JPS60168875A - 免震支持装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 この発明は、基礎から構造物へ伝達される地震エネルギ
ーを減衰させる免震支持装置に関するものである。

従来技術 建物等の構造物の耐震設計法には、構造物の耐力を高め
る方法の他に、構造物を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人
力に対する構造物の応答加速度を減少させる、いわゆる
免震あるいは開展構法と呼ばれるものがある。

との免震構法による構造として、従来たとえば第１図お
よび第２図に示すように上部支持板（１）および下部支
持板（２）と、上部支持板（１）および下部支持板（２
）の間に複数のコ゛ム弾性板（３）と複数の金属板（４
）とを交互に鉛直方向に一体に積層して形成した積層ゴ
ム体（５）とからなる支承（６）を構造物（Ｃ）と基礎
（Ｂ）との間に介在させ、上部支持板（１）を構造物（
Ｃ）に、下部支持板（２）を基礎（Ｂ）にそれぞれ固定
して配置し、地震発生時に基礎ＣＢ）の水平方向移動に
追従して支承（６）の積層ゴム体（５）が弾性変形する
ことにより構造物（Ｃ）の応答加速度を減少するように
したものがある。

しかし々から、上記従来の免震構造では、大きな地震が
発生した場合、支承（６）の積層ゴム体（５）が大きく
変形し、構造物（Ｃ）と基礎（Ｂ）との相対変位が大き
くなり、また大きな水平方向荷重により積層ゴム体（５
）が損傷し、積層ゴム体（５）からなる支承（６）単独
では免震構造としては使用に供し難い欠点があった。

」二面積層ゴム体の欠点を解決するため、たとえば積層
コゝム体の上面に摩擦板を取り付け、この摩擦板の」二
に構造物の下面に取り付けた摩擦板を載置し、両摩擦板
間の摩擦力によって構造物と基礎との相対変位を減少さ
せるようにしたもの、あるいは構造物の下面に連結部材
を取り付けるとともに、この連結部材の下面に積層ゴム
体の上部を取り付け、かつ連結部材にオイルダンパーを
連結し、このオイルダンパーによって構造物と基礎との
相対変位を減少させるようにしたものなどが提案されて
いる。

しかしながら、前者においては地震が発生した際に、両
摩擦板の相ス・ｊ位置が変化し、地震が治まった際に変
位した位置に停止して初期位置よりずれた場合、ジヤツ
キ等によって構造物を元の位置にもどさなければならず
、その作業が極めて面倒であり、特に大きな地震か発生
した場合、摩擦板がはずれプヒリする恐れがあった。

また、後者においては、オイルダンパーには速度依存性
があるから地震のように長い周期の振動に対してはその
効果が減少し、また、オイルダンパーはピストン軸方向
の変位に対してはエネルギー吸収効果を有するが、他の
方向の変位に対してはその機能を発揮することができず
、あらゆる方向に振動する地震に対しては適当でなかっ
た。

発明の目的 この発明は、上記の点に鑑みなされたもので、風荷重や
弱震等による小さな水平方向荷重に対してすべての方向
においてこれを敏感に吸収して構造物と基礎との相対変
位を拘束し、大きな地震に対してはあらゆる水平方向の
地震エネルギーを減衰させて構造物と基礎との相対変位
を減少させ、かつ相対変位しても元に復元して停止し、
積層ゴム体に大きな水平方向荷重が作用するのを防止し
た、構成のｆ’ｉｉｉ単な免震支持装置を提供すること
を目的とするものである。

発明の構成 上記の目的全達成するためのこの発明の構成は、ゴム弾
性板と金属板とを交互に積層して形成した積層ゴム体か
らなる支承を構造物と基礎との間に介在させて構造物を
基礎上に支持させるとともに、構造物と一体的に設けた
可動抵抗板を基礎と一体的に設けた固定台の囲壁内に移
動可能に、かつ可動抵抗板の下面と固定台の上面との間
に間隙を存して位置させ、間隙内に粘性流体を充填して
構成した減衰装置を構造物と基礎との間に配置させてな
る免震支持装置からなるものである。

実施例 この発明の実施例を第３図ないし第５図に基づいて説明
する。（Ｃ）は前記第１図、第２図と同様建物等の構造
物を示し、（Ｂ）は同様にその基礎を示す。

００）は構造物（Ｃ）と基礎（Ｂ）との間に介在して構
造物（Ｃ）を支持する支承である。

支承００）は方形状の上部支持板０υおよび下部支持板
（１２）と、上部支持板０Ｄおよび下部支持板０２間に
複数の方形状のゴム弾性板α３）および方形状の金属板
０４）を交互に鉛直方向に一体に積層して形成した積層
ゴム体α５）とから構成されている。

支承ＱＯ）は上部支持板０１）を構造物（Ｃ）に、下部
支持板α２を基礎（Ｂ）にそれぞれ固定して構造物（Ｃ
）と基礎（Ｂ）との間に介在し、構造物（Ｃ）を支持し
ている。

α６）は構造物（Ｃ）と基礎（Ｂ）との間に配置される
粘性せん断抵抗を発生する減衰装置である。

この実施例においては、構造物（Ｃ）を４個の支承α０
）Ｋよって基礎（Ｂ）上に支持し、１個の減衰装置（１
６）を構造物（Ｃ）の中心部に配置している。

減衰装置０６）は枠体αｎと、枠体（１７）に支持杆α
８）を介して固定された円板状の可動抵抗板Ｑ０と、固
定台（２０と、固定台（２０）の上面に設けられた円筒
状の囲壁０１）と、囲壁０１）内に充填された粘性流体
（２２１とから構成されており、かつ枠体（１７）を構
造物（Ｃ）の下面に固定された連結部材Ｃ３）（上下Ｋ
ｍ調整可能とするのが望ましい）Ｋ固定し、固定台（２
０）を基礎（Ｂ）に固定して構造物（Ｃ）と基礎（Ｉ３
）との間に配置されている。

枠体０ηに支持杆α樽を介して固定された可動抵抗板（
１０は、固定台側の囲壁ｅυと可動抵抗板α０の周縁と
の間に移動域を存し、かつ可動抵抗板α翅の下面と固定
台（２０）の上面との間に微小な間隙（Ｇ）を存して［
２ｆｆ壁ＱＤ内に位置するようにされ、粘性流体（２つ
が囲壁Ｃυ内に位置させられた可動抵抗板００の下面を
少々くとも浸漬する程度に囲壁（２１１内に充填されて
いる。

囲壁（２＋）内に充填される粘性流体（２渇としては、
通常の粘性体、たとえばシリコーン油などの他に、特に
減衰特性の向上を図るため高粘度の粘性体、たとえばポ
リイソブチレン、ポリプロピレン、ポリブテンなどの高
分子粘性体あるいはアスファルトなどが使用される。

（２４）は、枠体α力と固定台（２０）の囲壁（２１）
との間を閉塞するカバーである。

作用 上記の構成からなる免震支持装置において地震等が発生
した場合、基礎（Ｂ）と基礎（Ｂ）上に支承（１０）を
介して支持された構造物（ｃ）との間に相対変位を生起
するとともに減衰装置（１６＋の枠体α力と固定台（２
０）との間に相対変位を生起する。

このとき、枠体（１７）に固定された可動抵抗板（１つ
の下面と固定台（２０）の上面との微小間隙（Ｇ）　ｆ
は粘性流体（社）が介在しているので、ここに粘性せん
断抵抗力が働くことｒなる。

この粘性せん断抵抗力は粘性流体（２２）の粘性係数、
粘性流体０２）を介１．て相対運動を行う２面の面積、
その相対速度にそれぞれ比例し、２面の間隙距離に反比
例するものであるので、１゛１工動抵抗板（ｌ匂の下面
と固定台−の上面との諸条件に応じて可動抵抗板（１９
）ひいてはこれに連動する構造物（Ｃ）の運動を止める
方向に抵抗力が作用す乙ものである。

したがって、地震発生時、減衰装置（１６）Ｋよって地
震エネルギーが良好に吸収され、外部人力に対する構造
物（Ｃ）の応答加速度が著しく減少されるばかりでなく
、振幅を小さくでき、かつ振動の減衰性も高められるた
め構造物（Ｃ）と基礎（Ｂ）との間に生ずる相対変位は
減少されるとともに支承００）の積層ゴム体αωに過大
な水平方向荷重が作用せず、構造物（Ｃ）を効果的に保
護することができる。

また、粘性流体の抵抗力は同一速度であれば変位振幅、
振動数によらず一定であり、一定速度が与えられるとそ
の抵抗力は矩形波的な立上りを示し、振動に対してきわ
めて敏感であり即答性に優れた特徴を有するので、減衰
装置（１（９は振動減衰性に対し敏感に作用し、かつ即
答性に優れるため、大きな地震ばかりでなく風荷重、弱
震さら記は大型車両の通過等により発生する振動に対し
ても上記と同様の効果が発揮される。

そして、上記の効果は粘性流体（２２）に高粘度の粘性
体を用いるとき一層顕著に表われる。

発明の効果 この発明の免震支持装置は、前記の構成と機能を有する
ので、以下の種々な優れた効果がある。

■　この発明の免震支持装置は積層ゴム体からなる支承
と粘性せん断抵抗を発生する減衰装置とによって、地震
エネルギーを良好に減衰させることができ外部入力に対
する構造物の応答加速度を著しく減少させるばかりでな
く振幅を小さくさせ、かつ振動の減衰性も高めるため構
造物と基礎との相対変位を減少させることができる。

■　減衰装置は振動減衰性に対し敏感で、かつ即答性に
優れるため大きな地震ばかりでなく風荷重、弱震、大型
車両等の通過にょり生ずる振動についても良好に吸収し
、支承の積層ゴム体に過大な水平方向荷重が作用するの
を防止することができる。

■　可動抵抗板は固定台の囲壁内であらゆる方向に移動
可能であり、従来のオイルダン・ぐ−を使用したものに
比し地震のような全方向性のものによく対応でき、設計
が大幅に自由になる。

■　可動抵抗板と固定台との間に間隙があり、構造物は
積層ゴム体で支持されているので、構造物と基礎との相
対変位が生じても地震が治まれば元の位置に復元するの
で・ツヤクキ等で元の位置に戻す必要がなく、復元のた
めの作業が不要であり取り扱いが簡便である。

■　構成が簡単であるので経済的に製作でき、かつ簡単
な構成であるにもかかわらず優れた免震機能を発揮する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、従来の免震構造を示すもので、
第１図は第２図Ｉ−Ｉ線における平面図、第２図は第１
図■−■線における切断側面図、第３図ないし第５図は
、この発明の免震支持装置の１実施例を示すもので、第
３図は第４図■−■線における切断平面図、第４図は第
３図Ｎ−ＩＶ線における切断側面図、第５図は減衰装置
の左半部を切断した側面図である。 Ｂ・・・基礎、Ｃ・・・構造物、Ｇ・・・間隙、１０・
・・支承、１１・・・上部支持板、１２・・・下部支持
板、１３・・・ゴム弾性板、１４・・・金属板、１５・
・・積層ゴム体、１６・・・減衰装置、１７・・・枠体
、１９・・・可動抵抗板、２０・・・固定台、２１・・
・囲壁、２２・・・粘性流体。 特許出願人 株式会社　竹　中　工務店 ほか１名 代　理　人 弁理士　坂　井　清 第１頁の続き ■発明者東野　雑音 ０発　明　者　三　宅　拓 ［相］発明者下１）郁夫 ○発明者池永　雅良 ０発明者鶴谷　手間 東京都江東区南砂２丁目５番１４号　株式会社竹中工務
店技藤沢市円行字桐ケ谷１４４９−４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ゴム弾性板α３）と金属板α４とを交互に積層して形成
   した積層ゴム体（１５）から々る支承（１０）を構造物
   （Ｃ）と基礎（Ｂ）との間に介在させて構造物（Ｃ）を
   基礎（Ｉ３）　ｌに支持させるとともに、構造物（Ｃ）
   と一体的に設けた可動抵抗板翰を基礎（Ｂ）と一体的に
   設けた固定台（２ｏ）の囲壁Ｈ内に移動可能に、かつ可
   動抵抗板０■の下面と固定台（２０）の上面との間に間
   隙（Ｇ）を存して位置させ、間隙（Ｇ）内に粘性流体（
   ２）を充填して構成した減衰装置α６）を構造物Ｃ）と
   基礎（Ｂ）との間に配置させてなる免震支持装置。