JP3144294B2

JP3144294B2 - 免震装置

Info

Publication number: JP3144294B2
Application number: JP06443396A
Authority: JP
Inventors: 進悟浦; 靖彦辻; 美絵子遠藤
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1996-03-21
Filing date: 1996-03-21
Publication date: 2001-03-12
Anticipated expiration: 2016-03-21
Also published as: JPH09256670A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、免震される構造物
と基礎との間に設置される免震装置に関し、特にゴム板
と鋼板とを交互に積層してなる積層ゴムを有する免震装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、構造物の地震による揺れを抑える
ための免震装置として、ゴム板と鋼板とをサンドイッチ
状に交互に積層してなる積層ゴムアイソレータを備えた
ものがある。この積層ゴムアイソレータは、基礎と免震
される構造物との間に介在されて構造物の荷重を鉛直支
持するとともに、地震時において構造物と基礎とが水平
方向に相対移動したときには、水平方向に剪断変形する
ことによって地震入力エネルギを弾性歪みエネルギとし
て吸収し、構造物に伝達される振動を低減させて免震効
果を奏するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記積
層ゴムアイソレータは、水平方向の剪断力、及び鉛直方
向下向きに作用する圧縮力に対する耐力は十分に有して
いるが、鉛直方向上向きに引き抜くように作用する引張
力に対しては十分な抵抗力を有していないため、このよ
うな引張力が作用した場合には免震効果が低減する惧れ
があった。

【０００４】従って、例えば地震時に構造物に転倒モー
メントが作用したような場合には、積層ゴムアイソレー
タに引張力が生じるため、このような箇所には積層ゴム
アイソレータを設置することが困難であるという問題が
あった。特に、塔状の構造物や鉄骨造などの重量の小さ
い構造物では転倒モーメントが生じやすいため、積層ゴ
ムアイソレータを設置するためには構造物のプロポーシ
ョン（形状）等に設計上の制約が伴うこととなり、その
結果、積層ゴムアイソレータの適用範囲が狭められてい
た。

【０００５】そこで、本発明は、従来の積層ゴムが有す
る免震効果を低減させることなく、地震時に構造物に作
用する転倒モーメント等によって積層ゴムにこれを引き
抜くような引張力が生じるのを防止し、その適用範囲を
広くすることのできる免震装置を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本願発明の免震装置は、構造物と基礎との間に設
けられ、ゴム板と鋼板とを交互に積層してなる積層ゴム
を有する免震装置であって、前記構造物から前記基礎へ
向けて突設される係合部材と、この係合部材に係合する
ように前記基礎に設けられ、該係合部材を水平に且つ縦
横に案内するとともに鉛直方向上向きに移動するのを拘
束する案内手段とを備え、前記案内手段が、前記基礎に
固定された軸部と、この軸部によって水平に回動される
とともに前記係合部材がスライド移動自在に係合される
腕部と、この腕部の回動端部の回動方向に沿って前記基
礎上に延設され且つ該回動端部が移動自在に係合される
レール部とから構成されたものである（請求項１）。

【０００７】このような免震装置によれば、積層ゴムに
より水平方向に作用する振動をその剪断変形により吸収
するとともに、案内手段で構造物から突設された係合部
材を水平に且つ縦横に案内することによって、転倒モー
メント等により構造物下部が鉛直方向へ移動するのを抑
止することができる。

【０００８】すなわち、例えば地震時に構造物に作用す
る転倒モーメント等により、構造物の下部が鉛直方向上
向きに移動しようとした際には、基礎から得た反力を案
内手段を介して係合部材に伝達して、係合部材が鉛直方
向上向きに移動するのを拘束することによって、構造物
が鉛直方向上向きに移動するのを抑止することができ
る。

【０００９】また、構造物が地震時に水平方向に移動し
た際には、係合部材は案内手段によって水平に且つ縦横
に案内されるため、積層ゴムの水平方向への剪断変形を
妨げることがなく、積層ゴムの免震効果を損なうことが
ない。この結果、地震の際に構造物に生じる転倒モーメ
ント等に抵抗して積層ゴムに引張力が作用するのを防止
できることとも相俟って、積層ゴムの免震効果を十分に
発揮させることができる。

【００１０】

【００１１】また、軸部を中心に水平に腕部を回動させ
るとともに、係合部材を腕部に対してスライド移動させ
ることにより、係合部材を水平面上の直交するニ方向に
移動させて縦横に案内することができる。そして、係合
部材が鉛直方向上向きに移動しようとしたときには、基
礎に固定された軸部及びレール部を介して基礎から反力
を得て、この反力を腕部及び係合部材を経て構造物に伝
達することにより、係合部材の鉛直方向への移動を拘束
し、その結果、構造物下部が鉛直方向へ移動するのを抑
止することができる。

【００１２】さらに、上記免震装置では、前記腕部の回
動端部には、これの回動方向に回転自在に設けられると
ともに前記レール部と転がり接触するローラ部が備えら
れていることが好ましい（請求項２）。

【００１３】このような免震装置によれば、腕部の回動
を円滑なものとするとともに、腕部とレール部間での反
力の伝達を確実なものとすることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の免震装置の実施の
形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１
は本実施形態に係る免震装置１０を構造物１とその基礎
２との間に設置した一例を示す側面図である。

【００１５】この構造物１は、塔状の構造物や鉄骨造な
どの比較的重量の小さい構造物であって地盤上に構築さ
れた基礎２の上部に構築されたものであり、この構造物
１と基礎２との間には免震装置１０が設置されている。
そして、免震装置１０は、構造物１と基礎２との間に介
在される多数の積層ゴムアイソレータ１１と、この積層
ゴムアイソレータ１１と併設されるムーブメント１２と
を備えている。

【００１６】積層ゴムアイソレータ１１は、ゴム板と鋼
板をサンドイッチ状に交互に積層してなる積層ゴム１１
ａを、構造物１下面及び基礎２上面のそれぞれに対面さ
れて配設された一対のプレート１１ｂ，１１ｃの間に固
設して構成されるものである。この積層ゴムアイソレー
タ１１は、地震が発生した場合には一対のプレート１１
ｂ，１１ｃが水平方向に相対移動することにより積層ゴ
ム１１ａを剪断変形させることによって、地震入力エネ
ルギを弾性歪みエネルギとして吸収し、構造物に伝達さ
れる振動を低減させて免震効果を奏する。

【００１７】一方、上記ムーブメント１２は、図２及び
図３に示すように、構造物１下面に設けられた係合部材
であるピン１３を水平に且つ縦横に案内しつつ鉛直方向
上向きに移動するのを拘束する案内手段であり、本実施
形態では、基礎２に固定された軸部１４及びレール部１
６と、軸部１４を中心に水平方向に回動される腕部１５
とから構成されている。

【００１８】軸部１４は、図３（ｂ）に詳細に示すよう
に、基礎２の上面にアンカーボルト１４１で固設された
ベースプレート１４２と、このベースプレート１４２の
上部に立設されたシャフト１４３、このシャフト１４３
上部に挿通され、腕部１５の軸側端部金物１５１をベー
スプレート１４２とにより上下から挟持するための環状
の押さえワッシャ１４４と、シャフト１４３の上端部に
刻設されたネジ部１４３ａに螺合され、押さえワッシャ
１４４を上方から締め付けて固定する締付ボルト１４５
とから構成されている。

【００１９】シャフト１４３は、これの外周に腕部１５
の軸側端部金物１５１に設けられた挿通孔１５１ａが挿
通されて、腕部１５の回動の中心となるものである。一
方、ベースプレート１４２上面と押さえワッシャ１４４
下面及び軸側端部金物１５１の上下面には溝１４２ａ、
１４４ａ、１５１ｂが設けられており、これらの間には
ベアリング１４６が介在され、これにより腕部１５の回
動を円滑なものとしている。

【００２０】また、前記腕部１５は、一対の断面略Ｃ形
状のＣチャンネル材１５２，１５２をこれらの各ウェブ
を対向させて所定間隔ｄをもって平行に配設してなる中
間ＣＴ部１５８と、この中間ＣＴ部１５８の軸部１４側
端部に溶接等によって固設される軸側端部金物１５１
と、他方の回動端部側に固設されたローラ部１５３とか
ら構成されるものである。

【００２１】前記中間ＣＴ部１５８には、本実施形態で
は、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、構造物１下部
から下方の基礎２に向けて突設されたピン１３が、その
下端部に設けられたスライド躯体１３２の車輪１３１を
介して、スライド移動自在に係合されている。

【００２２】スライド躯体１３２は、前記一対のＣチャ
ンネル材１５２間の間隔ｄ内に配設される躯体であり、
中間ＣＴ部１５８の長手方向に沿ってスライド移動する
ものである。詳しくは、このスライド躯体１３２の内部
には、これを貫通するようにピン１３が回転自在に取付
けられ、このスライド躯体１３２の上方においてピン１
３を締付ボルト１３４で締め付けられているとともに、
下方において抑え金物１３３でピン１３の下端部を抑え
ることによって、ピン１３がスライド躯体１３２に対し
て回転自在（図中矢印ｒ）に保持されている。なお、こ
れら締付ボルト１３４及び抑え金物１３３のスライド躯
体１３２との接触面にはベアリング１３７が設けられ、
ピン１３の回転を円滑なものとしている。

【００２３】また、このスライド躯体１３２の下部には
一対の軸受部１３６が、スライド躯体１３２の移動方向
前後に張出しており、これらの各軸受部１３６には車輪
１３１を回転自在に軸支する車軸１３５がそれぞれ挿通
されている。

【００２４】そして、車輪１３１は、その上部がＣチャ
ンネル材１５２の下部フランジ下面１５２ａに転がり接
触され、スライド躯体１３２の中間ＣＴ部に対するスラ
イド移動を円滑なものとするとともに、これを介して、
ピン１３が鉛直方向上向きに移動しようとする力に対向
するための反力を車輪１３１を介してＣチャンネル材１
５２からピン１３へと伝達する。

【００２５】一方、前記ローラ部１５３は、図３（ｂ）
に詳細に示すように、腕部１５の、回動端側に溶接等で
固設されたレール側端部金物１５４と、これの先端に突
設された回転軸１５４ａにベアリング１５５を介して、
回転自在に取付けられたローラ１５６とから構成される
ものである。なお、回転軸１５４ａの先端部にはネジ部
が刻設されており、このネジ部には締付ボルト１５７が
螺合されている。

【００２６】また、前記レール部１６は、同図及び図２
にも示すように、腕部１５の回動端部の回動方向に沿っ
て基礎２に延設されるものものであり、断面逆Ｌ字形の
アングル材を弧状に湾曲させてなるフランジ部１６１
と、このフランジ部１６１と一体的に形成され、基礎２
にアンカーボルト１６２によって固定された弧状のベー
スプレート１６３とから構成されるものである。

【００２７】そして、前記腕部１５の回動端部に設けら
れたローラ部１５３は、レール部１６に対して移動自在
に係合される。すなわち、ローラ部１５３のローラ１５
６は、レール部１６のフランジ部１６１の内側下面１６
１ａに転がり接触されているとともに、腕部１５の回動
により描かれる弧の接線方向に回転し腕部１５を円滑に
回動させる。

【００２８】そして、このような構成のムーブメント１
２では、図２及び図３（ａ）に示すように、軸部１４を
中心に腕部１５を水平に回動させることにより（図中矢
印Ｒ）、ピン１３を図中矢印Ｙ方向に移動させるととも
に、スライド躯体１３２を中間ＣＴ部１５８の長手方向
に沿ってスライド躯体１３２をスライド移動させること
により、ピン１３を矢印Ｘ方向に移動させることができ
る。

【００２９】このようにピン１３を水平面上の直交する
ニ方向に移動させるとともに、ピン１３を回転（図中矢
印ｒ）させることにより、ピン１３を円滑に縦横に案内
することができる。このとき、本実施形態では、各係合
部に設けられたローラ１５６及び車輪１３１の転がり接
触によって腕部１５の回動及びピン１３の腕部１５に対
するスライド移動を円滑なものとすることができる。

【００３０】また、地震時において、ピン１３が鉛直方
向上向きに移動しようとしたときには、基礎２に固定さ
れた軸部１４及びレール部１６を介して基礎２から反力
を得て、この反力を腕部１５及びピン１３を経て構造物
１に伝達することにより、ピン１３が鉛直方向上向きに
移動するのを拘束することができ、構造物１の鉛直方向
への移動を抑止することができる。

【００３１】このような免震装置１０によれば、積層ゴ
ム１１により、構造物１に対して水平方向に作用する振
動をその剪断変形により吸収し、併せてムーブメント１
２によって構造物１が鉛直方向へ移動するのを抑止する
ことができる。すなわち、構造物１が地震によって鉛直
方向に移動しようとした際には、ピン１３を水平に且つ
縦横に案内して鉛直方向への移動のみを拘束し、基礎２
からムーブメント１２に係合されたピン１３を介して反
力を得ることにより構造物１が鉛直方向上向きに移動す
るのを抑止する。その一方で、構造物１が地震によって
水平方向に移動した際には、ピン１がムーブメント１２
によって水平に且つ縦横に案内されるため、積層ゴムの
水平方向への剪断変形を妨げることがない。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本願発明の免震装
置によれば、積層ゴムにより水平方向に作用する振動を
吸収して免震するとともに、案内部材によって、構造物
から突設された係合部材を水平に且つ縦横に案内すると
ともに、基礎から反力を得ることによって係合部材が垂
直方向上向きに移動するのを拘束し、構造物が鉛直方向
へ移動するのを抑止する。

【００３３】このとき、構造物の水平方向への移動を干
渉することがないため積層ゴムの水平方向への変形を妨
げることがなく、また、構造物の鉛直方向への移動に抵
抗することによって積層ゴムに引張力が作用するのを防
止することができるため、積層ゴムの免震効果を有効に
発揮させることができる。

【００３４】また、上記免震装置において、前記案内手
段を、軸部によって回動される腕部と、この腕部の回動
端部が移動自在に係合されるレール部とから構成し、構
造物から突設された係合部材を前記腕部に対してスライ
ド移動自在に係合すれば、軸部を中心に腕部を回動させ
るとともに係合部材を腕部に対してスライド移動させる
ことによって、係合部材を縦横に案内することができ
る。

【００３５】これにより、構造物に転倒モーメントが生
じて係合部材が鉛直方向上向きに移動しようとしたとき
には、構造物の水平方向の移動と干渉することなく基礎
側から得た反力を構造物に伝達することができる。この
結果、積層ゴムの免震効果を損なうことなく、構造物の
鉛直方向への移動を抑止して構造物に作用する転倒モー
メントにより有効に抵抗することができる。

【００３６】さらに、前記腕部の回動端部に、これの回
動方向に回転自在にローラ部を設ければ、腕部の回動を
より円滑なものとすることができるとともに、基礎から
構造物への反力の伝達をより確実なものとすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の免震装置を構造物に設置した実施形態
を示す側面図である。

【図２】本発明の免震装置の実施形態における案内手段
を示す斜視図である。

【図３】本発明の免震装置の実施形態における案内手段
を示す説明図であり、（ａ）はその上面図であり、
（ａ）におけるＡ−Ａの（ｂ）は断面図である。

【図４】本発明の免震装置の実施形態における係合部材
を示す説明図であり、（ａ）はその斜視図であり、
（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

【符号の説明】

１構造物２基礎１０免震装置１１積層ゴムアイソレータ１２ムーブメント（案内手段）１３ピン（係合部材）１４軸部１５腕部１６レール部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭58−124843（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04H 9/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】構造物と基礎との間に設けられ、ゴム板
と鋼板とを交互に積層してなる積層ゴムを有する免震装
置であって、前記構造物から前記基礎へ向けて突設される係合部材
と、この係合部材に係合するように前記基礎に設けら
れ、該係合部材を水平に且つ縦横に案内するとともに鉛
直方向上向きに移動するのを拘束する案内手段とを備
え、前記案内手段が、前記基礎に固定された軸部と、この軸
部によって水平に回動されるとともに前記係合部材がス
ライド移動自在に係合される腕部と、この腕部の回動端
部の回動方向に沿って前記基礎上に延設され且つ該回動
端部が移動自在に係合されるレール部とから構成される
ことを特徴とする免震装置。
【請求項２】前記腕部の回動端部には、これの回動方
向に回転自在に設けられ前記レール部と転がり接触する
ローラ部が備えられていることを特徴とする請求項１に
記載の免震装置。