WO2015119303A1 - 免震装置 - Google Patents

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    • E04H9/00Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • E04H9/023Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings and comprising rolling elements, e.g. balls, pins
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/98Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids

Definitions

  • the present invention relates to a seismic isolation system for a building during an earthquake.
  • the "airback type seismic isolation device” of Patent Document 1 described below is a sensor that detects shaking.
  • the air-pressure relief is performed by expanding the air bag by the control means such as the above, and the “pneumatic seismic isolation position shift repair device” of Patent Document 2 inflates the air bag, the positional displacement of the upper foundation and the lower foundation after earthquake calming.
  • the air tank can be refilled with air by sensing earthquake motion and using it once. In the case of a large earthquake, there is a disadvantage that it can not cope with the subsequent aftershocks.
  • Magnetic levitation type seismic isolation device of Patent Document 3 is a device that attempts to obtain seismic isolation effect by using the repulsion of the magnetic force of the magnets provided on the upper and lower foundations. It is energized. Also, there are rolling isolation bearings, laminated rubber bearings, sliding isolation bearings etc. among them as the seismic isolation mechanism of the seismic isolation device. Among them, the rolling isolation bearings use balls, rollers etc. These balls, rollers etc. It is supported by a flat or concave plate and rolled on it, where a plate-like bearing is required.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-90091
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Publication No. 2008-208696 Utility model registration 3121888 gazette
  • This invention is provided in a building, holds the horizontality of the building, for example, in the four corners of the building, directly provides curved surfaces facing symmetrically on the foundation bottom board in contact with the ground and the foundation board on which the building is placed.
  • the rolling due to the earthquake causes the sphere to rotate smoothly, rolling on the curved surface to lift the foundation upper floor, to isolate the building, and to return the sphere to the center of the curved surface at the end of the earthquake motion. It is an object of the present invention to obtain a device that can be used continuously and continuously as a vibration isolation device characterized by
  • the base bottom 1 in contact with the ground and the base upper board 2 on which the building B is placed are directly provided with curved faces 3, 3 'facing symmetrically and one sphere 7 is arranged at the center.
  • the foundation bottom plate 1 moves due to the swing, the sphere 7 rotates smoothly, and the curved surface 3, 3 'rolls, and the foundation upper plate 2 lifts up and does not transmit the swing to the foundation upper plate 2, the building
  • the seismic isolation system A is characterized in that it performs seismic isolation and the sphere 7 returns to the center of the curved surface 3, 3 'at the end of the earthquake motion.
  • This invention maintains the horizontality of a building during an earthquake or the like, for example, in the four corners of the building, directly provides curved surfaces facing symmetrically on the foundation bottom contacting the ground and the foundation top on which the building is placed.
  • 360 ° rolling in all directions by the earthquake causes the spheres to rotate smoothly and roll on the curved surface, and the foundation upper board comes up and does not transmit vibration directly to the foundation upper board side.
  • a seismic isolation system characterized by performing seismic isolation of a building and characterized by the fact that the sphere inevitably returns to the center of the curved surface at the end of the earthquake motion, it is ensured that continuous and continuous, all by a simple mechanical construction.
  • FIG. 1 is an explanatory view of a seismic isolation system of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of a building provided with the seismic isolation system of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line b-b 'of FIG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the embodiment of the seismic isolation system A according to the present invention (a cross-sectional view along the line aa ′ in FIG. 2), B is a building, 1 is a foundation floor (reinforcement etc.), 2 is a foundation Plates (reinforcing concrete etc.), 3 and 3 'are curved surfaces (The formation of these curved surfaces is directly provided to the foundation base 1 and the foundation upper board 2, but the curved surface is formed by iron plate, hard synthetic resin material etc. 4) is a floor, 5 is a floor, 6 is a supporting wood, 7 is a sphere (for example, made of steel balls). The sphere 7 is one piece between the curved surfaces 3 and 3 '.
  • the seismic isolation apparatus A of this invention hold
  • the spheres 7 rotate and roll on the curved surfaces 3, 3 ', and the foundation upper plate 2 This rise is not transmitted to the foundation upper board 2 and therefore acts as a seismic isolation without being transmitted to the building located at the top. That is, the building 7 rotates smoothly and rolls the curved surface 3, 3 'in any direction with respect to a roll in the direction of 360 degrees, and does not directly transmit seismic motion to the foundation upper board 2 side. Perform seismic isolation. Then, at the end of the earthquake motion, the sphere 7 always returns to the center of the curved surface 3, 3 '.
  • the seismic isolation device of the present invention In the case of a large earthquake, aftershocks often occur following the initial earthquake, but the seismic isolation device of the present invention is perfect because it always operates reliably each time. It is all mechanical and secure in operation, can be provided inexpensively for manufacturing, and is economical. In the seismic isolation system of the present invention, the number of seismic isolation systems is increased or decreased while maintaining the level of the entire building according to the size of the building. In addition, since it does not move against wind sway, no measures are required.
  • a Seismic isolation device B Building 1 Foundation floor 2 Foundation upper panel 3,3 'curved surface 4 floor 5 floor 6 support wood 7 sphere

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Abstract

建物に設け、建物の水平を保持して、たとえば建物の四隅において、地面に接する基礎底盤と建物を載せる基礎上盤に対称に向かい合う湾曲面を直接設け、その中心に球体を配置し、地震による横揺れにより、球体が円滑に回転し、湾曲面を転動して基礎上盤が浮き上がり、建物の免震作用を行い、地震動の終了時に球体が湾曲面の中心部に戻ることを特徴とする免震装置として、常に継続的、連続的に使用できる装置を得ることを目的とする。 建物に設け、建物の水平を保持して、地面に接する基礎底盤と建物を載せる基礎上盤に対称に向かい合う湾曲面を直接設け、その中心に一つの球体を配置し、地震による横揺れにより基礎底盤が動いたときに、その球体が回転し、湾曲面を転動して基礎上盤が浮き上がり、基礎上盤に揺れを伝えず、建物の免震作用を行い、地震動の終了時に球体が湾曲面の中心部に戻ることを特徴とする免震装置。

Description

免震装置
この発明は、地震の際の建物の免震装置に関するものである。
建物に設け、地震の際に建物側に震動を伝え無い様にする免震装置があるが、それにおいて、たとえば下記する特許文献1の「エアーバック式免震装置」は、揺れを検知するセンサーなどの制御手段により、エアーバックを膨張して行うものであり、特許文献2の「空圧免震位置ずれ修復装置」は、地震沈静後に上基礎と下基礎の位置ずれを、空気袋を膨張して行うものであるが、それらのエアーバック、または空気袋はエアータンクに貯めた空気を使用するので、地震動を感知して一回使用されることによって、そのエアータンクに空気を補充するのに時間を要し、大地震の際、続いて起きる余震に対応することができないという欠点がある。特許文献3の「磁気浮揚式免震装置」は、上下の基礎に設けた磁石の磁力の反発を利用して免震効果を得ようとする装置であり、地震時に揺れを感知すると電磁石間に通電されるものである。また免震装置の免震機構として転がり免震支承、積層ゴム支承、滑り免震支承などがあり、それらの中で転がり免震支承はボール、ローラーなどを用いているが、これらボール、ローラーなどを支承するに当たり、平面または凹面状の皿で支承し、その上を転がるようにしたものであり、そこでは皿状の支承具を必要としている。
特開2001−90091公開特許公報 特開2008−208696公開特許公報 実用新案登録第3121888号公報
この発明は、建物に設け、建物の水平を保持して、たとえば建物の四隅において、地面に接する基礎底盤と建物を載せる基礎上盤に対称に向かい合う湾曲面を直接設け、その中心に球体を配置し、地震による横揺れにより、球体が円滑に回転し、湾曲面を転動して基礎上盤が浮き上がり、建物の免震作用を行い、地震動の終了時に球体が湾曲面の中心部に戻ることを特徴とする免震装置として、常に継続的、連続的に使用できる装置を得ることを目的とするものである。
建物Bのたとえば四隅において、地面に接する基礎底盤1と建物Bを載せる基礎上盤2に対称に向かい合う湾曲面3,3’を直接設け、その中心に一つの球体7を配置し、地震による横揺れにより基礎底盤1が動いたときに、その球体7が円滑に回転し、湾曲面3,3’を転動して、基礎上盤2が浮き上がり、基礎上盤2に揺れを伝えず、建物の免震作用を行い、地震動の終了時に球体7が湾曲面3,3’のの中心部に戻ることを特徴とする免震装置A。
この発明は、地震などの際に 建物の水平を保持して、たとえば建物の四隅において、地面に接する基礎底盤と建物を載せる基礎上盤に対称に向かい合う湾曲面を直接設け、その中心に一つの球体を配置したことにより、地震による全方向、360度の横揺れにより球体が円滑に回転し湾曲面を転動して、基礎上盤が浮き上がり、基礎上盤側に震動を直接伝えないことにより建物の免震作用を行い、地震動の終了時に球体が湾曲面の中心部に必然的に戻ることを特徴とする免震装置として、全て機械的な簡潔な構成により、確実に継続的、連続的に使用できる。またそれは地震の感知手段をとくに必要とせず、先行技術文献の特許文献1,2,3におけるような地震の感知手段を備える必要は無い。云うまでも無く停電に備えて、別途の予備電源、自家発電装置、電池などを備える必要もない。これによって当初の地震の際はもとより、余震対策としても有効である。また風水害その他の災害における震・振動にも対応することができる。
図1はこの発明の免震装置の説明図である。
図2はこの発明の免震装置を施した建物の平面図である。
図3は図2のb−b’線断面図である。
図1は、この発明の免震装置Aの実施例の断面図(図2,a−a’線断面図)であって、Bは建物、1は基礎底盤(鉄筋コンクリートなど)、2は基礎上盤(鉄筋コンクリートなど)、3,3’は湾曲面(これらの湾曲面の形成は、基礎底盤1と基礎上盤2に直接設けるが、鉄板、硬質合成樹脂材などで湾曲面を成形して配置してもよい)、4は床、5は床下、6は支持木材、7は球体(たとえば鋼球製)である。球体7は湾曲面3,3’間に一ケとする。
 この発明の免震装置Aは、図2の平面図に示すように、水平を保持してこの例では建物Bの四隅に配置されている。それらの詳細は図1に示すように、地面に接する基礎底盤1と建物を載せる基礎上盤2に対称に向かい合う湾曲面3,3’を直接設け、その中心に一つの球体7を配置する。これによって常時は基礎底盤1に基礎上盤2が自重で動かないようになっている。そして地震によって地盤が上下して横揺れが生じたときに、基礎底盤1が横方向に動いても、球体7が回転し、湾曲面3,3’を転動して、基礎上盤2が浮き上がり、この横揺れは基礎上盤2に伝わらず、したがって上部に位置する建物には伝わらず免震の働きをする。すなわち360度方向の横揺れに対していずれの方向でも、この球体7が円滑に回転し湾曲面3,3’を転動して、基礎上盤2側に地震動を直接伝えないことにより、建物の免震作用を行う。そして、地震動の終了時には球体7は必ず湾曲面3,3’の中心部に戻ることとなる。
大地震の際には当初の地震に続いて、余震が発生することがしばしばであるが、この発明の免震装置は、常にその都度、必ず確実に作動するので万全である。それはすべて機械的な構成であることにより作動が確実であり、製作も廉価に提供できて経済的である。 なおこの発明の免震装置は、建物の大きさに応じて、免震装置の数を、建物全体の水平を保持して増加減、配置する。なお風揺れに対しても動かないので、対策を必要としない。
 A   免震装置
 B   建物
 1   基礎底盤
 2   基礎上盤
 3,3’湾曲面
 4   床
 5   床下
 6   支持木材
 7   球体

Claims (2)

  1.  建物に設け、建物の水平を保持して、地面に接する基礎底盤と建物を載せる基礎上盤に対称に向かい合う湾曲面を直接設け、その中心に一つの球体を配置し、地震による横揺れにより基礎底盤が動いたときに、その球体が回転し、湾曲面を転動して基礎上盤が浮き上がり、基礎上盤に揺れを伝えず、建物の免震作用を行い、地震動の終了時に球体が湾曲面の中心部に戻ることを特徴とする免震装置。
  2.  湾曲面を鉄板、硬質合成樹脂材などで成形して配置したことを特徴とする請求項1記載の免震装置。
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