JPH08158697A - 免震方法及び該方法に使用する免震装置 - Google Patents
免震方法及び該方法に使用する免震装置Info
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- JPH08158697A JPH08158697A JP6304995A JP30499594A JPH08158697A JP H08158697 A JPH08158697 A JP H08158697A JP 6304995 A JP6304995 A JP 6304995A JP 30499594 A JP30499594 A JP 30499594A JP H08158697 A JPH08158697 A JP H08158697A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 免震周期を容易に長周期化できるようにし
て、地震発生時に建物に入力される地震力を低減する。 【構成】 弾性滑り支承４及び積層ゴム支承５の両方で
建物３の鉛直荷重を受け止めることにより、積層ゴム支
承５の数を減らして積層ゴム支承５のトータルのばね定
数Ｋ2 を小さくする。これにより、積層ゴム支承５によ
る免震周期を長くして建物の応答せん断力を低減する。
て、地震発生時に建物に入力される地震力を低減する。 【構成】 弾性滑り支承４及び積層ゴム支承５の両方で
建物３の鉛直荷重を受け止めることにより、積層ゴム支
承５の数を減らして積層ゴム支承５のトータルのばね定
数Ｋ2 を小さくする。これにより、積層ゴム支承５によ
る免震周期を長くして建物の応答せん断力を低減する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、免震方法及び該免震方
法に使用する免震装置に関し、特に中層建物等の免震に
適した免震方法及び該方法に使用する免震装置に関す
る。
法に使用する免震装置に関し、特に中層建物等の免震に
適した免震方法及び該方法に使用する免震装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の免震装置としては、図４
に示すものが知られている。この装置は、地盤上の基礎
部ａと上部建物ｂとの間にそれぞれ配置された弾性体
（例えば、積層ゴム支承）ｃ及びダンパーｄを備える。
弾性体ｃは、上部建物ｂの柱の下端部に設けられて該建
物ｂの鉛直荷重を全て受けるようになっている。ダンパ
ーｄは、鋼材や粘性体等からなるもので上下端部がそれ
ぞれ上部建物ｂと基礎部ｃとに固定されて上部建物ｂの
鉛直荷重は作用しないようにされている。
に示すものが知られている。この装置は、地盤上の基礎
部ａと上部建物ｂとの間にそれぞれ配置された弾性体
（例えば、積層ゴム支承）ｃ及びダンパーｄを備える。
弾性体ｃは、上部建物ｂの柱の下端部に設けられて該建
物ｂの鉛直荷重を全て受けるようになっている。ダンパ
ーｄは、鋼材や粘性体等からなるもので上下端部がそれ
ぞれ上部建物ｂと基礎部ｃとに固定されて上部建物ｂの
鉛直荷重は作用しないようにされている。
【０００３】そして、地震が発生すると、ダンパーｄに
上部建物ｂの地震力の大部分が伝達され、ダンパーｄの
降伏による履歴エネルギーの吸収により地震力を低減す
る。弾性体ｃは上部建物ｂの周期よりも十分長い固有周
期を持ち、ダンパーｄが降伏している状況では上部建物
ｂに大きな地震力が伝達されないようにする役割を果た
す。
上部建物ｂの地震力の大部分が伝達され、ダンパーｄの
降伏による履歴エネルギーの吸収により地震力を低減す
る。弾性体ｃは上部建物ｂの周期よりも十分長い固有周
期を持ち、ダンパーｄが降伏している状況では上部建物
ｂに大きな地震力が伝達されないようにする役割を果た
す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、いわゆる免
震周期を長くすることが、建物ｂに入力される地震力を
減らすのに非常に有効であることは良く知られている。
かかる免震装置の免震周期（ダンパの降伏時での全体系
の固有周期）Ｔf は、弾性体ｃのばね定数（剛性）を
Ｋ、建物ｂの総重量をＷ、重力加速度をｇとすると、
震周期を長くすることが、建物ｂに入力される地震力を
減らすのに非常に有効であることは良く知られている。
かかる免震装置の免震周期（ダンパの降伏時での全体系
の固有周期）Ｔf は、弾性体ｃのばね定数（剛性）を
Ｋ、建物ｂの総重量をＷ、重力加速度をｇとすると、
【０００５】ここで、ばね定数Ｋの値を小さくすること
ができれば免震周期を十分に長くすることができ、建物
に入力される地震力を低減することができる。しかしな
がら、かかる免震装置においては、弾性体ｃが、地震時
に作用する建物ｂの鉛直力及び大きな水平変形に対し安
全な形状等であることが必要なため、ばね定数Ｋを小さ
くすることができず、免震周期を長くすることが困難で
ある。
ができれば免震周期を十分に長くすることができ、建物
に入力される地震力を低減することができる。しかしな
がら、かかる免震装置においては、弾性体ｃが、地震時
に作用する建物ｂの鉛直力及び大きな水平変形に対し安
全な形状等であることが必要なため、ばね定数Ｋを小さ
くすることができず、免震周期を長くすることが困難で
ある。
【０００６】本発明はかかる不都合を解消するためにな
されたものであり、免震周期を容易に長周期化できるよ
うにして、地震発生時に建物に入力される地震力の低減
を可能にした免震方法及び該方法に使用する免震装置を
提供することを目的とする。
されたものであり、免震周期を容易に長周期化できるよ
うにして、地震発生時に建物に入力される地震力の低減
を可能にした免震方法及び該方法に使用する免震装置を
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項１に係る免震方法は、地震が発生した時
に、基礎部と上部構造物との間に介在された滑り支承に
よって前記上部構造物を前記基礎部に対して水平方向に
滑らせると共に、前記上部構造物の滑り時に、前記基礎
部と前記上部構造物との間に介在されて上下端部がそれ
ぞれ前記上部構造物と前記基礎部とに固定された弾性体
の水平方向の弾性変形によって前記上部構造物の水平方
向の変位量を許容範囲内に抑制するようにした免震方法
において、前記滑り支承及び前記弾性体の両方で前記上
部構造物の鉛直荷重を受け止めるようにしたことを特徴
とする。
めに、請求項１に係る免震方法は、地震が発生した時
に、基礎部と上部構造物との間に介在された滑り支承に
よって前記上部構造物を前記基礎部に対して水平方向に
滑らせると共に、前記上部構造物の滑り時に、前記基礎
部と前記上部構造物との間に介在されて上下端部がそれ
ぞれ前記上部構造物と前記基礎部とに固定された弾性体
の水平方向の弾性変形によって前記上部構造物の水平方
向の変位量を許容範囲内に抑制するようにした免震方法
において、前記滑り支承及び前記弾性体の両方で前記上
部構造物の鉛直荷重を受け止めるようにしたことを特徴
とする。
【０００８】請求項２に係る免震装置は、基礎部と上部
構造物との間に介在された免震装置において、前記基礎
部に対して前記上部構造物を水平方向に滑動可能に支承
する滑り支承と、前記上部構造物と前記基礎部とに上下
端部がそれぞれ固定されて水平方向に弾性変形可能な弾
性体とを備え、前記滑り支承と前記弾性体との両方で前
記上部構造物の鉛直荷重を受け止めるようにしたことを
特徴とする。
構造物との間に介在された免震装置において、前記基礎
部に対して前記上部構造物を水平方向に滑動可能に支承
する滑り支承と、前記上部構造物と前記基礎部とに上下
端部がそれぞれ固定されて水平方向に弾性変形可能な弾
性体とを備え、前記滑り支承と前記弾性体との両方で前
記上部構造物の鉛直荷重を受け止めるようにしたことを
特徴とする。
【０００９】請求項３に係る免震装置は、前記滑り支承
が、水平方向に弾性変形可能とされていることを特徴と
する。請求項４に係る免震装置は、前記弾性体が、金属
板とゴムとを交互に積層して構成された積層ゴムである
ことを特徴とする。請求項５に係る免震装置は、前記弾
性体を前記基礎部と前記上部構造物との間の周縁部に沿
って複数配置したことを特徴とする。
が、水平方向に弾性変形可能とされていることを特徴と
する。請求項４に係る免震装置は、前記弾性体が、金属
板とゴムとを交互に積層して構成された積層ゴムである
ことを特徴とする。請求項５に係る免震装置は、前記弾
性体を前記基礎部と前記上部構造物との間の周縁部に沿
って複数配置したことを特徴とする。
【００１０】
【作用】請求項１及び２の発明では、滑り支承の滑りに
よって上部構造物に地震力の大部分が伝達されないよう
にすると同時に、摩擦によるエネルギーの消費で減衰効
果を生じ地震力を低減する。一方、弾性体は、水平方向
の弾性変形によって滑り支承の滑りを許容する。そし
て、滑り支承及び弾性体の両方で上部構造物の鉛直荷重
を受け止めることにより、弾性体の数を少なくして上記
（ａ）式においてトータルのＫの値を小さくし、免震周
期を長くする。これにより、上部構造物の応答せん断力
を低減する。
よって上部構造物に地震力の大部分が伝達されないよう
にすると同時に、摩擦によるエネルギーの消費で減衰効
果を生じ地震力を低減する。一方、弾性体は、水平方向
の弾性変形によって滑り支承の滑りを許容する。そし
て、滑り支承及び弾性体の両方で上部構造物の鉛直荷重
を受け止めることにより、弾性体の数を少なくして上記
（ａ）式においてトータルのＫの値を小さくし、免震周
期を長くする。これにより、上部構造物の応答せん断力
を低減する。
【００１１】請求項３の発明では、請求項２の発明に加
えて、滑り支承を水平方向に弾性変形可能とすることに
より、滑り支承に滑りが発生しない程度の小規模な地震
に対しても該弾性変形によって地震力を吸収する。請求
項４の発明では、請求項２又は３の発明に加えて、弾性
体を積層ゴムで構成することによって、上部構造物の鉛
直荷重を受け止める際の弾性体の鉛直方向の剛性を確保
する。
えて、滑り支承を水平方向に弾性変形可能とすることに
より、滑り支承に滑りが発生しない程度の小規模な地震
に対しても該弾性変形によって地震力を吸収する。請求
項４の発明では、請求項２又は３の発明に加えて、弾性
体を積層ゴムで構成することによって、上部構造物の鉛
直荷重を受け止める際の弾性体の鉛直方向の剛性を確保
する。
【００１２】請求項５の発明では、請求項２〜４のいず
れかの発明に加えて、上部構造物と基礎部とに上下端部
がそれぞれ固定された弾性体を基礎部と上部構造物との
間の周縁部に沿って配置することによって、地震発生時
における免震支承部の浮き上がり抵抗力を増す。
れかの発明に加えて、上部構造物と基礎部とに上下端部
がそれぞれ固定された弾性体を基礎部と上部構造物との
間の周縁部に沿って配置することによって、地震発生時
における免震支承部の浮き上がり抵抗力を増す。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図３を参照
して説明する。図１は本発明の一実施例である免震装置
を説明するための要部詳細図、図２は前記免震装置の配
置の一例を説明するための説明的平面図、図３は弾性滑
り支承の復元力特性と積層ゴム支承の復元力特性とを合
成した全体系の水平荷重と水平変位との関係を示すグラ
フである。
して説明する。図１は本発明の一実施例である免震装置
を説明するための要部詳細図、図２は前記免震装置の配
置の一例を説明するための説明的平面図、図３は弾性滑
り支承の復元力特性と積層ゴム支承の復元力特性とを合
成した全体系の水平荷重と水平変位との関係を示すグラ
フである。
【００１４】図１に従って説明すると、免震装置１は、
その基本的構成として地盤上に構築されたコンクリート
スラブ等からなる基礎部２と上部建物（以下、単に「建
物」という。）３との間にそれぞれ介在された弾性滑り
支承４及び積層ゴム支承５を備える。弾性滑り支承４
は、建物３の柱３ａの下端に固定された鋼製枠４ａを備
える。鋼製枠４ａ内には、積層ゴム６とＰＴＦＥ板（四
フッ化エチレン樹脂）９とが嵌め込まれている。積層ゴ
ム６は、弾性滑り支承４を水平方向に弾性変形可能にす
るためのものであり、鉄板等の金属板７とゴム８とを交
互に積層して構成される。ＰＴＦＥ板９は、積層ゴム６
の底面に貼着されている。また、基礎部２のＰＴＦＥ板
９を臨む部分には、ＰＴＦＥ板９の下面を滑動可能にな
すと共に、建物３の鉛直荷重を受け止めるステンレス鋼
板等からなる滑り板１０が上面を露出させて埋め込まれ
ている。本実施例では、震度１〜３の中小地震で積層ゴ
ム６が水平方向に弾性変形し、震度４〜５の大地震でＰ
ＴＦＥ板９が滑るようにＰＴＦＥ板９の摩擦係数μを設
定してあるが、これに限定されず、建物３の構築地域等
に応じて適宜調整して設定する。また、本実施例では、
かかる構成の弾性滑り支承４を、建物３の略中央部に配
置された４本の各柱３ａの下端に一つずつ合計４か所配
置している（図２参照）。
その基本的構成として地盤上に構築されたコンクリート
スラブ等からなる基礎部２と上部建物（以下、単に「建
物」という。）３との間にそれぞれ介在された弾性滑り
支承４及び積層ゴム支承５を備える。弾性滑り支承４
は、建物３の柱３ａの下端に固定された鋼製枠４ａを備
える。鋼製枠４ａ内には、積層ゴム６とＰＴＦＥ板（四
フッ化エチレン樹脂）９とが嵌め込まれている。積層ゴ
ム６は、弾性滑り支承４を水平方向に弾性変形可能にす
るためのものであり、鉄板等の金属板７とゴム８とを交
互に積層して構成される。ＰＴＦＥ板９は、積層ゴム６
の底面に貼着されている。また、基礎部２のＰＴＦＥ板
９を臨む部分には、ＰＴＦＥ板９の下面を滑動可能にな
すと共に、建物３の鉛直荷重を受け止めるステンレス鋼
板等からなる滑り板１０が上面を露出させて埋め込まれ
ている。本実施例では、震度１〜３の中小地震で積層ゴ
ム６が水平方向に弾性変形し、震度４〜５の大地震でＰ
ＴＦＥ板９が滑るようにＰＴＦＥ板９の摩擦係数μを設
定してあるが、これに限定されず、建物３の構築地域等
に応じて適宜調整して設定する。また、本実施例では、
かかる構成の弾性滑り支承４を、建物３の略中央部に配
置された４本の各柱３ａの下端に一つずつ合計４か所配
置している（図２参照）。
【００１５】積層ゴム支承（弾性体）５は、鉄板等の金
属板１１とゴム１２とを交互に積層して形成されたもの
であり、水平方向に弾性変形可能とされている。積層ゴ
ム支承５は、上下端部にそれぞれフランジ１３，１４を
備えており、フランジ１３は建物３の柱３ａの下端にボ
ルト（図示せず。）等介して固定され、フランジ１４は
アンカーボルト（図示せず。）等を介して基礎部２に固
定されている。そして、固定された状態においては、積
層ゴム支承５は建物３の鉛直荷重を受け止めるようにさ
れている。本実施例では、かかる構成の積層ゴム支承５
を、建物３の周縁部に沿って配置された１０本の各柱３
ａの下端に一つずつ合計１０か所配置している（図２参
照）。そしてこのように滑り支承４と積層ゴム支承５と
で建物３の鉛直荷重を受け止めることによって、鉛直方
向の剛性を確保している。
属板１１とゴム１２とを交互に積層して形成されたもの
であり、水平方向に弾性変形可能とされている。積層ゴ
ム支承５は、上下端部にそれぞれフランジ１３，１４を
備えており、フランジ１３は建物３の柱３ａの下端にボ
ルト（図示せず。）等介して固定され、フランジ１４は
アンカーボルト（図示せず。）等を介して基礎部２に固
定されている。そして、固定された状態においては、積
層ゴム支承５は建物３の鉛直荷重を受け止めるようにさ
れている。本実施例では、かかる構成の積層ゴム支承５
を、建物３の周縁部に沿って配置された１０本の各柱３
ａの下端に一つずつ合計１０か所配置している（図２参
照）。そしてこのように滑り支承４と積層ゴム支承５と
で建物３の鉛直荷重を受け止めることによって、鉛直方
向の剛性を確保している。
【００１６】かかる免震装置１の基本的作動を説明する
と、地震の規模が震度１〜３の中小地震の場合は、弾性
滑り支承４の積層ゴム６が水平方向に弾性変形して建物
周期が本来の建物周期よりやや長くなることにより、建
物３に入力される地震力を低減する。積層ゴム６の変形
時には、積層ゴム支承５も水平方向に弾性変形して積層
ゴム６の変形を許容する。
と、地震の規模が震度１〜３の中小地震の場合は、弾性
滑り支承４の積層ゴム６が水平方向に弾性変形して建物
周期が本来の建物周期よりやや長くなることにより、建
物３に入力される地震力を低減する。積層ゴム６の変形
時には、積層ゴム支承５も水平方向に弾性変形して積層
ゴム６の変形を許容する。
【００１７】震度４〜５の大地震の場合は、弾性滑り支
承４のＰＴＦＥ板９が滑りを生じることにより、地震力
の大部分を建物３に伝えないようにすると同時に、摩擦
力によって大きなエネルギーを消費して建物３に入力さ
れる地震力を低減する。ここで、本実施例では、上述し
たように建物３の鉛直荷重を弾性滑り支承４及び積層ゴ
ム支承５の両方で受け止めることにより、図４に示す従
来の免震装置と比較して容易に長周期化が可能となる。
承４のＰＴＦＥ板９が滑りを生じることにより、地震力
の大部分を建物３に伝えないようにすると同時に、摩擦
力によって大きなエネルギーを消費して建物３に入力さ
れる地震力を低減する。ここで、本実施例では、上述し
たように建物３の鉛直荷重を弾性滑り支承４及び積層ゴ
ム支承５の両方で受け止めることにより、図４に示す従
来の免震装置と比較して容易に長周期化が可能となる。
【００１８】即ち、図１に示す本実施例の装置において
は、弾性滑り支承４の数をαとすると、積層ゴム支承５
の数は（１−α）となる。ここで、弾性滑り支承４のば
ね定数（剛性）をＫ1 、積層ゴム支承５のばね定数をＫ
2 、建物３の総重量をＷ、重力加速度をｇとすると、積
層ゴム支承５のトータルのばね定数Ｋ2 （従来の（ａ）
式のばね定数Ｋに相当する。）は、（１−α）Ｋ2 とな
り、免震周期Ｔ1 f は、
は、弾性滑り支承４の数をαとすると、積層ゴム支承５
の数は（１−α）となる。ここで、弾性滑り支承４のば
ね定数（剛性）をＫ1 、積層ゴム支承５のばね定数をＫ
2 、建物３の総重量をＷ、重力加速度をｇとすると、積
層ゴム支承５のトータルのばね定数Ｋ2 （従来の（ａ）
式のばね定数Ｋに相当する。）は、（１−α）Ｋ2 とな
り、免震周期Ｔ1 f は、
【００１９】従って、（１）式と従来の（ａ）式との関
係は、 あるため、本実施例の装置を用いた場合の免震周期Ｔ1f
は、図４の従来の装置を用いた場合の免震周期Ｔf と比
較して必ず長くなる。これにより、建物３に入力される
地震力を軽減することができ、建物３の転倒に関する安
全性が大幅に増して中層建物への適用が可能になると共
に、建物３の大梁や柱の断面寸法を小さくできるので経
済的な設計が可能になる。換言すれば、αの値を設計段
階で適宜採用することにより、設計用せん断力係数ＣB
（設計用地震力／建物総重量）を従来に比べて大幅に小
さく設定することができる。
係は、 あるため、本実施例の装置を用いた場合の免震周期Ｔ1f
は、図４の従来の装置を用いた場合の免震周期Ｔf と比
較して必ず長くなる。これにより、建物３に入力される
地震力を軽減することができ、建物３の転倒に関する安
全性が大幅に増して中層建物への適用が可能になると共
に、建物３の大梁や柱の断面寸法を小さくできるので経
済的な設計が可能になる。換言すれば、αの値を設計段
階で適宜採用することにより、設計用せん断力係数ＣB
（設計用地震力／建物総重量）を従来に比べて大幅に小
さく設定することができる。
【００２０】さらに、建物３に入力される地震力の低減
に加えて、上述したように、弾性滑り支承４を建物３と
基礎部２との間の略中央部に配置すると共に、上下端部
がそれぞれ建物３と基礎部２とに固定された積層ゴム支
承５を建物３と基礎部２の間の周縁部に沿って配置して
いるので、地震の際の免震支承部の浮き上がり抵抗力を
増すことができる。
に加えて、上述したように、弾性滑り支承４を建物３と
基礎部２との間の略中央部に配置すると共に、上下端部
がそれぞれ建物３と基礎部２とに固定された積層ゴム支
承５を建物３と基礎部２の間の周縁部に沿って配置して
いるので、地震の際の免震支承部の浮き上がり抵抗力を
増すことができる。
【００２１】次に、本実施例の免震装置と、図５に示す
従来の他の免震装置とを比較する。図５の装置は、地盤
上の基礎部２と建物３との間にそれぞれ配置された滑り
支承１５及び水平バネ１６を備える。滑り支承１５は、
建物３の柱の下端部に設けられて該建物３の鉛直荷重を
全て受けると共に、滑り板１７等を介して基礎部２に対
して水平方向に滑動するようになっている。水平バネ１
６はゴム材等で円柱状に形成されたもので、上下端部が
それぞれ建物３と基礎部２とに固定されて水平方向に弾
性変形可能とされている。水平ばね１６には、建物３の
鉛直荷重は作用しないようにされている。
従来の他の免震装置とを比較する。図５の装置は、地盤
上の基礎部２と建物３との間にそれぞれ配置された滑り
支承１５及び水平バネ１６を備える。滑り支承１５は、
建物３の柱の下端部に設けられて該建物３の鉛直荷重を
全て受けると共に、滑り板１７等を介して基礎部２に対
して水平方向に滑動するようになっている。水平バネ１
６はゴム材等で円柱状に形成されたもので、上下端部が
それぞれ建物３と基礎部２とに固定されて水平方向に弾
性変形可能とされている。水平ばね１６には、建物３の
鉛直荷重は作用しないようにされている。
【００２２】そして地震が発生すると、滑り支承１５の
滑りによって建物３に地震力の大部分が伝達されないよ
うにすると同時に、摩擦によるエネルギーの消費で減衰
効果を生じ地震力を低減する。一方、水平バネ１６は、
水平方向の弾性変形によって滑り支承１５の滑りを許容
すると共に、該すべりの変位量を所定の範囲に規制す
る。
滑りによって建物３に地震力の大部分が伝達されないよ
うにすると同時に、摩擦によるエネルギーの消費で減衰
効果を生じ地震力を低減する。一方、水平バネ１６は、
水平方向の弾性変形によって滑り支承１５の滑りを許容
すると共に、該すべりの変位量を所定の範囲に規制す
る。
【００２３】かかる従来の装置においては、滑り支承１
５で建物３の鉛直荷重を全て受けているため、滑り支承
１５と水平ばね１６との各ばね定数（剛性）をそれぞれ
Ｋ1，Ｋ2 、建物３の総重量をＷ、滑り支承１５の摩擦
係数をμとした場合に、滑り層での建物３全体のすべり
発生層せん断力（水平方向に作用する力）ＱSaは、
５で建物３の鉛直荷重を全て受けているため、滑り支承
１５と水平ばね１６との各ばね定数（剛性）をそれぞれ
Ｋ1，Ｋ2 、建物３の総重量をＷ、滑り支承１５の摩擦
係数をμとした場合に、滑り層での建物３全体のすべり
発生層せん断力（水平方向に作用する力）ＱSaは、
【００２４】ここで、（２）式において、ＱSaを小さな
値にすることができれば、建物３に入力される地震力を
小さくできる。ところで、ＱSaの値を小さくするには、
（２）式において水平ばね１６のばね定数Ｋ2 の値を小
さくすることが考えられる（摩擦係数μを小さくするこ
とも考えられるが、摩擦係数μを小さくすることは材料
との絡みがあるため難しい）。
値にすることができれば、建物３に入力される地震力を
小さくできる。ところで、ＱSaの値を小さくするには、
（２）式において水平ばね１６のばね定数Ｋ2 の値を小
さくすることが考えられる（摩擦係数μを小さくするこ
とも考えられるが、摩擦係数μを小さくすることは材料
との絡みがあるため難しい）。
【００２５】しかしながら、水平ばね１６のばね定数Ｋ
2 を小さくすると、水平ばね１６の剛性低下により、滑
りの際に水平バネ１６が水平方向に大きく変位して滑り
後の残留変位が大きくなり、建物３を原点位置に戻すた
めのジャッキ等の反力装置が必要となる。逆に、ばね定
数Ｋ2 を大きくすると、水平ばね１６の剛性が増して、
上述した滑りの際の水平ばね１６の変位が低減するので
滑り後の残留変位が小さくなって原点復帰用のジャッキ
等の反力装置が不要となる反面、（２）式から明らかな
ようにＱSaの値が大きくなって建物３に入力される地震
力が大きくなる。
2 を小さくすると、水平ばね１６の剛性低下により、滑
りの際に水平バネ１６が水平方向に大きく変位して滑り
後の残留変位が大きくなり、建物３を原点位置に戻すた
めのジャッキ等の反力装置が必要となる。逆に、ばね定
数Ｋ2 を大きくすると、水平ばね１６の剛性が増して、
上述した滑りの際の水平ばね１６の変位が低減するので
滑り後の残留変位が小さくなって原点復帰用のジャッキ
等の反力装置が不要となる反面、（２）式から明らかな
ようにＱSaの値が大きくなって建物３に入力される地震
力が大きくなる。
【００２６】このように図５に示す従来の免震装置にお
いては、地震発生時に建物３に入力される地震力を小さ
くしようとすると、滑りによる水平バネ１６の水平方向
の変位が大きくなり、一方、滑りによる水平ばね１６の
水平方向の変位を小さくしようとすると、建物３に入力
される地震力が大きくなるという不都合がある。これに
対し、本実施例の装置では、上述したように建物３の鉛
直荷重を弾性滑り支承４及び積層ゴム支承５の両方で受
け止めているため、弾性滑り支承４が受け止める建物３
の鉛直荷重の配分をα（弾性滑り支承４に作用する建物
３の鉛直荷重／建物３の総重量Ｗ）とすると、積層ゴム
支承５の荷重配分は（１−α）となる。尚、図３は水平
荷重Ｑを縦軸、水平変位δを横軸にとり、弾性滑り支承
４の復元力特性と積層ゴム支承５の復元力特性とを合成
した全体系の特性グラフである。そして、弾性滑り支承
４のばね定数（剛性）をＫ1 、積層ゴム支承５のばね定
数をＫ2 、ＰＴＦＥ板９の摩擦係数をμとすると、滑り
層での建物３全体の滑り発生層せん断力ＱS1は、
いては、地震発生時に建物３に入力される地震力を小さ
くしようとすると、滑りによる水平バネ１６の水平方向
の変位が大きくなり、一方、滑りによる水平ばね１６の
水平方向の変位を小さくしようとすると、建物３に入力
される地震力が大きくなるという不都合がある。これに
対し、本実施例の装置では、上述したように建物３の鉛
直荷重を弾性滑り支承４及び積層ゴム支承５の両方で受
け止めているため、弾性滑り支承４が受け止める建物３
の鉛直荷重の配分をα（弾性滑り支承４に作用する建物
３の鉛直荷重／建物３の総重量Ｗ）とすると、積層ゴム
支承５の荷重配分は（１−α）となる。尚、図３は水平
荷重Ｑを縦軸、水平変位δを横軸にとり、弾性滑り支承
４の復元力特性と積層ゴム支承５の復元力特性とを合成
した全体系の特性グラフである。そして、弾性滑り支承
４のばね定数（剛性）をＫ1 、積層ゴム支承５のばね定
数をＫ2 、ＰＴＦＥ板９の摩擦係数をμとすると、滑り
層での建物３全体の滑り発生層せん断力ＱS1は、
【００２７】従って、（３）式と従来の（２）式との関
係は、ＱS1＝ＱSa・αとなる。ここで、０＜α＜１であ
るため、本実施例のＱS1は、図５に示す従来の装置と比
較して必ず小さくなる。このことは、摩擦係数μにαを
乗じたものが本実施例の摩擦係数（みかけの摩擦係数）
μαに相当し、従来と比較して本実施例の見かけの摩擦
係数が小さくなったことを意味する。このように、本実
施例の装置においては、ＱS1の値を小さく設定するに
は、αの値を小さくすれば足り従来のようにばね定数Ｋ
2 を小さくする必要がないため、積層ゴム支承５の剛性
を良好に確保することができ、しかも、ばね定数Ｋ2 を
大きくして積層ゴム支承５の剛性を増すようにしても、
αの値を小さくする（弾性滑り支承４の数を少なくす
る）ことにより、ＱS1を小さい値に維持することができ
る。この結果、ＱS1の値を小さくすることができると共
に、ばね定数Ｋ2 の値、即ち、積層ゴム支承５の剛性を
増すことができるので、建物３に入力される地震力を低
減するようにしても、滑りの際の積層ゴム支承５の水平
方向の変位量を低減することができ、従って、滑り後の
残留変位量も小さくなって建物３を原点位置に戻すため
のジャッキ等の反力装置を不要にすることができる。
係は、ＱS1＝ＱSa・αとなる。ここで、０＜α＜１であ
るため、本実施例のＱS1は、図５に示す従来の装置と比
較して必ず小さくなる。このことは、摩擦係数μにαを
乗じたものが本実施例の摩擦係数（みかけの摩擦係数）
μαに相当し、従来と比較して本実施例の見かけの摩擦
係数が小さくなったことを意味する。このように、本実
施例の装置においては、ＱS1の値を小さく設定するに
は、αの値を小さくすれば足り従来のようにばね定数Ｋ
2 を小さくする必要がないため、積層ゴム支承５の剛性
を良好に確保することができ、しかも、ばね定数Ｋ2 を
大きくして積層ゴム支承５の剛性を増すようにしても、
αの値を小さくする（弾性滑り支承４の数を少なくす
る）ことにより、ＱS1を小さい値に維持することができ
る。この結果、ＱS1の値を小さくすることができると共
に、ばね定数Ｋ2 の値、即ち、積層ゴム支承５の剛性を
増すことができるので、建物３に入力される地震力を低
減するようにしても、滑りの際の積層ゴム支承５の水平
方向の変位量を低減することができ、従って、滑り後の
残留変位量も小さくなって建物３を原点位置に戻すため
のジャッキ等の反力装置を不要にすることができる。
【００２８】尚、上記実施例では、滑り支承として、積
層ゴム６及びＰＴＦＥ板９を備えた弾性滑り支承４を採
用しているが、積層ゴム６を備えていない剛性滑り支承
（図示せず）と弾性滑り支承４とを併用して採用するこ
とにより、より低いレベルでの滑りが期待できる。但
し、剛性滑り支承を用いた場合は、剛性滑り支承に滑り
が発生するまで建物３に地震力が直接伝達されるので、
ごく小規模な地震に対しては免震効果が期待できない。
層ゴム６及びＰＴＦＥ板９を備えた弾性滑り支承４を採
用しているが、積層ゴム６を備えていない剛性滑り支承
（図示せず）と弾性滑り支承４とを併用して採用するこ
とにより、より低いレベルでの滑りが期待できる。但
し、剛性滑り支承を用いた場合は、剛性滑り支承に滑り
が発生するまで建物３に地震力が直接伝達されるので、
ごく小規模な地震に対しては免震効果が期待できない。
【００２９】また、上記実施例では、建物３の鉛直荷重
を受け止めると共に、建物３の水平方向の変位量を許容
範囲内に抑制する弾性体として積層ゴム支承５を採用し
ているが、これに代えて、鋼材によるスプリング等を採
用してもよい。さらに、上記実施例では、建物３の浮き
上がりを良好に防止するために、弾性滑り支承４を建物
３と基礎部２との間の略中央部に配置すると共に、積層
ゴム支承５を建物３と基礎部２の間の周縁部に沿って配
置しているが、必ずしもこのような配置にする必要はな
く、積層ゴム支承５が前記周縁部に沿って配置されてい
る限りにおいて弾性滑り支承４の配置をバランスよく適
宜変更してもよい。
を受け止めると共に、建物３の水平方向の変位量を許容
範囲内に抑制する弾性体として積層ゴム支承５を採用し
ているが、これに代えて、鋼材によるスプリング等を採
用してもよい。さらに、上記実施例では、建物３の浮き
上がりを良好に防止するために、弾性滑り支承４を建物
３と基礎部２との間の略中央部に配置すると共に、積層
ゴム支承５を建物３と基礎部２の間の周縁部に沿って配
置しているが、必ずしもこのような配置にする必要はな
く、積層ゴム支承５が前記周縁部に沿って配置されてい
る限りにおいて弾性滑り支承４の配置をバランスよく適
宜変更してもよい。
【００３０】
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
によれば、弾性体による免震周期を容易に長周期化でき
るようにして、地震発生時に建物に入力される地震力を
低減することができるという効果が得られる。また、滑
り支承を水平方向に弾性変形可能とすることにより、滑
り支承に滑りが発生しない程度の小規模な地震に対して
も該弾性変形によって地震力を吸収することができるの
で、小規模から大規模な地震に対して良好な免震効果を
期待することができるという効果が得られる。
によれば、弾性体による免震周期を容易に長周期化でき
るようにして、地震発生時に建物に入力される地震力を
低減することができるという効果が得られる。また、滑
り支承を水平方向に弾性変形可能とすることにより、滑
り支承に滑りが発生しない程度の小規模な地震に対して
も該弾性変形によって地震力を吸収することができるの
で、小規模から大規模な地震に対して良好な免震効果を
期待することができるという効果が得られる。
【００３１】さらに、上部構造物と基礎部とに上下端部
がそれぞれ固定された弾性体を基礎部と上部構造物との
間の周縁部に沿って配置することによって、地震発生時
における免震支承部の浮き上がりを良好に防止すること
ができるという効果が得られる。
がそれぞれ固定された弾性体を基礎部と上部構造物との
間の周縁部に沿って配置することによって、地震発生時
における免震支承部の浮き上がりを良好に防止すること
ができるという効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例である免震装置の要部概略図
である。
である。
【図２】前記免震装置の配置の一例を説明するための説
明的平面図である。
明的平面図である。
【図３】弾性滑り支承の復元力特性と積層ゴム支承の復
元力特性とを合成した全体系の水平荷重と水平変位との
関係を示すグラフである。
元力特性とを合成した全体系の水平荷重と水平変位との
関係を示すグラフである。
【図４】従来の免震装置を説明するための要部概略図で
ある。
ある。
【図５】従来の他の免震装置を説明するための要部概略
図である。
図である。
１…免震装置 ２…基礎部 ３…上部建物 ４…弾性滑り支承 ５…積層ゴム支承 ６…積層ゴム ９…ＰＴＦＥ板 １０…滑り板 １１…鉄板 １２…ゴム
Claims (5)
- 【請求項１】 地震が発生した時に、基礎部と上部構造
物との間に介在された滑り支承によって前記上部構造物
を前記基礎部に対して水平方向に滑らせると共に、前記
上部構造物の滑り時に、前記基礎部と前記上部構造物と
の間に介在されて上下端部がそれぞれ前記上部構造物と
前記基礎部とに固定された弾性体の水平方向の弾性変形
によって前記上部構造物の水平方向の変位量を許容範囲
内に抑制するようにした免震方法において、 前記滑り支承及び前記弾性体の両方で前記上部構造物の
鉛直荷重を受け止めるようにしたことを特徴とする免震
方法。 - 【請求項２】 基礎部と上部構造物との間に介在された
免震装置において、 前記基礎部に対して前記上部構造物を水平方向に滑動可
能に支承する滑り支承と、前記上部構造物と前記基礎部
とに上下端部がそれぞれ固定されて水平方向に弾性変形
可能な弾性体とを備え、前記滑り支承及び前記弾性体の
両方で前記上部構造物の鉛直荷重を受け止めるようにし
たことを特徴とする免震装置。 - 【請求項３】 前記滑り支承は、水平方向に弾性変形可
能とされていることを特徴とする請求項２記載の免震装
置。 - 【請求項４】 前記弾性体は、金属板とゴムとを交互に
積層して構成された積層ゴムであることを特徴とする請
求項２又は３記載の免震装置。 - 【請求項５】 前記弾性体を、前記基礎部と前記上部構
造物との間の周縁部に沿って複数配置したことを特徴と
する請求項２〜４のいずれか一項に記載の免震装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6304995A JPH08158697A (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 免震方法及び該方法に使用する免震装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6304995A JPH08158697A (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 免震方法及び該方法に使用する免震装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08158697A true JPH08158697A (ja) | 1996-06-18 |
Family
ID=17939816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6304995A Pending JPH08158697A (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 免震方法及び該方法に使用する免震装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08158697A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11350783A (ja) * | 1998-06-10 | 1999-12-21 | Bridgestone Corp | 免震システム |
| JP2000179621A (ja) * | 1998-12-14 | 2000-06-27 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 免震装置 |
| JP2001288928A (ja) * | 2000-04-07 | 2001-10-19 | Okumura Corp | 複合免震機構 |
| JP2001329716A (ja) * | 2000-05-23 | 2001-11-30 | Takenaka Komuten Co Ltd | 高層建物等の免震方法及び免震構造 |
| JP2006161436A (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Takenaka Komuten Co Ltd | 免震建物 |
| JP2006291588A (ja) * | 2005-04-12 | 2006-10-26 | Shimizu Corp | 免震構造 |
| JP2009264027A (ja) * | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Shimizu Corp | 免震装置の安全装置およびその安全装置を有する積層ゴム型免震装置 |
| JP2009270253A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Shimizu Corp | 免震システム |
| JP2016023766A (ja) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | 株式会社大林組 | 制振構造 |
| JP2018178670A (ja) * | 2017-04-21 | 2018-11-15 | 大成建設株式会社 | 不同沈下の抑制方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61192941A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-27 | Toshiba Corp | 構造物の免震装置 |
| JPH0196544U (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-27 | ||
| JPH0868234A (ja) * | 1994-08-30 | 1996-03-12 | Bridgestone Corp | 免震装置 |
-
1994
- 1994-12-08 JP JP6304995A patent/JPH08158697A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61192941A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-27 | Toshiba Corp | 構造物の免震装置 |
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH11350783A (ja) * | 1998-06-10 | 1999-12-21 | Bridgestone Corp | 免震システム |
| JP2000179621A (ja) * | 1998-12-14 | 2000-06-27 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 免震装置 |
| JP4684384B2 (ja) * | 2000-04-07 | 2011-05-18 | 株式会社奥村組 | 複合免震機構 |
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| JP2001329716A (ja) * | 2000-05-23 | 2001-11-30 | Takenaka Komuten Co Ltd | 高層建物等の免震方法及び免震構造 |
| JP4621332B2 (ja) * | 2000-05-23 | 2011-01-26 | 株式会社竹中工務店 | 高層建物又はアスペクト比が大きい低層建物の免震方法及び免震構造 |
| JP2006161436A (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Takenaka Komuten Co Ltd | 免震建物 |
| JP2006291588A (ja) * | 2005-04-12 | 2006-10-26 | Shimizu Corp | 免震構造 |
| JP4706958B2 (ja) * | 2005-04-12 | 2011-06-22 | 清水建設株式会社 | 免震構造 |
| JP2009264027A (ja) * | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Shimizu Corp | 免震装置の安全装置およびその安全装置を有する積層ゴム型免震装置 |
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| JP2018178670A (ja) * | 2017-04-21 | 2018-11-15 | 大成建設株式会社 | 不同沈下の抑制方法 |
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