JPH02104834A

JPH02104834A - 免振装置

Info

Publication number: JPH02104834A
Application number: JP25597388A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Itaki; 井滝　俊幸; Chuzo Kasuga; 春日　忠造; Mitsuru Ohira; 大平　満; Shigeo Higaki; 桧垣　茂雄; Juichi Takeda; 武田　寿一; Tomohiko Tsunoda; 角田　智彦; Akira Teramura; 彰寺村; Tetsuo Suzuki; 哲夫鈴木
Original assignee: Obayashi Corp; Power Reactor and Nuclear Fuel Development Corp
Current assignee: Obayashi Corp; Power Reactor and Nuclear Fuel Development Corp
Priority date: 1988-10-13
Filing date: 1988-10-13
Publication date: 1990-04-17
Anticipated expiration: 2011-08-07
Also published as: JP2522527B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は建築構造物を大Ｊ１ｉｌＨ等の大振動から保護
するための免振装置に関する。

（従来の技術）従来、この種の免振装置として例えば特開昭６ｉ７・・
２２３５７６号公報等に記載されたものが知られている
。

即肴、建築構造物とその基礎との間に、ゴム板と鋼板と
を積層してなる弾性体と、一端を上記基礎に固定させ他
端を建築構造物に遊嵌させた鋼棒からなるダンパーとを
設け、その遊嵌部にさらにゴム等の緩衝材を介設したも
のである。

この免振装置によれば、建築構造物の鉛直荷重は弾性体
を介して基礎に支持され、中小地震時や通常時における
水平方向の中小振動および微振動は弾性体と緩衝材とに
よって吸収されて減衰されるようになっている。また、
大地震時等にその水平り向の変位が所定値を超えたとき
には、ダンパー・の鋼棒が基礎と建築構造物とに相互に
係合し、その鋼棒の弾性および塑性変形で振動エネルギ
ーを大きく吸収することにより、建築構造物の横滑り等
を可及的に抑えてその全体を保護し得るようになってい
る。

〈発明が解決しようとする課題）ところで、超過大地震等による水平方向の大きな相対変
位の発生時を考慮した場合、上述した従来の装置では弾
性体の横方向への変形が非常に大きくなり、その結果、
弾性体による垂直荷重の支持力が減少することが考えら
れる。

垂直荷重の支持力は建築構造物の保全性確保等の面から
極めて重要であることから、これまで建築構造物の水平
方向の相対変位を一定範囲内に制限することが考えられ
、例えば剛体構造のストッパーを設けたり、横滑り式支
承体を設けること等が行われている。

Ｌ７かし、剛体構造のストッパーを設けた場合には、大
変形時にそのストッパーにより衝撃が発生し、建築構造
物に過大な応力が発生する可能性がある。また、横滑り
式支承体を設けた場合には、地震等の終了後にその支承
体に変形が残留し、後の復元作業に多大な労力を必要と
する等の問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、第１
の目的は、超過大地震等により建築構造物に水平方向の
大きな相対変位が生じた場合、弾性体による垂直荷重支
持を衝撃を伴わずに補助するとともに、水平方向の変位
も同時に抑制して、建築構造物の免振性能の向上を図る
ことにある。

また、第２の目的は、上記の第１の目的に加えて、さら
に確実に建築構造物の水平方向の過大な相対変位を防止
することにある。さらに、第３の目的は、上記の水平方
向の相対変位防止に加えてエネルギー吸収をより確実に
行うことにある。

（課題を解決するための手段）請求項１の発明は上記の第１の目的を達成するもので、
建築構造物と基礎との間に、上記建築構造物の鉛直荷重
を支持するとともに水平荷重に対して弾性変形して上記
建築構造物と上記基礎との水平方向への相対変位を許容
する弾性体と、この弾性体の許容範囲内での一定以上の
水平方向への相対変位発生時に上記建築構造物と上記基
礎とに相互に係合してその水平方向の振動エネルギーを
吸収するダンパーと、上記弾性体の許容範囲内での鉛直
方向への変形発生時に上記建築構造物が着座されてこれ
を支持する支持体とを設けたことを特徴とする。

また、請求項２の発明は第２の目的を達成するもので、
建築構造物と基礎との間に、上記建築構造物の鉛直荷重
を支持するとともに水平荷重に対して弾性変形して上記
建築構造物と上記基礎との水平方向への相対変位を許容
する弾性体と、この弾性体の許容範囲内での一定以上の
水平方向への相対変位発生時に上記建築構造物と上記基
礎とに相互に係合してその水平方向の振動エネルギーを
吸収するダンパーと、上記弾性体の許容範囲内での鉛直
方向への変形発生時に上記建築構造物が着座されてこれ
を支持する支持体と、上記弾性体、の許容範囲内で上記
支持体による支持開始後に上記建築構造物と上記基礎と
に相互に係合してその建築構造物の水平方向の変位を規
制するストッパーとを設けたことを特徴とする。

さらに、請求項３の発明は第３の目的を達成するもので
、ストッパーは水平方向に座屈可能なハニカム状部材に
よって構成され、その座屈により水平方向の振動エネル
ギーを吸収する補助ダンバ−としての機能を有すること
を特徴とする。

（作用）発明者の検討によると、建築構造物と基礎との水平方向
への相対変位により、建築構造物を支持する弾性体が横
方向に変形した場合には、これに起因して弾性体の上下
方向の寸法が短くなり、その結果、建築構造物の下面の
高さが低くなる。

このような知見に基き、建築構造物の下面が所定高さま
で低下したときにその下面を支持するようにすれば、弾
性体の垂直荷重支持を衝撃を伴わずに補助することがで
きるとともに、水平方向の変位も同時に抑制することが
できるものと考えられる。

即ち、請求項１の発明によると、弾性体の許容範囲内で
の鉛直方向への変形（相対変位）発生時に建築構造物が
着座されてこれを支持する支持体を設けたことにより、
地震等で弾性体が横方向に変形して鉛直方向の相対変位
も発生し建築構造物の下面が所定高さまで低下したよう
な場合、その下面が支持体によって支持され、弾性体の
垂直荷重支持が衝撃を伴わずに補助されるとともに、水
平方向の変位も同時に抑制される。

請求項２の発明によると、弾性体の許容範囲内での鉛直
方向への変形（相対変位）発生時に建築構造物が着座さ
れてこれを支持する支持体と、上記弾性体の許容範囲内
で上記支持体による支持開始後に上記建築構造物と上記
基礎とに相互に係合してその建築構造物の水平方向の変
位を規制するストッパーとを設けたことにより、支持体
による支持と関連させて、さらに確実に建築構造物の水
平方向の過大な相対変位を防止することが可能となる。

請求項３の発明によると、ストッパーが水平方向に座屈
可能なハニカム状部材によって構成され、水平方向の振
動エネルギーを吸収する補助ダンパーとしての機能を有
することにより、建築構造物の水平方向の相対変位防止
に加えてエネルギー吸収をより確実に行うことが可能と
なる。

（実施例）以下、本発明に係る免振装置の実施例を図面を参照して
説明する。

第１図〜第６図は第１の実施例を示している。

第１図および第２図に示すように、この実施例では免振
装置２が建築構造物４と基１ｉ１６との間に介装されて
、その建築構造物４の柱下等にそれぞれ配設される。各
免振装置２は建築構造物４の鉛直荷重を支持するととも
に水平荷重に対して弾性変形してｉ築構造物４と基礎６
との水平方向および鉛直方向への相対変位を許容する弾
性体８と、この弾性体８の許容範囲内での一定以上の水
平方向への相対変位発生時に建築構造物４と基礎６とに
相互に係合してその水平方向の振動エネルギーを吸収す
るダンパー１０と、弾性体８の許容範囲内での一定以上
の鉛直方向への相対変位発生時に建築構造物４と基礎６
とに相互に係合してその建築構造物４を軟着支持する支
持体１２と、弾性体８の許容範囲内で一定以上の水平方
向への相対変位が発生するとともに支持体１２による軟
着支持開始後に建築構造物４と基礎６とに相互に係合し
てその建築構造物４の水平方向の変位を阻止するストッ
パー１４とから構成されている。

上記弾性体８は、平板状のゴム板１６と、これとほぼ同
じ形状の鋼板１８とを交互に積層して、その上下端にエ
ンドプレート２０を取り付けたものであって、基礎６上
に基盤６ａを介して載置され、建築構造物４の鉛直荷重
を分担して支持するだけの耐荷重性を有しているととも
に、水平荷重に対して変位して主に地震時等の水平方向
の振動を吸収する機能を有している。

一方、ダンパー１０は、断面が円形の鉛直配置の鋼棒２
２と、この鋼棒２２の上下端に配置された一対の取付は
プレート２４とを備え、鋼棒２２の上端は取付はプレー
ト２４を介して建築構造物４に遊嵌され、鋼棒２２の下
端は取付はプレート２４を介して基盤６ａに固定されて
いる。そして、建築構造物４と基礎６との相対水平変位
が鋼棒２２の上端の遊嵌部のクリアランス以上になると
鋼棒２２が建築構造物４と基礎６とに係合して、その水
平方向の振動エネルギーを鋼棒２２の塑性変形によって
大きく吸収するようになっている。

他方、支持体１２は基盤６ａ上に固定された垂直円筒状
のベース２６と、このベース２６上に被着した支持台２
８とによって構成されている。支持台２８は例えばねじ
部３０を介してベース２６に高さ調節可能に螺合されて
おり、通常の状態においては、建築構造物４の下面に非
接触とされている。あるいは、ベース２６と支持台２８
とが一体的に成形されたもの（剛体）を用いても良い。

即ち、支持体１２の上端面と建築構造物４の下面との間
には一定の隙間があけられている。なお、第３図および
第４図に示すように、支持台２８の上端面には、テフロ
ン、鉄板等の滑り板からなる支持板３２がねじ３２ａ等
により表出固定されている。

ぞして、地震等により建築構造物４と基礎６との間に水
平方向の相対変位が発生し、建築構造物４を支持する弾
性体８が横方向に一定以上変形して弾性体８の上下方向
の寸法が短くなり、建築構造物４の下面が所定高さまで
低下した場合に、建築構造物４の下面が支持板３２の表
面に接触支持されるようになっている。このような建築
構造物４の下端面と支持板３２の表面との接触は、弾性
体８による鉛直荷重支持力が許容範囲内にある状態で行
われるよう設定される。

第５図は弾性体８と支持体１２との荷重負担の相関関係
を示し、第６図は弾性体８の水平方向の変形量と、その
上下寸法の減少量との関係を示している。

第５図に示すように、弾性体８と支持体１２との荷重負
担は徐々に交換され、また第６図に示すように、弾性体
８の水平方向の変形量増大に伴いその弾性体８の上下寸
法が次第に減少する。即ち、建築構造物４は支持体１２
に対し、徐々に接触支持され、これにより軟着支持が行
われるものである。よって、弾性体８による垂直荷重支
持が衝撃を伴わずに補助されるとともに、水平方向の変
位も接触摩擦により同時に抑制される。

また、ストッパー１４は建築構造体４の下端面に突設し
た複数の舌片によって構成されている。

このストッパー１４は支持体１２の周囲に配置され、一
定量上の相対変位発生時に支持体１２に当接するように
なっている。このようなストッパー１４の支持体１２へ
の当接も、上記の軟着支持と同様に、弾性体８による鉛
直荷重支持力が許容範囲内にある状態で行われるよう設
定される。

以上の第１の実施例によると、超過大地震等により建築
構造物４に水平方向の大きな相対変位が生じた場合、弾
性体８による垂直荷重支持を、支持体１２により衝撃を
伴わずに補助することができるとともに、水平方向の変
位も同時に抑制して、建築構造物の免振性能の向上を図
ることができる。

また、ストッパー１４により、建築構造物４の水平方向
の過大な相対変位を防止することができる。

第７図〜第１２図は本発明の第２の実施例を示している
。

この実施例では、第１図のストッパー１４が第７図にて
水平方向に座屈可能なハニカム状部材３４によって構成
され、その座屈により水平方向の振動エネルギーを吸収
する補助ダンパーとしての機能を有するものとされてい
る。なお、弾性体８、ダンパー１０および支持体１２の
構成は第１の実施例と同様であるから、図の対応部分に
第１図〜第４図と同一の符号を付してその説明を省略す
る。

上記ストッパー１４は基礎６側に配置され、建築構造物
４に形成した段部３６に当接するようになっている。即
ち、基礎６にアンカーボルト３８を介して支持フレーム
４０が固定され、この支持フレーム４０にハニカム状部
材３４が段部３６と対向する配置で突設されている。ハ
ニカム状部材３４は、座屈強度の異なる複数のハニカム
状エレメント３４　ａ　ｒ　　３４　ｂ　ｈ　　３４　
ｃを集合したもノテ、各ハニカム状エレメント３４ａ、
３４ｂ、３４ｃは第８図に示すように、薄いハニカム金
属４２の両側面に接着材４４を介して表面板４６を添着
したものを、それぞれ上下に積層して構成されている。

このハニカム状エレメント３４ｍ、３４ｂ。

３４ｃが、第９図に示すように、縦仕切り板４８を介し
て水平方向に層状に連設した構成とされている。

第１０図はハニカム状部材３４に水平方向の圧線荷重Ｐ
を加えた状態を示し、第１１図はその荷ｆｉＰに対する
ハニカム状部材３４の座屈による縮み状態を示している
。図示のように、ノ１ニカム状エレメント３４　ａ、３
４ｂ、３４　ｃが先端側（図の右側）からＴａｌ　、Ｔ
ｂｌ　、Ｔｅｌの如く順次に縮むようになっている。

第１２図は、第２の実施例における免振装置に作用する
水平力と、これによる各部の変形量との関係を示してい
る。水平力が作用すると、弾性体８が変形し始め、次い
でダンパー１０の作用が開始する（δ１）。その後、支
持体１２の作用が開始しくδ２）、通常起こり得る地震
等に対処することができる。さらに水平力が作用した場
合には、ダンパー１０の破断変形（δ５）の前後、スト
ッパー１４の座屈作用が開始しくδ３）、座屈が最大限
に達した後（δ４）に、弾性体８の限界変形（δ６）に
至るものである。

このような第２の実施例によると、ストッパー１４が水
平方向に座屈可能なノ＼ニカム状部材３４によって構成
され、水平方向の振動エネルギーを吸収する補助ダンパ
ーとしての機能を有することにより、建築構造物４の水
平方向の相対変位防止に加えてエネルギー吸収をより確
実に行うことができる。

また、ハニカム状部材３４は座屈強度の異なる複数のハ
ニカム状エレメント３４ａ、３４ｂ、３４ｃを水平方向
に層状に連設したものとしたことにより、水平方向のエ
ネルギー吸収を段階的に行うことができる。

（発明の効果）以上のように請求項１の発明によれば、超過大地震等に
より建築構造物に水平方向の大きな相対変位が生じた場
合、弾性体による垂直荷重支持を衝撃を伴わずに補助す
ることができるとともに、水平方向の変位も同時に抑制
して、建築構造物の免振性能の向上を図ることができる
。

また、請求項２の発明によれば、確実に建築構造物の水
平方向の過大な相対変位を防止することができ。さらに
、請求項２．３の発明によれば、上記の水平方向の相対
変位防止に加えてエネルギー吸収をより確実に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る免振装置の第１の実施例を示す側
面図、第２図は第１図の平面図、第３図は同実施例にお
ける支持体を示す拡大断面図、第４図は第３図の平面図
、第５図および第６図は作用特性線図、第７図は本発明
に係る免振装置の第２の実施例を示す縦断面図、第８図
は同実施例によるストッパー構成を示す斜視図、第９図
は同じく側面図、第１０図は作用説明図、第１１図およ
び第１２図は作用を示す特性線図である。・　４・・・・・・建築構造物６・・・・・・基礎８・・・・・・弾性体１０・・・・・・ダンパー１２・・・・・・支持体１４・・・・・・ストッパー３４・・・・・・ハニカム状部材第１図第３図第４図第５図５Ｈ（ｍｍ）第６図秤惇拝０水壬・を容量（δ＋ｌｚ戎みΔン引δシ］第７
図第１図き語み（δ）第１２図ボ２＋谷（

Claims

【特許請求の範囲】

（１）建築構造物と基礎との間に、上記建築構造物の鉛
直荷重を支持するとともに水平荷重に対して弾性変形し
て上記建築構造物と上記基礎との水平方向への相対変位
を許容する弾性体と、この弾性体の許容範囲内での一定
以上の水平方向への相対変位発生時に上記建築構造物と
上記基礎とに相互に係合してその水平方向の振動エネル
ギーを吸収するダンパーと、上記弾性体の許容範囲内で
の鉛直方向への変形発生時に上記建築構造物が着座され
てこれを支持する支持体とを設けたことを特徴とする免
振装置。
（２）建築構造物と基礎との間に、上記建築構造物の鉛
直荷重を支持するとともに水平荷重に対して弾性変形し
て上記建築構造物と上記基礎との水平方向への相対変位
を許容する弾性体と、この弾性体の許容範囲内での一定
以上の水平方向への相対変位発生時に上記建築構造物と
上記基礎とに相互に係合してその水平方向の振動エネル
ギーを吸収するダンパーと、上記弾性体の許容範囲内で
の鉛直方向への変形発生時に上記建築構造物が着座され
てこれを支持する支持体と、上記弾性体の許容範囲内で
上記支持体による支持開始後に上記建築構造物と上記基
礎とに相互に係合してその建築構造物の水平方向の変位
を規制するストッパーとを設けたことを特徴とする免振
装置。
（３）ストッパーは水平方向に座屈可能なハニカム状部
材によって構成され、その座屈により水平方向の振動エ
ネルギーを吸収する補助ダンパーとしての機能を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の免振装置。