JPH046835B2 - - Google Patents

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JPH046835B2
JPH046835B2 JP11485084A JP11485084A JPH046835B2 JP H046835 B2 JPH046835 B2 JP H046835B2 JP 11485084 A JP11485084 A JP 11485084A JP 11485084 A JP11485084 A JP 11485084A JP H046835 B2 JPH046835 B2 JP H046835B2
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JP
Japan
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annular member
damping mechanism
upper structure
annular
lower structure
Prior art date
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JP11485084A
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English (en)
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JPS60258343A (ja
Inventor
Hideyuki Tada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は建築物とその基礎のような、上部構造
と下部構造に間在固定され、地盤から上部構造に
伝わる地震エネルギーを減少させる免震装置に関
する。
従来の技術 建物の耐震構造の1つとして、第9図に示すよ
うに複数個のアイソレータ1,1…を上部構造2
と下部構造3との間に挟み込み上部構造2を支持
させるものがある。このアイソレータ1は第10
図及び第11図に示すように、鋼板等の剛性板
4,4…と天然ゴムやネオプレンゴム等の薄い弾
性板5,5…を交互に垂直方向に重ね合わせ、
各々を接着固定して形成したものである。このア
イソレータ1は剛性板4,4…の間に薄い弾性板
5,5…が挟まれているので、大きな鉛直載荷能
力とゴムのせん断変形による小さな水平バネ剛性
を持つている。従つて重量物である上部構造を安
定性良く支え、水平方向の動きを弱いバネで規制
したことになる。このように支持すると、構造物
の系全体の水平方向の振動周期を増大させ、それ
の地震の最大エネルギー成分の周期よりも大きく
する。従つて地震発生時の地盤からの入力に対す
る建物の応答加速度を減少させることができる。
しかしながら上記アイソレータ1のみによつて
上部構造2を支持すると、アイソレータ1の水平
方向のバネ力が小さいため次の問題が生じる。
第1の問題は、地震動の作用によつて一旦上部
構造2が振動し始めると、その振動振幅がアイソ
レータ1を用いず直接下部構造3に上部構造2を
支持させた場合に比べて大きくなると共に、その
揺れが静まるまで時間がかかることである。すな
わち物理的に安全が保障されたとしても居住者に
とつて心理的に不安な状態が長く続くことにな
り、建築物の免震構造としては不適当である。
第2の問題は台風の風荷重等の横方向荷重が建
物に加わつた場合、その方向に上部構造2が位置
ずれするおそれがあり、上部構造の安定性が保障
されないことである。
上記第1及び第2の問題を解決するため、本出
願人は第12図に示すようにアイソレータ1,1
…を間在させた上部構造2と下部構造3の間の水
平方向に広がる空間に沿つて第13図に示すよう
な環状部材6を減衰機構として配設したものを、
発明し先に出願した(特願昭58−93259号)。この
環状部材6は鋼棒等の弾塑性材料を環状に曲成し
たもので、その両端は夫々上部構造2と下部構造
3に固定される。この状態で、上部構造2と下部
構造3が地震動によつて水平方向に相対運動する
と、環状部材6は、例えば第14図又は第15図
に示すように弾塑性変形する。この場合におい
て、上部構造と下部構造の相対的な往復運動が減
衰して停止すると、環状部材6は最初の形に復帰
する。環状部材6は弾塑性材料より形成され、そ
の応力に対してヒステリシス特性をもつて変形す
るので、一振動周期ごとに所定量だけ振動エネル
ギーを吸収する。この振動エネルギーが環状部材
6の各部分に吸収される割合は、各部分の歪み量
に対応した大きさである。
上記振動エネルギーの吸収効果によつて、第1
2図に示す免震構造では、第9図に示すアイソレ
ータのみ免震構造に比べると、上部構造が振動す
る際の振幅が小さく、さらに振動開始後の振幅及
び加速度の減衰が極めて速やかになる。つまりこ
の環状部材6を備えた免震装置を用いれば、建築
物が振動を開始した場合でも、その振幅は一定の
範囲内に制限され、且つ振動を開始してから、そ
れが停止するまでの時間、換言すれば建築物内の
居住者が地震の発生後その振動を感じなくなるま
での時間が極めて短縮される。
また環状部材6の径及び太さは、免震が必要な
大きさの水平方向の応力が作用したときのみ弾塑
性変形し、台風の風加重等の横方向への小さな一
方向加重では、ほとんど変形しないような値に定
められている。これにより上部構造の下部構造に
対する固定的効果が得られる。
発明の解決しようとする問題点 上記減衰機構としての環状部材6を有する免震
装置において、環状部材6が1個しか用いられて
いなかつたとすると、環状部材6の変形方向が、
例えば第14図に示す場合と第15図に示す場合
のように異なると、弾塑性変形の応力に対する歪
みの特性が一致しない。すなわち1個の環状部材
6のみでは、エネルギー吸収効果並びに横方向加
重に対する上部構造の固定効果に方向性が生じ
て、実用には不適当になる。この方向性による不
都合を解消するには環状部材6の各部分の断面積
を変えて、どの方向に変形しても均一な弾塑性変
形特性が得られるようにするか、或いは複数の環
状部材6,6…を、その各々方向性が打ち消し合
うように切れ目がある側を異なる方向に向けて設
置することが考えられる。しかし前者の各部分の
断面積を変える方法はその製造が困難でコスト高
になる問題があり、また後者の複数の環状部材
6,6…を用いる方法は取付位置を複数箇所確保
する必要があり、設置工事を頻繁にして工費を増
大させる問題がある。
問題点を解決するための手段 本発明は減衰機構として環状部材を用いた上記
免震装置において、環状部材が上部構造と下部構
造の間の狭い空間に設置できるという特徴を生か
しつつ、複数の環状部材を取付け方向を異ならせ
て一箇所にコンパクトに設置できるようにするも
のである。
すなわち本発明は複数枚の剛性板と一枚以上の
弾性板とを交互に重ね合わせて形成したアイソレ
ータを上部構造と下部構造の間に複数個間在さ
せ、且つ弾塑性材料よりなり切れ目を持つ複数の
環状部材の各一端を上部構造の一箇所に、また各
他端を下部構造の一箇所に夫々まとめて固定し、
各環状部材を、上部構造と下部構造の間の水平方
向に広がる空間に沿つて花弁状に配置したことを
特徴とする減衰機構を持つ免震装置である。
実施例 本発明の一実施例を第1図に示す。この実施例
はアイソレータ1,1…を間在させた上部構造2
と下部構造3の間に、例えば第2図及び第3図に
示すような減衰機構7を配設するものである。こ
の減衰機構7は、第4図に示すように鋼棒等の弾
塑性材料を螺旋状に曲成した切れ目8を有する環
状部材9を4個用い、それらを勾配方向を一致さ
せプロペラの端縁形状をなすように、花弁状に組
合わせ、各々の一端同士の取付け部10,10…
同士及び他端の取付部11,11…同士を溶接し
たものである。この減衰機構7は、溶接された一
端及び他端の取付部10,11を、夫々上部構造
2と下部構造3に植設固定され、各環状部材9,
9…は上部構造2と下部構造3の間の水平方向に
広がる隙間内に、その方向に沿つて配置される。
上記構造の減衰機構7を用いれば、一個の環状部
材9のみを用いた場合の弾塑性変形の応力に対す
る歪みの特性の方向性が解消でき、しかも複数の
環状部材をコンパクトに一体化し、一箇所に取付
けることが可能になる。
なお上記環状部材9を形成する弾塑性材料の断
面形状は上記実施例における円形に限定されるも
のではない。この断面形状は、設計上要求される
吸収エネルギーの量、固定力及び製作上の経済性
を考慮して任意の形状にすることができる。この
断面形状を第5図a〜gに例示する。
本発明の減衰機構を実際の建築物に取付け使用
するには、上部構造及び下部構造に着脱自在に取
付可能な構造にすると便利である。例えば減衰機
構の構造を、第6図に示すように環状部材9,9
…の一端及び他端を連結板12,12に溶接固定
して一体化したものとし、また上部構造2及び下
部構造3には、その建築時に予め第7図に示すよ
うに、例えば鋼棒の先端をL字状に折曲し、そこ
に取付け用の孔13を穿設した取付け部材14,
14を植立しておく。建築後第8図に示すように
取付け部材14,14に減衰機構7′をボルト1
5とナツト16で固定する。
このような組付構造にすると、減衰機構7′の
取付け及び取外しが容易に行える。従つて地震動
により、又は長期間の使用により、弾性疲労が蓄
積されたと判断される場合の取り換えは極めて容
易に行える。
なお上記各実施例では減衰機構7,7′を4個
の環状部材9,9…によつて構成していたが、環
状部材の組合せ数は任意で二個以上の組合せによ
つて方向性をなくす効果が得られる。
発明の効果 本発明はアイソレータに併設される振動減衰機
構として、弾塑性材料よりなる複数の環状部材を
花弁状に一体化したものを提供したから、環状部
材を一個のみ使用した場合の欠点であつたエネル
ギー吸収力と横方向荷重に対する固定力の方向性
を解消し、しかも環状部材の特徴である上部構造
と下部構造の間の狭い空間内に配置できるという
利点を生かしつつ、複数の環状部材を一箇所にコ
ンパクトに設置できる。従つて環状部材を、免震
装置用の減衰機構として好適したものとし、また
実際に建築物等に取付ける際の設計施工を容易化
し、経済性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である減衰機構を持
つ免震装置の要部を示す正面図、第2図及び第3
図は本発明の減衰機構の一例を示す斜視図及び平
面図、第4図は本発明の減衰機構を構成する環状
部材の一例を示す斜視図、第5図a,b,c,
d,e,f,gは、夫々環状部材の断面形状例を
示す断面図である。第6図乃至第8図は本発明の
他の実施例を示し、第6図は減衰機構の平面図、
第7図は減衰機構を上部構造と下部構造の間に固
定するための取付部材を示す断面図、第8図は減
衰機構を取付部材に固定した状態を示す正面図で
ある。第9図は従来の免震構造の一例を示す正面
図、第10図及び第11図はアイソレータの正面
図及び平面図、第12図は本発明の前提となる減
衰機構を持つ免震構造の要部の正面図、第13図
は環状部材の一例を示す斜視図、第14図及び第
15図は、夫々環状部材が弾塑性変形した状態を
示す平面図である。 1……アイソレータ、2……上部構造、3……
下部構造、4……剛性板、5……弾性板、7,
7′……減衰機構、9……環状部材。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 複数枚の剛性板と一枚以上の弾性板とを交互
    に重ね合わせて形成したアイソレータを上部構造
    と下部構造の間に複数個間在させ、且つ弾塑性材
    料よりなり切れ目を持つ複数の環状部材の各一端
    を上部構造の一箇所に、また各他端を下部構造の
    一箇所に夫々まとめて固定し、各環状部材を、上
    部構造と下部構造の間の水平方向に広がる空間に
    沿つて花弁状に配置したことを特徴とする減衰機
    構を持つ免震装置。
JP11485084A 1984-06-04 1984-06-04 減衰機構を持つ免震装置 Granted JPS60258343A (ja)

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JP11485084A JPS60258343A (ja) 1984-06-04 1984-06-04 減衰機構を持つ免震装置

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JPS60258343A JPS60258343A (ja) 1985-12-20
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS62288270A (ja) * 1986-06-06 1987-12-15 清水建設株式会社 ダンパ−
JPS63114778A (ja) * 1986-10-30 1988-05-19 三井建設株式会社 免震ダンパ
JP2666652B2 (ja) * 1992-03-18 1997-10-22 鹿島建設株式会社 鋼材ダンパー

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JPS60258343A (ja) 1985-12-20

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