JP2740881B2

JP2740881B2 - 免震装置用ペデスタル及び免震構造

Info

Publication number: JP2740881B2
Application number: JP29854389A
Authority: JP
Inventors: 益彦小畑; 康男新田
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1989-11-16
Filing date: 1989-11-16
Publication date: 1998-04-15
Anticipated expiration: 2013-04-15
Also published as: JPH03158579A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、積層ゴムにより振動エネルギーを吸収する
免震装置に適用する、免震装置用ペデスタル及び免震構
造に関するものである。

［従来の技術］近年、免震構造システムは事務所ビル、マンション、
独身寮などに実際に採用されるケースが増えてきてい
る。それらの免震構造システムは一般に良く知られてい
るように、水平剛性の非常に小さい積層ゴムを用いて、
建物の固有周期を伸ばし、大きな加速度が建物に伝わら
ないようにしている。さらには、上記積層ゴムに粘性ダ
ンパー、鋼材ダンパー、鉛ダンパー或は摩擦ダンパーな
どのエネルギー吸収装置を組み合わせて、中小から大地
震の範囲に至るまで建物の加速度応答が小さくなるよう
に工夫されている。また、積層ゴム自体に減衰性能を有
する高減衰積層ゴムを用いているものも見られる。

このように免震建物は従来の建物に比べて地震時の応
答が非常に小さくなるが、逆に免震装置部分の相対変形
は大きくなる傾向がある。特に、やや長周期成分の大き
な地震動に対しては応答変位も大きくなることが知られ
ている。免震建物の設計では、建物の耐用年月の間に来
る可能性のある大きな地震に対して、免震システムの応
答変位が許容変形に比べて十分余裕があるように設計さ
れている。

特に、原子力施設などの重要な施設に免震システムを
適用していく場合、想定される破壊的地震に対してもそ
の安全機能を維持することが要求される。したがって、
やや長周期地震動の研究成果が十分に蓄積されるまで
は、免震部の万一の共振に備えて、過大変形を確実に抑
制し、かつ上部構造物および内部の設備機器に過大な加
速度入力を与えないようなフェイルセーフ装置の開発が
必要と考えられている。

かかる事情に鑑み本発明者は、免震構造物の過大な変
形を制御することのできる免震構造物におけるフェイル
セーフ装置を提供している。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、従来、原子力発電所その他の重要構造
物の設置にかかる免震装置の設置方法は、第４図（イ）
及び同図（ロ）に示すように上部基礎版と下部基礎版と
の間に施工性を考慮して約2mのクリアランスを設け、1,
5〜2,0m角のペデスタル１を立ち上げ、その上面或は下
面に積層ゴムを取り付けるものである。

そのためフェイルセーフ装置を適用することが困難で
あった。蓋し、フェイルセーフ装置は免震装置がリング
状の弾性体に当接することにより免震装置の破壊を防止
するものであり、かつ、振動方向を予め想定してペデス
タル１を設けることは困難であるので、横断面角形のペ
デスタル１がリング状弾性体に均一に当接するようにす
ることは困難だからである。

他方、フェイルセーフ装置と免震装置とを別置きで設
置すると、下部基礎版等を補強しなければならないた
め、免震装置及びフェイルセーフ装置を設置しない場合
に比べ、施工経費を増大するという問題点があった。

また、RC一般構造物における柱４も、第５図（イ）乃
至同図（ハ）に示すように横断面円形でないため前記フ
ェイルセーフ装置を適用することは上記と同様の理由に
より容易ではないという問題点があった。

他方、フェイルセーフ装置と免震装置とを別置きで設
置すると、床版等を補強しなければならないため、免震
装置及びフェイルセーフ装置を設置しない場合に比べ、
施工経費が増大するという問題点があった。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは従来技
術に比べ、原子力発電所その他の重要構造物、或は、RC
一般構造物にかかるフェイルセーフ装置に容易に適用す
ることができ、さらに、かかる施工経費を軽減すること
ができる前記免震装置用ペデスタル或は免震構造を提供
する点に存する。

［課題を解決するための手段］請求項１記載の発明の要旨は、上部基礎版と下部基礎
版との間に位置する免震装置用ペデスタルであって、当
該免震装置用ペデスタルは、円柱状をなし、かかる底面
を前記上部基礎版又は前記下部基礎版のいずれか一方に
固定し、当該他の底面は前記免震装置を固定し、さら
に、前記下部基礎版又は前記上部基礎版に固定したフェ
イルセーフ装置が前記免震用ペデスタル側面との間に所
定間隔を設けて囲繞したものであることを特徴とした免
震装置用ペデスタルに存する。

請求項２記載の発明の要旨は、複数層を有する建築物
の、任意の階の床版に貫設した柱と、当該任意の階の下
階の床版に固定した免震装置と、当該下階の床版に固定
したフェイルセーフ装置とを備えた免震構造であって、
前記柱の、下部は円柱状をなし、かつ、底面は前記免震
装置に固定し、さらに、前記フェイルセーフ装置が前記
柱の下部側面との間に所定間隔を設けて囲繞したことを
特徴とした免震構造に存する。

［作用］請求項１記載の発明にかかる免震装置用ペデスタル
は、円柱状をなしているのでフェイルセーフ装置を設置
することができる。蓋し、前記免震装置用ペデスタルの
側面は、フェイルセーフ装置のリング状弾性体に、前記
免震装置用ペデスタル側面において均一に当接すること
ができるからである。

請求項２記載の発明にかかる柱の下部は、円柱状をな
しているので、フェイルセーフ装置を容易に設置するこ
とができる。蓋し、前記柱の下部側面は、フェイルセー
フ装置のリング状弾性体に、前記柱の下部側面において
均一に当接することが可能だからである。

さらに上記両発明においてはフェイルセーフ装置と免
震装置とを別置き（「フェイルセーフ装置と免震装置と
を直接基礎版或は床版等に固定しない設置方法」。以
下、同様とする。）しないので、フェイルセーフ装置に
加わる力を処理するために下部基礎版、床版等を補強す
る必要がない。したがって、かかる補強に要する費用を
削減することができる。その結果、本発明はフェイルセ
ーフ装置と免震装置とを別置きする場合に比べかかる施
工経費を軽減することを可能とする。

なお、フェイルセーフ装置は、設計用地震以上の大規
模な地震が起きた場合や、やや長周期地震動によって免
震装置（積層ゴム）が共振した場合に、積層ゴムの破壊
を防止する。

［実施例］以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に
説明する。ただし、本実施例に記載されている構成部品
の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的
な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに
限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎな
い。

（１）実施例１実施例１は請求項１記載の発明にかかる実施例であ
る。

まず、実施例１にかかる免震装置用ペデスタル100の
構成について第１図（イ）及び同図（ロ）を用いて説明
する。

第１図（イ）は前記免震装置用ペデスタル100を下部
基礎版Sbに固定した状態を示す側面図、第１図（ロ）は
前記免震装置用ペデスタル100を下部基礎版Sbに固定し
た状態を示す平面図である。

前記免震装置用ペデスタル100は、第１図（イ）及び
同図（ロ）に示すように、上部基礎版Saと下部基礎版Sb
の間に位置するものである。また、円柱状をなし、かか
る底面を前記下部基礎版Sbに、かかる上面を高減衰積層
ゴム200a（免震装置）に固定してなるものである。な
お、前記免震装置用ペデスタル100の直径、高さについ
ては、かかる建屋の重量、前記免震装置用ペデスタル10
0の数等により定めれば良い。また、前記免震装置用ペ
デスタル100の上部側面をフェイルセーフ装置が所定間
隔を設けて囲繞してなるものである。

当該フェイルセーフ装置300aは、保持具310aと、スト
ッパー320aとを備えたものである。

前記保持具310aは、円筒状をなし、当該保持具310aの
内面に前記ストッパー320aを貼付し、前記上部基礎版Sa
に固定してなるものである。

当該ストッパー320aには、例えば、天然ゴム、クロロ
プレンゴムスポンジその他の弾性体、或はこれらの組み
合わせを一体成形したものであり、ハードニングタイプ
の復元力特性を持つものである。勿論、本発明の範囲を
それに限定する趣旨ではなく、本発明においては本発明
を実施するうえで好適なものを用いることができる。符
号311aは補強リブである。

なお、実施例１においては免震装置として高減衰積層
ゴム200aを用いているが、本発明の範囲をそれに限定す
る趣旨ではなく、本発明においては本発明を実施するう
えで好適なものを用いればよい。

また、前記所定間隔とは、前記積層ゴム200aの水平方
向への応答変位を、前記積層ゴム200aの許容変位以下に
押さえることができる間隔を言う。

また、前記フェイルセーフ装置300aは、直径方向に二
分割してなり、前記上部基礎版Saに取り付ける際には半
割りにして取り付けてなるものである。

次ぎに、以上のように構成した前記免震装置用ペデス
タル100の作用効果について説明する。

前記免震装置用ペデスタル100の側面は、円柱状をな
しているので、フェイルセーフ装置のリング状弾性体
に、前記免震装置用ペデスタル100側面において均一に
当接することができる。したがって、フェイルセーフ装
置を容易に設置することができる。

さらに実施例１においてはフェイルセーフ装置300aと
高減衰積層ゴム200aとを別置きしないので、フェイルセ
ーフ装置300aに加わる力を処理するために下部基礎版Sb
等を補強する必要がない。したがって、かかる補強に要
する費用を削減することができる。その結果、実施例１
によれば、フェイルセーフ装置300aと高減衰積層ゴム20
0aとを別置きする場合に比べかかる施工経費を軽減する
ことができる。

前記フェイルセーフ装置により、設計用地震以上の大
規模な地震が起きた場合や、やや長周期地震動によって
高減衰積層ゴム200aが共振した場合に、高減衰積層ゴム
200aの破壊を防止することができる。

なお、実施例１においては前記免震装置用ペデスタル
100を下部基礎版Sbに固定したが、本発明の範囲をそれ
に限定する趣旨ではなく、本発明においては第２図
（イ）及び第２図（ロ）に示すように上部基礎版Saに固
定することができる。かかる場合においては前記高減衰
積層ゴム200a及びフェイルセーフ装置を前記下部基礎版
Sbに固定する。

また、本実施例においては前記免震装置用ペデスタル
100を下部基礎版Sbに固定しているが、本発明の範囲を
それに限定する趣旨ではなく、本発明においては他の方
法、例えば、前記下部基礎版Sbと一体成形する方法等、
本発明を実施するうえで好適なものを用いることができ
る。かかる場合においては前記免震装置用ペデスタル10
0と前記下部基礎版Sbとの継目において剪断破壊するこ
とを極めて少なくすることができる。

また、前記免震装置用ペデスタル100を中空としても
良く、また、中実としても良い。

また、実施例１においては円柱としたが、本発明の範
囲をそれに限定する趣旨ではなく、本発明における円柱
状には他の形状、例えば、円錐台状、エンタシスをつけ
た形状等、本発明を実施するうえで好適なも形状を包含
する。

また、前記免震装置用ペデスタル100は鉄筋コンクリ
ート構造であるが、本発明の範囲をそれに限定する趣旨
ではなく、本発明においては他の構造、例えば、無筋構
造、鉄筋鉄骨構造等、本発明を実施するうえで好適な構
造を採用することができる。

また、前記フェイルセーフ装置300aは、全ての前記免
震装置用ペデスタル100に設ける必要はなく、フェイル
セーフ装置300aが機能することができる数とすれば良
い。かかる場合においては建屋に捩れが生じないように
分散してセットすれば良い。

（２）実施例２実施例２は請求項２記載の発明についての一実施例で
ある。

実施例２にかかる免震構造について第３図（イ）乃至
同図（ハ）を用いて説明する。

第３図（イ）は柱下部401に高減衰積層ゴム200bを固
定した状態を示す側面図、第３図（ロ）は第３図（イ）
におけるａ−ａ断面図、第３図（ハ）は第３図（イ）に
おけるｂ−ｂ断面図である。

実施例２にかかる免震構造は、第３図（イ）乃至第３
図（ハ）に示すように、複数階を有する建築物の、地上
階の床版Scを貫設した柱400と、地下１階の床版Sdに固
定した高減衰積層ゴム200bと、当該地下１階の床版Sdに
固定したフェイルセーフ装置とを備えたものである。

前記柱400は、前記柱下部401（床版Sbより下の部分）
が円柱状をなすものである。かかる円柱部分の横断面積
は、前記柱400の地上部分の横断面積よりも大きなもの
としている。

また、前記柱400は、前記柱400の底面に前記高減衰積
層ゴム200bを固定してなるものである。

また、前記柱400は、前記フェイルセーフ装置により
前記柱下部401の側面との間に所定間隔を設けて囲繞し
てなるものである。

さらに、実施例２においては前記地下１階の床版Sdの
下面には基礎フーチング500を設けている。

当該基礎フーチング500の直径は、前記フェイルセー
フ装置300bの直径よりも大きなものとしている。

その他の構成については実施例１と同様である。

なお、符号310bは保持具、311bは補強リブ、320bはス
トッパー、600は梁である。

実施例２にかかる免震構造は以上のように構成してな
るものであるので、上記実施例１と同様の作用効果を有
する。

さらに、本実施例においては前記柱下部401の直径を
前記柱400の地上部分の直径よりも大きなものとしてい
るので、かかる建屋の安定性をよくすることができる。

また、前記地下１階の床版Sdの下面には基礎フーチン
グ500を設けており、かつ、当該基礎フーチング500の直
径は、前記フェイルセーフ装置300bの直径よりも大きな
ものとしているので、かかる建屋の安定性を良くするこ
とができる。

［発明の効果］請求項１記載の発明は、上部基礎版と下部基礎版との
間に位置する免震装置用ペデスタルであって、当該免震
装置用ペデスタルは、円柱状をなし、かかる底面を前記
上部基礎版又は前記下部基礎版のいずれか一方に固定
し、当該他の底面は前記免震装置を固定し、さらに、前
記下部基礎版又は前記上部基礎版に固定したフェイルセ
ーフ装置が前記免震用ペデスタル側面との間に所定間隔
を設けて囲繞したものであることを特徴とした免震装置
用ペデスタルであるので、前記フェイルセーフ装置を取
り付けをよることができる。

また、請求項２記載の発明は複数層を有する建築物
の、任意の階の床版に貫設した柱と、当該任意の階の下
階の床版に固定した免震装置と、当該下階の床版に固定
したフェイルセーフ装置とを備えた免震構造であって、
前記柱下部は円柱状をなし、かつ、前記柱底面は前記免
震装置に固定し、さらに、前記フェイルセーフ装置が前
記柱下部の側面との間に所定間隔を設けて囲繞したこと
を特徴とした免震構造であるので、前記柱下部の側面に
フェイルセーフ装置を容易に取り付けることができる。

さらに、上記両発明によればフェイルセーフ装置と免
震装置とを、直接上部基礎版或は下部基礎版又は床版に
別置きしないので、フェイルセーフ装置に加わる力を処
理するために下部基礎版、上部基礎版或は床版等を補強
する必要がない。したがって、かかる補強に要する費用
を削減することができる。その結果、前記両発明はフェ
イルセーフ装置と免震装置とを別置きする場合に比べか
かる施工経費を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）乃至第３図（ハ）は本発明の従来例を示す
ものであり、第１図（イ）は前記免震装置用ペデスタル
を下部基礎版に固定した状態を示す側面図、第１図
（ロ）は前記免震装置用ペデスタルを下部基礎版に固定
した状態を示す下面図、第２図（イ）は前記免震装置用
ペデスタルを上部基礎版に固定した状態を示す側面図、
第２図（ロ）は前記免震装置用ペデスタルを上部基礎版
に固定した状態を示す下面図、第３図（イ）は柱底面に
免震装置を固定した状態を示す側面図、第３図（ロ）は
第３図（イ）におけるａ−ａ断面図、第３図（ハ）は第
３図（イ）におけるｂ−ｂ断面図、第４図（イ）乃至第
５図（ハ）は従来例を示すものであり、第４図（イ）は
横断面角形のペデスタルを下部基礎版に固定した状態を
示す側面図、第４図（ロ）は横断面角形のペデスタルを
下部基礎版に固定した状態を示す平面図、第５図（イ）
は横断面角形の柱に免震装置を固定した状態を示す側面
図、第５図（ロ）は第５図（イ）におけるｃ−ｃ断面の
断面図、第５図（ハ）は第５図（イ）におけるｄ−ｄ断
面の断面図である。 Sa……上部基礎版、Sb……下部基礎版、 Sc,Sd……床版、 100……免震装置用ペデスタル、 200a,200b……高減衰積層ゴム、 300a,300b……フェイルセーフ装置、 310a,310b……保持具、 311a,311b……補強リブ、 320a,320b……ストッパー、 400……柱、401……柱下部 500……基礎フーチング、600……梁、

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】上部基礎版と下部基礎版との間に位置する
免震装置用ペデスタルであって、当該免震装置用ペデス
タルは、円柱状をなし、かかる底面を前記上部基礎版又
は前記下部基礎版のいずれか一方に固定し、当該他の底
面は前記免震装置を固定し、さらに、前記下部基礎版又
は前記上部基礎版に固定したフェイルセーフ装置が前記
免震用ペデスタル側面との間に所定間隔を設けて囲繞し
たものであることを特徴とした免震装置用ペデスタル。
【請求項２】複数層を有する建築物の、任意の階の床版
に貫設した柱と、当該任意の階の下階の床版に固定した
免震装置と、当該下階の床版に固定したフェイルセーフ
装置とを備えた免震構造であって、前記柱の、下部は円
柱状をなし、かつ、底面は前記免震装置に固定し、さら
に、前記フェイルセーフ装置が前記柱の下部側面との間
に所定間隔を設けて囲繞したことを特徴とした免震構
造。