JPH10115345A - 構造物の免震構造 - Google Patents
構造物の免震構造Info
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- JPH10115345A JPH10115345A JP26807796A JP26807796A JPH10115345A JP H10115345 A JPH10115345 A JP H10115345A JP 26807796 A JP26807796 A JP 26807796A JP 26807796 A JP26807796 A JP 26807796A JP H10115345 A JPH10115345 A JP H10115345A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 オイルダンパ等のダンパ装置を不要とした構
造物の免震構造を提供する。 【解決手段】 基礎２と建築物４との間に介在して建築
物４を水平方向に移動自在に支持する転がり支承手段６
を備えた建築物の免震構造において、転がり支承手段６
は、基礎２に固定されかつ略摺鉢状の斜面８ａを有する
支持板８と、基礎２と建築物４とが水平方向に相対的に
変位したときに斜面８ａを転動するボール１０とから主
になり、転がり支承手段６による等価減衰定数ｈが２０
〜４０(%)になるように、ボール１０と斜面８ａとの転
がり摩擦係数μおよび斜面８ａの傾斜角θを選定し、ダ
ンパ装置を不要とする。
造物の免震構造を提供する。 【解決手段】 基礎２と建築物４との間に介在して建築
物４を水平方向に移動自在に支持する転がり支承手段６
を備えた建築物の免震構造において、転がり支承手段６
は、基礎２に固定されかつ略摺鉢状の斜面８ａを有する
支持板８と、基礎２と建築物４とが水平方向に相対的に
変位したときに斜面８ａを転動するボール１０とから主
になり、転がり支承手段６による等価減衰定数ｈが２０
〜４０(%)になるように、ボール１０と斜面８ａとの転
がり摩擦係数μおよび斜面８ａの傾斜角θを選定し、ダ
ンパ装置を不要とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、構造物の免震構造
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、転がり支承手段とダンパ装置
とを併用した建築物の免震構造が知られている。転がり
支承手段は、基礎または建築物に固定されかつ略摺鉢状
の斜面を有する支持板と、基礎と建築物とが水平方向に
相対的に変位したときに前記支持板の斜面を転動するボ
ールとから主に構成されており、前記斜面でボールを転
動させて復元力を得るようにしている。さらに、これに
ダンパ装置を付加して十分な減衰力を得ることにより、
免震建築物における地震応答の加速度・変位を必要な範
囲に抑えるようにしている。
とを併用した建築物の免震構造が知られている。転がり
支承手段は、基礎または建築物に固定されかつ略摺鉢状
の斜面を有する支持板と、基礎と建築物とが水平方向に
相対的に変位したときに前記支持板の斜面を転動するボ
ールとから主に構成されており、前記斜面でボールを転
動させて復元力を得るようにしている。さらに、これに
ダンパ装置を付加して十分な減衰力を得ることにより、
免震建築物における地震応答の加速度・変位を必要な範
囲に抑えるようにしている。
【０００３】例えば、フリーベアリングタイプの転がり
支承手段に、速度依存型のオイルダンパを組み合わせ
て、加速度を非免震時の１／２以下、最大変位を２０(c
m)以下の免震応答とした設計が知られている。
支承手段に、速度依存型のオイルダンパを組み合わせ
て、加速度を非免震時の１／２以下、最大変位を２０(c
m)以下の免震応答とした設計が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、転がり
支承手段とダンパ装置とを併用した従来の免震構造にお
いては、転がり支承手段に係る傾斜角および転がり摩擦
係数と、この転がり支承手段のみによる等価減衰定数と
の関係を理論的には解析しておらず、そのため、等価減
衰定数（通常２０〜４０%の範囲に設定）については、
オイルダンパ等のダンパ装置を含めた構成で経験的に求
めている。したがって、従来の免震構造は、ダンパ装置
を必要とした高価な構造であった。
支承手段とダンパ装置とを併用した従来の免震構造にお
いては、転がり支承手段に係る傾斜角および転がり摩擦
係数と、この転がり支承手段のみによる等価減衰定数と
の関係を理論的には解析しておらず、そのため、等価減
衰定数（通常２０〜４０%の範囲に設定）については、
オイルダンパ等のダンパ装置を含めた構成で経験的に求
めている。したがって、従来の免震構造は、ダンパ装置
を必要とした高価な構造であった。
【０００５】本発明は、前記従来の問題点を鑑みてなさ
れたものであって、等価減衰定数が２０〜４０(%)とな
るように転がり支承手段に係る斜面の傾斜角・転がり摩
擦係数を設定して、オイルダンパ等のダンパ装置を不要
とした構造物の免震構造を提供することを目的とする。
れたものであって、等価減衰定数が２０〜４０(%)とな
るように転がり支承手段に係る斜面の傾斜角・転がり摩
擦係数を設定して、オイルダンパ等のダンパ装置を不要
とした構造物の免震構造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】本発明者は、転がり支承
手段のみに依存する構造物の復元力特性を解析し、この
復元力特性から、斜面の傾斜角および転がり摩擦係数
と、等価減衰定数との関係を理論的に求め、これにより
転がり支承手段のみで等価減衰定数を２０〜４０(%)と
する前記傾斜角・転がり摩擦係数を選定可能とした。
手段のみに依存する構造物の復元力特性を解析し、この
復元力特性から、斜面の傾斜角および転がり摩擦係数
と、等価減衰定数との関係を理論的に求め、これにより
転がり支承手段のみで等価減衰定数を２０〜４０(%)と
する前記傾斜角・転がり摩擦係数を選定可能とした。
【０００７】すなわち、請求項１の発明は、基礎と構造
物との間に介在して該構造物を水平方向に移動自在に支
持する転がり支承手段を備えた構造物の免震構造におい
て、前記転がり支承手段は、基礎または構造物に固定さ
れかつ略摺鉢状の斜面を有する支持部材と、基礎と構造
物とが水平方向に相対的に変位したときに前記支持部材
の斜面を転動するボールとから主になり、該転がり支承
手段のみによる等価減衰定数ｈが２０〜４０(%)になる
ように、前記ボールと前記斜面との転がり摩擦係数μお
よび前記斜面の傾斜角θを選定し、ダンパ装置を不要と
したことを特徴とする構造物の免震構造である。
物との間に介在して該構造物を水平方向に移動自在に支
持する転がり支承手段を備えた構造物の免震構造におい
て、前記転がり支承手段は、基礎または構造物に固定さ
れかつ略摺鉢状の斜面を有する支持部材と、基礎と構造
物とが水平方向に相対的に変位したときに前記支持部材
の斜面を転動するボールとから主になり、該転がり支承
手段のみによる等価減衰定数ｈが２０〜４０(%)になる
ように、前記ボールと前記斜面との転がり摩擦係数μお
よび前記斜面の傾斜角θを選定し、ダンパ装置を不要と
したことを特徴とする構造物の免震構造である。
【０００８】請求項２の発明は、前記転がり摩擦係数μ
および前記傾斜角θを次式：
および前記傾斜角θを次式：
【数２】 を満足するように選定したことを特徴とする請求項１記
載の構造物の免震構造である。
載の構造物の免震構造である。
【０００９】本発明によれば、転がり支承手段のみに係
る復元力特性から本発明者が求めた、前記斜面の傾斜角
θ・転がり摩擦係数μと等価減衰定数ｈとの前記関係式
により、等価減衰定数ｈが２０〜４０(%)となるように
傾斜角θおよび転がり摩擦係数μを容易に選定すること
ができる。したがって、オイルダンパ等のダンパ装置を
使用することなく、所望の免震性能を得ることができ、
免震構造のコストを従来に比して大幅に低減することが
できる。
る復元力特性から本発明者が求めた、前記斜面の傾斜角
θ・転がり摩擦係数μと等価減衰定数ｈとの前記関係式
により、等価減衰定数ｈが２０〜４０(%)となるように
傾斜角θおよび転がり摩擦係数μを容易に選定すること
ができる。したがって、オイルダンパ等のダンパ装置を
使用することなく、所望の免震性能を得ることができ、
免震構造のコストを従来に比して大幅に低減することが
できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。図１に示すように、基礎２と建築
物（構造物の一例）４との間には、建築物４を水平方向
に移動自在に支持する転がり支承手段６が介在されてお
り、この転がり支承手段６は、例えば、建築物４の土台
４ａの四隅それぞれに設置される。転がり支承手段６
は、基礎２に固定された支持板（支持部材に相当）８
と、建築物４側に回転自在に保持されると共に基礎２と
建築物４とが相対的に変位したときに支持板８の上面を
転動するボール１０と、土台４ａに固定されてボール１
０を回転自在に保持するボール保持体１２とを有する。
実施形態を説明する。図１に示すように、基礎２と建築
物（構造物の一例）４との間には、建築物４を水平方向
に移動自在に支持する転がり支承手段６が介在されてお
り、この転がり支承手段６は、例えば、建築物４の土台
４ａの四隅それぞれに設置される。転がり支承手段６
は、基礎２に固定された支持板（支持部材に相当）８
と、建築物４側に回転自在に保持されると共に基礎２と
建築物４とが相対的に変位したときに支持板８の上面を
転動するボール１０と、土台４ａに固定されてボール１
０を回転自在に保持するボール保持体１２とを有する。
【００１１】支持板８は、平面視で略円形を呈し、か
つ、中心から外方に行くに従って土台４ａに近づく略摺
鉢状の斜面８ａを有する。これにより、地震時にボール
１０が摺鉢状の斜面８ａの中心位置（原点Ｏ）に戻ろう
とする復元力が得られる。この免震構造によれば、地震
時などに基礎２と建築物４とが水平方向に相対的に変位
すると、ボール１０は、ボール保持体１２内を回転しな
がら支持板８の斜面８ａ上を転動し、基礎２に対して建
築物４を移動自在に支持する。
つ、中心から外方に行くに従って土台４ａに近づく略摺
鉢状の斜面８ａを有する。これにより、地震時にボール
１０が摺鉢状の斜面８ａの中心位置（原点Ｏ）に戻ろう
とする復元力が得られる。この免震構造によれば、地震
時などに基礎２と建築物４とが水平方向に相対的に変位
すると、ボール１０は、ボール保持体１２内を回転しな
がら支持板８の斜面８ａ上を転動し、基礎２に対して建
築物４を移動自在に支持する。
【００１２】ここで、図２を参照して斜面８ａ上のボー
ル１０に作用する各力を考える。ボール１０と斜面８ａ
との転がり摩擦係数をμ、斜面８ａの傾斜角をθとする
と、図２に示すように、ボール１０には、建築物４の重
量を転がり支承手段６の個数で割った分担荷重Ｗが作用
し、それと同時に、ボール１０は転がり摩擦力（μ・Ｗ
・cosθ）を受ける。なお、ボール１０の自然下降の条
件（建築物４の重量によりボール１０を斜面８ａの原点
Ｏに自動復帰させる条件）は、次式（１）となる。 θ＞tan-1μ ・・・（１）
ル１０に作用する各力を考える。ボール１０と斜面８ａ
との転がり摩擦係数をμ、斜面８ａの傾斜角をθとする
と、図２に示すように、ボール１０には、建築物４の重
量を転がり支承手段６の個数で割った分担荷重Ｗが作用
し、それと同時に、ボール１０は転がり摩擦力（μ・Ｗ
・cosθ）を受ける。なお、ボール１０の自然下降の条
件（建築物４の重量によりボール１０を斜面８ａの原点
Ｏに自動復帰させる条件）は、次式（１）となる。 θ＞tan-1μ ・・・（１）
【００１３】続いて、ボール１０が地震により斜面８ａ
上を移動するときの水平力Ｑを、以下に示す（ａ）〜
（ｄ）それぞれの場合に分けて解析する。この水平力Ｑ
については、転がり摩擦力の水平成分と、ボール１０を
下降させる力の水平成分とを考えればよい。なお、図２
および図３において各力や変位の向きは、右方向を
（＋）、左方向を（−）としている。
上を移動するときの水平力Ｑを、以下に示す（ａ）〜
（ｄ）それぞれの場合に分けて解析する。この水平力Ｑ
については、転がり摩擦力の水平成分と、ボール１０を
下降させる力の水平成分とを考えればよい。なお、図２
および図３において各力や変位の向きは、右方向を
（＋）、左方向を（−）としている。
【００１４】（ａ）ボール１０が右側の斜面８ａを右方
向に上昇する場合（図３（ａ）参照） 水平力Ｑ＝＋（転がり摩擦力に打ち勝つ力）−（−下降する力） ＝μ・Ｗ・cos2θ＋Ｗ・sinθcosθ （ｂ）ボール１０が右側の斜面８ａを左方向に下降する
場合（図３（ｂ）参照） 水平力Ｑ＝−（転がり摩擦力に打ち勝つ力）−（−下降する力） ＝−μ・Ｗ・cos2θ＋Ｗ・sinθcosθ （ｃ）ボール１０が左側の斜面８ａを左方向に上昇する
場合（図３（ｃ）参照） 水平力Ｑ＝−（転がり摩擦力に打ち勝つ力）−（＋下降する力） ＝−μ・Ｗ・cos2θ−Ｗ・sinθcosθ （ｄ）ボール１０が左側の斜面８ａを右方向に下降する
場合（図３（ｄ）参照） 水平力Ｑ＝＋（転がり摩擦力に打ち勝つ力）−（＋下降する力） ＝μ・Ｗ・cos2θ−Ｗ・sinθcosθ
向に上昇する場合（図３（ａ）参照） 水平力Ｑ＝＋（転がり摩擦力に打ち勝つ力）−（−下降する力） ＝μ・Ｗ・cos2θ＋Ｗ・sinθcosθ （ｂ）ボール１０が右側の斜面８ａを左方向に下降する
場合（図３（ｂ）参照） 水平力Ｑ＝−（転がり摩擦力に打ち勝つ力）−（−下降する力） ＝−μ・Ｗ・cos2θ＋Ｗ・sinθcosθ （ｃ）ボール１０が左側の斜面８ａを左方向に上昇する
場合（図３（ｃ）参照） 水平力Ｑ＝−（転がり摩擦力に打ち勝つ力）−（＋下降する力） ＝−μ・Ｗ・cos2θ−Ｗ・sinθcosθ （ｄ）ボール１０が左側の斜面８ａを右方向に下降する
場合（図３（ｄ）参照） 水平力Ｑ＝＋（転がり摩擦力に打ち勝つ力）−（＋下降する力） ＝μ・Ｗ・cos2θ−Ｗ・sinθcosθ
【００１５】上記（ａ）の状態から（ｄ）の状態に至る
ボール１０の運動（右側の斜面８ａを昇降した後に左側
の斜面８ａを昇降して原点Ｏに戻る工程）に係る復元力
特性のグラフは、図４に示すようになる。水平力Ｑは、
ボール１０が右側の斜面８ａを昇り始めると、急に上が
ってすぐに水平となり（前記（ａ）の状態）、右側の斜
面８ａの下り始めにおいては、急に低下してすぐに水平
となって（前記（ｂ）の状態）、四角形を形成する。ま
た、ボール１０の左側の斜面８ａの昇り始めにおいて
は、急に下がってすぐに水平となり（前記（ｃ）の状
態）、左側の斜面８ａの下り始めにおいては、急に上が
ってすぐに水平となる（前記（ｄ）の状態）。このよう
に水平力Ｑがμ，Ｗ，θの関数であることから、傾斜角
θが一定の場合は、バネ効果が無く履歴ループにおいて
も傾斜部分は存在しない。
ボール１０の運動（右側の斜面８ａを昇降した後に左側
の斜面８ａを昇降して原点Ｏに戻る工程）に係る復元力
特性のグラフは、図４に示すようになる。水平力Ｑは、
ボール１０が右側の斜面８ａを昇り始めると、急に上が
ってすぐに水平となり（前記（ａ）の状態）、右側の斜
面８ａの下り始めにおいては、急に低下してすぐに水平
となって（前記（ｂ）の状態）、四角形を形成する。ま
た、ボール１０の左側の斜面８ａの昇り始めにおいて
は、急に下がってすぐに水平となり（前記（ｃ）の状
態）、左側の斜面８ａの下り始めにおいては、急に上が
ってすぐに水平となる（前記（ｄ）の状態）。このよう
に水平力Ｑがμ，Ｗ，θの関数であることから、傾斜角
θが一定の場合は、バネ効果が無く履歴ループにおいて
も傾斜部分は存在しない。
【００１６】さらに、傾斜角θの大きさを適当に変化さ
せた場合の各復元力特性を図５に示す。図５からわかる
ように、θ＞tan-1μの場合、二つの四角形は、水平力
軸方向に離れており、さらにθが大きい場合は、二つの
四角形がさらに遠く離れる。また、θ＝tan-1μの場
合、二つの四角形は原点Ｏにて接し、θ＝０のときは一
つの四角形で履歴ループを形成する。
せた場合の各復元力特性を図５に示す。図５からわかる
ように、θ＞tan-1μの場合、二つの四角形は、水平力
軸方向に離れており、さらにθが大きい場合は、二つの
四角形がさらに遠く離れる。また、θ＝tan-1μの場
合、二つの四角形は原点Ｏにて接し、θ＝０のときは一
つの四角形で履歴ループを形成する。
【００１７】次に、図４に示した復元力特性から、この
転がり支承手段６による等価減衰定数ｈの一般式を求め
る。等価減衰定数ｈは、二つの四角形の面積の総和（Ｓ
ab＋Ｓcd）に対する、原点Ｏ、点Ａおよび点Ｂを結んだ
三角形の面積ＳOABの割合を計算すればよい。その詳細
な計算過程は次のようになる。
転がり支承手段６による等価減衰定数ｈの一般式を求め
る。等価減衰定数ｈは、二つの四角形の面積の総和（Ｓ
ab＋Ｓcd）に対する、原点Ｏ、点Ａおよび点Ｂを結んだ
三角形の面積ＳOABの割合を計算すればよい。その詳細
な計算過程は次のようになる。
【００１８】
【数３】
【００１９】最終的に得られる式（５）は、転がり摩擦
係数μ、斜面８ａの傾斜角θで等価減衰定数ｈを表した
関数であり、この式（５）を利用することによって、等
価減衰定数ｈが２０(%)≦ｈ≦４０(%)の条件を満足する
ように、転がり摩擦係数μ・傾斜角θの適当な組み合わ
せを選定することができる。
係数μ、斜面８ａの傾斜角θで等価減衰定数ｈを表した
関数であり、この式（５）を利用することによって、等
価減衰定数ｈが２０(%)≦ｈ≦４０(%)の条件を満足する
ように、転がり摩擦係数μ・傾斜角θの適当な組み合わ
せを選定することができる。
【００２０】例えば、転がり摩擦係数μを０．０１に設
定した場合、傾斜角θ、等価減衰定数ｈは表１に示す値
になる。また、その場合の復元力特性は図６に示す通り
である。
定した場合、傾斜角θ、等価減衰定数ｈは表１に示す値
になる。また、その場合の復元力特性は図６に示す通り
である。
【００２１】
【表１】
【００２２】μを０．０１に設定した場合、表１からわ
かるように、傾斜角θを０．４〜１．２(°)の範囲内で
選定すれば、等価減衰定数ｈを２０〜４０(%)におさめ
ることができる。なお、θ＝０．４(°)の場合は、自然
降下の条件：θ＞０．５７(°)（前式（１）より算出）
については満足していないが、図６に示すように、−
０．０１５(ton)の外力を与えればボール１０は原点Ｏ
に戻る。すなわち、例えば重量２０(ton)の建築物４に
おいて分担荷重Ｗが５(ton)である場合、地震の加速度
の大きさは、０．０１５(ton)×９８０(Gal)／５(ton)
＝２．９(Gal)となり、通常、地震は土に振れながら加
速度の大きさが小さくなっていくものであることを考え
ると、θ＝０．４(°)の場合であっても、ボール１０が
原点Ｏに確実に戻り不具合は生じない。
かるように、傾斜角θを０．４〜１．２(°)の範囲内で
選定すれば、等価減衰定数ｈを２０〜４０(%)におさめ
ることができる。なお、θ＝０．４(°)の場合は、自然
降下の条件：θ＞０．５７(°)（前式（１）より算出）
については満足していないが、図６に示すように、−
０．０１５(ton)の外力を与えればボール１０は原点Ｏ
に戻る。すなわち、例えば重量２０(ton)の建築物４に
おいて分担荷重Ｗが５(ton)である場合、地震の加速度
の大きさは、０．０１５(ton)×９８０(Gal)／５(ton)
＝２．９(Gal)となり、通常、地震は土に振れながら加
速度の大きさが小さくなっていくものであることを考え
ると、θ＝０．４(°)の場合であっても、ボール１０が
原点Ｏに確実に戻り不具合は生じない。
【００２３】以上のように、本実施形態によれば、斜面
８ａの傾斜角θ・転がり摩擦係数μと等価減衰定数ｈと
の関係を表す前式（５）により、等価減衰定数ｈが２０
〜４０(%)となるように傾斜角θと転がり摩擦係数μと
の組み合わせを容易に選定することができる。したがっ
て、オイルダンパ等のダンパ装置を使用することなく、
所望の免震性能を転がり支承手段６のみにより得ること
ができ、免震構造の大幅なコスト低減および構造の簡略
化を図ることができる。
８ａの傾斜角θ・転がり摩擦係数μと等価減衰定数ｈと
の関係を表す前式（５）により、等価減衰定数ｈが２０
〜４０(%)となるように傾斜角θと転がり摩擦係数μと
の組み合わせを容易に選定することができる。したがっ
て、オイルダンパ等のダンパ装置を使用することなく、
所望の免震性能を転がり支承手段６のみにより得ること
ができ、免震構造の大幅なコスト低減および構造の簡略
化を図ることができる。
【００２４】なお、本実施形態は本発明の好適な実施の
態様であり、本発明の技術的範囲は本実施形態に限定さ
れない。例えば、本実施形態ではフリーベアリングタイ
プの転がり支承に本発明を適用したものであるが、本発
明は、これに限定されず、構造物および基礎それぞれに
対してボールを転動させる転がり支承に対しても、もち
ろん適用可能である。
態様であり、本発明の技術的範囲は本実施形態に限定さ
れない。例えば、本実施形態ではフリーベアリングタイ
プの転がり支承に本発明を適用したものであるが、本発
明は、これに限定されず、構造物および基礎それぞれに
対してボールを転動させる転がり支承に対しても、もち
ろん適用可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明の通り、本発明によれば、構
造物の免震構造において、等価減衰定数ｈが２０〜４０
(%)となるように転がり支承に係る傾斜角θ・転がり摩
擦係数μを設定し、オイルダンパ等のダンパ装置を不要
とした免震構造を構築することができる。
造物の免震構造において、等価減衰定数ｈが２０〜４０
(%)となるように転がり支承に係る傾斜角θ・転がり摩
擦係数μを設定し、オイルダンパ等のダンパ装置を不要
とした免震構造を構築することができる。
【図１】本実施形態に係る転がり支承手段の側面図であ
る。
る。
【図２】本実施形態において転動するボールに作用する
力を示す転がり支承手段の側面図である。
力を示す転がり支承手段の側面図である。
【図３】本実施形態において転動するボールの位置およ
び移動方向を示す転がり支承手段の側面図であって、
（ａ）は右側の斜面を上昇する場合、（ｂ）は右側の斜
面を下降する場合、（ｃ）は左側の斜面を上昇する場
合、（ｄ）は左側の斜面を下降する場合を示す図であ
る。
び移動方向を示す転がり支承手段の側面図であって、
（ａ）は右側の斜面を上昇する場合、（ｂ）は右側の斜
面を下降する場合、（ｃ）は左側の斜面を上昇する場
合、（ｄ）は左側の斜面を下降する場合を示す図であ
る。
【図４】本実施形態に係る復元力特性を示す図である。
【図５】本実施形態に係る復元力特性を示す図であっ
て、傾斜角θを変化させたものである。
て、傾斜角θを変化させたものである。
【図６】本実施形態において、転がり摩擦係数μを０．
０１に設定した場合の復元力特性を示す図であって、θ
＝０．４(°)、θ＝１．０(°)、θ＝１．５(°)のとき
の各履歴ループを示す図である。
０１に設定した場合の復元力特性を示す図であって、θ
＝０．４(°)、θ＝１．０(°)、θ＝１．５(°)のとき
の各履歴ループを示す図である。
２ 基礎 ４ 建築物（構造物の一例） ６ 転がり支承手段 ８ 支持板（支持部材） ８ａ 斜面 １０ ボール μ 転がり摩擦係数 θ 傾斜角
【手続補正書】
【提出日】平成９年２月２４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】支持板８は、平面視で略円形を呈し、か
つ、中心から外方に行くに従って土台４ａに近づくよう
に、縦断面直線状の略摺鉢状の斜面８ａを有する。これ
により、地震時にボール１０が摺鉢状の斜面８ａの中心
位置（原点Ｏ）に戻ろうとする復元力が得られる。この
免震構造によれば、地震時などに基礎２と建築物４とが
水平方向に相対的に変位すると、ボール１０は、ボール
保持体１２内を回転しながら支持板８の斜面８ａ上を転
動し、基礎２に対して建築物４を移動自在に支持する。
つ、中心から外方に行くに従って土台４ａに近づくよう
に、縦断面直線状の略摺鉢状の斜面８ａを有する。これ
により、地震時にボール１０が摺鉢状の斜面８ａの中心
位置（原点Ｏ）に戻ろうとする復元力が得られる。この
免震構造によれば、地震時などに基礎２と建築物４とが
水平方向に相対的に変位すると、ボール１０は、ボール
保持体１２内を回転しながら支持板８の斜面８ａ上を転
動し、基礎２に対して建築物４を移動自在に支持する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】なお、本実施形態は本発明の好適な実施の
態様であり、本発明の技術的範囲は本実施形態に限定さ
れない。例えば、本実施形態では回転するボールを滑り
状態で保持するタイプの転がり支承に本発明を適用した
ものであるが、本発明は、これに限定されず、構造物お
よび基礎それぞれに対してボールを転動させる転がり支
承や、フリーベアリングタイプの転がり支承に対して
も、もちろん適用可能である。 ─────────────────────────────────────────────────────
態様であり、本発明の技術的範囲は本実施形態に限定さ
れない。例えば、本実施形態では回転するボールを滑り
状態で保持するタイプの転がり支承に本発明を適用した
ものであるが、本発明は、これに限定されず、構造物お
よび基礎それぞれに対してボールを転動させる転がり支
承や、フリーベアリングタイプの転がり支承に対して
も、もちろん適用可能である。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年７月１４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】
【数３】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】μを０．０１に設定した場合、表１からわ
かるように、傾斜角θを０．４〜１．２(°)の範囲内で
選定すれば、等価減衰定数ｈを２０〜４０(%)におさめ
ることができる。なお、θ＝０．４(°)の場合は、自然
降下の条件：θ＞０．５７(°)（前式（１）より算出）
については満足していないが、図６に示すように、−
０．０１５(ton)の外力を与えればボール１０は原点Ｏ
に戻る。すなわち、例えば重量２０(ton)の建築物４に
おいて分担荷重Ｗが５(ton)である場合、地震の加速度
の大きさは、０．０１５(ton)×９８０(Gal)／５(ton)
＝２．９(Gal)となり、通常、地震は±に振れながら加
速度の大きさが小さくなっていくものであることを考え
ると、θ＝０．４(°)の場合であっても、ボール１０が
原点Ｏに確実に戻り不具合は生じない。
かるように、傾斜角θを０．４〜１．２(°)の範囲内で
選定すれば、等価減衰定数ｈを２０〜４０(%)におさめ
ることができる。なお、θ＝０．４(°)の場合は、自然
降下の条件：θ＞０．５７(°)（前式（１）より算出）
については満足していないが、図６に示すように、−
０．０１５(ton)の外力を与えればボール１０は原点Ｏ
に戻る。すなわち、例えば重量２０(ton)の建築物４に
おいて分担荷重Ｗが５(ton)である場合、地震の加速度
の大きさは、０．０１５(ton)×９８０(Gal)／５(ton)
＝２．９(Gal)となり、通常、地震は±に振れながら加
速度の大きさが小さくなっていくものであることを考え
ると、θ＝０．４(°)の場合であっても、ボール１０が
原点Ｏに確実に戻り不具合は生じない。
Claims (2)
- 【請求項１】 基礎と構造物との間に介在して該構造物
を水平方向に移動自在に支持する転がり支承手段を備え
た構造物の免震構造において、 前記転がり支承手段は、基礎または構造物に固定されか
つ略摺鉢状の斜面を有する支持部材と、基礎と構造物と
が水平方向に相対的に変位したときに前記支持部材の斜
面を転動するボールとから主になり、該転がり支承手段
のみによる等価減衰定数ｈが２０〜４０(%)になるよう
に、前記ボールと前記斜面との転がり摩擦係数μおよび
前記斜面の傾斜角θを選定し、ダンパ装置を不要とした
ことを特徴とする構造物の免震構造。 - 【請求項２】 前記転がり摩擦係数μおよび前記傾斜角
θを次式： 【数１】 を満足するように選定したことを特徴とする請求項１記
載の構造物の免震構造。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26807796A JPH10115345A (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | 構造物の免震構造 |
| PCT/JP1997/002117 WO1997048866A1 (fr) | 1996-06-20 | 1997-06-20 | Structure d'isolation sismique pour batiments |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26807796A JPH10115345A (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | 構造物の免震構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10115345A true JPH10115345A (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=17453573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26807796A Pending JPH10115345A (ja) | 1996-06-20 | 1996-10-09 | 構造物の免震構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10115345A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000110885A (ja) * | 1998-10-06 | 2000-04-18 | Kajima Corp | 免震構造 |
| JP2010096270A (ja) * | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Univ Of Fukui | 免震装置 |
| JP2013130216A (ja) * | 2011-12-20 | 2013-07-04 | Shimizu Corp | 滑り免震機構 |
-
1996
- 1996-10-09 JP JP26807796A patent/JPH10115345A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000110885A (ja) * | 1998-10-06 | 2000-04-18 | Kajima Corp | 免震構造 |
| JP2010096270A (ja) * | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Univ Of Fukui | 免震装置 |
| JP2013130216A (ja) * | 2011-12-20 | 2013-07-04 | Shimizu Corp | 滑り免震機構 |
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