JPH11324397A - 弾性−球面滑り免震装置 - Google Patents
弾性−球面滑り免震装置Info
- Publication number
- JPH11324397A JPH11324397A JP13838298A JP13838298A JPH11324397A JP H11324397 A JPH11324397 A JP H11324397A JP 13838298 A JP13838298 A JP 13838298A JP 13838298 A JP13838298 A JP 13838298A JP H11324397 A JPH11324397 A JP H11324397A
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- Japan
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- bearing
- sliding
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- seismic isolation
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- Pending
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決課題】球面滑り支承の滑り出しトリガーよりも小
さい小地震にも免震効果を発揮でき、風揺に対しても安
定な弾性−球面滑り震免装置を提供する。 【手段】支持荷重を全て負担させる球面滑り支承１０の
下方に積層ゴム２０を直列に接続し、球面滑り支承１０
の滑り出しトリガーよりも小さな小地震時には積層ゴム
２０の弾性変形によって対処し、その分、球面滑り支承
１０の滑り摩擦係数を高くして建物の風揺れを防止す
る。支持荷重が軽い場合、小径で高さが低い４体以上の
積層ゴム３０を一組として並列に組み合わせたものを球
面滑り支承１０に直列に接続することにより、高さが低
く初期周期が充分長い弾性−球面滑り支承を得ることが
できる。
さい小地震にも免震効果を発揮でき、風揺に対しても安
定な弾性−球面滑り震免装置を提供する。 【手段】支持荷重を全て負担させる球面滑り支承１０の
下方に積層ゴム２０を直列に接続し、球面滑り支承１０
の滑り出しトリガーよりも小さな小地震時には積層ゴム
２０の弾性変形によって対処し、その分、球面滑り支承
１０の滑り摩擦係数を高くして建物の風揺れを防止す
る。支持荷重が軽い場合、小径で高さが低い４体以上の
積層ゴム３０を一組として並列に組み合わせたものを球
面滑り支承１０に直列に接続することにより、高さが低
く初期周期が充分長い弾性−球面滑り支承を得ることが
できる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は弾性−球面滑り免震
装置に関し、更に詳しくは、球面滑り支承（ＦＰＳ（Fr
iction Pendulum System））に積層ゴム（ゴムパッド）
を直列（鉛直）に接続した弾性−球面滑り支承であっ
て、特に低層建物に有効な免震装置に関する。
装置に関し、更に詳しくは、球面滑り支承（ＦＰＳ（Fr
iction Pendulum System））に積層ゴム（ゴムパッド）
を直列（鉛直）に接続した弾性−球面滑り支承であっ
て、特に低層建物に有効な免震装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、軽荷重の建物等の免震装置とし
て、振り子運動の原理を応用した球面滑り支承が採用さ
れ始めており、かかる球面滑り支承（両球面タイプ）
は、図５に示すように、基礎地盤側及び建物側に相対向
させて固定する２枚の板状部材５１，５２と、これら板
状部材５１，５２間に介在させる可動体５３とから構成
され、各板状部材５１，５２の対向面を所定の曲率半径
の凹球面とすると共に、可動体５３の上下部を凸球面と
し、これら凹球面及び凸球面にＰＴＦＥ等の摩擦係数が
低い材料を用いることにより、地震応答時に凹球面−凸
球面間から板状部材５１，５２と可動体５３とを互いに
滑動させ、これによって基礎地盤−建物間の相対的な水
平変位を許容して、建物を凹球面の傾斜に沿って振り子
様に運動させるものである。また、建物の振り子様の運
動は凹球面−凸球面間の摩擦抵抗力によって次第に減衰
され、球面滑り支承は建物自重によって初期状態に復元
する。
て、振り子運動の原理を応用した球面滑り支承が採用さ
れ始めており、かかる球面滑り支承（両球面タイプ）
は、図５に示すように、基礎地盤側及び建物側に相対向
させて固定する２枚の板状部材５１，５２と、これら板
状部材５１，５２間に介在させる可動体５３とから構成
され、各板状部材５１，５２の対向面を所定の曲率半径
の凹球面とすると共に、可動体５３の上下部を凸球面と
し、これら凹球面及び凸球面にＰＴＦＥ等の摩擦係数が
低い材料を用いることにより、地震応答時に凹球面−凸
球面間から板状部材５１，５２と可動体５３とを互いに
滑動させ、これによって基礎地盤−建物間の相対的な水
平変位を許容して、建物を凹球面の傾斜に沿って振り子
様に運動させるものである。また、建物の振り子様の運
動は凹球面−凸球面間の摩擦抵抗力によって次第に減衰
され、球面滑り支承は建物自重によって初期状態に復元
する。
【０００３】尚、凹球面を一方の板状部材にのみ設定
し、可動体を他方の板状部材に固定した単球面タイプの
球面滑り支承も上述した両球面タイプと同様に作動す
る。
し、可動体を他方の板状部材に固定した単球面タイプの
球面滑り支承も上述した両球面タイプと同様に作動す
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、球面滑
り支承を用いた免震では、凹球面−凸球面間の滑り出し
トリガーよりも小規模な地震に対しては免震効果が全く
得られず、凹球面−凸球面間の滑り摩擦係数を低くする
と（一般的に比較的低く設定されている。）、建物形状
によっては風によって凹球面−凸球面間の摩擦が切れて
揺れる場合がある一方、かかる風揺れを防止すべく摩擦
係数を高く設定すると、地震時に球面滑り支承が滑り始
める以前に上部建物が応答・増幅するため、免震性能が
著しく阻害されるといった問題があった。
り支承を用いた免震では、凹球面−凸球面間の滑り出し
トリガーよりも小規模な地震に対しては免震効果が全く
得られず、凹球面−凸球面間の滑り摩擦係数を低くする
と（一般的に比較的低く設定されている。）、建物形状
によっては風によって凹球面−凸球面間の摩擦が切れて
揺れる場合がある一方、かかる風揺れを防止すべく摩擦
係数を高く設定すると、地震時に球面滑り支承が滑り始
める以前に上部建物が応答・増幅するため、免震性能が
著しく阻害されるといった問題があった。
【０００５】本発明は以上のような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、球面滑り支承の滑り出し
トリガーよりも小さい小地震にも免震効果を発揮でき、
風揺に対しても安定な弾性−球面滑り震免装置を提供す
ることにある。
れたものであり、その目的は、球面滑り支承の滑り出し
トリガーよりも小さい小地震にも免震効果を発揮でき、
風揺に対しても安定な弾性−球面滑り震免装置を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載した本発
明に係る弾性−球面滑り震免装置（以下、「本免震装置
」という。）は、球面滑り支承に単体の積層ゴムを直
列に接続したことを特徴とする。
明に係る弾性−球面滑り震免装置（以下、「本免震装置
」という。）は、球面滑り支承に単体の積層ゴムを直
列に接続したことを特徴とする。
【０００７】即ち、本免震装置では、球面滑り支承に
直列に接続した積層ゴム（ゴムパッド）によって所要の
初期剛性が付与され、球面滑り支承の滑り出しトリガー
よりも小さい小地震に対しては、積層ゴムの弾性変形に
よって対処し、その分、球面滑り支承の凹球面−凸球面
間の滑り摩擦係数を比較的高く設定して、建物の風揺れ
を防止することができる。
直列に接続した積層ゴム（ゴムパッド）によって所要の
初期剛性が付与され、球面滑り支承の滑り出しトリガー
よりも小さい小地震に対しては、積層ゴムの弾性変形に
よって対処し、その分、球面滑り支承の凹球面−凸球面
間の滑り摩擦係数を比較的高く設定して、建物の風揺れ
を防止することができる。
【０００８】積層ゴムとしては、上部構造の固有周期を
長周期化し得る初期周期が得られるものであればよく、
高減衰ゴム、鉛入り積層ゴム、天然系積層ゴム等を好ま
しく用いることができる。尚、設計変数として、ゴムの
組合せ個数も考慮でき、少ない種類数のゴムパッドの組
合せで構成して、コストダウンを図ることができる。
長周期化し得る初期周期が得られるものであればよく、
高減衰ゴム、鉛入り積層ゴム、天然系積層ゴム等を好ま
しく用いることができる。尚、設計変数として、ゴムの
組合せ個数も考慮でき、少ない種類数のゴムパッドの組
合せで構成して、コストダウンを図ることができる。
【０００９】請求項２に記載した本発明に係る弾性−球
面滑り震免装置（以下、「本免震装置」という。）
は、球面滑り支承に４体以上を一組として並列に組み合
わせた積層ゴムを直列に接続したことを特徴とする。
面滑り震免装置（以下、「本免震装置」という。）
は、球面滑り支承に４体以上を一組として並列に組み合
わせた積層ゴムを直列に接続したことを特徴とする。
【００１０】即ち、本免震装置のように単体の積層ゴ
ムが接続された球面滑り支承が大きく変位した場合、積
層ゴムの直径が可動体の滑り範囲よりも小さいと、最大
に変位した可動体を介する支持荷重によって積層ゴムに
曲げがかかって好ましくないため、積層ゴムの直径を可
動体の滑り範囲よりも大きく設定する必要があるが、支
持荷重が軽い場合に単体の積層ゴムの直径を大きくする
と、積層ゴムの変形量が小さくなって免震効果が充分に
発揮されなくなったり、積層ゴムの厚さ（高さ）を厚く
して所要の変形量を確保すべく設置スペースが過大とな
る等の不都合が生じる。かかる不都合を、本免震装置
では、４体以上一組とした積層ゴムを可動体の滑り範囲
の外側にかかるように並列に配置することにより解消す
ることができる。
ムが接続された球面滑り支承が大きく変位した場合、積
層ゴムの直径が可動体の滑り範囲よりも小さいと、最大
に変位した可動体を介する支持荷重によって積層ゴムに
曲げがかかって好ましくないため、積層ゴムの直径を可
動体の滑り範囲よりも大きく設定する必要があるが、支
持荷重が軽い場合に単体の積層ゴムの直径を大きくする
と、積層ゴムの変形量が小さくなって免震効果が充分に
発揮されなくなったり、積層ゴムの厚さ（高さ）を厚く
して所要の変形量を確保すべく設置スペースが過大とな
る等の不都合が生じる。かかる不都合を、本免震装置
では、４体以上一組とした積層ゴムを可動体の滑り範囲
の外側にかかるように並列に配置することにより解消す
ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
添付図面を参照して説明する。
添付図面を参照して説明する。
【００１２】図１は、本免震装置を便宜的に示す断面
説明図であり、本免震装置は支持荷重を全て負担させ
る両球面タイプの球面滑り支承１０と、球面滑り支承１
０の下方に直列に接続され、本免震装置に所要の初期
剛性を付与する単体の積層ゴム２０とから構成される。
説明図であり、本免震装置は支持荷重を全て負担させ
る両球面タイプの球面滑り支承１０と、球面滑り支承１
０の下方に直列に接続され、本免震装置に所要の初期
剛性を付与する単体の積層ゴム２０とから構成される。
【００１３】球面滑り支承１０は、積層ゴム２０の上方
フランジ２２にボルト等によって固定した上方板状部材
１１と、建物側フーチング２に固定して下方板状部材１
１に相対向させた上方板状部材１２と、上下板状部材１
１，１２間に介在させた可動体１３とからなり、上下板
状部材１１，１２の凹球面にはテフロンコート鋼板を用
い、また、可動体１３の凸球面にはテフロンを用いた。
フランジ２２にボルト等によって固定した上方板状部材
１１と、建物側フーチング２に固定して下方板状部材１
１に相対向させた上方板状部材１２と、上下板状部材１
１，１２間に介在させた可動体１３とからなり、上下板
状部材１１，１２の凹球面にはテフロンコート鋼板を用
い、また、可動体１３の凸球面にはテフロンを用いた。
【００１４】積層ゴム２０は、所要数のゴムシートと鋼
板とを交互に積み重ねてなる積層ゴム本体２０’と、積
層ゴム本体２０’より拡径する上下フランジ２２，２１
とを一体に備え、下方フランジ２１が基礎地盤側フーチ
ング１にボルト等で固定される。
板とを交互に積み重ねてなる積層ゴム本体２０’と、積
層ゴム本体２０’より拡径する上下フランジ２２，２１
とを一体に備え、下方フランジ２１が基礎地盤側フーチ
ング１にボルト等で固定される。
【００１５】積層ゴム本体２０’の直径は、図２に示す
ように、球面滑り支承１０の可動体１３が最大に変位し
た際、可動体１３を介する鉛直下向きの支持荷重（矢印
参照）によって積層ゴム本体２０’に過大な曲げが生じ
ないように、可動体２０の滑り範囲を若干上回るように
設定される。
ように、球面滑り支承１０の可動体１３が最大に変位し
た際、可動体１３を介する鉛直下向きの支持荷重（矢印
参照）によって積層ゴム本体２０’に過大な曲げが生じ
ないように、可動体２０の滑り範囲を若干上回るように
設定される。
【００１６】本免震装置では、球面滑り支承１０の滑
り出しトリガーよりも小さな小地震時には積層ゴム２０
が弾性変形して対処し、それより大きな地震時には球面
滑り支承１０が作動して積層ゴム２０と共に複合的に対
処する。
り出しトリガーよりも小さな小地震時には積層ゴム２０
が弾性変形して対処し、それより大きな地震時には球面
滑り支承１０が作動して積層ゴム２０と共に複合的に対
処する。
【００１７】図４は、本免震装置を便宜的に示す断面
説明図であり、本免震装置は球面滑り支承１０（本免
震装置と共通するため同じ参照番号を付す。）の下方
に、小径で高さが低い４体（２体のみ図示される。）の
積層ゴム３０を一組として並列に組み合わせたものを直
列に接続して構成され、本免震装置と比べ支持荷重が
小さい場合に適用される。
説明図であり、本免震装置は球面滑り支承１０（本免
震装置と共通するため同じ参照番号を付す。）の下方
に、小径で高さが低い４体（２体のみ図示される。）の
積層ゴム３０を一組として並列に組み合わせたものを直
列に接続して構成され、本免震装置と比べ支持荷重が
小さい場合に適用される。
【００１８】各積層ゴム３０はこれらを組み合せて基礎
地盤側フーチング１’と球面滑り支承１０の下方板状部
材１１とに接続・固定するための上下鋼板３２，３１に
固定される。また、図４に示すように、最大変位時の可
動体１３を介する支持荷重（矢印参照）によって各積層
ゴム３０に過大な曲げが生じないように、各積層ゴム３
０は可動体２０の滑り範囲にかかるように配置される。
地盤側フーチング１’と球面滑り支承１０の下方板状部
材１１とに接続・固定するための上下鋼板３２，３１に
固定される。また、図４に示すように、最大変位時の可
動体１３を介する支持荷重（矢印参照）によって各積層
ゴム３０に過大な曲げが生じないように、各積層ゴム３
０は可動体２０の滑り範囲にかかるように配置される。
【００１９】本免震装置では、支持荷重が軽い場合で
あっても、高さが低い積層ゴム３０によって設置スペー
スを小さくして地震に対処することができる。
あっても、高さが低い積層ゴム３０によって設置スペー
スを小さくして地震に対処することができる。
【００２０】以上の実施形態では、両球面タイプの球面
滑り支承を用いたが、単球面タイプであっても同様に機
能させることができる。
滑り支承を用いたが、単球面タイプであっても同様に機
能させることができる。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように、本免震装置では、
支持荷重を全て負担させる球面滑り支承に単体の積層ゴ
ムを直列に接続することにより、球面滑り支承の滑り出
しトリガーよりも小さい小地震に対しては、積層ゴムの
弾性変形によって対処し、その分、球面滑り支承の凹球
面−凸球面間の滑り摩擦係数を比較的高く設定して、建
物の風揺れを防止することができ、更に、球面滑り支承
と積層ゴムとの複合作用により、大地震時の応答特性も
改善するため、中小地震から大地震まで免震効果を発揮
することができる。
支持荷重を全て負担させる球面滑り支承に単体の積層ゴ
ムを直列に接続することにより、球面滑り支承の滑り出
しトリガーよりも小さい小地震に対しては、積層ゴムの
弾性変形によって対処し、その分、球面滑り支承の凹球
面−凸球面間の滑り摩擦係数を比較的高く設定して、建
物の風揺れを防止することができ、更に、球面滑り支承
と積層ゴムとの複合作用により、大地震時の応答特性も
改善するため、中小地震から大地震まで免震効果を発揮
することができる。
【００２２】また、本免震装置では、本免震装置に
よる上述した効果が得られる他、４体以上一組とした積
層ゴムを可動体の滑り範囲の外側にかかるように並列に
配置することにより、支持荷重が軽い場合であっても、
高さが低く初期周期が充分長い弾性−球面滑り支承を得
ることができる。
よる上述した効果が得られる他、４体以上一組とした積
層ゴムを可動体の滑り範囲の外側にかかるように並列に
配置することにより、支持荷重が軽い場合であっても、
高さが低く初期周期が充分長い弾性−球面滑り支承を得
ることができる。
【図１】請求項１に記載した本発明に係る弾性−球面滑
り免震装置を便宜的に示す説明断面図である。
り免震装置を便宜的に示す説明断面図である。
【図２】可動体の最大変位時の図１の弾性−球面滑り免
震装置を便宜的に示す説明断面図である。
震装置を便宜的に示す説明断面図である。
【図３】請求項２に記載した本発明に係る弾性−球面滑
り免震装置を便宜的に示す説明断面図である。
り免震装置を便宜的に示す説明断面図である。
【図４】可動体の最大変位時の図３の弾性−球面滑り免
震装置を便宜的に示す説明断面図である。
震装置を便宜的に示す説明断面図である。
【図５】両球面タイプの球面滑り支承を示す断面図であ
る。
る。
１，１’ 基礎地盤側フーチング ２，２’ 建物側フーチング １０ 球面滑り支承 １１ 下方板状部材 １１’，１２’ 凹球面 １２ 上方板状部材 １３ 可動体 ２０，３０ 積層ゴム ２０’ 積層ゴム本体 ２１ 下方フランジ ２２ 上方フランジ ３１，３２ 鋼板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｆ 15/04 Ｆ１６Ｆ 15/04 Ａ
Claims (2)
- 【請求項１】 球面滑り支承に単体の積層ゴムを直列に
接続したことを特徴とする弾性−球面滑り免震装置。 - 【請求項２】 球面滑り支承に４体以上を一組として並
列に組み合わせた積層ゴムを直列に接続したことを特徴
とする弾性−球面滑り免震装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13838298A JPH11324397A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 弾性−球面滑り免震装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13838298A JPH11324397A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 弾性−球面滑り免震装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11324397A true JPH11324397A (ja) | 1999-11-26 |
Family
ID=15220643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13838298A Pending JPH11324397A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 弾性−球面滑り免震装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11324397A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017510760A (ja) * | 2014-01-28 | 2017-04-13 | ソレタンシュ フレシネＳｏｌｅｔａｎｃｈｅ Ｆｒｅｙｓｓｉｎｅｔ | 制御した剛性を有する支持デバイス |
| JP2019039533A (ja) * | 2017-08-28 | 2019-03-14 | オイレス工業株式会社 | 滑り振子型免震装置 |
| CN112709481A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-27 | 天津轨道交通城市发展有限公司 | 一种房屋抗震结构 |
-
1998
- 1998-05-20 JP JP13838298A patent/JPH11324397A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017510760A (ja) * | 2014-01-28 | 2017-04-13 | ソレタンシュ フレシネＳｏｌｅｔａｎｃｈｅ Ｆｒｅｙｓｓｉｎｅｔ | 制御した剛性を有する支持デバイス |
| JP2019039533A (ja) * | 2017-08-28 | 2019-03-14 | オイレス工業株式会社 | 滑り振子型免震装置 |
| CN112709481A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-27 | 天津轨道交通城市发展有限公司 | 一种房屋抗震结构 |
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