device;
371 is a cross-sectional view of the seismic isolation device of FIG. 370. FIG. (b) is a cross-sectional view according to the cross-sectional cutting direction shown in FIG. 370 (a). (a) In the figure, * indicates the cross-sectional cutting direction of the cross-sectional view (b).
372 (c) (d) (e) (f) (g) is an exploded perspective view of the base isolation device of FIG. 370 (a), and (c) is a perspective view of the upper base isolation plate 3-a. , (D) is a perspective view of the intermediate seismic isolation plate 3-m1 with the top-and-bottom slide part 3-s, (e) is a perspective view of the intermediate base plate 3-m2, and (f) is the top-and-bottom slide part 3 (b) is a perspective view of the lower seismic isolation plate 3-b.
FIG. 373 to FIG. 374 show one embodiment of the invention of the seismic isolation device in one spell.
FIG. 373 is a perspective view of the seismic isolation device;
374 (b) is a cross-sectional view of the seismic isolation device of FIG. 373; (b) is a cross-sectional view according to the cross-sectional cutting direction shown in FIG. 373 (a). (a) In the figure, * indicates the cross-sectional cutting direction of the cross-sectional view (b).
The exploded perspective view of FIG. 373 (a) is (c) (d) (e) (f) (g) of FIG. 372 (if the roller 5-f is regarded as the intermediate sliding portion (sliding member) 6). It is the same.
FIG. 375 to FIG. 377 each represent one embodiment of the invention of the seismic isolation device.
375 (a) is a perspective view of the seismic isolation device, and (b) (c) are elevation views thereof.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
FIG. 376 is a cross-sectional view of the seismic isolation device of FIG. 375 in a position parallel to FIG. 375 (b).
(e) is a cross-sectional view of the seismic isolation device of FIG. 375 at a position parallel to FIG. 375 (c).
377 (f) (g) (h) is an exploded perspective view of the seismic isolation device of FIG. 375 (a), (f) is a perspective view of the upper (side) seismic isolation plate 3-a, (g ) Is a perspective view of an intermediate seismic isolation plate 3-m having an upper and lower connecting slide portion 3-s, and (h) is a perspective view of a lower (side) base isolation plate 3-b.
FIG. 378 to FIG. 381 (j) show one embodiment of the invention of the seismic isolation device in one spell.
378 (a) is a perspective view of the seismic isolation device, and (b) (c) are elevation views thereof.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
FIG. 379 is a cross-sectional view of the seismic isolation device of FIG. 378 at a position parallel to FIG. 378 (b).
(e) is sectional drawing of the seismic isolation apparatus of FIG. 378 in a position parallel to FIG. 378 (c).
380 (f) (g) (h) is an exploded perspective view of the seismic isolation device of FIG. 378 (a), (f) is a perspective view of the upper (side) seismic isolation plate 3-a, (g ) Is a perspective view of an intermediate seismic isolation plate 3-m having an upper and lower connecting slide portion 3-s, and (h) is a perspective view of a lower (side) base isolation plate 3-b.
38 (i) and (j) are cross-sectional views of the seismic isolation device of FIGS. 378 to 380.
(k) and (l) are elevation views of the seismic isolation device, which are orthogonal to each other.
FIG. 382 is a cross-sectional view of the slide member (base isolation plate) and the lower member 4-al of the slide member (upper / lower connecting slide member / part 3-s).
(b) and (c) are cross-sectional views of the seismic isolation plate (slide member) and the vertically connected slide member / part 3-s (the upper member 4-bu of the slide member).
(d) is a cross-sectional view of the seismic isolation plate and the upper and lower connecting slide member / part 3-s that connect the seismic isolation plates.
FIG. 383 is a cross-sectional view of the upper and lower guide slide member / portion 3-g that connects the seismic isolation plates together.
(b) is sectional drawing of the up-and-down guide slide member and part 3-g which connects seismic isolation dishes.
(c) is a perspective view in the case where a roller 5-f having an L-shaped cage 5-g is provided between the base isolation plate and the vertically connecting slide member / part 3-s. In the cross-sectional view, the upper and lower horizontal central axes are cross-sectional views rotated by 90 degrees.
FIGS. 384 (a), (b), and (c) are exploded (isometric) perspective views of the base isolation device, (a) is a perspective view of the upper (side) base isolation plate 3-a, and (b) is A perspective view of the upper and lower connecting slide member 3-s, (c) is a perspective view of the lower (side) seismic isolation plate 3-b. The perspective views other than FIG. 384 are axonometric projections.
FIGS. 385 (a), (b), and (c) are exploded perspective views of the seismic isolation device, (a) is a perspective view of the upper (side) seismic isolation plate 3-a, and (b) is an up-and-down slide. The perspective view of the member 3-s, (c) is a perspective view of the lower (side) seismic isolation plate 3-b.
FIG. 386 shows an embodiment of the restoring spring isolation device.
386 (a) and (b) are cross-sectional views of the seismic isolation device.
387 to 391 show an embodiment of the seismic power generation apparatus.
FIG. 387 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 388 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 389 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 390 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
FIG. 391 is a cross-sectional view of the seismic isolation device.
(a) is for normal operation and (b) is for displacement amplitude during seismic isolation.
FIGS. 392 to 393 show an embodiment of an intermediate sliding portion (rolling and sliding intermediate type).
FIG. 392 is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS.
FIG. 393 is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 393 and (b) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
FIGS. 394 to 418 show an embodiment (4) of improvement of the pull-out prevention device / sliding bearing.
FIG. 394 to FIG. 395 show one embodiment of the invention of the seismic isolation device / sliding support in one spell.
394 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) (c) are cross-sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
395 (d) is a perspective view of the vertically connecting slide member 3-s of the seismic isolation device / sliding bearing of FIG. 394. FIG.
396 to 398 show one embodiment of the invention of the seismic isolation device in one spell.
FIG. 396 is a perspective view of the seismic isolation device, and FIGS.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
FIG. 3d is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 396 (b).
(e) is sectional drawing in a parallel position with FIG. 396 (c).
398 (f) (g) (h) is an exploded perspective view of the seismic isolation device of FIG. 396 (a), (f) is a perspective view of the upper (side) base isolation plate 3-a, (g ) Is a perspective view of the upper and lower connecting slide member 3-s, and (h) is a perspective view of the lower (side) seismic isolation plate 3-b.
FIG. 399 to FIG. 400 show one embodiment of the invention of the seismic isolation device / sliding support in one spell.
FIG. 399 is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 399 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
FIG. 400 (d) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing upper / lower sliding member 3-s and ball (bearing) 5-e of FIG. 399.
401 to 403 show one embodiment of the invention of the seismic isolation device.
FIG. 401 (a) is a perspective view of the seismic isolation device, and (b) and (c) are elevation views thereof.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
402 (d) is a cross-sectional view of the seismic isolation device of FIG. 401 at a position parallel to FIG. 401 (b).
403 (e), (f), and (g) are exploded perspective views of FIG. 401 (a), (e) is a perspective view of the upper (side) seismic isolation plate 3-a, and (f) is a vertical connection. A perspective view of the slide member 3-s, (g) is a perspective view of the lower (side) seismic isolation plate 3-b.
FIG. 404 to FIG. 405 represent one embodiment of the invention of the seismic isolation device / sliding support in one spell.
FIG. 404 (a) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, and FIGS. 404 (b) and (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
FIG. 405 is a perspective view of the upper and lower connecting slide member 3-s and the intermediate slide portion 6 of the seismic isolation device / slide bearing of FIG. 404. 406 to 408 show one embodiment of the seismic isolation device according to one spelling.
406 (a) is a perspective view of the seismic isolation device, and (b) (c) are elevation views thereof.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
407 (d) is a cross-sectional view of the seismic isolation device of FIG. 406 at a position parallel to FIG. 406 (b).
408 (e), (f), and (g) are exploded perspective views of FIG. 406 (a), (e) is a perspective view of the upper (side) seismic isolation plate 3-a, and (f) is a vertical connection. A perspective view of the slide member 3-s, (g) is a perspective view of the lower (side) seismic isolation plate 3-b.
FIG. 409 to FIG. 410 show one embodiment of the invention of the seismic isolation device / sliding support in one spell.
409 (a) is a perspective view of a seismic isolation device / sliding bearing, and (b) (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other. FIG.
410 (d) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing upper / lower sliding member 3-s and ball (bearing) 5-e of FIG. 409. FIG.
FIG. 411 to FIG. 413 represent one embodiment of the invention of the seismic isolation device in one spell.
FIG. 411 is a perspective view of the seismic isolation device, and FIGS.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
412 is a cross-sectional view of the seismic isolation device of FIG. 411 at a position parallel to FIG. 411 (b).
413 (e), (f), and (g) are exploded perspective views of FIG. 411 (a), (e) is a perspective view of the upper (side) seismic isolation plate 3-a, and (f) is a vertical connection. A perspective view of the slide member 3-s, (g) is a perspective view of the lower (side) seismic isolation plate 3-b.
FIG. 414 to FIG. 415 represent one embodiment of the invention of the seismic isolation device / sliding bearing in one spell.
FIG. 414 (a) is a perspective view of the seismic isolation device / sliding bearing, and FIG. 414 (b) (c) are sectional views thereof, which are perpendicular to each other.
415 is a perspective view of the upper and lower connecting slide member 3-s and the intermediate slide portion 6 of the seismic isolation device / slide bearing of FIG. 414; 416 to 418 show one embodiment of the invention of the seismic isolation device in one spell.
416 is a perspective view of the seismic isolation device, and (b) and (c) are elevation views thereof.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
417 is a cross-sectional view of the seismic isolation device of FIG. 416 at a position parallel to FIG. 416 (b).
418 (e), (f), and (g) are exploded perspective views of FIG. 416 (a), (e) is a perspective view of the upper (side) seismic isolation plate 3-a, and (f) is a vertical connection. A perspective view of the slide member 3-s, (g) is a perspective view of the lower (side) seismic isolation plate 3-b.
419 to 479 show examples of the rotation / twist prevention device.
FIG. 419 to FIG. 422 each show one embodiment of the invention of the seismic isolation device.
419 (a) is a perspective view of the seismic isolation device, and (b) (c) are elevation views thereof.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
420 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 419 (b). FIG.
421 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 419 (b). FIG.
422 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 419 (b). FIG.
FIG. 423 to FIG. 426 show one embodiment of the invention of the seismic isolation device in one spell.
FIG. 423 is a perspective view of the seismic isolation device, and (b) and (c) are elevation views thereof.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
424 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 423 (b). FIG.
425 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 423 (b). FIG.
426 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 423 (b). FIG.
FIG. 427 to FIG. 429 each show one embodiment of the invention of the seismic isolation device.
427 is a perspective view of the seismic isolation device, and (b) and (c) are elevation views thereof.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
FIG. 428 is a sectional view in a position parallel to FIG. 427 (b).
(e) is sectional drawing in a parallel position with FIG. 427 (c).
429 (f) (g) (h) are exploded perspective views of FIG. 427 (a), (f) is a perspective view of the upper (side) seismic isolation plate 3-a, and (g) is a vertical guide. The perspective view of the intermediate seismic isolation plate 3-m having the slide portion 3-g, (h) is the perspective view of the lower (side) base isolation plate 3-b.
FIG. 430 to FIG. 432 show one embodiment of the invention of the seismic isolation device in one spell.
430 (a) is a perspective view of the seismic isolation device, and (b) (c) are elevation views thereof.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
FIG. 431 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 430 (b).
(e) is sectional drawing in a parallel position with FIG. 430 (c).
FIG. 432 is an exploded perspective view of FIG. 430 (a), (f) is a perspective view of the upper (side) seismic isolation plate 3-a, and (g) is a vertical guide. A perspective view of the slide member 3-g, (h) is a perspective view of the lower (side) seismic isolation plate 3-b.
FIG. 433 to FIG. 435 show one embodiment of the seismic isolation device according to one spelling.
FIG. 433 is (a) a perspective view of the seismic isolation device, and (b) and (c) are elevation views thereof.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
FIG. 434 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 433 (b).
435 (e) is an exploded perspective view of FIG. 433 (a), (e) is a perspective view of the upper (side) seismic isolation plate 3-a, and (f) is a vertical guide. A perspective view of the slide member 3-g, (g) is a perspective view of the lower (side) seismic isolation plate 3-b.
436 (a) is a perspective view showing the vertical guide slide member 3-g of FIGS. 433 (a) to 434 (d) and 435 (f). FIG.
(b) and (c) are upper (side) base isolation plate 3-a (upper slide member) or lower (side) base isolation plate 3-b (lower slide member) and upper and lower guide slide member 3-g (intermediate part) It is the top view which showed b from the relationship of the slide member.
FIG. 437 to FIG. 439 each show one embodiment of the invention of the seismic isolation device.
FIG. 437 is a perspective view of the seismic isolation device, and FIGS.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
FIG. 438 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 437 (b).
(e) is sectional drawing in a parallel position with FIG. 437 (c).
439 (f) (g) (h) is an exploded perspective view of the seismic isolation device of FIG. 437 (a), (f) is a perspective view of the upper (side) seismic isolation plate 3-a, (g ) Is a perspective view of an intermediate seismic isolation plate 3-m having an upper and lower guide slide portion 3-g, and (h) is a perspective view of a lower (side) base isolation plate 3-b.
FIG. 440 to FIG. 442 represent one embodiment of the invention of the seismic isolation device in one spell.
FIG. 440 is a perspective view of the seismic isolation device, and FIGS.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
FIG. 441 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 440 (b).
(e) is sectional drawing in a parallel position with FIG. 440 (c).
442 (f) (g) (h) is an exploded perspective view of the seismic isolation device of FIG. 440 (a), (f) is a perspective view of the upper (side) seismic isolation plate 3-a, (g ) Is a perspective view of the vertical guide slide member 3-g, and (h) is a perspective view of the lower (side) seismic isolation plate 3-b.
FIG. 443 to FIG. 445 each show one embodiment of the invention of the seismic isolation device.
FIG. 443 is a perspective view of the seismic isolation device, and FIGS.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
FIG. 444 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 443 (b).
(e) is sectional drawing in a parallel position with FIG. 443 (c).
445 (f) (g) (h) is an exploded perspective view of the seismic isolation device of FIG. 443 (a), (f) is a perspective view of the upper (side) seismic isolation plate 3-a, (g ) Is a perspective view of the vertical guide slide member 3-g, and (h) is a perspective view of the lower (side) seismic isolation plate 3-b.
FIG. 446 to FIG. 447 each show one embodiment of the invention of the seismic isolation device.
FIG. 446 is a perspective view of the seismic isolation device;
(b) and (c) are elevations in an orthogonal direction to each other,
447 (d), (e), and (f) are exploded perspective views of the seismic isolation device of FIG. 446 (a), (d) is a perspective view of the upper (side) base isolation plate 3-a, (e ) Is a perspective view of the vertical guide slide member 3-g, and (f) is a perspective view of the lower (side) seismic isolation plate 3-b.
FIG. 448 to FIG. 449 each show one embodiment of the invention of the seismic isolation device.
FIG. 448 is a perspective view of the seismic isolation device;
(b) and (c) are elevations in an orthogonal direction to each other,
449 (d) (e) (f) is an exploded perspective view of the seismic isolation device of FIG. 448 (a), and (d) is a perspective view of the upper (side) base isolation plate 3-a. ) Is a perspective view of the vertical guide slide member 3-g, and (f) is a perspective view of the lower (side) seismic isolation plate 3-b.
450 to 452 show one embodiment of the invention of the seismic isolation device in one spell.
FIG. 450 (a) is a perspective view of the seismic isolation device, and (b) and (c) are elevation views thereof.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
FIG. 451 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 450 (b).
(e) is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 450 (c).
45 (f) (g) (h) is an exploded perspective view of the seismic isolation device of FIG. 450 (a), and (f) is a perspective view of the upper (side) seismic isolation plate 3-a. ) Is a perspective view of the vertical guide slide member 3-g, and (h) is a perspective view of the lower (side) seismic isolation plate 3-b.
FIG. 453 to FIG. 454 each show one embodiment of the invention of the seismic isolation device.
FIG. 453 is a perspective view of the seismic isolation device;
(b) and (c) are elevations in an orthogonal direction to each other,
454 (d) (e) (f) is an exploded perspective view of the seismic isolation device of FIG. 453 (a), and (d) is a perspective view of the upper (side) base isolation plate 3-a. ) Is a perspective view of the vertical guide slide member 3-g, and (f) is a perspective view of the lower (side) seismic isolation plate 3-b.
455 to 457 show one embodiment of the invention of the seismic isolation device in one spell.
FIG. 455 (a) is a perspective view of the seismic isolation device, and (b) and (c) are elevation views thereof.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
456 (d) is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 455 (b).
(e) is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 455 (c).
457 (f) (g) (h) is an exploded perspective view of the seismic isolation device of FIG. 455 (a), (f) is a perspective view of the upper (side) base isolation plate 3-a, (g ) Is a perspective view of the vertical guide slide member 3-g, and (h) is a perspective view of the lower (side) seismic isolation plate 3-b.
FIG. 458
(a) (b) is a perspective view of a seismic isolation device.
FIG. 459
(a) (b) is a perspective view of a seismic isolation device.
FIG. 460
(a) (b) is a perspective view of a seismic isolation device.
FIG. 461
(a) and (b) are cross-sectional views of the seismic isolation device.
(c) and (d) are elevation views of the seismic isolation device.
FIG. 462 to FIG. 464 each show one embodiment of the invention of the seismic isolation device.
FIG. 462 is (a) a perspective view of the seismic isolation device, and (b) and (c) are elevation views thereof.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
FIG. 463 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 462 (b).
FIG. 46E is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 462C.
464 (f) (g) (h) is an exploded perspective view of the seismic isolation device of FIG. 462 (a), and (f) is a perspective view of the upper (side) seismic isolation plate 3-a. ) Is a perspective view of the vertical guide slide member 3-g, and (h) is a perspective view of the lower (side) seismic isolation plate 3-b.
FIGS. 465 to 466 show one embodiment of the seismic isolation device according to one spelling.
FIG. 465 is a perspective view of the seismic isolation device;
(b) and (c) are elevations in an orthogonal direction to each other,
466 (d) (e) (f) is an exploded perspective view of the seismic isolation device of FIG. 465 (a), and (d) is a perspective view of the upper (side) seismic isolation plate 3-a. ) Is a perspective view of the vertical guide slide member 3-g, and (f) is a perspective view of the lower (side) seismic isolation plate 3-b.
FIGS. 467 to 469 show one embodiment of the seismic isolation device according to one spelling.
FIG. 467 is a perspective view of the seismic isolation device, and (b) and (c) are elevation views thereof.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
FIG. 468 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 467 (b).
(e) is sectional drawing in a parallel position with FIG. 467 (c).
469 (f) (g) (h) is an exploded perspective view of the seismic isolation device of FIG. 467 (a), and (f) is a perspective view of the upper (side) seismic isolation plate 3-a. ) Is a perspective view of the vertical guide slide member 3-g, and (h) is a perspective view of the lower (side) seismic isolation plate 3-b.
FIG. 470 to FIG. 471 show one embodiment of the invention of the seismic isolation device in one spell.
FIG. 470 (a) is a perspective view of the seismic isolation device;
(b) and (c) are elevations in an orthogonal direction to each other,
471 (d), (e), and (f) are exploded perspective views of the seismic isolation device of FIG. 470 (a), (d) is a perspective view of the upper (side) seismic isolation plate 3-a, (e ) Is a perspective view of the vertical guide slide member 3-g, and (f) is a perspective view of the lower (side) seismic isolation plate 3-b.
FIG. 472 to FIG. 474 each show one embodiment of the invention of the seismic isolation device.
FIG. 472 is a perspective view of the seismic isolation device, and FIGS.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
FIG. 473 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 472 (b).
(e) is sectional drawing in a parallel position with FIG. 472 (c).
474 (f) (g) (h) is an exploded perspective view of the seismic isolation device of FIG. 472 (a), (f) is a perspective view of the upper (side) base isolation plate 3-a, (g ) Is a perspective view of an intermediate seismic isolation plate 3-m having an upper and lower guide slide portion 3-g, and (h) is a perspective view of a lower (side) base isolation plate 3-b.
FIG. 475 to FIG. 477 each show one embodiment of the invention of the seismic isolation device.
475 (a) is a perspective view of the seismic isolation device, and (b) (c) are elevation views thereof.
(b) and (c) are elevational views in orthogonal directions.
FIG. 476 is a cross-sectional view at a position parallel to FIG. 475 (b).
(e) is sectional drawing in a parallel position with FIG. 475 (c).
477 (f) (g) (h) is an exploded perspective view of the seismic isolation device of FIG. 475 (a), (f) is a perspective view of the upper (side) seismic isolation plate 3-a, (g ) Is a perspective view of an intermediate seismic isolation plate 3-m having an upper and lower guide slide portion 3-g, and (h) is a perspective view of a lower (side) base isolation plate 3-b.
478 is a perspective view of the upper (side) base isolation plate 3-a of the triple (or more than triple) base isolation plate / slide bearing shown in FIGS. 427 to 429, or the lower (side) base isolation plate. It is a perspective view of 3-b.
FIG. 479 is a perspective view of the upper (side) base isolation plate 3-a of the triple (or more than triple) base isolation plate / slip support shown in FIGS. 427 to 429, or the lower (side) base isolation plate. It is a perspective view of 3-b.
FIG. 480 to FIG. 481 show an example of a support with a cushioning material.
FIG. 480 is a perspective view of the seismic isolation device, and FIG.
48A is a perspective view of the seismic isolation device, and FIG. 48B is a cross-sectional view thereof.
482 to 484 show examples of elastic / plastic material (laying) support.
482 is a perspective view of the seismic isolation device, and FIG. 482 is a cross-sectional view thereof.
FIG. 483 is a perspective view of the seismic isolation device, (b) and (c) are cross-sectional views thereof, (b) is a normal view, and (c) is a cross-sectional view at the time of an earthquake amplitude.
FIG. 484 is a perspective view of the seismic isolation device, and FIG.
FIGS. 485 to 486 show an embodiment of the displacement suppressing device and the collision impact absorbing device.
FIG. 485 (c) is an example of the displacement suppressing device.
485 is a cross-sectional view of the seismic isolation device, FIG. 485 is a cross-sectional view before absorbing a collision shock, and FIG.
(c) is sectional drawing of a displacement suppression apparatus.
FIGS. 486 and 486 are cross-sectional views of the seismic isolation device, FIG. 486 is a cross-sectional view at normal time, and FIG. 486 is a cross-sectional view at seismic amplitude.
FIG. 487 to FIG. 488 show flowcharts of the analysis program of the sliding type seismic isolation device without resonance.
Fig. 487 Flowchart of analysis program by Runge-Kutta method
FIG. 488 is a flowchart of an analysis program by the Wilson θ method.
489 to 490 show examples of seismic isolation equipment.
FIG. 489
It is sectional drawing of the drainage system for seismic isolation.
FIG. 490
It is sectional drawing of the drainage system for seismic isolation.
FIGS. 491 to 492 show an embodiment of a method for installing a seismic isolation device on an upper structure base or foundation in the case of a unit construction method.
FIG. 491
(a) is an elevation view when a seismic isolation device is attached to the unit.
(b) is a partially detailed plan view thereof.
FIG. 492
(a) is an assembly elevation when the seismic isolation device is attached to the unit.
(b) is the top view which looked down from the lower member (base) 52 of the unit after the assembly.
FIG. 493 to FIG. 507 show details of an embodiment of the method for installing the seismic isolation device on the upper structure base or foundation in the case of the unit construction method.
FIG. 493 is an overall view, FIGS. 494 to 499 are seismic isolation device installation diagrams at the corners of the building without adjacent units, and FIGS. 500 to 505 are seismic isolation device installation diagrams of adjacent units. 506 and 507 are views of the seismic isolation device mounting plate and the restraint hardware.
FIG. 493
It is an assembly perspective view at the time of attaching a base isolation device to a unit base or a foundation part.
FIG. 494 is a perspective view in the case where an anchor bolt hole is provided in the unit lower beam at the corner of the building where there is no adjacent unit, and (b) is a cross-sectional view thereof.
FIG. 495
It is an exploded view (perspective view) which shows the assembly and attachment method of FIG.
FIG. 496
(a) is a perspective view in the case where an anchor bolt hole is provided in a unit lower beam in a building corner without an adjacent unit, but a restraint hardware is used together, and (b) is a cross-sectional view thereof.
FIG. 497
FIG. 96 is an exploded view (perspective view) showing the assembly and attachment method of FIG. 496;
FIG. 498
(a) is a perspective view in the case where there is no anchor bolt hole in the unit lower beam at the corner of the building where there is no adjacent unit, and (b) is the case where a restraint hardware is used for the unit lower beam in two directions. It is sectional drawing.
FIG. 499
It is an exploded view (perspective view) which shows the assembly and attachment method of FIG.
FIG. 500 (a) is a perspective view in a case where an anchor bolt hole is provided in a unit lower beam in a seismic isolation device mounting portion where there is an adjacent unit, and (b) is a cross-sectional view thereof.
501 is an exploded view (perspective view) showing an assembly and attachment method of FIG. 500. FIG.
FIG. 502 (a) is a perspective view of a case where an anchor bolt hole is provided in a unit lower beam in a seismic isolation device mounting portion in a portion where an adjacent unit is present, and a restraint hardware is used in combination. ) Is a cross-sectional view thereof.
503 is an exploded view (perspective view) showing the assembly and attachment method of FIG. 502;
FIG. 504 is a perspective view in the case where there is no anchor bolt hole in the lower beam of the unit in the seismic isolation device mounting portion where there is an adjacent unit, and a restraining hardware is used for the lower beam of the unit in two directions. (B) is a cross-sectional view thereof.
505 is an exploded view (perspective view) showing the assembly and attachment method of FIG. 504. FIG.
FIG. 506 is a perspective view of the seismic isolation device mounting plate and the restraint hardware by the restraint hardware 59, and FIG. 506 is a cross-sectional view thereof. Multiple restraint hardware shall be provided as necessary.
FIG. 507 is a perspective view of the seismic isolation device mounting plate and the restraint hardware by restraint hardware 59-2 and 59-3, and FIG. 507 is a cross-sectional view thereof.
FIG. 508 to FIG. 509 show an embodiment of a rolling bearing / sliding bearing with an end rising portion.
FIG. 508 is an exploded view (perspective view) of a rolling bearing with an end rising portion.
FIG. 509 is a cross-sectional view of a rolling bearing with an end rising portion, where (a) is a normal view and (b) is a cross-sectional view at the time of an earthquake amplitude.
510 to 514 show examples of the seismic isolation device construction.
FIG. 510 (a) is a perspective view of the seismic isolation device, and FIG. 510 (b) is an elevation view thereof.
FIGS. 511 (a), (b), (c), and (d) are cross-sectional views showing a construction procedure.
FIGS. 512 (a), (b), (c), (d), and (e) are cross-sectional views showing a construction procedure.
FIGS. 513 (a), (b), (c), (d), and (e) are cross-sectional views showing a construction procedure.
514 (a), (b), (c), and (d) are cross-sectional views showing a construction procedure.
[Explanation of symbols]
A ... Structure to be supported or structure to be isolated
B ... Structure to be supported or structure to support structure A to be isolated
C ... Restoration device (including gravity restoration type seismic isolation device, sliding bearing, laminated rubber type or spring type),
D ... Seismic isolation device / sliding bearing, E ... Detach prevention device,
F ... Pull-out prevention device / sliding support,
G: Fixing device,
G-d: Seismic sensitivity fixing device,
G-s ... Fixing device with low seismic sensitivity,
G-wd: Fixing device with high wind sensitivity,
G-ws: Fixing device with low wind sensitivity,
G-m ... Relay intermediate fixing device,
G-m1 ... Relay intermediate fixing device (the first relay),
G-m2 ... Relay intermediate fixing device (second relay),
G-mn: Relay intermediate fixing device (relay nth),
G-e ... Relay end fixing device,
H ... Horizontal seismic isolation device,
I ... Vertical seismic isolation device,
J ... Earthquake sensor (amplitude) device,
J-a: Seismic sensor amplitude device,
J-b ... Seismic sensor (with power supply that operates the operating part of the fixing device by the signal from the earthquake sensor),
J-k: Seismic power generation type seismic sensor,
K ... Earthquake power generator,
L ... Rotation / twisting prevention device,
b ... Upper (side) base isolation plate 3-a and lower (side) base isolation plate 3-b rotate by angle φ / 2 to move up / down slide member / part 3-s and up / down guide slide member / part The length of the hypotenuse where the guide part 3-d and the corner of the contact part are chamfered at an angle φ / 2,
d: Clearance gap between the upper (side) base isolation plate 3-a and the lower (side) base isolation plate 3-b and the guide portion 3-d of the upper and lower guide slide parts,
h: Overhanging length of the guide member 3-d of the upper and lower connecting slide member / portion 3-s and the upper / lower guide slide member / portion 3-g,
l: Length in the moving direction of the upper and lower connecting slide member / portion 3-s and the guide portion 3-d of the upper / lower guide slide member / portion,
t: thickness of the upper and lower connecting slide member / part 3-s and the upper / lower guide slide member / part guide part 3-d,
φ: Rotation angle allowed by the rotation / twist prevention device,
1 ... Structure and its members to be seismically isolated,
1-s ... Slabs of structures that are seismically isolated,
1-a: An insertion cylinder (connecting member) of a piston-like member 2-p made of a structure member to be seismically isolated;
1-p: Piston-like member (connecting member) made of a structural member that is seismically isolated;
1-g: Support member (connecting member) of the fixing device for the structure to be seismically isolated,
1-x: Universal rotating contact (connecting member) that connects the supporting members of the fixing device of the structure to be seismically isolated,
2 ... Structure to be supported or structure to support the structure to be isolated, and its members or base parts,
2-a ... Insertion cylinder (connecting member) of the piston-like member 1-p made of a structural member that supports the structure to be seismically isolated;
2-p ... piston-like member (connecting member) made of a structural member that supports the structure to be seismically isolated;
2-g ... a support member (connecting member) made of a structural member that supports the structure to be seismically isolated;
2-x: Universal rotating contact (connecting member) that connects support members made of structure members to be seismically isolated,
3 ... Seismic isolation plate,
3-a… Upper base plate or upper base plate (double or higher base plate, upper base plate with intermediate sliding part of sliding bearing), or upper slide member,
3-b: Lower base plate or lower base plate (double or higher base plate, lower base plate with intermediate sliding part of sliding bearing), or lower slide member,
3-m ... Intermediate seismic isolation plate or intermediate slide member,
3-m1 ... Intermediate seismic isolation plate (Part 1)
3-m2 ... Intermediate seismic isolation plate (2),
3-m3 ... Intermediate seismic isolation plate (Part 3)
3-m4 ... intermediate seismic isolation plate (4),
3-m5 ... Intermediate seismic isolation plate (5)
3-m6 ... Intermediate seismic isolation plate (6)
3-mm ... intermediate isolation plate,
3-mm-u ... upper part of sliding part (upper surface),
3-mm-l ... Lower part of sliding part (bottom surface),
3-t… Separation line of the sliding part with different friction coefficient of the seismic isolation plate (there is no actual line),
3-s ... Slide member / part connected vertically (slide member / part connecting the seismic isolation plates),
3-g: Up and down guide slide member / part, outer guide part, inner guide part,
3-gi ... Up and down guide slide member / groove to be inserted,
3-c: Seal around the side of the seismic isolation plate or dustproof cover,
3-d: Up and down connecting slide member / part 3-s and upper / lower guide slide member / guide part of part 3-g,
3-u ... Protrusion on the seismic isolation plate,
3-v ... hollow on the seismic isolation plate (entering the protruding 3-u on the seismic isolation plate),
3-e: Elastic or plastic material laid on or attached to a seismic isolation plate,
3-r ... rack,
3-l ... guide,
4 ... slide member,
4-i ... Slide member inside,
4-o ... outside slide member,
4-oi ... The second and subsequent slide members,
4-p ... slide clasp,
4-v ... Slide hole on top,
4-a: Upper slide member,
4-as: Seismic isolation plate for upper slide member,
4-al ... the lower member of the upper slide member,
4-al1: Lower member of the upper slide member,
4-al2: Lower member of the upper slide member,
4-b ... Lower slide member,
4-bs… Seismic isolation plate for lower slide member,
4-bu ... the upper member of the lower slide member,
4-bu1 ... Upper member of the lower slide member,
4-bu2 ... the upper member of the lower slide member,
4-m ... intermediate slide member,
4-mm ... intermediate material for intermediate slide member,
4-av ... slide hole on the upper slide member,
4-bv ... slide hole on the lower slide member,
4-alv: slide hole on the lower member of the upper slide member,
4-buv: slide hole on the upper member of the lower slide member,
4-c: Holding member for the slide member (such as a plate),
4-s: A spring for the slide member, etc. (an elastic body such as a spring, air spring, rubber, laminated rubber, etc.) or an elastic body such as a magnet (using a repulsive force attracting force between magnets) is called a “spring” ),
4-fs: Presser leaf spring of slide member, etc.
4-t ... Bundle material that supports the slide member,
5 ... Roller ball (bearing) part or sliding part (referred to as sliding part),
5-a: Vertical seismic isolation device or sliding tube,
5-b: Vertical seismic isolation device or spring inserted into the cylinder of the sliding part,
5-c ... Vertical seismic isolation device or tip of sliding part attached to the tip of a spring inserted into the cylinder of the sliding part,
5-d: Vertical seismic isolation device or holding male screw such as a spring of a sliding tube,
5-e ... Ball (bearing),
5-f ... Roller (bearing),
5-fr ... Roller (bearing) gear,
5-fl: Roller (bearing) guide insertion groove,
5-er ... ball bearing circulation type rolling guide return hole / return ball row,
5-fr ... Roller bearing circulation type rolling guide return hole / return roller train,
5-g: Cage (ball bearing / roller bearing),
5-u ... upper part of sliding part (upper surface),
5-l ... Lower part of sliding part (lower surface),
5-s ... Rising part (sliding part upper part (upper surface) or sliding part lower part (lower surface) rising part)
6 ... Intermediate sliding part or intermediate sliding part with roller ball (bearing) (referred to as intermediate sliding part),
6-u… Sliding part upper part (upper surface),
6-l ... Lower part of sliding part (lower surface),
6-a ... first intermediate sliding part,
6-b ... second intermediate sliding part,
6-c ... Third intermediate sliding part,
6-d… Sliding part of intermediate sliding part with roller ball (bearing),
7: Fixed pin (engagement / friction material), pin (for the following branch number, also used for the explanation number of the head of the piston-like member of the delay device, seismic power generation device, damper),
7-a ... Piston-like member 7-p insertion cylinder / cylinder (fixing pin mounting part),
7-aa: The front chamber of the piston-like member 7-p into the insertion cylinder / cylinder,
7-ab ... Piston-like member 7-p insertion cylinder / cylinder attachment chamber (such as seismic sensor amplitude device) and passageway,
7-abj: passage opening from the insertion cylinder 7-a of the piston-like member 7-p to the attached chamber 7-ab,
7-ac ... Liquid storage tank or outside,
7-acj: An insertion tube of the piston-like member 7-p or a liquid storage tank 7-ac from the attached chamber 7-ab or an outlet / outlet path to the outside,
7-acjr: An annular portion around the lock valve 20-l of the outlet path 7-acj,
7-ao: liquid filling the insertion tube 7-a, accessory chamber 7-ab, liquid storage tank 7-ac, etc., or the height level of the liquid, etc.
7-b: Thread cutting for mounting / removal of fixing pin,
7-c ... Notch / groove / dent for fixing pin locking,
7-d ... male thread,
7-e ... pipe,
7-ec ... Connecting pipe to other fixing device,
7-er: return pipe, return path, return port (liquid storage tank 7-ac or external piston-type member 7-p insertion tube or return port to the attached chamber 7-ab),
7-f ... valve,
7-fs ... Check valve,
7-fso: Check valve (tubular valve) opening,
7-fb ... Ball type valve,
7-fn ... Nozzle type damper valve,
7-sf ... Sliding lock valve,
7-sfo: Opening hole of sliding lock valve,
7-sff: The part which is not an opening hole of the slide type lock valve,
7-sfp ... resistance plate of sliding lock valve,
7-ef… Electric valve, solenoid valve, mechanical valve, hydraulic / pneumatic (hydraulic / pneumatic) type valve, valve,
7-mf ... Manual valve (for manual fixing in strong winds),
7-g ... Horizontal mount,
7-h ... action part (extruded part, tension part, etc.),
7-i: a spring that always closes the valve 7-f, etc.
7-j ... hole (also groove),
7-jo ... A hole where gas exits 7-a in the cylinder,
7-ji: a hole for gas to enter 7-a in the cylinder,
7-ja ... Air vent tube,
7-jc: Connecting port to other fixing device,
7-jcf: Blocking material for connecting port 7-jc (when connecting port is not used),
7-jn ... Nozzle-shaped hole of damper valve 7-fn,
7-jr ... return hole / groove,
7-js: Pipes and grooves provided in cylinder / piston-like members,
7-k: notch / groove / recess into which the first locking member 7-l is inserted,
7-l ... first locking member,
7-m: notch / groove / recess into which the second lock member 7-n is inserted,
7-n ... second locking member,
7-o ... springs, etc.
7-p ... piston-like member (operation part of the fixing device / operation part of the damper),
7-pa: a cylindrical piston-like member having a groove 7-pr on the surface and freely rotatable by a rotating mandrel 7-x,
7-pb: Interlocked with piston-like member 7-pa and rotating mandrel 7-x, wire, rope,
Members with support points 7-z for cables, rods, etc. 8,
7-pc ... Dust-proof / waterproof cover for the insertion tube 7-a opening,
7-pd: Dust / waterproof cover 7-pc sealing member,
7-pg ... Guide provided on the surface of the piston-like member 7-pa (the piston-like member 7-pa moves while the pin 7-ph is inside),
7-ph ... pin that fits into the guide 7-pg and regulates the movement of the piston-like member 7-pa,
7-pha ... pin 7-ph insertion tube,
7-pi: The point where the pin 7-ph is located when the piston-like member 7-pa comes out of the cylinder 7-a on the guide 7-pg,
7-pj: On the guide 7-pg, the point where the pin 7-ph is located when the piston-like member 7-pa enters the cylinder 7-a most,
7-pk ... straight section of guide 7-pg,
7-pl: Curve part of guide 7-pg,
7-pm ... an arm member protruding from the fixing pin 7,
7-pn ... inner fixing pin, inner piston-like member,
7-po: outer fixing pin, outer piston-like member, inner piston-like member insertion tube,
7-pp ... pipe for sending liquid from piston-like member of wind sensor,
7-psa… External side fixing pin (of the separation type fixing pin),
7-psb: the end of the external fixing pin 7-psa that contacts the internal fixing pin 7-psc,
7-psc ... internal side fixing pin (of the separate type fixing pin),
7-psd: the end of the internal fixing pin 7-psc that contacts the external fixing pin 7-psa,
7-q… Wind sensor (with power supply that operates the fixing pin of the fixing device by the signal from the wind sensor),
7-qd… Wind generator type wind sensor,
7-ql: Signal line from wind sensor / earthquake sensor (wire / rope / cable / rod, electric cord, or oil or other liquid or gas pipe),
7-r ... Plate that receives wind pressure (wind pressure plate),
7-s ... Shear pin type fixing pin,
7-t ... Hydraulic pump linked with wind pressure plate,
7-u ... Hydraulic pump for operating the fixing device,
7-v: Insertion part such as a fixed pin (in the case of the fixed side that is not the support side, a fixed pin receiving member)
7-vs… sliding surface at the top of the insertion part 7-v,
7-vsh… support material that supports the sliding surface of the insertion portion 7-v,
7-vm: Insertion part (fixing pin receiving member) of a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape of the fixing pin,
7-vmc: Fixed pin mortar-shape or spherical-shaped concave insertion portion with only a small radius of curvature or a stronger gradient (fixed pin receiving member),
7-vmd: a concave portion (a portion having a small radius of curvature or a strong gradient) of the central portion of the insertion portion (fixed pin receiving member) having a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape of the fixed pin,
7-vmr ... a convex / concave member (fixing pin receiving member) for receiving the fixing pin (or its tip 7-w),
7-vmt: a mortar-shaped or spherical convex member (fixed pin receiving member) that receives the fixed pin (or its tip 7-w),
7-vn: A flat plate (fixing pin receiving member) for receiving the fixing pin (or its tip 7-w),
7-w… The tip of the fixing pin,
7-wm: Friction material with high frictional resistance,
7-wn ... Inner fixing pin, inner piston-like member fixing pin tip,
7-wo: outer fixing pin, fixing pin tip of outer piston-like member,
7-x: Rotating shaft / Rotating mandrel, Rotating shaft insertion part,
7-y ... tail,
7-z: wire, rope, cable, support point of rod 8,
8 ... Wire, rope, cable, rod, etc.
8-f: Flexible members (connection members) such as wires, ropes and cables,
8-fj: Flexible members such as wires, ropes and cables, or support points (flexible joints) such as springs,
8-d ... Rod etc.
8-e ... the end of 8-d rod, etc.
8-j: 8-d flexible joints such as rods,
8-u ... Upper chord material,
8-l ... lower chord material,
8-r ... release,
8-rf ... Release material,
8-y: Support points that can adjust the tension of the wire, rope, cable, rod, etc. 8 provided on the suspension member 20-s and allow twisting due to rotation,
8-z ... Joints of rods 8-d that are restrained in the vertical direction and can rotate freely in the horizontal direction,
9 ... spring etc.
9-c: Spring for compression, etc.
9-t ... Spring for tension, etc.
9-u ... Horizontal vibration spring, etc.
10 ... Stopping member such as a spring (attached to a structure to be isolated from directly below (a structure that supports a structure to be isolated in the opposite case), etc.)
11: Locking member for fixing pin (member for locking the fixing pin),
11-a: Lock member of the lock member of the fixed pin (member for locking the lock member of the fixed pin),
11-o: Play between the fixing pin 7 and the lock member 11,
11-s: a fixing member that allows the locking member 11 of the fixing pin to slide and restricts the direction other than the sliding direction;
11-v: Lock hole of the lock member 11 of the fixing pin,
11-x: Rotating mandrel of the lock member 11 of the fixed pin,
12 ... Hanging material for fixed pins,
12-f: Mounting part for fixed pin suspension, spring, etc. (the structure having the mounting part 12-f, the structure to be isolated, the structure to be supported, or the structure to support the structure to be isolated) Mounted on)
13 ... Earthquake sensor amplitude device (pendulum type),
14 ... Earthquake sensor amplitude device (gravity restoration type),
15 ... Earthquake sensor amplitude device (spring restoration type),
15-s… Seismic sensor amplitude device 15 sensitivity adjustment screw,
16 ... cutting blade,
17 ... Action part of the seismic sensor (amplitude) device (extruded part, tension part, etc.),
18 ... cushioning material, cushioning material such as viscous material,
19 ... Wire, rope or cable pulley,
19-a: guide member such as a roller that converts the displacement of the wire, rope, cable, rod, etc. 8 only in the tension (compression) direction and does not become a resistance,
19-i: Rotating shaft and mounting portion of pulley 19;
20: A weight that vibrates during an earthquake of the weight of the seismic sensor (amplitude) device (the fixed point state looks relative to the ground when viewed from the ground. When the weight frequency approaches the seismic frequency, that is, in the resonance range. It really vibrates when approaching)
20-a ... (also weight)
20-b ... ball type weight,
20-bb ... a small ball built into a ball-type weight,
20-bs ... Upper presser of ball type weight 20-b (attached to the fixing device main body),
20-c: Cover of the gap between the insertion cylinder 7-a of the piston-like member 7-p or the liquid storage tank 7-ac from the accessory chamber 7-ab or the outlet / exit path acj to the outside and the weights 20, 20-b Material,
20-cc: Cover of the gap between the insertion cylinder 7-a of the piston-like member 7-p or the liquid storage tank 7-ac from the accessory chamber 7-ab or the outlet / exit path acj to the outside and the weights 20, 20-b A tube,
20-cp: lock valve pipe that becomes a valve of the outlet / outlet path acj by the operation of the weight 20, 20-b,
20-cpd ... step of the lock valve pipe,
20-cpk ... Conical part of the lock valve tube,
20-cpt: the tip of the lock valve pipe that contacts the weight,
20-cpo: Opening of lock valve pipe,
20-cpi ... Lock valve pipe inlet,
20-cps ... support of lock valve pipe (attached to the fixing device body),
20-cpss: Lock valve pipe support and seismic sensor amplitude device weights 20 and 20-b slide (slide / roll) spherical surface, mortar or cylindrical valley surface, V-shaped valley surface, etc.・ Rolling surface part (same below), also used as sensor isolation plate (attached to the fixing device body),
20-cpssu… Surrounding weight 20 parallel to sensor-isolated plate 20-cpss, upper presser of 20-b (attached to the fixing device body),
20-cpso ... Opening of the support of the lock valve pipe,
20-cs: receiving member (attached to the fixing device main body) that is attached to the fixing device main body and receives the pipe 20-cp and blocks the flow from the normal pipe 20-cp,
20-d ... Get up
20-da… The weight part of the rising dwarf weight 20-d,
20-db… The connecting part of the rising dwarf weight 20-d,
20-dc… The valve part of the rising dwarf type weight 20-d,
20-e ... valve by weight,
20-f: weight 20, 20-a suspension attachment (attached to the structure that supports the structure to be seismically isolated),
20-h: Pendulum fulcrum of weights 20, 20-a, 20-e (hanging material 20-s),
20-i: a support portion that receives a fulcrum of a pendulum (of a suspension material 20-s) of weights 20, 20-a, 20-e,
20-j: weight 20, 20-a, 20-e (suspending material 20-s) pendulum support,
20-k ... weight 20, 20-a, 20-e pendulum support spring (of suspension material 20-s), etc.
20-l ... lock valve,
20-ld ... step of the lock valve,
20-lk ... Conical part of the lock valve tube,
20-lt: a tip portion in contact with the weight of the lock valve 20-l,
20-ls: a receiving portion (attached to the fixing device main body) that is attached to the fixing device main body and receives the lock valve 20-l and blocks the normal flow.
20-s ... weight 20, 20-a suspension material,
20-p: A pin that contacts the weights 20, 20-b, 20-e in conjunction with the lock valve 20-l,
20-pu: upper member of pin 20-p,
20-pd: the lower member of the pin 20-p,
20-pp: Pin that connects the upper member and the lower member of the pin 20-p,
20-pds: a spring that pushes the lower member of the pin 20-p, etc.
20-pr ... rack carved on pin 20-p,
21 ... Fixed device automatic restoration device,
22 ... Automatic control device for fixed device,
22-a ... Fixed device automatic control device (electromagnet),
22-b ... Fixed device automatic control device (motor),
23 ... Electric wire,
23-c ... Contacts such as electricity,
24 ... Slide device for amplitude adjustment,
25 ... springs, etc.
25-a ... Restoration spring, etc.
25-b: springs for preventing detachment, etc.
26 ... cushioning material / elastic material / plastic material,
26-a ... cushioning material,
26-b ... elastic material,
26-c: Rigid member with cushioning material / elastic material,
27 ... engaging member connecting member,
27-p: retaining washer or plate for engaging material connecting member,
28 ... Rigid plate (laminated rubber),
29 ... rubber or spring (including air spring) body,
30 ... Plastic that is soluble in organic solvents or plastic that is soluble in water,
31 ... (new gravity restoration type seismic isolation device, seismic sensor (amplitude) device, fixing device, damper) trumpet-shaped or mortar-shaped insertion port or insertion port with a roller,
32. Slide device for absorbing the vertical displacement of the sliding part,
33 ... the ground,
34: Trumpet shape, mortar shape, etc., such as a spring for restoration, or insertion port with a roller,
35. Sliding parts, intermediate sliding parts, depressions of balls or rollers, etc.
36 ... interlocking mechanism,
36-a ... pin,
36-b ... Reiko,
36-bf… The valve part by the lion,
36-c ... rack,
36-cp ... rack board,
36-ca: rack with teeth inclined at different angles for each moving direction,
36-cb: a movable member having a rack 36-ca and connected to an arm member 7-pm protruding from the fixed pin 7 at a fulcrum 36-cc,
36-cc: a movable fulcrum where the movable member 36-cb is connected to the arm member 7-pm,
36-cd ... Slides such as racks and weights,
36-cg ... guide (supports slide member 36-cs),
36-cs ... slide member (with rack 36-c on the surface),
36-cw ... Weight that can be freely changed,
36-d ... gear,
36-di ... rotating shaft and mounting part of gear,
36-dti: mounting part of the lever to the gear (the point of action of the lever),
36-da: gears having teeth inclined at different angles for each rotation direction,
36-e ... gear,
36-ea: a small gear integrated with the rotating shaft of the gear,
36-ei ... rotating shaft and mounting part of gear,
36-f ...
36-g ... fixed pulley,
36-h… The fulcrum of Choshi,
36-hs ... the support part of the fulcrum of Choshi,
36-i: Rotating shaft and mounting part of pulley / gear,
36-il: Bearings that support the pulleys and gears so that they can slide freely.
36-j: At the point of action of the lever, the support point of the wire, rope, rod, etc. 8 attached to the lever,
36-ja: At the point of action of the lever, the support point of the lock member 11,
36-k: Support points for 8 wires, ropes, rods, etc. attached to gears,
36-l ... the point of transmission of the force from the weight 20, 20-b or the lock valve 20-l to the lever at the point of force of the lever,
36-m ... Choshi's power point insertion part,
36-n ... escape wheel,
36-o ... Uncle,
36-p ... Nail of ankle 36-o (1),
36-q ... Nail of Uncle 36-o (2),
36-r ... fulcrum of ankle 36-o,
36-s ... flexible material,
36-t… Flexible joint,
36-ta… flexible protective cover,
36-u ... surface member,
36-ue: gentle slope of surface member 36-u,
36-us: steep slope of surface member 36-u,
36-um ... the face material of the surface member 36-u,
36-vm: Spherical surface, mortar or cylindrical valley surface, V-shaped valley surface, etc., for sliding (sliding / rolling) the weights 20 and 20-b of the seismic sensor amplitude device (slide / rolling surface, the same applies hereinafter) ) Seismic isolation plate (sensor isolation plate),
36-vmc ... Center sensor base plate,
36-vmo ... Perimeter sensor isolation plate,
36-vmr: Return route (path) to the center (normal position) of the sensor base plate 36-vm,
36-vmri ... Return port in sensor isolation plate 36-vm,
36-w ... turbine (windmill),
36-wa ... turbine blade (windmill) blades (flexible),
36-wb: a member that supports the blade 36-wa of the water turbine (wind turbine) (so as not to bend),
36-z… Long hole (to transmit only the tensile force with an amplifier etc., not to transmit the compressive force, or vice versa),
37 ... Input interlocking unit,
38 ... Output interlocking unit,
39: Pin state fixing with bolts, etc.
40 ... L-shaped member (of the tensile force limited transmission device),
41 ... Horizontal members on foundations such as foundations,
42 ... structural plywood, etc.
43 ... Pillar,
44 ... Generator,
45. Lock member control device (electromagnet),
46 ... Lock member control device (motor),
47. Lock member control device,
48 ... Drain pipe,
48-2 ... Drain pipe of intermediate drainage basin,
48-p ... (intermediate) drainage lid installed in the drainpipe,
48-ps ... Elastic seal between the drainage lid installed in the drainage pipe and the drainage trap,
49 ... drainage,
50 ... intermediate drainage basin,
50-b: elastic body such as a restoring spring of the intermediate drainage basin,
51. Unit body,
51 '... adjacent unit body,
52 ... Unit lower member (base),
52 '... Adjacent unit lower member (base),
53 ... Unit pillar,
53 '... adjacent unit pillar,
54 ... Seismic isolation device (especially seismic isolation support),
55 ... Projection part of seismic isolation device,
56 ... Basics of seismic isolation devices,
57 ... Blasting beam for mounting seismic isolation devices,
58 ... Seismic isolation device mounting plate,
59 ... Restraint hardware (1),
59-2. Restraint hardware (2),
59-3 ... Restraint hardware (3),
60 ... Bolt (Bolt for mounting the seismic isolation device),
61 ... Bolt (Bolt for mounting the fire beam),
62 ... Bolt (bolt used for anchor bolt hole of unit lower member),
62-2 ... bolt (bolt used for anchor bolt hole on the bottom surface of the unit column),
63 ... Bolt (Mounting bolt for restraint hardware)
64 ... a hole provided in the foundation,
65 ... dimension (vertical) adjustment material,
65-a ... Dimension (vertical) adjustment material (also used as anchor bolt),
65-b… Dimensional (vertical) adjusting material bolts, etc.
65-n ... Hexagon cap nuts for dimension (vertical) adjustment material, etc.
66 ... Anchor bolt,
67 ... fasteners, etc.
68 ... Non-shrink mortar or grout material

Claims (369)

A.免震装置
1.十字型免震装置・滑り支承、または十字重力復元型免震装置・滑り支承
1.1. 十字型免震装置・滑り支承、または十字重力復元型免震装置・滑り支承
A. Seismic isolation device Cross-type seismic isolation device / sliding bearing, or cross gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing
1.1. Cross-type seismic isolation device / sliding bearing, or cross gravity restoration type seismic isolation device / sliding bearing
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
下向きの凹型滑り面部(すべり・転がり面部、以下同じ)または平面型滑り面部を有する上部材(上部スライド部材)と上向きの凹型滑り面部または平面型滑り面部を有する下部材(下部スライド部材)とが、互いに交差する方向に係合し、スライドできるように構成され、
かつ、前記上部材を免震される構造体に、前記下部材を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
1.2. 十字型免震装置・滑り支承、十字重力復元型免震装置・滑り支承の中間滑り部
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
An upper member (upper slide member) having a concave concave sliding surface portion (sliding / rolling surface portion, the same shall apply hereinafter) or a flat sliding surface portion and a lower member (lower slide member) having an upward concave sliding surface portion or a planar sliding surface portion. Is configured to engage and slide in directions that intersect each other,
And the seismic isolation device / sliding bearing, wherein the upper member is provided in a structure to be isolated and the lower member is provided in a structure that supports the structure to be isolated. Seismic isolation structure.
1.2. Cross-type seismic isolation device / sliding bearing, cross-gravity restoration type seismic isolation device / intermediate sliding part of sliding bearing
前請求項記載の免震装置・滑り支承において、
上部スライド部材と下部スライド部材の間に、中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部を設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
1.3. 十字重力復元型引抜き防止装置・滑り支承
In the seismic isolation device and sliding bearing described in the previous claim,
A seismic isolation device / sliding bearing characterized by comprising an intermediate sliding portion or an intermediate sliding portion with a roller ball (bearing) between the upper slide member and the lower slide member, and thereby Seismic isolation structure.
1.3. Cross-gravity restoration type pull-out prevention device and sliding bearing
請求項1項または請求項2項記載の免震装置・滑り支承において、
上部スライド部材と下部スライド部材とに、横に細長く開口したスライド孔があり、
これらのスライド部材同士が、互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合し、スライドできるように構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 1 or claim 2,
The upper slide member and lower slide member have slide holes that are elongated horizontally.
A seismic isolation device / sliding support, and a seismic isolation structure by which the slide members are configured to engage and slide in both slide holes in a direction crossing each other.
前請求項記載の免震装置・滑り支承において、
上部スライド部材のスライド孔を挟む上部材の下部面に、下向き凹型滑り面部を有し、
下部スライド部材の、スライド孔を挟む上部材の上部面に、上部スライド部材の上部材の下部面の下向き凹型滑り面部が滑走しうる上向き凹型滑り面部を、また下部面に下向き凸型滑り面部を有し、
かつ、
上部スライド部材の、スライド孔を挟む下部材の上部面に、下部スライド部材の上部材の下部面の下向き凸型滑り面部が滑走しうる上向き凸型滑り面部を、また下部面に下向き凹型滑り面部を有し、 下部スライド部材の、スライド孔を挟む下部材の上部面に、上部スライド部材の下部材の下部面の下向き凹型滑り面部が滑走しうる上向き凹型滑り面部を有することにより、構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
2.引抜き防止装置・滑り支承の改良
2.1. 復元・減衰バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承
In the seismic isolation device and sliding bearing described in the previous claim,
On the lower surface of the upper member across the slide hole of the upper slide member, there is a downward concave sliding surface portion,
An upper concave sliding surface portion on which the downward concave sliding surface portion of the lower surface of the upper sliding member can slide is formed on the upper surface of the upper member sandwiching the slide hole of the lower sliding member, and a downward convex sliding surface portion is provided on the lower surface. Have
And,
On the upper surface of the lower member across the slide hole of the upper slide member, there is an upward convex slide surface portion on which the downward convex slide surface portion of the lower surface of the upper member of the lower slide member can slide, and a downward concave slide surface portion on the lower surface. The upper slide surface of the lower slide member has an upward concave slide surface portion on which the lower concave slide surface portion of the lower surface of the lower slide member can slide. Seismic isolation devices, sliding bearings, and seismic isolation structures.
2. Improvement of pull-out prevention device and sliding bearing
2.1. Pull-out prevention device with sliding / damping spring, sliding bearing
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
横に細長く開口したスライド孔を有する上部スライド部材と下部スライド部材とが、互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合し、スライドできるように構成され、
前記スライド孔の両側に、バネ・ゴム・磁石等の緩衝材・弾性体を設けることにより構成され、
かつ、前記上部スライド部材を免震される構造体に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより、
構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
An upper slide member and a lower slide member having slide holes that are elongated horizontally are engaged with both slide holes in a direction crossing each other, and are configured to slide.
It is configured by providing shock absorbers and elastic bodies such as springs, rubber and magnets on both sides of the slide hole,
And by providing the upper slide member in a structure to be isolated, and providing the lower slide member in a structure that supports the structure to be isolated,
A seismic isolation device / sliding bearing characterized by comprising a seismic isolation structure.
請求項3項、請求項4項、請求項8項、請求項9項、請求項10項、請求項11項、請求項18項、請求項19項、請求項21項、請求項22項、請求項23項、請求項24項、請求項26項、請求項27項、請求項28項、請求項28−2項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、係合されたスライド孔の両側にバネ・ゴム・磁石等の緩衝材・弾性体を設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。  Claim 3, Claim 4, Claim 8, Claim 9, Claim 10, Claim 11, Claim 18, Claim 19, Claim 21, Claim 22, The seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 23, 24, 26, 27, 28, 28-2. A seismic isolation device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure formed by providing a shock absorber or elastic body such as a spring, rubber, or magnet on both sides of the slide hole. 前請求項記載の免震装置・滑り支承において、
係合されたスライド孔の両側に設けられるバネ・ゴム・磁石等の弾性体・緩衝材が、二段階、多段階、または無段階に変化する弾性力・緩衝力を持ったものであることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
2.2. 積層ゴム/ゴム/バネ等付き引抜き防止装置・滑り支承
In the seismic isolation device and sliding bearing described in the previous claim,
Check that the elastic bodies and cushioning materials such as springs, rubber, and magnets provided on both sides of the engaged slide holes have elastic force and cushioning force that change in two stages, multiple stages, or infinitely. Characteristic seismic isolation device, sliding bearing, and seismic isolation structure.
2.2. Pull-out prevention device / sliding bearing with laminated rubber / rubber / spring, etc.
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
横に細長く開口したスライド孔を有する上部スライド部材と下部スライド部材とを、互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合し、スライドできるように構成され、
かつ、上部スライド部材または免震される構造体と下部スライド部材または免震される構造体を支持する構造体との間に積層ゴム・ゴム・バネ・磁石等の弾性体・緩衝材が設けられ、
前記上部スライド部材を免震される構造体に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
2.3. 引抜き防止機能の増強
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
An upper slide member and a lower slide member having slide holes that are elongated horizontally are engaged with both slide holes in a direction crossing each other, and can be slid.
In addition, elastic bodies and cushioning materials such as laminated rubber, rubber, springs, and magnets are provided between the upper slide member or the structure to be isolated and the lower slide member or the structure that supports the structure to be isolated. ,
A seismic isolation device / sliding bearing, characterized in that the upper slide member is provided on a structure to be seismically isolated and a lower slide member is provided on a structure that supports the structure to be seismically isolated. Seismic isolation structure.
2.3. Enhancement of pull-out prevention function
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
上及び横に細長く開口したスライド孔を有する上部スライド部材と下部スライド部材とを、互いに交差する方向に、双方の横のスライド孔に係合し、双方の上のスライド孔を貫く係合材を取り付け、スライドできるように構成され、
かつ、前記上部スライド部材を免震される構造体に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
An upper slide member and a lower slide member having slide holes that are elongated upward and laterally are engaged with both lateral slide holes in a direction crossing each other, and an engaging material that penetrates both upper slide holes is provided. Configured to be mounted and slid,
And the seismic isolation device / sliding bearing, characterized in that the upper slide member is provided in a structure to be isolated, and the lower slide member is provided in a structure that supports the structure to be isolated. The seismic isolation structure.
請求項3項から請求項8項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
上部及び下部スライド部材の上にスライド孔を設け、それらのスライド孔を貫く係合材を取り付けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
2.4. 新引抜き防止装置・滑り支承
(1) 新引抜き防止装置・滑り支承▲1▼
In the seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 3 to 8,
A seismic isolation device, a sliding support, and a seismic isolation structure by which a slide hole is provided on the upper and lower slide members and an engaging material that passes through the slide hole is attached.
2.4. New pull-out prevention device and sliding bearing
(1) New pull-out prevention device / sliding bearing ▲ 1 ▼
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
細長く開口したスライド孔を上に有する上部スライド部材と下部スライド部材とが、互いに交差する方向に係合され、双方の上のスライド孔を貫く係合材を取り付けられて、スライドできるように構成され、
かつ、前記上部スライド部材が免震される構造体に、下部スライド部材が免震される構造体を支持する構造体に設けられることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
(2) 新引抜き防止装置・滑り支承▲2▼
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
An upper slide member and a lower slide member having a long and slenderly opened slide hole are engaged with each other in a direction intersecting each other, and an engagement material penetrating through the upper slide hole is attached to be configured to slide. ,
And a structure for isolating the upper slide member and a structure for supporting the structure for isolating the lower slide member. And also the seismic isolation structure.
(2) New pull-out prevention device / sliding bearing ▲ 2 ▼
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
内側のスライド部材が水平方向にスライドできる余地をもって外側のスライド部材に包み込まれる、というように構成された、包み込み合う関係のスライド部材からなり、
かつ、前記内側のスライド部材と外側のスライド部材の一方が免震される構造体に、他方が免震される構造体を支持する構造体に設けられることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
The inner slide member is composed of a slide member having an enveloping relationship, which is configured such that the inner slide member is encased in the outer slide member with a room for horizontal sliding,
In addition, one of the inner slide member and the outer slide member is provided in a structure that is isolated, and the other is provided in a structure that supports the structure that is isolated. Seismic isolation devices, sliding bearings, and seismic isolation structures.
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
一番内側のスライド部材が、水平方向にスライドできる余地をもって、すぐ外側のスライド部材に包み込まれ、この二番目のスライド部材が、水平方向にスライドできる余地をもって、その外側のスライド部材に包み込まれる、というように順次構成された、一重以上の包み込み合う関係のスライド部材からなり、
かつ、前記一番内側のスライド部材と一番外側のスライド部材の一方が、免震される構造体に、他方が免震される構造体を支持する構造体に設けられることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
(3) 新引抜き防止装置・滑り支承▲3▼
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
The innermost slide member is encased in the outer slide member with room to slide horizontally, and the second slide member is encased in the outer slide member with room to slide horizontally. It consists of a slide member that is constructed in sequence, such as one or more wrapping relationships,
In addition, one of the innermost slide member and the outermost slide member is configured to be provided in a structure that is isolated from the base and the other is provided in a structure that supports the structure that is isolated from the base. Seismic isolation devices, sliding bearings, and seismic isolation structures.
(3) New pull-out prevention device and sliding bearing ▲ 3 ▼
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
内側のスライド部材が水平方向にスライドできる余地をもって外側のスライド部材に包み込まれる、というように構成された、包み込み合う関係のスライド部材からなるスライド装置が、上下に二組あり、相互に繋がれており、
かつ、前記上下二組のスライド装置のうちの上の一組が、免震される構造体に、下の一組が、免震される構造体を支持する構造体に設けられることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
There are two sets of slide devices consisting of slide members that wrap around each other, and the inner slide member is wrapped in the outer slide member with room for sliding in the horizontal direction. And
In addition, the upper pair of the two upper and lower slide devices is configured to be provided with a structure to be seismically isolated, and the lower set is provided to a structure that supports the structure to be isolated. Seismic isolation devices, sliding bearings, and seismic isolation structures.
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
一番内側のスライド部材が、水平方向にスライドできる余地をもってすぐ外側のスライド部材に包み込まれ、この二番目のスライド部材が、水平方向にスライドできる余地をもってさらにその外側のスライド部材に包み込まれる、というように順次構成された、一重以上の包み込み合う関係のスライド部材からなるスライド装置が、上下に二組あり、相互に繋がれており、
かつ、前記上下二組のスライド装置のうちの上の一組が、免震される構造体に、下の一組が、免震される構造体を支持する構造体に設けられることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
2.5. 重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承
(2) 重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承▲2▼
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
The innermost slide member is encased in the outer slide member with room to slide horizontally, and the second slide member is encased in the outer slide member with room to slide horizontally. There are two sets of slide devices composed of slide members with a relationship of one or more wrapping, which are sequentially constructed as described above, and are connected to each other.
In addition, the upper pair of the two upper and lower slide devices is configured to be provided with a structure to be seismically isolated, and the lower set is provided to a structure that supports the structure to be isolated. Seismic isolation devices, sliding bearings, and seismic isolation structures.
2.5. Gravity-restoration-type pull-out prevention device and sliding bearing
(2) Gravity-restored stationary pull-out prevention device / sliding bearing (2)
請求項12項から請求項15項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
包み込み合う関係の内側外側のスライド部材のうち、外側のスライド部材が、凹型滑り面部を持ち、内側のスライド部材がその凹型滑り面部を滑動できるように構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
2.4.(4) 新引抜き防止装置・滑り支承▲2▼▲3▼のバネ付き
(3) 重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承▲2▼のバネ付き
In the seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 12 to 15,
Of the inner and outer slide members having a wrapping relationship, the outer slide member has a concave slide surface portion, and the inner slide member is configured to be able to slide on the concave slide surface portion.・ Slide bearings and seismic isolation structures.
2.4. (4) New pull-out prevention device / sliding bearing ▲ 2 ▼ ▲ 3 ▼ with spring
(3) Gravity-restoration-type pull-out prevention device with sliding bearing (2) with spring
請求項12項から請求項16項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
内側のスライド部材と外側のスライド部材との間に、復元力をもたせるためのコイルバネ、板バネ、螺旋板バネ、ゴム、磁石等の弾性体・緩衝材を設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
(1) 重力復元置型引抜き防止装置・滑り支承▲1▼
The seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 12 to 16,
It is configured by providing an elastic body / buffer material such as a coil spring, a leaf spring, a spiral leaf spring, rubber, and a magnet for providing a restoring force between the inner slide member and the outer slide member. Seismic isolation devices, sliding bearings, and seismic isolation structures.
(1) Gravity-restored stationary pull-out prevention device / sliding bearing (1)
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
横に細長く開口したスライド孔を有する上部スライド部材と下部スライド部材とが、互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合し、スライドできるように構成され、
上部スライド部材と下部スライド部材のうち、どちらか一方が凹型滑り面部をもつ免震皿を有し、もう一方が当該免震皿の凹型滑り面部を滑走しうるローラー・ボール(ベアリング)若しくは滑り部を有し、
かつ、前記上部スライド部材を免震される構造体に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
2.6. 引抜き防止装置・滑り支承の重力復元型免震装置・滑り支承振動時垂直変位吸収装置
2.6.1. バネ等付き部材での押さえ込み
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
An upper slide member and a lower slide member having slide holes that are elongated horizontally are engaged with both slide holes in a direction crossing each other, and are configured to slide.
One of the upper slide member and the lower slide member has a base-isolated plate having a concave sliding surface portion, and the other is a roller ball (bearing) or sliding portion capable of sliding on the concave sliding surface portion of the base isolation plate. Have
And the seismic isolation device / sliding bearing, characterized in that the upper slide member is provided in a structure to be isolated, and the lower slide member is provided in a structure that supports the structure to be isolated. The seismic isolation structure.
2.6. Pull-out prevention device, gravity recovery type seismic isolation device for sliding bearing, vertical displacement absorption device for sliding bearing vibration
2.6.1. Pressing with a member with a spring
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
横に細長く開口したスライド孔を有する上部スライド部材と下部スライド部材とを、互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合し、
この上部スライド部材と下部スライド部材両方の、横に細長く開口したスライド孔内に、他方のスライド部材をバネ・ゴム・磁石等の弾性体・緩衝材で押さえ込むプレート等の部材を取付け、スライドできるように構成され、
かつ、前記上部スライド部材を免震される構造体に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
2.6.2. 重力復元型免震装置・滑り支承と同じ曲率付き
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
An upper slide member and a lower slide member having slide holes that are elongated horizontally are engaged with both slide holes in a direction crossing each other,
A member such as a plate that holds the other slide member in place with an elastic body such as a spring, rubber, or magnet, or a cushioning material can be mounted and slid in the slide holes that are elongated horizontally on both the upper and lower slide members. Composed of
And the seismic isolation device / sliding bearing, characterized in that the upper slide member is provided in a structure to be isolated, and the lower slide member is provided in a structure that supports the structure to be isolated. The seismic isolation structure.
2.6.2. Gravity restoration type seismic isolation device with same curvature as sliding bearing
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
横に細長く開口したスライド孔を有する上部スライド部材と下部スライド部材とを、互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合し、スライドできるようにし、
上部スライド部材・下部スライド部材に、当該装置と併用される重力復元型免震装置・滑り支承の免震皿の曲率と同じ勾配形状をもたせ、
かつ、前記上部スライド部材を免震される構造体に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
2.7. 引抜き防止装置・滑り支承の中間滑り部(すべり型)
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
An upper slide member and a lower slide member having slide holes that are elongated horizontally are engaged with both slide holes in a direction crossing each other so that they can slide.
The upper slide member and lower slide member have the same gradient shape as the curvature of the gravity recovery type seismic isolation device / slip isolation plate used in combination with the device,
And the seismic isolation device / sliding bearing, characterized in that the upper slide member is provided in a structure to be isolated, and the lower slide member is provided in a structure that supports the structure to be isolated. The seismic isolation structure.
2.7. Pull-out prevention device, intermediate sliding part of sliding bearing (slip type)
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
横に細長く開口したスライド孔を有する上部スライド部材と下部スライド部材とを、互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合し、スライドできるように構成され、
かつ、上部スライド部材と下部スライド部材との間に、中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部を設け、
かつ、前記上部スライド部材を免震される構造体に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
2.8. 引抜き防止装置・滑り支承の中間滑り部(転がり型)
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
An upper slide member and a lower slide member having slide holes that are elongated horizontally are engaged with both slide holes in a direction crossing each other, and can be slid.
And, between the upper slide member and the lower slide member, provided an intermediate slide portion or an intermediate slide portion with a roller ball (bearing),
And the seismic isolation device / sliding bearing, characterized in that the upper slide member is provided in a structure to be isolated, and the lower slide member is provided in a structure that supports the structure to be isolated. The seismic isolation structure.
2.8. Pull-out prevention device, intermediate sliding part of sliding bearing (rolling type)
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
横に細長く開口したスライド孔を有する上部スライド部材と下部スライド部材とを、互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合し、スライドできるように構成され、
かつ、上部スライド部材と下部スライド部材との間に、ローラー・ボール(ベアリング)を設け、
かつ、前記上部スライド部材を免震される構造体に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
2.9. 引抜き防止装置・滑り支承の改良▲1▼
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
An upper slide member and a lower slide member having slide holes that are elongated horizontally are engaged with both slide holes in a direction crossing each other, and can be slid.
In addition, a roller ball (bearing) is provided between the upper slide member and the lower slide member,
And the seismic isolation device / sliding bearing, characterized in that the upper slide member is provided in a structure to be isolated, and the lower slide member is provided in a structure that supports the structure to be isolated. The seismic isolation structure.
2.9. Improvement of pull-out prevention device and sliding bearings (1)
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
横に細長く開口したスライド孔を有する上部スライド部材と中間部スライド部材と下部スライド部材とからなり、
上部スライド部材と中間部スライド部材とを、中間部スライド部材と下部スライド部材とを、互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合し、スライドできるように構成され、
かつ、前記上部スライド部材を免震される構造体に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
2.10. 引抜き防止装置・滑り支承の改良▲2▼
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
It consists of an upper slide member, a middle slide member, and a lower slide member that have slide holes that are elongated horizontally.
The upper slide member and the intermediate slide member are configured to be able to slide by engaging with both slide holes in a direction intersecting the intermediate slide member and the lower slide member,
And the seismic isolation device / sliding bearing, characterized in that the upper slide member is provided in a structure to be isolated, and the lower slide member is provided in a structure that supports the structure to be isolated. The seismic isolation structure.
2.10. Improvement of anti-pull-out device and sliding bearing (2)
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
横に細長く開口したスライド孔を有する上部スライド部材と下部スライド部材とを、互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合し、スライドできるように構成され、
かつ、上部スライド部材を構成する下部材、下部スライド部材を構成する上部材のどちらか、または両方が、それぞれのスライド部材に対して上下方向は拘束されながら水平方向にスライドするように構成され、
かつ、前記上部スライド部材を免震される構造体に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
An upper slide member and a lower slide member having slide holes that are elongated horizontally are engaged with both slide holes in a direction crossing each other, and can be slid.
And, either the lower member constituting the upper slide member, the upper member constituting the lower slide member, or both are configured to slide in the horizontal direction while being restrained in the vertical direction with respect to the respective slide members,
And the seismic isolation device / sliding bearing, characterized in that the upper slide member is provided in a structure to be isolated, and the lower slide member is provided in a structure that supports the structure to be isolated. The seismic isolation structure.
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
横に細長く開口したスライド孔を有する上部スライド部材と下部スライド部材とを、互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合し、スライドできるように構成され、
かつ、上部スライド部材を構成する下部材、下部スライド部材を構成する上部材のどちらか、または両方が、それぞれのスライド部材の対辺同士に設けられた引掛け部または引掛かり部に掛り合うことにより、それぞれのスライド部材に対して上下方向は拘束されながら水平方向にスライドするように構成され、
かつ、前記上部スライド部材を免震される構造体に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
An upper slide member and a lower slide member having slide holes that are elongated horizontally are engaged with both slide holes in a direction crossing each other, and can be slid.
In addition, either or both of the lower member constituting the upper slide member and the upper member constituting the lower slide member are engaged with the hooks or hooks provided on opposite sides of the respective slide members. The slide member is configured to slide in the horizontal direction while being restrained in the vertical direction with respect to each slide member.
And the seismic isolation device / sliding bearing, characterized in that the upper slide member is provided in a structure to be isolated, and the lower slide member is provided in a structure that supports the structure to be isolated. The seismic isolation structure.
請求項24項または請求項24−2項記載の免震装置・滑り支承において、
すべり型中間滑り部または転がり型中間滑り部を設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 24 or claim 24-2,
A seismic isolation device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure formed by providing a sliding type intermediate sliding part or a rolling type intermediate sliding part.
前請求項記載の免震装置・滑り支承において、
上部スライド部材を構成する下部材、下部スライド部材を構成する上部材に、それぞれスライド方向に開口した孔をもち、
両スライド部材の交差する孔中に、すべり型中間滑り部または転がり型中間滑り部を設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
In the seismic isolation device and sliding bearing described in the previous claim,
The upper member that constitutes the upper slide member and the upper member that constitutes the lower slide member each have a hole opened in the sliding direction,
A seismic isolation device / sliding support and a base isolation structure formed by providing a sliding type intermediate sliding part or a rolling type intermediate sliding part in a hole where both slide members intersect.
請求項24項または請求項24−2項記載の免震装置・滑り支承において、上部スライド部材を構成する下部材および下部スライド部材を構成する上部材が、それぞれ二つの部材に分かれて孔を形成しており、
両スライド部材の、この二つに分かれた部材からなる交差する孔中に、すべり型中間滑り部または転がり型中間滑り部を設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
2.11. 引抜き防止装置・滑り支承の改良▲3▼
25. The seismic isolation device / sliding bearing according to claim 24 or claim 24-2, wherein the lower member constituting the upper slide member and the upper member constituting the lower slide member are each divided into two members to form a hole. And
A seismic isolation device / sliding bearing characterized in that the sliding type intermediate sliding part or the rolling type intermediate sliding part is provided in the intersecting hole formed by the two parts of both sliding members. And also the seismic isolation structure.
2.11. Improvement of pull-out prevention device and sliding bearing ▲ 3 ▼
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
横に細長く開口したスライド孔を有する上部スライド部材と中間部スライド部材と下部スライド部材とからなり、
上部スライド部材と中間部スライド部材とを、中間部スライド部材と下部スライド部材とを、互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合し、スライドできるように構成され、 かつ、上部スライド部材を構成する下部材、下部スライド部材を構成する上部材のどちらか、または両方が、上部スライド部材、下部スライド部材それぞれに対して上下方向は拘束されながら、水平方向にスライドするように構成され、
かつ、前記上部スライド部材を免震される構造体に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
It consists of an upper slide member, a middle slide member, and a lower slide member that have slide holes that are elongated horizontally.
The upper slide member and the intermediate slide member are configured to be slidable by engaging with both slide holes in a direction intersecting with each other, and the upper slide member is Either or both of the lower member constituting the lower slide member and the upper member constituting the lower slide member are configured to slide in the horizontal direction while being restrained in the vertical direction with respect to the upper slide member and the lower slide member,
And the seismic isolation device / sliding bearing, characterized in that the upper slide member is provided in a structure to be isolated, and the lower slide member is provided in a structure that supports the structure to be isolated. The seismic isolation structure.
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
横に細長く開口したスライド孔を有する上部スライド部材と中間部スライド部材と下部スライド部材とからなり、
上部スライド部材と中間部スライド部材とを、中間部スライド部材と下部スライド部材とを、互いに交差する方向に、双方のスライド孔に係合し、スライドできるように構成され、 かつ、上部スライド部材を構成する下部材、下部スライド部材を構成する上部材のどちらか、または両方が、それぞれのスライド部材の対辺同士に設けられた引掛け部または引掛かり部に掛り合うことにより、上部スライド部材、下部スライド部材それぞれに対して上下方向は拘束されながら、水平方向にスライドするように構成され、
かつ、前記上部スライド部材を免震される構造体に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
2.12. 引抜き防止装置・滑り支承の改良▲4▼
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
It consists of an upper slide member, a middle slide member, and a lower slide member that have slide holes that are elongated horizontally.
The upper slide member and the intermediate slide member are configured to be slidable by engaging with both slide holes in a direction intersecting with each other, and the upper slide member is Either the upper member constituting the lower member constituting the lower slide member or the upper member constituting the lower slide member or both of the upper members are engaged with the hook portions or the hook portions provided on opposite sides of the respective slide members. It is configured to slide in the horizontal direction while restraining the vertical direction with respect to each slide member,
And the seismic isolation device / sliding bearing, characterized in that the upper slide member is provided in a structure to be isolated, and the lower slide member is provided in a structure that supports the structure to be isolated. The seismic isolation structure.
2.12. Improvement of pull-out prevention device and sliding bearing ▲ 4 ▼
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
上側免震皿に対して上下方向は拘束されながら水平方向にスライドし、下側免震皿に対して上下方向は拘束されながら水平方向にスライドするように構成された上下繋ぎスライド部材により、上側免震皿と下側免震皿とは上下方向には繋がれ、水平方向にはスライド可能なように構成され、
かつ、前記上側免震皿を免震される構造体に、下側免震皿を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
The upper and lower connecting slide members are configured to slide in the horizontal direction while being restrained in the vertical direction with respect to the upper seismic isolation plate, and to be moved in the horizontal direction while being restrained in the vertical direction with respect to the lower seismic isolation plate. The seismic isolation plate and lower seismic isolation plate are connected in the vertical direction and are slidable in the horizontal direction.
And the seismic isolation device, which is configured by providing the lower base isolation plate in a structure that supports the base isolation structure in the structure to be isolated from the upper isolation plate, Sliding bearing and seismic isolation structure.
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体において、
引掛け部(または引掛かり部)を有する上下繋ぎスライド部材が上下の免震皿(の平行する対辺同士)に設けられた引掛かり部(または引掛け部)と掛かり合うことにより、
上側免震皿と下側免震皿とは上下方向には繋がれ、水平方向にはスライド可能なように構成され、
かつ、前記上側免震皿を免震される構造体に、下側免震皿を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
In the seismic isolation device / sliding support provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated,
By hooking the upper and lower connecting slide member having the hook part (or hook part) with the hook part (or hook part) provided on the upper and lower base-isolated plates (parallel to each other),
The upper base plate and the lower base plate are connected in the vertical direction and are slidable in the horizontal direction.
And the seismic isolation device, which is configured by providing the lower base isolation plate in a structure that supports the base isolation structure in the structure to be isolated from the upper isolation plate, Sliding bearing and seismic isolation structure.
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体において、
引掛け部(または引掛かり部)を有する上下繋ぎスライド部材が上下の免震皿(の平行する対辺同士)に設けられた引掛かり部(または引掛け部)に対し、内側から掛かり合う(入り込む)ことによって、上側免震皿と下側免震皿とは上下方向には繋がれ、水平方向にはスライド可能なように構成され、
かつ、前記上側免震皿を免震される構造体に、下側免震皿を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
In the seismic isolation device / sliding support provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated,
An upper and lower connecting slide member having a hook part (or hook part) hooks into (or enters) a hook part (or hook part) provided on the upper and lower seismic isolation plates (parallel to each other). ), The upper and lower seismic isolation plates are connected in the vertical direction and are slidable in the horizontal direction.
And the seismic isolation device, which is configured by providing the lower base isolation plate in a structure that supports the base isolation structure in the structure to be isolated from the upper isolation plate, Sliding bearing and seismic isolation structure.
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体において、
引掛け部(または引掛かり部)を有する上下繋ぎスライド部材が上下の免震皿(の平行する対辺同士)に設けられた引掛かり部(または引掛け部)に対し、外側から掛かり合う(入り込む)ことによって、上側免震皿と下側免震皿とは上下方向には繋がれ、水平方向にはスライド可能なように構成され、
かつ、前記上側免震皿を免震される構造体に、下側免震皿を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
In the seismic isolation device / sliding support provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated,
An upper and lower connecting slide member having a hook part (or hook part) hooks (enters) from the outer side to a hook part (or hook part) provided on the upper and lower base-isolated plates (parallel to each other). ), The upper and lower seismic isolation plates are connected in the vertical direction and are slidable in the horizontal direction.
And the seismic isolation device, which is configured by providing the lower base isolation plate in a structure that supports the base isolation structure in the structure to be isolated from the upper isolation plate, Sliding bearing and seismic isolation structure.
請求項29項から請求項29−4項のいずれか一項に記載の免震装置・滑り支承において、
上側免震皿に対してのスライド方向と、下側免震皿に対してのスライド方向とは、直角をなすように構成された上下繋ぎスライド部材であることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
In the seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 29 to 29-4,
The seismic isolation device / sliding is characterized in that the sliding direction with respect to the upper seismic isolation plate and the sliding direction with respect to the lower seismic isolation plate are vertical connecting slide members configured to form a right angle. Support and seismic isolation structure.
請求項29項から請求項30項のいずれか一項に記載の免震装置・滑り支承において、
上下繋ぎスライド部材の中央部に、免震皿上を自由にボールもしくはローラー等の転動体が転がるかまたは中間すべり部がすべるかする大きさの孔が開けられ、ボールもしくはローラー等の転動体または中間すべり部が入っていることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
In the seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 29 to 30,
A hole with a size that allows rolling elements such as balls or rollers to freely roll on the seismic isolation plate or intermediate sliding parts on the seismic isolation plate is opened at the center of the upper and lower sliding members. A seismic isolation device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure characterized by comprising an intermediate slip portion.
請求項31項記載の免震装置・滑り支承において、
上側免震皿、下側免震皿は、すり鉢状・球面状または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部を有する免震皿であることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 31,
The upper base isolation plate and the lower base isolation plate are seismic isolation devices and slides having concave sliding surfaces such as a mortar shape, a spherical shape, a cylindrical valley surface shape, and a V-shaped valley surface shape. Support and seismic isolation structure.
請求項29項から請求項32項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
上下繋ぎスライド部材と免震皿との接触部分にボールもしくはローラー等の転動体または低摩擦材を設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
3.滑り型免震装置・滑り支承のダンパー機能向上及び初滑動向上
3.1. 摩擦係数の変化
In the seismic isolation device and the sliding bearing according to any one of claims 29 to 32,
A seismic isolation device / sliding support characterized by providing rolling elements such as balls or rollers or a low friction material at the contact portion between the top and bottom slide member and the base isolation plate, and also a base isolation structure body.
3. Improved damper function and initial sliding performance of sliding seismic isolation devices and sliding bearings
3.1. Change of friction coefficient
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
凹型もしくは平面型の滑り面部を有する免震皿と、それをすべるか転がるかする滑り部とを持つ免震装置・滑り支承において、
または、下向きの平面型もしくは凹型の滑り面部を有する上部免震皿と上向きの平面型もしくは凹型の滑り面部を有する下部免震皿とで構成された上部免震皿と下部免震皿との間に中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部またはローラー・ボールがはさみこまれた免震装置・滑り支承において、
または、前記上部免震皿と前記下部免震皿の中間に上面下面ともに滑り面部をもった1個若しくは複数個の中間免震皿も挟み込まれ、重なる免震皿同士の間に中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部またはローラー・ボール(以上、「中間滑り部等」と言う)がはさみこまれた免震装置・滑り支承において、
免震皿の滑り面部の中心部の摩擦係数を小さくするか、周辺部の摩擦係数を大きくするか、または両方を組合せることによって構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
3.2. 曲率の変化
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
In a seismic isolation device / sliding bearing having a seismic isolation plate having a concave or flat sliding surface part and a sliding part that slides or rolls,
Or between the upper and lower seismic isolation dishes, which are composed of an upper seismic isolation dish having a downward flat or concave sliding surface part and a lower seismic isolation dish having an upward planar or concave sliding surface part. In seismic isolation devices / sliding bearings with intermediate sliding parts or roller balls (bearings)
Alternatively, one or a plurality of intermediate seismic isolation plates having a sliding surface portion on both the upper and lower surfaces are sandwiched between the upper base isolation plate and the lower base isolation plate, and the intermediate sliding portion or In seismic isolation devices and sliding bearings with intermediate sliding parts or roller balls (hereinafter referred to as "intermediate sliding parts" etc.) with roller balls (bearings)
A seismic isolation device / sliding bearing characterized by being configured by reducing the friction coefficient at the center of the sliding surface of the seismic isolation plate, increasing the friction coefficient at the periphery, or a combination of both. The seismic isolation structure.
3.2. Change in curvature
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
凹型の滑り面部を有する免震皿と、それをすべるか転がるかする滑り部とを持つ免震装置・滑り支承において、
または、下向きの平面型もしくは凹型の滑り面部を有する上部免震皿と上向きの平面型もしくは凹型の滑り面部を有する下部免震皿とで構成された上部免震皿と下部免震皿との間に中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部またはローラー・ボールがはさみこまれた免震装置・滑り支承において、且つ上部免震皿、下部免震皿の一方にまたは両方に凹型の滑り面部を有する場合において、
または、前記上部免震皿と前記下部免震皿の中間に上面下面ともに滑り面部をもった1個若しくは複数個の中間免震皿も挟み込まれ、重なる免震皿同士の間に中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部またはローラー・ボール(以上、「中間滑り部等」と言う)がはさみこまれた免震装置・滑り支承において、
免震皿の滑り面部の中心部の曲率半径を大きくするか、周辺部の曲率半径を小さくするか、または両方を組合せることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
In a seismic isolation device / sliding bearing having a seismic isolation plate having a concave sliding surface part and a sliding part that slides or rolls it,
Or between the upper and lower seismic isolation dishes composed of an upper seismic isolation dish having a downward flat or concave sliding surface part and a lower seismic isolation dish having an upward planar or concave sliding surface part. In a base-isolated device / sliding bearing with an intermediate sliding part or a roller ball (bearing) in the base, and in one or both of the upper base isolation plate and the lower base isolation dish In the case of having a concave sliding surface,
Alternatively, one or a plurality of intermediate seismic isolation plates having a sliding surface portion on both the upper and lower surfaces are sandwiched between the upper base isolation plate and the lower base isolation plate, and the intermediate sliding portion or In seismic isolation devices and sliding bearings with intermediate sliding parts or roller balls (hereinafter referred to as "intermediate sliding parts" etc.) with roller balls (bearings)
A seismic isolation device / sliding bearing characterized by being configured by increasing the radius of curvature at the center of the sliding surface portion of the seismic isolation plate, decreasing the radius of curvature at the peripheral portion, or a combination of both, The seismic isolation structure.
請求項34項記載の免震皿の滑り面部において、滑り面部の勾配が、以下の式を満たすように構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体。
Z=p・X^n
ただし X : 免震皿の中央部からの水平変位
Z : 免震皿が構成する曲面上で、水平変位Xに伴い生じる鉛直変位
p、n : 曲面の方程式の係数
4.二重(または二重以上の)免震皿免震装置、重力復元型免震装置
4.1. 二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
4.1.1. 二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
35. The damper according to claim 34, wherein the slope of the sliding surface portion is configured to satisfy the following formula, and the seismic isolation structure using the damper.
Z = p · X ^ n
X: horizontal displacement from the center of the base plate Z: vertical displacement p generated with the horizontal displacement X on the curved surface formed by the base plate, n: coefficient of the equation of the surface Double (or more) seismic isolation plate, gravity recovery type seismic isolation device
4.1. Double (or more) double base isolation devices and sliding bearings
4.1.1. Double (or more than two) seismic isolation devices and sliding bearings
下向きの平面または凹面で形成された滑り面部をもった上部免震皿と、上向きの平面または凹面で形成された滑り面部をもった下部免震皿とで構成され、この上部免震皿と下部免震皿とが上下に重なり、
上部免震皿と下部免震皿の中間に、上面下面ともに滑り面部をもち、上面は下向きの平面または凹面で形成され、下面は上向きの平面または凹面で形成された1個若しくは複数個の中間免震皿が挟み込まれる場合もあり、
上部免震皿を免震される構造体に、下部免震皿を免震される構造体を支持する構造体に取付けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
It consists of an upper seismic isolation plate with a sliding surface part formed by a downward flat surface or concave surface, and a lower base isolation plate with a sliding surface part formed by an upward flat surface or concave surface. The base plate overlaps with the top and bottom,
One or more intermediates between the upper base plate and the lower base plate with sliding surfaces on both the upper and lower surfaces, the upper surface being a downward plane or concave surface, and the lower surface being an upward plane or concave surface In some cases, seismic isolation plates are sandwiched,
A seismic isolation device / sliding bearing characterized in that it is constructed by attaching the upper base isolation plate to the structure to be isolated and the lower base isolation plate to the structure supporting the structure to be isolated. Seismic isolation structure.
前請求項記載の免震装置・滑り支承において、
免震皿の寸法が、地震による(免震皿上での)最大応答振幅を免震皿の枚数で割った寸法と、免震される構造体の荷重を免震皿同士で伝達できる最小限の面積が得られる寸法とを、足し合わせた寸法、またはそれに余裕をみた寸法にしてなる免震皿により構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.1.2. 引抜き防止付き三重(また三重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
In the seismic isolation device and sliding bearing described in the previous claim,
The size of the seismic isolation plate is the minimum response amplitude (on the seismic isolation plate) divided by the number of the seismic isolation plates and the minimum load that can transmit the load of the structure to be isolated The seismic isolation device / sliding support, and the seismic isolation structure formed by the seismic isolation plate, which is the sum of the dimensions that can be obtained, or the dimensions that allow for extra space .
4.1.2. Mie (and more than triple) seismic isolation plates with sliding protection and sliding bearings
請求項35項または請求項36項記載の上部免震皿と中間免震皿と下部免震皿による三重免震皿免震装置・滑り支承において、
上部免震皿と中間免震皿とが、(平行する対辺同士で)上下繋ぎスライド部材または免震皿自体に設けられた上下繋ぎスライド部分によって掛かり合い繋がれ、それと交差する方向に、中間免震皿と下部免震皿とが、(平行する対辺同士で)上下繋ぎスライド部材・部分によって掛かり合い繋がれることによって、上部免震皿と中間免震皿と下部免震皿とが相互に係合(掛かり合う)連結されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
In the triple seismic isolation plate / sliding bearing using the upper isolation plate, the intermediate isolation plate and the lower isolation plate according to claim 35 or claim 36,
The upper base isolation plate and the intermediate base isolation plate are connected to each other by the upper and lower connecting slide members (at the opposite sides) or the upper and lower connecting slides provided on the base isolation plate itself. The upper and lower seismic isolation plates are interlinked with the upper and lower seismic isolation plates by connecting the upper and lower seismic isolation plates to each other by the upper and lower sliding slides / parts. A seismic isolation device / sliding bearing characterized by being connected to each other, and a seismic isolation structure.
請求項35項または請求項36項記載の上部免震皿と中間免震皿と下部免震皿による三重免震皿免震装置・滑り支承において、
上部免震皿と中間免震皿とが、(平行する対辺同士で)引掛け部(または引掛かり部)を有する上下繋ぎスライド部材、または引掛け部(または引掛かり部)が免震皿自体に設けられた上下繋ぎスライド部分が、免震皿に設けられた引掛かり部(または引掛け部)と掛かり合うことによって繋がれ、それと交差する方向に、中間免震皿と下部免震皿とが、(平行する対辺同士で)引掛け部(または引掛かり部)を有する上下繋ぎスライド部材、または引掛け部(または引掛かり部)が免震皿自体に設けられた上下繋ぎスライド部分が、免震皿に設けられた引掛かり部(または引掛け部)と掛かり合うことによって、上部免震皿と中間免震皿と下部免震皿とが相互に係合連結されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
In the triple seismic isolation plate / sliding bearing using the upper isolation plate, the intermediate isolation plate and the lower isolation plate according to claim 35 or claim 36,
The upper and lower isolation plates are parallel to each other, and the upper and lower connecting slide members having the hooks (or hooks) or the hooks (or hooks) are the base plates themselves. The upper and lower connecting slide parts are connected by engaging with the hook part (or hook part) provided on the base plate, and in the direction intersecting with it, the intermediate base plate and the lower base plate However, an upper and lower connecting slide member having a hooking portion (or a hooking portion) (on opposite sides parallel to each other), or an upper and lower connecting slide portion where the hooking portion (or the hooking portion) is provided on the seismic isolation plate itself, The upper base plate, the intermediate base plate and the lower base plate are engaged and connected to each other by engaging with a hook (or hook) provided on the base plate. Seismic isolation devices and sliding bearings Structure.
請求項35項または請求項36項記載の免震装置・滑り支承において、
中間免震皿が複数個あって、それらの中間免震皿が、(平行する対辺同士で)上下繋ぎスライド部材または免震皿自体に設けられた上下繋ぎスライド部分によって相互に掛かり合い繋がれ、順次係合連結されてゆくことにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 35 or claim 36,
There are a plurality of intermediate isolation plates, and these intermediate isolation plates are connected to each other by the vertical connection slide member (on the opposite sides) or the vertical connection slide part provided on the isolation plate itself, A seismic isolation device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure formed by being sequentially engaged and connected.
請求項35項または請求項36項記載の免震装置・滑り支承において、
中間免震皿が複数個あって、それらの中間免震皿が、(平行する対辺同士で)引掛け部(または引掛かり部)を有する上下繋ぎスライド部材、または引掛け部(または引掛かり部)が免震皿自体に設けられた上下繋ぎスライド部分が、免震皿に設けられた引掛かり部(または引掛け部)と掛かり合うことによって相互に掛かり合い繋がれ、順次係合連結されてゆくことにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
(6) 上下繋ぎスライド部材・部分
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 35 or claim 36,
There are a plurality of intermediate seismic isolation plates, and these intermediate seismic isolation plates are vertically connected slide members or hooking portions (or hooking portions) having hooking portions (or hooking portions). ) Are connected to each other by engaging the hook part (or hook part) provided on the seismic isolation plate and the upper and lower connecting slide parts provided on the base isolation plate itself. A seismic isolation device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure characterized by being constructed by sliding.
(6) Top / bottom slide member / part
請求項37項から請求項38−2項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
上下繋ぎスライド部材または上下繋ぎスライド部分と免震皿との接触部分にボールもしくはローラー等の転動体または低摩擦材を設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.2. 中間滑り部持ち二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
4.2.1. 中間滑り部(一重)
4.2.1.1. 中間滑り部
In the seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 37 to 38-2,
A seismic isolation device / sliding bearing characterized by comprising a rolling element such as a ball or a roller or a low friction material at the contact portion between the top / bottom slide member or the top / bottom slide part and the base plate. Seismic isolation structure.
4.2. Double (or more than double) seismic isolation plate with intermediate sliding part, sliding support
4.2.1. Intermediate sliding part (single)
4.2.1.1. Intermediate sliding part
請求項35項から請求項38−3項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
重なる免震皿間に、中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)が挟み込まれ、
また、免震皿と中間滑り部との間にローラー・ボール(ベアリング)が挟み込まれる場合もあって、構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.2.1.2. 中間滑り部(すべり型)
In the seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 35 to 38-3,
An intermediate sliding part or roller ball (bearing) with an intermediate sliding part or roller ball (bearing) is sandwiched between overlapping seismic isolation plates,
Also, there may be a roller ball (bearing) sandwiched between the seismic isolation plate and the intermediate sliding part, and the seismic isolation device / sliding support, and the seismic isolation structure formed thereby .
4.2.1.2. Intermediate sliding part (slip type)
請求項39項記載の免震装置・滑り支承において、
一個もしくは複数(全部でもよい)の中間滑り部は、この中間滑り部を挟む上側免震皿の滑り面部と同曲率または接する曲率の凸型と、この中間滑り部を挟む下側免震皿の滑り面部と同曲率または接する曲率の凸型とが合体した形状の中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部とからなり、また、免震皿と中間滑り部との間にローラー・ボール(ベアリング)が挟み込まれる場合もあって、構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.2.1.2.1. 中間滑り部(平面状、凹型球面状免震皿)
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 39,
One or a plurality (or all) of the intermediate sliding portion may have a convex shape having the same curvature as or in contact with the sliding surface portion of the upper seismic isolation plate sandwiching the intermediate sliding portion, and the lower seismic isolation plate sandwiching the intermediate sliding portion. It consists of an intermediate sliding part with a shape that is combined with a convex part of the same curvature as or in contact with the sliding surface part, or an intermediate sliding part with a roller ball (bearing), and between the seismic isolation plate and the intermediate sliding part. A seismic isolation device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure formed by a roller ball (bearing).
4.2.1.2.1. Intermediate sliding part (planar, concave spherical base plate)
請求項39項記載の免震装置・滑り支承において、
一個もしくは複数(全部でもよい)の中間滑り部は、下向きの平面状または凹型の球面状等の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面状または凹型の球面状等の滑り面部を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれ、上側免震皿の滑り面部と同曲率または接する曲率の凸型と、この中間滑り部を挟む下側免震皿の滑り面部と同曲率または接する曲率の凸型とが合体した形状の中間滑り部とからなり、また、免震皿と中間滑り部との間にローラー・ボール(ベアリング)が挟み込まれる場合もあって、構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.2.1.2.2. 中間滑り部(平面状、円柱谷面状免震皿)
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 39,
One or a plurality (or all) of the intermediate sliding portions have an upper base plate having a sliding surface portion such as a downward flat surface or a concave spherical surface, and a sliding surface portion such as an upward flat surface or a concave spherical surface. The same as the sliding surface of the lower seismic isolation plate and the lower seismic isolation plate sandwiched between these upper and lower seismic isolation plates and having the same curvature as or in contact with the sliding surface of the upper seismic isolation plate. It consists of an intermediate sliding part with a shape that combines the curvature or the convex shape of the curvature that touches it, and a roller ball (bearing) may be sandwiched between the base isolation plate and the intermediate sliding part. Seismic isolation devices, sliding bearings, and seismic isolation structures.
4.2.1.2.2. Intermediate sliding part (planar, cylindrical valley surface seismic isolation plate)
請求項39項記載の免震装置・滑り支承において、
一個もしくは複数(全部でもよい)の中間滑り部は、下向きの平面状または円柱谷面状等の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面状または円柱谷面状等の滑り面部を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれ、上側免震皿の滑り面部と同曲率または接する曲率の凸型と、この中間滑り部を挟む下側免震皿の滑り面部と同曲率または接する曲率の凸型とが合体した形状の中間滑り部とからなり、また、免震皿と中間滑り部との間にローラー・ボール(ベアリング)が挟み込まれる場合もあって、構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.2.1.2.3. 中間滑り部(平面状、すり鉢状免震皿)
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 39,
One or a plurality of (or all) intermediate sliding portions may have an upper seismic isolation plate having a sliding surface portion such as a downward planar shape or a cylindrical valley surface shape, and a sliding surface portion such as an upward planar shape or a cylindrical valley surface shape. The same as the sliding surface of the lower seismic isolation plate and the lower seismic isolation plate sandwiched between these upper and lower seismic isolation plates and having the same curvature as or in contact with the sliding surface of the upper seismic isolation plate. It consists of an intermediate sliding part with a shape that combines the curvature or the convex shape of the curvature that touches it, and a roller ball (bearing) may be sandwiched between the base isolation plate and the intermediate sliding part. Seismic isolation devices, sliding bearings, and seismic isolation structures.
4.2.1.2.3. Intermediate sliding part (planar, mortar-shaped base plate)
請求項39項記載の免震装置・滑り支承において、
一個もしくは複数(全部でもよい)の中間滑り部は、下向きの平面状またはすり鉢状等の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面状またはすり鉢状等の滑り面部を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれ、上側免震皿の滑り面部と接する曲率の凸型と、この中間滑り部を挟む下側免震皿の滑り面部と接する曲率の凸型とが合体した形状の中間滑り部とからなり、また、免震皿と中間滑り部との間にローラー・ボール(ベアリング)が挟み込まれる場合もあって、構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.2.1.2.4. 中間滑り部(平面状、V字谷面状免震皿)
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 39,
One or a plurality (or all) of the intermediate sliding parts may be an upper seismic isolation plate having a sliding surface portion such as a downward flat surface or a mortar shape, and a lower seismic isolation having a sliding surface portion such as an upward flat surface or a mortar shape. The convex shape of the curvature that touches the sliding surface portion of the upper seismic isolation plate and the convex shape of the curvature that touches the sliding surface portion of the lower seismic isolation plate that sandwiches the intermediate sliding portion are combined. A seismic isolation device characterized in that it is composed of an intermediate sliding part of the shape, and a roller ball (bearing) may be sandwiched between the base isolation plate and the intermediate sliding part. Sliding bearing and seismic isolation structure.
4.2.1.2.4. Intermediate sliding part (planar, V-shaped valley-shaped base plate)
請求項39項記載の免震装置・滑り支承において、
一個もしくは複数(全部でもよい)の中間滑り部は、下向きの平面状またはV字谷面状等の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面状またはV字谷面状等の滑り面部を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれ、上側免震皿の滑り面部と接する曲率の凸型と、この中間滑り部を挟む下側免震皿の滑り面部と接する曲率の凸型とが合体した形状の中間滑り部とからなり、また、免震皿と中間滑り部との間にローラー・ボール(ベアリング)が挟み込まれる場合もあって、構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.2.1.2.5. 中間滑り部(凹型免震皿と接する曲率をもった中間滑り部)
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 39,
One or a plurality of (or all) intermediate sliding portions may be an upper seismic isolation plate having a sliding surface portion such as a downward planar shape or a V-shaped valley surface, and a sliding surface portion such as an upward planar shape or a V-shaped valley surface shape. Lower seismic isolation plate having a convex shape of curvature that touches the sliding surface portion of the upper seismic isolation plate and curvature that touches the sliding surface portion of the lower seismic isolation plate sandwiching this intermediate sliding portion It is composed of an intermediate sliding part with a shape that combines with the convex shape of the roller, and it is also configured such that a roller ball (bearing) may be sandwiched between the base isolation plate and the intermediate sliding part Seismic isolation devices, sliding bearings, and seismic isolation structures.
4.2.1.2.5. Intermediate sliding part (intermediate sliding part with curvature in contact with concave seismic isolation plate)
請求項43項または請求項44項に記載のすり鉢またはV字谷面状等の免震皿からなる免震装置・滑り支承において、
すり鉢またはV字谷面状等の底が、免震皿に挟まれた中間滑り部と同曲率の形状をなしており、すり鉢またはV字谷面状等はそれに接する形で形成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.2.1.3. 中間滑り部(転がり型)
4.2.1.3.1. 中間滑り部(平面状、凹型球面状免震皿)
In the seismic isolation device / sliding bearing comprising the mortar according to claim 43 or claim 44 or a seismic isolation dish such as a V-shaped valley surface,
The bottom of the mortar or V-shaped valley surface has the same curvature as the intermediate sliding part sandwiched between the seismic isolation plates, and the mortar or V-shaped valley surface is formed in contact with it. Seismic isolation device, sliding bearing, and seismic isolation structure.
4.2.1.3. Intermediate sliding part (rolling type)
4.2.1.3.1. Intermediate sliding part (planar, concave spherical base plate)
請求項39項記載の免震装置・滑り支承において、
下向きの平面状または凹型の球面状の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面状または凹型の球面状の滑り面部を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれたボールとからなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.2.1.3.2. 中間滑り部(平面状、すり鉢状免震皿)
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 39,
An upper seismic isolation plate having a downward flat or concave spherical sliding surface portion, a lower seismic isolation plate having an upward planar or concave spherical sliding surface portion, and sandwiched between these seismic isolation plates A seismic isolation device / sliding bearing characterized by comprising a ball, and a seismic isolation structure.
4.2.1.3.2. Intermediate sliding part (planar, mortar-shaped seismic isolation plate)
請求項39項記載の免震装置・滑り支承において、
下向きの平面状またはすり鉢状等の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面状またはすり鉢状等の滑り面部を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれたボールとからなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 39,
An upper seismic isolation plate having a sliding surface portion such as a downward planar shape or a mortar shape, a lower seismic isolation plate having a sliding surface portion such as an upward planar shape or a mortar shape, and a ball sandwiched between these seismic isolation plates, A seismic isolation device / sliding bearing characterized by comprising a seismic isolation structure.
前請求項記載のすり鉢状の免震皿からなる免震装置・滑り支承において、
すり鉢等の底が、ボールと同曲率の球面状であり、すり鉢はそれに接する形で形成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.2.1.3.3. 中間滑り部(平面状、円柱谷面状免震皿)
In the seismic isolation device / sliding bearing comprising the mortar-shaped seismic isolation plate described in the previous claim,
A seismic isolation device / sliding bearing and a base isolation structure characterized by the bottom of a mortar or the like having a spherical shape with the same curvature as the ball, and the mortar formed in contact with the mortar.
4.2.1.3.3. Intermediate sliding part (planar, cylindrical valley surface seismic isolation plate)
請求項39項記載の免震装置・滑り支承において、
下向きの平面状または円柱谷面状の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面状または円柱谷面状の滑り面部を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれたローラー(またはボール)とからなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.2.1.3.4. 中間滑り部(平面状、V字谷面状免震皿)
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 39,
An upper seismic isolation plate having a downward flat or cylindrical valley surface sliding surface part, a lower seismic isolation plate having an upward planar or cylindrical valley surface sliding surface part, and sandwiched between these seismic isolation plates A seismic isolation device / sliding bearing characterized by comprising a roller (or ball) and a seismic isolation structure.
4.2.1.3.4. Intermediate sliding part (planar, V-shaped valley-shaped base plate)
請求項39項記載の免震装置・滑り支承において、
下向きの平面状またはV字谷面状の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面状またはV字谷面状の滑り面部を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれたローラー(またはボール)とからなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 39,
An upper seismic isolation plate having a downward planar or V-shaped valley-like sliding surface portion, a lower isolation plate having an upward planar or V-shaped valley-like sliding surface portion, and sandwiched between these isolation plates Seismic isolation device / sliding support characterized by comprising a roller (or ball) and a base isolation structure.
前請求項記載のV字谷面状の免震皿からなる免震装置・滑り支承において、
V字谷面の底が、免震皿に挟まれたローラー(またはボール)と同曲率の形状をなしており、V字谷面はそれに接する形で形成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.2.1.4. 中間滑り部(転がりすべり中間型)
(1) 回転抑制型
In the seismic isolation device / sliding bearing comprising the V-shaped valley-shaped seismic isolation plate described in the previous claim,
The base of the V-shaped valley surface has the same curvature as the roller (or ball) sandwiched between the seismic isolation plates, and the V-shaped valley surface is formed in contact with it. Equipment, sliding bearing, and seismic isolation structure.
4.2.1.4. Intermediate sliding part (rolling and sliding intermediate type)
(1) Anti-rotation type
請求項39項から請求項51項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
一個もしくは複数(全部でもよい)の中間滑り部はローラー・ボール(ベアリング)と、このローラー・ボール(ベアリング)をもったすべり部分とによって構成され、
すべり部分が、ローラー・ボール(ベアリング)の回転を抑制するように、すべり部分とローラー・ボール(ベアリング)との接触面の摩擦が大きくなるように構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
(2) 摩擦回転併用型
In the seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 39 to 51,
One or a plurality (or all) of the intermediate sliding portion is composed of a roller ball (bearing) and a sliding portion having the roller ball (bearing).
The seismic isolation device is characterized in that the sliding portion is configured to increase the friction of the contact surface between the sliding portion and the roller ball (bearing) so as to suppress the rotation of the roller ball (bearing).・ Slide bearings and seismic isolation structures.
(2) Friction rotation combined type
請求項39項から請求項52項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
一個もしくは複数(全部でもよい)の中間滑り部はローラー・ボール(ベアリング)と、このローラー・ボール(ベアリング)をもったすべり部分とによって構成され、
すべり部分とローラー・ボール(ベアリング)の両方とが免震皿にほぼ均等に接するように構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.2.2. 二重中間滑り部
In the seismic isolation device and sliding bearing according to any one of claims 39 to 52,
One or a plurality (or all) of the intermediate sliding portion is composed of a roller ball (bearing) and a sliding portion having the roller ball (bearing).
A seismic isolation device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure, characterized in that both the sliding portion and the roller ball (bearing) are in contact with the base isolation plate almost evenly.
4.2.2. Double intermediate sliding part
請求項39項から請求項53項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
一個もしくは複数(全部でもよい)の中間滑り部は、第一中間滑り部と第二中間滑り部とに分かれ、
上側または下側免震皿のどちらか一方の平面状または凹型滑り面部と同曲率または接する曲率の凸型滑り面部をもち、且つその凸型の反対部は凸(または凹)型球面状滑り面部をもつ第一中間滑り部と、
その反対部の凸(または凹)型球面状滑り面部と同一球面率の凹(または凸)型球面状滑り面部をもち、且つその凹(または凸)型の反対部は、上側または下側免震皿のもう一方の平面状または凹型滑り面部と同曲率または接する曲率の凸型滑り面部をもつ第二中間滑り部とからなり、
この第一中間滑り部及び第二中間滑り部とが、互いに同一球面率の球面状滑り面部同士で重なりあう形で、上側及び下側免震皿に挟みこまれることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.2.3. 三重中間滑り部
The seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 39 to 53,
One or more (or all) intermediate sliding portions are divided into a first intermediate sliding portion and a second intermediate sliding portion,
It has a convex sliding surface portion with the same curvature as or in contact with the flat or concave sliding surface portion of either the upper or lower base plate, and the opposite portion of the convex shape is a convex (or concave) spherical sliding surface portion. A first intermediate sliding portion having
It has a concave (or convex) spherical sliding surface portion of the same spherical ratio as the convex (or concave) spherical sliding surface portion of the opposite portion, and the opposite portion of the concave (or convex) shape is upper or lower A second intermediate sliding portion having a convex sliding surface portion of the same curvature as or in contact with the other flat or concave sliding surface portion of the shaker,
The first intermediate sliding portion and the second intermediate sliding portion are configured by being sandwiched between upper and lower seismic isolation plates in a shape in which spherical sliding surface portions having the same spherical ratio overlap each other. Characteristic seismic isolation device, sliding bearing, and seismic isolation structure.
4.2.3. Triple intermediate sliding part
請求項39項から請求項53項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
一個もしくは複数(全部でもよい)の中間滑り部は、第一中間滑り部と第二中間滑り部と第三中間滑り部とに分かれ、
上側または下側免震皿のどちらか一方の平面状または凹型滑り面部と同曲率または接する曲率の凸型滑り面部をもち、且つその凸型の反対部は凹(または凸)型球面状滑り面部をもつ第一中間滑り部と、
その反対部の凹(または凸)型球面状滑り面部と同一球面率の凸(または凹)型球面状滑り面部をもち、且つその凸(または凹)型の反対部は凸(または凹)型球面状滑り面部をもつ第二中間滑り部と、
その反対部の凸(または凹)型球面状滑り面部と同一球面率の凹(または凸)型球面状滑り面部をもち、且つその凹(または凸)型の反対部は、上側または下側免震皿のもう一方の平面状または凹型滑り面部と同曲率または接する曲率の凸型滑り面部をもつ第三中間滑り部とからなり、
この第一中間滑り部、第二中間滑り部及び第三中間滑り部とが、それぞれ互いに同一球面率の球面状滑り面部同士で重なりあう形で、上側及び下側免震皿に挟みこまれることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.2.4. 復元バネ付き中間滑り部持ち二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
The seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 39 to 53,
One or a plurality of (or all) intermediate sliding portions are divided into a first intermediate sliding portion, a second intermediate sliding portion, and a third intermediate sliding portion,
It has a convex sliding surface portion with the same curvature as or in contact with the flat or concave sliding surface portion of either the upper or lower seismic isolation plate, and the opposite portion of the convex shape is a concave (or convex) spherical sliding surface portion. A first intermediate sliding portion having
It has a convex (or concave) spherical sliding surface portion having the same spherical ratio as the concave (or convex) spherical sliding surface portion of the opposite portion, and the opposite portion of the convex (or concave) shape is a convex (or concave) shape. A second intermediate sliding portion having a spherical sliding surface portion;
It has a concave (or convex) spherical sliding surface portion of the same spherical ratio as the convex (or concave) spherical sliding surface portion of the opposite portion, and the opposite portion of the concave (or convex) shape is upper or lower A third intermediate sliding portion having a convex sliding surface portion having the same curvature as or in contact with the other planar or concave sliding surface portion of the shaker,
The first intermediate sliding portion, the second intermediate sliding portion, and the third intermediate sliding portion are sandwiched between the upper and lower seismic isolation plates so that the spherical sliding surfaces having the same spherical ratio overlap each other. A seismic isolation device / sliding bearing characterized by comprising a seismic isolation structure.
4.2.4. Intermediate sliding part with restoring spring Double (or more) base isolation plate isolation device / sliding bearing
請求項39項から請求項55項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部または保持器と、上側免震皿、下側免震皿とが、バネ・ゴム・磁石等で繋がれることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.2.5. ローラー・ボール(ベアリング)入り二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
The seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 39 to 55,
An intermediate sliding part or cage with an intermediate sliding part or a roller ball (bearing), and an upper seismic isolation plate and a lower seismic isolation plate are connected by a spring, rubber, magnet, etc. A seismic isolation device / sliding bearing characterized by a seismic isolation structure.
4.2.5. Double (or more) base isolation plates with roller balls (bearings)
請求項35項から請求項56項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
上部免震皿と、単数または複数の中間免震皿と、下部免震皿とが重なり合う各層の間に、ローラー・ボール(ベアリング)が挟まれることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.3. 平面状また円柱谷面状またV字谷面状重層免震皿(上下繋ぎスライド部分持ち)
57. In the seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 35 to 56,
Seismic isolation characterized by comprising a roller ball (bearing) between each layer where the upper base isolation plate, one or more intermediate base isolation plates, and the lower base isolation plate overlap Equipment, sliding bearing, and seismic isolation structure.
4.3. Flat or cylindrical valley surface or V-shaped valley surface layered seismic isolation plate (up and down with sliding part)
請求項35項から請求項57項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
免震皿が複数個あって、それらの免震皿が、(平行する対辺同士で)免震皿自体に設けられた上下繋ぎスライド部分によって相互に繋がれ、順次連結されてゆき、
下向きの平面状または円柱谷面状またはV字谷面状等の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面状または円柱谷面状またはV字谷面状等の滑り面部を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれたローラー等の転動体または中間滑り部(すべり部材)とによって構成される一層が、
一層単位ごとにローラー等の転動体または中間滑り部(すべり部材)の進行方向が変わるように、免震皿が3層の時は、互いに直交方向になるように、免震皿が3層以上の時は、交差角度の総合計が180度になるように、
免震皿が重ねられて(下の一層の上側免震皿は、上の一層の下側免震皿をも兼ねる場合もあり)、
その重層によって、あらゆる方向からの地震等の水平力に免震するように構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
In the seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 35 to 57,
There are a plurality of seismic isolation plates, and these seismic isolation plates are connected to each other by the upper and lower connecting slides provided on the seismic isolation plates themselves (in parallel to each other), and sequentially connected.
Upper seismic isolation plate having a sliding surface portion such as a downward planar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape, and a lower side having a sliding surface portion such as an upward planar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape A layer composed of a base plate and rolling elements such as rollers sandwiched between these base plates or an intermediate sliding part (slip member)
When there are 3 layers of seismic isolation plates so that the moving direction of rolling elements such as rollers or intermediate sliding parts (sliding members) changes for each layer, 3 or more layers of seismic isolation plates so that they are perpendicular to each other When, so that the total crossing angle is 180 degrees,
The base isolation plates are stacked (the lower upper isolation plate in the lower layer may double as the lower upper isolation plate in the upper layer)
A seismic isolation device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure by which it is configured to be isolated from horizontal forces such as earthquakes from all directions.
請求項35項から請求項57項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
免震皿が複数個あって、それらの免震皿が、(平行する対辺同士で)免震皿自体に設けられた引掛け部(または引掛かり部)からなる上下繋ぎスライド部分が、上下に重なり合う免震皿に設けられた引掛かり部(または引掛け部)と掛かり合うことによって、相互に繋がれ、順次連結されてゆき、
下向きの平面状または円柱谷面状またはV字谷面状等の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面状または円柱谷面状またはV字谷面状等の滑り面部を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれたローラー等の転動体または中間滑り部(すべり部材)とによって構成される一層が、
一層単位ごとにローラー等の転動体または中間滑り部(すべり部材)の進行方向が変わるように、免震皿が3層の時は、互いに直交方向になるように、免震皿が3層以上の時は、交差角度の総合計が180度になるように、
免震皿が重ねられて(下の一層の上側免震皿は、上の一層の下側免震皿をも兼ねる場合もあり)、
その重層によって、あらゆる方向からの地震等の水平力に免震するように構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
(6) 上下繋ぎスライド部分
In the seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 35 to 57,
There are a number of seismic isolation plates, and these seismic isolation plates are located on the top and bottom of the upper and lower sliding slide parts (or hooks) provided on the seismic isolation plate itself. By engaging with the hooking part (or hooking part) provided on the overlapping seismic isolation plates, they are connected to each other and are sequentially connected.
Upper seismic isolation plate having a sliding surface portion such as a downward planar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape, and a lower side having a sliding surface portion such as an upward planar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape A layer composed of a base plate and rolling elements such as rollers sandwiched between these base plates or an intermediate sliding part (slip member)
When there are 3 layers of seismic isolation plates so that the moving direction of rolling elements such as rollers or intermediate sliding parts (sliding members) changes for each layer, 3 or more layers of seismic isolation plates so that they are perpendicular to each other When, so that the total crossing angle is 180 degrees,
The base isolation plates are stacked (the lower upper isolation plate in the lower layer may double as the lower upper isolation plate in the upper layer)
A seismic isolation device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure by which it is configured to be isolated from horizontal forces such as earthquakes from all directions.
(6) Top / bottom slide part
請求項58−2項記載の免震装置・滑り支承において、
上下繋ぎスライド部分と免震皿との接触部分にボールもしくはローラー等の転動体または低摩擦材を設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
(7) ローラー複数型
1) V字谷面状
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 58-2,
A seismic isolation device / sliding bearing characterized by providing rolling elements such as balls or rollers or a low friction material at the contact portion between the top and bottom slide part and the base isolation plate, and the base isolation structure thereby body.
(7) Multiple roller type
1) V-shaped valley
請求項58項または請求項58−3項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
下向きのV字谷面状等の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きのV字谷面状等の滑り面部を有する下側免震皿とが、複数個のV字谷面状等の滑り面部を持ち、この滑り面部にローラー等の転動体または中間滑り部(すべり部材)を挟むことにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
2) 平面状または円柱谷面状またはV字谷面状
In the seismic isolation device and sliding bearing according to any one of claims 58 and 58-3,
An upper seismic isolation plate having a sliding surface portion such as a downward V-shaped valley surface and a lower seismic isolation plate having a sliding surface portion such as an upward V-shaped valley surface have a plurality of V-shaped valley surface shapes, etc. A seismic isolation device, a sliding support, and a seismic isolation structure having a sliding surface portion, and configured by sandwiching a rolling element such as a roller or an intermediate sliding portion (sliding member) between the sliding surface portion.
2) Flat or cylindrical valley or V-shaped valley
請求項58項または請求項58−3項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
下向きの平面状または円柱谷面状またはV字谷面状等の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの平面状または円柱谷面状またはV字谷面状等の滑り面部を有する下側免震皿と、これらの免震皿に挟まれた複数個のローラー等の転動体または中間滑り部(すべり部材)とによって構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
3) V字谷面状+中央部平面状
In the seismic isolation device and sliding bearing according to any one of claims 58 and 58-3,
Upper seismic isolation plate having a sliding surface portion such as a downward planar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape, and a lower side having a sliding surface portion such as an upward planar shape, a cylindrical valley surface shape, or a V-shaped valley surface shape A seismic isolation device / sliding bearing characterized by comprising a base isolation plate and a plurality of rolling elements such as rollers or intermediate sliding parts (sliding members) sandwiched between the base isolation plates, and Seismic isolation structure.
3) V-shaped valley surface + central flat surface
請求項60項に記載の免震装置・滑り支承において、
上側免震皿及び下側免震皿のV字谷面状の滑り面部の中央部(谷の底部)が平面状であることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4) V字谷面状+中央部接線円柱谷面状
In the seismic isolation device and sliding bearing according to claim 60,
A seismic isolation device / sliding bearing, characterized in that the center part (bottom part of the valley) of the V-shaped valley-like sliding surface part of the upper and lower isolation plates is a flat surface; The seismic isolation structure.
4) V-shaped valley surface + center tangent cylindrical valley surface
請求項60項に記載の免震装置・滑り支承において、
上側免震皿及び下側免震皿のV字谷面状の滑り面部の中央部(谷の底部)がV字谷面状に接線形状をなす円柱谷面状であることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
5) 円柱谷面状+中間部免震皿
In the seismic isolation device and sliding bearing according to claim 60,
The center part (bottom part of the valley) of the V-shaped valley-like sliding surface part of the upper and lower isolation plates is a cylindrical valley surface that is tangential to the V-shaped valley surface. Seismic isolation devices, sliding bearings, and seismic isolation structures.
5) Cylindrical valley surface + middle base isolation plate
下向きの円柱谷面状の滑り面部を有する上側免震皿と、上向きの円柱谷面状の滑り面部を有する下側免震皿と、その上側免震皿と下側免震皿との間に中間部免震皿を挟み、この中間部免震皿と上側免震皿と下側免震皿との間に、複数個のローラー等の転動体を挟むことによって構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
(8) ローラー歯車持ち型
Between the upper base isolation plate having the downward cylindrical valley surface-like sliding surface portion, the lower base isolation plate having the upward cylindrical valley surface-like sliding surface portion, and between the upper and lower base isolation plates It is characterized in that it is configured by sandwiching a rolling element such as a plurality of rollers between the intermediate base isolation plate, the upper base isolation plate and the lower base isolation plate. Seismic isolation devices, sliding bearings, and seismic isolation structures.
(8) Roller gear holding type
請求項35項から請求項60−2項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
滑り面部のローラー転がり面にラックを、ローラーの周囲にそのラックと噛合う歯(歯車)を設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
(9) ローラー溝持ち型
In the seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 35 to 60-2,
A seismic isolation device, a sliding support, and a seismic isolation structure formed by providing a rack on the roller rolling surface of the sliding surface and providing teeth (gears) that mesh with the rack around the roller. .
(9) Roller groove holding type
請求項35項から請求項60−3項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、 ローラーと滑り面部のローラー転がり面とのどちらか一方に溝を、他方にその溝に入る凸部を設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.4. シールまた防塵カバー付き二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承
The seismic isolation device / sliding bearing according to any one of claims 35 to 60-3, wherein a groove is provided in one of the roller and the roller rolling surface of the sliding surface portion, and the groove is provided in the other. A seismic isolation device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure formed by providing a convex portion.
4.4. Double (or more) seismic isolator / slide bearing with seal or dust cover
請求項35項から請求項60−4項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
二重(または二重以上の)免震皿の側面の周囲が、防塵カバーまたは中小地震程度の揺れを許容するシールで密閉されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.5. 重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承の滑り部の改良
4.5.1. 中間滑り部
In the seismic isolation device and sliding bearing according to any one of claims 35 to 60-4,
The seismic isolation device / sliding bearing, characterized by a double (or more than double) seismic isolation plate that is sealed with a dust-proof cover or a seal that allows shaking of a level of small and medium earthquakes Seismic isolation structure.
4.5. Improvement of the sliding part of the gravity recovery type single seismic isolation plate and sliding bearing
4.5.1. Intermediate sliding part
球面またはすり鉢状または円柱谷面状またはV字谷面状等の凹型滑り面部を有する免震皿と、
この免震皿の凹型滑り面部と同一球面率または接する曲率の凸型滑り面部をもち、この凸型滑り面部の反対部に凹(または凸)型球面状滑り面部を有する中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部または保持器と、
この中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部または保持器の凹(または凸)型球面状滑り面部と同一球面率の凸(または凹)型球面状滑り面部をもつ滑り部とからなり、
中間滑り部が、免震皿と滑り部との間に挟み込まれ、
かつ、免震皿と滑り部のうち、一方を免震される構造体に、もう一方を、免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.5.2. 二重中間滑り部
A base-isolated dish having a concave sliding surface portion such as a spherical surface, a mortar shape, a cylindrical valley surface shape or a V-shaped valley surface shape;
An intermediate sliding portion or roller having a convex sliding surface portion having the same spherical curvature as or in contact with the concave sliding surface portion of the base plate, and having a concave (or convex) spherical sliding surface portion on the opposite side of the convex sliding surface portion. An intermediate slide or cage with balls (bearings);
This intermediate sliding portion or the intermediate sliding portion having a roller ball (bearing) or a sliding portion having a convex (or concave) spherical sliding surface portion having the same spherical ratio as the concave (or convex) spherical sliding surface portion of the cage. And consist of
The intermediate sliding part is sandwiched between the seismic isolation plate and the sliding part,
And, one of the seismic isolation plate and the sliding portion is provided by providing a structure to be isolated, and the other is provided to a structure that supports the structure to be isolated. Seismic devices, sliding bearings, and seismic isolation structures.
4.5.2. Double intermediate sliding part
球面またはすり鉢状または円柱谷面状またはV字谷面状等の凹型滑り面部を有する免震皿と、
この免震皿の凹型滑り面部と同一球面率または接する曲率の凸型滑り面部をもち、この凸型滑り面部の反対部に凹(または凸)型球面状滑り面部を有する第二中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった第二中間滑り部と、この反対部の凹(または凸)型球面状滑り面部と同一球面率の凸(または凹)型球面状滑り面部をもち、この凸(または凹)型球面状滑り面部の反対部は凹(または凸)型球面状滑り面部をもつ第一中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった第一中間滑り部と、
この第一中間滑り部のこの凹(または凸)型球面状滑り面部と同一球面率の凸(または凹)型球面状滑り面部をもつ滑り部とからなり、
この第一中間滑り部及び第二中間滑り部とが、互いに同一球面率の球面状滑り面部同士で重なりあう形で、免震皿と滑り部との間に挟み込まれ、
かつ、免震皿と滑り部のうち、一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.6. 滑り部垂直変位吸収型の重力復元型一重免震皿免震装置・滑り支承
A base-isolated dish having a concave sliding surface portion such as a spherical surface, a mortar shape, a cylindrical valley surface shape or a V-shaped valley surface shape;
A second intermediate sliding portion having a convex sliding surface portion having the same spherical surface ratio or a curvature contacting with the concave sliding surface portion of the base plate, and having a concave (or convex) spherical sliding surface portion on the opposite side of the convex sliding surface portion or It has a second intermediate sliding part with a roller ball (bearing) and a convex (or concave) spherical sliding surface part of the same spherical surface as the concave (or convex) spherical sliding surface part of this opposite part. The opposite part of the (or concave) type spherical sliding surface part is a first intermediate sliding part with a concave (or convex) type spherical sliding surface part or a first intermediate sliding part with a roller ball (bearing), and
This concave (or convex) spherical sliding surface portion of the first intermediate sliding portion and a sliding portion having a convex (or concave) spherical sliding surface portion of the same spherical ratio,
The first intermediate sliding portion and the second intermediate sliding portion are sandwiched between the seismic isolation plate and the sliding portion in a shape in which the spherical sliding surfaces having the same spherical ratio overlap each other,
In addition, the seismic isolation plate is configured by providing one of the seismic isolation plate and the sliding portion on a structure that is isolated from the other and a structure that supports the structure that is isolated from the other. Equipment, sliding bearing, and seismic isolation structure.
4.6. Gravity restoration type single seismic isolation plate seismic isolation device and sliding bearing
凹型滑り面部を有する免震皿と、その凹型滑り面部を滑走しうる滑り部とを有し、
滑り部を挿入する筒の中に、バネ・ゴム・磁石等が挿入され、筒外に滑り部が突き出る形で構成され、
かつ、前記免震皿と滑り部を挿入する筒のうち、どちらか一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.7. 縁切り型垂直変位吸収重力復元型免震装置・滑り支承
A seismic isolation plate having a concave sliding surface portion, and a sliding portion capable of sliding on the concave sliding surface portion,
A spring, rubber, magnet, etc. are inserted into the cylinder where the sliding part is inserted, and the sliding part protrudes outside the cylinder.
And it is comprised by providing in the structure which supports the structure to which a seismic isolation is carried out in the structure in which either one is segregated among the cylinder which inserts the said seismic isolation plate and a sliding part. Seismic isolation devices, sliding bearings, and seismic isolation structures.
4.7. Edge-cutting vertical displacement absorbing gravity recovery type seismic isolation device, sliding bearing
凹型滑り面部を有する免震皿と、その凹型滑り面部を滑走しうるローラー・ボール(ベアリング)または滑り部とからなり、
前記免震皿とローラー・ボール(ベアリング)または滑り部のどちらか一方が、
垂直方向はスライドし、水平方向は拘束されているスライド装置によって、
免震される構造体に繋がれ、もう一方が免震される構造体を支持する構造体に、
設けられることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
4.8. 新重力復元型免震装置
It consists of a base-isolated dish having a concave sliding surface part, and a roller ball (bearing) or sliding part that can slide on the concave sliding surface part,
Either the seismic isolation plate and the roller ball (bearing) or sliding part,
By a sliding device that slides vertically and is restrained horizontally,
To the structure that supports the structure that is connected to the structure to be isolated and the other is isolated,
A seismic isolation device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure formed by being provided.
4.8. New gravity recovery type seismic isolation device
免震される構造体から吊材等で吊された重りが、免震される構造体を支持する構造体または基礎に設けられた挿入口を経由して、その下に設置されることにより構成されてなることを特徴とする免震復元装置、またそれによる免震構造体。A structure in which a weight suspended from a structure to be seismically isolated is suspended under a structure that supports the structure to be seismically isolated or an insertion port provided in the foundation. A seismic isolation device characterized by being made, and a seismic isolation structure thereby. 前請求項記載の免震装置において、
重りと挿入口との間に、バネ(空気バネ含む)・ゴム・磁石等を付加してなることを特徴とする免震復元装置、またそれによる免震構造体。
In the seismic isolation device described in the preceding claim,
A seismic isolation device characterized by adding a spring (including an air spring), rubber, magnet, etc. between the weight and the insertion slot, and a seismic isolation structure using the same.
請求項66項または請求項67項記載の免震復元装置において、重りまたは吊材またはこれらの延長物に、それを固定する装置が設置されることにより、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とが固定されるように構成されてなることを特徴とする免震装置、またそれによる免震構造体。68. The seismic isolation restoration device according to claim 66 or claim 67, wherein the structure to be seismically isolated is isolated by installing a device for fixing the weight or the suspension material or an extension thereof. A seismic isolation device characterized by being configured to be fixed to a structure that supports the structural body. 請求項66項から請求項68項のいずれか1項に記載の免震構造体において、併用する滑り支承としては、転がり支承、すべり支承であることを特徴とする免震構造体。
4.9. 端部立上り部付転がり支承・すべり支承
The seismic isolation structure according to any one of claims 66 to 68, wherein the sliding bearing used in combination is a rolling bearing or a sliding bearing.
4.9. Rolling and sliding bearings with rising edge
請求項1項から請求項68−2項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承において、
免震皿の滑り部の端部に立上り部を設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
5.共振のない免震装置と運動方程式とプログラム
5.1. 共振のない免震装置とその運動方程式
5.1.1.3. 運動方程式から設計された共振のない滑り型免震装置と共振のある滑り型免震装置(記号説明は 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)
5.1.1.3.1. 共振のない滑り型免震装置
(1) 直線勾配型復元滑り支承
1) 直接法
In the seismic isolation device and the sliding bearing according to any one of claims 1 to 68-2,
A seismic isolation device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure formed by providing a rising portion at the end of the sliding portion of the base isolation plate.
5). Non-resonant seismic isolator, equations of motion and program
5.1. Seismic isolation device without resonance and its equation of motion
5.1.1.3. Sliding-type seismic isolation device without resonance and sliding-type seismic isolation device with resonance designed from equations of motion (see 5.3.0. And 5.1.3.1. For symbol explanation)
5.1.1.3.1. Sliding seismic isolation device without resonance
(1) Linear gradient type regenerative sliding bearing
1) Direct method
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、滑り面部の形状がすり鉢状もしくはV字谷面状である免震皿を持つことを特徴とする免震装置・滑り支承において、
運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)
d(dx/dt)/dt+(cosθ)^2・g{tanθ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dz/dt)/dt
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(radian)より
d(dx/dt)/dt+g{θ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dz/dt)/dt
また、速度比例型ダンパーのある場合
d(dx/dt)/dt+(cosθ)^2・g{tanθ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}+C/m・dx/dt=-d(dz/dt)/dt
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(radian)より
d(dx/dt)/dt+g{θ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}+C/m・dx/dt=-d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、
+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなり、残留変位のない復元を考えるとθ≧μが満たされてなることを特徴とする、
すり鉢状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、もしくは、V字谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
2) 等価線形化法
It is provided between a structure to be seismically isolated and a structure that supports the structure to be seismically isolated, and has a seismic isolation plate in which the shape of the sliding surface portion is a mortar shape or a V-shaped valley surface shape. In seismic isolation devices and sliding bearings,
Equation of motion (For explanation of symbols, see 5.3.0. And 5.1.3.1.)
d (dx / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 ・ g {tanθ ・ sign (x) + μ ・ sign (dx / dt)} =-d (dz / dt) / dt
When θ is small, from (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (radian)
d (dx / dt) / dt + g {θ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} =-d (dz / dt) / dt
If there is a speed proportional damper
d (dx / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 ・ g {tanθ ・ sign (x) + μ ・ sign (dx / dt)} + C / m ・ dx / dt = -d (dz / dt) / dt
When θ is small, from (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (radian)
d (dx / dt) / dt + g {θ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} + C / m · dx / dt = -d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, instead of + C / m · dx / dt,
Designed by structural analysis by adding + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt), etc., and θ ≧ μ must be satisfied when considering restoration without residual displacement Characterized by
Seismic isolation device / sliding bearing consisting of a seismic isolation plate having a mortar-shaped sliding surface, or a seismic isolation device / sliding support consisting of a seismic isolation plate having a V-shaped valley-like sliding surface, and a seismic isolation structure thereby .
2) Equivalent linearization method
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、滑り面部の形状がすり鉢状もしくはV字谷面状である免震皿を持つことを特徴とする免震装置・滑り支承において、
運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)
d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
Ke≒(π^2/8)・mg・tanθ/|x|
Ke=(cosθ)^2・mg・tanθ/|x|≒mg・tanθ/|x|≒mg・θ/|x|
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
Ce=(cosθ)^2・mg・μ/|dx/dt|≒mg・μ/|dx/dt|
また、速度比例型ダンパーのある場合
d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、
+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなり、残留変位のない復元を考えるとθ≧μが満たされてなることを特徴とする、
すり鉢状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、もしくは、V字谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
(2) 重り復元型免震装置
1) 直接法
It is provided between a structure to be seismically isolated and a structure that supports the structure to be seismically isolated, and has a seismic isolation plate in which the shape of the sliding surface portion is a mortar shape or a V-shaped valley surface shape. In seismic isolation devices and sliding bearings,
Equation of motion (For explanation of symbols, see 5.3.0. And 5.1.3.1.)
d (dx / dt) /dt+Ke/m.x+Ce/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Ke ≒ (π ^ 2/8) · mg · tanθ / | x |
Ke = (cosθ) ^ 2 · mg · tanθ / | x | ≒ mg · tanθ / | x | ≒ mg · θ / | x |
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
Ce = (cosθ) ^ 2 · mg · μ / | dx / dt | ≒ mg · μ / | dx / dt |
If there is a speed proportional damper
d (dx / dt) /dt+Ke/m.x+Ce/m.dx/dt+C/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, instead of + C / m · dx / dt,
Designed by structural analysis by adding + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt), etc., and θ ≧ μ must be satisfied when considering restoration without residual displacement Characterized by
Seismic isolation device / sliding bearing consisting of a seismic isolation plate having a mortar-shaped sliding surface, or a seismic isolation device / sliding support consisting of a seismic isolation plate having a V-shaped valley-like sliding surface, and a seismic isolation structure thereby .
(2) Weight recovery type seismic isolation device
1) Direct method
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、復元手段が、免震される構造体から吊材等で吊された重りであることを特徴とする免震装置において、
運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)
d(dx/dt)/dt+M/m・g・sign(x)+μg・sign(dx/dt)=-d(dz/dt)/dt
また、速度比例型ダンパーのある場合
d(dx/dt)/dt+M/m・g・sign(x)+μg・sign(dx/dt)+C/m・dx/dt=-d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、
+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなり、残留変位のない復元を考えるとM/m≧μが満たされてなることを特徴とする、
重り復元型免震装置(4.8.参照)、またそれによる免震構造体。
2) 等価線形化法
It is provided between the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated, and the restoring means is a weight suspended from the structure to be isolated by a suspension material, etc. In the seismic isolation device
Equation of motion (For explanation of symbols, see 5.3.0. And 5.1.3.1.)
d (dx / dt) /dt+M/m.g.sign (x) +. mu.g.sign (dx / dt) =-d (dz / dt) / dt
If there is a speed proportional damper
d (dx / dt) /dt+M/m.g.sign (x) +. mu.g.sign (dx / dt) + C / m.dx / dt = -d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, instead of + C / m · dx / dt,
It is designed by structural analysis by adding + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt), and M / m ≧ μ is satisfied when considering restoration without residual displacement. It is characterized by
Weight recovery type seismic isolation device (see 4.8) and seismic isolation structure.
2) Equivalent linearization method
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、復元手段が、免震される構造体から吊材等で吊された重りであることを特徴とする免震装置において、
運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)
d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
Ke≒(π^2/8)・mg・M/m/|x|
Ke=mg・M/m/|x|
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
Ce=mg・μ/|dx/dt|
また、速度比例型ダンパーのある場合
d(dx/dt)/dt+Ke/m・x+Ce/m・dx/dt+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、
+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなり、残留変位のない復元を考えるとM/m≧μが満たされてなることを特徴とする、
重り復元型免震装置(4.8.参照)、またそれによる免震構造体。
5.1.1.3.2. 共振のある滑り型免震装置
(1) 凹型球面・円柱谷面復元型免震装置・滑り支承
1) 直接法
It is provided between the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated, and the restoring means is a weight suspended from the structure to be isolated by a suspension material, etc. In the seismic isolation device
Equation of motion (For explanation of symbols, see 5.3.0. And 5.1.3.1.)
d (dx / dt) /dt+Ke/m.x+Ce/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Ke ≒ (π ^ 2/8) ・ mg ・ M / m / | x |
Ke = mg ・ M / m / | x |
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
Ce = mg · μ / | dx / dt |
If there is a speed proportional damper
d (dx / dt) /dt+Ke/m.x+Ce/m.dx/dt+C/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, instead of + C / m · dx / dt,
It is designed by structural analysis by adding + C / m · (dx / dt) ^ 2 · sign (dx / dt), and M / m ≧ μ is satisfied when considering restoration without residual displacement. It is characterized by
Weight recovery type seismic isolation device (see 4.8) and seismic isolation structure.
5.1.1.3.2. Sliding seismic isolation device with resonance
(1) Concave spherical surface, cylindrical valley surface restoration type seismic isolation device, sliding bearing
1) Direct method
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、滑り面部の形状が凹型球面状もしくは円柱谷面状である免震皿を持つことを特徴とする免震装置・滑り支承において、
運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)
d(dx/dt)/dt+g/R・x+μg・sign(dx/dt)=-d(dz/dt)/dt
また、速度比例型ダンパーのある場合
d(dx/dt)/dt+g/R・x+μg・sign(dx/dt)+C/m・dx/dt=-d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、
+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする、
凹型球面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、もしくは、円柱谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
2) 等価線形化法
It is provided between the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated, and has a base plate having a concave spherical surface or a cylindrical valley surface. In seismic isolation devices and sliding bearings,
Equation of motion (For explanation of symbols, see 5.3.0. And 5.1.3.1.)
d (dx / dt) / dt + g / R · x + μg · sign (dx / dt) =-d (dz / dt) / dt
If there is a speed proportional damper
d (dx / dt) /dt+g/R.x+.mu.g.sign (dx / dt) + C / m.dx / dt = -d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, instead of + C / m · dx / dt,
It is designed by structural analysis by adding + C / m ・ (dx / dt) ^ 2 ・ sign (dx / dt) etc.,
Seismic isolation device / sliding bearing consisting of a seismic isolation plate having a concave spherical sliding surface part, or seismic isolation device / sliding support consisting of a seismic isolation plate having a cylindrical valley surface-like sliding surface part, and a seismic isolation structure thereby .
2) Equivalent linearization method
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、滑り面部の形状が凹型球面状もしくは円柱谷面状である免震皿を持つことを特徴とする免震装置・滑り支承において、
運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)
d(dx/dt)/dt+g/R・x+Ce/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
Ce=mg・μ/|dx/dt|
また、速度比例型ダンパーのある場合
d(dx/dt)/dt+g/R・x+Ce/m・dx/dt+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、
+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする、
凹型球面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、もしくは、円柱谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
(2) 滑り支承+バネ型復元装置
1) 直接法
It is provided between the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated, and has a base plate having a concave spherical surface or a cylindrical valley surface. In seismic isolation devices and sliding bearings,
Equation of motion (For explanation of symbols, see 5.3.0. And 5.1.3.1.)
d (dx / dt) /dt+g/R.x+Ce/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
Ce = mg · μ / | dx / dt |
If there is a speed proportional damper
d (dx / dt) /dt+g/R.x+Ce/m.dx/dt+C/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, instead of + C / m · dx / dt,
It is designed by structural analysis by adding + C / m ・ (dx / dt) ^ 2 ・ sign (dx / dt) etc.,
Seismic isolation device / sliding bearing consisting of a seismic isolation plate having a concave spherical sliding surface part, or seismic isolation device / sliding support consisting of a seismic isolation plate having a cylindrical valley surface-like sliding surface part, and a seismic isolation structure thereby .
(2) Sliding bearing + spring type restoration device
1) Direct method
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた滑り支承と復元手段がバネであることを特徴とする免震装置において、
運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)
d(dx/dt)/dt+K/m・x+μg・sign(dx/dt)=−d(dz/dt)/dt
また、速度比例型ダンパーのある場合
d(dx/dt)/dt+K/m・x+μg・sign(dx/dt)+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、
+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする、
滑り支承とバネ型復元装置とからなる免震装置、またそれによる免震構造体。
2) 等価線形化法
In the seismic isolation device, wherein the sliding support and the restoring means provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated are springs,
Equation of motion (For explanation of symbols, see 5.3.0. And 5.1.3.1.)
d (dx / dt) / dt + K / m · x + μg · sign (dx / dt) = − d (dz / dt) / dt
If there is a speed proportional damper
d (dx / dt) /dt+K/m.x+.mu.g.sign (dx / dt) + C / m.dx / dt = -d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, instead of + C / m · dx / dt,
It is designed by structural analysis by adding + C / m ・ (dx / dt) ^ 2 ・ sign (dx / dt) etc.,
A seismic isolation device consisting of a sliding bearing and a spring-type restoration device, and a seismic isolation structure.
2) Equivalent linearization method
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた滑り支承と復元手段がバネであることを特徴とする免震装置において、
運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)
d(dx/dt)/dt+K/m・x+Ce/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
Ce≒(4/π)・mg・μ/|dx/dt|
Ce=mg・μ/|dx/dt|
また、速度比例型ダンパーのある場合
d(dx/dt)/dt+K/m・x+Ce/m・dx/dt+C/m・dx/dt=−d(dz/dt)/dt
というように減衰項を加え、速度二乗比例型では、+C/m・dx/dt に代わりに、
+C/m・(dx/dt)^2・sign(dx/dt) を加えること等
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする、
滑り支承とバネ型復元装置とからなる免震装置、またそれによる免震構造体。
5.2. 解析プログラムによる共振のない滑り型免震装置
5.2.1. Runge-Kutta法
In the seismic isolation device, wherein the sliding support and the restoring means provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated are springs,
Equation of motion (For explanation of symbols, see 5.3.0. And 5.1.3.1.)
d (dx / dt) /dt+K/m.x+Ce/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
Ce ≒ (4 / π) ・ mg ・ μ / | dx / dt |
Ce = mg · μ / | dx / dt |
If there is a speed proportional damper
d (dx / dt) /dt+K/m.x+Ce/m.dx/dt+C/m.dx/dt=-d (dz / dt) / dt
In the velocity square proportional type, instead of + C / m · dx / dt,
It is designed by structural analysis by adding + C / m ・ (dx / dt) ^ 2 ・ sign (dx / dt) etc.,
A seismic isolation device consisting of a sliding bearing and a spring-type restoration device, and a seismic isolation structure.
5.2. Sliding seismic isolation device without resonance by analysis program
5.2.1. Runge-Kutta method
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた、免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体において、請求項69項から請求項76項のいずれか1項に記載の運動方程式を使用し、以下の解析プログラムのフローチャートに従い、
(1) 初期化を行い、
(2) 入力データ及び出力先ファイルを設定し、
(3) 設定した入力データを読み込み、
(4) 動作判別式を計算して耐震状態か免震状態かを判別し、
(5) 各質点の運動方程式として、連立2階微分方程式を設定し(耐震状態と免震状態とで運動方程式は異なる)、
(6) (5)の連立2階微分方程式をRunge-Kutta法で解き、
(7) 加速度、速度、変位応答値を計算し、
(8) 必要に応じて誤差を処理し、
(9) 計算結果を出力することによって、
構造解析することにより設計されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
A seismic isolation device / sliding support provided between a structure to be seismically isolated and a structure supporting the structure to be seismic isolated, or a seismic isolation structure by the seismic isolation device, claims 69 to 69. Using the equation of motion described in any one of the paragraphs 76, according to the flowchart of the following analysis program,
(1) Perform initialization,
(2) Set the input data and output destination file,
(3) Read the set input data,
(4) Calculate the motion discriminant to determine whether it is seismic or seismic isolated,
(5) A simultaneous second-order differential equation is set as the equation of motion for each mass point (the equations of motion differ between seismic and seismic isolation states)
(6) Solve the simultaneous second-order differential equation of (5) with the Runge-Kutta method,
(7) Calculate acceleration, velocity, displacement response value,
(8) Handle errors as necessary,
(9) By outputting the calculation result,
A seismic isolation device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure characterized by being designed by structural analysis.
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体において、
以下の解析プログラムのフローチャート(記号については5.2.1.1.変数/定数一覧参照)に従い、
(1) 初期化を行い、
(2) 入出力ファイルを設定し、
(3) 入力データ(地動加速度データ等)を読み込み、
(4) 次のような動作判別式を計算して運動方程式選択の分岐をおこない、
1) 耐震(静止)状態の時
免震状態となると判別された場合は、免震状態の運動方程式を処理する過程へ移行し、耐震状態のままと判別された場合は、耐震状態の運動方程式を処理する過程を再び経由し、
2) 免震状態の時
耐震状態となると判別された場合は、耐震状態の運動方程式を処理する過程へ移行し、免震状態のままと判別された場合は、免震状態の運動方程式を処理する過程を再び経由し、
(5) 動作判別式により免震装置が機能しない場合と免震装置が機能する場合の2つの場合に分かれ、運動方程式から質点数ごとにそれぞれ次のような連立2階微分方程式を設定し、
1) 1質点の場合
免震装置が機能しない状態
dx/dt=0
d(dx/dt)/dt=0
免震装置が機能する状態
dx/dt=V
d(dx/dt)/dt=-MM1*G*SSC^2*(MU*sgn(V)+SS*sgn(x))/MM1-DDY
2) 2質点の場合
免震装置が機能しない状態
dx/dt=0
d(x2)/dt=V2
d(dx/dt)/dt=0
d(d(x2)/dt)/dt=(-C2*V2-KK2*x2)/MM2-d(dx/dt)/dt-DDY
免震装置が機能する状態
dx/dt=V
d(x2)/dt=V2
d(dx/dt)/dt =-SSC^2*(MU*sgn(V)+SS*sgn(x))*G*(MM1+MM2)/MM1
+(C2*V2+KK2*x2)/MM1-DDY
d(d(x2)/dt)/dt=(-C2*V2−KK2*x2)/MM2-d(dx/dt)/dt-DDY
3) 3質点の場合
免震装置が機能しない状態
dx/dt=0
d(x2)/dt=V2
d(x3)/dt=V3
d(dx/dt)/dt=0
d(d(x2)/dt)/dt=(-C2*V2-KK2*x2+C3*(V3-V2)+KK3*(x3-x2))/MM2
-d(dx/dt)/dt-DDY
d(d(x3)/dt)/dt=(-C3*(V3-V2)-KK3*(x3-x2))/MM3-d(dx/dt)/dt-DDY
免震装置が機能する状態
Figure 2005240817
4) n質点の場合
免震装置が機能しない状態
Figure 2005240817
免震装置が機能する状態
Figure 2005240817
(6) 連立2階微分方程式をRunge-Kutta法で解き、
(7) 加速度/速度/変位応答を計算し、
(8) 必要に応じて誤差を処理し、
(9) 結果出力することによって、
構造解析することにより設計されてなることを特徴とする、
すり鉢状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、もしくは、V字谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、もしくは、重り復元型免震装置、またそれによる免震構造体。
5.2.2. Wilsonθ法
In the seismic isolation device / sliding support provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated,
In accordance with the flowchart of the following analysis program (see 5.2.1.1. Variable / constant list for symbols),
(1) Perform initialization,
(2) Set the input / output file,
(3) Read input data (such as ground acceleration data)
(4) Calculate the following motion discriminant and branch the equation of motion selection,
1) If it is determined that the seismic isolation state is in the seismic (stationary) state, the process proceeds to the process of processing the seismic isolation motion equation. Again through the process of processing
2) If the seismic isolation state is determined to be seismic, move to the process of processing the seismic motion equation, and if it is determined to remain seismic, the seismic motion equation is processed. Go through the process again,
(5) According to the motion discriminant, the seismic isolation device does not function and the seismic isolation device functions. It is divided into the following two simultaneous differential equations for each number of mass points from the equation of motion.
1) In the case of 1 mass point, the seismic isolation device does not function
dx / dt = 0
d (dx / dt) / dt = 0
State in which the seismic isolation device functions
dx / dt = V
d (dx / dt) / dt = -MM1 * G * SSC ^ 2 * (MU * sgn (V) + SS * sgn (x)) / MM1-DDY
2) In the case of 2 mass points, the seismic isolation device does not function
dx / dt = 0
d (x2) / dt = V2
d (dx / dt) / dt = 0
d (d (x2) / dt) / dt = (-C2 * V2-KK2 * x2) / MM2-d (dx / dt) / dt-DDY
State in which the seismic isolation device functions
dx / dt = V
d (x2) / dt = V2
d (dx / dt) / dt = -SSC ^ 2 * (MU * sgn (V) + SS * sgn (x)) * G * (MM1 + MM2) / MM1
+ (C2 * V2 + KK2 * x2) / MM1-DDY
d (d (x2) / dt) / dt = (-C2 * V2-−KK2 * x2) / MM2-d (dx / dt) / dt-DDY
3) In the case of 3 mass points, the seismic isolation device does not function
dx / dt = 0
d (x2) / dt = V2
d (x3) / dt = V3
d (dx / dt) / dt = 0
d (d (x2) / dt) / dt = (-C2 * V2-KK2 * x2 + C3 * (V3-V2) + KK3 * (x3-x2)) / MM2
-d (dx / dt) / dt-DDY
d (d (x3) / dt) / dt = (-C3 * (V3-V2) -KK3 * (x3-x2)) / MM3-d (dx / dt) / dt-DDY
State in which the seismic isolation device functions
Figure 2005240817
4) In the case of n mass points, the seismic isolation device does not function
Figure 2005240817
State in which the seismic isolation device functions
Figure 2005240817
(6) Solve simultaneous second-order differential equations by Runge-Kutta method,
(7) Calculate acceleration / velocity / displacement response,
(8) Handle errors as necessary,
(9) By outputting the result,
Designed by structural analysis,
Seismic isolation device / sliding bearing consisting of a base-isolated dish with a mortar-shaped sliding surface part The device and also the seismic isolation structure.
5.2.2. Wilson θ method
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた、免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体において(記号について5.2.2.2. 変数/定数一覧参照)、 請求項70項、請求項72項、請求項74項、請求項76項のいずれか1項に記載の運動方程式を使用し、以下の解析プログラムのフローチャートに従い、
(1) 初期化を行い、
(2) 入力データ及び出力先ファイルを設定し、
(3) 時刻歴のループを設定し、
(4) 先読みのループを設定し、
(5) 等価バネ定数(KEQ)、等価減衰係数(CEQ)を計算し、
(6) (4)で設定されたループ により1巡目の処理か2巡目の処理かをチェックし、
(7) Wilson-θ法により、t+θDT時の変位を計算し、
(8) Wilson-θ法により、加速度/速度/変位応答を計算し、
(9) 必要に応じ誤差を処理し、(6)のループチェックにおいて1巡目の処理とされた場合は (4)へ戻り、2巡目の処理とされた場合には(10)へ進み、
(10)計算結果を出力することによって、
構造解析することにより設計されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
In the seismic isolation device / sliding support and the seismic isolation structure provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated (see 5.2.2.2. / Constant list), using the equation of motion according to any one of claims 70, 72, 74, and 76, according to the flowchart of the following analysis program,
(1) Perform initialization,
(2) Set the input data and output destination file,
(3) Set a time history loop,
(4) Set a prefetch loop,
(5) Calculate the equivalent spring constant (KEQ) and equivalent damping coefficient (CEQ)
(6) Check whether the first or second round of processing is performed according to the loop set in (4).
(7) Calculate displacement at t + θDT by Wilson-θ method,
(8) Calculate acceleration / velocity / displacement response by Wilson-θ method,
(9) If necessary, process the error, return to (4) if it is the first round of processing in the loop check of (6), and go to (10) if it is the second round of processing. ,
(10) By outputting the calculation result,
A seismic isolation device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure characterized by being designed by structural analysis.
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体において、
以下の解析プログラムのフローチャート(記号について5.2.2.2. 変数/定数一覧参照)
に従い、
(1) 初期化を行い、
(2) 入力データと出力ファイルを設定し、
(3) 時刻歴(M=2 TO NN)のループを設定し、
(4) 先読み(O=1 TO 2)のループを設定し、
(5) 1質点の場合
KEQ≒(PI^2/8)*EM(1,1)*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
KEQ=EM(1,1)*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
CEQ≒(4/PI)*EM(1,1)*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
CEQ=EM(1,1)*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
2質点の場合
KEQ≒(PI^2/8)*EM(2,2)*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
KEQ=EM(2,2)*G*SSC^2*SS*sgn(X0)/X0
CEQ≒(4/PI)*EM(2,2)*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
CEQ=EM(2,2)*G*SSC^2*MU*sgn(V0)/V0
を計算して、等価バネ定数(KEQ)、等価減衰係数(CEQ)を、V0とX0から求め、
(6) (4)で設定されたループにより1巡目の処理か2巡目の処理かをチェックし、
(7) Wilson-θ法により、t+θDT時の変位計算し、
(8) Wilson-θ法により、加速度/速度/変位応答の計算し、
(9) 必要に応じて誤差を処理し、
(6)のループチェックにおいて、1巡目の処理とされた場合は(4)へ戻り、2巡目の処理とされた場合には、(10)へ進み、
(10) 結果出力することによって、
構造解析することにより設計されてなることを特徴とする、
すり鉢状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、もしくは、V字谷面状の滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、もしくは、重り復元型免震装置、またそれによる免震構造体。
5.3. 直線勾配型復元滑り支承のすり鉢状とV字谷面状の運動方程式比較
5.3.1. V字谷面状の運動方程式
In the seismic isolation device / sliding support provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated,
Flow chart of the following analysis program (see 5.2.2.2. List of variables / constants for symbols)
in accordance with,
(1) Perform initialization,
(2) Set the input data and output file,
(3) Set a loop of time history (M = 2 TO NN)
(4) Set a look-ahead (O = 1 TO 2) loop,
(5) 1 mass point
KEQ ≒ (PI ^ 2/8) * EM (1,1) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
KEQ = EM (1,1) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
CEQ ≒ (4 / PI) * EM (1,1) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
CEQ = EM (1,1) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
In case of 2 mass points
KEQ ≒ (PI ^ 2/8) * EM (2,2) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
KEQ = EM (2,2) * G * SSC ^ 2 * SS * sgn (X0) / X0
CEQ ≒ (4 / PI) * EM (2,2) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
CEQ = EM (2,2) * G * SSC ^ 2 * MU * sgn (V0) / V0
Calculate the equivalent spring constant (KEQ) and equivalent damping coefficient (CEQ) from V0 and X0,
(6) Check whether the first or second round of processing is performed according to the loop set in (4).
(7) Displacement calculation at t + θDT by Wilson-θ method,
(8) Calculate acceleration / velocity / displacement response by Wilson-θ method,
(9) Handle errors as necessary,
In the loop check of (6), if it is the first round of processing, go back to (4), and if it is the second round of processing, go to (10),
(10) By outputting the result,
Designed by structural analysis,
Seismic isolation device / sliding bearing consisting of a base-isolated dish with a mortar-shaped sliding surface part The device and also the seismic isolation structure.
5.3. Comparison of equations of motion between a mortar-like shape and a V-shaped valley-like shape of a linear gradient type restored sliding bearing
5.3.1. V-shaped valley motion equation
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、滑り面部の形状がすり鉢状もしくはV字谷面状である免震皿を持つ免震滑り支承において、
連立運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.の記号一覧参照)
d(dx/dt)/dt +(cosθ)^2・g{tanθ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dqx/dt)/dt
d(dy/dt)/dt +(cosθ)^2・g{tanθ・sign(y)+μ・sign(dy/dt)}=-d(dqy/dt)/dt
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(radian)より
d(dx/dt)/dt +g{θ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}=-d(dqx/dt)/dt
d(dy/dt)/dt +g{θ・sign(y)+μ・sign(dy/dt)}=-d(dqy/dt)/dt
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震滑り支承、またそれによる免震構造体。
A base-isolated sliding bearing having a base-isolated plate that is provided between the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated, and the shape of the sliding surface is a mortar or V-shaped valley surface. In
Simultaneous equations of motion (For symbol explanations, see 5.3.0. And 5.1.3.1. List of symbols in Examples)
d (dx / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 ・ g {tanθ ・ sign (x) + μ ・ sign (dx / dt)} =-d (dqx / dt) / dt
d (dy / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 · g {tanθ · sign (y) + μ · sign (dy / dt)} = -d (dqy / dt) / dt
When θ is small, from (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (radian)
d (dx / dt) / dt + g {θ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} =-d (dqx / dt) / dt
d (dy / dt) / dt + g {θ · sign (y) + μ · sign (dy / dt)} =-d (dqy / dt) / dt
A base-isolated sliding bearing, and a base-isolated structure that is designed by analyzing the structure using
請求項80−2項の運動方程式において、ダンパーのある場合のもので、
ダンパーにより与えられる免震層での減衰係数をC とすると
速度比例型ダンパーのある場合、連立運動方程式
d(dx/dt)/dt +(cosθ)^2・g{tanθ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}+C/m・dx/dt=-d(dqx/dt)/dt
d(dy/dt)/dt +(cosθ)^2・g{tanθ・sign(y)+μ・sign(dy/dt)}+C/m・dy/dt=-d(dqy/dt)/dt
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(radian)より
d(dx/dt)/dt +g{θ・sign(x)+μ・sign(dx/dt)}+C/m・dx/dt=-d(dqx/dt)/dt
d(dy/dt)/dt +g{θ・sign(y)+μ・sign(dy/dt)}+C/m・dy/dt=-d(dqy/dt)/dt
速度二乗比例型ダンパーのある場合では、連立運動方程式
Figure 2005240817
また、請求項184−0項〜190項の速度比例型ダンパーのある場合、ダンパーにより与えられる免震層での減衰係数をCD とすると、連立運動方程式
Figure 2005240817
但し
π/2≦arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕<π [rad]の時
C=0
0<arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕≦π/2 [rad]の時
C=CD
また、請求項184−0項〜190項の速度二乗比例型ダンパーのある場合、連立運動方程式
Figure 2005240817
但し
π/2≦arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕<π [rad]の時
C=0
0<arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕≦π/2 [rad]の時
C=CD
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震滑り支承及びダンパー、またそれによる免震構造体。
5.3.2. すり鉢状の運動方程式
In the equation of motion of claim 80-2, with dampers,
Assuming that the damping coefficient in the seismic isolation layer given by the damper is C,
d (dx / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 · g {tanθ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} + C / m · dx / dt = -d (dqx / dt) / dt
d (dy / dt) / dt + (cosθ) ^ 2 · g {tanθ · sign (y) + μ · sign (dy / dt)} + C / m · dy / dt = -d (dqy / dt) / dt
When θ is small, from (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (radian)
d (dx / dt) / dt + g {θ · sign (x) + μ · sign (dx / dt)} + C / m · dx / dt = -d (dqx / dt) / dt
d (dy / dt) / dt + g {θ · sign (y) + μ · sign (dy / dt)} + C / m · dy / dt = -d (dqy / dt) / dt
If there is a velocity square proportional damper,
Figure 2005240817
Further, in the case of the speed proportional damper according to claims 184-0 to 190, if the damping coefficient in the seismic isolation layer given by the damper is CD, the simultaneous equation of motion
Figure 2005240817
However, π / 2 ≦ arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] <π [rad] C = 0
0 <arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] ≤π / 2 [rad] C = CD
Further, when there is a velocity square proportional type damper according to claims 184-0 to 190, simultaneous equations of motion are provided.
Figure 2005240817
However, π / 2 ≦ arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] <π [rad] C = 0
0 <arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] ≤π / 2 [rad] C = CD
A base-isolated sliding bearing and damper, which are designed by analyzing the structure by the above, and a base-isolated structure thereby.
5.3.2. Mortar-like equation of motion
請求項80−2項の運動方程式において、
Figure 2005240817
とすることによって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震滑り支承、またそれによる免震構造体。
In the equation of motion of claim 80-2,
Figure 2005240817
The seismic isolation sliding bearing, which is designed by structural analysis, and the seismic isolation structure thereby.
請求項80−3項の運動方程式において、ダンパーのある場合のもので、
ダンパーにより与えられる免震層での減衰係数をC とすると
速度比例型ダンパーのある場合、連立運動方程式
Figure 2005240817
速度二乗比例型ダンパーのある場合では、連立運動方程式
Figure 2005240817
また、請求項184−0項〜190項の速度比例型ダンパーのある場合、ダンパーにより与えられる免震層での減衰係数をCD とすると、連立運動方程式
Figure 2005240817
但し
π/2≦arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕<π [rad]の時
C=0
0<arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕≦π/2 [rad]の時
C=CD
また、請求項184−0項〜190項の速度二乗比例型ダンパーのある場合、連立運動方程式
Figure 2005240817
但し
π/2≦arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕<π [rad]の時
C=0
0<arccos〔(x・dx/dt+y・dy/dt)/{(x^2+y^2)・((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)}^0.5〕≦π/2 [rad]の時
C=CD
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震滑り支承及びダンパー、またそれによる免震構造体。
5.4. 簡易応答加速度式
5.4.1. 直線勾配型復元滑り支承をもった免震構造体の簡易応答加速度式
The equation of motion of claim 80-3, wherein there is a damper,
Assuming that the damping coefficient in the seismic isolation layer given by the damper is C,
Figure 2005240817
If there is a velocity square proportional damper,
Figure 2005240817
Further, in the case of the speed proportional damper according to claims 184-0 to 190, if the damping coefficient in the seismic isolation layer given by the damper is CD, the simultaneous equation of motion
Figure 2005240817
However, π / 2 ≦ arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] <π [rad] C = 0
0 <arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] ≤π / 2 [rad] C = CD
Further, when there is a velocity square proportional type damper according to claims 184-0 to 190, simultaneous equations of motion are provided.
Figure 2005240817
However, π / 2 ≦ arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] <π [rad] C = 0
0 <arccos [(x ・ dx / dt + y ・ dy / dt) / {(x ^ 2 + y ^ 2) ・ ((dx / dt) ^ 2 + (dy / dt) ^ 2)} ^ 0.5] ≤π / 2 [rad] C = CD
A base-isolated sliding bearing and damper, which are designed by analyzing the structure by the above, and a base-isolated structure thereby.
5.4. Simple response acceleration type
5.4.1. Simple response acceleration formula of base-isolated structure with linear gradient type restored sliding bearing
すり鉢状またV字谷面状の直線勾配型復元滑り支承と粘性ダンパーをもった免震構造体の最大応答加速度式(概算)、
A=α・{g・{θ+μ}+C・v/m}
A :最大応答加速度値 cm/s^2
g :重力加速度 981cm/s^2
θ :すり鉢状免震皿の勾配 radian
μ :免震皿の動摩擦係数
m :質点の質量
C :免震層のダンパーの粘性減衰係数
v :地震動最大加速度
α :免震される構造体の応答倍率
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震滑り支承、またそれによる免震構造体。
6.垂直免震装置
6.1. 滑り部垂直変位吸収型の垂直免震装置・滑り支承
Maximum response acceleration formula (approximate) for base-isolated structures with mortar-like or V-shaped valley-like straight-sloped restored sliding bearings and viscous dampers,
A = α · {g · {θ + μ} + C · v / m}
A: Maximum response acceleration value cm / s ^ 2
g: Gravity acceleration 981cm / s ^ 2
θ: Gradient of the mortar-shaped base plate radian
μ: Dynamic friction coefficient of base isolation plate m: Mass of mass C: Viscous damping coefficient of damper of base isolation layer v: Maximum acceleration of ground motion α: Designed by structural analysis by response magnification of structure to be isolated A seismically isolated sliding bearing characterized by that, and also a seismically isolated structure.
6). Vertical seismic isolation device
6.1. Sliding vertical displacement absorbing vertical seismic isolation device and sliding bearing
凹型滑り面部または平面型滑り面部を有する免震皿と当該免震皿の滑り面部を滑走しうる滑り部からなる免震装置・滑り支承において、
滑り部を挿入する筒の中に、バネ・ゴム・磁石等が挿入され、滑り部が下部に突き出る形で構成され、
かつ、前記免震皿と滑り部を挿入する筒のどちらか一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
6.2. 垂直免震付き引抜き防止装置(復元付き含む)
In the seismic isolation device / sliding support comprising a seismic isolation plate having a concave sliding surface or a planar sliding surface and a sliding part capable of sliding on the sliding surface of the seismic isolation plate,
A spring, rubber, magnet, etc. are inserted into the cylinder into which the sliding part is inserted, and the sliding part protrudes downward,
And, it is configured by providing either one of the seismic isolation plate or the cylinder for inserting the sliding portion in a structure that is isolated, and the other in a structure that supports the structure that is isolated. Characteristic seismic isolation device, sliding bearing, and seismic isolation structure.
6.2. Pull-out prevention device with vertical seismic isolation (including restoration)
上部スライド部材と下部スライド部材とが、互いに交差する方向に係合し、スライドできるように構成され、
かつ、上部スライド部材と免震される構造体の間、また、下部スライド部材と免震される構造体を支持する構造体との間の、片方または両方に、垂直方向に弾性のあるバネ(空気バネを含む)・ゴム・磁石等を設置し、
かつ、前記上部スライド部材を、免震される構造体に、下部スライド部材を、免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
6.3. 各層・各階ごとの垂直免震装置
The upper slide member and the lower slide member are configured to engage and slide in directions intersecting each other,
And a vertically elastic spring (one or both) between the upper slide member and the structure to be isolated, and between the lower slide member and the structure supporting the structure to be isolated ( (Including air springs), rubber, magnets, etc.
And the seismic isolation device / slip is characterized in that the upper slide member is provided on a structure to be isolated and the lower slide member is provided on a structure that supports the structure to be isolated. Support and seismic isolation structure.
6.3. Vertical seismic isolation device for each floor / floor
免震される構造体の基部に水平免震装置・滑り支承が装備され、
免震される構造体に、何階単位かの層単位、または階単位で、垂直免震装置が装備されることによりなることを特徴とする免震構造体。
6.4. 引張材による垂直免震装置
The base of the structure to be seismically isolated is equipped with a horizontal seismic isolation device and sliding bearing,
A base-isolated structure characterized in that the base-isolated device is equipped with a vertical base-isolation device in units of floors or floors.
6.4. Vertical seismic isolation device with tensile material
免震される構造体の柱または梁または基礎等の支持材から、三方向以上に、途中にバネ・ゴム・磁石等が設けられた引張材、またはバネ・ゴム・磁石等を使わない引張材を張り、
その引張材の他端を、免震される構造体を支持する構造体または基礎の、圧縮部材等により構成された多角形の頂点で支えることにより構成されてなることを特徴とする免震装置、またそれによる免震構造体。
7.免震による地震発電装置
Tensile material provided with springs, rubber, magnets, etc. in the middle of three or more directions from support materials such as pillars, beams, or foundations of the structure to be seismically isolated, or tension materials that do not use springs, rubber, magnets, etc. Stretch
A seismic isolation device characterized in that the other end of the tensile material is supported by a polygonal vertex composed of a compression member or the like of a structure or foundation that supports the structure to be isolated. And also the seismic isolation structure.
7). Seismic generator with seismic isolation
免震機構を使用して、地震により発電を行うことを特徴とする地震発電装置、またそれによる免震構造体。
7.1. 免震による地震発電装置
1) ピン型
A seismic power generation device characterized by generating power by an earthquake using a seismic isolation mechanism, and a seismic isolation structure using the same.
7.1. Seismic isolation system
1) Pin type
凹形状の挿入部と当該挿入部に挿入されたピンとを有し、挿入部とピンのうち、一方を免震される構造体または免震される重りに、もう一方を、免震される構造体を支持する構造体に設け、
地震時に、このピンが、凹形状の挿入部に沿って上がり下がりし、それに従って回転子が回転することにより、発電を行うように構成されてなることを特徴とする免震による地震発電装置、またそれによる免震構造体。
2) ラックと歯車型
A structure having a concave insertion portion and a pin inserted into the insertion portion, and one of the insertion portion and the pin being isolated from the structure or the weight being isolated from the other. Provided in the structure that supports the body,
In the event of an earthquake, this pin rises and falls along the concave insertion portion, and the rotor rotates accordingly, so that it is configured to generate electricity, and the seismic isolation device based on seismic isolation, The seismic isolation structure.
2) Rack and gear type
ラックと、ラックにより回転する歯車のうち、一方を免震される構造体または免震される重りに、もう一方を、免震される構造体を支持する構造体に設け、
地震時に、この歯車が、ラックによって回転し、その回転により、発電を行うように構成されてなることを特徴とする免震による地震発電装置、またそれによる免震構造体。
7.2. 地震発電装置型地震センサー
Of the rack and the gear rotated by the rack, one is provided in a structure that is isolated or a weight that is isolated, and the other is provided in a structure that supports the structure that is isolated.
A seismic isolation device and a seismic isolation structure using the seismic isolation device, wherein the gear is configured to rotate by a rack and generate power by the rotation of the gear during an earthquake.
7.2. Seismic sensor
請求項85項から請求項87項のいずれか1項に記載の免震による地震発電装置を使用して、センサーを構成してなることを特徴とする地震センサー、またそれによる免震構造体。
8.固定装置・ダンパー
8.0.1.3. 可撓部材型連結部材系固定装置
(1) 可撓部材型連結部材系固定装置
88. A seismic sensor comprising the seismic power generation apparatus using seismic isolation according to any one of claims 85 to 87, and a seismic isolation structure using the seismic sensor.
8). Fixing device and damper
8.0.1.3. Flexible member type connecting member system fixing device
(1) Flexible member type connecting member system fixing device
免震される構造体を支持する構造体または免震される構造体のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部ともう一方の構造体とを、前記固定装置の設置された構造体側に設けられた挿入口を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材で繋ぐことにより構成されてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体。
(2) 不可撓部材型連結部材系固定装置
The operation unit of the fixing device installed in one of the structure supporting the structure to be seismically isolated or the structure to be seismically isolated and the other structure are installed in the fixing device. A fixing device characterized by being connected by a flexible member such as a wire, a rope, or a cable through an insertion port provided on the structure side, and a seismic isolation structure using the fixing device.
(2) Inflexible type connecting member system fixing device
免震される構造体を支持する構造体または免震される構造体のいずれか一方の構造体に設置された固定装置の作動部ともう一方の構造体とを、ロッド材等の不可撓部材で繋ぐことにより構成されてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体。
8.1. 地震作動型固定装置
A non-flexible member such as a rod member is used to connect the working portion of the fixing device installed in one of the structure supporting the structure to be seismically isolated or the structure to be seismically isolated and the other structure. A fixing device characterized in that it is constituted by connecting with a seismic isolation structure, and a seismic isolation structure.
8.1. Seismically actuated fixing devices
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
地震加速度がある一定以上の大きさになると、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除するように構成されてなることを特徴とする地震作動型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.1.1. 剪断ピン型固定装置
In the fixing device that fixes the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated to prevent wind vibration,
The seismic operation type characterized in that the seismic acceleration type is configured to release the fixing between the structure to be isolated and the structure to support the structure to be isolated if the seismic acceleration exceeds a certain level. Fixing device and also seismic isolation structure.
8.1.1. Shear pin type fixing device
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを繋ぐ形で固定ピン等の係合部材が設置され、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して風揺れ等を防止する固定装置において、
地震時に、一定以上の地震力により固定ピン等の係合部材が折れるか切れるかすることにより、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除するように構成されてなることを特徴とする剪断ピン型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.1.2. 地震センサー(振幅)装置装備型固定装置
(1) 一般
An engaging member such as a fixing pin is installed to connect the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated to support the structure to be isolated and the structure to be isolated. In a fixing device that fixes the structure and prevents wind fluctuations,
In the event of an earthquake, the fixing member such as the fixing pin breaks or breaks due to a certain level of seismic force, so that the structure that supports the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated are released. A shear pin type fixing device characterized by comprising a seismic isolation structure.
8.1.2. Seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device
(1) General
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
重りとそれを定位置に戻すバネ・ゴム・磁石等からなる装置、もしくは、重り(滑り部)とそれを定位置に戻し且つそれが滑る球面・すり鉢型等の免震皿からなる装置、もしくは、重りとそれを振り子として支持する部材とからなる装置等の、地震力によってこの重りが振動する地震センサー振幅装置、
または電気式振動計等の地震センサー(地震センサー振幅装置および地震センサーを地震センサー(振幅)装置という)によって、
地震加速度がある一定以上の大きさになると、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除するように構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
In the fixing device that fixes the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated to prevent wind vibration,
A device consisting of a weight and a spring, rubber, magnet, etc. to return it to a fixed position, or a device consisting of a weight (sliding part) and a seismic isolation plate such as a spherical surface, a mortar type on which it returns to a fixed position and slides, or A seismic sensor amplitude device in which this weight vibrates due to seismic force, such as a device comprising a weight and a member that supports it as a pendulum,
Or by seismic sensors (earthquake sensor amplitude device and seismic sensor is called seismic sensor (amplitude) device) such as electric vibration meter,
A seismic sensor that is configured to release the fixation between the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated if the earthquake acceleration exceeds a certain level ( Amplitude) Equipment-equipped fixing device and also seismic isolation structure.
請求項92項記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置における重り(滑り部)とそれを定位置に戻し且つそれが滑るすり鉢型の免震皿からなる、地震力によってこの重りが振動する地震センサー振幅装置において、すり鉢勾配を、一定勾配のものとし、以下の式によって導き出されるθによって構成することを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
A≒(cosθ)^2・g・(tanθ+μ)
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(単位 radian)
A≒g・(θ+μ)
∴ θ≒A/g−μ
但し、
θ :地震センサー振幅装置のすり鉢型の免震皿のすり鉢勾配
μ :摩擦係数(すり鉢型の免震皿と重りとの摩擦係数)
A :解除時地震動加速度
g :重力加速度
(2) 地震発電装置による地震センサー装備型
The seismic sensor according to claim 92, comprising a weight (sliding portion) in the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device and a mortar-shaped seismic isolation plate on which the weight is returned to a fixed position and slides. A seismic sensor amplitude device-equipped fixing device characterized in that the mortar slope is a constant slope in the amplitude equipment, and is constituted by θ derived by the following equation, and a seismic isolation structure by the seismic structure.
A ≒ (cosθ) ^ 2 ・ g ・ (tanθ + μ)
When θ is small, (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (unit radian)
A ≒ g ・ (θ + μ)
∴ θ ≒ A / g−μ
However,
θ: Mortar gradient of the mortar-type seismic isolation plate of the seismic sensor amplitude device μ: Friction coefficient (coefficient of friction between the mortar-type seismic isolation plate and the weight)
A: Seismic acceleration at release g: Gravity acceleration
(2) Seismic sensor equipped type
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
地震加速度がある一定以上の大きさになると、請求項88項記載の地震センサーによって、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除するように構成されてなることを特徴とする地震センサー装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.1.2.1. 吊材切断型
In the fixing device that fixes the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated to prevent wind vibration,
The seismic sensor according to claim 88 is configured to release the seismic isolation structure and the structure supporting the seismic isolation structure when the seismic acceleration is greater than a certain level. A seismic sensor-equipped fixing device characterized by comprising a seismic isolation structure.
8.1.2.1. Hanging material cutting type
重りとそれを定位置に戻すバネ・ゴム・磁石等とからなる装置、もしくは、
重り(滑り部)とそれが滑ることにより定位置に戻る球面・すり鉢型等の免震皿とからなる装置、もしくは、
重りとそれを振り子として支持する部材とからなる装置等の、地震力によってこの重りが振動する地震センサー振幅装置、または電気式振動計等の地震センサー(地震センサー振幅装置および地震センサーを地震センサー(振幅)装置という)をもち、
この地震センサー振幅装置の重りまたはそれに連動された部材、または地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材に、刃が付き、その先に、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定する固定ピンを支えている吊材があり、
地震時にその加速度がある一定以上の大きさになると、
地震センサー振幅装置の重りの振幅が大きくなることによって、または地震センサーの指令からのモーターもしくは電磁石等の作動によって、その刃が、吊材に当たり、吊材を切断し、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定する固定ピンを解除するように構成されてなることを特徴とする吊材切断型地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.1.2.2. 間接方式(ロック解除型)
8.1.2.2.1. 基本形
A device consisting of a weight and a spring, rubber, magnet, etc. to return it to a fixed position, or
A device consisting of a weight (sliding part) and a spherical base, mortar-shaped seismic isolation plate, etc. that returns to a fixed position by sliding, or
Seismic sensor amplitude device in which this weight vibrates due to seismic force, such as a device consisting of a weight and a member that supports it as a pendulum, or an earthquake sensor such as an electric vibration meter (seismic sensor amplitude device and seismic sensor Amplitude) equipment)
This seismic sensor amplitude device weight or a member linked to it, or an operating member such as a motor or an electromagnet actuated by the seismic sensor has a blade, followed by a structure that is seismically isolated and a structure that is seismically isolated There is a suspension material that supports the fixing pin that fixes the structure that supports
If the acceleration is greater than a certain level during an earthquake,
When the amplitude of the weight of the seismic sensor amplitude device is increased, or by the operation of a motor or an electromagnet from the command of the seismic sensor, the blade hits the suspended material and cuts the suspended material,
Equipped with a hanging material cutting type seismic sensor (amplitude) device, which is configured to release a fixing pin that fixes a structure to be isolated and a structure that supports the structure to be isolated. Fixing device and also seismic isolation structure.
8.1.2.2. Indirect method (unlocked type)
8.1.2.2.1. Basic form
地震時以外は、固定装置の作動部をロックするロック部材が働いて固定装置がロックされることにより、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とが固定される風揺れ等を防止する固定装置において、
重りとそれを定位置に戻すバネ・ゴム等の弾性部材・磁石等からなる装置、
若しくは、重り(滑り部)とそれを定位置に戻し且つそれが滑る球面・すり鉢型等の凹型免震皿からなる装置、若しくは、重りとそれを振り子として支持する部材とからなる装置等の、地震力によってこの重りが振動する地震センサー振幅装置、または電気式振動計等の地震センサー(地震センサー振幅装置および地震センサーを地震センサー(振幅)装置という)をもち、
前記ロック部材と接続され、連動し、
地震時にその加速度がある一定以上の大きさになると、
地震センサー振幅装置の重りの振幅がある一定以上の大きさになり、重りにより直接、または重りに連動された部材によって、または地震センサーにより作動するモーター若しくは電磁石等の作動部材によって、
固定装置のロック部材が解除され、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定が解除されるように構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
Except during an earthquake, the locking member that locks the operating part of the fixing device works and the fixing device is locked, so that the structure that is to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated are fixed. In a fixing device that prevents wind fluctuations,
A device consisting of a weight, an elastic member such as a spring or rubber to return it to a fixed position, a magnet, etc.
Or, a device composed of a weight (sliding part) and a concave seismic isolation plate such as a spherical surface or a mortar that slides it back in place, or a device composed of a weight and a member that supports it as a pendulum, etc. With an earthquake sensor amplitude device that vibrates this weight due to seismic force, or an earthquake sensor such as an electric vibrometer (earthquake sensor amplitude device and earthquake sensor are called earthquake sensor (amplitude) devices),
Connected to and interlocked with the locking member,
If the acceleration is greater than a certain level during an earthquake,
The amplitude of the weight of the seismic sensor amplitude device becomes a certain magnitude or more, by a member linked directly to the weight or linked to the weight, or by an operating member such as a motor or an electromagnet operated by the earthquake sensor,
Seismic sensor (amplitude) characterized in that the lock member of the fixing device is released, and the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated are released. Equipment-equipped fixing device, and also seismic isolation structure.
固定ピンの挿入部と固定ピンのうち、一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、挿入部に固定ピンを挿入することによって固定し、地震時以外は、固定ピンに、固定ピンをロックするロック部材が働いて風揺れ等を防止する固定装置において、
重りとそれを定位置に戻すバネ・ゴム等の弾性部材、磁石等からなる装置、若しくは、重り(滑り部)及びそれを定位置に戻し且つそれが滑る球面・すり鉢型等の凹型免震皿からなる装置、若しくは、重りとそれを振り子として支持する部材とからなる装置等の、地震力によってこの重りが振動する地震センサー振幅装置、または電気式振動計等の地震センサー(地震センサー振幅装置および地震センサーを地震センサー(振幅)装置という)と、
前記ロック部材とが接続され、連動し、
地震時にその加速度がある一定以上の大きさになると、
地震センサー振幅装置の重りの振幅がある一定以上の大きさになり、重りにより直接、または重りに連動された部材によって、または地震センサーにより作動するモーター若しくは電磁石等の作動部材によって、
固定ピンのロック部材を外し、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定が解除されるように構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
Of the fixed pin insertion part and fixed pin, one is installed in the structure that is isolated, and the other is installed in the structure that supports the structure that is isolated. In a fixing device that fixes the structure that supports the body by inserting a fixing pin into the insertion part, and prevents a wind shake by a locking member that locks the fixing pin to the fixing pin except during an earthquake ,
A device comprising a weight and an elastic member such as a spring or rubber to return it to a fixed position, a magnet or the like, or a weight (sliding part) and a concave seismic isolation plate such as a spherical or mortar type that returns it to a fixed position and slides it Seismic sensor amplitude device in which this weight vibrates due to seismic force, or seismic sensor such as an electric vibrometer (such as seismic sensor amplitude device and Seismic sensor is called seismic sensor (amplitude) device),
The locking member is connected and interlocked,
If the acceleration is greater than a certain level during an earthquake,
The amplitude of the weight of the seismic sensor amplitude device becomes a certain magnitude or more, by a member linked directly to the weight or linked to the weight, or by an operating member such as a motor or an electromagnet operated by the earthquake sensor,
A seismic sensor (amplitude) device configured such that the lock member of the fixing pin is removed, and the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated are released. Equip-type fixing device and seismic isolation structure.
請求項95項または請求項96項記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置における重り(滑り部)とそれを定位置に戻し且つそれが滑るすり鉢型の免震皿からなる、地震力によってこの重りが振動する地震センサー振幅装置において、すり鉢勾配を、一定勾配のものとし、以下の式によって導き出されるθによって構成することを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
A≒(cosθ)^2・g・(tanθ+μ)
θが小さい場合、(cosθ)^2≒1、tanθ≒θ(単位 radian)
A≒g(θ+μ)
∴ θ≒A/g−μ
但し、
θ :地震センサー振幅装置のすり鉢型の免震皿のすり鉢勾配
μ :摩擦係数(すり鉢型の免震皿と重りとの摩擦係数)
A :解除時地震動加速度
g :重力加速度
1) ロック部材(ロックピン)方式
A weight (sliding portion) in the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to claim 95 or claim 96 and the weight by a seismic force comprising a mortar-shaped seismic isolation plate that returns it to a fixed position and slides it. In the seismic sensor amplitude device that vibrates, the mortar slope has a constant slope and is constituted by θ derived from the following equation, and the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device, and the seismic isolation structure thereby .
A ≒ (cosθ) ^ 2 ・ g ・ (tanθ + μ)
When θ is small, (cosθ) ^ 2 ≒ 1, tanθ ≒ θ (unit radian)
A ≒ g (θ + μ)
∴ θ ≒ A / g−μ
However,
θ: Mortar gradient of the mortar-type seismic isolation plate of the seismic sensor amplitude device μ: Friction coefficient (coefficient of friction between the mortar-type seismic isolation plate and the weight)
A: Seismic acceleration at release g: Gravity acceleration
1) Lock member (lock pin) method
請求項95項から請求項96−2項記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
固定装置の作動部にロック部材を係合させ、
固定装置の作動部のロックをなすように構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
2) ロック弁方式
In the seismic sensor (amplitude) device equipped fixing device according to claim 95 to claim 96-2,
Engage the locking member with the operating part of the fixing device,
A seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device characterized in that it is configured to lock the operating portion of the fixing device, and a seismic isolation structure thereby.
2) Lock valve method
請求項95項から請求項96−2項記載の、地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
筒中を、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材をもった固定装置の作動部を有し、
この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)を繋ぐ管(また筒に付けられた溝)か、ピストン状部材にあいている孔か、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口かに、または幾つかに、またはその全てにロック弁が設けられており、
通常は、そのロック弁が閉まっていることにより、固定装置がロックされ、固定装置の固定が行われ、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定がなされており、
一定以上の地震力が働くと、地震センサー(振幅)装置と連動して、そのロック弁が開くことにより、固定装置のロックが解除され、固定装置の固定の解除が行われ、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定の解除がなされるように構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
3)地震発電装置型地震センサー装備型
The seismic sensor (amplitude) device equipped fixing device according to claim 95 to claim 96-2,
It has an operating part of a fixing device with a piston-like member that slides in the cylinder without substantially leaking liquid, gas, etc.
A pipe (also a groove attached to the cylinder) that connects the opposite sides (ends and ends of the range in which the piston-like member slides) across the piston-like member of this cylinder, or a hole that is open to the piston-like member, A lock valve is provided at the outlet, or some or all of the liquid, gas, etc. pushed out by the piston-like member from the inside of the cylinder,
Normally, when the lock valve is closed, the fixing device is locked, and the fixing device is fixed.
The structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated are fixed,
When the seismic force exceeds a certain level, the locking valve is opened in conjunction with the seismic sensor (amplitude) device, the locking of the fixing device is released, and the fixing device is released.
A seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device characterized by being configured to release the fixing between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated. Seismic isolation structure.
3) Seismic power generation equipment type Earthquake sensor equipped type
請求項88項記載の地震センサーを装備した、請求項95項から請求項98項のいずれか一項に記載の地震センサー装置装備型固定装置において、
地震時以外は、固定装置のロック部材が働いて固定装置はロックされ、風揺れ等を防止する固定装置において、
ロック部材は、前記地震センサーと接続され、連動し、
地震時に、地震センサーの発電量が一定値に達すると、モーターまた電磁石等により、固定装置のロック部材が解除され、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定が解除されるように構成されてなることを特徴とする地震センサー装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.1.2.2.2. 電気等による自動復元型
The seismic sensor device-equipped fixing device according to any one of claims 95 to 98 equipped with the seismic sensor according to claim 88.
Other than during an earthquake, the locking device of the fixing device works and the fixing device is locked.
The locking member is connected to and interlocked with the earthquake sensor,
When the amount of power generated by the seismic sensor reaches a certain value during an earthquake, the locking member of the fixing device is released by the motor or electromagnet, etc., and the structure that supports the structure that is to be isolated is isolated. A seismic sensor-equipped fixing device characterized by being configured to be fixed and a seismic isolation structure.
8.1.2.2.2. Automatic restoration by electricity
請求項95項から請求項99項のいずれか1項に記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
地震後、地震センサー振幅装置の作動、または地震センサーの指令によって、固定装置の作動部を自動的に元の位置に戻す装置が設けられてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.1.2.2.3. 地震力による自動復元型
In the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device according to any one of claims 95 to 99,
A seismic sensor (amplitude) device equipped type that is equipped with a device that automatically returns the operating part of the fixed device to its original position by the operation of the seismic sensor amplitude device or the command of the seismic sensor after the earthquake Fixing device and also seismic isolation structure.
8.1.2.2.3. Automatic restoration type by seismic force
固定ピンの挿入部と固定ピンのうち、一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、挿入部に固定ピンを挿入することによって固定し、地震時以外は、固定ピンに、固定ピンをロックするロック部材が働いて風揺れ等を防止する固定装置において、
固定ピンの挿入部が、すり鉢状・球面状等の凹形状をなしていることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
Of the fixed pin insertion part and fixed pin, one is installed in the structure that is isolated, and the other is installed in the structure that supports the structure that is isolated. In a fixing device that fixes the structure that supports the body by inserting a fixing pin into the insertion part, and prevents a wind shake by a locking member that locks the fixing pin to the fixing pin except during an earthquake ,
A seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device characterized in that the insertion portion of the fixing pin has a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape, and a seismic isolation structure using the same.
請求項96項から請求項99項、請求項103項から請求項106項のいずれか一項に記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
固定ピンの挿入部が、すり鉢状・球面状等の凹形状をなしていることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.1.2.2.4. 応用形
1) ロック部材が地震センサー振幅装置の重り型
In the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device according to any one of claims 96 to 99, 103 to 106,
A seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device characterized in that the insertion portion of the fixing pin has a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape, and a seismic isolation structure using the same.
8.1.2.2.4. Application type
1) The weight of the seismic sensor amplitude device is the lock member
請求項95項から請求項102項のいずれか1項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
固定装置をロックするロック部材が、地震センサー振幅装置の重りを兼ねてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
2) 二段以上ロック方式
In the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to any one of claims 95 to 102,
A seismic sensor amplitude device-equipped fixing device, wherein the locking member for locking the fixing device also serves as a weight of the seismic sensor amplitude device, and a seismic isolation structure using the same.
2) Two or more locks
請求項95項から請求項103項のいずれか1項に記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
固定装置の作動部をロックする第一のロック部材、この第一のロック部材をロックする第二のロック部材、・・・のようにロック部材を二段以上にし、最後のロック部材を地震センサー(振幅)装置に接続し、連動するように構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
3) 二重以上ロック方式
In the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device according to any one of claims 95 to 103,
The first locking member that locks the operating part of the fixing device, the second locking member that locks the first locking member, and the like, and the locking member is made up of two or more stages, and the last locking member is the seismic sensor A seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device characterized by being connected to (amplitude) device and interlocking, and also a seismic isolation structure.
3) Double or more lock method
請求項95項から請求項104項のいずれか1項に記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
固定装置の作動部をロックするロック部材を二個以上設け、またそれぞれのロック部材について地震センサー(振幅)装置と接続し、連動させることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
4) 遅延器付き
In the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device according to any one of claims 95 to 104,
A seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device, wherein two or more locking members are provided for locking the operating portion of the fixing device, and each locking member is connected to and interlocked with an earthquake sensor (amplitude) device, The seismic isolation structure.
4) With delay
請求項101項から請求項105項のいずれか1項に記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
請求項167項から請求項174項のいずれか1項に記載のような遅延器が装備され、
固定装置の作動部が解除されるときは速やかに、固定状態に復するときは緩やかに行われるように構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.1.2.3. 直接方式(自動制御型固定装置)
(1) 一般
1) 連結部材弁型固定装置
2) 固定ピン型固定装置(電気等による自動制御型)
In the seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device according to any one of claims 101 to 105,
A delay device as claimed in any one of claims 167 to 174 is provided,
A seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device characterized by being configured to be performed promptly when the operating portion of the fixing device is released and slowly when returning to the fixed state, and thereby Seismic isolation structure.
8.1.2.3. Direct method (automatic control type fixing device)
(1) General
1) Connecting member valve type fixing device
2) Fixing pin type fixing device (automatic control type by electricity etc.)
請求項92項から請求項92−2項記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
固定装置の作動部に、自動制御装置を設けたもので、
地震時、地震センサー振幅装置の作動、または地震センサーの指令によって、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除し、地震後、固定を行うことを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
(2) 地震発電装置による地震センサー装備型
1) 連結部材弁型固定装置
2) 固定ピン型固定装置
In the seismic sensor (amplitude) device equipped fixing device according to claim 92 to claim 92-2,
An automatic control device is provided in the operating part of the fixing device.
In the event of an earthquake, the seismic sensor amplitude device is operated or the seismic sensor command releases the seismic isolation structure and the structure that supports the seismic isolation structure. A seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device and a seismic isolation structure.
(2) Seismic sensor equipped type
1) Connecting member valve type fixing device
2) Fixing pin type fixing device
請求項93項記載の地震センサー装置装備型固定装置において、
固定装置の作動部に、自動制御装置を設けたもので、
地震時、請求項88項記載の地震センサーによって、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除し、地震後、固定を行うことを特徴とする地震センサー装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
The seismic sensor device-equipped fixing device according to claim 93,
An automatic control device is provided in the operating part of the fixing device.
In the event of an earthquake, the seismic sensor according to claim 88 releases the seismic isolation structure from the seismic isolation structure and the structure that supports the seismic isolation structure. Sensor device-equipped fixing device and seismic isolation structure.
請求項107項または請求項108項記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
地震後、地震センサー振幅装置の作動、または地震センサーの指令によって、固定装置の作動部を自動的に元の位置に戻す装置が設けられてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
A seismic sensor (amplitude) device equipped fixing device according to claim 107 or claim 108,
A seismic sensor (amplitude) device equipped type that is equipped with a device that automatically returns the operating part of the fixed device to its original position by the operation of the seismic sensor amplitude device or the command of the seismic sensor after the earthquake Fixing device and also seismic isolation structure.
請求項107項または請求項108項記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
固定ピンの挿入部が、すり鉢状・球面状等の凹形状をなしていることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.1.2.4. 地震センサー(振幅)装置
8.1.2.4.1. 地震センサー(振幅)装置
8.1.2.4.2. 地震センサー(振幅)装置の設置場所
8.1.2.4.3. 地震センサー(振幅)装置の設計
(1) 地震センサー(振幅)装置の周期
1) 地震センサー(振幅)装置の周期設計
A seismic sensor (amplitude) device equipped fixing device according to claim 107 or claim 108,
A seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device characterized in that the insertion portion of the fixing pin has a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape, and a seismic isolation structure using the same.
8.1.2.4. Seismic sensor (amplitude) device
8.1.2.4.1. Seismic sensor (amplitude) device
8.1.2.4.2. Location of seismic sensor (amplitude) device
8.1.2.4.3. Seismic sensor (amplitude) device design
(1) Period of earthquake sensor (amplitude) device
1) Periodic design of seismic sensor (amplitude) device
請求項92項から請求項110項のいずれか1項に記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、地震センサー(振幅)装置の重り等のセンサー部の周期を、それが設置される構造体の建てられる敷地の地盤周期に、ほぼ合わせることにより構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
2) 地震センサー振幅装置の重り共振装置
The seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device according to any one of claims 92 to 110, wherein a period of a sensor unit such as a weight of the seismic sensor (amplitude) device is installed. A seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device characterized by being substantially matched to the ground period of the site where the structure is to be built, and a seismic isolation structure.
2) Weight resonance device of seismic sensor amplitude device
請求項111項記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置の重りにおいて、その重りの周りに重りの衝突を受ける周囲材を設け、周囲材に固定装置に繋がるワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等を繋げることにより構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
3) 地震センサー振幅装置の複数個重り共振装置
The weight of the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to claim 111, wherein a surrounding material that receives a collision of the weight is provided around the weight, and a wire, a rope, a cable, a rod, or the like connected to the fixing device is connected to the surrounding material. A seismic sensor amplitude device-equipped fixing device, and a seismic isolation structure using the seismic sensor amplitude device.
3) Multi-weight resonance device of seismic sensor amplitude device
請求項111項記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置の重りにおいて、その重りを複数個設け、それぞれの固有周期を変えて、地盤周期の幅に対応させるように構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
4) 地震センサー振幅装置の複数共振装置
The weight of the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to claim 111, wherein a plurality of the weights are provided, and each natural period is changed to correspond to the width of the ground period. Seismic sensor amplitude type fixed device, and seismic isolation structure.
4) Multiple resonance device of seismic sensor amplitude device
請求項111項記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、地震センサー振幅装置の振り子の支え自体にもバネを設けて、振り子とバネとにより二つの周期が得られるようにして、地盤周期の幅に対応させるように構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
(2) 全方向感度
1) ラッパ形状の孔
The seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to claim 111, wherein a spring is also provided on the support of the pendulum of the seismic sensor amplitude device so that two periods can be obtained by the pendulum and the spring, A seismic sensor amplitude device-equipped fixing device characterized by being adapted to the width, and a seismic isolation structure thereby.
(2) Omnidirectional sensitivity
1) Trumpet shaped hole
請求項92項から請求項114項のいずれか1項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
地震センサー振幅装置の重りの上または下に、固定装置と繋がるワイヤー・ロープ・ケーブル等を結合し、
その重りの直上または直下の地震センサー振幅装置本体に(もしくはその内部あるいは外部に)、すり鉢状またはラッパ形状の孔を形成し、重りにつながるワイヤー・ロープ・ケーブル等をそこに通すことで、全方向に対して同等の引抜力または圧縮力の伝達を可能にすることにより構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
2) ローラー状ガイド部材
The seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to any one of claims 92 to 114,
Connect a wire, rope, cable, etc. connected to the fixing device above or below the weight of the seismic sensor amplitude device,
By forming a mortar-shaped or trumpet-shaped hole in the main body (or inside or outside) of the seismic sensor amplitude device directly above or under the weight, and passing a wire, rope, cable, etc. leading to the weight therethrough, A seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device and a seismic isolation structure formed by enabling transmission of an equivalent pulling force or compressive force with respect to a direction.
2) Roller guide member
請求項92項から請求項114項のいずれか1項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、 地震センサー振幅装置の重りの水平方向に、固定装置と繋がるワイヤー・ロープ・ケーブル等を結合し、重りの(振幅寸法の余裕を取った)すぐ脇にローラー等のガイド部材を(回転軸等を)垂直方向に二本設けて、このワイヤー・ロープ・ケーブル等を通すことで、全方向に対して同等の引抜き力または圧縮力の伝達が可能なように構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
(3) 増幅器付き地震センサー振幅装置(その1)
115. The seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to any one of claims 92 to 114, wherein a wire, rope, cable or the like connected to the fixing device is coupled in a horizontal direction of a weight of the seismic sensor amplitude device. Two guide members such as rollers (rotating shaft etc.) are installed in the vertical direction right next to the weight (with a margin of amplitude), and this wire, rope, cable, etc. are passed through in all directions. A seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device characterized in that it can transmit an equivalent pulling force or compressive force, and a seismic isolation structure thereby.
(3) Seismic sensor amplitude device with amplifier (Part 1)
請求項92項から請求項116項のいずれか1項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
梃子・滑車・歯車等を採用して、固定装置のロック部材に繋がるワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッドまたはレリーズ等の引張られる長さまたは圧縮される長さを増幅するように構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
(4) 増幅器付き地震センサー振幅装置(その2)
In the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to any one of claims 92 to 116,
Employing insulators, pulleys, gears, etc., it is configured to amplify the length to be pulled or compressed such as wire, rope, cable, rod or release connected to the locking member of the fixing device. A seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device and a seismic isolation structure.
(4) Seismic sensor amplitude device with amplifier (Part 2)
請求項92項から請求項117項のいずれか1項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
免震皿上に乗せた地震センサー振幅装置の重り(重力復元型)を、よく転がることのできる形状とし、この重りの上部に球面またはすり鉢等の凹形状の挿入部を設け、(変位増幅のための)梃子の力点が挿入され、この梃子の支点は重りの直上にあり、作用点はさらにその延長線上にあってワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等が連結され、このことにより、地震時に梃子の作用点には、重りの変位分と、重り(と凹形状挿入部)の回転が与える変位分とを、梃子が増幅した変位が生じ、連結されるワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等に伝えられるため、地震センサー振幅装置の作動感度を高めるように構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.1.3. 連動作動型固定装置
The seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to any one of claims 92 to 117,
The weight of the seismic sensor amplitude device (gravity restoration type) placed on the seismic isolation plate is shaped so that it can roll well, and a concave insertion part such as a spherical surface or a mortar is provided on the top of this weight. The leverage point of the insulator is inserted, the fulcrum of this insulator is directly above the weight, the action point is further on the extension line, and wires, ropes, cables, rods, etc. are connected. At the point of action, the displacement of the weight and the displacement given by the rotation of the weight (and the concave insert) are amplified by the insulator and transmitted to the connected wire, rope, cable, rod, etc. The seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device, and the seismic isolation structure, which is configured to increase the operational sensitivity of the seismic sensor amplitude device.
8.1.3. Interlocking type fixing device
複数の固定装置からなり、それぞれの固定装置の作動部またはロック部材が相互に連動する仕組みをもつ固定装置であり、固定装置の作動部またはロック部材同士を連動させることによって、複数の固定装置を同時に解除するように構成されてなることを特徴とする連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.1.3.1. 連動作動型固定装置▲1▼
The fixing device is composed of a plurality of fixing devices, each of which has a mechanism in which the operation parts or lock members of the respective fixing devices are interlocked with each other. An interlocking operation type fixing device characterized by being configured to be released at the same time, and also a seismic isolation structure.
8.1.3.1. Interlocking type fixing device (1)
請求項91項記載の一定以上の地震力により固定ピンが折れるか切れるかする剪断ピン型固定装置を含む、2つ以上の固定装置において、
剪断ピン型固定装置の固定ピンと、他の固定装置をロックするロック部材とが、相互にワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等で繋がれており、
地震時に、地震力によって剪断ピン型固定装置の固定ピンが折れるか切れるかすると、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等で連動して、他の固定装置の前記ロック部材が解除され、各固定装置が同時に解除され、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除するように構成されてなることを特徴とする連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.1.3.2. 連動作動型固定装置▲2▼
92. Two or more fixing devices, including a shear pin type fixing device, wherein the fixing pin is broken or broken by a seismic force of a certain level or more according to claim 91.
The fixing pin of the shear pin type fixing device and the lock member that locks the other fixing device are connected to each other by a wire, rope, cable, rod, etc.
In the event of an earthquake, if the fixing pin of the shear pin type fixing device breaks or breaks due to seismic force, the locking member of the other fixing device is released in conjunction with the wire, rope, cable, rod, etc. At the same time,
An interlocking operation type fixing device configured to release fixing between a structure to be isolated and a structure supporting the structure to be isolated, and a seismic isolation structure based thereon.
8.1.3.2. Interlocking type fixing device (2)
2つ以上の固定装置において、
各固定装置をロックする機能をもったロック部材が、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等またはレリーズ等で相互に連結されており、
地震時に、(地震力によって重りが振動する)地震センサー振幅装置、地震センサー装置、または剪断ピン型固定装置がロック部材の一つを作動させると、各ロック部材が連動して、それぞれの固定装置を同時に解除し、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除するように構成されてなることを特徴とする連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.1.3.3. 連動作動型固定装置▲3▼
In two or more fixing devices,
Lock members with the function of locking each fixing device are connected to each other with wires, ropes, cables, rods, etc.
When an earthquake sensor amplitude device, seismic sensor device, or shear pin type fixing device operates one of the locking members during an earthquake (the weight vibrates due to the seismic force), each locking member interlocks and each fixing device The interlocking operation type fixing device characterized in that it is configured to release the fixing of the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated from Seismic structure.
8.1.3.3. Interlocking operation type fixing device (3)
2つ以上の固定装置において、
端部に各固定装置をロックする機能をもった(枝分かれしていない部材、三つ又、四つ又、またそれ以上にわかれた)ロック部材が、可動するように取付けられており、
地震時に、地震力によって重りが振動する地震センサー振幅装置、地震センサー装置、または剪断ピン型固定装置がこのロック部材を可動方向に作動させ、それにより各端部のロック機能が、それぞれの固定装置を同時に解除して、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除するように構成されてなることを特徴とする連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.1.3.4. 連動作動型固定装置▲4▼
In two or more fixing devices,
A locking member having a function of locking each fixing device at the end (an unbranched member, divided into three, four, or more) is movably attached.
In the event of an earthquake, a seismic sensor amplitude device, a seismic sensor device, or a shear pin type fixing device whose weight is vibrated by seismic force actuates this locking member in a movable direction, so that the locking function at each end is controlled by the respective fixing device. And an interlocking operation type fixing device characterized in that it is configured to release the fixing between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, and Seismic isolation structure.
8.1.3.4. Interlocking type fixing device (4)
2つ以上の固定装置において、
端部に各固定装置をロックする機能をもった(枝分かれしていない部材、三つ又、四つ又、またそれ以上にわかれた)ロック部材が、中心を軸として回転できる様に取付けられており、
地震時に、地震力によって重りが振動する地震センサー振幅装置、地震センサー装置、または剪断ピン型固定装置が、このロック部材を回転させ、それにより各端部のロック機能が、それぞれの固定装置を同時に解除して、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除するように構成されてなることを特徴とする連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.1.3.5. 連動作動型固定装置▲5▼
(2) 電気で固定装置のロックのみが解除されるもの
In two or more fixing devices,
A locking member (having an unbranched member, three-branch, four-branch, or more) having a function of locking each fixing device at the end is attached so that it can rotate around the center,
A seismic sensor amplitude device, seismic sensor device, or shear pin type fixing device, whose weight is vibrated by seismic force during an earthquake, rotates this locking member, so that the locking function at each end causes each fixing device to move simultaneously. An interlocking operation type fixing device characterized in that it is configured to release and to fix the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, and to provide the isolation Structure.
8.1.3.5. Interlocking type fixing device (5)
(2) Only the locking device is unlocked by electricity
地震センサー(振幅)装置装備型固定装置を、1個または複数個もった固定装置において、
それぞれの固定装置をロックするロック部材が、一個の地震センサーからの電気信号により、同時に作動するように構成されてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体。
8.1.2.2.5. (ロック)弁方式
8.1.2.2.5.1. (ロック)弁方式▲1▼
In the fixing device with one or more seismic sensor (amplitude) device-equipped fixing device,
A locking device that locks each fixing device is configured to operate simultaneously by an electrical signal from one seismic sensor, and a seismic isolation structure using the same.
8.1.2.2.5. (Lock) valve system
8.1.2.2.5.1. (Lock) valve system (1)
筒中を、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材をもった固定装置の作動部を有し、
地震センサーとなる重りに連動するスライド式ロック弁をもち、
通常時は、このスライド式ロック弁は閉じており、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から液体貯槽または外部に出る出口・出口経路を塞ぐ形となり、押出される液体・気体等が押出されずに、ピストン状部材はロックされ、固定装置の作動部は固定され、
地震時には、地震センサーとなる重りが、スライド式ロック弁に作用して、スライド式ロック弁を開かせると、ピストン状部材によって押出された筒中の液体・気体等が液体貯槽または外部に出て、ピストン状部材は動き始め、固定装置の作動部の固定が解除されるように構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
It has an operating part of a fixing device with a piston-like member that slides in the cylinder without substantially leaking liquid, gas, etc.
It has a slide-type lock valve that is linked to the weight of the earthquake sensor,
Normally, this slide-type lock valve is closed, and the liquid / gas pushed out by the piston-like member closes the outlet / exit path from the cylinder to the liquid storage tank or outside, and the liquid / gas pushed out Is not extruded, the piston-like member is locked, the operating part of the fixing device is fixed,
In the event of an earthquake, the weight acting as the seismic sensor acts on the slide lock valve, and when the slide lock valve is opened, the liquid, gas, etc. in the cylinder pushed out by the piston-like member comes out to the liquid storage tank or outside A seismic sensor amplitude device-equipped fixing device characterized in that the piston-like member starts to move and the fixing of the operating portion of the fixing device is released.
筒中を、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材をもった固定ピンの固定装置の作動部を有し、固定ピンの挿入部が、すり鉢状・球面状等の凹形状をなし、
地震センサーとなる重りに連動するスライド式ロック弁をもち、
通常時は、このスライド式ロック弁は閉じており、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から液体貯槽または外部に出る出口・出口経路を塞ぐ形となり、押出される液体・気体等が押出されずに、ピストン状部材はロックされ、固定装置の作動部は固定され、
地震時には、地震センサーとなる重りが、スライド式ロック弁に作用して、スライド式ロック弁を開かせると、ピストン状部材によって押出された筒中の液体・気体等が液体貯槽または外部に出て、ピストン状部材は動き始め、固定装置の作動部の固定が解除されるように構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
It has a fixed pin fixing device operating part with a piston-like member that slides almost without leaking liquid, gas, etc. in the cylinder, and the fixed pin insertion part has a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape ,
It has a slide-type lock valve that is linked to the weight of the earthquake sensor,
Normally, this slide-type lock valve is closed, and the liquid / gas pushed out by the piston-like member closes the outlet / exit path from the cylinder to the liquid storage tank or outside, and the liquid / gas pushed out Is not extruded, the piston-like member is locked, the operating part of the fixing device is fixed,
In the event of an earthquake, the weight acting as the seismic sensor acts on the slide lock valve, and when the slide lock valve is opened, the liquid, gas, etc. in the cylinder pushed out by the piston-like member comes out to the liquid storage tank or outside A seismic sensor amplitude device-equipped fixing device characterized in that the piston-like member starts to move and the fixing of the operating portion of the fixing device is released.
筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材が、
免震される構造体を支持する構造体または免震される構造体のいずれか一方の構造体に不可撓部材また可撓部材によって支持されて、その挿入筒が、もう一方の構造体に支持されて風揺れ等を防止する固定装置において、
地震センサーとなる重りに連動するスライド式ロック弁をもち、
通常時は、このスライド式ロック弁は閉じており、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から液体貯槽または外部に出る出口・出口経路を塞ぐ形となり、押出される液体・気体等が押出されずに、ピストン状部材はロックされ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定し、
地震時には、地震センサーとなる重りが、スライド式ロック弁に作用して、スライド式ロック弁を開かせると、ピストン状部材によって押出された筒中の液体・気体等が液体貯槽または外部に出て、ピストン状部材は動き始め、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定が解除されるように構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
A piston-like member that slides almost without leaking liquid, gas, etc. in the cylinder,
The structure that supports the structure to be isolated or the structure to be isolated is supported by a non-flexible member or a flexible member, and the insertion tube is supported by the other structure. In the fixing device that prevents wind sway, etc.
It has a slide-type lock valve that is linked to the weight of the earthquake sensor,
Normally, this slide-type lock valve is closed, and the liquid / gas pushed out by the piston-like member closes the outlet / exit path from the cylinder to the liquid storage tank or outside, and the liquid / gas pushed out Is not extruded, the piston-like member is locked, fixing the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated,
In the event of an earthquake, the weight acting as the seismic sensor acts on the slide lock valve, and when the slide lock valve is opened, the liquid, gas, etc. in the cylinder pushed out by the piston-like member comes out to the liquid storage tank or outside, The piston-like member begins to move,
Seismic sensor amplitude device-equipped fixing device, wherein the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated are released, and the seismic isolation thereby Structure.
請求項125項または請求項127項記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
スライド式ロック弁には抵抗板が付き、
地震センサーとなる重りにより少しでもスライド式ロック弁が開くと、ロック弁に付いた抵抗板が、流れにより抵抗を受けてロック弁をより開かせる役割をするように構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
In the seismic sensor amplitude device equipped fixing device according to claim 125 or claim 127,
A sliding lock valve has a resistance plate,
When the sliding lock valve is opened as much as possible by the weight serving as the seismic sensor, the resistance plate attached to the lock valve is configured to act to open the lock valve by receiving resistance due to the flow. Seismic sensor amplitude device equipped fixing device, and also seismic isolation structure.
請求項125項から請求項128項のいずれか1項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
固定装置部(の接続部)から地震センサーとなる重りに連動したスライド式ロック弁のある出口・出口経路へと繋がる部分とこのスライド式ロック弁を境にした液体貯槽(または外部)部分とからなる地震センサー振幅装置部と、筒とその筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材とからなる固定装置部とが分離し、互いに独立した装置を構成してなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
The seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to any one of claims 125 to 128,
From the part connected to the outlet / exit path with the slide type lock valve linked to the weight of the seismic sensor from the fixing device part (the connection part) and the liquid storage tank (or outside) part with this slide type lock valve as a boundary The seismic sensor amplitude device portion and the fixing device portion consisting of a cylinder and a piston-like member that slides in the cylinder without substantially leaking liquid or gas are separated to constitute an independent device. Seismic sensor amplitude device equipped type fixing device, and also seismic isolation structure.
請求項125項から請求項129項のいずれか1項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、出口・出口経路またはピストン状部材のスライド部以外の筒中に、他の固定装置との連結口を設けて、相互に連結管で繋げることにより相互の装置の連動を可能とするように構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.1.2.2.5.2. (ロック)弁方式▲2▼
The seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to any one of claims 125 to 129, wherein the fixing device is connected to another fixing device in a cylinder other than the exit / exit path or the sliding portion of the piston-like member. A seismic sensor amplitude device-equipped fixing device, and a seismic isolation structure formed by providing a mouth and connecting the devices with each other by connecting pipes.
8.1.2.2.5.2. (Lock) valve system (2)
筒中を、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材をもった固定装置の作動部を有し、
通常時は、地震センサーとなる重りが、振り子またはバネ等または球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部(すべり・転がり面部、以下同じ)によって平衡を保たれるため、通常位置にあり、
ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から液体貯槽または外部に出る出口・出口経路を、重り、または重りと一体になった弁、または重りと連動した弁が塞ぐ形となり、液体・気体等は押出されずに、ピストン状部材はロックされ、固定装置の作動部は固定され、
地震時には、重りが地震力により通常位置より移動すると、この出口・出口経路を塞ぐ位置から、重り、または重りと一体になった弁、または重りと連動した弁がずれて、
液体・気体等が押出され、ピストン状部材は動き始めて、固定装置の作動部の固定は解除されるように構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
It has an operating part of a fixing device with a piston-like member that slides in the cylinder without substantially leaking liquid, gas, etc.
Under normal conditions, the weight of the seismic sensor is balanced by a pendulum, spring, etc., or a concave sliding surface such as a spherical surface, a mortar, or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface (sliding / rolling surface, the same applies hereinafter). Because it is in the normal position
A valve that is integrated with the weight, or a valve that is integrated with the weight, closes the outlet / exit path where the liquid, gas, etc. pushed out by the piston-shaped member exits from the cylinder to the liquid storage tank or outside. Gas or the like is not extruded, the piston-like member is locked, and the operating part of the fixing device is fixed,
During an earthquake, if the weight moves from the normal position due to the seismic force, the weight, the valve integrated with the weight, or the valve linked to the weight is displaced from the position where the exit / exit path is blocked.
A fixing device equipped with a seismic sensor amplitude device, characterized in that liquid, gas, etc. are extruded, the piston-like member starts to move, and the fixing of the operating part of the fixing device is released, Seismic structure.
筒中を、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材をもった固定ピンの固定装置の作動部を有し、
固定ピンの挿入部が、すり鉢状・球面状等の凹形状をなし、
通常時は、地震センサーとなる重りが、振り子またはバネ等または球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部(すべり・転がり面部、以下同じ)によって平衡を保たれるため、通常位置にあり、
ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から液体貯槽または外部に出る出口・出口経路を、重り、または重りと一体になった弁、または重りと連動した弁が塞ぐ形となり、液体・気体等は押出されずに、ピストン状部材はロックされ、固定装置の作動部は固定され、
地震時には、重りが地震力により通常位置より移動すると、この出口・出口経路を塞ぐ位置から、重り、または重りと一体になった弁、または重りと連動した弁がずれて、
液体・気体等が押出され、ピストン状部材は動き始めて、固定装置の作動部の固定は解除されるように構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
It has an operating part of a fixing device for a fixing pin having a piston-like member that slides in a cylinder without substantially leaking liquid or gas,
The insertion part of the fixing pin has a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape,
Under normal conditions, the weight of the seismic sensor is balanced by a pendulum, spring, etc., or a concave sliding surface such as a spherical surface, a mortar, or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface (sliding / rolling surface, the same applies hereinafter). Because it is in the normal position
A valve that is integrated with the weight, or a valve that is integrated with the weight, closes the outlet / exit path where the liquid, gas, etc. pushed out by the piston-shaped member exits from the cylinder to the liquid storage tank or outside. Gas or the like is not extruded, the piston-like member is locked, and the operating part of the fixing device is fixed,
During an earthquake, if the weight moves from the normal position due to the seismic force, the weight, the valve integrated with the weight, or the valve linked to the weight is displaced from the position where the exit / exit path is blocked.
A fixing device equipped with a seismic sensor amplitude device, characterized in that liquid, gas, etc. are extruded, the piston-like member starts to move, and the fixing of the operating part of the fixing device is released, Seismic structure.
筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材が、
免震される構造体を支持する構造体または免震される構造体のいずれか一方の構造体に不可撓部材また可撓部材によって支持されて、その挿入筒が、もう一方の構造体に支持されて風揺れ等を防止する固定装置において、
通常時は、地震センサーとなる重りが、振り子またはバネ等または球面・すり鉢または円柱谷面状・V字谷面状等の凹型滑り面部(すべり・転がり面部、以下同じ)によって平衡を保たれるため、通常位置にあり、
ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から液体貯槽または外部に出る出口・出口経路を、重り、または重りと一体になった弁、または重りと連動した弁が塞ぐ形となり、液体・気体等は押出されず、ピストン状部材はロックされ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定し、
地震時には、重りが地震力により通常位置より移動すると、この出口・出口経路を塞ぐ位置から、重り、または重りと一体になった弁、または重りと連動した弁がずれて、
液体・気体等が押出され、ピストン状部材は動き始めて、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定は解除されるように構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
A piston-like member that slides almost without leaking liquid, gas, etc. in the cylinder,
The structure that supports the structure to be isolated or the structure to be isolated is supported by a non-flexible member or a flexible member, and the insertion tube is supported by the other structure. In the fixing device that prevents wind sway, etc.
Under normal conditions, the weight of the seismic sensor is balanced by a pendulum, spring, etc., or a concave sliding surface such as a spherical surface, a mortar, or a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface (sliding / rolling surface, the same applies hereinafter). Because it is in the normal position
A valve that is integrated with the weight, or a valve that is integrated with the weight, closes the outlet / exit path where the liquid, gas, etc. pushed out by the piston-shaped member exits from the cylinder to the liquid storage tank or outside. Gas or the like is not extruded, the piston-like member is locked, and the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated are fixed,
During an earthquake, if the weight moves from the normal position due to the seismic force, the weight, the valve integrated with the weight, or the valve linked to the weight is displaced from the position where the exit / exit path is blocked.
Liquid, gas, etc. are extruded, and the piston-like member begins to move, and the fixation between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated is released. Seismic sensor amplitude type fixed device, and seismic isolation structure.
請求項131項から請求項133項のいずれか一項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
固定装置部(の接続部)から出口・出口経路へと繋がる部分とこの出口・出口経路から先の液体貯槽(または外部)部分とからなる地震センサー振幅装置部と、筒とその筒中を液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材とからなる固定装置部とが分離し、互いに独立した装置を構成してなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
In the seismic sensor amplitude device equipped fixing device according to any one of claims 131 to 133,
The seismic sensor amplitude device part which consists of the part connecting from the fixing device part (the connection part) to the outlet / exit path and the liquid storage tank (or outside) part from the outlet / exit path, the cylinder and the liquid in the cylinder A fixing device comprising a seismic sensor amplitude device, characterized by being separated from a fixing device portion composed of a piston-like member that slides without substantially leaking gas, etc. Seismic structure.
請求項131項から請求項134項のいずれか1項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
出口・出口経路またはピストン状部材のスライド部以外の筒中に、他の固定装置との連結口を設けて、相互に連結管で繋げることにより相互の装置の連動を可能とするように構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
(11) 隙間のカバー管
The seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to any one of claims 131 to 134,
In the cylinder other than the exit / exit path or the slide part of the piston-like member, a connection port with another fixing device is provided and connected to each other by a connecting pipe so that the mutual devices can be interlocked. Seismic sensor amplitude device-equipped fixing device, and also a seismic isolation structure.
(11) Clearance cover tube
請求項131項から請求項135項のいずれか1項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
可動して重り(地震センサー振幅装置の重り)の移動に順応する管が出口・出口経路に挿入されることにより構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
(12) 重りと間接弁方式 1
In the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to any one of claims 131 to 135,
Seismic sensor amplitude device-equipped fixing device characterized by comprising a pipe that is movable and adapts to the movement of the weight (weight of the seismic sensor amplitude device) is inserted into the exit / exit path, and thereby Seismic isolation structure.
(12) Weight and indirect valve system 1
請求項131項から請求項135項のいずれか1項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
それ自体可動して地震センサー振幅装置の重りの移動に順応するロック弁管またはロック弁と、固定装置本体に取付けられてそのロック弁管またはロック弁を受けて通常時の流れを遮断する受け材とから構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
(13) 重りと間接弁方式 2
In the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to any one of claims 131 to 135,
A lock valve tube or lock valve that moves itself and adapts to the movement of the weight of the seismic sensor amplitude device, and a receiving material that is attached to the fixing device main body and receives the lock valve tube or lock valve to cut off the normal flow A seismic sensor amplitude-equipped fixing device characterized by comprising a seismic sensor and a seismic isolation structure.
(13) Weight and indirect valve system 2
請求項131項から請求項135項のいずれか1項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
出口・出口経路に挿入されてそれ自体可動するロック弁管と、そのロック弁管からの液体(気体)等の流れを遮断する、固定装置本体に取付けられた受け材とから構成され、
風圧力・地震力によってピストン状部材からの液体(気体)等の圧力を受けて重り(地震センサー振幅装置の重り)がロック弁管に吸込まれて、そのロック弁管が可動して前記受け材に押付けられて液体(気体)等の流れを遮断するように構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
In the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to any one of claims 131 to 135,
It is composed of a lock valve pipe that is inserted into the outlet / exit path and moves itself, and a receiving material attached to the fixing device main body that blocks the flow of liquid (gas) from the lock valve pipe,
The weight (weight of the seismic sensor amplitude device) is sucked into the lock valve pipe under the pressure of liquid (gas) from the piston-like member by wind pressure or seismic force, and the lock valve pipe is moved to move the receiving material. A seismic sensor amplitude device-equipped fixing device, and a seismic isolation structure, characterized by being configured to block a flow of liquid (gas) etc. by being pressed onto the seismic sensor.
請求項138項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
風圧力・地震力によってピストン状部材からの液体(気体)等の圧力を受けて重り(地震センサー振幅装置の重り)がロック弁管に吸込まれて、そのロック弁管が可動して前記受け材に押付けられて液体(気体)等の流れを遮断し、遮断すると重りはロック弁管から離れ、風時にはまた(重りがロック弁管(の吸込み口)の真近にあり)重りがロック弁管に吸込まれることを繰返し、
地震時には、重りがロック弁管から離れると、地震力によりロック弁管(の吸込み口)からずれて、液体(気体)等の流れが始まり、免震し始めるように構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
(14) 増幅器付
The seismic sensor amplitude device equipped fixing device of claim 138,
The weight (the weight of the seismic sensor amplitude device) is received by the pressure of the liquid (gas) from the piston-like member by wind pressure or seismic force, and the weight (the weight of the seismic sensor amplitude device) is sucked into the lock valve pipe. Is pressed against the flow of liquid (gas), and when it is shut off, the weight is separated from the lock valve tube, and in the wind (the weight is in the immediate vicinity of the lock valve tube), the weight is locked by the lock valve tube. Repeatedly sucked into
At the time of an earthquake, when the weight is separated from the lock valve pipe, it is displaced from the lock valve pipe (suction port) due to the seismic force, and the flow of liquid (gas) etc. starts and the seismic isolation starts. Seismic sensor amplitude device equipped type fixing device, and also seismic isolation structure.
(14) With amplifier
請求項125項から請求項139項のいずれか1項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
ロック弁(ロック弁管、スライド式ロック弁等を含む)に、弁が出る方向(開く方向)に開いた形になるように傾きをもたせるか、弁が開く方向(出る方向)に幅広く、弁が閉じる方向に(弁が入る方向)狭くなるような段差をつけるかして、ピストン状部材からの圧力を受けると弁が出る(開く)ようにして、その出る(開く)力を受けて、歯車・滑車・梃子等で、力は弱くして、弁の先端部に伝えて、ロックとして小さな(センサーの)重りで可能なように構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.1.4. 地震センサー付風作動型固定装置
The seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to any one of claims 125 to 139,
Lock valves (including lock valve pipes, slide-type lock valves, etc.) can be tilted so that they are open in the direction in which they come out (opening direction), or wide in the direction in which they open (outward direction). When the pressure from the piston-like member is applied, the valve opens (opens) and receives the force that opens (opens). A seismic sensor amplitude device equipped with gears, pulleys, insulators, etc., with the force weakened and transmitted to the tip of the valve so that it can be used as a lock with a small (sensor) weight Fixing device and also seismic isolation structure.
8.1.4. Wind-operated fixing device with seismic sensor
風センサーを持つ(地震センサー付)地震作動型固定装置であり、風センサーにより一定風圧になると固定装置をロックさせるように構成されてなることを特徴とする地震センサー(振幅)装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.2. 風作動型固定装置
Seismic fixing device with wind sensor (with seismic sensor), which is configured to lock the fixing device when the wind sensor reaches a certain wind pressure, equipped with an earthquake sensor (amplitude) device And also the seismic isolation structure.
8.2. Wind-operated fixing devices
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
ある一定以上の風圧時にのみ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定し、風揺れ等を防止するように構成されてなることを特徴とする風作動型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.2.1. 風センサー装備型固定装置
(一般型(直接方式含む))
In the fixing device that fixes the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated to prevent wind vibration,
Wind operation characterized by fixing the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated only when the wind pressure exceeds a certain level to prevent wind fluctuations, etc. Mold-fixing device and seismic isolation structure.
8.2.1. Type fixing device with wind sensor (general type (including direct method))
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
風センサーにより作動する固定装置によって、ある一定以上の風圧時にのみ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定し、風揺れ等を防止するように構成されてなることを特徴とする風センサー装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
(1) 直接方式
In the fixing device that fixes the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated to prevent wind vibration,
It is configured to fix the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated, only when the wind pressure exceeds a certain level, by the fixing device that operates by the wind sensor, and to prevent wind shaking etc. A wind sensor-equipped fixing device characterized by comprising a seismic isolation structure.
(1) Direct method
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
風センサー等で一定以上の風圧を感知すると、固定装置の作動部(固定ピン・固定弁)自体を働かせて、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されてなることを特徴とする風センサー装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
1) 固定ピン型固定装置
In the fixing device that fixes the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated to prevent wind vibration,
When the wind sensor detects wind pressure above a certain level, the operating part (fixing pin / fixed valve) of the fixing device itself works to fix the structure that is to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated. A wind sensor-equipped fixing device characterized by being configured to perform, and also a seismic isolation structure.
1) Fixing pin type fixing device
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
風センサー等で一定以上の風圧を感知すると、固定装置の作動部を固定する固定ピンを働かせて固定装置をロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されてなることを特徴とする風センサー装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
2) 連結部材弁型固定装置
In the fixing device that fixes the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated to prevent wind vibration,
When the wind sensor detects wind pressure above a certain level, the fixing pin that fixes the operating part of the fixing device is activated to lock the fixing device, and A wind sensor-equipped fixing device characterized in that it is configured to fix, and also a seismic isolation structure.
2) Connecting member valve type fixing device
請求項142項に記載の風センサー装備型固定装置において、
筒中を、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材等の固定装置の作動部を有し、
その筒中とピストン状部材のうち、一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、
この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)を繋ぐ管(また筒に付けられた溝)か、ピストン状部材にあいている孔か、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口かに、またはその全てに、弁が設けられており、
風センサー等で一定以上の風圧を感知すると、その弁が閉じることにより、
固定装置の固定を行って、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されてなることを特徴とする風センサー装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
(2) 間接方式
a) 一般
The wind sensor-equipped fixing device according to claim 142,
It has an operating part of a fixing device such as a piston-like member that slides in the cylinder without substantially leaking liquid or gas,
Among the cylinder and the piston-like member, one is provided in the structure that is isolated, and the other is provided in the structure that supports the structure that is isolated.
A tube (also a groove attached to the cylinder) that connects the opposite sides (ends and ends of the range in which the piston-like member slides) across the piston-like member of this cylinder, or a hole that is open to the piston-like member, A valve is provided at the outlet or all of the liquid, gas, etc. pushed out by the piston-like member from the inside of the cylinder,
When a wind sensor detects wind pressure above a certain level, the valve closes,
A fixing device equipped with a wind sensor, wherein the fixing device is fixed, and the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated are fixed. Seismic isolation structure.
(2) Indirect method
a) General
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
風センサー等で一定以上の風圧を感知すると、固定装置の作動部をロックするロック部材を働かせて固定装置をロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されてなることを特徴とする風センサー装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
b) 固定ピン型の場合
In the fixing device that fixes the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated to prevent wind vibration,
When a wind sensor detects wind pressure above a certain level, a locking member that locks the operating part of the fixing device is used to lock the fixing device, and a structure that supports the structure to be isolated and the structure to be isolated A wind sensor-equipped fixing device characterized in that it is configured to fix, and also a seismic isolation structure.
b) Fixed pin type
固定ピンの挿入部と固定ピンの、どちらか一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、挿入部に固定ピンを挿入することによって、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
風センサー等で一定以上の風圧を感知すると、固定ピンをロックするロック部材を働かせて固定ピンをロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されてなることを特徴とする風センサー装備型固定ピン型固定装置、またそれによる免震構造体。
c) 地震力による自動復元型
By providing either the fixed pin insertion part or the fixed pin in the structure to be isolated, and the other in the structure supporting the structure to be isolated, and inserting the fixed pin into the insertion part, In a fixing device that fixes a structure to be seismically isolated and a structure that supports the structure to be seismically isolated to prevent wind vibration, etc.
When the wind sensor detects wind pressure above a certain level, the locking member that locks the fixing pin is activated to lock the fixing pin, and the structure that is to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated are fixed. A wind sensor-equipped fixed pin type fixing device, and a seismic isolation structure using the same.
c) Automatic restoration type by seismic force
請求項146項記載の風作動型固定ピン型固定装置において、
固定ピンの挿入部が、すり鉢状・球面状等の凹形状をなしていることを特徴とする風センサー装備型固定ピン型固定装置、またそれによる免震構造体。
1) ロック弁方式
146. The wind-operated fixing pin type fixing device according to claim 146,
A wind sensor-equipped fixed pin type fixing device characterized in that the fixing pin insertion portion has a concave shape such as a mortar shape or a spherical shape, and a seismic isolation structure using the same.
1) Lock valve method
請求項145項から請求項147項のいずれか1項に記載の、ロック部材がロック弁をなす風センサー装備型固定装置において、
筒中を、液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材等の固定装置の作動部を有し、
この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)を繋ぐ管(また筒に付けられた溝)か、ピストン状部材にあいている孔か、ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口かに、またはその全てに、ロック弁が設けられており、
風センサー等で一定以上の風圧を感知すると、そのロック弁が閉じることにより、
固定装置のロックを行って、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されてなることを特徴とする風センサー装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
2) ロックピン方式
The wind sensor equipped fixing device according to any one of claims 145 to 147, wherein the lock member forms a lock valve.
It has an operating part of a fixing device such as a piston-like member that slides in the cylinder without substantially leaking liquid or gas,
A pipe (also a groove attached to the cylinder) that connects the opposite sides (ends and ends of the range in which the piston-like member slides) across the piston-like member of this cylinder, or a hole that is open to the piston-like member, A lock valve is provided at or all of the outlet from which the liquid, gas, etc. pushed out by the piston-like member exits the cylinder.
When a wind sensor detects wind pressure above a certain level, the lock valve closes,
A wind sensor-equipped fixing device characterized by being configured to lock the fixing device to fix the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated. Seismic isolation structure.
2) Lock pin method
請求項145項から請求項147項のいずれか1項に記載の風作動型固定装置において、
固定装置の作動部にロック部材が係合することにより、固定装置の作動部のロックがされるように構成されてなることを特徴とする風センサー装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.2.5. 風力発電機型風センサー装備型固定装置
(1) 一般型(直接方式含む)
1) 固定ピン型固定装置
2) 連結部材弁型固定装置
The wind-operated fixing device according to any one of claims 145 to 147,
Wind sensor-equipped fixing device, wherein the locking device is locked by engaging a locking member with the operating portion of the fixing device, and a seismic isolation structure using the same .
8.2.5. Wind generator-type fixing device with wind sensor
(1) General type (including direct method)
1) Fixing pin type fixing device
2) Connecting member valve type fixing device
請求項141項記載の風作動型固定装置において、 一定以上の風圧になると、風力発電機の発電電圧が、固定装置を作動させるのに必要な電圧以上となり、固定装置を作動させて、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されてなることを特徴とする風センサー装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
(2) 間接方式
141. The wind-operated fixing device according to claim 141, wherein when the wind pressure exceeds a certain level, the power generation voltage of the wind power generator exceeds a voltage necessary for operating the fixing device, and the fixing device is operated to A wind sensor-equipped fixing device characterized by fixing a structure to be supported and a structure supporting the structure to be seismically isolated, and a seismic isolation structure by the same.
(2) Indirect method
請求項145項から請求項149項のいずれか1項に記載の風作動型固定装置において、
一定以上の風圧になると、風力発電機の発電電圧が、固定装置の作動部をロックするロック部材を作動させるのに必要な電圧以上となり、ロック部材を作動させて、固定装置の作動部をロックし、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されてなることを特徴とする風センサー装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.2.6. 連動作動風作動型固定装置
145. The wind-operated fixing device according to any one of claims 145 to 149,
When the wind pressure exceeds a certain level, the generated voltage of the wind power generator exceeds the voltage necessary to operate the locking member that locks the operating part of the fixing device, and the operating part of the fixing device is locked by operating the locking member. And a wind sensor-equipped fixing device characterized by being configured to fix the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated.
8.2.6. Interlocking wind actuated fixing device
複数の固定装置からなり、それぞれの固定装置の作動部またはロック部材が相互に連動する仕組みをもつ固定装置であり、固定装置の作動部またはロック部材同士を連動させることによって、複数の固定装置を同時に固定するように構成されてなることを特徴とする連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.2.6.1. 連動作動風作動型固定装置▲1▼
The fixing device is composed of a plurality of fixing devices, each of which has a mechanism in which the operating parts or locking members of the fixing devices are interlocked with each other. An interlocking operation type fixing device characterized by being configured to be fixed at the same time, and a seismic isolation structure thereby.
8.2.6.1. Interlocking wind actuated fixing device (1)
2つ以上の固定装置において、
各固定装置をロックする機能をもったロック部材が、ワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッド等またはレリーズ等で相互に連結されており、
風時に、風センサーがロック部材の一つを作動させると、各ロック部材が連動して、それぞれの固定装置を同時に固定し、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されてなることを特徴とする連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.2.6.2. 連動作動風作動型固定装置▲2▼
In two or more fixing devices,
Lock members with the function of locking each fixing device are connected to each other with wires, ropes, cables, rods, etc.
When the wind sensor activates one of the locking members in wind, each locking member works together to fix each fixing device at the same time, and to support the structure to be isolated and the structure to be isolated An interlocking operation type fixing device characterized by being configured to fix the body, and a seismic isolation structure by the same.
8.2.6.2. Interlocking wind actuated fixing device (2)
2つ以上の固定装置において、
端部に各固定装置をロックする機能をもった(枝分かれしていない部材、三つ又、四つ又、またそれ以上にわかれた)ロック部材が、可動するように取付けられており、
風時に、風センサーがこのロック部材を可動方向に作動させ、それにより各端部のロック機能が、それぞれの固定装置を同時に固定して、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されてなることを特徴とする連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.2.6.3. 連動作動風作動型固定装置▲3▼
In two or more fixing devices,
A locking member having a function of locking each fixing device at the end (an unbranched member, divided into three, four, or more) is movably attached.
In the wind, the wind sensor activates the locking member in the moving direction, so that the locking function of each end fixes the fixing device at the same time, the structure to be isolated and the structure to be isolated An interlocking operation type fixing device characterized by being configured to fix a supporting structure and a seismic isolation structure.
8.2.6.3. Interlocking action wind actuated fixing device (3)
2つ以上の固定装置において、
端部に各固定装置をロックする機能をもった(枝分かれしていない部材、三つ又、四つ又、またそれ以上にわかれた)ロック部材が、中心を軸として回転できる様に取付けられており、
風時に、風センサーが、このロック部材を回転させ、それにより各端部のロック機能が、それぞれの固定装置を同時に固定して、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定するように構成されてなることを特徴とする連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.2.6.4. 連動作動風作動型固定装置▲4▼
In two or more fixing devices,
A locking member (having an unbranched member, three-branch, four-branch, or more) having a function of locking each fixing device at the end is attached so that it can rotate around the center,
During wind, the wind sensor rotates this locking member, so that the locking function at each end supports the structure to be isolated and the structure to be isolated by simultaneously fixing the respective fixing device. An interlocking operation type fixing device characterized by being configured to fix the structure, and a seismic isolation structure thereby.
8.2.6.4. Interlocking action wind actuated fixing device (4)
請求項140項から請求項151項のいずれか1項に記載の風作動型固定装置を、1個または複数個もった固定装置において、
それぞれの固定装置の固定が、またはロック部材による固定装置の作動部のロックが、一個の風センサーからの電気信号により、同時になされるように構成されてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体。
8.2.7. 遅延器の設置
In the fixing device having one or a plurality of wind-operated fixing devices according to any one of claims 140 to 151,
The fixing device characterized in that the fixing of each fixing device or the locking of the operation part of the fixing device by the lock member is performed simultaneously by an electric signal from one wind sensor, and Seismic isolation structure.
8.2.7. Installation of delay device
請求項145項から請求項156項のいずれか一項に記載の風センサー装備型固定装置において、
請求項166項に記載の遅延器が装備され、
風圧が一定以下になったことを感知してから、一定の時間をおいて固定装置を解除させるように構成されてなることを特徴とする風センサー装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.3. 固定装置の設置位置とリレー連動作動型固定装置
8.3.1. 一般
In the wind sensor equipped fixing device according to any one of claims 145 to 156,
166. A delay device according to claim 166 is provided,
Wind sensor-equipped fixing device characterized by being configured to release the fixing device after a certain period of time after detecting that the wind pressure has become below a certain level, and a seismic isolation structure thereby .
8.3. Fixing device installation position and relay interlocking operation type fixing device
8.3.1. General
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
免震される構造体の重心(重心及び免震される構造体の各立面の図心からくる平面上の中心を勘案したもの、以下「重心」と言う)位置またはその近傍に設置されてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体。
8.3.2. 2個以上の固定装置の設置
(1) 重りをできるだけ重くした、増幅器付き地震センサー(振幅)装置の採用
(2) 固定装置(敏感型・鈍感型)の設置による
In the fixing device that fixes the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated to prevent wind vibration,
Installed at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated (considering the center of gravity and the center on the plane coming from the centroid of each elevation of the structure to be seismically isolated, hereinafter referred to as the “center of gravity”) A fixing device characterized by that, and also a seismic isolation structure.
8.3.2. Installation of two or more fixing devices
(1) Adoption of an earthquake sensor (amplitude) device with an amplifier that makes the weight as heavy as possible
(2) By installing a fixing device (sensitive type / insensitive type)
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して、風揺れ等を防止する複数設置の固定装置において、
免震される構造体の重心位置またはその近傍以外の周辺位置に、重心位置またはその近傍に比べて地震時に解除されやすい固定装置を、
免震される構造体の重心位置またはその近傍に、周辺位置のものに比べて地震時に解除されにくい固定装置を設置されてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体。
8.3.3. リレー連動作動型固定装置
8.3.3.1. 地震作動型固定装置の場合
In a multiple installation fixing device that fixes the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated to prevent wind shaking, etc.
A fixing device that is easier to be released at the time of an earthquake than the center of gravity or its vicinity, at the center of gravity other than the vicinity of the center of gravity of the structure to be seismically isolated,
A fixing device characterized in that a fixing device is installed at or near the center of gravity of a structure to be seismically isolated, which is less likely to be released in the event of an earthquake than the surrounding position, and a seismic isolation structure using the same.
8.3.3. Relay interlocking operation type fixing device
8.3.3.1. For seismically actuated fixing devices
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して風揺れ等を防止し、地震時に固定が解除される連動作動型固定装置において、
そのうち少なくとも一本の固定装置(リレー末端固定装置)は、免震される構造体の重心位置またはその近傍に、他の固定装置(リレー中間固定装置)は、周辺位置に設置され、
地震時にこれらの固定装置が順次解除される際に、前記重心位置またはその近傍に設置された固定装置が最後に解除されるように構成されてなることを特徴とするリレー連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体。
In the interlocking operation type fixing device that fixes the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated to prevent wind shaking, etc.
Among them, at least one fixing device (relay end fixing device) is installed at or near the center of gravity of the structure to be isolated, and the other fixing device (relay intermediate fixing device) is installed at the peripheral position.
When these fixing devices are sequentially released at the time of an earthquake, the fixing device installed at or near the position of the center of gravity is configured to be released last, The seismic isolation structure.
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して風揺れ等を防止し、地震時に固定が解除され、地震後に、再び固定される連動作動型固定装置において、
そのうち少なくとも一本の固定装置(リレー末端固定装置)は、免震される構造体の重心位置またはその近傍に、他の固定装置(リレー中間固定装置)は、周辺に設置され、
地震時にこれらの固定装置が順次解除され、地震終了後にこれらの固定装置が順次固定される際に、前記重心位置またはその近傍に設置された固定装置が最初に固定されるように構成されてなることを特徴とするリレー連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体。
In the interlocking operation type fixing device that fixes the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated to prevent wind shaking, etc. ,
Among them, at least one fixing device (relay end fixing device) is installed at or near the center of gravity of the structure to be isolated, and other fixing devices (relay intermediate fixing devices) are installed around
These fixing devices are sequentially released at the time of an earthquake, and when these fixing devices are sequentially fixed after the earthquake ends, the fixing device installed at or near the center of gravity is configured to be fixed first. A relay-linked operation type fixing device characterized by that, and also a seismic isolation structure.
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定して風揺れ等を防止し、地震時に固定が解除される連動作動型固定装置において、
そのうち少なくとも一本の固定装置(リレー末端固定装置)は、免震される構造体の重心位置またはその近傍に、他の固定装置(リレー中間固定装置)は、周辺位置に設置され、
地震時にこれらの固定装置が順次解除される際に、前記重心位置またはその近傍に設置された固定装置が最後に解除されるか、
地震終了後にこれらの固定装置が順次固定される際に、前記重心位置またはその近傍に設置された固定装置が最初に固定されるか、
または、両方を組合せることによって構成されてなることを特徴とするリレー連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.3.3.1.1. リレー中間固定装置
8.3.3.1.1.1. リレー中間固定装置(一般)
In the interlocking operation type fixing device that fixes the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated to prevent wind shaking, etc.
Among them, at least one fixing device (relay end fixing device) is installed at or near the center of gravity of the structure to be isolated, and the other fixing device (relay intermediate fixing device) is installed at the peripheral position.
When these fixing devices are sequentially released in the event of an earthquake, the fixing device installed at or near the center of gravity position is finally released,
When these fixing devices are sequentially fixed after the earthquake, the fixing device installed at or near the center of gravity is fixed first,
Alternatively, a relay interlocking operation type fixing device characterized by being configured by combining both, and also a seismic isolation structure.
8.3.3.1.1. Relay intermediate fixing device
8.3.3.1.1.1. Relay intermediate fixing device (general)
請求項160項または請求項161項記載のリレー中間固定装置において、
地震センサー(振幅)装置と直接繋がるリレー中間固定装置をリレー第1中間固定装置、直接繋がらないリレー中間固定装置をリレー第2以降中間固定装置とし、
リレー第1中間固定装置には、請求項95項から請求項106項のいずれか1項に記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置が使用され、
各リレー中間固定装置は、ロック部材の装備に加え、
地震時に固定装置の作動を次のリレー(中間、末端)固定装置のロック部材に伝え、連動させてロック部材により固定装置を解除させる連動機構を持っており、
リレー第1中間固定装置のロック部材は、地震センサー(振幅)装置に、
リレー第2以降中間固定装置のロック部材は、直前のリレー中間固定装置の連動機構に、連動するように構成されてなることを特徴とするリレー連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.3.3.1.1.2. リレー中間固定装置(増幅器付)
The relay intermediate fixing device according to claim 160 or 161,
The relay intermediate fixing device that is directly connected to the earthquake sensor (amplitude) device is the relay first intermediate fixing device, and the relay intermediate fixing device that is not directly connected is the relay second and subsequent intermediate fixing device,
In the relay first intermediate fixing device, the earthquake sensor (amplitude) device-equipped fixing device according to any one of claims 95 to 106 is used,
Each relay intermediate fixing device is equipped with a lock member,
In the event of an earthquake, the operation of the fixing device is transmitted to the locking member of the next relay (intermediate, end) fixing device, and it has an interlocking mechanism that releases the fixing device by interlocking with it,
The locking member of the relay first intermediate fixing device is the seismic sensor (amplitude) device,
A relay interlocking type fixing device characterized in that the locking member of the relay fixing device after the second relay is configured to be interlocked with the interlocking mechanism of the immediately preceding relay intermediate fixing device, and a seismic isolation structure thereby .
8.3.3.1.1.2. Relay intermediate fixing device (with amplifier)
請求項163項記載のリレー中間固定装置の連動機構において、
梃子・滑車・歯車等を採用し、次のリレー(中間、末端)固定装置のロック部材へ繋がるワイヤー・ロープ・ケーブル・ロッドまたはレリーズ等の引張長さまたは圧縮長さが、増幅されるように構成されてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体。
8.3.3.1.2. リレー末端固定装置
In the interlocking mechanism of the relay intermediate fixing device according to claim 163,
Employing insulators, pulleys, gears, etc., so that the tension or compression length of the wire, rope, cable, rod, or release connected to the locking member of the next relay (intermediate, end) fixing device is amplified. A fixing device characterized by comprising a seismic isolation structure.
8.3.3.1.2. Relay end fixing device
請求項160項または請求項161項記載のリレー末端固定装置において、
リレー末端固定装置をロックするロック部材が複数個あり、
この複数個のロック部材は、直前のリレー中間固定装置の連動機構(請求項163項または請求項164項記載の連動機構)と、それぞれ個々に連結されており、
地震時に、各ロック部材がそれぞれ解除されるが、これらのロック部材が全て解除されない限り、当該リレー末端固定装置のロックは解除されないように構成されてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体。
8.5. 遅延器
1) 一般
164. Relay end anchoring device according to claim 160 or 161,
There are multiple locking members that lock the relay end fixing device,
The plurality of locking members are individually connected to the interlocking mechanism of the immediately preceding relay intermediate fixing device (the interlocking mechanism according to claim 163 or claim 164), respectively.
In the event of an earthquake, each locking member is released, but unless all of these locking members are released, the relay terminal fixing device is configured not to be unlocked, and a fixing device therefor Seismic isolation structure.
8.5. Delay
1) General
地震作動型固定装置において、
解除された固定装置の作動部またはロック部材の戻りを遅延する遅延器を設けるか、
固定装置の作動部またはロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りとの間、または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間には、地震時に固定装置の作動部またはロック部材が解除された後の振動中に固定装置の作動部またはロック部材の戻りを遅延する遅延器を設けるか、
風作動型固定装置において、
風圧が一定以下になったことを感知してから、一定の時間をおいて固定装置を解除させる遅延器を設けるか、
等することにより構成される固定装置、またそれによる免震構造体。
2)油空圧シリンダー式
In earthquake-operated fixing devices,
Providing a delay device for delaying the return of the actuating part of the unlocked fixing device or the locking member;
Between the operating part or locking member of the fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or between the interlocking mechanism of the relay intermediate fixing device immediately before, the operating part or locking member of the fixing device at the time of an earthquake Providing a delay device for delaying the return of the actuating part of the fixing device or the locking member during vibration after the release of
In wind actuated fixing device,
Provide a delay device that releases the fixing device after a certain period of time after sensing that the wind pressure has become below a certain level,
A fixing device constituted by equalizing, and also a seismic isolation structure.
2) Hydraulic / pneumatic cylinder type
前請求項記載の遅延器において、
筒とスライドするピストン状部材から構成され、
筒中の液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材がその筒に挿入され、その外にピストン状部材の先端が突き出ており、
さらに、前記筒の、ピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ液体・気体等の経路が最低2本設けられており、
前記経路には開口面積の差をもたせ、
この経路のうち開口面積の大きい方に、ピストン状部材が筒中に引き込まれる方向時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、
開口面積が小さい場合には弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材が筒中から押出される時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられてなることを特徴とする遅延器、またそれによる固定装置、またそれによる免震構造体。
In the delay device according to the preceding claim,
It consists of a cylinder and a piston-like member that slides,
A piston-like member that slides without substantially leaking liquid, gas, etc. in the cylinder is inserted into the cylinder, and the tip of the piston-like member protrudes outside the cylinder.
Furthermore, there are provided at least two paths of liquid, gas, etc. that connect the opposite sides of the cylinder with the piston-like member interposed therebetween,
The path has a difference in opening area,
A valve that opens in the direction in which the piston-like member is drawn into the cylinder, and is closed otherwise is attached to the larger opening area of this path.
A valve is not required when the opening area is small, but when a valve is provided, the valve is opened when the piston-like member is pushed out of the cylinder, and a closed valve is attached otherwise. , The fixing device by it, and also the seismic isolation structure by it.
請求項166項記載の遅延器において、
筒とスライドするピストン状部材から構成され、
筒中の液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材がその筒に挿入され、その外にピストン状部材の先端が突き出ており、
さらに、この筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)を繋ぐ管(また筒に付けられた溝)と、ピストン状部材にあいている孔とが設けられており、
管(また溝)と孔とには開口面積の差をもたせ、この管(また溝)またはピストン状部材の孔のうち開口面積の大きい方に、ピストン状部材が筒中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられているか、
または、
ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒中から出る出口経路と、出口経路からその押出された液体・気体等が筒中に戻る別経路の戻り経路とが設けられており、
出口経路と戻り経路とには開口面積の差をもたせ、出口経路は大きく戻り経路は小さくし、出口経路には、ピストン状部材が筒中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、
戻り経路は、開口面積が小さい場合には弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材が筒中から押出される時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、
さらに、重力、また場合によっては筒の中に入れられたバネ・ゴム・磁石等が、このピストン状部材を筒外に押出す役割をする場合もあり、
また、この筒と前記管(また溝)または経路とは潤滑油等の液体で満たされている場合もあり、
この弁の性格と、開口面積の差をつけることにより、
前記ピストン状部材は、筒の中に入る方向では、速やかであり、出る方向では、遅延されるようになっており、
固定装置の場合には、
この遅延器のピストン状部材を、固定装置の作動部とするか固定装置の作動部と連動させるかし、遅延器の筒の中へ、ピストン状部材が引き込まれる方向が、固定装置の解除の方向となるか、
または、この遅延器のピストン状部材を、固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぎ、その繋ぎ方が、遅延器の筒の中へ、ピストン状部材が引き込まれる方向が、ロック部材の外れる方向(解除方向)となるか、
リレー連動作動型固定装置の場合には、
この遅延器のピストン状部材を、固定装置の作動部とするか固定装置の作動部と連動させるかし、遅延器の筒の中へ、ピストン状部材が引き込まれる方向が、固定装置の解除の方向となるか、
または、この遅延器のピストン状部材を、リレー連動作動型固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間で繋ぎ、その繋ぎ方が、遅延器の筒の中へ、ピストン状部材が引き込まれる方向が、ロック部材の外れる方向(解除方向)となるか、
してなるように構成されてなることを特徴とする遅延器、またそれによる固定装置、またそれによる免震構造体。
166. The delay device of claim 166, wherein
It consists of a cylinder and a piston-like member that slides,
A piston-like member that slides without substantially leaking liquid, gas, etc. in the cylinder is inserted into the cylinder, and the tip of the piston-like member protrudes outside the cylinder.
Furthermore, a pipe (also a groove attached to the cylinder) that connects the opposite sides (ends and ends of the range in which the piston-like member slides) across the piston-like member of the cylinder, and a hole that is open to the piston-like member And is provided,
The pipe (or groove) and the hole have a difference in opening area, and the pipe (or groove) or the hole of the piston-like member opens to the larger opening area when the piston-like member is drawn into the cylinder. Other than the above, is a closed valve attached?
Or
An exit path through which liquid, gas, etc. pushed out by the piston-like member exits from the cylinder, and a return path of another path from which the extruded liquid, gas, etc., returns from the exit path into the cylinder are provided.
There is a difference in the opening area between the outlet path and the return path, the outlet path is large and the return path is small, and the outlet path is attached with a valve that opens when the piston-like member is pulled into the cylinder and is otherwise closed. And
The return path does not require a valve when the opening area is small, but when a valve is provided, a valve that opens when the piston-like member is pushed out of the cylinder and is otherwise closed is attached.
Furthermore, gravity, and in some cases, springs, rubber, magnets, etc. put in the cylinder may play the role of pushing this piston-like member out of the cylinder,
In addition, the tube and the tube (or groove) or path may be filled with a liquid such as lubricating oil,
By making a difference between the nature of this valve and the opening area,
The piston-like member is fast in the direction to enter the cylinder and is delayed in the direction to exit,
For fixing devices,
The direction in which the piston-like member is drawn into the cylinder of the delay device is determined by the piston-like member of the delay device as the operating portion of the fixing device or in conjunction with the operating portion of the fixing device. Direction or
Alternatively, the piston-like member of this delay device is connected between the locking member of the fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates during an earthquake or the operating member such as a motor or electromagnet that is operated by the seismic sensor. However, the direction in which the piston-like member is pulled into the cylinder of the delay device is the direction in which the lock member is released (release direction),
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
The direction in which the piston-like member is drawn into the cylinder of the delay device is determined by the piston-like member of the delay device as the operating portion of the fixing device or in conjunction with the operating portion of the fixing device. Direction or
Or, the piston-like member of this delay device is connected to the locking member of the relay interlocking operation type fixing device, the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or the actuating member such as a motor or electromagnet that is actuated by the seismic sensor, or the intermediate relay immediately before The interlocking mechanism of the fixing device is connected, and the connection method is such that the direction in which the piston-like member is drawn into the cylinder of the delay device is the direction in which the lock member is released (release direction),
A delay device, a fixing device thereby, and a seismic isolation structure thereby.
請求項166項記載の遅延器において、
筒とスライドするピストン状部材から構成され、
筒中の気体をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材が、その筒に挿入され、その外にピストン状部材の先端が突き出ており、
この筒には気体が筒中から出る孔と筒中へ入る孔が設けられており、
出る孔には、筒中から気体が出る方向時には開き、それ以外は閉じる弁が付けられており、
さらに、重力、また場合によっては筒の中に入れられたバネ・ゴム・磁石等が、このピストン状部材を筒外に押出す役割をする場合もあり、
この弁の性格と、気体が筒中へ入る孔の開口面積を絞ることにより、
前記ピストン状部材は、筒の中に入る方向では、速やかであり、出る方向では、遅延されるようになっており、
固定装置の場合には、
この遅延器のピストン状部材を、固定装置の作動部とするか固定装置の作動部と連動させるか、
または、この遅延器のピストン状部材を、固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかし、
リレー連動作動型固定装置の場合には、
この遅延器のピストン状部材を、リレー連動作動型固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間で繋ぎ、
その繋ぎ方が、遅延器の筒の中へ、ピストン状部材が入り込む方向が、ロック部材の外れる方向(解除方向)となるようにすることにより構成されてなることを特徴とする遅延器、またそれによる固定装置、またそれによる免震構造体。
3)機械式
a) ガンギ車式
166. The delay device of claim 166, wherein
It consists of a cylinder and a piston-like member that slides,
A piston-like member that slides without substantially leaking the gas in the cylinder is inserted into the cylinder, and the tip of the piston-like member protrudes out of the cylinder,
This cylinder is provided with a hole for gas to exit from the cylinder and a hole for entering the cylinder.
The exit hole is equipped with a valve that opens when the gas exits from the cylinder and closes otherwise.
Furthermore, gravity, and in some cases, springs, rubber, magnets, etc. put in the cylinder may play the role of pushing this piston-like member out of the cylinder,
By narrowing the opening area of the hole through which the gas enters the cylinder and the nature of this valve,
The piston-like member is fast in the direction to enter the cylinder and is delayed in the direction to exit,
For fixing devices,
Whether the piston-like member of this delay device is the working part of the fixing device or interlocked with the working part of the fixing device,
Alternatively, the piston-like member of this delay device is connected between the locking member of the fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake or an operating member such as a motor or an electromagnet that is actuated by the seismic sensor,
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
The delay member piston-like member is connected to the locking member of the relay-linked operation type fixing device, the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or the actuating member such as a motor or electromagnet operated by the seismic sensor, or the relay intermediate fixing device immediately before Connected with the interlocking mechanism of
A delay device characterized in that the connection is configured such that the direction in which the piston-like member enters the cylinder of the delay device is the direction in which the lock member is released (release direction), or Fixing device by it and also seismic isolation structure by it
3) Mechanical type
a) Ganga type
請求項166項記載の遅延器において、
ガンギ車とアンクル及びラックとから構成され、
ラックはその移動によりガンギ車を回転させるようになっており、
アンクルはガンギ車の回転に対しある方向については抵抗とならず、逆の方向については抵抗となって回転の速度を調節するようになっており、
またこれらの機構は歯車等の連動機構を介して間接に組み合わされている場合もあり、
このガンギ車とアンクル及びラックによる機構の性質により、
ラックは、力を受けた場合、ある方向には抵抗なく移動できるが、逆の方向には移動の速度が遅延されるようになっており、
固定装置の場合には、
この遅延器のラックを、固定装置の作動部に設けるか固定装置の作動部に連動する部材に設けるか、
または、この遅延器のラックを、固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかし、
リレー連動作動型固定装置の場合には、
この遅延器のラックを、リレー連動作動型固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間で繋ぎ、
その繋ぎ方が、ラックが抵抗なく移動できる方向が、ロック部材の外れる方向(解除方向)となるようにすることにより構成されてなることを特徴とする遅延器、またそれによる固定装置、またそれによる免震構造体。
b) ラチェット式(重量式重量抵抗型、水車式・風車式粘性抵抗型)
166. The delay device of claim 166, wherein
It consists of escape wheel, ankle and rack,
The rack rotates the escape wheel by that movement,
The ankle does not become resistance in one direction against the rotation of the escape wheel, it becomes resistance in the opposite direction and adjusts the speed of rotation,
In addition, these mechanisms may be combined indirectly via an interlocking mechanism such as a gear,
Due to the nature of the mechanism by this escape wheel and ankle and rack,
When a rack is subjected to force, it can move without resistance in one direction, but the speed of movement is delayed in the opposite direction,
For fixing devices,
Whether the delay device rack is provided in the working part of the fixing device or a member interlocked with the working part of the fixing device,
Or, the rack of this delay device is connected between the locking member of the fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or an operating member such as a motor or an electromagnet that is actuated by the seismic sensor,
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
This delayer rack is linked with the locking member of the relay interlocking operation type fixing device, the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or the operating member such as a motor or electromagnet that operates by the earthquake sensor, or the relay intermediate fixing device immediately before Connecting with the mechanism,
A delay device characterized in that the connection is configured such that the direction in which the rack can move without resistance is the direction in which the lock member is released (release direction), and the fixing device thereby, and the Seismic isolation structure.
b) Ratchet type (weight type weight resistance type, water wheel type, windmill type viscous resistance type)
請求項166項記載の遅延器において、
歯車とラック(及び水車(風車)等の装置)とから構成され、
歯車とラックとは、ラックの移動の方向により、ある方向に対しては歯車とラックの歯が噛み合わず、ラックは自由に移動でき、逆の方向に対しては歯が噛み合って、ラックの移動により歯車が回転するような機構になっており、
また歯が噛み合って歯車が回転するとき、重量式重量抵抗型においては、ラックの移動に対して歯車の自重が抵抗となり、
水車式・風車式粘性抵抗型においては 、ラックの移動に対して、歯車の回転と連動して回転する、粘性のある液体(気体)に浸された水車(風車)等の装置が、回転時に与える負荷が抵抗となり、
またこれらの機構は歯車等の連動機構を介して間接に組み合わされている場合もあり、
この歯車とラック(及び水車式・風車式粘性抵抗型においては水車(風車)等の負荷を与える装置)による機構の性質により、
ラックは、力を受けた場合、ある方向には抵抗なく移動できるが、逆の方向には移動の速度が遅延されるようになっており、
固定装置の場合には、
この遅延器のラックを、固定装置の作動部に設けるか固定装置の作動部に連動する部材に設けるか、
または、この遅延器のラックを、固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかし、
リレー連動作動型固定装置の場合には、
この遅延器のラックを、リレー連動作動型固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間で繋ぎ、
その繋ぎ方が、ラックが抵抗なく移動できる方向が、ロック部材の外れる方向(解除方向)となるようにすることにより構成されてなることを特徴とする遅延器、またそれによる固定装置、またそれによる免震構造体。
c) 重力式
166. The delay device of claim 166, wherein
Consists of gears and racks (and devices such as water turbines)
Depending on the direction of movement of the rack, the gear and the rack do not mesh the gear and rack teeth in one direction, the rack can move freely, and the teeth mesh in the opposite direction. The mechanism is such that the gear rotates by
In addition, when the gear rotates with the teeth meshing, in the weight type weight resistance type, the weight of the gear becomes resistance to the movement of the rack,
In the water turbine type / wind turbine type viscous resistance type, a device such as a water turbine (wind turbine) immersed in a viscous liquid (gas) that rotates in conjunction with the rotation of the gear as the rack moves is rotated. The applied load becomes resistance,
In addition, these mechanisms may be combined indirectly via an interlocking mechanism such as a gear,
Due to the nature of the mechanism by this gear and rack (and a device that applies a load such as a water turbine (wind turbine) in the water turbine type / wind turbine type viscous resistance type),
When a rack is subjected to force, it can move without resistance in one direction, but the speed of movement is delayed in the opposite direction,
For fixing devices,
Whether the delay device rack is provided in the working part of the fixing device or a member interlocked with the working part of the fixing device,
Or, the rack of this delay device is connected between the locking member of the fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or an operating member such as a motor or an electromagnet that is actuated by the seismic sensor,
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
This delayer rack is linked with the locking member of the relay interlocking operation type fixing device, the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or the operating member such as a motor or electromagnet that operates by the earthquake sensor, or the relay intermediate fixing device immediately before Connecting with the mechanism,
A delay device characterized in that the connection is configured such that the direction in which the rack can move without resistance is the direction in which the lock member is released (release direction), and the fixing device thereby, and the Seismic isolation structure.
c) Gravity type
請求項166項記載の遅延器において、
歯車とラック及び重りとから構成され、
ラックはその移動により歯車を回転させるようになっており、
重りは歯車の回転と連動しており、その自重がラックの移動方向に対し、ある方向に対しては負荷となり、逆の方向に対しては抵抗とならない(歯車の回転を妨げない)ようになっており、
またこれらの機構は歯車等の連動機構を介して間接に組み合わされている場合もあり、
この歯車とラック及び重りによる機構の性質により、
ラックは、力を受けた場合、ある方向には抵抗なく移動できるが、逆の方向には移動の速度が遅延されるようになっており、
固定装置の場合には、
この遅延器のラックを、固定装置の作動部に設けるか固定装置の作動部に連動する部材に設けるか、
または、この遅延器のラックを、固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかし、
リレー連動作動型固定装置の場合には、
この遅延器のラックを、リレー連動作動型固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間で繋ぎ、
その繋ぎ方が、ラックが抵抗なく移動できる方向が、ロック部材の外れる方向(解除方向)となるようにすることにより構成されてなることを特徴とする遅延器、またそれによる固定装置、またそれによる免震構造体。
4) 摩擦式
166. The delay device of claim 166, wherein
Consists of gears, racks and weights,
The rack rotates the gear by the movement,
The weight is linked to the rotation of the gear so that its own weight is a load in one direction and not a resistance in the opposite direction (does not interfere with the rotation of the gear). And
In addition, these mechanisms may be combined indirectly via an interlocking mechanism such as a gear,
Due to the nature of the mechanism by this gear, rack and weight,
When a rack is subjected to force, it can move without resistance in one direction, but the speed of movement is delayed in the opposite direction,
For fixing devices,
Whether the delay device rack is provided in the working part of the fixing device or a member interlocked with the working part of the fixing device,
Or, the rack of this delay device is connected between the locking member of the fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or an operating member such as a motor or an electromagnet that is actuated by the seismic sensor,
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
This delayer rack is linked with the locking member of the relay interlocking operation type fixing device, the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or the operating member such as a motor or electromagnet that operates by the earthquake sensor, or the relay intermediate fixing device immediately before Connecting with the mechanism,
A delay device characterized in that the connection is configured such that the direction in which the rack can move without resistance is the direction in which the lock member is released (release direction), and the fixing device thereby, and the Seismic isolation structure.
4) Friction type
請求項166項記載の遅延器において、
筒とスライドするピストン状部材から構成され、
ピストン状部材は筒の中を移動できるように組み合わされており、
また筒の内表面とピストン状部材の表面との両方あるいは一方は、
スライドする方向によって異なる摩擦抵抗を与えるようになっており、
この筒とピストン状部材による機構の性質により、
ピストン状部材は、力を受けた場合、ある方向には抵抗をあまり受けずに移動できるが、逆の方向には大きな抵抗を受けて、移動の速度が遅延されるようになっており、
固定装置の場合には、
この遅延器のピストン状部材を、固定装置の作動部とするか固定装置の作動部と連動させるか、
または、この遅延器のピストン状部材を、固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかし、
リレー連動作動型固定装置の場合には、
この遅延器のピストン状部材を、リレー連動作動型固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間で繋ぎ、
その繋ぎ方が、ピストン状部材があまり抵抗を受けずに移動できる方向が、ロック部材の外れる方向(解除方向)となるようにすることにより構成されてなることを特徴とする遅延器、またそれによる固定装置、またそれによる免震構造体。
5) 経路迂回式
166. The delay device of claim 166, wherein
It consists of a cylinder and a piston-like member that slides,
The piston-like member is combined so that it can move in the cylinder,
In addition, both or one of the inner surface of the cylinder and the surface of the piston-like member is
It gives different frictional resistance depending on the sliding direction,
Due to the nature of this cylinder and piston mechanism,
When receiving a force, the piston-like member can move without much resistance in one direction, but receives a large resistance in the opposite direction, and the speed of movement is delayed.
For fixing devices,
Whether the piston-like member of this delay device is the working part of the fixing device or interlocked with the working part of the fixing device,
Alternatively, the piston-like member of this delay device is connected between the locking member of the fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake or an operating member such as a motor or an electromagnet that is actuated by the seismic sensor,
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
The delay member piston-like member is connected to the locking member of the relay-linked operation type fixing device, the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or the actuating member such as a motor or electromagnet operated by the seismic sensor, or the relay intermediate fixing device immediately before Connected with the interlocking mechanism of
A delay device characterized in that the connection is configured such that the direction in which the piston-like member can move without much resistance is the direction in which the lock member is released (release direction), and Fixing device, and also seismic isolation structure.
5) Route detour
請求項166項記載の遅延器において、
筒と筒中をスライドして自由に回転可能な円筒状のピストン状部材とから構成され、
ピストン状部材は筒の中を移動できるように組み合わされており、
また、ピストン状部材の表面には、移動方向に平行な直線部分と、曲線部分とがつながってループ状となっているガイドが、筒にはバネ等よってピストン状部材の方向に押し出されているピンが、それぞれ設けられており、
このピンはガイドに嵌まっており、このピンとガイドとの関係によりピストン状部材は筒中を回転して移動し、かつピストン状部材はこのピンがガイドの直線部分に位置するときは抵抗を受けずに移動でき、曲線部分に位置するときは移動方向に対しガイドのなす角度により抵抗を受けるようになっており、
またピンはこのガイドを逆に戻ることはなく、
この筒とピストン状部材による機構の性質により、
ピストン状部材は、力を受けた場合、ある方向には抵抗を受けずに移動できるが、逆の方向にはガイドのなす角度による抵抗を受け、それに加えてピンの通過する直前部分と曲線部分との延長距離の差によって、移動の速度が遅延されるようになっており、
固定装置の場合には、
この遅延器のピストン状部材を、固定装置の作動部とするか固定装置の作動部と連動させるか、
または、この遅延器のピストン状部材の先端部を、固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかし、
リレー連動作動型固定装置の場合には、
この遅延器のピストン状部材を、リレー連動作動型固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間で繋ぎ、
その繋ぎ方が、ピストン状部材が抵抗を受けずに移動できる方向が、ロック部材の外れる方向(解除方向)となるようにすることにより構成されてなることを特徴とする遅延器、またそれによる固定装置、またそれによる免震構造体。
6)粘性抵抗式
166. The delay device of claim 166, wherein
It consists of a cylinder and a cylindrical piston-like member that can rotate freely by sliding in the cylinder,
The piston-like member is combined so that it can move in the cylinder,
Further, on the surface of the piston-shaped member, a guide having a loop shape formed by connecting a linear portion parallel to the moving direction and a curved portion is pushed out toward the piston-shaped member by a spring or the like on the cylinder. Each pin is provided,
This pin is fitted in the guide, and the piston-like member rotates and moves in the cylinder due to the relationship between the pin and the guide, and the piston-like member is not subjected to resistance when the pin is located in the linear portion of the guide. When it is located in the curved part, it receives resistance according to the angle made by the guide with respect to the moving direction,
Also, the pin does not return to this guide,
Due to the nature of this cylinder and piston mechanism,
When a force is applied, the piston-like member can move without receiving resistance in one direction, but in the opposite direction, it receives resistance due to the angle formed by the guide, and in addition, the portion immediately before the pin passes and the curved portion The speed of movement is delayed by the difference in the extension distance with
For fixing devices,
Whether the piston-like member of this delay device is the working part of the fixing device or interlocked with the working part of the fixing device,
Or is the tip of the piston-like member of this delay device connected between the locking member of the fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates during an earthquake or the operating member such as a motor or electromagnet that is actuated by the seismic sensor? And
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
The delay member piston-like member is connected to the locking member of the relay-linked operation type fixing device, the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or the actuating member such as a motor or electromagnet operated by the seismic sensor, or the relay intermediate fixing device immediately before Connected with the interlocking mechanism of
A delay device characterized in that the connecting method is configured such that the direction in which the piston-like member can move without receiving resistance is the direction in which the lock member is released (release direction), and thereby Fixing device and also seismic isolation structure.
6) Viscous resistance type
請求項166項記載の遅延器において、
歯車とラック、及び水車(風車)等の装置から構成され、
この水車(風車)等の装置は、粘性のある液体(気体)に浸され、その液体(気体)から、ラックの移動方向に対応する回転方向ごとに、異なる大きさの粘性抵抗を受ける仕組みであり、
またこれらは歯車等の連動機構を介して間接に組み合わされている場合もあり、
この歯車とラック及び水車(風車)等の装置による機構の性質により、
ラックは力を受けた場合、ある方向には小さな抵抗で移動できるが、逆の方向には大きな抵抗を受けて移動の速度が遅延されるようになっており、
固定装置の場合には、
この遅延器のラックを、固定装置の作動部に設けるか固定装置の作動部と連動する部材に設けるか、
または、この遅延器のラックを、固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材との間で繋ぐかし、
リレー連動作動型固定装置の場合には、
この遅延器のラックを、リレー連動作動型固定装置のロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間で繋ぎ、
その繋ぎ方が、ラックが小さな抵抗で移動できる方向が、ロック部材の外れる方向(解除方向)となるようにすることにより構成されてなることを特徴とする遅延器、またそれによる固定装置、またそれによる免震構造体。
7) センサー免震皿による遅延装置
166. The delay device of claim 166, wherein
It consists of gears, racks, and devices such as a water wheel
A device such as a water turbine (windmill) is immersed in a viscous liquid (gas), and receives a viscous resistance of a different magnitude for each rotation direction corresponding to the moving direction of the rack. Yes,
In some cases, these are indirectly combined through gears and other interlocking mechanisms.
Due to the nature of the mechanism by the gears, racks and watermills (windmills)
When the rack receives a force, it can move with a small resistance in one direction, but in the opposite direction it receives a large resistance and the speed of movement is delayed,
For fixing devices,
Whether the delay device rack is provided in the working part of the fixing device or in a member interlocked with the working part of the fixing device,
Or, the rack of this delay device is connected between the locking member of the fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or an operating member such as a motor or an electromagnet that is actuated by the seismic sensor,
In the case of a relay interlocking operation type fixing device,
This delayer rack is linked with the locking member of the relay interlocking operation type fixing device, the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake, or the operating member such as a motor or electromagnet that operates by the earthquake sensor, or the relay intermediate fixing device immediately before Connecting with the mechanism,
A delay device characterized in that the connection is configured such that the direction in which the rack can move with a small resistance is the direction in which the lock member is released (the release direction), and a fixing device using the delay device, Seismic isolation structure.
7) Delay device with sensor base plate
地震センサー振幅装置装備型固定装置またはダンパー兼用地震センサー振幅装置装備型固定装置における、
地震センサー振幅装置の、重りが滑動(転がり・すべり)するセンサー免震皿において、全体として凹形態のセンサー免震皿に、センサー免震皿の中心部に向けて戻り勾配を持ち、迂回した戻りルート(迂回路)を設けることにより、
地震センサー振幅装置の重り(ボール)の中心部への戻りを遅延してなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置またはダンパー兼用地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
In the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device or damper combined seismic sensor amplitude device-equipped fixing device,
In the seismic isolator plate of the seismic sensor amplitude device in which the weight slides (rolls and slides), the sensor seismic isolator plate with a concave shape as a whole has a return gradient toward the center of the sensor seismic isolator plate and detours. By providing a route (detour)
Seismic sensor amplitude device-equipped fixing device or damper-equipped seismic sensor amplitude device-equipped fixing device characterized by delaying the return to the center of the weight (ball) of the seismic sensor amplitude device, and seismic isolation thereby Structure.
地震センサー振幅装置装備型固定装置またはダンパー兼用地震センサー振幅装置装備型固定装置における、
地震センサー振幅装置の、重りが滑動(転がり・すべり)するセンサー免震皿において、
凹形態の中心部のセンサー免震皿(中心部センサー免震皿)を越えて一旦水平レベルが下がった面をもち、
その面から中心部センサー免震皿の中心部に向けて戻り勾配を持った戻りルート(路)があることにより、
地震センサー振幅装置の重り(ボール)のセンサー免震皿の中心部への戻りを遅延してなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置またはダンパー兼用地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
In the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device or damper combined seismic sensor amplitude device-equipped fixing device,
In the seismic sensor amplitude device, the sensor base plate with the weight sliding (rolling / sliding)
It has a surface where the horizontal level goes down once beyond the center sensor isolation plate (center sensor isolation plate) in the concave form,
From there, there is a return route (road) with a return gradient toward the center of the center sensor isolation plate,
A seismic sensor amplitude device equipped fixing device or a damper combined with a seismic sensor amplitude device equipped fixing device, characterized by delaying the return of the weight (ball) of the seismic sensor amplitude device to the center of the sensor base plate, The seismic isolation structure.
地震センサー振幅装置装備型固定装置またはダンパー兼用地震センサー振幅装置装備型固定装置における、
地震センサー振幅装置の、重りが滑動(転がり・すべり)するセンサー免震皿において、
中心部(通常位置)に向けて、全体として凹形態を形成したセンサー免震皿の中心部(通常位置)に向けて、螺旋形に山もしくは谷(溝)を設けて螺旋山もしくは谷を形成し、その螺旋山、もしくは谷形に沿って、中心部(通常位置)に向けての戻り勾配を持った戻りルート(路)を設けることによって、地震センサー振幅装置の重り(ボール)の中心部への戻りを遅延してなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置またはダンパー兼用地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.3.3.1.3. 遅延器の設置
In the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device or damper combined seismic sensor amplitude device-equipped fixing device,
In the seismic sensor amplitude device, the sensor base plate with the weight sliding (rolling / sliding)
A spiral mountain or trough (groove) is formed toward the central part (normal position) of the sensor base plate with a concave shape as a whole toward the central part (normal position) to form a spiral mountain or valley. The center of the weight (ball) of the seismic sensor amplitude device is provided by providing a return route (road) with a return gradient toward the center (normal position) along the spiral mountain or valley shape. A seismic sensor amplitude device-equipped fixing device or a damper-equipped seismic sensor amplitude device-equipped fixing device characterized by delaying the return to the ground, and a seismic isolation structure thereby
8.3.3.1.3. Installation of delay device
固定装置または請求項160項から請求項165項のいずれか1項に記載の固定装置において、
解除された固定装置の作動部またはロック部材の戻りを遅延する遅延器を、
固定装置自体に設けるか、
固定装置の作動部またはロック部材と地震センサー振幅装置の重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間に設けるか、等することにより構成されてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体。
8.3.3.1.4. 引張力限定伝達装置
165. A fixing device or a fixing device according to any one of claims 160 to 165, wherein:
A delay device for delaying the return of the actuating part of the released fixing device or the locking member;
On the fixing device itself,
It is configured by installing between the operating part or locking member of the fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device, the operating member such as a motor or electromagnet operated by the seismic sensor, or the interlocking mechanism of the relay intermediate fixing device immediately before The fixing device characterized by being made, and also the seismic isolation structure by it.
8.3.3.1.4. Tensile force limited transmission device
請求項160項から請求項175項のいずれか1項に記載の固定装置において、
固定装置の作動部またはロック部材と、地震センサー振幅装置の地震時に振動する重りまたは地震センサーにより作動するモーターもしくは電磁石等の作動部材または直前のリレー中間固定装置の連動機構との間に、
引張力のみを伝達し、圧縮力を伝達しない引張力限定伝達装置が設けられてなることにより構成されてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体。
8.3.3.2. 風作動型固定装置の場合
175. A securing device according to any one of claims 160 to 175,
Between the operating part or locking member of the fixing device and the weight of the seismic sensor amplitude device that vibrates in the event of an earthquake or an operating member such as a motor or electromagnet that operates by the seismic sensor, or the interlocking mechanism of the relay intermediate fixing device immediately before,
A fixing device characterized by comprising a tensile force limited transmission device that transmits only a tensile force and does not transmit a compressive force, and a seismic isolation structure using the same.
8.3.3.2. For wind-operated fixing devices
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを風時に固定して風揺れ等を防止する風作動型固定装置が、複数本設置され、そのうち少なくとも一本の固定装置(リレー末端固定装置)が、免震される構造体の重心位置またはその近傍に設置され、他の固定装置(リレー中間固定装置)が、周辺位置に設置され、
風時に、それらの固定装置が順次固定される際に、前記重心位置またはその近傍に設置された固定装置が最初に固定されるように構成されてなることを特徴とするリレー連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体。
A plurality of wind-operated fixing devices that fix the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated to prevent wind sway etc. are installed, and at least one of them is installed. (Relay end fixing device) is installed at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated, and other fixing devices (relay intermediate fixing devices) are installed at the peripheral positions,
A relay-linked operation type fixing device characterized in that the fixing device installed at or near the position of the center of gravity is first fixed when the fixing devices are sequentially fixed during wind. And also the seismic isolation structure.
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを風時に固定して風揺れ等を防止する風作動型固定装置が、複数本設置され、そのうち少なくとも一本の固定装置(リレー末端固定装置)が、免震される構造体の重心位置またはその近傍に設置され、他の固定装置(リレー中間固定装置)が、周辺位置に設置され、
風時に、それらの固定装置が順次固定され、風がおさまった後、それらの固定装置が順次解除される際に、前記重心位置またはその近傍に設置された固定装置が最後に解除されるように構成されてなることを特徴とするリレー連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体。
A plurality of wind-operated fixing devices that fix the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated to prevent wind sway etc. are installed, and at least one of them is installed. (Relay end fixing device) is installed at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated, and other fixing devices (relay intermediate fixing devices) are installed at the peripheral positions,
The fixing devices are fixed sequentially in the wind, and when the fixing devices are sequentially released after the wind has stopped, the fixing devices installed at or near the center of gravity position are finally released. A relay-linked actuating fixing device characterized by comprising a seismic isolation structure.
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを風時に固定して風揺れ等を防止する風作動型固定装置が、複数本設置され、
そのうち少なくとも一本の固定装置(リレー末端固定装置)が、免震される構造体の重心位置またはその近傍に設置され、他の固定装置(リレー中間固定装置)が、周辺位置に設置され、
風時に、それらの固定装置が順次固定される際に、前記重心位置またはその近傍に設置された固定装置が最初に固定されるか、
風がおさまった後、それらの固定装置が順次解除される際に、前記重心位置またはその近傍に設置された固定装置が最後に解除されるか、
または、両方を組合せることによって構成されてなることを特徴とするリレー連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.3.3.2.1. リレー中間固定装置
Several wind-operated fixing devices are installed to fix the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismically isolated in the wind to prevent wind sway,
Among them, at least one fixing device (relay end fixing device) is installed at or near the center of gravity of the structure to be isolated, and the other fixing device (relay intermediate fixing device) is installed at the peripheral position,
When the fixing devices are sequentially fixed in wind, the fixing device installed at or near the center of gravity is fixed first,
When the fixing devices are sequentially released after the wind has stopped, the fixing device installed at or near the center of gravity position is finally released,
Alternatively, a relay interlocking operation type fixing device characterized by being configured by combining both, and also a seismic isolation structure.
8.3.3.2.1. Relay intermediate fixing device
請求項177項または請求項178項に記載のリレー中間固定装置において、
リレー第1中間固定装置には、請求項145項から請求項156項のいずれか1項に記載の風センサー装備型固定装置が使用され、
風センサーと直接繋がるリレー中間固定装置をリレー第1中間固定装置、直接繋がらないリレー中間固定装置をリレー第2以降中間固定装置とし、
各リレー中間固定装置は、ロック部材の装備に加え、
風時に、固定装置の作動を次のリレー(中間、末端)固定装置のロック部材に伝え、連動させてロック部材により固定装置を固定させる連動機構を持っており、
リレー第1中間固定装置のロック部材は、風センサーに、
リレー第2以降中間固定装置のロック部材は、直前のリレー中間固定装置の連動機構に、連動するように構成されてなることを特徴とするリレー連動作動型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.4. 風揺れ等抑制装置・変位抑制装置としての固定装置またダンパー
8.4.1. 風揺れ等抑制装置としての固定装置
8.4.1.1. 風揺れ等抑制装置としての固定装置
(1) 風揺れ等抑制装置としての固定装置
In the relay intermediate fixing device according to claim 177 or claim 178,
The wind sensor equipped fixing device according to any one of claims 145 to 156 is used for the relay first intermediate fixing device,
The relay intermediate fixing device that is directly connected to the wind sensor is the relay first intermediate fixing device, and the relay intermediate fixing device that is not directly connected is the relay second or later intermediate fixing device,
Each relay intermediate fixing device is equipped with a lock member,
In the wind, the operation of the fixing device is transmitted to the locking member of the next relay (intermediate, terminal) fixing device, and it has an interlocking mechanism that interlocks and fixes the fixing device by the locking member.
The locking member of the relay first intermediate fixing device is a wind sensor,
A relay interlocking type fixing device characterized in that the locking member of the relay fixing device after the second relay is configured to be interlocked with the interlocking mechanism of the immediately preceding relay intermediate fixing device, and a seismic isolation structure thereby .
8.4. Fixing device or damper as a device to suppress wind sway, etc.
8.4.1. Fixing device as a device to suppress wind fluctuations
8.4.1.1. Fixing device as a device to suppress wind fluctuation
(1) Fixing device as a device to suppress wind fluctuation
挿入部に固定ピンを挿入することによって、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との風揺れ時等の動きを抑制する風揺れ等抑制装置において、
固定ピンを受ける方の挿入部と固定ピンを挿入するもう片方の挿入部のうち、一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、
固定ピンを受ける方の挿入部は、すり鉢状等の凹形状として、その挿入部に固定ピンを挿入することにより風に抵抗させ、
かつ、固定ピンを挿入するもう片方の挿入部には、抵抗器を採用して固定ピンの挿入部への挿入に対する抵抗を調整可能とする(例えば、固定ピンの取り付けられたピストン状部材が筒中で液体や空気等を漏らさずスライドするスライド機構とし、
ピストン状部材に孔が設けられるか、
筒のピストン状部材を挟んだ反対側同士(ピストン状部材がスライドする範囲の端と端と)が管(また筒に付けられた溝)等の流路で繋がれているかして、
ピストン状部材がスライドする速度をこの筒内のピストン状部材のスライドによって孔または管等の流路を行き来する液体や空気等の粘性抵抗によって調整可能とする)ことにより構成されてなることを特徴とする風揺れ等抑制装置または固定装置、またそれによる免震構造体。
(2) 風揺れ等抑制装置としての固定装置(遅延器付き)
In a wind vibration suppression device that suppresses the movement of the structure that is seismically isolated and the structure that supports the structure that is seismically isolated by inserting a fixing pin in the insertion portion,
Of the insertion part that receives the fixing pin and the other insertion part that inserts the fixing pin, one is provided in the structure that is isolated, and the other is provided in the structure that supports the structure that is isolated.
The insertion part that receives the fixing pin has a concave shape such as a mortar shape, and inserts the fixing pin into the insertion part to resist the wind.
In addition, a resistor is used for the other insertion portion for inserting the fixing pin so that the resistance to insertion of the fixing pin into the insertion portion can be adjusted (for example, a piston-like member to which the fixing pin is attached is located in the cylinder). With a slide mechanism that slides without leaking liquid or air,
A hole is provided in the piston-like member,
Opposite sides across the piston-like member of the cylinder (end and end of the range where the piston-like member slides) are connected by a flow path such as a pipe (or a groove attached to the cylinder),
The speed at which the piston-like member slides can be adjusted by the viscous resistance of liquid, air, or the like that moves back and forth in the flow path of the hole or tube by sliding the piston-like member in the cylinder) Wind sway suppression device or fixing device, and also seismic isolation structure.
(2) Fixing device (with delay device) as a device to suppress wind fluctuations
請求項181項記載の風揺れ等抑制装置または固定装置において、抵抗器として請求項167項から請求項174項のいずれか1項に記載の遅延器を使用して地震時には免震効果を高めるように構成されてなることを特徴とする風揺れ等抑制装置または固定装置、またそれによる免震構造体。
8.4.1.2. 固定装置と中央部窪み形の風揺れ等抑制装置との併用
181. The wind sway suppressing device or the fixing device according to claim 181, wherein the delay device according to any one of claims 167 to 174 is used as a resistor to enhance the seismic isolation effect during an earthquake. A device or a device for suppressing wind sway or the like, and a seismic isolation structure using the same.
8.4.1.2. Combined use of a fixing device and a device for suppressing wind sway etc.
請求項181項もしくは請求項182項記載の固定装置と、固定装置もしくは請求項204項記載の免震装置・滑り支承のどちらかとを、または両方とを併用することにより、風等の揺れに対抗するように構成されてなることを特徴とする免震構造体。
8.4.2. 固定装置型ダンパー
Combining the fixing device according to claim 181 or 182 and either the fixing device or the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 204, or both, to counteract the shaking of the wind, etc. A seismic isolation structure characterized by being configured to perform.
8.4.2. Fixed damper
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との動きを抑制する装置(ダンパー)において、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に筒が設置され、この筒内には液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材が設置され、前記筒内の液体・気体等の経路が前記筒またピストン状部材に最低2箇所設けられることによって構成され、
前記経路には開口面積の差をもたせ、これらの経路のうち開口面積の大きい方に、ピストン状部材が筒中から出る方向時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、開口面積が小さい場合には弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材が筒中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられ、
さらに、重力、また場合によっては筒の中に入れられたバネ・ゴム・磁石等が、このピストン状部材を筒中から押出す役割をする場合もあり、
また、この筒と前記経路とは潤滑油等の液体で満たされている場合もあり、この弁の性格と、経路同士に開口面積の差をつけることにより、
前記ピストン状部材は、筒中から出る方向の移動は速やかであり、筒中に入る方向の移動は緩やかになるようにして動きを抑制するようにして構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体。
8.4.2.1. 固定装置型ダンパー1
In a device (damper) that suppresses the movement of the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated,
A cylinder is installed in either the structure that is to be isolated or the structure that supports the structure that is to be isolated, and a piston-like member that slides without substantially leaking liquid or gas is installed in this cylinder. The liquid or gas path in the cylinder is formed by providing at least two places on the cylinder or the piston-like member,
The path has a difference in opening area, and the larger opening area of these paths is provided with a valve that opens when the piston-like member goes out of the cylinder and is closed otherwise. If it is small, a valve is not necessary, but if a valve is provided, a valve that opens when the piston-like member is pulled into the cylinder and is closed otherwise is attached.
Furthermore, gravity, and in some cases, springs, rubber, magnets, etc. put in the cylinder may serve to push this piston-like member out of the cylinder,
In addition, the cylinder and the path may be filled with a liquid such as lubricating oil, and by providing a difference in opening area between the characteristics of the valve and the paths,
The piston-like member is configured so that the movement in the direction of exiting from the cylinder is quick, and the movement in the direction of entering the cylinder is moderated so that the movement is suppressed, and Seismic isolation structure.
8.4.2.1. Fixed device type damper 1
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との動きを抑制する装置(ダンパー)において、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に筒が設置され、
他方にこの筒内をスライドするピストン状部材との接続部材が、またはピストン状部材と連携するか一体になるか接続するかした固定ピンを受ける受け部材(以下、固定ピンを挿入する凹形態の挿入部材または固定ピンが当たる凸形態の部材等を固定ピン受け部材と言う)が設置され、
ダンパーの作動部を形成する前記ピストン状部材とこのピストン状部材がその内をスライドする前記筒とから構成され、
筒中の液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材がその筒に挿入され、
さらに、前記筒の、ピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ液体・気体等の経路が最低2ヶ所設けられており、
前記経路には開口面積の差をもたせ、これらの経路のうち開口面積の大きい方に、
ピストン状部材が筒中から出る方向時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、開口面積が小さい場合には弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材が筒中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられ、
さらに、重力、また場合によっては筒の中に入れられたバネ・ゴム・磁石等が、このピストン状部材を筒外に押出す役割をする場合もあり、
また、この筒と前記経路とは潤滑油等の液体で満たされている場合もあり、この弁の性格と、経路同士に開口面積の差をつけることにより、
前記ピストン状部材は、出る方向では、速やかであり、筒の中に入る方向では、固定ピン受け部材に対して抵抗して、緩やかに入るようにして動きおよび地震時の変位を抑制するようにして構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体。
In a device (damper) that suppresses the movement of the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated,
A cylinder is installed on either the structure that is to be isolated or the structure that supports the structure that is to be isolated.
On the other hand, a connecting member with a piston-like member that slides in the cylinder, or a receiving member that receives a fixing pin that cooperates with or is connected to the piston-like member (hereinafter referred to as a concave shape for inserting the fixing pin) A convex pin member or the like on which the insertion member or the fixing pin hits is called a fixing pin receiving member),
The piston-like member that forms the operating portion of the damper and the cylinder in which the piston-like member slides,
A piston-like member that slides without substantially leaking liquid or gas in the cylinder is inserted into the cylinder,
Furthermore, there are provided at least two paths for the liquid, gas, etc. that connect the opposite sides of the cylinder sandwiching the piston-like member,
The path has a difference in opening area, and the larger opening area of these paths,
A valve that opens when the piston-like member exits from the cylinder and a valve that is closed otherwise is attached. No valve is required when the opening area is small, but when a valve is provided, the piston-like member moves into the cylinder. A valve that opens when retracted, and is otherwise closed,
Furthermore, gravity, and in some cases, springs, rubber, magnets, etc. put in the cylinder may play the role of pushing this piston-like member out of the cylinder,
In addition, the cylinder and the path may be filled with a liquid such as lubricating oil, and by providing a difference in opening area between the characteristics of the valve and the paths,
The piston-like member is quick in the direction of exit, and resists the fixed pin receiving member in the direction of entering the cylinder, so as to enter slowly and suppress movement and earthquake displacement. A damper characterized by being configured, and a seismic isolation structure.
請求項184項記載のダンパーにおいて、
経路のうち開口面積の大きい方に設けられた弁は、風センサーからの指令で、作動するロック弁とするか、地震センサー(振幅)装置からの指令で、作動するロック弁とするか等により構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体。
8.4.2.2. 固定装置型ダンパー2
184. The damper of claim 184, wherein
Depending on the command from the wind sensor, the valve provided in the path with the larger opening area is a lock valve that operates or the command from the seismic sensor (amplitude) device is used as the lock valve that operates. A damper characterized by comprising a seismic isolation structure.
8.4.2.2. Fixed device type damper 2
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との動きを抑制する装置(ダンパー)において、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に前記筒が設置され、
他方にこの筒内をスライドするピストン状部材との接続部材が、またはピストン状部材と連携するか一体になるか接続するかした固定ピンを受ける受け部材(固定ピン受け部材)が設置され、
ダンパーの作動部を形成する前記ピストン状部材とこのピストン状部材がその内をスライドする前記筒とから構成され、
筒中の液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材がその筒に挿入され、
ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒の中から出る出口経路と、出口経路からその押出された液体・気体等が筒の中に戻る別経路の戻り経路とが設けられており、
出口経路と戻り経路とには開口面積の差をもたせ、出口経路は小さく、戻り経路は大きくし、戻り経路には、ピストン状部材が筒の中から出る方向時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、
出口経路は、開口面積が一定以下の場合には弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材が筒の中へ引き込まれる時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられていることにより構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体。
In a device (damper) that suppresses the movement of the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated,
The cylinder is installed in either one of the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated,
On the other side, a connecting member with a piston-like member that slides in the cylinder, or a receiving member (fixing pin receiving member) that receives a fixing pin that is linked to or integrated with the piston-like member is installed,
The piston-like member that forms the operating portion of the damper and the cylinder in which the piston-like member slides,
A piston-like member that slides without substantially leaking liquid or gas in the cylinder is inserted into the cylinder,
An exit path through which liquid, gas, etc. pushed out by the piston-like member exits from the cylinder, and a return path of another path from which the extruded liquid, gas, etc., returns from the outlet path into the cylinder are provided.
The exit path and the return path have a difference in opening area, the exit path is small, the return path is large, and the return path is opened when the piston-like member exits the cylinder, and the other is closed. A valve is attached,
The outlet path does not require a valve if the opening area is below a certain level, but if a valve is provided, a valve that opens when the piston-like member is pulled into the cylinder and is otherwise closed is attached. A damper characterized by comprising a seismic isolation structure, and a seismic isolation structure.
請求項186項記載のダンパーにおいて、
出口経路に設けられた弁は、風センサーからの指令で、作動するロック弁とするか、地震センサー(振幅)装置からの指令で、作動するロック弁とするか等により構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体。
8.4.3. 可撓部材型連結部材系ダンパー
8.4.3.1. 基本構成
187. A damper according to claim 186, wherein
The valve provided in the exit path is configured to be a lock valve that operates according to a command from the wind sensor or a lock valve that operates according to a command from the earthquake sensor (amplitude) device. Characteristic damper and seismic isolation structure.
8.4.3. Flexible member type connecting member damper
8.4.3.1. Basic configuration
免震される構造体を支持する構造体または免震される構造体のいずれか一方の構造体に設置されたダンパーの作動部(油圧ダンパー等のピストン状部材等の作動部)ともう一方の構造体とを、前記ダンパーの設置された構造体側に設けられた挿入口を介して、ワイヤー・ロープ・ケーブル等の可撓部材で繋ぐことにより構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体。The operating part of the damper (the operating part of a piston-like member such as a hydraulic damper) installed in either the structure that supports the structure to be isolated or the structure that is to be isolated A damper comprising: a structure connected by a flexible member such as a wire, a rope, or a cable through an insertion port provided on the structure side where the damper is installed; and Seismic isolation structure. 請求項188項記載のダンパーにおいて、
ダンパーの作動部を形成するピストン状部材と、このピストン状部材がその内をスライドする筒とから構成され、
筒中の液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材がその筒に挿入され、
ピストン状部材によって押出される液体・気体等が筒の中から出る出口経路と、出口経路からその押出された液体・気体等が筒の中に戻る別経路の戻り経路とが設けられており、
出口経路と戻り経路とには開口面積の差をもたせ、出口経路は大きく、戻り経路は小さくし、
出口経路には、ピストン状部材が筒の中に入る方向時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、
戻り経路は、開口面積が一定以下の場合には弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材が筒の中から出る時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられていることにより構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体。
188. A damper according to claim 188, wherein
It is composed of a piston-like member that forms the operating portion of the damper, and a cylinder in which the piston-like member slides.
A piston-like member that slides without substantially leaking liquid or gas in the cylinder is inserted into the cylinder,
An exit path through which liquid, gas, etc. pushed out by the piston-like member exits from the cylinder, and a return path of another path from which the extruded liquid, gas, etc., returns from the outlet path into the cylinder are provided.
The exit path and the return path have a difference in opening area, the exit path is large, the return path is small,
The outlet passage is attached with a valve that opens when the piston-like member enters the cylinder and closes otherwise.
The return path does not require a valve when the opening area is below a certain level, but when a valve is provided, a valve that opens when the piston-like member comes out of the cylinder and is otherwise closed is attached. A damper characterized by comprising a seismic isolation structure and a seismic isolation structure.
請求項188項記載のダンパーにおいて、
ダンパーの作動部を形成するピストン状部材とこのピストン状部材がその内をスライドする筒とから構成され、
筒中の液体・気体等をほぼ漏らさずにスライドするピストン状部材がその筒に挿入され、 前記筒の、ピストン状部材を挟んだ反対側同士を繋ぐ液体・気体等の経路が最低2箇所設けられており、
前記経路には開口面積の差をもたせ、
この経路のうち開口面積の大きい方に、ピストン状部材が筒中に引き込まれる方向時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられており、
開口面積が小さい場合には弁が必要無いが、弁を設ける場合には、ピストン状部材が筒中から押出される時に開き、それ以外は閉じている弁が付けられ、
さらに、重力、また場合によっては筒の中に入れられたバネ・ゴム・磁石等が、このピストン状部材を筒外に押出す役割をする場合もあり、
また、この筒と前記経路とは潤滑油等の液体で満たされている場合もあり、この弁の性格と、経路同士に開口面積の差をつけることにより、
前記ピストン状部材は、出る方向では、緩やかであり、筒の中に入る方向では、速やかに入るようにして動きを抑制するようにして構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体。
188. A damper according to claim 188, wherein
It is composed of a piston-like member that forms the operating portion of the damper and a cylinder in which the piston-like member slides.
A piston-like member that slides without substantially leaking liquid, gas, etc. in the cylinder is inserted into the cylinder, and there are at least two paths for liquid, gas, etc. that connect the opposite sides of the cylinder across the piston-like member. And
The path has a difference in opening area,
A valve that opens in the direction in which the piston-like member is drawn into the cylinder, and is closed otherwise is attached to the larger opening area of this path.
If the opening area is small, a valve is not necessary.
Furthermore, gravity, and in some cases, springs, rubber, magnets, etc. put in the cylinder may play the role of pushing this piston-like member out of the cylinder,
In addition, the cylinder and the path may be filled with a liquid such as lubricating oil, and by providing a difference in opening area between the characteristics of the valve and the paths,
The piston-like member is configured so as to be gentle in the direction of exit, and to enter quickly in the direction of entering the cylinder so as to suppress movement. Seismic structure.
請求項189項から請求項189−2項のいずれか1項に記載のダンパーにおいて、
戻り経路(請求項189項記載)または経路のうち開口面積の小さい方(請求項189−2項記載)に設けられた弁は、風センサーからの指令で、作動するロック弁とするか、地震センサー(振幅)装置からの指令で、作動するロック弁とするか等により構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体。
8.4.4. ダンパー兼用の固定装置
8.4.4.1. ダンパー兼用の固定装置
(1) ロック弁方式 1
(2) ロック弁方式 2
(3) ロック弁方式 3
(4) ロック弁方式 4(8.1.2.2.5.(ロック)弁方式)
The damper according to any one of claims 189 to 189-2,
The valve provided on the return path (described in claim 189) or in the path having the smaller opening area (described in claim 189-2) may be a lock valve that operates in response to a command from the wind sensor, or an earthquake A damper comprising a lock valve that operates according to a command from a sensor (amplitude) device, and a seismic isolation structure using the damper.
8.4.4. Damper and fixing device
8.4.4.1. Damper and fixing device
(1) Lock valve system 1
(2) Lock valve method 2
(3) Lock valve system 3
(4) Lock valve system 4 (8.1.2.2.5. (Lock) valve system)
請求項125項から請求項139項のいずれか1項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
ピストン状部材の挿入筒(または付属室)からの液体貯槽または外部への出口・出口経路につけられた弁以外に、液体貯槽または外部から(付属室または)ピストン状部材の挿入筒へ戻る戻り口を設けてそこに弁(逆流を防ぐ弁)を付け、出口・出口経路の開口面積の大きさは小さくし、戻り口の開口面積の大きさは大きくすることにより構成されてなることを特徴とするダンパー兼用の固定装置、またそれによる免震構造体。
8.4.4.2. 挿入部形状
The seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to any one of claims 125 to 139,
In addition to the valve attached to the liquid storage tank from the insertion tube (or accessory chamber) of the piston-like member or the outlet / exit passage to the outside, the return port to return from the liquid storage tank or the outside (attachment chamber or) to the insertion tube of the piston-like member Is provided with a valve (a valve that prevents backflow), the opening area of the outlet / outlet passage is reduced, and the opening area of the return opening is increased. A fixing device that also serves as a damper, and a seismic isolation structure.
8.4.4.2. Insertion part shape
請求項191項記載の免震装置・滑り支承において、
固定ピンの挿入部の中心部だけ、曲率半径を小さくするか、勾配を強くし、周辺は、曲率半径を大きくするか、勾配を緩くすることにより構成されてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体。
8.4.5. 固定ピン受け部材形状と変位対応変化型ダンパー
8.4.5.1. 固定ピン受け部材変化型
8.4.5.1.1. 変位抑制用1
(1) 凹型(往路抑制型)
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 191,
A fixing device characterized in that only the central portion of the insertion portion of the fixing pin is configured by decreasing the radius of curvature or increasing the gradient, and the periphery is configured by increasing the radius of curvature or decreasing the gradient. The seismic isolation structure.
8.4.5. Fixed pin receiving member shape and displacement changeable damper
8.4.5.1. Fixed pin receiving member change type
8.4.5.1.1. For displacement suppression 1
(1) Concave type (outward path suppression type)
請求項184−0項から請求項187項のいずれか1項に記載の固定装置型ダンパーまたは請求項191項記載のダンパー兼用の固定装置のいずれかにおいて、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に固定ピンが設置され、他方にこの固定ピン受け部材(以下、固定ピンを挿入する挿入部または固定ピンが当たる凸形態部材等を固定ピン受け部材と言う)が設置され、
固定ピン受け部材形状が凹形態の部材からなっていることにより構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体。
(2) 凸型(復路抑制型)
In any one of the fixing device type damper according to any one of claims 184-0 to 187 or the damper combined fixing device according to claim 191,
A fixed pin is installed on one of the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated, and this fixed pin receiving member (hereinafter referred to as the insertion portion or fixed pin for inserting the fixed pin) The convex form member that hits is called a fixed pin receiving member)
A damper characterized in that the fixed pin receiving member is formed of a concave member, and a seismic isolation structure using the damper.
(2) Convex type (return path suppression type)
請求項184−0項から請求項187項のいずれか1項に記載の固定装置型ダンパーまたは請求項191項記載のダンパー兼用の固定装置のいずれかにおいて、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に固定ピンが設置され、他方にこの固定ピン受け部材が設置され、
固定ピン受け部材形状が凸形態の部材からなっていることにより構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体。
(3) 凸凹(反復)型
In any one of the fixing device type damper according to any one of claims 184-0 to 187 or the damper combined fixing device according to claim 191,
A fixed pin is installed on one of the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, and this fixed pin receiving member is installed on the other,
A damper having a fixed pin receiving member formed of a convex member, and a seismic isolation structure using the damper.
(3) Uneven (repetitive) type
請求項184−0項から請求項187項のいずれか1項に記載の固定装置型ダンパーまたは請求項191項記載のダンパー兼用の固定装置のいずれかにおいて、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に固定ピンが設置され、他方にこの固定ピン受け部材が設置され、
固定ピン受け部材形状が凸凹形態の部材からなっていることにより構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体。
(4) 凹型凸型併用(往復路抑制型)
In any one of the fixing device type damper according to any one of claims 184-0 to 187 or the damper combined fixing device according to claim 191,
A fixed pin is installed on one of the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, and this fixed pin receiving member is installed on the other,
A damper characterized in that the shape of the fixed pin receiving member is an uneven member, and a seismic isolation structure using the damper.
(4) Concave and convex combination (round-trip suppression type)
請求項192−1項記載のダンパーと請求項192−2項記載のダンパーとが併用されることにより構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体。A damper comprising the damper according to claim 192-1 and the damper according to claim 192-2, and a seismic isolation structure using the damper. 請求項192−2−2項記載のダンパーのうち、固定ピン受け部材の凸凹形状が互いに逆形状の2つのダンパーを併用することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。The seismic isolation structure according to claim 192-2, which is configured by using two dampers whose convex and concave shapes of the fixed pin receiving member are opposite to each other. 請求項192−2−2項記載のダンパーにおいて、凸凹形状が互いに逆形状の固定ピン受け部材をもち、その固定ピン受け部材のそれぞれに固定ピンをもつことにより構成されてなることを特徴とするダンパー。
8.4.5.1.2. 変位抑制用2
The damper according to claim 192-2-2, wherein the concave and convex shapes have fixed pin receiving members whose shapes are opposite to each other, and each of the fixed pin receiving members has a fixing pin. Damper.
8.4.5.1.2. Displacement suppression 2
請求項184−0項から請求項187項のいずれか1項に記載の固定装置型ダンパーまたは請求項191項記載のダンパー兼用の固定装置のいずれかにおいて、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に固定ピンが設置され、他方にこの固定ピン受け部材が設置され、
固定ピン受け部材形状が、凹形態の部材からなるか、凸形態の部材からなるか、凸凹形態複合型の部材からなり、
凹形態または凸形態部材を、変位に応じて傾斜を変化させた形態により構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体。
In any one of the fixing device type damper according to any one of claims 184-0 to 187 or the damper combined fixing device according to claim 191,
A fixed pin is installed on one of the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, and this fixed pin receiving member is installed on the other,
The fixed pin receiving member shape is composed of a concave member, a convex member, or a concave / convex composite member,
A damper having a concave shape or a convex shape member having a shape in which an inclination is changed in accordance with a displacement, and a seismic isolation structure using the damper.
請求項192−3項記載のダンパーにおいて、固定ピン受け部材形状の、凹形態または凸形態の、変位に応じての傾斜の変化させ方を、中心から周辺部に行くに従い、二段階、多段階、無段階の勾配変化等により勾配が強くなるようにして構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体。The damper according to claim 192-3, wherein the method of changing the inclination according to the displacement of the concave pin shape or the convex shape of the fixed pin receiving member shape from the center to the peripheral portion is a two-stage, multi-stage A damper characterized in that the gradient is strengthened by a stepless gradient change or the like, and a seismic isolation structure using the damper. 請求項192−3項または請求項192−4項記載のダンパーにおいて、固定ピン受け部材の周辺部形状の、角度を上げるか、または徐々に角度を上げるかして(必要に応じて鉛直まで立ち上げて)なることを特徴とするダンパー(以下、過大変位時ストッパー付ダンパーと言う)、またそれによる免震構造体。The damper according to any one of claims 192-3 and 192-4, wherein the peripheral shape of the fixed pin receiving member is increased in angle or gradually increased (stands up to the vertical as necessary). A damper (hereinafter referred to as a damper with a stopper in case of excessive displacement), and a seismic isolation structure. 請求項192−1項から請求項192−5項のいずれか1項に記載のダンパーの固定ピン受け部材において、固定ピン受け部材形状の勾配(凸型凹型ともに)が、以下の式を満たすように構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体。
Z=p・X^n
ただし X : 固定ピン受け部材の中央部からの水平変位
Z : 固定ピン受け部材が構成する曲面上で、水平変位Xに伴い生じる鉛直変位
(凸型凹型時では+−が反転する)
p、n : 曲面の方程式の係数
8.4.5.1.3. 変位抑制用3(矩形履歴ダンパー)
(0)概要
The fixed pin receiving member of the damper according to any one of claims 192-1 to 192-5, wherein the gradient of the fixed pin receiving member shape (both convex and concave shapes) satisfies the following expression: A damper characterized by comprising a seismic isolation structure.
Z = p · X ^ n
X: horizontal displacement from the center of the fixed pin receiving member Z: vertical displacement caused by the horizontal displacement X on the curved surface formed by the fixed pin receiving member (in the case of a convex concave, +-is inverted)
p, n: coefficients of the surface equation
8.4.5.1.3. Displacement suppression 3 (rectangular hysteresis damper)
(0) Overview
減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかにおいて、
その減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置の履歴形状(XY座標のY軸は減衰による抵抗力、X軸は変位)が、主に第1象限と第3象限に履歴を持つことを特徴とする減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置、またそれによる免震構造体。
In either the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device,
The hysteresis shape of the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device (the Y-axis of the XY coordinates is the resistance force due to damping, and the X-axis is the displacement) has a history mainly in the first and third quadrants. A characteristic damping device (damper) or fixing device that also serves as a damping device, and a seismic isolation structure.
減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかにおいて、
その減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置の履歴形状(XY座標のY軸は減衰による抵抗力、X軸は変位)が、第1象限と第3象限のみに履歴を持つことを特徴とする減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置、またそれによる免震構造体。
In either the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device,
The hysteresis shape of the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device (the Y-axis of the XY coordinates is the resistance force due to damping and the X-axis is displacement) has a history only in the first and third quadrants. A damping device (damper) or a fixing device that also serves as a damping device, and also a seismic isolation structure.
減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかにおいて、
その減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置の履歴形状(XY座標のY軸は減衰による抵抗力、X軸は変位)が、第1象限と第3象限のみに履歴を持つことを片効きダンパーによって可能にすることを特徴とする減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置、またそれによる免震構造体。
In either the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device,
The hysteresis shape of the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device (the Y-axis of the XY coordinates is the resistance force due to damping and the X-axis is the displacement) has a history only in the first and third quadrants. A damping device (damper) or a fixing device that also serves as a damping device, and a seismic isolation structure characterized by being made possible by an effective damper.
減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかにおいて、
その減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置の正弦波入力での履歴形状(XY座標のY軸は減衰による抵抗力、X軸は変位)が、ほぼ矩形近い履歴を持つことを特徴とする減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置、またそれによる免震構造体。
In either the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device,
The hysteresis shape at the sine wave input of the damping device (damper) or the fixed device that also serves as the damping device (the Y-axis of the XY coordinates is the resistance force due to damping, and the displacement is the X-axis) has a substantially rectangular history. Damping device (damper) or fixing device that also serves as a damping device, and also a seismic isolation structure.
減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかにおいて、
その減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置の正弦波入力での履歴形状(XY座標のY軸は減衰による抵抗力、X軸は変位)が、主に第1象限と第3象限にほぼ矩形近い履歴を持つことを特徴とする減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置、またそれによる免震構造体。
In either the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device,
The hysteresis shape at the sine wave input of the damping device (damper) or the fixed device that also serves as the damping device (the Y-axis of the XY coordinates is the resistance force due to damping, and the X-axis is the displacement) Damping device (damper) characterized by having a nearly rectangular history, or a fixing device that also serves as an attenuating device, and a seismic isolation structure.
減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかにおいて、
その減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置の正弦波入力での履歴形状(XY座標のY軸は減衰による抵抗力、X軸は変位)が、ほぼ矩形近い履歴を描き、また片効きダンパーの場合には、その履歴形状の第1象限と第3象限のみにほぼ矩形近い履歴を持つことを特徴とする減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置、またそれによる免震構造体。
(1)厳密解
In either the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device,
The hysteresis shape at the sine wave input of the damping device (damper) or the fixed device that also serves as the damping device (the Y-axis of the XY coordinates is the resistance force due to damping, and the X-axis is the displacement) draws a nearly rectangular history and has a one-sided effect. In the case of a damper, the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device, characterized by having a history that is almost rectangular in only the first and third quadrants of the hysteresis shape, and a seismic isolation structure using the same .
(1) Exact solution
請求項184−0項〜請求項187項に記載の固定装置型ダンパーまたは請求項191項記載のダンパー兼用の固定装置のいずれかにおいて、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に固定ピンが設置され、他方にこの固定ピン受け部材が設置され、
固定ピン受け部材形状が、凹形態の部材からなるか、凸形態の部材からなり、凹形態または凸形態を、変位に応じて以下のような式の勾配φ(±符号:凹形態−、凸形態+)で変化させた形態とすることにより構成されるダンパー、またそれによる免震構造体。
φ(x)=arccos[〔{−Q±(Q^2−4・P・R)^0.5}/(2・P)〕^0.5]
P=(1+μD^2)・(μP^2・C1^2+C0^2・|dx/dt|^2)
Q={−(2・μD・μP+μP^2)・C1^2+2・C1・C0・|dx/dt|−(2+μD^2)・C0^2・|dx/dt|^2}
R=(C1−C0・|dx/dt|)^2
但し、
C :ダンパー装置(ダンパー本体と固定ピン受け部材とからなる装置)の粘性減衰係数
C0 :ダンパー本体(筒とピストン状部材とからなる油・空圧装置)の粘性減衰係数
C1 :ダンパー装置の減衰力
φ(x):変位xにおけるダンパーの固定ピン受け部材の勾配
μD :ダンパーの固定ピン(ピストン先端部)と固定ピン受け部材との摩擦係数
μP :ダンパーの固定ピン(ピストン先端部)と固定ピン受け部材との摩擦係数
dx/dt:ダンパーの応答相対速度
(2)近似解
In either of the fixing device type damper according to claim 184-0 to 187 or the damper combined fixing device according to claim 191,
A fixed pin is installed on one of the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, and this fixed pin receiving member is installed on the other,
The shape of the fixed pin receiving member is a concave member or a convex member, and the concave or convex shape has a gradient φ (± sign: concave shape-, convex according to the following formula depending on the displacement: Damper constructed by changing the shape to (+), and seismic isolation structure.
φ (x) = arccos [[{− Q ± (Q ^ 2−4 · P · R) ^ 0.5} / (2 · P)] ^ 0.5]
P = (1 + μD ^ 2) ・ (μP ^ 2 ・ C1 ^ 2 ++ C0 ^ 2 ・ | dx / dt | ^ 2)
Q = {-(2 ・ μD ・ μP + μP ^ 2) ・ C1 ^ 2 + 2 ・ C1 ・ C0 ・ | dx / dt | − (2 + μD ^ 2) ・ C0 ^ 2 || dx / dt | ^ 2}
R = (C1-C0 ・ | dx / dt |) ^ 2
However,
C: Viscosity damping coefficient of damper device (device comprising damper body and fixed pin receiving member) C0: Viscosity damping coefficient of damper body (oil / pneumatic device comprising cylinder and piston-like member) C1: Damping of damper device Force φ (x): Gradient of the fixed pin receiving member of the damper at the displacement x μD: Coefficient of friction between the fixed pin (piston tip) of the damper and the fixed pin receiving member μP: Fixed to the fixed pin (piston tip) of the damper Friction coefficient with pin receiving member
dx / dt: Damper response relative speed
(2) Approximate solution
請求項184−0項〜請求項187項に記載の固定装置型ダンパーまたは請求項191項記載のダンパー兼用の固定装置のいずれかにおいて、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に固定ピンが設置され、他方にこの固定ピン受け部材が設置され、
固定ピン受け部材形状が、凹形態の部材からなるか、凸形態の部材からなり、凹形態または凸形態を、変位に応じて以下のような式の勾配φ(±符号:凹形態−、凸形態+)で変化させた形態とすることにより構成されるダンパー、またそれによる免震構造体。
φ(x)≒arctan[−μD/2+〈μD^2/4+C1/〔C0・z0・ω・{1-(x/z0)^2}^0.5〕〉^0.5]
但し、
C :ダンパー装置(ダンパー本体と固定ピン受け部材とからなる装置)の粘性減衰係数
C0 :ダンパー本体(筒とピストン状部材とからなる油・空圧装置)の粘性減衰係数
C1 :ダンパー装置の減衰力
φ(x):変位xにおけるダンパーの固定ピン受け部材の勾配
μD :ダンパーの固定ピン(ピストン先端部)と固定ピン受け部材との摩擦係数
x :ダンパーの応答相対変位
dx/dt:ダンパーの応答相対速度
z0 :入力する正弦波の変位振幅
ω :入力する正弦波の円振動数
z :入力する正弦波の変位
dz/dt:入力する正弦波の速度
8.4.5.1.4. 変位抑制用4(捩れの生じないダンパー)
In either of the fixing device type damper according to claim 184-0 to 187 or the damper combined fixing device according to claim 191,
A fixed pin is installed on one of the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, and this fixed pin receiving member is installed on the other,
The shape of the fixed pin receiving member is a concave member or a convex member, and the concave or convex shape has a gradient φ (± sign: concave shape-, convex according to the following formula depending on the displacement: Damper constructed by changing the shape to (+), and seismic isolation structure.
φ (x) ≒ arctan [−μD / 2 + <μD ^ 2/4 + C1 / [C0 ・ z0 ・ ω ・ {1- (x / z0) ^ 2} ^ 0.5]> ^ 0.5]
However,
C: Viscosity damping coefficient of damper device (device comprising damper body and fixed pin receiving member) C0: Viscosity damping coefficient of damper body (oil / pneumatic device comprising cylinder and piston-like member) C1: Damping of damper device Force φ (x): Gradient of the fixed pin receiving member of the damper at displacement x μD: Friction coefficient between the fixed pin (piston tip) of the damper and the fixed pin receiving member x: Response relative displacement of the damper
dx / dt: Damper response relative speed z0: Input sine wave displacement amplitude ω: Input sine wave circular frequency z: Input sine wave displacement
dz / dt: Input sine wave speed
8.4.5.1.4. Displacement suppression 4 (Damper without twisting)
請求項184−0項〜請求項187項記載の固定装置型ダンパー(8.4.2.参照)を採用し、その固定ピン(ピストン先端部)がすべる固定ピン受け部材のすり鉢勾配を以下の式を満たすように構成されてなることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体。
tanφ・(tanφ+μD)≒(cosθ)^2・(tanθ+μ)
簡易式にすると、
(φ^2+φ・μD)≒(θ+μ)
但し、
θ :支承の免震皿のすり鉢勾配
μ :支承の免震皿の動摩擦係数
C :ダンパー装置(ダンパー本体と固定ピン受け部材とからなる装置)の粘性減衰係数
C0 :ダンパー本体(筒とピストン状部材とからなる油・空圧装置)の減衰係数
φ :ダンパーの固定ピン受け部材のすり鉢勾配
μD :ダンパーの固定ピン(ピストン先端部)と固定ピン受け部材との摩擦係数
8.4.5.2. 管変化型
The fixing device type damper (refer to 8.4.2) according to claims 184-0 to 187 is adopted, and the mortar gradient of the fixing pin receiving member on which the fixing pin (piston tip) slides is expressed by the following formula. A damper characterized by being configured to satisfy, and a seismic isolation structure.
tanφ ・ (tanφ + μD) ≒ (cosθ) ^ 2 ・ (tanθ + μ)
When simplified,
(φ ^ 2 + φ · μD) ≒ (θ + μ)
However,
θ: mortar gradient of the base isolation plate of the bearing μ: coefficient of dynamic friction of the base isolation plate of the bearing C: viscosity damping coefficient C0 of the damper device (device consisting of the damper main body and the fixed pin receiving member): damper main body (cylinder and piston type) Damping coefficient φ of damper / fixing pin receiving member mortar slope μD: Friction coefficient between damper fixing pin (piston tip) and fixing pin receiving member
8.4.5.2. Tube change type
変位抑制型のシリンダーとその中をスライドするピストン状部材からなる油圧系ダンパーにおいて、
変位抑制ダンパー能力を緩和したいシリンダー上の区間の点(管口)とピストン状部材を挟んだ点(管口)とを繋ぐ管を設けて、その区間のシリンダー内の液体が相互に行き来するものであり、ピストン状部材を挟んだ双方の管口が塞がらずに相互の液体が行き来するピストン状部材のスライド範囲がダンパー能力が緩和される範囲であることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体。
8.4.5.3. ピストン穴・溝変化型
8.4.5.4. シリンダー溝変化型
In a hydraulic damper consisting of a displacement-inhibiting cylinder and a piston-like member that slides inside it,
A pipe that connects the point (pipe opening) of the section on the cylinder whose displacement suppression damper is to be relaxed and the point (pipe opening) sandwiching the piston-like member is provided, and the liquid in the cylinder in that section goes back and forth. A damper characterized by the fact that the sliding range of the piston-like member where the fluid flows back and forth without closing the pipe ports sandwiching the piston-like member is a range in which the damper capacity is reduced, and Seismic structure.
8.4.5.3. Piston hole / groove change type
8.4.5.4. Cylinder groove change type
変位抑制型のシリンダーとその中をスライドするピストン状部材からなる油圧系ダンパーにおいて、
シリンダーに溝を掘り、ピストン状部材の両側のシリンダー内の液体が相互に行き来するものであり、その溝の大きさで抵抗を与えてダンピングするもので、その溝の大きさを変位位置に応じて変えて、ダンパー能力の変化をさせるものであることを特徴とするダンパー、またそれによる免震構造体。
8.4.6. ダンパー支承または固定装置支承
In a hydraulic damper consisting of a displacement-inhibiting cylinder and a piston-like member that slides inside it,
Grooves are drilled in the cylinder, and the liquid in the cylinders on both sides of the piston-like member goes back and forth. Damping is performed by giving resistance by the size of the groove, and the size of the groove depends on the displacement position. Damper characterized by changing the damper capacity and seismic isolation structure.
8.4.6. Damper bearing or fixing device bearing
請求項184−0項から請求項187項(8.4.2. 固定装置型ダンパー)、または請求項191項から請求項192−6−2項(8.4.4. ダンパー兼用の固定装置)のいずれか1項に記載のダンパー、または固定ピン型固定装置を滑り支承兼用と構成されてなることを特徴とするダンパーまたは固定装置、またそれによる免震構造体。
8.4.7. ノズル型ダンパー弁
Any one of claims 184-0 to 187 (8.4.2. Fixing device type damper) or 191 to 192-6-2 (8.4.4. Fixing device also used as a damper) A damper or a fixing device, wherein the damper or the fixing pin type fixing device according to item 1 is used as a sliding support, and a seismic isolation structure using the same.
8.4.7. Nozzle type damper valve
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との動きを制御する油圧型ダンパーにおいて、減衰力が速度に比例するダンパーの特性を得るために、ダンパー弁の圧力流量特性を流量と圧力が1次比例となるように設定する目的で、ノズル型ダンパー弁の細長い形状の絞り部を以下の式(記号説明は実施例の 8.4.7.参照)
Q=(d^k1・ND)/(Cm・μ’・l)・p
から求めた寸法と本数とを基準に設計し、この絞り部によって減衰をおこなうことを特徴とするノズル型ダンパー弁、またそれによって構成されたダンパー、またそれによる免震構造体。
8.4.8. ダンパー兼固定装置
In order to obtain a damper characteristic in which the damping force is proportional to the speed in a hydraulic damper that controls the movement of the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated, the pressure flow characteristics of the damper valve For the purpose of setting the flow rate and the pressure to be linearly proportional, the elongated throttle part of the nozzle type damper valve is expressed by the following formula (see 8.4.7.
Q = (d ^ k1 ・ ND) / (Cm ・ μ '・ l) ・ p
The nozzle type damper valve, which is designed based on the dimensions and number obtained from the above, and is damped by this throttle, the damper constructed by it, and the seismic isolation structure.
8.4.8. Damper and fixing device
請求項181項〜186項、191項〜192−1項、及び192−3項〜192−8項に記載のダンパーのうち、固定ピン受け部材が凹形態の場合において、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体の一方に設置された、凹形態の固定ピン受け部材の中心部に凹部が設けられ、固定ピンがその凹部に挿入されることで、固定装置としての機能を備えることにより構成されてなることを特徴とするダンパー兼固定装置、またそれによる免震構造体。181-186, 191-192-1 and 192-3-192-8, wherein the fixed pin receiving member has a concave shape and is seismically isolated. As a fixing device, a concave portion is provided at the center of the concave fixed pin receiving member installed on one of the structures supporting the structure to be seismically isolated, and the fixing pin is inserted into the concave portion. A damper / fixing device characterized by comprising the above functions, and a seismic isolation structure. 請求項181項〜186項、191項〜192−1項、及び192−3項〜192−8項に記載のダンパーのうち、固定ピン受け部材が凹形状の場合、及び請求項192−9項記載のダンパー兼固定装置において、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に設置された固定ピンが、外側固定ピンと、その外側固定ピンに挿入される内側固定ピンとの二重構成になっており、外側固定ピンがダンパーの作動部を、内側固定ピンが固定装置の作動部をなすことにより、構成されてなることを特徴とするダンパー兼固定装置、またそれによる免震構造体。Among the dampers according to claims 181 to 186, 191 to 192-1, and 192-3 to 192-8, when the fixed pin receiving member is concave, and claims 192-9 In the described damper and fixing device, the fixing pin installed in either the structure to be isolated or the structure supporting the structure to be isolated is inserted into the outer fixing pin and the outer fixing pin. A damper and fixing device, which is configured by a double configuration with an inner fixing pin, wherein the outer fixing pin constitutes an operating portion of the damper, and the inner fixing pin constitutes an operating portion of the fixing device, The seismic isolation structure. 請求項192−9項〜192−10項に記載のダンパー兼固定装置において、請求項125項〜139−2項に記載の地震センサーに連動するロック弁をもち、
通常時は、このロック弁は閉じており、外側固定ピン及び内側固定ピンはロックされ、固定装置として機能し、地震時には、地震センサーロック弁に作用して、ロック弁を開かせると、固定装置のロックが解除され、その後はダンパーとして機能するように、構成されてなることを特徴とするダンパー兼固定装置、またそれによる免震構造体。
In the damper / fixing device according to any one of claims 192-9 to 192-10, the damper / fixing device has a lock valve interlocked with the earthquake sensor according to claims 125 to 139-2,
Normally, this lock valve is closed, the outer fixing pin and the inner fixing pin are locked and function as a fixing device. In the event of an earthquake, when the lock valve is opened by acting on the seismic sensor lock valve, the fixing device A damper / fixing device characterized by being configured to be unlocked and thereafter functioning as a damper, and a seismic isolation structure thereby.
請求項192−9項〜192−11項に記載のダンパー兼固定装置において、外側固定ピンに設けられた筒内と、外側固定ピンが挿入された筒内とは、2本以上の経路で連絡され、それぞれの経路に逆止弁が異なる方向で設けられており、
また、外側固定ピンが挿入される筒から、液体・気体等が出る出口経路と、出口経路からその液体・気体等が筒の中に戻る別経路の戻り経路とが設けられており、それぞれの経路に逆止弁が異なる方向で設けられており、
これらの筒内と前記経路とは潤滑油等の液体や気体で満たされており、
このとき前記の経路の径と逆止弁の方向を、外側固定ピンは、筒内に入る時は抵抗を受け、筒中から出る時は抵抗を受けず、内側固定ピンは、筒内に入る時は抵抗を受けず、筒中から出る時は抵抗を受けるように設定することで、外側固定ピンがダンパーの作動部を、内側固定ピンが固定装置の作動部をなすように、構成されてなることを特徴とするダンパー兼固定装置、またそれによる免震構造体。
8.14. 杭折れ防止構法
The damper / fixing device according to any one of claims 192-9 to 192-11, wherein the inside of the cylinder provided in the outer fixing pin and the inside of the cylinder in which the outer fixing pin is inserted are communicated by two or more routes. And check valves are provided in different directions in each path,
In addition, there are provided an exit path through which liquid, gas, etc. exits from the cylinder into which the outer fixing pin is inserted, and a separate return path for returning the liquid, gas, etc. from the exit path into the cylinder. Check valves are provided in different directions in the path,
These cylinders and the path are filled with liquid or gas such as lubricating oil,
At this time, the diameter of the path and the direction of the check valve, the outer fixing pin receives resistance when entering the cylinder, does not receive resistance when exiting from the cylinder, and the inner fixing pin enters when entering the cylinder. Is configured so that the outer fixing pin forms the operating part of the damper and the inner fixing pin forms the operating part of the fixing device. A damper / fixing device characterized by a seismic isolation structure.
8.14. Pile breakage prevention construction method
上部構造(免震される構造体)を、杭等の基礎部から構造的に縁を切り、また、その両者間を、ある一定以上の地震力によって折れるか切れるかするピンで繋ぐことにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
8.11. 地震後の残留変位への対処
8.11.1. すべり型免震装置の残留変位矯正
The upper structure (the structure to be seismically isolated) is constructed by cutting the edges structurally from the foundation such as piles and connecting the two with pins that can be broken or broken by a certain level of seismic force. A base-isolated structure characterized by being made.
8.11. Dealing with residual displacement after an earthquake
8.11.1. Residual displacement correction of slip-type seismic isolation device
免震皿のすべりの摩擦面に、液体潤滑剤が 潤滑する溝と、当該免震皿の外側に、その溝に潤滑剤を流し込む孔とを持ち、
地震後に、前記孔から潤滑剤を流し込み、地震後の残留変位の矯正が容易になるように構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
8.11.2. 重力復元型免震装置・滑り支承の免震皿の形状
8.6. 固定ピン挿入部の形状及び固定ピンの形状
The sliding surface of the base plate has a groove that is lubricated with liquid lubricant, and a hole that allows the lubricant to flow into the groove on the outside of the base plate.
A seismic isolation device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure by which a lubricant is poured from the hole after an earthquake so that residual displacement after the earthquake can be easily corrected.
8.11.2. Gravity restoration type seismic isolation device, shape of base plate for sliding bearing
8.6. Shape of fixed pin insertion part and shape of fixed pin
固定ピンの挿入部と固定ピンのうち、一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、挿入部に固定ピンを挿入することによって固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
当該固定ピンの挿入部の形状が、当初の停止点を中心に凹面形状をなしているか、または、この停止点よりも広い範囲の凸凹の形状であることにより構成されてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体。
Of the fixed pin insertion part and fixed pin, one is installed in the structure that is isolated, and the other is installed in the structure that supports the structure that is isolated. In the fixing device that fixes the structure supporting the body by inserting a fixing pin into the insertion portion to prevent wind sway,
The shape of the insertion portion of the fixing pin is a concave shape centering on the initial stop point, or is formed by an uneven shape in a wider range than the stop point. Fixing device and also seismic isolation structure.
固定ピンの挿入部と固定ピンのうち、一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、挿入部に固定ピンを挿入することによって固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
当該固定ピンの挿入部が凸形状、固定ピン先端が凹形状であることにより構成されてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体。
Of the fixed pin insertion part and fixed pin, one is installed in the structure that is isolated, and the other is installed in the structure that supports the structure that is isolated. In the fixing device that fixes the structure supporting the body by inserting a fixing pin into the insertion portion to prevent wind sway,
A fixing device characterized in that the insertion portion of the fixing pin is convex and the tip of the fixing pin is concave, and a seismic isolation structure using the fixing device.
上下の固定ピンの挿入部と固定ピンを、免震される構造体に、免震される構造体を支持する構造体に、それぞれ設け、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、挿入部に固定ピンを挿入することによって固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
上の固定ピンと下の固定ピンとを有し、
通常時は下の固定ピンが上がり、上の固定ピンが下がり、噛み合いロックしていたものが、地震時には、下の固定ピンが下がり、上の固定ピンが上がって固定が解除されるか、
または通常時は下の固定ピンが下がり、上の固定ピンが上がって固定が解除されており、風時にのみ、下の固定ピンが上がり、上の固定ピンが下がって、噛み合いロックするかするように構成されてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体。
The upper and lower fixed pin insertion parts and fixed pins are provided on the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated, and the structure to be isolated and the structure to be isolated are provided. In the fixing device that fixes the structure to be supported by inserting a fixing pin into the insertion portion to prevent wind sway,
It has an upper fixing pin and a lower fixing pin,
Under normal circumstances, the lower fixing pin is raised, the upper fixing pin is lowered and meshed and locked.
Or, normally, the lower fixing pin is lowered, the upper fixing pin is raised, and the fixation is released. A fixing device characterized by comprising a seismic isolation structure.
前請求項記載の固定装置において、
上の固定ピンと下の固定ピンとの間に、すべり型の中間滑り部、または転がり型の中間滑り部、または保持器をもったローラー・ボール等の中間滑り部を有し、
上下の固定ピンがこの中間滑り部を挟んでロックするか、または、この中間滑り部の挿入部に上と下の固定ピンが挿入されてロックするか、または、この保持器をもったローラー・ボール等の中間滑り部(保持器に開けられた孔)の中に、上と下の固定ピンが挿入されてロックするか、などするように構成されてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体。
In the fixing device according to the preceding claim,
Between the upper fixing pin and the lower fixing pin, there is an intermediate sliding portion such as a slide type intermediate sliding portion, a rolling type intermediate sliding portion, or a roller ball having a cage,
The upper and lower fixing pins are locked with this intermediate sliding part sandwiched, or the upper and lower fixing pins are inserted and locked in the insertion part of this intermediate sliding part, or the roller ball with this cage, etc. Fixing device, characterized in that the upper and lower fixing pins are inserted into the intermediate sliding portion (hole opened in the cage) and locked or the like, and the seismic isolation thereby Structure.
前請求項記載の、上の固定ピンと下の固定ピンとの間に、中間滑り部をもつ固定装置において、
固定ピンと中間滑り部の間に、ローラー・ボールをもった保持器を有し、この保持器の挿入部に、固定ピンが挿入されてロックするように構成されてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体。
In the fixing device having an intermediate sliding portion between the upper fixing pin and the lower fixing pin according to the preceding claim,
A fixing device having a cage having a roller and a ball between the fixing pin and the intermediate sliding portion, and configured to be inserted and locked in the insertion portion of the cage. And also the seismic isolation structure.
免震皿と免震皿を滑動する滑り部または中間滑り部とに固定ピンの挿入部があり、免震皿と、滑り部または中間滑り部とのうち、どちらか一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、挿入部に固定ピンを挿入することによって固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
通常時にはそれぞれの挿入部に固定ピンが挿入され、ロックされていたものが、
地震時には、固定ピンがこの挿入部から引抜かれ、ロックが解除されるか、
または、通常時はロックが解除されており、風時にのみ、この固定ピンが各挿入部に挿入され、ロックされるかなどするように構成されてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体。
There is a fixed pin insertion part between the base plate and the sliding part that slides the base plate, or the intermediate sliding part, and either the base part or the sliding part or the intermediate sliding part is isolated The body is provided with a structure that supports the structure to be isolated, and the structure that is to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated are inserted into the insertion portion with a fixing pin. In the fixing device that prevents wind sway etc.
Normally, a fixed pin is inserted and locked in each insertion part.
At the time of an earthquake, the fixing pin is pulled out from this insertion part and the lock is released,
Alternatively, the locking device is normally unlocked, and the fixing pin is configured to be inserted into each insertion portion and locked only during wind. Seismic isolation structure.
固定ピンの挿入部と固定ピンのうち、一方を免震される構造体に、もう一方を免震される構造体を支持する構造体に設け、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、挿入部に固定ピンを挿入することによって固定して、風揺れ等を防止する固定装置において、
固定ピンの挿入部が凹んで、その凹みに固定ピンが挿入することによりロックされ、また、この凹んだ挿入部が元の位置に戻り、固定ピンが挿入部から押出されると、ロックが解除されるように構成されてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体。
Of the fixed pin insertion part and fixed pin, one is installed in the structure that is isolated, and the other is installed in the structure that supports the structure that is isolated. In the fixing device that fixes the structure supporting the body by inserting a fixing pin into the insertion portion to prevent wind sway,
When the insertion part of the fixing pin is recessed and the fixing pin is inserted into the recess, the lock is released. And a seismic isolation structure using the fixing device.
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定し、風揺れ等を防止する固定装置において、
上部下部の免震皿に挟まれ滑動する中間滑り部(すべり型の中間滑り部または転がり型の中間滑り部、または保持器をもったローラー・ボール等の中間滑り部)からなり、
上部免震皿が免震される構造体に、下部免震皿が構造体を支持する構造体に取付けられ、
上部免震皿と下部免震皿のどちらか一方または両方の一部が挿入部をなしており、
その挿入部自体が凹むことによって中間滑り部が挿入し、同時にロックされ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とが固定され、
また、この凹んだ挿入部が元の位置に戻り、中間滑り部が押出されることによってロックが解除され、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定が解除されるように構成されてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体。
In a fixing device that fixes a structure to be seismically isolated and a structure that supports the structure to be seismically isolated to prevent wind vibration, etc.
It consists of an intermediate sliding part (sliding type intermediate sliding part or rolling type intermediate sliding part, or intermediate sliding part such as a roller ball with a cage) that slides between upper and lower base plates.
The upper base plate is attached to the structure to be isolated, and the lower base plate is attached to the structure that supports the structure.
One or both of the upper and lower seismic isolation plates form an insertion part,
The intermediate sliding part is inserted by recessing the insertion part itself, and is locked at the same time, and the structure that supports the structure to be isolated is fixed
In addition, the recessed insertion part returns to its original position, and the intermediate sliding part is pushed to release the lock. A fixing device characterized by being configured to be released, and also a seismic isolation structure.
請求項95項から請求項100項、請求項103項から請求項109項、請求項111項から請求項124項、請求項140項から請求項146項、請求項148項から請求項156項のいずれか一項に記載の固定装置において、固定ピン挿入部の形状及び固定ピンの形状が請求項195項から請求項202項のずれか一項に記載の形状をなしてなることを特徴とする固定装置、またそれによる免震構造体。
8.7. 免震皿の中央部窪み形の風揺れ等抑制装置(食込み支承)
8.7.1. 免震皿の中央部窪み形の風揺れ等抑制装置
Claims 95 to 100, 103 to 109, 111 to 124, 140 to 146, 148 to 156 The fixing device according to any one of claims 1 to 3, wherein the shape of the fixing pin insertion portion and the shape of the fixing pin are the same as those described in any one of claims 195 to 202. Fixing device and also seismic isolation structure.
8.7. A device that suppresses wind sway in the center of the base plate
8.7.1. Wind sway suppression device in the center of the base plate
平面型もしくは凹型の滑り面部を有する免震皿と、それをすべるか転がるかする滑り部とからなる免震装置・滑り支承において、
または、下向きの平面型もしくは凹型の滑り面部を有する上部免震皿と上向きの平面型もしくは凹型の滑り面部を有する下部免震皿とで構成された上部免震皿と下部免震皿との間に中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部またはローラー・ボールがはさみこまれた免震装置・滑り支承において、
または、前記上部免震皿と前記下部免震皿の中間に上面下面ともに滑り面部をもった1個若しくは複数個の中間免震皿も挟み込まれ、重なる免震皿同士の間に中間滑り部またはローラー・ボール(ベアリング)をもった中間滑り部またはローラー・ボール(以上、「中間滑り部等」と言う)がはさみこまれた免震装置・滑り支承において、
免震皿の滑り面部の中央部(中間滑り部等が接する片面または両面の免震皿の滑り面部の中央部)が、前記滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーの入り込む形で窪んだ(凹んだ)形で形成された免震皿をもつことにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
In a seismic isolation device / sliding support consisting of a seismic isolation plate having a flat or concave sliding surface part and a sliding part that slides or rolls,
Or between the upper and lower seismic isolation dishes, which are composed of an upper seismic isolation dish having a downward flat or concave sliding surface part and a lower seismic isolation dish having an upward planar or concave sliding surface part. In seismic isolation devices / sliding bearings with intermediate sliding parts or roller balls (bearings)
Alternatively, one or a plurality of intermediate seismic isolation plates having a sliding surface portion on both the upper and lower surfaces are sandwiched between the upper base isolation plate and the lower base isolation plate, and the intermediate sliding portion or In seismic isolation devices and sliding bearings with intermediate sliding parts or roller balls (hereinafter referred to as "intermediate sliding parts" etc.) with roller balls (bearings)
The central part of the sliding surface part of the base plate (the central part of the sliding surface part of the single-sided or double-sided base plate with which the intermediate sliding part etc. is in contact) is recessed with the sliding part, intermediate sliding part, ball or roller entering A seismic isolation device / sliding support characterized by having a seismic isolation plate formed in a (concave) shape, and a seismic isolation structure formed thereby.
請求項204項記載の免震装置・滑り支承において、
免震皿の滑り面部の中央部が、その免震皿の滑り面部を滑動する滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーに対して、風等の揺れに対抗できるように、
当該滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーの曲率形状で窪んだ(凹んだ)形で形成されることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 204,
So that the central part of the sliding surface part of the base plate can resist the shaking of the wind against the sliding part, the intermediate sliding part, the ball, or the roller that slides on the sliding surface part of the base plate,
A seismic isolation device / sliding bearing characterized by being formed in a concave (dented) shape with the curvature shape of the sliding portion, intermediate sliding portion, ball, or roller, and seismic isolation based thereon Structure.
請求項204項記載の免震装置・滑り支承において、
免震皿の滑り面部の中央部が、その免震皿の滑り面部を滑動する滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーに対して、風等の揺れに対抗できるように、当該滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーの曲率形状で窪んだ(凹んだ)形で形成された免震装置・滑り支承の使用により、風等の揺れに対抗するように構成されてなることを特徴とする免震構造体。
8.7.2. 耐圧性能を加味した転がり滑り支承
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 204,
In order for the central part of the sliding surface part of the base plate to be able to resist the shaking of the wind, etc. against the sliding part, the intermediate sliding part, the ball, or the roller sliding on the sliding surface part of the base plate, Characterized by the use of seismic isolation devices / sliding bearings that are formed in a concave (recessed) shape with an intermediate sliding part, ball, or roller curvature, so that they are configured to resist wind and other vibrations. Seismic isolation structure.
8.7.2. Rolling and sliding bearings with pressure resistance
請求項204項記載の免震装置・滑り支承において、
免震皿の滑り面部の中央部が、その免震皿の滑り面部を滑動する滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーに対して、耐圧性能が得られるように、
当該滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーの曲率形状で窪んだ(凹んだ)形で形成されることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 204,
In order for the center part of the sliding surface part of the base plate to have a pressure resistance against the sliding part, intermediate sliding part, ball, or roller that slides on the sliding surface part of the base plate,
A seismic isolation device / sliding bearing characterized by being formed in a concave (dented) shape with the curvature shape of the sliding portion, intermediate sliding portion, ball, or roller, and seismic isolation based thereon Structure.
請求項204項記載の免震装置・滑り支承において、
免震皿の滑り面部の中央部が、その免震皿の滑り面部を滑動する滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーに対して、耐圧性能が得られ、かつ風等の揺れにも対抗できるように、
当該滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーの曲率形状で窪んだ(凹んだ)形で形成されることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 204,
The central part of the sliding surface part of the base plate can withstand pressure against sliding parts, intermediate sliding parts, balls, or rollers that slide on the sliding surface part of the base plate, and resists vibrations such as wind. to be able to do,
A seismic isolation device / sliding bearing characterized by being formed in a concave (dented) shape with the curvature shape of the sliding portion, intermediate sliding portion, ball, or roller, and seismic isolation based thereon Structure.
請求項204項記載の免震装置・滑り支承において、
免震皿の滑り面部の中央部が、その免震皿の滑り面部を滑動する滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーに対して、耐圧性能が得られるように、当該滑り部、中間滑り部、ボール、またはローラーの曲率形状で窪んだ(凹んだ)形で形成された免震装置・滑り支承の使用により、風等の揺れに対抗するように構成されてなることを特徴とする免震構造体。
8.7.3. 固定装置との併用
In the seismic isolation device / sliding bearing according to claim 204,
The central part of the sliding surface of the base plate is designed to provide pressure resistance against the sliding part, intermediate sliding part, ball or roller that slides on the sliding surface part of the base plate. This is an exemption characterized by being configured to resist wind and other vibrations by using a seismic isolation device / sliding bearing formed in a concave (dented) shape with a curved shape of a part, ball, or roller. Seismic structure.
8.7.3. Use with fixation devices
請求項204項、請求項205項、請求項207項、請求項208項のいずれか1項に記載の免震装置・滑り支承と、固定装置とを併用することにより、風等の揺れに対抗するよう構成されてなることを特徴とする免震構造体。
8.8. 底面の球面部とそれ以外の周辺部のすり鉢併用の免震皿
8.8.1. 底面の球面部とそれ以外の周辺部のすり鉢併用の免震皿
Claim 204, Claim 205, Claim 207, Claim 208 By using the seismic isolation device / sliding bearing according to any one of Claims 208 and a fixing device in combination, it resists shaking such as wind. A base-isolated structure characterized by being configured to perform.
8.8. Seismic isolation plate with bottom spherical surface and other mortar
8.8.1. Base-isolated dish with a spherical surface on the bottom and other mortars on the periphery
すり鉢状の免震皿をもつ免震装置・滑り支承において、
すり鉢の底を、球面にすることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
In seismic isolation devices and sliding bearings with mortar-shaped seismic isolation plates,
A seismic isolation device, a sliding support, and a seismic isolation structure formed by making the bottom of a mortar into a spherical surface.
前請求項記載の免震装置・滑り支承において、
すり鉢の底の球面半径が、地震周期に共振する半径近傍でもって構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
8.8.2. 微振動用の固定装置を重心に併用
In the seismic isolation device and sliding bearing described in the previous claim,
A seismic isolation device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure, characterized in that the spherical radius of the bottom of the mortar is formed in the vicinity of the radius that resonates with the earthquake period.
8.8.2. A micro-vibration fixing device is used at the center of gravity.
請求項211項記載の、すり鉢の底を球面としたすり鉢状の免震すべり転がり支承を用いた免震構造体において、
固定装置を、その免震される構造体の重心またはその近傍に設置して、併用するように構成されてなることを特徴とする免震構造体。
8.9. 二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承による風揺れ固定
(1) 凹型免震皿をもった二重免震皿免震装置・滑り支承
In the seismic isolation structure using a mortar-shaped seismic isolation sliding rolling bearing having a spherical surface at the bottom of the mortar according to claim 211,
A seismic isolation structure characterized in that a fixing device is installed at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated.
8.9. Double (or more than two) seismic isolation devices and wind sway fixing by sliding bearings
(1) Double base isolation plate with a concave base plate and sliding bearing
二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承と中間滑り部(転がり型中間滑り部またすべり型中間滑り部)とにより構成され、二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承のうち、どちらかがまた両方が凹型滑り面部を有する免震皿(凹型免震皿)をもつように構成された二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承において、
中間滑り部が凹型免震皿の最も底の位置(地震時以外の常時位置)に納まった時に、上下の二重免震皿の双方の凹型滑り面部以外の周囲が接して(中間滑り部のために双方が接しない場合には、周辺部に縁を立てるなどして接するようにして)、摩擦が発生するように構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
It is composed of a double (or more than double) base isolation device, sliding bearing and intermediate sliding part (rolling type intermediate sliding part or sliding type intermediate sliding part). A double (or more) double base isolation plate configured to have a base isolation plate (concave base isolation plate), either of which is a base plate or a sliding support. In seismic isolation devices and sliding bearings,
When the intermediate sliding part is placed in the bottommost position of the concave seismic isolation plate (normal position other than during an earthquake), the surroundings of the upper and lower double seismic isolation pans other than the concave sliding surface part touch each other (the intermediate sliding part Therefore, if the two sides do not touch each other, make contact with the edges by raising the edges, etc.), and a seismic isolation device / sliding bearing characterized by being configured to generate friction. Seismic isolation structure.
前請求項記載の二重免震皿免震装置・滑り支承において、
請求項204項記載の免震装置・滑り支承を使用することにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
(2) 平面型滑り面部同士の免震皿をもった二重免震皿免震装置・滑り支承
In the double seismic isolation plate seismic isolation device and sliding bearing described in the previous claim,
A seismic isolation device / sliding bearing and a seismic isolation structure formed by using the seismic isolation device / sliding support according to claim 204.
(2) Double seismic isolation plate / sliding bearing with seismic isolation plates between flat sliding surfaces
平面型滑り面部同士の免震皿をもった二重(または二重以上の)免震皿免震装置・滑り支承において、
二重(または二重以上の)免震皿の片方が窪み、もう片方が出っ張って、両者が入り込みあう形を取るように構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
8.10. 手動型固定装置の併用
(1) 手動型固定装置の併用
In double (or more than double) seismic isolation devices / sliding bearings with a flat-type sliding surface part,
A seismic isolation device / sliding bearing characterized by a structure in which one of the double (or more than two) seismic isolation dishes is recessed and the other protrudes, Seismic isolation structure.
8.10. Combined use with manual fixing device
(1) Combined use of manual type fixing device
強風時に、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、手動で固定する手動型固定装置を使用することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
(2) 自動解除固定手動型固定装置の併用
A base-isolated structure that is configured by using a manual type fixing device that manually fixes a structure that is seismically isolated and a structure that supports the base-isolated structure in a strong wind. .
(2) Automatic release fixing Manual type fixing device combined use
強風時に、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを、手動で固定するが、地震時には自動的に解除される手動型固定装置を使用することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。  It is constructed by using a manual type fixing device that manually fixes the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated in strong winds, but is automatically released in the event of an earthquake. A seismic isolation structure characterized by 請求項97項または請求項98項記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
強風時に、手動で固定装置の作動部を固定し、
地震時に地震センサー(振幅)装置で、その固定が解除するように構成されてなることを特徴とする自動解除固定手動型固定装置、またそれによる免震構造体。
The seismic sensor (amplitude) device equipped fixing device according to claim 97 or claim 98,
When the wind is strong, fix the operating part of the fixing device manually,
An automatic release fixing manual type fixing device characterized by being configured to release the fixing with an earthquake sensor (amplitude) device at the time of an earthquake, and a seismic isolation structure thereby.
請求項97項または請求項98項記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
強風時に、手動で固定装置の作動部をロック部材により固定し、
地震時に地震センサー(振幅)装置で、そのロック部材による固定が解除するように構成されてなることを特徴とする自動解除固定手動型固定装置、またそれによる免震構造体。
The seismic sensor (amplitude) device equipped fixing device according to claim 97 or claim 98,
When the wind is strong, manually fix the operating part of the fixing device with the lock member,
An automatic release fixing manual type fixing device characterized by being configured to release the fixing by the lock member by an earthquake sensor (amplitude) device at the time of an earthquake, and a seismic isolation structure thereby.
請求項97項または請求項98項記載の地震センサー(振幅)装置装備型固定装置において、
強風時に、手動で固定装置の作動部をロック部材により固定し、
地震時に地震センサー振幅装置の振動する重りの力で、そのロック部材による固定が解除されるように構成されてなることを特徴とする自動解除固定手動型固定装置、またそれによる免震構造体。
8.12. 風揺れ対策のための固定装置等の組合せ
(1) 重心部に固定装置と周辺部にすべり支承または(及び)食込み支承との併用
The seismic sensor (amplitude) device equipped fixing device according to claim 97 or claim 98,
When the wind is strong, manually fix the operating part of the fixing device with the lock member,
An automatic release fixing manual type fixing device characterized by being configured so that the fixing by the lock member is released by the force of the vibrating weight of the seismic sensor amplitude device during an earthquake, and the seismic isolation structure thereby.
8.12. Combinations of fixing devices for wind fluctuation countermeasures
(1) Combined use of a fixing device at the center of gravity and a sliding or (and) biting support at the periphery
免震される構造体の重心またはその近傍に、固定装置を最低限一箇所と、免震される構造体の周辺部に、すべり支承等の摩擦発生装置または(及び)請求項204項記載の免震装置・滑り支承とを配置することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
(2) 重心部に地震作動型固定装置と周辺部に風作動型固定装置との併用
205. A friction generating device such as a sliding bearing or the like, and / or at least one fixing device at or near the center of gravity of the structure to be seismically isolated, and / or the periphery of the structure to be seismically isolated. A seismic isolation structure comprising a seismic isolation device and a sliding bearing.
(2) Combined use of an earthquake-operated fixing device at the center of gravity and a wind-operated fixing device at the periphery
免震される構造体の重心またはその近傍に、
ある一定以上の地震加速度の時にのみ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除する地震作動型固定装置を最低限一箇所と、
免震される構造体の周辺部に、
ある一定以上の風圧時にのみ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定する風作動型固定装置を最低限一箇所とを配置することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
(3) 重心部に地震作動型固定装置と、周辺部に風作動型固定装置とすべり支承または(及び)食込み支承との併用
At or near the center of gravity of the structure to be isolated
At least one seismic operation type fixing device that releases the fixation between the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated only when the earthquake acceleration exceeds a certain level,
Around the structure to be seismically isolated,
It is configured by arranging at least one wind-operated fixing device that fixes the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated only when the wind pressure exceeds a certain level. A base-isolated structure characterized by that.
(3) Combined use of an earthquake-operated fixing device at the center of gravity and a wind-operated fixing device and sliding or (and) biting support at the periphery
免震される構造体の重心またはその近傍に、
ある一定以上の地震加速度の時にのみ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との固定を解除する地震作動型固定装置を最低限一箇所と、
免震される構造体の周辺部に、
ある一定以上の風圧時にのみ、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定する風作動型固定装置を最低限一箇所と
すべり支承等の摩擦発生装置または(及び)請求項204項記載の免震装置・滑り支承とを配置することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
(4) 重心部に固定装置と周辺部に手動型固定装置との併用
At or near the center of gravity of the structure to be isolated
At least one seismic operation type fixing device that releases the fixation between the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated only when the earthquake acceleration exceeds a certain level,
Around the structure to be seismically isolated,
A wind-operated fixing device that fixes a structure to be isolated and a structure that supports the structure to be isolated only at a certain level of wind pressure or more, and a friction generating device such as a sliding bearing or the like. And) a seismic isolation structure comprising the seismic isolation device and the sliding bearing according to claim 204.
(4) Combined use of a fixing device at the center of gravity and a manual type fixing device at the periphery
免震される構造体の重心またはその近傍に、固定装置を最低限一箇所と、
免震される構造体の周辺部に、強風時に手動で免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体とを固定する請求項217項または請求項218項記載の手動型固定装置を最低限一箇所とを配置することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
(5) 自動解除固定手動型固定装置と自動解除自動復元型固定装置との併用
At least one fixing device at or near the center of gravity of the structure to be isolated
217. The manual mold according to claim 217 or claim 218, wherein a structure that is manually isolated in a strong wind and a structure that supports the structure that is isolated are fixed to the periphery of the structure that is isolated. A base-isolated structure comprising a fixing device arranged at least at one place.
(5) Combined use of automatic release fixing manual type fixing device and automatic release automatic restoration type fixing device
請求項225項記載の免震構造の、免震される構造体の周辺部に設置される固定装置が、請求項218項記載の手動型固定装置の場合において、
免震される構造体の重心またはその近傍に設置される固定装置に比べて地震時に解除されやすい手動型固定装置を設置することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
8.13. 風時の免震ロック(定常強風地域用の免震ロック)
8.13.1. 風時の免震ロック1(定常強風地域用の免震ロック)
In the case of the manual type fixing device according to claim 218, the fixing device installed in the peripheral part of the structure to be isolated of the base isolation structure according to claim 225,
A seismic isolation structure characterized in that it is configured by installing a manual type fixing device that is more easily released during an earthquake than a fixing device installed at or near the center of gravity of the structure to be isolated.
8.13. Seismic isolation lock in wind (Seismic isolation lock for steady strong wind area)
8.13.1. Seismic isolation lock for wind 1 (Seismic isolation lock for steady strong wind areas)
請求項131項から請求項136項のいずれか一項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
地震センサーとなる重りが、出口・出口経路内(の付属室)にあって、強風時にはピストン状部材からの圧力により、出口・出口経路の狭まった所で吸込まれる位置にあって、出口・出口経路を塞ぐ形となるように
構成されてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置(以下、重り吸込み型弁方式地震センサー振幅装置装備型固定装置と言う)、またそれによる免震構造体。
8.13.2. 風時の免震ロック2(定常強風地域用の免震ロック)
In the seismic sensor amplitude device equipped fixing device according to any one of claims 131 to 136,
The weight that will be the seismic sensor is in the outlet / exit path (attachment chamber), and in strong winds, it is in the position where it is sucked in the narrowed area of the exit / exit path by the pressure from the piston-like member. Seismic sensor amplitude device-equipped fixing device (hereinafter referred to as a weight suction type valve type seismic sensor amplitude device-equipped fixing device) characterized by being configured to close the exit path, and Seismic structure.
8.13.2. Seismic isolation lock for wind 2 (Seismic isolation lock for steady strong wind areas)
請求項226−2項記載の重り吸込み型弁方式地震センサー振幅装置装備型固定装置と食込み支承(ボール型、ローラー型、8.7.参照)を併用することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
8.13.3. 風時の免震ロック3(定常強風地域用の免震ロック)
A weight-exhaust valve type seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to claim 226-2 and a bite support (ball type, roller type, see 8.7) are used in combination. Seismic structure.
8.13.3. Seismic isolation lock for wind 3 (Seismic isolation lock for steady strong wind areas)
請求項125項から請求項135項または請求項137項のいずれか1項に記載の地震センサー振幅装置装備型固定装置において、
ロック弁(ロック弁管、スライド式ロック弁等を含む)に、弁が出る方向(開く方向)に開いた形になるように傾きをもたせるか、弁が開く方向(出る方向)に幅広く、弁が閉じる方向に(弁が入る方向)狭くなるような段差をつけるかして、ピストン状部材からの圧力を受けると弁が開く(出る)ようにして、強風時にはピストン状部材からの圧力により、地震センサーとなる重りを押す方向に働くようにしてなることを特徴とする地震センサー振幅装置装備型固定装置、またそれによる免震構造体。
9.緩衝・変位抑制、耐圧性向上支承
9.1. 緩衝材付支承
In the seismic sensor amplitude device-equipped fixing device according to any one of claims 125 to 135 or 137,
Lock valves (including lock valve pipes, slide-type lock valves, etc.) can be tilted so that they are open in the direction in which they come out (opening direction), or wide in the direction in which they open (outward direction). When the pressure from the piston-like member opens, the valve opens (exits) by making a step that narrows in the closing direction (the direction in which the valve enters). A seismic sensor amplitude-equipped fixing device characterized by working in the direction of pushing the weight of the seismic sensor, and a seismic isolation structure thereby.
9. Buffer / displacement suppression, pressure resistance improvement support
9.1. Support with cushioning material
ゴムまたはスポンジ等の弾性材または緩衝材を、免震装置・滑り支承の免震皿等の滑り面の周辺または縁に付けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
9.2. 弾性材・塑性材(敷き)支承
Seismic isolation devices / sliding bearings, which are constructed by attaching elastic materials or cushioning materials such as rubber or sponge to the periphery or edges of sliding surfaces such as seismic isolation devices / slip isolation plates, The seismic isolation structure.
9.2. Elastic and plastic material (laying) support
免震皿とその免震皿面を滑動する滑り部、中間滑り部、ボールまたはローラーとにより構成されている免震装置・滑り支承において、
その免震皿面に弾性材また塑性材(弾塑性材を含む、以下同じ)を敷くか、付着させるか、そのものを使用することにより構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
(1) 耐圧性向上
In seismic isolation devices and sliding bearings that are composed of a base plate and sliding parts that slide on the surface of the base plate, intermediate sliding parts, balls or rollers,
Seismic isolation device / sliding bearing, characterized by laying or adhering elastic material or plastic material (including elasto-plastic material, the same applies below) on the surface of the base plate And also the seismic isolation structure.
(1) Improved pressure resistance
免震皿とその免震皿面を滑動する滑り部、中間滑り部、ボールまたはローラーとにより構成されている免震装置・滑り支承において、
その免震皿面に弾性材また塑性材を敷くか、付着させるか、そのものを使用することにより耐圧に対応するように構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
(2) 変位抑制
a) 基本形
In seismic isolation devices and sliding bearings that are composed of a base plate and sliding parts that slide on the surface of the base plate, intermediate sliding parts, balls or rollers,
A seismic isolation device / sliding bearing, which is constructed to correspond to pressure resistance by laying or attaching an elastic material or plastic material to the seismic isolation plate surface, or using it itself, and thereby Seismic isolation structure.
(2) Displacement suppression
a) Basic type
免震皿とその免震皿面を滑動する滑り部、中間滑り部、ボールまたはローラーとにより構成されている免震装置・滑り支承において、
その免震皿面に弾性材また塑性材を敷くか、付着させるか、そのものを使用することにより変位抑制に対応するように構成されてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
b) 一定変位を超えて敷かれた弾性材・塑性材(敷き)支承
In seismic isolation devices and sliding bearings that are composed of a base plate and sliding parts that slide on the surface of the base plate, intermediate sliding parts, balls or rollers,
A seismic isolation device / sliding bearing characterized by being configured to cope with displacement suppression by laying or adhering an elastic material or plastic material to the seismic isolation plate surface, or using it itself. Seismic isolation structure.
b) Elastic and plastic (laying) bearings laid over a certain displacement
請求項230項において、免震皿面に敷かれるか、付着させるか、免震皿にそのものを使用する弾性材また塑性材が、免震皿の滑り面部の中央部から一定範囲を超えて敷かれてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
c) すり鉢状の弾性材・塑性材(敷き)支承1
The elastic material or plastic material that is laid on, attached to, or used as the seismic isolation plate according to claim 230, exceeds a certain range from the center of the sliding surface portion of the seismic isolation plate. Seismic isolation devices, sliding bearings, and seismic isolation structures.
c) Mortar-shaped elastic / plastic material (laying) support 1
請求項230項または請求項231項において、免震皿面に敷かれるか、付着させるか、免震皿にそのものを使用する弾性材また塑性材が、すり鉢または球面または円柱谷面状またはV字谷面状等の凹形状をしてなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
d) すり鉢状の弾性材・塑性材(敷き)支承2
230. In claim 230 or claim 231, an elastic or plastic material that is laid on, attached to, or used on the seismic isolation plate is a mortar, spherical surface, cylindrical valley surface, or V-shape. A seismic isolation device / sliding support characterized by a concave shape such as a valley, and a seismic isolation structure.
d) Mortar-shaped elastic material / plastic material (laying) support 2
請求項230項または請求項231項において、すり鉢または球面または円柱谷面状またはV字谷面状等の凹形状の免震皿に対して、その凹形状に充填させて平面をなすように弾性材・塑性材を敷くか、付着するか、そのものを使用してなることを特徴とする免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
9.3. 変位抑制装置
231. In claim 230 or claim 231, elastically so as to form a flat surface by filling a concave shape such as a mortar, a spherical surface, a cylindrical valley surface, or a V-shaped valley surface with a concave shape. Seismic isolation devices, sliding bearings, and seismic isolation structures characterized by laying or adhering materials or plastic materials.
9.3. Displacement suppression device
スライドし合う部材同士の摩擦によって地震の変位振幅を抑制し、スライドし合う部材同士の一方が免震される構造体に、他方が免震される構造体を支持する構造体に設けられることにより構成されてなることを特徴とする免震変位抑制装置、またそれによる免震構造体。
9.4. 衝突衝撃吸収装置
(1) 低反発係数型
By suppressing the displacement amplitude of the earthquake by friction between the sliding members, one of the sliding members is provided in a structure that is isolated, and the other is provided in a structure that supports the structure that is isolated A seismic isolation displacement control device characterized by comprising a seismic isolation structure.
9.4. Impact shock absorber
(1) Low repulsion coefficient type
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とが衝突する位置に、(低反発係数をもった)緩衝材また弾性材を設けることにより構成されてなることを特徴とする衝突衝撃吸収装置、またそれによる免震構造体。
(2) 座屈変形型
It is constructed by providing a cushioning material or elastic material (with a low coefficient of restitution) at the position where the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated collide. Collision shock absorber and also seismic isolation structure.
(2) Buckling deformation type
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とが衝突する位置に、衝突時に弾性材が座屈する細長比以上の弾性材を設けて、その弾性材の座屈によって衝突時の衝撃を吸収するように構成されてなることを特徴とする衝突衝撃吸収装置、またそれによる免震構造体。
(3) 塑性変形型
At the position where the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated collide with each other, an elastic material with a slenderness ratio or more at which the elastic material buckles at the time of collision is provided. A collision shock absorbing device configured to absorb a shock at the time of a collision, and a seismic isolation structure using the same.
(3) Plastic deformation type
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とが衝突する位置に、衝突時に塑性変形する緩衝材また塑性材を設けることにより構成されてなることを特徴とする衝突衝撃吸収装置、またそれによる免震構造体。
(4) 剛性部材挟み型
A collision characterized by comprising a shock absorbing material or a plastic material that is plastically deformed at the time of collision at a position where the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated collide. Shock absorber, and seismic isolation structure.
(4) Rigid member sandwich type
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とが衝突する位置に、まず、衝突面積よりも大きな面積を持った剛性のある部材を設けて、衝撃力を受け衝撃力を拡散させて、最低限その拡散した面積をもった緩衝材また弾性材また塑性材を設け、衝撃力を吸収するように構成されてなることを特徴とする衝突衝撃吸収装置、またそれによる免震構造体。At the position where the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated collide, first, a rigid member having an area larger than the collision area is provided to receive the impact force A collision shock absorbing device characterized in that a shock absorbing material or an elastic material or a plastic material having a minimum diffusion area is provided by absorbing force and configured to absorb impact force, and thereby Seismic isolation structure. 免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体とが衝突する位置に、まず、衝突面積よりも大きな面積を持った剛性のある部材を設けて、衝撃力を受け衝撃力を拡散させて、最低限その拡散した面積をもった緩衝材また弾性材また塑性材を設け、衝撃力を吸収するように構成されてなる衝突衝撃吸収装置において、
免震される構造体の質量Mに対して衝突衝撃吸収装置を1箇所設置した場合を想定し、衝突速度を V kineとし、このとき接触時の運動エネルギーと衝突衝撃吸収装置の弾性エネルギーを等しいものとおき、衝突衝撃吸収装置の緩衝材また弾性材また塑性材の(等価)バネ定数をK、たわみ長さをδとすると近似的に、 1/2・M・V^2=1/2・K・δ^2
K=M・V^2/(δ^2) ……(1)
そして、衝突衝撃吸収装置を n箇所設置した場合の免震される構造体が受ける加速度A’は近似的に、
A’=V^2/δ/n
となり、この加速度A’が所定の値になるように、衝突衝撃吸収装置数 nとたわみ長さをδを決め、さらに(1)式により衝突衝撃吸収装置の緩衝材また弾性材また塑性材のバネ定数Kを決めることにより構成されてなることを特徴とする衝突衝撃吸収装置、またそれによる免震構造体。
9.5. 二段式免震(すべり・転がり型免震+ゴム等による免震・減衰・緩衝)
At the position where the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated collide, first, a rigid member having an area larger than the collision area is provided to receive the impact force In a collision shock absorbing device configured to absorb force by diffusing force, providing a buffer material or an elastic material or plastic material having a minimum diffused area,
Assuming that one impact shock absorber is installed for the mass M of the structure to be seismically isolated, the collision speed is V kine, and the kinetic energy at the time of contact is equal to the elastic energy of the impact absorber. As a matter of course, if the shock constant of the shock absorber, elastic material or plastic material is K (equivalent) and the deflection length is δ, approx. 1/2 ・ M ・ V ^ 2 = 1/2・ K ・ δ ^ 2
K = M ・ V ^ 2 / (δ ^ 2) …… (1)
And the acceleration A ′ received by the seismically isolated structure when n impact impact absorbing devices are installed is approximately:
A '= V ^ 2 / δ / n
The number of collision shock absorbers n and the deflection length δ are determined so that the acceleration A ′ becomes a predetermined value, and further, the buffer material, elastic material, or plastic material of the collision shock absorber is expressed by equation (1). A collision shock absorbing device characterized by being configured by determining a spring constant K, and a seismic isolation structure using the same.
9.5. Two-stage seismic isolation (slip / rolling type seismic isolation + rubber isolation etc.
一定変位まではすべり型免震または転がり型免震をし、その変位を超えるとゴム等の弾性・減衰・緩衝材により免震・減衰させることを特徴とする免震装置、またそれによる免震構造体。A seismic isolation device characterized by sliding-type isolation or rolling-type isolation until a certain displacement is reached, and if the displacement is exceeded, it is isolated or attenuated by elasticity, damping, or cushioning material such as rubber. Structure. 以下の運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)により構造解析することによって設計されてなる滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
「すべり・転がり型免震+ゴム等による免震・減衰」の場合の運動方程式について、1質点の場合で考えると、
一定変位(XG)まで
Figure 2005240817
その変位(XG)を超えると(KとCは、ゴム等のバネ定数と粘性減衰係数)
Figure 2005240817
9.6. 二段式免震(すべり・転がり型免震+摩擦変化・勾配変化型免震・減衰)
Seismic isolation devices / sliding bearings consisting of base isolation plates with sliding surfaces designed by structural analysis according to the following equations of motion (see 5.3.0. Or 5.1.3.1 for examples). Seismic isolation structure.
Considering the equation of motion in the case of "slip / rolling type seismic isolation + seismic isolation / damping by rubber, etc."
Up to constant displacement (XG)
Figure 2005240817
When the displacement (XG) is exceeded (K and C are the spring constant and viscous damping coefficient of rubber, etc.)
Figure 2005240817
9.6. Two-stage seismic isolation (slip / rolling type isolation + friction change / gradient change type isolation / attenuation)
一定変位まではすべり型免震または転がり型免震をし、その変位を超えると免震皿の滑り面部の摩擦を大きくするか、勾配を大きくするか、または摩擦を大きくし且つ勾配も大きくするかして免震・減衰させてなることを特徴とする免震装置、またそれによる免震構造体。Sliding-type or rolling-type base isolation is performed until a certain displacement is reached, and if the displacement is exceeded, the friction of the sliding surface of the base plate is increased, the gradient is increased, or the friction is increased and the gradient is also increased. A seismic isolation device characterized by being seismically isolated and attenuated, and a seismic isolation structure. 以下の運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.参照)により構造解析することによって設計されてなることを特徴とする滑り面部を有する免震皿からなる免震装置・滑り支承、またそれによる免震構造体。
1) 「すべり・転がり型免震+摩擦変化型免震・減衰」の場合の運動方程式について、1質点の場合で考えると、
一定変位(XG)まで
Figure 2005240817
その変位(XG)を超えると(μ’は、変位(XG)を超えた領域での摩擦係数)
Figure 2005240817
2) 「すべり・転がり型免震+勾配変化型免震・減衰」の場合の運動方程式について、1質点の場合で考えると、
一定変位(XG)まで
Figure 2005240817
その変位(XG)を超えると(θ’は、変位(XG)を超えた領域での摩擦係数)
Figure 2005240817
3) 「すべり・転がり型免震+摩擦変化且つ勾配変化型免震・減衰」の場合の運動方程式について、1質点の場合で考えると、
一定変位(XG)まで
Figure 2005240817
その変位(XG)を超えると
Figure 2005240817
10.回転・捩れ防止装置
10.1. 回転・捩れ防止装置
A seismic isolation device comprising a seismic isolation plate having a sliding surface part, which is designed by structural analysis according to the following equation of motion (for symbol explanations, see 5.3.0. And 5.1.3.1.) Sliding bearing and seismic isolation structure.
1) Considering the equation of motion in the case of “slip / rolling type seismic isolation + friction change type seismic isolation / damping” in the case of one mass point,
Up to constant displacement (XG)
Figure 2005240817
When the displacement (XG) is exceeded (μ 'is the coefficient of friction in the region exceeding the displacement (XG))
Figure 2005240817
2) Considering the equation of motion in the case of "slip / rolling type seismic isolation + gradient change type seismic isolation / damping" in the case of one mass point,
Up to constant displacement (XG)
Figure 2005240817
If the displacement (XG) is exceeded (θ 'is the coefficient of friction in the region exceeding the displacement (XG))
Figure 2005240817
3) Considering the equation of motion in the case of “slip / rolling type seismic isolation + friction change and gradient change type seismic isolation / damping” in the case of one mass point,
Up to constant displacement (XG)
Figure 2005240817
When the displacement (XG) is exceeded
Figure 2005240817
10. Rotation / twist prevention device
10.1. Anti-rotation and twisting device
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、免震される構造体を、免震される構造体を支持する構造体に対して水平方向への並進運動のみを可能としてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置また滑り支承、またそれによる免震構造体。It is provided between the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated, and the structure to be isolated is horizontally oriented with respect to the structure that supports the structure to be isolated. A rotation / torsion prevention device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure characterized by being capable of translational motion only. 回転・捩れ防止装置は、上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材からなり、
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
上部スライド部材を免震される構造体に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体に設け、その間に中間部スライド部材が入り、
上部スライド部材は、中間部スライド部材に対して平行移動のみを許容され、下部スライド部材は、中間部スライド部材に対して平行移動のみを許容されることにより、中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士が相互に平行移動のみを許容されることにより、
さらに、これらのスライド部材を一層毎に平行移動方向が変わるように、中間部スライド部材が一層の時は、互いに直交方向になるように、中間部スライド部材が複層の時は、交差角度の総合計が180度になるように、積層させることによって、
免震される構造体を、免震される構造体を支持する構造体に対して水平方向への並進運動のみを可能としてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置また滑り支承、またそれによる免震構造体。
10.1.1. ガイド型
The rotation / twist prevention device consists of an upper slide member, a lower slide member, and an intermediate slide member.
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
The upper slide member is provided in the structure that is to be isolated, and the lower slide member is provided in the structure that supports the structure that is to be isolated.
The upper slide member is only allowed to translate relative to the intermediate slide member, and the lower slide member is only allowed to translate relative to the intermediate slide member, so that there are multiple layers of intermediate slide members The intermediate slide members are only allowed to move in parallel with each other,
Further, in order to change the direction of translation of each slide member for each layer, when the intermediate slide member is a single layer, it is orthogonal to each other. By laminating so that the grand total is 180 degrees,
Rotation / twisting prevention device or sliding bearing characterized by only allowing horizontal translation of the structure to be isolated from the structure supporting the structure to be isolated. Seismic isolation structure.
10.1.1. Guide type
請求項244項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
上部スライド部材と中間部スライド部材との、また、中間部スライド部材と下部スライド部材との、また、中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士との、どちらか一方に、スライドする方向にガイド部を、他方にそのガイド部に沿う部分を設けることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置また滑り支承、またそれによる免震構造体。
In the rotation / twist prevention device or the sliding bearing according to claim 244,
Either the upper slide member and the intermediate slide member, or the intermediate slide member and the lower slide member, or if there are multiple intermediate slide members, either the intermediate slide member or the intermediate slide member A rotation / twist prevention device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure formed by providing a guide portion in a sliding direction and a portion along the guide portion on the other side.
請求項244−1項記載のガイド型回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
ガイド部とそのガイド部に沿う部分との接触部分にボールもしくはローラー等の転動体または低摩擦材を設ける事を特徴とする回転・捩れ防止装置また滑り支承、またそれによる免震構造体。
10.1.1.1. 回転・捩れ防止装置1(外ガイド型)
In the guide type rotation / twisting prevention device or sliding bearing according to claim 244-1,
A rotation / twisting prevention device, a sliding bearing, or a seismic isolation structure characterized by providing a rolling element such as a ball or a roller or a low friction material at a contact portion between a guide portion and a portion along the guide portion.
10.1.1.1. Anti-rotation / twisting device 1 (outer guide type)
請求項244項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
上部スライド部材と中間部スライド部材との、また、中間部スライド部材と下部スライド部材との、また、中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士との、どちらか一方の平行する対辺に、スライドする方向にガイド部を、他方の平行する対辺にそのガイド部に沿う部分を設けることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置また滑り支承、またそれによる免震構造体。
10.1.1.2. 回転・捩れ防止装置2(内ガイド型)
(1) 一般
In the rotation / twist prevention device or the sliding bearing according to claim 244,
Either the upper slide member and the intermediate slide member, or the intermediate slide member and the lower slide member, or if there are multiple intermediate slide members, either the intermediate slide member or the intermediate slide member. A rotation / twisting prevention device, a sliding bearing, or the like, characterized in that it is constructed by providing a guide portion in the sliding direction on the opposite side of the parallel and a portion along the guide portion on the other parallel side. Seismic isolation structure.
10.1.1.2. Anti-rotation / twisting device 2 (inner guide type)
(1) General
請求項244項から請求項244−2項のいずれか1項に記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
上部スライド部材と中間部スライド部材、中間部スライド部材と下部スライド部材(中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士)との間にどちらか一方にスライドする方向に溝を、他方にその溝に入る凸部を設けることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置また滑り支承、またそれによる免震構造体。
(2) 中間滑り部持ち滑り支承兼用型
In the rotation / twist prevention device or the sliding bearing according to any one of claims 244 to 244-2,
A groove is formed between the upper slide member and the intermediate slide member, or between the intermediate slide member and the lower slide member (if there are multiple intermediate slide members, the intermediate slide members are slid in either direction). A rotation / twist prevention device, a sliding bearing, and a seismic isolation structure formed by providing a convex portion that enters the groove on the other side.
(2) Intermediate sliding part holding sliding combined use type
請求項244−3項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
上部スライド部材と中間部スライド部材、中間部スライド部材と下部スライド部材(中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士)との間に、中間滑り部として、すべり材またはローラー・ボール等の転動体を設けてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置また(中間滑り部持ち)滑り支承、またそれによる免震構造体。
(3) 復元型滑り支承兼用型
In the rotation / twist prevention device or the sliding bearing according to claim 244-3,
Sliding material or roller as an intermediate sliding portion between the upper slide member and the intermediate slide member, and between the intermediate slide member and the lower slide member (if there are multiple intermediate slide members, the intermediate slide members are each other)・ An anti-rotation / twisting device characterized by providing rolling elements such as balls, a sliding bearing (with an intermediate sliding portion), and a seismic isolation structure.
(3) Restoration type sliding bearing combined use type
請求項244−3項記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
上部スライド部材と中間部スライド部材、中間部スライド部材と下部スライド部材(中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士)との間に、中間滑り部として、すべり材またはローラー・ボール等の転動体を入れるか、
または、さらに上部スライド部材と中間部スライド部材、中間部スライド部材と下部スライド部材(中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士)のどちらか片方の(中間滑り部の)すべり・転がり面を、また両方のすべり・転がり面を、V字谷面状または円柱谷面等の凹形状にしてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置また(復元型)滑り支承、またそれによる免震構造体。
(4) 引抜き防止装置兼用
In the rotation / twist prevention device or the sliding bearing according to claim 244-3,
Sliding material or roller as an intermediate sliding portion between the upper slide member and the intermediate slide member, and between the intermediate slide member and the lower slide member (if there are multiple intermediate slide members, the intermediate slide members are each other)・ Put rolling elements such as balls
Alternatively, either one of the upper slide member and the intermediate slide member, or the intermediate slide member and the lower slide member (if there are multiple intermediate slide members, the intermediate slide members) (one of the intermediate slide portions) Rotating / twisting prevention device or (restoration type) sliding bearing, characterized in that the sliding / rolling surface and both sliding / rolling surfaces have a concave shape such as a V-shaped valley surface or a cylindrical valley surface, Seismic isolation structure.
(4) Pull-out prevention device combined
請求項244−3項から請求項244−3−3項のいずれか1項に記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
溝に入る凸部形態が、溝に嵌まりこみ上下方向に抜けなくなるような引掛け部(または引掛かり部)を有するような形態であることを特徴とする回転・捩れ防止装置また(引抜き防止装置・)滑り支承、またそれによる免震構造体。
10.1.2. ローラー型
10.1.2.1. 回転・捩れ防止装置3(溝型)
In the rotation / twist prevention device or the sliding bearing according to any one of claims 244-3 to 244-3-3,
Rotation / twisting prevention device characterized by having a hook part (or hook part) that fits into the groove and cannot be pulled out in the vertical direction. Equipment ・) Sliding bearings and seismic isolation structures.
10.1.2. Roller type
10.1.2.1. Anti-rotation and twisting device 3 (groove type)
請求項244項から請求項244−3−4項のいずれか1項に記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材(中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士)のスライド部材間にローラーが挟まれ、
ローラーとスライド部材のローラー転がり面とのどちらか一方に溝を、他方にその溝に入る凸部を設けることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置また滑り支承、またそれによる免震構造体。
10.1.2.2. 回転・捩れ防止装置4(歯車型)
In the rotation / twisting prevention device or the sliding bearing according to any one of claims 244 to 244-3-4,
A roller is sandwiched between the slide members of the upper slide member, the lower slide member, the intermediate slide member (if there are multiple intermediate slide members, the intermediate slide members),
A rotation / twisting prevention device or a sliding bearing characterized by comprising a groove on one of the roller and the roller rolling surface of the slide member, and a convex part that enters the groove on the other. Seismic isolation structure.
10.1.2.2. Anti-rotation / twisting device 4 (gear type)
請求項244項から請求項244−4項のいずれか1項に記載の回転・捩れ防止装置また滑り支承において、
上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材(中間部スライド部材が複数層ある場合には、中間部スライド部材同士)のスライド部材間にローラーが挟まれ、
スライド部材のローラー転がり面にラックを、ローラーの周囲にそのラックと噛合う歯(歯車)を設けることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置また滑り支承、またそれによる免震構造体。
10.2. 回転抑制
10.2.1. 回転抑制
In the rotation / twist prevention device or the sliding bearing according to any one of claims 244 to 244-4,
A roller is sandwiched between the slide members of the upper slide member, the lower slide member, the intermediate slide member (if there are multiple intermediate slide members, the intermediate slide members),
A rotation / twisting prevention device, a sliding bearing, and a seismic isolation featured by providing a rack on the roller rolling surface of the slide member and providing teeth (gears) meshing with the rack around the roller. Structure.
10.2. Rotation suppression
10.2.1. Suppression of rotation
固定装置と、請求項243項から請求項244−5項のいずれか1項に記載の回転・捩れ防止装置とを、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
10.2.2. 回転抑制能力計算式
A fixing device and the rotation / twist prevention device according to any one of claims 243 to 244-5, and a structure that supports the structure to be isolated and the structure to be isolated A base-isolated structure characterized by being provided between the two.
10.2.2. Calculation formula for rotation suppression ability
請求項243項から請求項244−3−4項のいずれか1項に記載の回転・捩れ防止装置において、
回転・捩れ防止装置は、上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材からなり、上部スライド部材を免震される構造体側に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体側に設け、その間に中間部スライド部材が入り、
上部スライド部材は、中間部スライド部材と下部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容し、下部スライド部材は、中間部スライド部材と上部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容されることから、免震される構造体は、免震される構造体を支持する構造体に対し長辺方向及び短辺方向の平行移動のみを許容され、
このとき各部の寸法を、
請求項244−2項記載の回転・捩れ防止装置1(外ガイド型、10.1.1.1.参照)では、
スライド部材のうち内側に挿入される方の部材幅:t
各スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l
許容回転角に達したとき上部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l1
許容回転角に達したとき下部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l2
すきま(片側):d(以下同じ)
とし、
中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材)から突き出したガイド部を長さh、幅b、厚さtの片持梁とみなし、ここでhはガイド部の突き出した長さであり、
bは中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材のガイド部)に対し上部ガイドスライド部材また下部ガイドスライド部材(中間部スライド部材)が回転して中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材)のガイド部と接触する部分の幅であり、
請求項244−3項から請求項244−3−4項のいずれか1項に記載の回転・捩れ防止装置2(内ガイド型、10.1.1.2.参照)では、
内ガイド部の幅:t
内ガイド部の挿入される溝の幅:(t+2d)
内ガイド部と内ガイド部の挿入される溝の掛かり合う長さ:l
許容回転角に達したとき上部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l1
許容回転角に達したとき下部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l2
とし、
中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材)に設けられた内ガイド部を長さh、幅b、厚さtの片持梁とみなし、ここでhはガイド部の突き出した長さであり、
bは中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材のガイド部)に対し、上部ガイドスライド部材また下部ガイドスライド部材(中間部スライド部材)が回転して、それぞれの溝が中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材)の内ガイド部と接触する部分の幅であり、
このとき、
風圧力Fが免震される構造体の受圧面に偏って作用することにより固定装置を中心とする回転モーメントMが生じる場合、
このFとMとにより、免震される構造体は許容回転角φだけ回転するが、回転角φに達した時点で回転・捩れ防止装置が作用してそれ以上の回転を抑制し、
このとき、風圧力F、回転モーメントMによって各装置に、水平力F’、回転モーメントM’が生じており、
この水平力F’、回転モーメントM’を片持梁とみなした部分が負担するものとして、曲げ、せん断、たわみ角の検討から部材断面の算定を行い、片持梁とみなした部分の断面tの大きさを、
t≧{6((M’/(l−4・d・r・l/(l^2+2・d・r))+F’/2)・h/(b・fb)}^0.5
t≧3/2・(M’/(l−4・d・r・l/(l^2+2・d・r)+F’/2)/(b・fs)
t≧{6・(M’/(l−4・d・r・l/(l^2+2・d・r)+F’/2)・h^2/(E・b・α)}^(1/3)
但し fb:鋼材の短期許容曲げ応力度、 fs:鋼材の短期許容せん断応力度、
E:鋼材のヤング率 α:片持梁の許容たわみ角、
r:固定装置から回転・捩れ防止装置までの距離
の各式により与えられるtの値の最大値以上とし、
これによって、装置の部材断面を決めることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置、またそれによる免震構造体。
The rotation / twist prevention device according to any one of claims 243 to 244-3-4,
The rotation / twist prevention device is composed of an upper slide member, a lower slide member, and an intermediate slide member. The upper slide member is on the structure side to be isolated and the lower slide member is on the structure side to support the structure to be isolated. Provided, with an intermediate slide member in between,
The upper slide member allows only parallel movement in the long side direction or the short side direction due to the relationship between the intermediate slide member and the lower slide member, and the lower slide member depends on the relationship between the intermediate slide member and the upper slide member. Since only the translation in the long side direction or the short side direction is allowed, the structure to be seismically isolated is translated in the long side direction and the short side direction with respect to the structure supporting the structure to be isolated. Is only acceptable
At this time, the dimensions of each part
In the rotation / twist prevention device 1 (outer guide type, see 10.1.1.1.) According to claim 244-2,
Member width of the slide member to be inserted inside: t
The length of each slide member (the slide parts hang on each other): l
When the allowable rotation angle is reached, the length of the upper slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l1
When the allowable rotation angle is reached, the length of the lower slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l2
Clearance (one side): d (hereinafter the same)
age,
The guide part protruding from the intermediate part slide member (upper and lower guide slide member) is regarded as a cantilever having a length h, a width b, and a thickness t, where h is the length of the guide part protruding,
b is a guide portion of the intermediate slide member (upper and lower guide slide member) when the upper guide slide member or the lower guide slide member (intermediate slide member) is rotated with respect to the intermediate slide member (guide portion of the upper and lower guide slide member). The width of the contacting part,
In the rotation / twist prevention device 2 (inner guide type, see 10.1.1.2.) According to any one of claims 244-3 to 244-3-4,
Inner guide width: t
Width of groove into which inner guide portion is inserted: (t + 2d)
Length with which the inner guide part and the groove into which the inner guide part is inserted are engaged: l
When the allowable rotation angle is reached, the length of the upper slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l1
When the allowable rotation angle is reached, the length of the lower slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l2
age,
The inner guide portion provided on the intermediate slide member (upper and lower guide slide member) is regarded as a cantilever beam having a length h, a width b, and a thickness t, where h is a protruding length of the guide portion,
b, the upper guide slide member or the lower guide slide member (intermediate slide member) rotates with respect to the intermediate slide member (guide portion of the upper and lower guide slide member), and the respective grooves become intermediate slide members (upper and lower guide slides). The width of the part in contact with the inner guide part of the member)
At this time,
When the rotational moment M around the fixing device is caused by the wind pressure F acting on the pressure receiving surface of the structure to be seismically isolated,
By this F and M, the structure to be isolated is rotated by the permissible rotation angle φ, but when the rotation angle φ is reached, the rotation / twist prevention device acts to suppress further rotation,
At this time, a horizontal force F ′ and a rotational moment M ′ are generated in each device by the wind pressure F and the rotational moment M.
Assuming that the horizontal force F ′ and the rotational moment M ′ are borne by the portion regarded as a cantilever, the cross section of the portion regarded as a cantilever is calculated by calculating the cross section of the member from the examination of bending, shearing, and deflection angle. The size of
t ≧ {6 ((M '/ (l−4 · d · r · l / (l ^ 2 + 2 · d · r)) + F' / 2) · h / (b · fb)} ^ 0.5
t ≧ 3/2 ・ (M '/ (l−4 ・ d ・ r ・ l / (l ^ 2 + 2 ・ d ・ r) + F' / 2) / (b ・ fs)
t ≧ {6 ・ (M '/ (l−4 ・ d ・ r ・ l / (l ^ 2 + 2 ・ d ・ r) + F' / 2) ・ h ^ 2 / (E ・ b ・ α)} ^ (1 / 3)
Where fb: Short-term allowable bending stress of steel, fs: Short-term allowable shear stress of steel,
E: Young's modulus of steel material α: Allowable deflection angle of cantilever beam,
r: greater than or equal to the maximum value of t given by the equations for the distance from the fixing device to the rotation / twist prevention device,
Thus, a rotation / twist prevention device characterized in that it is configured by determining a member cross section of the device, and a seismic isolation structure using the device.
請求項244−4項に記載の回転・捩れ防止装置3(溝型、10.1.2.1.参照)において、
回転・捩れ防止装置は、上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材からなり、上部スライド部材を免震される構造体側に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体側に設け、その間に中間部スライド部材が入り、
上部スライド部材は、中間部スライド部材と下部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容し、下部スライド部材は、中間部スライド部材と上部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容されることから、免震される構造体は、免震される構造体を支持する構造体に対し長辺方向及び短辺方向の平行移動のみを許容され、
このとき各部の寸法を、
ローラー転がり面(またはローラー表面)にあるガイド部の幅:t
ローラー(またはローラー転がり面)に設けられた溝の幅:(t+2d)
ローラー断面がなす円をガイド部の先端位置がなす直線が切り取る弦の長さ(またはガ イド部がなす円をローラー転がり面がなす直線が切り取る弦の長さ):l
とし、
上部ガイドスライド部材、下部ガイドスライド部材、中間部スライド部材(ローラー)のそれぞれに設けられたガイド部を長さh、幅l、厚さtの片持梁とみなし、ここでhはガイド部の突き出した長さであり、
このとき、
風圧力Fが免震される構造体の受圧面に偏って作用することにより固定装置を中心とする回転モーメントMが生じる場合、
このFとMとにより、免震される構造体は許容回転角φだけ回転するが、回転角φに達した時点で回転・捩れ防止装置が作用してそれ以上の回転を抑制し、
このとき、風圧力F、回転モーメントMによって各装置に、水平力F’、回転モーメントM’が生じており、
この水平力F’、回転モーメントM’を片持梁とみなした部分が負担するものとして、曲げ、せん断、たわみ角の検討から部材断面の算定を行い、片持梁とみなした部分の断面tの大きさを、
t≧{6((M’/(2・l)+F’/4)・h/( l・fb)}^0.5
t≧3/2・(M’/(2・l)+F’/4)/(l・fs)
t≧〔(M’/(2・l)+F’/4)/l+{((M’/(2・l)+F’/4)/l)^2+M’・fs/(β・l)}^0.5〕/(2・fs)
t≧{6・(M’/(2・l)+F’/4)・h^2/(E・l・α)}^(1/3)
但し fb:鋼材の短期許容曲げ応力度、 fs:鋼材の短期許容せん断応力度、
E:鋼材のヤング率 α:片持梁の許容たわみ角、
β:長方形断面の2辺の比により定まる、ねじりせん断応力度を与える係数
の各式により与えられるtの値の最大値以上とし、
これによって、装置の部材断面を決めることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置、またそれによる免震構造体。
In the rotation / twist prevention device 3 (groove type, see 10.1.2.1.) According to claim 244-4,
The rotation / twist prevention device is composed of an upper slide member, a lower slide member, and an intermediate slide member. The upper slide member is on the structure side to be isolated and the lower slide member is on the structure side to support the structure to be isolated. Provided, with an intermediate slide member in between,
The upper slide member allows only parallel movement in the long side direction or the short side direction due to the relationship between the intermediate slide member and the lower slide member, and the lower slide member depends on the relationship between the intermediate slide member and the upper slide member. Since only the translation in the long side direction or the short side direction is allowed, the structure to be seismically isolated is translated in the long side direction and the short side direction with respect to the structure supporting the structure to be isolated. Is only acceptable
At this time, the dimensions of each part
Width of guide portion on roller rolling surface (or roller surface): t
Width of groove provided on roller (or roller rolling surface): (t + 2d)
The length of the string cut by the straight line formed by the tip position of the guide section of the circle formed by the roller cross section (or the length of the string cut by the straight line formed by the roller rolling surface formed by the guide section): l
age,
The guide portions provided on each of the upper guide slide member, the lower guide slide member, and the intermediate slide member (roller) are regarded as cantilever beams having a length h, a width l, and a thickness t, where h is a guide portion. The protruding length,
At this time,
When the rotational moment M around the fixing device is caused by the wind pressure F acting on the pressure receiving surface of the structure to be seismically isolated,
By this F and M, the structure to be isolated is rotated by the permissible rotation angle φ, but when the rotation angle φ is reached, the rotation / twist prevention device acts to suppress further rotation,
At this time, a horizontal force F ′ and a rotational moment M ′ are generated in each device by the wind pressure F and the rotational moment M.
Assuming that the horizontal force F ′ and the rotational moment M ′ are borne by the portion regarded as a cantilever, the cross section of the portion regarded as a cantilever is calculated by calculating the cross section of the member from the examination of bending, shearing, and deflection angle. The size of
t ≧ {6 ((M '/ (2 · l) + F' / 4) · h / (l · fb)} ^ 0.5
t ≧ 3/2 ・ (M '/ (2 ・ l) + F' / 4) / (l ・ fs)
t ≧ [(M '/ (2 · l) + F' / 4) / l + {((M '/ (2 · l) + F' / 4) / l) ^ 2 + M '· fs / (β · l)} ^ 0.5] / (2 ・ fs)
t ≧ {6 ・ (M '/ (2 ・ l) + F' / 4) ・ h ^ 2 / (E ・ l ・ α)} ^ (1/3)
Where fb: Short-term allowable bending stress of steel, fs: Short-term allowable shear stress of steel,
E: Young's modulus of steel material α: Allowable deflection angle of cantilever beam,
β: It is set to be equal to or greater than the maximum value of t given by each expression of the coefficient that gives the degree of torsional shear stress determined by the ratio of two sides of the rectangular cross section,
Thus, a rotation / twist prevention device characterized in that it is configured by determining a member cross section of the device, and a seismic isolation structure using the device.
請求項244−5項に記載の回転・捩れ防止装置4(歯車型、10.1.2.2.参照)において、
回転・捩れ防止装置は、上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材からなり、上部スライド部材を免震される構造体側に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体側に設け、その間に中間部スライド部材が入り、
上部スライド部材は、中間部スライド部材と下部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容し、下部スライド部材は、中間部スライド部材と上部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容されることから、免震される構造体は、免震される構造体を支持する構造体に対し長辺方向及び短辺方向の平行移動のみを許容され、
このとき各部の寸法を、
ローラー転がり面(またはローラー表面)にある歯車の歯幅:b
ローラー(またはローラー転がり面)に設けられたラックの歯幅:b
とし、
このとき、
風圧力Fが免震される構造体の受圧面に偏って作用することにより固定装置を中心とする回転モーメントMが生じる場合、
このFとMとにより、各装置に、水平力F’、回転モーメントM’が生じており、
この水平力F’、回転モーメントM’を歯車とラックとが負担するものとして、歯車の歯の曲げと歯面強さの検討から部材断面の算定を行い、歯車とラックの歯幅を、
b≧〔F’/8+{(F’/4)^2+2・M’・FG}^0.5/2〕/FG
b≧〔F’/8+{(F’/4)^2+2・M’・HG}^0.5/2〕/HG
但し
FG=(fF・m・cosα)/(Y・Yε・Ks・KA・Kv・Kβ)
HG=(fH・dω・u)/{ZH・ZE・SH・(u+1)}
ZE=(0.35・E1・E2/(E1+E2))^0.5
ZH=2/(sin(2・α))^0.5
fF:材料の許容歯元曲げ応力度 fH:材料のヘルツ応力の許容限度値
m:ラックと歯車のモジュール dω:ラックと歯車のかみあいピッチ円径
u:歯数比 α:かみあい圧力角 Y:歯形係数 Yε:かみあい率係数 Ks :切り欠き係数 KA :使用係数 KV :動荷重係数
Kβ:歯当たり係数 E1、E2:ラックと歯車の材料の縦弾性係数
SH :安全係数
の各式により与えられるbの値の最大値以上とし、
これによって、装置の部材断面を決めることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置、またそれによる免震構造体。
10.3. 捩れ振動抑制
10.3.1. 捩れ振動抑制
(1) バネ型復元装置・オイルダンパー等の併用
In rotation / twist prevention device 4 (gear type, 10.1.2.2.) According to claim 244-5,
The rotation / twist prevention device is composed of an upper slide member, a lower slide member, and an intermediate slide member. The upper slide member is on the structure side to be isolated and the lower slide member is on the structure side to support the structure to be isolated. Provided, with an intermediate slide member in between,
The upper slide member allows only parallel movement in the long side direction or the short side direction due to the relationship between the intermediate slide member and the lower slide member, and the lower slide member depends on the relationship between the intermediate slide member and the upper slide member. Since only the translation in the long side direction or the short side direction is allowed, the structure to be seismically isolated is translated in the long side direction and the short side direction with respect to the structure supporting the structure to be isolated. Is only acceptable
At this time, the dimensions of each part
The tooth width of the gear on the roller rolling surface (or roller surface): b
Tooth width of rack provided on roller (or roller rolling surface): b
age,
At this time,
When the rotational moment M around the fixing device is caused by the wind pressure F acting on the pressure receiving surface of the structure to be seismically isolated,
By these F and M, horizontal force F ′ and rotational moment M ′ are generated in each device,
Assuming that the horizontal force F ′ and the rotational moment M ′ are borne by the gear and the rack, the cross-section of the member is calculated from the examination of the gear tooth bending and the tooth surface strength, and the tooth width of the gear and the rack is determined.
b ≧ [F '/ 8 + {(F' / 4) ^ 2 + 2 ・ M '・ FG} ^ 0.5 / 2] / FG
b ≧ [F '/ 8 + {(F' / 4) ^ 2 + 2 ・ M '・ HG} ^ 0.5 / 2] / HG
However,
FG = (fF ・ m ・ cosα) / (Y ・ Yε ・ Ks ・ KA ・ Kv ・ Kβ)
HG = (fH ・ dω ・ u) / {ZH ・ ZE ・ SH ・ (u + 1)}
ZE = (0.35 ・ E1 ・ E2 / (E1 + E2)) ^ 0.5
ZH = 2 / (sin (2 ・ α)) ^ 0.5
fF: Permissible tooth root bending stress of material fH: Permissible limit value of Hertz stress of material m: Rack and gear module dω: Rack and gear meshing pitch circle diameter u: Number of teeth ratio α: Meshing pressure angle Y: Tooth profile Coefficient Yε: Contact ratio coefficient Ks: Notch coefficient KA: Use coefficient KV: Dynamic load coefficient Kβ: Contact coefficient E1, E2: Longitudinal elastic modulus SH of rack and gear material SH: b given by each formula of safety coefficient Greater than or equal to the maximum value,
Thus, a rotation / twist prevention device characterized in that it is configured by determining a member cross section of the device, and a seismic isolation structure using the device.
10.3. Torsional vibration suppression
10.3.1. Torsional vibration suppression
(1) Combined use of spring-type restoration device, oil damper, etc.
免震構造体において、請求項243項から請求項244−5項記載のいずれか1項に記載の回転・捩れ防止装置を免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
(2) 固定装置との併用
A structure that supports the structure to be isolated and the structure to be isolated from the rotation / twist prevention device according to any one of claims 243 to 244-5. A base-isolated structure characterized by being provided between the two.
(2) Combined use with fixing devices
固定装置と、請求項243項から請求項244−5項記載のいずれか1項に記載の回転・捩れ防止装置とを、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
(3) 固定装置複数個との併用
A structure that supports the structure to be isolated and the structure to be isolated from the fixing device and the rotation / twist prevention device according to any one of claims 243 to 244-5. A base-isolated structure characterized by being provided between the two.
(3) Combined use with multiple fixing devices
固定装置の複数個と、請求項243項から請求項244−5項記載のいずれか1項に記載の回転・捩れ防止装置とを、免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
10.3.2. 捩れ振動抑制能力計算式
A plurality of fixing devices and the rotation / twist prevention device according to any one of claims 243 to 244-5 are supported for a structure to be isolated and a structure to be isolated. A seismic isolation structure characterized by being provided between the structure and the structure.
10.3.2. Torsional vibration suppression capacity calculation formula
請求項243項から請求項244−3−4項のいずれか1項に記載の回転・捩れ防止装置において、
回転・捩れ防止装置は、上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材からなり、上部スライド部材を免震される構造体側に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体側に設け、その間に中間部スライド部材が入り、
上部スライド部材は、中間部スライド部材と下部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容し、下部スライド部材は、中間部スライド部材と上部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容されることから、免震される構造体は、免震される構造体を支持する構造体に対し長辺方向及び短辺方向の平行移動のみを許容され、
このとき各部の寸法を、
請求項244−2項記載の回転・捩れ防止装置1(外ガイド型、10.1.1.1.参照)では、
スライド部材のうち内側に挿入される方の部材幅:t
各スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l
許容回転角に達したとき上部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l1
許容回転角に達したとき下部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l2
すきま(片側):d(以下同じ)
とし、
中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材)から突き出したガイド部を長さh、幅b、厚さtの片持梁とみなし、ここでhはガイド部の突き出した長さであり、
bは中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材のガイド部)に対し上部ガイドスライド部材また下部ガイドスライド部材(中間部スライド部材)が回転して中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材)のガイド部と接触する部分の幅であり、
請求項244−3項から請求項244−3−4項のいずれか1項に記載の回転・捩れ防止装置2(内ガイド型、10.1.1.2.参照)では、
内ガイド部の幅:t
内ガイド部の挿入される溝の幅:(t+2d)
内ガイド部と内ガイド部の挿入される溝の掛かり合う長さ:l
許容回転角に達したとき上部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l1
許容回転角に達したとき下部スライド部材と中間部スライド部材の(スライド部の互いに掛かり合う)長さ:l2
とし、
中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材)に設けられた内ガイド部を長さh、幅b、厚さtの片持梁とみなし、ここでhはガイド部の突き出した長さであり、
bは中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材のガイド部)に対し、上部ガイドスライド部材また下部ガイドスライド部材(中間部スライド部材)が回転して、それぞれの溝が中間部スライド部材(上下ガイドスライド部材)の内ガイド部と接触する部分の幅であり、
このとき、
重心に作用する力Fにより、剛心を中心とする回転モーメントMが生じるものとした場合、
このFとMとにより、免震される構造体は許容回転角φだけ回転するが、回転角φに達した時点で回転・捩れ防止装置が作用してそれ以上の回転を抑制し、
このとき、重心に作用する力F、回転モーメントMによって各装置に、水平力F’、回転モーメントM’が生じており、
この水平力F’、回転モーメントM’を片持梁とみなした部分が負担するものとして、曲げ、せん断、たわみ角の検討から部材断面の算定を行い、
片持梁とみなした部分の断面tの大きさを、
t≧{6((M’/(l−4・d・r・l/(l^2+2・d・r))+F’/2)・h/(b・fb)}^0.5
t≧3/2・(M’/(l−4・d・r・l/(l^2+2・d・r)+F’/2)/(b・fs)
t≧{6・(M’/(l−4・d・r・l/(l^2+2・d・r)+F’/2)・h^2/(E・b・α)}^(1/3)
但し fb:鋼材の短期許容曲げ応力度、 fs:鋼材の短期許容せん断応力度、
E:鋼材のヤング率 α:片持梁の許容たわみ角、
r:固定装置から回転・捩れ防止装置までの距離
の各式により与えられるtの値の最大値以上とし、
これによって装置の部材断面を決めることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置、またそれによる免震構造体。
The rotation / twist prevention device according to any one of claims 243 to 244-3-4,
The rotation / twist prevention device is composed of an upper slide member, a lower slide member, and an intermediate slide member. The upper slide member is on the structure side to be isolated and the lower slide member is on the structure side to support the structure to be isolated. Provided, with an intermediate slide member in between,
The upper slide member allows only parallel movement in the long side direction or the short side direction due to the relationship between the intermediate slide member and the lower slide member, and the lower slide member depends on the relationship between the intermediate slide member and the upper slide member. Since only the translation in the long side direction or the short side direction is allowed, the structure to be seismically isolated is translated in the long side direction and the short side direction with respect to the structure supporting the structure to be isolated. Is only acceptable
At this time, the dimensions of each part
In the rotation / twist prevention device 1 (outer guide type, see 10.1.1.1.) According to claim 244-2,
Member width of the slide member to be inserted inside: t
The length of each slide member (the slide parts hang on each other): l
When the allowable rotation angle is reached, the length of the upper slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l1
When the allowable rotation angle is reached, the length of the lower slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l2
Clearance (one side): d (hereinafter the same)
age,
The guide part protruding from the intermediate part slide member (upper and lower guide slide member) is regarded as a cantilever having a length h, a width b, and a thickness t, where h is the length of the guide part protruding,
b is a guide portion of the intermediate slide member (upper and lower guide slide member) when the upper guide slide member or the lower guide slide member (intermediate slide member) is rotated with respect to the intermediate slide member (guide portion of the upper and lower guide slide member). The width of the contacting part,
In the rotation / twist prevention device 2 (inner guide type, see 10.1.1.2.) According to any one of claims 244-3 to 244-3-4,
Inner guide width: t
Width of groove into which inner guide portion is inserted: (t + 2d)
Length with which the inner guide part and the groove into which the inner guide part is inserted are engaged: l
When the allowable rotation angle is reached, the length of the upper slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l1
When the allowable rotation angle is reached, the length of the lower slide member and the intermediate slide member (the slide portions engage with each other): l2
age,
The inner guide portion provided on the intermediate slide member (upper and lower guide slide member) is regarded as a cantilever beam having a length h, a width b, and a thickness t, where h is a protruding length of the guide portion,
b, the upper guide slide member or the lower guide slide member (intermediate slide member) rotates with respect to the intermediate slide member (guide portion of the upper and lower guide slide member), and the respective grooves become intermediate slide members (upper and lower guide slides). The width of the part in contact with the inner guide part of the member)
At this time,
When it is assumed that a rotational moment M about the rigid center is generated by the force F acting on the center of gravity,
By this F and M, the structure to be isolated is rotated by the permissible rotation angle φ, but when the rotation angle φ is reached, the rotation / twist prevention device acts to suppress further rotation,
At this time, a horizontal force F ′ and a rotational moment M ′ are generated in each device by the force F and the rotational moment M acting on the center of gravity.
Assuming that the horizontal force F ′ and the rotational moment M ′ are borne by the portion regarded as a cantilever beam, the section of the member is calculated from the examination of bending, shearing, and deflection angle.
The size of the cross-section t of the portion considered as a cantilever beam,
t ≧ {6 ((M '/ (l−4 · d · r · l / (l ^ 2 + 2 · d · r)) + F' / 2) · h / (b · fb)} ^ 0.5
t ≧ 3/2 ・ (M '/ (l−4 ・ d ・ r ・ l / (l ^ 2 + 2 ・ d ・ r) + F' / 2) / (b ・ fs)
t ≧ {6 ・ (M '/ (l−4 ・ d ・ r ・ l / (l ^ 2 + 2 ・ d ・ r) + F' / 2) ・ h ^ 2 / (E ・ b ・ α)} ^ (1 / 3)
Where fb: Short-term allowable bending stress of steel, fs: Short-term allowable shear stress of steel,
E: Young's modulus of steel material α: Allowable deflection angle of cantilever beam,
r: greater than or equal to the maximum value of t given by the equations for the distance from the fixing device to the rotation / twist prevention device,
Thus, a rotation / twist prevention device characterized by determining the member cross-section of the device, and a seismic isolation structure using the device.
請求項244−4項に記載の回転・捩れ防止装置3(溝型、10.1.2.1.参照)において、
回転・捩れ防止装置は、上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材からなり、上部スライド部材を免震される構造体側に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体側に設け、その間に中間部スライド部材が入り、
上部スライド部材は、中間部スライド部材と下部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容し、下部スライド部材は、中間部スライド部材と上部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容されることから、免震される構造体は、免震される構造体を支持する構造体に対し長辺方向及び短辺方向の平行移動のみを許容され、
このとき各部の寸法を、
ローラー転がり面(またはローラー表面)にあるガイド部の幅:t
ローラー(またはローラー転がり面)に設けられた溝の幅:(t+2d)
ローラー断面がなす円をガイド部の先端位置がなす直線が切り取る弦の長さ(またはガ イド部がなす円をローラー転がり面がなす直線が切り取る弦の長さ):l
とし、
上部ガイドスライド部材、下部ガイドスライド部材、中間部スライド部材(ローラー)のそれぞれに設けられたガイド部を長さh、幅l、厚さtの片持梁とみなし、ここでhはガイド部の突き出した長さであり、
このとき、
重心に作用する力Fにより、剛心を中心とする回転モーメントMが生じるものとした場合、
このFとMとにより、免震される構造体は許容回転角φだけ回転するが、回転角φに達した時点で回転・捩れ防止装置が作用してそれ以上の回転を抑制し、
このとき、重心に作用する力F、回転モーメントMによって各装置に、水平力F’、回転モーメントM’が生じており、
この水平力F’、回転モーメントM’を片持梁とみなした部分が負担するものとして、曲げ、せん断、たわみ角の検討から部材断面の算定を行い、
片持梁とみなした部分の断面tの大きさを、
t≧{6((M’/(2・l)+F’/4)・h/( l・fb)}^0.5
t≧3/2・(M’/(2・l)+F’/4)/(l・fs)
t≧〔(M’/(2・l)+F’/4)/l+{((M’/(2・l)+F’/4)/l)^2+M’・fs/(β・l)}^0.5〕/(2・fs)
t≧{6・(M’/(2・l)+F’/4)・h^2/(E・l・α)}^(1/3)
但し fb:鋼材の短期許容曲げ応力度、 fs:鋼材の短期許容せん断応力度、
E:鋼材のヤング率 α:片持梁の許容たわみ角、
β:長方形断面の2辺の比により定まる、ねじりせん断応力度を与える係数
の各式により与えられるtの値の最大値以上とし、
これによって装置の部材断面を決めることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置、またそれによる免震構造体。
In the rotation / twist prevention device 3 (groove type, see 10.1.2.1.) According to claim 244-4,
The rotation / twist prevention device is composed of an upper slide member, a lower slide member, and an intermediate slide member. The upper slide member is on the structure side to be isolated and the lower slide member is on the structure side to support the structure to be isolated. Provided, with an intermediate slide member in between,
The upper slide member allows only parallel movement in the long side direction or the short side direction due to the relationship between the intermediate slide member and the lower slide member, and the lower slide member depends on the relationship between the intermediate slide member and the upper slide member. Since only the translation in the long side direction or the short side direction is allowed, the structure to be seismically isolated is translated in the long side direction and the short side direction with respect to the structure supporting the structure to be isolated. Is only acceptable
At this time, the dimensions of each part
Width of guide portion on roller rolling surface (or roller surface): t
Width of groove provided on roller (or roller rolling surface): (t + 2d)
The length of the string cut by the straight line formed by the tip position of the guide section of the circle formed by the roller cross section (or the length of the string cut by the straight line formed by the roller rolling surface formed by the guide section): l
age,
The guide portions provided on each of the upper guide slide member, the lower guide slide member, and the intermediate slide member (roller) are regarded as cantilever beams having a length h, a width l, and a thickness t, where h is a guide portion. The protruding length,
At this time,
When it is assumed that a rotational moment M about the rigid center is generated by the force F acting on the center of gravity,
By this F and M, the structure to be isolated is rotated by the permissible rotation angle φ, but when the rotation angle φ is reached, the rotation / twist prevention device acts to suppress further rotation,
At this time, a horizontal force F ′ and a rotational moment M ′ are generated in each device by the force F and the rotational moment M acting on the center of gravity.
Assuming that the horizontal force F ′ and the rotational moment M ′ are borne by the portion regarded as a cantilever beam, the section of the member is calculated from the examination of bending, shearing, and deflection angle.
The size of the cross-section t of the portion considered as a cantilever beam,
t ≧ {6 ((M '/ (2 · l) + F' / 4) · h / (l · fb)} ^ 0.5
t ≧ 3/2 ・ (M '/ (2 ・ l) + F' / 4) / (l ・ fs)
t ≧ [(M '/ (2 · l) + F' / 4) / l + {((M '/ (2 · l) + F' / 4) / l) ^ 2 + M '· fs / (β · l)} ^ 0.5] / (2 ・ fs)
t ≧ {6 ・ (M '/ (2 ・ l) + F' / 4) ・ h ^ 2 / (E ・ l ・ α)} ^ (1/3)
Where fb: Short-term allowable bending stress of steel, fs: Short-term allowable shear stress of steel,
E: Young's modulus of steel material α: Allowable deflection angle of cantilever beam,
β: It is set to be equal to or greater than the maximum value of t given by each expression of the coefficient that gives the degree of torsional shear stress determined by the ratio of two sides of the rectangular cross section,
Thus, a rotation / twist prevention device characterized by determining the member cross-section of the device, and a seismic isolation structure using the device.
請求項244−5項に記載の回転・捩れ防止装置4(歯車型、10.1.2.2.参照)において、
回転・捩れ防止装置は、上部スライド部材、下部スライド部材、中間部スライド部材からなり、上部スライド部材を免震される構造体側に、下部スライド部材を免震される構造体を支持する構造体側に設け、その間に中間部スライド部材が入り、
上部スライド部材は、中間部スライド部材と下部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容し、下部スライド部材は、中間部スライド部材と上部スライド部材との関係で、長辺方向または短辺方向の平行移動のみを許容されることから、免震される構造体は、免震される構造体を支持する構造体に対し長辺方向及び短辺方向の平行移動のみを許容され、
このとき各部の寸法を、
ローラー転がり面(またはローラー表面)にある歯車の歯幅:b
ローラー(またはローラー転がり面)に設けられたラックの歯幅:b
とし、
このとき、
重心に作用する力Fにより、剛心を中心とする回転モーメントMが生じるものとした場合、
このFとMとにより、各装置に、水平力F’、回転モーメントM’が生じており、
この水平力F’、回転モーメントM’を歯車とラックとが負担するものとして、歯車の歯の曲げと歯面強さの検討から部材断面の算定を行い、歯車とラックの歯幅を、
b≧〔F’/8+{(F’/4)^2+2・M’・FG}^0.5/2〕/FG
b≧〔F’/8+{(F’/4)^2+2・M’・HG}^0.5/2〕/HG
但し
FG=(fF・m・cosα)/(Y・Yε・Ks・KA・Kv・Kβ)
HG=(fH・dω・u)/{ZH・ZE・SH・(u+1)}
ZE=(0.35・E1・E2/(E1+E2))^0.5
ZH=2/(sin(2・α))^0.5
fF :材料の許容歯元曲げ応力度
fH:材料のヘルツ応力の許容限度値
m:ラックと歯車のモジュール
dω:ラックと歯車のかみあいピッチ円径
u:歯数比 α:かみあい圧力角 Y:歯形係数 Yε:かみあい率係数 Ks :切り欠き係数 KA :使用係数 KV :動荷重係数
Kβ:歯当たり係数 E1、E2:ラックと歯車の材料の縦弾性係数
SH :安全係数
の各式により与えられるbの値の最大値以上とし、
これによって装置の部材断面を決めることにより構成されてなることを特徴とする回転・捩れ防止装置、またそれによる免震構造体。
10.4. 捩れ・回転振動方程式 1
In rotation / twist prevention device 4 (gear type, 10.1.2.2.) According to claim 244-5,
The rotation / twist prevention device is composed of an upper slide member, a lower slide member, and an intermediate slide member. The upper slide member is on the structure side to be isolated and the lower slide member is on the structure side to support the structure to be isolated. Provided, with an intermediate slide member in between,
The upper slide member allows only parallel movement in the long side direction or the short side direction due to the relationship between the intermediate slide member and the lower slide member, and the lower slide member depends on the relationship between the intermediate slide member and the upper slide member. Since only the translation in the long side direction or the short side direction is allowed, the structure to be seismically isolated is translated in the long side direction and the short side direction with respect to the structure supporting the structure to be isolated. Is only acceptable
At this time, the dimensions of each part
The tooth width of the gear on the roller rolling surface (or roller surface): b
Tooth width of rack provided on roller (or roller rolling surface): b
age,
At this time,
When it is assumed that a rotational moment M about the rigid center is generated by the force F acting on the center of gravity,
By these F and M, horizontal force F ′ and rotational moment M ′ are generated in each device,
Assuming that the horizontal force F ′ and the rotational moment M ′ are borne by the gear and the rack, the cross-section of the member is calculated from the examination of the gear tooth bending and the tooth surface strength, and the tooth width of the gear and the rack is determined.
b ≧ [F '/ 8 + {(F' / 4) ^ 2 + 2 ・ M '・ FG} ^ 0.5 / 2] / FG
b ≧ [F '/ 8 + {(F' / 4) ^ 2 + 2 ・ M '・ HG} ^ 0.5 / 2] / HG
However, FG = (fF ・ m ・ cosα) / (Y ・ Yε ・ Ks ・ KA ・ Kv ・ Kβ)
HG = (fH · dω · u) / {ZH · ZE · SH · (u + 1)}
ZE = (0.35 ・ E1 ・ E2 / (E1 + E2)) ^ 0.5
ZH = 2 / (sin (2 ・ α)) ^ 0.5
fF: Permissible tooth root bending stress of material fH: Permissible limit value of Hertz stress of material m: Rack and gear module dω: Rack and gear meshing pitch circle diameter u: Number of teeth ratio α: Meshing pressure angle Y: Tooth profile Coefficient Yε: Contact ratio coefficient Ks: Notch coefficient KA: Use coefficient KV: Dynamic load coefficient Kβ: Contact coefficient E1, E2: Longitudinal elastic modulus SH of rack and gear material SH: b given by each formula of safety coefficient Greater than or equal to the maximum value,
Thus, a rotation / twist prevention device characterized by determining the member cross-section of the device, and a seismic isolation structure using the device.
10.4. Torsion / Rotation Vibration Equation 1
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、免震滑り支承とダンパー・バネ等との構成による免震構造体において、
連立運動方程式(記号説明は実施例の10.4.1.記号一覧参照)
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体。
10.5. 捩れ・回転振動方程式 2
10.5.1. 捩れ・回転振動方程式
10.5.1.1. 1層の場合
10.5.1.1.1. バネ型復元装置+粘性減衰型装置の場合
In the seismic isolation structure that is provided between the structure to be seismically isolated and the structure that supports the structure to be seismic isolated, and is composed of a seismic isolation sliding bearing and a damper spring, etc.
Simultaneous equations of motion (For symbols, see 10.4.1. List of symbols in Examples)
Figure 2005240817
A base-isolated structure, which is designed by analyzing the structure.
10.5. Torsional / Rotational Vibration Equation 2
10.5.1. Torsional and rotational vibration equations
10.5.1.1. In the case of one layer
10.5.1.1.1. In the case of a spring type restoring device + viscous damping type device
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられたダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
連立運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.また 10.5.1.1.0.の記号一覧参照)
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体。
10.5.1.1.2. 滑り支承+バネ型復元装置+粘性減衰型装置の場合
It is supported or isolated by a structure such as a damper provided between the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated, or a restoring spring (including a fixing device) such as laminated rubber. In seismic isolation structures,
Simultaneous equations of motion (For symbol explanations, see 5.3.0. Or 5.1.3.1. Or 10.5.1.1.0.
Figure 2005240817
A base-isolated structure, which is designed by analyzing the structure.
10.5.1.1.2. In the case of sliding bearing + spring type restoring device + viscous damping type device
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(平面型免震皿滑り支承=復元力無し)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
連立運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.また 10.5.1.1.0.の記号一覧参照)
Figure 2005240817
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体。
10.5.1.1.3. V字谷面状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承の場合
Seismic isolation sliding bearings (planar base isolation tray sliding support = no restoring force), dampers, laminated rubber, etc. provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated In a seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by a structure such as a restoring spring (including a fixing device)
Simultaneous equations of motion (For symbol explanations, see 5.3.0. Or 5.1.3.1. Or 10.5.1.1.0.
Figure 2005240817
Figure 2005240817
A base-isolated structure, which is designed by analyzing the structure.
10.5.1.1.3. In the case of a linear gradient type reconstructed sliding bearing with V-shaped valley-shaped seismic isolation plate
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(xy方向(直交方向)免震で、V字谷面状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
連立運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.また 10.5.1.1.0.の記号一覧参照)
Figure 2005240817
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体。
10.5.1.1.4. すり鉢状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承の場合
Seismic isolation slide support (xy-direction (orthogonal direction) seismic isolation) between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated. In the seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by the configuration of the restoring spring (including the fixing device) such as a linear gradient type restoring sliding bearing), damper, laminated rubber, etc.
Simultaneous equations of motion (For symbol explanations, see 5.3.0. Or 5.1.3.1. Or 10.5.1.1.0.
Figure 2005240817
Figure 2005240817
A base-isolated structure, which is designed by analyzing the structure.
10.5.1.1.4. In the case of a linear gradient type restored sliding bearing with a mortar-shaped base plate
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(すり鉢状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
請求項249−7項の運動方程式におけるθnx、θny(n=1・2・・・n)を、
(x^2+y^2)^0.5≦ Lの時
θnx={θn’・(x2^2+y2^2)^0.5−θn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(x2−x1)
θny={θn’・(x2^2+y2^2)^0.5−θn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(y2−y1)
但し、t時刻の座標(x1,y1)、t+Δt時刻の座標(x2,y2)とする。
なお0時刻の座標は(0,0)である。
(x^2+y^2)^0.5> Lの時
θnx=0
θny=0
とすることによって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体。
10.5.1.1.5. 円柱谷面状免震皿をもった勾配型復元滑り支承の場合
Seismic isolation sliding bearings (linear gradient-type restoration sliding bearings with mortar-shaped seismic isolation plates), dampers, laminates, between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated In a seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by a structure such as a restoring spring (including a fixing device) such as rubber,
Θnx, θny (n = 1 · 2... N) in the equation of motion of claim 249-7,
When (x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5 ≦ L, θnx = {θn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−θn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / ( x2−x1)
θny = {θn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−θn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (y2−y1)
However, the coordinates at time t (x1, y1) and the coordinates at time t + Δt (x2, y2) are used.
The coordinate at time 0 is (0, 0).
When (x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5> L, θnx = 0
θny = 0
A seismic isolation structure characterized by being designed by structural analysis.
10.5.1.1.5. In the case of a gradient-type restored sliding bearing with a cylindrical valley surface seismic isolation plate
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(xy方向(直交方向)免震で円柱谷面状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
連立運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.また 10.5.1.1.0.の記号一覧参照)
曲率θが小さい場合、(cosθ)^2≒1より
Figure 2005240817
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体。
10.5.1.1.6. 球面状免震皿をもった勾配型復元滑り支承の場合
Seismic isolation sliding bearing (with xy direction (orthogonal direction) seismic isolation) with a cylindrical valley surface isolation plate provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated In a seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by a configuration such as a linear gradient type restoring sliding bearing), dampers, laminated springs, etc.
Simultaneous equations of motion (For symbol explanations, see 5.3.0. Or 5.1.3.1. Or 10.5.1.1.0.
When curvature θ is small, (cosθ) ^ 2 ≒ 1
Figure 2005240817
Figure 2005240817
A base-isolated structure, which is designed by analyzing the structure.
10.5.1.1.6. In the case of a gradient-type restoration sliding bearing with a spherical base plate
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(球面状免震皿をもった勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
請求項249−9項の運動方程式におけるRnx、Rny(n=1・2・・・n)を、 (x^2+y^2)^0.5≦ Lの時
1/Rnx={1/Rn’・(x2^2+y2^2)^0.5−1/Rn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(x2−x1)
1/Rny={1/Rn’・(x2^2+y2^2)^0.5−1/Rn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(y2−y1)
但し、t時刻の座標(x1,y1)、t+Δt時刻の座標(x2,y2)とする。
なお0時刻の座標は(0,0)である。
(x^2+y^2)^0.5> Lの時
1/Rnx=0
1/Rny=0
とすることによって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体。
10.5.1.2. n層の場合
10.5.1.2.1. バネ型復元装置+粘性減衰型装置の場合
10.5.1.2.2. 滑り支承+バネ型復元装置+粘性減衰型装置の場合
10.5.1.2.3. V字谷面状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承の場合
Seismic isolation sliding bearing (gradient-type restoration sliding bearing with spherical seismic isolation plate), damper, laminated rubber provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated In a seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by a structure such as a restoring spring (including a fixing device)
Rnx, Rny (n = 1.2 ... n) in the equation of motion of claim 249-9, when (x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5≤L
1 / Rnx = {1 / Rn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−1 / Rn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (x2−x1)
1 / Rny = {1 / Rn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−1 / Rn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (y2−y1)
However, the coordinates at time t (x1, y1) and the coordinates at time t + Δt (x2, y2) are used.
The coordinate at time 0 is (0, 0).
(x ^ 2 + y ^ 2) ^ 0.5> When L
1 / Rnx = 0
1 / Rny = 0
A seismic isolation structure characterized by being designed by structural analysis.
10.5.1.2. In case of n layer
10.5.1.2.1. For spring type restoration device + viscous damping type device
10.5.1.2.2. For sliding bearing + spring type restoring device + viscous damping type device
10.5.1.2.3. In the case of a linear gradient type restored sliding bearing with a V-shaped valley-shaped seismic isolation plate
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(xy方向(直交方向)免震で、V字谷面状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
連立運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.また 10.5.1.2.0.の記号一覧参照)
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体。
10.5.1.2.4. すり鉢状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承の場合
Seismic isolation slide support (xy-direction (orthogonal direction) seismic isolation) between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated. In the seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by the configuration of the restoring spring (including the fixing device) such as a linear gradient type restoring sliding bearing), damper, laminated rubber, etc.
Simultaneous equations of motion (For symbol explanations, see the list of symbols in Examples 5.3.0. Or 5.1.3.1. Or 10.5.1.2.0.)
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
A base-isolated structure, which is designed by analyzing the structure.
10.5.1.2.4. In the case of a linear gradient type restored sliding bearing with a mortar-shaped base plate
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(すり鉢状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
請求項249−11項の運動方程式におけるθnx、θny(n=1・2・・・n)を、
(xb^2+yb^2)^0.5≦ Lの時
θnx={θn’・(x2^2+y2^2)^0.5−θn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(x2−x1)
θny={θn’・(x2^2+y2^2)^0.5−θn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(y2−y1)
但し、t時刻の座標(x1,y1)、t+Δt時刻の座標(x2,y2)とする。
なお0時刻の座標は(0,0)である。
(xb^2+yb^2)^0.5> Lの時
θnx=0
θny=0
とすることによって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体。
10.5.1.2.5. 円柱谷面状免震皿をもった勾配型復元滑り支承の場合
(1) n層の場合(免震層以外も偏芯有り)
Seismic isolation sliding bearings (linear gradient-type restoration sliding bearings with mortar-shaped seismic isolation plates), dampers, laminates, between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated In a seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by a structure such as a restoring spring (including a fixing device) such as rubber,
Θnx, θny (n = 1 · 2... N) in the equation of motion of claim 249-11.
When (xb ^ 2 + yb ^ 2) ^ 0.5 ≦ L, θnx = {θn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−θn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / ( x2−x1)
θny = {θn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−θn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (y2−y1)
However, the coordinates at time t (x1, y1) and the coordinates at time t + Δt (x2, y2) are used.
The coordinate at time 0 is (0, 0).
When (xb ^ 2 + yb ^ 2) ^ 0.5> L, θnx = 0
θny = 0
A seismic isolation structure characterized by being designed by structural analysis.
10.5.1.2.5. In the case of a gradient-type restored sliding bearing with a cylindrical valley surface seismic isolation plate
(1) In the case of n layer (there is also eccentricity other than seismic isolation layer)
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承
(xy方向(直交方向)免震で、円柱谷面状免震皿をもった直線勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
連立運動方程式(記号説明は実施例の 5.3.0.また 5.1.3.1.また 10.5.1.2.0.の記号一覧参照)
曲率θが小さい場合、(cosθ)^2≒1より
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
によって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体。
10.5.1.2.6. 球面状免震皿をもった勾配型復元滑り支承の場合
Seismic isolation sliding bearings (xy direction (orthogonal direction) seismic isolation) between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated. In a seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by the configuration of a restoring spring (including a fixing device) such as a linear gradient type restoring sliding bearing), damper, laminated rubber, etc.
Simultaneous equations of motion (For symbol explanations, see the list of symbols in Examples 5.3.0. Or 5.1.3.1. Or 10.5.1.2.0.)
When curvature θ is small, (cosθ) ^ 2 ≒ 1
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
Figure 2005240817
A base-isolated structure, which is designed by analyzing the structure.
10.5.1.2.6. In the case of a gradient-type restored sliding bearing with a spherical base
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間に設けられた免震滑り支承(球面状免震皿をもった勾配型復元滑り支承)、ダンパー、積層ゴム等の復元バネ(固定装置を含む)等の構成によって支持また免震される免震構造体において、
請求項249−13項の運動方程式におけるRnx、Rny(n=1・2・・・n)を、
(xb^2+yb^2)^0.5≦ Lの時
1/Rnx={1/Rn’・(x2^2+y2^2)^0.5−1/Rn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(x2−x1)
1/Rny={1/Rn’・(x2^2+y2^2)^0.5−1/Rn’・(x1^2+y1^2)^0.5}/(y2−y1)
但し、t時刻の座標(x1,y1)、t+Δt時刻の座標(x2,y2)とする。
なお0時刻の座標は(0,0)である。
(xb^2+yb^2)^0.5> Lの時
1/Rnx=0
1/Rny=0
とすることによって構造解析することによって設計されてなることを特徴とする免震構造体。
11.免震装置の組合せと材料仕様
11.1. 免震時捩れ防止の免震装置の組合せ(形態の多様性に対応)
Seismic isolation sliding bearing (gradient-type restoration sliding bearing with spherical seismic isolation plate), damper, laminated rubber provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated In a seismic isolation structure that is supported or seismically isolated by a structure such as a restoring spring (including a fixing device)
Rnx, Rny (n = 1 · 2... N) in the equation of motion of claim 249-13.
When (xb ^ 2 + yb ^ 2) ^ 0.5 ≦ L
1 / Rnx = {1 / Rn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−1 / Rn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (x2−x1)
1 / Rny = {1 / Rn '・ (x2 ^ 2 + y2 ^ 2) ^ 0.5−1 / Rn' ・ (x1 ^ 2 + y1 ^ 2) ^ 0.5} / (y2−y1)
However, the coordinates at time t (x1, y1) and the coordinates at time t + Δt (x2, y2) are used.
The coordinate at time 0 is (0, 0).
(xb ^ 2 + yb ^ 2) ^ 0.5> When L
1 / Rnx = 0
1 / Rny = 0
A seismic isolation structure characterized by being designed by structural analysis.
11. Seismic isolation device combinations and material specifications
11.1. Combination of seismic isolation devices to prevent torsion during seismic isolation (corresponding to variety of forms)
免震と復元の各支承としては、同一摩擦係数をもった滑り支承(すべり支承、転がり支承)、または、同一摩擦係数と同一勾配をもったすり鉢もしくは同一摩擦係数と同一曲率をもった球面等の勾配による復元性能を持った滑り支承(勾配型復元滑り支承という)を使用することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。The base isolation and restoration bearings include sliding bearings with the same friction coefficient (sliding bearings, rolling bearings), mortars with the same friction coefficient and the same gradient, or spherical surfaces with the same friction coefficient and the same curvature, etc. A seismic isolation structure characterized by being constructed by using a sliding bearing (called a gradient-type restoring sliding bearing) having a restoring performance due to the slope of the slope. 請求項250項に記載の免震構造体において、
ダンパーの使用する場合は、ダンパーを免震される構造体の重心におかない限り、回転・捩れ防止装置(10.参照)を併用することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
11.2. 共振・捩れ防止の免震装置の組合せ
11.2.1. 変位抑制しない
(1) 低塔状比構造体(風または地震力等で浮上がらない)
▲1▼ 重量構造体(風で揺れない)
In the seismic isolation structure according to claim 250,
When a damper is used, it is constructed by using a rotation / twisting prevention device (see 10.) as long as the damper is not located at the center of gravity of the structure to be isolated. .
11.2. Combination of seismic isolation devices to prevent resonance and torsion
11.2.1. No displacement suppression
(1) Low tower ratio structure (does not float due to wind or seismic force)
(1) Heavy structure (does not shake by wind)
風または地震力等で浮上がらない低塔状比構造体で、且つ風で揺れない重量構造体の場合には、免震装置として、各支承として同一摩擦係数と同一勾配をもった直線勾配型復元滑り支承を各設置場所に配置することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
▲2▼ 軽量構造体(風で揺れる)
In the case of a heavy-weight structure that does not float due to wind or seismic force, etc. and that does not sway with wind, as a seismic isolation device, a linear gradient type with the same coefficient of friction and the same gradient as each support A base-isolated structure comprising a restored sliding bearing arranged at each installation location.
▲ 2 ▼ Lightweight structure (swaying in the wind)
風または地震力等で浮上がらない低塔状比構造体で、且つ風で揺れる軽量構造体の場合には、免震装置として、各支承として同一摩擦係数と同一勾配をもった直線勾配型復元滑り支承を各設置場所に設け、そして固定装置と回転・捩れ防止装置とを配置することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
(2) 高塔状比構造体(風または地震力等で浮上がる)
▲3▼ 重量構造体(風で揺れない)
In the case of a light-weight structure that does not float due to wind or seismic force, and that is lightly swayed by the wind, as a seismic isolation device, a linear gradient type restoration with the same friction coefficient and the same gradient as each support A base-isolated structure comprising a sliding support provided at each installation location, and a fixing device and a rotation / twist prevention device arranged.
(2) High tower-like structure (floating due to wind or seismic force)
▲ 3 ▼ Heavy-duty structure (not swayed by wind)
風または地震力等で浮上がる高塔状比構造体で、且つ風で揺れない重量構造体の場合には、免震装置として、各支承として同一摩擦係数と同一勾配をもった直線勾配型復元滑り支承を各設置場所に設け、そして引抜き防止装置を配置することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
▲4▼ 軽量構造体(風で揺れる)
In the case of a heavy tower structure that is lifted by wind or seismic force and does not sway with the wind, as a seismic isolation device, a linear gradient type restoration with the same friction coefficient and the same gradient as each support A seismic isolation structure comprising a sliding support at each installation location and a pull-out prevention device.
▲ 4 ▼ Lightweight structure (swaying in the wind)
風または地震力等で浮上がる高塔状比構造体で、且つ風で揺れる軽量構造体の場合には、免震装置として、各支承として同一摩擦係数と同一勾配をもった直線勾配型復元滑り支承を各設置場所に設け、そして固定装置と回転・捩れ防止装置と引抜き防止装置とを配置することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
11.2.2. 変位抑制する
(1) 低塔状比構造体(風または地震力等で浮上がらない)
▲5▼ 重量構造体(風で揺れない)
In the case of a light-weight structure that has a high tower-like ratio structure that floats due to wind or seismic force, and that is swayed by the wind, as a seismic isolation device, a linear gradient type restoring slip with the same friction coefficient and the same gradient as each support A base-isolated structure characterized in that a support is provided at each installation place and a fixing device, a rotation / twist prevention device, and a pull-out prevention device are arranged.
11.2.2. Displacement suppression
(1) Low tower ratio structure (does not float due to wind or seismic force)
▲ 5 ▼ Heavy-duty structure (not swayed by wind)
風または地震力等で浮上がらない低塔状比構造体で、且つ風で揺れない重量構造体の場合で、変位を抑制する場合には、免震装置として、各支承として同一摩擦係数と同一勾配をもった直線勾配型復元滑り支承を各設置場所に設け、そしてダンパーと回転・捩れ防止装置とを配置することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
▲6▼ 軽量構造体(風で揺れる)
In the case of a low-tower-like structure that does not float due to wind or seismic force, and a heavy structure that does not sway with the wind, and to suppress displacement, as a seismic isolation device, the same friction coefficient as each bearing A seismic isolation structure comprising a linear gradient type restoration sliding bearing having a gradient at each installation location, and a damper and a rotation / twist prevention device.
▲ 6 ▼ Lightweight structure (swaying in the wind)
風または地震力等で浮上がらない低塔状比構造体で、且つ風で揺れる軽量構造体の場合で、変位を抑制する場合には、免震装置として、各支承として同一摩擦係数と同一勾配をもった直線勾配型復元滑り支承を各設置場所に設け、そして固定装置と回転・捩れ防止装置とダンパーとを配置することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
(2) 高塔状比構造体(風または地震力等で浮上がる)
▲7▼ 重量構造体(風で揺れない)
In the case of a light-weight structure that does not float due to wind or seismic force, and is a lightweight structure that sways in the wind, as a seismic isolation device, each bearing has the same coefficient of friction and the same gradient. A seismic isolation structure characterized by comprising a linear gradient type restoring sliding bearing having a structure at each installation location and arranging a fixing device, a rotation / torsion prevention device, and a damper.
(2) High tower-like structure (floating due to wind or seismic force)
▲ 7 ▼ Heavy-duty structure (not swayed by wind)
風または地震力等で浮上がる高塔状比構造体で、且つ風で揺れない重量構造体の場合で、変位を抑制する場合には、免震装置として、各支承として同一摩擦係数と同一勾配をもった直線勾配型復元滑り支承を各設置場所に設け、そして引抜き防止装置とダンパーと回転・捩れ防止装置とを配置することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
▲8▼ 軽量構造体(風で揺れる)
In the case of a high-tower-like structure that floats due to wind or seismic force, and a heavy-weight structure that does not sway with the wind, to suppress displacement, as a seismic isolation device, each bearing has the same friction coefficient and the same gradient. A base-isolated structure comprising: a linear gradient type restoring sliding bearing having a pull-out prevention device, a damper, and a rotation / twist prevention device.
▲ 8 ▼ Lightweight structure (swaying in the wind)
風または地震力等で浮上がる高塔状比構造体で、且つ風で揺れる軽量構造体の場合で、変位を抑制する場合には、免震装置として、各支承として同一摩擦係数と同一勾配をもった直線勾配型復元滑り支承を各設置場所に設け、そして固定装置と回転・捩れ防止装置と引抜き防止装置とダンパーとを配置することにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
11.3. 過大変位時の安全を考慮した免震装置の組合せ
11.3.1. 過大変位時の安全を考慮した免震装置の組合せ1
In the case of a high-tower-like structure that floats due to wind or seismic force, etc., and a lightweight structure that sways in the wind, when suppressing displacement, as a seismic isolation device, each bearing has the same coefficient of friction and the same gradient. A base-isolated structure comprising: a linear gradient type restoring sliding bearing provided at each installation location; and a fixing device, a rotation / twist prevention device, a pull-out prevention device, and a damper.
11.3. Combinations of seismic isolation devices considering safety during excessive displacement
11.3.1. Combinations of seismic isolation devices considering safety during excessive displacement 1
請求項192−5項記載の過大変位時ストッパー付ダンパーの使用、または過大変位時ストッパー付ダンパーと外れ防止(外れ防止付免震支承、外れ防止装置)との併用使用をすることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
12.新積層ゴム・バネ、復元バネ
12.1. 新積層ゴム・バネ
The use of the damper with a stopper at the time of excessive displacement according to claim 192-5, or the combined use of a damper with a stopper at the time of excessive displacement and prevention of detachment (seismic isolation bearing with detachment prevention, detachment prevention device) A seismic isolation structure characterized by being made.
12 New laminated rubber spring, restoring spring
12.1. New laminated rubber spring
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に設けられ、
中央部に穴を有する硬質板を積層させ、その中央部にバネ等(バネ・ゴム等の弾性体または磁石等)を挿入することにより構成され、
かつ、前記最上部硬質板を免震される構造体に、最下部硬質板を免震される構造体を支持する構造体に設けることにより構成されてなることを特徴とする免震装置、またそれによる免震構造体。
12.2. 復元バネ
Provided between the structure to be isolated and the structure supporting the structure to be isolated;
It is configured by laminating a hard plate having a hole in the center and inserting a spring or the like (an elastic body such as a spring or rubber or a magnet) in the center.
And the seismic isolation device, wherein the uppermost hard plate is provided on the structure to be isolated, and the lowermost hard plate is provided on the structure that supports the structure to be isolated, Seismic isolation structure.
12.2. Restoring spring
免震される構造体と免震される構造体を支持する構造体との間に、バネ・ゴム等が設けられ、
免震される構造体または免震される構造体を支持する構造体のどちらか一方に、すり鉢状またはラッパ形状等の裾広がりの挿入口またはコロを持った挿入口が設けられ、
その挿入口中にそのバネ・ゴム等の端が係合され、このバネ・ゴム等の反対の端が、免震される構造体または免震される構造体を支持する構造体の他方に、係合されることにより構成されてなることを特徴とする免震装置、またそれによる免震構造体。
B.免震装置と構造法
13.免震構造による構造体設計法
13.1. 超高層建物・構造体
Between the structure to be isolated and the structure that supports the structure to be isolated, springs, rubber, etc. are provided,
Either one of the structure to be isolated or the structure that supports the structure to be isolated is provided with an insertion opening having a mortar-like insertion opening or a roller such as a mortar shape or a trumpet shape,
The end of the spring / rubber etc. is engaged in the insertion slot, and the opposite end of the spring / rubber etc. is engaged with the other of the structure to be isolated or to support the structure to be isolated. A seismic isolation device characterized by being configured by combining, and a seismic isolation structure thereby.
B. Seismic isolation device and structure method13. Structure design method using seismic isolation structure
13.1. High-rise buildings and structures
超高層建物・構造体において、免震装置として、滑り型免震装置・滑り支承を、特に転がり型滑り支承を採用し、免震される構造体は、風力では揺れない剛性をもつ構造とすることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
13.5. 在来戸建て住宅
For high-rise buildings and structures, sliding type seismic isolation devices and sliding bearings, especially rolling type sliding bearings, are adopted as seismic isolation devices, and the structure to be seismically isolated has a structure that does not shake with wind force. A base-isolated structure characterized by comprising
13.5. Traditional detached house
固定装置周辺の土台補強を筋交にて行い、それ以外の部分の補強を、土台(基礎の上の横架材)の上全面に構造用合板等を敷き込み、その上にまた土台(横架材)を置くか、直に柱を立てる形で、免震装置・滑り支承の支持構造面をつくることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
14.免震装置設計と免震装置配置
14.2. 復元装置限定配置による免震装置配置
Reinforce the foundation around the fixing device by bracing, and reinforce the other parts by laying structural plywood etc. on the entire surface of the foundation (horizontal material on the foundation), and again on the foundation (horizontal A base-isolated structure that is constructed by creating a support structure surface for a base-isolation device / sliding bearing in the form of placing a frame) or standing a pillar directly.
14 Seismic isolation device design and seismic isolation device placement
14.2. Seismic isolation device placement with limited restoration device placement
免震される構造体の重心位置またはその近傍一箇所以上に、復元装置また固定装置を装備することによって構成されてなることを特徴とする免震構造体。
14.1. 免震装置設計
(1) 復元装置の復元能力の設計
A seismic isolation structure, comprising a restoring device or a fixing device at one or more positions of the center of gravity of the structure to be seismic isolated or in the vicinity thereof.
14.1. Seismic isolation device design
(1) Design of restoration capability of restoration device
免震される構造体が地震後元の位置に戻りうる、最小限の復元力を持った復元装置が装備されてなることを特徴とする免震構造体。
15.免震装置設置と基礎部分の施工に関する合理化
15.1. 免震装置設置と基礎部分の施工の合理化
A seismic isolation structure, which is equipped with a restoring device with minimal restoring force that allows the structure to be seismically isolated to return to its original position after the earthquake.
15. Rationalization of seismic isolation equipment installation and foundation construction
15.1. Rationalization of seismic isolation equipment installation and foundation construction
ベタ基礎または布基礎の上に免震装置・滑り支承を配備し、
それ以外の間に、(有機溶剤で溶けるスタイロフォーム等のプラスチックまたは水で溶けるプラスチックで埋めて)間隙を作り、その上にコンクリートスラブを打ち、(コンクリートが固まったらプラスチックの間隙を有機溶剤または水等で溶かして空間を作ることにより)構成されてなることを特徴とする免震構造体。
15.2. 免震装置設置の施工の合理化
Deploy seismic isolation devices and sliding bearings on solid foundations or cloth foundations,
In the meantime, create a gap (filled with plastics such as styrofoam that dissolves in organic solvents or plastics that dissolve in water), hit concrete slabs on it, and if the concrete hardens, leave the gaps in the plastic with organic solvent or water, etc. A base-isolated structure characterized by being made up by melting (and making a space).
15.2. Rationalization of installation of seismic isolation devices
留め具等によって上下の皿が一体になった二重免震皿装置を、基礎のアンカーボルト位置に据え付け、土台とまず固定し、
その後、基礎との間にできた隙間等を無収縮モルタルで埋め、無収縮モルタルが固まった後に、基礎と免震装置とのアンカーボルトを締めることにより構成されてなることを特徴とする免震構造体。
15.3. 滑り型免震装置の水平性維持
Install the double seismic isolation plate device, in which the upper and lower plates are integrated with fasteners, etc., at the anchor bolt position of the foundation, and fix it to the base first.
After that, the gap formed between the foundation and the foundation is filled with non-shrink mortar, and after the non-shrink mortar is solidified, it is constructed by fastening the anchor bolts between the foundation and the seismic isolation device. Structure.
15.3. Maintaining the level of sliding seismic isolation devices
免震装置・滑り支承が、免震される構造体の内側または重心に向かって低く、外側に向かって高くなるよう傾斜させて設置されてなることを特徴とする免震構造体。
16.上部構造土台また基礎部分への免震装置設置方法
16.1. ユニット構法の場合
A seismic isolation structure characterized in that the seismic isolation device / sliding bearing is installed so as to incline so as to be lower toward the inside or center of gravity of the structure to be seismically isolated and higher toward the outside.
16. Seismic isolation device installation method on superstructure foundation or foundation
16.1. Unit construction
免震装置または免震支承を、一つユニット(立体フレームユニット)に安定的に(剛接して)取付け、(隣接ユニットを持つ場合は)隣接ユニットを支持できるように当該ユニットからもはみ出して取付けてなることを特徴とする免震構造体。
17.組合せ
Install the seismic isolation device or seismic isolation support to one unit (three-dimensional frame unit) stably (rigidly) and stick out of the unit so that it can support the adjacent unit (if it has an adjacent unit) Seismic isolation structure characterized by
17. combination
請求項1項から請求項260項の免震装置を組合せることによって構成されてなることを特徴とする免震装置、またはそれによる免震構造体。
18.免震用設備
18.1. 免震用排水設備
(1) 一般
A seismic isolation device comprising a combination of the seismic isolation devices according to claims 1 to 260, or a seismic isolation structure using the seismic isolation device.
18. Seismic isolation equipment
18.1. Seismic isolation drainage
(1) General
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間のフレキシビリティを保証する排水設備において、免震される構造体を支持する構造体に設けられた排水枡と、その中に突き出した免震される構造体側の排水管とから構成されてなることを特徴とする免震構造体用設備、またはそれによる免震構造体。
(2) 二重(以上)排水枡方式
In a drainage facility that guarantees flexibility between a structure to be seismically isolated and a structure that supports the structure to be isolated, a drainage basin provided on the structure that supports the structure to be isolated And a seismic isolation structure facility characterized by comprising a drain pipe on the structure side that is to be seismically isolated and protrudes into the seismic isolation structure.
(2) Double (or more) drainage dredging system
免震される構造体と、免震される構造体を支持する構造体との間のフレキシビリティを保証する排水設備において、免震される構造体を支持する構造体に設けられた排水枡と、その中に突き出した排水管を持つ中間排水枡と、中間排水枡の中に突き出した免震される構造体側の排水管とから構成されてなることを特徴とする免震構造体用設備、またはそれによる免震構造体。
19.免震装置施工
In a drainage facility that guarantees flexibility between a structure to be seismically isolated and a structure that supports the structure to be isolated, a drainage basin provided on the structure that supports the structure to be isolated A seismic isolation structure facility comprising an intermediate drainage pipe having a drain pipe protruding into the intermediate drainage pipe and a drain pipe on the structure side to be seismically isolated protruding into the intermediate drainage pipe; Or seismic isolation structure.
19. Seismic isolation equipment construction
二重免震皿装置を、留め具等によって上下の皿を一体にした状態で、基礎上に設置した寸法(鉛直)調整材の上に配置し、二重免震皿装置と、免震される構造体の土台とをまず固定して水平誤差を吸収した後、鉛直レベル調整を土台合わせで行い、基礎との間にできた隙間等を無収縮モルタル又はグラウト材で埋めて固定し、最後に留め具等を外し完了することにより、構成されてなることを特徴とする施工方法、又はそれによる免震構造体。A double seismic isolation device is placed on top of the dimension (vertical) adjustment material installed on the foundation with the upper and lower plates integrated with fasteners, etc. First fix the base of the structure to absorb the horizontal error, then adjust the vertical level by adjusting the base, fill the gap between the foundation with non-shrink mortar or grout material, and fix it. The construction method characterized by comprising removing a fastener etc. and completing, or the seismic isolation structure by it. 二重免震皿装置を、留め具等によって上下の皿を一体にした状態で、二重免震皿装置に寸法(鉛直)調整材を設けて基礎上に配置し、二重免震皿装置と、免震される構造体の土台とをまず固定して水平誤差を吸収した後、鉛直レベル調整を土台合わせで行い、基礎との間にできた隙間等を無収縮モルタル又はグラウト材で埋めて固定し、最後に留め具等を外し完了することにより、構成されてなることを特徴とする施工方法、又はそれによる免震構造体。Double seismic isolation tray device, with the upper and lower plates integrated with fasteners, etc., with a dimensional (vertical) adjustment material installed on the base with double seismic isolation pan device, double seismic isolation tray device First, the base of the structure to be seismically isolated is fixed to absorb the horizontal error, and then the vertical level adjustment is performed by matching the base, and the gap formed between the foundation and the foundation is filled with non-shrink mortar or grout material The construction method characterized in that it is constituted by fixing by fastening and finally removing the fasteners, etc., or a seismic isolation structure by the construction method. 固定装置、減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかの装置を、基礎上に設置した寸法(鉛直)調整材の上に配置し、この装置の固定ピン受け部材と、免震される構造体の土台とをまず固定して水平誤差を吸収した後、鉛直レベル調整を土台合わせで行い、基礎との間にできた隙間等を無収縮モルタル又はグラウト材で埋めて固定し、最後に留め具等を外し完了することにより、構成されてなることを特徴とする施工方法、又はそれによる免震構造体。Place either the fixing device, the damping device (damper) or the fixing device that also serves as the damping device on the dimension (vertical) adjustment material installed on the foundation, and the fixed pin receiving member of this device and the seismic isolation After fixing the foundation of the structure to be absorbed and absorbing the horizontal error, the vertical level adjustment is performed by matching the foundation, and the gap formed between the foundation and the foundation is filled with non-shrink mortar or grout material and fixed, Finally, a construction method characterized by being configured by removing fasteners and the like, or a seismic isolation structure using the construction method. 固定装置、減衰装置(ダンパー)または減衰装置兼用の固定装置のいずれかの装置に、寸法(鉛直)調整材を設けて基礎上に配置し、この装置の固定ピン受け部材と、免震される構造体の土台とをまず固定して水平誤差を吸収した後、鉛直レベル調整を土台合わせで行い、基礎との間にできた隙間等を無収縮モルタル又はグラウト材で埋めて固定し、最後に留め具等を外し完了することにより、構成されてなることを特徴とする施工方法、又はそれによる免震構造体。Any one of the fixing device, the damping device (damper), or the fixing device that also serves as the damping device is provided with a dimension (vertical) adjusting material and placed on the foundation, and is seismically isolated with the fixing pin receiving member of this device First fix the foundation of the structure to absorb the horizontal error, then adjust the vertical level by aligning the foundation, fill the gap with the foundation with non-shrink mortar or grout material, and fix it finally. A construction method characterized by being configured by removing fasteners and the like, or a seismic isolation structure using the construction method.
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