JPH09195569A - 軽量構造物の免震方法及び免震装置 - Google Patents

軽量構造物の免震方法及び免震装置

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JPH09195569A
JPH09195569A JP618096A JP618096A JPH09195569A JP H09195569 A JPH09195569 A JP H09195569A JP 618096 A JP618096 A JP 618096A JP 618096 A JP618096 A JP 618096A JP H09195569 A JPH09195569 A JP H09195569A
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JP
Japan
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seismic isolation
isolation support
laminated rubber
support mechanism
load
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Application number
JP618096A
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English (en)
Inventor
Shoji Hayashi
章二 林
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Publication date
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Publication of JPH09195569A publication Critical patent/JPH09195569A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的軽量な構造物に対しても積層ゴムタイ
プの免震機構により長周期化が図れる、軽量構造物の免
震方法及び免震装置を提供する。 【解決手段】 積層ゴムタイプの免震支持機構を、常時
構造物の荷重を受ける第1の免震支持機構2Aと、所定
範囲以上の水平方向の変位があった時にのみ構造物の荷
重を受ける第2の免震支持機構2Bの2種類を用意し、
それら2種類の免震支持機構を用いて構造物を支持す
る。第2の免震支持機構は、基礎1に取りつけられる積
層ゴム本体15と、構造物本体10に取りつけられる拘
束部材17とからなる。積層ゴム本体の上部には凸部2
0が、拘束部材には凸部の傾斜面20aと対応する傾斜
面22aを有する円錐状の凹部22が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、軽量構造物の免震
方法及び免震装置に関する。
【0002】
【従来の技術】構造物の免震構造は水平剛性の小さい免
震機構により、その水平方向の固有周期を長くして地震
による応答加速度を低減する構法である。固有周期を長
くするためには、構造物の重量を免震機構の剛性に対し
て適性範囲内に収まるように確保する必要がある。通常
の構造物に用いられる免震構造は、初期の設計段階から
構造物の重量、免震機構の剛性及び許容変形量が考慮さ
れていることから、良好な特性を発揮している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、積層ゴムを
用いた免震構造の場合、免震機構の許容変形量を確保し
かつ剛性を小さくすることに限界があるため、比較的軽
量な構造物への適用は困難であった。すなわち、図4の
式からわかるように、軽量構造物用の積層ゴムでは、水
平剛性KHを小さくするためには、積層ゴムの断面積A
を小さくしたり、ゴム層数nを増やしたりしなければな
らない。ところが、上記のように設定すると2次形状係
数S2は必然的に小さくなる。2次形状係数S2が必然的
に小さくなると、積層ゴムの最大許容変形は座屈によっ
て定まることから、2次形状係数S2が大きい場合に比
べてかなり許容変形量が小さくなってしまうのである。
【0004】このため、軽量構造物用の免震構造として
は、摩擦系の免震機構を用いることにより長周期化を図
る試みがなされてはいるが、摩擦特性の安定性、長期的
特性の変動、免震機構に加わる軸力のばらつきによる特
性の変化など、不明確な部分が多く、スムーズな適用は
困難である。したがって、軽量構造物についても適用可
能な、積層ゴムを用いた免震方法の出現が望まれてい
た。なお、阪神大震災以後、既存建物に対して免震化を
図る検討もなされてきている。しかしながら、当初より
免震構造として設計されたものに比べ、構造物の重量が
小さく、所望の免震効果が得難いという問題がある。
【0005】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、比較的軽量な構造物に対しても積層ゴムタイ
プの免震機構により長周期化が図れる、軽量構造物の免
震方法及び免震装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1記載の発明では、積層ゴムタイプの免震
支持機構を、常時構造物の荷重を受ける第1の免震支持
機構と、所定範囲以上の水平方向の変位があった時にの
み構造物の荷重を受ける第2の免震支持機構の2種類を
用意し、それら2種類の免震支持機構を用いて構造物を
支持することを特徴としている。請求項2記載の発明で
は、常時構造物の荷重を受ける積層ゴムタイプの第1の
免震支持機構と、所定範囲以上の水平方向の変位があっ
たときにのみ構造物の荷重を受ける積層ゴムタイプの第
2の免震支持機構とをそれぞれ複数備えてなることを特
徴としている。請求項3記載の発明では、前記第2の免
震支持機構は、基礎と構造物本体のいずれか一方に取り
つけられる積層ゴム本体と、前記基礎と構造物本体の他
方に前記積層ゴム本体との間に隙間を空けて対向配置さ
れるように取りつけられる拘束部材とからなり、積層ゴ
ム本体の拘束部材との対向面部には円錐状の凸部が設け
られ、前記拘束部材の積層ゴム本体との対向面部には前
記凸部よりも大径であってかつ凸部の傾斜面と対応する
傾斜面を有する円錐状の凹部が形成されていることを特
徴としている。請求項4記載の発明では、前記第2の免
震支持機構は、前記第1の免震支持機構を囲むようにそ
の周りに複数配置されていることを特徴としている。
【0007】本発明によれば、地震等による水平方向の
変位がある程度小さい場合には、第1の免震支持機構が
構造物の荷重を受けるため、予め、この第1の免震支持
機構の2次形状係数を小さくし水平剛性を小さくしてお
けば、重量の小さい構造物においても長周期化を図るこ
とができる。一方、地震等による水平方向の変位が所定
範囲以上の大きな場合には、水平剛性が小さく設定され
ているため、第1の免震支持機構が座屈現象を生じて荷
重支持能力を失うおそれがあるが、このとき、第2の免
震支持機構が構造物を支持するため、結局、構造物の大
変位を許容するとともに、第1の免震支持機構に生じる
座屈現象も防止する。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図1は軽量構造物における免震機
構の配置例を示す平面図である。この図に示すように、
構造物の基礎1上には2種類の免震支持機構2A,2B
が配置されている。第1の免震支持機構2Aは布基礎の
中央部分、第2の免震支持機構2Bは布基礎の交差部分
にそれぞれ配置されており、結果として、第2の免震支
持機構2Bは、第1の免震支持機構2Aを囲むようにそ
の周りに複数(4つ)配置されている。また、それら第
1の免震支持機構2A及び第2の免震支持機構2Bは、
ともに積層ゴムタイプのものが用いられている。
【0009】第1の免震支持機構2Aは、常時構造物の
荷重を受けるためのものであり、その具体的な構造は、
図2に示すように、薄い鉄板11,…とゴム材12,…
とが交互に何重にも重ね貼り合わされ、下端には第2の
免震支持機構2Bとの高さを調整するために架台13が
取りつけられたものである。そして、この第1の免震支
持機構2Aは、積層ゴム断面積を比較的小さくかつゴム
材12の層数を多くされることにより2次形状係数を小
さく設定され、ひいては、水平剛性を小に設定されてい
る。
【0010】第2の免震支持機構2Bは、構造物に所定
範囲以上の水平方向の変位があった時にのみ構造物の荷
重を受けるためのものであり、その具体的構造は、基礎
1に固定的に取りつけられる積層ゴム本体15と、構造
物本体10に固定的に取りつけられ、かつ積層ゴム本体
15との間に隙間16をあけて同軸状に対向配置される
拘束部材17とからなっている
【0011】積層ゴム本体15は、基本的には前記第1
の免震支持機構2Aと同様な構成である。つまり、薄い
鉄板18,…とゴム材19,…とが交互に何重にも重ね
貼り合わされた構成になっている。積層ゴム本体15の
拘束部材17との対向面部である上端部には円錐状の凸
部20が設けられている。
【0012】また、拘束部材17は、積層ゴム本体15
よりも大径のものであり、その下面には、前記積層ゴム
本体15の凸部20の傾斜面20aと対応する傾斜面2
2aを有する円錐状の凹部22が形成されている。な
お、拘束部材17の中央には、積層ゴム本体の凸部20
側に突出するものの、該凸部20とは若干の隙間をもっ
て対向する凸部24が形成されている。なお、第2の免
震支持機構2Bの水平方向の剛性は、第1の免震支持機
構2Aに対して多く配置される場合には、比較的小さく
設定されていてもよいが、逆に、、第1の免震支持機構
2Aに対して少なく配置される場合には、比較的大きな
値に設定されるのが好ましい。
【0013】次に、上記構成の免震装置の作用について
説明する。地震等による水平方向の変位がある程度小さ
い場合(第2の免震支持機構2Bの積層ゴム本体15と
拘束部材17との間の相対移動が、互いの対向する傾斜
面どうしが接触しない程度の変位に止まる場合)には、
第1の免震支持機構2Aのみが構造物の荷重を受けてお
り、前記したように第1の免震支持機構2Aは予め水平
剛性を小さく設定しているので、構造物本体10の重量
が小さくても固有周期が長くなり、ひいては、地震等に
よる応答加速度を効果的に低減できる。
【0014】一方、地震等による水平方向の変位が所定
範囲以上の大きな場合には、第1の免震支持機構2Aは
水平剛性が小さく設定されているため座屈現象を生じて
荷重支持能力を失うおそれがある。しかしながら、この
とき、図3に示すように第2の免震支持機構2Bが構造
物を支持する。つまり、拘束部材17が構造物本体10
と一体的に移動し、円推状の凹部22の傾斜面22aが
積層ゴム本体15の凸部20の傾斜面20aに当接する
ことにより、第2の免震支持機構2Bも構造物を支持す
ることとなる。この結果、構造物の大変位を許容すると
ともに、第1の免震支持機構2Aに生じる座屈現象も防
止する。
【0015】なお、前記した実施の形態では、第2の免
震支持機構2Bは積層ゴム本体15を下側に拘束部材1
7を上側にそれぞれ配置しているが、これに限られるこ
となく逆に、上側に積層ゴム本体をまた下側に拘束部材
17を配置してもよい。この場合、積層ゴム本体15は
構造物本体10に、また、梗塞部材17は基礎1に固定
的に取りつけられる。また、前記した実施の形態では、
第1の免震支持機構2Aと第2の免震支持機構2Bを1
対1の割合で配置しているが、これに限られることな
く、その他の割合で配置してもよい。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明は以下の優れ
た効果を奏する。請求項1または2記載の発明では、積
層ゴムタイプの免震支持機構を用いながら、軽量構造物
を免震化する上で問題となる、長周期化と許容変位量の
確保という相反する問題を解決することができ、この結
果、軽量な構造物に対して比較的重量のある構造物と同
様な免震効果を持たせることができる。請求項3記載の
発明では、簡単な構成で第2の免震支持機構を得ること
ができ、もってきわめて容易に発明が実施できるととも
に、コストの低減が図れる。請求項4記載の発明では、
第2の免震支持機構を、第1の免震支持機構を囲むよう
にその周りに配置しているので、地震により水平方向の
変位がいかなる方向へ向いていても、第1の免震支持機
構の座屈現象を効率よく回避させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す軽量構造物の免震装
置の平面図である。
【図2】前記免震装置を構成する第1の免震支持機構
と、第2の免震支持機構の概略構成を示す側面図であ
る。
【図3】前記した第1の免震支持機構と第2の免震支持
機構の動きを説明する側面図である。
【図4】積層ゴムの基本特性を表す式である。
【符号の説明】
1 基礎 2A 第1の免震支持機構 2B 第2の免震支持機構 10 構造物本体 15 積層ゴム本体 16 隙間 17 拘束部材 20 凸部 20a 傾斜面 22 凹部 22a 傾斜面

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 積層ゴムタイプの免震支持機構を、常時
    構造物の荷重を受ける第1の免震支持機構と、所定範囲
    以上の水平方向の変位があった時にのみ構造物の荷重を
    受ける第2の免震支持機構の2種類を用意し、それら2
    種類の免震支持機構を用いて構造物を支持することを特
    徴とする軽量構造物の免震方法。
  2. 【請求項2】 常時構造物の荷重を受ける積層ゴムタイ
    プの第1の免震支持機構と、所定範囲以上の水平方向の
    変位があったときにのみ構造物の荷重を受ける積層ゴム
    タイプの第2の免震支持機構とをそれぞれ複数備えてな
    ることを特徴とする軽量構造物の免震装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の軽量構造物の免震装置に
    おいて、 前記第2の免震支持機構は、基礎と構造物本体のいずれ
    か一方に取りつけられる積層ゴム本体と、前記基礎と構
    造物本体の他方に前記積層ゴム本体との間に隙間を空け
    て対向配置されるように取りつけられる拘束部材とから
    なり、積層ゴム本体の拘束部材との対向面部には円錐状
    の凸部が設けられ、前記拘束部材の積層ゴム本体との対
    向面部には前記凸部よりも大径であってかつ凸部の傾斜
    面と対応する傾斜面を有する円錐状の凹部が形成されて
    いることを特徴とする軽量構造物の免震装置。
  4. 【請求項4】 請求項2または3記載の軽量構造物の免
    震装置において、 前記第2の免震支持機構は、前記第1の免震支持機構を
    囲むようにその周りに複数配置されていることを特徴と
    する軽量構造物の免震装置。
JP618096A 1996-01-17 1996-01-17 軽量構造物の免震方法及び免震装置 Pending JPH09195569A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008231873A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Sekisui Chem Co Ltd 接合部材及び建物
JP2014035019A (ja) * 2012-08-08 2014-02-24 Ohbayashi Corp 免震装置の変位抑制構造
JP2016030917A (ja) * 2014-07-28 2016-03-07 鹿島建設株式会社 免震機構

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JP2014035019A (ja) * 2012-08-08 2014-02-24 Ohbayashi Corp 免震装置の変位抑制構造
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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040316