JPS63156123A - 免震装置 - 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） 本発明は、建物、構造物の免震装置に関する。

（従来の技術） 原子力発電所の建築物や橋梁の支承部など重量構造の免
震装置としては、既に各種構造のものが提案されており
、その一部は実用化されている。

すなわち、上記既往免震装置としては、第９図の如く地
盤側基礎Ａと建物基ＩａＢとの間に平板状の積層ゴム支
承ａを介装してなるものと、上記積層ゴムと金属の塑性
変形とを利用してなるものが知られている。

しかしながら、前者では、入力地震架設度が、例えば０
．２Ｇ以上のように大きくなると、免震すべき建物基礎
Ｂの横滑りが発生し易くなると共に、弾性体を主体とし
た構成である為、地震エネルギーの吸収能を示すヒステ
リシス・ルーズにより囲まれた面積が小さいという欠陥
もある。

又、後者によるときは、上記の問題点を解消し得て、大
きなエネルギー吸収が得られるのであるが、地震エネル
ギーの吸収を大きくする為には、金属の塑性変形領域を
大きくしなければならず。

その場合には、金属が破断する恐れがある。

その為に、ある程度大きな地震を受けた時には装置を点
検し、場合によっては当該装置を取り替える等の処理が
必要となる。

ところが、一般に大地震が発生した場合は、その後に大
きな余震を伴なうのが通例であることから、このような
場合には、当該装置の点検、取り替えが間に合わないこ
とも考えられる。

また、金属に破断が生じた場合は、これを点検すること
は比較的に容易であるが、クラックが生じている場合に
、これを検知することが容易でないといった問題点もあ
る。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は従来の問題点を解決しようとしたちので、Ｊ′
ｔ！！盤側基礎と、免震すべき建物基礎との間に、積層
ゴムを用いた第一の振動吸収系と、上端が建物基礎に対
して、水平荷重を受けて、回転自由なるよう取り付けら
れると共に、下端は粒状体の中に挿入されている棒状体
と、上記粒状体の収納箱とからなる第二の振動吸収体を
併設した構成とすることによって、地震発生時には、棒
状体により粒状体が繰り返し変形を受けるようになし、
そのときのエネルギー吸収により建物基礎に振動減衰効
果を与えようとしており、この際当該減衰の主要原因は
、上記粒状体相互間の移動による摩擦力であるから、破
壊等のダメージを受けることがなく、従って、大きな地
震に遭遇した場合でも破断等をおこさず、これにより特
別な点検、整備も、増り替えをも必要としない免震装置
を提供しようとするのが、その目的である。

（問題点を解決するための手段） 即ち本発明は、免震すべき構造体の鉛直荷重を支持する
と共に、水平荷重に対して弾性変形可能なるよう弾性板
の積層により形成されている第１振動吸収系と、上端が
上記構造体の水平荷重を伝達可能にして、かつ回転自在
なるよう、上記構造体に固設される治具の内側面に当接
して取り付けられ、下端は粒状体の中に挿入されている
棒状体と、上記粒状体を収納して地盤側基礎に固定され
る収納箱とからなる＠２振動吸収体とを、上記構造体と
地盤側基礎との間に設けて構成し、上記問題点を解決し
たものである。

（実　施　例） 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳述すれば、第１
図に示したように、地盤側基礎ｌと、免震すべきである
建物、構造物等の構造体３における基礎２との間にあっ
て、第１振動吸収系４と、第２振動吸収系５とを、なる
べく交互となるよう適当数配置する。

上記第１振動吸収系４は、免震すべき構造体３の鉛直荷
重を支持すると共に、水平荷重に対して弾性変形するよ
う平板状のゴム板、合成樹脂板を積層して形成した所謂
積層ゴム、すなわち弾性板積層体４ａを用いた既知のも
ので形成されているので、その詳細な説明は、省略する
。

一方、上記第２振動吸収系５は一種のダンパとして形成
されているもので、これは第２図ないし第５図に示した
ように、鋼、又はコンクリート、更には鉄筋コンクリー
ト等により円柱形状等に形成される棒状体Ｂと、該棒状
体６の下側を挿入する粒状体７と、該粒状体７を収容す
る収納箱８とから構成され゛たものである。

上記棒状体Ｂの上端は、第２図のように球状の突起６ａ
としたり、第４図のように円盤状の突起６ａに形成する
ことができ１円盤状とした場合は、その外同面を弧面８
ｂに形成して、後述する治具と円滑に擦動できるように
しである。

Ｌ記棒状体６の上端は、鋼製の治具９を介してＬ記構遺
体３の基板２に取り付けるのであるが、該治Ａ９は、平
板部３ａの中央から短い円筒部９ｂを一体に下方へ垂設
して形成されており、この平板Ｍ９ａを、上記基板２の
下面にアンカーポルトｌＯ・・・・・・によって固定し
である。

又、上記棒状体６の上端と、治具９の結合状ｊＥは、当
該棒状体６に免震すべき構造体３の水平荷重が伝達可能
にして、かつ回転自在なるよう、治具８の円筒部９ｂに
突起６ａを嵌合させ、その球面８ｃ、弧面８ｂを円筒部
３ｂの内周面９Ｃに当接触させたものとなっている。

又、上記棒状体６の上端は、第５図に示す如く上面が略
半球状面θｄとなっている突起６ａに形成してもよく、
この場合は、治具９の下面に上記突起６ａの半球状面６
ｄと同一曲率を有する半球状の四面８ｃを形成して相互
に突き合せるようにし、このことによって、棒状体６と
治具９相互が回転自在なるようにしてもよい。

又、上記粒状体７としては、その粒子移動による粒子間
の摩擦によって圧縮変形が少なく、かつ流動し易い粒状
体例えば砂や砂利又は小鋼球等を用いることができる。

又、上記粒状体７の収納箱８はコンクリート、又は鋼材
等によって剛構造に、かつ少なくとも上部に開口部１８
ａが形成され、図示の如く、地盤側基礎ｌ上に上向きに
てアンカーポル）１１・・・・−・により堅牢に固定さ
れ、図示例のように無底形状とした場合は、その下端開
口部が、上記地盤側基礎ｌによって閉塞されるようにす
る。

更に、上記収納箱８は、図示例のように四角形状に限る
ことはなく、任意の多角形状とか１円筒形状としてもよ
い。

次に、上述構成とした当該免震装置における第２振動吸
収系５につき実験した結果、第６図の如き挙動を示すこ
とが確認された。

即ち、収納箱８の開口部Ｂａ付近の粒状体７は。

拘束か弱い為、ダンパ効果に対する寄与率は低いが、収
納箱８の底部の粒状体７は拘束が強く、ダンパ効果に対
する寄与率が高くなり、従って、棒状体６の長さが長く
、又収納箱８の容積が小さい程ダンパ効果は大きくなる
。

この第２振動吸収系５の荷重と変位の履歴曲線（ヒステ
リシス・ループ）は第７図に示すような形状となる。

すなわち、載荷時には、荷重は変位に対して図示のａに
示す通り指数曲線的に増加し、除荷時は、荷重はゼロに
なるまで図示のｂに示す如く思慮に減少して、その後の
Ｃに示すように、荷重は変位ゼロになるまで徐々に増加
する。

変位がゼロから再び増加すると、荷重ａの曲線に図示の
ｄの如く漸近し、このようにして描かれるヒステリシス
・ルーズの囲む傾斜部全面積の広狭がエネルギーの吸収
度合を表わすこととなり、振動減衰効果の大なることを
示している。

次に、第８図は、本願の第２振動吸収系５と、弾性板積
層体４ａからなる第１振動吸収系４を組み合わせた場合
の変位と荷重との関係を表わしているのであり、弾性板
積層体４ａの変位と荷重との関係は、第８図（イ）に示
すように路線形で剛性は比較的小さいが、これに第８図
の（ロ）に示されている前記の第２振動吸収系５の変位
と荷重との関係を加え合わせると、第８図（ハ）に示す
ような変位と荷重との関係を持った免震効果が得られる
こととなる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明に係る免震装置は構成されて
いるから、免震売時に第２振動吸収系５の粒状体７は繰
り返し変位を受け、そのときのエネルギー吸収により免
震すべき構造体２に対して有効なる振動減衰効果を与え
ることができ、この際減衰の主要因は１粒状体７の粒子
移動による当該粒子間の摩擦力であるからダメージを受
ける要素はなく、従って、大きな地震力を受けた場合で
も、装置の点検や？ｃ置の取り替えといった問題が解消
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る免震装置の設置状態を示す正面図
、第２図は免震装置の要部を示す一実施例の縦断正面図
、第３図は同実施例における第２振動吸収系を示す斜視
図、第４図、第５図は第２振動吸収系における棒状体と
治具の他実施例を夫々示す各縦断正面図、第６図は第２
振動吸収系の挙動を示す縦断正面図、第７図は第２振動
吸収系のヒステリシス・ループを示す説明図、第８図（
イ）（ロ）（ハ）は第１振動吸収系と第２振動吸収系の
変位と荷重の関係を夫々示す各説明図、第９図は従来の
免震装置例を示す正面説明図である。 ｌ・・・・・・地盤側基礎 ２・・・・・・免震すべき構造体 ４・・・・・・第４振動吸収系 ５・・・・・・第２振動吸収系 ６・・・・・・棒状体 ７・・・・・・粒状体 ８・・・・・・収納箱 ３・・・・・・治　具 代理人　弁理士　斎　藤　義　雄 第１ｒＡ ブ 第２図 Ｃ 第　３　図 第ｅＪｒＡ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）免震すべき構造体の鉛直荷重を支持すると共に、
   水平荷重に対して弾性変形可能なるよう弾性板の積層に
   より形成されている第１振動吸収系と、上端が上記構造
   体の水平荷重を伝達可能にして、かつ回転自在なるよう
   、上記構造体に固設される治具の内側面に当接して取り
   付けられ、下端は粒状体の中に挿入されている棒状体と
   、上記粒状体を収納して地盤側基礎に固定される収納箱
   とからなる第２振動吸収体とを、上記構造体と地盤側基
   礎との間に設けたことを特徴とする免震装置。
2. （２）棒状体が、鋼材又はコンクリートで形成されてい
   る特許請求の範囲第１項記載の免震装置。
3. （３）粒状体が、砂又は砂利からなる特許請求の範囲第
   １項記載の免震装置。
4. （４）粒状体の上端が、球状の突起に形成されている特
   許請求の範囲第１項記載の免震装置。
5. （５）粒状体の上端が、円盤形状に設けられていて、そ
   の外周面が弧面に形成されている特許請求の範囲第１項
   記載の免震装置。