JPH1136656A - 建物又は構造物の全方位水平地震動並びに上下地震動の合成地震動に対する制震・復原・耐震システム - Google Patents
建物又は構造物の全方位水平地震動並びに上下地震動の合成地震動に対する制震・復原・耐震システムInfo
- Publication number
- JPH1136656A JPH1136656A JP20387297A JP20387297A JPH1136656A JP H1136656 A JPH1136656 A JP H1136656A JP 20387297 A JP20387297 A JP 20387297A JP 20387297 A JP20387297 A JP 20387297A JP H1136656 A JPH1136656 A JP H1136656A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- building
- seismic isolation
- seismic
- foundation
- restoration
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 建物の上下・水平地震動から、建物、構造物
を守る。 【解決手段】 建物、又は構造物をその基礎枠組から、
構造的に分離し、その中間部に、規格型合成地震動免震
装置を介在せしめ、その両分離部を基礎ボルト、又は結
合ボルトで装置の取出し修理・交換に便利に結合する。
を守る。 【解決手段】 建物、又は構造物をその基礎枠組から、
構造的に分離し、その中間部に、規格型合成地震動免震
装置を介在せしめ、その両分離部を基礎ボルト、又は結
合ボルトで装置の取出し修理・交換に便利に結合する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は直下型或は近接地に
発生した大地震の全方位水平地震動並びに上下地震動の
合成地震動に対する建物又は構造物の制震・復原・耐震
装置に関する。
発生した大地震の全方位水平地震動並びに上下地震動の
合成地震動に対する建物又は構造物の制震・復原・耐震
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の耐震技術は建物をその基礎に強固
に固定し、その構造・強度を出来るだけ増強して、建物
に伝達される地震の全エネルギーを、その振動・変形抵
抗力などにより、吸収・対処せねばならず、大地震の場
合は、建物の大振動・変形、壁体の亀裂、扉、窓の破
損、家具、什器の破損などを生じ、平時には過大の構造
・強度、高建築費を要する次第であった。水平地震動に
対し、ゴム質材を応用する免震装置は復原力が弱く、大
地震の大震幅に同調・破損し易く、大仕掛けな特設基礎
を要し、まだ実験段階である。また上下地震動に対して
も、建物の大重量に加えて、大地震初期の激烈な上下・
左右衝撃力が加わるため、免震装置は大仕掛けになり、
まして水平・上下の合成地震動に対し、有効・実用のも
のは殆ど無かった。
に固定し、その構造・強度を出来るだけ増強して、建物
に伝達される地震の全エネルギーを、その振動・変形抵
抗力などにより、吸収・対処せねばならず、大地震の場
合は、建物の大振動・変形、壁体の亀裂、扉、窓の破
損、家具、什器の破損などを生じ、平時には過大の構造
・強度、高建築費を要する次第であった。水平地震動に
対し、ゴム質材を応用する免震装置は復原力が弱く、大
地震の大震幅に同調・破損し易く、大仕掛けな特設基礎
を要し、まだ実験段階である。また上下地震動に対して
も、建物の大重量に加えて、大地震初期の激烈な上下・
左右衝撃力が加わるため、免震装置は大仕掛けになり、
まして水平・上下の合成地震動に対し、有効・実用のも
のは殆ど無かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】全方位水平地震動並び
に上下地震動の合成地震動の全エネルギーが建物本体に
なるべく伝達されないように隔離する有効な制震・復原
・耐震装置である。
に上下地震動の合成地震動の全エネルギーが建物本体に
なるべく伝達されないように隔離する有効な制震・復原
・耐震装置である。
【０００４】一般に用いられている基礎枠組と建築・構
造物を殆ど改変することなく、両者を構造的に分離し、
その間の複数箇所に規格型免震装置を配置し、これ等を
介して両者間を結合して成る簡易・有効免震システムで
ある。
造物を殆ど改変することなく、両者を構造的に分離し、
その間の複数箇所に規格型免震装置を配置し、これ等を
介して両者間を結合して成る簡易・有効免震システムで
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】大地震の大破壊エネルギ
ーをなるべく建物本体に伝達させないために、建物本体
を構造的に基礎と分離して、その間を複数個の規格型免
震装置を介して結合する。
ーをなるべく建物本体に伝達させないために、建物本体
を構造的に基礎と分離して、その間を複数個の規格型免
震装置を介して結合する。
【０００６】高層建物では、その大重量と高重心位置の
ために、基礎部で構造的に分離することは実際的でない
ので、建物の中・高層階で構造的に分離し、その上層階
との間を免震装置を介して結合する。
ために、基礎部で構造的に分離することは実際的でない
ので、建物の中・高層階で構造的に分離し、その上層階
との間を免震装置を介して結合する。
【０００７】弾性ゴム質は形状の変化に対しては容易に
順応するが、横側周囲の膨出を制限されたゴム質柱の軸
圧縮作用に対しては非常に大きい抗圧縮反力を生ずるの
で、この性質を制震・復原装置に利用する。
順応するが、横側周囲の膨出を制限されたゴム質柱の軸
圧縮作用に対しては非常に大きい抗圧縮反力を生ずるの
で、この性質を制震・復原装置に利用する。
【０００８】上下２枚の水平金属板の中間に弾性ゴム質
の層を設けて上下の金属板に接着したものは水平地震動
に対応することができる。これは図３・１、図３・２に
示す。
の層を設けて上下の金属板に接着したものは水平地震動
に対応することができる。これは図３・１、図３・２に
示す。
【０００９】建物の重量が大きい場合は、前述の弾性ゴ
ム質の層数を増して、その中間に水平金属板を追加挿入
し上下面で一体的に接着し、ゴム層の中間膨出を規制し
て耐荷重力を増大させる。
ム質の層数を増して、その中間に水平金属板を追加挿入
し上下面で一体的に接着し、ゴム層の中間膨出を規制し
て耐荷重力を増大させる。
【００１０】請求項第２，３項記載の上下端水平金属板
の両端部及び中央部等に傾斜面を設けて、水平地震動振
幅に対応して傾斜面へ作用するゴムの傾斜増減反力を利
用して、制震・復原をさせる。これは、図４・１、図４
・２に示す。
の両端部及び中央部等に傾斜面を設けて、水平地震動振
幅に対応して傾斜面へ作用するゴムの傾斜増減反力を利
用して、制震・復原をさせる。これは、図４・１、図４
・２に示す。
【００１１】互いに直角方向の基礎枠組の免震装置の夫
々長さ方向の水平免震能力をその横方向に比し特に強力
にすることにより、両方向の能力が互いに合成されて、
全体として全方向水平地震動に対する強力な合成制震復
原能力を生じさせる。これは、図２・１、図２・２に示
す。
々長さ方向の水平免震能力をその横方向に比し特に強力
にすることにより、両方向の能力が互いに合成されて、
全体として全方向水平地震動に対する強力な合成制震復
原能力を生じさせる。これは、図２・１、図２・２に示
す。
【００１２】上下方向の地震動に対しては、耐荷重・制
振力の大きい金属板ばね、金属皿ばねを用い、或は更に
弾性の大きい金属コイルばね、細線繊維を巻くなどして
横膨出を制限したゴム質円柱附加などに依り上下の大衝
撃力に対応する。
振力の大きい金属板ばね、金属皿ばねを用い、或は更に
弾性の大きい金属コイルばね、細線繊維を巻くなどして
横膨出を制限したゴム質円柱附加などに依り上下の大衝
撃力に対応する。
【００１３】免震装置の１個に故障・破損を生じた場合
に、楔付支持材及び交換工具を用いて水平方向に取り出
せるように、その基礎取付ボルト及び建物又は構造物取
付ボルトを水平方向に配置する。これは図１・１、図１
・２に示す。
に、楔付支持材及び交換工具を用いて水平方向に取り出
せるように、その基礎取付ボルト及び建物又は構造物取
付ボルトを水平方向に配置する。これは図１・１、図１
・２に示す。
【００１４】免震装置は規格型として、多量生産・安価
にして、水平取り出し、修理・交換の操作をも容易にす
る。
にして、水平取り出し、修理・交換の操作をも容易にす
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例に就き説明すれ
ば、金属ばねを使用しない場合の例であって、図１・１
はその正面図、図１・２は断面図である。１は上部基礎
ボルト、２は下部基礎ボルト、３は斜面付上部平板、４
は斜面付下部平板、５は中間平板、６はゴム質層であ
る。
ば、金属ばねを使用しない場合の例であって、図１・１
はその正面図、図１・２は断面図である。１は上部基礎
ボルト、２は下部基礎ボルト、３は斜面付上部平板、４
は斜面付下部平板、５は中間平板、６はゴム質層であ
る。
【００１６】図２・１は互いに直交する基礎枠組上の１
対の制震・復原装置の能力の大きさ・方向を示すベクト
ル矢印であって、これを図２・２の如く、ベクトル合成
すれば、任意方向の合成ベクトル長は周囲の点線四角形
の所まで達し、互いに直交する装置が１対として作用す
れば、全方位に有効に働くことがわかる。
対の制震・復原装置の能力の大きさ・方向を示すベクト
ル矢印であって、これを図２・２の如く、ベクトル合成
すれば、任意方向の合成ベクトル長は周囲の点線四角形
の所まで達し、互いに直交する装置が１対として作用す
れば、全方位に有効に働くことがわかる。
【００１７】図３・１は免震装置の１要素を示す。水平
地震動に対応する場合を調べるには、点線で囲まれた６
の部分のゴム質柱を想定すれば、中央部で接着された平
板５により中央部の膨出を制限されて上部に建物の重量
を慣性質量として柔軟に支持している。大地震の激烈な
初期水平地震動に依る基礎の衝撃的水平加速度は、ゴム
質柱６の柔軟な平行四辺形的変形と上部建物の大きい慣
性質量に依り、上部建物に伝達される地震動エネルギー
は数分の一に軽減される。
地震動に対応する場合を調べるには、点線で囲まれた６
の部分のゴム質柱を想定すれば、中央部で接着された平
板５により中央部の膨出を制限されて上部に建物の重量
を慣性質量として柔軟に支持している。大地震の激烈な
初期水平地震動に依る基礎の衝撃的水平加速度は、ゴム
質柱６の柔軟な平行四辺形的変形と上部建物の大きい慣
性質量に依り、上部建物に伝達される地震動エネルギー
は数分の一に軽減される。
【００１８】本発明の水平地震動に対する制震・復原作
用に就いて説明すれば、図４・１に於て、上部建物が右
方向に大振幅の水平地震動を生じた場合は、上下端を斜
面及び平板に接したゴム質傾斜柱７を想定すれば、上部
が右方向に振幅を増大するに伴って、傾斜柱軸８が立ち
上がり状態になると共に軸圧縮されて、図４・２の９の
如き大きい軸圧縮反力が生じ、水平の制震復原分力１０
及び垂直分力１１の２分力を生じさせ、制震・復原作用
を発生させ、短周期から長周期にわたり、同調大震動を
避けることができる。垂直分力１１は、図３・２でゴム
質柱６が平行四辺形に変形する時に生ずる上部建物の重
心の低下傾向を相殺する如く作用する。
用に就いて説明すれば、図４・１に於て、上部建物が右
方向に大振幅の水平地震動を生じた場合は、上下端を斜
面及び平板に接したゴム質傾斜柱７を想定すれば、上部
が右方向に振幅を増大するに伴って、傾斜柱軸８が立ち
上がり状態になると共に軸圧縮されて、図４・２の９の
如き大きい軸圧縮反力が生じ、水平の制震復原分力１０
及び垂直分力１１の２分力を生じさせ、制震・復原作用
を発生させ、短周期から長周期にわたり、同調大震動を
避けることができる。垂直分力１１は、図３・２でゴム
質柱６が平行四辺形に変形する時に生ずる上部建物の重
心の低下傾向を相殺する如く作用する。
【００１９】上下地震動に対しては、図５・１の如きゴ
ム質柱を想定すれば有効に作用することが容易にわかる
が、斜面の部分をも含めたゴム質柱を想定すれば、横方
向の膨出が制限されるから更に強力な制震作用が期待さ
れる。
ム質柱を想定すれば有効に作用することが容易にわかる
が、斜面の部分をも含めたゴム質柱を想定すれば、横方
向の膨出が制限されるから更に強力な制震作用が期待さ
れる。
【００２０】
【発明の効果】このようにして、地震の初期衝撃力を弱
め、各周期の水平・上下地震動に対する制震・復原力を
強力に作用させて同調を避け建物を守る。建物の大型
化、多層化、大重量化に対応して基礎枠組を強化する場
合に、これを物置、納戸、半地下室、地下室と兼用・利
用し、尚免震装置の点検・修理・交換用の扉を設けて、
便利にする。
め、各周期の水平・上下地震動に対する制震・復原力を
強力に作用させて同調を避け建物を守る。建物の大型
化、多層化、大重量化に対応して基礎枠組を強化する場
合に、これを物置、納戸、半地下室、地下室と兼用・利
用し、尚免震装置の点検・修理・交換用の扉を設けて、
便利にする。
【図１・１】金属ばねを使用しない場合の正面図であ
る。
る。
【図１・２】その断面図である。
【図２・１】復原装置の能力の大きさ、方向を示すベク
トル平面図である。
トル平面図である。
【図２・２】その装置一対の合成ベクトル範囲を示す平
面図である。
面図である。
【図３・１】免電装置の一要素を示す正面図である。
【図３・２】同じく、水平変位した一要素を示す正面図
である。
である。
【図４・１】復原装置の作用を示す正面図である。
【図４・２】同じく水平変位に対応する復原力の説明図
である。
である。
【図５・１】ゴム質層を用いた一要素の正面図である。
【図５・２】同じく上下震動が作用した場合の正面図で
ある。
ある。
１ 上部基礎ボルト ２ 下部基礎ボルト ３ 斜面付上部平板 ４ 斜面付下部平板 ５ 中間平板 ６ ゴム質層 ７ ゴム質想定傾斜柱 ８ 想定傾斜柱軸 ９ 軸圧縮反力 １０ 制震復元分力 １１ 垂直分力
Claims (6)
- 【請求項１】 建物又は構造物をその基礎枠組から構造
的に分離し、又は建物主部とその上層部間を構造的に分
離し、夫々その両者間を連結すべき各基礎ボルト又は各
結合ボルトの中間部に規格型の水平・上下全方向の合成
地震動免震装置を介在せしめて、上下に分かれた基礎ボ
ルト又は結合ボルトにより両分離部を結合して成る建物
又は構造物の制震・復原・耐震システム。 - 【請求項２】 傾斜面付金属板、平面金属板、弾性ゴム
質を組み合わせ結合して成る水平地震動に対する制震・
復原・耐震装置に於いて、その取付部の基礎枠組と建物
底部横梁の長さ方向の制震・復原性をその横方向に比し
て特に強力にし、これと直角方向の基礎枠組・建物底部
横梁に取り付ける同様装置も、その長さ方向の制震・復
原性も同様に特に強力にすることに依り、全体として全
方位の水平地震動に対する強力な合成制震・復原装置を
得るようにした請求項第１項記載の免震システム。 - 【請求項３】 基礎枠組がＬ型、Ｔ型、十字型に直交す
る場所に免震装置を設置する場合には、傾斜面付平板を
大型円形にすることに依り、全方位の水平地震動に対す
る強力な制震・復原装置を得るようにした第１項記載の
免震システム。 - 【請求項４】 前記請求項２に記載の各装置に接続し
て、更に金属ばね、周囲に細線繊維を多重に巻き付けた
多角形・円形断面の弾性ゴム質柱などを組み合わせ取り
付けて成る上下地震動に対する制震・復原装置を附加し
て成る請求項第１項記載の免震システム。 - 【請求項５】 免震装置の修理・取替えに際して、楔付
き建物支持材及び交換工具を用いて装置を水平方向に取
り出せるように、その基礎取付ボルト及び建物又は構造
物取付ボルトを水平方向に配置した請求項第１項記載の
免震システム。 - 【請求項６】 建物の大型化、多層化、大重量化に対応
して基礎枠組を強化する場合に、これを物置、納戸、半
地下室、地下室と兼用・利用し、尚免震装置の点検・修
理・交換用の扉を設けて、これを便利にした請求項第１
項記載の免震システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20387297A JPH1136656A (ja) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | 建物又は構造物の全方位水平地震動並びに上下地震動の合成地震動に対する制震・復原・耐震システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20387297A JPH1136656A (ja) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | 建物又は構造物の全方位水平地震動並びに上下地震動の合成地震動に対する制震・復原・耐震システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1136656A true JPH1136656A (ja) | 1999-02-09 |
Family
ID=16481117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20387297A Pending JPH1136656A (ja) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | 建物又は構造物の全方位水平地震動並びに上下地震動の合成地震動に対する制震・復原・耐震システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1136656A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012005849A3 (en) * | 2010-06-30 | 2012-04-19 | The Pullman Company | Segmented elastomeric vibration mount with edge control |
| KR20160067064A (ko) * | 2016-04-01 | 2016-06-13 | (주) 대동이엔지 | 방진지지유닛과 이를 이용한 진동리퍼 |
| CN115045552A (zh) * | 2022-06-01 | 2022-09-13 | 陈莉萍 | 一种高层建筑隔震减震装置及方法 |
-
1997
- 1997-07-14 JP JP20387297A patent/JPH1136656A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012005849A3 (en) * | 2010-06-30 | 2012-04-19 | The Pullman Company | Segmented elastomeric vibration mount with edge control |
| KR20160067064A (ko) * | 2016-04-01 | 2016-06-13 | (주) 대동이엔지 | 방진지지유닛과 이를 이용한 진동리퍼 |
| CN115045552A (zh) * | 2022-06-01 | 2022-09-13 | 陈莉萍 | 一种高层建筑隔震减震装置及方法 |
| CN115045552B (zh) * | 2022-06-01 | 2023-09-15 | 新疆德浩恒源建筑工程有限公司 | 一种高层建筑隔震减震装置及方法 |
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