JPH10184081A - Horizontal-displacement control mechanism in vibration-isolation building - Google Patents

Horizontal-displacement control mechanism in vibration-isolation building

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JPH10184081A
JPH10184081A JP35516396A JP35516396A JPH10184081A JP H10184081 A JPH10184081 A JP H10184081A JP 35516396 A JP35516396 A JP 35516396A JP 35516396 A JP35516396 A JP 35516396A JP H10184081 A JPH10184081 A JP H10184081A
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JP
Japan
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control mechanism
horizontal displacement
horizontal
displacement control
guide
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Application number
JP35516396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiko Nunokawa
安彦 布川
Kazuhiro Otsuka
一弘 大塚
Koichi Tamura
幸一 田村
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Taisei Corp
Original Assignee
Taisei Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To buffer the horizontal displacement of structures effectively by fixing one end section of a main body consisting of an elastic body onto one structure in structures relatively displaced in at least the horizontal direction, movably installing the other end section to the other structure and interposing the other end section between the structures. SOLUTION: An upper structure 10 is pushed from a periphery by the resilient force of a compressed spring 22 at the time of normality, and held at a normal place to a lower structure 11. When the upper structure 10 is displaced relatively in the horizontal direction to the lower structure 11 by the vibration isolation device 12 of a plain bearing at the time of an earthquake, the spring 22 in one horizontal-displacement control mechanism 20 is compressed, and the upper structure 10 is pushed. Since tensile force works to the spring 22 in the other horizontal-displacement control mechanism 20, a pedestal section 23 is slid to the opening section 25 side by a caster 28 in a guide 24. The pedestal section 23 is retained by the collar section 29 of an opening section 25 at the time of the large quantity of horizontal displacement of the upper structure 10, and tensile force works to the upper structure 10.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、免震建物におい
て、水平方向に相対変位する構造物間に介装されて互い
の水平変位を緩衝する水平変位制御機構に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a horizontal displacement control mechanism which is interposed between structures which are relatively displaced in a horizontal direction in a base-isolated building and buffers the horizontal displacement of each other.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年における耐震性に対する意識の高ま
りから、地震によって地盤から建物に伝播しようとする
振動を絶縁して、建物の躯体に生じる応力や変形を抑制
するようにした免震建物として、図14に示すように、
周囲の地盤2を空堀して地下部分との間に地震時の建物
挙動に応じた緩衝帯3を形成するとともに、基礎構造4
と上部構造5との間に、例えば積層ゴム等の所定の軸剛
性を有する免震装置6…を介装することにより、当該免
震装置6によって建物の自重および積載重量を支持する
とともに、地震時における地盤2および基礎構造4の水
平方向に働く力を、上記免震装置6の軸剛性によって抵
抗することにより、建物1に過大な応力が発生すること
を防止した免震建物1が知られている。
2. Description of the Related Art In recent years, as the awareness of seismic resistance has risen, seismically isolated buildings have been designed to insulate vibrations that tend to propagate from the ground to the building due to earthquakes, thereby suppressing stress and deformation generated in the building frame. As shown in FIG.
The surrounding ground 2 is dug to form a buffer zone 3 corresponding to the behavior of the building at the time of the earthquake between the underground part and the underground part.
A seismic isolation device 6 having a predetermined axial rigidity, such as a laminated rubber, is interposed between the upper structure 5 and the upper structure 5 so that the seismic isolation device 6 supports the own weight and the loaded weight of the building. A seismically isolated building 1 is known in which the force acting in the horizontal direction of the ground 2 and the foundation structure 4 at the time is prevented by the axial rigidity of the seismic isolation device 6, thereby preventing the building 1 from generating excessive stress. ing.

【0003】このような従来の免震建物1にあっては、
免震装置6として上下端部が基礎構造4と上部構造5と
に固定された所定の軸剛性を有する積層ゴム等からなる
ものを用いて、当該免震装置6により垂直荷重と水平荷
重とに抗する構造であるために、材質上、免震装置6の
経年劣化が避けられない。このため、免震装置6回り
に、保守点検や交換を行うための高さ2m程度の大きな
空間Sを確保する必要があり、この結果施工に際して、
上記空間Sを形成するための掘削量が増加して施工工期
が長くなるとともに、上記免震装置6自体が高価なこと
とあいまって、免震化に要する全体のコストの高騰化を
招くという問題点があった。加えて、上記免震装置6の
交換時には、上記空間S内において上部構造5をジャッ
キアップする必要があるために、周囲の補強等も含めて
交換作業にも多大の手間と工期を要するという問題点も
あった。
In such a conventional seismic isolation building 1,
As the seismic isolation device 6, the upper and lower ends are made of laminated rubber or the like having a predetermined axial rigidity fixed to the base structure 4 and the upper structure 5, and the seismic isolation device 6 reduces the vertical load and the horizontal load. The seismic isolation device 6 is inevitably deteriorated over time due to the material of the structure. For this reason, it is necessary to secure a large space S having a height of about 2 m around the seismic isolation device 6 for maintenance and inspection and replacement.
A problem that the amount of excavation for forming the space S increases and the construction period is prolonged, and the cost of the seismic isolation device 6 itself is increased, resulting in an increase in the overall cost required for seismic isolation. There was a point. In addition, since the upper structure 5 needs to be jacked up in the space S when the seismic isolation device 6 is replaced, a great deal of time and work is required for replacement work including reinforcement of the surroundings. There were also points.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、上記従来の免震建物が有する課題を有効に解決すべ
く鋭意研究を重ねた結果、図1に示すような、建物の上
部構造10と下部構造11との間に、上部構造10が下
部構造11に対して水平移動が可能な免震装置12を介
装し、かつ上部構造10の側面10aと当該側面と対向
する擁壁または下部構造11の側面11aとの間に、バ
ネやゴム等の弾性力によって上部構造から作用する水平
力を緩衝する水平変位制御機構13を配設した免震建物
を開発した。
The inventors of the present invention have conducted intensive studies to effectively solve the problems of the conventional seismic isolation building, and as a result, as shown in FIG. Between the lower structure 10 and the lower structure 11, the upper structure 10 is provided with a seismic isolation device 12 capable of moving horizontally with respect to the lower structure 11, and a side wall 10 a of the upper structure 10 and a retaining wall facing the side surface or A seismic isolation building has been developed in which a horizontal displacement control mechanism 13 is arranged between the side structure 11a of the lower structure 11 and a horizontal force acting on the upper structure by an elastic force of a spring, rubber or the like.

【0005】このような免震建物によれば、建物の上部
構造10と下部構造11との間に介装した水平移動が可
能な免震装置12によって、上部構造10の自重および
積載重量を下部構造11上に支持するとともに、地震時
に発生する下部構造11と上部構造10との間の相対的
な水平方向の変位を、これらの側面10a、11a間に
配設した水平変位制御機構13の弾性力によって緩衝す
ることにより、当該建物の合理的な免震化を図ることが
できる。しかも、免震装置12として、例えばステンレ
スとを用いた滑り支承やローラ支承等を用いることがで
きるために、従来の軸剛性によって垂直荷重と水平荷重
とに抗するもののように経年劣化を考慮する必要がな
く、よって保守や交換に要する労力を殆ど無くすことが
できるために、当該免震装置12回りの空間S1 を最小
限に留めることができる。この結果、免震装置12の設
置に伴う周囲の掘削量を大幅に低減させることができる
ために、工期の短縮化および免震化に要するコストの低
減を図ることが可能になる。
According to such a seismic isolation building, the own weight and loaded weight of the upper structure 10 can be reduced by the horizontally movable seismic isolation device 12 interposed between the upper structure 10 and the lower structure 11 of the building. While supporting on the structure 11, the relative horizontal displacement between the lower structure 11 and the upper structure 10 generated at the time of the earthquake is controlled by the elasticity of the horizontal displacement control mechanism 13 disposed between the side surfaces 10a, 11a. By damping with force, the building can be reasonably seismically isolated. In addition, since a sliding bearing or a roller bearing using stainless steel, for example, can be used as the seismic isolation device 12, aging degradation is taken into consideration, as in the case of a conventional shaft rigidity that resists vertical and horizontal loads. it is not necessary, therefore to the labor required for maintenance and replacement can be eliminated almost can keep the space S 1 of the seismic isolation device 12 around a minimum. As a result, since the amount of surrounding excavation associated with the installation of the seismic isolation device 12 can be significantly reduced, it is possible to shorten the construction period and reduce the cost required for seismic isolation.

【0006】また、平常時においては、側面間に配設し
た水平変位制御機構13に建物の荷重が作用していない
ために、極めて容易にその交換を行うことができる。し
かも、水平変位制御機構13は、軸剛性によらずその弾
性力によって地震時の水平変位を緩衝するものであるた
めに、上述したバネやゴム等の安価な汎用の緩衝材を用
いることができ、一層のコスト低減を図ることができ
る。したがって、上記免震建物によれば、建物全体の合
理的な免震化を図ることができ、メンテナンスや交換が
容易であるとともに、免震化に際しての掘削量を低減さ
せて工期の短縮を図ることができ、よって全体として免
震化のコストダウンを達成することができる。
Further, in normal times, since the load of the building does not act on the horizontal displacement control mechanism 13 disposed between the side surfaces, it can be replaced very easily. Moreover, since the horizontal displacement control mechanism 13 buffers the horizontal displacement at the time of an earthquake by its elastic force without depending on the shaft rigidity, the above-mentioned inexpensive general-purpose cushioning material such as the above-mentioned spring or rubber can be used. Further, the cost can be further reduced. Therefore, according to the seismic isolation building, the entire building can be reasonably seismically isolated, maintenance and replacement are easy, and the amount of excavation for seismic isolation is reduced to shorten the construction period. Therefore, the cost of seismic isolation can be reduced as a whole.

【0007】ところで、このような免震建物において
は、免震装置12として水平方向に相対移動自在なもの
を用いているので、地震が発生した際に、上部構造10
が下部構造11に対して水平面内においてX−Y方向に
移動する。このため、水平変位制御機構13としても、
弾性体の伸縮方向の水平変位を緩衝しつつ、かつこれと
直交する方向における上部構造10の変位に追従するも
のを使用することが好適である。
Incidentally, in such a seismic isolation building, since a seismic isolation device 12 which is relatively movable in the horizontal direction is used, when an earthquake occurs, the upper structure 10 is used.
Moves in the XY direction relative to the lower structure 11 in the horizontal plane. For this reason, the horizontal displacement control mechanism 13 also
It is preferable to use one that buffers the horizontal displacement of the elastic body in the direction of expansion and contraction and follows the displacement of the upper structure 10 in a direction perpendicular to the horizontal displacement.

【0008】本発明は、上述した新規な免震建物の開発
に伴う要請に対応すべくなされたもので、免震建物にお
いて、地震時に発生する構造物間の水平変位に円滑に追
従することができ、よって当該水平変位を効果的に緩衝
することができる水平変位制御機構を提供することを目
的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in response to the above-mentioned demands associated with the development of a new seismic isolation building. In a seismic isolation building, it is possible to smoothly follow horizontal displacement between structures that occur during an earthquake. It is an object of the present invention to provide a horizontal displacement control mechanism capable of effectively buffering the horizontal displacement.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
に係る免震建物における水平変位制御機構は、弾性体か
らなる本体の一端部を、少なくとも水平方向に相対変位
する構造物のうちの一方の構造物に固定し、他端部を他
方の構造物に対して移動自在に設けて当該構造物間に介
装することにより、互いの構造物の水平変位を緩衝する
ことを特徴とするものである。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a horizontal displacement control mechanism for a base-isolated building according to the present invention, wherein one end of a body made of an elastic body is relatively displaced at least in a horizontal direction. The structure is characterized in that it is fixed to one of the structures and the other end is movably provided with respect to the other structure and is interposed between the structures, thereby buffering horizontal displacement of the structures. Is what you do.

【0010】また、請求項2に記載の発明は、上記他方
の構造物に、水平方向に延びるガイドが設けられ、この
ガイドに滑り支承によって台座部が移動自在に設けられ
るとともに、この台座部に上記本体の他端部が固定され
ていることを特徴とするものであり、さらに請求項3に
記載の発明は、上記ガイドが、一方の構造物との対向面
に水平方向に開口部が形成された断面コ字状の樋状部材
であり、かつ上記開口部に、上記構造物が相対的に離間
する方向に変位した際に台座部を係止するストッパが形
成されていることを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, a guide extending in a horizontal direction is provided on the other structure, and a pedestal portion is movably provided on the guide by a slide bearing. The other end of the main body is fixed, and the invention according to claim 3 is further characterized in that the guide has an opening in a horizontal direction on a surface facing one of the structures. And a stopper that locks the pedestal portion when the structure is displaced in a direction in which the structure is relatively separated is formed at the opening. Is what you do.

【0011】また、請求項4に記載の発明は、請求項2
または3に記載の台座部が、滑り支承によって上記ガイ
ドの上下面に対しても移動自在に設けられていることを
特徴とするものであり、請求項5に記載の発明は、上記
本体が、それぞれの他端部が共通の上記台座部に固定さ
れた複数本の弾性体によって構成されていることを特徴
とするものである。
The invention described in claim 4 is the same as the claim 2.
Alternatively, the pedestal portion according to claim 3 is provided so as to be movable with respect to the upper and lower surfaces of the guide by a slide bearing, and the invention according to claim 5, wherein the main body includes: Each of the other ends is constituted by a plurality of elastic bodies fixed to the common base.

【0012】請求項1〜5のいずれかに記載の水平変位
制御機構においては、一端部を一方の構造物に固定した
弾性体からなる本体の他端部を、他方の構造物に対して
移動自在に設けているので、免震装置が介装された構造
物間において、互いに接離する方向の水平変位に対して
は、本体の弾性力によってこれを緩衝することができる
とともに、さらに構造物間の側面方向に沿う水平変位に
対しては、上記他端部が他方の構造物に沿って移動する
ことにより追従することが可能となる。この際に、請求
項2に記載の発明にあっては、他方の構造物に設けたガ
イドに沿って、上記本体他端部の台座部が滑り支承によ
って移動するために、構造物間の相対変位に対してより
確実かつ円滑に追従することができる。
In the horizontal displacement control mechanism according to any one of the first to fifth aspects, the other end of the main body made of an elastic body having one end fixed to one structure is moved with respect to the other structure. Since it is provided freely, horizontal displacement in the direction in which the seismic isolation device is interposed between the structures can be buffered by the elastic force of the main body, and furthermore, the structure The other end can follow the horizontal displacement along the lateral direction between the other structures by moving along the other structure. In this case, according to the second aspect of the present invention, the pedestal portion at the other end of the main body moves along a guide provided on the other structure by a sliding bearing, so that the relative structure between the structures is displaced. It is possible to more reliably and smoothly follow the displacement.

【0013】また、請求項3に記載の発明においては、
上記ガイドの一方の構造物側に開口する開口部に、台座
部を係止するストッパを形成しているので、上記構造物
が相対的に離間する方向に大きく変位した際に、上記台
座部がストッパによって係止されることにより、それ以
上の移動が阻止されるために、引張り力を受ける本体の
復元力によっても上記構造物間における水平変位が緩衝
される。したがって、特に大きな地震が発生した際にお
ける水平変位制御作用が向上する。
Further, in the invention according to claim 3,
Since the stopper that locks the pedestal portion is formed in the opening that opens to the one structure side of the guide, when the structure is largely displaced in the direction of relatively separating, the pedestal portion is Since the stopper is locked by the stopper, further movement is prevented, so that the horizontal displacement between the structures is buffered by the restoring force of the main body which receives the pulling force. Therefore, the horizontal displacement control action particularly when a large earthquake occurs is improved.

【0014】さらに、請求項4に記載の発明によれば、
上記台座部が滑り支承によって上記ガイドの上下面に対
しても移動自在に設けられているので、当該構造物間に
上下方向の相対変位が生じた場合においても、台座部が
ガイドの上下面に衝突してその移動が妨げられるといっ
た虞がなく、ガイドの上下面に沿って円滑に移動するこ
とが可能になる。また、請求項5に記載の発明のよう
に、上記本体を、共通の台座部に固定された複数本の弾
性体によって構成すれば、本体全体としての曲げ剛性を
高めることができ、よって台座部の安定的な移動を確保
することができて好適である。
Further, according to the invention described in claim 4,
Since the pedestal portion is provided movably with respect to the upper and lower surfaces of the guide by a sliding bearing, even when a relative displacement in the vertical direction occurs between the structures, the pedestal portion is provided on the upper and lower surfaces of the guide. There is no fear that the movement will be hindered by a collision, and the guide can smoothly move along the upper and lower surfaces. Further, when the main body is constituted by a plurality of elastic bodies fixed to a common pedestal portion, the bending rigidity of the entire main body can be increased, and thus the pedestal portion is provided. This is preferable because stable movement of the object can be ensured.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(実施の形態1)図3〜図5は、本発明に係る免震建物
における水平変位制御機構を、図1および図2に示した
免震建物の水平変位制御機構13に適用した第1の実施
形態を示すものである。なお、図1および図2と同一構
成部分については、同一符号を用いてその説明を簡略化
する。図3および図4において、この水平変位制御機構
20は、一端部にプレート21が取付けられたバネ(本
体)22と、このバネ22の他端部に設けられた台座部
23と、下部構造(構造物)11の側面11aに水平方
向に向けて組込まれたガイド24とから概略構成された
もので、プレート21は、ボルト21aによって上部構
造(構造物)10の側面10aに固定されている。
(Embodiment 1) FIGS. 3 to 5 show a first embodiment in which the horizontal displacement control mechanism for a base-isolated building according to the present invention is applied to the horizontal displacement control mechanism 13 for a base-isolated building shown in FIGS. 1 shows an embodiment. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof will be simplified. 3 and 4, the horizontal displacement control mechanism 20 includes a spring (main body) 22 having a plate 21 attached to one end, a pedestal 23 provided at the other end of the spring 22, and a lower structure ( The plate 21 is fixed to the side surface 10a of the upper structure (structure) 10 by bolts 21a. The guide 21 is roughly constituted by a side surface 11a of the structure 11 and a guide 24 installed in the horizontal direction.

【0016】他方、ガイド24は、ステンレス等によっ
て形成された断面コ字状の樋状部材で、水平方向に形成
された開口部25を上部構造10側に向けて下部構造1
1内に埋設されている。そして、このガイド24内に、
台座部23が移動自在に配設されている。この台座部2
3は、バネ22の他端部が固定される取付板23aと、
この取付板23aの上下端部から延出する天板23bお
よび底板23cとから構成されたものであり、天板23
bと底板23cとの間には、軸26を介してローラ27
が水平方向に回転自在に設けられている。また、底板2
3cの下面側には、基端部が回転することによって水平
X−Y方向に滑動自在なキャスタ28が設けられてい
る。
On the other hand, the guide 24 is a gutter-like member formed of stainless steel or the like and having a U-shaped cross section, and the opening 25 formed in the horizontal direction faces the upper structure 10 side.
It is buried in 1. And in this guide 24,
The base 23 is movably disposed. This pedestal part 2
3 is a mounting plate 23a to which the other end of the spring 22 is fixed,
The top plate 23b and the bottom plate 23c extend from the upper and lower ends of the mounting plate 23a.
b and the bottom plate 23c, a roller 27
Are provided rotatably in the horizontal direction. Also, bottom plate 2
A caster 28 that is slidable in the horizontal XY direction by rotating the base end is provided on the lower surface side of 3c.

【0017】そして、バネ22は、上部構造10および
下部構造11間において、幾分圧縮された状態で開口部
25内に挿通されており、これによりローラ27は、バ
ネ22のスプリング力によってガイド24の側面24a
に押圧された状態で水平方向に移動自在に設けられてい
る。また、キャスタ28は、ガイド24の下面に沿って
当該ガイド24の延在方向およびバネ22の伸縮方向に
移動自在に設けられている。さらに、ガイド24の開口
部25の上下部には、当該開口部25が台座部23の取
付板23aの上下方向の寸法よりも狭くなるように鍔部
(ストッパ)29が形成されている。
The spring 22 is inserted into the opening 25 in a somewhat compressed state between the upper structure 10 and the lower structure 11, so that the roller 27 moves the guide 24 by the spring force of the spring 22. Side 24a
It is provided so as to be movable in the horizontal direction while being pressed. Further, the casters 28 are provided movably along the lower surface of the guide 24 in the extending direction of the guide 24 and the expanding and contracting direction of the spring 22. Further, a flange portion (stopper) 29 is formed in the upper and lower portions of the opening 25 of the guide 24 so that the opening 25 is smaller than the vertical dimension of the mounting plate 23 a of the pedestal 23.

【0018】次に、図3〜図5および図13に基づい
て、上記構成からなる水平変位制御機構20の作用につ
いて説明する。先ず、図3、図4および図13中に実線
で示すように、平常時においては、上部構造10は、圧
縮されたバネ22のスプリング力によって周囲から押圧
されて、下部構造11に対する正規の位置に保持され
る。そして、地震時に、図5に示すように、上部構造1
0が滑り支承の免震装置12によって下部構造11に対
して図中右方に水平方向に相対移動した際には、図3に
示すように、一方(図中右方)の水平変位制御機構20
におけるバネ22は圧縮され、そのスプリング力によっ
て上部構造10を図中左方に押圧する。また、上部構造
10の移動に水平変位に伴って、他方(図中左方)の水
平変位制御機構20におけるバネ22には引張り力が作
用するために、ガイド24内においてキャスタ28によ
って台座部23が開口部25側に滑動する。そして、特
に大地震のように上部構造10の水平変位量が大きい場
合には、台座部23が開口部25の鍔部29によって係
止され、これによりバネ22が引き伸ばされることによ
り、当該バネ22の復元力によって上部構造10には、
図中左方に向けた引張り力が作用する。
Next, the operation of the horizontal displacement control mechanism 20 having the above configuration will be described with reference to FIGS. 3 to 5 and FIG. First, as shown by a solid line in FIGS. 3, 4 and 13, in the normal state, the upper structure 10 is pressed from the surroundings by the spring force of the compressed spring 22, and the normal position with respect to the lower structure 11. Is held. Then, at the time of the earthquake, as shown in FIG.
When 0 moves horizontally relative to the lower structure 11 in the horizontal direction with respect to the lower structure 11 by the seismic isolation device 12 of the sliding bearing, as shown in FIG. 3, one (rightward in the figure) horizontal displacement control mechanism is provided. 20
The spring 22 is compressed and presses the upper structure 10 to the left in the drawing by the spring force. Further, with the horizontal displacement caused by the movement of the upper structure 10, a tensile force acts on the spring 22 of the other (left side in the figure) horizontal displacement control mechanism 20. Slides toward the opening 25 side. In particular, when the amount of horizontal displacement of the upper structure 10 is large as in the case of a large earthquake, the pedestal portion 23 is locked by the flange portion 29 of the opening 25, and the spring 22 is stretched by this. Due to the restoring force of the upper structure 10,
A pulling force acts to the left in the figure.

【0019】このようにして、上部構造10に作用する
水平変位制御機構20からの上記押圧力と引張り力とに
より、当該上部構造10における水平変位が緩衝され
る。また、この際に、図13に点線で示すように、上部
構造10は水平面内においてX−Y方向に変位するため
に、互いに接離する方向に加えて、側面10a、11a
に沿う方向(図5の紙面表裏方向)にも水平変位する。
そして、側面10a、11aに沿う方向の相対変位に対
しては、バネ22が圧縮力を受けている水平変位制御機
構20が、その台座部23がローラ27によってガイド
24の側面24aに沿って滑動することにより追従す
る。他方、バネ22に引張り力が作用している水平変位
制御機構20は、ガイド24内においてその台座部23
のキャスタ28がガイド24の下面上を自在に滑動する
ことにより、上記水平変位に追従する。
As described above, the horizontal displacement in the upper structure 10 is buffered by the pressing force and the tensile force from the horizontal displacement control mechanism 20 acting on the upper structure 10. At this time, as shown by a dotted line in FIG. 13, the upper structure 10 is displaced in the X-Y direction in the horizontal plane, so that in addition to the directions of contacting and separating from each other, the side surfaces 10a, 11a
5 (the direction of the front and back of FIG. 5).
For the relative displacement in the direction along the side surfaces 10a, 11a, the horizontal displacement control mechanism 20, to which the spring 22 receives the compressive force, causes the pedestal portion 23 to slide along the side surface 24a of the guide 24 by the roller 27. Follow by doing. On the other hand, the horizontal displacement control mechanism 20 in which a tensile force acts on the spring 22 has its pedestal 23
The caster 28 follows the horizontal displacement by sliding freely on the lower surface of the guide 24.

【0020】したがって、上記水平変位制御機構20に
よれば、弾性体であるバネ22の伸縮によって、上下部
構造10、11の接離方向への相対水平変位を緩衝する
ことができるとともに、さらに一端部のプレート21が
上部構造10に固定されたバネ22の他端部の台座部2
3を、ローラ27を介して下部構造11に設けたガイド
24に沿って移動自在に設けているので、下部構造11
に対して、バネ22の伸縮方向と直交する方向への上部
構造10の相対変位に対して、円滑に追従することがで
きる。
Therefore, according to the horizontal displacement control mechanism 20, the relative horizontal displacement of the upper and lower structures 10, 11 in the direction of contact and separation can be buffered by the expansion and contraction of the spring 22, which is an elastic body. Pedestal part 2 at the other end of spring 22 in which plate 21 is fixed to upper structure 10
3 is movably provided along the guide 24 provided on the lower structure 11 via the roller 27, so that the lower structure 11
In contrast, it is possible to smoothly follow the relative displacement of the upper structure 10 in a direction orthogonal to the direction in which the spring 22 expands and contracts.

【0021】しかも、ガイド24の開口部25に、台座
部23を係止する鍔部29を形成しているので、大地震
時に上部構造10が極端に下部構造11から離間する方
向に変位した際には、台座部23を鍔部29において係
止することができる。この結果、台座部23のそれ以上
の移動が阻止されることにより、バネ22が引き伸ばさ
れ、よって上部構造10には当該バネ22の復元力が作
用するために、この復元力によっても、上下部構造1
0、11間における水平変位を効果的に緩衝することが
できる。したがって、特に大きな地震が発生した際にお
ける水平変位制御作用を向上させることができる。
Moreover, since the flange portion 29 for locking the pedestal portion 23 is formed in the opening portion 25 of the guide 24, the upper structure 10 is displaced in a direction extremely separated from the lower structure 11 during a large earthquake. , The pedestal portion 23 can be locked at the flange portion 29. As a result, the further movement of the pedestal portion 23 is prevented, so that the spring 22 is stretched and the restoring force of the spring 22 acts on the upper structure 10. Structure 1
Horizontal displacement between 0 and 11 can be effectively buffered. Therefore, it is possible to improve the horizontal displacement control action particularly when a large earthquake occurs.

【0022】(実施の形態2)図6および図7は、本発
明の第2の実施形態を示すもので、図1〜図5に示した
ものと同一構成部分については、同様に同一符号を付し
てその説明を省略する。図6および図7に示すように、
この水平変位制御機構30においては、本体が水平方向
に並列的に配置された2本のバネ22によって構成され
ている。また、ガイド24は、ブラケット24bを介し
て下部構造11の側面11a上に直接取付けられてい
る。そして、このバネ22の一端部が固定された共通の
プレート21が上部構造10の側面10aに固定される
とともに、他端部には、共通の台座部31が固定されて
いる。この台座部31は、2本のバネ22の離間寸法に
対応して取付板31aが長方形状に形成されており、そ
の天板31bおよび底板31c間には、軸32、32を
介して2つのローラ33、33がそれぞれ水平方向に回
転自在に設けられている。また、天板31bの上面およ
び底板31cの下面側には、それぞれキャスタ34、3
4がガイド24の上下面に沿って水平X−Y方向に回転
自在に設けられている。
(Embodiment 2) FIGS. 6 and 7 show a second embodiment of the present invention, in which the same components as those shown in FIGS. The description is omitted here. As shown in FIGS. 6 and 7,
In the horizontal displacement control mechanism 30, the main body is constituted by two springs 22 arranged in parallel in the horizontal direction. The guide 24 is directly mounted on the side surface 11a of the lower structure 11 via a bracket 24b. A common plate 21 to which one end of the spring 22 is fixed is fixed to the side surface 10a of the upper structure 10, and a common base 31 is fixed to the other end. In the pedestal portion 31, a mounting plate 31a is formed in a rectangular shape corresponding to the distance between the two springs 22, and two mounting shafts 32, 32 are provided between the top plate 31b and the bottom plate 31c. Rollers 33, 33 are provided rotatably in the horizontal direction, respectively. In addition, casters 34, 3
4 is provided rotatably in the horizontal XY directions along the upper and lower surfaces of the guide 24.

【0023】上記構成からなる水平変位制御機構30に
よれば、第1の実施形態に示したものと同様の効果が得
られる他、さらに台座部31がキャスタ34、34によ
ってガイド24の上下面に対しても移動自在に設けられ
ているので、上部構造10および下部構造11間に上下
方向の相対変位が生じた場合においても、台座部31が
ガイド24の上下面に衝突してその移動が妨げられると
いった虞がなく、ガイド24の上下面に沿って円滑に移
動することができる。加えて、本体を、共通の台座部3
1に固定された2本のバネ22、22によって構成して
いるので、本体全体としての曲げ剛性を高めることがで
き、よって台座部31の安定的な移動を確保することが
できる。
According to the horizontal displacement control mechanism 30 having the above-described structure, the same effect as that shown in the first embodiment can be obtained, and further, the pedestal portion 31 is mounted on the upper and lower surfaces of the guide 24 by the casters 34, 34. Even if the upper structure 10 and the lower structure 11 are vertically displaced relative to each other, the pedestal portion 31 collides with the upper and lower surfaces of the guide 24 to hinder the movement. The guide 24 can be smoothly moved along the upper and lower surfaces. In addition, the main body is connected to a common pedestal 3
Since it is constituted by the two springs 22 fixed to 1, the bending rigidity of the whole main body can be increased, and thus the stable movement of the pedestal portion 31 can be ensured.

【0024】なお、本体を構成するバネ22の本数およ
び配置としては、図6および図7に示したものに限ら
ず、例えば図8に示す変形例のように、共通の台座部3
1に3本のバネ22…を正三角形の頂点位置になるよう
に配設してもよく、これによれば、さらに上下左右方向
に作用する曲げモーメントに対して、その剛性を高める
ことができる。
The number and arrangement of the springs 22 constituting the main body are not limited to those shown in FIGS. 6 and 7, and for example, as shown in a modification shown in FIG.
The three springs 22 may be arranged at the vertices of an equilateral triangle, whereby the rigidity can be further increased with respect to bending moments acting in the vertical and horizontal directions. .

【0025】(実施の形態3)図9〜図11は、本発明
の第3の実施形態を示すものである。図9において、こ
の水平変位制御機構40にあっては、プレート21に円
管41が立設され、他方台座部31の取付板31aに
は、先端部が上記円管41内に挿通された軸材42の基
端部が固定されている。そして、プレート21と取付板
31aとの間に、上記バネ22がこれら円管41および
軸材42を囲繞するようにして配設されている。ここ
で、円管41および軸材42の長さ寸法は、図10に示
すように、地震時に想定される上下部構造10、11の
最大離間時に、軸材42の先端部が円管41内に留り、
他方図11に示すように、想定される最大接近時に、軸
材42のほぼ全長が円管42内に挿入されることによ
り、これら円管41および軸材42の先端部が各々取付
板31aおよびプレート21の近傍まで達する寸法に設
定されている。
(Embodiment 3) FIGS. 9 to 11 show a third embodiment of the present invention. 9, in the horizontal displacement control mechanism 40, a circular tube 41 is erected on the plate 21 while the mounting plate 31a of the pedestal portion 31 has a shaft whose tip is inserted into the circular tube 41. The base end of the member 42 is fixed. The spring 22 is disposed between the plate 21 and the mounting plate 31a so as to surround the circular tube 41 and the shaft member 42. Here, as shown in FIG. 10, the length of the circular pipe 41 and the shaft 42 is such that the tip of the shaft 42 is Stay in
On the other hand, as shown in FIG. 11, at the time of the assumed maximum approach, the substantially entire length of the shaft member 42 is inserted into the circular tube 42, so that the distal ends of the circular tube 41 and the shaft member 42 are attached to the mounting plates 31a and 31a, respectively. The dimension is set to reach the vicinity of the plate 21.

【0026】したがって、この水平変位制御機構40に
よれば、第1および第2の実施形態に示したものと同様
の作用効果が得られることに加えて、プレート21に円
管41を立設し、この円管41内に、台座部31の取付
板31aに固定した軸材42を変位自在に係合させてい
るので、当該水平変位制御機構40の軸剛性を大幅に高
めることができる。この結果、上下部構造10、11が
接離方向と直交する方向(図9〜図11の紙面表裏方
向)に変位した際に、当該水平変位制御機構40に作用
する曲げ力を円管41および軸材42で受けて台座部3
1に伝えることにより、台座部31を円滑にガイド24
に沿って追従させることができる。また、バネ22は、
圧縮力および引張り力のみを負担すればよいために、そ
の寸法等をスプリング力のみによって決定することがで
き、よって当該バネ22の細径化を図ることが可能にな
る。
Therefore, according to the horizontal displacement control mechanism 40, in addition to obtaining the same operation and effects as those shown in the first and second embodiments, the circular pipe 41 is erected on the plate 21. Since the shaft 42 fixed to the mounting plate 31a of the pedestal portion 31 is displaceably engaged with the inside of the circular tube 41, the shaft rigidity of the horizontal displacement control mechanism 40 can be greatly increased. As a result, when the upper and lower structures 10 and 11 are displaced in a direction perpendicular to the contact / separation direction (the direction of the front and back of the paper in FIGS. 9 to 11), the bending force acting on the horizontal displacement control mechanism 40 is changed to the circular tube 41 and Pedestal part 3 received by shaft member 42
1 so that the pedestal portion 31 can be smoothly guided to the guide 24.
Can be followed. Also, the spring 22
Since only the compressive force and the tensile force need to be borne, the dimensions and the like can be determined only by the spring force, so that the diameter of the spring 22 can be reduced.

【0027】さらに、図12に示す変形例のように、プ
レート21にバネ22を囲繞する内径寸法の円管45を
立設し、他方の台座部31の取付板31aに同じくバネ
22を囲繞し、かつ先端部が上記円管45内に挿通され
る円管46を固定すれば、円管45、46によりバネ2
2を覆って当該バネ22を保護することもできる。
Further, as in a modification shown in FIG. 12, a circular tube 45 having an inner diameter surrounding the spring 22 is erected on the plate 21, and the spring 22 is similarly surrounded on the mounting plate 31 a of the other pedestal 31. If a circular tube 46 whose tip is inserted into the circular tube 45 is fixed, the springs 2 are formed by the circular tubes 45 and 46.
2 to protect the spring 22.

【0028】なお、上記第1〜第3の実施形態において
は、本発明に係る水平変位制御機構を図1および図2に
示した免震建物に使用されるものに適用した場合につい
てのみ説明したが、これに限るものではなく、各種形式
の免震建物において、水平方向に相対変位する構造物間
に介装されて互いの水平変位を緩衝する水平変位制御機
構として使用することが可能である。
In the first to third embodiments, only the case where the horizontal displacement control mechanism according to the present invention is applied to the seismic isolation building shown in FIGS. 1 and 2 has been described. However, the present invention is not limited to this, and it can be used as a horizontal displacement control mechanism that is interposed between structures that are relatively displaced in the horizontal direction and buffers each other in various types of seismic isolation buildings. .

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜5のい
ずれかに記載の水平変位制御機構によれば、免震装置が
介装された構造物間において、互いに接離する方向の水
平変位に対しては、本体の弾性力によってこれを緩衝す
ることができるとともに、構造物間の側面方向に沿う水
平変位に対しては、上記他端部が他方の構造物に沿って
移動することにより追従することができるために、地震
時に発生する水平方向の相対変位を、確実に緩衝するこ
とができる。特に、請求項2に記載の発明によれば、上
記本体他端部の台座部が滑り支承によって移動するため
に、構造物間の相対変位に対してより確実かつ円滑に追
従することができ、また、請求項3に記載の発明によれ
ば、上記構造物が相対的に離間する方向に大きく変位し
た際に、引張り力を受ける本体の復元力によっても上記
構造物間における水平変位を緩衝されるために、大きな
地震が発生した際における水平変位制御作用を向上させ
ることが可能となる。
As described above, according to the horizontal displacement control mechanism according to any one of the first to fifth aspects, the horizontal structure in which the seismic isolation device is interposed between the structures in which the structures are separated from each other. For the displacement, this can be buffered by the elastic force of the main body, and for the horizontal displacement along the lateral direction between the structures, the other end moves along the other structure. Therefore, the relative displacement in the horizontal direction that occurs during an earthquake can be reliably buffered. In particular, according to the invention described in claim 2, since the pedestal portion at the other end of the main body is moved by the slide bearing, it is possible to more reliably and smoothly follow the relative displacement between the structures, According to the third aspect of the present invention, when the structure is largely displaced in the direction in which the structure is relatively separated from each other, the horizontal displacement between the structures is buffered by the restoring force of the main body which receives the tensile force. Therefore, it is possible to improve the horizontal displacement control action when a large earthquake occurs.

【0030】さらに、請求項4に記載の発明によれば、
構造物間に上下方向の相対変位が生じた場合において
も、台座部をガイドの上下面に沿って円滑に移動させる
ことができ、また、請求項5に記載の発明によれば、本
体全体としての曲げ剛性を高めることができて台座部の
安定的な移動を確保することができるといった効果が得
られる。
Further, according to the invention described in claim 4,
The base can be smoothly moved along the upper and lower surfaces of the guide even when a relative displacement in the vertical direction occurs between the structures. According to the invention as set forth in claim 5, the main body as a whole The bending rigidity of the pedestal can be increased, and the stable movement of the pedestal can be secured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る水平変位制御機構が介装される免
震建物の一例を示す概略平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of a base-isolated building provided with a horizontal displacement control mechanism according to the present invention.

【図2】図1のII−II線視断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.

【図3】本発明の第1の実施形態を示す縦断面図であ
る。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the first embodiment of the present invention.

【図4】図3のIV−IV線視断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3;

【図5】図3の水平変位制御機構の変位状態を示す縦断
面図である。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a displacement state of the horizontal displacement control mechanism of FIG. 3;

【図6】本発明の第2の実施形態を示す縦断面図であ
る。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the present invention.

【図7】図6のVII−VII線視断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of FIG. 6;

【図8】図6の水平変位制御機構の変形例を示す側面図
である。
FIG. 8 is a side view showing a modification of the horizontal displacement control mechanism of FIG.

【図9】本発明の第3の実施形態を示す縦断面図であ
る。
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the present invention.

【図10】図9の水平変位制御機構に引張り力が作用し
た状態を示す縦断面図である。
10 is a longitudinal sectional view showing a state where a tensile force acts on the horizontal displacement control mechanism of FIG. 9;

【図11】図9の水平変位制御機構に圧縮力が作用した
状態を示す縦断面図である。
FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a state in which a compressive force acts on the horizontal displacement control mechanism of FIG. 9;

【図12】図9の水平変位制御機構の変形例を示す要部
の縦断面図である。
12 is a longitudinal sectional view of a main part showing a modification of the horizontal displacement control mechanism of FIG. 9;

【図13】第1または第2の実施形態が介装された免震
建物の地震時の変位状態を示す平面図である。
FIG. 13 is a plan view showing a displacement state at the time of an earthquake of a base-isolated building in which the first or second embodiment is interposed.

【図14】従来の免震建物を示す概略縦断面図である。FIG. 14 is a schematic vertical sectional view showing a conventional seismic isolation building.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 上部構造(構造物) 11 下部構造(構造物) 10a、11a 側面 20、30、40 水平変位制御機構 21 プレート 22 バネ(本体) 23、31 台座部 23a、31a 取付板 24 ガイド 25 開口部 27、33 ローラ 28、34 キャスタ 29 鍔部(ストッパ) DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Upper structure (structure) 11 Lower structure (structure) 10a, 11a Side surface 20, 30, 40 Horizontal displacement control mechanism 21 Plate 22 Spring (main body) 23, 31 Base 23a, 31a Mounting plate 24 Guide 25 Opening 27 , 33 Roller 28, 34 Caster 29 Flange (stopper)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも水平方向に相対変位する構造
物間に介装されて、互いの水平変位を緩衝する免震建物
における水平変位制御機構であって、 弾性体からなる本体の一端部を、一方の上記構造物に固
定し、他端部を他方の上記構造物に対して移動自在に設
けてなることを特徴とする免震建物における水平変位制
御機構。
1. A horizontal displacement control mechanism for a base-isolated building that is interposed at least between structures that are relatively displaced in a horizontal direction and buffers each other's horizontal displacement, comprising: A horizontal displacement control mechanism for a base-isolated building, characterized in that the horizontal displacement control mechanism is fixed to one of the above structures and the other end is movably provided with respect to the other of the above structures.
【請求項2】 上記他方の構造物に、水平方向に延びる
ガイドが設けられ、このガイドに滑り支承によって台座
部が移動自在に設けられるとともに、この台座部に上記
本体の他端部が固定されていることを特徴とする請求項
1に記載の免震建物における水平変位制御機構。
2. A guide extending in a horizontal direction is provided on the other structure, and a pedestal portion is movably provided on the guide by a sliding bearing, and the other end of the main body is fixed to the pedestal portion. The horizontal displacement control mechanism for a base-isolated building according to claim 1, wherein
【請求項3】 上記ガイドは、上記一方の構造物との対
向面に水平方向に開口部が形成された断面コ字状の樋状
部材であり、かつ上記開口部には、上記構造物が相対的
に離間する方向に変位した際に上記台座部を係止するス
トッパが形成されていることを特徴とする請求項2に記
載の免震建物における水平変位制御機構。
3. The guide is a gutter-like member having a U-shaped cross section having an opening formed in a horizontal direction on a surface facing the one structure, and the structure is provided in the opening. The horizontal displacement control mechanism for a base-isolated building according to claim 2, wherein a stopper that locks the pedestal portion when displaced in a direction of relatively separating is formed.
【請求項4】 上記台座部は、滑り支承によって上記ガ
イドの上下面に対しても移動自在に設けられていること
を特徴とする請求項2または3に記載の免震建物におけ
る水平変位制御機構。
4. The horizontal displacement control mechanism for a base-isolated building according to claim 2, wherein the pedestal portion is provided movably with respect to the upper and lower surfaces of the guide by a slide bearing. .
【請求項5】 上記本体は、それぞれの上記他端部が共
通の上記台座部に固定された複数本の弾性体によって構
成されていることを特徴とする請求項2ないし4のいず
れかに記載の免震建物における水平変位制御機構。
5. The apparatus according to claim 2, wherein the main body is constituted by a plurality of elastic bodies each of which has the other end fixed to the common pedestal. Horizontal displacement control mechanism for a base-isolated building.
JP35516396A 1996-12-20 1996-12-20 Horizontal-displacement control mechanism in vibration-isolation building Pending JPH10184081A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015068161A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 株式会社金澤製作所 Base isolation rocking floor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015068161A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 株式会社金澤製作所 Base isolation rocking floor

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