JPH1037212A - Vibration-isolation ground - Google Patents

Vibration-isolation ground

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Publication number
JPH1037212A
JPH1037212A JP21882396A JP21882396A JPH1037212A JP H1037212 A JPH1037212 A JP H1037212A JP 21882396 A JP21882396 A JP 21882396A JP 21882396 A JP21882396 A JP 21882396A JP H1037212 A JPH1037212 A JP H1037212A
Authority
JP
Japan
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seismic isolation
base
pile
plate
ground
Prior art date
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Pending
Application number
JP21882396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihide Fukahori
美英 深堀
Toshihiko Hiraiwa
俊彦 平岩
Koji Kubo
孝治 久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH1037212A publication Critical patent/JPH1037212A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Foundations (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a vibration isolator which can also isolate traffic vibrations, etc., by installing a columnar hollow section to a composite laminate, in which rigid plates having rigidity and flexible plates having viscoelasticity are laminated alternately, and disposing a damping manifesting body such as lead into the hollow section. SOLUTION: A columnar plastic article such as lead 30 is arranged into the hollow section of the composite laminate 28 of a rigid plate 24 made up of a metal, etc., and a flexible plate 26 consisting of a rubber, etc., and a guard ring 31 is laminated around the plastic article, and a vibration isolation structure is formed. A rigid material such as the metal, ceramics, FRPs, etc., is used as the rigid plate 24 and the generation of a buckling phenomenon is prevented, and an admixture such as a thermoplastic rubber, a urethane rubber, asphalt, etc., is employed as the flexible plate. The vibration isolation structure is interposed between a pile foundation and a house support floor and a vibration isolation ground is formed, and a comparatively lightweight building such as a detached house is installed onto the ground. Small vibrations such as traffic vibrations can also be obviated. Accordingly, the vibration isolation ground having high performance and excellent durability can be acquired at low cost.

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】本発明は戸建て住宅、マンシ
ョン、アパート等の軽負荷構造体を免震支持するための
免震地盤、即ち免震支持人工地盤に関するものであり、
詳細には構造住宅等を地震の被害から守るのに適する免
震地盤に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a base-isolated ground for supporting a lightly-loaded structure such as a detached house, an apartment, an apartment or the like, that is, a base-isolated artificial ground.
Specifically, it relates to seismic isolation ground suitable for protecting structural houses and the like from earthquake damage.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般のコンクリートビルや橋梁などの高
荷重構造体の免震化は今急速に普及しつつある。特に阪
神大震災以後は、小型マンション・アパートや一般住宅
等の軽負荷構造物の免震化をめざして研究開発が積極的
に進められ、一部実用化されている。
2. Description of the Related Art Seismic isolation of high-load structures such as general concrete buildings and bridges is rapidly spreading. In particular, since the Great Hanshin Earthquake, research and development has been actively promoted with the aim of seismic isolation of lightly loaded structures such as small condominiums, apartments, and general houses, and some of them have been put into practical use.

【0003】ところで、一般住宅の耐震性向上は、従
来、構造体そのものの耐力を向上することを目的として
きた。例えば、木造軸組構造による梁や筋交等の増強、
2×4住宅やプレハブ住宅における壁工法による耐力向
上などが挙げられる。ところがこのような補強を進める
と、部屋や間口、窓、天井などの高さ、広さなどが制限
され、ユーザーの求める自由な設計ができなくなる。
[0003] By the way, the improvement of the earthquake resistance of ordinary houses has conventionally been aimed at improving the strength of the structure itself. For example, reinforcement of beams and braces by wooden frame structure,
Increasing the yield strength of a 2 × 4 house or a prefabricated house by a wall construction method, and the like. However, if such reinforcement is advanced, the height and size of the room, the frontage, the window, the ceiling, and the like are restricted, and the user cannot freely design the system.

【0004】このため、一般住宅を前記の如き住宅構造
体の耐力向上以外の手段で免震化して耐震性の向上を図
れば、上記問題点を解決しうる。例えば、住宅の基礎と
構造体との間に免震ゴムを配置することにより、構造体
を地震動から保護できれば、構造体そのものを耐力構造
とする必要はなく、さらに、現行の構造体から耐力向上
のための構造手段を削減してコストダウンも可能とな
る。このような場合、耐力構造で発生する設計の制限は
なくなり部屋の広さ、開口部窓の大きさ、柱の配置密
度、天井等の自由設計、更にはレンガや石等、通常、耐
震性に劣るといわれるような素材も使用できるようにな
るという利点も有する。
[0004] For this reason, if the ordinary house is seismically isolated by means other than the improvement of the strength of the housing structure as described above to improve the earthquake resistance, the above problem can be solved. For example, if a seismic isolation rubber can be placed between the foundation of the house and the structure to protect the structure from earthquake motion, there is no need to make the structure itself a bearing structure. Therefore, it is possible to reduce cost by reducing the number of structural means. In such a case, there are no restrictions on the design that occurs in the load-bearing structure, and the size of the room, the size of the opening window, the density of the columns, the free design of the ceiling, etc. It also has the advantage that materials that are said to be inferior can be used.

【0005】しかしながら、軽負荷構造体の免震化は非
常に難しい課題を抱えている。第1に構造体が戸建住宅
などのように搭載重量が小さい場合、軟質板の材料はば
ね剛性の小さい、低弾性のものが必要であった。このよ
うな免震装置は優れた免震効果を発揮するものの、風揺
れや交通振動などの影響を受けてしまう。このため、従
来より中層、低層のビルや橋梁等の免震のために用いら
れてきた免震構造体をそのまま適用することは困難であ
った。
[0005] However, seismic isolation of a lightly-loaded structure has a very difficult problem. First, when the structural body has a small mounting weight such as a detached house, the material of the soft plate needs to have low spring rigidity and low elasticity. Although such a seismic isolation device exhibits an excellent seismic isolation effect, it is affected by wind sway, traffic vibration and the like. For this reason, it has been difficult to directly apply the seismic isolation structure that has been conventionally used for seismic isolation of middle-rise and low-rise buildings and bridges.

【0006】第2に戸建住宅の如き軽負荷構造体は、一
般にビルや橋梁等の重負荷構造体に比べ構造体自体のコ
ストが安いため、免震構造体により免震化を行う場合、
構造体のコストに対する免震化のコスト比率が高くなる
ため、低コストの免震装置が強く求められているのが現
状である。
Secondly, a lightly-loaded structure such as a detached house generally has a lower cost than a heavy-load structure such as a building or a bridge.
Since the cost ratio of seismic isolation to the cost of the structure is high, low-cost seismic isolation devices are currently strongly demanded.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の技術に鑑みてなされたものであり、免震装置を戸
建住宅用等の軽量物に好適に用い得る、高性能で、座屈
変型や切断破壊がなく耐久性に優れ、交通振動等も防止
することができ、且つ、低コストである免震地盤を提案
することである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a conventional technique, and has a high performance and high performance in which a seismic isolation device can be suitably used for a lightweight object such as a detached house. An object of the present invention is to propose a low-cost seismic isolation ground which is excellent in durability without buckling deformation or cutting failure, can prevent traffic vibration and the like, and is low in cost.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の免震地盤は、基
礎部と免震構造体と住宅支持床とを備えた免震地盤であ
って、該免震構造体が、剛性を有した硬質板と粘弾性的
性質を有した軟質板とをそれぞれ複数個、交互に積層し
た複合積層体の内部に、該複合積層体を貫通する柱状の
中空部を設けて、該複合積層体の免震特性を改善する手
段を配置したものである、ことを特徴とする。
The seismic isolation ground of the present invention is a seismic isolation ground having a foundation, a seismic isolation structure, and a house supporting floor, wherein the seismic isolation structure has rigidity. Inside a composite laminate in which a plurality of hard plates and a plurality of soft plates having viscoelastic properties are alternately laminated, a columnar hollow portion penetrating the composite laminate is provided, and the composite laminate is isolated. A means for improving seismic characteristics is provided.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下に、本発明をさらに詳細に説
明する。本発明の免震地盤は、(a)基礎部と(b)免
震構造体と(c)住宅支持床とを主構成部品として構成
され、その上に住宅などの構造体が配置される。前記の
構成部分はそれぞれボルト等によって連結されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The seismic isolation ground of the present invention includes (a) a base portion, (b) a seismic isolation structure, and (c) a house support floor as main components, and a structure such as a house is disposed thereon. The above components are connected by bolts or the like.

【0010】図1(A)は、本発明の免震地盤10の一
態様をしめす概略断面図であり、図1(B)は免震地盤
10の上部に構造体である住宅12が配置された状態を
示す概略断面図である。免震地盤10は、基礎部を構成
する杭14の上部に免震構造体16が配置され、これら
の上部に住宅支持床18が連結されて配置されている。
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of the seismic isolation ground 10 of the present invention, and FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the cover is folded. In the base-isolated ground 10, a base-isolated structure 16 is disposed above a pile 14 constituting a foundation, and a housing support floor 18 is connected to and disposed above these.

【0011】本発明の免震地盤の(a)基礎部は、免震
地盤全体及びそこに配置される構造体を支持する機能を
有しており、具体的には、杭基礎、平基礎及びコマ型基
礎であることが望ましい。
The (a) foundation portion of the seismic isolation ground of the present invention has a function of supporting the entire seismic isolation ground and the structure disposed thereon. It is desirable to have a frame-type foundation.

【0012】杭基礎に用られる杭14は図2(A)に示
すように円柱の棒状のものが一般的であり、建築物の基
礎に用いられる汎用の杭を適用することができる。一般
に、地震時には杭14に若干の偏荷重が加わるために杭
に曲げモーメントが発生する。このような曲げモーメン
トによる変形や杭の沈下を防止するために、このような
杭基礎に用いられる杭は杭頭に杭頭キャップ20を付設
するのがより望ましい〔図2(B)〕。杭頭キャップ2
0は、金属、コンクリートの如き素材で成形されている
ことが好ましい。また、大きさとしては、杭頭キャップ
20の直径R、杭14の直径をrとしたときに、R/r
≧2の範囲であることが好ましい。図2(A)は基礎部
である杭14状に免震構造体16が積層された状態を示
す部分断面図であり、図2(B)は杭14の杭頭部に杭
頭キャップ20を付設した状態を示す部分断面図であ
る。
As shown in FIG. 2A, the pile 14 used for the pile foundation is generally a columnar rod, and a general-purpose pile used for a foundation of a building can be applied. Generally, a slight momentary load is applied to the pile 14 during an earthquake, so that a bending moment is generated in the pile. In order to prevent the deformation and the settlement of the pile due to the bending moment, it is more preferable that the pile used for such a pile foundation is provided with a pile head cap 20 at the pile head [FIG. 2 (B)]. Pile head cap 2
0 is preferably formed of a material such as metal or concrete. As the size, when the diameter R of the pile head cap 20 and the diameter of the pile 14 are r, R / r
It is preferably in the range of ≧ 2. FIG. 2A is a partial cross-sectional view showing a state in which seismic isolation structures 16 are stacked on a pile 14 serving as a foundation, and FIG. 2B shows a pile head cap 20 on a pile head of the pile 14. It is a fragmentary sectional view showing the state where it was attached.

【0013】杭頭キャップ20について言えば、図2
(C)に示すように複数本の杭14(a)、14
(b)、14(c)として、それらに1つの杭頭キャッ
プ20(b)をかぶせることも有効である。
Referring to the pile head cap 20, FIG.
As shown in (C), a plurality of piles 14 (a), 14
(B) and 14 (c), it is also effective to cover them with one pile head cap 20 (b).

【0014】杭14の形状は前記の円柱状に限らず、例
えば、重量当りの杭の曲げ抵抗を大きくするために図2
(D)に示す如き中空杭なども好適に使用することがで
きる。
The shape of the pile 14 is not limited to the above-mentioned columnar shape. For example, in order to increase the bending resistance of the pile per weight, FIG.
A hollow pile as shown in (D) can also be suitably used.

【0015】本発明の免震地盤用基礎部として用いられ
る杭基礎としては、上記の円柱状杭14以外に、図3
(A)、(B)に示す如き板状杭22(a)、22
(b)も有効である。図3(A)、(B)はいずれも基
礎部である板状杭22(a)、22(b)の上部に免震
構造体16が固定された状態を示す部分断面図である。
板状杭は図3(A)に示すような平板状であってもよ
く、図3(B)に示すような周囲に地盤方向に突出した
フランジ部分を有する平板状であってもよい。このよう
な板状杭の大きさは、用いられる構造体の重量や免震性
能により適宜選択しうるが、併用される免震構造体の軟
質板直径をxとし、板状杭の一辺の長さ(又は直径)を
Xとした場合、これらの関係はX/x≧3の範囲である
ことが好ましく、より好ましくはX/x≧4である。
As the pile foundation used as the base part for the seismic isolation ground of the present invention, in addition to the columnar pile 14 described above, FIG.
(A), plate-like piles 22 (a), 22 shown in (B)
(B) is also effective. FIGS. 3A and 3B are partial cross-sectional views each showing a state in which the seismic isolation structure 16 is fixed to the upper part of the plate-like piles 22 (a) and 22 (b) which are the base portions.
The plate-shaped pile may be a flat plate as shown in FIG. 3 (A), or may be a flat plate having a flange portion protruding in the ground direction around as shown in FIG. 3 (B). The size of such a plate-shaped pile can be appropriately selected depending on the weight of the structure used and the seismic isolation performance, but the soft plate diameter of the seismic isolated structure used together is x, and the length of one side of the plate-shaped pile is When the length (or diameter) is X, these relationships are preferably in the range of X / x ≧ 3, and more preferably X / x ≧ 4.

【0016】本発明の免震地盤用基礎部として好適に用
いられる態様としてコマ型基礎、即ち、コマの形状をし
たコンクリートブロックが挙げられる。図4(A)は、
コマ型基礎の形状の一例を示す概略図である。コマ型基
礎23のコマ型の側面の傾斜の程度(図中のθの値)は
目的に応じて任意に選択し得るが、一般的にはθが45
°程度であることが好適である。
As a mode suitably used as the base part for the base isolation ground of the present invention, there is a top type foundation, that is, a concrete block in the form of a top. FIG. 4 (A)
It is the schematic which shows an example of the shape of a top type | form. The degree of inclination of the side surface of the top of the top 23 of the top 23 (the value of θ in the figure) can be arbitrarily selected depending on the purpose.
It is preferable that the angle is about °.

【0017】このコマ型基礎23を使用する際には、複
数個を釣り筋と称する連結筋21で井桁状に連結して用
いられ、コマ型基礎23の下部の空間には破石等が充填
されているのが一般的である。図4(B)は、コマ型基
礎23を平面状に連結した状態を示す概略図であり、図
4(C)は、コマ型基礎23を平面状に連結したものを
2段重ねて用いた状態を示す概略図である。
When the top 23 is used, a plurality of the bases 23 are connected in a cross-girder form by connecting bars 21 called fishing bars, and the space below the top 23 is filled with broken stones or the like. It is common that it is. FIG. 4B is a schematic view showing a state in which the tops 23 are connected in a plane, and FIG. 4C is a plan view in which the tops 23 are connected in a two-tiered manner. It is a schematic diagram showing a state.

【0018】コマ型基礎23と免震構造体16との連結
は、例えば、平面状に連結したコマ型基礎23の上部に
連結板25を設置し、その連結板25と免震構造体16
とをボルト等で固定して行うことができる。図5はコマ
型基礎23上に免震構造体16が連結された状態を示す
概略断面図である。
The connection between the frame type foundation 23 and the seismic isolation structure 16 is performed, for example, by installing a connection plate 25 on the top of the frame type base 23 connected in a plane, and connecting the connection plate 25 and the seismic isolation structure 16.
Can be fixed by bolts or the like. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the seismic isolation structure 16 is connected to the top 23 of the frame.

【0019】このコマ型基礎は、その形状に起因して、
地盤沈下の抑制効果、支持力の増加効果と共に偏心荷重
に対する抑制効果も大きく、それ自体で防振効果、振動
減衰効果をも有する。更に、輸送、施工も簡便に成し得
ることから、本発明の免震地盤用基礎として最適なもの
の一つであるといえる。
Due to its shape,
In addition to the effect of suppressing land subsidence and the effect of increasing the bearing capacity, the effect of suppressing eccentric load is also large, and has its own anti-vibration and vibration damping effects. Furthermore, it can be said that it is one of the most suitable as the base for the seismic isolation ground of the present invention because transportation and construction can be easily performed.

【0020】本発明の免震地盤に用いられる(b)免震
構造体は、軽負荷用の免震のため、地震等の高剪断振動
と風揺れなどの微振動の双方に有効なハイブリッド免震
構造体、即ち、硬質板軟質板とを交互に積層した複合積
層体の内部に設けた中空部に、該複合積層体の免震特性
を改善する手段を配置した構造体を使用するものであ
る。
The (b) seismic isolation structure used in the seismic isolation ground of the present invention is a hybrid isolation structure that is effective for both high shear vibrations such as earthquakes and microvibrations such as wind turbulences, because the seismic isolation structure is for light loads. A seismic structure, that is, a structure in which means for improving the seismic isolation characteristics of the composite laminate are arranged in a hollow portion provided inside a composite laminate in which hard and soft plates are alternately laminated. is there.

【0021】ここで、この(b)免震構造体を構成する
複合積層体について説明する。複合積層体を構成する粘
弾性的性質を有した軟質板に用いられる材料とは、50
%モジュラスが1〜5kgf/cm2 、更に好ましくは
1.5〜3kgf/cm2 の特性を有するものを指す。
各種材料の50%モジュラスは、例えば、JIS K6
301、K6394に準拠して測定することができる。
Here, (b) the composite laminate constituting the seismic isolation structure will be described. The material used for the viscoelastic soft plate constituting the composite laminate is 50
% Modulus refers to one having characteristics of 1 to 5 kgf / cm 2 , more preferably 1.5 to 3 kgf / cm 2 .
The 50% modulus of various materials is, for example, JIS K6
301 and K6394.

【0022】ここで、粘弾性的性質を有する材料として
は、熱可塑ゴム、ウレタンゴム、各種の加硫ゴム、未加
硫ゴム、微架橋ゴム、プラスチックス等の有機材料、こ
れらの発泡体、アスファルト、粘土等の無機材料、これ
らの混合材料など各種の材料であって、上記粘弾性的性
質を有するものを用いることができる。
Here, as the material having the viscoelastic property, organic materials such as thermoplastic rubber, urethane rubber, various vulcanized rubbers, unvulcanized rubber, finely crosslinked rubber, plastics, foams thereof, Various materials, such as inorganic materials such as asphalt and clay, and mixed materials thereof, having the above viscoelastic properties can be used.

【0023】これらの材料は、平板状に成形され、軟質
板として用いられる。軟質板の形状は特に制限はない
が、本発明の免震装置においては複合積層体内に柱状の
中空部を要することから、中央に中空部を有する形状で
あることが必要である。通常は、中央に中空部を有する
所謂円柱状のものが使用され、個々の軟質板はドーナツ
盤状の形状を有するが、中空部を有するものであれば四
角形のものであってもよい。軟質板の厚みには特に制限
はなく、使用される材料及び所望の免震性能によって選
択できるが、一般には、1〜4mm程度の厚みのものが
使用される。
These materials are formed into a flat plate and used as a soft plate. The shape of the soft plate is not particularly limited, but the seismic isolation device of the present invention needs a hollow shape at the center since a columnar hollow portion is required in the composite laminate. Usually, a so-called cylindrical shape having a hollow portion at the center is used, and each soft plate has a donut shape, but may be a square shape as long as it has a hollow portion. The thickness of the soft plate is not particularly limited, and can be selected according to the material to be used and the desired seismic isolation performance. In general, a thickness of about 1 to 4 mm is used.

【0024】これらの材料は単独で用いても、複数種を
混合して用いてもよく、全体が均一な材料で形成されて
いてもよいが、内側部分に高ダンピング材料、外側部分
にクリープ性能の良くかつ柔らかい材料等と二種類以上
を組み合わせて使用してもよい。
These materials may be used alone or as a mixture of a plurality of types. The materials may be entirely formed of a uniform material. The inner portion has a high damping material, and the outer portion has a creep performance. It is also possible to use a combination of two or more kinds with a good and soft material.

【0025】また、この免震構造体を構成する硬質板と
しては、金属、セラミックス、プラスチックス、FR
P、ポリウレタン、木材、紙板、スレート板、化粧板等
所要の剛性を有する各種の材料を使用することができ
る。ここで、所要の剛性とは、設計条件により大きく変
わるが、剪断変形した時、座屈現象が生じにくい剛性を
意味する。
The hard plate constituting the seismic isolation structure may be metal, ceramics, plastics, FR, or the like.
Various materials having required rigidity, such as P, polyurethane, wood, paper board, slate board, decorative board, etc., can be used. Here, the required rigidity largely depends on design conditions, but means rigidity that does not easily cause a buckling phenomenon when subjected to shear deformation.

【0026】硬質板の厚み、形状には特に制限はなく、
使用される材料及び所望の免震性能によって選択できる
が、その厚みは、一般には、0.5〜5mm程度の厚み
のものが使用される。また、形状は、積層される軟質板
と同様、中央に中空部を有することの他は任意である
が、通常は、併用する軟質板と同じ形状のものを用い
る。
The thickness and shape of the hard plate are not particularly limited.
The thickness can be selected depending on the material to be used and the desired seismic isolation performance. Generally, the thickness is about 0.5 to 5 mm. The shape is arbitrary as well as the soft plate to be laminated, except that it has a hollow portion at the center, but usually the same shape as the soft plate used together is used.

【0027】前記軟質板と硬質板とを交互に複数段積層
して複合積層体を構成するものである。軟質板及び硬質
板、それぞれの形状、面積及び厚さは前記した如く要求
される免震性能によって異なるが、複合積層体は前記し
た如く、その内部に該複合積層体の免震性能を改善する
手段を配置するための中空部を要するため、通常は、軟
質板及び硬質板両者の形状が同じドーナツ盤状又は中空
部を有する四角形の板状をなし、且つ、表面積も同じで
あるものが汎用されている。
The soft plate and the hard plate are alternately laminated in a plurality of stages to form a composite laminate. The soft plate and the hard plate have different shapes, areas and thicknesses depending on the required seismic isolation performance as described above, but the composite laminate improves the seismic isolation performance of the composite laminate inside as described above. Since a hollow portion for arranging the means is required, usually, a soft plate and a hard plate both have the same donut disk shape or a rectangular plate shape having a hollow portion, and those having the same surface area are generally used. Have been.

【0028】この複合積層体においては、硬質板と軟質
板ともにドーナツ盤状のものが好適に用いられるのは前
述の通りであるが、その場合、前記複合積層体の平面視
による直径をD、中空部の平面視による直径をdとした
とき、Dとdが、下記式を満たす関係にあることが好ま
しい。
As described above, in this composite laminate, a doughnut-shaped hard plate and a soft plate are both preferably used. In this case, the diameter of the composite laminate in plan view is D, When the diameter of the hollow portion in plan view is d, it is preferable that D and d have a relationship satisfying the following expression.

【0029】0.8≧d/D≧0.1、より好ましくは
0.6≧d/D≧0.1 d/Dが0.8を超えると周囲に存在する複合積層体の
バネ剛性と中空部に配置された免震性能を改善する手段
に起因する塑性変形力や摩擦力とのバランスがくずれ、
地震等で大変型を受けた後に、もとの位置に戻らなくな
るおそれがあり、d/Dが0.1未満であると免震性能
改善の効果が小さく、所望の減衰効果が得られないた
め、いずれも好ましくない。用いられる複合積層体が中
空部を有する円柱状でない場合においても、複合積層体
と中空部との面積比が前記の式より導かれる範囲にある
ことが好ましい。
0.8 ≧ d / D ≧ 0.1, more preferably 0.6 ≧ d / D ≧ 0.1 When d / D exceeds 0.8, the spring stiffness of the composite laminate existing in the surroundings The balance between the plastic deformation force and frictional force caused by the means to improve seismic isolation performance located in the hollow part is lost,
There is a risk that it will not be able to return to its original position after receiving a severe type due to an earthquake or the like. If d / D is less than 0.1, the effect of improving seismic isolation performance is small, and the desired damping effect cannot be obtained. Are not preferred. Even when the composite laminate to be used is not cylindrical having a hollow portion, it is preferable that the area ratio between the composite laminate and the hollow portion is in a range derived from the above equation.

【0030】具体的には、例えば、前記Dが50〜50
0mm、dが3〜300mm程度のものが好ましい。
Specifically, for example, when D is 50 to 50,
Those having 0 mm and d of about 3 to 300 mm are preferable.

【0031】本発明に係る免震構造体を構成する複合積
層体の柱状の中空部に配置される免震性能を改善する手
段(減衰性発現体)としては、例えば、(1)鉛等の塑
性物を中空部内に配置する、(2)中空部に摩擦板を積
層・充填する、(3)中空部に硬質粒状物を充填する、
などの手段が挙げられる。
As means (attenuating body) for improving the seismic isolation performance arranged in the columnar hollow portion of the composite laminate constituting the seismic isolation structure according to the present invention, for example, (1) lead or the like Placing a plastic material in a hollow part, (2) laminating and filling a friction plate in the hollow part, (3) filling a hard granular material in the hollow part,
And other means.

【0032】図6は、硬質板24と軟質板26とからな
る複合積層体28の中空部に柱状の鉛30を配置し、鉛
の周囲に保護リング31を積層、配置した免震構造体1
6を示す断面図である。柱状の塑性物としては、鉛、錫
などの塑性変型する金属や高分子材料が用いられ、なか
でも、鉛が好ましい。また、この柱状の塑性物に傷を与
えないように、塑性物の周囲に配置される保護リング3
1は、塑性物の材質より低弾性であり、且つ、塑性物を
十分に拘束し得る材料で形成されることが好ましく、例
えば、ポリアミド、ポリエチレン、ポロプロピレン、ポ
リスチレン、シリコーン等の熱可塑性プラスチックやそ
れらをマトリックスとするFRP等を挙げることができ
る。これらは、単独でも、複数種を組み合わせて用いて
もよい。このように、複合積層体28の中空部全体に鉛
等の塑性物30及び保護リング31を配置すると、低歪
みにおける高弾性及び高歪みにおける低弾性と、高減衰
性とを合わせ持つので、地震や風揺れなどに効果を発揮
することができる。
FIG. 6 shows a seismic isolation structure 1 in which a columnar lead 30 is arranged in a hollow portion of a composite laminate 28 composed of a hard plate 24 and a soft plate 26, and a protective ring 31 is laminated and arranged around the lead.
FIG. As the columnar plastic material, a plastically deformable metal or polymer material such as lead or tin is used, and among them, lead is preferable. Further, a protective ring 3 arranged around the plastic material so as not to damage the columnar plastic material.
1 is preferably formed of a material having a lower elasticity than the material of the plastic material and capable of sufficiently constraining the plastic material, for example, a thermoplastic such as polyamide, polyethylene, polypropylene, polystyrene, or silicone. FRP using them as a matrix can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. As described above, when the plastic material 30 such as lead and the protective ring 31 are arranged in the entire hollow portion of the composite laminate 28, the elasticity at low strain, the low elasticity at high strain, and the high damping property are combined, so that the It can be effective against wind and wind sway.

【0033】ここで、外径250mm、内径46mm、
厚さ1.6mmの鋼板30枚と、同様の形状で、厚さ
2.5mmの50%モジュラスが2.3kgf/c
2 、引張強度が90kgf/cm2 、破断時の伸びが
760%のゴム材料を用いて作成された軟質板31枚を
用い、中空部に、直径20mm、高さ148mmの鉛の
周囲に外径46mm、内径20mm、厚さ1.5mmの
66ナイロンからなる保護リングを99層配置した図6
に示す如き免震構造体16を6組用いて、それぞれを6
本の杭基礎の上に固定し、その上部にコンクリート製の
住宅支持床を固定し、本発明の免震地盤を構成した。こ
の免震地盤上に50tの荷重を有する戸建て住宅を建設
し、免震地盤に±200%の剪断変型を15回繰り返し
て与えたところ良好な免震性能を示し、その後の観察で
も、鉛の切断は起こらず、免震構造体の座屈変型も起こ
らなかったことが確認された。
Here, the outer diameter is 250 mm, the inner diameter is 46 mm,
30 sheets of 1.6mm thick steel sheet, same shape, 50mm modulus of 2.5mm thickness, 2.3kgf / c
31 soft plates made of a rubber material having a m 2 , a tensile strength of 90 kgf / cm 2 , and an elongation at break of 760% were used. Around a lead having a diameter of 20 mm and a height of 148 mm, a hollow portion was formed. FIG. 6 in which 99 protective rings made of 66 nylon having a diameter of 46 mm, an inner diameter of 20 mm, and a thickness of 1.5 mm are arranged.
6 sets of seismic isolation structures 16 as shown in FIG.
The book was fixed on a pile foundation, and a concrete support floor was fixed above the pile foundation, thereby constituting the seismic isolation ground of the present invention. A detached house with a load of 50t was built on this seismic isolation ground, and when ± 200% shear deformation was repeatedly applied to the seismic isolation ground 15 times, good seismic isolation performance was shown. It was confirmed that no cutting occurred and no buckling deformation of the base-isolated structure occurred.

【0034】図7は本発明の免震地盤に用いられる免震
構造体32の概略断面図であり、硬質板24と軟質板2
6とからなる複合積層体28の中央部には中空部が設け
られ、中空部にガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂
(以下、単にFRPと称する)製の摩擦板34が積層さ
れてが封入されている。摩擦板34の積層体の上に押さ
え板36が配置され、中央部にメネジを切った六角穴付
き押さえボルトを上ブタ38として配置し、上ブタ38
を締め付けて摩擦板34積層体に封入力をかけている。
FIG. 7 is a schematic sectional view of a base isolation structure 32 used for the base isolation ground according to the present invention.
6 is provided with a hollow portion in the center thereof, and a friction plate 34 made of glass fiber reinforced unsaturated polyester resin (hereinafter, simply referred to as FRP) is laminated and sealed in the hollow portion. I have. A holding plate 36 is arranged on the laminated body of the friction plates 34, and a holding bolt with a hexagonal hole having a female thread at the center is arranged as an upper pig 38.
To apply a sealing input to the friction plate 34 laminate.

【0035】このようなネジ付き上ブタによって、複合
積層体の柱状中空部に挿入された摩擦板、硬質粒状物な
どに封入圧力を加えることは、例えば、図6に示すごと
き柱状の塑性物と保護リングを挿入したもの等を含め
て、いずれの形状に対しても有効である。
Applying sealing pressure to a friction plate, a hard granular material, or the like inserted into the columnar hollow portion of the composite laminate by such a threaded upper pig can be performed by, for example, forming a columnar plastic material as shown in FIG. The present invention is effective for any shape including the one in which the protection ring is inserted.

【0036】ここで、本発明の免震構造体に用いられる
摩擦板について詳細に説明する。本発明に用いる摩擦板
の材料は高分子材料、金属、セラミック、無機物等特に
制限されない。高分子材料としては、具体的には、例え
ば、熱可塑性プラスチックとして、ポリアミド(ナイロ
ン)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、
ガラス繊維強化ポリスチレン、ポリ−P−キシレン、ポ
リ酢酸ビニル、ポリアクリレート、ポリメタアクリレー
ト、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フッ素系プ
ラスチック、ポリアクリロニトリル、ポリビニルエーテ
ル、ポリビニルケトン、ポリエーテル、ポリカーボネイ
ト、熱可塑性ポリエステル、ジエン系プラスチック、ポ
リウレタン系プラスチック、芳香族ポリアミド、ポリフ
ェニレン、シリコーンなどを用いることができる。なか
でも、材料特性及び入手の容易性の観点から、ナイロ
ン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポ
リ塩化ビニル、熱硬化性プラスチック等が好ましい。ま
た、前記の熱可塑性プラスチック、熱硬化性プラスチッ
クをマトリックスとしたFRP(例えば、不飽和ポリエ
ステル樹脂のFRP)等も用いることができる。これら
の材料は単体で用いても、複数の種類を複合して用いて
もよく、また、可塑剤や充填剤を添加してもよく、FR
Pの如くガラス繊維やカーボン繊維などの補強材を混合
して用いてもよい。
Here, the friction plate used in the seismic isolation structure of the present invention will be described in detail. The material of the friction plate used in the present invention is not particularly limited, such as a polymer material, a metal, a ceramic, and an inorganic material. As the polymer material, specifically, for example, as a thermoplastic, polyamide (nylon), polyethylene, polypropylene, polystyrene,
Glass fiber reinforced polystyrene, poly-P-xylene, polyvinyl acetate, polyacrylate, polymethacrylate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, fluoroplastic, polyacrylonitrile, polyvinyl ether, polyvinyl ketone, polyether, polycarbonate, thermoplastic Polyester, diene-based plastic, polyurethane-based plastic, aromatic polyamide, polyphenylene, silicone, and the like can be used. Among them, nylon, polyethylene, polyester, polypropylene, polyvinyl chloride, thermosetting plastic, and the like are preferable from the viewpoint of material properties and availability. Further, FRP using the above-mentioned thermoplastic or thermosetting plastic as a matrix (for example, FRP of unsaturated polyester resin) or the like can also be used. These materials may be used alone or in combination of a plurality of types, and a plasticizer or a filler may be added.
A reinforcing material such as glass fiber or carbon fiber such as P may be mixed and used.

【0037】本発明の摩擦板の直径dは、硬質板の直径
をDとすると、 0.1≦(d/D)≦0.8 であることが好ましい。更に好ましくは、 0.1≦(d/D)≦0.6 である。d/Dが0.8を越えると摩擦力が大きくなり
過ぎ、免震構造体のバネ剛性とのバランスがくずれ、復
元力が損なわれてしまう。d/Dが0.1未満になる
と、初期剛性が不足し、風揺れの防止ができなくなって
しまう。
The diameter d of the friction plate of the present invention is preferably 0.1 ≦ (d / D) ≦ 0.8, where D is the diameter of the hard plate. More preferably, 0.1 ≦ (d / D) ≦ 0.6. When d / D exceeds 0.8, the frictional force becomes too large, the balance with the spring rigidity of the seismic isolation structure is lost, and the restoring force is impaired. If d / D is less than 0.1, the initial rigidity becomes insufficient, and it becomes impossible to prevent wind sway.

【0038】本発明の摩擦板は、複合積層体を貫通する
孔の中に押込み力2kg/cm2 から200kg/cm
2 で封入することが好ましい。更に好ましくは、10〜
100kg/cm2 である。封入する圧力が200kg
/cm2 を超えると、免震構造体が垂直方向に大きく引
き伸ばされることになり、使用時即ち載荷時の初期の沈
み込み量を勘案しても200kg/cm2 が限度であ
る。又、押込み力2kg/cm2 未満では圧縮力が不十
分であり、免震構造体として十分な摩擦力を得ることが
できない。
The friction plate of the present invention has a pushing force of 2 kg / cm 2 to 200 kg / cm into a hole penetrating the composite laminate.
It is preferable to enclose in 2 . More preferably, 10
100 kg / cm 2 . 200kg pressure
If it exceeds / cm 2 , the seismic isolation structure will be greatly elongated in the vertical direction, and the upper limit is 200 kg / cm 2 even in consideration of the initial sinking amount during use, ie, during loading. If the pushing force is less than 2 kg / cm 2 , the compressive force is insufficient, and a sufficient frictional force cannot be obtained as a seismic isolation structure.

【0039】この摩擦板の封入力(押込み力)は、摩擦
板の上部に設けられたネジ山を有するフタのネジの締め
つけトルクを調整することによってコントロールするこ
とができる。即ち、上面板にネジを切り、そこに適合す
るネジ山を有するフタを設けて、そのネジの締め付けト
ルクを一定にすることにより摩擦板に加わる封入力を一
定になるよう調整するものである。ネジの大きさは、摩
擦板と同じかあるいはそれ以下の直径を有するものが好
ましい。
The sealing force (pressing force) of the friction plate can be controlled by adjusting the tightening torque of a screw of a lid having a thread provided on the upper portion of the friction plate. That is, a screw is cut in the upper surface plate, a lid having a screw thread adapted to the screw is provided, and the sealing force applied to the friction plate is adjusted to be constant by making the screw tightening torque constant. The size of the screw is preferably the same as or smaller than the friction plate.

【0040】ここで、外径250mm、内径50mm、
厚さ1.6mmの鋼板30枚と、同様の形状で厚さ2.
5mmの、50%モジュラスが2.3kg/cm2 、引
張強度が90kg/cm2 、破断時の伸びが760%の
ゴム材料を用いて作成された軟質板31枚を用い、中空
部に、直径49.8mm、厚さ1.5mmの66ナイロ
ンからなる摩擦板を隙間なく配置して、押込み力15k
g/cm2 でネジを切った上フタで圧縮力を加えた、図
7に示す如き免震構造体32を6組用いて、それぞれを
6本の杭基礎の上に固定し、その上部にコンクリート製
の住宅支持床を固定し、本発明の免震地盤を構成した。
この免震地盤上に50tの荷重を有する戸建て住宅を建
設し、免震地盤に±200%の剪断変型を15回繰り返
して与えたところ良好な免震性能を示し、その後の観察
でも、免震構造体に座屈変型が起こらなかったことが確
認された。
Here, the outer diameter is 250 mm, the inner diameter is 50 mm,
1. 30 sheets of 1.6 mm thick steel plate with similar shape and thickness
31 soft plates made of a rubber material of 5 mm, a 50% modulus of 2.3 kg / cm 2 , a tensile strength of 90 kg / cm 2 , and an elongation at break of 760% are used. A 49.8 mm, 1.5 mm thick friction plate made of 66 nylon is placed without gaps, and the pushing force is 15 k.
Using six sets of seismic isolation structures 32 as shown in FIG. 7 to which a compressive force was applied with an upper lid threaded at g / cm 2 , each was fixed on six pile foundations, and A concrete housing support floor was fixed to form the seismic isolation ground of the present invention.
A detached house with a load of 50 tons was constructed on the seismic isolation ground, and ± 200% shear deformation was repeatedly applied to the seismic isolation ground 15 times, showing good seismic isolation performance. It was confirmed that buckling deformation did not occur in the structure.

【0041】図8は本発明の免震地盤に用い得る免震構
造体40の断面図を示す。免震構造体40は、硬質板2
4と軟質板26とからなる複合積層体28中央部に設け
た中空部に、硬質粒状物であるガラスビーズ(球形)4
2をタッピングを行いながら充填し、その上部にネジを
切ったフタで圧縮力を加えて中のガラスビーズ42が圧
縮状態になるように充填、封入し、さらに、この積層体
の外周を天然ゴム系ゴム材料を用いた外被ゴム44で被
覆してなるものである。
FIG. 8 is a sectional view of a seismic isolation structure 40 that can be used for the seismic isolation ground of the present invention. The seismic isolation structure 40 includes the hard plate 2
A glass bead (spherical) 4 as a hard granular material is provided in a hollow portion provided at the center of a composite laminate 28 comprising
2 is filled while tapping, and a compressive force is applied to the upper part of the glass beads 42 by means of a threaded lid to fill and enclose the glass beads 42 in a compressed state. It is covered with a jacket rubber 44 made of a system rubber material.

【0042】この免震構造体の柱状の中空部に充填され
る硬質粒状物としては、圧縮充填することにより、粒状
物同志の摩擦力によって免震構造体の過剰な変型を防止
しうるものであれば、特に制限はないが、好適な材料と
しては、例えば、銅、鉄、サンドブラスト用砂、ガラ
ス、石英、プラスチック、天然物や産業廃棄物を原料に
製造された粒状物等が挙げられ、さらに、十分な硬度を
有する繊維強化プラスチック、各種セラミック等も使用
することができる。
The hard granular material filled in the columnar hollow portion of the seismic isolation structure can be compressed and filled to prevent excessive deformation of the seismic isolation structure due to frictional force between the granular materials. If so, there is no particular limitation, but preferable materials include, for example, copper, iron, sand for sandblasting, glass, quartz, plastic, and granular materials manufactured from natural or industrial wastes, and the like. Further, fiber-reinforced plastics, various ceramics, and the like having sufficient hardness can also be used.

【0043】粒状物の大きさは、0.01〜30mmの
範囲のものが好ましく、0.01mm未満であると充填
時に十分な応力をかけることができず、30mmを超え
ると、粒状物同志の接触面積が小さくなり、いずれも所
望の摩擦力を得難いため、好ましくない。
The size of the granular material is preferably in the range of 0.01 to 30 mm. When the size is less than 0.01 mm, sufficient stress cannot be applied at the time of filling. The contact area is small, and it is difficult to obtain a desired frictional force.

【0044】この硬質粒状物の具体例としては、ガラス
ビーズ、鉄球、銅球等の金属球、砂、石英粉、Al2
3 を主成分とするサンドブラスト用砂等が挙げられる。
Specific examples of the hard granular material include glass beads, metal balls such as iron balls and copper balls, sand, quartz powder, Al 2 O
Sand blasting sand containing 3 as a main component.

【0045】粒状物の形状については、前記のサイズを
有するものであれば特に制限はないく、球状、紡錘状、
不定形等のいずれであってもよく、粒状物の表面も平滑
であっても、微細な凹凸を有するものであってもよい
が、変型緩和効果及び摩擦力の観点から、平板状のもの
よりもアスペクト比が3以下程度の球に近い形状を有す
るものが好ましく用いられる。
The shape of the granular material is not particularly limited as long as it has the above-mentioned size.
It may be any of irregular shapes and the like, and the surface of the granular material may be smooth or may have fine irregularities. Also, those having a shape close to a sphere having an aspect ratio of about 3 or less are preferably used.

【0046】これらの硬質粒状物を前記免震構造体の中
空部に充填する際には、タッピングを行うなどして、最
密充填し、さらに、蓋体等により応力が掛かるように封
入することが好ましい。中空部に最密充填された硬質粒
状物同志の摩擦力が減衰効果に寄与するため、硬質粒状
物が互いに自由に振動しうるような空間を有する充填状
態では所望の減衰効果が得られず好ましくない。
When filling the hard granular material into the hollow portion of the seismic isolation structure, it is necessary that the hard granular material be filled in a close-packed manner, for example, by tapping, and then sealed with a lid or the like so that stress is applied. Is preferred. Since the frictional force between the hard particles closely packed in the hollow portion contributes to the damping effect, the desired damping effect cannot be obtained in the filled state having a space where the hard particles can freely vibrate with each other, which is preferable. Absent.

【0047】ここで、外径250mm、内径50mm、
厚さ1.6mmの鋼板30枚と、同様の形状で厚さ2.
5mmの、50%モジュラスが2.3kgf/cm2
引張強度が90kgf/cm2 、破断時の伸びが760
%のゴム材料を用いて作成された軟質板31枚を用い、
中空部に、直径1mmのガラスビーズをタッピングを行
いながら充填できる最大量を充填して、ネジを切ったフ
タをトルク15kg/cm2 で圧縮力を加えて、中のガ
ラスビーズが圧縮状態になるように充填、封入した、図
10に示す如き免震構造体40を6組用いて、それぞれ
を6本の杭基礎の上に固定し、その上部にコンクリート
製の住宅支持床を固定し、本発明の免震地盤を構成し
た。この免震地盤上に50tの荷重を有する戸建て住宅
を建設し、免震地盤に±200%の剪断変型を15回繰
り返して与えたところ良好な免震性能を示した。
Here, the outer diameter is 250 mm, the inner diameter is 50 mm,
1. 30 sheets of 1.6 mm thick steel plate with similar shape and thickness
5%, 50% modulus is 2.3 kgf / cm 2 ,
Tensile strength 90 kgf / cm 2 , elongation at break 760
Using 31 soft plates made using a rubber material of
Fill the hollow portion with the maximum amount that can be filled while tapping glass beads with a diameter of 1 mm, apply a compressive force to the threaded lid with a torque of 15 kg / cm 2 , and the glass beads inside are compressed. Using six sets of seismic isolation structures 40 filled and sealed as shown in FIG. 10, each of which is fixed on six pile foundations, and a concrete housing support floor is fixed on top of the pile foundations. The seismic isolation ground of the invention was constructed. A detached house having a load of 50 t was constructed on the seismic isolation ground, and ± 200% shear deformation was repeatedly applied to the seismic isolation ground fifteen times to show good seismic isolation performance.

【0048】本発明の免震地盤に耐候性を付与するた
め、免震構造体の外側を耐候性の優れた材料で被覆して
も良い。この被覆材料としては、例えば、ブチルゴム、
アクリルゴム、ポリウレタン、シリコンゴム、フッ素ゴ
ム、多硫化ゴム、エチレンプロピレンゴム(ERP及び
EPDM)、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポ
リエチレン、エチレン酢酸ビニルゴム、クロロプレンゴ
ムなどを用いることができる。これらの材料は単独で
も、二種類以上をブレンドしても良い。また、天然ゴ
ム、イソプレンゴムスチレンブタジエンゴム、ブタジエ
ンゴム、ニトリルゴム等とブレンドしても良い。
In order to impart weather resistance to the base isolation ground of the present invention, the outside of the base isolation structure may be covered with a material having excellent weather resistance. As this coating material, for example, butyl rubber,
Acrylic rubber, polyurethane, silicone rubber, fluorine rubber, polysulfide rubber, ethylene propylene rubber (ERP and EPDM), chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, ethylene vinyl acetate rubber, chloroprene rubber, and the like can be used. These materials may be used alone or as a blend of two or more. Further, it may be blended with natural rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, nitrile rubber and the like.

【0049】地震の大きさは現状では予測が不可能にち
かく、設計値をこえる規模の地震が発生することもあり
うる。そのような巨大地震の場合、大きな剪断変形によ
って、内部に免震性能改善手段を有する免震構造体であ
っても座屈しうる場合があることも考慮する必要があ
る。このような大きな剪断変形に対処するために、基礎
部に、免震構造体用のフェールセーフを配置することが
有効であると考えられる。図9(A)は、基礎部を構成
する杭基礎14の杭頭キャップ20の上に、免震構造体
16を取り囲むようにフェールセーフ46を付設した状
態を示す斜視図である。フェールセーフ46は図9
(A)の如く、免震構造体16を360°取り巻いても
よいし、360°以下でもよい。例えば、図9(B)に
示す如く90°取り巻くように配置してもよく、180
°取り巻くように配置されてもよい。
It is almost impossible to predict the magnitude of an earthquake at present, and an earthquake having a magnitude exceeding a design value may occur. In the case of such a huge earthquake, it is necessary to consider that even a seismic isolation structure having seismic isolation performance improving means therein may buckle due to large shear deformation. In order to cope with such a large shear deformation, it is considered effective to arrange a fail-safe for the base-isolated structure at the foundation. FIG. 9A is a perspective view showing a state in which a fail-safe 46 is provided on the pile head cap 20 of the pile foundation 14 constituting the foundation so as to surround the seismic isolation structure 16. FIG. 9 shows the fail safe 46.
As shown in (A), the seismic isolation structure 16 may be surrounded by 360 °, or may be 360 ° or less. For example, they may be arranged so as to surround 90 ° as shown in FIG.
° It may be arranged so as to surround it.

【0050】ただし、免震構造体16のフランジを含む
積層体の高さ(L)に対し、フェールセーフ46の高さ
(l)は当然l<Lとされるものである。図9(C)
は、本発明の免震地盤に大きな剪断変形が生じた状態を
示すモデル図を示し、基礎部14に固定された免震構造
体16に設計値を超えた変形が加わった場合、図9
(C)に破断線にて示されるように、免震構造体16に
固定された住宅支持床18がフェールセーフ46上に乗
って、免震構造体16の座屈変形を防止するように設計
される。
However, with respect to the height (L) of the laminated body including the flange of the seismic isolation structure 16, the height (l) of the fail-safe 46 naturally satisfies l <L. FIG. 9 (C)
FIG. 9 is a model diagram showing a state in which a large shear deformation has occurred in the seismic isolation ground of the present invention. FIG. 9 shows a case where a deformation exceeding a design value is applied to the seismic isolation structure 16 fixed to the base portion 14.
As shown by the broken line in (C), the housing support floor 18 fixed to the seismic isolation structure 16 rides on the fail-safe 46 and is designed to prevent the buckling deformation of the seismic isolation structure 16. Is done.

【0051】本発明の免震地盤において住宅などの構造
体を支えると共に、前記(b)免震構造体に連結される
(c)住宅支持床には、構造体を支えるのに必要な強度
が要求される。このような強度を達成するために、本発
明における(c)住宅支持床は、金属やコンクリート
等、例えば、H鋼、PC板等で構成されたフレームから
なる外枠として組まれたものが有用である。図10
(A)は、本発明の免震地盤に用いられるH鋼で構成さ
れた外枠48からなる住宅支持床18の一態様を示す斜
視図である。住宅支持床18は、図10(B)に示す如
く、H鋼で構成された外枠48に加えて、強度を改良す
るための内枠50を備えた構造を有することが好まし
い。内枠50は必要な強度を達成しうるものであれば、
H鋼であっても、その他の素材、形状からなる材料であ
ってもよい。この内枠50は、住宅などの構造体を支持
するのに要する強度を達成するため、目的に応じて好適
な本数を配置することができる。
In the base-isolated ground of the present invention, a structure such as a house is supported, and the (b) house supporting floor connected to the (b) base-isolated structure has a strength necessary to support the structure. Required. In order to achieve such strength, it is useful that the (c) housing support floor in the present invention is assembled as an outer frame composed of a frame made of metal, concrete, or the like, for example, H steel, PC board, or the like. It is. FIG.
(A) is a perspective view showing one mode of the house support floor 18 composed of an outer frame 48 made of H steel used for the base-isolated ground of the present invention. As shown in FIG. 10B, the housing support floor 18 preferably has a structure including an inner frame 50 for improving strength in addition to an outer frame 48 made of H steel. If the inner frame 50 can achieve the required strength,
It may be H steel or a material made of another material or shape. In order to achieve the strength required to support a structure such as a house, a suitable number of the inner frames 50 can be arranged according to the purpose.

【0052】この住宅支持床の免震ゴムと連結される部
分には両者をボルトで連結するために、更にまたフェー
ルセーフ46が、住宅支持床と接触してその性能を十分
に発揮させるために、住宅支持床の免震構造体と接触す
る近傍に、例えば、図10(C)に示す如き補強板52
を備えることが好ましい。補強板52は、金属、コンク
リート、セラミックスのような素材からなり、住宅支持
床18に固定されて形成されるものである。
The portion of the housing support floor that is connected to the seismic isolation rubber is connected by bolts, and furthermore, the fail-safe 46 is contacted with the housing support floor to fully exert its performance. In the vicinity of the house supporting floor in contact with the seismic isolation structure, for example, a reinforcing plate 52 as shown in FIG.
It is preferable to provide The reinforcing plate 52 is made of a material such as metal, concrete, and ceramics, and is formed by being fixed to the housing support floor 18.

【0053】また、戸建て住宅の如き軽負荷構造体の軽
量に起因する免震性能の低下を補うために、住宅支持床
18の下部に板材54を配置し、該板材54の上に、均
一な又は任意の重量勾配をつけた補助荷重56を乗せる
こともできる。図10(D)は住宅支持床18の下部に
配置された板材54の上に補助荷重56を乗せた状態を
示す斜視図である。
Further, in order to compensate for the decrease in seismic isolation performance due to the light weight of a lightly loaded structure such as a detached house, a plate member 54 is arranged below the housing support floor 18, and a uniform plate is placed on the plate member 54. Alternatively, an auxiliary load 56 having an arbitrary weight gradient can be applied. FIG. 10D is a perspective view showing a state in which an auxiliary load 56 is placed on a plate member 54 arranged below the housing support floor 18.

【0054】補助荷重56としてはコストの安いもので
あれば何でもよく、例えば、金属、コンクリート、砂、
砂利、土、各種廃材各種天然材など比重の大きいものが
効果的である。
The auxiliary load 56 may be anything as long as it is inexpensive, for example, metal, concrete, sand,
Those with a large specific gravity such as gravel, soil, various waste materials and various natural materials are effective.

【0055】本発明の免震地盤は、前記の如く、地面に
固定するための基礎部と、免震性能を改善する手段を内
部に備えた免震構造体と、その上に住宅などの構造体を
建築するための住宅支持床とからなり、それぞれが相互
に連結されることにより、簡単な構造で、軽負荷用とし
て優れた免震性能を達成しうる。
As described above, the base-isolated ground of the present invention has a base part for fixing to the ground, a base-isolated structure internally provided with means for improving seismic isolation performance, and a structure such as a house on the base-isolated structure. It consists of a house supporting floor for building a body and is connected to each other, so that it is possible to achieve excellent seismic isolation performance for light loads with a simple structure.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明は、前記構成としたため、戸建住
宅用等の軽量物に好適に用い得る、高性能で、塑性変型
や切断破壊がなく耐久性に優れ、交通振動等も防止する
ことができ、且つ、低コストである免震地盤を得ること
ができた。
As described above, the present invention has the above-mentioned structure, and can be suitably used for light-weight objects such as detached houses. It has high durability, has no plastic deformation or breakage, has excellent durability, and prevents traffic vibration. And the low-cost seismically isolated ground was obtained.

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

【図1】 (A)は本発明の免震地盤の一態様を示す概
略断面図であり、(B)は免震地盤の上部に住宅が配置
された状態を示す概略断面図である。
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of the seismic isolation ground of the present invention, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view showing a state where a house is arranged above the seismic isolation ground.

【図2】 (A)は免震地盤の杭基礎に用られる円柱状
の杭を示し、(B)は杭の杭頭に配置された杭頭キャッ
プを示し、(C)は複数本の杭に1つの杭頭キャップ2
0をかぶせた状態を示し、(D)は杭基礎として好適な
中空杭を示す概略断面図である。
FIG. 2 (A) shows a columnar pile used for a pile foundation of seismic isolation ground, (B) shows a pile head cap arranged at the pile head of the pile, and (C) shows a plurality of piles. One pile head cap 2
FIG. 2D is a schematic sectional view showing a hollow pile suitable as a pile foundation.

【図3】 (A)は免震地盤の杭基礎に用られる板状杭
を示し、(B)は周囲に地盤方向に突出したフランジ部
分を有する平板状の板状杭を示す概略断面図である。
FIG. 3A is a schematic cross-sectional view showing a plate-shaped pile used as a pile foundation of a base-isolated ground, and FIG. 3B is a schematic sectional view showing a flat plate-shaped pile having a flange portion protruding in the ground direction around the pile. is there.

【図4】 (A)は免震地盤に用られるコマ型基礎の形
状の一例を示し、(B)はコマ型基礎を平面状に連結し
た状態を示し、(C)はコマ型基礎を平面状に連結した
ものを2段重ねて用いた状態を示す概略図である。
FIG. 4 (A) shows an example of the shape of a top frame used for base-isolated ground, FIG. 4 (B) shows a state where the top frame is connected to a plane, and FIG. It is the schematic which shows the state which used what was connected in the shape in two steps.

【図5】 免震地盤の杭基礎に用られるコマ型基礎上に
免震構造体が連結された状態を示す概略断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a seismic isolation structure is connected to a top type foundation used as a pile foundation of the base isolation ground.

【図6】 本発明の免震地盤に用いられる、中空部に鉛
を配置した免震構造体を示す概略断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a base-isolated structure used for the base-isolated ground of the present invention, in which lead is arranged in a hollow portion.

【図7】 本発明の免震地盤に用いられる、中空部に摩
擦板を積層・配置した免震構造体を示す概略断面図であ
る。
FIG. 7 is a schematic sectional view showing a seismic isolation structure used for the seismic isolation ground of the present invention, in which friction plates are stacked and arranged in a hollow portion.

【図8】 本発明の免震地盤に用いられる、中空部に硬
質粒状物を充填した免震構造体を示す概略断面図であ
る。
FIG. 8 is a schematic sectional view showing a seismic isolation structure having a hollow portion filled with hard granular materials, which is used for the seismic isolation ground of the present invention.

【図9】 (A)は杭基礎の杭頭キャップの上に免震構
造体を360°取り巻くにフェールセーフを配置した状
態を示す斜視図であり、(B)は杭基礎の杭頭キャップ
の上に免震構造体を示す如く90°取り巻くようにフェ
ールセーフを配置した状態を示す斜視図であり、(C)
は免震地盤に大きな剪断変形が生じた場合の、フェール
セーフの働きを示すモデル図である。
FIG. 9A is a perspective view showing a state in which a fail-safe is arranged around a 360 ° seismic isolation structure on a pile head cap of a pile foundation, and FIG. 9B is a perspective view of the pile head cap of the pile foundation. It is a perspective view which shows the state which arrange | positioned the fail safe so that it might surround 90 degrees so that the seismic isolation structure may be shown above, (C)
FIG. 4 is a model diagram showing a fail-safe function when a large shear deformation occurs in the base-isolated ground.

【図10】 (A)は免震地盤に用いられるH鋼で構成
された外枠からなる住宅支持床の一態様を示し、(B)
は外枠に加えて、強度を改良するための内枠を備えた構
造の住宅支持床を示し、(C)は外枠に補強板を備えた
住宅支持床を示し、(D)は住宅支持床の下部に配置さ
れた板材の上に補助荷重を乗せた状態を示す斜視図であ
る。
FIG. 10 (A) shows an embodiment of a house supporting floor composed of an outer frame made of H steel used for seismic isolation ground, and FIG. 10 (B).
Shows a house supporting floor having a structure provided with an inner frame for improving strength in addition to an outer frame, (C) shows a house supporting floor having a reinforcing plate on an outer frame, and (D) shows a house supporting floor. It is a perspective view showing the state where the auxiliary load was put on the board arranged at the lower part of the floor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 免震地盤 12 住宅(構造体) 14 杭基礎(基礎部) 16 免震構造体 18 住宅支持床 20 杭頭キャップ 24 硬質板 26 軟質板 28 複合積層体 30 鉛(塑性物) 34 摩擦板 42 ガラスビーズ(硬質粒状物) 46 フェールセーフ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Seismic isolation ground 12 House (structure) 14 Pile foundation (foundation part) 16 Seismic isolation structure 18 House support floor 20 Pile head cap 24 Hard plate 26 Soft plate 28 Composite laminate 30 Lead (plastic) 34 Friction plate 42 Glass beads (hard granular material) 46 Fail safe

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F16F 15/04 8919−3J F16F 15/04 A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location F16F 15/04 8919-3J F16F 15/04 A

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基礎部と免震構造体と住宅支持床とを備
えた免震地盤であって、 該免震構造体が、剛性を有した硬質板と粘弾性的性質を
有した軟質板とをそれぞれ複数個、交互に積層した複合
積層体の内部に、該複合積層体を貫通する柱状の中空部
を設けて、該複合積層体の免震特性を改善する手段を配
置したものである、 ことを特徴とする免震地盤。
1. A base isolation base having a foundation, a base isolation structure, and a house support floor, wherein the base isolation structure is a rigid plate having rigidity and a soft plate having viscoelastic properties. And a plurality of columns, each having a columnar hollow portion penetrating the composite laminate, and a means for improving the seismic isolation characteristics of the composite laminate. A base-isolated ground characterized by the following.
【請求項2】 前記基礎部が杭基礎であることを特徴と
する請求項1記載の免震地盤。
2. The base-isolated ground according to claim 1, wherein the foundation is a pile foundation.
【請求項3】 前記杭基礎に用いられる杭の頭頂に杭頭
キャップが付設されたものであることを特徴とする請求
項2記載の免震地盤。
3. The seismic isolation ground according to claim 2, wherein a pile head cap is attached to the top of the pile used for the pile foundation.
【請求項4】 前記杭基礎が板状杭からなることを特徴
とする請求項2記載の免震地盤。
4. The base-isolated ground according to claim 2, wherein said pile foundation is made of a plate-like pile.
【請求項5】 前記複合積層体の免震特性を改善する手
段が、塑性物を配置する手段、摩擦板を積層、充填する
手段、硬質粒状物を充填する手段からなる群より選択さ
れることを特徴とする請求項1記載の免震地盤。
5. The means for improving the seismic isolation characteristics of the composite laminate is selected from the group consisting of means for arranging a plastic material, means for laminating and filling friction plates, and means for filling hard particulate matter. The base-isolated ground according to claim 1, wherein:
【請求項6】 前記免震地盤の基礎部に、免震構造体の
大変形を防止するためのフェールセーフが付設されてい
ることを特徴とする請求項1記載の免震地盤。
6. The seismic isolation ground according to claim 1, wherein a fail safe for preventing large deformation of the seismic isolation structure is attached to a base portion of the seismic isolation ground.
【請求項7】 前記住宅支持床がH鋼で組まれたフレー
ムからなり、且つ、該フレーム内に補助荷重が乗せられ
ていることを特徴とする請求項1記載の免震地盤。
7. The base-isolated ground according to claim 1, wherein the housing supporting floor is formed of a frame made of H steel, and an auxiliary load is placed in the frame.
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