JP3151056U - Seismic isolation device with damping device and seismic isolation structure with damping device - Google Patents
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Abstract
【課題】簡略構造で、安定した支持機能、制振機能を有する免震装置を提供する。【解決手段】免震装置1は、振動入力側に配置される上面を円錐状面12aの外周部に円形孔による円形ガード部を設けた下皿体11と、免震対象物側に配置される下面を前記下皿体11の円錐状面と異なる角度の円錐状面22aとし、その外周部に円形孔による円形ガード部を設けた上皿体21と、両円錐状面12a、22aの中央間に配置した振動により転がる剛体球27と、を有する免震用剛体球支承10と、振動入力側に配置される上面を円錐状面12aとした下皿体11と、制振対象物側に配置される下面を円錐状面22aとした上皿体22と、両円錐状面12a、22aの中央間に配置されて前記剛体球27よりも大径で振動により転がり摩擦抵抗を生じる弾性体球29と、を有する制振用弾性体球支承との組み合わせにより構成した。【選択図】図1To provide a seismic isolation device having a simple structure and having a stable support function and a vibration control function. A seismic isolation device (1) is disposed on the side of a seismic isolation object, and a lower plate body (11) in which a circular guard is formed by a circular hole on an outer peripheral portion of a conical surface (12a) on an upper surface disposed on a vibration input side. The lower plate is formed as a conical surface 22a having an angle different from that of the conical surface of the lower plate body 11, and an upper plate body 21 provided with a circular guard portion by a circular hole on the outer peripheral portion thereof, and the center of both conical surfaces 12a and 22a. A seismic isolation hard sphere bearing 10 having a rigid sphere 27 that rolls due to vibration disposed therebetween, a lower dish 11 having a conical surface 12a on an upper surface disposed on a vibration input side, and a vibration control object side An upper plate 22 having a conical surface 22a as a lower surface to be disposed, and an elastic sphere disposed between the centers of both conical surfaces 12a and 22a and having a diameter larger than that of the rigid sphere 27 and causing rolling frictional resistance by vibration. 29 and a vibration-suppressing elastic ball bearing having It was. [Selection] Figure 1
Description
本考案は、簡略構造でありながら安定して優れた減衰機能を発揮できる制振装置を備えているとともに、簡略構造でありながら構造物の安定した支持機能、自動原点復帰機能、安定した免震機能を発揮できる免震装置、及びこれらの各装置を具備した免震構造物に関するものである。 The present invention is equipped with a vibration control device that can exhibit a stable and excellent damping function with a simple structure, and also has a stable structure support function, automatic home position return function, and stable seismic isolation function with a simple structure. The present invention relates to a seismic isolation device capable of exhibiting its functions and a seismic isolation structure equipped with each of these devices.
従来、地震発生の際に家屋等の振動を抑制するために種々の免震、制振装置が提案され実用化されている。
そして、殆どの免震装置はコイルバネによる復元機構を採用し、地震終了後原点復帰力を得るようにしている。この場合、コイルバネの弾性力変化により、固有振動数が変化し、免震性能に悪影響が生じる。
また、制振装置として、流体であるオイルの粘性を利用したオイルダンパーが使用されることも多いが、この場合にはオイルの劣化やオイル漏れの問題がある。また、滑り摩擦ダンパーは、支承が上下水平運動する場合機構が非常に複雑になり、摩擦係数、減衰力を安定させることは困難となる。
Conventionally, various seismic isolation and vibration control devices have been proposed and put into practical use in order to suppress vibrations of houses and the like when an earthquake occurs.
Most of the seismic isolation devices employ a restoring mechanism using a coil spring so as to obtain an origin return force after the end of the earthquake. In this case, the natural frequency changes due to a change in the elastic force of the coil spring, and the seismic isolation performance is adversely affected.
In addition, an oil damper using the viscosity of oil as a fluid is often used as a vibration damping device, but in this case, there is a problem of oil deterioration or oil leakage. In addition, the sliding friction damper has a very complicated mechanism when the support moves horizontally up and down, and it is difficult to stabilize the friction coefficient and damping force.
特許文献1には、減衰機能を備え、かつ、ころがり免震支承として機能するゴム球体からなる一対の回転体と、互いに相対的に移動可能で、前記回転体を圧縮変形した状態で挟持する一対の移動部材と、一対の前記移動部材の間に配置され、該移動部材が相対的に移動した後、該移動部材を相対移動前の位置に戻そうとする復元力を有する積層ゴムを用いた復元機構と、を備え、一対の移動部材の少なくとも一方と復元機構との間に所定の間隔を設けた構成の免震装置が提案されている。
In
この特許文献1の免震装置の場合、一対の移動部材の間にころがり免震支承として機能するゴム球体からなる一対の回転体を配置した構成であるため、やはり回転体の弾性力変化により減衰機能に悪影響が生じる。
In the case of the seismic isolation device of this
本考案が解決しようとする問題点は、簡略構造でありながら構造物の安定した支持機能、自動原点復帰機能、安定した免震機能と制振機能を発揮できるような装置が従来存在しない点である。 The problem to be solved by the present invention is that there is no device that can provide a stable support function, automatic home position return function, stable seismic isolation function and vibration control function with a simple structure. is there.
本考案に係る制振装置を備えた免震装置は、振動入力側に配置される下皿体と、免震対象物側に配置される上皿体と、当該下皿体、上皿体間に配置した振動により転がる剛体球と、を有する免震用剛体球支承と、振動入力側に配置される下皿体と、制振対象物側に配置される上皿体と、当該下皿体、上皿体間に配置されて前記免震用剛体球よりも大径で振動により転がり摩擦抵抗を生じる弾性体球と、を有する制振用弾性体球支承と、の組み合わせ構成としたことを最も主要な特徴とする。 The seismic isolation device provided with the vibration damping device according to the present invention includes a lower plate body arranged on the vibration input side, an upper plate body arranged on the seismic isolation object side, and between the lower plate body and the upper plate body. A seismic isolation hard ball bearing having a hard sphere that rolls due to vibration, a lower pan body disposed on a vibration input side, an upper pan body disposed on a vibration control object side, and the lower pan body An elastic body ball bearing for vibration control having an elastic body ball that is arranged between the upper plate bodies and has a diameter larger than that of the seismic isolation hard ball and generates rolling frictional resistance by vibration. The most important feature.
請求項1記載の考案によれば、簡略構造でありながら振動入力時に剛体球支承の剛体球による構造物の安定した支持機能、弾性体球支承の弾性体球による安定した制振機能を発揮させることができる制振装置を備えた免震装置を実現し提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, although it is a simple structure, a stable support function of the structure by the hard sphere of the rigid sphere support and a stable vibration control function by the elastic sphere of the elastic sphere support are exhibited at the time of vibration input. It is possible to realize and provide a seismic isolation device equipped with a vibration damping device capable of performing the above.
請求項2記載の考案によれば、簡略構造でありながら振動入力時に剛体球支承の剛体球による構造物の安定した支持機能、円錐状面の傾斜による自動原点復帰機能、円形ガード部による剛体球の飛び出し防止機能、弾性体球支承の弾性体球による安定した制振機能を発揮させることができる制振装置を備えた免震装置を実現し提供することができる。 According to the second aspect of the present invention, the structure is stably supported by the rigid sphere supported by the rigid sphere at the time of vibration input, the function of automatically returning to the origin by the inclination of the conical surface, and the rigid sphere by the circular guard portion. It is possible to realize and provide a seismic isolation device equipped with a vibration damping device capable of exhibiting a pop-out prevention function and a stable vibration damping function by the elastic ball of the elastic ball support.
請求項3記載の考案によれば、簡略構造でありながら振動入力時に剛体球支承の剛体球による構造物の安定した支持機能及び下皿体、上皿体の角度を異ならせた円錐状面の傾斜による自動原点復帰機能、円形ガード部による剛体球の飛び出し防止機能、下皿体、上皿体のいずれか一方を平坦面、他方を円錐状面とし、間に弾性体球を配置した弾性体球支承による安定した制振機能を発揮させることができる制振装置を備えた免震装置を実現し提供することができる。 According to the third aspect of the present invention, the cone-shaped surface having a simple structure and a stable support function of the structure by the rigid sphere of the rigid sphere support at the time of vibration input and the angles of the lower dish and the upper dish are different. Automatic origin return function by tilting, hard ball pop-out prevention function by circular guard, elastic body with elastic ball placed between one of the lower plate and upper plate as a flat surface and the other as a conical surface It is possible to realize and provide a seismic isolation device including a vibration damping device that can exhibit a stable vibration damping function by ball bearings.
請求項4記載の考案によれば、簡略構造でありながら振動入力時に剛体球支承の剛体球による構造物の安定した支持機能及び下皿体、上皿体の角度を異ならせた円錐状面の傾斜による自動原点復帰機能、円形ガード部による剛体球の飛び出し防止機能、下皿体、上皿体のいずれか一方を平坦面、他方を剛体球支承の両円錐状面の角度の和の角度を有する円錐状面とし、間に弾性体球を配置した弾性体球支承による安定した制振機能を発揮させることができる制振装置を備えた免震装置を実現し提供することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, although the structure is simple, a stable support function of the structure by the rigid spheres of the rigid sphere support at the time of vibration input and the conical surface with different angles of the lower and upper dish bodies are provided. Automatic home position return function by tilting, prevention function of the rigid sphere by the circular guard, one of the lower and upper plate bodies is the flat surface, and the other is the sum of the angles of the two conical surfaces of the rigid sphere support. It is possible to realize and provide a seismic isolation device including a vibration damping device that has a conical surface and can exhibit a stable vibration damping function by an elastic ball bearing in which an elastic ball is disposed.
請求項5記載の考案によれば、請求項1記載の制振装置を備えた免震装置を構成する複数の剛体球支承と、複数の弾性体球支承とを構造物基礎、構造物本体間に分離配置した構成の基に、構造物本体を安定して支持でき、かつ、コイルバネ、ダンパー等を設けることなく、しかも、弾性体球自体のクリープを食い止めつつ安定した摩擦抵抗力により地震等による振動を吸収することができ、優れた制振機能を発揮する制振装置を備えた免震装置を実現し提供することができる。
According to the invention described in claim 5, a plurality of rigid ball bearings and a plurality of elastic ball bearings constituting the seismic isolation device including the vibration damping device according to
請求項6記載の考案によれば、請求項2記載の制振装置を備えた免震装置を構成する複数の剛体球支承と、複数の弾性体球支承とを構造物基礎、構造物本体間に分離配置した構成の基に、構造物本体を安定し地震等による振動終了後の構造物本体の自動原点復帰を確実に行うことができ、また、コイルバネ、ダンパー等を設けることなく弾性体球自体のクリープを食い止めつつ安定した摩擦抵抗力により地震等による振動を吸収することができ、優れた制振機能を発揮する制振装置付き免震構造物を実現し提供することができる。
According to the invention described in claim 6, a plurality of rigid ball bearings and a plurality of elastic ball bearings constituting the seismic isolation device including the vibration damping device according to
請求項7記載の考案によれば、請求項3記載の制振装置を備えた免震装置を構成する複数の剛体球支承と、複数の弾性体球支承とを構造物基礎、構造物本体間に分離配置した構成の基に、請求項6記載の考案の場合と同様、構造物本体を安定し地震等による振動終了後の構造物本体の自動原点復帰を確実に行うことができ、また、コイルバネ、ダンパー等を設けることなく弾性体球自体のクリープを食い止めつつ安定した摩擦抵抗力により地震等による振動を吸収することができ、優れた制振機能を発揮する制振装置付き免震構造物を実現し提供することができる。 According to the invention described in claim 7, a plurality of rigid ball bearings and a plurality of elastic ball bearings constituting the seismic isolation device including the vibration damping device according to claim 3 are connected between the structure foundation and the structure main body. As in the case of the device according to claim 6, the structure body can be stabilized and the automatic origin return of the structure body after the end of vibration due to an earthquake or the like can be surely performed. Seismic isolation structure with a damping device that can absorb vibrations due to earthquakes and the like with a stable frictional resistance while preventing creep of the elastic sphere itself without providing a coil spring, damper, etc. Can be realized and provided.
請求項8記載の考案によれば、請求項4記載の制振装置付き免震構造物を構成する複数の剛体球支承と、複数の弾性体球支承とを構造物基礎、構造物本体間に分離配置した構成の基に、請求項6記載の考案の場合と同様、構造物本体を安定し地震等による振動終了後の構造物本体の自動原点復帰を確実に行うことができ、また、コイルバネ、ダンパー等を設けることなく弾性体球自体のクリープを食い止めつつ安定した摩擦抵抗力により地震等による振動を吸収することができ、優れた制振機能を発揮する制振装置付き免震構造物を実現し提供することができる。 According to the invention described in claim 8, a plurality of rigid ball bearings and a plurality of elastic ball bearings constituting the seismic isolation structure with a vibration damping device according to claim 4 are arranged between the structure foundation and the structure body. As in the case of the device of the sixth aspect, the structure body can be stabilized and the automatic return to the origin of the structure body after the end of the vibration due to an earthquake or the like can be reliably performed based on the separated arrangement. A seismic isolation structure with a damping device that can absorb vibrations due to earthquakes and the like with a stable frictional resistance while preventing creep of the elastic sphere itself without providing a damper, etc., and exhibiting an excellent damping function Can be realized and provided.
本考案は、簡略構造でありながら構造物の安定した支持機能、自動原点復帰機能、安定した制振機能を発揮できる制振装置を備えた免震装置を実現し提供するという目的を有するものである。 The present invention has an object of realizing and providing a seismic isolation device having a vibration damping device that can exhibit a stable support function of a structure, an automatic home position return function, and a stable vibration damping function while having a simple structure. is there.
本考案に係る制振装置を備えた免震装置は、振動入力側に配置される上面を円錐状面とし、この円錐状面の外周部に円形ガード部を設けた下皿体と、免震対象物側に配置される下面を前記下皿体の円錐状面と異なる角度の円錐状面とし、この円錐状面の外周部に円形ガード部を設けた上皿体と、当該両円錐状面の中央間に配置した振動により転がる剛体球と、を有する免震用剛体球支承と、振動入力側に配置される上面を円錐状面とした下皿体と、制振対象物側に配置される下面を円錐状面とした上皿体と、当該両円錐状面の中央間に配置されて前記剛体球よりも大径で振動により転がり摩擦抵抗を生じる弾性体球と、を有する制振用弾性体球支承と、の組み合わせからなる構成により上記目的を実現した。 The seismic isolation device provided with the vibration damping device according to the present invention includes a lower plate body having a conical surface on the vibration input side and a circular guard portion on the outer periphery of the conical surface; The lower surface disposed on the object side is a conical surface having an angle different from that of the conical surface of the lower plate body, and the upper plate body having a circular guard portion on the outer peripheral portion of the conical surface, and both the conical surfaces. A seismic isolation hard sphere bearing having a rigid sphere rolling between vibration centers, a lower plate body having a conical surface on the upper surface disposed on the vibration input side, and a vibration suppression object side. An upper plate body having a conical surface as a lower surface, and an elastic body ball disposed between the centers of the two conical surfaces and having a diameter larger than that of the rigid sphere and causing rolling frictional resistance by vibration. The above object is realized by a combination of the elastic ball bearing and the combination.
以下に、本考案の実施例に係る制振装置を備えた免震装置、及びこれらの各装置を具備した免震構造物について図1(a)、(b)乃至図13及び図14、図15を参照して詳細に説明する。 FIG. 1 (a), (b) to FIG. 13, FIG. 14, FIG. 14 show the seismic isolation device including the vibration control device according to the embodiment of the present invention and the seismic isolation structure including these devices. Details will be described with reference to FIG.
本考案の実施例に係る制振装置を備えた免震装置1は、図1(a)の免震装置、図1(b)の制振装置に示すように、図1(a)に示す免震用剛体球支承10を具備して構成する免震装置と、図1(b)に示す制振用弾性体球支承30を具備して構成する制振装置との組み合せにより構成している。
最初に、本実施例に係る図1(a)に示す免震用剛体球支承10を具備して構成する免震装置について図1(a)乃至図6を参照して説明する。
The
First, a seismic isolation device comprising the seismic isolation
前記免震用剛体球支承10は、構造物基礎のような振動入力側に配置される下皿体11と、例えば免震対象物である家屋等のような構造物本体側に配置される上皿体21とを有している。
The seismic isolation
前記下皿体11は、図4、図5に示すように、例えば剛体板製で平面形状が四角形状に形成され、上面の中心から外周近傍に至る範囲を中心が最下点となる円錐状面12aとした下皿基板12と、この下皿基板12の四隅で、かつ、円錐状面12aの外周外側に配置する平面略四角形状の4個の剛体板製のスペーサ板13を介して前記下皿基板12上に隙間を有しつつ配置した剛体板製のガード板14と、を有している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
前記ガード板14は、平面形状が変形八角形状に形成されて、前記円錐状面12aの外周に相当する径の円形ガード部として機能する円形孔15を具備し、前記円錐状面12a、円形孔15が同心配置となる状態でこのガード板14からスペーサ板13を経て下皿基板12に螺着する止めネジ16により下皿基板12上に隙間をもって連結している。
The
前記上皿体21は、図2、図3に示すように、例えば剛体板製で平面形状が変形八角形状に形成され、下面の中心から外周近傍に至る範囲を中心が最上点となる円錐状面22aとした上皿基板22と、この上皿基板22の四隅で、かつ、円錐状面22aの外周外側に配置する平面略四角形状の4個の剛体板製のスペーサ板23を介して前記上皿基板22の下側に隙間を有しつつ配置した剛体板製のガード板24と、を有している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
前記ガード板24は、平面形状が変形八角形状に形成されて、前記円錐状面22aの外周に相当する径の円形ガード部として機能する円形孔25を具備し、前記円錐状面22a、円形孔25が同心配置となる状態でこのガード板24からスペーサ板23を経て上皿基板22に螺着する止めネジ26により上皿基板22の下側に隙間をもって連結している。
The
前記両円錐状面12a、22aの中央間には、図1(a)、図3、図5に示すように、振動入力により転がる例えば鋼球、ステンレス球等からなる一定の直径を有する剛体球27を配置している。
Between the centers of the
前記円錐状面12aの傾斜角度θ1は、例えば3.0度、前記円錐状面22aの傾斜角度θ2は、例えば1.5度に設定し、両円錐状面12a、22aの傾斜角度を異ならせている。
The inclination angle θ1 of the
なお、図1(a)において、符号28は、制振装置を備えた免震装置1の未使用時に前記下皿体11、上皿体21間を連結する連結ボルトである。
In FIG. 1A,
図6は、地震等による振動入力により前記下皿体11に対して上皿体21が右側に変位(最大変位)した状態を概略的に示すものである。
FIG. 6 schematically shows a state in which the
次に、本実施例に係る制振用弾性体球支承30を具備して構成する制振装置について図1(b)、図7、図8を参照して説明する。
Next, a vibration damping device including the vibration damping
なお、図1(b)、図7に示す制振用弾性体球支承30において、前記免震用剛体球支承10の場合と同一の要素には同一の符号を付し、その詳細説明は省略する。
In the vibration-suppressing
図1(b)、図7、図8に示す前記制振用弾性体球支承30は、構造物基礎のような振動入力側に配置される下皿体11Aと、例えば制振対象物である家屋等のような構造物本体側に配置される上皿体21Aとを有し、下皿体11Aの円錐状面12a、上皿体21Aの円錐状面22aの中央間に、前記剛体球27よりも大径で振動により転がり摩擦抵抗を生じるゴム材又は弾性合成樹脂材からなる弾性体球29を配置し、前記免震用剛体球支承10を構成する前記スペーサ板13、23、前記ガード板14、24を省略したことが特徴である。
The vibration-suppressing
なお、図1(b)、図7において、符号28は、制振装置を備えた免震装置1の未使用時に、前記下皿体11A、上皿体21A間を連結する連結ボルトである。
In FIGS. 1B and 7,
次に、本実施例に係る制振装置を備えた免震装置1の作用、効果について説明する。
Next, the operation and effect of the
上述した構成からなる本実施例に係る制振装置を備えた免震装置1によれば、下皿体11、上皿体21間に剛体球27を配置した免震用剛体球支承10と、下皿体11A、上皿体21A間に弾性体球29を配置した制振用弾性体球支承30との組み合せにより構成されることから、全体として極めて簡略構造とすることができる。
According to the
また、免震用剛体球支承10のみでは、剛体球27が360度方向に移動できるためふらつき易く、また、荷重が軽いとき外力が加わると簡単に移動することもあるが、本実施例に係る制振装置を備えた免震装置1のように免震用剛体球支承10と制振用弾性体球支承30とを適切に組み合わせることで軽荷重の場合においても、ふらつきをほぼ解消できる。
In addition, with the seismic isolation
更に、上皿体21が上下水平移動しても、剛体球27の直径は一定であるため、弾性体球29の圧縮は一定となり、弾性体球29自体のクリープ(歪みが時間とともにゆっくり増す現象)を食い止めることができるとともに、弾性体球29の圧縮が一定であることから、上下水平移動に伴い圧縮されつつ転がる弾性体球29はその反発力も一定となり、安定した摩擦抵抗力により振動を吸収することができ、優れた制振効果を発揮する。
Further, even if the
前記免震用剛体球支承10においては、下皿体11、上皿体21の各円錐状面12a、22aに接触しつつ剛体球27が転がることから、免震用剛体球支承10上に配置した構造物の荷重が上皿体21、剛体球27を経て下皿体11の円錐状面12aに作用するとき、円錐状面12aの傾斜方向(円錐状面12a中心方向)の分力(構造物の自動原点復帰力)が生じて、これにより、地震等による振動終了後、構造物を定常位置に復帰させることができる。
In the seismic isolation
この場合に、前記下皿体11、上皿体21の各円錐状面12a、22aの傾斜角度θ1、θ2を調整することで、地震等による振動終了後の自動原点復帰力を調整でき、従来例のようなコイルバネ、ダンパー等の復元機構を設けることが不要となる。
In this case, by adjusting the inclination angles θ1 and θ2 of the
また、下皿体11、上皿体21の円錐状面12a、22aの傾斜角度θ1、θ2を適用する構造物に応じて設定することで、簡略に当該構造物に応じた最適の自動原点復帰力を実現することが可能となる。
Further, by setting the inclination angles θ1 and θ2 of the
更に、前記免震用剛体球支承10における下皿体11、上皿体21の円錐状面12a、22aの半径寸法は、地震等による振動応答時の水平移動距離の1/2とすることができ、コンパクトな構成の免震用剛体球支承10を実現できる。
Furthermore, the radial dimensions of the
前記免震用剛体球支承10においては、下皿体11側に円形ガード部として機能する円形孔15を設けたガード板14を備え、上皿体21側に円形ガード部として機能する円形孔25を設けたガード板24を備えているので、図6に示すように、下皿体11に対する上皿体21の最大変位時に剛体球27が円形孔15、25の両内周部により位置規制され、これにより、前記剛体球27が免震用剛体球支承10の外方の飛び出してしまうという不都合を回避できる。
The seismic isolation
前記制振用弾性体球支承30においては、上述したようにその構造が簡略であるとともに、弾性体球29の球径、硬度、前記免震用剛体球支承10と組み合せる制振用弾性体球支承30の設置個数を構造物(同一平面上における構造物)に応じて変更することで各々容易にメンテナンスフリーの構造を実現できる。
The vibration-suppressing
次に、上述した免震用剛体球支承10、制振用弾性体球支承30の組み合せからなる制振装置を備えた免震装置1を構造物に組み込んだ場合の振動減衰特性及び制振用弾性体球支承30を使用しない場合の振動減衰特性の各種の測定例について、図10乃至図13を参照して説明する。
Next, vibration damping characteristics and vibration control when the
この場合、免震用剛体球支承10は荷重支持に必要な個数を組み込み、制振用弾性体球支承30は制振に必要な個数を組み込んで測定を行ったものである。
In this case, measurement is performed with the number of seismic isolation
図10は、制振装置を備えた免震装置1における制振用弾性体球支承30であり、構造物の荷重が26400Nの場合の振動減衰特性を示す。
FIG. 10 shows the vibration damping
図11は、制振装置を備えた免震装置1における制振用弾性体球支承30であり、構造物の荷重が67200Nの場合の振動減衰特性を示す。
FIG. 11 shows the damping elastic
図12は、制振装置を備えた免震装置1における制振用弾性体球支承30有りで構造物の荷重が108000Nの場合の振動減衰特性を示す。
FIG. 12 shows vibration damping characteristics in the
図13は、制振装置を備えた免震装置1において制振用弾性体球支承30無しで免震用剛体球支承10のみとした構造物の荷重が6000Nの場合の振動減衰特性を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing vibration damping characteristics when the load of a structure having only the seismic isolation
図10乃至図12と、図13との比較から明らかなように、本実施例の制振装置を備えた免震装置1における免震用剛体球支承10、制振用弾性体球支承30の組み合せ構造によれば、各荷重の場合とも極めて優れた振動減衰特性を発揮させることができる。
As is clear from comparison between FIG. 10 to FIG. 12 and FIG. 13, the seismic isolation
図9は前記制振用弾性体球支承30の変形例である制振用弾性体球支承40を示すものであり、この制振用弾性体球支承40は、前記下皿体11Aの上面を前記免震用剛体球支承10の両円錐状面12a、22aの角度の和の角度、すなわち、(θ1+θ2)度を有する円錐状面12bとし、前記上皿体21Aの下面を平坦面21aとして、円錐状面12b、平坦面21aの中央に弾性体球29を配置した構成としたものである。
FIG. 9 shows an
この制振用弾性体球支承40の場合、上述した場合と逆に前記下皿体11Aの上面を平坦面とし、上皿体21Aの下面を円錐状面とする構成とすることも勿論可能である。
In the case of the
以上のような構成の制振用弾性体球支承40を、前記免震用剛体球支承10と組み合せて制振装置を備えた免震装置1を構成した場合においても、前記制振用弾性体球支承30の構成を用いてなる制振装置を備えた免震装置1の場合と同様な作用、効果を発揮させることができる。
Even when the
次に、図14、図15を参照して本実施例の制振装置を備えた免震装置1を使用した免震構造物50について説明する。
Next, the
この免震構造物50は、構造物基礎51、家屋等の構造物本体52間に、制振装置を備えた免震装置1を構成する4個の免震用剛体球支承10からなる免震装置と、2個の制振用弾性体球支承30からなる制振装置とを分離配置したものである。
This
すなわち、図14、図15は、モルタル張り等による平坦な構造物基礎51上に、図15に示すように、平面四角形状の土台梁53を含む構造物本体52を構築する場合において、構造物基礎51上で土台梁53の四隅下側に合計4個の免震用剛体球支承10を配置するとともに、図15において土台梁53の両短辺中央部の下側に各々制振用弾性体球支承30を配置して免震構造物50を構成した例を示すものである。
That is, FIG. 14 and FIG. 15 show the structure in the case of constructing the structure
このような免震構造物50において、免震用剛体球支承10、制振用弾性体球支承30の設置の箇所、設置の個数は、土台梁53のサイズ、土台梁53を含む構造物本体52の荷重に応じて種々の態様を選定できることは勿論である。
In such a
また、免震用剛体球支承10と、図9に示す変形例の制振用弾性体球支承40とを組み合せた制振装置を備えた免震装置1を適用することも勿論可能である。
Further, it is of course possible to apply the
本実施例に係る制振装置を備えた免震装置1を使用した免震構造物50によれば、既述したような制振装置を備えた免震装置1の免震用剛体球支承10と、制振用弾性体球支承30(又は制振用弾性体球支承40)との作用により、構造物本体52を一層安定して支持しつつ地震等による振動終了後の構造物本体52の自動原点復帰を確実に行うことができ、また、従来例のようなコイルバネ、ダンパー等を設けることなく、しかも、弾性体球29自体のクリープを食い止めつつ安定した摩擦抵抗力により地震等による振動を吸収することができ、優れた制振機能を有する免震構造物50とすることができる。
According to the
本考案は、免震床、機器免震や木造家屋、鉄骨構造の建物、鉄筋コンクリート構造の建物等、各種構造物に広範に適用可能である。 The present invention can be widely applied to various structures such as seismic isolation floors, equipment isolation, wooden houses, steel structure buildings, reinforced concrete structures.
1 制振装置を備えた免震装置
10 免震用剛体球支承
11 下皿体
11A 下皿体
12 下皿基板
12a 円錐状面
12b 円錐状面
13 スペーサ板
14 ガード板
15 円形孔
16 止めネジ
21 上皿体
21A 上皿体
21a 平坦面
22 上皿基板
22a 円錐状面
23 スペーサ板
24 ガード板
25 円形孔
26 止めネジ
27 剛体球
29 弾性体球
30 制振用弾性体球支承
40 制振用弾性体球支承
50 免震構造物
51 構造物基礎
52 構造物本体
53 土台梁
DESCRIPTION OF
Claims (8)
振動入力側に配置される下皿体と、制振対象物側に配置される上皿体と、当該下皿体、上皿体間に配置されて前記免震用剛体球よりも大径で振動により転がり摩擦抵抗を生じる弾性体球と、を有する制振用弾性体球支承と、
の組み合わせからなることを特徴とする制振装置を備えた免震装置。 A base plate disposed on the vibration input side, an upper plate body disposed on the seismic isolation object side, and a rigid ball that rolls due to vibration disposed between the lower plate body and the upper plate body, for seismic isolation Hard ball bearings,
A lower plate body arranged on the vibration input side, an upper plate body arranged on the vibration suppression object side, and arranged between the lower plate body and the upper plate body and having a larger diameter than the seismic isolation hard sphere. An elastic ball for vibration suppression having an elastic ball that generates rolling frictional resistance by vibration;
A seismic isolation device equipped with a vibration control device characterized by comprising a combination of the above.
振動入力側に配置される上面を円錐状面とした下皿体と、制振対象物側に配置される下面を円錐状面とした上皿体と、当該両円錐状面の中央間に配置されて前記剛体球よりも大径で振動により転がり摩擦抵抗を生じる弾性体球と、を有する制振用弾性体球支承と、
の組み合わせからなることを特徴とする制振装置を備えた免震装置。 The upper plate disposed on the vibration input side has a conical surface, and the lower plate body provided with a circular guard on the outer peripheral portion of the conical surface, and the lower plate body disposed on the seismic isolation object side is the cone of the lower plate body. A conical surface having an angle different from that of the conical surface, and an upper plate body provided with a circular guard portion on the outer peripheral portion of the conical surface, and a rigid sphere that rolls due to vibration disposed between the centers of the conical surfaces. A hard ball bearing for seismic isolation;
A lower plate with a conical surface on the upper surface disposed on the vibration input side, an upper plate with a conical surface on the lower surface disposed on the object to be damped, and the center between the two conical surfaces An elastic sphere bearing for vibration suppression having an elastic sphere having a diameter larger than that of the rigid sphere and causing rolling friction resistance by vibration,
A seismic isolation device equipped with a vibration control device characterized by comprising a combination of the above.
振動入力側に配置される下皿体と、制振対象物側に配置される上皿体と、当該下皿体の上面、上皿体の下面の中央間に配置されて前記剛体球よりも大径で振動により転がり摩擦抵抗を生じる弾性体球と、を有し、前記下皿体の上面を円錐状面又は平坦面とし、前記上皿体の下面を平坦面又は円錐状面とした制振用弾性体球支承と、
の組み合わせからなることを特徴とする制振装置を備えた免震装置。 The upper plate disposed on the vibration input side has a conical surface, and the lower plate body provided with a circular guard on the outer peripheral portion of the conical surface, and the lower plate body disposed on the seismic isolation object side is the cone of the lower plate body. A conical surface having an angle different from that of the conical surface, and an upper plate body provided with a circular guard portion on the outer peripheral portion of the conical surface, and a rigid sphere that rolls due to vibration disposed between the centers of the conical surfaces. A hard ball bearing for seismic isolation;
A lower plate body arranged on the vibration input side, an upper plate body arranged on the vibration suppression object side, an upper surface of the lower plate body, and a center of the lower surface of the upper plate body, than the rigid ball An elastic sphere that has a large diameter and generates rolling frictional resistance by vibration. The upper surface of the lower plate body is a conical surface or a flat surface, and the lower surface of the upper plate body is a flat surface or a conical surface. A flexible elastic ball bearing,
A seismic isolation device equipped with a vibration control device characterized by comprising a combination of the above.
振動入力側に配置される下皿体と、制振対象物側に配置される上皿体と、当該下皿体の上面、上皿体の下面中央間に配置されて前記剛体球よりも大径で振動により転がり摩擦抵抗を生じる弾性体球と、を有し、前記下皿体の上面を前記剛体球支承の両円錐状面の角度の和の角度を有する円錐状面又は平坦面とし、前記上皿体の下面を平坦面又は前記剛体球支承の両円錐状面の角度の和の角度を有する円錐状面とした制振用弾性体球支承と、
の組み合わせからなることを特徴とする制振装置を備えた免震装置。 The upper plate disposed on the vibration input side has a conical surface, and the lower plate body provided with a circular guard on the outer peripheral portion of the conical surface, and the lower plate body disposed on the seismic isolation object side is the cone of the lower plate body. A conical surface having an angle different from that of the conical surface, and an upper plate body provided with a circular guard portion on the outer peripheral portion of the conical surface, and a rigid sphere that rolls due to vibration disposed between the centers of the conical surfaces. A hard ball bearing for seismic isolation;
A lower plate body arranged on the vibration input side, an upper plate body arranged on the vibration suppression object side, an upper surface of the lower plate body, and disposed between the lower center of the upper plate body and larger than the rigid sphere. An elastic body ball that generates rolling frictional resistance by vibration at a diameter, and the upper surface of the lower plate body is a conical surface or a flat surface having a sum of angles of both conical surfaces of the rigid ball support, An elastic ball bearing for vibration control, wherein the lower surface of the upper plate body is a flat surface or a conical surface having the sum of the angles of both conical surfaces of the rigid ball bearing;
A seismic isolation device equipped with a vibration control device characterized by comprising a combination of the above.
構造物基礎側に配置される下皿体と、構造物本体側に配置される上皿体と、当該下皿体、上皿体間に配置されて前記剛体球よりも大径で振動により転がり摩擦抵抗を生じる弾性体球と、を有する複数個の制振用弾性体球支承と、
により構成し、前記複数の免震用剛体球支承と、前記複数の制振用弾性体球支承とを前記構造物基礎、構造物本体間に分離配置したことを特徴とする制振装置付き免震構造物。 A plurality of lower plate bodies arranged on the structure foundation side, an upper plate body arranged on the structure main body side, and a rigid ball that rolls by vibration arranged between the lower plate body and the upper plate body. A hard ball bearing for seismic isolation;
A lower plate placed on the structure base side, an upper plate placed on the structure main body side, and placed between the lower plate and the upper plate and has a larger diameter than the rigid sphere and rolls by vibration. A plurality of vibration-suppressing elastic ball bearings having an elastic ball generating frictional resistance;
The plurality of seismic isolation hard ball bearings and the plurality of damping elastic ball bearings are separately arranged between the structure foundation and the structure main body. Seismic structure.
構造物基礎側に配置される上面を円錐状面とした下皿体と、構造物本体側に配置される下面を円錐状面とした上皿体と、当該両円錐状面の中央間に配置されて前記剛体球よりも大径で振動により転がり摩擦抵抗を生じる弾性体球と、を有する複数個の制振用弾性体球支承と、
により構成し、前記複数の免震用剛体球支承と、前記複数の制振用弾性体球支承とを前記構造物基礎、構造物本体間に分離配置したことを特徴とする制振装置付き免震構造物。 The upper surface disposed on the structure base side is a conical surface, and the lower plate body provided with a circular guard portion on the outer peripheral portion of the conical surface, and the lower surface disposed on the structure body side is the cone of the lower plate body. A conical surface having an angle different from that of the conical surface, and an upper plate body provided with a circular guard portion on the outer peripheral portion of the conical surface, and a rigid sphere that rolls by vibration disposed between the centers of both conical surfaces. Individual seismic isolation ball bearings,
Arranged between the lower plate with a conical surface on the upper surface disposed on the structure foundation side, an upper plate with a conical surface on the lower surface disposed on the structure main body, and the center of the two conical surfaces A plurality of vibration-suppressing elastic ball bearings having an elastic ball that has a diameter larger than that of the hard ball and generates rolling frictional resistance by vibration,
The plurality of seismic isolation hard ball bearings and the plurality of damping elastic ball bearings are separately arranged between the structure foundation and the structure main body. Seismic structure.
構造物基礎側に配置される下皿体と、構造物本体側に配置される上皿体と、当該下皿体の上面、上皿体の下面中央間に配置されて前記剛体球よりも大径で振動により転がり摩擦抵抗を生じる弾性体球と、を有し、前記下皿体の上面を円錐状面又は平坦面とし、前記上皿体の下面を平坦面又は円錐状面とした複数個の制振用弾性体球支承と、
により構成し、前記複数の免震用剛体球支承と、前記複数の制振用弾性体球支承とを前記構造物基礎、構造物本体間に分離配置したことを特徴とする制振装置付き免震構造物。 The upper plate disposed on the vibration input side has a conical surface, and the lower plate body provided with a circular guard on the outer peripheral portion of the conical surface, and the lower plate body disposed on the seismic isolation object side is the cone of the lower plate body. A conical surface having an angle different from that of the conical surface, and an upper plate body provided with a circular guard portion on the outer peripheral portion of the conical surface, and a rigid sphere that rolls due to vibration disposed between the centers of both conical surfaces. Seismic hard ball bearing,
A lower plate body arranged on the structure base side, an upper plate body arranged on the structure body side, an upper surface of the lower plate body, and arranged between the lower surface center of the upper plate body and larger than the rigid sphere. A plurality of elastic spheres that generate rolling frictional resistance due to vibration, the upper surface of the lower plate body being a conical surface or a flat surface, and the lower surface of the upper plate body being a flat surface or a conical surface Elastic ball support for vibration control of
The plurality of seismic isolation hard ball bearings and the plurality of damping elastic ball bearings are separately arranged between the structure foundation and the structure main body. Seismic structure.
構造物基礎側に配置される下皿体と、構造物本体側に配置される上皿体と、当該下皿体の上面、上皿体の下面中央間に配置されて前記剛体球よりも大径で振動により転がり摩擦抵抗を生じる弾性体球と、を有し、前記下皿体の上面を前記剛体球支承の両円錐状面の角度の和の角度を有する円錐状面又は平坦面とし、前記上皿体の下面を平坦面又は前記剛体球支承の両円錐状面の角度の和の角度を有する円錐状面とした複数個の制振用弾性体球支承と、
により構成し、前記複数の免震用剛体球支承と、前記複数の制振用弾性体球支承とを前記構造物基礎、構造物本体間に分離配置したことを特徴とする制振装置付き免震構造物。 The upper plate disposed on the vibration input side has a conical surface, and the lower plate body provided with a circular guard on the outer peripheral portion of the conical surface, and the lower plate body disposed on the seismic isolation object side is the cone of the lower plate body. A conical surface having an angle different from that of the conical surface, and an upper plate body provided with a circular guard portion on the outer peripheral portion of the conical surface, and a rigid sphere that rolls due to vibration disposed between the centers of both conical surfaces. Seismic hard ball bearing,
A lower plate body arranged on the structure base side, an upper plate body arranged on the structure body side, an upper surface of the lower plate body, and arranged between the lower surface center of the upper plate body and larger than the rigid sphere. An elastic body ball that generates rolling frictional resistance by vibration at a diameter, and the upper surface of the lower plate body is a conical surface or a flat surface having a sum of angles of both conical surfaces of the rigid ball support, A plurality of vibration-suppressing elastic ball bearings in which the lower surface of the upper plate body is a flat surface or a conical surface having the sum of the angles of both conical surfaces of the rigid ball bearing;
The plurality of seismic isolation hard ball bearings and the plurality of damping elastic ball bearings are separately arranged between the structure foundation and the structure main body. Seismic structure.
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