JPH11324401A - 免震・防振装置 - Google Patents

免震・防振装置

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Publication number
JPH11324401A
JPH11324401A JP13226098A JP13226098A JPH11324401A JP H11324401 A JPH11324401 A JP H11324401A JP 13226098 A JP13226098 A JP 13226098A JP 13226098 A JP13226098 A JP 13226098A JP H11324401 A JPH11324401 A JP H11324401A
Authority
JP
Japan
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seismic isolation
vibration
horizontal
excessive displacement
vibration isolator
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP13226098A
Other languages
English (en)
Inventor
Mamoru Tanaka
守 田中
Tomiichi Kato
富一 加藤
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11324401A publication Critical patent/JPH11324401A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的簡単な構成で、また低コストで、地震
等の大きな振動から交通振動等の微小振動にわたって免
震効果が得られる免震・防振装置を提供する。 【解決手段】 免震対象に取り付けられて、土台4上の
滑らかな表面を持つ滑り板5上に配設される摩擦型の免
震・防振装置であって、水平方向の過大変位を防止する
水平方向過大変位防止リング28と、弾性材でなる防振
材27と、摩擦係数の低い滑りパッド26を順に積層し
てなるとともに、水平方向過大変位防止リング28と滑
りパッド26との間に水平方向の隙間aを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築物の免震床等
の基礎構造に適用する摩擦型免震・防振装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】図11は従来の摩擦型免震装置の一構造
例を示す模式図である。この免震構造では、摩擦係数の
低い滑りパッド1と台座2とでなる免震装置が、床,建
屋等の免震対象3に取り付けられており、これが土台4
上に固定されている滑らかな表面を持つ滑り板5上に設
置された構造となっている。
【0003】図12は図11で示した従来の摩擦型免震
装置の地震時における免震効果を示す特性図であり、同
図(a)は土台4での地震加速度51、同図(b)は免
震対象3上での応答加速度52をそれぞれ表している。
この図から明らかなように、免震対象3上では「摩擦係
数×重力加速度」で決まる加速度53以上の地震加速度
51に対しては滑りパッド1と滑り板5の間で滑りを生
じ、免震対象3上での応答加速度52は頭打ちとなり、
免震効果が得られる。
【0004】図13は図11に示した従来の摩擦型免震
装置の交通振動等の微小振動に対する応答状況を示す特
性図であり、同図(a)は土台4での微小振動の加速度
54、同図(b)は免震対象3上での微小振動に対する
応答加速度55をそれぞれ表している。この図から明ら
かのように、微小振動の加速度54は「摩擦係数×重力
加速度」で決まる加速度53以下の加速度であるから滑
りパッド1と滑り板5の間で滑りを生じることはなく、
免震対象3上での微小振動に対する応答加速度55は土
台4での微小振動の加速度54と同じ値となる。すなわ
ち、従来の摩擦型免震装置では交通振動等の微小振動に
対しては免震効果が期待できない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
摩擦型免震装置の構造では、交通振動等の微小振動に対
する振動低減効果を持たない。このため、摩擦型免震装
置を用いた免震床や建屋に電子顕微鏡等の精密機械を設
置する場合は、別途防振装置を設置する必要があった。
【0006】なお、交通振動等の微小振動に対する除振
機能を備えた免震床としては、例えば特開平2−474
77号が知られている。この特開平2−47477号に
開示れる免震床は、水平方向の免震装置として積層ゴム
を用いている。このため、摩擦型免震装置に比べて高さ
が高く、加えて高コストになっている。また、本発明で
対象としている摩擦型免震装置に防振機能を付加すると
いう目的とは異なる方式の免震装置を対象としているも
のである。
【0007】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は比較的簡単な構成で、また低コス
トで、地震等の大きな振動から交通振動等の微小振動に
わたって免震効果が得られる免震・防振装置を提供する
ことにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め請求項1に記載の発明においては、基礎上に設けられ
た滑り板上に配置される摩擦型の免震・防振装置におい
て、免震対象に順に積層された防振材および滑りパッド
と、少なくとも滑りパッドとの間に水平方向の隙間を設
けて防振材および滑りパッドを取り囲むように免震対象
に取り付けた水平方向過大変位防止部材とを有すること
を特徴とする免震・防振装置。免震対象に取り付けられ
て、基礎の上に設ける構成としたものである。
【0009】この構成によれば、滑りパッドの水平方向
変位を水平方向過大変位防止部材と滑りパッドとの間の
隙間の範囲内に制限することで、摩擦型免震装置におい
て免震性能を阻害することなく、大きな振動だけでなし
に微小振動に対しても防振効果が得られる。
【0010】請求項2に記載の発明においては、基礎上
に設けられた滑り板上に配置される摩擦型の免震・防振
装置において、免震対象に順に積層された防振材および
滑りパッドと、少なくとも滑りパッドとの間に水平方向
の隙間を設けて防振材および滑りパッドを取り囲むよう
に免震対象に取り付けた水平方向過大変位防止部材と、
前記水平方向過大変位防止部材と鉛直方向の隙間を設け
て前記滑りパッドの外周に取り付けられ鉛直方向過大変
位防止部材とを有する構成としたものである。
【0011】この構成によれば、滑りパッドの水平方向
変位を水平方向過大変位防止部材と滑りパッドとの間の
隙間の範囲内に制限するとともに、滑りパッドの鉛直方
向変位を水平方向過大変位防止部材と鉛直方向過大変位
防止部材との間の隙間の範囲内に制限することで、摩擦
型免震装置において免震性能を阻害することなく、大き
な振動だけでなしに水平及び鉛直方向の微小振動に対し
ても防振効果が得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる形
態は、本発明の好適な具体例であるから技術的に好まし
い種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下
の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限
り、これらの形態に限られるものではない。
【0013】図1は本発明の第1の実施形態として示す
2次元免震床の模式図である。なお、図1において図1
1の免震構造と対応している部分については同じ符号を
付して説明する。図1において、この2次元免震床で
は、免震対象となる床パネル21(以下、「免震床2
1」という)が床フレーム22上に複数の支持脚23を
介して取り付けられている。また、床フレーム22には
本発明の免震・防振装置24が取り付けられ、この免震
・防振装置24が、基礎となる土台4上に固定されてい
る滑らかな表面を持つ滑り板5上に設置された構造とな
っている。加えて、床フレーム22と土台4の間には過
大変位防止のためのばね25が設けられている。
【0014】図2は免震・防振装置24とその周辺構造
を拡大して示す図である。その免震・防振装置24は、
滑りパッド26と、ゴム等の弾性材料で作られている防
振材27と、水平方向過大変位防止リング(水平方向過
大変位防止部材)28とで構成されている。さらに、滑
りパッド26と水平方向過大変位防止リング28の間に
は、一定の隙間aが設けられている。ここでの隙間aは
防振すべき微小振動の振幅より大きく、地震応答振幅よ
り十分小さい振幅として選定するが、実用上は数mm程度
が妥当である。また、この免震・防振装置24の数及び
大きさは、床フレーム22の形状や面積等を考慮して設
ける。
【0015】図3は図2に示した摩擦型免震・防振装置
の地震時における免震効果を示す特性図であり、同図
(a)は土台4での地震加速度51、同図(b)は免震
床21上での応答加速度52をそれぞれ表している。図
4は図2に示した摩擦型免震・防振装置の微小振動にお
ける免震効果を示す特性図であり、同図(a)は土台4
での微小振動の加速度54、同図(b)は免震床21上
での微小振動に対する応答加速度55をそれぞれ表して
いる。図5は図2に示す免震・防装置24の構造とは異
なり、水平方向過大変位防止リング28を設けていない
場合の摩擦型免震装置の地震時における免震効果を示す
特性図であり、同図(a)は土台4での地震加速度5
1、同図(b)は免震床21上での応答加速度52をそ
れぞれ表している。
【0016】次に、図1及び図2に示した2次元免震床
における免震の働きを図3乃至図5に示す特性図と共に
説明する。まず、図3において、免震床21上の応答加
速度52は「摩擦係数×重力加速度」で決まる加速度5
3以上の地震加速度51に対しては滑りパッド26と滑
り板5の間で滑りを生じ、免震床21上での応答加速度
52はほぼ頭打ちとなるが、滑りパッド26と水平方向
過大変位防止リング28との間の隙間aの間で振動して
いるため、免震床21上での応答加速度52には僅かな
振動成分56が重畳した応答となる。しかし、隙間aを
適切に設定することにより振動成分56の値は十分小さ
くなり、免震性能に顕著な影響を与えない。一方、図4
に示すように、微小振動の加速度54に対しては防振効
果が得られ、免震床21上での応答加速度55は低減さ
れる。また、水平方向過大変位防止リング28がない場
合は、図5から判るように、滑りパッド26の振動によ
る成分57が大きくなり、免震床21上での応答加速度
52は十分低減せず、本来の免震効果を阻害する。
【0017】したがって、滑りパッド26を防振材27
を介して床フレーム22に取り付け、水平方向過大変位
防止リング28で滑りパッド26の変位を適切な隙間a
の範囲内に制限することで、摩擦型免震装置において免
震性能を阻害することなく、大きな振動だけでなしに、
微小振動に対しても防振効果を発揮することが可能とな
る。これにより、地震等の大きな振動から交通振動等の
微小振動にわたって免震することができる。なお、本実
施の形態では水平方向過大変位防止部材としてリングの
例を示したが、同様の効果を得る部材であれば、リング
状の部材に限定されることはない。
【0018】図6は本発明の第2の実施形態として示す
3次元免震床の模式図である。なお、図6において図1
と同一の符号を付して示しているものは図1と対応して
いる部材を示している。そして、図6において、この3
次元免震床は、免震対象となる床パネル21(以下、
「免震床21」という)が床フレーム22上に複数の支
持脚23を介して取り付けられている。また、床フレー
ム22には空気ばねまたは空気シリンダから成る上下免
震装置29が取り付けられている。さらに、上下免震装
置29の底部には本発明の免震・防振装置31を取り付
け、この免震・防振装置31が、基礎となる土台4上に
固定されている滑らかな表面を持つ滑り板5上に設置さ
れた構造となっている。加えて、床フレーム22と土台
4の間には過大変位防止のためのばね25が設けられて
いる。
【0019】図7は免震・防振装置31とその周辺構造
を拡大して示す図である。その免震・防振装置31は、
滑りパッド26と、ゴム等の弾性材料で作られている防
振材27と、水平方向の過大変位を防止する水平方向過
大変位防止リング(水平方向過大変位防止部材)28と
鉛直方向の過大変位を防止するための鉛直方向過大変位
防止リング(鉛直方向過大変位防止部材)30とで構成
されている。さらに、滑りパッド26と水平方向過大変
位防止リング28の間には、一定の水平方向の隙間aが
設けられ、滑りパッド26の先端部に取り付けられた鉛
直方向過大変位防止リング30と水平方向過大変位防止
リング28の間にも一定の鉛直方向の隙間bが設けられ
ている。ここで、隙間a,bは防振すべき微小振動の振
幅より大きく、地震応答振幅より十分小さい振幅として
選定するが、実用上は数mm程度が妥当である。また、こ
の免震・防振装置31と上下免震装置29の組の数及び
大きさは、床フレーム22の形状や面積等を考慮して設
けられる。
【0020】図8は図7に示した摩擦型免震・防振装置
の地震時における免震効果を示す特性図であり、同図
(a)は土台4での地震加速度51、同図(b)は免震
床21上での応答加速度52をそれぞれ表している。図
9は図7に示した摩擦型免震・防振装置の微小振動にお
ける免震効果を示す特性図であり、同図(a)は土台4
での微小振動の加速度54、同図(b)は免震床21上
での微小振動に対する応答加速度55をそれぞれ表して
いる。図10は図7に示した免震・防振装置31の構造
とは異なり、鉛直方向過大変位防止リング30がない場
合の摩擦型免震装置の地震時における免震効果を示す特
性図であり、同図(a)は土台4での地震加速度51、
同図(b)は免震床21上での上下応答加速度52をそ
れぞれ表している。
【0021】次に、図6及び図7に示した3次元免震床
の働きを図8乃至図10に示す特性図と共に説明する。
なお、、この第2の実施形態においても水平方向の免震
・防振効果は第1の実施形態と同一であるから、鉛直方
向の免震・防振効果について述べる。まず、図8におい
て、免震床21上の上下応答加速度52は上下免震装置
29よって高周波の地震動成分が低減され、土台4の上
下地震加速度51に比べて小さくなるが、滑りパッド2
6は鉛直方向過大変位防止リング30と水平方向過大変
位防止リング28との鉛直方向の隙間bの間で振動する
ため、免震床21上での応答加速度52には僅かな振動
成分56が重畳した応答となる。しかし、隙間bを適切
に設定することにより振動成分56の値は十分小さくな
り、免震性能に顕著な影響を与えない。一方、図9に示
すように、鉛直方向の微小振動54に対しては防振効果
が得られ、免震床21上での鉛直方向の応答加速度55
は低減される。また、鉛直方向の過大変位を防止するた
めの鉛直方向過大変位防止リング30がない場合は、図
10に示すように、滑りパッド26の振動による成分5
7が大きくなり、免震床21上での上下応答加速度52
は十分低減せず、本来の免震効果を阻害する。
【0022】したがって、滑りパッド26を防振材27
を介して床フレーム22に取り付け、水平方向過大変位
防止リング28及び鉛直方向過大変位防止リング30で
滑りパッド26の変位を適切な水平方向隙間a及び鉛直
方向隙間bの範囲内に制限することで、摩擦型免震・防
振装置において水平及び鉛直方向の免震性能を阻害する
ことなく、大きな振動だけでなしに、水平及び鉛直方向
の微小振動に対しても防振効果を発揮することが可能と
なる。これにより、地震等の大きな振動から交通振動等
の微小振動にわたって免震することができる。なお、本
実施の形態では水平及び鉛直方向過大変位防止部材とし
てリングの例を示したが、同様の効果を得る部材であれ
ば、リング状の部材に限定されることはない。
【0023】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
比較的簡単な構成で、また低コストで地震等の大きな振
動から交通振動等の微小振動にわたって免震することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態として示す2次元免
震床の模式図である。
【図2】 同上2次元免震床における免震・防振装置の
拡大図である。
【図3】 免震・防振装置の特性図である。
【図4】 免震・防振装置の特性図である。
【図5】 免震・防振装置の特性図である。
【図6】 本発明の第2の実施形態として示す3次元免
震床の模式図である。
【図7】 同上3次元免震床における免震・防振装置の
拡大図である。
【図8】 免震・防振装置の特性図である。
【図9】 免震・防振装置の特性図である。
【図10】 免震・防振装置の特性図である。
【図11】 従来の免震装置の一構造例を示す模式図で
ある。
【図12】 従来の免震装置の特性図である。
【図13】 従来の免震装置の特性図である。
【符号の説明】
4 土台(基礎) 5 滑り板 21 床パネル(免震床) 24 免震・防振装置 26 滑りパッド 27 防振材 28 水平方向過大変位防止リング(水平方向過大変位
防止部材) 30 鉛直方向過大変位防止リング(水平方向過大変位
防止部材) 31 免震・防振装置 a 隙間 b 隙間

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基礎上に設けられた滑り板上に配置され
    る摩擦型の免震・防振装置において、 免震対象に順に積層された防振材および滑りパッドと、 少なくとも滑りパッドとの間に水平方向の隙間を設けて
    防振材および滑りパッドを取り囲むように免震対象に取
    り付けた水平方向過大変位防止部材とを有することを特
    徴とする免震・防振装置。
  2. 【請求項2】 基礎上に設けられた滑り板上に配置され
    る摩擦型の免震・防振装置において、 免震対象に順に積層された防振材および滑りパッドと、 少なくとも滑りパッドとの間に水平方向の隙間を設けて
    防振材および滑りパッドを取り囲むように免震対象に取
    り付けた水平方向過大変位防止部材と、 前記水平方向過大変位防止部材と鉛直方向の隙間を設け
    て前記滑りパッドの外周に取り付けられ鉛直方向過大変
    位防止部材とを有することを特徴とする免震・防振装
    置。
JP13226098A 1998-05-14 1998-05-14 免震・防振装置 Withdrawn JPH11324401A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013217427A (ja) * 2012-04-06 2013-10-24 Tokkyokiki Corp 免震装置
JP7148904B1 (ja) * 2021-06-28 2022-10-06 洋一 堀江 滑り潤滑摩擦支承と引きバネの伸縮作用を組み合わせた免震装置

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Effective date: 20050802