JPH0720284Y2 - 免震装置 - Google Patents
免震装置Info
- Publication number
- JPH0720284Y2 JPH0720284Y2 JP1988060297U JP6029788U JPH0720284Y2 JP H0720284 Y2 JPH0720284 Y2 JP H0720284Y2 JP 1988060297 U JP1988060297 U JP 1988060297U JP 6029788 U JP6029788 U JP 6029788U JP H0720284 Y2 JPH0720284 Y2 JP H0720284Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seismic isolation
- damper
- damping rubber
- rubber
- isolation bearing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は上部構造物を下部構造物上に揺動自在に支持し
て、地震から上部構造物である建築物等を保護する免震
装置に関し、特にそのダンパーを、免震動作時に大きな
復元力を作用させながら揺動エネルギーを吸収するもの
とすることを目的とする。
て、地震から上部構造物である建築物等を保護する免震
装置に関し、特にそのダンパーを、免震動作時に大きな
復元力を作用させながら揺動エネルギーを吸収するもの
とすることを目的とする。
建築物等の上部構造物の固有振動周期を地震波の最大エ
ネルギー成分の周期よりも長くすることにより、地震の
入力加速度を低減して上部構造物を保護する免震支承に
は、例えば次のようなものがある。
ネルギー成分の周期よりも長くすることにより、地震の
入力加速度を低減して上部構造物を保護する免震支承に
は、例えば次のようなものがある。
第７図に示すのは、上部構造物（１）と下部構造物
（２）の間にコロ（３）（３）…を間在させたコロ型の
免震支承（４）である。第８図に示すのは、ゴム板
（５）（５）…と鉄板（６）（６）…を交互に積層固着
して鉛直剛性／水平剛性の比を500〜1000と高めた積層
ゴム型の免震支承（７）である。また図示しないが粘性
流体を封入した弾性体の袋を周囲から拘束して大きな鉛
直剛性を発現させた周囲拘束型の免震支承等もある。
（２）の間にコロ（３）（３）…を間在させたコロ型の
免震支承（４）である。第８図に示すのは、ゴム板
（５）（５）…と鉄板（６）（６）…を交互に積層固着
して鉛直剛性／水平剛性の比を500〜1000と高めた積層
ゴム型の免震支承（７）である。また図示しないが粘性
流体を封入した弾性体の袋を周囲から拘束して大きな鉛
直剛性を発現させた周囲拘束型の免震支承等もある。
これらの免震支承はいずれも、上部構造物（１）を下部
構造物（２）の上に揺動自在に支持する。
構造物（２）の上に揺動自在に支持する。
上記免震支承を単独で使用した場合、地震によって一旦
上部構造物（１）が水平振動を開始すると、免震支承が
ない場合に比べてその振動は大きくなり、且つ減衰に時
間がかかる。
上部構造物（１）が水平振動を開始すると、免震支承が
ない場合に比べてその振動は大きくなり、且つ減衰に時
間がかかる。
そこで、免震支承には、ダンパーを並設することが必要
になる。このダンパーの種類には、第９図に示すような
鋼材の降伏による履歴減衰を利用した鋼材ダンパー
（８）、第10図に示すような流体の粘性減衰を利用した
粘性ダンパー（９）、さらに第11図に示すような固体の
滑りによる摩擦減衰を利用した摩擦ダンパー（10）等が
ある。
になる。このダンパーの種類には、第９図に示すような
鋼材の降伏による履歴減衰を利用した鋼材ダンパー
（８）、第10図に示すような流体の粘性減衰を利用した
粘性ダンパー（９）、さらに第11図に示すような固体の
滑りによる摩擦減衰を利用した摩擦ダンパー（10）等が
ある。
上記ダンパーは、いずれも変位復元力がないか又は乏
い。、さらに変位量を規制する機構がない。すなわち、
鋼材ダンパーが弾性範囲内の小変形に対して小さな変位
復元力を有するのみである。このため免震動作後に上部
構造物（１）の下部構造物（２）に対する相対位置が大
きく変動することがあり、例えば建築物への使用に不具
合が生じる。
い。、さらに変位量を規制する機構がない。すなわち、
鋼材ダンパーが弾性範囲内の小変形に対して小さな変位
復元力を有するのみである。このため免震動作後に上部
構造物（１）の下部構造物（２）に対する相対位置が大
きく変動することがあり、例えば建築物への使用に不具
合が生じる。
また各ダンパーを個別に見ると次のような欠点がある。
鋼材ダンパー（８）は、繰り返し変形によって破断する
ので短時間の使用にしか耐えない。また小変形に対して
は弾性変形のみでは降伏が起こらないので、減衰効果を
持たない。
ので短時間の使用にしか耐えない。また小変形に対して
は弾性変形のみでは降伏が起こらないので、減衰効果を
持たない。
粘性ダンパー（９）は、密閉容器内の粘性流体が変質せ
ず、且つ水密性が損なわれないように保つ必要があり、
保守・管理に手間がかかる。
ず、且つ水密性が損なわれないように保つ必要があり、
保守・管理に手間がかかる。
摩擦ダンパー（10）は、変位時に摩擦板が振動並びに騒
音を発し、これが上部構造物の床にそのまま伝わるた
め、居住性を損なうなどの欠点がある。
音を発し、これが上部構造物の床にそのまま伝わるた
め、居住性を損なうなどの欠点がある。
また、コンピュータ等の機器を載置した床部を基部上に
可動自在に支持した免震台に、ゴムを用いたバネ材を配
置し、復元力を与えたものが、実開昭60−102541号公報
に開示されている。
可動自在に支持した免震台に、ゴムを用いたバネ材を配
置し、復元力を与えたものが、実開昭60−102541号公報
に開示されている。
この免震台は、復元力を与えるゴム自体の減衰効果を期
待している。確かに、ゴムは変形に伴いエネルギー吸収
を行ない、振動の減衰作用を持つ。しかし、通常のゴム
はエネルギー吸収量が小さく、機器用の免震台といった
大きさの限られた振動エネルギーの減衰のみを目的とす
る場合においてはともかく、大重量の建築物の地震に伴
う振動の減衰を行なう場合は、その振動エネルギーが極
めて大きいため実用的な減衰効果は得られない。
待している。確かに、ゴムは変形に伴いエネルギー吸収
を行ない、振動の減衰作用を持つ。しかし、通常のゴム
はエネルギー吸収量が小さく、機器用の免震台といった
大きさの限られた振動エネルギーの減衰のみを目的とす
る場合においてはともかく、大重量の建築物の地震に伴
う振動の減衰を行なう場合は、その振動エネルギーが極
めて大きいため実用的な減衰効果は得られない。
また、ゴムによって復元力を持たせたとしても、大地震
が到来すると、免震支承の支持能力を超えるような水平
方向変位が起こるおそれがある。そのため、免震時の振
幅を制限する必要もある。
が到来すると、免震支承の支持能力を超えるような水平
方向変位が起こるおそれがある。そのため、免震時の振
幅を制限する必要もある。
本考案が上記従来のダンパーの欠点を解決するために提
供する免震装置は、建築物等の大重量の上部構造物を下
部構造物の上に水平方向に揺動自在に支持する免震支承
と、 周波数0.1〜1HZで、歪み0.5〜20％のとき常温で損失係
数tanδが0.15〜1.0の特性を有し、上部免震支承とは完
全に独立して、両端を上部構造物と下部構造物に固定し
た高減衰ゴムのダンパーとを具備したことを特徴とす
る。
供する免震装置は、建築物等の大重量の上部構造物を下
部構造物の上に水平方向に揺動自在に支持する免震支承
と、 周波数0.1〜1HZで、歪み0.5〜20％のとき常温で損失係
数tanδが0.15〜1.0の特性を有し、上部免震支承とは完
全に独立して、両端を上部構造物と下部構造物に固定し
た高減衰ゴムのダンパーとを具備したことを特徴とす
る。
さらに、免震時の振動振幅を制限するため、上記免震装
置において、高減衰ゴムをリング形状とし、その内部空
洞を通し、この高減衰ゴムの両端に固定した取付板を連
結するストッパーを、所定のたるみを持たせて取付けた
構造をも提供する。
置において、高減衰ゴムをリング形状とし、その内部空
洞を通し、この高減衰ゴムの両端に固定した取付板を連
結するストッパーを、所定のたるみを持たせて取付けた
構造をも提供する。
上記高減衰ゴムのダンパーは、上部構造物と下部構造物
の水平方向変位に対し復元力を働かせながら振動エネル
ギーを吸収する。
の水平方向変位に対し復元力を働かせながら振動エネル
ギーを吸収する。
この吸収作用を行なう高減衰ゴムは、通常のゴムと異な
り、素材の配合等を変え損失係数tanδを大きくしたも
のであり、変形に対するエネルギー吸収作用が大きくな
っている。したがって、大重量の建築物の地震時の振動
エネルギーに対しても十分な振動減衰効果を発揮する。
り、素材の配合等を変え損失係数tanδを大きくしたも
のであり、変形に対するエネルギー吸収作用が大きくな
っている。したがって、大重量の建築物の地震時の振動
エネルギーに対しても十分な振動減衰効果を発揮する。
この高減衰ゴムのダンパーは、繰り返し変形に対する耐
久性が高く、保守・管理が容易で、振動や騒音を発生し
ないで振動エネルギーの吸収を行なう。
久性が高く、保守・管理が容易で、振動や騒音を発生し
ないで振動エネルギーの吸収を行なう。
また、高減衰ゴムの内部に、上下の取付板を連結するよ
うに設けられたストッパは、、建築物の振幅が大きくな
ると、たるみがなくなった状態で振幅が一定の大きさを
超えないように制限する。
うに設けられたストッパは、、建築物の振幅が大きくな
ると、たるみがなくなった状態で振幅が一定の大きさを
超えないように制限する。
第１図に示す免震装置（11）は本考案の基本実施例を示
し、上部構造物（１）を下部構造物（２）の上に載置支
持する免震支承（12）と完全に独立して、高減衰ゴムの
ダンパー（13）を併置している。このダンパー（13）は
例えば円柱状の高減衰ゴム（14）の両端に接着固定した
円板状の取付板（15）（15）を利用して、上部構造物
（１）と下部構造物（２）に固定される。
し、上部構造物（１）を下部構造物（２）の上に載置支
持する免震支承（12）と完全に独立して、高減衰ゴムの
ダンパー（13）を併置している。このダンパー（13）は
例えば円柱状の高減衰ゴム（14）の両端に接着固定した
円板状の取付板（15）（15）を利用して、上部構造物
（１）と下部構造物（２）に固定される。
ここで上記免震支承（12）は、前述したコロ型の免震支
承（４）、積層ゴム型の免震支承（７）、周囲拘束型の
免震支承等のいずれのタイプのものでも使用できる。
承（４）、積層ゴム型の免震支承（７）、周囲拘束型の
免震支承等のいずれのタイプのものでも使用できる。
上記高減衰ゴムのダンパー（13）は、免震動作時に水平
方向の力が作用したとき、第４図に示すような力一変位
曲線を描き、この曲線で囲まれる面積に相当するエネル
ギーを吸収して振動振幅の減衰を速める。特に、この減
衰量は、配合の選択により周波数0.1〜1HZで、歪み0.5
〜20％のとき常温で損失係数tanδが0.15〜1.0という特
性を有する高減衰ゴムを使用しているので、通常のゴム
を使用した場合と異なり、かなり大きい減衰効果が得ら
れる。このダンパー（13）はゴムの弾性により変位復元
力を持つので、振動が収まったときには、上部構造物
（１）は元の位置に復帰する。また、繰り返し変形に対
する耐久性も高い。さらにエネルギー吸収は、高減衰ゴ
ムの内部の粘性減衰ないし摩擦減衰によって行うので、
不要な振動等を発生しない。従って、特に建築物用の免
震装置として優れた特性を発揮する。
方向の力が作用したとき、第４図に示すような力一変位
曲線を描き、この曲線で囲まれる面積に相当するエネル
ギーを吸収して振動振幅の減衰を速める。特に、この減
衰量は、配合の選択により周波数0.1〜1HZで、歪み0.5
〜20％のとき常温で損失係数tanδが0.15〜1.0という特
性を有する高減衰ゴムを使用しているので、通常のゴム
を使用した場合と異なり、かなり大きい減衰効果が得ら
れる。このダンパー（13）はゴムの弾性により変位復元
力を持つので、振動が収まったときには、上部構造物
（１）は元の位置に復帰する。また、繰り返し変形に対
する耐久性も高い。さらにエネルギー吸収は、高減衰ゴ
ムの内部の粘性減衰ないし摩擦減衰によって行うので、
不要な振動等を発生しない。従って、特に建築物用の免
震装置として優れた特性を発揮する。
次に上記高減衰ゴムのダンパー（13）に、免震支承（1
2）の支持能力を超えるような水平方向変位が起こらな
いように、水平方向の変位量を規制するストッパー機構
を組付けたものを第１及び第２の変形例として説明す
る。
2）の支持能力を超えるような水平方向変位が起こらな
いように、水平方向の変位量を規制するストッパー機構
を組付けたものを第１及び第２の変形例として説明す
る。
第２図に示すダンパー（13a）はリング状の高減衰ゴム
（14a）を使用し、その空胴部に上下の取付板（15）（1
5）を連結して、水平方向の変位量を規制するストッパ
（16）を取付けたものである。このストッパ（16）は鋼
線、チェーン又はケブラー等の強靱な条体が使用され、
所定のたるみを持たせて取付けられている。この構造の
ダンパー（13a）は一定以上の引張り力が与えられ、高
減衰ゴム（13a）が水平方向に変形しようとしたとき、
ストッパ（16）がそれ以上の変形を規制する。
（14a）を使用し、その空胴部に上下の取付板（15）（1
5）を連結して、水平方向の変位量を規制するストッパ
（16）を取付けたものである。このストッパ（16）は鋼
線、チェーン又はケブラー等の強靱な条体が使用され、
所定のたるみを持たせて取付けられている。この構造の
ダンパー（13a）は一定以上の引張り力が与えられ、高
減衰ゴム（13a）が水平方向に変形しようとしたとき、
ストッパ（16）がそれ以上の変形を規制する。
第２図の変形例は第１の応用例における力一変位曲線
が、第５図に示すようにストッパ（16）の作用開始点Ｘ
において力が急激に立ち上がるのを改善したものであ
る。すなわち第３図に示すように、ストッパ（16a）と
して、強靱な条体（17）にスプリング（18）（18）を直
列に接続したものを使用している。
が、第５図に示すようにストッパ（16）の作用開始点Ｘ
において力が急激に立ち上がるのを改善したものであ
る。すなわち第３図に示すように、ストッパ（16a）と
して、強靱な条体（17）にスプリング（18）（18）を直
列に接続したものを使用している。
この第２の変形例のダンパー（13b）の力一変位曲線
は、第６図に示すようにスプリング（18）（18）の作用
によって、ストッパ（16）の作用開始点Ｘにおける力の
立ち上がりを緩やかにしている。これは免震装置の最大
設計変位Ｘに達してストッパ（16a）が作用しても、小
さな衝撃力しか発生しないことを示す。
は、第６図に示すようにスプリング（18）（18）の作用
によって、ストッパ（16）の作用開始点Ｘにおける力の
立ち上がりを緩やかにしている。これは免震装置の最大
設計変位Ｘに達してストッパ（16a）が作用しても、小
さな衝撃力しか発生しないことを示す。
なお、上記ストッパ（16）（16a）は、上述したよう
に、高減衰ゴム（14a）の内部に組み込む方が実用的に
好ましいが、外部に取付けてもよい。
に、高減衰ゴム（14a）の内部に組み込む方が実用的に
好ましいが、外部に取付けてもよい。
本考案によれば、免震支承に並設されるダンパーとし
て、 大変位に対しても復元力を有し、繰り返し使用に耐え、
保守管理も容易で、免震時のフロアーレスポンスも滑ら
かなものを提供できる。
て、 大変位に対しても復元力を有し、繰り返し使用に耐え、
保守管理も容易で、免震時のフロアーレスポンスも滑ら
かなものを提供できる。
特に、損失係数tanδが0.15以上という特性を有する高
減衰ゴムの採用により、大きな減衰作用が必要な建築物
における地震時の振動抑制が可能になり、さらにストッ
パによる振動制限により、免震支承の支持能力を越える
水平方向変位が禁止され、安全性を確保できる。
減衰ゴムの採用により、大きな減衰作用が必要な建築物
における地震時の振動抑制が可能になり、さらにストッ
パによる振動制限により、免震支承の支持能力を越える
水平方向変位が禁止され、安全性を確保できる。
第１図は本考案の基本実施例を示す正面図、第２図及び
第３図は、夫々第１図に示す高減衰ゴムのダンパーの第
１及び第２の変形例を示す断面図である。第４図〜第６
図は、夫々第１図〜第３図に示す高減衰ゴムのダンパー
の力一変位曲線図である。 第７図はコロ型の免震支承を示す正面図、第８ずは積層
ゴム型の免震支承を示す正面図である。 第９図〜第11図は従来のダンパーを示す正面図で、第９
図は鋼材ダンパー、第10図は粘性ダンパー、第11図は摩
擦ダンパーである。 （１）……上部構造物、（２）……下部構造物、（12）
……免震支承、（13）（13a）（13b）……高減衰ゴムの
ダンパー。
第３図は、夫々第１図に示す高減衰ゴムのダンパーの第
１及び第２の変形例を示す断面図である。第４図〜第６
図は、夫々第１図〜第３図に示す高減衰ゴムのダンパー
の力一変位曲線図である。 第７図はコロ型の免震支承を示す正面図、第８ずは積層
ゴム型の免震支承を示す正面図である。 第９図〜第11図は従来のダンパーを示す正面図で、第９
図は鋼材ダンパー、第10図は粘性ダンパー、第11図は摩
擦ダンパーである。 （１）……上部構造物、（２）……下部構造物、（12）
……免震支承、（13）（13a）（13b）……高減衰ゴムの
ダンパー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−9045（ＪＰ，Ａ) 実願昭58−195837号（実開昭60−102541 号）の願書に添付した明細書及び図面の内 容を撮影したマイクロフィルム（ＪＰ, Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】建築物等の大重量の上部構造物を下部構造
物の上に水平方向に揺動自在に支持する免震支承と、 周波数0.1〜1HZで、歪み0.5〜20％のとき常温でtanδが
0.15〜1.0の特性を有し、上記免震支承とは完全に独立
して、両端を上部構造物と下部構造物に固定した高減衰
ゴムのダンパーとを具備したことを特徴とする免震支
承。 - 【請求項２】高減衰ゴムをリング形状とし、その内部空
洞を通し、この高減衰ゴムの両端に固定した取付板を連
結するストッパを、所定のたるみを持たせて取付けたこ
とを特徴とする請求項１記載の免震装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988060297U JPH0720284Y2 (ja) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | 免震装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988060297U JPH0720284Y2 (ja) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | 免震装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01163602U JPH01163602U (ja) | 1989-11-15 |
| JPH0720284Y2 true JPH0720284Y2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=31286009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988060297U Expired - Lifetime JPH0720284Y2 (ja) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | 免震装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0720284Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006226435A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 防振ゴム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60102541U (ja) * | 1983-12-20 | 1985-07-12 | トキコ株式会社 | 免震台 |
| JPH0723741B2 (ja) * | 1985-07-08 | 1995-03-15 | 株式会社ブリヂストン | 振動減衰装置 |
-
1988
- 1988-05-06 JP JP1988060297U patent/JPH0720284Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01163602U (ja) | 1989-11-15 |
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