JP2708583B2 - 構築物の免震・制振装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は構築物の免震・制振装置に係るものである。

（従来の技術） 鉄筋コンクリート造コア壁（ａ）をスリツプフオーム
工法等で先行して構築し、これを追って外側の柱（ｂ）
や梁（ｃ）を構築し、更にこれを床（ｄ）コンクリート
打設、及び仕上げ工事を行なう建築物の構築工法は、米
国等で汎く行なわれている。（第７図及び第８図参照） この構築方法を日本で実施する場合、コア壁と梁との
接合をすべり接合とすることによって免震構造として、
耐震設計を容易にすることが考えられる。

第９図はこの種の構造に対する従来技術で考えられる
免震構造で、梁（ｄ）の端部下端には支承ゴム（ｇ）と
先端支承板（ｆ）とから構成された弾性すべり支承
（ｅ）が取付けられる。

一方、コア壁（ａ）から突設されたブラケツト（ｈ）
上には、ステンレス鋼板等のすべり板（ｉ）を取付け
る。また梁（ｄ）とブラケツト（ｈ）との間のすべり変
位が過大とならないように、ブラケツト（ｈ）上に前記
弾性すべり支承（ｅ）の全周を囲繞するリング状のスト
ツパ（ｊ）が配設される。なお同ストツパ（ｊ）は鋼製
アンダルの内側にゴム片（ｋ）を貼着したものが使用さ
れる。

図中（ｌ）は床、（ｍ）は天井である。

（発明が解決しようとする課題） 前記従来構造においては、梁（ｄ）に働く水平力が小
さい内はすべりは生起せず、支承ゴム（ｇ）の弾性変形
で免震効果が発揮される。

水平力が大きくなっても、すべりが生起するため、水
平力は摩擦力より大きくならず、免震効果が発揮され
る。

しかしすべり変位が過大となると、設計が難しくなる
ため、ある程度の変位で、弾性すべり支承（ｅ）がスト
ツパ（ｊ）に衝接するようにして、変位を抑止してい
る。弾性すべり支承（ｅ）がストツパ（ｊ）に衝接し始
めた時、梁のもっていた運動エネルギがストツパゴム
（ｋ）の歪エネルギに替るところまで同ゴムが変形して
変位がとまるように構成されている。

前記免震装置においては弾性すべり支承（ｅ）のまわ
りに自由すべり代をとり、その外側にストツパゴム
（ｋ）を取付けるので、装置全体が大きくなり、ブラケ
ツト（ｋ）の面積を可成り大きくとらねばならず、また
同ブラケツト（ｋ）上にすべり板（ｉ）ストツパ（ｊ）
を個々に設置するのに手間がかかり、取付精度の確保が
容易でない。

また支承ゴム（ｇ）に積層ゴムを用いると、梁（ｄ）
の撓みによる梁端の回転に馴染まず、すべり面の密着が
悪くなる惧れがある。

更に弾性すべり支承（ｅ）がストツパゴム（ｋ）に衝
接したとき、梁（ｄ）の運動エネルギはストツパゴム
（ｋ）の歪エネルギに変換されるため、同ゴムは可成り
歪むとともに、ストツパに大きな反力が生起する。この
大きな反力に耐えうるように装置の各部を設計するので
あるが、前記したように装置全体が可成り大きくなり、
実用的でない。

本発明は前記従来技術の問題点に鑑みて提案されたも
ので、その目的とする処は、装置がユニツト化されたコ
ンパクトな構造を有し、設置が容易で効果的な免震・制
振効果が発揮される構築物の免震・制振装置を提供する
点にある。

（課題を解決するための手段） 前記の目的を達成するため、本発明に係る構築物の免
震・制振装置は、地盤に直接定着された剛性部材と、構
築物の架構部材との間に、剛すべり支承の外周面にスト
ツパゴムが同心状に取付けられた上部支承ユニツトと、
同ユニツトに対設されたすべり板上に、前記ストツパゴ
ムと間隔を存して同心状にストツパリングが立設された
下部支承ユニツトと、前記上下各ユニツトのいずれかと
前記部材との間に介装された支承ゴムとからなる免震・
制振ユニツトを介装して構成されている。

（作用） 本発明によれば前記したように、剛すべり支承の外周
面にストツパゴムが同心状に取付けられた上部支承ユニ
ツトと、同ストツパゴムと間隔を存して同心状にストツ
パリングが立設された下部支承ユニツトを、地盤に直接
定着された剛性部材及び、同部材に上下方向に対向する
構築物の架構部材に対して、上下いずれかの部材との間
に支承ゴムが介在するように取付けたことによって、前
記架構部材に働く水平力が小さいうちは前記上下支承ユ
ニツト間にすべりを生起することなく、支承ゴムの弾性
変化によって免震効果が発揮される。また前記架構部材
端部の回転に対しては、前記支承ゴムが弾性変形するこ
とによって、同支承ゴムと前記部材端部とが馴染むた
め、すべり面の密着度は良好である。

更に水平力が大きくなると、前記上部支承ユニツトの
剛すべり支承と、下部支承ユニツトのすべり板との間に
すべりを生起することによって、免震効果が発揮され
る。

而してこのすべり変位が自由すべり代を超えようとす
ると、前記上部支承の剛すべり支承のストツパゴムが下
部支承ユニツトのすべり板上に立設されたストツパリン
グに衝接して、変位が抑制される。

このとき前記ストツパゴムがストツパリングに衝接し
て反力が大きくなると、前記支承ゴムにも剪断変形か生
起し、従って前記架構部材側の持っていた運動エネルギ
はストツパゴムだけでなく、支承ゴムの歪エネルギにも
変換され、この結果、ストツパゴムの歪や反力が小さい
範囲内で、変位を抑止し、免震・制振効果を発揮するこ
とができる。

（実施例） 以下本発明を図示の実施例について説明する。

第１図及び第２図に示す実施例において、（１）は地
盤に直接定着された前記剛性部材を構成するコア壁、
（２）は前記構築物の架構部材を構成する梁で、同梁
（２）の端部下端に支承ゴム（３）を介して剛すべり支
承（４）が取付けられている。

同剛すべり支承（４）は鋼製で、下端に弗素樹脂製支
承板（５）が貼着され、外周にはリング状のストツパゴ
ム（６）が同心状に取付けられている。前記支承板
（５）が先端に装着された剛すべり支承（４）及び外周
ストツパゴム（６）並に支承ゴム（３）が前記上部支承
ユニツトを構成する。

一方、コア壁（１）からは前記梁（２）の端部に対向
するブラケツト（７）が突設され、同ブラケツト（７）
上には、上面にステンレス鋼製のすべり板（８）が層着
され、且つ前記ストツパゴム（６）と間隔を存して同心
状にストツパリング（９）が突設された下部支承ユニツ
ト（10）が取付けられている。

図中（11）は補強リブ、（12）は床、（13）は天井で
ある。

図示の実施例は前記したように構成されているので、
梁（２）に働く水平力が小さい間は、剛すべり支承
（４）と支承板（５）と下部支承ユニツト（10）上のす
べり板（８）との間にすべりは生起せず、支承ゴム
（３）の弾性変形によって免震効果が発揮される。また
梁（２）端部の回転に対しては、支承ゴム（３）が変形
することによって馴染むため、すべり面の密着度は良好
である。

而して梁（２）に働く水平力が大きくなると、前記す
べり板（８）と剛すべり支承（４）と支承板（５）との
間にすべりが生じることによって、免震効果が発揮され
る。

すべり変位が自由すべり代ｌを超えようとすると、剛
すべり支承（４）外周のストツパゴム（６）が、下部支
承ユニツト（10）上のストツパリング（９）に衝接して
変位がとめられる。

このとき、ストツパゴム（６）がストツパリング
（９）に当って反力が大きくなると、支承ゴム（３）に
も剪断変形が生起する。

従って梁（２）側のもっていた運動エネルギは、スト
ツパゴム（６）の歪や反力が小さい範囲で、変位をとめ
ることができる。

このように前記実施例によればコア壁（１）と梁
（２）端部との間に介装される支承の形状がコンパクト
になり、コア壁（１）から突設されるブラケツト（７）
も比較的小さくすることができる。また上下支承がユニ
ツト化されるので設置が容易であり、水平力の作用時に
おける梁（２）端部の回転に対し支承ゴム（３）が弾性
変形することによって、すべり面の密着度がよくなる。
更にまた前記ストツパゴム（６）と支承ゴム（３）との
協力によって、ストツパゴム（６）がストツパリング
（９）に衝接した後の変位が小さく、反力も小さくて済
み、支承が小型化される。

第３図は本発明の他の実施例を示し、すべり板（８）
の中心部は摩擦係数の小さいすべり板（8a）より構成
し、周辺部は摩擦係数の大きいすべり板（8b）より構成
することによって、前記すべり変位が大きくなると摩擦
抵抗が増大し、すべり難くなるようにしたものである。

このすべり板（８）における摩擦係数の変化は２段階
だけでなく、中心から周辺に向って、何段階にも分け
て、摩擦係数を漸増させることもできる。

なお図中前記実施例と均等部分には同一符号が附され
ている。

第４図及び第５図は本発明の更に他の実施例を示し、
支承ゴム（３）が前記ブラケツト（７）と下部支承ユニ
ツト（10）との間に介装されている。

図中、前記各実施例と均等部分には同一符号が附され
ている。

第６図は前記剛性部材としての基礎（14）と、前記架
構部材としての柱脚（15）との間に本発明の免震・制振
装置を設置した実施例を示し、柱脚（15）の下面には線
端に弗素樹脂製支承板（５）が装着された鋼製の剛すべ
り支承（４）及び同支承（４）の外周ストツパゴム
（６）並に支承ゴム（３）からなる上部支承ユニツトが
装着され、基礎（14）の上面には前記剛すべり支承
（４）に対向するステンレス鋼製すべり板（８）が層着
され、且つ前記ストツパゴム（６）と間隔を存して同心
状にストツパリング（９）が立設された下部支承ユニツ
ト（10）が装着されている。

図中（11）は補強リブである。

なお前記支承ゴム（３）としては一般のゴム、または
積層ゴムを使用する。

また前記ストツパゴム（６）とストツパリング（９）
との間には自由すべり代ｌをとるが、場合によってはす
べり代をとらず、すべりを生起すると直ちにストツパゴ
ム（６）が効き始める構造としてもよい。

前記免震・制振装置によれば、前記各実施例と同様
に、ストツパゴム（６）とストツパリング（９）とによ
って過大な変形が生起しないことと、ストツパゴム
（６）が効き始めると水平反力が生じることと相俟っ
て、従来この種の装置において不可欠であった構築物の
梁（16）と地中梁（17）との間に介装される積層ゴム等
よりなる水平反力機構が不要となる。

またストツパ作動時には、構築物が持っていた運動エ
ネルギをストツパゴム（６）と支承ゴム（３）の歪エネ
ルギで吸収できるため、反力が小さく、比較的小さなス
トツパゴム（６）の変形によって変位をとめることがで
きる。

図中（18）は柱、（19）は床である。

このように前記実施例によれば、柱脚（15）と基礎
（14）との間のすべり変位が拘束されているので変形代
のクリアランスや、構築物の配管のフレキシビリテイは
少なくてすみ、設計が容易になる。

また残留変形も小さく拘束されているので、地震終了
後、必ずしも旧位置に復帰させるための作業をしなくて
も済む。

更に前記した水平反力機構が省略されるので経済的で
あり、更にまた装置がユニツト化されているので、設置
に手間がかからず、精度が確保し易い。

（発明の効果） 本発明によれば前記したように、構築物の架構部材
と、地盤に直接定着された剛性部材との間に配設される
構築物の免震・制振装置を、剛すべり支承の外周面にス
トツパゴムが同心状に取付けられた上部支承ユニツト
と、同ユニツトに対設されたすべり板上に、前記ストツ
パゴムと間隔を存して同心状にストツパリングが立設さ
れた下部支承ユニツトと、前記上下各ユニツトのいずれ
かと前記部材との間に介装された支承ゴムとから構成し
たことによって、支承の形状がコンパクトとなり、前記
部材における支承取付面積が小さくて済み、また支承が
ユニツト化されているので設置が容易である。

更に前記構築物に水平力が作用したときに生起する架
構部材端部の回転に対して、前記支承ゴムの変形により
支承のすべり面が馴染み、すべり面の密着度がよい。

更にストツパゴムと支承ゴムとの協力によってストツ
パ作動後の変位が小さく、反力も少なくて、支承の小型
化が図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る構築物の免震・制振装置の一実施
例を示す縦断面図、第２図はその横断平面図、第３図は
本発明の他の実施例を示す縦断面図、第４図は本発明の
他の実施例を示す縦断面図、第５図はその横断平面図、
第６図は本発明の更に他の実施例を示す縦断面図、第７
図は本発明の免震・制振装置の対象となる構築物の縦断
面図、第８図はその横断平面図、第９図は前記構築物に
適用された従来の免震・制振装置の縦断面図である。 （１）……コア壁、（２）……梁、 （３）……支承ゴム、（４）……剛すべり支承、 （５）……支承板、（６）……ストツパゴム、 （７）……ブラケツト、（８）……すべり板、 （９）……ストツパリング、（10）……下部支承ユニツ
ト、 （14）……基礎、（15）……柱脚。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地盤に直接定着された剛性部材と、構築物
   の架構部材との間に、剛すべり支承の外周面にストツパ
   ゴムが同心状に取付けられた上部支承ユニツトと、同ユ
   ニツトに対設されたすべり板上に、前記ストツパゴムと
   間隔を存して同心状にストツパリングが立設された下部
   支承ユニツトと、前記上下各ユニツトのいずれかと前記
   部材との間に介装された支承ゴムとからなる免震・制振
   ユニツトを介装してなることを特徴とする構築物の免震
   ・制振装置。