JP2009243519A - Seismic isolator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、構造物などに設けられ、積層ゴムを備えて免震効果を発揮する免震装置に関する。 The present invention relates to a seismic isolation device that is provided in a structure or the like and has a laminated rubber to exhibit a seismic isolation effect.
従来、免震建物に採用されている免震装置には、ゴム材料と鋼板とを上下方向に交互に積層した積層ゴムがある。積層ゴムは、例えば構造物の基礎と、この基礎上に構築される構造物本体との間に介装され、地震等によって水平方向の大きな外力が入力されたときには、ゴム材料が水平方向に変形することによってその外力の構造物本体への伝達を軽減し、構造物本体が揺れるのを抑えるようになっている。また、免震装置として、積層ゴムの内部に、円形の空間を確保して鉛や鉛プラグを封入することで強制的に水平せん断変形を与え、地震時の振動エネルギーを吸収して減衰効果を発揮させる免震装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1は、軟質板と内層ゴムとが交互に積層され、その上下端面にフランジを設け、それらを加硫接着させた免震装置本体の外周に鉛を巻き付け、さらにその周囲にゴム被覆層を巻き付けて構成した免震装置について開示したものである。
In Patent Document 1, soft plates and inner layer rubber are alternately laminated, flanges are provided on the upper and lower end surfaces thereof, lead is wound around the outer periphery of the seismic isolation device main body, and a rubber coating layer is provided around the periphery. It is disclosed about the seismic isolation device formed by wrapping the.
しかしながら、従来の免震装置では以下のような問題があった。
すなわち、従来の鉛(鉛プラグ)を内部に封入した積層ゴムは、鉛プラグが積層ゴムの内部に埋め込まれた構造となっていることから、点検時に鉛プラグが目視で確認できないといった欠点があった。
また、鉛プラグの場合に減衰量を大きくするように調節するためには、積層ゴムに鉛プラグ用の孔を増加する必要があるが、積層ゴムの断面積が減少することになり、荷重支持能力が減少することになり、免震装置としての性能が低下するという問題があった。
However, conventional seismic isolation devices have the following problems.
That is, the conventional laminated rubber in which lead (lead plug) is encapsulated has a structure in which the lead plug is embedded in the laminated rubber, so that the lead plug cannot be visually confirmed during inspection. It was.
In addition, in order to adjust the attenuation to increase in the case of a lead plug, it is necessary to increase the hole for the lead plug in the laminated rubber, but the cross-sectional area of the laminated rubber will be reduced, and the load support will be reduced. There was a problem that the capability would decrease and the performance as a seismic isolation device would deteriorate.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、免震効果を低下させることなく減衰性能を調整することができるうえ、点検作業の簡略化を図ることができる免震装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a seismic isolation device that can adjust damping performance without reducing the seismic isolation effect and can simplify inspection work. For the purpose.
上記目的を達成するため、本発明に係る免震装置では、上下両端面にフランジ板を固定した積層ゴムを備えた免震装置であって、積層ゴムの外周側の周囲に、上下両端部に取付ベースを備えた低降伏点鋼板が配置され、取付ベースは、フランジ板に取り外し可能な状態で固定されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the seismic isolation device according to the present invention is a seismic isolation device including a laminated rubber having flange plates fixed to both upper and lower end surfaces, and is provided at both upper and lower end portions around the outer peripheral side of the laminated rubber. A low yield point steel plate having a mounting base is disposed, and the mounting base is fixed to the flange plate in a removable state.
本発明では、地震によって構造物に外力が入力されると、積層ゴムにせん断変形が生じ、それに伴って積層ゴムの外周側の周囲に配置されている低降伏点鋼板が早期に降伏し、地震エネルギーを吸収して振動を減衰させることができる。そして、積層ゴムに鉛プラグ用の孔を設けない構造であり、積層ゴムの断面積を減少させることがなくなることから、積層ゴムの耐荷性能を低下させずに減衰性能を付加することができる。
また、本免震装置では、低降伏点鋼板が積層ゴムの外周側に配置されているので、目視による確認が可能となり、しかも例えばボルト締結などによって取付ベースとフランジ板とを固定する構造とすることで、低降伏点鋼板を積層ゴムの外周側に簡単に取り付け、取り外しすることができることから、確実で容易に点検作業を行うことができる。
また、積層ゴムの内部に鉛プラグを封入させる構造と比べて、多くの低降伏点鋼板を取り付けることがきるうえ、積層ゴムに対して低降伏点鋼板が取り替え可能な構造であるので、低降伏点鋼板の設置位置や数量を適宜変更することができる。
さらに、積層ゴムに対して取付ベースと低降伏点鋼板を容易に取り外すことができる構造であるため、建物(構造物)の使用用途が変わって重量バランスが変動しても、取付ベースと低降伏点鋼板のみを取り外して、それらを他の積層ゴムへ移動することが可能となり、建物全体のバランス状態に対応させて最適な免震効果を発揮させることができる。
In the present invention, when an external force is input to the structure due to an earthquake, shear deformation occurs in the laminated rubber, and accordingly, the low yield point steel plates disposed around the outer peripheral side of the laminated rubber yield early, and the earthquake It can absorb energy and damp vibrations. And since it is the structure which does not provide the hole for lead plugs in laminated rubber, it does not reduce the cross-sectional area of laminated rubber, Therefore Damping performance can be added, without reducing the load bearing performance of laminated rubber.
Further, in this seismic isolation device, the low yield point steel plate is arranged on the outer peripheral side of the laminated rubber, so that visual confirmation is possible, and the mounting base and the flange plate are fixed by, for example, bolt fastening. Thus, since the low yield point steel plate can be easily attached to and detached from the outer peripheral side of the laminated rubber, the inspection work can be performed reliably and easily.
Compared to the structure in which lead plugs are enclosed in laminated rubber, many low yield point steel plates can be attached, and the low yield point steel plate can be replaced with laminated rubber. The installation position and quantity of the point steel plates can be changed as appropriate.
In addition, the mounting base and low yield point steel plate can be easily removed from the laminated rubber, so even if the usage of the building (structure) changes and the weight balance changes, the mounting base and low yield point It is possible to remove only the point steel plates and move them to other laminated rubber, and to exhibit the optimal seismic isolation effect corresponding to the balance state of the entire building.
また、本発明に係る免震装置では、低降伏点鋼板は、積層ゴムの外周に沿って湾曲する円弧板形状をなしていることが好ましい。
本発明では、低降伏点鋼板が積層ゴムのせん断変形と同じ変形を受けることになるため、減衰効果をさらに高めることができる。
Moreover, in the seismic isolation apparatus which concerns on this invention, it is preferable that the low yield point steel plate has comprised the circular arc board shape curved along the outer periphery of laminated rubber.
In the present invention, since the low yield point steel plate undergoes the same deformation as the shear deformation of the laminated rubber, the damping effect can be further enhanced.
また、本発明に係る免震装置では、低降伏点鋼板は、平板をなし、その板面を平面視で積層ゴムの外周の接線方向に向けて配置させていることが好ましい。
本発明では、複数の低降伏点鋼板を積層ゴムの外周側に沿うようにして配置させることができ、このときの低降伏点鋼板が積層ゴムのせん断変形と同じ変形を受けることになり、減衰効果をさらに高めることができる。
Moreover, in the seismic isolation apparatus which concerns on this invention, it is preferable that the low yield point steel plate comprises a flat plate, and has arrange | positioned the plate | board surface toward the tangential direction of the outer periphery of laminated rubber by planar view.
In the present invention, a plurality of low yield point steel plates can be arranged along the outer peripheral side of the laminated rubber, and the low yield point steel plates at this time are subjected to the same deformation as the shear deformation of the laminated rubber, and the damping The effect can be further enhanced.
また、本発明に係る免震装置では、上下一対の取付ベースどうしの間に低降伏点鋼板を一体に組み込んだ減衰ユニットが構成されていることが好ましい。
本発明では、上下一対の取付ベースと低降伏点鋼板とがユニット化されているので、積層ゴムの外周側に取り付け、取り外しすることが簡単であり、低降伏点鋼板を増減させて構造物の減衰性能を変更する場合や、低降伏点鋼板、或いは積層ゴムを点検する場合の作業効率を高めることができる。
In the seismic isolation device according to the present invention, it is preferable that a damping unit in which a low yield point steel plate is integrally incorporated between a pair of upper and lower mounting bases is configured.
In the present invention, since the pair of upper and lower mounting bases and the low yield point steel plate are unitized, it is easy to attach to and remove from the outer peripheral side of the laminated rubber. When changing the damping performance, or when checking the low yield point steel plate or the laminated rubber, the working efficiency can be increased.
本発明の免震装置によれば、積層ゴムの耐荷性能を低下させることなく低降伏点鋼板による減衰性能を付加して最適な免震効果を発揮することができるとともに、低降伏点鋼板が積層ゴムの外周側の位置で取り外し可能に設けられ、積層ゴムに対する低降伏点鋼板の着脱作業が簡単となる構造であるので、低降伏点鋼板の設置位置の変更や設置数の増減による減衰性能の調整を容易に行うことができる。また、低降伏点鋼板を目視で確認ができ、且つ点検時の着脱作業が容易になることから、点検作業の簡略化を図ることができる。 According to the seismic isolation device of the present invention, it is possible to exert an optimum seismic isolation effect by adding damping performance by the low yield point steel plate without reducing the load bearing performance of the laminated rubber, and the low yield point steel plate is laminated. Since it is detachable at the position on the outer circumference side of the rubber, and it is a structure that makes it easy to attach and detach the low yield point steel plate to the laminated rubber, the damping performance can be reduced by changing the installation position of the low yield point steel plate or by increasing or decreasing the number of installation. Adjustment can be performed easily. Moreover, since the low yield point steel plate can be visually confirmed and the attachment / detachment work at the time of inspection becomes easy, the inspection work can be simplified.
以下、本発明の実施の形態による免震装置について、図1乃至図4に基づいて説明する。
図1は本発明の実施の形態による免震装置の側断面図、図2は図1に示す免震装置の側面図、図3は図1に示すA−A線断面図であって、ボルトを省略した図、図4は変形時の免震装置の状態を示す側断面図であって、図1に対応する図である。
Hereinafter, a seismic isolation device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
1 is a side sectional view of a seismic isolation device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the seismic isolation device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 4 is a side sectional view showing a state of the seismic isolation device at the time of deformation, and corresponds to FIG.
図1乃至図3に示すように、免震装置1は、鋼板とゴム材料とを交互に積層させた平面視で円形の積層ゴム2の外周側において、複数(ここでは、4つ)の低降伏点鋼板3、3、…を配置させた構成となっている。
具体的には、積層ゴム2の上下両端面には円盤状のフランジ板4、5が設けられ、フランジ板4、5がそれぞれ上下構造物に取り付けられている。フランジ板4、5は、それぞれ積層ゴム2の外径寸法より大きな外径寸法をなし、所定位置に厚さ方向に貫通する雌ねじ孔4a、5a(図3参照)が設けられている。なお、図3において、ボルト孔6aの紙面裏側に同軸で雌ねじ孔5aが形成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the seismic isolation device 1 includes a plurality of (four in this case) low on the outer peripheral side of a circular laminated
Specifically, disk-
低降伏点鋼板3は、軟鋼に比べて強度が低く、延性が高い性質を有する周知の鋼材であり、例えば鋼材ダンパーに比べて早期に降伏を促すことが可能で、比較的小変形時から減衰性能を発揮することが期待できるものである。そして、低降伏点鋼板3は、積層ゴム2の外周に沿って湾曲する円弧板形状をなし、その鋼板面をフランジ板4、5の間で縦向きにして配置させており、その上下両端部には平板状の取付ベース6(6A、6B)が例えば溶接などの固定手段によって固定されている。低降伏点鋼板3の円弧方向に沿う長さ寸法は、減衰性能に対応させた寸法で設定され、隣り合う低降伏点鋼板3、3どうしが互いに所定間隔をもって配置されている。
そして、本免震装置1に使用される低降伏点鋼板3は、地震時に上部構造物と下部構造物とが相対変位を起こすと、積層ゴム2の水平せん断変形に伴ってせん断変形することにより、エネルギー吸収特性を発揮するようになっている(図4参照)。
The low yield
And the low yield
取付ベース6A、6Bは、平面視で積層ゴム2の外周に沿う円弧形状に形成された平板をなしている。そして、断面視でコの字形状となるようにして、取付ベース6A、6Bそれぞれの積層ゴム2側の内側端部6bに低降伏点鋼板3が固定されている。また、上述したフランジ板4、5に形成されている雌ねじ孔4a、5aに対応する位置にボルト孔6a、6aが形成されている。このボルト孔6aは、取付ベース6をフランジ板4、5に固定するためのボルト7を挿通させるためのものである。
The
このように本実施の形態では、上下一対の取付ベース6A、6Bと、それらの間に配置された低降伏点鋼板3とを一体に組み込んだ減衰ユニット10(10A、10B、10C、10D)が構成されている。各減衰ユニット10A〜10Dは、積層ゴム2に対して、その外周側の所定位置に着脱可能な構成となっており、その高さ寸法は上下に配置されるフランジ板4、5の離間寸法とほほ同寸法となっている。
As described above, in the present embodiment, the damping unit 10 (10A, 10B, 10C, 10D) in which the pair of upper and
つまり、減衰ユニット10A〜10Dは、積層ゴム2の外周側に配置させ、取付ベース6A、6Bのそれぞれのボルト孔6aにボルト7を挿通させつつ、フランジ板4、5の雌ねじ孔4a、5aに螺合させることで、取付ベース6A、6Bとフランジ板4、5とを取り外し可能な状態で固定する構成となっている。
That is, the
次に、このような構成からなる免震装置1の作用について図面を参照して詳細に説明する。
図4に示すように、本免震装置1では、地震によって構造物に外力が入力されると、積層ゴム2にせん断変形が生じ、それに伴って積層ゴム2の外周側の周囲に配置されている低降伏点鋼板3、3、…が早期に降伏し、地震エネルギーを吸収して振動を減衰させることができる。そして、積層ゴム2に鉛プラグ用の孔を設けない構造であり、積層ゴム2の断面積を減少させることがなくなることから、積層ゴム2の耐荷性能を低下させずに減衰性能を付加することができる。
Next, the effect | action of the seismic isolation apparatus 1 which consists of such a structure is demonstrated in detail with reference to drawings.
As shown in FIG. 4, in the seismic isolation device 1, when an external force is input to the structure due to an earthquake, shear deformation occurs in the
そして、本免震装置1では、低降伏点鋼板3、3、…が積層ゴム2の外周側に配置されているので、目視による確認が可能となり、しかもボルト7によって取付ベース6A、6Bとフランジ板4、5とを固定する構造であり、低降伏点鋼板3を組み込んだ減衰ユニット10A〜10Dを積層ゴム2の外周側に簡単に取り付け、取り外しすることができることから、確実で且つ容易に点検作業を行うことができる。
In the seismic isolation device 1, the low yield
また、本免震装置1は、積層ゴム2の内部に鉛プラグを封入させる構造と比べて、多くの低降伏点鋼板3を取り付けることができるうえ、積層ゴム2に対して減衰ユニット10を取り替えることができる構造となっている。
さらに、積層ゴム2に対して減衰ユニット10(取付ベース6と低降伏点鋼板3)を容易に取り外すことができる構造であるため、建物(構造物)の使用用途が変わって重量バランスが変動しても、減衰ユニット10のみを取り外して、それらを他の積層ゴム2へ移動することが可能となり、建物全体のバランス状態に対応させて最適な免震効果を発揮させることができる。
In addition, the seismic isolation device 1 can attach more low-yield-
Furthermore, since the damping unit 10 (the mounting
さらにまた、積層ゴム2の内部に鉛プラグを入れない構造であるので、積層ゴム2を構成する鋼板に断面欠損がなく、大変形時の鋼板の応力を抑えることができ、積層ゴム2における水平変形性能を向上させることができる。
そして、本免震装置1では、取付ベース6A、6Bをフランジ板4、5にボルト締結させて固定する構造であるので、本実施の形態のように取付ベース6A、6Bに低降伏点鋼板3を組み込んで減衰ユニット10とすることで、積層ゴム2に対して低降伏点鋼板3を簡単に着脱することができる。
また、本免震装置1では、低降伏点鋼板3が積層ゴム2の外周形状に沿って湾曲する円弧板形状であり、低降伏点鋼板3が積層ゴム2のせん断変形と同じ変形を受けることになるため、減衰効果をさらに高めることが可能な構造となっている。
Furthermore, since the lead rubber plug is not inserted into the
And in this seismic isolation apparatus 1, since it is the structure which fastens the attachment bases 6A and 6B to the
In the seismic isolation device 1, the low yield
上述した本実施の形態による免震装置では、積層ゴム2の耐荷性能を低下させることなく低降伏点鋼板3による減衰性能を付加して最適な免震効果を発揮することができるとともに、低降伏点鋼板3が積層ゴム2の外周側の位置で取り外し可能に設けられ、積層ゴム2に対する低降伏点鋼板3の着脱作業が簡単となる構造であるので、低降伏点鋼板3の設置位置の変更や設置数の増減による減衰性能の調整を容易に行うことができる。また、低降伏点鋼板3を目視で確認ができ、且つ点検時の着脱作業が容易になることから、点検作業の簡略化を図ることができる。
In the seismic isolation device according to the above-described embodiment, the damping performance of the low yield
次に、上述した実施の形態の変形例について、添付図面に基づいて説明するが、上述の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、実施の形態と異なる構成について説明する。 Next, modifications of the above-described embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. However, the same or similar members and parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. A configuration different from the form will be described.
図5は実施の形態の変形例による免震装置の水平断面図であって、図3に対応する図である。
図5に示す変形例による免震装置1は、低降伏点鋼板の形状を代えた構成のものである。すなわち、上述した実施の形態では低降伏点鋼板3(図3参照)の形状を円弧板形状としているが、本変形例ではこれに代えて、平板をなし、その板面を平面視で積層ゴム2の外周の接線方向に向けて配置させた低降伏点鋼板8を用いた構成となっている。この低降伏点鋼板8の材質は、実施の形態と同様の材料である。取付ベース9は、低降伏点鋼板8に対応する平面視長方形状となっている。そして、本変形例では、上下一対の取付ベース9と低降伏点鋼板8を一体に組み込んだ減衰ユニット20(20A〜20D)が構成されている。
本変形例では、上述した実施の形態と同様の作用、効果を奏するととともに、複数の低降伏点鋼板8、8、…を積層ゴム2の外周側に沿うようにして配置させることができるので、このときの低降伏点鋼板8が積層ゴム2のせん断変形と同じ変形を受けることになり、減衰効果をさらに高めることができる。
FIG. 5 is a horizontal sectional view of a seismic isolation device according to a modification of the embodiment, and corresponds to FIG.
The seismic isolation device 1 according to the modification shown in FIG. 5 has a configuration in which the shape of the low yield point steel plate is changed. That is, in the above-described embodiment, the shape of the low yield point steel plate 3 (see FIG. 3) is an arc plate shape. In this modification, instead of this, a flat plate is formed, and the plate surface is laminated rubber in plan view. 2 is a structure using a low yield
In this modified example, the same actions and effects as those of the above-described embodiment can be obtained, and a plurality of low yield
以上、本発明による免震装置の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では積層ゴム2の外周側に4つの減衰ユニット10A〜10D(低降伏点鋼板3、3、…)、或いは変形例の減衰ユニット20A〜20D(低降伏点鋼板8、8、…)を配置させた構成としているが、この配置数量に制限されることはなく、3つ、或いは5つ以上であてもかまわない。また、本実施の形態では各減衰ユニット10A〜10D(低降伏点鋼板3、3、…)、或いは変形例の減衰ユニット20A〜20D(低降伏点鋼板8、8、…)を所定間隔をあけて設けた構造としているが、例えば積層ゴム2の外周に沿って周方向に2分割、或いは4分割などに分割した低降伏点鋼板3をそれぞれ間隔をあけずに接した状態、すなわち積層ゴム2の外周側全周にわたって低降伏点鋼板3を配置させる構造であってもかまわない。要は、減衰ユニット10、20(低降伏点鋼板3、8)の数量、位置は建物(構造物)に要求される減衰性能に応じて任意に設定することができる。
As mentioned above, although embodiment of the seismic isolation apparatus by this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably.
For example, in the present embodiment, four
また、本実施の形態では低降伏点鋼板3、8と取付ベース6、9とを溶接などの固定手段によって固定させているが、ボルト締結などによって取り外し可能な状態で固定させてもかまわない。
さらに、取付ベース6、9と積層ゴム2のフランジ板4、5との固定構造も本実施の形態のようにボルト締結による構造に限定されることはなく、例えばピン構造であってもかまわない。
In the present embodiment, the low yield
Furthermore, the fixing structure between the mounting
1 免震装置
2 積層ゴム
3、8 低降伏点鋼板
4、5 フランジ板
6、6A、6B、9 取付ベース
6a ボルト孔
7 ボルト
10、10A、10B 減衰ユニット
20 20A、20B 減衰ユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記積層ゴムの外周側の周囲に、上下両端部に取付ベースを備えた低降伏点鋼板が配置され、
前記取付ベースは、前記フランジ板に取り外し可能な状態で固定されていることを特徴とする免震装置。 A seismic isolation device having a laminated rubber with flange plates fixed on both upper and lower end faces,
Around the outer peripheral side of the laminated rubber, a low yield point steel plate having mounting bases at both upper and lower ends is arranged,
The seismic isolation device, wherein the mounting base is fixed to the flange plate in a removable state.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017141083A1 (en) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | Alavi Shirkhorshidi Seyed Sasan | Multi-tapered yielding plate energy dissipater |
-
2008
- 2008-03-28 JP JP2008088410A patent/JP2009243519A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2017141083A1 (en) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | Alavi Shirkhorshidi Seyed Sasan | Multi-tapered yielding plate energy dissipater |
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