JPS6047417B2 - 建造物用内部防震支承装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は支持された構造物またはその基礎、とくに原子
力発電所の如き極めて大きな安全性が求められる構造物
が例えば突風、重車輌の制動作用時の影響、または場合
によつては地震による衝撃に耐えられるようにするため
の内部減衰体、即ち防震体の働きをする支承装置に係る
ものてある。

従来地震による衝撃の破壊作用を減少させるために、外
力が或る限界を過ぎると構造物がその基礎に対しスライ
ドするような支承方式が提案されている。又外力を受け
る支承装置において平行した板の間に展延した粘性材料
を介在させることも周知のところである。かかる従来装
置の欠点として、地震によつて構造物が移動した場合、
戻し手段を備えていないので例えばジャッキを使つて元
の場所に戻さねばならない。そのため制動時の応力や風
の応力に抗するには不適当てある。なお所謂“補強筋入
エラストマー゛と呼ばれ、エラストマー層の積層体から
成り、圧潰されないようにそれらの層を介挿した鋼板に
接着せしめたものも知られている。

しかし構造物と基礎の相対的移動の際、支承は変形を受
けるが、その弾力性か移動を惹起する水平応力の伝達を
少くとも部分的に防げる。上記の従来装置は隅々構造物
とその基礎を通常位置に戻し得たとしても防震効果が少
ないという欠点がある。

連続衝撃の場合にはエラストマーの中にエネルギーの著
積が生じ、共振かブランコ．（シーソー）作用によつて
伝わつた応力が構造物の破壊につながるまで増大するこ
とがある。事実、経験によれは広範囲の地震のスペクト
ルは支えられた構造物の固有振動数を含むことを示して
いる。本発明は突発的な外力に対する防震効果と構造物
とその基礎の間の支承の結合により通常位置に戻す作用
とを両立させるものてある。

本発明による基礎上の構造物の支承装置は平行した板の
積重ねを含み、それらの板の間に弾性エラストマー層が
加硫されたものにおいて二枚の板の間に配された空間が
少くともそれらの層の輪部内の空間に変形を惹起するエ
ネルギーの少くとも一部を吸収することができる物質が
充填されていることを特徴とする。

かかる物質は瀝青のような粘性流動体でもよく、又閉さ
れた容積内で内部摩擦とその容積の壁に対する摩擦によ
るエネルギーを吸収する砂のよノうなものでもよい。

この種の粒子が粘性物質に被覆されたものでもよい。そ
の物質は弾性エラストマーを用いて加硫するためとまた
強力な内部防震効果を得るために化学的に両立する粘弾
性エラストマーであることが好；ましい。

これらの周知のエラストマーは構造物がその基礎に行使
する圧力を受けて大きなりソーブを持ち、平行した板の
間でしか使用できないが、その板と弾性エラストマーの
間に封入物を封入すると・クリープの危険なしに防震性
を十分に発揮できる。

弾性エラストマー層の内部に配された空間は補強板を通
して広がるので支承装置の内部に空洞を構成してもよい
。

各エラストマー層の内部で防震物質を受ける空間の輪部
は適宜決めることができる。

例えばエネルギーを吸収する物質のペーストを多数の円
筒形空間に充填してもよい。各弾性エラストマー層の中
で吸収物質を受ける空間の輪部が該エラストマーの輪部
と平行していることが好ましく、又エラストマーに相似
していることが尚好ましい。夫々弾性と粘弾性の二枚の
エラストマーの各層を近縁表面にするという選択的制約
なしに内部防震効果が弾性エラストマーだけを含む類似
の従来装置の２〜４倍にもなる支承装置ができる。更に
粘性型または粘弾性型の防震物質を含む支承は強いられ
た変形速度とともに歪み剛性を呈する。この剛性は変形
が急速であればある程大きくなる。かくして構造物を支
えるこのような支承は重車輌の制動時の作用あるいは突
風の作用に対して大きな剛性に抗するので、それら構造
物の移動を制限するが一方緩慢な温湿度作用に柔軟に対
応するので構造物内の大きな応力を回避でぎる。鋼板と
環状のエラストマー層から成り、両端が閉じられて多少
とも粘性てある流動体を閉じ込めた環状構造体が米国特
許第３９２０２３１号とオランダの特許申請第７７１２
２印号て既に知られている。この構造体では流動体の非
圧縮性をスプリングとして利用して変形を限定し、流動
体が発揮する弾性一を固定している。しかし使用した流
動体は内部防震効果を持ち得ない。

本発明では逆に閉じ込められた物質の粘性が高いのてス
プリングとして作用する粘性物質の変形速度が大きけれ
はそれだけ減衰効果が大きくなる。以下本発明の実施例
について説明する。

第１〜２図ては周知のように積重ねられた板１がその間
で板に向い合つた面において加硫された弾性エラストマ
ー層２によつて一体となつている。

下の板が基礎に支承され、上の板は構造物を支えている
が、エラストマーが柔軟なので、すなわち弾性係数が小
さいので、構造物はほぼ積層体の高さに相当する距離に
亘つて総ゆる方向に水平に−移動てきる。

移動後エラストマーは構造物をもとの位置に復帰させる
。構造物の往復移動を減殺するために、本発明てはペー
スト３がエラストマー層の中に入つている。

このようなペーストは瀝青のような強力な粘性物質て固
めた角立つた粒子の砂とか堅くても容易に変形崩壊する
ものでもよい。このようにして相対的移動はペースト内
の粒子相互の内部摩擦と表面粒子の板面に対する外部摩
擦とによつて制約される。第３図に示す実施例ては構造
物４が積層体６を介して基礎５に支承されている。

その積層体６はその外側の厚い板３１と３２て夫々構造
物と基礎に連結されており、積層体は内部の薄い板３３
の中央部に積層空間３５を形成するためにくり抜かれた
エラストマー層３４を含む。それらの空間は何等かの適
等な形状のものでよいが、普通は円形が矩形とし、支承
の輪部に平行したものが好ましい。

各空間は板３６を含み、その板の縁３６ａは一つの鉄板
が他の鉄板に対する最大水平移動がエラストマー層の厚
みに等しくなるように４５がに面取りされている。

各空間内にある空隙はノズル３７と３８〔３７は充填用
、３８は排気用〕から鉄板３３と板３６に穿たれた管３
９と４０に液状瀝青か他の強力粘性材料で熱間充填され
る。この場合、粘可塑性を得るために適した成分のエラ
ストマーで加硫物無しで空隙を充填できるが、加硫物を
含む層３４は鉄板３３並びに３１と３２に接着している
。上記の実施例では摩擦による減衰効果は一方で板３６
と鉄板の下面の間の狭小な間隙４４と、他方ては各空間
の周囲の溝４５の中にある粘性材料が支承の歪みの際に
収縮する空間から拡張する空間へ流れる粘性材料の流れ
作用を受けることにより生じる。

この粘性流動体を循環せしめてその制動作用を増進する
ため、第４図に示す如く２セットの同心円の枠または環
体４１と４２を隣接する二枚の鉄板３３にたがいちがい
に固定するか、或は外側の鉄板３１と３２に固定しても
よい。

中間の鉄板３３はその中心がくり抜かれている。このよ
うにして支承の内部空洞内に環状の通路４３が形成され
、その通路が支承の歪みの際に粘性材料を通路の収縮す
る部分から拡大する部分へ追い出す。第３図に示された
支承は二つの部分より形成してもよい。即ち加硫鋳型の
中で作られた環状周辺部分と外側鉄板３１と３２の間に
作られた中央空間を含む中央部分とてある。第５〜６図
に示された実施例では底板５７と円形開口部を穿つた上
部壁５８と弾性エラストマー６９の中に埋込まれた中間
鉄板５９て形成されている側壁を含む箱形である。

このように形成され身た円筒形空洞は蓋６０で閉じられ
ており、その蓋は口径が漸減する円盤６２，６３，６４
が固定されている中央突出部６１と一体となつている。
それらの円盤は弾性エラストマー環７０で取り囲まれ、
その環７０は７０ａ位置て連結した半円環部門分に分れ
ていて、夫々には二枚鉄板製の平らな中央をくりぬいた
半円環板６５と６６が部分的に埋め込まれており、６６
の内径は６５のそれより大きい。円筒形空洞は、上述の
ように蓋６０に口６７フ（及び図示されていないが排気
口）が設けられているので、これによつて例えは瀝青の
如き強粘性流動体を充填てきる。

使用中に横方法の力の影響で弾性エラストマー６９と７
０が変形して全体が点線６８で示すように変形すると円
盤６２，６３，６４と半円環板や６５と６６の間に包蔵
された強粘性材料が圧縮されて剪断作用を受け、その粘
性のみによつて減衰効果が著しく増大する。第７図ては
外側の補強鉄板５１の間に中間鉄板５２が設けられてい
る。

連続した二枚の鉄板は薄い層のエラストマーで分離され
ている、即ち周辺部５３は比較的防震の弱い弾性エラス
トマーで、中央部５４は強力な内部防震作用を発揮する
粘弾性エラストマーであり、エラストマー５３によつて
中央部５４のエラストマーが鉄板の間から流れ出るのを
防止している。第８図の場合では周辺部５３のエラスト
マーが中間鉄板の端部を被覆していて中間鉄板を保護す
るとともに中央部５４のエラストマーのクリープの危険
を少くしている。

このような実施例では中央部５４の強力な内部防震エラ
ストマーが弾性作用をもつエラストマー５３で完全に取
り囲まれているので補強鉄板の平面における総ゆる方向
へ移動することができる。

その移動を少くとも支台と支えられた構造物の間の一方
向に限定するには移動作用力を阻止する適当な手段を設
ければよい。支承の平面形態（例えば矩形、四角、円形
、のプラスチック環をとりまくニケの弾性環で形成さ４
れる環状）は支えられる構造物の形態と大きさによつて
決めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成を示す透視図である。 第２図は第１図の■断面を示す。第３図は第１〜２図に
示した実施例を変形した装置の垂直断面図を示す。第４
図は第３図の変形装置を部分的に拡大した断面を示す。
第５図はさらに他の変形装置の垂直断面を示す。第６図
は第５図に示された実施例の部分的な平面透視図である
。第７〜８図は本発明による他の実施例の垂直断面を示
す。１・・・・・・板、２・・・・・・エラストマー層
、３・・・・・・ペースト、４・・・・・・構造物、５
・・・・・基礎、６・・・・・・積層体、３１，３２・
・・・・・外側の鉄板、３３・・・・・内部の鉄板、３
４・・・・・・エラストマー層、３５・・・・・空間、
３６・・・・・・板、３６ａ・・・・・・板の縁、３７
，３８・・・・ノズル、３９，４０・・・・・・管、４
１，４２・・・・・・環体、４３・・・・・通路、４４
・・・・・・間隙、４５・・・・・・溝、５１・・・・
・・補強鉄板、５２・・・・・中間鉄板、５３・・周辺
部、５４・・・・・・中央部、５７・・・・・・底板、
５８・・・・・・上部壁、５９・・・・・・鉄板、６０
・・・・・・蓋、６１・突出部、６２，６３，６４・・
・・・・円盤、６５，６６・・・・半円環、６７・・・
・・・口、６８・・・・・変形位置、６９・・・・・・
弾性エラストマー、７０・・・・・弾性エラストマー環
、７０ａ・・・・・・連結点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 構造物とその基礎との間に設ける支承装置において
   、平行に配置した少くとも二枚の鉄板の間にクリープの
   ない加硫した弾性エラストマー層を介在せしめ、二枚の
   鉄板の間において少くとも上記エラストマー層の輪郭内
   に空間を設け、その空間に変形エネルギーの少くとも一
   部を吸収できる物質を充填せしめたことを特徴とする支
   承装置。 ２ 上記空間の充填物質が粘性流動体であることを特徴
   とする前記第１項に記載の支承装置。 ３ 上記空間の充填物質が粒状の固形粒子を含むことを
   特徴とする前記第１項に記載の支承装置。 ４ 上記空間の展延により粘性流動体の変形を惹起する
   固定部材をそなえることを特徴とする前記第１項または
   第２項に記載の支承装置。 ５ 上記空間の充填物質を閉じ込める空間を限定する向
   い合つた鉄板に相対移動により粘性流動体の循環を惹起
   する固定部材をとりつけたことを特徴とする前記第１項
   または第２項に記載の支承装置。 ６ 固定部材が向い合つた鉄板からそれぞれ同心状に突
   出したがいちがいに組み合さるように固定された環体で
   ある前記第５項に記載の支承装置。 ７ 固定部材が鉄板に平行な板から成り、同固定板は粘
   性流動体を充填する空間を形成する二枚の鉄板の一枚に
   それぞれとりつけられており、エラストマー層とともに
   、上記空間の周辺壁を構成している前記第４項に記載の
   支承装置。 ８ 粘性流動体を充填する空間が蓋で閉じられた円筒形
   の空洞であり、上蓋は同空洞部に突出した突出部を有し
   ており、同突出部には複数の同心円盤が距離をおいて支
   承され、それらの円盤の間には二つの弾性エラストマー
   半円環体に支承された半円環板が延びている前記第７項
   に記載の支承装置。 ９ 上記空間の充填物質が加硫された粘弾性エラストマ
   ーであり、弾性エラストマーと同様に鉄板に接着されて
   いる前記第１項に記載の支承装置。 １０ 各弾性エラストマー層が少くとも一つの閉じられ
   た空間をそなえ、その空間に粘弾性エラストマーを閉じ
   込めている前記第９項に記載の支承装置。 １１ 閉じられた各空間の輪郭が弾性エラストマー層の
   外側輪郭に平行している前記第１０項に記載の支承装置
   。 １２ 二枚の鉄板の間に設けた中間鉄板の端部を弾性エ
   ラストマーで包むようにした前記第９項に記載の支承装
   置。 １３ 鉄板の平面に平行な移動を少くとも一つの阻止手
   段により一方向に限定している前記第９項に記載の装置
   。