JP3463115B2 - ３次元免震方法及び免震装置 - Google Patents
３次元免震方法及び免震装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、水平方向の地震
のみならず上下方向の直下型地震から建物全体を保護す
るべく建物の最下部で実施される３次元免震方法及び免
震装置に関する。
のみならず上下方向の直下型地震から建物全体を保護す
るべく建物の最下部で実施される３次元免震方法及び免
震装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】地震から建物を保護する免震装置は数多
く開発されている。特に、水平方向の地震に対する免震
装置としては積層ゴム等の水平成分アイソレーター（支
承体）が開発され広く実施されている。一方、上下方向
の直下型地震に対応可能な３次元免震装置に関しては、
近年注目を集めてきていると共に、先般の阪神大震災に
もみられるように、その早急な開発が待たれているにも
拘らず、現在では未だコンピュータルームの床など建物
のほんの一部分への実施が試みられているにすぎない。
く開発されている。特に、水平方向の地震に対する免震
装置としては積層ゴム等の水平成分アイソレーター（支
承体）が開発され広く実施されている。一方、上下方向
の直下型地震に対応可能な３次元免震装置に関しては、
近年注目を集めてきていると共に、先般の阪神大震災に
もみられるように、その早急な開発が待たれているにも
拘らず、現在では未だコンピュータルームの床など建物
のほんの一部分への実施が試みられているにすぎない。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】現在、免震装置とし
て実用化されその有効性が確認されているものの殆ど
は、水平方向の地震に関する免震装置である。直下型地
震のように上下振動成分が卓越する地震が起きた場合、
建物の損傷や事務機器の倒壊などに対して十分な対策が
得られていない。つまり、建物全体を対象として実施す
るに有効な３次元免震方法及び装置は見当たらない。建
物の重量が大きいために上下方向免震装置に高い剛性が
要求され、この剛性と免震能力が両立できないのが実情
である。
て実用化されその有効性が確認されているものの殆ど
は、水平方向の地震に関する免震装置である。直下型地
震のように上下振動成分が卓越する地震が起きた場合、
建物の損傷や事務機器の倒壊などに対して十分な対策が
得られていない。つまり、建物全体を対象として実施す
るに有効な３次元免震方法及び装置は見当たらない。建
物の重量が大きいために上下方向免震装置に高い剛性が
要求され、この剛性と免震能力が両立できないのが実情
である。
【０００４】したがって、本発明の目的は、水平方向の
地震はもとより、上下方向の直下型地震に対しても効率
よく確実にその地震エネルギーを吸収せしめ、建物をあ
らゆる地震から保護するに合理的な３次元免震方法及び
免震装置を提供することにある。
地震はもとより、上下方向の直下型地震に対しても効率
よく確実にその地震エネルギーを吸収せしめ、建物をあ
らゆる地震から保護するに合理的な３次元免震方法及び
免震装置を提供することにある。
【０００５】
【０００６】
【０００７】
【課題を解決するための手段】 上記従来技術の課題を解
決するための手段として、 請求項１に記載した発明に係
る３次元免震装置は、建物１の最下部１ａと基礎構造２
との間に複数設置されて同建物１を支持し、建物１に負
荷される水平方向及び上下方向の地震エネルギーＥ，Ｓ
を吸収する免震装置であって、２本１組の斜め柱５，５
を逆Ｖ字状に配置し、その上端部は前記建物１の最下部
１ａにピン６等により開脚変形が可能に取付け、前記斜
め柱５，５の各下端部は基礎構造２の上に設置された水
平方向ｍに変形可能な積層ゴム支承体３にピン６等によ
り開脚変形が可能に取付け、前記逆Ｖ字状の斜め柱５，
５の下端部間に軸方向ダンパー４を取付け、建物１に入
る水平方向の地震エネルギーＥは積層ゴム支承体３で吸
収され、建物１に一定以上の上下方向の地震エネルギー
Ｓが負荷され逆Ｖ字状の斜め柱５，５がその開脚角度θ
を大小に変える変形に対し前記軸方向ダンパー４が伸縮
変形してエネルギー吸収可能する構成としたことを特徴
とする。
決するための手段として、 請求項１に記載した発明に係
る３次元免震装置は、建物１の最下部１ａと基礎構造２
との間に複数設置されて同建物１を支持し、建物１に負
荷される水平方向及び上下方向の地震エネルギーＥ，Ｓ
を吸収する免震装置であって、２本１組の斜め柱５，５
を逆Ｖ字状に配置し、その上端部は前記建物１の最下部
１ａにピン６等により開脚変形が可能に取付け、前記斜
め柱５，５の各下端部は基礎構造２の上に設置された水
平方向ｍに変形可能な積層ゴム支承体３にピン６等によ
り開脚変形が可能に取付け、前記逆Ｖ字状の斜め柱５，
５の下端部間に軸方向ダンパー４を取付け、建物１に入
る水平方向の地震エネルギーＥは積層ゴム支承体３で吸
収され、建物１に一定以上の上下方向の地震エネルギー
Ｓが負荷され逆Ｖ字状の斜め柱５，５がその開脚角度θ
を大小に変える変形に対し前記軸方向ダンパー４が伸縮
変形してエネルギー吸収可能する構成としたことを特徴
とする。
【０００８】請求項２に記載した発明に係る３次元免震
装置は、建物１の最下部１ａと基礎構造２との間に複数
設置されて同建物１を支持し、建物１に負荷される水平
方向及び上下方向の地震エネルギーＥ，Ｓを吸収する免
震装置であって、２本１組の斜め柱５，５がＶ字状に配
置し、その各上端部は前記建物１の最下部１ａにピン６
等により開脚変形が可能に取付け、前記斜め柱５，５の
下端部は基礎構造２の上に設置された水平方向ｍに変形
可能な積層ゴム支承体３にピン６等により開脚変形が可
能に取付け、前記Ｖ字状の斜め柱５，５の上端部間に軸
方向ダンパー４を取付け、建物１に入る水平方向の地震
エネルギーＥは積層ゴム支承体３で吸収され、建物１に
一定以上の上下方向の地震エネルギーＳが負荷されＶ字
状の斜め柱５，５がその開脚角度θを大小に変える変形
に対し前記軸方向ダンパー４が伸縮変形してエネルギー
吸収する構成としたことを特徴とする。
装置は、建物１の最下部１ａと基礎構造２との間に複数
設置されて同建物１を支持し、建物１に負荷される水平
方向及び上下方向の地震エネルギーＥ，Ｓを吸収する免
震装置であって、２本１組の斜め柱５，５がＶ字状に配
置し、その各上端部は前記建物１の最下部１ａにピン６
等により開脚変形が可能に取付け、前記斜め柱５，５の
下端部は基礎構造２の上に設置された水平方向ｍに変形
可能な積層ゴム支承体３にピン６等により開脚変形が可
能に取付け、前記Ｖ字状の斜め柱５，５の上端部間に軸
方向ダンパー４を取付け、建物１に入る水平方向の地震
エネルギーＥは積層ゴム支承体３で吸収され、建物１に
一定以上の上下方向の地震エネルギーＳが負荷されＶ字
状の斜め柱５，５がその開脚角度θを大小に変える変形
に対し前記軸方向ダンパー４が伸縮変形してエネルギー
吸収する構成としたことを特徴とする。
【０００９】請求項３に記載した発明に係る３次元免震
装置は、建物１の最下部１ａと基礎構造２との間に複数
設置されて同建物１を支持し、建物１に負荷される水平
方向及び上下方向の地震エネルギーＥ，Ｓを吸収する免
震装置であって、２本１組の斜め柱５，５がＸ字状に交
差しその交点をピン６等により回動可能に連結して配置
し、その各上端部は前記建物１の最下部１ａにピン６等
により斜め柱５，５がその交差角度を大小に変える変形
が可能に取付け、前記斜め柱５，５の各下端部は前記基
礎構造２の上に設置された水平方向ｍに変形可能な積層
ゴム支承体３にピン６等により斜め柱５，５がその交差
角度を大小に変える変形が可能に取付け、前記Ｘ字状の
斜め柱５，５の上端部間及び下端部間に軸方向ダンパー
４を取付け、建物１に入る水平方向の地震エネルギーＥ
は積層ゴム支承体３で吸収され、建物１に一定以上の上
下方向の地震エネルギーＳが負荷されＸ字状の斜め柱
５，５がその交差角度θ’を大小に変える変形に対し前
記軸方向ダンパー４，４が伸縮変形してエネルギー吸収
する構成としたことを特徴とする。
装置は、建物１の最下部１ａと基礎構造２との間に複数
設置されて同建物１を支持し、建物１に負荷される水平
方向及び上下方向の地震エネルギーＥ，Ｓを吸収する免
震装置であって、２本１組の斜め柱５，５がＸ字状に交
差しその交点をピン６等により回動可能に連結して配置
し、その各上端部は前記建物１の最下部１ａにピン６等
により斜め柱５，５がその交差角度を大小に変える変形
が可能に取付け、前記斜め柱５，５の各下端部は前記基
礎構造２の上に設置された水平方向ｍに変形可能な積層
ゴム支承体３にピン６等により斜め柱５，５がその交差
角度を大小に変える変形が可能に取付け、前記Ｘ字状の
斜め柱５，５の上端部間及び下端部間に軸方向ダンパー
４を取付け、建物１に入る水平方向の地震エネルギーＥ
は積層ゴム支承体３で吸収され、建物１に一定以上の上
下方向の地震エネルギーＳが負荷されＸ字状の斜め柱
５，５がその交差角度θ’を大小に変える変形に対し前
記軸方向ダンパー４，４が伸縮変形してエネルギー吸収
する構成としたことを特徴とする。
【００１０】請求項４に記載した発明は、 請求項３に
記載した３次元免震装置において、軸方向ダンパー４
を、Ｘ字状の斜め柱５，５の左端部間及び右端部間に取
付け、建物１に一定以上の上下方向の地震エネルギーＳ
が負荷されＸ字状の斜め柱５，５がその交差角度θ’を
大小に変える変形に対し前記軸方向ダンパー４，４が伸
縮変形してエネルギー吸収する構成としたことを特徴と
する。
記載した３次元免震装置において、軸方向ダンパー４
を、Ｘ字状の斜め柱５，５の左端部間及び右端部間に取
付け、建物１に一定以上の上下方向の地震エネルギーＳ
が負荷されＸ字状の斜め柱５，５がその交差角度θ’を
大小に変える変形に対し前記軸方向ダンパー４，４が伸
縮変形してエネルギー吸収する構成としたことを特徴と
する。
【００１１】
【００１２】請求項５に記載した発明は、請求項１〜４
のいずれか一に記載した３次元免震装置において、水平
方向に変形可能な積層ゴム支承体３に関し、鋼板とゴム
とを交互に重ね合わせた積層ゴム又は前記積層ゴムの中
央部の垂直方向に鉛棒が入った構成としたことを特徴と
する。
のいずれか一に記載した３次元免震装置において、水平
方向に変形可能な積層ゴム支承体３に関し、鋼板とゴム
とを交互に重ね合わせた積層ゴム又は前記積層ゴムの中
央部の垂直方向に鉛棒が入った構成としたことを特徴と
する。
【００１３】請求項６に記載した発明は、請求項１〜４
のいずれか一に記載した３次元免震装置において、軸方
向ダンパー４に関し、剛塑性ダンパー又は弾塑性ダンパ
ーで構成したことを特徴とする。請求項７に記載した発
明に係る３次元免震方法は、建物１を上記請求項１〜６
のいずれか一に記載した３次元免震装置により支持せし
め、建物１に負荷される水平方向の地震エネルギーＥは
３次元免震装置を構成する水平方向に変形可能な積層ゴ
ム支承体３によりエネルギー吸収を行わせ、上下方向の
地震エネルギーＳは３次元免震装置を構成する軸方向ダ
ンパー４の伸縮変形によりエネルギー吸収を行わせるこ
とを特徴とする。
のいずれか一に記載した３次元免震装置において、軸方
向ダンパー４に関し、剛塑性ダンパー又は弾塑性ダンパ
ーで構成したことを特徴とする。請求項７に記載した発
明に係る３次元免震方法は、建物１を上記請求項１〜６
のいずれか一に記載した３次元免震装置により支持せし
め、建物１に負荷される水平方向の地震エネルギーＥは
３次元免震装置を構成する水平方向に変形可能な積層ゴ
ム支承体３によりエネルギー吸収を行わせ、上下方向の
地震エネルギーＳは３次元免震装置を構成する軸方向ダ
ンパー４の伸縮変形によりエネルギー吸収を行わせるこ
とを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明は、建物１の最下部１ａと
基礎構造２との間に複数設置されて前記建物１を支持
し、水平方向の地震エネルギーＥ及び上下方向の地震エ
ネルギーＳを吸収する３次元免震装置として実施され
る。本発明によれば、建物１を３次元免震装置により支
持させ、建物１に負荷される水平方向の地震エネルギー
Ｅは水平方向ｍに変形可能な支承体３によってエネルギ
ー吸収を行わしめる。上下方向の地震エネルギーＳは運
動の変換機構の軸方向ダンパー４により水平方向ｍの運
動に変えてエネルギー吸収を行わしめる（請求項７）。
すなわち、水平方向ｍに変形可能な支承体３及び水平方
向等に動作する軸方向ダンパー４、並びに２本１組の斜
め柱５，５から成る３次元免震装置を建物１の最下部１
ａと基礎構造２との間に複数設置して前記建物１を支持
する。
基礎構造２との間に複数設置されて前記建物１を支持
し、水平方向の地震エネルギーＥ及び上下方向の地震エ
ネルギーＳを吸収する３次元免震装置として実施され
る。本発明によれば、建物１を３次元免震装置により支
持させ、建物１に負荷される水平方向の地震エネルギー
Ｅは水平方向ｍに変形可能な支承体３によってエネルギ
ー吸収を行わしめる。上下方向の地震エネルギーＳは運
動の変換機構の軸方向ダンパー４により水平方向ｍの運
動に変えてエネルギー吸収を行わしめる（請求項７）。
すなわち、水平方向ｍに変形可能な支承体３及び水平方
向等に動作する軸方向ダンパー４、並びに２本１組の斜
め柱５，５から成る３次元免震装置を建物１の最下部１
ａと基礎構造２との間に複数設置して前記建物１を支持
する。
【００１５】かくして、水平方向の地震エネルギーＥは
前記支承体３の水平方向ｍへの変形でエネルギー吸収を
行わしめる。上下方向の地震エネルギーＳは運動の変換
機構でもある前記２本１組の斜め柱５，５の開脚変形に
対応する軸方向ダンパー４の水平方向ｍへの伸縮変形で
エネルギー吸収を行わしめる（請求項７）。つまり、上
下方向の地震エネルギーＳも水平方向の運動に変換して
効率よく確実にエネルギー吸収（免震）を行うことがで
きる。但し、軸方向ダンパー４は免震装置に上下方向ｋ
に取付け、上下方向の地震エネルギーをそのまま上下方
向の運動としてエネルギー吸収してもよい。
前記支承体３の水平方向ｍへの変形でエネルギー吸収を
行わしめる。上下方向の地震エネルギーＳは運動の変換
機構でもある前記２本１組の斜め柱５，５の開脚変形に
対応する軸方向ダンパー４の水平方向ｍへの伸縮変形で
エネルギー吸収を行わしめる（請求項７）。つまり、上
下方向の地震エネルギーＳも水平方向の運動に変換して
効率よく確実にエネルギー吸収（免震）を行うことがで
きる。但し、軸方向ダンパー４は免震装置に上下方向ｋ
に取付け、上下方向の地震エネルギーをそのまま上下方
向の運動としてエネルギー吸収してもよい。
【００１６】本発明に係る３次元免震装置は、２本１組
の斜め柱５，５が逆Ｖ字状に配置され、その上端部は前
記建物１の最下部１ａにピン６等により可動状態に取付
けられ、前記斜め柱５，５の各下端部は基礎構造２の上
に設置された水平方向ｍに変形可能な支承体３にピン６
等により各々可動状態に取付けられ、前記逆Ｖ字状の斜
め柱５，５の下端部間に軸方向ダンパー４が水平に取付
けられている。しかも、前記軸方向ダンパー４は建物１
に一定以上の上下方向の地震エネルギーＳが負荷され、
逆Ｖ字状の斜め柱５，５がその開脚角度θを大小に変え
る変形に対応し水平方向ｍに伸縮変形してエネルギー吸
収する構成とされている（請求項１）。したがって、地
震のない平常時は、図２に示したように、逆Ｖ字状の２
本の斜め柱５，５と軸方向ダンパー４とが形成する三角
形状の３次元免震装置により、建物１は安定状態に支持
されている。建物１に一定以上の水平方向の地震Ｅが発
生すると、図３のように、斜め柱５，５の各下端の２つ
の支承体３，３が矢印ｍで示した同一の水平方向へ変形
することにより、地震エネルギーＥを吸収する。斜め柱
５と支承体３及び建物最下部１ａとの節点はピン６によ
り可動状態に取付けられ、円滑にエネルギー吸収され
る。建物１に一定以上の上下方向の地震Ｓが発生する
と、図４に示したように、逆Ｖ字状の２本の斜め柱５，
５がその開脚角度θを大きく又は小さくする運動（開脚
変形）をし、且つ支承体３，３が互いに水平方向に変形
する。２本の斜め柱５，５の前記開脚変形に対応して、
軸方向ダンパー４は水平方向ｍに伸縮変形し、上下方向
の地震エネルギーＳが吸収される。
の斜め柱５，５が逆Ｖ字状に配置され、その上端部は前
記建物１の最下部１ａにピン６等により可動状態に取付
けられ、前記斜め柱５，５の各下端部は基礎構造２の上
に設置された水平方向ｍに変形可能な支承体３にピン６
等により各々可動状態に取付けられ、前記逆Ｖ字状の斜
め柱５，５の下端部間に軸方向ダンパー４が水平に取付
けられている。しかも、前記軸方向ダンパー４は建物１
に一定以上の上下方向の地震エネルギーＳが負荷され、
逆Ｖ字状の斜め柱５，５がその開脚角度θを大小に変え
る変形に対応し水平方向ｍに伸縮変形してエネルギー吸
収する構成とされている（請求項１）。したがって、地
震のない平常時は、図２に示したように、逆Ｖ字状の２
本の斜め柱５，５と軸方向ダンパー４とが形成する三角
形状の３次元免震装置により、建物１は安定状態に支持
されている。建物１に一定以上の水平方向の地震Ｅが発
生すると、図３のように、斜め柱５，５の各下端の２つ
の支承体３，３が矢印ｍで示した同一の水平方向へ変形
することにより、地震エネルギーＥを吸収する。斜め柱
５と支承体３及び建物最下部１ａとの節点はピン６によ
り可動状態に取付けられ、円滑にエネルギー吸収され
る。建物１に一定以上の上下方向の地震Ｓが発生する
と、図４に示したように、逆Ｖ字状の２本の斜め柱５，
５がその開脚角度θを大きく又は小さくする運動（開脚
変形）をし、且つ支承体３，３が互いに水平方向に変形
する。２本の斜め柱５，５の前記開脚変形に対応して、
軸方向ダンパー４は水平方向ｍに伸縮変形し、上下方向
の地震エネルギーＳが吸収される。
【００１７】本発明は、２本１組の斜め柱５，５の形状
を、前記の逆Ｖ字状のほかに、Ｖ字状やＸ字状に形成し
た態様でも実施され（請求項２，請求項３）、その他、
立体的に複数の斜め柱５…を組合わせて実施できる自在
性がある。なお、斜め柱５，５の形状をＸ字状に形成し
た場合、軸方向ダンパー４は当該Ｘ字状の斜め柱５，５
の左端部間及び右端部間に各々垂直に取付けて実施する
ことも行われる。その場合、建物１に上下方向の地震エ
ネルギーが負荷されると、Ｘ字状の斜め柱５，５がその
交差角度θ’を大小に変える変形に対し、前記軸方向ダ
ンパー４が上下方向ｋに伸縮変形して免震する（請求項
４）。
を、前記の逆Ｖ字状のほかに、Ｖ字状やＸ字状に形成し
た態様でも実施され（請求項２，請求項３）、その他、
立体的に複数の斜め柱５…を組合わせて実施できる自在
性がある。なお、斜め柱５，５の形状をＸ字状に形成し
た場合、軸方向ダンパー４は当該Ｘ字状の斜め柱５，５
の左端部間及び右端部間に各々垂直に取付けて実施する
ことも行われる。その場合、建物１に上下方向の地震エ
ネルギーが負荷されると、Ｘ字状の斜め柱５，５がその
交差角度θ’を大小に変える変形に対し、前記軸方向ダ
ンパー４が上下方向ｋに伸縮変形して免震する（請求項
４）。
【００１８】
【００１９】なお、前記支承体３は、鋼板とゴムとを交
互に重ね合わせた積層ゴム又は前記積層ゴムの中央部の
垂直方向に鉛棒が入った構成で実施されエネルギー吸収
を効率よく行う（請求項５）。また、前記軸方向ダンパ
ー４は、固定荷重等の変形に対しては剛体として働き、
一定以上の力に対してのみ変形する剛塑性ダンパー、又
は軸剛性の高い弾塑性ダンパーで実施され（請求項
６）、もって通常時の建物変形を抑制する。
互に重ね合わせた積層ゴム又は前記積層ゴムの中央部の
垂直方向に鉛棒が入った構成で実施されエネルギー吸収
を効率よく行う（請求項５）。また、前記軸方向ダンパ
ー４は、固定荷重等の変形に対しては剛体として働き、
一定以上の力に対してのみ変形する剛塑性ダンパー、又
は軸剛性の高い弾塑性ダンパーで実施され（請求項
６）、もって通常時の建物変形を抑制する。
【００２０】
【実施例】次に、図示した本発明の実施例を説明する。
図１は、本発明の３次元免震装置を中規模の建物１に実
施する場合を模式的に示している。通例１０階建以下ぐ
らいの建物に好適に実施される。この３次元免震装置
は、水平方向及び上下方向の地震エネルギーを吸収する
べく、建物１の最下部１ａと基礎構造２との間に複数設
置されている。
図１は、本発明の３次元免震装置を中規模の建物１に実
施する場合を模式的に示している。通例１０階建以下ぐ
らいの建物に好適に実施される。この３次元免震装置
は、水平方向及び上下方向の地震エネルギーを吸収する
べく、建物１の最下部１ａと基礎構造２との間に複数設
置されている。
【００２１】図２に３次元免震装置を拡大して示した。
Ｈ形鋼等の鉄骨部材を使用した斜め柱５が２本１組で逆
Ｖ字状に配置されている。２本１組の斜め柱５，５の開
脚角度θは８０゜ぐらいである。三角形の頂部をなす２
本の斜め柱５，５の上端部は、前記建物１の最下部（下
底部）１ａにピン６（又はボールジョイント等）で連結
され可動状態に取付けられている。前記逆Ｖ字状の斜め
柱５，５の各下端部は基礎構造２の上に設置された支承
体３に、ピン６（又はボールジョイント等）で各々可動
状態に取付けられている。支承体３は、鋼板とゴムとを
交互に重ね合わせて接着した高減衰性積層ゴム、又は前
記積層ゴムの中央部の垂直方向に鉛棒が入った構成とさ
れ（図示は省略）、一定以上の地震エネルギーにより水
平方向に変形可能な構成とされている。
Ｈ形鋼等の鉄骨部材を使用した斜め柱５が２本１組で逆
Ｖ字状に配置されている。２本１組の斜め柱５，５の開
脚角度θは８０゜ぐらいである。三角形の頂部をなす２
本の斜め柱５，５の上端部は、前記建物１の最下部（下
底部）１ａにピン６（又はボールジョイント等）で連結
され可動状態に取付けられている。前記逆Ｖ字状の斜め
柱５，５の各下端部は基礎構造２の上に設置された支承
体３に、ピン６（又はボールジョイント等）で各々可動
状態に取付けられている。支承体３は、鋼板とゴムとを
交互に重ね合わせて接着した高減衰性積層ゴム、又は前
記積層ゴムの中央部の垂直方向に鉛棒が入った構成とさ
れ（図示は省略）、一定以上の地震エネルギーにより水
平方向に変形可能な構成とされている。
【００２２】前記逆Ｖ字状の斜め柱５，５の下端部間
に、軸方向ダンパー４が水平な配置で取付けられてい
る。軸方向ダンパーとしては、図９に示した鉛ダンパー
や図１０に示した摩擦型ダンパーが好適である。図９の
鉛ダンパー４は、円筒ケース４ａの中に鉛等の塑性金属
４ｄが入っており、この塑性金属４ｄ内を滑動可能な球
状のこぶ４ｅをもち、端部を斜め柱５に連結可能な球付
き鋼棒４ｂが水平方向に設けられている。前記球付き鋼
棒４ｂと反対側の円筒ケース４ａの端部に、他方の斜め
柱５に連結可能な鋼棒４ｃが設けられている。よって、
当該鉛ダンパーは一定以上の地震力に対して鋼棒４ｂの
こぶ４ｅが金属４ｄを変形させつつ移動し、金属４ｄの
塑性変形によってエネルギー吸収させる構成とされてい
る。図１０の摩擦型ダンパーは、平行な上下２枚の鋼板
４ｇ，４ｇの間に鋼板４ｆが一部ラップして摩擦材４ｈ
を介して取付けられている。鋼板４ｆとラップする鋼板
４ｇの両外側面に支圧板４ｊを当てがい、ボルト４ｋと
ナット４ｍとによって締め付けられている。当該摩擦型
ダンパーも一定以上の地震力が負荷された場合に鋼板４
ｇと４ｆとがスライドし、その際のすべり抵抗によって
エネルギー吸収をする。
に、軸方向ダンパー４が水平な配置で取付けられてい
る。軸方向ダンパーとしては、図９に示した鉛ダンパー
や図１０に示した摩擦型ダンパーが好適である。図９の
鉛ダンパー４は、円筒ケース４ａの中に鉛等の塑性金属
４ｄが入っており、この塑性金属４ｄ内を滑動可能な球
状のこぶ４ｅをもち、端部を斜め柱５に連結可能な球付
き鋼棒４ｂが水平方向に設けられている。前記球付き鋼
棒４ｂと反対側の円筒ケース４ａの端部に、他方の斜め
柱５に連結可能な鋼棒４ｃが設けられている。よって、
当該鉛ダンパーは一定以上の地震力に対して鋼棒４ｂの
こぶ４ｅが金属４ｄを変形させつつ移動し、金属４ｄの
塑性変形によってエネルギー吸収させる構成とされてい
る。図１０の摩擦型ダンパーは、平行な上下２枚の鋼板
４ｇ，４ｇの間に鋼板４ｆが一部ラップして摩擦材４ｈ
を介して取付けられている。鋼板４ｆとラップする鋼板
４ｇの両外側面に支圧板４ｊを当てがい、ボルト４ｋと
ナット４ｍとによって締め付けられている。当該摩擦型
ダンパーも一定以上の地震力が負荷された場合に鋼板４
ｇと４ｆとがスライドし、その際のすべり抵抗によって
エネルギー吸収をする。
【００２３】したがって、地震の起きない平常時は、図
２に示した状態の斜め柱５…により建物１は安定して支
持されている。建物１に一定以上の水平方向の地震エネ
ルギーＥが作用すると、支承体３が水平方向ｍに変形す
ることによりエネルギー吸収する（図３）。また、一定
以上の上下方向の地震エネルギーＳに対しては、斜め柱
５，５の開脚角度θが大小に変形する運動に対応して軸
方向ダンパー４が水平方向ｍに伸縮変形してエネルギー
を吸収する（図４）。
２に示した状態の斜め柱５…により建物１は安定して支
持されている。建物１に一定以上の水平方向の地震エネ
ルギーＥが作用すると、支承体３が水平方向ｍに変形す
ることによりエネルギー吸収する（図３）。また、一定
以上の上下方向の地震エネルギーＳに対しては、斜め柱
５，５の開脚角度θが大小に変形する運動に対応して軸
方向ダンパー４が水平方向ｍに伸縮変形してエネルギー
を吸収する（図４）。
【００２４】なお、図５Ａ、Ｂに示したように、支承体
３の設置位置や個数を変えて実施することもできる。図
５Ａの３次元免震装置は、逆Ｖ字状の斜め柱５，５の上
端部が建物１の最下部１ａに設置した支承体３に可動状
態に取付けられ、下端部は基礎構造２の上にピン６で可
動状態に取付けられており、その一方は水平にも移動可
能となっている。図５Ｂの３次元免震装置は、逆Ｖ字状
の斜め柱５，５の上端部及び下端部が全て支承体３に可
動状態に取付けられている。
３の設置位置や個数を変えて実施することもできる。図
５Ａの３次元免震装置は、逆Ｖ字状の斜め柱５，５の上
端部が建物１の最下部１ａに設置した支承体３に可動状
態に取付けられ、下端部は基礎構造２の上にピン６で可
動状態に取付けられており、その一方は水平にも移動可
能となっている。図５Ｂの３次元免震装置は、逆Ｖ字状
の斜め柱５，５の上端部及び下端部が全て支承体３に可
動状態に取付けられている。
【００２５】図６Ａ〜Ｃは、上記図２及び図５Ａ，Ｂに
示した逆Ｖ字状の斜め柱５，５をＶ字状に形成した３次
元免震装置の実施例を示している。図６Ａの免震装置
は、２本１組の斜め柱５，５がＶ字状に配置され、その
各上端部は建物１の最下部１ａにピン６により可動状態
に取付けられ、その下端部は基礎構造２の上に設置され
た前記支承体３にピン６により可動状態に取付けられて
いる。前記Ｖ字状の斜め柱５，５の上端部間に前記軸方
向ダンパー４が取付けられている。丁度、図５Ａの免震
装置の天地を逆にした形となっている。同様に、図６Ｂ
は図２、図６Ｃは図５Ｂの各免震装置の天地を逆にした
形となっている。したがって、斜め柱５，５が逆Ｖ字状
の場合と同様に、水平方向の地震エネルギーＥは支承体
３の水平変形により、上下方向の地震エネルギーＳは軸
方向ダンパー４の伸縮変形により効率よくエネルギー吸
収される。
示した逆Ｖ字状の斜め柱５，５をＶ字状に形成した３次
元免震装置の実施例を示している。図６Ａの免震装置
は、２本１組の斜め柱５，５がＶ字状に配置され、その
各上端部は建物１の最下部１ａにピン６により可動状態
に取付けられ、その下端部は基礎構造２の上に設置され
た前記支承体３にピン６により可動状態に取付けられて
いる。前記Ｖ字状の斜め柱５，５の上端部間に前記軸方
向ダンパー４が取付けられている。丁度、図５Ａの免震
装置の天地を逆にした形となっている。同様に、図６Ｂ
は図２、図６Ｃは図５Ｂの各免震装置の天地を逆にした
形となっている。したがって、斜め柱５，５が逆Ｖ字状
の場合と同様に、水平方向の地震エネルギーＥは支承体
３の水平変形により、上下方向の地震エネルギーＳは軸
方向ダンパー４の伸縮変形により効率よくエネルギー吸
収される。
【００２６】図７Ａ〜Ｃは、上述した２本１組の斜め柱
５，５をＸ字状に形成した３次元免震装置の実施例を示
している。図７Ａの３次元免震装置は、２本１組の斜め
柱５，５がＸ字状に交差されその交点をピン６により回
動可能に連結して配置されている。その各上端部は建物
１の最下部１ａにピン６により可動状態に取付けられ、
その一方は水平にも移動可能となっており、各下端部は
基礎構造２の上に設置された前記支承体３にピン６によ
り各々可動状態に取付けられている。当該Ｘ字状の斜め
柱５，５の上端部間及び下端部間に、前記軸方向ダンパ
ー４が各々取付けられている。図７Ｂは、支承体３を建
物１の最下部１ａに取付けた場合であり、図７Ｃは、Ｘ
字状の斜め柱５，５の上端部及び下端部を全て、支承体
３に可動状態に取付けた場合を示している。上記逆Ｖ字
状やＶ字状に斜め柱５，５を形成した場合と同様に、水
平方向のみならず上下方向の地震エネルギーを効率よく
吸収する。
５，５をＸ字状に形成した３次元免震装置の実施例を示
している。図７Ａの３次元免震装置は、２本１組の斜め
柱５，５がＸ字状に交差されその交点をピン６により回
動可能に連結して配置されている。その各上端部は建物
１の最下部１ａにピン６により可動状態に取付けられ、
その一方は水平にも移動可能となっており、各下端部は
基礎構造２の上に設置された前記支承体３にピン６によ
り各々可動状態に取付けられている。当該Ｘ字状の斜め
柱５，５の上端部間及び下端部間に、前記軸方向ダンパ
ー４が各々取付けられている。図７Ｂは、支承体３を建
物１の最下部１ａに取付けた場合であり、図７Ｃは、Ｘ
字状の斜め柱５，５の上端部及び下端部を全て、支承体
３に可動状態に取付けた場合を示している。上記逆Ｖ字
状やＶ字状に斜め柱５，５を形成した場合と同様に、水
平方向のみならず上下方向の地震エネルギーを効率よく
吸収する。
【００２７】図８Ａ〜Ｃは、その各図が基本的には前記
図７Ａ〜Ｃの斜め柱５，５がＸ字状の免震装置に対応す
るが、軸方向ダンパー４が当該Ｘ字状の斜め柱５，５の
左端部間及び右端部間に各々垂直に取付けられた３次元
免震装置の実施例を示している。この実施例によれば、
建物１に一定以上の上下方向の地震エネルギーが負荷さ
れると、Ｘ字状の斜め柱５，５がその交差角度θ’を大
小に変える変形に対し、前記垂直な軸方向ダンパー４が
上下方向ｋに伸縮変形してエネルギーを吸収する。
図７Ａ〜Ｃの斜め柱５，５がＸ字状の免震装置に対応す
るが、軸方向ダンパー４が当該Ｘ字状の斜め柱５，５の
左端部間及び右端部間に各々垂直に取付けられた３次元
免震装置の実施例を示している。この実施例によれば、
建物１に一定以上の上下方向の地震エネルギーが負荷さ
れると、Ｘ字状の斜め柱５，５がその交差角度θ’を大
小に変える変形に対し、前記垂直な軸方向ダンパー４が
上下方向ｋに伸縮変形してエネルギーを吸収する。
【００２８】
【本発明が奏する効果】本発明に係る３次元免震方法及
び免震装置によれば、水平方向の地震はもとより、直下
型の上下方向地震が起きた場合でも効率よく確実に地震
エネルギーを吸収せしめるので、建物１の安全性が確保
され損傷や倒壊を防げる。しかも、建物重量は直接上下
方向で受けず、斜め柱５を組合わせて受けるので、大規
模な建物にも適用可能である。３次元免震装置の機構は
コンパクトであり、施工性に優れると共に建設コストの
低減に貢献する。
び免震装置によれば、水平方向の地震はもとより、直下
型の上下方向地震が起きた場合でも効率よく確実に地震
エネルギーを吸収せしめるので、建物１の安全性が確保
され損傷や倒壊を防げる。しかも、建物重量は直接上下
方向で受けず、斜め柱５を組合わせて受けるので、大規
模な建物にも適用可能である。３次元免震装置の機構は
コンパクトであり、施工性に優れると共に建設コストの
低減に貢献する。
【図１】３次元免震装置の建物への設置状況を示した模
式図である。
式図である。
【図２】３次元免震装置を模式的に示した正面図であ
る。
る。
【図３】水平方向地震エネルギーの吸収状況を模式的に
示した正面図である。
示した正面図である。
【図４】上下方向地震エネルギーの吸収状況を模式的に
示した正面図である。
示した正面図である。
【図５】Ａ，Ｂは図２の異なる実施例を示した正面図で
ある。
ある。
【図６】Ａ，Ｂ，Ｃは異なる３次元免震装置を示した正
面図である。
面図である。
【図７】Ａ，Ｂ，Ｃは異なる３次元免震装置を示した正
面図である。
面図である。
【図８】Ａ，Ｂ，Ｃは図７の異なる３次元免震装置を示
した正面図である。
した正面図である。
【図９】軸方向ダンパーの正面図である。
【図１０】Ａ，Ｂは異なる軸方向ダンパーの平面図と正
面図である。
面図である。
１ 建物
２ 基礎構造
３ 支承体
４ 軸方向ダンパー
５ 斜め柱
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−226251（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−125442（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−113144（ＪＰ，Ａ)
実開 平３−90753（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
E04H 9/02 331
Claims (7)
- 【請求項１】 建物の最下部と基礎構造との間に複数設
置されて同建物を支持し、建物に負荷される水平方向及
び上下方向の地震エネルギーを吸収する免震装置であっ
て、２本１組の斜め柱が逆Ｖ字状に配置され、その上端
部は前記建物の最下部にピン等により開脚変形が可能に
取付けられ、前記斜め柱の各下端部は基礎構造上に設置
された水平方向に変形可能な積層ゴム支承体にピン等に
より開脚変形が可能に取付けられ、前記逆Ｖ字状の斜め
柱の下端部間に軸方向ダンパーが取付けられており、建
物に入る水平方向の地震エネルギーは積層ゴム支承体で
吸収され、建物に一定以上の上下方向の地震エネルギー
が負荷され逆Ｖ字状の斜め柱がその開脚角度を大小に変
える変形に対し前記軸方向ダンパーが伸縮変形してエネ
ルギー吸収する構成とされていることを特徴とする、３
次元免震装置。 - 【請求項２】 建物の最下部と基礎構造との間に複数設
置されて同建物を支持し、建物に負荷される水平方向及
び上下方向の地震エネルギーを吸収する免震装置であっ
て、２本１組の斜め柱がＶ字状に配置され、その各上端
部は前記建物の最下部にピン等により開脚変形が可能に
取付けられ、前記斜め柱の下端部は基礎構造上に設置さ
れた水平方向に変形可能な積層ゴム支承体にピン等によ
り開脚変形が可能に取付けられ、前記Ｖ字状の斜め柱の
上端部間に軸方向ダンパーが取付けられており、建物に
入る水平方向の地震エネルギーは積層ゴム支承体で吸収
され、建物に一定以上の上下方向の地震エネルギーが負
荷されＶ字状の斜め柱がその開脚角度を大小に変える変
形に対し前記軸方向ダンパーが伸縮変形してエネルギー
吸収する構成とされていることを特徴とする、３次元免
震装置。 - 【請求項３】 建物の最下部と基礎構造との間に複数設
置されて同建物を支持し、建物に負荷される水平方向及
び上下方向の地震エネルギーを吸収する免震装置であっ
て、２本１組の斜め柱がＸ字状に交差されその交点をピ
ン等により回動可能に連結して配置され、その各上端部
は前記建物の最下部にピン等により斜め柱がその交差角
度を大小に変える変形が可能に取付けられ、前記斜め柱
の各下端部は前記基礎構造上に設置された水平方向に変
形可能な積層ゴム支承体にピン等により斜め柱がその交
差角度を大小に変える変形が可能に取付けられ、前記Ｘ
字状の斜め柱の上端部間及び下端部間に軸方向ダンパー
が取付けられており、建物に入る水平方向の地震エネル
ギーは積層ゴム支承体で吸収され、建物に一定以上の上
下方向の地震エネルギーが負荷されＸ字状の斜め柱がそ
の交差角度を大小に変える変形に対し前記軸方向ダンパ
ーが伸縮変形してエネルギー吸収する構成とされている
ことを特徴とする、３次元免震装置。 - 【請求項４】 軸方向ダンパーは、Ｘ字状の斜め柱の左
端部間及び右端部間に取付けられ、建物に一定以上の上
下方向の地震エネルギーが負荷されＸ字状の斜め柱がそ
の交差角度を大小に変える変形に対し前記軸方向ダンパ
ーが伸縮変形してエネルギー吸収する構成とされている
ことを特徴とする、請求項３に記載した３次元免震装
置。 - 【請求項５】 水平方向に変形可能な積層ゴム支承体
は、鋼板とゴムとを交互に重ね合わせた積層ゴム又は前
記積層ゴムの中央部の垂直方向に鉛棒が入った構成とさ
れていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一
に記載した３次元免震装置。 - 【請求項６】 軸方向ダンパーは、剛塑性ダンパー又は
弾塑性ダンパーで構成されていることを特徴とする、請
求項１〜４のいずれか一に記載した３次元免震装置。 - 【請求項７】 建物を上記請求項１〜６のいずれか一に
記載した３次元免震装置により支持せしめ、建物に負荷
される水平方向の地震エネルギーは３次元免震装置を構
成する水平方向に変形可能な積層ゴム支承体によりエネ
ルギー吸収を行わせ、上下方向の地震エネルギーは３次
元免震装置を構成する軸方向ダンパーの伸縮変形により
エネルギー吸収を行わせることを特徴とする、３次元免
震方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22139895A JP3463115B2 (ja) | 1995-08-30 | 1995-08-30 | ３次元免震方法及び免震装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22139895A JP3463115B2 (ja) | 1995-08-30 | 1995-08-30 | ３次元免震方法及び免震装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0960334A JPH0960334A (ja) | 1997-03-04 |
| JP3463115B2 true JP3463115B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=16766138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22139895A Expired - Fee Related JP3463115B2 (ja) | 1995-08-30 | 1995-08-30 | ３次元免震方法及び免震装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3463115B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2001303586A (ja) * | 2000-04-25 | 2001-10-31 | Okabe Co Ltd | アンカーボルト耐震工法 |
| JP4545920B2 (ja) * | 2000-12-11 | 2010-09-15 | オイレス工業株式会社 | 橋梁における免震構造系 |
| JP2002188317A (ja) * | 2000-12-19 | 2002-07-05 | Shingiken:Kk | 免震装置 |
| JP2011038617A (ja) * | 2009-08-17 | 2011-02-24 | Shimizu Corp | パンタグラフ式免震システム |
| JP2015190502A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 株式会社昭電 | 免震装置 |
| CN106884560B (zh) * | 2017-04-07 | 2023-03-24 | 华侨大学 | 一种耗能部件可更换的滑移隔震装置限位机构 |
| CN107386480B (zh) * | 2017-07-28 | 2023-11-21 | 华侨大学 | 一种局部摇晃柱自减振结构 |
| CN107355023B (zh) * | 2017-07-28 | 2023-11-21 | 华侨大学 | 一种摇晃式自减振结构 |
| CN107476460B (zh) * | 2017-07-28 | 2023-11-21 | 华侨大学 | 一种抗地震倒塌的自减振结构 |
| CN109322244B (zh) * | 2018-10-23 | 2023-12-22 | 苏交科集团检测认证有限公司 | 三维变位高阻尼智能减隔震伸缩装置 |
| JP7364335B2 (ja) * | 2019-01-07 | 2023-10-18 | 株式会社竹中工務店 | 建物 |
| CN110056241B (zh) * | 2019-05-28 | 2020-12-08 | 广州大学 | 一种三维杠杆式阻尼器 |
| CN113007264A (zh) * | 2021-02-18 | 2021-06-22 | 同济大学 | 基于惯容并包含基础隔振和楼面隔振的三维组合隔振系统 |
-
1995
- 1995-08-30 JP JP22139895A patent/JP3463115B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0960334A (ja) | 1997-03-04 |
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