JPS59210166A - 免震装置 - Google Patents

免震装置

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JPS59210166A
JPS59210166A JP8369183A JP8369183A JPS59210166A JP S59210166 A JPS59210166 A JP S59210166A JP 8369183 A JP8369183 A JP 8369183A JP 8369183 A JP8369183 A JP 8369183A JP S59210166 A JPS59210166 A JP S59210166A
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vibration
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多田 英之
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  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明は上部構造である建物等の構造物と下部構造であ
る基礎との間にあって、構造物の固有振動周期を地震動
の振動周期からずらすことにより、構造物に伝わる地震
のエネルギーを減少させ、更に一旦振動が発生したとき
には減衰(1) 手段によって、その振動を速やかに減衰させ、[つその
時の振動振幅を減少できる免震装置に関する。
ロ、従来技術 建物の耐震設計法には構造物の耐力を高める方法の他に
、建物を1つの振動系として動的にとらえ、その振動周
期を延ばすことによって、地震等の外部入力に対する建
物の応答加速度を減少させる免震或いは制置構法と呼ば
れるものがある。これを建物の基礎部における局部的な
処理により実現したものとして、第1図及び第2図に示
すような隔離部材(アイソレータ)(1)がある。これ
は鋼板等の金属板(2)(2)−と天然ゴムやネオプレ
ンゴム等の薄い弾性板(3)(3)−を交互に垂直方向
に重ね合わせて各々を接着固定して形成したもので、第
3図に示すように上部構造(4)と下部構造(5)との
間に、上部構造(4)を支持するように間作させるもの
である。この隔離部材(1)は金属板(2)(2)の間
に薄い弾性板(3)(2) が挾まれているので大きな鉛直剛性と、ゴムのせん断変
形による小さな水平剛性を持つことになる。従って構造
物の系全体の周期を増大させるので、地震発生時に上部
構造に伝達される地震の入力加速度を減少させることが
できる。
しかしながら上記隔離部材(1)のみによって、上部構
造(4)を支持すると、隔離部材(1)の水平方向の剛
性が小さいために次の問題点が生じる。
第1の問題点は地震動の作用によって一旦上部構造(4
)が振動し始めるとその揺れが鎮まるまでに時間がかか
ると共に、その振動振幅が隔離部材(1)なしの場合に
比べて大きくなり、物理的に安全が保障されたとしても
居住者にとって心理的に不安な状態が長く続くことにな
り、建築物用の免震装置としては不適当なことである。
第2の問題点は台風による一方向の風荷重が建物に加わ
った場合、その方向に」二部構造(4)が位置ずれする
おそれがあり安全が保証されな(3) いことである。
ハ0発明の目的 本発明は上部構造と下部構造との間に上記隔離部材と共
に、w1華な構造の振動減衰用の部材を並設することよ
より、上部構造が振動した場合には、それを速やかに減
衰させると同時に振巾も所定の制限内に納め且つ台風等
による上部構造への一方向荷重に対して十分な固定効果
を保証できるようにすることを目的とする。
二0発明の構成 本発明は、複数枚の金属板と一枚以上の弾性板を交互に
垂直方向に重ね合わせて緩衝作用を持たせた隔離部材を
、上部構造と下部構造の間に複数個間作・固定し、かつ
鋼等の弾塑性材料よりなり根部より先部に向けて太さが
徐々に小さくなるテーパー形状の棒体を、その根部を上
部構造又は下部構造の一方に固定し、その先部を上部構
造と下部構造の他方番二設けた孔内に抜差方向にスライ
ド可能に嵌挿した構成を有する。
ホ、実施例 (4) 本発明の一実施例を第4図に示す。建築物等の本体部分
である上部構造(4)は、その基礎部分である下部構造
(5)の上に複数個の隔離部在(1)(1)−を介して
支持され、さらに上部構造(4)と下部構造(5)の間
には、それらの水平方向の相対運動に対して弾塑性変形
して本発明の上記目的を達成する棒体(6)が配設され
ている。隔離部材(1)(1)−は第1図及び第2図で
説明したものである。また棒体(6)は第5図に示すよ
うに、鋼等の弾塑性材料よりなり根部より先部に向けて
太さが徐々に小さくなるテーパー形状のものである。こ
の棒体(6)はその根部(6a)が上部構造(4)番こ
固定され、その先部(6b)が下部構造(5)に設けた
孔(7)内に抜差方向にスライド可能に嵌挿゛されてい
る。なお根部(6a)の固定は上部構造の底面に突設さ
れた梁(4a)の一部と根部に設けたフランジ(6a′
)を利用して行われる。また棒体(6)の先部(6b)
を受ける孔(7)は、下部構造(5)の一部から突出形
成(5) された矩形枠(5a)の上端開口部(5a’ )に固着
された金属板(8)の中央に穿設されている。この孔(
7)は、棒体(6)が第6図に示すように弾塑制変形し
ながら抜差方向にスライドするときに、棒体(6)の先
部(6h)に無理なく追従するように、棒体(7NI!
lの内面がテーパー形状に加工されている。
上記実施例では、棒体(6)を上部構造(4)に固定し
て、それを嵌挿させる孔を下部構造側に設けているが、
この取り付は方は逆でもよい。
上記構成において地震動が発生し、上部構造(4)と下
部構造(5)が水平方向に相対運動をすると、棒体(6
)は第6図に示すようにこの相対運動に応じて撓む。こ
こで棒体(6)の根部(6a)は上部構造(4)に固設
され、その先部(6b)は下部構造(5)の孔(7)内
に抜差方向にスライド可能に嵌挿されているので、その
撓みは根部(6a)を回動中心として起こり、棒体(6
)の各部分に加わる応力は、例えば第7図に示すように
先部(6b)から根部(6a)(6) に近づく程大きい。而して棒体(6)は弾塑性材料から
形成され、成る範囲内の大きさの振動に対してはぞの応
力Fと歪み量δについて第7図に示すようなヒステリシ
ス特性を示し、−振動周期毎に斜線を施した面稍に比例
した大きさで振動エネルギーを吸収し、振動を減衰させ
る。
なおこのときの吸収エネルギーは棒体(6)の各部分に
分散して吸収されるわけであるが、前記の如く棒体(6
)の太さは、根部より先部に向けて太さが徐々に小さく
なっており、各部分の太さとそこに作用する応力とけ比
例関係にある。従って吸収エネルギーの単位体積当たり
の分散の仕方は各部分で略均等になり、局所的にエネル
ギーが集中することによりせん断することがなくなり、
エネルギー吸収を棒体(6)の全体にて効率良く行うこ
とができる。
次に第4図に示すように減衰用の棒体(6)を使用した
場合の振動エネルギーの減衰効果について実測データに
よって説明する。第!In及び第10図は地y動によっ
て上部構造(4)が揺(7) れ始めた後、時間経過に対して、その振動エネルギーが
どのように減衰したかを示すもので、第9図は」二部構
造(4)の下部構造(5)に対する偏位δ(揺れの大き
さ)の時間的変化を示し、第10図は上部構造(4)へ
の入力加速度(gal )の時間的変化を示す。
なお第9図及び第10図において(イ)のデータは、隔
離部材(1)に減衰用の棒体(6)を組合せ使用した場
合であり、(ロ)のデータは隔離部材(1)のみを使用
した場合である。
これらの図かられかるように、減衰用の棒体(6)があ
る場合(イ)は、変位(δ)および加速度(gal )
は共に速やかに減衰する。これを棒体(6)がない場合
(ロ)と比べると、著しい差があることがわかる。上記
データの比較結果から理解されるように、本発明の免震
装置によれば、一旦建築物が振動を開始した後に、それ
が停止するまでの時間、換言すれば建築物内の居住者が
地震の発生後その振動を感じなくなるまでの時間が極め
て短縮される。
(8) なお本発明の棒体(6)の寸法形状は、免震が必要な大
きさの水平方向の応力が作用したときのみ弾塑性変形し
、台風の風荷重等の小さな横方向荷重ではほとんど変形
しないような値に定められる。これにより上部構造の下
部構造に対する固定的効果が得られる。
へ9発明の効果 本発明は隔離部材に併置する振動減衰用の部材として、
弾塑性材料よりなるテーパー形状の棒体を提供したから
、上部構造が振動した場合に、その振動エネルギーを吸
収して速やかに減衰させることができる。従って建物の
居住者が地震のときに感じる不快感を最小限にすること
ができる。また棒体が上部構造と下部構造の位置関係を
規正するので、台風等による上部構造への小さな横方向
荷重が加わっても、上部構造を下部構造に対して一定の
位置関係に保持することができる。特に本発明の棒体は
、その各部分に加わる応力とその強度が一致するように
、テーパー形状に加工されているので、全体的に(9) 弾塑性変形し、局所的な損傷を受けない。従って減衰作
用を効果的にし、耐久性が高い。また本発明の棒体は、
その先部が下部構造(上部構造)に設けた孔内に抜差方
向にスライド自在に嵌挿されているから、上部構造と1
部構造を一定の間隔(隔離部材の高さ)に保ったまま、
その減衰作用をすることができ、隔離部材の作動に制限
を与えない。さらに本発明の棒体の寸法は棒体の基部を
支点とするモーメント計算のみで求めることができるか
ら設計が容呂である。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は隔離部材の正面図及び平面図、第3
図は従来の免震構造を示す正面図、第4図は本発明に係
る免震構造の正面図、第5図は本発明に係る棒体の取付
構造例を示す断面図、第6TI!Uはそれの動作状態を
示す断面図、第7図は棒体に加わる応力を示す図、第8
図は棒体が吸収する振動エネルギーの説明図である。 第9図及び第10図は上部構造の振動が時間経過に従っ
て減衰する状態を、第3図に示す免震構(10) 造の場合(ロ)と第4図に示す免震構造の場合(イ)と
比較して示した図であり、第9図は変位の変化、第10
図は加速度の変化を夫々示す。 (1)・・−隔離部材、(2)−金属板、(3)−弾性
板、(4) −上部構造、(5) −下部構造、(6)
−棒体、(6a) −根部、(6b) −先部、(7)
 −礼。 (11) 第1図 第2図 (しり!亨ン1 (S)V7voct− 手続補正書 1.事件の表示 昭和sr年 特 許 願 第、!?3にり7号2、発明
の名称 免震装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 り       り′      七テア      
ユキ名  称   多     1)    英   
  之4、イ(埋入 8550 住所 大阪府大阪市西区江戸堀1丁目15番26号大阪
商エビルア階 明細書中 乙 第3頁第20行 「おそれがあり安全が」を 「おそれがあり安定が」と補正する。 2、第5頁第3〜グ行 「隔離部在(r+toJを 「隔離部材111(1)」と補正する。 J、第g頁第1り〜コθ行 「に加わる応力に、例えば第2図に」を−メント図に」
と補正する〇 ダ、 第2頁第3〜ダ行 「について第2図に」を 「ICついて第2図に」と補正する。 j5  第2頁第11行 「作用する応力とに」を 「作用する曲げ応力とは」と補正する。 g、第2頁第110行 「第7θ図は地震動によって上部構造(41が」を上部
構造(41が」と補正する0 2、 図面中、第2図を別紙の通り補正する。 (3) 第7図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  複数枚の金属板と一枚以上の弾性板を交互に
    垂直方向に重ね合わせて緩衝作用を持たせた隔離部材を
    、上部構造と下部構造の間に複数個間在・固定し、かつ
    弾塑性材料よりなり根部より先部に向けて太さが徐々に
    小さくなるテーパー形状の棒体を、その根部を上部構造
    又は下部構造の一方に固定し、その先部をそれらの他方
    に設けた孔内に抜差方向にスライド可能に嵌挿したこと
    を特徴とする免震装置。
JP8369183A 1983-05-12 1983-05-12 免震装置 Granted JPS59210166A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8369183A JPS59210166A (ja) 1983-05-12 1983-05-12 免震装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8369183A JPS59210166A (ja) 1983-05-12 1983-05-12 免震装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59210166A true JPS59210166A (ja) 1984-11-28
JPH0259261B2 JPH0259261B2 (ja) 1990-12-12

Family

ID=13809511

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JP8369183A Granted JPS59210166A (ja) 1983-05-12 1983-05-12 免震装置

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JP (1) JPS59210166A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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