JP4159959B2 - 免震構造 - Google Patents

Description

本発明は、免震構造に関する。

転がり支承や滑り支承による免震支承部を用いて、比較的大きな地震時に建物等の上部構造部を免震する免震構造は、従来より提供されている。

しかしながら、転がり支承や滑り支承を採用するそれらの免震構造において、比較的大きな地震時に上部構造部をうまい具合に免震することができながら、交通振動等の小振動時にも上部構造部をうまい具合に免震できるようになされた免震構造は、未だ実用の域に達しているとは言い難い。

本発明は、かかる技術背景において、転がり支承や滑り支承による免震支承を採用する免震構造において、比較的大きな地震時に上部構造部をうまい具合に免震することができ、それでいて、交通振動等の小振動時にも上部構造部をうまい具合に免震することができる免震構造を提供することを課題とする。

上記の課題は、下部構造部と上部構造部との間に滑り免震支承部が備えられると共に、滑り免震支承部と上部構造部との間に転がり免震支承部が備えられ、
滑り免震支承部の下滑り部が下部構造部の側に一体的に設けられると共に、転がり免震支承部の上受け部が上部構造部に一体的に設けられ、かつ、滑り免震支承部の上滑り部の上面部に、転がり免震支承部の下受け部が一体的に設けられ、
転がり免震支承部の上受け部と下受け部とが一定以上大きく側方へ相対変位するのを規制するストッパーが備えられ、
小振動が、前記転がり免震支承部のみで免震される一方、大振動が、前記滑り免震支承部で免震されるようになされていることを特徴とする免震構造によって解決される。

この免震構造では、交通振動等の小振動時には、滑り免震支承部による免震はその性質上行われないが、転がり免震支承部が上部構造部を免震する。即ち、下部構造部と上部構造部との間に滑り免震支承部が備えられると共に、滑り免震支承部と上部構造部との間に転がり免震支承部が備えられているので、転がり免震支承部による小振動時の免震作動が滑り免震支承部によって妨げられることがなく、転がり免震支承部と滑り免震支承部とを共存させた免震構造でありながら、小振動時に転がり免震支承部によって上部構造部をうまい具合に免震することができる。

また、比較的大きな地震時には、転がり免震支承部においても免震が行われようとするが、転がり免震支承部の上受け部と下受け部とが一定以上大きく側方へ相対変位するのを規制するストッパーが備えられているので、上受け部と下受け部とがストッパーを越えて側方に相対移動することはなく、転がり免震支承部と滑り免震支承部とを共存させた免震構造でありながら、そのストッパーの働きによって、滑り免震支承部が上部構造部をうまい具合に免震することができる。

また、上記の課題は、下部構造部と上部構造部との間に滑り免震支承部が備えられると共に、滑り免震支承部と下部構造部との間に転がり免震支承部が備えられ、
滑り免震支承部の上滑り部が上部構造部の側に一体的に設けられると共に、転がり免震支承部の下受け部が下部構造部に一体的に設けられ、かつ、滑り免震支承部の下滑り部の下面部に、転がり免震支承部の上受け部が一体的に設けられ、
転がり免震支承部の上受け部と下受け部とが一定以上大きく側方へ相対変位するのを規制するストッパーが備えられ、
小振動が、前記転がり免震支承部のみで免震される一方、大振動が、前記滑り免震支承部で免震されるようになされていることを特徴とする免震構造によっても、同様の原理で解決される。

本発明は、以上のとおりのものであるから、転がり支承や滑り支承による免震支承を採用する免震構造において、比較的大きな地震時に上部構造部をうまい具合に免震することができ、それでいて、交通振動等の小振動時にも上部構造部をうまい具合に免震することができる。しかも、それを簡素な構造で実現することができる。

次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。図１に示す第１実施形態の免震構造は、建物に適用した場合のもので、１は基礎からなる下部構造部、２は上部構造部、２ａは上部構造部２の一部を構成する束部であり、下部構造部１と上部構造部２との間に滑り免震支承部３が備えられると共に、滑り免震支承部３と上部構造部２との間に転がり免震支承部４が備えられている。

即ち、滑り免震支承部３は、下部構造部１の側に一体的に設けられた下滑り部３ｂと、該下滑り部３ｂの上面滑り面に滑り可能に設置された上滑り部３ａとを備えており、各滑り部３ａ，３ｂの滑り面は、テフロン（登録商標）などによる良滑り性の面に形成され、建物の上部構造部２との関係で比較的大きな地震特にのみ上下の滑り部３ａ，３ｂ間に滑りを生じさせて免震作動を行うようになされている。

また、転がり免震支承部４は、上部構造部２の束部２ａの下面に一体的に設けられた上受け部４ａと、滑り免震支承部３の上滑り部３ａの上面部に一体的に設けられた下受け部４ｂとを備え、上下の受け部４ａ，４ｂ間に転動体としての鋼球などによる複数個の小球体４ｃ…が介設され、交通振動程度の小振動において、小球体４ｃ…が転動し、上下の受け部４ａ，４ｂが側方へ相対変位をして免震作動を行うようになされている。

そして、滑り免震支承部３の上滑り部３ａの上面部には、上部構造部２である束部２ａの周囲を囲む高さ寸法を備えた円筒状のストッパー５が一体的に立設され、転がり免震支承部４の上受け部４ａと下受け部４ｂとが一定以上大きく側方へ相対変位するのを、ストッパー５と束部２ａとの当接により阻止するようになされている。なお、相対変位量は、交通振動に対する免震であれば、例えば片側５ｍｍ程度に設定されるが、免震しようとする小振動の程度に応じて決められてよい。

なお、６は復元手段としてのバネである。また、７は外ストッパーで、大地震時に上部構造部２と下部構造部１とが一定以上大きく側方に相対変位しないようにするものである。

上記の免震構造では、交通振動等の小振動時には、図２（イ）（ロ）に示すように、滑り免震支承部３において滑りを生じることはなく、免震は行われないが、転がり免震支承部４の上下の受け部４ａ，４ｂが側方に相対移動をして、上部構造部２を免震する。即ち、転がり免震支承部４は、上部構造部２と滑り免震支承部３との間に備えられているので、転がり免震支承部４による小振動時の免震作動が滑り免震支承部３によって妨げられることがなく、転がり免震支承部４と滑り免震支承部３とを共存させた免震構造でありながら、小振動時に転がり免震支承部４によって上部構造部２がうまい具合に免震される。

一方、比較的大きな地震時には、図３（イ）（ロ）に示すように、転がり免震支承部４においても免震が行われようとするが、転がり免震支承部４の上下の受け部４ａ，４ｂは、束部２ａとストッパー５とが当接することによって、一定以上大きく側方へ相対変位することができず、そのため、転がり免震支承部４と滑り免震支承部３とを共存させた免震構造でありながら、ストッパー５の働きによって、滑り免震支承部３の上下の滑り部３ａ，３ｂが側方に大きく相対移動を起こし、それによって、比較的大きな地震時においても、上部構造部２がうまい具合に免震される。

また、本実施形態では、地震等による中程度の地盤振動時において、滑り免震支承部３による免震が行われず、転がり免震支承部４において束部２ａがストッパー５に当接しながら免震することがあるが、その場合であっても、転がり免震支承部４による免震作用で上部構造部２の揺れを小さく抑えることができると共に、束部２ａとストッパー５との間隔寸法も、例えば片側５ｍｍ程度などの小さな寸法に設定されているので、束部２ａとストッパー５との当接による衝撃を上部構造部２で生活している人に感じさせることはなく、無感振動程度に抑えることができる。

更に、風についても、中程度の振動相当の風であれば、中程度の振動時の作動原理と同様にして、無感の揺れに抑えることができるし、それを下回るような強さの風であっても同じく無感の揺れに抑えることができる。

図４（イ）に示す第２実施形態の免震構造は、転がり免震支承部４の球体４ｃが比較的大きなものからなっていて、この球体４ｃがストッパー５に当接することで側方への上下の受け部４ａ，４ｂの一定以上の相対移動が規制されるようになされたものであり、第１実施形態の場合の同様の作用効果が奏される。

図４（ロ）に示す第３実施形態の免震構造は、第２実施形態の免震構造において、上下の構造部１，２間において、転がり免震支承部４を下、滑り免震支承部３上に備えさせた場合のもので、第１、第２の実施形態と同様の作用効果が奏される。

以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、本発明では、転がり免震支承部として種々の構造の支承部が採用されてよいし、滑り免震支承部についても種々の構造の支承部が採用されてよい。

第１実施形態の免震構造を示すもので、図（イ）は断面正面図、図（ロ）は図（イ）のＩ−Ｉ線断面矢視図である。 図（イ）及び図（ロ）はそれぞれ、交通振動等の小振動時の免震作動状態を示す断面正面図である。 図（イ）及び図（ロ）はそれぞれ、比較的大きな地震時の免震作動状態を示す断面正面図である。 図（イ）は第２実施形態の免震構造を示す正面断面図、図（ロ）は第３実施形態の免震構造を示す正面断面図である。

符号の説明

１…下部構造部
２…上部構造部
３…免震支承部
３ａ…上滑り部
３ｂ…下滑り部
４…免震支承部
４ａ…上受け部
４ｂ…下受け部
４ｃ…球体（転動体）
５…ストッパー

Claims (1)

1. 下部構造部と上部構造部との間に滑り免震支承部が備えられると共に、滑り免震支承部と上部構造部との間に転がり免震支承部が備えられ、
   滑り免震支承部の下滑り部が下部構造部の側に一体的に設けられると共に、転がり免震支承部の上受け部が上部構造部に一体的に設けられ、かつ、滑り免震支承部の上滑り部の上面部に、転がり免震支承部の下受け部が一体的に設けられ、
   転がり免震支承部の上受け部と下受け部とが一定以上大きく側方へ相対変位するのを規制するストッパーが備えられ、
   小振動が、前記転がり免震支承部のみで免震される一方、大振動が、前記滑り免震支承部で免震されるようになされており、
   前記転がり免震支承部の上受け部が上部構造部の束部の下面に一体的に設けられていると共に、滑り免震支承部の上滑り部の上面部に、上部構造部の前記束部の周囲を囲む高さ寸法を備えた円筒状のストッパーが一体的に立設され、該円筒状ストッパーを前記ストッパーとし、該円筒状ストッパーと束部との当接により、転がり免震支承部の上受け部と下受け部とが一定以上大きく側方へ相対変位するのが規制されるようになされており、かつ、前記円筒状ストッパー内に転がり免震支承部の転動体が配置され、該円筒状ストッパーにより転がり免震支承部の転動体が上受け部と下受け部との間に保持されるようになされていることを特徴とする免震構造。

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