JP3143547U - 振動対策基礎構造の支承装置 - Google Patents

Abstract

【課題】上部構造を支える支承装置に対する横方向の滑りを良好とし、横方向の揺れが上部構造に伝わらないようにする。
【解決手段】支承装置Ａは、上部構造Ｄ下に取付けられ、基礎の上に支えるもので、縦方向に起立して配された外筒３と、その外筒３の中に配された伸縮部４が互いに摺接して縦方向の長さが可変であるガイド部材５と、そのガイド部材５の外周に配された伸縮可能な弾性部材７と、弾性部材７の伸縮力を受ける鍔部６を有する。ガイド部材５の下端部が、基礎１の上に形成した凹部８内に配した多数個の球体９の上に載っている。支承装置Ａが支える上部構造の荷重が多数の球体９に分散し、転がりがスムーズになって上部構造Ｄに横揺れを伝達しない。
【選択図】図１

Description

本考案は、地震時などの振動対策を施した基礎構造において使用する装置であって、地盤の振動を伝えずに、基礎の上に上部構造を支える支承装置に関するものである。

本件出願人は、特開２００６−２００１８４号公報にかかる発明を提案している。
同公報にかかる発明は、地盤の上に構築した基礎の上に、建物躯体などの上部構造を支える免振装置に関するものであり、縦方向に長さが伸縮するガイド部材と、そのガイド部材を伸縮させる弾性部材から成っている。
ガイド部材の下端には、一つの球体を取り付けてあり、縦方向の振動をガイド部材の伸縮によって上部構造物に伝えないようにし、横方向の揺れを、球体の転がりによって上部構造物に伝えないようにしている。

上記した発明では、一つの球体の転がりによって横方向の揺れを上部構造物に伝えないようにしているが、一つの球体で大きな荷重を支えているため、その上の重量が一つの球体に作用して基礎に圧接しており、転がり難く、支承装置に対する横方向への滑りが良好でなかった。
従って、横方向の揺れが上部構造物に伝わるという課題を有していた。
特開２００６−２００１８４号公報

解決しようとする課題は、支承装置に対する横方向の滑りが良好でなく、横方向の揺れが上部構造に伝わるというものである。

本考案にかかる振動対策基礎構造の支承装置は、
上部構造下に取付けられ、基礎の上に上部構造を支え、振動を上部構造に伝えない支承装置であって、
縦方向に起立して配された外筒と、その外筒の中に配された伸縮部とが互いに摺接して縦方向の長さが可変であるガイド部材と、
そのガイド部材の外周に配された伸縮可能な弾性部材と、
弾性部材の伸縮力を受ける鍔部を有し、
前記ガイド部材の下端部が、基礎に形成した凹部内に配した多数個の球体の上に載っているものである。
本考案にかかる他の振動対策基礎構造の支承装置は、
凹部には、球体が転がり出ないように囲む壁状のストッパー部が設けられている。
本考案にかかる他の振動対策基礎構造の支承装置は、
弾性部材としてコイルスプリングを使用した。

本考案は以上のような構成を有するため、次のうちのいずれか一つの効果を得るものである。
＜ａ＞多数個の球体の上にガイド部材を載せるため、上部構造の重量がガイド部材から多数個の球体に分散してかかり、球体の転がりを大きく制限せず、転がり、つまりはガイド部材の滑りが良好となり、横方向の揺れを上部構造に伝えない。
＜ｂ＞凹部に、球体が転がり出ないように囲む壁状のストッパー部を設けることで、地震時の振動によっても凹部からこぼれ落ちることがなくなる。
＜ｃ＞弾性部材としてコイルスプリングを使用することで、大きな荷重を支えるとともに、その弾性の調整も容易となる。

本考案では、基礎の上に形成した凹部内に多数個の球体を配し、その上に支承装置を載せ、多数個の球体の転がりによって支承装置の滑りを良好にするものである。

以下、図に示す実施例に基づき、本考案を詳細に説明する。
＜１＞ 土台と地盤
本考案において、地盤の上に構築され、地震の振動を受ける部分を基礎１と呼び、支承装置Ａによって支えられ、建物躯体などの上部構造Ｄを支える部分を土台２と呼ぶ。
本考案において実施するのは、従来の免振構造でも耐振構造でもなく、地震による振動にも、風圧による揺れにも対処することが可能な、全く新たな振動対策基礎構造として実施するものである。
土台２の上に載せるのは、必ずしも建物躯体などの構造物だけでなく、地震の振動を免れたい精密機器や壊れやすい陶器などの商品、墓石、あるいは貴重な美術品などを直接載せることもある。

＜２＞ 支承装置のガイド部材
基礎１の上に土台２を支えるのは、支承装置Ａである。
支承装置Ａとしては、外筒３の内側に、互いに摺接して全体の長さが可能となる伸縮部４が配されて、ガイド部材５が構成されている。
実施例では、外筒３が土台２の下面にアンカー３１によって固定されており、その中に挿嵌された同じく筒状の伸縮部４が下方に向って伸縮可能となっている。
つまりは、ガイド部材５は上下、縦方向の長さが変わることが可能となっている。
伸縮部４の下端には外周に張り出る鍔部６が設けられており、外筒３の外周に配された弾性部材であるコイルスプリング７が、その鍔部５を下方へ押圧している。

＜３＞球体
基礎１上には、円形桶形の凹部８が埋め込まれており、この中に多数個の球体９が配されている。
円形桶形の凹部８は、球体９が転がり出ないように壁状のストッパー部１０となっている。
前記したガイド部材５の下端、つまりは実施例では鍔部６が、球体９の上に載っており、球体９の上を自在に転がることが出来る。
つまりは、基礎１は、土台２に対して自由に移動可能である。
地震の横揺れは、球体９が転がることによって土台２に伝達せず、縦揺れはガイド部材５の伸縮によって吸収して、土台２に伝えない。
図５において、支承装置Ａは土台２の中心近傍に９個配置され、土台２を支えている。

＜４＞揺れ止め装置
揺れ止め装置Ｂは、基礎１から突出した突出部１１と、土台４から下降した垂下部１２と、突出部１１と垂下部１２との間に介在させた弾性緩衝部材１３と、両者の間に介在させ、両者を引き寄せるよう作用する引き寄せ部材１４から成る。
突出部１１と垂下部１２とは、必ずしもそのためにのみ設ける必要はなく、基礎１や土台２から突出するものがあれば、それを突出部１１か垂下部１２として兼用することも可能である。
実施例では、突出部１１と垂下部１２としてＨ形鋼が使用されており、突出部１１は基礎１から垂直に起立し、垂下部１２は土台２から垂直に下降している。

＜５＞弾性緩衝部材
突出部１１と垂下部１２のうち、いずれか一方、実施例では垂下部１２側に、弾性緩衝部材１３が取付けられている。
実施例では、弾性緩衝部材１３としてコイルスプリングが使用されているが、その他ゴム製やウレタン製の緩衝部材なども広く使用できる。
弾性緩衝部材１３の先端は、他方の突出部１１の側面に接触するか、或いは、側面直前まで至っているが、突出部１１には当接していないか程度の間隔が空いている。

＜６＞引き寄せ部材
前記した突出部１１と垂下部１２との間には、同じく弾性を有する引き寄せ部材１４が介在されて、両者を引き寄せている。
引き寄せ部材１４は、突出部１１と垂下部１２との間に、斜めに傾斜するよう取付けられている。
支承装置Ａの滑りが良好になったのに伴い、引き寄せ部材１４の引き寄せ力が直に上部構造に作用しないよう斜めにして、水平に取付けるよりも引き寄せ力を多少低減している。
また、支承装置Ａの滑りが良好になった分、引き寄せ部材１４の弾性を大きくして、容易に上部構造Ｄが風などによって揺れないようにするのも有効である。
実施例では、引き寄せ部材１４としてコイルスプリングが使用されている。
引き寄せ部材１４としてのコイルスプリングは、その弾性が、弾性緩衝部材１３として使用したコイルスプリングよりも弾性力が小さい。
引き寄せ部材１４としても、ゴムやウレタンなどの材質が使用できる。

＜７＞配置
図５に示すように、以上のような揺れ止め装置Ｂが、土台２の四隅に、それぞれ二台づつ配置されている。
四隅に配置された二台の揺れ止め装置Ｂ・Ｂは、一方の対となった揺れ止め装置Ｂの突出部１１と垂下部１２の向き合う方向と、他方の対となった揺れ止め装置Ｂの突出部１１と垂下部１２の向き合う方向が、直交している。
また、図５に示すように、上部構造Ｄである建物躯体の左右端部に揺れ止め装置Ｂ・Ｂが配置され、そのいずれでも突出部１１と垂下部１２を引き寄せ部材１４によって互いの方へ引き寄せているため、両者が釣り合って、上部構造物Ｄを一方側へ引き寄せることがない。

＜８＞位置復帰装置
図５において、土台２の四隅には、位置復帰装置Ｃが配置されている。
位置復帰装置Ｃは、弾性復帰部材であるコイルスプリング１６の両端が取付け金具１７・１７に取付けられ、その取付け金具１７・１７が、基礎１と土台２にボルトやアンカーによって固定されて、位置復帰装置Ｃが基礎１と土台２の間に介在している。
弾性復帰部材としては、コイルスプリングの他、減衰ゴムなどの弾性材料も使用可能である。

＜９＞風圧による動作
上記したように、基礎１と土台２は、複数の揺れ止め装置Ｂが少なくとも２方向を向くように交差し、尚かつ、対となった揺れ止め装置Ｂが、二箇所に離隔して同方向へ引き寄せているため、一方向へ引き寄せられるのではなく、突出部１１と垂下部１２との間の間隔を適宜間隔に保ちながら、引き寄せ部材１４の引張り力によって土台２側が容易に動かないよう維持している。
すなわち、風圧が土台２上の上部構造Ｄである建物躯体を押しても、引き寄せ部材１４の弾性によって動きが妨げられ、風圧によって土台２が動くことはない。

＜１０＞地震時の作動
地震による強い揺れが作用して、そのエネルギーが揺れ止め装置Ｂの引き寄せ部材１４の弾性を上回り、基礎１側が振動する。
土台２は、支承装置Ａによって支えられており、基礎１が横方向に動いても、支承装置Ａのガイド部材５の下端が凹部７内の球体９の上を転がり、横方向の揺れを伝えない。
また縦の揺れは、コイルスプリング１２によって吸収して、土台２に振動を伝えない。
地震の振動によって基礎１が揺れると、突出部３側面が垂下部４の弾性緩衝部材５に当接し、その弾性によって地震のエネルギーを吸収し、地震の揺れを緩やかに吸収する。

＜１１＞位置復帰装置の作動
基礎１が揺れたとき、支承装置Ａのベアリング１０によって土台２は地盤１に対して相対的に移動するが、揺れが収まったとき、位置復帰装置Ｃのコイルスプリング１６が土台２を基礎１上の元の位置に引き戻すことになる。
位置復帰装置Ｃの上下端は、取付け金具１７・１７によって地盤１や土台２と連結しているため、地震によって土台２に対する地盤１の位置がズレて、コイルスプリング１６が伸びても、コイルスプリング１６の緩やかな弾性によって元の位置へ引き戻すことになる。
また、風圧によって建物躯体が土台２とともに浮き上ろうとするのを位置復帰装置Ｃの弾性によって引き戻して妨げる。

＜１２＞地震の収束
地震が収まると、前記したように位置復帰装置Ｃによって、基礎１に対して土台２が元の位置に引き戻される。

以上の実施例では、揺れ止め装置Ｂを二個づつ四隅に配し、そのふたつの揺れ止め装置Ｂ・Ｂの突出部１１と垂下部１２の向き合う方向を直交させたが、突出部１１と垂下部１２のうち、いずれか一方を基礎１若しくは土台２の中心近傍に一つ配し、他方をその周囲に四つ配するようにしてもよい。
一つの突出部１１か垂下部１２のいずれかと、四つの他方との間に、それぞれ弾性緩衝部材１３と引き寄せ部材１４を介在させ、四方からの風圧や地震の揺れに対して対応出来ることになる。

支承装置の正面図 凹部の中の球体に載った支承装置の断面図 揺れ止め装置の側面図 位置復帰装置の側面図 基礎構造の側面図 土台に対する各装置の配置図

符号の説明

Ａ：支承装置
Ｂ：揺れ止め装置
Ｃ：位置復帰装置
Ｄ：上部構造
１：基礎
２：土台
３：外筒
４：伸縮部
５：ガイド部材
６：鍔部
７：コイルスプリング
８：凹部
９：ストッパー部
１１：突出部
１２：垂下部
１３：弾性緩衝部材
１４：引き寄せ部材
１５：張り出し部
１６：コイルスプリング
１７：取付け金具

Claims (3)

1. 上部構造下に取付けられ、基礎の上に上部構造を支え、振動を上部構造に伝えない支承装置であって、
   縦方向に起立して配された外筒と、その外筒の中に配された伸縮部とが互いに摺接して縦方向の長さが可変であるガイド部材と、
   そのガイド部材の外周に配された伸縮可能な弾性部材と、
   弾性部材の伸縮力を受ける鍔部を有し、
   前記ガイド部材の下端部が、基礎に形成した凹部内に配した多数個の球体の上に載っている振動対策基礎構造の支承装置。
2. 凹部には、球体が転がり出ないように囲む壁状のストッパー部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の振動対策基礎構造の支承装置。
3. 弾性部材としてコイルスプリングを使用したことを特徴とする請求項１又は２記載の振動対策基礎構造の支承装置。

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