JP2017009013A - Seismic isolator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、下部構造物と上部構造物との間に配置されて下部構造物上で上部構造物を免震支持し、地震などの振動から上部構造物を保護するようにした免震装置に関する。 The present invention relates to a seismic isolation device that is disposed between a lower structure and an upper structure, and that supports the upper structure on the lower structure by seismic isolation, thereby protecting the upper structure from vibrations such as earthquakes. .
免震装置の一つに、球面滑り支承を用いた免震装置がある。すなわち、下部構造物の上面に設けられる下部球面支承と、上部構造物の下面に設けられる上部球面支承と、それら下部球面支承と上部球面支承との間に設けられる球面スライダとを有する免震装置がある(特許文献1)。このような免震装置によれば、地震の際には、球面スライダにより上部構造物と下部構造物が水平方向に相対的に変位できるため、上部構造物への地震動の伝搬を低減することができる。 One of the seismic isolation devices is a seismic isolation device using a spherical sliding bearing. That is, a seismic isolation device having a lower spherical bearing provided on the upper surface of the lower structure, an upper spherical bearing provided on the lower surface of the upper structure, and a spherical slider provided between the lower spherical bearing and the upper spherical bearing. (Patent Document 1). According to such a seismic isolation device, in the event of an earthquake, since the upper structure and the lower structure can be relatively displaced in the horizontal direction by the spherical slider, the propagation of the earthquake motion to the upper structure can be reduced. it can.
また、構造物の上方への変位を阻止するため、例えば直線状の上部案内レール及び下部案内レールを互いに直交するように重ね合わせて構成される免震装置が知られている(特許文献2)。
この免震装置では、直線状の上部案内レールと下部案内レールとは多数のボールにより互いに移動自在であるとともに、ボールが両レールの上下方向の変位を阻止するため、上揚力に対して引き抜き抵抗力を発揮し得る。
Moreover, in order to prevent the upward displacement of the structure, for example, a seismic isolation device is known that is configured by superimposing a linear upper guide rail and a lower guide rail so as to be orthogonal to each other (Patent Document 2). .
In this seismic isolation device, the linear upper guide rail and lower guide rail are movable with each other by a large number of balls, and the balls prevent displacement of both rails in the vertical direction. Can demonstrate power.
しかしながら、特許文献1で開示されるような球面滑り支承を用いた免震装置は、下部構造物に対して地震力が上向きに作用した場合には、この上揚力に対して抵抗する機構を備えていないため、建物に不測の浮き上がりが生じる問題がある。
そして、特許文献2で開示されるような直動レール型の転がり支承を用いた免震装置では、復元機能を発揮させるためにばねなどの弾性部材を装置上に別途設ける必要がある。異なる機能を発揮する部材を設けることは、装置構成の複雑化、装置設計の困難性を生み出し、装置の作製コスト増大につながる。
そこで、本発明は前記事情に鑑み案出されたもので、本発明の目的は、復元機能を有し、しかも簡単な構成により地震による上揚力に対して引き抜き抵抗力を発揮し得る免震装置を提供することにある。
However, the seismic isolation device using the spherical sliding bearing as disclosed in Patent Document 1 includes a mechanism that resists the lifting force when the seismic force acts upward on the lower structure. As a result, there is a problem that the building may be lifted unexpectedly.
And in the seismic isolation apparatus using the linear motion rail type rolling bearing as disclosed in Patent Document 2, it is necessary to separately provide an elastic member such as a spring on the apparatus in order to exhibit the restoring function. Providing members that exhibit different functions creates a complicated device configuration and difficulty in device design, leading to an increase in device manufacturing costs.
Accordingly, the present invention has been devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a seismic isolation device having a restoring function and capable of exerting a pulling-out resistance against a lifting force due to an earthquake with a simple configuration. Is to provide.
前記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、下部構造物と上部構造物との間に設けられる免震装置であって、前記下部構造物の上部に設けられた下部回転機構と、前記下部回転機構で鉛直軸を中心に回転可能に支持され、所定の曲率をもって延在しその延在方向の中央部が延在方向の両端部よりも低い箇所に位置する下部レールと、前記上部構造物の下部に設けられた上部回転機構と、前記上部回転機構で鉛直軸を中心に回転可能に支持され、所定の曲率をもって延在しその延在方向の中央部が延在方向の両端部よりも高い箇所に位置する上部レールと、前記下部レールと前記上部レールとの間に配置されて前記上部構造物の荷重を前記下部構造物に伝達し、前記下部レールにその延在方向に移動自在に係合しかつ前記下部レールから上方に離れる方向に移動不能に係合すると共に、前記上部レールにその延在方向に移動自在に係合しかつ前記上部レールに、前記上部レールが上方に離れる方向に移動不能に係合し、さらに、平面視した場合に前記下部レールと前記上部レールとを同一直線上に延在させるスライダとを備えることを特徴とする。
請求項2記載の発明は、前記下部レールの曲率と前記上部レールの曲率は同一であることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、前記下部回転機構は、前記下部レールが取着され鉛直軸を中心に回転可能に支持された円板状の下部回転体を備え、前記下部レールは前記下部回転体の上で前記下部回転体の直径上を延在し、前記下部レールの延在方向の中央部が前記下部回転体の中心の上に位置し、前記上部回転機構は、前記上部レールが取着され鉛直軸を中心に回転可能に支持された円板状の上部回転体を備え、前記上部レールは前記上部回転体の下で前記上部回転体の直径上を延在し、前記上部レールの延在方向の中央部が前記上部回転体の中心の上に位置していることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、前記下部回転機構は、前記下部回転体を回転可能に支持する軸受と、前記下部構造物の上部に設けられ前記軸受を保持する下部ケースと、前記下部回転体の中心を通り鉛直方向に延在し前記下部回転体と前記下部ケースとに挿通された下部中心軸と、前記下部中心軸を前記下部回転体または前記下部ケースの少なくとも一方で回転可能に支持する軸受とを有し、前記上部回転機構は、前記上部回転体を回転可能に支持する軸受と、前記上部構造物の下部に設けられ前記軸受を保持する上部ケースと、前記上部回転体の中心を通り鉛直方向に延在し前記上部回転体と前記上部ケースとに挿通された上部中心軸と、前記上部中心軸を前記上部回転体または前記上部ケースの少なくとも一方で回転可能に支持する軸受とを有していることを特徴とする。
請求項5記載の発明は、前記下部ケースで保持された前記軸受により前記下部回転体が回転可能にかつ上下方向に移動不能に支持され、前記上部ケースで保持された前記軸受により前記上部回転体が回転可能にかつ上下方向に移動不能に支持されていることを特徴とする。
請求項6記載の発明は、前記上部中心軸は、前記上部構造物の荷重の一部を前記上部レールに伝達することを特徴とする。
In order to achieve the object, an invention according to claim 1 is a seismic isolation device provided between a lower structure and an upper structure, and a lower rotating mechanism provided on an upper part of the lower structure, A lower rail that is supported by the lower rotating mechanism so as to be rotatable about a vertical axis, extends at a predetermined curvature, and is located at a position where the central portion in the extending direction is lower than both ends in the extending direction; and the upper portion An upper rotating mechanism provided at the lower part of the structure, and supported by the upper rotating mechanism so as to be rotatable around a vertical axis, and extending with a predetermined curvature, the center part in the extending direction is both end parts in the extending direction. It is arranged between the upper rail located at a higher position, the lower rail and the upper rail, and transmits the load of the upper structure to the lower structure and moves to the lower rail in its extending direction Freely engage and from the lower rail Engaging with the upper rail so as to be movable in the extending direction thereof, and engaging with the upper rail so as not to move in the direction of separating the upper rail upward, Furthermore, it is provided with the slider which extends the said lower rail and the said upper rail on the same straight line when planarly viewed.
The invention according to claim 2 is characterized in that the curvature of the lower rail and the curvature of the upper rail are the same.
According to a third aspect of the present invention, the lower rotating mechanism includes a disk-shaped lower rotating body attached to the lower rail and rotatably supported about a vertical axis, and the lower rail is the lower rotating body. The lower rotating body extends above the diameter of the lower rotating body, the central portion in the extending direction of the lower rail is positioned on the center of the lower rotating body, and the upper rotating mechanism is attached to the upper rail. A disc-shaped upper rotating body supported rotatably about a vertical axis, and the upper rail extends below the upper rotating body on a diameter of the upper rotating body, and the upper rail extends. The center part of the present direction is located on the center of the upper rotating body.
According to a fourth aspect of the present invention, the lower rotating mechanism includes a bearing that rotatably supports the lower rotating body, a lower case that is provided above the lower structure and holds the bearing, and A lower central axis that extends vertically through the center and is inserted through the lower rotating body and the lower case, and a bearing that rotatably supports the lower central axis at least one of the lower rotating body or the lower case. The upper rotating mechanism passes through the center of the upper rotating body, a bearing that rotatably supports the upper rotating body, an upper case that is provided below the upper structure and holds the bearing. An upper central axis extending in a vertical direction and inserted through the upper rotating body and the upper case; and a bearing that rotatably supports the upper central axis at least one of the upper rotating body or the upper case. And wherein the are.
According to a fifth aspect of the present invention, the lower rotating body is rotatably supported by the bearing held by the lower case and is not movable in the vertical direction, and the upper rotating body is supported by the bearing held by the upper case. Is supported so as to be rotatable and immovable in the vertical direction.
The invention according to claim 6 is characterized in that the upper central shaft transmits a part of the load of the upper structure to the upper rail.
請求項1記載の発明によれば、荷重支持能力に優れ、また、弾性体を要することなく復元機能を備え、構造が簡易で上揚力に対して引き抜き抵抗力を発揮し得る免震装置が得られる。
請求項2記載の発明によれば、スライダの動きを円滑化し、免震装置の動きを円滑化する上で有利となる。
請求項3記載の発明によれば、下部回転機構と上部回転機構を簡単に構成する上で有利となる。
請求項4記載の発明によれば、下部回転機構と上部回転機構を簡単に構成する上で有利となる。
請求項5記載の発明によれば、上揚力に対して引き抜き抵抗力を発揮させる上で有利となる。
請求項6記載の発明によれば、免震装置の小型化を図る上で有利となる。
According to the first aspect of the present invention, there is obtained a seismic isolation device that is excellent in load supporting ability, has a restoring function without requiring an elastic body, has a simple structure, and can exhibit pull-out resistance against lifting force. It is done.
According to the second aspect of the invention, it is advantageous for smoothing the movement of the slider and smoothing the movement of the seismic isolation device.
According to the third aspect of the invention, it is advantageous to simply configure the lower rotating mechanism and the upper rotating mechanism.
According to the fourth aspect of the invention, it is advantageous to simply configure the lower rotating mechanism and the upper rotating mechanism.
According to the fifth aspect of the present invention, it is advantageous for exerting the pulling resistance against the lifting force.
According to the sixth aspect of the invention, it is advantageous in reducing the size of the seismic isolation device.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
図1に示すように、免震装置10は、下部構造物12と上部構造物14との間の複数箇所に設けられ、下部構造物12上で上部構造物14を免震支持している。
本実施の形態では、下部構造物12は、建物の基礎であり、上部構造物14は建物である。なお、免震装置10は、建物の上下方向の中間部や橋梁の支持などにも用いられ、したがって、下部構造物12は、建物の基礎の他に建物自体や橋梁の基礎などである場合があり、上部構造物14は、建物の床や橋梁である場合があり、そのような場合にも本発明は広く適用される。
免震装置10は、下部回転機構20、下部レール22、上部回転機構24、上部レール26、スライダ28とを含んで構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIG. 1, the
In the present embodiment, the
The
図2〜図4に示すように、下部回転機構20は、下部回転体30、スラスト軸受32、下部ケース34、下部中心軸36、ラジアル軸受38を含んで構成されている。
下部ケース34は、基礎の上に固定され水平面上を延在する円形の下板部3402と、下板部3402の外周から起立する起立部3404と、起立部3404の上端から半径方向内側に環板状に拡がるフランジ部3406とを有している。
下部中心軸36の下部は、下板部3402の中心孔3408に嵌合固定され、鉛直に立設されている。
スラスト軸受32は、下板部3402の外周部とフランジ部3406との間に配置されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
The
The lower portion of the lower
The thrust bearing 32 is disposed between the outer peripheral portion of the
下部回転体30は、下部レール22の長さよりも大きい寸法の直径で円形の板状に形成され、下部ケース34の内側に配置されている。
下部回転体30は、その外周部がスラスト軸受32により水平面上で回転可能に支持されている。また、下部回転体30の中心の孔3002内でラジアル軸受38を介して下部中心軸36の上部が挿入され、下部回転体30は下部中心軸36を中心として回転可能に支持されている。
The lower rotating
The outer periphery of the lower rotating
下部レール22は、下部回転体30の上面に、その延在方向を下部回転体30の直径上に沿わせて固定されている。
下部レール22の上部は、両側の側面2202と、上面2204とを備えたレール部22Aとなっている。
上面2204は、所定の曲率をもって延在しその延在方向の中央部が延在方向の両端部よりも低い箇所に位置するように形成され、両側の側面2202には、上面2204の延在方向に沿ってスライダ溝2206が形成されている。上面2204は、平面視した場合に直線状に延在している。
The
The upper portion of the
The
上部回転機構24は、上部回転体40、スラスト軸受42、上部ケース44、上部中心軸46、ラジアル軸受48を含んで構成されている。
上部ケース44は、建物の下部に固定され水平面上を延在する円形の上板部4402と、上板部4402の外周から下方に突設された起立部4404と、起立部4404の上端から半径方向内側に環板状に拡がるフランジ部4406とを有している。
上部中心軸46の上部は、上板部4402の中心孔4408に嵌合固定され、鉛直に延在している。
スラスト軸受42は、上板部4402の外周部とフランジ部4406との間に配置されている。
The
The
The upper portion of the upper
The
上部回転体40は、上部レール26の長さよりも大きい寸法の直径で円形の板状に形成され、上部ケース44の内側に配置されている。
上部回転体40は、その外周部がスラスト軸受42により水平面上で回転可能に支持されている。また、上部回転体40の中心の孔4002内でラジアル軸受48を介して下部中心軸36の上部が挿入され、上部回転体40は上部中心軸46を中心として回転可能に支持されている。
The upper
The outer periphery of the upper
上部レール26は、上部回転体40の下面に、その延在方向を上部回転体40の直径上に沿わせて固定されている。
上部レール26の下部は、両側の側面2602と、下面2604とを備えたレール部26Aとなっている。
下面2604は、下部レール22の上面2204と同一の曲率をもって延在しその延在方向の中央部が延在方向の両端部よりも高い箇所に位置するように形成され、両側の側面2602には、下面2604の延在方向に沿ってスライダ溝2606が形成されている。下面2604は、底面視した場合に直線状に延在している。なお、下部レール22のレール部22Aの上面2204の曲率と、上部レール26のレール部26Aの下面2604の曲率とは、同一である必要はないが、同一にするとスライダ28の動きを円滑化し、免震装置10の動きを円滑化する上で有利となる。
The
The lower portion of the
The
スライダ28は、下部レール22と上部レール26との間に配置され、上部構造物14の荷重を下部構造物12に伝達すると共に、下部レール22と上部レール26とをそれらレール22、26の延在方向に相対的に変位可能に結合するものである。したがって、下部レール22と上部レール26とスライダ28とにより転がり支承が構成されている。
本実施の形態では、スライダ28は、下部レール22及び上部レール26にそれらの延在方向に移動自在に係合すると共に、上部レール26及び下部レール22の延在方向と直交する方向に移動不能に係合し、スライダ28は、下部レール22と上部レール26とを、平面視した場合、同一直線上に延在させている。
The
In the present embodiment, the
より詳細には、スライダ28は鉛直方向の高さを有する本体部50と、本体部50の下部に設けられたスライダ下部52と、本体部50の上部に設けられたスライダ上部54とを備えている。
スライダ下部52は、下面部5202と、両側の側部5204とを有している。
下面部5202は、軸受5206を介して下部レール22のレール部22Aの上面2204に上面2204の延在方向に移動自在に係合されている。上部構造物14の荷重は、この下面部5202からレール部22Aの上面2204に伝達される。
両側の側部5204は、レール部22Aの側面2202の外側に位置し、レール部22Aの側面2202に、スライダ溝2206に係合する軸受5208を介してレール部22Aの上面2204の延在方向に移動可能に係合されている。両側の側部5204は、レール部22Aにその延在方向に移動自在に係合しかつレール部22Aから上方に離れる方向に移動不能に係合すると共に、水平方向でレール部22Aの延在方向と直交する方向へのスライダ28の動きを阻止している。
More specifically, the
The slider
The
The
スライダ上部54は、上面部5402と、両側の側部5404とを有している。
上面部5402は、軸受5406を介して上部レール26のレール部26Aの下面2604に下面2604の延在方向に移動可能に係合されている。上部構造物14の荷重は、レール部26Aの下面2604からこの上面部5402に伝達される。
両側の側部5404は、レール部26Aの側面2602の外側に位置し、レール部26Aの側面2602に、スライダ溝2606に係合する軸受5408を介してレール部26Aの下面2604の延在方向に移動可能に係合されている。両側の側部5404は、レール部26Aにその延在方向に移動自在に係合しかつ上部レール26Aに、上部レール26Aが上方に離れる方向に移動不能に係合すると共に、水平方向でレール部26Aの延在方向と直交する方向へのスライダ28の動きを阻止している。
The slider
The
次に、免震装置10の動きについて説明する。
平常時(静止時)では、上部構造物14の荷重が免震装置10に作用し、上部構造物14が最も低い箇所に位置する。すなわち、スライダ28が下部レール22のレール部22Aの中央に位置すると共に上部レール26のレール部26Aの中央に位置し、上部構造物14の荷重が複数の免震装置10を介して下部構造物12で支持される。
なお、この状態で、図3に示すように、下部回転体30の上面からスライダ下部52までの距離はD1であり、上部回転体40の下面からスライダ上部54までの距離はD2である。
Next, the movement of the
In normal times (when stationary), the load of the
In this state, as shown in FIG. 3, the distance from the upper surface of the lower
地震発生時、過大な水平力が建物に作用すると、下部構造物12と上部構造物14とが免震装置10を介して相対的に水平方向に変位する。
詳細に説明すると、過大な水平力が建物に作用した場合、建物に作用する水平力の方向と、下部レール22および上部レール26の延在方向とが異なる時には、下部レール22または上部レール26に作用する水平力により、下部回転体30と上部回転体40は、下部レール22および上部レール26の延在方向が、建物に作用する水平力の方向と同じ向きになるように回転する。
そして、スライダ下部52が下部レール22のレール部22Aを移動し、スライダ上部54が上部レール26のレール部26Aを移動し、下部構造物12と上部構造物14とが免震装置10を介して相対的に水平方向に変位する。この場合でも、上部構造物14の荷重は複数の免震装置10を介して下部構造物12で支持される。
下部構造物12と上部構造物14とが相対的に水平方向に変位し、例えば、図5、図6に示すように、スライダ下部52が下部レール22のレール部22Aの延在方向の中間部に位置し、スライダ上部54が上部レール26のレール部26Aの延在方向の中間部に位置する。
When an excessive horizontal force acts on the building at the time of the earthquake, the
More specifically, when an excessive horizontal force acts on the building, when the direction of the horizontal force acting on the building is different from the extending direction of the
Then, the slider
The
この状態で、下部回転体30の上面からスライダ下部52までの距離はD3となり、上部回転体40の下面からスライダ上部54までの距離はD4となる。
すなわち、下部構造物12と上部構造物14とが相対的に水平方向に変位することで、上部構造物14は、(D3−D1)+(D4−D2)の距離だけ下部構造物12に対して上昇することになる。
したがって、(D3−D1)+(D4−D2)の距離に応じた上部構造物14の位置エネルギが発生し、今度は、この位置エネルギにより上部構造物14は元の位置に復帰しようとし、スライダ下部52が下部レール22のレール部22Aを移動し、スライダ上部54が上部レール26のレール部26Aを移動する。
そして、図5の状態からスライダ下部52が下部レール22の左半部に位置し、スライダ上部54が上部レール26の右半部に位置し、下部構造物12と上部構造物14とが相対的に水平方向に変位し、このような下部構造物12と上部構造物14との相対的な水平方向の変位が繰り返して行なわれる。
そして、スライダ下部52が下部レール22のレール部22Aを移動する際の抵抗により、また、スライダ上部54が上部レール26のレール部26Aを移動する際の抵抗により、上部構造物14に加えられた地震によるエネルギが減衰され、やがて上部構造物14は、図2、図3に示す当初の位置に復帰する。
In this state, the distance from the upper surface of the lower
That is, when the
Therefore, the potential energy of the
Then, from the state of FIG. 5, the slider
The slider
本実施の形態によれば次の効果が奏される。
曲線状の下部レール22と、曲線状の上部レール26と、それらレール22,26に係合するスライダ28を有しているため、水平力により大きなストロークで上部構造物14が上昇され、大きな復元力を得る上で有利となる。
また、下部構造物12と上部構造物14とが相対的に水平方向に変位する際に、スライダ下部52と曲線状の下部レール22とが相対的に移動し、スライダ上部54が曲線状の上部レール26のレール部26Aとが相対的に移動するので、スライダ下部52と下部レール22との間、およびスライダ上部54と上部レール26との間に大きな抵抗力が生じ、大きな減衰力を得る上で有利となる。
したがって、ばねなどの弾性部材を要せず大きな復元力を得ることができ、1つの装置に異なる機能を発揮する部材を別途設ける必要がなくなり、免震装置の構造の簡素化、軽量化を図る上で有利となる。
また、本実施の形態では、曲線状の下部レール22と、曲線状の上部レール26とは互いに対向し平面視した場合に同一直線上を延在しているため、上部構造物の重量に対する免震装置10の支持能力が大きく、より重い構造物に対しても安定動作を行なう上で有利となる。
According to the present embodiment, the following effects are achieved.
Since the curved
In addition, when the
Therefore, a large restoring force can be obtained without requiring an elastic member such as a spring, and it is not necessary to separately provide a member that exhibits different functions in one device, thereby simplifying the structure and reducing the weight of the seismic isolation device. This is advantageous.
Further, in the present embodiment, the curved
また、下部回転機構20、上部回転機構24を備えているため、いずれの方向の水平力に対しても上部構造物14を免震支持できる。
また、地震による上揚力に対しては、スライダ下部52が下部レール22のレール部22Aから上方に離れる方向に移動不能に係合し、スライダ上部54が上部レール26Aに、上部レール26Aが上方に離れる方向に移動不能に係合しているため、引き抜き抵抗力が発揮され、上部構造物14の不測の浮き上がりを阻止する上で有利となる。
したがって、構造が簡易で、荷重支持能力、大きな復元力、減衰力を発揮すると共に、上揚力に対して引き抜き抵抗力を発揮し得る免震装置10が得られる。
また、平常時(静止時)では、上部構造物14が最も低い箇所に位置する。したがって、上部構造物14が下部構造物12に対して水平方向に変位するには、上部構造物14を上昇させるに足る大きなエネルギが必要となるため、平常時(静止時)における上部構造物14の状態を安定させる上で有利となる。
In addition, since the lower
Further, with respect to the lifting force due to the earthquake, the slider
Therefore, it is possible to obtain the
Further, in normal times (when stationary), the
また、本実施の形態のように曲線状の下部レール22と曲線状の上部レール26とが対向設置された平行型は、その可動範囲(水平変形量)が大きい。それゆえ、あらゆる設置スペースの大きさに合わせて、十分な減衰機能、復元機能を有する転がり支承を得ることができる。具体的には、十分な減衰機能、復元機能を有したまま装置の大きさを小さくすることができる。理論的には従来の水平変形量を有したまま大きさは従来の半分までに小さくすることができる。これを利用することで、基礎コンクリートのフーチングF(図1参照)を小さくすることができ、全体として建物基礎を小さくすることができ、施工コストの削減にも寄与することができる。
また、免震装置に必要な減衰機能として、長周期(大きなストローク)で免震装置を水平変形させることが必要であり、本発明のような曲線状のレールの平行対向型の転がり支承は可動範囲が広いためそれを実現可能にする。
また、従来のすべり支承では振動減衰の周期が上部構造物(建物など)の重さによって変化するが、本発明の構成は振動減衰の周期がレールの曲率半径のみで一定に決定されるため、物流倉庫などその建物の重量が変化する恐れがある場合でも、減衰力を正確にコントロールすることができ、従来の免震装置に比べて極めて有利となる。
In addition, the parallel type in which the curved
In addition, as a damping function required for the seismic isolation device, it is necessary to horizontally deform the seismic isolation device with a long cycle (large stroke), and the parallel facing type rolling bearing of the curved rail as in the present invention is movable. Because of its wide range, it can be realized.
In the conventional sliding bearing, the period of vibration attenuation changes depending on the weight of the superstructure (buildings, etc.), but in the configuration of the present invention, since the period of vibration attenuation is determined only by the curvature radius of the rail, Even when the weight of the building such as a distribution warehouse is likely to change, the damping force can be accurately controlled, which is extremely advantageous compared to conventional seismic isolation devices.
なお、下部回転体30と上部回転体40の外周部をそれぞれラジアル軸受で回転可能に支持し、下部中心軸36と上部中心軸46とを省略することも可能であるが、実施の形態のように下部中心軸36と上部中心軸46とを設けると、免震装置10の小型化を図る上で有利となる。
また、スラスト軸受42に加え上部中心軸46により上部構造物14の荷重を上部レール26に伝達するようにしてもよく、この場合には、上部回転体40の薄肉化を図る上で有利となる。
The outer peripheral portions of the lower
Further, in addition to the
10 免震装置
12 下部構造物
14 上部構造物
20 下部回転機構
22 下部レール
24 上部回転機構
26 上部レール
28 スライダ
30 下部回転体
32 スラスト軸受
34 下部ケース
36 下部中心軸
40 上部回転体
42 スラスト軸受
44 上部ケース
46 上部中心軸
50 本体部
52 スライダ下部
54 スライダ上部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記下部構造物の上部に設けられた下部回転機構と、
前記下部回転機構で鉛直軸を中心に回転可能に支持され、所定の曲率をもって延在しその延在方向の中央部が延在方向の両端部よりも低い箇所に位置する下部レールと、
前記上部構造物の下部に設けられた上部回転機構と、
前記上部回転機構で鉛直軸を中心に回転可能に支持され、所定の曲率をもって延在しその延在方向の中央部が延在方向の両端部よりも高い箇所に位置する上部レールと、
前記下部レールと前記上部レールとの間に配置されて前記上部構造物の荷重を前記下部構造物に伝達し、前記下部レールにその延在方向に移動自在に係合しかつ前記下部レールから上方に離れる方向に移動不能に係合すると共に、前記上部レールにその延在方向に移動自在に係合しかつ前記上部レールに、前記上部レールが上方に離れる方向に移動不能に係合し、さらに、平面視した場合に前記下部レールと前記上部レールとを同一直線上に延在させるスライダと、
を備えることを特徴とする免震装置。 A seismic isolation device provided between the lower structure and the upper structure,
A lower rotating mechanism provided at an upper portion of the lower structure;
A lower rail that is supported by the lower rotating mechanism so as to be rotatable about a vertical axis, extends at a predetermined curvature, and is located at a position where the central portion in the extending direction is lower than both end portions in the extending direction;
An upper rotating mechanism provided at a lower portion of the upper structure;
An upper rail that is supported by the upper rotation mechanism so as to be rotatable about a vertical axis, extends with a predetermined curvature, and has a central portion in the extending direction higher than both end portions in the extending direction;
It is disposed between the lower rail and the upper rail, transmits the load of the upper structure to the lower structure, engages with the lower rail so as to be movable in the extending direction, and moves upward from the lower rail. The upper rail is movably engaged with the upper rail in the extending direction thereof, and the upper rail is movably engaged with the upper rail. A slider that extends the lower rail and the upper rail on the same straight line when viewed in plan,
A seismic isolation device comprising:
ことを特徴とする請求項1記載の免震装置。 The curvature of the lower rail and the curvature of the upper rail are the same,
The seismic isolation device according to claim 1.
前記下部レールは前記下部回転体の上で前記下部回転体の直径上を延在し、前記下部レールの延在方向の中央部が前記下部回転体の中心の上に位置し、
前記上部回転機構は、前記上部レールが取着され鉛直軸を中心に回転可能に支持された円板状の上部回転体を備え、
前記上部レールは前記上部回転体の下で前記上部回転体の直径上を延在し、前記上部レールの延在方向の中央部が前記上部回転体の中心の上に位置している、
ことを特徴とする請求項1または2記載の免震装置。 The lower rotating mechanism includes a disk-shaped lower rotating body attached to the lower rail and supported rotatably about a vertical axis,
The lower rail extends on the diameter of the lower rotating body on the lower rotating body, and a central portion in the extending direction of the lower rail is located on the center of the lower rotating body,
The upper rotating mechanism includes a disk-shaped upper rotating body attached to the upper rail and supported rotatably about a vertical axis,
The upper rail extends on the diameter of the upper rotating body under the upper rotating body, and a central portion in the extending direction of the upper rail is located on the center of the upper rotating body.
The seismic isolation device according to claim 1 or 2.
前記上部回転機構は、前記上部回転体を回転可能に支持する軸受と、前記上部構造物の下部に設けられ前記軸受を保持する上部ケースと、前記上部回転体の中心を通り鉛直方向に延在し前記上部回転体と前記上部ケースとに挿通された上部中心軸と、前記上部中心軸を前記上部回転体または前記上部ケースの少なくとも一方で回転可能に支持する軸受とを有している、
ことを特徴とする請求項3記載の免震装置。 The lower rotating mechanism includes a bearing that rotatably supports the lower rotating body, a lower case that is provided above the lower structure and holds the bearing, and extends vertically through the center of the lower rotating body. A lower central axis inserted through the lower rotating body and the lower case, and a bearing that rotatably supports the lower central axis at least one of the lower rotating body or the lower case,
The upper rotating mechanism includes a bearing that rotatably supports the upper rotating body, an upper case that is provided below the upper structure and holds the bearing, and extends vertically through the center of the upper rotating body. And an upper central axis inserted through the upper rotating body and the upper case, and a bearing that rotatably supports the upper central axis at least one of the upper rotating body or the upper case.
The seismic isolation device according to claim 3.
前記上部ケースで保持された前記軸受により前記上部回転体が回転可能にかつ上下方向に移動不能に支持されている、
ことを特徴とする請求項4記載の免震装置。 The lower rotating body is rotatably supported by the bearing held by the lower case and is immovable in the vertical direction,
The upper rotating body is rotatably supported by the bearing held by the upper case and is immovable in the vertical direction.
The seismic isolation device according to claim 4.
ことを特徴とする請求項4または5記載の免震装置。 The upper central axis transmits a part of the load of the upper structure to the upper rail.
The seismic isolation device according to claim 4 or 5, characterized in that
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