JPH02248550A - 軽量建造物用免震装置 - 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、地震発生の際に地面の震動を吸収して建造
物に加わる震動をできるだけ少な（すると共に、生じた
建造物の震動を速やかに減衰させる、建造物用の免震装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の建造物用の免震装置は、地盤と建造物の間に設置
され、建造物を支持すると共に地震波吸収作用をするア
イソレータと、建造物の震動減衰作用をするダンパーと
から構成されている。アイソレータは補強板を埋設した
ゴム体から、前記ダンパーは鋼棒、コイルバネ、オイル
ダンパー等から成るのが通常である。

前記アイソレータとダンパーは、それぞれ別個の製品と
して製造され、設置時には適宜個数のアイソレータによ
って建造物を支持すると共に、各アイソレータの間に別
個にダンパーを設置するのである。

〔発明が解決しようとする課題］ このように、従来の免震装置はアイソレータとダンパー
を別々に設置するため、設置工事が複雑化する難点を有
している。

また、一般住宅のようにビルに比べて軽量す建造物につ
いて、ビル用の免震装置を設置するのは設備過剰である
ため、より簡単な構成で低コストの免震装置が要望され
ている。

そこで、この発明の目的は、震動減衰効果が非常に大で
別個にダンパーを設置する必要がないと共に簡単な構成
であり、しかも低コストで製造・設置できる、一般住宅
等の軽量建造物用の免震装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この発明では次のような技術
的手段を講じている。

すなわち、弾性部材（２）と、 前記弾性部材（２）の上下両端部に固着された、建造物
（Ｂ）及び地盤（Ａ）にそれぞれ接触・固定される一対
の剛性部材（３）と、 中心軸に沿って前記弾性部材（２）及び剛性部材（３）
を貫通する震動減衰用の孔（６）　（８）とを備えてい
ることを特徴とするものである。

前記震動減衰用孔（６）　（８）の数及び位置は問わな
いが、免震装置の中心位置に設けたり、免震装置の中心
位置以外の位置に複数個設けたりすることができる。

また、免震装置の中心位置に震動減衰用孔（６）を設け
、さらに中心位置以外の位置にも他の震動減衰用孔（８
）を設けてもよい。

〔作用〕

震動減衰用孔（６）　（８）により、弾性部材（２）の
受圧面積が減少し、剪断バネ定数が小さくなるため、当
該孔（６）　（８）のない場合に比べて弾性部材（２）
のヒステリシスロスが増加する。このため、弾性部材（
２）に加えられた震動エネルギーは弾性部材（２）内で
吸収され、震動はより大きく減衰せしめられる。

〔実施例〕

以下この発明の実施例を、図面に従って説明する。

第１図及び第２図において、この発明に係る免震装置（
１）は、円柱形とした弾性部材（２）と、当該弾性部材
（２）の上下両端に固着された一対の円板状の剛性部材
（３）とから構成されている。

前記弾性部材（２）は、複数の円形の補強板（４）と円
形のゴム層（５）を交互に積層して形成され、両端部の
ゴム層（５）に前記剛性部材（３）をそれぞれ固着して
いる。各補強板（４）の直径は、剛性部材（３）の直径
と同じであり、ゴム層（５）の直径はそれより少し小さ
い。

弾性部材（２）及び剛性部材（３）は、ゴム、鋼材等の
従来より公知の材料により適宜形成することができる。

互いに一体化された前記弾性部材（２）と剛性部材（３
）には、中心位置に、弾性部材（２）及び剛性部材（３
）を中心軸に沿って貫通する震動減衰用の孔（６）が形
成しである。この孔（６）の直径は、前記弾性部材（２
）のゴム層（５）の直径の約ｌ／１０としているが、約
１／１０〜２／１０に相当する大きさに設定するのが好
ましい。

上下の剛性部材（３）には、周方向に等間隔に四つの取
付用孔（７）が形成されており、免震装置（１）は、こ
れらの孔（７）を介して地盤（Ａ）及び建造物（Ｂ）に
固定される。すなわち、第３図に見るように、下側の剛
性部材（３）は地盤（Ａ）に固定され、上側の剛性部材
（３）は建造物（Ｂ）の底面に接触・固定してこれを支
持するのである。

以上のように構成された免震装置（１）により、地震等
の際には弾性部材（６）が垂直及び水平方向に変形し、
地盤（Ａ）の震動が建造物（Ｂ）に伝達し難くなると共
に、免震装置（１）内部で震動が吸収・減衰される。こ
うして、建造物（Ｂ）を地震等から保護することができ
る。

第４図はこの発明の第２実施例を示したものであり、前
記第１実施例と異なるのは、中心位置に設けた震動減衰
用の孔（６）が大きい点のみである。

この実施例では、震動減衰用の孔（６）の直径を、前記
弾性部材（２）のゴム層（５）の直径の約１／２に相当
する大きさに設定しているが、この大きさはゴム層（５
）の直径の約３／１０〜６／１０とするのが好ましい。

このように震動減衰用孔（６）を大きく形成すると、弾
性部材（２）の受圧面積がより一層減少するため、ヒス
テリシスロスがさらに増加し、−ｉ震動減衰効果が大き
くなる。

第５図及び第６図は、この発明の第３実施例を示してい
る。この第３実施例は、中心位置に震動減衰用孔（６）
を設けた前記第１実施例の免震装置（１）に、さらに、
弾性部材（２）及び剛性部材（３）を中心軸方向に貫通
する四つの震動減衰用孔（８）を配設したものである。

各震動減衰用孔（８）は、四つの取付用孔（７）の間の
中央位置に周方向に等間隔に配置されている。

震動減衰用孔（８）により、弾性部材（２）の受圧面積
を第１実施例よりも減少させることができる。

このように、震動減衰用孔（８）を中心位置以外の位置
に適宜設けることにより、受圧面積ひいては震動減衰効
率を調整することが可能である。

この発明の免震装置（１）を、中心位置の震動減衰用孔
（６）の直径を変えて種々実際に製作し、震動減衰効果
を確認した。その結果を第７図ないし第１３図に示す。

製作した免震装置（１）の外形は第１図及び第２図に示
す通りであり、各部の寸法は次の通りである。

剛性部材（３）の直径：１０６ｍｍ 剛性部材（３）の厚さ：１０ｍｍ 弾性部材（２）のゴム層（５）の直径：１００ｍｍ全高
ニア９ｍｍ 中心位置の震動減衰用孔（６）の直径ｄ：１０ｍｍ、３
５ｍｍ、、５０ｍｍ 第７図ないし第９図は、前記寸法とした免震装置（１）
に２０Ｋｇｆ／ｃｍ”の垂直荷重ｆを作用させた場合の
、変形量δに対する剪断力Ｑの変化を示しており、第７
図ないし第９図は、震動減衰用孔（６）の直径ｄをそれ
ぞれ１０ｍｍ、３５ｍｍ、５０ｍｍとした場合である。

各図より明らかなように、前記免震装置（１）にはヒス
テリシスロスがかなり認められ、しかも震動減衰用孔（
６）の直径ｄを大きくする程、増加している。震動減衰
用の貫通孔を設けていないものでは、このようなヒステ
リシスロスはほとんど認められないので、これらのグラ
フにより震動減衰用孔（６）の作用が明らかである。

第１０図ないし第１２図は、同免震装置（１）に４０Ｋ
ｇｆ／ｃｍ”の垂直荷重ｆを作用させた場合の同様のグ
ラフである。第１Ｏ図ないし第１２図は、中心位置の震
動減衰用孔（６）の直径ｄをそれぞれ１０ｍｍ、３５ｍ
ｍ、５０ｍｍとした場合を示す。

この場合も、大きなヒステリシスロスが認められるが、
垂直荷重ｆが２０Ｋｇｆ／ｃｍ”の場合に比べて、ロス
がさらに増加していることが分かる。

このように、中心位置に震動減衰用孔（６）を設けた免
震装置（１）はヒステリシスロスを増加せしめる作用を
果たしており、さらにその大きさは垂直荷重ｆの増加に
伴って増加することが明らかである。

第１３図は、変形量δに対する圧縮応力度σの変化を示
すものである。このグラフによれば、中心位置の震動減
衰用孔（６）の直径を増加すると、変形量δに対して圧
縮応力度σが増加する度合いが減少し、き震装置（１）
に座屈が生じる値が低くなることが分かる。従って、支
持する建造物の重量（質量）に応じて直径を選定するの
が好ましい。

この発明の免震装置（１）は、震動減衰用孔（６）を設
けていない免震装置に比較して座屈が起こりやすいので
、大きなビルに使用するのは好ましくなく、一般住宅の
ように重量（質量）の軽い建造物用として適するもので
ある。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、この発明の免震装置（
１）は、弾性部材（２）の内部で震動を吸収して減衰す
る作用が大であるので、免震効果が非常に大であり、従
来の免震装置のように減衰用にダンパーを別個に設ける
必要がなく、しかも簡単な構成であり、低コストで製造
・設置できるという優れた効果を有す名。

また、中心位置にのみ震動減衰用孔（６）を設けてその
大きさを変えたり、中心位置以外に他の震動減衰用孔（
８）を併せて設けたりすることにより、震動減衰効果の
調整を非常に容易に行うことができる。

中心位置にのみ震動減衰用孔（６）を設けた場合は、従
来の製造装置をほとんどそのまま用いて極めて簡単に製
造できるという利点がある。

中心位置以外に震動減衰用孔（８）を設けた場合は、そ
の数や設ける位置によって、適宜の震動減衰効果を持つ
免震装置を製作できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、この発明に係る建造物用免震装
置の第１実施例を示しており、第１図は免震装置の半断
面図、第２図は同平面図、第３図は同免震装置の設置状
態を示す概略説明図である。 第４図は、この発明に係る建造物用免震装置の第２実施
例を示す平面図である。 第５図及び第６図は、この発明に係る建造物用免震装置
の第３実施例を示し、第５図は第６図におけるＡ−Ａ線
に沿った免震装置の断面図、第６図は同平面図である。 第７図ないし第１２図は、この発明に係る建造物用免震
装置の変形量に対する剪断力の変化を示すグラフである
。 第１３図は、同免震装置の変形量に対する圧縮応力度の
変化を示すグラフである。 （１）・・・免震装置　　　　（２）・・・弾性部材（
３）・・・剛性部材　　　　（４）・・・補強板（５）
・・・ゴム層　　　　　（６）　（８）・・・震動減衰
用孔（７）・・・取付用孔

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、弾性部材と、 前記弾性部材の上下両端部に固着された、 建造物及び地盤にそれぞれ接触・固定される一対の剛性
   部材と、 中心軸に沿って前記弾性部材及び剛性部材 を貫通する震動減衰用の孔とを備えていることを特徴と
   する軽量建造物用免震装置。 ２、前記震動減衰用孔が、免震装置の中心位置に設けて
   ある請求項１に記載の軽量建造物用免震装置。 ３、前記震動減衰用孔が、免震装置の中心位置以外の位
   置に複数個設けてある請求項１に記載の軽量建造物用免
   震装置。 ４、前記中心位置に設けた震動減衰用孔とは別に、中心
   位置以外の位置に他の震動減衰用孔が設けてある請求項
   ２に記載の軽量建造物用免震装置。