JPH0645975B2 - 建造物用免震装置 - Google Patents

建造物用免震装置

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JPH0645975B2
JPH0645975B2 JP63182093A JP18209388A JPH0645975B2 JP H0645975 B2 JPH0645975 B2 JP H0645975B2 JP 63182093 A JP63182093 A JP 63182093A JP 18209388 A JP18209388 A JP 18209388A JP H0645975 B2 JPH0645975 B2 JP H0645975B2
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rigid
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進 黒田
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  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、地震の振動を吸収して建造物に加わる振動
を少なくする建造物用免震装置に関するものである。
〔従来の技術〕
一般に、建造物用免震装置は、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の震動を吸収するア
イソレータと、アイソレータの振動を減衰させるダンパ
ーとで構成されている。
従来のこの種免震装置では、アイソレータは補強板を埋
設したゴム体から成り、ダンパーは鋼棒、コイルバネ、
オイルダンパー等から成っている。これらのアイソレー
タとダンパーは、それぞれ別個の製品として製造され、
それぞれ建造物の下の別々の場所に設置されていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の建造物用免震装置は、このようにアイソレータと
ダンパーを別々の場所に設置しているため、減衰特性を
調節することが困難であると共に、設置工事を複雑化し
ていた。
そこで、この発明の課題は、建造物の震動の減衰特性を
容易に調節できるようにすると共に、設置工事が簡単な
建造物用免震装置を提供することである。
この発明の他の課題は、コンパクトな構造であって、し
かも容易に製造できる建造物用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〕
上記課題を達成するため、この発明では、建造物(B)
に固定される剛性部材(4)を弾性部材(6)の上端に
固着し、地盤(A)に固定される剛性部材(5)を下端
に固着したアイソレータ(2)と、剛性材より成る可動
部(9)を弾性部(8)の上端に固着し、地盤(A)に
固定される剛性材より成る固定部(10)を下端に固着し、
可動部(9)と建造物(B)との間に隙間を設けた、ア
イソレータ(2)の周囲を取り巻く環状のダンパー
(3)とを備えており、ダンパー(3)の可動部(9)
と前記アイソレータ(2)の建造物(B)側の剛性部材
(4)との間に隙間(13)(14)を設け、アイソレータ
(2)の振幅が前記隙間(13)(14)以上になるとアイソレ
ータ(2)がダンパー(3)に接触して制動されるよう
にした建造物用免震装置とした。
ダンパー(3)の弾性部(8)は、ゴム層(11)と剛性層
(12)の積層体で構成することができる。この場合、両層
(11)(12)は、ダンパー(3)の内側から外側にかけて略
一定の角度(θ)で傾斜させて配置させることが好まし
い。
前記アイソレータ(2)を略円柱形とし、前記ダンパー
(3)を略円環状とすることが好ましい。
〔作用〕
地震が発生して地盤(A)に震動が生じると、地盤
(A)に固定されているアイソレータ(2)の下側の剛
性部材(5)が震動するが、この震動は大部分が弾性部
材(6)によって吸収されるため、上側の剛性部材
(4)にはほとんど伝達されない。このため、建造物
(B)自体の震動は非常に小さいものとなる。
地盤(A)の震動の振幅がこれらの隙間(13)(14)よりも
小さい間は、アイソレータ(2)は何ら制動されない
が、アイソレータ(2)の振幅が隙間(13)(14)より大き
くなると、アイソレータ(2)の剛性部材(4)がダン
パー(3)の可動部(9)と接触してアイソレータ
(2)の震動を制動する。
アイソレータ(2)の建造物(B)側の剛性部材(4)
とダンパー(3)の可動部(9)との間の隙間(13)(14)
の大きさを変えれば、ダンパー(3)の制動開始時期を
調節できる。
ダンパー(3)をアイソレータ(2)を取り巻く環状の
ものとすれば、一体的に組み合わせたものとなり、コン
パクトになるだけでなく、ダンパー(3)とアイソレー
タ(2)を別々に設置する必要がなくなる。
弾性部(8)は、ゴム層(11)と剛性層(12)を交互に積層
して構成されているので、その力−変位特性は、ゴム層
(11)と剛性層(12)の材料の硬度、厚さ、あるいは材質等
を変えることによって適宜設定することができるのは勿
論である。しかし、ダンパー(3)の弾性部(8)のゴ
ム層(11)と剛性層(12)をダンパー(3)の内側から外側
にかけて略一定の角度(θ)で傾斜するようにすれば、
角度(θ)を変化させるだけでダンパー(3)の弾性率
を変化させることができるので、同一の材料、硬度、厚
さ、で減衰性能の異なるものが容易に製造できる。
アイソレータ(2)を略円柱形とし、ダンパー(3)を
略円環状のものとすれば、震動の方向により減衰性能が
変わらなくなる。
〔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図は、この発明に係る建造物用免震装置の縦断面図
で、この発明の建造物用免震装置(1)は、地盤(A)
と建造物(B)の間に設置されており、略円柱形とした
アイソレータ(2)と、アイソレータ(2)の周囲を取
り囲むように間隔をおいて設けられた略円環状のダンパ
ー(3)とで構成されている。
アイソレータ(2)は、ゴム等より成る円柱形の弾性部
材(6)の上下に厚手の鋼板等より成る円板形の剛性部
材(4)(5)を固着したものであり、下側の剛性部材
(5)は地盤(A)に固定され、上側の剛性部材(4)
は建造物(B)の底面に固定されている。従って、地震
の際には、弾性部材(6)が弾性変形し、地盤(A)の
震動を吸収して建造物(B)に加わる震動を少なくして
いる。
弾性部材(6)の内部には、強度を増すために鋼板等よ
り成る複数の補強板(7)が、水平状態で垂直方向に適
宜間隔をおいて並べて埋設されている。弾性部材(6)
の上端に固着された剛性部材(4)には、上部周縁を円
環状に切欠して切欠部(4b)を形成すると共に凸部(4a)を
形成している。
ダンパー(3)は、ゴム等の弾性材から成る弾性部
(8)の上端に剛性材より成る可動部(9)を固着し、
下端に地盤(A)に固定される剛性材より成る固定部(1
0)を固着して構成されており、固定部(10)は地盤(A)
に固定されている。
可動部(9)は、上部内側に円環状の凸部(9a)を形成し
ており、アイソレータ(2)の上側の剛性部材(4)の
外周に形成した切欠部(4b)に先端部が入り込んでいる。
可動部(9)の上端面と建造物(B)の底面との間に
は、隙間を設けている。さらに、ダンパー(3)の可動
部(9)の内壁面と剛性部材(4)の凸部(4a)の外周面
の間、及び可動部(9)の凸部(9a)の下面と凸部(4a)の
上面の間には、それぞれ隙間(13)(14)が設けられてい
る。
弾性部(8)は、この実施例では、弾性層(11)と剛性層
(12)とを交互に複数層積層して形成し、強度を増したも
のとしている。弾性層(11)はゴム等の弾性を持つ材料
が、剛性層(12)は鋼板等の剛性の高い金属板が好ましい
が、これらに限られるものではない。また、弾性層(11)
と剛性層(12)は、いずれもダンパー(3)の内側から外
側にかけて略一定の角度(θ)傾斜して設けられてい
る。この実施例では、ダンパー(3)の内側から外側に
行くにつれて下方に傾斜しているが、この傾斜方向は逆
であってもよい。
次に、この発明の建造物用免震装置(1)の作動状態に
ついて説明する。
地震が発生して地盤(A)に震動が生じると、地盤
(A)に固定されているアイソレータ(2)の下側の剛
性部材(5)が震動するが、この震動は大部分が弾性部
材(6)によって吸収されるため、上側の剛性部材
(4)にはほとんど伝達されない。このため、建造物
(B)自体の震動は非常に小さいものとなる。また、同
時に地盤(A)に固定されているダンパー(3)は、ほ
とんど震動しないアイソレータ(2)の上側の剛性部材
(4)に対して相対的に大きく震動することになる。
第1図に示すように、ダンパー(3)の可動部(9)の
内壁面と剛性部材(4)の凸部(4a)の外周面の間、及び
可動部(9)の凸部(9a)の下面と凸部(4a)の上面の間に
は、それぞれ隙間(13)(14)が設けられているので、振幅
がこれらの隙間(13)(14)の大きさ(a)(b)よりも小さい間
は、アイソレータ(2)は何ら制動されないが、これよ
りも大きくなると、アイソレータ(2)の剛性部材
(4)がダンパー(3)の可動部(9)と接触して制動
される。垂直方向の変位の場合には、第3図に示すよう
な状態で接触し、水平方向の場合には、第4図に示すよ
うな状態で接触する。これらの隙間(13)(14)の大きさを
変えれば、ダンパー(3)の制動開始時期を調節するこ
とができる。
アイソレータ(2)がダンパー(3)に接触して押圧し
たときには、ダンパー(3)の弾性部(8)が弾性変形
するため、アイソレータ(2)が弾性部(8)の弾性力
に抗して震動することになり、アイソレータ(2)の震
動が減衰される。
〔発明の効果〕
この発明の建造物用免震装置(1)は、以上のような構
成としたことにより次のような優れた効果を有するもの
となる。
アイソレータ(2)の建造物(B)側の剛性部材(4)
とダンパー(3)の可動部(9)との間の隙間(13)(14)
の大きさを変えるだけで、ダンパー(3)の制動開始時
期を容易に且つ正確に調節できる。
ダンパー(3)をアイソレータ(2)を取り巻く環状の
ものとし、一体的に組み合わせれば、コンパクトになる
だけでなく、ダンパー(3)とアイソレータ(2)を別
々に設置する必要がなくなるので、設置工事が非常に簡
単になる。
ダンパー(3)の弾性部(8)のゴム層(11)と剛性層(1
2)をダンパー(3)の内側から外側にかけて略一定の角
度(θ)で傾斜するようにすれば、同一の材料や厚さで
あっても角度(θ)を変えることにより、ダンパー
(3)の減衰性能を調節できるので、建造物用免震装置
の震動の減衰特性を容易かつ正確に調節できる。さら
に、特別の構成や材料を用いていないので、減衰特性の
異なるダンパー(3)を容易に製造できる。
アイソレータ(2)を略円柱形とし、ダンパー(3)を
略円環状のものとすれば、震動の方向により減衰性能が
変わらないので、正確に減衰できるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第4図は、この発明の建造物用免震装置の
一実施例を示したもので、第1図は縦断面図、第2は斜
視図、第3図はアイソレータが垂直方向へ相対的に移動
した状態を示す縦断面図、第4図はアイソレータが水平
方向に相対的に移動した状態を示す縦断面図である。 (2)……アイソレータ、(3)……ダンパー (4)(5)……剛性部材、(4a)(9a)……凸部 (6)……弾性部材、(7)……補強板 (8)……弾性部、(9)……可動部 (10)……固定部、(11)……ゴム層 (12)……剛性層、(13)(14)……隙間 (A)……地盤、(B)……建造物

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】建造物(B)に固定される剛性部材(4)
    を弾性部材(6)の上端に固着し、地盤(A)に固定さ
    れる剛性部材(5)を下端に固着したアイソレータ
    (2)と、 剛性材より成る可動部(9)を弾性部(8)の上端に固
    着し、地盤(A)に固定される剛性材より成る固定部(1
    0)を下端に固着し、可動部(9)と建造物(B)との間
    に隙間を設けた、アイソレータ(2)の周囲を取り巻く
    環状のダンパー(3)とを備えており、ダンパー(3)
    の可動部(9)と前記アイソレータ(2)の建造物
    (B)側の剛性部材(4)との間に隙間(13)(14)を設
    け、アイソレータ(2)の振幅が前記隙間(13)(14)以上
    になるとアイソレータ(2)がダンパー(3)に接触し
    て制動されるようにしたことを特徴とする建造物用免震
    装置。
  2. 【請求項2】弾性部(8)が、ゴム層(11)と剛性層(12)
    の積層体で構成されており、ゴム層(11)と剛性層(12)
    が、ダンパー(3)の内側から外側にかけて略一定の角
    度(θ)で傾斜していることを特徴とする請求項1に記
    載の建造物用免震装置。
  3. 【請求項3】アイソレータ(2)が略円柱形であり、ダ
    ンパー(3)が略円環状であることを特徴とする請求項
    1に記載の建造物用免震装置。
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JP5682036B2 (ja) * 2011-08-17 2015-03-11 清水建設株式会社 免震建物の転倒防止構造及びこれを備えた免震建物

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