JPH11182093A - 免震支承の受け皿構造 - Google Patents
免震支承の受け皿構造Info
- Publication number
- JPH11182093A JPH11182093A JP34758697A JP34758697A JPH11182093A JP H11182093 A JPH11182093 A JP H11182093A JP 34758697 A JP34758697 A JP 34758697A JP 34758697 A JP34758697 A JP 34758697A JP H11182093 A JPH11182093 A JP H11182093A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ball
- rolling
- foundation
- seismic isolation
- spherical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 免震支承の転がり体あるいは滑り体の接する
受け皿の面圧を小さくでき、かつ、地震動との共振も防
止できる免震支承の受け皿構造を提供する。 【解決手段】 構造物２側にボール３を有する免震支持
体４を設け、基礎１側にほぼすり鉢状の直線斜面を呈す
るように上面５ａが凹状に形成されその上面５ａに前記
ボール３が接する受け皿５を固定している。前記受け皿
５はその上面５ａを例えば直線傾斜の斜面に形成したも
ので、その上面５ａの中央部７は、両側の斜面に接する
半径Ｒの球面に形成されており、該球面の半径を前記ボ
ール３に対する固有周波数が１０（Hz）以上になるよう
に形成したものである。
受け皿の面圧を小さくでき、かつ、地震動との共振も防
止できる免震支承の受け皿構造を提供する。 【解決手段】 構造物２側にボール３を有する免震支持
体４を設け、基礎１側にほぼすり鉢状の直線斜面を呈す
るように上面５ａが凹状に形成されその上面５ａに前記
ボール３が接する受け皿５を固定している。前記受け皿
５はその上面５ａを例えば直線傾斜の斜面に形成したも
ので、その上面５ａの中央部７は、両側の斜面に接する
半径Ｒの球面に形成されており、該球面の半径を前記ボ
ール３に対する固有周波数が１０（Hz）以上になるよう
に形成したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地表面等の基礎側
と建築物等の構造物との間に配置して地震などにより生
じる水平方向の相対的な変位に対処できるようにした免
震支承の受け皿構造に関する。
と建築物等の構造物との間に配置して地震などにより生
じる水平方向の相対的な変位に対処できるようにした免
震支承の受け皿構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】地震等による振動から建造物を保護する
ために免震支承が採用されている。免震支承には、表面
にすり鉢状の凹部が形成された受け皿上に転がり体や滑
り体が接するものがあり、それには、例えば大径のボー
ル周囲に多数の小径ボールを配設して保持部凹部内で転
がり支持するフリーベアリング、上方の支持板と受け皿
との間の単数ボールを介在させる単球転がり支承、ある
いは、単独のボールを保持部凹部の内周面に対して滑り
転動させる滑り転動支承、または、滑り体が受け皿上を
摺動する滑り支承がある。そして、免震支承の転がり体
は球であり滑り体も先端部形状を球面にするのが通常で
ある。
ために免震支承が採用されている。免震支承には、表面
にすり鉢状の凹部が形成された受け皿上に転がり体や滑
り体が接するものがあり、それには、例えば大径のボー
ル周囲に多数の小径ボールを配設して保持部凹部内で転
がり支持するフリーベアリング、上方の支持板と受け皿
との間の単数ボールを介在させる単球転がり支承、ある
いは、単独のボールを保持部凹部の内周面に対して滑り
転動させる滑り転動支承、または、滑り体が受け皿上を
摺動する滑り支承がある。そして、免震支承の転がり体
は球であり滑り体も先端部形状を球面にするのが通常で
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記免
震支承の受け皿の中央部に転がり体あるいは滑り体が接
する場合に、その中央部が平面であると、転がり体ある
いは滑り体の先端部が接する箇所は面積の少ないほとん
ど点に近いものになり、面圧が高くなってしまい、計算
では１５（ton）の荷重に対して６００（kg/mm2）以上
の面圧がかかる恐れがある。したがって、転がり体など
を硬度の高い鋼球などで形成したときに受け皿に凹みな
どの支障が生じる恐れがあるという問題点がある。ま
た、免震支承では、地震動の周波数との共振を防止する
必要がある。
震支承の受け皿の中央部に転がり体あるいは滑り体が接
する場合に、その中央部が平面であると、転がり体ある
いは滑り体の先端部が接する箇所は面積の少ないほとん
ど点に近いものになり、面圧が高くなってしまい、計算
では１５（ton）の荷重に対して６００（kg/mm2）以上
の面圧がかかる恐れがある。したがって、転がり体など
を硬度の高い鋼球などで形成したときに受け皿に凹みな
どの支障が生じる恐れがあるという問題点がある。ま
た、免震支承では、地震動の周波数との共振を防止する
必要がある。
【０００４】本発明は、前記の問題点を解消するためな
されたものであって、免震支承の転がり体あるいは滑り
体の接する受け皿の面圧を小さくでき、かつ、地震動と
の共振も防止できる免震支承の受け皿構造を提供するこ
とを目的とする。
されたものであって、免震支承の転がり体あるいは滑り
体の接する受け皿の面圧を小さくでき、かつ、地震動と
の共振も防止できる免震支承の受け皿構造を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、次の構成を有する。請求項１の発明は、
基礎と構造体との間に介在して該構造物の基礎に対する
水平方向への移動を許容する免震支承において、基礎ま
たは構造物の一方に転がり体または先端部形状が略球形
の滑り体を有する免震支持体を設け、基礎または構造物
の一方に前記転がり体または滑り体が接する、略すり鉢
状の凹部を形成し、該凹部の中央部表面を球面に形成
し、該球面の半径を前記転がり体または滑り体に対する
固有周波数が１０（Hz）以上になるように形成したこと
を特徴とする免震支承の受け皿構造である。
達成するため、次の構成を有する。請求項１の発明は、
基礎と構造体との間に介在して該構造物の基礎に対する
水平方向への移動を許容する免震支承において、基礎ま
たは構造物の一方に転がり体または先端部形状が略球形
の滑り体を有する免震支持体を設け、基礎または構造物
の一方に前記転がり体または滑り体が接する、略すり鉢
状の凹部を形成し、該凹部の中央部表面を球面に形成
し、該球面の半径を前記転がり体または滑り体に対する
固有周波数が１０（Hz）以上になるように形成したこと
を特徴とする免震支承の受け皿構造である。
【０００６】発明者は、免震支承の転がり体あるいは滑
り体の接する受け皿の面圧を小さくするには、定常時
（非地震時）に転がり体あるいは滑り体が接する箇所が
受け皿の中央部であることを考慮し、その中央部表面を
球面に形成することが有効であると結論づけて本発明を
なしたものである。したがって、本発明によれば、受け
皿の凹部の中央部表面を球面に形成して、平面の場合に
比較して面圧を低下できるものである。例えば、計算値
で従来の平面に対する球面の面圧は荷重が１５（ton）
のとき６００（kg/mm2)であったのが、本発明により１
００（kg/mm2)以下にすることができた。
り体の接する受け皿の面圧を小さくするには、定常時
（非地震時）に転がり体あるいは滑り体が接する箇所が
受け皿の中央部であることを考慮し、その中央部表面を
球面に形成することが有効であると結論づけて本発明を
なしたものである。したがって、本発明によれば、受け
皿の凹部の中央部表面を球面に形成して、平面の場合に
比較して面圧を低下できるものである。例えば、計算値
で従来の平面に対する球面の面圧は荷重が１５（ton）
のとき６００（kg/mm2)であったのが、本発明により１
００（kg/mm2)以下にすることができた。
【０００７】そして、単に球面に形成するのだけではな
く、免震支承がその固有振動数から共振することを有効
に防止するべく、地震動（加速度（gal））の周波数を
スペクトル分析した結果を考察した。図３の（ａ）は十
勝沖地震（１９６８）の分析例、（ｂ）は宮城県沖地震
（１９７８）の分析例である（１９９４年１１月１５日
オーム社発行「建築耐震・耐風構造（岩下恒雄著）の第
２章地震動図２、２７スペクトル」参照）。これらおよ
びその他の地震動の周波数分析したものは、いずれも強
い地震動は１０（Hz）未満に集中して生じており、しか
も１０（Hz）以上の周波数は極めて少なくほとんど無い
ことが理解される。
く、免震支承がその固有振動数から共振することを有効
に防止するべく、地震動（加速度（gal））の周波数を
スペクトル分析した結果を考察した。図３の（ａ）は十
勝沖地震（１９６８）の分析例、（ｂ）は宮城県沖地震
（１９７８）の分析例である（１９９４年１１月１５日
オーム社発行「建築耐震・耐風構造（岩下恒雄著）の第
２章地震動図２、２７スペクトル」参照）。これらおよ
びその他の地震動の周波数分析したものは、いずれも強
い地震動は１０（Hz）未満に集中して生じており、しか
も１０（Hz）以上の周波数は極めて少なくほとんど無い
ことが理解される。
【０００８】そこで、発明者は、上記の観点から受け皿
中央部の球面の半径を前記転がり体または滑り体に対す
る固有周波数が１０（Hz）以上になるように形成したも
のである。したがって、本発明によれば、地震動に対し
て共振を生じることなく確実に免震動作をすることがで
きる。また、球面の範囲上で転がり体または滑り体が荷
重を受けるので、面圧は少なくなる。
中央部の球面の半径を前記転がり体または滑り体に対す
る固有周波数が１０（Hz）以上になるように形成したも
のである。したがって、本発明によれば、地震動に対し
て共振を生じることなく確実に免震動作をすることがで
きる。また、球面の範囲上で転がり体または滑り体が荷
重を受けるので、面圧は少なくなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。図１および図２は、本発明の
実施形態にかかる免震支承の説明図である。図１に示す
ように、この免震支承においては、基礎１と構造物２と
の間に介在して該構造物２の基礎１に対する水平方向の
移動を許容するものであり、構造物２側にボール３を有
する免震支持体４を設け、基礎１側にほぼすり鉢状の斜
面を呈するように上面５ａが凹状に形成されその上面５
ａに前記ボール３が接する受け皿５を固定している。
施形態を詳細に説明する。図１および図２は、本発明の
実施形態にかかる免震支承の説明図である。図１に示す
ように、この免震支承においては、基礎１と構造物２と
の間に介在して該構造物２の基礎１に対する水平方向の
移動を許容するものであり、構造物２側にボール３を有
する免震支持体４を設け、基礎１側にほぼすり鉢状の斜
面を呈するように上面５ａが凹状に形成されその上面５
ａに前記ボール３が接する受け皿５を固定している。
【００１０】前記免震支持体４は、ボール３を保持する
保持器６の底部に凹部６ａが形成され、この凹部６ａ内
周面上部の球面状部分にボール３が滑り転動するもので
ある。
保持器６の底部に凹部６ａが形成され、この凹部６ａ内
周面上部の球面状部分にボール３が滑り転動するもので
ある。
【００１１】前記受け皿５はその上面５ａを例えば直線
傾斜の斜面に形成したものである。そして、その上面５
ａの中央部７は、両側の斜面に連続する半径Ｒの球面に
形成され（球面の接線が斜面に一致する）ており、該球
面の半径を前記ボール３に対する固有周波数が１０（H
z）以上になるように形成したものである。
傾斜の斜面に形成したものである。そして、その上面５
ａの中央部７は、両側の斜面に連続する半径Ｒの球面に
形成され（球面の接線が斜面に一致する）ており、該球
面の半径を前記ボール３に対する固有周波数が１０（H
z）以上になるように形成したものである。
【００１２】ここで、図２に示すように、受け皿５の中
央部７が半径Ｒの球面に形成されており、該球面の半径
Ｒを前記ボール３など転がり体あるいは先端が球形状の
滑り体に対する固有周波数Ｆ＝１／Ｔは、次式のように
示すことができる。
央部７が半径Ｒの球面に形成されており、該球面の半径
Ｒを前記ボール３など転がり体あるいは先端が球形状の
滑り体に対する固有周波数Ｆ＝１／Ｔは、次式のように
示すことができる。
【００１３】
【数１】 ただし、Ｔは固有周期、ｇは重力加速度（９８０cm/
s2）、ｒは転がり体または滑り体球形先端の半径であ
る。
s2）、ｒは転がり体または滑り体球形先端の半径であ
る。
【００１４】固有周波数Ｆが１０（Hz）以上になる関係
は、Ｒ／ｒ＝ａと置いて、（１）式を変形すると、
は、Ｒ／ｒ＝ａと置いて、（１）式を変形すると、
【数２】
【００１５】具体例により説明する。ボール（鋼球）の
半径ｒ＝３．８１（cm）のときには（３）式から、Ｒ＝
１．０７ｒである。そして、図２に示すように、中央部
で球面の水平方向の範囲は、斜面の傾斜角θをとると、
傾斜角θ＝１．８°として、次式（４）のようになる。
半径ｒ＝３．８１（cm）のときには（３）式から、Ｒ＝
１．０７ｒである。そして、図２に示すように、中央部
で球面の水平方向の範囲は、斜面の傾斜角θをとると、
傾斜角θ＝１．８°として、次式（４）のようになる。
【００１６】 Ｒｓｉｎθ＝１．０７×３８．１×ｓｉｎ１．８° ≒１．３（mm） …（４） したがって、球面の範囲は±１．３（mm）である。
【００１７】上記のようにして、中心部に対する固有周
波数が１０（Hz）以上になり、地震との共振を避けるこ
とができる。また、荷重が１５（ton）のときの面圧は
計算で約９０（kg/mm2）となり、ボールが受け皿の中心
からずれても上記の球面の範囲上では面圧が一定であ
る。なお、ｒ＝５．８１（cm）のときは、（３）式から
ａ＝１．０５である。
波数が１０（Hz）以上になり、地震との共振を避けるこ
とができる。また、荷重が１５（ton）のときの面圧は
計算で約９０（kg/mm2）となり、ボールが受け皿の中心
からずれても上記の球面の範囲上では面圧が一定であ
る。なお、ｒ＝５．８１（cm）のときは、（３）式から
ａ＝１．０５である。
【００１８】ここで、前記の実施形態では本発明の好適
例を説明したが、本発明はこれに限定されないことはも
ちろんである。例えば、転がり体としてボールを用いた
滑り転動支承を例示したが、単球転がり支承、フリーベ
アリングでもよく、また、受け皿上に滑り体が接する滑
り支承でも本発明は実施可能であることは明白である。
また、受け皿は、傾斜面が直線傾斜に限定されず、異な
る曲率の球面あるいは曲面にする等任意の形状に形成可
能である。
例を説明したが、本発明はこれに限定されないことはも
ちろんである。例えば、転がり体としてボールを用いた
滑り転動支承を例示したが、単球転がり支承、フリーベ
アリングでもよく、また、受け皿上に滑り体が接する滑
り支承でも本発明は実施可能であることは明白である。
また、受け皿は、傾斜面が直線傾斜に限定されず、異な
る曲率の球面あるいは曲面にする等任意の形状に形成可
能である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明した通り、請求項１の発明によ
れば、受け皿の中心部が球面であるので、転がり体また
は滑り体との面圧が低下できる。また、地震動に対して
共振を生じることなく確実に免震動作をすることができ
る。
れば、受け皿の中心部が球面であるので、転がり体また
は滑り体との面圧が低下できる。また、地震動に対して
共振を生じることなく確実に免震動作をすることができ
る。
【図１】本発明の実施形態に係る免震支承の説明図であ
る。
る。
【図２】免震支承の受け皿構造の拡大説明図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はいずれも地震動の周波数分析
例の説明図である。
例の説明図である。
１ 基礎 ２ 構造物 ３ ボール ４ 免震支持体 ５ 受け皿 ５ａ 受け皿上面 ７ 中央部
Claims (1)
- 【請求項１】 基礎と構造体との間に介在して該構造物
の基礎に対する水平方向への移動を許容する免震支承に
おいて、 基礎または構造物の一方に転がり体または先端部形状が
略球形の滑り体を有する免震支持体を設け、 基礎または構造物の一方に前記転がり体または滑り体が
接する、略すり鉢状の凹部を形成し、 該凹部の中央部表面を球面に形成し、 該球面の半径を前記転がり体または滑り体に対する固有
周波数が１０（Hz）以上になるように形成したことを特
徴とする免震支承の受け皿構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34758697A JPH11182093A (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | 免震支承の受け皿構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34758697A JPH11182093A (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | 免震支承の受け皿構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11182093A true JPH11182093A (ja) | 1999-07-06 |
Family
ID=18391226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34758697A Pending JPH11182093A (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | 免震支承の受け皿構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11182093A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011237038A (ja) * | 2002-07-15 | 2011-11-24 | Worksafe Technologies | 隔離プラットホーム |
| CN111561541A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-08-21 | 中国航空规划设计研究总院有限公司 | 一种承载无关型摆式防震装置 |
-
1997
- 1997-12-17 JP JP34758697A patent/JPH11182093A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011237038A (ja) * | 2002-07-15 | 2011-11-24 | Worksafe Technologies | 隔離プラットホーム |
| CN111561541A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-08-21 | 中国航空规划设计研究总院有限公司 | 一种承载无关型摆式防震装置 |
| CN111561541B (zh) * | 2020-05-19 | 2022-04-19 | 中国航空规划设计研究总院有限公司 | 一种承载无关型摆式防震装置 |
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