JPH0358009B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば原子炉建屋、橋等の構造物を
地震に対して効果的に保護し得るようにした免震
支持装置に関する。

この種の従来の免震支持装置としては、第１図
に示すように、複数の弾性板１と補強のための複
数の金属板２とを交互に積層してなる弾性支持体
３を支持部４と構造物５との間に介在させてこれ
らにその上下部を夫々固定し、そして地震発生時
に支部部４の水平方向移動に追従して弾性支持体
３の下部が移動するも構造物の水平方向慣性力を
弾性支持体３が弾性変形つまり傾斜して吸収する
ことにより、構造物５を保護するようにしたもの
が知られている。なお、このような免震支持装置
としては、第２図に示すように、複数の弾性板１
をゴム等によつて一体的に形成してなるものもあ
る。

しかしながら、従来のこのような免震支持装置
にあつては、特に過大な地震が発生した場合弾性
支持体３が大きく傾斜し、従つて支持部４と構造
物５との相対変位が大きくなり、ひいては構造物
５と地面との間に配設された配管等が損傷するお
それがあり、また弾性支持体３自体が損傷するお
それがあつた。

そこで、このような問題を解決するために、第
３図〜第５図に夫々示すような免震支持装置が開
発されている。

まず、第３図に示すものは、弾性支持体３の上
面に摩擦板６を取り付け、この摩擦板６の上に構
造物５の下面に取り付けた摩擦板７を単に載置
し、そして弾性支持体３の弾性変形及び両摩擦板
６，７間の摩擦力によつて構造物５の水平方向慣
性力を吸収するようにしたものである。しかしな
がら、このものにあつては、同図Ｂに示すよう
に、地震が発生した際に両摩擦板６，７の相対位
置が変化し、そして同図Ｃに示すように、地震が
治まつた際に当該位置に停止して同図Ａに示す初
期位置よりずれた場合、地震後にジヤツキ等によ
つて構造物５を同図Ａに示す元の位置に戻さなけ
ればならず、その作業が極めて面倒であり、また
特に過大な地震が発生した場合摩擦板６，７がは
ずれたり、あるいは弾性支持体３が転倒したりす
るおそれがあつた。

次に、第４図Ａに示すものは、構造物５の下面
に係合部材８を取り付け、かつ下部を固定された
金属ビーム９の上部を係合部材８に水平方向移動
を阻止した状態で係合させ、そして弾性支持体３
及びビーム９の弾性変形によつて構造物５の水平
方向慣性力を吸収するようにしたものである。し
かしながら、このものにあつては、ビーム９によ
つて得られるヒステリシスカーブが同図Ｂに示す
ようなり、すなわち荷重−変位曲線の傾きが大き
くなり、従つて弾性支持体３の水平方向の軟らか
い剛性がビーム９の初期の変形における弾性率の
影響を受け、ひいては弾性支持体３の性能を十分
に発揮させることができず、またビーム９のヒス
テリシスをビーム９の曲げ変形により得るもので
あるから、このビーム９を構造物５と支持部４と
の間の空〓に装着することができず、従つて第４
図Ａに示すようにビーム９専用の支持部１０を必
要とし、施工が面倒になり、さらに地震が治まつ
た際にビーム９が変形したまま残り、従つて構造
物５を元の位置に戻すために、上記従来例同様に
ジヤツキ等で修正するかあるいは変形したビーム
９を取り除かなければならないという欠点があつ
た。

次に、第５図に示すものは、構造物５の下面に
連結部材１１を取り付けると共にこの連結部材１
１の下面に弾性支持体３の上部を取り付け、かつ
連結部材１１にオイルダンパ１２を連結し、そし
て弾性支持体３及びオイルダンパ１２によつて構
造物５の水平方向慣性力を吸収するようにしたも
のである。しかしながら、このものにあつては、
オイルダンパ１２には速度依存性があるから、地
震のように周期の長い振動に対してはその効果が
減少し、またオイルダンパ１２はピストン軸方向
の変位に対してはエネルギー吸収効果を有するも
他の方向の変位に対しては何らその機能を発揮す
ることができず、従つてあらゆる方向に振動する
地震に対しては不適当であるという欠点があつ
た。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、弾
性支持体の性能を劣下せしめることなくあらゆる
方向に振動する地震に対して構造物を効果的に保
護し得、また地震が過大であつても同様に保護し
得、さらに地震後に構造物を元の位置に極めて容
易に戻すことができ、加えて他に支持部を設ける
必要がない免震支持装置を提供することを目的と
する。その特徴とするところは、弾性支持体を支
持部と構造物との間に介在させてこれらその上下
部を夫々固定し、前記支持部と構造物との互いに
対向する面のいずれか一方に第１の摩擦部材を固
定すると共に、他方に対する水平方向移動を阻止
した状態で前記弾性支持体の周囲にリング状の第
２の摩擦部材を上下方向移動自在に設け、かつ加
圧力調整自在な加圧機構によつて前記第２の摩擦
部材を前記第１の摩擦部材に圧接させるようにし
たことである。

以下、本発明の一実施例について第６図及び第
７図を参照して説明する。図中２１は支持部、２
２は構造物、２３は弾性板２４と金属板２５とを
交互に積層してなる弾性支持体である。支持部２
１の上面には支持板２６がボルト２７によつて取
り付けられている。この支持板２６の上面中央部
には、弾性支持体２３の下面に取り付けられた取
付板２８がボルト２９によつて取り付けられてい
る。他方、構造物２２の下面には摩擦板（第１の
摩擦部材）３０がボルト３１によつて取り付けら
れている。この摩擦板３０の下面中央部には、弾
性支持体２３の上面に取り付けられた取付板３２
がボルト３３によつて取り付けられている。ま
た、支持板２６の上面には円筒状の壁体３４が弾
性支持体２３の外側に同心的に位置させられ溶接
によつて取り付けられている。この壁体３４の上
部には断面逆Ｕ字状のリング状可動部材３５が上
下方向移動自に設けられている。なお、この可動
部材３５の内壁部３５ａは壁体３４内に嵌合され
ており、これにより可動部材３５は壁体３４に対
して上下方向移動自在であるも水平方向移動を阻
止されている。この可動部材３５の上面にはリン
グ状の摩擦板（第２の摩擦部材）３６が取り付け
られている。また、壁体３４の外部には複数の加
圧機構３７が周方向に間隔的に設けられている。
加圧機構３７は、壁体３４の外面に溶接によつて
取り付けられた支持板３８と、この支持板３８に
植設されたねじ棒３９と、このねじ棒３９に位置
調整自在に螺合された駒体４０と、この駒体４０
と可動部材３５との間に介在されたスプリング４
１とからなつている。そして、スプリング４１の
力によつて可動部材３５が摩擦板３６と共に上方
に付勢され、これにより加圧機構３７のスプリン
グ４１による上向きの力は、可動部材３５で均一
化されて摩擦板３６に伝えられ、摩擦板３６が摩
擦板３０に適宜の押圧力をもつて圧接させられて
いる。

次に、上記構成の免震支持装置の作用について
説明する。地震が発生した場合、支持部２１の水
平方向移動に追従して弾性支持体２３の下部が移
動し、また壁体３４及び可動部材３５と共に摩擦
板３６が移動し、そして構造物２２の水平方向慣
性力を弾性支持体２３の弾性変形及び両摩擦板３
０，３６間に生じる摩擦力によつて吸収し、これ
により構造物２２を保護するものである。また、
摩擦板３６はリング状であるから、地震によるあ
らゆる水平方向の振動に対してその機能を十分に
発揮することができる。また、弾性支持体２３の
外周にはスプリング４１を有する加圧機構３７を
設けているから、回転バネ剛性がより大きくな
り、従つて構造物２２のロツキングによる転倒を
防止することができる。

また、過大な地震が発生し、そして弾性支持体
２３等に大きな力が作用して弾性支持体２３が破
壊するような事態が生じても、可動部材３５が壁
体３４に対してその水平方向移動を阻止されてい
るから、壁体３４によつて構造物２２を最終的に
保持することができ、ひいては構造物２２の転倒
を防止することができる。

また、地震が治まつた際に支持部２１と構造物
２２との相対位置が初期位置よりずれ、そして両
摩擦板３０，３６間の摩擦力によつて構造物２２
が元の位置に戻らない場合、地震後に構造物２２
を第７図に示す元の位置に戻す必要がある。なお
このような場合、弾性支持体２３は傾斜したまま
残る。そこで、駒体４０を緩めて下方に移動させ
て、スプリング４１による可動部材３５に対する
加圧力を減少させ、これにより摩擦板３６による
摩擦板３０に対する押圧力を解除する。すると、
構造物２２は弾性支持体２３のみによつて保持さ
れ、この結果傾斜状態にある弾性支持体２３自体
が第７図に示す元の直立状態に戻ろうとする反力
により、構造物２２が元の位置に戻る。そしてこ
の後、駒体４０に締め付けて上方に移動させてス
プリング４１の力によつて摩擦板３６を摩擦板３
０に適宜の押圧力もつて圧接させることにより、
免震支持装置全体を当初の状態に戻すことができ
る。

また、弾性支持体２３が取り付けられている支
持板２６に壁体３４等を介して摩擦板３６及び加
圧機構３７を設けているから、第４図Ａに示す従
来例のように別の支持部を設ける必要がなく、し
かも免震支持装置全体をコンパクトにまとめて一
体型とすることができ、従つて施工が簡単であ
り、またそのメンテナンスを容易に行なうことが
できる。

なおここで、両摩擦板３０，３６によつて得ら
れる摩擦力は余り大きくない方がよく、構造物２
２の水平方向慣性力の５〜10％程度が望ましい。
そこで、両摩擦板３０，３６間の摩擦係数をμ、
スプリング４１の反力をＦとすると、両摩擦板３
０，３６間の摩擦力は次式で表わされる。

μF＝（0.05〜0.1）Ｗ 従つて、スプリング４１の反力Ｆは Ｆ＝0.05〜0.1／μＷ となり、この反力Ｆが得られるようにスプリング
４１のばね定数と初期締付量を選定する。

そして、以上のようにして得られるヒステリシ
スカーブは第７図に示すようになり、荷重−変位
曲線の傾きを小さくすることができる。従つて、
弾性支持体３の水平方向の軟らかい剛性が第４図
Ａに示す従来例におけるような悪影響を受けるこ
とがなく、ひいては弾性支持体３の性能を十分に
発揮させることができる。

なお、上記実施例においては支持部２１に支持
板２６、摩擦板３６、加圧機構３７等を設け、構
造物２２に摩擦板３０を設けているが、これは逆
に設けてもよく、上記実施例に限定されるもので
はない。

以上説明したように、本発明による免震支持装
置によれば、弾性支持体を支持部と構造物との間
に介在させてこれらにその上下部を夫々固定し、
前記支持部と構造物との互いに対向する面のいず
れか一方に第１の摩擦部材を固定すると共に、他
方の面の前記弾性支持体の周囲に円筒状の壁体を
立設し、この壁体を介してリング状の第２の摩擦
部材を上下方向移動自在に設け、かつ加圧力調整
自在な加圧機構によつて前記第２の摩擦部材を前
記第１の摩擦部材に圧接させるようにした構成で
あるから、弾性支持体の性能を劣化せしめること
なくあらゆる方向に振動する地震に対して構造物
を効果的に保護することができ、また地震が過大
であつても同様に保護することができ、さらに地
震後に構造物を元の位置に極めて容易に戻すこと
ができ、加えて他に支持部を設ける必要がなく、
しかも装置全体をコンパクトにまとめて一体型と
することができ、従つて施工が簡単であり、また
そのメンテナンスを容易に行なうことができる等
の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は夫々従来の免震支持装置の各
例を説明するために示す図、第６図は本発明によ
る免震支持装置の一実施例を示す縦断面図、第７
図はその特性の一つを説明するために示す図であ
る。 ２１…支持部、２２…構造物、２３…弾性支持
体、３０…摩擦板、３６…摩擦板、３７…加圧機
構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の弾性板と複数の金属板とを交互に積層
   してなる弾性支持体を、支持部と構造物との間に
   介在させてこれらにその上下部を夫々固定し、前
   記弾性支持体の周囲で前記支持部と構造物との互
   いに対向する面のいずれか一方の面に第１の摩擦
   部材を固定すると共に、他方の面の前記弾性支持
   体の周囲に円筒状の壁体を立設し、この壁体を介
   してリング状の第２の摩擦部材を上下方向移動自
   在に設け、かつ加圧力調整自在な加圧機構によつ
   て前記第２の摩擦部材を前記第１の摩擦部材に圧
   接させてなることを特徴とする免震支持装置。