JP2021095921A - Buffer and attachment structure of buffer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、緩衝体、及び、緩衝体の取付構造に関する。 The present invention relates to a shock absorber and a mounting structure of the shock absorber.
従来、建物の側壁と擁壁との少なくとも一方に設けられ、ゴムによって形成された緩衝体(衝撃吸収部材)が知られている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, a cushioning body (shock absorbing member) provided on at least one of a side wall and a retaining wall of a building and formed of rubber is known (for example, Patent Document 1).
しかしながら、上述の緩衝体は、設計自由度が低く、そのため、エネルギーを吸収できる地震の種類が少なかった。 However, the above-mentioned shock absorber has a low degree of freedom in design, and therefore, there are few types of earthquakes that can absorb energy.
本発明は、設計自由度を高められる、緩衝体、及び、緩衝体の取付構造を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a shock absorber and a structure for mounting the shock absorber, which can increase the degree of freedom in design.
本発明の緩衝体は、
互いに対向配置された建物の側壁と部位との少なくとも一方に設けられる、緩衝体であって、
緩衝本体部を備え、
前記緩衝本体部は、
前記緩衝本体部の軸線方向に配列された、複数の皿ばねと、
前記軸線方向に互いに隣接する2つの前記皿ばねどうしの間に配置された、粘弾性体層と、
を有する。
本発明の緩衝体によれば、設計自由度を高められる。
The buffer of the present invention is
A cushioning body provided on at least one of a side wall and a part of a building arranged opposite to each other.
Equipped with a buffer body
The buffer body is
A plurality of disc springs arranged in the axial direction of the buffer body, and
A viscoelastic body layer arranged between the two disc springs adjacent to each other in the axial direction,
Have.
According to the buffer of the present invention, the degree of freedom in design can be increased.
本発明の緩衝体において、
前記粘弾性体層の内部には、補強材が埋設されていると、好適である。
これにより、より効果的に地震のエネルギーを吸収できる。
In the buffer of the present invention
It is preferable that a reinforcing material is embedded inside the viscoelastic body layer.
This makes it possible to absorb the energy of the earthquake more effectively.
本発明の緩衝体において、
前記緩衝本体部は、少なくとも2つの前記粘弾性体層を、有しており、
前記少なくとも2つの粘弾性体層は、それぞれ、前記軸線方向に互いに隣接する2つの前記皿ばねどうしの間に配置されており、
前記少なくとも2つの粘弾性体層どうしは、層厚が互いに不均一であってよい。
この場合、設計自由度をさらに高められる。
In the buffer of the present invention
The buffer body portion has at least two viscoelastic body layers.
The at least two viscoelastic body layers are respectively arranged between the two disc springs adjacent to each other in the axial direction.
The at least two viscoelastic body layers may have non-uniform layer thicknesses.
In this case, the degree of freedom in design can be further increased.
本発明の緩衝体は、
規制部をさらに備え、
前記規制部は、
前記緩衝本体部の少なくとも一部を構成する前記皿ばね及び前記粘弾性体層に対して、前記軸線方向の両側から当てられた、一対の当て部材、又は、
前記緩衝本体部の全部を構成する前記皿ばね及び前記粘弾性体層に対して、前記側壁及び前記部位のうち前記緩衝体が取り付けられた方とは反対側から当てられた、当て部材
を、有していると、好適である。
これにより、皿ばね及び粘弾性体層どうしが離れるのを抑制できる。
The buffer of the present invention is
With more regulatory departments
The regulatory department
A pair of contact members or contact members that are applied to the disc spring and the viscoelastic body layer that form at least a part of the buffer body from both sides in the axial direction.
A contact member, which is applied to the disc spring and the viscoelastic body layer constituting the entire buffer body portion from the side of the side wall and the portion opposite to the side to which the buffer is attached, is applied. It is preferable to have it.
As a result, it is possible to prevent the disc spring and the viscoelastic body layer from separating from each other.
本発明の緩衝体において、
少なくとも1つの前記粘弾性体層は、前記規制部によって、前記軸線方向に圧縮された状態に維持されていると、好適である。
これにより、より効果的に地震のエネルギーを吸収できる。
In the buffer of the present invention
It is preferable that at least one viscoelastic body layer is maintained in a state of being compressed in the axial direction by the regulating portion.
This makes it possible to absorb the energy of the earthquake more effectively.
本発明の緩衝体の取付構造は、
上記の緩衝体が、互いに対向配置された建物の側壁と部位との少なくとも一方に取り付けられている。
本発明の緩衝体の取付構造によれば、設計自由度を高められる。
The mounting structure of the shock absorber of the present invention is
The buffers are attached to at least one of the side walls and parts of the building facing each other.
According to the mounting structure of the shock absorber of the present invention, the degree of freedom in design can be increased.
本発明の緩衝体の取付構造においては、
前記緩衝体が、前記側壁と前記部位との一方のみに取り付けられており、前記側壁と前記部位との他方に対して離間対向していてもよい。
In the mounting structure of the shock absorber of the present invention,
The shock absorber may be attached to only one of the side wall and the portion, and may be separated and opposed to the other of the side wall and the portion.
本発明によれば、設計自由度を高められる、緩衝体、及び、緩衝体の取付構造を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a shock absorber and a mounting structure of the shock absorber, which can increase the degree of freedom in design.
本発明の緩衝体は、例えば、地震発生時に建物が受けうる衝撃や揺れのエネルギーを吸収するために好適に利用できる。本発明の緩衝体は、任意の建物の側壁及び/又はこれに対向配置された部位(例えば擁壁)に設置されることができるが、免震建物における建物の側壁及び/又はこれに対向配置された部位(例えば擁壁)に設置されると好適なものである。
以下に、図面を参照しつつ、本発明に係る緩衝体、及び、緩衝体の取付構造の実施形態を例示説明する。
The buffer of the present invention can be suitably used, for example, to absorb the energy of impact and shaking that a building can receive when an earthquake occurs. The shock absorber of the present invention can be installed on the side wall and / or a portion (for example, a retaining wall) of any building facing the side wall of the building and / or facing the side wall of the building in the seismic isolated building. It is suitable to be installed on a site (for example, a retaining wall).
Hereinafter, embodiments of the buffer according to the present invention and the mounting structure of the buffer will be described as examples with reference to the drawings.
図1〜図4は、本発明の一実施形態に係る緩衝体1、及び、本発明の一実施形態に係る緩衝体の取付構造を説明するための図面である。
図1〜図4の例では、本実施形態の緩衝体1が、免震建物SIBにおいて、建物Bの側壁BWと対向配置された部位RWに取り付けられている。本実施形態において、部位RWは、擁壁(以下、「擁壁RW」とも表記する)である。図1は、地震が発生していない通常時における、本例の免震建物SIBを示しており、図2は、図1の緩衝体1を拡大して示している。図1〜図2において、緩衝体1は、建物Bからの衝撃が1度も加わったことのない、初期の状態にあるとともに、外力が作用していない状態(自然状態)にある。
図3は、図1の例において、建物の側壁が緩衝体を介して擁壁に衝突したときの様子を示している。図4は、図3の状態において圧縮された緩衝体を示している。なお、図4は、緩衝体1の挙動を概略的に示しているにすぎず、実際の緩衝体1の挙動は図4に示すものとは異なり得る。
以下、まず本例の免震建物SIBについて説明し、その後、本例の緩衝体1の役割について説明する。
1 to 4 are drawings for explaining the
In the example of FIGS. 1 to 4, the shock absorber 1 of the present embodiment is attached to a portion RW of the seismic isolated building SIB that is arranged to face the side wall BW of the building B. In the present embodiment, the site RW is a retaining wall (hereinafter, also referred to as “retaining wall RW”). FIG. 1 shows the seismic isolated building SIB of this example in a normal time when an earthquake does not occur, and FIG. 2 shows an enlarged view of the
FIG. 3 shows a state when the side wall of the building collides with the retaining wall through the buffer in the example of FIG. FIG. 4 shows a compressed buffer in the state of FIG. Note that FIG. 4 only schematically shows the behavior of the
Hereinafter, the seismic isolated building SIB of this example will be described first, and then the role of the
図1に示すように、免震建物SIBは、基礎Fと、1つ又は複数(本例では複数)の免震装置SIDと、建物Bと、擁壁RWと、1つ又は複数(本例では複数)の本実施形態の緩衝体1とを、備えている。
基礎Fは、例えば、建物Bを支えるための略水平の構造体であり、建物Bが建てられる敷地に施工される。基礎Fは、例えば、配筋にコンクリートを流し込むことによって構築される。
基礎Fの上には免震装置SIDが設けられており、免震装置SIDの上には、建物Bが配置されている。
免震装置SIDは、建物Bが基礎Fに対して水平に移動するのを許容するように構成されており、これにより、地震発生時において、揺れを受け流し、揺れが建物Bに伝わるのを抑制するようにされている。本例の免震建物SIBは、免震装置SIDとして、ゴムシートと鋼板とを交互に積層させてなる積層体を備えた免震ゴム(「積層ゴム」とも呼ばれる)を有している。免震ゴムは、揺れを受け流す機能だけでなく、揺れ(主に水平方向の揺れ)のエネルギーを吸収する機能をも有するものである。ただし、免震建物SIBは、免震装置SIDとして、免震ゴムに加えて又は代えて、建物Bを支承する支承、ダンパー等、任意の種類の免震装置を有してよい。
基礎Fの外縁部には、擁壁RWが立設されている。擁壁RWは、建物Bの側壁BWに対して水平方向に間隔を空けて対向配置されている。
As shown in FIG. 1, the seismic isolation building SIB includes a foundation F, one or more (plurality in this example) seismic isolation device SID, a building B, a retaining wall RW, and one or a plurality (this example). The
The foundation F is, for example, a substantially horizontal structure for supporting the building B, and is constructed on the site where the building B is built. The foundation F is constructed, for example, by pouring concrete into the reinforcement arrangement.
A seismic isolation device SID is provided on the foundation F, and a building B is arranged on the seismic isolation device SID.
The seismic isolation device SID is configured to allow the building B to move horizontally with respect to the foundation F, thereby parrying the shaking and suppressing the shaking from being transmitted to the building B in the event of an earthquake. It is made to do. The seismic isolation building SIB of this example has seismic isolation rubber (also referred to as “laminated rubber”) having a laminated body in which rubber sheets and steel plates are alternately laminated as a seismic isolation device SID. The seismic isolation rubber has not only the function of parrying the shaking but also the function of absorbing the energy of the shaking (mainly the horizontal shaking). However, the seismic isolation building SIB may have any kind of seismic isolation device such as a bearing, a damper, etc. that supports the building B in addition to or in place of the seismic isolation rubber as the seismic isolation device SID.
A retaining wall RW is erected on the outer edge of the foundation F. The retaining wall RW is arranged so as to face the side wall BW of the building B at a horizontal interval.
本実施形態の緩衝体1は、擁壁RWに取り付けられており、より具体的には、擁壁RWにおける、建物Bの側壁BWとの対向面に、取り付けられている。
また、本実施形態の緩衝体の取付構造は、本実施形態の緩衝体1が、互いに対向配置された建物Bの側壁BWと部位(例えば擁壁)RWとの少なくとも一方(具体的には、擁壁RW)に取り付けられているものである。
The
Further, in the mounting structure of the shock absorber of the present embodiment, at least one (specifically, the retaining wall) RW of the side wall BW of the building B in which the
このように構成された本例の免震建物SIBにおいては、想定された規模の地震が発生した場合には、免震装置SIDの作用によって、建物Bが、擁壁RWに衝突することなく、基礎Fに対して水平に揺れ動くとともに、免震装置SIDの作用によって、徐々に揺れのエネルギーが吸収されていき、揺れが収まっていく。
一方、日本では、近年、2011年には東日本大震災が発生し、2016年には熊本地震が発生するなど、一昔と比べると地震の規模が徐々に大きくなってきており、将来的には、想定を超える大規模の地震が発生することも懸念される。そのような想定を超える大規模な地震が発生した場合には、図3及び図4に示すように、免震装置SIDのエネルギー吸収機能だけでは対応しきれずに、建物Bが、基礎Fに対して過度に水平移動し、擁壁RWに衝突することが懸念される。そこで、本例の緩衝体1は、免震装置SIDだけでは対応しきれない揺れに対応するために設けられている。緩衝体1は、擁壁RWにおける、建物Bの側壁BWとの対向面に設けられているので、建物Bは、直接ではなく、緩衝体1を介して、擁壁RWに衝突することとなる。建物Bが緩衝体1に衝突すると、緩衝体1は、建物Bが受ける衝撃を緩和するとともに、エネルギーを吸収して揺れを減衰する。また、緩衝体1があることにより、免振装置SIDの過大変形を抑制し得る。
In the seismic isolated building SIB of this example configured in this way, when an earthquake of the expected scale occurs, the building B does not collide with the retaining wall RW due to the action of the seismic isolation device SID. While swaying horizontally with respect to the foundation F, the energy of the swaying is gradually absorbed by the action of the seismic isolation device SID, and the swaying subsides.
On the other hand, in Japan, in recent years, the Great East Japan Earthquake occurred in 2011, and the Kumamoto earthquake occurred in 2016.The scale of the earthquake is gradually increasing compared to the past, and it is assumed in the future. There is also concern that a large-scale earthquake exceeding the above will occur. When a large-scale earthquake that exceeds such an assumption occurs, as shown in FIGS. 3 and 4, the energy absorption function of the seismic isolation device SID cannot cope with it, and the building B acts on the foundation F. There is a concern that it will move excessively horizontally and collide with the retaining wall RW. Therefore, the
なお、本明細書で説明する各例の緩衝体1、並びに、本明細書で説明する各例の緩衝体の取付構造における緩衝体1は、上述したような免震建物SIBにおいて互いに対向配置された建物Bの側壁BWと部位(例えば擁壁)RWとの少なくとも一方に取り付けられてよく、すなわち、図1の例のように側壁BWと部位(例えば擁壁)RWとの一方(図1の例では、擁壁RW)のみに取り付けられて側壁BWと部位(例えば擁壁)RWとの他方(図1の例では、側壁BW)に対して離間対向してもよいし、あるいは、後述の図16の例のように側壁BWと部位(例えば擁壁)RWとの両方に取り付けられてもよい。また、建物Bの側壁BWと部位(例えば擁壁)RWとの両方に、それぞれ別々の緩衝体1が設けられてもよい。これらの場合でも、大地震の発生時に、建物Bは、直接ではなく、緩衝体1を介して、部位(例えば擁壁)RWに衝突することとなるので、緩衝体1は、建物Bが受ける衝撃を緩和するとともに、エネルギーを吸収することができる。
また、以上では、緩衝体1が免震建物SIBに設けられる場合について説明したが、本明細書で説明する各例の緩衝体1、並びに、本明細書で説明する各例の緩衝体の取付構造における緩衝体1は、免震装置SIDが設けられていない通常の建物Bとこれに対向配置された部位(例えば擁壁)RWとの少なくとも一方に取り付けられてもよい。
また、上記部位RWは、擁壁以外の任意の構造物であってよい。
The
Further, in the above, the case where the
Further, the portion RW may be any structure other than the retaining wall.
以下では、便宜のため、建物Bの側壁BWと擁壁RWとのうち、緩衝体1が取り付けられている方(図1の例では、擁壁RW)を「取付壁W」といい、緩衝体1が取り付けられておらず、緩衝体1に対して離間対向している方(図1の例では、建物Bの側壁BW)を「対向壁W’」という。なお、後述の図16の例では、緩衝体1が側壁BWと擁壁RWとの両方に取り付けられているため、側壁BWと擁壁RWとの両方が取付壁Wである。
In the following, for convenience, of the side wall BW and the retaining wall RW of the building B, the one to which the
つぎに、本発明の一実施形態の緩衝体1の構成について、図2及び図4を主に参照しながら、詳しく説明する。
図2は、図1に示す本実施形態の緩衝体1を、緩衝体1の軸線方向に平行な断面により示す、軸線方向断面図である。図2の断面は、緩衝体1の中心軸線Oを通る断面である。上述のように、図2は、緩衝体1が初期状態(かつ自然状態)にある。図4は、図2に対応する図面であり、緩衝体1が圧縮時の状態にある。
図2に示すように、本実施形態の緩衝体1は、緩衝本体部10を備えている。緩衝本体部10は、建物Bが当たったときに入力される衝撃を緩和及び吸収するように構成されている。
緩衝本体部10は、複数の皿ばね11と、1つ又は複数の粘弾性体層12と、を備えている。
Next, the configuration of the
FIG. 2 is an axial sectional view showing the
As shown in FIG. 2, the
The
なお、本明細書において、「緩衝体(1)の軸線方向」とは、緩衝本体部(10)の軸線方向(以下、単に「軸線方向」ともいう。)と同じであり、緩衝体(1)の中心軸線(O)に平行な方向である。また、「緩衝体(1)の中心軸線(O)」は、緩衝本体部(10)の中心軸線(O)と同じであり、皿ばね11の中心軸線と同じである。緩衝体1は、軸線方向が水平方向となるように指向される。
以下では、便宜のため、軸線方向の一方側を「軸線方向第1側(O1)」といい、軸線方向の他方側を「軸線方向第2側(O2)」という。図1〜図4の例において、緩衝本体部10から観たときの軸線方向第1側O1は、受衝側(対向壁W’と当たる側)であり、緩衝本体部10から観たときの軸線方向第2側O2は、取付側(取付壁Wへの取付側)である。本例において、緩衝体1は、緩衝本体部10の軸線方向第1側O1の面が、対向壁W’に対して軸線方向に離間対向しており、これにより、対向壁W’からの衝撃が軸線方向に入力されるようにされている。
また、本明細書において、「緩衝体(1)の軸直方向」とは、緩衝本体部(10)の軸直方向(以下、単に「軸直方向」ともいう。)と同じであり、軸線方向に垂直な方向である。
本明細書において、緩衝体(1)又は緩衝本体部(10)等に関し、「外周側」とは、緩衝体(1)の中心軸線(O)から遠い側を指している。一方、緩衝体(1)又は緩衝本体部(10)等に関し、「内周側」とは、緩衝体(1)の中心軸線(O)に近い側を指している。
In the present specification, the "axial direction of the buffer (1)" is the same as the axial direction of the buffer body (10) (hereinafter, also simply referred to as "axial direction"), and the buffer (1). ) Is parallel to the central axis (O). Further, the "central axis (O) of the buffer body (1)" is the same as the central axis (O) of the buffer body (10), and is the same as the central axis (O) of the
Hereinafter, for convenience, one side in the axial direction is referred to as "the first side in the axial direction (O1)", and the other side in the axial direction is referred to as "the second side in the axial direction (O2)". In the examples of FIGS. 1 to 4, the first side O1 in the axial direction when viewed from the
Further, in the present specification, the "axial direction of the buffer (1)" is the same as the axial direction of the buffer body (10) (hereinafter, also simply referred to as "axial direction"), and is an axis line. The direction is perpendicular to the direction.
In the present specification, with respect to the buffer body (1), the buffer body portion (10), and the like, the “outer peripheral side” refers to the side far from the central axis (O) of the buffer body (1). On the other hand, with respect to the buffer body (1), the buffer body portion (10), and the like, the “inner peripheral side” refers to the side close to the central axis (O) of the buffer body (1).
緩衝本体部10を構成する複数の皿ばね11は、一方向に配列されており、具体的には、緩衝本体部10の軸線方向に配列されている。皿ばね11は、その中央に貫通穴11hを有しており、また、内周側に向かうにつれて軸線方向のいずれか一方側に向かうように突出している。皿ばね11は、例えば、環状円錐形状に構成されると好適であるが、他の形状に構成されてもよい。例えば、皿ばね11の外縁形状は、円形に限らず、四角形等、任意の形状でよい。
The plurality of disc springs 11 constituting the
皿ばね11は、金属から構成されると好適であり、ばね鋼から構成されるとより好適である。
The
緩衝本体部10を構成する1つ又は複数の粘弾性体層12は、それぞれ、緩衝本体部10の軸線方向に互いに隣接する2つの皿ばね11どうしの間に配置されている。
粘弾性体層12も、皿ばね11と同様の形状を有している。すなわち、粘弾性体層12は、その中央に貫通穴12hを有しており、また、内周側に向かうにつれて軸線方向のいずれか一方側に向かうように突出している。粘弾性体層12と、当該粘弾性体層12に隣接する2つの皿ばね11とは、それぞれ、内周側に向かうにつれて、軸線方向の同じ側に向かうように、突出している。粘弾性体層12は、例えば、環状円錐形状に構成されると好適であるが、他の形状に構成されてもよい。例えば、粘弾性体層12の外縁形状は、円形に限らず、四角形等、任意の形状でよい。
One or a plurality of viscoelastic body layers 12 constituting the
The
粘弾性体層12は、任意の粘弾性体から構成されてよいが、エラストマー系材料(例えば、ゴム(合成ゴム又は天然ゴム))から構成されると好適であり、高減衰エラストマー系材料(例えば、高減衰ゴム)から構成されるとより好適である。粘弾性体層12が高減衰エラストマー系材料から構成された場合、緩衝体1の振動減衰性能を高めることができ、すなわち、緩衝体1は、地震のエネルギーをより効果的に吸収することができる。
粘弾性体層12がエラストマー系材料から構成される場合、粘弾性体層12を構成するエラストマー系材料は、等価粘性減衰定数heqが、0.02〜0.40であるのが好適である。また、粘弾性体層12が高減衰エラストマー系材料から構成される場合、粘弾性体層12を構成する高減衰エラストマー系材料は、等価粘性減衰定数heqが、0.05〜0.40であるのが好適であり、0.10〜0.30であるのがより好適である。
ここで、「等価粘性減衰定数heq」とは、具体的には、20℃の温度環境における等価粘性減衰定数heq(0.33Hz/100%)を指している。20℃の温度環境における等価粘性減衰定数heq(0.33Hz/100%)は、JIS K6410-2(2011)の6.2.2のせん断特性試験の記載に沿って測定する。等価粘性減衰定数heqは、値が大きい程、減衰性能に優れることを示す。
The
When the
Here, the "equivalent viscosity attenuation constant hex" specifically refers to the equivalent viscosity attenuation constant hex (0.33 Hz / 100%) in a temperature environment of 20 ° C. The equivalent viscosity attenuation constant hex (0.33 Hz / 100%) in a temperature environment of 20 ° C. is measured according to the description of the shear characteristic test of 6.2.2 of JIS K6410-2 (2011). The larger the value of the equivalent viscosity damping constant hex, the better the damping performance.
緩衝体1は、例えば後述のガイド部20(図2及び図4)によって、取付壁Wに取り付けられる。
The
ここで、本実施形態の緩衝体1、及び、本実施形態の緩衝体の取付構造の作用効果を、説明する。
本実施形態では、上述のとおり、緩衝体1が、互いに対向配置された建物Bの側壁BWと擁壁RWとの少なくとも一方に設けられるように構成されており、緩衝体1の緩衝本体部10は、軸線方向に配列された、複数の皿ばね11と、軸線方向に互いに隣接する2つの皿ばね11どうしの間に配置された、粘弾性体層12と、を有する。
このような構成からなる緩衝体1を備えた、本例の免震建物SIBにおいて、想定を超える大規模の地震が発生し、建物Bが緩衝体1を介して擁壁RWに衝突すると、緩衝体1の緩衝本体部10は、軸線方向に圧縮される(図4)。このとき、皿ばね11は、軸線方向に対する傾斜角度が増大するように(すなわち、皿ばね11がよりフラットになるように)変形することで、建物Bが受ける衝撃を緩和するとともに、衝撃のエネルギーを吸収して揺れを減衰する。また、粘弾性体層12は、皿ばね11に追従して、軸線方向に対する傾斜角度が増大するように(すなわち、粘弾性体層12がよりフラットになるように)変形しながら、軸線方向に圧縮されることで、建物Bが受ける衝撃を緩和するとともに、衝撃のエネルギーを吸収して揺れを減衰する。このようにして、建物が受ける衝撃を緩和できるとともに、衝撃のエネルギーを吸収し、揺れを減衰することができる。また、緩衝体1があることにより、免振装置SIDの過大変形を抑制し得る。
ここで、仮に、特許文献1のように、緩衝体1が、ゴム等の粘弾性体のみによって形成される場合、緩衝体1の設計自由度が低くなり、実現できる荷重変位線図(ひいては、振動減衰特性)の種類が少なくなる。そのため、エネルギーを吸収できる地震の種類が少なくなる。また、その場合、緩衝体1の振動減衰特性を非線形にしようとすると、特殊な粘弾性体を用いる必要がある。
その点、本実施形態であれば、緩衝体1の緩衝本体部10が、粘弾性体からなる粘弾性体層12だけでなく、皿ばね11をも備えているので、緩衝本体部10(ひいては緩衝体1)の設計自由度を高めることができ、多種多様な非線形の荷重変位線図(ひいては、振動減衰特性)を実現することができる。そのため、様々な地震のエネルギーを吸収でき、ひいては、様々な地震に対応することができる。また、粘弾性体層12として特殊な粘弾性体を用いなくても(仮に粘弾性体層12を構成する粘弾性体が線形であっても)、緩衝体1の振動減衰特性を非線形にすることができる。よって、より簡単な構造で、多種多様な非線形の荷重変位線図(ひいては、振動減衰特性)を実現することができる。
また、本実施形態であれば、緩衝体1の緩衝本体部10が、粘弾性体層12と皿ばね11との組み合わせで構成されているので、仮に緩衝体1が粘弾性体のみによって形成される場合に比べて、緩衝体1をコンパクト化及び軽量化することが可能である。
また、本実施形態であれば、皿ばね11としては市販品を用いることが可能であるため、仮に緩衝体1が粘弾性体のみによって形成される場合に比べて、緩衝体1のコストを低減することが可能である。また、本実施形態であれば、異なる振動減衰特性を実現するためには、例えば皿ばね11と粘弾性体層12との組み合わせを変えるだけでよく、新たな金型を用意する必要が無い、といった点によっても、仮に緩衝体1が粘弾性体のみによって形成される場合に比べて、緩衝体1のコストを低減することが可能である。
また、本実施形態であれば、緩衝体1の部品を交換する際には、緩衝体1の一部(例えば、皿ばね11又は粘弾性体層12)のみを交換するだけで対応することが可能であるため、仮に緩衝体1が粘弾性体のみによって全体が一体に形成される場合に比べて、交換に掛かるコストや手間を低減できる。
また、本実施形態によれば、緩衝体1は、既存の建物Bの側壁BW又はそれに対向配置された擁壁RWに簡単に設置することができるので、既存の建物Bを、簡単に、より大規模の地震に対応させることが可能である。例えば、免震建物SIBにおいて、仮に、緩衝体1を用いずに、免震装置SIDのみで、より大規模の地震に対応させようとすると、免震装置SIDの大型化(例えば、免震装置SIDが免震ゴムの場合、ゴム厚の増大や平面積の増大)が必要になると考えられる。しかし、既存の免震建物SIBにおいて、本実施形態の緩衝体1を後付けすれば、免震装置SIDの大型化を要せずに、より大規模の地震に対応させることが可能になる。
Here, the operation and effect of the
In the present embodiment, as described above, the
In the seismic isolated building SIB of this example provided with the
Here, if the
In that respect, in the present embodiment, since the
Further, in the present embodiment, since the cushioning
Further, in the present embodiment, since a commercially available product can be used as the
Further, in the present embodiment, when the parts of the
Further, according to the present embodiment, the
以下、本発明の任意の実施形態の緩衝体1、及び、本発明の任意の実施形態の緩衝体の取付構造における緩衝体1の、好適な構成や変形例等について、図5〜図16も併せて参照しつつ、説明する。以下では、特に断りが無い限り、緩衝体1が、初期の状態(建物Bからの衝撃が1度も加わったことのない状態)かつ自然状態(外力が加わっていない状態)における構成について説明する。
Hereinafter, suitable configurations, modifications, and the like of the
本明細書で説明する各例において、緩衝本体部10における皿ばね11や粘弾性体層12のそれぞれの数や突出の向きは、任意である。皿ばね11や粘弾性体層12の数や突出の向きを調整することで、緩衝本体部10(ひいては緩衝体1)の振動減衰特性を、調整できる。
緩衝本体部10が複数の粘弾性体層12を有する場合、各粘弾性体層12は、それぞれ、軸線方向に互いに隣接する2つの皿ばね11どうしの間に配置されていると、好適である。
例えば、緩衝本体部10は、図15の例のように、互いに軸線方向に隣接し、それぞれ内周側に向かうにつれて軸線方向の同じ側(軸線方向第1側O1又は軸線方向第2側O2)に向かうように突出(すなわち、軸線方向の同じ側に突出)した、複数の皿ばね11及び1つ又は複数の粘弾性体層12からなる、組14を、1つのみ有してもよい。あるいは、緩衝本体部10は、図2、図7〜図14の各例のように、互いに軸線方向に隣接し、それぞれ内周側に向かうにつれて軸線方向の同じ側(軸線方向第1側O1又は軸線方向第2側O2)に向かうように突出(すなわち、軸線方向の同じ側に突出)した、複数の皿ばね11及び1つ又は複数の粘弾性体層12からなる、組14を、複数有してもよい。この場合、緩衝本体部10は、図2、図7〜図14の各例のように、各皿ばね11及び各粘弾性体層12がそれぞれ内周側に向かうにつれて軸線方向第1側O1に向かうように突出(すなわち、軸線方向第1側O1に突出)した、組14と、各皿ばね11及び各粘弾性体層12がそれぞれ内周側に向かうにつれて軸線方向第2側O2に向かうように突出(すなわち、軸線方向第2側O2に突出)した、組14とが、軸線方向に交互に配置されていると、よい。
組14の数や、組14を構成する皿ばね11及び粘弾性体層12のそれぞれの数や突出の向きを調整することで、緩衝本体部10(ひいては緩衝体1)の振動減衰特性を、調整できる。
In each example described in the present specification, the number of the
When the
For example, as shown in the example of FIG. 15, the
By adjusting the number of
本明細書で説明する各例において、緩衝本体部10は、図2、図7〜図14の各例のように、緩衝本体部10を構成する任意の複数の皿ばね11が、粘弾性体層12を介さずに互いに軸線方向に隣接し、それぞれ内周側に向かうにつれて軸線方向の同じ側に向かうように突出(すなわち、軸線方向の同じ側に突出)していてもよい。
これにより、緩衝本体部10の軸線方向の剛性を高めることができる。
なお、互いに隣接するとともに軸線方向の同じ側に突出した複数の皿ばね11の数や突出の向きを調整することにより、緩衝本体部10の剛性、ひいては、緩衝体1の振動減衰特性を、調整できる。
例えば、図2、図7〜図14の各例において、緩衝本体部10は、1つ又は複数の組14のそれぞれにおいて、複数(各図の例では、2つ)の皿ばね11が、粘弾性体層12を介さずに互いに軸線方向に隣接し、それぞれ内周側に向かうにつれて軸線方向第1側O1に向かうように突出しており、また、他の1つ又は複数の組14において、複数(各図の例では、2つ)の皿ばね11が、粘弾性体層12を介さずに互いに軸線方向に隣接し、それぞれ内周側に向かうにつれて軸線方向第2側O2に向かうように突出している。
粘弾性体層12を介さずに互いに隣接する複数の皿ばね11どうしは、互いに固着されていなくてもよいし、あるいは、接着(接着剤による接着等)又は融着等により互いに固着されていてもよい。
In each of the examples described in the present specification, as in each of the examples of FIGS. 2 and 7 to 14, any plurality of disc springs 11 constituting the
As a result, the rigidity of the
By adjusting the number of the plurality of disc springs 11 that are adjacent to each other and project to the same side in the axial direction and the direction of the protrusion, the rigidity of the
For example, in each of the examples of FIGS. 2 and 7 to 14, the buffer
A plurality of disc springs 11 adjacent to each other without the
本明細書で説明する各例において、粘弾性体層12とこれに隣接する皿ばね11とは、接着(加硫接着、若しくは、接着剤による接着等)又は融着等により互いに固着されていると好適であるが、互いに固着されていなくてもよい。
粘弾性体層12とこれに隣接する皿ばね11とを、接着(加硫接着、若しくは、接着剤による接着等)又は融着等により互いに固着させる場合は、皿ばね11を粘弾性体層12と固着させる前に、皿ばね11の表面のうち少なくとも粘弾性体層12と固着される側の表面を、ショットブラスト等で粗くすると、好適である。これにより、アンカー効果により、皿ばね11と粘弾性体層12とをより強固に固着させることができる。
In each example described in the present specification, the
When the
本明細書で説明する各例において、緩衝体1は、図2、図4〜図15の各例のように、ガイド部20をさらに備えていると、好適である。ガイド部20は、緩衝本体部10の軸線方向が水平方向となるように、緩衝本体部10の向き(指向方向)を固定するように構成されている。また、ガイド部20は、緩衝本体部10の圧縮時(図4)において、緩衝本体部10が水平方向(ひいては軸線方向)に圧縮されるように、緩衝本体部10を案内する。
ガイド部20は、任意の構成を有してよい。
ガイド部20は、金属又は樹脂(例えば、超高分子量ポリエチレン(UHMW-PE)などの硬質樹脂)から構成されると好適であるが、他の材料から構成されてもよい。
In each of the examples described herein, it is preferable that the
The
The
本明細書で説明する各例においては、緩衝体1がガイド部20を有する場合、例えば、図2、図4〜図15の各例のように、ガイド部20は、取付壁Wに取り付けられ、水平方向に延在していると、好適である。
上述のように、ガイド部20が、取付壁Wに取り付けられ、水平方向に延在している場合、ガイド部20は、図2、図4〜図6、図9〜図15の各例のように、緩衝本体部10の貫通穴10h(図15では、貫通穴10h1)の内部を延在していてもよい。緩衝本体部10の貫通穴10hは、緩衝本体部10を軸線方向に貫通している。緩衝本体部10の貫通穴10hは、軸線方向に配列された、各皿ばね11の貫通穴11hと、各粘弾性体層12の貫通穴12hとから、構成される。ガイド部20は、緩衝本体部10の貫通穴10hの内部を軸線方向(かつ水平方向)に延在している。ガイド部20は、このようにして緩衝本体部10の荷重を支えることにより、緩衝本体部10の軸線方向が水平方向となるように、緩衝本体部10の向きを固定することができる。また、緩衝本体部10は、ガイド部20に対して固着されておらず、それにより、ガイド部20に対して変位可能にされている。これにより、ガイド部20は、緩衝本体部10の圧縮時(図4等)において、緩衝本体部10が水平方向(ひいては軸線方向)に圧縮されるように、緩衝本体部10を案内することができる。なお、図2、図4〜図6、図9〜図15の各例において、ガイド部20は、緩衝本体部10の中心軸線O上に位置する貫通穴10hの内部を延在しているが、ガイド部20は、緩衝本体部10の中心軸線O上に位置する貫通穴10hよりも外周側に設けられた他の貫通穴10h(図示せず)の内部を延在していてもよい。また、図2、図4〜図6、図9〜図15の各例において、ガイド部20は、柱状に構成されているが、ガイド部20は、任意の形状に構成されてよい。
あるいは、上述のように、ガイド部20が、取付壁Wに取り付けられ、水平方向に延在している場合、ガイド部20は、図7〜図8の例のように、緩衝本体部10よりも外周側に位置していてもよい。その場合、ガイド部20は、図7〜図8の例のように、緩衝本体部10の周りを全周にわたって延在するように環状に構成されてもよいし、あるいは、緩衝本体部10の周りを、緩衝本体部10に対し鉛直方向の下側の周方向位置を含むように、周方向の一部のみにわたって延在していてもよい。ガイド部20は、このようにして緩衝本体部10の荷重を支えることにより、緩衝本体部10の軸線方向が水平方向となるように、緩衝本体部10の向きを固定することができる。また、緩衝本体部10は、ガイド部20に対して固着されておらず、それにより、ガイド部20に対して変位可能にされている。これにより、ガイド部20は、緩衝本体部10の圧縮時において、緩衝本体部10が水平方向(ひいては軸線方向)に圧縮されるように、緩衝本体部10を案内することができる。
In each of the examples described herein, when the
As described above, when the
Alternatively, as described above, when the
本明細書で説明する各例においては、上述のように、ガイド部20が、取付壁Wに取り付けられ、水平方向に延在している場合(図2、図4〜図15)、ガイド部20は、緩衝本体部10の圧縮時(図4等)において、緩衝本体部10の圧縮動作を妨げないように構成されていると、好適である。
このような観点から、上述のように、ガイド部20が、取付壁Wに取り付けられ、水平方向に延在している場合、ガイド部20は、図4、図11の各例のように、その延在方向(ひいては軸線方向)に伸縮可能に構成されていると、好適である。これにより、ガイド部20は、緩衝本体部10の圧縮時において、取付壁Wと対向壁W’との間の距離が縮むのに応じて、自身の延在長さが縮むことにより、緩衝本体部10の圧縮動作を妨げるのを抑制できる。図4、図11において、ガイド部20の具体的な構成の図示は省略している。この場合、ガイド部20は、(材質ではなく)機械的な構造により、その延在方向(ひいては軸線方向)に伸縮可能に構成されていると、好適である。
あるいは、同様の観点から、上述のように、ガイド部20が、取付壁Wに取り付けられ、水平方向に延在している場合、ガイド部20は、図5、図13の各例のように、ガイド部20の延在方向の一方側(軸線方向第2側O2)が取付壁Wに対して固定され、ガイド部20の延在方向の他方側(軸線方向第1側O1)が対向壁W’に形成された受け穴Whの内部へ進入可能なように構成されていると、好適である。これにより、ガイド部20は、緩衝本体部10の圧縮時において、取付壁Wと対向壁W’との間の距離が縮むのに応じて、ガイド部20の延在方向の他方側が対向壁W’に形成された受け穴Whの内部へ進入することにより、緩衝本体部10の圧縮動作を妨げるのを抑制できる。なお、対向壁W’の受け穴Whの直径は、ガイド部20の直径よりも大きく、緩衝本体部10の外径よりも小さいことが、好適である。これにより、対向壁W’が取付壁Wに近づいたときに、より確実に、受け穴Whがガイド部20を受け入れつつ、対向壁W’が緩衝本体部10に当たって緩衝本体部10を圧縮させることができる。
あるいは、同様の観点から、上述のように、ガイド部20が、取付壁Wに取り付けられ、水平方向に延在している場合、ガイド部20は、図6、図14の各例のように、ガイド部20の延在方向の一方側(軸線方向第2側O2)が、取付壁Wに形成された受け穴Whの内部で軸線方向(ひいては水平方向)に変位可能なように、取付壁Wに取り付けられていると、好適である。これにより、ガイド部20は、緩衝本体部10の圧縮時において、取付壁Wと対向壁W’との間の距離が縮むのに応じて、ガイド部20の延在方向の一方側(軸線方向第2側O2)が取付壁Wに形成された受け穴Whの内部の奥側(軸線方向第2側O2)へと変位することにより、緩衝本体部10の圧縮動作を妨げるのを抑制できる。なお、取付壁Wの受け穴Whの直径は、ガイド部20の直径よりも大きく、緩衝本体部10の外径よりも小さいことが、好適である。これにより、対向壁W’が取付壁Wに近づいたときに、より確実に、受け穴Whがガイド部20を受け入れつつ、対向壁W’が緩衝本体部10に当たって緩衝本体部10を圧縮させることができる。
In each example described in the present specification, as described above, when the
From this point of view, as described above, when the
Alternatively, from the same viewpoint, when the
Alternatively, from the same viewpoint, when the
本明細書で説明する各例においては、図2、図4〜図15の各例のように、粘弾性体層12の内部には、補強材13が埋設されていると、好適である。
補強材13は、粘弾性体層12を構成する粘弾性体よりも硬い材料で構成される。補強材13は、例えば、帆布、金属(例えば、鋼)製の板、又は、硬質ゴム等から構成されると、好適である。
粘弾性体層12の内部に補強材13が埋設されていることより、粘弾性体層12の内部に補強材13が埋設されていない場合に比べて、緩衝本体部10の剛性を高めることができ、ひいては、緩衝本体部10をよりコンパクトにしつつも同等の衝撃のエネルギーを吸収することが可能となる。また、粘弾性体層12の内部に補強材13が埋設されていることより、緩衝本体部10の圧縮時において、補強材13が破断及び/又は塑性変形し、それにより、地震エネルギーが破断及び/又は塑性変形のエネルギーとして消費されることで、地震のエネルギーを低減できる。
なお、補強材13は、粘弾性体層12の面方向に延在していると、好適である。これにより、緩衝本体部10の圧縮時において、粘弾性体層12の内部に補強材13が埋設されていない場合に比べて、緩衝本体部10の圧縮方向(軸線方向)の剛性を高めて、軸線方向の衝撃のエネルギーを効果的に低減しつつ、緩衝本体部10の圧縮方向に垂直な方向(軸直方向)の剛性を、粘弾性体層12の内部に補強材13が埋設されていない場合とほぼ同等に維持し、それにより、軸線方向に対し交差する方向の揺れを受け流すことができる。
ここで、「粘弾性体層(12)の面方向」とは、粘弾性体層(12)の層厚方向に対し垂直な方向である。
なお、補強材13は、図2、図4〜図15の各例のように、粘弾性体層12の面方向のほぼ全体にわたって存在していると、好適であるが、粘弾性体層12の面方向の一部のみにわたって存在していていてもよい。
また、補強材13は、図2、図4〜図15の各例のように、粘弾性体層12の層厚方向において1層のみ設けられてもよいし、あるいは、粘弾性体層12の層厚方向において複数層設けられていてもよい。
なお、緩衝本体部10が複数の粘弾性体層12を有する場合、これら複数の粘弾性体層12のうちの全ての内部に補強材13が埋設されていてもよいし、あるいは、これら複数の粘弾性体層12のうちの一部(1つ又は複数)の粘弾性体層12のみの内部に補強材13が埋設されていてもよい。
In each of the examples described in the present specification, it is preferable that the reinforcing
The reinforcing
Since the reinforcing
It is preferable that the reinforcing
Here, the "plane direction of the viscoelastic body layer (12)" is a direction perpendicular to the layer thickness direction of the viscoelastic body layer (12).
It is preferable that the reinforcing
Further, as in each of the examples of FIGS. 2 and 4 to 15, the reinforcing
When the
本明細書で説明する各例において、緩衝本体部10は、少なくとも2つの粘弾性体層12を有している場合、図2、図7、図10〜図14の各例のように、これら少なくとも2つの粘弾性体層12どうしは、層厚が互いに同じ(すなわち、均一)でもよいし、あるいは、図9の例のように、層厚が互いに不均一であってもよい。後者の場合、緩衝本体部10の設計自由度をさらに高められる。図9の例においては、緩衝本体部10が、4つの粘弾性体層12を有しており、そのうち2つの粘弾性体層12a(12)の層厚が、他の2つの粘弾性体層12b(12)の層厚よりも、大きい。
なお、緩衝本体部10の振動減衰性能は、各粘弾性体層12の層厚の合計に依存する。すなわち、各粘弾性体層12の層厚を個々に調整し、それにより各粘弾性体層12の層厚の合計を調整することにより、緩衝本体部10の振動減衰性能を調整できる。
なお、上述のように、各粘弾性体層12は、それぞれ、軸線方向に互いに隣接する2つの皿ばね11どうしの間に配置されていると、好適である。
In each of the examples described herein, when the
The vibration damping performance of the
As described above, it is preferable that each
本明細書で説明する各例においては、振動減衰性能の向上の観点から、緩衝本体部10は、各粘弾性体層12の層厚の合計が、各皿ばね11の厚みの合計の1倍以上であると好適であり、2倍以上であるとより好適である。
In each example described in the present specification, from the viewpoint of improving the vibration damping performance, the total layer thickness of each
本明細書で説明する各例において、緩衝本体部10は、少なくとも2つの粘弾性体層12を有している場合、図2、図7、図9〜図14の各例のように、これら少なくとも2つの粘弾性体層12どうしは、軸直方向の長さが互いに同じ(すなわち、均一)でもよいし、あるいは、軸直方向の長さが互いに不均一であってもよい。
また、本明細書で説明する各例において、緩衝本体部10は、粘弾性体層12の軸直方向の長さが、図2、図4〜図8、図10〜図15の各例のように、皿ばね11の軸直方向の長さと同じ(略同じも含む。)でもよいし、あるいは、図9の例のように、皿ばね11の軸直方向の長さよりも短くてもよいし、あるいは、皿ばね11の軸直方向の長さよりも長くてもよい。
In each of the examples described herein, when the
Further, in each of the examples described in the present specification, the length of the
本明細書で説明する各例において、緩衝体1は、図10〜図11、図13〜図15の各例のように、緩衝本体部10の少なくとも一部を構成する皿ばね11及び粘弾性体層12に対して、軸線方向の両側から当てられた、一対の当て部材31を有する、規制部30を、さらに備えていると、好適である。より具体的に、一対の当て部材31は、図10、図13〜図14の各例のように、緩衝本体部10の全部を構成する皿ばね11及び粘弾性体層12に対して、軸線方向の両側から当てられているか、あるいは、図15の例のように、緩衝本体部10における上述の組14(互いに軸線方向に隣接し、それぞれ内周側に向かうにつれて軸線方向の同じ側(軸線方向第1側O1又は軸線方向第2側O2)に向かうように突出した、複数の皿ばね11及び1つ又は複数の粘弾性体層12からなる、組14)を構成する皿ばね11及び粘弾性体層12に対して、軸線方向の両側から当てられていると、好適である。
当て部材31は、例えば、板状に構成されると好適であるが、それ以外の形状に構成されてもよい。
当て部材31は、任意の材料で構成してよいが、例えば、金属(例えば、鉄)、又は、樹脂(例えば、超高分子量ポリエチレン(UHMW-PE)などの硬質樹脂)、が好適である。
図10、図15の各例のように、上記一対の当て部材31どうしは、連結部材32によって連結されていてもよい。連結部材32は、図10の例のように、ガイド部20によって構成されていてもよいし、あるいは、図15の例のように、ガイド部20とは異なる部材によって構成されてもよい。
図15の例のように、連結部材32がガイド部20とは異なる部材によって構成される場合、連結部材32は、緩衝本体部10の貫通穴10h2(10h)の内部を延在する。この貫通穴10h2(10h)は、ガイド部20が通る貫通穴10h1(10h)とは、異なる。この貫通穴10h2(10h)は、一列に配列された、緩衝本体部10を構成する各皿ばね11の貫通穴11h2と、緩衝本体部10を構成する各粘弾性体層12の貫通穴12h2とから、構成される。連結部材32が通る貫通穴10h2(10h)は、図15の例のように、皿ばね11の厚み方向(ひいては粘弾性体層12の層厚方向)に延在していると好適であるが、他の方向(例えば、軸線方向)に延在していてもよい。
一対の当て部材31どうしが連結部材32によって連結されている場合(図10、図15)、連結部材32は、緩衝本体部10の圧縮動作を妨げないようにする観点から、伸縮可能に構成されていると、好適である。
図15の例のように、連結部材32がガイド部20とは異なる部材によって構成される場合、連結部材32は、例えば、ケーブル(例えば、PCケーブル)等で構成してもよい。
一対の当て部材31は、図10、図13〜図14の各例のように、緩衝本体部10の全部を構成する皿ばね11及び粘弾性体層12に対して、軸線方向の両側から当てられている場合、そのうち一方の当て部材31は、取付壁Wに固定されていると、好適である。この場合、一対の当て部材31どうしは、連結部材32で連結される代わりに、図13の例のように、一対の当て部材31のうち、取付壁Wに固定されている方(軸線方向第2側O2)の当て部材31に、ガイド部20の一方側(軸線方向第2側O2)が固定され、一対の当て部材31のうち、取付壁Wから遠い方(軸線方向第1側O1)の当て部材31に、ガイド部20の他方側(軸線方向第1側O1)が挿通されていてもよい。この場合、取付壁Wから遠い方(軸線方向第1側O1)の当て部材31には、貫通穴31hが設けられており、当該貫通穴31hに、ガイド部20が挿通される。また、対向壁W’には、ガイド部20が進入可能にされる受け穴Whが設けられると、よい。この場合、ガイド部20が伸縮可能に構成されていなくても、緩衝本体部10の圧縮動作を妨げないようにすることができる。あるいは、この場合、一対の当て部材31どうしは、連結部材32で連結される代わりに、図14の例のように、一対の当て部材31のうち、取付壁Wに固定されている方(軸線方向第2側O2)の当て部材31に、ガイド部20の一方側(軸線方向第2側O2)が挿通され、一対の当て部材31のうち、取付壁Wから遠い方(軸線方向第1側O1)の当て部材31に、ガイド部20の他方側(軸線方向第1側O1)が固定されていてもよい。この場合、取付壁Wに固定されている方(軸線方向第2側O2)の当て部材31には、貫通穴31hが設けられており、当該貫通穴31hに、ガイド部20が挿通される。また、ガイド部20の延在方向の一方側(軸線方向第2側O2)は、取付壁Wに形成された受け穴Whの内部で軸線方向(ひいては水平方向)に変位可能なように、取付壁Wに取り付けられていると、よい。この場合も、ガイド部20が伸縮可能に構成されていなくても、緩衝本体部10の圧縮動作を妨げないようにすることができる。
このように、緩衝体1が、緩衝本体部10の少なくとも一部を構成する皿ばね11及び粘弾性体層12に対して、軸線方向の両側から当てられた、一対の当て部材31を有する、規制部30を、備えている場合(図10〜図11、図13〜図15)、緩衝本体部10の上記少なくとも一部を構成する皿ばね11及び粘弾性体層12どうしが離れてバラバラになるのを抑制できる。
In each of the examples described herein, the
The
The
As in each of the examples of FIGS. 10 and 15, the pair of
When the connecting
When the pair of
When the connecting
The pair of
As described above, the
あるいは、本明細書で説明する各例において、緩衝体1は、図12の例のように、緩衝本体部10の全部を構成する皿ばね11及び粘弾性体層12に対して、側壁BW及び擁壁RWのうち緩衝体1が取り付けられた方(取付壁W)とは反対側から当てられた、当て部材31を有する、規制部30を、さらに備えていると、好適である。
当て部材31は、例えば、板状に構成されると好適であるが、それ以外の形状に構成されてもよい。
当て部材31は、任意の材料で構成してよいが、例えば、金属(例えば、鉄)、又は、樹脂(例えば、超高分子量ポリエチレン(UHMW-PE)などの硬質樹脂)、が好適である。
図12の例のように、当て部材31及び取付壁Wどうしは、ガイド部20によって連結されていてもよい。
当て部材31及び取付壁Wどうしがガイド部20によって連結されている場合(図12)、ガイド部20は、緩衝本体部10の圧縮動作を妨げないようにする観点から、伸縮可能に構成されていると、好適である。
あるいは、図示は省略するが、当て部材31と取付壁Wとがガイド部20で連結される代わりに、取付壁Wに、ガイド部20の一方側(軸線方向第2側O2)が固定され、当て部材31に、ガイド部20の他方側(軸線方向第1側O1)が挿通されていてもよい。この場合、当て部材31には、貫通穴31h(図示せず)が設けられており、当該貫通穴31hに、ガイド部20が挿通される。また、対向壁W’には、ガイド部20が進入可能にされる受け穴Whが設けられると、よい。この場合、ガイド部20が伸縮可能に構成されていなくても、緩衝本体部10の圧縮動作を妨げないようにすることができる。あるいは、当て部材31と取付壁Wとがガイド部20で連結される代わりに、ガイド部20の一方側(軸線方向第2側O2)が、取付壁Wに形成された受け穴Wh(図14の例の受け穴Whと同様。)の内部で軸線方向(ひいては水平方向)に変位可能なように、取付壁Wに取り付けられており、当て部材31に、ガイド部20の他方側(軸線方向第1側O1)が固定されていてもよい。この場合も、ガイド部20が伸縮可能に構成されていなくても、緩衝本体部10の圧縮動作を妨げないようにすることができる。
このように、緩衝体1が、緩衝本体部10の全部を構成する皿ばね11及び粘弾性体層12に対して、側壁BW及び擁壁RWのうち緩衝体1が取り付けられた方(取付壁W)とは反対側から当てられた、当て部材31を有する、規制部30を、備えている場合(図12)も、緩衝本体部10の全部を構成する皿ばね11及び粘弾性体層12どうしが離れてバラバラになるのを抑制できる。
Alternatively, in each of the examples described herein, the
The
The
As in the example of FIG. 12, the
When the
Alternatively, although not shown, one side of the guide portion 20 (second side O2 in the axial direction) is fixed to the mounting wall W instead of connecting the
In this way, the
本明細書で説明する各例において、緩衝体1は、上述のように規制部30をさらに備えている場合(図10〜図15)、少なくとも1つの粘弾性体層12は、緩衝体1の自然状態において、規制部30によって、軸線方向に圧縮された状態に維持されていると、好適である。
より具体的に、規制部30が、緩衝本体部10の少なくとも一部を構成する皿ばね11及び粘弾性体層12に対して、軸線方向の両側から当てられた、一対の当て部材31を有する場合(図10〜図11、図13〜図15)は、一対の当て部材31どうしの間に位置する各粘弾性体層12が、規制部30によって、軸線方向に圧縮された状態に維持されていると、好適である。この場合、一対の当て部材31どうしの間に、一対の当て部材31どうしを近づける方向(圧縮方向)の付勢力が付加されるようにすると、好適である。これは、例えば、図示は省略するが、一対の当て部材31どうしを連結する部材(例えば、上述の連結部材32又はガイド部20)が、伸縮可能に構成されており、かつ、一対の当て部材31どうしを近づける方向(圧縮方向)の付勢力を付加する付勢部材(例えば、コイルばね、又は、伸縮性を有するケーブル等)を有していること等によって実現できる。
また、規制部30が、緩衝本体部10の全部を構成する皿ばね11及び粘弾性体層12に対して、側壁BW及び擁壁RWのうち緩衝体1が取り付けられた方(取付壁W)とは反対側から当てられた、当て部材31を有する場合(図12)は、当て部材31及び取付壁Wどうしの間に位置する各粘弾性体層12が、規制部30によって、軸線方向に圧縮された状態に維持されていると、好適である。この場合、当て部材31及び取付壁Wどうしの間に、当て部材31及び取付壁Wどうしを近づける方向(圧縮方向)の付勢力が付加されるようにすると、好適である。これは、例えば、図示は省略するが、当て部材31及び取付壁Wどうしを連結する部材(例えば、上述のガイド部20)が、当て部材31及び取付壁Wどうしを近づける方向(圧縮方向)の付勢力を付加する部材(例えば、コイルばね、又は、伸縮性を有するケーブル等)を有していること等によって実現できる。
緩衝体1は、上述のように規制部30をさらに備えており、かつ、少なくとも1つの粘弾性体層12が、緩衝体1の自然状態において、規制部30によって、軸線方向に圧縮された状態に維持されている場合、粘弾性体層12の摩擦力を向上でき、ひいては、より効果的に地震のエネルギーを吸収できる。
In each of the examples described herein, when the
More specifically, the regulating
Further, the regulating
The
上述した各例における緩衝体1は、例えば図16に示すように、免震建物SIBにおいて、建物Bの側壁BWと擁壁RWとを連結するように取り付けられてもよい。この場合、緩衝体1は、軸線方向の少なくとも一方側が、建物Bの側壁BW又は擁壁RWに固定される。この構成によれば、地震発生時には、地震の規模に関わらず、常に、免震装置SIDと緩衝体1とが同時に機能を発揮することとなる。
また、緩衝体1は、免震装置SIDが設けられていない通常の建物Bとこれに対向配置された擁壁RWとを連結するように取り付けられてもよい。
As shown in FIG. 16, for example, the
Further, the
本発明の緩衝体は、任意の建物の側壁及び/又はこれに対向配置された擁壁に設置されることができるが、免震建物における建物の側壁及び/又はこれに対向配置された擁壁に設置されると好適なものである。 The cushioning body of the present invention can be installed on the side wall of any building and / or the retaining wall facing the side wall of the building, but the side wall of the building and / or the retaining wall facing the side wall of the seismic isolated building. It is suitable to be installed in.
1:緩衝体、
10:緩衝本体部、 10h、10h1、10h2:貫通穴、 11:皿ばね、 11h、11h1、11h2:貫通穴、 12:粘弾性体層、 12h、12h1、12h2:貫通穴、 13:補強材、 14:組、
20:ガイド部、
30:規制部、 31:当て部材、 31h:貫通穴、 32:連結部材、
O:緩衝体の中心軸線、 O1:軸線方向第1側、 O2:軸線方向第2側、 B:建物、 BB:建物の底部、 BW:建物の側壁、 W:取付壁、 W’:対向壁、 Wh:受け穴、 F:基礎、 RW:擁壁(部位)、 SIB:免震建物、 SID:免震装置
1: Buffer,
10: Buffer body, 10h, 10h1, 10h2: Through hole, 11: Belleville spring, 11h, 11h1, 11h2: Through hole, 12: Viscoelastic body layer, 12h, 12h1, 12h2: Through hole, 13: Reinforcing material, 14: Group,
20: Guide section,
30: Regulatory part, 31: Reliable member, 31h: Through hole, 32: Connecting member,
O: Central axis of buffer, O1: 1st side in axial direction, O2: 2nd side in axial direction, B: Building, BB: Bottom of building, BW: Side wall of building, W: Mounting wall, W': Retaining wall , Wh: Receiving hole, F: Foundation, RW: Retaining wall (part), SIB: Seismic isolation building, SID: Seismic isolation device
Claims (7)
緩衝本体部を備え、
前記緩衝本体部は、
前記緩衝本体部の軸線方向に配列された、複数の皿ばねと、
前記軸線方向に互いに隣接する2つの前記皿ばねどうしの間に配置された、粘弾性体層と、
を有する、緩衝体。 A cushioning body provided on at least one of a side wall and a part of a building arranged opposite to each other.
Equipped with a buffer body
The buffer body is
A plurality of disc springs arranged in the axial direction of the buffer body, and
A viscoelastic body layer arranged between the two disc springs adjacent to each other in the axial direction,
Has a buffer.
前記少なくとも2つの粘弾性体層は、それぞれ、前記軸線方向に互いに隣接する2つの前記皿ばねどうしの間に配置されており、
前記少なくとも2つの粘弾性体層どうしは、層厚が互いに不均一である、請求項1又は2に記載の緩衝体。 The buffer body portion has at least two viscoelastic body layers.
The at least two viscoelastic body layers are respectively arranged between the two disc springs adjacent to each other in the axial direction.
The buffer according to claim 1 or 2, wherein the at least two viscoelastic body layers have non-uniform layer thicknesses.
前記規制部は、
前記緩衝本体部の少なくとも一部を構成する前記皿ばね及び前記粘弾性体層に対して、前記軸線方向の両側から当てられた、一対の当て部材、又は、
前記緩衝本体部の全部を構成する前記皿ばね及び前記粘弾性体層に対して、前記側壁及び前記部位のうち前記緩衝体が取り付けられた方とは反対側から当てられた、当て部材
を、有している、請求項1〜3のいずれか一項に記載の緩衝体。 With more regulatory departments
The regulatory department
A pair of contact members or contact members that are applied to the disc spring and the viscoelastic body layer that form at least a part of the buffer body from both sides in the axial direction.
A contact member, which is applied to the disc spring and the viscoelastic body layer constituting the entire buffer body portion from the side of the side wall and the portion opposite to the side to which the buffer is attached, is applied. The buffer according to any one of claims 1 to 3.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019225314A JP2021095921A (en) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | Buffer and attachment structure of buffer |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7503694B1 (en) | 2023-07-27 | 2024-06-20 | 鹿島建設株式会社 | Displacement control device |
-
2019
- 2019-12-13 JP JP2019225314A patent/JP2021095921A/en active Pending
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