JP6327447B2 - Seismic isolation structure with fail-safe mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、フェールセイフ機構付き免震構造に関する。 The present invention relates to a seismic isolation structure with a fail-safe mechanism.
例えば中高層建物が巨大地震を受けると、建物の最弱層に損傷が生じて耐力が低下し始め、この層に地震エネルギー(振動エネルギー)が集中して層崩壊が生じ、他の層は健全性が確保されているにもかかわらず、層崩壊モードによって建物が崩壊に至るという現象が発生する。また、崩壊に至らない場合においても、最弱層の被害が甚大となり、補修による復旧が困難になる。 For example, if a middle- and high-rise building is subjected to a huge earthquake, the weakest layer of the building will be damaged and the proof stress will begin to decline, seismic energy (vibration energy) will concentrate on this layer, causing layer collapse, and the other layers will be healthy However, the phenomenon that the building collapses due to the layer collapse mode occurs. Even if it does not collapse, the damage of the weakest layer will be enormous, making it difficult to recover by repair.
これに対し、従来、オフィスビルなどの中・高層建物には、建物本体と基礎の間など、上部構造体と下部構造体の間の免震層に積層ゴムなどの免震装置を介設し、地震時に、上部構造体の固有周期を例えば地震動の卓越周期帯域から長周期側にずらし、応答加速度を小さくして揺れを抑えるように構築したものがある(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
On the other hand, conventionally, middle- and high-rise buildings such as office buildings have been provided with seismic isolation devices such as laminated rubber in the seismic isolation layer between the upper structure and the lower structure, such as between the building body and the foundation. In some cases, the natural period of the upper structure is shifted, for example, from the dominant period band of earthquake motion to the long period side during an earthquake, and the response acceleration is reduced to suppress shaking (for example,
一方、東北地方太平洋沖地震のような想定をはるかに上回る巨大地震が発生する可能性があり、このような巨大地震に対し、免震装置やオイルダンパーなどの制振装置の機能だけで建物の被害を抑えることができないことも十分に予想される。 On the other hand, there is a possibility that a huge earthquake that far exceeds the assumption, such as the Tohoku-Pacific Ocean Earthquake, may occur, and against such a huge earthquake, the function of the building is limited by the functions of the seismic isolation device and oil damper. It is fully expected that the damage cannot be suppressed.
例えば、免震構造は地震時の安全性が非常に高く、急速に普及しているが、地震動が大きくなるほどに免震層の変位、ひいては免震装置の変位が大きくなるため、建物を支持している積層ゴムなどの免震装置が破断や座屈し、荷重を支持することができなくなると非常に危険な状態になる。また、座屈や破断に至るまでに建物外周部の擁壁に衝突すると、積層ゴムに破断が生じなくても建物に大きな衝撃が作用し、この衝撃によって建物や擁壁が損傷してしまう。 For example, seismic isolation structures are extremely safe at the time of earthquakes and are spreading rapidly.However, the greater the seismic motion, the greater the displacement of the seismic isolation layer, and the greater the displacement of the seismic isolation device. If the seismic isolation device such as laminated rubber breaks or buckles and cannot support the load, it becomes very dangerous. In addition, if it collides with the retaining wall on the outer periphery of the building before buckling or breaking, a large impact acts on the building even if the laminated rubber does not break, and the impact damages the building and retaining wall.
このため、従来、擁壁にゴムなどの衝撃緩衝材を設けることにより、衝撃を緩和する対策、変位を抑える対策が提案、実用化されている。 For this reason, conventionally, by providing an impact buffering material such as rubber on the retaining wall, measures for reducing the impact and measures for suppressing the displacement have been proposed and put into practical use.
しかしながら、上記従来のように衝撃緩衝材を設けて対策を講じる場合には、衝撃緩衝材を設けるためのピットクリアランスを緩衝材寸法分大きく採る必要があり、敷地に余裕がない場合など、その適用が困難になる。また、敷地に余裕があったとしても大きなコストアップを招くことになる。さらに、中間階免震では、擁壁自体がないため、適用することさえできない。 However, when measures are taken by providing impact cushioning materials as in the conventional case, it is necessary to increase the pit clearance for providing the impact cushioning material by the size of the cushioning material, such as when there is no room on the site Becomes difficult. In addition, even if there is room in the site, a large cost increase will be caused. Furthermore, it is not even possible to apply the seismic isolation in the middle floor because there is no retaining wall itself.
このため、その適用に大きな制約がなく、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生した場合においても、建物を倒壊・崩壊させず、人命を保護できるような汎用性が高いフェールセイフシステムが強く求められている。 For this reason, there are no major restrictions on its application, and it is versatile enough to protect human lives without collapsing or collapsing buildings even in the event of the largest anticipated giant earthquake or an extremely large earthquake that exceeds expectations. However, there is a strong demand for a fail-safe system.
本発明は、上記事情に鑑み、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生した場合においても、建物を倒壊・崩壊させず、人命を保護できるような汎用性が高いフェールセイフシステムを備えたフェールセイフ機構付き免震構造を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention is highly versatile enough to protect human lives without collapsing or collapsing the building even in the event of a massive earthquake of the largest magnitude expected or a super-great earthquake exceeding the expected level. The object is to provide a seismic isolation structure with a fail-safe mechanism equipped with a fail-safe system.
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
本発明のフェールセイフ機構付き免震構造は、建物の上部構造体と下部構造体の間の免震層に免震装置を介設してなるフェールセイフ機構付き免震構造において、前記免震層に、前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対変位を規制するフェールセイフ機構を備え、前記フェールセイフ機構は、前記上部構造体に一体に設けられるとともに前記免震層内に配設された当接部と、前記下部構造体に一体に設けられるとともに前記免震層内に突設され、予め設定した前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対変位量を超える変位が発生した際に前記当接部が当たって該当接部及び前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対変位を規制する変位規制本体部と、前記当接部と前記変位規制本体部の間に設けられ、前記当接部と前記変位規制本体部が近づき予め設定した互いの間隔を下回るとともに前記当接部と前記変位規制本体部の間に挟まれて弾性変形し外力を吸収する緩衝部とを備え、且つ、前記当接部及び前記変位規制本体部は、予め設定した前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対変位量を超える変位が発生した際に互いに当たる面として、水平方向の互いに直交する方向を向く第1の面及び第2の面と、水平方向を向き、前記第1の面及び第2の面に交差する第3の面とを備えて形成され、複数のフェールセイフ機構を備えるとともに少なくとも前記複数のフェールセイフ機構のうち、一対のフェールセイフ機構が前記第3の面を互いに平行に配し対峙するように配設されていることを特徴とする。 The seismic isolation structure with a fail-safe mechanism of the present invention is the seismic isolation structure with a fail-safe mechanism in which a seismic isolation device is interposed in the seismic isolation layer between the upper structure and the lower structure of the building. A fail-safe mechanism for restricting relative displacement of the upper structure relative to the lower structure, the fail-safe mechanism being provided integrally with the upper structure and disposed in the seismic isolation layer. The contact portion is provided integrally with the lower structure and protrudes in the seismic isolation layer. When a displacement exceeding a preset relative displacement amount of the upper structure with respect to the lower structure is generated, A displacement restricting main body that restricts relative displacement of the upper structure relative to the corresponding contact and the lower structure upon contact with the corresponding portion; and provided between the abutting portion and the displacement restricting main body. And the displacement ruler And a buffer section for absorbing the external force sandwiched elastically deformed during the displacement regulating body portion and the abutment portion together below the distance therebetween that body part approaches preset, and said contact portion and said The displacement regulating main body includes a first surface and a first surface facing in a direction perpendicular to each other as a surface that contacts each other when a displacement exceeding a predetermined relative displacement amount of the upper structure with respect to the lower structure is generated. And a third surface that faces the horizontal direction and intersects the first surface and the second surface, and includes a plurality of fail-safe mechanisms and at least a plurality of the fail-safe mechanisms. Among them, a pair of fail-safe mechanisms are arranged so that the third surfaces are arranged in parallel to face each other .
この発明においては、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生し、予め設定した建物の下部構造体に対する上部構造体の相対変位量を超える変位が発生した場合であっても、フェールセイフ機構の変位規制本体部に当接部が当たることで、それ以上大きく変位することを規制することが可能になる。 In the present invention, it is the case where the largest possible earthquake or super-great earthquake exceeding the assumption occurred, and the displacement exceeding the relative displacement of the upper structure relative to the lower structure of the preset building occurred. However, it is possible to restrict further displacement by the contact portion hitting the displacement restricting main body portion of the fail-safe mechanism.
また、このとき、当接部と変位規制本体部の間に緩衝部が設けられているため、当接部と変位規制本体部が当たる際の衝撃を緩衝部で緩和させることができ、建物やフェールセイフ機構に損傷が生じることを防止できる。さらに、緩衝部が弾性変形することにより、地震によって建物に作用した外力(地震力/振動エネルギー)を吸収して減衰させることができ、建物の揺れを抑える効果も得ることができる。 Further, at this time, since the buffer portion is provided between the contact portion and the displacement regulating main body portion, the shock when the contact portion and the displacement regulating main body portion hit can be reduced by the buffer portion. Damage to the fail-safe mechanism can be prevented. Furthermore, since the buffer portion is elastically deformed, an external force (seismic force / vibration energy) applied to the building due to the earthquake can be absorbed and attenuated, and an effect of suppressing the shaking of the building can be obtained.
そして、このようなフェールセイフ機構が、当接部と変位規制本体部と緩衝部を免震層内に設けて構成されるため、積層ゴム等の免震装置の周囲に設置したり、免震層内に適宜分散配置して設けることができる。
すなわち、従来のようにピットクリアランスを緩衝材寸法分大きく採る必要がなく、また、中間階免震で擁壁が無くても設置することができ、その設置に関し大きな制約をなくすことができる。
Since such a fail-safe mechanism is configured by providing a contact portion, a displacement regulating main body portion, and a buffer portion in the seismic isolation layer, it can be installed around a seismic isolation device such as laminated rubber, It can be provided by being appropriately dispersed in the layer.
That is, it is not necessary to increase the pit clearance by the size of the buffer material as in the prior art, and it can be installed even if there is no retaining wall due to the intermediate floor seismic isolation, and a great restriction on the installation can be eliminated.
よって、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生した場合においても、建物を倒壊・崩壊させず、人命を保護できるような汎用性が高いフェールセイフシステムを備えたフェールセイフ機構付き免震構造を実現することが可能になる。 Therefore, even in the event of the largest anticipated huge earthquake or a super-large earthquake that exceeds the expected level, the fail is equipped with a versatile fail-safe system that can protect lives without destroying or collapsing the building. A seismic isolation structure with a safe mechanism can be realized.
さらに、フェールセイフ機構の当接部及び変位規制部本体が、水平方向の互いに直交する方向(X方向、Y方向)を向く第1の面、第2の面と、例えば45度の角度で第1の面及び第2の面に交差する第3の面を備えて形成されていることにより、下部構造体に対して上部構造体が水平の多方向に相対変位したとしても、下部構造体に対する上部構造体の相対変位量を超える変位が発生した際に、変位規制本体部に当接部を当てることができる。また、少ないフェールセイフ機構の設置数で効果的に変位を規制することができる。 Further , the contact portion of the fail-safe mechanism and the displacement restricting portion main body are arranged at an angle of, for example, 45 degrees with the first surface and the second surface facing in the horizontal direction (X direction, Y direction). Since the first surface and the third surface intersecting the second surface are formed, even if the upper structure relative to the lower structure is relatively displaced in multiple horizontal directions, the lower structure is not affected. When a displacement exceeding the relative displacement amount of the upper structure occurs, the contact portion can be applied to the displacement regulating main body portion. Further, the displacement can be effectively controlled with a small number of fail-safe mechanisms.
これにより、より確実に且つ効果的に、さらに経済的に、フェールセイフ機構によって上部構造体の相対変位を規制することができ、免震装置の破断や座屈を防止することが可能になるとともに建物の倒壊・崩壊を防止し、人命を保護できるフェールセイフシステムを構築することが可能になる。 As a result, the relative displacement of the upper structure can be regulated more reliably, effectively, and more economically by the fail-safe mechanism, and it is possible to prevent breakage and buckling of the seismic isolation device. It is possible to construct a fail-safe system that can prevent the building from collapsing and collapsing and protect human lives.
さらに、本発明のフェールセイフ機構付き免震構造においては、過大な変位が生じて前記免震装置による前記上部構造体の支持状態が解除された際に前記免震装置に代わって前記上部構造体の鉛直方向の荷重を前記変位規制本体部で支持するように、前記フェールセイフ機構が構成されているがより望ましい。 Furthermore, in the seismic isolation structure with the fail-safe mechanism of the present invention, when the displacement is excessive and the support state of the upper structure by the seismic isolation device is released, the upper structure instead of the seismic isolation device is used. More preferably, the fail-safe mechanism is configured to support the vertical load in the displacement regulating main body.
この発明においては、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生し、万一、積層ゴムなどの免震装置が破断や座屈し、荷重を支持することができなくなった場合であっても、免震装置に代わってフェールセイフ機構の変位規制本体部で上部構造体を支持することができる。これにより、さらに確実に建物の倒壊・崩壊を防止し、人命を保護できるフェールセイフシステムを構築することが可能になる。 In this invention, the largest earthquake of the largest magnitude expected and a super-great earthquake exceeding the expectation occurred, and by any chance, the seismic isolation device such as laminated rubber was broken or buckled, and could not support the load. Even in this case, the upper structure can be supported by the displacement regulating main body portion of the fail-safe mechanism instead of the seismic isolation device. This makes it possible to construct a fail-safe system that can more reliably prevent the building from collapsing and collapsing and protect human lives.
本発明のフェールセイフ機構付き免震構造においては、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生した場合においても、建物を倒壊・崩壊させず、人命を保護できるような汎用性が高いフェールセイフシステムを備えたフェールセイフ機構付き免震構造を実現することが可能になる。 In the seismic isolation structure with the fail-safe mechanism of the present invention, even if the largest earthquake of the largest magnitude expected or a super-great earthquake exceeding the expectation occurs, it is possible to protect human life without collapsing or collapsing the building. It is possible to realize a seismic isolation structure with a fail-safe mechanism equipped with a highly versatile fail-safe system.
以下、図1から図5を参照し、本発明の一実施形態に係るフェールセイフ機構付き免震構造について説明する。 Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 5, a seismic isolation structure with a fail-safe mechanism according to an embodiment of the present invention will be described.
はじめに、本実施形態の建物1は、図1に示すように、地盤Gを掘削して基礎2とこの基礎2に連続して立設する擁壁3からなる免震ピット4を構築し、この免震ピット4で囲まれた地下空間Hに、建物本体5の地下階を配設して構築されている。
First, as shown in FIG. 1, the
そして、本実施形態のフェールセイフ機構付き免震構造Aにおいては、免震ピット4の基礎2が下部構造体S1、建物本体5が上部構造体S2とされ、これら上部構造体S2と下部構造体S1の間の免震層6に免震装置7を介設し、この免震装置7で上部構造体S2の荷重を支持するように、且つ、地震時に上部構造体S2の固有周期を例えば地震動の卓越周期帯域から長周期側にずらし、応答加速度を小さくして揺れを抑えるように構成されている。
In the seismic isolation structure A with the fail-safe mechanism of the present embodiment, the
また、免震装置7として、例えば、高減衰ゴムなどのゴム材と鋼板(弾性体と補剛体)を上下方向に交互に積層してなる積層ゴム型免震装置(積層ゴム体、水平免震装置)が適用されている。この積層ゴム型免震装置では、鉛直荷重に対してゴム材及び鋼板によって高ばね化され、水平荷重に対しては、ゴム材が水平方向に変形するように低ばね化されている。このため、地震時にゴム材が水平方向に変形することによって振動エネルギー(地震エネルギー)を吸収し、免震効果が発揮される。
Further, as the
さらに、本実施形態のフェールセイフ機構付き免震構造Aは、図2に示すように、免震層6に、下部構造体S1に対する上部構造体S2の相対変位を規制するフェールセイフ機構10を設けて構成されている。
Furthermore, as shown in FIG. 2, the seismic isolation structure A with the fail-safe mechanism of the present embodiment is provided with a fail-
具体的に、このフェールセイフ機構10は、図3及び図4に示すように、当接部11と変位規制本体部12と緩衝部13とを備えて構成されている。
Specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, the fail-
本実施形態の当接部11は、例えば上部構造体S2の底部の梁14や、梁14などに一体形成したテーパー構造15などを利用、活用して構成したものであり、上部構造体S2に一体に設けられ、免震層6内に配設されている。なお、当接部11は、上部構造体S2に一体に設けられて免震層6内に配設されていればよく、勿論、上部構造体S2に対して別途当接部11となる部材を設置することによって構成してもよい。
The
変位規制本体部12は、例えばコンクリートを用いて形成され、下部構造体S1に一体に設けられて免震層6内に配設されるとともに、下部構造体S1の上面から上部構造体S2の底部に向けて突設されている。また、この変位規制本体部12は、当接部11と横方向に所定の間隔Rをあけて対向配置されている。すなわち、変位規制本体部12は、巨大地震時(超巨大地震時)にストッパーとして機能するものであり、地震によって、予め設定した下部構造体S1に対する上部構造体S2の相対変位量を超える変位が発生した際に当接部11が当たり、この当接部11及び下部構造体S1に対する上部構造体S2の相対変位を規制するように構成されている。
The displacement regulating
緩衝部13は、例えばゴムなどの弾性体を用いて形成されている。また、本実施形態では、この緩衝部13が当接部11に対向する変位規制本体部12の側面に固設されて、当接部11と変位規制本体部12の間に設けられている。さらに、この緩衝部13は、巨大地震時(超巨大地震時)に衝撃吸収部材、外力緩和部材として機能するものであり、当接部11と変位規制本体部12が近づき予め設定した互いの間隔を下回るとともに当接部11と変位規制本体部12の間に挟まれて弾性変形し外力を吸収するように構成されている。
The
さらに、本実施形態のフェールセイフ機構付き免震構造Aにおいては、図2に示すように、免震層6内に適宜その設置位置を決めて、複数のフェールセイフ機構10が設けられている。また、図3及び図4に示すように、少なくとも一部のフェールセイフ機構10は、当接部11及び変位規制本体部12が、予め設定した下部構造体S1に対する上部構造体S2の相対変位量を超える変位が発生した際に互いに当たる面として、水平方向の互いに直交する方向を向く第1の面11a、12a及び第2の面11b、12bと、水平方向を向き、第1の面11a、12a及び第2の面11b、12bに例えば45度の角度で交差する第3の面11c、12cとを備えて形成されている。
Furthermore, in the seismic isolation structure A with a fail-safe mechanism of the present embodiment, as shown in FIG. 2, a plurality of fail-
また、本実施形態のフェールセイフ機構付き免震構造Aにおいては、過大な変位が生じて免震装置7による上部構造体S2の支持状態が解除された際に免震装置7に代わって上部構造体S2を変位規制本体部12で支持するように、フェールセイフ機構10が構成されている。
Further, in the seismic isolation structure A with the fail-safe mechanism of the present embodiment, the superstructure is replaced with the
そして、上記構成からなる本実施形態のフェールセイフ機構付き免震構造Aにおいては、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生し、予め設定した建物の下部構造体S1に対する上部構造体S2の相対変位量を超える変位が発生すると、免震装置7で振動エネルギーを吸収して減衰させつつ、フェールセイフ機構10の変位規制本体部12に当接部11が当たり、これにより、それ以上大きく変位することが規制される。
And in the seismic isolation structure A with the fail-safe mechanism of the present embodiment having the above-described configuration, the largest earthquake that is assumed and a super-great earthquake exceeding the assumption occur, and the lower structure S1 of the building set in advance is set. When the displacement exceeding the relative displacement amount of the upper structure S2 occurs, the
また、当接部11と変位規制本体部12の間に緩衝部13が設けられているため、当接部11と変位規制本体部12が当たる際の衝撃が緩衝部13で緩和され、且つ、緩衝部13が弾性変形することにより、地震によって建物に作用した外力(地震力/振動エネルギー)が吸収して減衰される。
Moreover, since the
さらに、本実施形態のフェールセイフ機構付き免震構造Aでは、フェールセイフ機構10の当接部11及び変位規制本体部12が、水平方向の互いに直交する方向(X方向、Y方向)を向く第1の面11a、12a、第2の面11b、12bと、45度の角度で交差する(45度方向を向く)第3の面11c、12cを備えて形成されている。このため、下部構造体S1に対して上部構造体S2が水平の多方向に相対変位したとしても、下部構造体S1に対する上部構造体S2の相対変位量を超える変位が発生した際に、変位規制本体部12に当接部11が当たる。
Furthermore, in the seismic isolation structure A with the fail-safe mechanism according to the present embodiment, the
さらに、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生し、万一、積層ゴムなどの免震装置7が破断や座屈し、荷重を支持することができなくなった場合に、免震装置7に代わってフェールセイフ機構10の変位規制本体部12で上部構造体S2が支持される。
Furthermore, if the largest earthquake of the largest magnitude expected or a super-great earthquake that exceeds the expectation occurs, and the
したがって、本実施形態のフェールセイフ機構付き免震構造Aにおいては、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生し、予め設定した建物の下部構造体S1に対する上部構造体S2の相対変位量を超える変位が発生した場合であっても、フェールセイフ機構10の変位規制本体部12に当接部11が当たることで、それ以上大きく変位することを規制することが可能になる。
Therefore, in the seismic isolation structure A with the fail-safe mechanism according to the present embodiment, the largest possible large earthquake or a super-large earthquake exceeding the assumption occurs, and the upper structure with respect to the lower structure S1 of the preset building. Even when a displacement exceeding the relative displacement amount of S2 occurs, it is possible to restrict further displacement by the
また、このとき、当接部11と変位規制本体部12の間に緩衝部13が設けられているため、当接部11と変位規制本体部12が当たる際の衝撃を緩衝部13で緩和させることができ、建物やフェールセイフ機構10に損傷が生じることを防止できる。さらに、緩衝部13が弾性変形することにより、地震によって建物に作用した外力(地震力/振動エネルギー)を吸収して減衰させることができ、建物の揺れを抑える効果も得ることができる。
At this time, since the
そして、このようなフェールセイフ機構10が、当接部11と変位規制本体部12と緩衝部13を免震層6内に設けて構成されるため、積層ゴム等の免震装置7の周囲に設置したり、免震層6内に適宜分散配置して設けることができる。すなわち、従来のようにピットクリアランスを緩衝材寸法分大きく採る必要がなく、また、中間階免震で擁壁が無くても設置することができ、その設置に関し大きな制約をなくすことができる。
And since such a fail
よって、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生した場合においても、建物を倒壊・崩壊させず、人命を保護できるような汎用性が高いフェールセイフシステムを備えたフェールセイフ機構付き免震構造Aを実現することが可能になる。 Therefore, even in the event of the largest anticipated huge earthquake or a super-large earthquake that exceeds the expected level, the fail is equipped with a versatile fail-safe system that can protect lives without destroying or collapsing the building. A seismic isolation structure A with a safe mechanism can be realized.
また、本実施形態のフェールセイフ機構付き免震構造Aにおいては、フェールセイフ機構10の当接部11及び変位規制本体部12が、水平方向の互いに直交する方向を向く第1の面11a、12a、第2の面11b、12bと、45度の角度で交差する第3の面11c、12cを備えて形成されていることにより、下部構造体S1に対して上部構造体S2が水平の多方向に相対変位したとしても、下部構造体S1に対する上部構造体S2の相対変位量を超える変位が発生した際に、変位規制本体部12に当接部11を当てることができる。また、少ないフェールセイフ機構10の設置数で効果的に変位を規制することができる。
Further, in the seismic isolation structure A with the fail-safe mechanism of the present embodiment, the
これにより、より確実に且つ効果的に、さらに経済的に、フェールセイフ機構10によって上部構造体S2の相対変位を規制することができ、免震装置7の破断や座屈を防止することが可能になるとともに建物の倒壊・崩壊を防止し、人命を保護できるフェールセイフシステムを構築することが可能になる。
As a result, the relative displacement of the upper structure S2 can be regulated by the fail-
さらに、本実施形態のフェールセイフ機構付き免震構造Aにおいては、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生し、万一、積層ゴムなどの免震装置7が破断や座屈し、荷重を支持することができなくなった場合であっても、例えば図5に示すように、免震装置7に代わってフェールセイフ機構10の変位規制本体部12で上部構造体S2を支持することができる。これにより、さらに確実に建物の倒壊・崩壊を防止し、人命を保護できるフェールセイフシステムを構築することが可能になる。
Furthermore, in the seismic isolation structure A with the fail-safe mechanism of the present embodiment, the largest earthquake that is expected and a super-great earthquake exceeding the assumption occur, and the
以上、本発明に係るフェールセイフ機構付き免震構造の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 As mentioned above, although one Embodiment of the seismic isolation structure with the fail safe mechanism concerning this invention was described, this invention is not limited to said one Embodiment, It can change suitably in the range which does not deviate from the meaning. .
例えば、本実施形態では、免震ピット4の基礎2が下部構造体S1、建物本体5が上部構造体S2であるものとして説明を行ったが、建物(建物本体)の中間階に免震層を設ける場合においても、この中間階の免震層にフェールセイフ機構10を設けることで、本実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明に係る上部構造体、下部構造体を特に本実施形態のように限定する必要はない。
For example, in the present embodiment, the
1 建物
2 基礎(下部構造体)
3 擁壁
4 免震ピット
5 建物本体(上部構造体)
6 免震層
7 免震装置
10 フェールセイフ機構
11 当接部
11a 第1の面
11b 第2の面
11c 第3の面
12 変位規制本体部
12a 第1の面
12b 第2の面
12c 第3の面
13 緩衝部
14 梁
15 テーパー構造
A フェールセイフ機構付き免震構造
G 地盤
S1 下部構造体
S2 上部構造体
1
3 Retaining
6
Claims (2)
前記免震層に、前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対変位を規制するフェールセイフ機構を備え、
前記フェールセイフ機構は、前記上部構造体に一体に設けられるとともに前記免震層内に配設された当接部と、
前記下部構造体に一体に設けられるとともに前記免震層内に突設され、予め設定した前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対変位量を超える変位が発生した際に前記当接部が当たって該当接部及び前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対変位を規制する変位規制本体部と、
前記当接部と前記変位規制本体部の間に設けられ、前記当接部と前記変位規制本体部が近づき予め設定した互いの間隔を下回るとともに前記当接部と前記変位規制本体部の間に挟まれて弾性変形し外力を吸収する緩衝部とを備え、
且つ、前記当接部及び前記変位規制本体部は、予め設定した前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対変位量を超える変位が発生した際に互いに当たる面として、水平方向の互いに直交する方向を向く第1の面及び第2の面と、水平方向を向き、前記第1の面及び第2の面に交差する第3の面とを備えて形成され、
複数のフェールセイフ機構を備えるとともに少なくとも前記複数のフェールセイフ機構のうち、一対のフェールセイフ機構が前記第3の面を互いに平行に配し対峙するように配設されていることを特徴とするフェールセイフ機構付き免震構造。 In the seismic isolation structure with a fail-safe mechanism, in which a seismic isolation device is interposed in the seismic isolation layer between the upper structure and lower structure
The seismic isolation layer includes a fail-safe mechanism that regulates relative displacement of the upper structure relative to the lower structure,
The fail-safe mechanism is provided integrally with the upper structure and a contact portion disposed in the seismic isolation layer;
It is provided integrally with the lower structure and protrudes in the seismic isolation layer. When a displacement exceeding a preset relative displacement amount of the upper structure with respect to the lower structure is generated, the contact portion abuts on the lower structure. A displacement regulating main body that regulates relative displacement of the upper structure relative to the corresponding contact part and the lower structure;
Provided between the abutting portion and the displacement regulating main body portion, the abutting portion and the displacement regulating main body portion approach each other and fall below a preset interval, and between the abutting portion and the displacement regulating main body portion. A buffer part that is sandwiched and elastically deformed to absorb external force ,
In addition, the contact portion and the displacement regulating main body portion are orthogonal to each other in a horizontal direction as surfaces that contact each other when a displacement exceeding a predetermined relative displacement amount of the upper structure with respect to the lower structure is generated. A first surface and a second surface facing the surface, and a third surface facing the horizontal direction and intersecting the first surface and the second surface,
A fail comprising a plurality of fail-safe mechanisms and a pair of fail-safe mechanisms of at least the plurality of fail-safe mechanisms arranged so as to face each other in parallel with the third surface. Seismic isolation structure with safe mechanism.
過大な変位が生じて前記免震装置による前記上部構造体の支持状態が解除された際に前記免震装置に代わって前記上部構造体の鉛直方向の荷重を前記変位規制本体部で支持するように、前記フェールセイフ機構が構成されていることを特徴とするフェールセイフ機構付き免震構造。 In the seismic isolation structure with a fail-safe mechanism according to claim 1,
When an excessive displacement occurs and the support state of the upper structure by the seismic isolation device is released, the vertical load of the upper structure is supported by the displacement regulation main body instead of the seismic isolation device In addition, a seismic isolation structure with a fail-safe mechanism is characterized in that the fail-safe mechanism is configured.
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