JPH09242379A - 軽荷重用免震装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造物側の重量が変化した場合でも極端に
免震性能が変化せず、構造物と地盤側基礎体とが高速
で相対移動するような地震（水平方向の振動）が発生し
た場合でも振動エネルギーを十分に緩和でき、座屈現
象が発生しない軽荷重用免震装置を提供すること。 【解決手段】 間隔を設けて上下に配置された複数の硬
質板材１と、前記硬質板材１，１相互間に配置された弾
性体２と、前記硬質板材１，１相互間に配置された支承
３とを有しており、前記弾性体２の上下面はそれぞれ対
面する硬質板材１，１に固着されていると共に、支承３
と硬質板材１，１との対面部分のうち一方は相対移動不
能に、他方は摺動可能に、それぞれしてあり、前記支承
３の一部を弾性体で構成することにより鉛直方向に圧縮
変形可能としてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、軽荷重用免震装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】免震装置としては、既に、図８に示すよ
うな構成のものを開発し、出願している。

【０００３】この装置は、図８に示すように、間隔を設
けて上下に配置された複数の硬質板材９０と、前記硬質
板材９０，９０相互間に配置された弾性体９１と、前記
硬質板材９０，９０相互間に配置された支承９２とから
構成されたものであり、前記弾性体９１の上下面はそれ
ぞれ体面する硬質板材９０，９０に固着されていると共
に、支承９２と硬質板材９０，９０との体面部分のうち
一方は相対移動不能に、他方は摺動可能に、それぞれし
てある。ここで、上記した支承９２と硬質板材９０とを
摺動可能にする手段としては、テフロン等のすべり部材
９３を使用するようにしている。

【０００４】上記装置は構造物Ａと地盤側基礎体Ｂ相互
間に設置するようにして使用され、この使用状態で地盤
側に水平方向の振動が発生した場合、図９に示すよう
に、支承９２が硬質板材９０に対して摺動すると共に弾
性体９１が剪断変形して装置全体が剪断変形状態とな
り、これにより振動エネルギーは吸収される。この際、
構造物の荷重は支承９２により受けられているから、装
置に座屈が発生するようなことはない。したがって、こ
の装置を使用した場合、振動エネルギーを緩和でき、ま
た座屈現象が発生しない。

【０００５】しかしながら、上記したテフロン等のすべ
り部材９３は、支承９２と硬質板材９０との相対移動が
低速においては低い摩擦係数を示すものの、地震動によ
る５０ｃｍ／ｓｅｃといった高速においては摩擦係数が
０．１５以上を示すことも多く、このような場合、装置
全体の降伏剪断力が大きくなって十分な免震効果を発揮
しないという現象が起こる。

【０００６】この問題を解決する一手段として、上記免
震装置において弾性体９１の鉛直方向の長さを支承９２
のそれよりも大きく設定し、構造物Ａと地盤側基礎体Ｂ
との間に設置された状態においては弾性体２に鉛直方向
に圧縮力が加わるようにすることが考えられる（これに
ついても出願している）。この手段を採用した場合、構
造物Ａの重量の一部を弾性体９１が受け持つ状態となっ
て支承９２が受け持つ構造物Ａの重量は軽減され、これ
により、硬質板材１と支承３との摺動部分の摩擦力を小
さくすることができる。よって構造物Ａと地盤側基礎体
Ｂとが高速で相対移動するような地震（水平方向の振
動）が発生した場合でも装置全体の降伏剪断力は小さく
なり、十分に振動エネルギーを緩和できる。

【０００７】ところが、この免震装置では、構造物Ａ側
の重量が変化した場合、免震性能が大きく変化してしま
うという問題がある。これは、構造物Ａ側の重量が変化
すると、支承９２が受け持つ重量分担率が大きく変化し
て免震装置の降伏剪断力が大きく変化するからである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明で
は、構造物側の重量が変化した場合でも極端に免震性
能が変化せず、構造物と地盤側基礎体とが高速で相対
移動するような地震（水平方向の振動）が発生した場合
でも振動エネルギーを十分に緩和でき、座屈現象が発
生しない軽荷重用免震装置を提供することを課題とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の軽
荷重用免震装置は、間隔を設けて上下に配置された複数
の硬質板材１と、前記硬質板材１，１相互間に配置され
た弾性体２と、前記硬質板材１，１相互間に配置された
支承３とを有しており、前記弾性体２の上下面はそれぞ
れ対面する硬質板材１，１に固着されていると共に、支
承３と硬質板材１，１との対面部分のうち一方は相対移
動不能に、他方は摺動可能に、それぞれしてあり、前記
支承３の一部を弾性体で構成することにより鉛直方向に
圧縮変形可能としてある。

【００１０】請求項２記載の発明は、複数の単位免震装
置Ｕを上下に重ね止めして形成された軽荷重用免震装置
であって、前記単位免震装置Ｕは、間隔を設けて上下に
配置された一対の硬質板材１ａと、前記硬質板材１ａ，
１ａ相互間に配置された弾性体２と、前記硬質板材１
ａ，１ａ相互間に配置された支承３とから成り、前記弾
性体２の上下面はそれぞれ対面する硬質板材１ａ，１ａ
に固着されていると共に、支承３と硬質板材１ａ，１ａ
との対面部分のうち一方は相対移動不能に、他方は摺動
可能に、それぞれしてあり、前記支承３の一部を弾性体
で構成することにより鉛直方向に圧縮変形可能としてあ
る。

【００１１】請求項１、２記載の発明の軽荷重用免震装
置は構造物Ａと地盤側基礎体Ｂとの間に設置して使用す
る。この装置では、支承３の一部を弾性体で構成するこ
とにより鉛直方向に圧縮変形可能としてあるから、構造
物Ａの重量を弾性体２と支承３とが分担して受け持つも
のとなる。これにより、硬質板材１と支承３との摺動部
分の摩擦力を小さくすることができ、その結果、構造物
Ａと地盤側基礎体Ｂとが高速で相対移動するような地震
（水平方向の振動）が発生した場合でも装置全体の降伏
剪断力の増加を小さくできる。そして、この装置では従
来の技術の欄に記載した後者のものと比較して、構造物
Ａ全体の重量に対する支承３が受け持つ重量分担率が大
きく変化しないものにできるから、構造物Ａ側の重量が
変化した場合でも免震装置の降伏剪断力が大きく変化し
ないものにし得る。

【００１２】なお、この装置では地盤側に水平方向の振
動が発生すると、支承３が硬質板材１に対して摺動する
と共に弾性体２が剪断変形して装置全体が剪断変形状態
となり、これにより振動エネルギーは吸収される。この
際、構造物の荷重は一端側が構造物Ａ又は地盤側基礎体
Ｂ対して摺動する支承３により受けられているから、装
置に座屈が発生するようなことはない。

【００１３】請求項２記載の発明の軽荷重用免震装置で
は、請求項１記載の発明のものと同様の機能を有し、更
に、許容剪断変形量や装置の高さを必要に応じて自由に
かえることができるという優れた機能を有する。

【００１４】なお、上記軽荷重用免震装置において、弾
性体２が断面視環状に形成されており、前記弾性体２の
内部に支承３が配置されているものとすることが好まし
く、他方、支承３の周りを囲むようにして複数の弾性体
２を配置させてあるものとすることが好ましい。

【００１５】また、上記軽荷重用免震装置において、支
承３が断面視環状に形成されており、前記支承３の内部
に弾性体２が配置されているものとすることが好まし
く、他方、弾性体２の周りを囲むようにして複数の支承
３を配置させてあるものとすることが好ましい。

【００１６】さらに、上記軽荷重用免震装置において、
構造物Ａと地盤側基礎体Ｂとの間に設置された状態にお
いては弾性体２に鉛直方向に圧縮力が加わるようになっ
ているものとしてもよい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に従って説明する。 （実施形態１）この軽荷重用免震装置は、図１に示すよ
うに、戸建等の軽量の構造物Ａと地盤側基礎体Ｂとの間
に設置され、基本的には、同図や図２に示すように間隔
を設けて上下に配置された複数の硬質板材１と、前記硬
質板材１，１相互間に配置された環状の支承３と、前記
硬質板材１，１相互間であって支承３の内部空間に配置
された弾性体２とから構成されている。そして、この実
施形態では、上記した弾性体２の上下面はそれぞれ対面
する硬質板材１，１に固着してあり、支承３はその上面
を下側の硬質板材１に対して相対移動不能に固着すると
共に下面を上側の硬質板材１に対して滑動可能となるよ
うにしてある。

【００１８】硬質板材１は、図２に示すように、平面視
円形状に形成されたステンレス板（ミガキがかけられて
いる）により構成されており、最上下部のものにはその
外周部近傍に複数のボルト挿通孔（図示せず）が形成さ
れている。

【００１９】弾性体２は、図１や図２に示すように、円
柱状のゴム材により形成されており、ゴム材としては、
天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム、ウレタンゴ
ム、シリコンゴム等が使用でき、更に所謂高減衰ゴム
（ゴム分子が持つバネ要素と、分子同志がこすれる摩擦
要素と、粘性減衰要素とを有しており、これら要素の相
乗効果により振動エネルギーの吸収率が高いゴム材）が
使用できる。

【００２０】支承３は、図１に示すように、円環状の合
成樹脂体３０と，これの下部に配置した円環状のアイソ
レータ３１（ゴム板材と鋼板とを交互に積層固着したも
の）とから成るものとしてあり、この実施形態では、こ
れの下面にテフロン等のすべり部材４に貼設してある。

【００２１】この軽荷重用免震装置は上記のような構成
であるから以下に示す機能を有する。

【００２２】この装置では支承３を合成樹脂体３０とア
イソレータ３１とから構成してあるから、構造物Ａと地
盤側基礎体Ｂとの間の設置状態において構造物Ａの重量
の一部を弾性体２が受け持った状態となり、支承３が受
け持つ構造物Ａの重量は軽減されている。したがって、
すべり部材４を介した硬質板材１と支承３との摺動部分
の摩擦力は小さくなり、地盤側基礎体Ａと構造物Ｂとが
高速で相対移動するような地震（水平方向の振動）が発
生した場合でも装置全体の降伏剪断力の増加は抑制され
る。

【００２３】ここで、この装置では図１の状態から図３
の状態の剪断変形時に、支承３は主として構造物Ａの荷
重を受けると共に硬質板材１との摩擦により水平振動エ
ネルギーを吸収する機能を奏し、他方、弾性体２は主と
してその弾性復帰力により図１に示す状態に復帰させる
機能を奏する。そして、この装置では従来の技術の欄に
記載した後者のものと比較して、構造物Ａ全体の重量に
対する支承３が受け持つ重量分担率が大きく変化しにく
いものになるから、構造物Ａ側の重量が変化した場合で
も免震装置の降伏剪断力が大きく変化しない。

【００２４】したがって、この免震装置では、構造物Ａ
側の重量が変化した場合でも極端に免震性能が変化せ
ず、構造物Ａと地盤側基礎体Ｂとが高速で相対移動する
ような地震（水平方向の振動）が発生した場合でも振動
エネルギーを十分に緩和でき、座屈現象が発生しにくい
ものとなる。

【００２５】なお、支承３については、その下面を上側
の硬質板材１に対して相対移動不能に固着すると共に下
面を上側の硬質板材１に対して滑動可能にした構成を採
用することもできる。 （実施形態２）この軽荷重用免震装置は、図４に示すよ
うに、間隔を設けて上下に配置された複数の硬質板材１
と、前記硬質板材１，１相互間に配置された円環状の弾
性体２と、前記硬質板材１，１相互間であって弾性体２
の内部空間に配置された支承３とから構成されている。
そして、前記弾性体２の上下面はそれぞれ対面する硬質
板材１，１に固着されていると共に、支承３と硬質板材
１，１との対面部分のうち上方は相対移動不能に、下方
は摺動可能に、それぞれしてある。なお、硬質板材１、
弾性体２、支承３及びすべり部材４については、実施形
態１と同様の材質のものを使用することができる。 （実施形態３）この軽荷重用免震装置は、図５に示すよ
うに、複数の単位免震装置Ｕを上下に重ねる態様でボル
ト止めして形成されたものである。

【００２６】単位免震装置Ｕは、図５に示すように、間
隔を設けて上下に配置された一対の硬質板材１ａと、前
記硬質板材１ａ，１ａ相互間に配置された環状の弾性体
２と、前記硬質板材１ａ，１ａ相互間であって弾性体２
の内部空間に配置された支承３とから構成されている。

【００２７】硬質板材１ａは、実施形態１の硬質板材１
の２／３程度の厚みを有する平面視円形の鋼板により形
成されており、図５に示すように、外周円近傍にはボル
ト挿通孔が形成されている。

【００２８】弾性体２、支承３及びすべり部材４は、実
施形態２において硬質板材１，１相互間に設けられてい
るものと全く同一のものが使用されている。

【００２９】ここで、上記した弾性体２の上下面はそれ
ぞれ対面する硬質板材１ａ，１ａに固着してあり、支承
３と硬質板材１ａ，１ａとの対面部分のうち下面は相対
移動不能に固着されていると共に、上面は摺動可能に、
それぞれしてある。

【００３０】したがって、複数の単位免震装置Ｕを上下
に重ねてボルト止めした状態では実施形態１とほぼ同様
の構造の免震装置となり、同様の機能を有したものとな
ると共に許容剪断変形量や装置の高さを必要に応じて自
由にかえることができるものとなる。 （実施形態４）この軽荷重用免震装置は実施形態２の免
震装置を、図６に示すように、複数の単位免震装置Ｕを
上下に重ねる態様でボルト止めするようにして形成した
ものであり、弾性体２、支承３及びすべり部材４は、図
６に示すように実施形態１において硬質板材１，１相互
間に設けられているものと全く同一のものが使用されて
いる。 （実施形態５）上記した実施形態の弾性体２を、図７に
示すように、支承３を囲む複数の円柱状の弾性体２にか
えることもできる。

【００３１】同様に、上記した実施形態の支承３を、弾
性体２を囲む複数の円柱状の支承３にかえることもでき
る。

【００３２】なお、上記した実施形態の免震装置に関
し、弾性体２をゴム板と鋼板とを交互に積層固着したも
のとするようにしてもよい。

【００３３】また、上記した実施形態の免震装置に関
し、弾性体２の長さを支承３よりも大きく製造し、装置
が構造物Ａと地盤側基礎体Ｂとの間に設置された状態に
おいては弾性体２に鉛直方向に圧縮力が加わるものとし
てもよい。このようにした場合、容易に免震装置の降伏
剪断力の設定ができる。

【００３４】

【発明の効果】この発明は上記構成を有するものである
から以下の効果を奏する。

【００３５】課題を解決するための手段の欄に記載した
内容から明らかなように、構造物側の重量が変化した
場合でも極端に免震性能が変化せず、構造物と地盤側
基礎体とが高速で相対移動するような地震（水平方向の
振動）が発生した場合でも振動エネルギーを十分に緩和
でき、座屈現象が発生しない軽荷重用免震装置を提供
できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態１の軽荷重用免震装置を構
造物と地盤側基礎体との間に設置した状態を示す正面
図。

【図２】前記軽荷重用免震装置を水平方向に断面した
図。

【図３】地盤側基礎体に水平振動が作用した場合におけ
る前記軽荷重用免震装置の状態を示す断面図。

【図４】この発明の実施形態２の軽荷重用免震装置を構
造物と地盤側基礎体との間に設置した状態を示す断面
図。

【図５】この発明の実施形態３の軽荷重用免震装置の断
面図。

【図６】この発明の実施形態４の軽荷重用免震装置の断
面図。

【図７】この発明の実施形態５の軽荷重用免震装置を説
明した断面図。

【図８】従来の軽荷重用免震装置を構造物と地盤側基礎
体との間に設置した状態を示す断面図。

【図９】地盤側基礎体に水平振動が作用した場合におけ
る従来の軽荷重用免震装置の状態を示す断面図。

【符号の説明】

Ｕ 単位免震装置 １ 硬質板材 １ａ 硬質板材 ２ 弾性体 ３ 支承

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 間隔を設けて上下に配置された複数の硬
   質板材（１）と、前記硬質板材（１）（１）相互間に配
   置された弾性体（２）と、前記硬質板材（１）（１）相
   互間に配置された支承（３）とを有しており、前記弾性
   体（２）の上下面はそれぞれ対面する硬質板材（１）
   （１）に固着されていると共に、支承（３）と硬質板材
   （１）（１）との対面部分のうち一方は相対移動不能
   に、他方は摺動可能に、それぞれしてあり、前記支承
   （３）の一部を弾性体で構成することにより鉛直方向に
   圧縮変形可能としてあることを特徴とする軽荷重用免震
   装置。
2. 【請求項２】 複数の単位免震装置（Ｕ）を上下に重ね
   止めして形成された軽荷重用免震装置であって、前記単
   位免震装置（Ｕ）は、間隔を設けて上下に配置された一
   対の硬質板材（１ａ）と、前記硬質板材（１ａ）（１
   ａ）相互間に配置された弾性体（２）と、前記硬質板材
   （１ａ）（１ａ）相互間に配置された支承（３）とから
   成り、前記弾性体（２）の上下面はそれぞれ対面する硬
   質板材（１ａ）（１ａ）に固着されていると共に、支承
   （３）と硬質板材（１ａ）（１ａ）との対面部分のうち
   一方は相対移動不能に、他方は摺動可能に、それぞれし
   てあり、前記支承（３）の一部を弾性体で構成すること
   により鉛直方向に圧縮変形可能としてあることを特徴と
   する軽荷重用免震装置。
3. 【請求項３】 弾性体（２）が断面視環状に形成されて
   おり、前記弾性体（２）の内部に支承（３）が配置され
   ていることを特徴とする請求項１又は２記載の軽荷重用
   免震装置。
4. 【請求項４】 支承（３）の周りを囲むようにして複数
   の弾性体（２）を配置させてあることを特徴とする１又
   は２記載の軽荷重用免震装置。
5. 【請求項５】 支承（３）が断面視環状に形成されてお
   り、前記支承（３）の内部に弾性体（２）が配置されて
   いることを特徴とする請求項１又は２記載の軽荷重用免
   震装置。
6. 【請求項６】 弾性体（２）の周りを囲むようにして複
   数の支承（３）を配置させてあることを特徴とする１又
   は２記載の軽荷重用免震装置。
7. 【請求項７】 構造物（Ａ）と地盤側基礎体（Ｂ）との
   間に設置された状態においては弾性体（２）に鉛直方向
   に圧縮力が加わるようになっていることを特徴とする１
   乃至６のいずれかに記載の軽荷重用免震装置。