JPH0784816B2 - 構造物の外力の減衰構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、地震や飛来物による外部からの衝撃を減衰さ
せて構造物を保護する、構造物の外力の減衰構造に関す
るものである。

＜本発明の目的＞ 本発明は、簡単な構造で減衰効果の大きい、構造物の外
力の減衰構造を提供することを目的とする。

＜本発明の構成＞ 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について説
明する。

まず、減衰材について説明する。

＜イ＞減衰材 本発明に使用する減衰材１は第３図に示すように、弾性
粒体２と、硬質粒体３との混合物である。

弾性粒体２としては例えば、ゴム玉、コルク塊、ウレタ
ン、ポリブタジェンゴム、塩化ビニル樹脂、ゴム屑等を
使用できる。

また、その形状も球体に限定されることはない。

一方、硬質粒体３としては例えば、砂、砕砂、けい砂、
砂利、水さいスラグ、石炭灰等を使用できる。

また、これらの各材料を乾燥状態で用いることにより、
振動エンルギーの減衰に対する有効性を高めることがで
きる。

減衰材１に要求される条件としては、エネルギーの吸収
率が高いこと、反力ができるだけ小さいこと、外力を取
り除くと元の形に復元する弾性を有すること等があげら
れる。

前記弾性粒体２と硬質粒体３の混合物はこれらのすべて
の条件をほぼ満足するものである。

この事実は、第２図に示す減衰材１の特性図によって十
分に証明できる。

また、使用目的に応じて、前記混合物に少量のセメント
ミルクやレジン等を混合する場合もある。

＜ロ＞配合比 弾性粒体２と硬質粒体３の配合比は、使用目的に応じて
異なるが、概ね次の通りである。

ゴムのように軽い弾性粒体２と、砂のように重たい硬質
粒体３とを混合した場合、弾性粒体２の配合割合が少な
すぎると、特に振動を受ける場合は比重差によって上下
に分離し易い。

このことを考慮すると、全体配合１に対して弾性粒体２
は0.6〜0.9の範囲で、また硬質粒体３は0.1〜0.3の範囲
とし、残りは空隙または他の粘性流体かそのゲル固化物
の配合で構成される。

＜ハ＞減衰性試験 第５図に示すように砂（硬質粒体３）の堆積層に均一の
衝撃を加えた場合の衝撃加速度と衝撃土圧についての実
験を行った。

その実験結果を第６図に示す。

第６図の実験結果から明らかなように、衝撃土圧は、表
層から深くなるに従って小さくなり、また衝撃時間も表
層から深くなるにつれて短くなる。

以上の実験結果から、砂層が衝撃加速度の著しい減衰効
果を有することが立証された。

＜施工方法１＞ ＜イ＞支持版の施工（第１図） 地震等のような水平方向や垂直方向の外力を減衰する場
合の一例を示す。

すなわち、構造物４を地上に据え付ける場合において、
まず地中に構造物４の底面積より広い収容孔５を凹設す
る。

次にこの収容孔５の底面に基礎杭６を打設するととも
に、収容孔５の壁面にコンクリート製の支持版７および
側壁71を構築する。

この支持版７は大地上に載置してあるから大地と一体に
構成されることになる。

＜ロ＞減衰材の設置 そして、収容孔５内に前記減衰材１を投入する。

＜ハ＞構造物の施工 その後、減衰材１が充満する収容孔５内に構造物４を静
かに施工する。

施工時はまず構造物４の床を作りその上に上方へ延長し
ていく。

また、構造物４の床と支持版７との間に仮設台を設けて
おき、構造物４の施工完了後に仮設台を解体しても良
い。

あるいは、吊り上げ可能な構造物４の場合には、静かに
吊り降ろすことも可能である。

減衰材１は、一定の弾性と形状を有するため、重量物で
あっても収容孔５の外部に溢れ出ることはない。

その結果、構造物４の底面および下部側面が減衰材１で
層状に被覆されたこととなる。

また、構造物４が重量物である場合には、構造物４の転
倒を防止するために構造物４の底面と支持版７の底面間
にゴム材等からなる支承材８を介在する場合もある。

＜ニ＞減衰作用 そして、水平方向または垂直方向の外力が作用した場合
には、減衰材１を構成する弾性粒体２群が変形し、さら
に硬質粒体３の摩擦抵抗によりエネルギーを吸収して外
力を減衰する。

従って、これらの外力が構造物４に伝わることはない。

＜施工方法２＞（第４図） 本施工方法は構造物４の屋根部に前記減衰材１を配置し
て、屋根部に加わる外力を減衰する場合の一例である。

本例では、構造物４に天上版41を設け、この天上版41の
上面側に減衰材１を充填し、さらにその上面に盛土９を
行って形成した場合を示す。

そして、その作用は天上版41を下方向に貫通する方向に
外力が働いても、減衰材１によって外力は天上版41に伝
わる前にほぼ全部が減衰される。

減衰材１の外力作用時の減衰作用については、前述した
通りであるので説明を省略する。

本施工例の場合、盛土９に衝撃加速度の低減効果を期待
できるので、盛土９の層厚を薄くでき、かつ、減衰材１
を経済的に設計できる。

＜その他の実施例＞ 前記減衰材１を一定体積を有する可撓性の袋体に充満し
て使用することも可能である。

また、利用例としては例えば船の接岸時の衝撃を減衰す
る防舷材として利用することも考えられる。

＜本発明の効果＞ 本発明は以上説明したようになるから、次のような効果
を得ることができる。

（イ）大地に接する床版と独立した構造物との間に弾性
力のみを使用する部材を介在させた場合には、構造物の
変位が大き過ぎて、実際の構造物に採用することは困難
である。

すなわち、例えば構造物内での荷物や人の移動のたび
に、構造物が揺れたり傾くので利用できない。

本発明は、構造物として利用できる範囲で周囲から支持
しておき、一定値以上の外力が作用したときに変形して
外力を吸収できる。

特に構造物の使用目的や貯蔵物等の条件や外力の種類等
に応じて、最適な条件に調整することが容易である。

（ロ）減衰材の製造および敷設に手数がかからない。

（ハ）原子炉等から排出される産業廃棄物を貯蔵する構
造物のように、非常に高い安全性や安定した貯蔵性が要
求されるような構造物にも採用できる。

また、防舷材としても利用でき、利用範囲が広範であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明の一実施例の説明図 第２図：減衰材の特性図 第３図：減衰材の説明図 第４図：その他の使用例の説明図 第５図：減衰性を実験するための説明図 第６図：その実験結果の説明図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】大地に接する版面と、 その版面とは独立した構造物との間に、 弾性粒体と硬質粒体との混合物を層状に介在させたこと
   を特徴とする、 構造物の外力の減衰構造