JP4386058B2 - Uniaxial vibration damping unit - Google Patents
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Description
本発明は、支持構造物と被支持構造物との間に介在されて、両者の相対振動を減衰させる一軸振動減衰装置のユニット化技術に関する。 The present invention relates to a unitization technique of a uniaxial vibration damping device that is interposed between a supporting structure and a supported structure and attenuates the relative vibrations of the both.
原子力発電所等の重要施設は地震等に対して耐震設計を行っていたが、その重要施設を立地条件にかかわらず構築できる立地拡大を目指したサイトフリーと、設備の標準化によるコスト低減を目指した標準化プラント構築とを可能とする免震構造の採用が望まれている。 Important facilities such as nuclear power plants were designed to withstand earthquakes, etc., but they aimed to reduce costs through site-free and standardization of equipment aimed at expanding the location where the important facilities could be constructed regardless of location conditions. Adoption of seismic isolation structure that enables standardized plant construction is desired.
一般に、ビル等の建築物の免震は積層ゴム等を用いた水平免震構造が採用されるが、これに上下免震構造を併用することにより三次元免震を達成して地震から建築物を効率良く保護することができ、これを上記重要施設に適用することによって建築物およびそれに内包される重要な機器設備の標準化が可能となる。そして、このような三次元免震装置として、図12の様な構造が例えば特開平11−30278号公報等にて示唆されている。 Generally, horizontal seismic isolation structure using laminated rubber is adopted for the seismic isolation of buildings such as buildings, but by using this together with the vertical seismic isolation structure, 3D seismic isolation is achieved and the building from the earthquake Can be efficiently protected, and by applying this to the important facility, it is possible to standardize the building and the important equipment contained therein. As such a three-dimensional seismic isolation device, a structure as shown in FIG. 12 is suggested in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-30278.
即ち、支持基盤2上に積層ゴム4a及び水平方向ダンパー4b等からなる水平免震装置4を介して下部構造物たる建物躯体6を支持し、さらにこの水平免振された建物躯体6の床面6a上方に、適宜間隔を隔てて上部構造物たる免振床10を配して、当該免振床10と建物躯体6の床面6aとの間に、上下方向の免振を行う一軸振動吸収装置12を適宜位置に多数を介在させるという構造であり、上下免振用の一軸振動吸収装置12としては、コイルバネや皿バネなどの弾性体を用いて免振床10の上下方向の一軸振動を吸収する一軸変位吸収機構14、並びにその上下の一軸方向の振動エネルギーを吸収して減衰させる振動減衰機構16とを設置するのが一般的である。
That is, the
上記変位吸収機構14は、免振床10の下面に固設される上側取付板18と、建物躯体6の床面6aに固設される下側取付板20と、これら両取付板10,20に一体的に取り付けられて互いに摺動自在に嵌合して伸縮するセンターガイド22、このセンターガイド22の外周部に設けられるコイルバネや皿バネなどの弾性体24とからなる。また、上記振動減衰機構16は油圧ダンパーや摩擦ダンパー等からなり、免振床10と建物躯体6の側壁部6bとを繋いで設けられたり、変位吸収機構14に並設されて免振床10と建物躯体6の床面6aとを繋いで設けられる。
しかしながら、かかる従来の上下免振に用いられる一軸振動減衰機構16では、免振床10の下面と建物躯体6の床面6aとの間に、これらに固設して多数の一軸変位吸収機構14並びに振動減衰機構16とを設置するには、免振床10と建物躯体6との間の空間に人が入り込んで取付作業をすることになるめ、その作業スペースを確保する必要があって、免振床10の高さを低く設定することに限界があった。また、狭い空間での作業となるため、一軸変位吸収機構14と振動減衰機構16とを多数設置するにはその取付に多大な労力を費やすことになり、施工性の面で難点があるだけでなく、定期的に行われるメンテナンス作業性にも難点があった。
However, in the conventional uniaxial
また、免振床10と建物躯体6の側壁部6bとを繋いで一軸振動減衰機構16を設ける場合には、免振床10には振動減衰機構16の振動減衰作用に伴う反力が曲げ応力となって作用することになるから、当該曲げ応力を考慮して、部材厚みを大きく設定しなければならず、構造物全体としての重量増大を来すだけでなく、免振床10や建物躯体6の部材設計の自由度に制限があった。
Further, when the uniaxial
本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、その目的は、支持構造物と被支持構造物との間でそれらの相対振動を減衰する一軸振動減衰装置の設置性を改善して、それら支持構造物と被支持構造物との間の狭い空間内での作業を可及的に削減できるようにユニット化することにある。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to improve the installation of a uniaxial vibration damping device that attenuates relative vibration between a supporting structure and a supported structure. The object is to unitize the work in a narrow space between the support structure and the supported structure as much as possible.
上記の目的を達成するために、請求項1に係る発明では、支持構造物と被支持構造物との間に介在されて、それらの相対振動を減衰する一軸振動減衰ユニットであって、該被支持構造物の床に貫通形成された装着口に着脱可能に装着されるハッチと、該ハッチに対向して設けられ、該支持構造物側に当接係止される係止板と、該係止板と該ハッチとの中央部に設けられて相互に摺動し、該係止板と該ハッチとの一軸方向への移動を案内するセンターガイドと、該ハッチと該係止板とに両端が繋がれて設けられた減衰手段とを備え、該減衰手段が、該係止板に一端を固定されて設けられた片持ち状の鋼棒ダンパーと、該鋼棒ダンパーの他端と該ハッチとを繋ぐ繋ぎ材とからなり、前記繋ぎ材の一端は、前記ハッチの取付面に取り付けられており、前記装着口には、前記取付面に対向する取付作業用の凹部が、前記ハッチの外周縁よりも径方向の外方まで拡大されて形成されており、前記取付作業用の凹部は、着脱自在な蓋体で塞がれるように構成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2にかかる発明では、請求項1の一軸振動減衰ユニットにおいて、前記係止板と前記ハッチとの間に介在されて、前記センターガイドの外周部にバネ部材が設けられていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the uniaxial vibration damping unit according to the first aspect, a spring member is provided on an outer peripheral portion of the center guide so as to be interposed between the locking plate and the hatch. And
請求項3にかかる発明では、請求項1または2のいずれかの一軸振動減衰ユニットにおいて、前記鋼棒ダンパーが前記係止板に設けられて、前記センターガイドに沿って湾曲形成されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the uniaxial vibration damping unit according to the first or second aspect, the steel rod damper is provided on the locking plate, and is curved along the center guide. Features.
請求項4にかかる発明では、請求項3の一軸振動減衰ユニットにおいて、前記鋼棒ダンパーの他端の内側に、該他端に当接して該他端の内側への変位を規制する押さえ板を設けたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the uniaxial vibration damping unit according to the third aspect of the present invention, a pressing plate is provided on the inner side of the other end of the steel rod damper so as to abut against the other end and restrict displacement to the inner side of the other end. It is provided.
請求項5にかかる発明では、請求項1〜4の一軸振動減衰ユニットにおいて、前記鋼棒ダンパーが固定端側ほど太く形成されていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the uniaxial vibration damping unit according to the first to fourth aspects, the steel rod damper is formed thicker toward the fixed end side.
請求項6にかかる発明では、請求項1〜5の一軸振動減衰ユニットにおいて、前記支持構造物が水平免振装置によって水平免振された建物躯体であり、前記被支持構造物が免振床であることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the uniaxial vibration damping unit according to any one of the first to fifth aspects, the support structure is a building frame that is horizontally isolated by a horizontal vibration isolation device, and the supported structure is a vibration isolation floor. It is characterized by being.
以下に、本発明に係る一軸振動減衰ユニットの実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a uniaxial vibration damping unit according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
《第1実施形態》
図1は本発明の一軸振動減衰ユニットを三次元免振構造の免振床に適用した例を模式的に示す第1実施形態の概略構成図である。この一軸振動減衰ユニット30は振動変位吸収機能と振動減衰機能とを併せて発揮する一軸振動減衰機構をユニット化したものである。
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment schematically showing an example in which a uniaxial vibration damping unit of the present invention is applied to a vibration-isolating floor having a three-dimensional vibration isolation structure. This uniaxial
図示するように、支持基盤2上には積層ゴム4aと水平方向ダンパー4bとからなる水平免振装置4を介して水平方向に免振された建物躯体6が設けられる。そして、この建物躯体6の床面6a上方には、当該建物躯体6を支持構造物として所定の間隔を隔てて被支持構造物たる免振床10が配置されており、当該建物躯体6の床面6aと免振床10との間に、上下振動の吸収・減衰機能を発揮して上下免振する本発明に係る一軸振動減衰ユニット30が設けられている。
As shown in the figure, a
この振動変位吸収機能と振動減衰機能とを有する一軸振動減衰ユニット30は、免振床10に貫通形成された装着口32に着脱可能に装着されるハッチ34と、このハッチ34に対向して設けられて、建物躯体6の床面6aに立設された腰壁6cの上面に当接係止される係止板36と、この係止板36とハッチ34との中央部に設けられて相互に摺動係合し、上記係止板36とハッチ34との上下への近接離間方向の相対変位を許容して、一軸方向に相対移動を案内するセンターガイド38と、係止板36とハッチ34との間に介在されてセンターガイド38の外周部に設けられたバネ部材40と、係止板36とハッチ34とに両端が係止されて設けられた減衰手段52とを備えた構成となっており、ハッチ34は装着口32に取り付けられて、免振床10の一部をなす。
The uniaxial
免振床10を貫通して開口形成される装着口32は円形をなし、その上部側は大径に拡大形成されて段部32aが設けられている。ハッチ34は当該装着口32の大きさに対応形成され、上記段部32aに対応するフランジ部34aが上部側に拡径形成されていて、当該フランジ部34aが上記装着口32の段部32aにボルトにより固定される構造となっている。
The mounting
上記ハッチ34の下面中央にはセンターガイド38を構成する摺動軸38aが下方に突出して一体的に設けられている。一方、上記係止板36は円盤状をなし、その上面中央部にはセンターガイド38を構成する摺動筒38bが上方に突出して一体的に設けられていて、この摺動筒38b内に上記摺動軸38aが水平方向に係合して上下の軸方向に沿って摺動自在に嵌合されて、ハッチ34と係止板36との相対移動が上下の一軸方向に規制されている。
At the center of the lower surface of the
上記センターガイド38の外周部に配されてハッチ34と係止板36との間に介在されるバネ部材40には、コイルスプリングや皿バネなどを使用し得る。コイルスプリングを用いる場合は、その両端部をそれぞれハッチ34と係止板36とに固定しておくことで、センターガイド38の摺動係合状態を保持する保持手段42として機能させ得る。コイルスプリングは小径のものをセンターガイド38の外側に複数等間隔に設けても良いし、大径のものをセンターガイド38と同軸に設けても良い。皿バネを使用する場合には、センターガイド38の摺動軸38aと摺動筒38bとの嵌合状態が外れるのを防止するストッパーなどの保持手段を別途に設ける。摺動軸38aと摺動筒38bとは組み立てられた皿バネが外れるのを防止する。その摺動ストロークは、皿バネが完全に伸びた状態から完全に縮んだ状態まで摺動状態が保持される構造とする。
A coil spring, a disc spring, or the like can be used for the
また、上記係止板36と、この係止板36が当接される支持構造物側の係止板当接部、つまり建物躯体6の床面6aに立設された腰壁6cの上面とには、センターガイド38の摺動方向に直交して作用する剪断力を受ける凹凸嵌合部48を形成して、相互に嵌合させるようにするのが望ましい。本図示例では摺動筒38bの下部側が凹側嵌合部48aとして利用され、腰壁6cの上面には凸側嵌合部48bが当該腰壁6cと一体形成されている。
Also, the
ところで、図2〜図6は上記一軸振動減衰ユニット30及びその減衰手段52の構成を具体的にして示したものであって、図2は床面側から見た一軸減衰ユニット30の平面図、図3は図2中のIII−III線矢視断面図、図4は図3中のIV−IV線矢視断面図、図5は減衰手段52をなす鋼棒ダンパーの平面図、図6はその鋼棒ダンパーの斜視図である。即ち、これら図2〜図6に示すように、減衰手段52はハッチ34を含む被支持構造物側の免振床10あるいは係止板36のいずれか一方に設けられる鋼棒ダンパー54、及び、この鋼棒ダンパー54と免振床10あるいは係止板36とのいずれか他方とを繋ぐ繋ぎ材56とから主になり、当該実施形態では、鋼棒ダンパー54は係止板36の上面に一端が溶接接合されて一体的に設けられている。
2 to 6 specifically show the configuration of the uniaxial
上記鋼棒ダンパー54は係止板36に溶接される一端の固定部54aはブロック状を呈していて、このブロック状の固定部54a上端には、片持ち状の棒状部54bが側方に向けて延出形成され、かつ、この棒状部54bはセンターガイド38の摺動筒38bに沿って円弧状に湾曲形成されている。また、上記鋼棒ダンパー54の棒状部54bは固定端側ほど太く形成されていて、先端にいく程その断面積は滑らかに縮小されていて、繋ぎ材56の一端との連結部となる延出端は丸軸状になっている。
The
そして、この鋼棒ダンパー54の他端となる棒状部54bの延出端に連結される、繋ぎ材56の下端にはその丸軸状の棒状部54bに嵌合する連結金具58が一体的に設けられていて、この連結金具58は丸軸状となった棒状部54bに回転可能に嵌合されている。一方、当該繋ぎ材56の他端はハッチ34のフランジ部34a下方の外周面に凹設形成された取付面34bに固定金具60を介して固定係止されるようになっている。また、免振床10の装着口32には、ハッチ34に形成される減衰手段52の取付面34bが対向されて臨ませられる取付作業用の凹部62が、当該ハッチ34のフランジ部34a外周縁よりも径方向の外方まで拡大されて形成されており、この作業用凹部62は着脱自在な蓋体64で塞がれるようになっている。
A connecting metal fitting 58 that is fitted to the round shaft-shaped rod-shaped portion 54b is integrally formed at the lower end of the connecting
また、連結金具58の内側には、係止板36上面に一体的に溶接固定されて、鋼棒ダンパー54が垂直方向にスムーズに変形できるように押さえ板66が設けられており、連結金具58はそのセンターガイド側の内側面がこの押さえ板66にコロ部材等を介して当接されていて、鋼棒ダンパー54の棒状部54bが上下に変形した際に、センターガイド38側に向けて面内方向に変位することが規制されている。ここで、押さえ板66は連結金具58の当接する外側面がセンターガイドの軸芯を中心とした円弧面に形成されている。
In addition, a
さらに、上記ハッチ34とセンターガイド38の摺動軸38aとの中心部には、同軸に貫通孔68,70が形成され、これら貫通孔68,70と摺動筒38bとの内部には、前記ハッチ34と前記係止板36とを繋いで前記バネ部材40を圧縮状態にして仮固定する拘束手段72が設けられており、この拘束手段72はセンターガイド38の摺動軸38aと摺動筒38bとの係合状態を保持する係合保持手段としても機能する。
Further, through
この図示例では、当該拘束手段72はボルト72aとナット72bとでなり、ボルト72aは下端部が係止板36と一体となった摺動筒38bの底壁38dに一体的に固着されている。上記底壁38dは、係止板36と建物躯体6の腰壁6c上面とに設けられる凹凸嵌合部48の、当該係止板36側に形成される凹側嵌合部48aと摺動筒38bとを仕切るものである。また、凹凸嵌合部48として腰壁6cの上面に設けられる凸側嵌合部48bは、鋼板48cに嵌合軸48dが一体的に立設されて形成され、当該鋼板48cはアンカー49により腰壁6cの上面に一体化されている。
In the illustrated example, the restraining means 72 includes a bolt 72a and a
ハッチ34の貫通孔68は上部側が拡径形成されて段部68aが設けられており、ボルト72aに螺合されたナット72bは当該段部68aに当接係止され、当該ナット72bを締め込むことで、ハッチ34と係止板36との間にバネ部材40に所定の支持荷重を予め与えて、当該一軸振動ユニット30の全長を所定の長さに縮めた状態に仮固定して保持し得るようになっている。
The through-
さらに、上記拘束手段72には一軸振動減衰ユニット30の設置時にこれをロープ等で吊り下げて装着口32に挿通するための掛け金具74が貫通孔68内の上部に位置して取り付けられており、貫通孔68の上端はハッチ34に開閉自在に取り付けられた蓋体76で閉止されるようになっている。なお、図2と図3中において35aはハッチ固定用ボルトの挿通孔であり、35bはハッチ固定用ボルトである。
Furthermore, a hanging metal fitting 74 is attached to the restraining means 72 so as to hang the uniaxial
以上の構成に係る一軸振動減衰ユニット30にあっては、地震等による振動が基盤に加わると、その水平振動は水平面新装置によって免振されて建物躯体6に伝わる。そして、建物躯体6の上下振動は一軸振動減衰手段30によって吸収減衰されて免振床10に伝わり、よって免振床10は3次元方向に免振されることになる。
In the uniaxial
ここで、上記一軸振動減衰ユニット30は、建物躯体6の上下振動によって建物躯体6の床面6aと免振床10とが相対振動すると、センターガイド38の摺動軸38aと摺動筒38ことが摺動して、その相対変位を一軸方向に規制すると共に、その上下変位をバネ部材40が吸収する。そして、建物躯体6の床面6aと免振床10との上下方向の相対振動の変位は繋ぎ材56によって鋼棒ダンパー54の棒状部54bの延出端に伝えられ、当該鋼棒ダンパー54の塑性変形によってその振動エネルギーが消費されて減衰される。
Here, the uniaxial
ここで、鋼棒ダンパー54の棒状部54bは円弧状に湾曲形成されているので、当該棒状部54bはその上下への変形に伴ってセンターガイド側の面内方向にも変形して変位しようとするが、棒状部54bの先端に回転可能に嵌合した繋ぎ材56下端の連結金具58が内側に立設された押さえ板66に当接しているので、当該面内方向への変形は規制される。また、係止板36に設ける鋼棒ダンパー54を、係止板36の外周縁に沿わせて円弧状に湾曲形成することで、係止板36の外径寸法に内に収めて一軸振動減衰ユニット30を可及的にコンパクトに構成できる。
Here, since the rod-shaped portion 54b of the
また、棒状部54bはその固定端側ほど太く形成されていて、先端にいく程その断面積は滑らかに縮小されているので、その全長に亘って応力は可及的に均等化され、かつ応力集中も起こり難く、もってその全長に亘って塑性変形し易く、振動エネルギーを効率よく消費して減衰させることができる。 Further, since the rod-like portion 54b is formed thicker toward the fixed end side, and its cross-sectional area is smoothly reduced toward the tip, the stress is equalized as much as possible over the entire length, and the stress is reduced. Concentration is also unlikely to occur, and therefore, plastic deformation is easy over the entire length, and vibration energy can be efficiently consumed and attenuated.
また、一軸振動減衰ユニット30はハッチ34と係止板36とはセンターガイド38によって上下の一軸方向に移動自在に連結され、この係止板36とハッチ34との間にバネ部材40と減衰手段52とが介在させられてユニット化されており、かつセンターガイド38の摺動係合状態は拘束手段72で保持し得るので、当該一軸振動減衰ユニット30を建物躯体6と免振床10との間に設置するにあたっては、免振床10に貫通形成した装着口32を通じて係止板36側から挿入してハッチ34を装着口32に固定することで容易に装着することができる。
Further, in the uniaxial
つまり、建物躯体6と免振床10との間に当該一軸振動減衰ユニット30を設置するにあたっては、当該一軸振動減衰ユニット30を、クレーンなどで吊り下げ状態となした免振床10に対して、その貫通形成されている装着口32に係止板36側から床下に向けて挿通挿入して、ハッチ34を免振床10にボルト35bなどで固定するだけの簡易な作業で装着することができる。なお、この装着の際には、免振床10を上記のように吊り下げ状態にするのに変えて、ジャッキなどで予め腰壁6c上面から一軸振動減衰ユニット30の全長分以上浮かしておき、所定の位置にすべての一軸振動減衰ユニット30を設置してから、ジャッキを操作して免振床10を降下させるようにしても良い。この場合、各一軸振動減衰ユニット30の係止板36が建物躯体6の腰壁6c上面に当接して、免振床10の荷重が各一軸振動減衰ユニット30に負担されれば、ジャッキを取り除けるようになる。
That is, when the uniaxial
したがって、一軸振動減衰ユニット30を装着するにあたって、建物躯体6と免振床10との間の狭い空間内での設置作業工程を可及的に削減することができるようになって、設置性の向上が格段に図れる。また、メンテナンス時においても、ハッチ34のボルト35bを外して一軸振動減衰ユニット30を免振床10上に引き上げてメンテナンス作業をすることができるので、狭い床下空間で作業をする必要がなくなり、当該メンテナンス性にも非常に優れたものとなる。このため、建物躯体6と免振床10との狭い空間内での設置作業を可及的に削減することができるようになり、設置性の向上が格段に図れ、メンテナンス性も向上する。
Therefore, when the uniaxial
また、拘束手段72によりバネ部材40を圧縮状態にしてハッチ34と係止板36とを仮固定することにより、所定の支持荷重を予めバネ部材40に与えて一軸振動減衰ユニット30全長を所定長に縮めた状態で設置することができるので、建物躯体6と免振床10との間に当該一軸振動減衰ユニット30を設置するにあたっては、免振床10に貫通形成した装着口32を通じて係止板36側から挿入してハッチ34を固定することで免振床10に容易に装着することができるだけでなく、クレーンやジャッキ等を用いて免振床10を腰壁6c上面に予め浮かしておく寸法を、上記所定の支持加重を与えて縮めてある状態の一軸振動減衰ユニット30の全長に一致させておくことで、設置後に生じる免振床10の変位量の調整を簡易に行うことができ、全く上下に変位が生じないようにすることもできる。
In addition, the
加えて、免振床10の装着口32には、ハッチ32に形成される減衰手段52の取付面34bが対向されて臨ませられる取付作業用の凹部62が形成されているので、拘束手段72によって一軸振動減衰ユニット30で負担すべき支持荷重に十分見合った予圧を付与し得ないような場合において有用なものとなる。つまり、減衰手段52の繋ぎ材56上端56aは固定金具60に対してフリーな状態にしておいて、ユニット30を装着口32に挿入してハッチ34を固定用ボルト35bで面振床10に固定装着し、この状態でジャッキ等で上方に浮かしてある面振床10を徐々に下降させて一軸振動減衰ユニット30の係止板36を腰壁6cの上面に当接させて支持荷重を負担させていき、所定の支持荷重が加わって一軸振動減衰ユニット30で免振床10を支持した状態になってから、作業用凹部62を通じて減衰手段52の繋ぎ材56上端56aを固定金具60に緊結等して固定する作業が行える。
In addition, since the mounting
更に、バネ部材40と減衰手段52とを単一のユニットに一体化させて組み込み、振動変位吸収機能と振動減衰機能とを併せ持たせた一軸振動減衰ユニット30となしているので、振動変位吸収機能のみの専用ユニットと振動減衰機能のみの専用ユニットとに分けて配置する場合に比して、そのユニットの総設置数及び設置スペースを大幅に削減することができ、設置作業の可及的な省力化が図れる。
Further, since the
さらに、単一のユニット内に振動変位吸収機能と振動減衰機能とを併せ持たせているので、免振床10に振動減衰手段52による振動減衰作用に伴う反力が曲げ応力となって作用することを防止することができるようになるばかりか、免振床10を支持する際の重量分布に対応させて適切な位置に配設することが容易になる。よって、免振床10や建物躯体6に作用する応力の低下が図れ、部材厚みを低減して構造物全体としての重量増大を可及的に抑制することができるようになり、免振床10や建物躯体6の部材設計の自由度を大きくすることができる。
Furthermore, since the vibration displacement absorbing function and the vibration damping function are provided in a single unit, the reaction force accompanying the vibration damping action by the vibration damping means 52 acts on the
また、係止板36と当該係止板36を当接させる建物躯体6側の腰壁6cの上面とに、互いに嵌合する凹凸嵌合部48を設けて、それら係止板36と腰壁6c上面とに作用する水平方向の剪断力、つまり免震床10の上下振動に直交する方向の剪断力を凹凸嵌合部48で受けるようにしているので、免振床10の外周縁部に水平方向の相対変位を規制するローラ等は設けずとも、あるいは係止板36をボルトなどの接合部材で建物躯体6の腰壁6c上面に繋ぐことなく、上下の免振方向に直交する水平方向の変位を拘束できるようになる。しかも、一軸振動減衰ユニット30を装着口32から挿通装着して凹凸嵌合部48を嵌め合わせるだけの簡易な作業で容易に設置できる。なお、凹凸嵌合部48はその取り合い関係を上下逆にして、係止板の下面に凸側嵌合部を一体的に突出形成し、腰壁6c上面に凹側嵌合部を凹設形成するようにしても良い。
In addition, a concave and convex
《第2実施形態》
図7と図8は第2実施形態を示し、図7は側断面図、図8は平面図である。この第2実施形態の一軸振動減衰ユニット80にあっては、前述の第1実施形態の一軸振動減衰ユニット30に対して、以下の点が相違する。なお、第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
<< Second Embodiment >>
7 and 8 show a second embodiment, FIG. 7 is a side sectional view, and FIG. 8 is a plan view. In the uniaxial vibration damping unit 80 of the second embodiment, the following points are different from the uniaxial
即ち、鋼棒ダンパー54はハッチ34を含む被支持構造物(つまり、ハッチ34あるいはその側方部の免振床)の表面部に設けられ、繋ぎ材56はその一端が係止板36にピン固定で連結されとともに、その他端がハッチ34に形成された貫通孔82を通じて被支持構造物の表面側に露出されて鋼棒ダンパー54の他端に連結されている。この図示例では鋼棒ダンパー54はハッチ34の中央部寄りの上面に一端が一体的に固定されて設けられている。その固定部54aはやはりブロック状をなし、この固定部54aの上端部から上記繋ぎ材56の側方に延びて棒状部54bが一体的に形成されている。また、ハッチ34に形成される繋ぎ材用の貫通孔82は、鋼棒ダンパー54の棒状部54bの変形に追従して繋ぎ材56が動けるように当該棒状部54bの長手方向に沿って長い矩形状等に形成され、かつ、繋ぎ材56の上端は棒状部54bの延出端に対して球面継ぎ手84を介して連結されている。
That is, the
そして、当該構成の第2実施形態の一軸振動減衰ユニット80では、建物躯体6の床面6と免振床10とに上下方向の相対振動が生じると、繋ぎ材56上端のハッチ34上面からの突出量が変化して上下に変位し、その変位が鋼棒ダンパー54に伝えられて当該鋼棒ダンパー54の棒状部54bの塑性変形等により減衰作用が発揮されることになる。この際、鋼棒ダンパー54の棒状部54bに上下方向の変形が生じると、その変形に伴って繋ぎ材56は上端の球面継ぎ手84の接合部が鋼棒ダンパー54に対して回動すると共に、下端部のピン接合部が係止板36に対して回動して、鋼棒ダンパー54の棒状部54bの変形に追従することになる。
In the uniaxial vibration damping unit 80 of the second embodiment having the above configuration, when vertical vibrations occur on the
ここで、この一軸振動減衰ユニット80にあっては、係止板36に下端をピン結合させた減衰手段52の繋ぎ材56の上端を、ハッチ34に形成した貫通孔82を通じてハッチ34上面の表面側に導き出し、当該ハッチ34の上面に固定して設けてある鋼棒ダンパー54に球面継ぎ手84を介して連結させているので、係止板36の外周側部分には鋼棒ダンパー54を取り付けるための設置スペース等を確保する必要が無い。よって、ハッチ34より下の部分を可及的にコンパクトに構成できる。
Here, in this uniaxial vibration damping unit 80, the upper surface of the connecting
また、ハッチ34の上面に減衰手段52の鋼棒ダンパー54を設置するので、減衰手段52の繋ぎ材56の上端を鋼棒ダンパー54に固定するための取付作業用の凹部は不要であり、免振床10を切り欠く等して当該凹部を形成する必要がない。また、ハッチ34の表面に鋼棒ダンパー54があるので、メンテナンスや鋼棒ダンパー54の交換容易に行え、作業性に優れる。
Further, since the
また、ハッチ34の表面上に鋼棒ダンパー54が突出することになるが、邪魔になる場合には、周囲の免振床10の上面よりもハッチ34の上面位置を下げて免振床10の表面部から突出しないようにすることも可能である。さらに、鋼棒ダンパー54をハッチ34側方の免震床10側に固定することも可能で、このようにすれば、ハッチ34装着後に鋼棒ダンパー54を固定することになるが、鋼棒ダンパー54の大きさをハッチ34の大きさの影響を受けずに大型化させることができ、当該鋼棒ダンパー54による減衰力の増大化が図れる。また、逆にハッチ34はその大きさを鋼棒ダンパー54の減衰性能を考慮せずに小型化させることができ、鋼棒ダンパー54を除く他の部分の可及的なコンパクト化が図れるようになる。
Moreover, although the
《第3実施形態》
図9〜図11は第3実施形態を示し、図9は側断面図、図10は平面図、図11は繋ぎ材56と鋼棒ダンパー54との連結部の動きを説明する斜視図である。この第3実施形態の一軸振動減衰ユニット100では、前述の第1,第2実施形態の一軸振動減衰ユニット30,80に対して、以下の点が相違する。なお、第1,第2実施形態と同一の部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
<< Third Embodiment >>
9 to 11 show a third embodiment, FIG. 9 is a side sectional view, FIG. 10 is a plan view, and FIG. 11 is a perspective view for explaining the movement of the connecting portion between the connecting
即ち、センターガイド38の摺動軸38aとハッチ34との中心に、それぞれ同軸な貫通孔68,70を形成して、この貫通孔68,70の内部には、丸軸状のロッド材でなる減衰手段52の繋ぎ材56が配されていて、この繋ぎ材56の下端は係止板36と一体となった摺動筒38bの底壁38dに一体的に固着されている。この繋ぎ材56の上端はハッチ34の上方に露出し、この露出した上端部に鋼棒ダンパー54が連結されるようになっている。
That is, coaxial through
一方、鋼棒ダンパー54はハッチ34の上面に一端が一体的に固定されて設けられ、その固定部54aはブロック状になっている。この固定部54aの上端には片持ち状の棒状部54bが上記繋ぎ材56の側方に向けて一体的に延出形成されている。繋ぎ材56の上端には、鋼棒ダンパー54を連結するためのスリーブ状の連結金具58Aが回転自在に嵌合されていて、その上下には繋ぎ材56に固着されて、上記連結金具58Aの軸方向への移動を規制するストッパー102が一対で設けられている。また、連結金具58Aの外周には、当該連結金具58Aにピン接合または剛接合されて連結板104が径方向外方に突出して一体的に設けられており、この連結板104に鋼棒ダンパー54の棒状部54b先端が係合されている。即ち、鋼棒ダンパ54は、棒状部54bが連結金具58Aの接線方向に延びて配設されており、連結金具58Aに対して放射状に等間隔で3セットが設けられている。ここで、鋼棒ダンパー54はその減衰力を大きく取るようにするために、当該鋼棒ダンパー54の棒状部54bはハッチ34の円形状のフランジ部34aよりも外側にまで延びて長く形成されており、これに対応してハッチ34にはフランジ部34a外周から放射状に3つの固定端取付部106が延出形成されていて、当該固定端取付部106に鋼棒ダンパー54の固定部54aが一体的に固定されている。なお、鋼棒ダンパー54の固定部54aは必ずしもハッチ34の上面に固定しなければならないものではなく、免振床10の上面に取付固定しても良い。この場合、当然のことであるがハッチ34には固定端取付部を延出形成する必要はない。
On the other hand, one end of the
そして、当該構成の第3実施形態の一軸振動減衰ユニットでは、建物躯体6の床面6aと免振床10とに上下方向の相対振動が生じると、繋ぎ材56上端のハッチ34上面からの突出量が変化して上下に変位するが、連結金具58Aは上下のストッパー102,102により上下変位は拘束されるので、鋼棒ダンパー54の棒状部54bは上下方向の変形が生じる。その変形に伴って、鋼棒ダンパ54に係合した連結板104が連結金具58Aに対してそのピン接合部で回動すると共に、連結金具58Aは繋ぎ材56に対して回動自在のため、鋼棒ダンパー54の棒状部54bの変形に追従することになる。
And in the uniaxial vibration damping unit of 3rd Embodiment of the said structure, if the relative vibration of a vertical direction arises in the floor surface 6a of the
ここで、この一軸振動減衰ユニット100にあっては、センターガイド38の摺動軸38aの中心部に貫通孔68,70を形成して、減衰手段52の繋ぎ材56を配設し、鋼棒ダンパー54はハッチ34の上面に固定して設けているので、係止板36の外周側部分には何も設ける必要が無く、よってハッチ34より下の部分を可及的にコンパクトに構成できる。ハッチ34の表面側にはフランジ部34aから径方向外方に固定端取付部106が突出することになるが、一軸振動減衰ユニット100は免振床10の表面側から装着口32に挿通挿入して取り付けるから、その取り付けには支障は生じない。鋼棒ダンパー54をハッチ34側方の免震床10側に固定するようにすれば、ハッチ34装着後に鋼棒ダンパー54を固定することにはなるが、ハッチ34には固定端取り付け部106を設ける必要が無くなって一層のコンパクト化が図れるようになる。
Here, in this uniaxial
なお、以上に説明した各実施形態では、いずれも免振床10に適用して上下方向の振動を吸収させるべく鉛直に配置する場合を示したが、本発明に係る一軸振動減衰ユニット30,80,100はいずれも水平方向に配置するようにしても良く、その配置方向は問わない。
In each of the embodiments described above, a case has been shown in which each is applied to the vibration-isolating
以上説明したように本実施形態に係る一軸振動減衰ユニットにあっては、次のような優れた効果を発揮する。 As described above, the uniaxial vibration damping unit according to this embodiment exhibits the following excellent effects.
(1)一軸振動減衰ユニットは、ハッチと係止板とがセンターガイドによって一軸方向に移動自在に連結され、この係止板とハッチとの間にバネ部材と減衰手段とが介在させられてユニット化されており、かつセンターガイドの摺動係合状態は繋ぎ材で保持し得るので、当該一軸振動減衰ユニットを支持構造物と被支持構造物との間に設置するにあたっては、被支持構造物に貫通形成した装着口を通じて係止板側から挿入してハッチを装着口に固定することで容易に装着することができる。 (1) A uniaxial vibration damping unit is a unit in which a hatch and a locking plate are movably connected in a uniaxial direction by a center guide, and a spring member and damping means are interposed between the locking plate and the hatch. Since the sliding engagement state of the center guide can be held by the connecting material, when installing the uniaxial vibration damping unit between the support structure and the supported structure, the supported structure It can be easily mounted by inserting it from the side of the locking plate through the mounting port formed in the hole and fixing the hatch to the mounting port.
即ち、例えば建物躯体と免振床との間に当該一軸振動減衰ユニットを設置するにあたっては、当該一軸振動減衰ユニットを、クレーンなどで吊り下げ状態となした免振床に貫通形成されている装着口に、係止板側から床下に向けて挿通挿入して、ハッチを免振床にボルトなどで固定するだけの簡易な作業で装着することができ、建物躯体と免振床との間の狭い空間内での設置作業工程を可及的に削減することができるようになって、設置性の向上が格段に図れる。また、メンテナンス時においても、ハッチの装着口への固定を外して一軸振動減衰ユニットを免振床上に引き上げてメンテナンス作業をすることができるので、狭い床下空間で作業をする必要がなくなり、当該メンテナンス性にも非常に優れたものとなる。このため、建物躯体と免振床との狭い空間内での設置作業を可及的に削減することができるようになり、設置性の向上が格段に図れ、メンテナンス性も向上する。 That is, for example, when the uniaxial vibration damping unit is installed between the building frame and the vibration isolation floor, the uniaxial vibration attenuation unit is attached to the vibration isolation floor that is suspended by a crane or the like. It can be attached to the mouth with a simple operation by inserting and inserting the hatch from the side of the locking plate toward the bottom of the floor and fixing the hatch to the vibration isolation floor with bolts, etc. The installation work process in a narrow space can be reduced as much as possible, and the installation property can be greatly improved. During maintenance, the hatch can be removed from the mounting opening and the uniaxial vibration damping unit can be lifted onto the vibration-isolating floor for maintenance work, eliminating the need to work in a narrow underfloor space. It will be very excellent in performance. For this reason, it becomes possible to reduce the installation work in the narrow space between the building frame and the vibration-isolating floor as much as possible, and the installability can be greatly improved and the maintainability is also improved.
(2)バネ部材と減衰手段とを単一のユニットに一体化させて組み込み、振動変位吸収機能と振動減衰機能とを併せ持たせた一軸振動減衰ユニットした場合には、振動変位吸収機能のみの専用ユニットと振動減衰機能のみの専用ユニットとに分けて配置する場合に比して、そのユニットの総設置数及び設置スペースを大幅に削減することができ、設置作業の可及的な省力化が図れる。 (2) When the spring member and the damping means are integrated and integrated into a single unit, and the uniaxial vibration damping unit having both the vibration displacement absorbing function and the vibration damping function, only the vibration displacement absorbing function is provided. Compared with the case where the dedicated unit and the dedicated unit with only the vibration damping function are arranged separately, the total number of units installed and the installation space can be greatly reduced, and the installation work can be saved as much as possible. I can plan.
さらに、単一のユニット内に振動変位吸収機能と振動減衰機能とを併せ持たせているので、免振床に振動減衰手段による振動減衰作用に伴う反力が曲げ応力となって作用することを防止することができるようになるばかりか、免振床10を支持する際の重量分布に対応させて適切な位置に配設することが容易になる。よって、免振床や建物躯体に作用する応力の低下が図れ、部材厚みを低減して構造物全体としての重量増大を可及的に抑制することができるようになり、免振床や建物躯体の部材設計の自由度を大きくすることができる。
Furthermore, since the vibration displacement absorbing function and the vibration damping function are combined in a single unit, the reaction force accompanying the vibration damping action by the vibration damping means acts as a bending stress on the vibration isolation floor. In addition to being able to prevent this, it becomes easy to dispose at an appropriate position according to the weight distribution when supporting the vibration-isolating
(3)係止板に設ける鋼棒ダンパーを係止板の外周縁に沿わせて円弧状に湾曲形成することで、コンパクトに構成できる。 (3) A steel rod damper provided on the locking plate can be formed into a compact shape by being curved in an arc shape along the outer peripheral edge of the locking plate.
(4)鋼棒ダンパーを円弧状に湾曲形成すると、その上下への変形に伴ってセンターガイド側の面内方向にも変形して変位しようとするが、鋼棒ダンパーの先端側に押さえ板を設けて当接させることで、当該面内方向への変形を規制することができる。 (4) If the steel rod damper is curved in an arc shape, it will be deformed and displaced in the in-plane direction on the center guide side as it is deformed up and down, but a holding plate is attached to the tip side of the steel rod damper. By providing and contacting, deformation in the in-plane direction can be restricted.
(5)鋼棒ダンパーは、その固定端側程太く形成して、先端にいく程断面積を滑らかに縮小させて形成することで、その全長に亘って応力を可及的に均等化させることができ、かつ応力集中も起こり難くなる。よって、その全長に亘って塑性変形を起こし安くなし得て、振動エネルギーを効率よく消費して減衰させることができるようになる。 (5) The steel rod damper is formed thicker toward the fixed end side, and the cross-sectional area is smoothly reduced toward the tip, thereby equalizing the stress as much as possible over the entire length. And stress concentration is less likely to occur. Therefore, plastic deformation can be caused over the entire length and the cost can be reduced, and vibration energy can be efficiently consumed and attenuated.
(6)減衰手段の繋ぎ材下端を係止板に結合させ、上端をハッチに形成した貫通孔を通じてハッチ上面の表面側に導き出して、当該ハッチの上面に固定して設けた鋼棒ダンパーに連結させるようにすれば、係止板の外周側部分には繋ぎ材の結合スペースだけを確保すれば良いので、一軸振動減衰ユニットの被支持構造物の装着口から裏面側に挿入される部分を可及的なコンパクトに構成できる。また、ハッチの表面に減衰手段の鋼棒ダンパーがあるので、鋼棒ダンパーと繋ぎ材との固定作業や、メンテナンス作業、鋼棒ダンパーの交換作業が容易に行え、作業性に優れたものとなる。 (6) The lower end of the connecting member of the damping means is coupled to the locking plate, and the upper end is led to the surface side of the upper surface of the hatch through a through-hole formed in the hatch, and is connected to a steel rod damper fixed on the upper surface of the hatch. By doing so, it is only necessary to secure a connecting space for the connecting material on the outer peripheral side portion of the locking plate, so that a portion inserted from the mounting opening of the supported structure of the uniaxial vibration damping unit to the back side is allowed. It can be made compact. In addition, because there is a steel bar damper as a damping means on the surface of the hatch, fixing work between the steel bar damper and the connecting material, maintenance work, and replacement work of the steel bar damper can be performed easily, resulting in excellent workability. .
さらに、鋼棒ダンパーをハッチ側方の被支持構造物側に固定することも可能で、このようにすれば、ハッチ装着後に鋼棒ダンパーを固定することになるが、鋼棒ダンパーの大きさをハッチの大きさの影響を受けずに大型化させることができ、当該鋼棒ダンパーによる減衰力の増大化が図れる。また、逆にハッチはその大きさを鋼棒ダンパーの減衰性能を考慮せずに小型化させることができ、鋼棒ダンパを除く他の部分の可及的なコンパクト化が図れるようになる。 Furthermore, it is possible to fix the steel bar damper to the supported structure side of the hatch side, and in this way, the steel bar damper will be fixed after the hatch is installed. The size can be increased without being affected by the size of the hatch, and the damping force by the steel rod damper can be increased. On the other hand, the size of the hatch can be reduced without considering the damping performance of the steel bar damper, and the other parts excluding the steel bar damper can be made as compact as possible.
(7)センターガイドの摺動軸の中心部に貫通孔を形成して、減衰手段の繋ぎ材を配設し、鋼棒ダンパーはハッチの表面に固定して設けるようにすれば、係止板の外周側部分には何も設ける必要が無く、よって、一軸振動減衰ユニットの被支持構造物の装着口から裏面側に挿入される部分のより一層のコンパクト化が図れるようになる。 (7) If a through hole is formed in the center part of the sliding shaft of the center guide, a connecting member for the damping means is provided, and the steel rod damper is fixedly provided on the surface of the hatch, the locking plate There is no need to provide anything on the outer peripheral side portion of the uniaxial vibration damping unit. Therefore, the portion inserted from the mounting opening of the supported structure of the uniaxial vibration damping unit to the back side can be made more compact.
(8)水平免振された支持構造物の床面と、この床面の上方配置する免振床との間に当該一軸振動減衰ユニットを設けることによって、三次元免振床を簡易に構成することができる。 (8) By providing the uniaxial vibration damping unit between the floor surface of the support structure subjected to horizontal vibration isolation and the vibration isolation floor disposed above the floor surface, the three-dimensional vibration isolation floor is simply configured. be able to.
2 基盤 4 水平免振装置
6 建物躯体(支持構造物) 10 免振床(被支持構造物)
30 一軸振動減衰ユニット 32 装着口
34 ハッチ 36 係止板
38 センターガイド
38a 摺動軸 38b 摺動筒
40 バネ部材 40A 皿バネ積層体
52 減衰手段 54 鋼棒ダンパー
54a 固定部 54b 棒状部
56 繋ぎ材 58,58A 連結金具
60 固定金具 66 押さえ板
68,82 ハッチの貫通孔 70 摺動軸の貫通孔
80 一軸振動減衰ユニット 100 一軸振動減衰ユニット
2
DESCRIPTION OF
Claims (6)
該被支持構造物の床に貫通形成された装着口に着脱可能に装着されるハッチと、
該ハッチに対向して設けられ、該支持構造物側に当接係止される係止板と、
該係止板と該ハッチとの中央部に設けられて相互に摺動し、該係止板と該ハッチとの一軸方向への移動を案内するセンターガイドと、
該ハッチと該係止板とに両端が繋がれて設けられた減衰手段とを備え、
該減衰手段が、
該係止板に一端を固定されて設けられた片持ち状の鋼棒ダンパーと、
該鋼棒ダンパーの他端と該ハッチとを繋ぐ繋ぎ材とからなり、
前記繋ぎ材の一端は、前記ハッチの取付面に取り付けられており、
前記装着口には、前記取付面に対向する取付作業用の凹部が、前記ハッチの外周縁よりも径方向の外方まで拡大されて形成されており、
前記取付作業用の凹部は、着脱自在な蓋体で塞がれるように構成されていることを特徴とする一軸振動減衰ユニット。 A uniaxial vibration damping unit that is interposed between the supporting structure and the supported structure and attenuates their relative vibrations,
A hatch that is detachably attached to an attachment port formed through the floor of the supported structure;
A locking plate provided facing the hatch and abutted and locked to the support structure side;
A center guide that is provided at a central portion of the locking plate and the hatch and slides relative to each other, and guides movement of the locking plate and the hatch in one axial direction;
A damping means provided with both ends connected to the hatch and the locking plate;
The damping means
A cantilevered steel bar damper provided with one end fixed to the locking plate;
It consists of a connecting material that connects the other end of the steel rod damper and the hatch,
One end of the connecting material is attached to the mounting surface of the hatch,
In the mounting opening, a recess for mounting work that faces the mounting surface is formed to be expanded to the outside in the radial direction from the outer peripheral edge of the hatch,
The uniaxial vibration damping unit is characterized in that the mounting recess is closed with a detachable lid.
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