JPH09228618A - 空気バネ支持構造 - Google Patents
空気バネ支持構造Info
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- JPH09228618A JPH09228618A JP4103196A JP4103196A JPH09228618A JP H09228618 A JPH09228618 A JP H09228618A JP 4103196 A JP4103196 A JP 4103196A JP 4103196 A JP4103196 A JP 4103196A JP H09228618 A JPH09228618 A JP H09228618A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 空気バネ付き浮基礎に長期間にわたって働く
スラスト力によるクリープ変形の影響をなくすこと。 【解決手段】 浮構造７と下部支持構造５との間に下部
空気バネ３を設け、浮構造７と側部支持構造９との間に
可変剛性部１７を設ける。位置制御部１１は、浮構造７
の水平変位ｘを変位検出器１３により監視し、水平変位
ｘが許容範囲を超えた場合には、補償回路１５により、
可変剛性部１７を調整して、浮構造７の水平変位ｘが許
容範囲内になるように制御する。
スラスト力によるクリープ変形の影響をなくすこと。 【解決手段】 浮構造７と下部支持構造５との間に下部
空気バネ３を設け、浮構造７と側部支持構造９との間に
可変剛性部１７を設ける。位置制御部１１は、浮構造７
の水平変位ｘを変位検出器１３により監視し、水平変位
ｘが許容範囲を超えた場合には、補償回路１５により、
可変剛性部１７を調整して、浮構造７の水平変位ｘが許
容範囲内になるように制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築構造物の防振
および免震システムなどに用いられる空気バネ支持構造
に関するものである。
および免震システムなどに用いられる空気バネ支持構造
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】昨今、ビルなどの建築構造物の基礎部分
に防振および免震システムを組み込む技術が開発されて
いる。防振および免震システムの１方式として、空気バ
ネを用いる方法がある。図５は従来の空気バネ付き浮基
礎１０１の概略構成を示す垂直断面図である。空気バネ
１０３は、支持構造１０５と浮構造１０７との間に設け
られる。
に防振および免震システムを組み込む技術が開発されて
いる。防振および免震システムの１方式として、空気バ
ネを用いる方法がある。図５は従来の空気バネ付き浮基
礎１０１の概略構成を示す垂直断面図である。空気バネ
１０３は、支持構造１０５と浮構造１０７との間に設け
られる。
【０００３】図５においてＮＮは浮構造１０７に働く鉛
直下向の軸力、ＦＦは浮構造１０７部分にかかるスラス
ト力、ｘｘはスラスト力ＦＦによって浮構造１０７に生
じる水平変位を示す。
直下向の軸力、ＦＦは浮構造１０７部分にかかるスラス
ト力、ｘｘはスラスト力ＦＦによって浮構造１０７に生
じる水平変位を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、空気バネ１
０３に、軸力ＮＮの１％程度の長期のスラスト力ＦＦが
働くことにより空気バネ１０３にクリープ変形が生じ、
浮基礎１０１の機能に有害な影響を及ぼす場合がある。
０３に、軸力ＮＮの１％程度の長期のスラスト力ＦＦが
働くことにより空気バネ１０３にクリープ変形が生じ、
浮基礎１０１の機能に有害な影響を及ぼす場合がある。
【０００５】図６は、従来の空気バネ付き浮基礎１０１
の水平変位を示す図である。横軸Ｘは時間軸であり、数
字は週を示す。縦軸Ｙは水平変位ｘｘをｃｍ単位で示
す。水平変位ｘｘ測定開始時点における、スラスト力Ｆ
Ｆによる浮構造１０７の初期変位量をｆｘｘとすると、
スラスト力ＦＦによって生じる浮構造１０７のクリープ
変位ａｘｘは、変位が時間と共に加速度的に増大する。
の水平変位を示す図である。横軸Ｘは時間軸であり、数
字は週を示す。縦軸Ｙは水平変位ｘｘをｃｍ単位で示
す。水平変位ｘｘ測定開始時点における、スラスト力Ｆ
Ｆによる浮構造１０７の初期変位量をｆｘｘとすると、
スラスト力ＦＦによって生じる浮構造１０７のクリープ
変位ａｘｘは、変位が時間と共に加速度的に増大する。
【０００６】したがって、軸力ＮＮの１％程度のわずか
なスラスト力ＦＦが長期間働くことによって空気バネ１
０３にクリープ変形が生じる。
なスラスト力ＦＦが長期間働くことによって空気バネ１
０３にクリープ変形が生じる。
【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、浮基礎に長期間働
くスラスト力によって空気バネに生じる、有害なクリー
プ変形を検出し、影響を除去できる空気バネ支持構造を
提供することにある。
たもので、その目的とするところは、浮基礎に長期間働
くスラスト力によって空気バネに生じる、有害なクリー
プ変形を検出し、影響を除去できる空気バネ支持構造を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、外基礎に空気バネを介して設けられ
る浮構造と、前記浮構造の水平方向の変位を検出する検
出手段と、検出された前記変位に応じて前記浮構造を元
の位置に戻す復元手段と、を具備することを特徴とする
空気バネ支持構造である。
ために、本発明は、外基礎に空気バネを介して設けられ
る浮構造と、前記浮構造の水平方向の変位を検出する検
出手段と、検出された前記変位に応じて前記浮構造を元
の位置に戻す復元手段と、を具備することを特徴とする
空気バネ支持構造である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。図１は本実施の形
態に係る空気バネ支持構造の原理図である。スラストク
リープ補償機構１において、下部空気バネ３ａ、３ｂ、
………は、下部支持構造（外基礎の下部）５と浮構造７
との間に設けられ、浮構造７を支持する。
実施の形態について詳細に説明する。図１は本実施の形
態に係る空気バネ支持構造の原理図である。スラストク
リープ補償機構１において、下部空気バネ３ａ、３ｂ、
………は、下部支持構造（外基礎の下部）５と浮構造７
との間に設けられ、浮構造７を支持する。
【００１０】なお、図１においてＮは鉛直下向の軸力、
Ｆは浮構造７にかかるスラスト力、ｘはスラスト力Ｆに
よる浮構造７の水平変位を示す。側部支持構造（外基礎
の側部）９と浮構造７との間に、位置制御部１１が設け
られる。
Ｆは浮構造７にかかるスラスト力、ｘはスラスト力Ｆに
よる浮構造７の水平変位を示す。側部支持構造（外基礎
の側部）９と浮構造７との間に、位置制御部１１が設け
られる。
【００１１】位置制御部１１は、変位検出器１３、補償
回路１５および可変剛性部１７からなる。変位検出器１
３は、浮構造の水平変位ｘが許容量を超えた場合には、
補償回路１５に信号を送る。補償回路１５は水平変位ｘ
が許容量以下になるように可変剛性部１７の剛性を調整
する。
回路１５および可変剛性部１７からなる。変位検出器１
３は、浮構造の水平変位ｘが許容量を超えた場合には、
補償回路１５に信号を送る。補償回路１５は水平変位ｘ
が許容量以下になるように可変剛性部１７の剛性を調整
する。
【００１２】次に本実施の形態に係る空気バネ支持構造
を詳細に説明する。図２は空気バネ支持構造の下方の正
面図、図３は空気バネ支持構造の平面図である。下部支
持構造５の上に下部空気バネ３ａ、３ｂ、………が配置
され、さらに浮構造７が配される。浮構造７と、周囲を
囲む側部支持構造９との間に、側部空気バネ１９が設け
られる。
を詳細に説明する。図２は空気バネ支持構造の下方の正
面図、図３は空気バネ支持構造の平面図である。下部支
持構造５の上に下部空気バネ３ａ、３ｂ、………が配置
され、さらに浮構造７が配される。浮構造７と、周囲を
囲む側部支持構造９との間に、側部空気バネ１９が設け
られる。
【００１３】なお、側部空気バネ１９ａ、１９ｂ、……
…が、予想される外部スラスト力に対抗できるように、
側部空気バネ１９ａ、１９ｂ、………を配置する。側部
空気バネ（位置制御用空気バネ）１９は、可変剛性部１
７の主体となる。
…が、予想される外部スラスト力に対抗できるように、
側部空気バネ１９ａ、１９ｂ、………を配置する。側部
空気バネ（位置制御用空気バネ）１９は、可変剛性部１
７の主体となる。
【００１４】図４は図３のＧ部の詳細図である。浮構造
７と側部支持構造９との間で支持具２１ａ、２１ｂによ
って側部空気バネ１９ｂを固定する。パイプ２３ａは一
端が側部空気バネ１９ｂの空気出入口（図示せず）に接
続され、他端がバルブ２５に接続される。側部空気バネ
１９ｂ中の高圧空気は、パイプ２３ａの先端に設けられ
たバルブ２５によって封じられる。
７と側部支持構造９との間で支持具２１ａ、２１ｂによ
って側部空気バネ１９ｂを固定する。パイプ２３ａは一
端が側部空気バネ１９ｂの空気出入口（図示せず）に接
続され、他端がバルブ２５に接続される。側部空気バネ
１９ｂ中の高圧空気は、パイプ２３ａの先端に設けられ
たバルブ２５によって封じられる。
【００１５】側部空気バネ１９を可変剛性部１７として
機能させるために、バルブ２５の先は２股に分かれてお
り、１方はパイプ２３ｂにより外気に通じている。ま
た、他方はパイプ２３ｃにより高圧タンク２７に接続さ
れる。高圧タンク２７には、パイプ２３ｄを介してポン
プ２９が設けられる。
機能させるために、バルブ２５の先は２股に分かれてお
り、１方はパイプ２３ｂにより外気に通じている。ま
た、他方はパイプ２３ｃにより高圧タンク２７に接続さ
れる。高圧タンク２７には、パイプ２３ｄを介してポン
プ２９が設けられる。
【００１６】図１に示した変位検出器１３は、例えば図
４に示したような、ロッド３１、アーム３３およびピン
３５からなる。ロッド３１は左端が浮構造７に設けら
れ、右端はピン３５によってアーム３３の下端に接続さ
れる。アーム３３の上端はバルブ２５の軸（図示せず）
に固定される。浮構造７が変位すると、ロッド３１が変
位し、アーム３３がバルブ２５の軸を中心として回転す
る。
４に示したような、ロッド３１、アーム３３およびピン
３５からなる。ロッド３１は左端が浮構造７に設けら
れ、右端はピン３５によってアーム３３の下端に接続さ
れる。アーム３３の上端はバルブ２５の軸（図示せず）
に固定される。浮構造７が変位すると、ロッド３１が変
位し、アーム３３がバルブ２５の軸を中心として回転す
る。
【００１７】バルブ２５およびアーム３３は、図１の補
償回路１５に相当する。すなわち、アーム３３は、変位
検出器１３の一部であると同時に、補償回路１５の一部
として機能する。
償回路１５に相当する。すなわち、アーム３３は、変位
検出器１３の一部であると同時に、補償回路１５の一部
として機能する。
【００１８】次に本実施の形態の動作について説明す
る。 （ａ）浮構造７が左右に変位すると、ロッド３１が変位
して、アーム３３が左右に振れる。ただし、アーム３３
が変位許容範囲（Ｂ領域）内にある場合は、補償回路１
５のバルブ２５は遮断状態に保たれ、側部空気バネ１９
ｂ内の空気圧は変化しない。アーム３３が、Ｂ領域内に
あるか否かは、アーム位置検知器（図示せず）などによ
って検知する。
る。 （ａ）浮構造７が左右に変位すると、ロッド３１が変位
して、アーム３３が左右に振れる。ただし、アーム３３
が変位許容範囲（Ｂ領域）内にある場合は、補償回路１
５のバルブ２５は遮断状態に保たれ、側部空気バネ１９
ｂ内の空気圧は変化しない。アーム３３が、Ｂ領域内に
あるか否かは、アーム位置検知器（図示せず）などによ
って検知する。
【００１９】（ｂ）浮構造７に加わるスラスト力によ
り、図４に示す状態から浮構造７およびロッド３１がＥ
方向に大きく変位し、アーム３３がＡ領域まで振れる
と、バルブ２５は側部空気バネ１９ｂ側のパイプ２３ａ
と高圧タンク２７側のパイプ２３ｃとを接続する。する
と、高圧タンク２７から側部空気バネ１９ｂに高圧空気
が送り込まれ、その結果、側部空気バネ１９ｂは浮構造
７をＦ方向へ押し戻す。
り、図４に示す状態から浮構造７およびロッド３１がＥ
方向に大きく変位し、アーム３３がＡ領域まで振れる
と、バルブ２５は側部空気バネ１９ｂ側のパイプ２３ａ
と高圧タンク２７側のパイプ２３ｃとを接続する。する
と、高圧タンク２７から側部空気バネ１９ｂに高圧空気
が送り込まれ、その結果、側部空気バネ１９ｂは浮構造
７をＦ方向へ押し戻す。
【００２０】（ｃ）浮構造７およびロッド３１がＦ方向
に戻るにつれ、アーム３３もＦ方向に戻り、アーム３３
がＢ領域内に戻るとバルブ２５は側部空気バネ１９ｂ側
のパイプ２３ａと高圧タンク２７側のパイプ２３ｃとを
遮断し、側部空気バネ１９ｂ内の空気圧を一定に保つ。
に戻るにつれ、アーム３３もＦ方向に戻り、アーム３３
がＢ領域内に戻るとバルブ２５は側部空気バネ１９ｂ側
のパイプ２３ａと高圧タンク２７側のパイプ２３ｃとを
遮断し、側部空気バネ１９ｂ内の空気圧を一定に保つ。
【００２１】（ｄ）浮構造７に加わるスラスト力によ
り、図４に示す状態から浮構造７およびロッド３１がＦ
方向に大きく変位し、アーム３３がＣ領域まで振れる
と、バルブ２５は側部空気バネ１９側のパイプ２３ａと
外気側のパイプ２３ｂとを接続する。すると、側部空気
バネ１９ｂから高圧空気が排出される。その結果、側部
空気バネ１９ｂの浮構造７をＦ方向へ押し戻す力が減少
し、浮構造７はＥ方向に戻る。
り、図４に示す状態から浮構造７およびロッド３１がＦ
方向に大きく変位し、アーム３３がＣ領域まで振れる
と、バルブ２５は側部空気バネ１９側のパイプ２３ａと
外気側のパイプ２３ｂとを接続する。すると、側部空気
バネ１９ｂから高圧空気が排出される。その結果、側部
空気バネ１９ｂの浮構造７をＦ方向へ押し戻す力が減少
し、浮構造７はＥ方向に戻る。
【００２２】（ｅ）浮構造７およびロッド３１がＥ方向
に戻るにつれ、アーム３３もＥ方向に戻り、アーム３３
がＢ領域内に戻るとバルブ２５は側部空気バネ１９ｂ側
のパイプ２３ａと外気側のパイプ２３ｂとを遮断し、以
後は、側部空気バネ１９ｂ内の空気圧を一定に保つ。
に戻るにつれ、アーム３３もＥ方向に戻り、アーム３３
がＢ領域内に戻るとバルブ２５は側部空気バネ１９ｂ側
のパイプ２３ａと外気側のパイプ２３ｂとを遮断し、以
後は、側部空気バネ１９ｂ内の空気圧を一定に保つ。
【００２３】（ａ）から（ｅ）に説明したような方法
で、制御方向Ｄについて、浮構造７の変位が許容範囲を
超えたか否かを監視しつつ、浮構造７の変位が許容範囲
内に収まるように、側部空気バネ１９ｂ内の空気圧を調
節する。
で、制御方向Ｄについて、浮構造７の変位が許容範囲を
超えたか否かを監視しつつ、浮構造７の変位が許容範囲
内に収まるように、側部空気バネ１９ｂ内の空気圧を調
節する。
【００２４】以上詳細に説明したように、本実施の形態
によれば、位置制御部１１の働きにより、空気バネ付き
浮基礎に有害な大きな変位が生じることを未然に防ぐよ
うに、空気バネを調整することができる。
によれば、位置制御部１１の働きにより、空気バネ付き
浮基礎に有害な大きな変位が生じることを未然に防ぐよ
うに、空気バネを調整することができる。
【００２５】なお、本実施の形態においては、１つの浮
構造７に複数個の位置制御部１１を設け、各々の変位検
出器１３によって変位を検知し、各々の補償回路１５に
より各々の可変剛性部１７を調整するものとしたが、す
べての変位検出器１３からの測定値を総合的に判断し
て、各補償回路１５が、各可変剛性部１７の調整量のバ
ランスをとるなどの方法を用いてもよい。
構造７に複数個の位置制御部１１を設け、各々の変位検
出器１３によって変位を検知し、各々の補償回路１５に
より各々の可変剛性部１７を調整するものとしたが、す
べての変位検出器１３からの測定値を総合的に判断し
て、各補償回路１５が、各可変剛性部１７の調整量のバ
ランスをとるなどの方法を用いてもよい。
【００２６】なお、本実施の形態においては、図４に示
すような位置制御部１１によって側部空気バネ１９内の
空気圧を調整する方法について説明したが、浮構造７の
許容範囲以上の変位を検知して補償する機構は他の様式
によってもよい。
すような位置制御部１１によって側部空気バネ１９内の
空気圧を調整する方法について説明したが、浮構造７の
許容範囲以上の変位を検知して補償する機構は他の様式
によってもよい。
【００２７】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、長期間にわたって働くスラスト力によるクリー
プ変形の影響をなくすることのできる、空気バネ支持構
造を提供することができる。
よれば、長期間にわたって働くスラスト力によるクリー
プ変形の影響をなくすることのできる、空気バネ支持構
造を提供することができる。
【図１】 空気バネ支持構造の原理図
【図２】 空気バネ支持構造の下方の正面図
【図３】 空気バネ支持構造の平面図
【図４】 図３のＧ部の詳細図
【図５】 従来の空気バネ付き浮基礎１０１の概略構成
を示す垂直断面図
を示す垂直断面図
【図６】 従来の空気バネ付き浮基礎１０１の水平変位
を示す図
を示す図
１………スラストクリープ補償機構 ３………下部空気バネ ５………下部支持構造（外基礎の下部） ７………浮構造（浮基礎） ９………側部支持構造（外基礎の側部） １１………位置制御部 １３………変位検出器 １５………補償回路 １７………可変剛性部 １９………側部空気バネ（位置制御用空気バネ） ２１ａ、２１ｂ………支持具 ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ………パイプ ２５………バルブ ２７………高圧タンク ２９………ポンプ ３１………ロッド ３３………アーム ３５………ピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田辺 次郎 東京都江東区東陽六丁目３番２号 鹿島建 設株式会社関東支店内 (72)発明者 大伴 尚也 東京都江東区東陽六丁目３番２号 鹿島建 設株式会社関東支店内 (72)発明者 石田 二郎 東京都江東区辰巳３丁目５番３号 三菱製 鋼株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 外基礎に空気バネを介して設けられる浮
構造と、 前記浮構造の水平方向の変位を検出する検出手段と、 検出された前記変位に応じて前記浮構造を元の位置に戻
す復元手段と、 を具備することを特徴とする空気バネ支持構造。 - 【請求項２】 前記変位は、長期スラスト力によるクリ
ープ変位であることを特徴とする請求項１に記載された
空気バネ支持構造。 - 【請求項３】 前記元の位置は、前記浮構造の変位許容
範囲内の位置であることを特徴とする請求項１に記載さ
れた空気バネ支持構造。 - 【請求項４】 前記復元手段は、前記変位が所定の値を
越えた場合に作動することを特徴とする請求項１に記載
された空気バネ支持構造。 - 【請求項５】 前記検出手段は、前記浮構造に設けられ
たロッドと、前記ロッドにピン結合されたアームと、か
らなり、 前記アームの回転角度により前記浮構造の変位を検出す
るものであることを特徴とする請求項１に記載された空
気バネ支持構造。 - 【請求項６】 前記復元手段は、前記浮構造の側部に設
けられる第２の空気バネと、 前記第２の空気バネ内部の空気圧を前記検出手段により
検出された変位に応じて制御する制御手段と、 を具備するものであることを特徴とする請求項１に記載
された空気バネ支持構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04103196A JP3269602B2 (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 空気バネ支持構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04103196A JP3269602B2 (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 空気バネ支持構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09228618A true JPH09228618A (ja) | 1997-09-02 |
| JP3269602B2 JP3269602B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=12597040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04103196A Expired - Fee Related JP3269602B2 (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 空気バネ支持構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3269602B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107152140A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-09-12 | 刘伟 | 一种可防翘曲的拼装地板 |
| CN107963448A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-04-27 | 海阳龙凤热电有限公司 | 节能环保的夹具自动校正方法及其装置 |
| CN111924455A (zh) * | 2020-10-14 | 2020-11-13 | 天津金海通自动化设备制造有限公司 | 一种浮动机构、料盘浮动检查设备及料盘传送系统 |
-
1996
- 1996-02-28 JP JP04103196A patent/JP3269602B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107152140A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-09-12 | 刘伟 | 一种可防翘曲的拼装地板 |
| CN107963448A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-04-27 | 海阳龙凤热电有限公司 | 节能环保的夹具自动校正方法及其装置 |
| CN111924455A (zh) * | 2020-10-14 | 2020-11-13 | 天津金海通自动化设备制造有限公司 | 一种浮动机构、料盘浮动检查设备及料盘传送系统 |
| CN111924455B (zh) * | 2020-10-14 | 2020-12-25 | 天津金海通自动化设备制造有限公司 | 一种浮动机构、料盘浮动检查设备及料盘传送系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3269602B2 (ja) | 2002-03-25 |
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