JPH02147739A - 構造物の揺動ダンパ装置 - Google Patents

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〕 この発明は、建築などの構造物と基礎とに取り付けられ
て免震効果を向上させるのに利用する構造物の揺動ダン
パ装置に関する。

〔従来の技術〕

ビル等の建築構造物（以下単に構造物という）では、地
震等の被害からこの構造物を守るために各種免震システ
ムを採用しているものが既に知られでいる。このような
免震システムとしては、構造物と基礎との間に積層ゴム
などの免震部材と免震部材と免震ダンパを組み合せたも
のを配置してなるものが広く知られている。ここにおけ
る積層ゴムは、板上に成形されたゴム材と金属板材とを
交互に積み重ねると共に、ゴム材と金属板材とを接着そ
の他の方法により固着させてなるものであり、この積層
ゴムを基礎の上に一定の間隔をおいて配置し、その上に
構造物を載置することにより、この構造物を弾性支持し
ている。

かかる構成により構造物の固有周期を長くし、地震の場
合、積層ゴムが構造物の揺れに応じて剪断変形して地震
力を低減させることができるから。

耐震構造のビル等を建設するコストを小さくすることが
可能になる。このような従来の免震システムにあっては
、地震時等において積層ゴムの変位が大きくなり易く、
構造物の揺れがなかなか止まらないという問題点があっ
た。また、地震の規模によっては構造物の揺れの振幅が
積層ゴムの許容変位量を超えることがあり、当該積層ゴ
ムの破壊を招くという問題点があった。

この問題点を解消するために、積層ゴムに一方向性のピ
ストン式免灰ダンパとを組み合せたものも知られるに至
った。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような一方向性のものでは各方向の
ものを多数設置しなければならず、また色層効果も効果
があるものとないものとができて効率上十分とは云えな
かった。

この発明はこのような従来の問題点に着目してなされた
もので、構造物の固有周期を長くして地震力を低減させ
、かついかなる方向からの地震に対しても効率よく構造
物の揺れを減衰せしめるようにした構造物の揺動ダンパ
装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕 この発明にかかる構造物の揺動ダンパ装置は、粘性流体
を収容した複数の伸縮容器を、基礎の上にリング状に配
設し、これらの伸縮容器のうち互いに対向するものどう
しをそれぞれ連結管によって連結すると共に、上記各伸
縮容器が作る中央の空間内に、上記基礎の上に免震部材
を介して構築した構造物下面に垂下状態に作用部材を介
装した構成としたものである。

〔作用〕

この発明における構造物が地震等の振動を受けて揺動す
ると、免震部材が剪断方向に変形し、全方向からの地震
力の伝達を減衰させるべく作用する。これによって、上
記構造物と基礎との間に相対的なずれ運動が生じ、この
ずれ運動が作用部材を複数の伸縮容器との間に作用し、
その運動方向にある一方の伸縮容器を作用部材が圧迫す
る。これによって、この一方の伸縮容器内の粘性流体が
。

連結管を通じて、上記運動方向にある他方の伸縮容器内
へ、所定の粘性抵抗をもってゆっくりと移動する。そし
て、この粘性抵抗を受けて、構造物の揺動を急速に減衰
するように機能する。

〔実施例〕

以下に、この発明の一実施例を図に基づいて説明する。

第１図はこの発明の基本原理図を示す免震構造図であり
、１は構造物、２は構造物を設置するための基礎、３は
これらの構造物１と基ａ２との間に介装した免震部材と
しての剪断変形可能な積層ゴム、４は同様に構造物１と
基礎２との間に介装した揺動ダンパ装置である。

第２図はこの揺動ダンパ装置４の構成を具体的に示す断
面図、第３図は同じく一部の平面図である。これについ
て説明すると、５は基礎２上にボルト固定された取付基
板であり、この取付基板５上にはリング枠６が設置され
ており、このリング枠６内の取付基板５上には複数の伸
縮容器７がリング状に配置されている。また、リング枠
６外周であって各伸縮容器７に対応する位置には空気室
８がそれぞれ一体に設けられ、これらの空気室８と各伸
縮容器７とは、リング枠６に形成したオリフィス孔９を
通じて連通している。さらに、これらの伸縮容器７のう
ち互いに対向するものどうしが連結管１０を通じてそれ
ぞれ連通されている。

また、各伸縮容器７内には粘性流体としてのオイルが収
容されており、このオイルが圧縮可能な空気を一部に収
容する空気室８および上記連結管１０を通じて、対向す
る２つの伸縮容器７，７間を移動しうるようになってい
る。

一方、上記構造物ｌは下面に取付底板１１をボルト固定
してあり、この取付底板１１には垂下部材１２が突設さ
れ、この垂下部材１２には円筒状の作用部材１３が固定
されている。そして、この作用部材１３は、上記のよう
にリング枠６内にリング状に配設された複数の伸縮容器
７が作る円形空間内に介装され、このとき取付基板５に
は接触しないように位置せしめられる。

次に動作について説明する。

まず、地震の発生に伴って、構造物１と基礎２との間に
相対変位させようとする力が作用し、このため構造物１
は積層ゴム３によって長周期化された固有周期にて、平
面内前後および左右の各方向に揺動する。ところが、上
記構造物１に一体に設けられた作用部材１３は、その揺
動方向（運動方向）に変位し、この揺動方向にある一方
の伸縮容器７を圧迫する。このため、この一方の伸縮容
器７は押しつぶされて、内部のオイルがオリフィス孔９
．空気孔８および連結管１０を介して、その揺動方向に
ある他方の伸縮容器７内へ移動する。

そして、このときオイルは流通断面積の小さいオリフィ
ス孔９および連結管１０を通過する際、流速が低下し、
大きな粘性抵抗を呈する。そして、この粘性抵抗によっ
て、上記揺動方向の揺動エネルギを吸収しながら、大き
な抵抗力をも呈する。

このため、地層による構造物の揺れを防止するとともに
、その揺動周期を短かく抑えて免震効果を高めることが
できる。なお、この場合において。

空気室８には一部（上部）に空気が収容されており、こ
の空気の圧縮性を利用して、伸縮容器７や連結管１０に
異常に大きな力が作用するのを防止している。

また、この発明では複数の伸縮容器７によって作用部材
１３の周囲を囲むようにしたので、これまでの免震シス
テムでは抑えられない構造物のあらゆる方向への揺動に
対しても、十分な抑止効果を持たしめることができ、方
向性のないユニバーサル粘性ダンパとして、実用性の極
めて高いものとなる。従って、方向性のある粘性ダンパ
を多数並置する場合に比べて、構成の簡素化および経済
性を確保するすることができることになる。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明によれば粘性流体を
収容した複数の伸縮容器を、基礎の上にリング状に配設
し、これらの伸縮容器のうち互いに対向するものどうし
をそれぞれ連結管によって連結し、上記各伸縮容器が作
る中央の空間に、上記基礎の上に免震部材を介して構築
した構造物下面の作用部材を介装するように構成したの
で、この免震部材に生じる大きな変位を適当なレベルに
抑制し、かつこの抑制を短時間で行えるようにすること
ができ、従って、免震部材の破壊による交換回数を少な
くすることができるとともに、構造物の揺れを急速に減
衰させることができる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる構造物の揺動ダンパ装置を示
す原理図、第２図はこの発明の揺動ダンパ装置の詳細を
示す断面図、第３図は同じく平面図である。 １・・構造物、２・・基礎、３・・免震部材。 ４・・揺動ダンパ装置、７・・伸縮容器、１０・・連結
管、１３・・作用部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基礎の上に免震部材を介して構築された構造物において
   、前記基礎の上には粘性流体を内部に収容した複数をリ
   ング状に配設した伸縮容器と、これらの伸縮容器のうち
   、互いに対向するものどうしをそれぞれ連結する連結管
   とを設置すると共に、前記構造物の下面には前記複数の
   伸縮容器が作る中央の空間内に垂下状態に設置した作用
   部材とを備えた構造物の揺動ダンパ装置。