JPS6245836A - 免震装置 - Google Patents
免震装置Info
- Publication number
- JPS6245836A JPS6245836A JP18800085A JP18800085A JPS6245836A JP S6245836 A JPS6245836 A JP S6245836A JP 18800085 A JP18800085 A JP 18800085A JP 18800085 A JP18800085 A JP 18800085A JP S6245836 A JPS6245836 A JP S6245836A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seismic isolation
- lead ingot
- lead
- building
- isolation device
- Prior art date
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- Granted
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- Foundations (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
の１ 八
本発明は建築物を水平方向に弱いバネ力で規制した状態
で振動し得るように基礎の上に載置・支持することによ
り、地震の破壊力から建築物を保護するアイソレータを
用いた免震装置に関し、更に詳しくはアイソレータに併
設される鉛塊を用いた減衰機構に関する。
で振動し得るように基礎の上に載置・支持することによ
り、地震の破壊力から建築物を保護するアイソレータを
用いた免震装置に関し、更に詳しくはアイソレータに併
設される鉛塊を用いた減衰機構に関する。
丈来夏技玉
地震発生時に地盤から建築物に入力される地震エネルギ
ーを減少させて建築物を保護する構造として本山１頭人
は、鉛塊を減衰機構として用いる免震装置（特願昭６０
−１０２１７５号）（以下先行発明という）を出願して
いる。
ーを減少させて建築物を保護する構造として本山１頭人
は、鉛塊を減衰機構として用いる免震装置（特願昭６０
−１０２１７５号）（以下先行発明という）を出願して
いる。
この免震装置（１）は、第６図に示すように下部構造で
ある基礎（２）の上にアイソレータ（３）（３）を分散
配置し、このアイソレータ（３）（３）上に上部構造で
ある建築物（４）を載置・支持すると同時に、減衰機構
として用いる円筒形状の鉛塊（５）の上Ｔ一端面を、夫
々基Ｐｉ！、 （２）と建築物（４）に固定したもので
ある。
ある基礎（２）の上にアイソレータ（３）（３）を分散
配置し、このアイソレータ（３）（３）上に上部構造で
ある建築物（４）を載置・支持すると同時に、減衰機構
として用いる円筒形状の鉛塊（５）の上Ｔ一端面を、夫
々基Ｐｉ！、 （２）と建築物（４）に固定したもので
ある。
上記アイソレータ（３）は第７図及び第８図に示すよう
に、鋼板等の剛性板（６）（６Ｌ−は天然ゴム等の薄い
弾性板（７）（７）−を交互に積層固着したもので、剛
性板（６）（６）−の間に挟まれてせん断変形する弾性
板（７）（７）・−・−の厚さがその径に比べて非常に
小さいため、大きな鉛直載荷能力と小さな水平バネ剛性
を持っている。このため大重量の建築物（４）を安定性
良く支え、水平方向の動きを弱い・Ｘ忍で規制したこと
になり、建築（支）（・１）の水・Ｖ方向の１辰動周期
を増大させ、それ発地ｒ０′）最大エネルギー成分の周
期よりも大きくする。従−２で地盤からの地震人力に対
する建築物の応答加速度を減少させ、建築物を地震の破
壊力から保護すｂｏ また減衰機構としての鉛塊（５）は、地震発生時に建築
物（４）が水平方向の大周期振動をしたとき、塑性によ
る履歴減衰によって振動エニテルギーを吸収し、１辰ｖ
ｊ振幅を小さくし、揺れを１ｆｔ・（収束させる。特に
この履歴減衰時に鉛塊はほぼ完全な塑性変形をするので
、−１速で小周期の寄生振動をほとんど発生させない。
に、鋼板等の剛性板（６）（６Ｌ−は天然ゴム等の薄い
弾性板（７）（７）−を交互に積層固着したもので、剛
性板（６）（６）−の間に挟まれてせん断変形する弾性
板（７）（７）・−・−の厚さがその径に比べて非常に
小さいため、大きな鉛直載荷能力と小さな水平バネ剛性
を持っている。このため大重量の建築物（４）を安定性
良く支え、水平方向の動きを弱い・Ｘ忍で規制したこと
になり、建築（支）（・１）の水・Ｖ方向の１辰動周期
を増大させ、それ発地ｒ０′）最大エネルギー成分の周
期よりも大きくする。従−２で地盤からの地震人力に対
する建築物の応答加速度を減少させ、建築物を地震の破
壊力から保護すｂｏ また減衰機構としての鉛塊（５）は、地震発生時に建築
物（４）が水平方向の大周期振動をしたとき、塑性によ
る履歴減衰によって振動エニテルギーを吸収し、１辰ｖ
ｊ振幅を小さくし、揺れを１ｆｔ・（収束させる。特に
この履歴減衰時に鉛塊はほぼ完全な塑性変形をするので
、−１速で小周期の寄生振動をほとんど発生させない。
従って実用に好適な免震性能を与える。
ざらに、この鉛塊（５）は、横方向荷重が一定限度を超
えるまでは、塑性変形を開始しないので１．建築物の付
近を走行する大型車輌等による振動や台ｌ！ｌ′ｔ ４
こよ乙横方向の風向型によっては、建築物が動かないよ
うにする固定的効果も発揮する。
えるまでは、塑性変形を開始しないので１．建築物の付
近を走行する大型車輌等による振動や台ｌ！ｌ′ｔ ４
こよ乙横方向の風向型によっては、建築物が動かないよ
うにする固定的効果も発揮する。
この鉛塊（５）が上記振９Ｊ′Ｊ減衰作用及び固定的効
果に関して優秀な特性を持つことは、第９図に示す横方
間荷ｉＰに対する変位δのヒステリシス特性から理解で
きる。
果に関して優秀な特性を持つことは、第９図に示す横方
間荷ｉＰに対する変位δのヒステリシス特性から理解で
きる。
このヒステリシス特性は略矩形に近い形状であり、例え
ば第１０図に示す弾塑性材料である鋼棒のヒステリシス
ループと比べるとわかるように、ヒステリシスループで
囲まれる面積（１振動周期当りの振動エネルギー吸収量
を表す）を極めて大きくとることができる。また」二記
鉛塊のヒステリシスループは、振幅範囲のほとんどの区
間で略完全な塑性変形をしていることを示す水平の軌跡
を描いており、弾性変形若しくは弾塑性変形しているこ
とを示す傾斜した軌跡の区間が極めて少ない。このこと
は、アイソレータが低速で大周期の免震動作をしている
とき、これに高速の小周期振動が重青し、居住者に不快
なガタつきを感じさせる現象をほとんど除去できること
を示すものである。これを第１０図に示す鋼棒のヒステ
リシスループについて見ると、鋼棒では振幅範囲のすべ
ての区間で弾性若しくは弾塑性変形をしていて、上記寄
生振動が発生し易く、実用装置とし、て不適当な不快な
ガタつきを生じさせる。
ば第１０図に示す弾塑性材料である鋼棒のヒステリシス
ループと比べるとわかるように、ヒステリシスループで
囲まれる面積（１振動周期当りの振動エネルギー吸収量
を表す）を極めて大きくとることができる。また」二記
鉛塊のヒステリシスループは、振幅範囲のほとんどの区
間で略完全な塑性変形をしていることを示す水平の軌跡
を描いており、弾性変形若しくは弾塑性変形しているこ
とを示す傾斜した軌跡の区間が極めて少ない。このこと
は、アイソレータが低速で大周期の免震動作をしている
とき、これに高速の小周期振動が重青し、居住者に不快
なガタつきを感じさせる現象をほとんど除去できること
を示すものである。これを第１０図に示す鋼棒のヒステ
リシスループについて見ると、鋼棒では振幅範囲のすべ
ての区間で弾性若しくは弾塑性変形をしていて、上記寄
生振動が発生し易く、実用装置とし、て不適当な不快な
ガタつきを生じさせる。
まノこ鉛塊（５）のヒステリシスループの立ちＬ＝、：
＋にり及び立ら上がりが略垂直になっていることかられ
かるよ−）に、一定値に達しない横方間荷ｆ４ Ｐでは
殆ど変形しない。このことから、免震の必要がなく、建
築物を動かすべきでない台風による一方向荷重や大型車
輌等の通過による強振’ｔｉｌＪ等に対する固定的効果
も理想的な（）のが得られる。これば第１０図に示す鋼
棒のヒステリシス特性においては、小さい横方向荷重に
対しても、それに略比例した変位量を持つことと比較す
ると、顕著な効果であることがわかる。
＋にり及び立ら上がりが略垂直になっていることかられ
かるよ−）に、一定値に達しない横方間荷ｆ４ Ｐでは
殆ど変形しない。このことから、免震の必要がなく、建
築物を動かすべきでない台風による一方向荷重や大型車
輌等の通過による強振’ｔｉｌＪ等に対する固定的効果
も理想的な（）のが得られる。これば第１０図に示す鋼
棒のヒステリシス特性においては、小さい横方向荷重に
対しても、それに略比例した変位量を持つことと比較す
ると、顕著な効果であることがわかる。
なお上記先行発明に類似した免震装置として、第１２図
に示すように薄いゴム仮（８）（８）−と鋼板（９）
（９）−・を交互に積層したアイソレータ（１０）の
中心に貫通孔を設け、この貫通孔内に円柱状の鉛塊（１
１）を充填したもの（昭和６０年６月２８日発行日本工
業新聞１ページ記載の鉛ゴム免震装置）もある。しかし
、この構造ではアイソレータ部分の特性と減衰機構であ
る鉛塊部分の特性の組み合わせ方が製作時に特定され、
実際の建築物に最適な特性を持つものを得ようとすれば
、特注製作する必要があり、汎用性に乏しい。また一体
構造であるので、劣化時に個別に取り替えできないとい
った欠点がある。
に示すように薄いゴム仮（８）（８）−と鋼板（９）
（９）−・を交互に積層したアイソレータ（１０）の
中心に貫通孔を設け、この貫通孔内に円柱状の鉛塊（１
１）を充填したもの（昭和６０年６月２８日発行日本工
業新聞１ページ記載の鉛ゴム免震装置）もある。しかし
、この構造ではアイソレータ部分の特性と減衰機構であ
る鉛塊部分の特性の組み合わせ方が製作時に特定され、
実際の建築物に最適な特性を持つものを得ようとすれば
、特注製作する必要があり、汎用性に乏しい。また一体
構造であるので、劣化時に個別に取り替えできないとい
った欠点がある。
これに対し、上記先行発明は、アイソレータと減衰機構
が独立しているので、別々に製作したものを任意に組み
合わせて必要な特性を得ることができ汎用性が高く、建
築物の免震構造設計の自由度が大きくとれ、個別の交換
もできるといった長所がある。
が独立しているので、別々に製作したものを任意に組み
合わせて必要な特性を得ることができ汎用性が高く、建
築物の免震構造設計の自由度が大きくとれ、個別の交換
もできるといった長所がある。
−Ｈが” しよ゛と一灸」技１点
上記鉛塊は免震装置用の減衰機構として好適なヒステリ
シス特性を有するが、減衰動作時の繰り返し変形によっ
て金属疲労を起こし、ある限度を超えて使用すると破断
する。このため実際の使用時には、設置後に所定年数を
経過したとか、或いは免震動作回数が規定値に達したと
かの基準によって交換し、金属疲労が破断を招くまでに
致らないようにする必要がある。
シス特性を有するが、減衰動作時の繰り返し変形によっ
て金属疲労を起こし、ある限度を超えて使用すると破断
する。このため実際の使用時には、設置後に所定年数を
経過したとか、或いは免震動作回数が規定値に達したと
かの基準によって交換し、金属疲労が破断を招くまでに
致らないようにする必要がある。
上記事情からすれば鉛塊が劣化するまでの寿命はなるべ
く長いことが望ましい。
く長いことが望ましい。
本発明者が横方向の繰り返し荷重Ｐに対する鉛塊の破断
現象を観察したところ、この破断は初めに第１２図に示
すように鉛塊の両端付近の外周面に微細な亀裂（１２）
が入り、この亀裂（１２）が徐々に拡大するという過程
を経て破断に敗ることがわかった。
現象を観察したところ、この破断は初めに第１２図に示
すように鉛塊の両端付近の外周面に微細な亀裂（１２）
が入り、この亀裂（１２）が徐々に拡大するという過程
を経て破断に敗ることがわかった。
そこで本発明は減衰機構としての鉛塊上下端部分、すな
わち上部構造又は下部構造との取付部分の機械的強度を
増加することにより、長寿命化を図ることを目的とする
。
わち上部構造又は下部構造との取付部分の機械的強度を
増加することにより、長寿命化を図ることを目的とする
。
口 占ｆ″ −るための
本発明は上記従来の問題点に鑑み、これを改良したもの
で、問題点を解決するための手段は、弾性板と剛性板を
交互に積層して形成したアイソレークによって、上部構
造を下部構造上に載置支持づるとともに、鉛塊の上端と
下端を夫々上部構造と下部構造に固定した免震装置にお
いて、上記鉛塊の上下端の断面積を中間部分より大きく
したことを特徴とする免震装置である。
で、問題点を解決するための手段は、弾性板と剛性板を
交互に積層して形成したアイソレークによって、上部構
造を下部構造上に載置支持づるとともに、鉛塊の上端と
下端を夫々上部構造と下部構造に固定した免震装置にお
いて、上記鉛塊の上下端の断面積を中間部分より大きく
したことを特徴とする免震装置である。
在■
上記手段によれば、減衰動作時に集中荷重が加わる減衰
機構の両端部分の断面積が大きく、鉛塊の各部分に加わ
る応力を従来のものに比べて均一化でき、このことによ
り寿命を長（することができる。
機構の両端部分の断面積が大きく、鉛塊の各部分に加わ
る応力を従来のものに比べて均一化でき、このことによ
り寿命を長（することができる。
尖見但
本発明の一実施例を以下図面を参照して説明する。
第１図に本発明の免震装置（１３）を示す。上部構造で
ある建築物（４）は、下部構造である基礎（２）上に分
散配置したアイソレータ（３）（３ｍ−一上に載置・支
持されている。また両端部分の断面積を中間部分よりも
大きくした鉛塊（１４）は、その上下端が、建築物（４
）及び基礎（２）に固定されている。
ある建築物（４）は、下部構造である基礎（２）上に分
散配置したアイソレータ（３）（３ｍ−一上に載置・支
持されている。また両端部分の断面積を中間部分よりも
大きくした鉛塊（１４）は、その上下端が、建築物（４
）及び基礎（２）に固定されている。
この鉛塊（１４）は第２図及び第３図に示すように、径
の大きい両端の取付部分（１４ａ） （１４ａと径の
小ざい中間部分（１４ｂ ）との境界部分の外周をテー
パー面とし、その断面積が徐々に変化するようにしてい
る。この構造において、曲げ応力が最も強く作用する鉛
塊の両端は径が大きく、また径が変化して集中応力が作
用する部分ばテーパー状の外形とし、応力集中を分散さ
せているので、金属疲労が局部に集中することを防止で
きる。
の大きい両端の取付部分（１４ａ） （１４ａと径の
小ざい中間部分（１４ｂ ）との境界部分の外周をテー
パー面とし、その断面積が徐々に変化するようにしてい
る。この構造において、曲げ応力が最も強く作用する鉛
塊の両端は径が大きく、また径が変化して集中応力が作
用する部分ばテーパー状の外形とし、応力集中を分散さ
せているので、金属疲労が局部に集中することを防止で
きる。
この鉛塊（１４）の両端には、上部構造又は下部構造に
取り付けるための取付板（１５） （１５）が固着さ
れている。この固着は、例えば接合部分を両金属のアロ
イとして両者を一体化結合する。
取り付けるための取付板（１５） （１５）が固着さ
れている。この固着は、例えば接合部分を両金属のアロ
イとして両者を一体化結合する。
両数付板への鉛塊（１４）の固定方式は、この他のもの
も可能である。例えば第４図に示すように、取付板（１
５） （１５）の中央部に環状部（１５ａ ） （
１５ａ ）を設け、鉛塊（１４’ ）の端部（１４ａ’
） （１４ａ’）を嵌め込ませるようにすれば、型枠
に熔融した鉛を流し込み成形する際に、） 同時に固定
することができる。
も可能である。例えば第４図に示すように、取付板（１
５） （１５）の中央部に環状部（１５ａ ） （
１５ａ ）を設け、鉛塊（１４’ ）の端部（１４ａ’
） （１４ａ’）を嵌め込ませるようにすれば、型枠
に熔融した鉛を流し込み成形する際に、） 同時に固定
することができる。
また鉛塊の形状は、両端部分の断面積を中間部分より太
き（すればよく、第２図及び第４図に示すような段差形
状の他に、第５図に示すような円弧状の外形を持つ鉛塊
（１４”）を用いることもできる。この曲率は例えば各
部分の断面積が′ｆｉ、衰動作時の応力の大きさに比例
するように選定することができる。
き（すればよく、第２図及び第４図に示すような段差形
状の他に、第５図に示すような円弧状の外形を持つ鉛塊
（１４”）を用いることもできる。この曲率は例えば各
部分の断面積が′ｆｉ、衰動作時の応力の大きさに比例
するように選定することができる。
発肌立処果
本発明によれば、アイソレータと共に併設される免震装
置用減衰機構としての鉛塊を、集中応力を分散させ得る
形状としたから、繰り返し荷重に対する寿命を長くする
ことができ、免震装置の実用価値を高めることができる
。
置用減衰機構としての鉛塊を、集中応力を分散させ得る
形状としたから、繰り返し荷重に対する寿命を長くする
ことができ、免震装置の実用価値を高めることができる
。
第１図乃至第５図は本発明を説明する図面で、第１図は
本発明の一実施例の免震装置を示す正面図、第２図及び
第３図は鉛塊の形状を示す正面図及び平面図、第４図は
鉛塊の取付板との結合構造例を示Ｊ−断面図、第５図は
＆Ｆｉ塊の他の形状例を示す正面図である。 第６図乃至第１２図は従来例を説明する図面で、第６図
は免震装置の構成を示す正面図、第７図及び第８図はア
イソレータの正面図及び平面図、第９図は鉛塊の横方向
荷重Ｐに対する変位δのヒステリシス特ｉ生図、第１０
図は参照用データとして挙げた鋼棒のヒステリシス特性
図、第１１図は鉛柱封入型アイソレータの断面図、第１
２図は従来の鉛塊の正面図である。 （２）−下部構造（基礎）、（３）・−アイソレーク、
（４）・−上部構造（建築物）、（６）剛性板、（７）
−弾性板、（１３）−免震装置、（１４） （１４″
）（１４”）−・鉛塊、（１４ａ）−断面積の大きい端
部、（１４ｂ ） −中間部分。 特 許 出 願 人 多 １） 英 ２
代 理 人 江 原 省
吾第１図 第２図 １！：； 第３１」 第４囚 ／ＩＩＪ’ 第５図 ｔ々 Ｓ 第６図 第１１図 第１２図 一＠、−ぐ、６寝十ミ 〜 手続補正書 １、事件の表示 昭和６０年 特許願 第１８８０００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 氏 名 多 １） 英
之４、代理人 住 所 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目１５番２６号
昭和６０年１１月 ６日 ７、（発送日昭
和６０年１１月２６日）〜１、″。 ６、補正の対象 図 面 ７、補正の内容 図面全図を別紙の通り補正する。
本発明の一実施例の免震装置を示す正面図、第２図及び
第３図は鉛塊の形状を示す正面図及び平面図、第４図は
鉛塊の取付板との結合構造例を示Ｊ−断面図、第５図は
＆Ｆｉ塊の他の形状例を示す正面図である。 第６図乃至第１２図は従来例を説明する図面で、第６図
は免震装置の構成を示す正面図、第７図及び第８図はア
イソレータの正面図及び平面図、第９図は鉛塊の横方向
荷重Ｐに対する変位δのヒステリシス特ｉ生図、第１０
図は参照用データとして挙げた鋼棒のヒステリシス特性
図、第１１図は鉛柱封入型アイソレータの断面図、第１
２図は従来の鉛塊の正面図である。 （２）−下部構造（基礎）、（３）・−アイソレーク、
（４）・−上部構造（建築物）、（６）剛性板、（７）
−弾性板、（１３）−免震装置、（１４） （１４″
）（１４”）−・鉛塊、（１４ａ）−断面積の大きい端
部、（１４ｂ ） −中間部分。 特 許 出 願 人 多 １） 英 ２
代 理 人 江 原 省
吾第１図 第２図 １！：； 第３１」 第４囚 ／ＩＩＪ’ 第５図 ｔ々 Ｓ 第６図 第１１図 第１２図 一＠、−ぐ、６寝十ミ 〜 手続補正書 １、事件の表示 昭和６０年 特許願 第１８８０００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 氏 名 多 １） 英
之４、代理人 住 所 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目１５番２６号
昭和６０年１１月 ６日 ７、（発送日昭
和６０年１１月２６日）〜１、″。 ６、補正の対象 図 面 ７、補正の内容 図面全図を別紙の通り補正する。
Claims (1)
- （１）弾性板と剛性板を交互に積層して形成したアイソ
レータによって、上部構造を下部構造上に載置支持する
とともに、鉛塊の上端と下端を夫々上部構造と下部構造
に固定した免震装置において、上記鉛塊の上下端の断面
積を中間部分より大きくしたことを特徴とする免震装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60188000A JP2650153B2 (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 免震装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60188000A JP2650153B2 (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 免震装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6245836A true JPS6245836A (ja) | 1987-02-27 |
| JP2650153B2 JP2650153B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=16215884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60188000A Expired - Lifetime JP2650153B2 (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 免震装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2650153B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63219927A (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-13 | Kajima Corp | 弾塑性ダンパ− |
| JPS63219928A (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-13 | Kajima Corp | 弾塑性ダンパ− |
| JPH01247666A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-10-03 | Okumura Corp | 減衰装置 |
| JPH01278639A (ja) * | 1988-04-26 | 1989-11-09 | Okumura Corp | 減衰機構および減衰機構を有する建造物 |
| JP2019049177A (ja) * | 2017-09-08 | 2019-03-28 | チャイナ コミュニケーションズ コンストラクション カンパニー リミテッドＣｈｉｎａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ | 支承構造部材、ホルダ、継手モジュールおよび函体モジュール |
| CN112459584A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-03-09 | 华北水利水电大学 | 一种墙板拼接且地基减震的装配式框架结构 |
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| JPS61191769A (ja) * | 1985-02-18 | 1986-08-26 | 鹿島建設株式会社 | 構造物の免震装置 |
-
1985
- 1985-08-26 JP JP60188000A patent/JP2650153B2/ja not_active Expired - Lifetime
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