JPH0718917A

JPH0718917A - 複合地震遮断器及び地震遮断方法

Info

Publication number: JPH0718917A
Application number: JP6127521A
Authority: JP
Inventors: Alexander G Tarics; ジータリクスアレクサンダー
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-06-11
Filing date: 1994-06-09
Publication date: 1995-01-20
Also published as: US5461835A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】「小さな」地震、「中程度」の地震及び「大
きな」地震のいずれの地震からも建造物を保護できる複
合地震遮断器を提供する。【構成】垂直軸線をもつ第１２１及び第２地震遮断器
２２からなる、基礎１７上に支持される柱又は壁１３を
備えた建造物１２用の複合地震遮断器１１。第１地震遮
断器は、第２地震遮断器に比べ、垂直軸線を横切る水平
方向に比較的柔軟に構成されている。第１地震遮断器の
横方向移動を所定限度間に制限する拘束手段が設けられ
ている。本発明の複合地震遮断器は、基礎と該基礎によ
り支持される壁又は柱との間に複合地震遮断器を取り付
けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基礎上に支持すべき柱
又は壁を備えた建造物に使用する複合地震遮断器（comp
osite seismic isolator) 及び地震遮断方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】これ迄、ビルディングその他の建造物
に、地震が発生する力に耐え得る充分な強度を与えるに
は、建造物をこれらの基礎に堅固に連結することにより
建造物を耐震保護することが実際的手法である。地震か
らの経験は、このような設計が、ビルディングの構造シ
ステムの能力を超えることがある非常に大きな地震力を
ビルディングに発生させることを実証している。地震時
のビルディングの倒壊を防止するため、ビルディングに
使用される構造材料の靱性に頼っている。靱性材料は破
断する前に伸び、このため、地震時にビルディングに大
きく且つ永久的な非弾性変形を生じさせる。ビルディン
グは倒壊しないかも知れないが、居住安全性がなく、従
って取り壊さなくてはならない程甚大な破壊をよく受け
る。より重要なことは、このような手法で建造された病
院、通信及び救急活動センタ、警察及び消防署が、これ
らを最も必要とするとき（すなわち地震の直後）に使用
できなくなることである。また、このような地震工学の
実際的手法は、例えば家具、調度品、備蓄食料品及びビ
ルディング内の人等のビルディング内の非固定物に保護
を与えない。従って、このような手法で建造されたビル
ディングは、この中の非固定物をごちゃ混ぜにしてしま
う巨大混合ボックスとなってしまう。このような非固定
物の保護がなければ、ビルディングは、中程度の地震の
後であっても機能を維持できなくなる。最近では、ビル
ディング構造をより地震の影響を受け難いものとするた
め、地震が起き易い地域でのビルディングには地震遮断
構造（ベース遮断構造とも呼ばれている）が使用されて
いる。このような地震遮断形ビルディングでは、ビルデ
ィングは基礎から分離されている。一般に地震遮断器と
呼ばれている衝撃吸収機構がビルディングとその基礎と
の間に配置され、該衝撃吸収機構は、地震による地面の
破壊的な水平運動がビルディングに入ることを防止し、
これにより、ビルディング自体のみならず、人を含むそ
の非固定物をも保護する。このような目的にこれまで使
用されている地震遮断器は、ビルディングの重量を支持
するための非常に大きな垂直剛性と、地震時に地面の水
平加速度が殆どビルディングに伝達されないように防止
する小さな水平剛性とを有している。一般に、地震遮断
器は、種々のビルディングに適合するように並びに種々
の場所での種々の大きさの地震に適合するように個々に
設計される。このような地震遮断器は地震時に水平方向
に撓むので、該地震遮断器上に取り付けられたビルディ
ングは一方向にゆっくりと移動し、次に、数インチだけ
他方向に移動し且つ捩じれるように移動する。これによ
り、実際には、ビルディングは、あたかも「相手のパン
チの方向に合わせて移動」するように移動し、数回移動
した後に停止する。一般に、これは比較的静かな移動で
あり、地震運動のようにぐいっと移動する破壊的なもの
ではない。このような地震遮断器上に建造されたビルデ
ィングはゆっくりと移動するので、普通の建造物の上階
に生じるドンと突き上げるような作用により引き起こさ
れる損壊はなくなる。

【０００３】地震断層に近接して建造されたビルディン
グは、地震遮断器に非常に大きな水平変位を生じさせる
非常に大きな地面加速度及び速度を受ける。これらの横
方向変位を実用限度内に保つためには、このような地震
遮断器の水平剛性を大きくしなければならない。この結
果、「小さな」地震及び「中程度」の地震に対しては、
このような剛性の大きな地震遮断器の横方向変位は非常
に小さく、ビルディングは固定ベースをもつ（すなわち
地震遮断器をもたない）ビルディングと非常に良く似た
挙動をする。かくして、現在の設計による地震遮断器
は、殆ど起きることがない「大きな」地震に対してのみ
地震遮断の利益が得られるに過ぎない。経験によれば、
普通の固定ベース形ビルディングは中程度の地震の場合
にも非常に大きな損壊を受けることが実証されている。
従って、「小さな」地震、「中程度」の地震及び「大き
な」地震のいずれの地震に対しても、ビルディング及び
その内容物及び居住者を保護できる新規で改良された地
震遮断器が必要とされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、「小
さな」地震、「中程度」の地震及び「大きな」地震のい
ずれの地震からも建造物を保護できる複合地震遮断器を
提供することにある。本発明の他の目的は、各建造物に
ついてサイズ、物理的特性及び水平剛性が個々に設計さ
れた上方の遮断器と下方の遮断器との２つの異なる地震
遮断器からなる複合地震遮断器及び上記特徴をもつ地震
遮断方法を提供することにある。本発明の他の目的は、
下方の地震遮断器に比べ上方の地震遮断器の方が比較的
柔軟な水平方向特性をつ複合地震遮断器及び上記特徴を
もつ地震遮断方法を提供することにある。本発明の他の
目的は、上方の地震遮断器の水平方向移動を所定限度以
内に拘束する手段が下方の地震遮断器に設けられた複合
地震遮断器及び上記特徴をもつ地震遮断方法を提供する
ことにある。本発明の他の目的は、上方の地震遮断器が
所定の横方向距離を超えて横方向に変位することを防止
する手段が下方の地震遮断器に設けられた複合地震遮断
器及び上記特徴をもつ地震遮断方法を提供することにあ
る。

【０００５】本発明の他の目的及び特徴は、添付図面に
関連して詳細に説明する好ましい実施例についての以下
の記載により明らかになるであろう。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、基礎上
に支持される柱又は壁を備えた建造物用の複合地震遮断
器において、垂直軸線をもつ第１及び第２地震遮断器を
有し、第１地震遮断器が、第２地震遮断器に比べ、垂直
軸線を横切る水平方向に比較的柔軟に構成されており、
第１地震遮断器の横方向移動を所定限度間に制限する拘
束手段と、基礎と該基礎により支持される壁又は柱との
間に複合地震遮断器を取り付ける手段とを更に有する複
合地震遮断器が提供される。また、本発明によれば、基
礎上に支持される柱又は壁を備えたビルディングのよう
な建造物を地震から保護する方法において、基礎上に柱
又は壁を支持すべく柱又は壁間に複合地震遮断器を設
け、各複合地震遮断器が第１及び第２地震遮断器からな
り、第１地震遮断器を第２地震遮断器に固定し、地震時
に第１地震遮断器が所定距離を超えて移動しないように
第１地震遮断器の移動を制限する方法が提供される。

【０００７】

【実施例】概略的に云えば、本発明を導入した複合地震
遮断器は、基礎上に支持される柱又は壁を備えた建造物
に使用される。この複合地震遮断器は、垂直軸線をもつ
第１及び第２地震遮断器からなる。第１地震遮断器は、
第２地震遮断器に比べ、垂直軸線を横切る方向に比較的
柔軟に構成されている。基礎と、該基礎により支持すべ
き壁又は柱との間に複合地震遮断器が取り付けられるよ
うにする手段が設けられている。第１地震遮断器の横方
向移動を所定限度間に制限するための拘束手段が第２地
震遮断器により形成される。より詳しくは、本発明を導
入した複合地震遮断器１１が図１及び図２に示されてお
り、該複合地震遮断器１１は、ベース板１４上に取り付
けられる複数の柱又は壁１３を備え且つ一般的な形式の
基礎１７（例えばコンクリートで形成されたもの）上に
取り付けられる基礎板１６により支持されるビルディン
グ等の建造物１２を支持するのに使用される。複合地震
遮断器１１は第１地震遮断器すなわち上方の地震遮断器
２１（図面において遮断器「Ａ」としても表示する）を
有し、該上方の地震遮断器２１は第２地震遮断器すなわ
ち下方の地震遮断器２２（図面において遮断器「Ｂ」と
しても表示する）上に取り付けられる。

【０００８】上方の地震遮断器２１又は「Ａ」は円筒状
本体２６を有し、該本体２６上には上下の円形鋼板２
７、２８が固定されている。上方すなわち頂部の鋼板２
７は、慣用的な形式の適当な緊締手段（概略的に参照番
号２９で示す）により柱又は壁１３のベース板１４に固
定できるようになっている。下方の鋼板２８は、慣用的
な形式の緊締手段（概略的に参照番号３２で示す）によ
り、より厚く且つ比較的大きい中間板３１に固定されて
いる。下方の地震遮断器２２又は「Ｂ」も本体３６を有
し、該本体３６上には上下の鋼板３７、３８が堅固に固
定されている。上方の鋼板３７は適当な緊締手段（概略
的に参照番号３９で示す）により中間板３１に固定さ
れ、同様に、下方の鋼板３８が適当な慣用緊締手段（参
照番号４１で示す）により基礎板１６に固定されてい
る。本体２６、３６は垂直軸線を有し且つ慣用的方法で
形成できる。例えば、一般的に使用されている一構造
は、ゴム、ネオプレン、又は鋼で形成された薄層（約１
／８インチ（約３mm））により分離されたゴム又はネオ
プレンの組合わせ等の特殊配合エラストマからなる、垂
直軸線に対して水平に配置された多くの薄層（約３／８
〜１／２インチ（約１０〜１３mm））からなり、これら
の薄層は次に一体に加硫され本体２６、３６を形成す
る。

【０００９】本体２６、３６は、サイズ及び水平剛性を
含む物理的特性が各ビルディングに適合するように個々
に設計されている。しかしながら、一般に第１地震遮断
器２１又は「Ａ」は、これが水平方向（すなわち垂直軸
線を横切る方向）に柔軟に設計されているのに対し、第
２地震遮断器２２又は「Ｂ」は、本発明に従って、水平
方向（すなわち垂直軸線を横切る方向）に大きい剛性を
もつように設計されている。一般に、本体２６は円筒状
にすべきである、一方、本体３６は円筒状にすることも
できるが、所望ならば、例えば矩形のような他の任意の
所望の形状にすることができる。図１及び図２に示す構
造では、建造物すなわちビルディング１２用の地震遮断
器２１又は「Ａ」が、複合地震遮断器すなわち組立体１
１上に置かれた垂直荷重「Ｗ」を支持して該垂直荷重
「Ｗ」を下方の地震遮断器２２又は「Ｂ」に伝達し、該
地震遮断器２２又は「Ｂ」は垂直荷重「Ｗ」を基礎１７
に伝達することが理解されよう。第２地震遮断器すなわ
ち下方の地震遮断器２２又は「Ｂ」により拘束手段４６
が支持されている。該拘束手段４６は、第１地震遮断器
すなわち上方の地震遮断器２１又は「Ａ」と協働し、該
地震遮断器２１又は「Ａ」の移動を、任意の水平方向す
なわち横方向（換言すれば、図１に示す寸法「ｄ」によ
り表される、中間板３１の平面に対して平行な任意の方
向）で所定限度内に（又は所定距離を超えるように）拘
束する。この拘束手段４６は円筒状の鋼リング４７の形
態をなす円筒状部材からなる。鋼リング４７は上方の地
震遮断器２１又は「Ａ」の円筒状本体２６を包囲し且つ
少なくとも円筒状本体２６の高さとほぼ同じ高さ（換言
すれば、円筒状本体２６の全高と実質的に同じ高さ）ま
で延びている。しかしながら、鋼リング４７の高さは、
建造物１２の荷重による幾分かの圧縮に適合できるよう
に低くすべきである。円筒状リング４７の下端部は、溶
接４８等の適当な手段により中間板３１に固定される。
円筒状リング４７には、半径方向に延び且つ周方向に間
隔を隔てて配置された複数の隅板すなわち補強部材４９
で形成された付加補強部材が設けられており、該補強部
材４９は、円筒状リング４７から外方に延び且つ溶接５
１によりリング４７及び中間板３１に溶接されている。

【００１０】円筒状リング４７の内面の上端部には、接
着剤（図示せず）のような適当な手段により、適当な弾
性材料からなるリング組立体５６が固定されている。リ
ング組立体５６のクッションは、円筒状本体２６の頂部
が地震時に許容される最大移動量すなわち距離「ｄ」に
近づくと、上方の地震遮断器「Ａ」の本体２６と接触す
る。本体２６の頂部は円筒状リング４７の高さより僅か
に高く、垂直荷重「Ｗ」及び横方向変位を受けると上方
の地震遮断器「Ａ」が幾分垂直方向に撓み得るようにな
っていることが理解されよう。例えば、本願に開示する
形式の地震遮断器すなわち地震遮断組立体１１は、一般
に、約２０〜５０インチ（約５１〜１２７cm）の直径を
もち、１００万ポンド（約４５４ｔ）を支持するように
設計できる。上方の地震遮断器２１又は「Ａ」の本体２
６は、例えば３０インチ（約７６cm）の適当な直径及び
約１２インチ（約３０cm）の高さにすることができる。
一方、下方の地震遮断器「Ｂ」は、例えば４０インチ
（約１０２cm）の適当な直径及び約１２インチ（約３０
cm）の高さにすることができる。ベース板３１は、この
上に円筒状の拘束リング４７を取り付けることができ且
つ前記所定距離「ｄ」を約８インチ（約２０cm）にする
ことができる例えば４８インチ（約７６cm）の適当な寸
法及び１・１／２〜２インチ（約3.8 〜5.1cm)の厚さに
することができる。下方の地震遮断器２２又は「Ｂ」に
対する上方の地震遮断器２１又は「Ａ」の水平剛性は、
地震遮断器「Ｂ」の剛性が地震遮断器「Ａ」の剛性の３
倍以上になるように定められる。従って、地震遮断器
「Ｂ」はリヒター尺度（Richter scale)で7.0 〜8.3 の
範囲の「大きな」地震に対する所望の水平剛性が得られ
るように設計でき、一方、地震遮断器「Ａ」はリヒター
尺度で5.0 〜約6.9 までの「小さな」地震及び「中程
度」の地震に適合するように設計できる。本発明によれ
ば、上方の地震遮断器２１又は「Ａ」と下方の地震遮断
器２２又は「Ｂ」との間の剛性比は、1.1 〜１００（通
常は２〜６）の範囲にできることに留意すべきである。

【００１１】しかしながら、両地震遮断器「Ａ」、
「Ｂ」は一緒に作動することに留意すべきである。なぜ
ならば、地震遮断器「Ｂ」は、上方の地震遮断器「Ａ」
よりも移動量が小さいとはいえ、「小さな」地震及び
「中程度」の地震であっても移動するからである。上方
の地震遮断器「Ａ」が拘束手段４６により許容される移
動限度に到達すると、上方の地震遮断器「Ａ」は短時間
停止し、その後は下方の地震遮断器「Ｂ」が移動を続け
る。下方の地震遮断器「Ｂ」がその最大変位に到達する
と、該遮断器「Ｂ」が再び反対方向に移動し始めるま
で、下方の地震遮断器「Ｂ」は停止する。しかしなが
ら、複合地震遮断器１１の寸法「ｄ」を小さく設計すれ
ば、「中程度」の地震でも上方の地震遮断器「Ａ」が拘
束手段４６に到達できることに留意されたい。この場合
には、上方の地震遮断器「Ａ」が「小さな」地震及び
「中程度」の地震に適合し、下方の地震遮断器「Ｂ」が
「大きな」地震に適合するということはできない。あら
ゆる地震に適合するのが複合地震遮断器であり、この理
由から、上方の地震遮断器「Ａ」又は下方の地震遮断器
「Ｂ」により吸収される地震の間に恣意的なラインは存
在しない。重要なことは、両地震遮断器「Ａ」、「Ｂ」
の組合せが、「小さな」地震から「大きな」地震に至る
あらゆる地震に適合できることである。

【００１２】図３及び図４には、本発明による複合地震
遮断器６１の別の実施例が示されている。図示のよう
に、この複合地震遮断器６１は、第１すなわち上方の地
震遮断器６２又は「Ａ」及び第２すなわち下方の地震遮
断器６３又は「Ｂ」からなる。上方の地震遮断器「Ａ」
は本体６６を有し、該本体６６は本体２６について説明
したように円筒状に構成でき且つ本体６６には頂部すな
わち上方の鋼板６７及び下方のすなわち中間板６８が接
合されている。本体６６には大きな円筒状の開口７１が
貫通して形成されており、該開口７１は、板６７に設け
られた別の大きな円形開口７２と整合している。板６７
は、前述の形式の緊締手段７３により柱又は壁１３のベ
ース板１４に固定される。拘束手段の円筒状部材上に作
用する鋼製の円筒状短柱７６が、適当な方法（例えば、
板６８に設けられたボア７７内に短柱７６を取り付ける
ことにより）で底板すなわちベース板６８に固定されて
いる。理解されようが、支柱すなわち短柱７６は開口７
２の高さより小さい高さを有し且つ図示のように複合地
震遮断器６１の垂直荷重「Ｗ」を受けることができる。
かくして、支柱７６は、上方の板６７に設けられた開口
７２と協働して、本体６６の上部の所定距離「ｄ」を超
える移動を拘束するための拘束手段として機能する。開
口７２内には、前述のエラストマリング５６と同じ形式
のエラストマリング８１が設けられており、該エラスト
マリング８１は板６７に固定され且つ支柱７６と鋼板６
７との接触を緩衝する機能を有する。

【００１３】下方の地震遮断器６３又は「Ｂ」には前述
の形式の本体８６が設けられており、該本体８６は前述
のように円筒状に形成するか、他の任意の所望の形状に
することができる。図３から分かるように、複合地震遮
断器６１が一体組立体として提供されるように、本体８
６が板６８に接合され且つ該本体８６の下端部が下方の
板８７に接合されている。緊締手段として、座ぐりねじ
のような他の緊締手段を使用できることも理解されよ
う。板８７は、適当な緊締手段８８により基礎板１６に
固定される。本体８６と本体６６との水平剛性比は、前
述の実施例に関連して前述したものと同じ特性にするこ
とができる。図５には、全横方向要求変位（total late
ral displacement demand)が所定寸法「ｄ」より小さい
場合（「小さな」地震及び「中程度」の地震時）の本発
明の複合地震遮断器の一般的横方向変位のグラフが示さ
れている。破線９１は前述の垂直軸線に対応する静止中
心線を表し、線９２は変位位置の中心線を表す。また、ｅ＝地震遮断器「Ａ」の変位ｆ＝地震遮断器「Ｂ」の変位Ｄ＝ｅ＋ｆ＝全変位Ｆ＝基礎ベース板に伝達される水平地震力である。

【００１４】図６は図５と同様な概略グラフであり、全
横方向要求変位が「ｄ」より大きい場合の変位を示すも
のである。この場合、地震遮断器「Ａ」の端部がエラス
トマクッション組立体５６又は８１に当接した位置を占
めることが理解されよう。最初に地震遮断器「Ａ」によ
る地震力の吸収、次に地震遮断器「Ｂ」による、より大
きな度合いの地震力の吸収には滑らかな遷移があると考
えられる。図７及び図８には、本発明の複合地震遮断器
１０１の更に別の実施例が示されている。図示のよう
に、この複合地震遮断器１０１は第１地震遮断器１０２
又は「Ａ」及び第２地震遮断器１０３又は「Ｂ」からな
る。第１地震遮断器１０２又は「Ａ」は本体１０６を有
する。該本体１０６は、本体２６について前述したよう
に円筒状にでき、且つ慣用的な方法で本体１０６に堅固
に取り付け又は接合される頂部すなわち上方の鋼板１０
７及び下方の鋼板１０８を有する。本体１０６は慣用的
な構造を有し且つ垂直軸線１１１を有している。図示の
ように、本体１０６の直径は、板１０７の直径より小さ
いけれども、所望ならば本体１０６の直径を板１０７の
直径と同じにできることが理解されよう。第２地震遮断
器１０３又は「Ｂ」には、第１地震遮断器１０２よりも
非常に大きい直径をもつ慣用的な構造の本体１１６が設
けられている。この本体１１６には、第１地震遮断器１
０２又は「Ａ」を充分に収容できる直径をもつ中央開口
１１７が設けられており、第１地震遮断器１０２又は
「Ａ」は図７に示すように開口１１７内に取り付けられ
る。第２地震遮断器１０３又は「Ｂ」は板１０７より下
に終端しており、これにより第２地震遮断器１０３又は
「Ｂ」内で第１地震遮断器１０２又は「Ａ」の全移動範
囲を可能にしている。第２地震遮断器１０３又は「Ｂ」
は第１地震遮断器１０２又は「Ａ」の軸線１１１と一致
する垂直軸線を有し、これにより、両地震遮断器
「Ａ」、「Ｂ」が同心状に配置されるという特徴を有し
ている。本体１１６の下端部には、慣用的な方法により
板１２２が堅固に取り付けられている。

【００１５】第１及び第２地震遮断器１０２、１０３か
らなる複合地震遮断器１０１を、図示のように基礎１７
と壁１３との間に取り付けることができる手段が設けら
れており、第１地震遮断器１０２又は「Ａ」の上方の鋼
板１０７は参照番号１２６で示す慣用的な緊締手段によ
り支柱１３の板１４に固定される。地震遮断器１０２又
は「Ａ」の下方の板１０８は、孔１３２を通って基礎板
１６内に螺着される慣用的な緊締手段（参照番号１３１
で示す）により、基礎１７に固定されたベース板１６に
連結される。同様に、周方向に間隔を隔てて配置された
内外２組の孔に通される慣用的な緊締手段（参照番号１
３６で示す）を用いて、下方の板１２２が、基礎板１６
及びこの下のコンクリート１７に固定される（図８参
照）。本体１１６に対する本体１０６の水平剛性比は、
前述の実施例に関連して説明したものと同じ値にするこ
とができる。本発明による地震遮断器１０１の作動は、
地震遮断器１０２又は「Ａ」が「小さな」地震に適合
し、一方地震遮断器１０３又は「Ｂ」が「大きな」地震
に適合するように設計されている点で、前述の地震遮断
器の作動と非常に良く似ている。しかしながら、「小さ
な」地震時には、地震遮断器「Ａ」が全ての荷重を吸収
する。なぜならば、支柱１３が地震遮断器「Ａ」自体に
より支持され、地震遮断器１０３又は「Ｂ」はいかなる
作用もしないからである。第２地震遮断器１０３又は
「Ｂ」は、第１地震遮断器１０２又は「Ａ」が移動して
その上端部と第２地震遮断器１０３又は「Ｂ」の上端部
とが係合し、第２地震遮断器１０３又は「Ｂ」により拘
束されて更に移動するときの、「大きな」地震の場合に
のみ保護を与える。

【００１６】かくして、両地震遮断器「Ａ」、「Ｂ」が
「小さな」地震から「大きな」地震まで適合できること
が理解されよう。これが、図９及び図１０のグラフに概
略的に示されている。基礎のベース板に伝達される水平
地震力は符号「Ｆ」で示されており、この水平地震力Ｆ
は全地震力に等しい。図９は、複合地震遮断器１０１に
及ぼす「小さな」地震の効果を示し、「小さな」地震時
には第１地震遮断器１０２又は「Ａ」の垂直軸線（中心
線に一致）１１１が線１４１へと変位する（「小さな」
地震は、第１地震遮断器１０２又は「Ａ」の上端部と第
２地震遮断器１０３又は「Ｂ」の上端部とを係合させる
には不充分な大きさである）。かくして、図９は、全横
方向要求変位が所定距離「ｄ」より小さく且つ全横方向
荷重「Ｆ」が第１地震遮断器１０２又は「Ａ」による抵
抗を受けるときの「小さな」地震及び「中程度」の地震
時の複合地震遮断器１０１の一般的な横方向変位位置を
示す。変位「Ｄ」は全変位を表し、寸法「ｄ」は第１地
震遮断器１０２又は「Ａ」が第２地震遮断器１０３又は
「Ｂ」と係合する前の第１地震遮断器１０２又は「Ａ」
の全可能変位を表わしている。図１０は「大きな」地震
時に生じることを概略的に示し、中心線１１１が別の変
位位置１４２に変位（この変位を符号「Ｄ」で示す）し
ている。

【００１７】「大きな」地震時には、基礎のベース板に
伝達される地震力「Ｆ」は「Ｆ」にに等しい。ここで、
部分「Ｆ₁」は下方の板１０８を介してベース板１６に
伝達された力であり、一方、第２地震遮断器１０３又は
「Ｂ」の下方の板１２２により伝達される力の大きさ
は、第１地震遮断器１０２又は「Ａ」の下方の板１０８
によりベース板１６に伝達される力「Ｆ₁」より小さい
全地震力「Ｆ」に等しい。全変位「Ｄ」は（「ｄ」＋
「ｆ」）に等しい。ここで、「ｄ」は第１地震遮断器
「Ａ」の外面から第２地震遮断器「Ｂ」の内面までの距
離、「ｆ」は第２地震遮断器１０３又は「Ｂ」の変位で
ある。換言すれば、横方向要求変位が所定距離「ｄ」よ
り大きいときの「大きな」地震時には、第１地震遮断器
１０２又は「Ａ」が、該地震遮断器「Ａ」を全変位
「Ｄ」に変位させるのに要する横方向力「Ｆ ₁」の部分
に抵抗し、第２地震遮断器１０３又は「Ｂ」が、全横方
向力の残余の部分（「Ｆ」−「Ｆ₁」）に抵抗する。全
変位「Ｄ」は（ｄ＋ｆ）に等しい。第２地震遮断器１０
３又は「Ｂ」の孔（開口）１１７の直径は、（第１地震
遮断器１０２又は「Ａ」の直径＋２・「ｄ」）に等し
い。ここで、「ｄ」は、本体１０６の外面と本体１１６
の内径との間の直径方向の間隔である。垂直荷重「Ｗ」
は、第１地震遮断器１０２又は「Ａ」によってのみ支持
される。第１地震遮断器１０２又は「Ａ」の横方向変位
を最大許容限度に制限するのに必要な拘束は、第２地震
遮断器１０３又は「Ｂ」によって与えられる。

【００１８】本発明の更に別の実施例が図１１に示され
ており、該実施例では、複合地震遮断器１５１が、第１
すなわち内側地震遮断器１５２又は「Ａ」と、第２すな
わち外側地震遮断器１５３又は「Ｂ」とからなる。地震
遮断器１５２又は「Ａ」の構造は、図７及び図８に示し
た地震遮断器１０２又は「Ａ」の構造と実質的に同じで
ある。第２すなわち外側地震遮断器１５３又は「Ｂ」
は、図７及び図８に示したような地震遮断器１０３又は
「Ｂ」のような円形ではなく、矩形である。地震遮断器
１５３又は「Ｂ」には矩形板１５６が設けられており、
該矩形板１５６の外縁部には孔１５７が、内縁部には孔
１５８が形成されている。同様に、地震遮断器１５２又
は「Ａ」には底板１６１が設けられており、該底板１６
１には孔１６２が形成されている。地震遮断器１５３又
は「Ｂ」は単一部品として形成してもよいし、或いは図
示のように、９０°間隔の線１６６に沿って分離できる
４つの四等分部分１５３ａ、１５３ｂ、１５３ｃ、１５
３ｄに分割することもできる。地震遮断器を多部分に分
割することにより、個々の部品を製造し、該部品を一体
組立体に組み立て、次に別々の部分１５０ａ〜１５０ｄ
に固定された頂板（図示せず）により部品を一体に保持
して、一体構造体に結合することが容易になる。このよ
うに構成することにより、前述の他の地震遮断器と同じ
特徴をもつ比較的大きな複合地震遮断器を製造できるこ
とが理解されよう。所望ならば、図１１に示す地震遮断
器の構造の直角の角部（コーナ）を、所望の地震遮断効
果を呈するように形成できる。

【００１９】以上より、本発明によれば、最大水平地震
力が複合地震遮断器に伝達される複合地震遮断器が提供
されること、及びこの複合地震遮断器により支持される
ビルディングすなわち建造物を、「小さな」地震、「中
程度」の地震並びに「大きな」地震から保護すると同時
に、ビルディング内の物品及びビルディングの居住者の
ためにビルディングを安全にできることが理解されよ
う。このような複合地震遮断器は、コストを大幅に増大
させることなく、ビルディングの安全性を大幅に向上さ
せるべく、ビルディング及び建造物に設けることができ
る。このような複合地震遮断器を、例えば病院、救急活
動センタ、警察及び消防署等の大地震後でも機能状態を
維持しなければならない重要なビルディングに使用する
ことは特に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を導入した複合地震遮断器を図２の１−
１線に沿って切断した側断面図である。

【図２】図１の２−２線方向から見た平面図である。

【図３】図４の３−３線に沿って切断した図１と同様な
断面図であり、本発明を導入した複合地震遮断器の別の
実施例を示すものである。

【図４】図３の４−４線方向から見た平面図である。

【図５】全横方向要求変位が所定寸法より小さい場合
の、本発明を導入した複合地震遮断器の「小さな」地震
及び「中程度」の地震時の一般的な横方向変位位置を示
すグラフである。

【図６】全横方向要求変位が所定寸法より大きい場合
の、本発明を導入した複合地震遮断器の「大きな」地震
時の一般的な横方向変位位置を示す図５と同様なグラフ
である。

【図７】図８の７−７線に沿って切断した側断面図であ
り、本発明を導入した複合地震遮断器の別の実施例を示
すものである。

【図８】図７の８−８線方向から見た平面図である。

【図９】図７及び図８に示す複合地震遮断器についての
図５と同様なグラフである。

【図１０】図７及び図８に示す複合地震遮断器について
の図６と同様なグラフである。

【図１１】本発明を導入した複合地震遮断器の別の実施
例を示す平面図である。

【符号の説明】

１１複合地震遮断器１２建造物１３柱又は壁１４ベース板１６基礎板１７基礎２１第１地震遮断器（上方の地震遮断器）２２第２地震遮断器（下方の地震遮断器）２６本体２７鋼板（上方の鋼板）２８鋼板（下方の鋼板）２９緊締手段３１中間板３６本体３７鋼板（上方の鋼板）３８鋼板（下方の鋼板）３９緊締手段４６拘束手段４７鋼リング４８溶接４９隅板（補強部材）５１溶接５６リング組立体６１複合地震遮断器６２第１地震遮断器（上方の地震遮断器）６３第２地震遮断器（下方の地震遮断器）７６短柱８１エラストマリング１０１複合地震遮断器１０２第１地震遮断器１０３第２地震遮断器１５１複合地震遮断器１５２第１地震遮断器（内側地震遮断器）１５３第２地震遮断器（外側地震遮断器）１５６矩形板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基礎上に支持される柱又は壁を備えた建
造物用の複合地震遮断器において、垂直軸線をもつ第１
及び第２地震遮断器を有し、第１地震遮断器が、第２地
震遮断器に比べ、垂直軸線を横切る水平方向に比較的柔
軟に構成されており、第１地震遮断器の横方向移動を所
定限度間に制限する拘束手段と、基礎と該基礎により支
持される壁又は柱との間に複合地震遮断器を取り付ける
手段とを更に有することを特徴とする複合地震遮断器。
【請求項２】前記第１地震遮断器の移動を制限する拘
束手段が、第１地震遮断器を包囲する手段を備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の複合地震遮断器。
【請求項３】前記第１地震遮断器の移動を制限する拘
束手段が、第１地震遮断器の閉領域内に配置された手段
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の複合地
震遮断器。
【請求項４】前記第１地震遮断器が第２地震遮断器内
で該第２地震遮断器から水平方向に間隔を隔てて同心状
に配置されており、前記第１及び第２地震遮断器が基礎
に固定できるようになっており、前記第１地震遮断器
は、第１地震遮断器と第２地震遮断器との間に、第１地
震遮断器が小さな地震に適合でき且つ第１及び第２地震
遮断器の組合せがより大きな地震に適合できる充分な大
きさの水平方向間隔を隔てて柱又は壁に固定できるよう
になっていることを特徴とする請求項１に記載の複合地
震遮断器。
【請求項５】前記第１地震遮断器が第２地震遮断器上
に重ねられており、第１地震遮断器の横方向移動を所定
限度間に制限する前記拘束手段が、第１地震遮断器の上
端部の所定限度を超える水平方向移動を拘束して、第１
地震遮断器を小さな地震に適合させ且つ第１地震遮断器
と第２地震遮断器との組合せをより大きな地震に適合さ
せるための、第２地震遮断器により支持された手段から
なることを特徴とする請求項１に記載の複合地震遮断
器。
【請求項６】前記第１地震遮断器と第２地震遮断器と
の間に配置された中間板と、該中間板により支持された
手段であって、第１地震遮断器の上端部が、中間板の平
面に対して平行なあらゆる方向に所定距離を超えて移動
することを防止するための手段とを更に有することを特
徴とする請求項５に記載の複合地震遮断器。
【請求項７】前記第１地震遮断器には円筒状本体が設
けられており、前記拘束手段が、中間板と、該中間板に
固定され且つ前記円筒状本体の高さより低い高さの円筒
状部材とを備えていることを特徴とする請求項５に記載
の複合地震遮断器。
【請求項８】前記拘束リングが、円筒状リングの上端
部で該円筒状リングの内部に配置され且つ第１地震遮断
器の本体と係合できるエラストマリングを備えているこ
とを特徴とする請求項７に記載の複合地震遮断器。
【請求項９】前記円筒状部材が、円筒状本体を包囲す
る円筒状リングの形態をなしていることを特徴とする請
求項７に記載の複合地震遮断器。
【請求項１０】前記円筒状部材が、円筒状本体の内部
に配置された円筒状部材の高さより低い高さをもつ支柱
の形態をなしていることを特徴とする請求項７に記載の
複合地震遮断器。
【請求項１１】前記円筒状本体には中央に配置され且
つ軸線方向に延びた開口が設けられ且つ上方の板が固定
されており、該上方の板には、前記本体の中央に配置さ
れた開口とほぼ整合して中央に配置された開口が設けら
れており、前記支柱が、前記本体の円筒状開口を通って
前記上方の板の開口内へと上方に延びており、前記支柱
と上方の板の開口との間の間隔が所定限度を形成するこ
とを特徴とする請求項１０に記載の複合地震遮断器。
【請求項１２】前記上方の板に固定され且つ該上方の
板の開口内に配置された、前記本体の上端部と支柱との
間の衝撃を緩和するクッション手段を更に有しているこ
とを特徴とする請求項１１に記載の複合地震遮断器。
【請求項１３】前記第２地震遮断器が、上方から見て
全体として矩形の形状をもち且つ円筒状開口を有し、前
記第１地震遮断器が前記円筒状開口内に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の複合地震遮断器。
【請求項１４】前記第２地震遮断器が分割されてお
り、該分割された第２地震遮断器を保持するための手段
が設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の
複合地震遮断器。
【請求項１５】基礎上に支持される柱又は壁を備えた
ビルディングのような建造物を地震から保護する方法に
おいて、基礎上に柱又は壁を支持すべく柱又は壁間に複
合地震遮断器を設け、各複合地震遮断器が第１及び第２
地震遮断器からなり、第１地震遮断器を第２地震遮断器
に固定し、地震時に第１地震遮断器が所定距離を超えて
移動しないように第１地震遮断器の移動を制限すること
を特徴とする建造物を地震から保護する方法。
【請求項１６】前記第１地震遮断器の水平剛性が第２
地震遮断器の水平剛性より小さいことを特徴とする請求
項１５に記載の方法。
【請求項１７】基礎上に支持される柱又は壁を備えた
ビルディングのような建造物を、基礎と柱又は壁との間
に第１及び第２地震遮断器を配置して地震から保護する
方法において、第１地震遮断器を使用して或る大きさ以
下の地震力を吸収し、第２地震遮断器を使用して或る大
きさ以上の地震力を吸収することを特徴とする建造物を
地震から保護する方法。