JPH0262669B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は繰返し変形に対し耐久性、信頼性を
有し、かつ構造が簡単で、経済的に提供しうる地
震エネルギー等の吸収作用をなす構造物の免震装
置に関するものである。

発明の解決しようとする問題点 積層ゴム支承で構造物を支持する免震構法にお
いては、地震時に構造物と地盤の間に生じる大き
な相対水平変位を抑制するために、一般に何らか
のエネルギー吸収装置、すなわちダンパを用いる
ことが提案されている。その例として特開昭51−
141419号公報に示されるよう基礎部分に片持梁状
のダンパーを設ける構造が提案されている。

このダンパはその一方の端を構造物に、他方の
端を地盤側の基礎につないで用いられる。そして
このダンパとしては金属の塑性変形時のエネルギ
ー吸収すなわち履歴減衰を利用したものである。

ところで、このダンパすなわちヒステレテイツ
クダンパは大変形、多数回繰り返し荷重を受ける
ので塑性ヒンジの形成によるひずみの局部的集中
を避け、歪みをできるだけ平均化することにより
疲労強度、変形能を高めることが要求される。ま
たそれによつて降伏域が拡がるとダンパの復元力
特性を完全弾塑性に近づけ、ダンパ降伏以後の免
震系の剛性を積層ゴムの水平剛性のみに依存させ
ることができ、免震系の振動モデルを単純化し、
設計を容易にすることが望ましい。またそれによ
つて材料の有効利用によるダンパの小形軽量化が
要求される。

この発明は前記要求に対処するため前記公知例
を改良したものである。

問題を解決するための手段 この発明の要旨とするところは地盤側基礎と建
物基礎との間に積層ゴム支承およびヒステレテイ
ツクダンパが配置してあり、前記ダンパは軟鋼、
鉛、超塑性金属等の延性金属からなつており、前
記基礎の何れか一方から突設した円形断面の片持
ばり部分と、この片持ばり部分の変形の局部的集
中をさけるための、片持ばり部分が挿入され、か
つ片持ばりがその曲面に沿つて固定端より順次塑
性域が拡がるようにした漏斗状曲面凹溝の形成さ
れた変形拘束ガイド部分よりなるものである。

実施例 この発明の実施例は図面に示す通りであり、地
盤側基礎Ａと建物基礎Ｂとの間に積層ゴム支承１
およびヒステレテイツクダンパ２が配置してあ
る。

ダンパ２は軟鋼、鉛または超塑性金属等の延性
金属材料よりなる円形断面の片持ばり部分３とそ
の片持ばり部分３の変形を制限する変形拘束ガイ
ド部分４よりなる。

片持ばり部分３の上端は円板状または球状の突
起５を形成してある。そして図面では突起５が円
板状で、円板の外周が球面になつている場合を示
している。この突起５を嵌め込む鋼製の掴み治具
６が何れか一方の基礎、図面では建物基礎Ｂにア
ンカーボルト７によつて固定されている。

変形拘束ガイド部分４は片持ばり部分３が挿入
され、その曲面に沿つて固定端より順次塑性域が
拡がるように中央部に漏斗状曲面凹溝８が形成さ
れている。そしてその下部は円筒形の穴９となつ
ていて片持ばり部分３の下端はこの穴９に嵌め込
まれている。また漏斗状曲面凹溝８の上方は扇形
に拡がる曲面を形成している。

この変形拘束ガイド部分４はブロツク状をな
し、隅角部近傍にボルト挿通孔を有し、アンカー
ボルト１０により他方の基礎、図面では地盤側基
礎Ａに固定されている。

またこのブロツク状の変形拘束ガイド部分４は
コンクリート製でも、鋼製でも、あるいは変形拘
束面のみ鋼製ライナーとしてなるコンクリート製
でもよい。

図面はコンクリート製で下部に片持ばり部分３
が嵌合する鋼製スリーブ１１を設けた場合を示し
ている。変形拘束面はその断面形状が円でも、放
物線でも、その他の曲線でもよい。そして図面で
は円の場合を示している。

発明の作用、効果 以上の構成により、地震時にはダンパの片持ば
り部分は繰返し塑性変形を受け、そのときのエネ
ルギー吸収により構造物に有効な振動減衰効果を
与える。そして変形拘束ガイド部分がない場合は
第６図のように片持ばり部分下端の固定端に塑
性ヒンジが形成され、この部分に歪が集中するの
に対しこの発明では変形拘束ガイド部分を設けた
ので第６図のように片持ばり部分が変形拘束ガ
イドに沿つた変形をするため、塑性域が片持ばり
の長さ方向に沿つて上部にまで進展し、歪が集中
せずに平均化される。したがつて変形能が大き
く、大変形での多数回繰り返しに対し、特性劣化
が少なく、良好な疲労特性と十分なエネルギー吸
収性能を有することになる。

このようなダンパと積層ゴムを用いた免震系の
力学特性は第７図に示す通りである。そして積層
ゴムの変位と荷重の関係は第７図に示すような
若干のヒステリシスを有する大略弾性変形を示
す。ダンパの変位と荷重の関係は第７図に示す
ように弾塑性で、繰返し変位に対してはヒステリ
シスループを描くことになる。したがつて免震系
の変位と荷重の関係は第７図に示すように第７
図，の関係の和となつてヒステリシスループ
を描く、そしてダンパによつてもたらされるこの
ヒステリシスループの面積がエネルギー吸収を表
わし振動減衰効果をもたらすことになる。

また片持ばり部分は軟鋼、鉛、超塑性金属等の
延性金属材を用いるため、ダンパの復元力特性が
完全弾塑性に近く、モデル化、設計が容易であ
る。また片持ばり部分を円形断面とすることによ
り特性に方向性をなくすることができる。

また片持ばり部分の端部を変形拘束部分に挿入
するので、溶接による固定の場合のような弱点を
有しない。

しかも以上の構成は構造が簡単で製作も容易で
あつて経済的に実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の免震装置の配置状態の断面
図、第２図、第３図、第４図、第５図はダンパの
斜視図、側面図、平面図、断面図、第６図，
は片持ばり部分の作用説明図、第７図，，
は変位と荷重の関係の説明図である。 Ａ……地盤側基礎、Ｂ……建物基礎、１……積
層ゴム支承、２……ダンパ、３……片持ばり部
分、４……変形拘束ガイド部分、５……突起、６
……掴み治具、７……アンカーボルト、８……漏
斗状凹溝、９……穴、１０……アンカーボルト、
１１……スリーブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 地盤側基礎と建物基礎との間に積層ゴム支承
   およびダンパが配置してあり前記ダンパは延性金
   属材からなつて前記基礎の何れか一方から突設し
   た円形断面の片持ばり部分と、この片持ばり部分
   が挿入され、かつ片持ばりがその曲面に沿つて固
   定端より順次塑性域が拡がるようにした漏斗状曲
   面凹溝の形成された変形拘束ガイド部分よりなる
   ことを特徴とする構造物の免震装置。