JP3703531B2 - 免震構造物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、地震等により建物等の構造物に加わる振動、特に上下方向の振動を減衰させることのできる免震構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
地震時に建物等の構造物に加わる振動を減衰させる対策として、従来、構造物を支持する基台と構造物との間に、積層ゴムおよびダンパを介在させる構成が知られている。
しかし、上記の構成では、水平方向の振動に対しては有効であるが、上下方向の振動はほとんど減衰させることができないという問題点があった。
【０００３】
この発明の目的は、上下方向の振動を減衰させることができる免震構造物を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１記載の免震構造物は、住宅やビル等の建物である構造物を支持する基台と前記構造物との間の複数箇所に、水平方向の振動を吸収する積層ゴム上に、上下方向に作用するばねおよびダンパを設置して構成される吸振装置を設置し、前記ダンパは減衰力が可変の流体圧式のものとし、前記各ダンパに上下方向の振動を検出する上下方向センサを設け、各上下方向センサの検出値に応じて前記各ダンパの減衰力を調整する減衰力調整装置を設けたものである。 前記免震構造物において、前記ダンパを、油圧源から供給される油圧の変更で減衰力の調整が可能なものとし、前記減衰力調整装置を、前記油圧源とダンパの間に介在させた電磁式の油圧バルブと、各々の油圧バルブに与える制御信号を前記各上下方向センサの検出値に応じて演算処理するコンピュータ式の制御装置とで構成する。
前記免震構造物において、前記制御装置は、前記各ダンパに設けた上下方向センサの検出値と共に、前記基台における前記ダンパとは別の箇所に設けた上下方向センサの検出値を含めて、前記油圧バルブに与える制御信号の演算処理を行うものとする。
前記免震構造物において、前記基台が前記建物の基礎と別に設けた装置受け用基礎であり、前記建物基礎と装置受け用基礎の間に前記吸振装置を介在させたものであっても良い。
前記免震構造物において、前記吸振装置は前記建物の複数の柱脚下に設置したものであってもよい。
【０００６】
【作用】
この発明の請求項１記載の免震構造物によると、積層ゴムで水平方向の振動を吸収し、ばねおよびダンパで構成される吸振装置により上下方向の振動を減衰させることができる。ダンパの減衰力は、上下方向の振動を検出する上下方向センサの検出値に応じて減衰力調整装置によって調整される。
前記免震構造物において、前記ダンパを、油圧源から供給される油圧の変更で減衰力の調整が可能なものとし、前記減衰力調整装置を電磁式の油圧バルブとコンピュータ式の制御装置とで構成したため、各上下方向センサの検出値に応じて、各位置のダンパの減衰力を、建物の各部に要求される種々異なる減衰力に応じた値に瞬時に調整することができる。そのため、建物を安定良く支持しながら、上下振動を効果的に減衰させることができる。
前記制御装置は、各ダンパの上下方向センサの検出値と共に、別の箇所に設けた上下方向センサの検出値を含めて必要な制御信号を演算するものとしたため、各位置のダンパの減衰力をより適正な値に調整することができる。
前記基台が前記建物の基礎と別に設けた装置受け用基礎であり、前記建物基礎と装置受け用基礎の間に前記吸振装置を介在させた場合は、建物全体の上下方向の振動を効果的に減衰させることができる。
吸振装置を建物の複数の柱脚下に設置した場合には、鉛直荷重を支える箇所で吸振が行われるので、上下方向の振動を効果的に減衰させることができる。
【０００８】
【実施例】
この発明の第１の実施例を図１ないし図４に基づいて説明する。この免震構造物は、構造物である住宅やビル等の建物１と、これを支持する基台となる装置受け用基礎２との間の複数箇所に、ばね４，ダンパ５，および積層ゴム６等で構成される吸振装置３を各々介在させたものである。各ダンパ５には上下方向の振動を検出する上下方向センサ７を設け、また各ダンパ５の減衰力を調整する減衰力調整装置９を設ける。装置受け用基礎２は、図３のように地盤ＧＬを掘削して建物基礎１ａと別に設けてある。また、前記装置受け用基礎２における前記ダンパ５とは別の箇所に、上下方向の振動を検出する別の上下方向センサ８が設置してある。上下方向センサ８は、通常は建物周辺地下に複数個、例えば少なくとも建物の４隅に設ける。
【０００９】
前記吸振装置３は、主として水平方向に作用する積層ゴム６上に、上下方向に作用するばね４およびダンパ５を設置して構成される。この吸振装置３の設置個数や配置箇所は、建物１の総重量に応じて加減してよい。前記ダンパ５は、図４のように減衰力が可変の油圧式のものである。すなわち、ダンパ５はシリンダ１０内に昇降自在にピストン１１を挿入すると共にオリフィス等の絞り経路１１ａをピストン１１に形成して構成され、油圧ポンプ１２から圧力制御バルブ１３を経て供給される油圧を、電磁式の油圧バルブ１４の切替え動作で前記シリンダ１０内の上下の油室１０ａ，１０ｂに送ることによりピストン１１を上下させ、減衰力を調整するようにしてある。ダンパ５はこの例の他に、空気圧式のもの等でもよい。
【００１０】
図１に示す前記減衰力調整装置９は、油圧源である油圧ポンプ１２とダンパ５の間に介在させた前記油圧バルブ１４と、各々の油圧バルブ１４に与える制御信号を、前記各上下方向センサ７，８の検出値に応じて演算処理するコンピュータ式の制御装置１５とで構成される。なお、油圧源１２や油圧バルブ１４を駆動する主電源（図示せず）は、地震波を感知するセンサを有し、地震波を受けると主電源がオンとなって各油圧バルブ１４が可動状態となるようにしてある。
【００１１】
上記構成の動作を説明する。地震時に装置受け用基礎２から吸振装置３を介して建物１に加えられる振動の内、水平方向の振動は吸振装置３を構成する積層ゴム６によって吸収される。
これに対して、上下方向の振動は、吸振装置３を構成するばね４およびダンパ５と、減衰力調整装置９の作用によって吸収される。すなわち、上下方向の振動の一部は、ダンパ５と減衰力調整装置９によって以下のように吸収される。
普段は各油圧バルブ１４は全閉で、油圧シリンダ状の油圧ダンパ５は油圧ロック状態となっている。建物１あるいはその基礎１ａの上下位置は、油圧ダンパ５のロック状態の位置をゼロとする。上下方向センサ８が地震波を受けると、主電源（図示せず）がオンになり、各油圧バルブ１４が可動状態となる。各ダンパ５についているセンサ７が上下動を感知すると、センサ７，８の情報から、制御装置１５が、油圧源１２，油圧バルブ１４を、建物１や基礎１ａがゼロ位置を保つように、各油圧ダンパ５内の油圧を調整する。また、上下方向の振動の一部は、吸振装置３を構成するばね４の弾性作用によって吸収される。
なお、上記実施例では、基台として設けた装置受け用基礎２の上に吸振装置３を設置したが、建物１の複数の柱脚下に各々吸振装置３を設置してもよい。
【００１５】
【発明の効果】
この発明の請求項１記載の免震構造物は、住宅やビル等の建物である構造物を支持する基台と前記構造物との間の複数箇所に、水平方向の振動を吸収する積層ゴム上に、上下方向に作用するばねおよびダンパで構成される吸振装置を設置し、前記ダンパは減衰力が可変の流体圧式のものとし、前記各ダンパに上下方向の振動を検出する上下方向センサを設け、各上下方向センサの検出値に応じて前記各ダンパの減衰力を調整する減衰力調整装置を設けたため、地震等により構造物に加わる上下方向の振動を効果的に吸収することができる。また、水平方向の振動を積層ゴムで吸収することができる。
前記免震構造物において、前記ダンパを、油圧源から供給される油圧の変更で減衰力の調整が可能なものとし、前記減衰力調整装置を、前記油圧源とダンパの間に介在させた電磁式の油圧バルブと、各々の油圧バルブに与える制御信号を前記各上下方向センサの検出値に応じて演算処理するコンピュータ式の制御装置とで構成したため、各上下方向センサの検出値に応じて、各位置のダンパの減衰力を、建物の各部に要求される種々異なる減衰力に応じた値に瞬時に調整することができる。そのため、建物を安定良く支持しながら、上下振動を効果的に減衰させることができる。
前記免震構造物において、前記油圧バルブに与える制御信号の前記制御装置による演算処理を、前記各ダンパに設けた上下方向センサの検出値と共に、前記基台における前記ダンパとは別の箇所に設けた上下方向センサの検出値を含めて行うものとしたため、各位置のダンパの減衰力をより適正な値に調整することができる。
前記免震構造物において、前記基台が前記建物の基礎と別に設けた装置受け用基礎であり、前記建物基礎と装置受け用基礎の間に前記吸振装置を介在させた場合は、建物全体の上下方向の振動を効果的に減衰させることができる。
前記免震構造物において、前記吸振装置を前記建物の複数の柱脚に設置した場合は、鉛直荷重を支える箇所で吸振が行われるので、上下方向の振動を効果的に減衰させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１の実施例にかかる免震構造物を示す模式図である。
【図２】 同免震構造物の斜視図である。
【図３】 同免震構造物の縦断面図である。
【図４】 同免震構造物に使用するダンパとその油圧系を示す模式図である。
【符号の説明】
１…建物（構造物）、２…装置受け用基礎（基台）、３…吸振装置、４…ばね、５…ダンパ、７，８…上下方向センサ、９…減衰力調整装置、１２…油圧ポンプ（油圧源）、１４…油圧バルブ、１５…制御装置
【産業上の利用分野】
この発明は、地震等により建物等の構造物に加わる振動、特に上下方向の振動を減衰させることのできる免震構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
地震時に建物等の構造物に加わる振動を減衰させる対策として、従来、構造物を支持する基台と構造物との間に、積層ゴムおよびダンパを介在させる構成が知られている。
しかし、上記の構成では、水平方向の振動に対しては有効であるが、上下方向の振動はほとんど減衰させることができないという問題点があった。
【０００３】
この発明の目的は、上下方向の振動を減衰させることができる免震構造物を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１記載の免震構造物は、住宅やビル等の建物である構造物を支持する基台と前記構造物との間の複数箇所に、水平方向の振動を吸収する積層ゴム上に、上下方向に作用するばねおよびダンパを設置して構成される吸振装置を設置し、前記ダンパは減衰力が可変の流体圧式のものとし、前記各ダンパに上下方向の振動を検出する上下方向センサを設け、各上下方向センサの検出値に応じて前記各ダンパの減衰力を調整する減衰力調整装置を設けたものである。 前記免震構造物において、前記ダンパを、油圧源から供給される油圧の変更で減衰力の調整が可能なものとし、前記減衰力調整装置を、前記油圧源とダンパの間に介在させた電磁式の油圧バルブと、各々の油圧バルブに与える制御信号を前記各上下方向センサの検出値に応じて演算処理するコンピュータ式の制御装置とで構成する。
前記免震構造物において、前記制御装置は、前記各ダンパに設けた上下方向センサの検出値と共に、前記基台における前記ダンパとは別の箇所に設けた上下方向センサの検出値を含めて、前記油圧バルブに与える制御信号の演算処理を行うものとする。
前記免震構造物において、前記基台が前記建物の基礎と別に設けた装置受け用基礎であり、前記建物基礎と装置受け用基礎の間に前記吸振装置を介在させたものであっても良い。
前記免震構造物において、前記吸振装置は前記建物の複数の柱脚下に設置したものであってもよい。
【０００６】
【作用】
この発明の請求項１記載の免震構造物によると、積層ゴムで水平方向の振動を吸収し、ばねおよびダンパで構成される吸振装置により上下方向の振動を減衰させることができる。ダンパの減衰力は、上下方向の振動を検出する上下方向センサの検出値に応じて減衰力調整装置によって調整される。
前記免震構造物において、前記ダンパを、油圧源から供給される油圧の変更で減衰力の調整が可能なものとし、前記減衰力調整装置を電磁式の油圧バルブとコンピュータ式の制御装置とで構成したため、各上下方向センサの検出値に応じて、各位置のダンパの減衰力を、建物の各部に要求される種々異なる減衰力に応じた値に瞬時に調整することができる。そのため、建物を安定良く支持しながら、上下振動を効果的に減衰させることができる。
前記制御装置は、各ダンパの上下方向センサの検出値と共に、別の箇所に設けた上下方向センサの検出値を含めて必要な制御信号を演算するものとしたため、各位置のダンパの減衰力をより適正な値に調整することができる。
前記基台が前記建物の基礎と別に設けた装置受け用基礎であり、前記建物基礎と装置受け用基礎の間に前記吸振装置を介在させた場合は、建物全体の上下方向の振動を効果的に減衰させることができる。
吸振装置を建物の複数の柱脚下に設置した場合には、鉛直荷重を支える箇所で吸振が行われるので、上下方向の振動を効果的に減衰させることができる。
【０００８】
【実施例】
この発明の第１の実施例を図１ないし図４に基づいて説明する。この免震構造物は、構造物である住宅やビル等の建物１と、これを支持する基台となる装置受け用基礎２との間の複数箇所に、ばね４，ダンパ５，および積層ゴム６等で構成される吸振装置３を各々介在させたものである。各ダンパ５には上下方向の振動を検出する上下方向センサ７を設け、また各ダンパ５の減衰力を調整する減衰力調整装置９を設ける。装置受け用基礎２は、図３のように地盤ＧＬを掘削して建物基礎１ａと別に設けてある。また、前記装置受け用基礎２における前記ダンパ５とは別の箇所に、上下方向の振動を検出する別の上下方向センサ８が設置してある。上下方向センサ８は、通常は建物周辺地下に複数個、例えば少なくとも建物の４隅に設ける。
【０００９】
前記吸振装置３は、主として水平方向に作用する積層ゴム６上に、上下方向に作用するばね４およびダンパ５を設置して構成される。この吸振装置３の設置個数や配置箇所は、建物１の総重量に応じて加減してよい。前記ダンパ５は、図４のように減衰力が可変の油圧式のものである。すなわち、ダンパ５はシリンダ１０内に昇降自在にピストン１１を挿入すると共にオリフィス等の絞り経路１１ａをピストン１１に形成して構成され、油圧ポンプ１２から圧力制御バルブ１３を経て供給される油圧を、電磁式の油圧バルブ１４の切替え動作で前記シリンダ１０内の上下の油室１０ａ，１０ｂに送ることによりピストン１１を上下させ、減衰力を調整するようにしてある。ダンパ５はこの例の他に、空気圧式のもの等でもよい。
【００１０】
図１に示す前記減衰力調整装置９は、油圧源である油圧ポンプ１２とダンパ５の間に介在させた前記油圧バルブ１４と、各々の油圧バルブ１４に与える制御信号を、前記各上下方向センサ７，８の検出値に応じて演算処理するコンピュータ式の制御装置１５とで構成される。なお、油圧源１２や油圧バルブ１４を駆動する主電源（図示せず）は、地震波を感知するセンサを有し、地震波を受けると主電源がオンとなって各油圧バルブ１４が可動状態となるようにしてある。
【００１１】
上記構成の動作を説明する。地震時に装置受け用基礎２から吸振装置３を介して建物１に加えられる振動の内、水平方向の振動は吸振装置３を構成する積層ゴム６によって吸収される。
これに対して、上下方向の振動は、吸振装置３を構成するばね４およびダンパ５と、減衰力調整装置９の作用によって吸収される。すなわち、上下方向の振動の一部は、ダンパ５と減衰力調整装置９によって以下のように吸収される。
普段は各油圧バルブ１４は全閉で、油圧シリンダ状の油圧ダンパ５は油圧ロック状態となっている。建物１あるいはその基礎１ａの上下位置は、油圧ダンパ５のロック状態の位置をゼロとする。上下方向センサ８が地震波を受けると、主電源（図示せず）がオンになり、各油圧バルブ１４が可動状態となる。各ダンパ５についているセンサ７が上下動を感知すると、センサ７，８の情報から、制御装置１５が、油圧源１２，油圧バルブ１４を、建物１や基礎１ａがゼロ位置を保つように、各油圧ダンパ５内の油圧を調整する。また、上下方向の振動の一部は、吸振装置３を構成するばね４の弾性作用によって吸収される。
なお、上記実施例では、基台として設けた装置受け用基礎２の上に吸振装置３を設置したが、建物１の複数の柱脚下に各々吸振装置３を設置してもよい。
【００１５】
【発明の効果】
この発明の請求項１記載の免震構造物は、住宅やビル等の建物である構造物を支持する基台と前記構造物との間の複数箇所に、水平方向の振動を吸収する積層ゴム上に、上下方向に作用するばねおよびダンパで構成される吸振装置を設置し、前記ダンパは減衰力が可変の流体圧式のものとし、前記各ダンパに上下方向の振動を検出する上下方向センサを設け、各上下方向センサの検出値に応じて前記各ダンパの減衰力を調整する減衰力調整装置を設けたため、地震等により構造物に加わる上下方向の振動を効果的に吸収することができる。また、水平方向の振動を積層ゴムで吸収することができる。
前記免震構造物において、前記ダンパを、油圧源から供給される油圧の変更で減衰力の調整が可能なものとし、前記減衰力調整装置を、前記油圧源とダンパの間に介在させた電磁式の油圧バルブと、各々の油圧バルブに与える制御信号を前記各上下方向センサの検出値に応じて演算処理するコンピュータ式の制御装置とで構成したため、各上下方向センサの検出値に応じて、各位置のダンパの減衰力を、建物の各部に要求される種々異なる減衰力に応じた値に瞬時に調整することができる。そのため、建物を安定良く支持しながら、上下振動を効果的に減衰させることができる。
前記免震構造物において、前記油圧バルブに与える制御信号の前記制御装置による演算処理を、前記各ダンパに設けた上下方向センサの検出値と共に、前記基台における前記ダンパとは別の箇所に設けた上下方向センサの検出値を含めて行うものとしたため、各位置のダンパの減衰力をより適正な値に調整することができる。
前記免震構造物において、前記基台が前記建物の基礎と別に設けた装置受け用基礎であり、前記建物基礎と装置受け用基礎の間に前記吸振装置を介在させた場合は、建物全体の上下方向の振動を効果的に減衰させることができる。
前記免震構造物において、前記吸振装置を前記建物の複数の柱脚に設置した場合は、鉛直荷重を支える箇所で吸振が行われるので、上下方向の振動を効果的に減衰させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１の実施例にかかる免震構造物を示す模式図である。
【図２】 同免震構造物の斜視図である。
【図３】 同免震構造物の縦断面図である。
【図４】 同免震構造物に使用するダンパとその油圧系を示す模式図である。
【符号の説明】
１…建物（構造物）、２…装置受け用基礎（基台）、３…吸振装置、４…ばね、５…ダンパ、７，８…上下方向センサ、９…減衰力調整装置、１２…油圧ポンプ（油圧源）、１４…油圧バルブ、１５…制御装置
Claims (3)
- 住宅やビル等の建物である構造物を支持する基台と前記構造物との間の複数箇所に、水平方向の振動を吸収する積層ゴム上に、上下方向に作用するばねおよびダンパを設置して構成される吸振装置を設置し、前記ダンパは減衰力が可変の流体圧式のものとし、前記各ダンパに上下方向の振動を検出する上下方向センサを設け、各上下方向センサの検出値に応じて前記各ダンパの減衰力を調整する減衰力調整装置を設け、前記ダンパが、油圧源から供給される油圧の変更で減衰力の調整が可能なものであり、前記減衰力調整装置が、前記油圧源とダンパの間に介在させた電磁式の油圧バルブと、各々の油圧バルブに与える制御信号を前記各上下方向センサの検出値に応じて演算処理するコンピュータ式の制御装置とで構成され、前記制御装置は、前記各ダンパに設けた上下方向センサの検出値と共に、前記基台における前記ダンパとは別の箇所に設けた上下方向センサの検出値を含めて、前記油圧バルブに与える制御信号の演算処理を行うものである免震構造物。
- 前記基台が前記建物の基礎と別に設けた装置受け用基礎であり、前記建物基礎と装置受け用基礎の間に前記吸振装置を介在させた請求項１記載の免震構造物。
- 前記吸振装置は前記建物の複数の柱脚下に設置した請求項１記載の免震構造物。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP18784095A JP3703531B2 (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 免震構造物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18784095A JP3703531B2 (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 免震構造物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0913740A JPH0913740A (ja) | 1997-01-14 |
| JP3703531B2 true JP3703531B2 (ja) | 2005-10-05 |
Family
ID=16213158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18784095A Expired - Fee Related JP3703531B2 (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 免震構造物 |
Country Status (1)
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| KR101318264B1 (ko) * | 2012-06-04 | 2013-10-16 | 디프리기술연구원(주) | 원자력 발전소 돔 구조물의 수평변위 및 회전변위 제어를 위한 면진시스템 |
| CN108050343A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-05-18 | 四川建筑职业技术学院 | 一种具有固定功能的粉碎机减震装置 |
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1995
- 1995-06-29 JP JP18784095A patent/JP3703531B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0913740A (ja) | 1997-01-14 |
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