JP2010270569A - Base isolation structure - Google Patents
Base isolation structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010270569A JP2010270569A JP2009125723A JP2009125723A JP2010270569A JP 2010270569 A JP2010270569 A JP 2010270569A JP 2009125723 A JP2009125723 A JP 2009125723A JP 2009125723 A JP2009125723 A JP 2009125723A JP 2010270569 A JP2010270569 A JP 2010270569A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seismic isolation
- building
- deformation
- isolation device
- isolation structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、特に、建造物と基礎との間に設けられた免震構造に関するものである。 The present invention particularly relates to a seismic isolation structure provided between a building and a foundation.
建造物と基礎との間に設置して地震の衝撃や震動を吸収することにより建造物を保護する免震装置は一般に、ゴム等の粘弾性を有する弾性板と鋼板等の剛性板とを交互に積層した積層体を具え、ゴム等の弾性板の、剪断弾性率の低さ故の、大きな変形能力の下で、水平方向に大きく変形して、建造物への振動の伝達を低減するべく機能する。 Seismic isolation devices that are installed between the building and the foundation to protect the building by absorbing the impact and vibration of earthquakes are generally alternating between elastic plates with viscoelasticity such as rubber and rigid plates such as steel plates. In order to reduce the transmission of vibration to the building by elastically deforming it horizontally in the horizontal direction under the large deformation capacity due to the low shear modulus of elastic plates such as rubber Function.
このような免震装置の許容変形量は、建造物の建設地で過去に発生した地震、近隣の断層分布から予測される最大の地震波、建造物の構造および/または地盤構造等により予測される地盤の最大剪断変形等を許容してなお、建造物が地震の震動に耐えうる剪断変形量に納まるように設定することが一般的である。 The amount of allowable deformation of such a seismic isolation device is predicted by earthquakes that have occurred in the past at the construction site of the building, the maximum seismic wave predicted from the nearby fault distribution, the structure of the building and / or the ground structure, etc. In general, the maximum shear deformation of the ground is allowed, and the structure is generally set so as to be within a shear deformation amount that can withstand earthquake vibration.
しかしながら、近年では、新潟中越沖地震の様に、予測値を大きく上回る地震波の発生や、今までに発見されていなかった断層から発生した地震等により、免震装置の剪断変形量が設定許容変形量を超えることがあり、かかる場合には、免震装置が破断されたり、建造物が破壊されたりするおそれが高かった。 However, in recent years, the amount of shear deformation of the seismic isolation device has been set by the occurrence of seismic waves that greatly exceed the predicted value, such as the Niigata Chuetsu-oki earthquake, and earthquakes that have occurred from faults that have not been discovered so far. In such a case, there was a high risk of the seismic isolation device being broken or the building being destroyed.
これがため、例えば、特許文献1,2には、建造物と基礎との間に、免震装置と、この免震装置の剪断変形を制限する変形制限装置との両者を具えて、地震等に起因する免震装置の最大剪断変形量を変形制限装置で制限して、地震の予想外の変形に対応する技術が提案されている。 For this reason, for example, Patent Documents 1 and 2 include both a seismic isolation device and a deformation limiting device that limits the shear deformation of this seismic isolation device between the building and the foundation. There has been proposed a technology that copes with unexpected deformation of an earthquake by limiting the maximum shear deformation amount of the seismic isolation device caused by the deformation limiting device.
しかるに、このような変形制限装置は、建造物と、それの基礎とのそれぞれに、弛ませた鋼線等を連結する構成となっているため、大きな地震により、免震装置が、その許容限界まで変形して鋼線等に弛みがなくなって緊張状態になると、鋼線等、ひいては、建造物に衝撃的な応力が作用することになり、その応力により鋼線等の破断、建造物の損傷等が生じるおそれが高かった。 However, such a deformation limiting device has a structure in which a loosened steel wire or the like is connected to each of the building and the foundation thereof. If the steel wire is deformed until it becomes loose and becomes in tension, a shocking stress will be applied to the steel wire, etc., and eventually to the building. The stress breaks the steel wire and damages the building. There was a high risk of occurrence.
この一方で、免震装置を適用された建造物では、免震装置および建造物が剪断変形する最大変形量を考慮して、建造物の外周部に、免震装置等の変形を許容するクリアランスを隔てて、建造物の敷地外への迫り出しを防ぐ擁壁を設けることが多く、これがため、大きな地震により建造物等の剪断変形量が予想を超えるほどに大きくなって、その変形量が設定クリアランスを超えるときは、建造物の下部が擁壁に衝突して破損等されるおそれがあった。 On the other hand, in a building to which a seismic isolation device is applied, a clearance that allows deformation of the seismic isolation device etc. on the outer periphery of the building in consideration of the maximum amount of deformation that the seismic isolation device and the building undergo shear deformation. In many cases, there is a retaining wall that prevents the building from being pushed out of the site, and as a result of a large earthquake, the amount of shear deformation of the building etc. becomes larger than expected, and the amount of deformation increases. When the clearance exceeds the set clearance, the lower part of the building may collide with the retaining wall and be damaged.
本発明の目的は、特に、想定外の大地震が発生しても、建造物に損傷等を与えることなく、免震装置の大変形を、弾性的に拘束することができる免震構造を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a seismic isolation structure that can elastically restrain a large deformation of a seismic isolation device without damaging a building even if an unexpected large earthquake occurs. There is to do.
この発明にかかる免震構造は、建造物とその基礎との間に設けられたものであって、前記建造物と、それの基礎との間に、それらの両者に固定して設けた、弾性体を主体とする免震装置と、この免震装置の周りに所定の間隔をおいて、弾性体を主体とする変形制限装置とを具えてなるものである。 The seismic isolation structure according to the present invention is provided between a building and the foundation thereof, and is provided between the building and the foundation of the structure and fixed to both of them. A seismic isolation device mainly composed of a body and a deformation limiting device mainly composed of an elastic body are provided at a predetermined interval around the seismic isolation device.
このような免震構造においてより好ましくは、変形制限装置は、建造物またはその基礎の間に高さ方向に段差を設けたものである。 More preferably, in such a seismic isolation structure, the deformation limiting device is provided with a step in the height direction between the building or its foundation.
ここで、「高さ方向に段差を設けた」とは、免震装置が剪断変形して高さが減っても、建造物またはその基礎に直接接触しない距離であり、免震装置が過大に剪断変形しても、変形制限装置が緩衝作用を発揮できる状態に維持するのに必要な距離をいうものとする。 Here, “the step is provided in the height direction” means a distance that does not directly contact the building or its foundation even if the seismic isolation device is sheared and reduced in height, and the seismic isolation device is excessively large. The distance required to maintain the deformation limiting device in a state where it can exhibit a buffering effect even when shearing is deformed.
また好ましくは、変形制限装置が弾性ゴムと剛性板を具える積層ゴムからなるものとする。 Preferably, the deformation limiting device is made of a laminated rubber including an elastic rubber and a rigid plate.
そしてまた好ましくは、免震装置と変形制限装置との所定の間隔を、免震装置を設置した建物の限界剪断変形量に対して90〜100%の範囲とする。 And preferably, the predetermined interval between the seismic isolation device and the deformation limiting device is in a range of 90 to 100% with respect to the limit shear deformation amount of the building where the seismic isolation device is installed.
本発明の免震構造では、建造物と、それの基礎との間に、それらの両者に固定された、弾性体を主体とする免震装置と、この免震装置の周りに所定の間隔をおいて、それを取り囲んで、弾性体を主体とする変形制限装置とを具えることで、図1に免震装置の剪断変形ヒステリシスループを例示するように、地震による免震装置の水平方向の剪断変形量が、免震装置と変形制限装置との間の所定の間隔(±B)までは、免震装置のみが、弾性ゴムと剛性板を具える通常の積層ゴムと同様に剪断変形し、その変形量が所定の間隔(±B)に達すると、免震装置の外縁部の一部が、変形制限装置の免震装置に近接した壁面に接触し、その変形量が所定の間隔(±B)を超えると免震装置と変形制限装置が同時に剪断変形して、免震装置のばね定数を増加させて、振動入力としての剪断力を、剪断変形量の少ない増加量で有効に支持することができる。 In the seismic isolation structure of the present invention, a seismic isolation device mainly composed of an elastic body fixed between the building and the foundation thereof and a predetermined interval around the seismic isolation device. In this case, by enclosing it and including a deformation limiting device mainly composed of an elastic body, the horizontal direction of the seismic isolation device due to earthquake is illustrated in FIG. Until the amount of shear deformation reaches a predetermined interval (± B) between the seismic isolation device and the deformation limiting device, only the seismic isolation device undergoes shear deformation in the same way as ordinary laminated rubber with elastic rubber and rigid plates. When the deformation amount reaches a predetermined interval (± B), a part of the outer edge portion of the seismic isolation device comes into contact with the wall surface close to the seismic isolation device of the deformation limiting device, and the deformation amount becomes a predetermined interval ( If it exceeds ± B), the seismic isolation device and the deformation limiting device will shear at the same time, increasing the spring constant of the seismic isolation device. By a shearing force as the vibration input can be effectively supported by the small increase in the shear deformation amount.
また、免震装置を設けた建造物には、一般に、先に述べたような擁壁を設けているが、免震装置と所定の間隔をおいて変形制限装置を設けることで、免震装置の剪断変形を変形制限装置により抑制することになり、建造物の下部が擁壁と衝突することを回避することができる。 In general, a building with a seismic isolation device is provided with a retaining wall as described above, but a seismic isolation device is provided by providing a deformation limiting device at a predetermined interval from the seismic isolation device. Therefore, it is possible to prevent the lower part of the building from colliding with the retaining wall.
以下に、図面を参照しながら本発明の免震構造を詳細に説明する。
図2は、本発明の免震構造の一の実施形態を示す幅方向断面図であり、図3は、地震が発生したときの、図2に示す免震構造の変形の様子を模式的に示す幅方向断面図である。
Hereinafter, the seismic isolation structure of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 2 is a cross-sectional view in the width direction showing one embodiment of the seismic isolation structure of the present invention, and FIG. 3 schematically shows how the seismic isolation structure shown in FIG. 2 is deformed when an earthquake occurs. FIG.
図示の免震構造1は、例えば、複数枚の円盤状の剛性板および、複数枚の円盤状の弾性ゴムが交互に積層してなり、上下方向に延びる積層ゴム2と、この積層ゴム2の上端及び下端に固定された積層ゴム2よりも側方に迫り出した、それぞれの取付面板3とを具える免震装置4を設ける。
The illustrated seismic isolation structure 1 includes, for example, a plurality of disk-shaped rigid plates and a plurality of disk-shaped elastic rubbers that are alternately stacked, a stacked rubber 2 that extends in the vertical direction, A
ここで、積層ゴム2は、例えば鋼板等の剛性板と、例えば未加硫ゴム組成物のような部材とを積層した後に、例えば加硫接着により強固に張り合わせて、それらが不用意に分離したり、位置ズレしないようにする。
また積層ゴム2は中空部を中心に有し、この中空部に免震プラグを圧入することができる。この免震プラグは、全体が鉛からなるものが使用されることが多く、地震の発生に伴って積層ゴム2が剪断変形する際に、この免震プラグが塑性変形することで振動のエネルギーを吸収するべく機能する。
Here, the laminated rubber 2 is formed by laminating a rigid plate such as a steel plate and a member such as an unvulcanized rubber composition, and then firmly bonding them together by, for example, vulcanization and separating them carelessly. Or misalignment.
The laminated rubber 2 has a hollow portion at the center, and a seismic isolation plug can be press-fitted into the hollow portion. This seismic isolation plug is often made of lead as a whole, and when the laminated rubber 2 undergoes shear deformation due to the occurrence of an earthquake, the seismic isolation plug plastically deforms to generate vibration energy. It functions to absorb.
免震装置4は、取付面板3に形成された図示しないボルト孔にボルトを挿通して、建造物8とそれの基礎9とに取り付けられ、建造物8は免震装置4を介して支持される。
The
このような免震装置4は、振動により水平方向の剪断力を受けた際には、積層ゴムが全体として弾性的に剪断変形して、振動のエネルギーを効果的に吸収して、減衰性能等を有することで、振動を速やかに減衰することができる。
また、剛性板と弾性板とを交互に積層したことで、上下方向に荷重が作用しても、積層ゴムの圧縮が抑制されて、弾性板が十分に剪断変形してエネルギーを吸収するとともに、復元力を発揮することができる。その結果、積層ゴムは剪断変形量の抑制および、上下ばねの増加する効果を発揮できる。
When such a
In addition, by alternately laminating the rigid plate and the elastic plate, even when a load is applied in the vertical direction, the compression of the laminated rubber is suppressed, and the elastic plate sufficiently shears and absorbs energy, Resilience can be demonstrated. As a result, the laminated rubber can exhibit the effect of suppressing the amount of shear deformation and increasing the upper and lower springs.
そしてこの免震構造1では、この免震装置4の周りに所定の間隔(B)をおいて、弾性体を主体とする変形制限装置5を具える。
この変形制限装置5は、所定の間隔(B)を、好ましくは免震装置4を設置した建物の限界剪断変形量に対して90〜100%の範囲とし、高さ方向の段差を、例えば積層ゴム6の高さの0.9〜0.95の範囲で設けた弾性体を主体とする、図では免震装置4と同心円状の、上下方向に延びる積層ゴム6と、この積層ゴム6の下端に固定された積層ゴム6よりも側方に迫り出した取付面板7とを具える。変形制限装置5は、取付面板7に形成された図示しないボルト孔にボルトを挿通して、基礎9に取り付けられる。
The seismic isolation structure 1 includes a
The
このような構成により、図3に示すように、地震時に免震装置4の変形量が所定の間隔(B)を超えて変形したときに、免震装置4と変形制限装置5が同時に剪断変形することになり、免震装置4単独で変形するより剪断変形を制限して、免震装置4の所定以上の変形を確実に防止するとともに、免震装置4と変形制限装置5の両者が徐々に剪断変形するため、建造物8に急激に力が掛からず、建造物8が受ける加速度は非常に小さくすることができる。その結果、大きな地震により居住者の安全性を確保することができる。
With such a configuration, as shown in FIG. 3, when the deformation amount of the
そしてまた、変形制限装置5を免震装置4と高さ方向に段差を設けることで、建造物8の地震による変形に影響されることなく、独立して、免震装置4の剪断変形を抑制することができる。
Further, by providing a step in the height direction of the
図4は、本発明の免震構造を建造物と基礎の間に配置した概略図である。
免震用の積層ゴム6の限界変形は、一般に、最大でゴム総厚さの4倍(剪断歪400%)となっており、地震時には積層ゴム6は建物の重量(軸力)を受けながら変形するため、その限界変形は鉛直軸力と水平変形量の関係で変化することになり、例えば、その限界変形をゴム総厚さに対して2.5〜3,5倍と設定し、建物外周の擁壁10までの免震クリアランスDを、その変形量+50〜150mm(ゴム総厚さ対比で2.7〜3.8倍程度)または、その建造物の限界剪断変形量の105〜120%の範囲とすることが多い。
FIG. 4 is a schematic view in which the seismic isolation structure of the present invention is arranged between a building and a foundation.
The limit deformation of laminated
そして、本発明の免震構造では、想定外の大地震が発生しても、建造物8の剪断変形量は、免震構造1の限界剪断変形量以下に抑制されることになり、建造物8と、建造物8の外周部に設けた擁壁10とのクリアランスD、好ましくは、免震装置4を設置した建物の限界剪断変形量に対して90〜100%の範囲を超えることがなくなるため、建造物下部と擁壁との衝突を回避することができる。
And in the seismic isolation structure of this invention, even if an unexpected large earthquake occurs, the shear deformation amount of the
この免震構造1において、変形制限装置5は、例えば円筒状のゴム塊や、免震装置4の接触部の片端のみに弾性体を設ける構造等となることができるが、水平方向に弾性変形ができ、上下方向の圧縮が抑制することができる積層板と剛性板を具える積層ゴムが特に好ましい。
In this seismic isolation structure 1, the
また好ましくは、免震装置4と変形制限装置5との所定の間隔を、免震装置4を設置した建物の限界剪断変形量に対して90〜100%の範囲とすることで、免震装置4の変形を阻害することなく、かつ、免震装置4が想定外に剪断変形した場合でも、免震装置4の破壊や建物の、例えば衝突での損傷を回避することができる。
In addition, preferably, the predetermined distance between the
すなわち、それが90%未満では、予測された規模の地震時にも変形制限装置5が機能して、建物の免震構造1の本来の効果を発揮できなくなるおそれがある、一方、100%を超えると、免震構造1が想定外に変形して、変形制限装置5が接触する前に免震装置4を破壊してしまったり、建物が擁壁に衝突して損傷したりする可能性がある。
That is, if it is less than 90%, the
図5(a)は、本発明の免震構造の一の実施形態を示す上面図であり、(b)は、本発明の免震構造の他の実施形態を示す上面図であり、(c)は、本発明の免震構造の他の実施形態を示す上面図である。
ところで、変形制限装置5は、免震装置4の外周に、所定の間隔をおいて免震装置4と同心の円筒状で配置するのみならず、例えば免震装置4を中心に、四つの変形制限装置15で取り囲むことや、八つの円柱状の変形制限装置25を配置することができる。
好ましくは、変形制限装置は、免震装置4の外周に、免震装置4と同心の円筒状に配置することで、地震により、免震装置4がいかなる方向に剪断変形しても、変形制限装置が追従して緩衝することができる。
FIG. 5A is a top view showing one embodiment of the seismic isolation structure of the present invention, and FIG. 5B is a top view showing another embodiment of the seismic isolation structure of the present invention. ) Is a top view showing another embodiment of the seismic isolation structure of the present invention.
By the way, the
Preferably, the deformation limiting device is arranged on the outer periphery of the
また、変形制限装置は建造物側に設置するのみならず、基礎側に設置して免震装置の剪断変形を制限することもできる。 The deformation limiting device can be installed not only on the building side but also on the foundation side to limit the shear deformation of the seismic isolation device.
1 免震構造
2,6 積層ゴム
3,7 取付面板
4 免震装置
5,15,25 変形制限装置
8 建造物
9 基礎
10 擁壁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記建造物と、それの基礎との間に、それらの両者に固定して設けた、弾性体を主体とする免震装置と、この免震装置の周りに所定の間隔をおいて、弾性体を主体とする変形制限装置とを具えてなる免震構造。 A seismic isolation structure between the building and its foundation,
The seismic isolation device mainly composed of an elastic body provided between the building and the foundation thereof, and the elastic body with a predetermined interval around the seismic isolation device Seismic isolation structure comprising a deformation limiting device mainly composed of
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009125723A JP2010270569A (en) | 2009-05-25 | 2009-05-25 | Base isolation structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009125723A JP2010270569A (en) | 2009-05-25 | 2009-05-25 | Base isolation structure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010270569A true JP2010270569A (en) | 2010-12-02 |
Family
ID=43418804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009125723A Withdrawn JP2010270569A (en) | 2009-05-25 | 2009-05-25 | Base isolation structure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010270569A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017178943A1 (en) * | 2016-04-13 | 2017-10-19 | Universidad Eafit | Seismic isolation device for slender structures |
CN108412066A (en) * | 2018-01-18 | 2018-08-17 | 滨州学院 | A kind of big shake lower caging device of base isolation bearing |
-
2009
- 2009-05-25 JP JP2009125723A patent/JP2010270569A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017178943A1 (en) * | 2016-04-13 | 2017-10-19 | Universidad Eafit | Seismic isolation device for slender structures |
CN108412066A (en) * | 2018-01-18 | 2018-08-17 | 滨州学院 | A kind of big shake lower caging device of base isolation bearing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101778083B1 (en) | Earthquake-Resistant Swichboard with Attenuation Apparatus and Restriction Apparatus of Displacement | |
JP5948457B1 (en) | Seismic isolation structure | |
JP4330171B2 (en) | Isolator protection device, seismic isolation device | |
JP5872091B1 (en) | Deformation limiting device for seismic isolation structures | |
JP4726095B1 (en) | Fall prevention device | |
KR101702449B1 (en) | Earthquake-Resistant Mount for Distributing Board Using Vibration Proof Pad | |
CN115362299A (en) | Double-phase shock-absorbing building connecting element with locking position | |
JP4562659B2 (en) | Electrical and electronic equipment storage cabinet | |
JP2013053661A (en) | Vibration-free pedestal | |
CN103046662A (en) | Soft contact limit mechanism for isolation layers | |
JP2010270569A (en) | Base isolation structure | |
JP5453359B2 (en) | Fender | |
KR20110072410A (en) | Seismic isolating apparatus | |
JP6463137B2 (en) | Seismic reduction device | |
JP2001303587A (en) | Aseismatic construction method for anchor bolt | |
JP2014031670A (en) | Damper fitting device | |
JP2020002529A (en) | Polyhedral slide support device for structure | |
KR20200141693A (en) | Stop device for limitting displacement of vibration isolation device, vibration isolation device and structure including the same | |
JP6442934B2 (en) | Fail-safe device | |
JP7455682B2 (en) | Buffer structure and buffer material | |
KR20110072412A (en) | Seismic isolating apparatus | |
JP5781387B2 (en) | Seismic reduction device | |
JP2013167306A (en) | Laminated rubber structure | |
JP3742952B2 (en) | Seismic isolation structure with wide response | |
JP3185678B2 (en) | Seismic isolation device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120807 |