JP2001074094A - Seismic isolation device - Google Patents
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、建築物等の上部構
造物と基礎との間に設けられ、地震に対する該上部構造
物の揺れを抑えるようにした免震装置に関する技術分野
に属する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention belongs to the technical field of a seismic isolation device which is provided between a superstructure such as a building and a foundation and suppresses the vibration of the superstructure due to an earthquake.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、この種の免震装置としては種
々のものが提案されており、例えば特開昭60−250
143号公報に示されているように、上部構造物に連結
される上板と、基礎に連結される下板との間に、荷重支
持機能とすべり機能とを有する(上板を下板に対して相
対的に水平方向に摺動可能に支持する)ベアリングプレ
ートを設け、このベアリングプレートを筒形のゴムばね
により密封するようにすることが提案されている。この
ような摺動タイプの免震装置では、地震発生時にベアリ
ングプレートにより上板が下板に対して水平方向に摺動
することで、急激な振動を長周期化して和らげると共
に、地震収束後はゴムばねの復元力により上板及び上部
構造物を摺動前の位置に戻すことができる。また、摺動
部の動摩擦力が減衰力として作用して、振動を早期に収
束させる。2. Description of the Related Art Conventionally, various types of seismic isolation devices of this type have been proposed.
As shown in JP-A-143-143, a load supporting function and a sliding function are provided between an upper plate connected to an upper structure and a lower plate connected to a foundation. It has been proposed to provide a bearing plate (which is slidably supported in the horizontal direction relative to the bearing) and seal the bearing plate with a cylindrical rubber spring. In such a sliding type seismic isolation device, the upper plate slides in the horizontal direction with respect to the lower plate by the bearing plate when an earthquake occurs, so that the sudden vibration is lengthened and reduced, and after the earthquake converges. The upper plate and the upper structure can be returned to the positions before sliding by the restoring force of the rubber spring. Further, the dynamic frictional force of the sliding portion acts as a damping force, and converges the vibration at an early stage.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記提案例の
ような摺動タイプのものでは、地震発生直後において摺
動部が静止摩擦力による静止状態から動摩擦状態へ移行
する際に、上板が急激に動き出すために、上板に大きな
加速度変化が生じてしまう。この上板の加速度変化は、
地震動の加速度変化よりも十分に小さいため、建物の一
階部分では免震装置による免震効果が十分に得られるも
のの、上部階ほど上記上板の加速度変化を受けて水平振
動加速度が大きくなり、免震装置による振動低減効果が
低下するという問題がある。このような傾向は、特に木
造住宅等のように2階建て又は3階建ての軽量建築物に
おいて顕著になる。However, in the case of the sliding type as in the above proposed example, when the sliding portion shifts from the stationary state due to the static friction force to the dynamic friction state immediately after the occurrence of the earthquake, the upper plate is moved. Because of the sudden movement, a large acceleration change occurs in the upper plate. The change in acceleration of this upper plate is
Because it is sufficiently smaller than the acceleration change of the seismic motion, the seismic isolation device can provide sufficient seismic isolation effect on the first floor of the building, but the horizontal vibration acceleration increases due to the acceleration change of the upper plate on the upper floor, There is a problem that the vibration reduction effect of the seismic isolation device is reduced. Such a tendency becomes remarkable especially in a two- or three-story lightweight building such as a wooden house.
【0004】一方、摺動部の最大静止摩擦係数をかなり
小さくすれば、摺動部が静止状態から動摩擦状態へ移行
する際における上板の加速度変化を低減させることは可
能であるが、この方法では動摩擦係数も小さくなってし
まい、所定の減衰力が得られなくなり、振動が収まり難
いという問題がある。On the other hand, if the maximum static friction coefficient of the sliding portion is considerably reduced, it is possible to reduce the change in acceleration of the upper plate when the sliding portion shifts from the stationary state to the dynamic friction state. In this case, the dynamic friction coefficient becomes small, a predetermined damping force cannot be obtained, and there is a problem that the vibration is difficult to stop.
【0005】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、上記のような摺動タイ
プの免震装置において、その構成を改良することによっ
て、摺動部の最大静止摩擦係数を小さくすることなく上
部階において免震効果が低下するのを可及的に抑制し
て、どの階においても良好な免震効果が得られるように
することにある。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to improve the structure of the above-mentioned sliding type seismic isolation device by improving its structure. It is an object of the present invention to suppress a decrease in seismic isolation effect on the upper floor as much as possible without reducing the maximum static friction coefficient so that a good seismic isolation effect can be obtained on any floor.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明では、上板を下板に対して相対的に水平
方向に摺動可能に支持する支持体を、複数の樹脂板と金
属板とが上下方向に交互に積層されかつ上記金属板と該
金属板の上側及び下側のいずれか一方に隣接する樹脂板
との間に弾性シート部材が介装されてなるものとし、上
記金属板と該金属板の弾性シート部材と反対側に隣接す
る樹脂板とを、互いに水平方向に摺動し得るようにし
た。In order to achieve the above object, according to the present invention, a support for supporting an upper plate so as to be slidable in a horizontal direction relative to a lower plate is provided by a plurality of resin plates. An elastic sheet member is interposed between the metal plate and a resin plate adjacent to one of the upper and lower sides of the metal plate and the metal plate, and the metal plate is alternately stacked in the vertical direction. The metal plate and the resin plate adjacent to the metal plate on the side opposite to the elastic sheet member can slide in the horizontal direction with respect to each other.
【0007】具体的には、請求項1の発明では、上部構
造物と連結される上板と、該上板の下側に対向して設け
られ、基礎と連結される下板と、上記上板及び下板間に
おける外周部以外の部分に設けられ、該上板を下板に対
して相対的に水平方向に摺動可能に支持する支持体と、
上記上板及び下板の外周部の少なくとも一部同士を弾性
的に接続して、該上板が下板に対して相対的に水平方向
に摺動したときに変形する弾性体とを備え、地震に対す
る上記上部構造物の揺れを抑えるようにした免震装置を
対象とする。Specifically, according to the first aspect of the present invention, the upper plate connected to the upper structure, the lower plate provided opposite the lower side of the upper plate and connected to the foundation, and A support that is provided at a portion other than the outer peripheral portion between the plate and the lower plate and supports the upper plate so as to be slidable in the horizontal direction relative to the lower plate,
An elastic body which elastically connects at least a part of the outer peripheral portions of the upper plate and the lower plate, and which is deformed when the upper plate slides relative to the lower plate in a horizontal direction, It is intended for seismic isolation devices that suppress the shaking of the upper structure due to an earthquake.
【0008】そして、上記支持体は、複数の樹脂板と金
属板とが上下方向に交互に積層されかつ上記金属板と該
金属板の上側及び下側のいずれか一方に隣接する樹脂板
との間に弾性シート部材が介装されてなっていて、上記
金属板と該金属板の上記弾性シート部材と反対側に隣接
する樹脂板とが、互いに水平方向に摺動し得るように構
成されているものとする。[0008] The support is formed by stacking a plurality of resin plates and a metal plate alternately in the vertical direction, and forming the metal plate and a resin plate adjacent to one of the upper and lower sides of the metal plate. An elastic sheet member is interposed therebetween, and the metal plate and a resin plate adjacent to the metal sheet on the side opposite to the elastic sheet member are configured to be able to slide in a horizontal direction with respect to each other. Shall be
【0009】上記の構成により、地震発生時に支持体の
樹脂板と金属板とが相対的に水平方向に摺動し、このと
き、樹脂板及び金属板は上側に位置するほど下板に対し
て大きく水平方向に摺動し、支持体の最上部に位置する
樹脂板又は金属板と最下部に位置する樹脂板又は金属板
との相対移動量と略同じだけ上板が下板に対して相対的
に水平方向に摺動して、急激な振動を長周期化して和ら
げる。また、地震収束後は弾性体の復元力により上板及
び上部構造物を摺動前の位置に戻すことができる。そし
て、地震発生直後において摺動部が静止状態から動摩擦
状態へ移行する前には、弾性シート部材が水平方向にせ
ん断変形するので、樹脂板と金属板とが摺動しなくて
も、このせん断変形により上板が下板に対して相対的に
水平方向に僅かに移動することとなり、摺動部が動摩擦
状態に移行しても上板に大きな加速度変化が生じるのを
抑制することができる。この結果、摺動部の最大静止摩
擦係数を小さくしなくても、上部階における免震効果の
低下を抑制することができる。According to the above configuration, the resin plate and the metal plate of the support slide relatively horizontally in the event of an earthquake. At this time, the resin plate and the metal plate move upward relative to the lower plate. The upper plate slides largely horizontally, and the upper plate moves relative to the lower plate by approximately the same amount of relative movement between the resin plate or metal plate located at the top of the support and the resin plate or metal plate located at the bottom. It slides horizontally in the horizontal direction to make the sudden vibration longer and softer. After the convergence of the earthquake, the upper plate and the upper structure can be returned to the positions before sliding by the restoring force of the elastic body. Immediately after the earthquake, before the sliding portion shifts from the stationary state to the kinetic friction state, the elastic sheet member shears in the horizontal direction. Due to the deformation, the upper plate slightly moves in the horizontal direction relatively to the lower plate, and it is possible to suppress a large acceleration change from occurring in the upper plate even when the sliding portion shifts to the dynamic friction state. As a result, it is possible to suppress a decrease in the seismic isolation effect on the upper floor without reducing the maximum static friction coefficient of the sliding portion.
【0010】請求項2の発明では、請求項1の発明にお
いて、支持体の弾性シート部材は、その上下両側の樹脂
板及び金属板に固着され、上記金属板の外径が、上記樹
脂板よりも小さく設定されているものとする。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the elastic sheet member of the support is fixed to the upper and lower both sides of the resin plate and the metal plate, and the outer diameter of the metal plate is larger than that of the resin plate. Is also set small.
【0011】このことにより、慣性の大きな金属板が水
平方向に大きく摺動して弾性体を局部的に大きく変形さ
せるのを防止することができる。また、金属板の外径を
樹脂板よりも小さくすることで、金属板が弾性体に当接
するのを確実に防止することができる。よって、金属板
による弾性体の破損を防ぐことができる。Thus, it is possible to prevent the metal plate having a large inertia from sliding largely in the horizontal direction and locally deforming the elastic body largely. Further, by making the outer diameter of the metal plate smaller than that of the resin plate, it is possible to reliably prevent the metal plate from contacting the elastic body. Therefore, it is possible to prevent the elastic body from being damaged by the metal plate.
【0012】請求項3の発明では、請求項2の発明にお
いて、支持体における樹脂板の外周面と上下面との各角
部に、面取りが施されているものとする。このことで、
樹脂板が弾性体に当接してもその角部で弾性体が破れた
りすることはなく、免震装置の作動中に弾性体の機能が
阻害されるのを確実に防止することができる。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, each corner of the outer peripheral surface and the upper and lower surfaces of the resin plate in the support is chamfered. With this,
Even if the resin plate abuts against the elastic body, the elastic body does not break at the corners, and it is possible to reliably prevent the function of the elastic body from being hindered during the operation of the seismic isolation device.
【0013】請求項4の発明では、請求項1〜3のいず
れかの発明において、支持体における互いに水平方向に
摺動可能な樹脂板及び金属板間の動摩擦係数が、0.0
3〜0.2に設定されているものとする。According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the coefficient of kinetic friction between the resin plate and the metal plate slidable in the horizontal direction in the support is 0.0.
It is assumed that the value is set to 3 to 0.2.
【0014】すなわち、樹脂板及び金属板間の動摩擦係
数は、0.03よりも小さいと、振動が収まり難くなる
一方、0.2よりも大きいと、震度の大きい地震でない
と免震効果が十分に発揮されないので、0.03〜0.
2としている。そして、このような値の動摩擦係数を得
るには、例えば樹脂板を潤滑性樹脂等とし、金属板をス
テンレス鋼等とすればよく、さらに樹脂板及び金属板間
にシリコンオイルやグリス等を塗布してその値を調整す
ることができる。That is, if the coefficient of kinetic friction between the resin plate and the metal plate is smaller than 0.03, it is difficult to reduce the vibration. On the other hand, if it is larger than 0.2, the seismic isolation effect is sufficient unless the earthquake has a large seismic intensity. 0.03 to 0.
It is 2. In order to obtain a dynamic friction coefficient of such a value, for example, the resin plate may be made of a lubricating resin or the like, and the metal plate may be made of stainless steel or the like, and further, a silicone oil or grease is applied between the resin plate and the metal plate. To adjust that value.
【0015】請求項5の発明では、請求項1〜4のいず
れかの発明において、弾性体は、上板及び下板の外周部
全周同士を接続しかつ支持体を全周に亘って覆う筒状の
ゴム部材からなるものとする。According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects of the present invention, the elastic body connects the entire outer circumferences of the upper plate and the lower plate and covers the support over the entire circumference. It shall consist of a cylindrical rubber member.
【0016】この発明により、上板が下板に対してどの
方向に摺動しても、筒状ゴム部材に方向性のない安定し
た復元力が発生すると共に、支持体の摺動部にゴミや埃
が入るのを防止することができるので、長期に亘って安
定した摺動性を維持することができる。According to the present invention, regardless of the direction in which the upper plate slides with respect to the lower plate, a stable restoring force having no directivity is generated in the cylindrical rubber member, and dust is formed on the sliding portion of the support. Since dust and dust can be prevented from entering, stable slidability can be maintained for a long period of time.
【0017】請求項6の発明では、請求項5の発明にお
いて、支持体の最上部及び最下部に、樹脂板がそれぞれ
配設され、上記両樹脂板の外径が他の樹脂板よりも小さ
く設定されているものとする。According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, resin plates are respectively disposed on the uppermost portion and the lowermost portion of the support, and the outer diameters of the two resin plates are smaller than those of the other resin plates. It has been set.
【0018】すなわち、ゴム部材の上板及び下板との接
続部は、大きな応力が発生しかつ応力集中が生じ易い部
分であるので、支持体の最上部及び最下部に配設された
樹脂板が当接することにより損傷を受け易い。しかし、
この発明では、支持体の最上部及び最下部に配設された
樹脂板の外径が他の樹脂板よりも小さいので、その両樹
脂板をゴム部材の上板及び下板との接続部に当接させな
いようにすることができ、ゴム部材に損傷を与えるのを
抑制することができる。また、たとえ上記両樹脂板がゴ
ム部材に当接したとしても、金属板が当接する場合より
もゴム部材の損傷の程度は小さくて済み、ゴム部材を効
果的に保護することができる。That is, since the connection between the upper and lower plates of the rubber member is a portion where a large stress is generated and stress concentration is apt to occur, the resin plates disposed on the uppermost and lowermost portions of the support are provided. Are easily damaged by the contact. But,
According to the present invention, since the outer diameter of the resin plate disposed at the uppermost portion and the lowermost portion of the support is smaller than that of the other resin plates, both resin plates are used as connecting portions between the upper plate and the lower plate of the rubber member. It is possible to prevent the rubber member from being brought into contact, and it is possible to prevent the rubber member from being damaged. Even if the two resin plates abut against the rubber member, the degree of damage to the rubber member is smaller than when the metal plate abuts, and the rubber member can be effectively protected.
【0019】請求項7の発明では、請求項6の発明にお
いて、支持体の最上部及び最下部に配設された両樹脂板
が、上板の下面及び下板の上面にそれぞれ固着されてい
るものとする。According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the invention, the two resin plates disposed at the uppermost portion and the lowermost portion of the support are fixed to the lower surface of the upper plate and the upper surface of the lower plate, respectively. Shall be.
【0020】こうすることで、樹脂板によるゴム部材の
上板及び下板との接続部における損傷を確実に防止する
ことができると共に、その接続部の肉厚を他の部分より
も厚くして強度を向上させることができ、接続部の繰り
返し変形による損傷をも防止することができる。By doing so, it is possible to reliably prevent the resin plate from damaging the connecting portion between the upper and lower plates of the rubber member, and to make the connecting portion thicker than the other portions. Strength can be improved, and damage due to repeated deformation of the connection portion can also be prevented.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1は、本発明の実施形態に係る免
震装置Aを示し、この免震装置Aは、建築物等の上部構
造物と基礎との間に設けられ、地震に対する該上部構造
物の揺れを抑えるようにしたものであり、特に木造住宅
等のように2階建て又は3階建ての軽量建築物である場
合に、いずれの階においても良好な免震効果を発揮する
ものである。上記免震装置Aは、上記上部構造物と連結
される円形のステンレス鋼製上板1と、この上板1の下
側に対向して設けられ、上記基礎と連結される同じく円
形のステンレス鋼製下板2とを備えている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a seismic isolation device A according to an embodiment of the present invention. The seismic isolation device A is provided between an upper structure such as a building and a foundation, and shakes the upper structure against an earthquake. In particular, when the building is a two-story or three-story lightweight building such as a wooden house, a good seismic isolation effect is exhibited at any floor. The seismic isolation device A includes a circular stainless steel upper plate 1 connected to the upper structure, and a lower surface of the upper plate 1 opposed to the circular plate, and a circular stainless steel upper plate 1 connected to the foundation. And a lower plate 2.
【0022】上記上板1及び下板2間における外周部以
外の部分には、上板1を下板2に対して相対的に水平方
向に摺動可能に支持する支持体3が設けられている。こ
の支持体3は、5つの円形樹脂板3aと4つの円形金属
板3bとが上下方向に交互に(支持体3の最上部及び最
下部は樹脂板3aとなるように)積層されかつ上記金属
板3bと該金属板3bの上側及び下側のいずれか一方に
隣接する樹脂板3aとの間(上下方向中央の樹脂板3a
よりも上側の金属板3bでは、その上側に隣接する樹脂
板3aとの間、また上下方向中央の樹脂板3aよりも下
側の金属板3bでは、その下側に隣接する樹脂板3aと
の間)に円形弾性シート部材3cが介装されてなってい
る。そして、上記金属板3bと該金属板3bの上記弾性
シート部材3cと反対側に隣接する樹脂板3aとは、そ
の間の最大静止摩擦力よりも大きな水平力が作用すれ
ば、互いに水平方向に摺動し得るようになされている。
尚、図1では、説明の都合上、摺動し得る樹脂板3a及
び金属板3b間は、隙間をあけて描いている(図3、図
4及び図5においても同じ)。A support 3 for supporting the upper plate 1 slidably in the horizontal direction relative to the lower plate 2 is provided at a portion other than the outer peripheral portion between the upper plate 1 and the lower plate 2. I have. This support 3 is composed of five circular resin plates 3a and four circular metal plates 3b alternately stacked in the vertical direction (the uppermost and lowermost portions of the support 3 are resin plates 3a) and the metal plate Between the plate 3b and the resin plate 3a adjacent to one of the upper and lower sides of the metal plate 3b (the resin plate 3a at the center in the vertical direction).
The upper metal plate 3b is between the upper adjacent metal plate 3a and the lower upper metal plate 3b than the middle resin plate 3a, and the lower adjacent metal plate 3a is adjacent to the lower adjacent resin plate 3a. (Circle), a circular elastic sheet member 3c is interposed. The metal plate 3b and the resin plate 3a adjacent to the metal plate 3b on the side opposite to the elastic sheet member 3c are slid in a horizontal direction when a horizontal force greater than the maximum static frictional force acts therebetween. It is made to move.
In FIG. 1, for convenience of description, a gap is drawn between the slidable resin plate 3a and the metal plate 3b (the same applies to FIGS. 3, 4 and 5).
【0023】上記弾性シート部材3cは、合成ゴム、天
然ゴム、低弾性の熱可塑性樹脂等からなっていて、厚さ
は1〜10mmに設定されている。そして、弾性シート
部材3cは、その上下両側の樹脂板3a及び金属板3b
に接着剤(エポキシ系やシアン系等)により固着され
て、該樹脂板3a及び金属板3bと共に一体化されてい
る。尚、上下方向中央の樹脂板3aだけは単独で設けら
れている。The elastic sheet member 3c is made of synthetic rubber, natural rubber, low elasticity thermoplastic resin or the like, and has a thickness of 1 to 10 mm. The elastic sheet member 3c is made of a resin plate 3a and a metal plate 3b on both upper and lower sides.
Is fixed with an adhesive (epoxy-based, cyan-based, or the like) to be integrated with the resin plate 3a and the metal plate 3b. In addition, only the resin plate 3a at the center in the vertical direction is provided independently.
【0024】上記金属板3bの外径は、上記弾性シート
部材3cと略同じでかつ樹脂板3aよりも小さく設定さ
れており、樹脂板3aの外周部が金属板3b及び弾性シ
ート部材3cの外周面よりも径方向外側に突出してい
る。また、最上部及び最下部の樹脂板3aは、接着剤に
より上板1の下面及び下板2の上面にそれぞれ固着され
ており、その両樹脂板3aの外径は他の3つの樹脂板3
aよりも小さく設定されている。さらに、樹脂板3aの
外周面と上下面との各角部には、面取りが施されて丸味
が付けられている。The outer diameter of the metal plate 3b is set to be substantially the same as that of the elastic sheet member 3c and smaller than that of the resin plate 3a, and the outer periphery of the resin plate 3a is formed by the outer periphery of the metal plate 3b and the outer periphery of the elastic sheet member 3c. It protrudes radially outward from the surface. The uppermost and lowermost resin plates 3a are fixed to the lower surface of the upper plate 1 and the upper surface of the lower plate 2 by an adhesive, respectively, and the outer diameters of both resin plates 3a are the other three resin plates 3a.
It is set smaller than a. Furthermore, each corner of the outer peripheral surface and the upper and lower surfaces of the resin plate 3a is chamfered and rounded.
【0025】上記樹脂板3aは、超高分子量ポリエチレ
ン、高密度ポリエチレン、ナイロン、ポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリアセタール等の潤滑性樹脂からなって
おり、高圧縮に耐えられるようにこれらの樹脂に補強材
としてガラス繊維、アラミド繊維、カーボン繊維、金属
酸化物ウィスカーを含有してもよく、さらに潤滑剤を含
有させてもよい。一方、上記金属板3bはステンレス鋼
からなっており、互いに摺動可能な樹脂板3a及び金属
板3b間の動摩擦係数は0.03〜0.2に設定されて
いる。これは、樹脂板3a及び金属板3b間の動摩擦係
数が0.03よりも小さいと、振動が収まり難くなる一
方、0.2よりも大きいと、震度の大きい地震でないと
免震効果が十分に発揮されないからである。尚、上記樹
脂板3aと金属板3bとの間にシリコンオイルやグリス
等を塗布して動摩擦係数を調整してもよい。また、樹脂
板3a及び金属板3bの各摺動面に、摺動時の放熱用の
凹溝を設けるようにしてもよい。The resin plate 3a is made of a lubricating resin such as ultrahigh molecular weight polyethylene, high density polyethylene, nylon, polytetrafluoroethylene, polyacetal, etc., and is used as a reinforcing material for these resins so as to withstand high compression. Glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, metal oxide whiskers may be contained, and further, a lubricant may be contained. On the other hand, the metal plate 3b is made of stainless steel, and the kinetic friction coefficient between the slidable resin plate 3a and the metal plate 3b is set to 0.03 to 0.2. If the coefficient of kinetic friction between the resin plate 3a and the metal plate 3b is smaller than 0.03, it is difficult to suppress the vibration, while if it is larger than 0.2, the seismic isolation effect is sufficient unless the earthquake has a large seismic intensity. Because it is not demonstrated. The dynamic friction coefficient may be adjusted by applying silicon oil or grease between the resin plate 3a and the metal plate 3b. Further, a concave groove for heat dissipation during sliding may be provided on each sliding surface of the resin plate 3a and the metal plate 3b.
【0026】上記上板1及び下板2の外周部の全周同士
は、支持体3を全周に亘って覆う円筒状のゴム部材8
(弾性体)により弾性的に接続されている。つまり、こ
のゴム部材8の上端部は上板2の外周部に加硫接着され
ている一方、下端部はステンレス鋼製のリング部材6に
加硫接着されて、このリング部材6と下板2の外周部と
が複数のネジ7により互いに固定されている。このこと
で、上板1及び下板2間の空間は略密閉状にされてい
る。上記ゴム部材8は、天然ゴム若しくは合成ゴムを主
体とする配合ゴム又はそのいずれかの配合ゴムを繊維で
補強した複合材からなっていて、破断伸びが600%以
上になるようになされている。そして、ゴム部材8は、
上板1が下板2に対して相対的に水平方向においてどの
方向に摺動したときにも伸びて上板1を摺動前の位置に
復帰させる復元力を発生するようになっている。また、
上記ゴム部材8の上下両端部は、その肉厚が上下方向中
央部よりも滑らかに厚くなるように円弧状に形成され
て、上板1が下板2に対して水平方向に摺動したときに
応力集中を緩和するようになっている。尚、この実施形
態では、上記ゴム部材8の上下両端部を除く部分の内径
は、支持体3における最上部及び最下部以外の3つの樹
脂板3aの外径と略同じに設定されている。The entire periphery of the upper plate 1 and the lower plate 2 is formed by a cylindrical rubber member 8 covering the support 3 over the entire periphery.
(Elastic body) for elastic connection. That is, the upper end of the rubber member 8 is vulcanized and bonded to the outer peripheral portion of the upper plate 2, while the lower end is vulcanized and bonded to a ring member 6 made of stainless steel. Are fixed to each other by a plurality of screws 7. Thus, the space between the upper plate 1 and the lower plate 2 is made substantially closed. The rubber member 8 is made of a compounded rubber mainly composed of a natural rubber or a synthetic rubber or a composite material in which any one of the compounded rubbers is reinforced with fibers, and has a breaking elongation of 600% or more. And the rubber member 8
When the upper plate 1 slides in any direction in the horizontal direction relative to the lower plate 2, the upper plate 1 is extended to generate a restoring force for returning the upper plate 1 to the position before the sliding. Also,
The upper and lower ends of the rubber member 8 are formed in an arc shape so that the thickness thereof is smoothly thicker than the center in the vertical direction, and when the upper plate 1 slides horizontally with respect to the lower plate 2. The stress concentration is reduced. In this embodiment, the inner diameter of the rubber member 8 except for the upper and lower ends is set to be substantially the same as the outer diameter of the three resin plates 3a other than the uppermost and lowermost portions of the support 3.
【0027】以上の構成からなる免震装置Aの組立方法
を図2により説明する。先ず、ゴム部材8の上端面に上
板1を加硫接着させる一方、下端部の外周部にリング部
材6を加硫接着させて、支持体3の収容部を形成する。A method of assembling the seismic isolation device A having the above configuration will be described with reference to FIG. First, the upper plate 1 is vulcanized and adhered to the upper end surface of the rubber member 8, and the ring member 6 is vulcanized and adhered to the outer peripheral portion of the lower end portion, thereby forming the accommodating portion of the support 3.
【0028】続いて、予め接着剤で固着した4組の樹脂
板3a、金属板3b及び弾性シート部材3cと、上下方
向中央に位置する1つの樹脂板3aとを上記収容部内に
入れる。このとき、予め最上部の樹脂板3aの上面に接
着剤を塗布しておき、この接着剤により最上部の樹脂板
3aを上板1に固定する。Subsequently, the four resin plates 3a, the metal plate 3b, and the elastic sheet member 3c, which are fixed in advance with an adhesive, and one resin plate 3a positioned at the center in the vertical direction are placed in the housing portion. At this time, an adhesive is applied to the upper surface of the uppermost resin plate 3a in advance, and the uppermost resin plate 3a is fixed to the upper plate 1 with the adhesive.
【0029】次いで、最下部の樹脂板3aの下面に接着
剤を塗布した後、この接着剤により最下部の樹脂板3a
を下板2に固定すると共に、下板2を上記リング部材6
にネジ7により結合することで免震装置Aが完成する。Next, after an adhesive is applied to the lower surface of the lowermost resin plate 3a, the lowermost resin plate 3a
Is fixed to the lower plate 2 and the lower plate 2 is
Then, the seismic isolation device A is completed.
【0030】上記免震装置Aを上部構造物と基礎との間
に設ける場合、上板1を上部構造物に、下板2を基礎に
それぞれボルト等により取付固定する。このように免震
装置Aを上部構造物と基礎との間に設けておけば、地震
発生時には支持体3の樹脂板3aと金属板3bとが相対
的に水平方向に摺動する。このとき、図3に示すよう
に、樹脂板3a及び金属板3bは上側に位置するほど下
板2に対して大きく水平方向に摺動し、支持体3の最上
部に位置する樹脂板3aと最下部に位置する樹脂板3a
との相対移動量と略同じだけ上板1が下板2に対して相
対的に摺動して、急激な振動を長周期化して和らげる。
この結果、上部構造物の水平揺れを抑えることができ、
建築物内部に設置したものが倒れるのを防止することが
できる。また、上板1が下板2に対してずれた方向にゴ
ム部材8が変形して伸びるため、ゴム部材8に上板1を
摺動前の位置に復帰させる復元力が発生し、地震収束後
はこの復元力により上板1及び上部構造物を摺動前の位
置に戻すことができる。このゴム部材8は、上板1が下
板2に対して水平方向においてどの方向に摺動したとき
にも同じ復元力が発生するので、どの方向からの地震力
に対しても同じように機能させることができる。When the seismic isolation device A is provided between the upper structure and the foundation, the upper plate 1 is fixed to the upper structure and the lower plate 2 is fixed to the foundation by bolts or the like. If the seismic isolation device A is provided between the upper structure and the foundation in this way, the resin plate 3a and the metal plate 3b of the support 3 slide relatively horizontally in the event of an earthquake. At this time, as shown in FIG. 3, the resin plate 3a and the metal plate 3b slide horizontally more largely with respect to the lower plate 2 as they are located on the upper side. Resin plate 3a located at the bottom
The upper plate 1 slides relatively with respect to the lower plate 2 by substantially the same amount of relative movement as that described above, so that the sudden vibration is lengthened and reduced.
As a result, horizontal vibration of the upper structure can be suppressed,
The object installed inside the building can be prevented from falling down. Further, since the rubber member 8 is deformed and stretched in the direction in which the upper plate 1 is displaced from the lower plate 2, a restoring force is generated in the rubber member 8 to return the upper plate 1 to the position before sliding, and the earthquake converges. Thereafter, the restoring force allows the upper plate 1 and the upper structure to return to the positions before sliding. Since the same restoring force is generated when the upper plate 1 slides in any direction in the horizontal direction with respect to the lower plate 2, the rubber member 8 functions in the same manner against seismic force from any direction. Can be done.
【0031】そして、地震発生直後において樹脂板3a
及び金属板3bの摺動面同士が静止状態にあるときに
は、図4に示すように、弾性シート部材3cが水平方向
にせん断変形するので、樹脂板3aと金属板3bとが摺
動しなくても、この弾性シート部材3cのせん断変形に
より上板1が下板2に対して相対的に水平方向に僅かに
移動することとなり、上記摺動面同士が動摩擦状態に移
行しても上板1に大きな加速度変化が生じるのを抑制す
ることができる。この結果、上記摺動面間の最大静止摩
擦係数を小さくしなくても、上部階における免震効果の
低下を抑制することができ、いずれの階においても良好
な免震効果が得られる。Then, immediately after the occurrence of the earthquake, the resin plate 3a
When the sliding surfaces of the metal plate 3b are in a stationary state, the elastic sheet member 3c is sheared in the horizontal direction as shown in FIG. 4, so that the resin plate 3a and the metal plate 3b do not slide. Also, due to the shear deformation of the elastic sheet member 3c, the upper plate 1 slightly moves in the horizontal direction relatively to the lower plate 2, and even if the sliding surfaces shift to the kinetic friction state, the upper plate 1 Large acceleration change can be suppressed. As a result, a decrease in the seismic isolation effect on the upper floor can be suppressed without reducing the maximum static friction coefficient between the sliding surfaces, and a good seismic isolation effect can be obtained on any floor.
【0032】また、樹脂板3a及び金属板3bの外径を
適切に設定することにより、樹脂板3a及び金属板3b
の上部構造物から受ける圧力を比較的小さくすることが
できると共に、上部構造物が傾く等して免震装置Aに水
平方向に対して斜めの力が加わったとしても、支持体3
が傾いて樹脂板3aと金属板3bとの摺動にブレーキが
かけられるという所謂ロッキング現象が発生するのを防
止することができる。すなわち、支持体3が上記実施形
態のように積層体でなくて支持体3の上面と上板1又は
支持体3の下面と下板2とが摺動するような場合は、支
持体3が傾き易くてロッキング現象が発生し易いが、上
記実施形態のように支持体3が積層体であって摺動部が
数カ所に設けられていると、支持体3が傾くことなく各
摺動部で確実に摺動する。By appropriately setting the outer diameters of the resin plate 3a and the metal plate 3b, the resin plate 3a and the metal plate 3b
The pressure received from the upper structure can be made relatively small, and even if a force oblique to the horizontal direction is applied to the seismic isolation device A due to the inclination of the upper structure or the like, the support 3
Can be prevented from occurring, that is, the so-called rocking phenomenon that a brake is applied to the sliding between the resin plate 3a and the metal plate 3b due to the inclination. That is, when the support 3 is not a laminate as in the above embodiment and the upper surface of the support 3 slides on the upper plate 1 or the lower surface of the support 3 and the lower plate 2, Although the rocking phenomenon easily occurs due to the inclination, the support 3 is a laminated body and the sliding portions are provided at several places as in the above-described embodiment. Sliding surely.
【0033】さらに、樹脂板3aと金属板3bとの摺動
は、最上部の樹脂板3aと最下部の樹脂板3aとが上下
方向に重なっている限り可能であり、樹脂板3aと金属
板3bとの積層数をそれほど多くしなくても、上板と下
板との相対移動距離を稼ぐことができる。また、支持体
3の最上部及び最下部以外の3つの樹脂板3aとゴム部
材8との間には殆ど隙間を設けていないが、樹脂板3a
がゴム部材8に沿うように上側に位置するほど下板2に
対して大きく水平方向に摺動するので、ゴム部材8は上
下方向に滑らかに変形し、しかも、金属板3bは、該金
属板3bの上側及び下側のいずれか一方に隣接する樹脂
板3aに弾性シート部材3cを介して固着されていると
共に、樹脂板3aの外周面と上下面との各角部には面取
りが施されているので、樹脂板8aや金属板8bによっ
てゴム部材8が破損することはない。この結果、免震装
置Aの外径及び高さを比較的小さくすることができる。
尚、ゴム部材8の内周面にシリコンオイルやグリス等の
潤滑剤を塗布しておけば、樹脂板3aの外周面とゴム部
材8の内周面とをスムーズに滑らせて、樹脂板3aと金
属板3bとの摺動やゴム部材8の変形を良好に行わせる
ことができる。Further, sliding between the resin plate 3a and the metal plate 3b is possible as long as the uppermost resin plate 3a and the lowermost resin plate 3a are vertically overlapped. The relative movement distance between the upper plate and the lower plate can be increased without increasing the number of layers with 3b. Although there is almost no gap between the rubber member 8 and the three resin plates 3a other than the uppermost and lowermost portions of the support 3, the resin plate 3a
The rubber member 8 slides more horizontally with respect to the lower plate 2 as it is positioned higher along the rubber member 8, so that the rubber member 8 is smoothly deformed in the vertical direction, and the metal plate 3 b is A resin plate 3a adjacent to one of the upper side and the lower side of 3b is fixed via an elastic sheet member 3c, and each corner between the outer peripheral surface and the upper and lower surfaces of the resin plate 3a is chamfered. Therefore, the rubber member 8 is not damaged by the resin plate 8a or the metal plate 8b. As a result, the outer diameter and height of the seismic isolation device A can be made relatively small.
If a lubricant such as silicone oil or grease is applied to the inner peripheral surface of the rubber member 8, the outer peripheral surface of the resin plate 3 a and the inner peripheral surface of the rubber member 8 can be smoothly slid, and the resin plate 3 a Sliding between the metal member 3b and the deformation of the rubber member 8 can be satisfactorily performed.
【0034】さらにまた、支持体3の最上部及び最下部
に配設された両樹脂板3aが上板1の下面及び下板2の
上面にそれぞれ固着されていると共に、両樹脂板3aの
外径が他の3つの樹脂板3aよりも小さく設定されてい
るので、その両樹脂板3aがゴム部材8の上板1及びリ
ング部材6との各接続部(上下両端部)に当接しないよ
うにしてゴム部材8を効果的に保護することができると
共に、ゴム部材8の上端部においては最上部の樹脂板3
aの外径が小さい分だけ肉厚を他の部分よりも厚くして
強度を向上させることができる。Further, both resin plates 3a disposed on the uppermost and lowermost portions of the support 3 are fixed to the lower surface of the upper plate 1 and the upper surface of the lower plate 2, respectively. Since the diameter is set smaller than the other three resin plates 3a, the two resin plates 3a do not abut on the respective connecting portions (upper and lower ends) of the rubber member 8 with the upper plate 1 and the ring member 6. The rubber member 8 can be effectively protected, and the uppermost resin plate 3
The thickness can be made thicker than other parts by the smaller the outer diameter of a, and the strength can be improved.
【0035】尚、上記実施形態では、支持体3の弾性シ
ート部材3cを、接着剤によりその上下両側の樹脂板3
a及び金属板3bに固着して三者を一体化したが、弾性
シート部材3cが樹脂板3a及び金属板3bに対して相
対的に水平方向に摺動可能なようにしてもよい。但し、
樹脂板3aと弾性シート部材3cとの間及び金属板3b
と弾性シート部材3cとの間の各静止摩擦係数が共に樹
脂板3aと金属板3bとの間の静止摩擦係数よりも十分
に大きい場合には、上記三者は接着剤を用いないでも静
止摩擦力のみで実質的に一体化した状態になる。In the above embodiment, the elastic sheet member 3c of the support 3 is bonded to the upper and lower resin plates 3 by an adhesive.
Although the three members are fixedly attached to the metal plate 3a and the metal plate 3b, the elastic sheet member 3c may be slidable in the horizontal direction relatively to the resin plate 3a and the metal plate 3b. However,
Between the resin plate 3a and the elastic sheet member 3c and the metal plate 3b
If each coefficient of static friction between the elastic sheet member 3c and the elastic sheet member 3c is sufficiently larger than the coefficient of static friction between the resin plate 3a and the metal plate 3b, the above-mentioned three members can obtain static friction even without using an adhesive. It becomes a substantially integrated state only by force.
【0036】また、上記実施形態では、樹脂板3aの外
周面と上下面との各角部に面取りを施したが、金属板3
b及び弾性シート部材3cに対しても同様の面取りを施
すようにしてもよい。このことは、上記のように接着剤
を用いないで弾性シート部材3cを樹脂板3a及び金属
板3bに対して摺動可能にする場合や、金属板3b及び
弾性シート部材3cの外径が樹脂板3aと略同じか又は
樹脂板3aよりも大きい場合に特に有効である。In the above embodiment, the corners of the outer peripheral surface and the upper and lower surfaces of the resin plate 3a are chamfered.
The same chamfering may be performed on b and the elastic sheet member 3c. This is because the elastic sheet member 3c can be slid with respect to the resin plate 3a and the metal plate 3b without using an adhesive as described above, or when the outer diameter of the metal plate 3b and the elastic sheet member 3c is It is particularly effective when it is substantially the same as the plate 3a or larger than the resin plate 3a.
【0037】さらに、上記実施形態では、最上部及び最
下部の両樹脂板3aを上板1の下面及び下板2の上面に
それぞれ固着したが、その両樹脂板3aをそれぞれ上板
1及び下板2に対して相対的に摺動可能なように構成し
てもよい。この場合、その両樹脂板3aの外径をさらに
小さくしておくことが望ましい。In the above embodiment, the uppermost and lowermost resin plates 3a are fixed to the lower surface of the upper plate 1 and the upper surface of the lower plate 2, respectively. It may be configured to be slidable relative to the plate 2. In this case, it is desirable to further reduce the outer diameter of both resin plates 3a.
【0038】そして、支持体3の最上部及び最下部に樹
脂板3aをそれぞれ設ける必要はなく、最上部及び最下
部に金属板3bや弾性シート部材3cを配設してもよ
い。要するに、2つの樹脂板3aに挟まれた金属板3b
と該金属板3bの上側及び下側のいずれか一方に隣接す
る樹脂板3aとの間に弾性シート部材3cを介装し、他
方に隣接する樹脂板3aに対しては互いに水平方向に摺
動し得るようにすれば、支持体3はどのような形態であ
ってもよい。It is not necessary to provide the resin plate 3a at the uppermost and lowermost portions of the support 3, respectively, and the metal plate 3b and the elastic sheet member 3c may be provided at the uppermost and lowermost portions. In short, a metal plate 3b sandwiched between two resin plates 3a
An elastic sheet member 3c is interposed between the metal plate 3b and the resin plate 3a adjacent to either the upper side or the lower side of the metal plate 3b, and slides horizontally with respect to the resin plate 3a adjacent to the other side. If possible, the support 3 may be in any form.
【0039】また、上記実施形態では、支持体3の樹脂
板3aを潤滑性樹脂としたが、樹脂板3aと金属板3b
との間の動摩擦係数を0.03〜0.2に設定できれ
ば、他の樹脂であってもよい。In the above embodiment, the resin plate 3a of the support 3 is made of a lubricating resin, but the resin plate 3a and the metal plate 3b
Other resins may be used as long as the kinetic friction coefficient between the two can be set to 0.03 to 0.2.
【0040】さらに、上記実施形態では、ゴム部材8の
上下両端部を除く部分の内径を、最上部及び最下部以外
の3つの樹脂板3aの外径と略同じになるようにした
が、この樹脂板3aの外周面とゴム部材8の内周面との
間に隙間を形成してもよい。この場合、樹脂板3aの外
径をゴム部材8の内径の50%以上にすることが望まし
い。Further, in the above embodiment, the inner diameter of the rubber member 8 except for the upper and lower ends is substantially equal to the outer diameter of the three resin plates 3a other than the uppermost and lowermost portions. A gap may be formed between the outer peripheral surface of the resin plate 3a and the inner peripheral surface of the rubber member 8. In this case, it is desirable that the outer diameter of the resin plate 3 a be 50% or more of the inner diameter of the rubber member 8.
【0041】加えて、上記実施形態では、弾性体として
支持体3を内包する円筒状のゴム部材8を用いたが、例
えば複数のコイルばねを周方向に略等間隔をあけて配置
することも可能である。また、弾性体を、図5に示すよ
うに、複数のゴム層15aと鋼板等からなる剛性板層1
5bとが上下方向に交互に積層された円筒状の積層体1
5で構成してもよい。こうすれば、上板1が下板2に対
して相対的に水平方向に摺動したときに、上記ゴム層1
5aがせん断変形してせん断力が発生し、このせん断力
が復元力となる。この場合、積層体15のゴム層15a
に発生するせん断力と上板1及び下板2の相対移動量と
の関係は、上記実施形態におけるゴム部材8に生じる引
張力と上板1及び下板2の相対移動量との関係に比べて
線形に近く、扱い易いものとなる。さらに、上記積層体
15と同様にゴム層15と剛性板層15とを積層したも
のであって積層体15の厚みと略同じ程度のかなり小さ
い径で円柱状に形成したものを複数用意して、これら円
柱状の積層体を上板1及び下板2の外周部において周方
向に略等間隔をあけて配置するようにしてもよい。In addition, in the above embodiment, the cylindrical rubber member 8 including the support 3 is used as the elastic body. However, for example, a plurality of coil springs may be arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction. It is possible. Also, as shown in FIG. 5, a plurality of rubber layers 15a and a rigid plate layer 1 made of a steel plate or the like are used as the elastic body.
5b are alternately stacked in the vertical direction.
5 may be used. In this way, when the upper plate 1 slides relative to the lower plate 2 in the horizontal direction, the rubber layer 1
5a undergoes shear deformation to generate a shearing force, and this shearing force becomes a restoring force. In this case, the rubber layer 15a of the laminate 15
The relationship between the shear force generated in the above and the relative movement amount of the upper plate 1 and the lower plate 2 is compared with the relationship between the tensile force generated in the rubber member 8 and the relative movement amount of the upper plate 1 and the lower plate 2 in the above embodiment. It is close to linear and easy to handle. Further, a plurality of cylinders each having a rubber layer 15 and a rigid plate layer 15 laminated in the same manner as the above-mentioned laminate 15 and having a substantially small diameter substantially the same as the thickness of the laminate 15 are prepared. Alternatively, these columnar laminates may be arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral portions of the upper plate 1 and the lower plate 2.
【0042】ここで、上記実施形態の免震装置Aを総重
量1.96MNの2階建て住宅に敷設したと想定して振
動解析を行い、各階の振動加速度を調べた。尚、比較の
ために支持体3が弾性シート部材3cを有していないこ
と以外は上記実施形態と略同じである免震装置について
も振動解析を行った。Here, vibration analysis was performed assuming that the seismic isolation device A of the above embodiment was laid in a two-story house having a total weight of 1.96 MN, and the vibration acceleration of each floor was examined. For comparison, a vibration analysis was also performed on a seismic isolation device that was substantially the same as the above embodiment except that the support 3 did not have the elastic sheet member 3c.
【0043】このとき、上記両免震装置を敷設した基礎
部分における免震層の水平せん断特性の固有周期を2.
7秒とし、等価剛性を0.98MN/mとした。そし
て、ヒステリシスループを、図6に示すように、平行四
辺形で表すとしたとき、水平変位軸方向に対向する二辺
の傾き(一次剛性という)は、弾性シート部材3cの有
無により異ならせ、水平荷重軸方向に対向する二辺の傾
き(二次剛性という)は共に0.57MN/mにした。
具体的には、上記一次剛性は、二次剛性の一次剛性に対
する比が、弾性シート部材3cが有る場合には0.3に
なるようにし、弾性シート部材が無い場合(図6に破線
で示す)には0.117になるようにした。つまり、一
次剛性は、弾性シート部材が有る場合には1.89MN
/mにし、弾性シート部材が無い場合には4.86にし
た。そして、地震波形(振動加速度500cm/s2 )
を入力して住宅の各階での水平方向の振動加速度を算出
した。At this time, the natural period of the horizontal shear characteristic of the seismic isolation layer at the foundation portion on which both the seismic isolation devices are laid is 2.
7 seconds, and the equivalent rigidity was 0.98 MN / m. Assuming that the hysteresis loop is represented by a parallelogram as shown in FIG. 6, the inclination (referred to as primary stiffness) of two sides facing each other in the horizontal displacement axis direction varies depending on the presence or absence of the elastic sheet member 3c. The inclination (referred to as secondary rigidity) of two sides facing each other in the horizontal load axis direction was set to 0.57 MN / m.
Specifically, the ratio of the primary stiffness to the primary stiffness of the secondary stiffness is set to 0.3 when the elastic sheet member 3c is provided, and when the elastic sheet member is not provided (shown by a broken line in FIG. 6). ) Was set to 0.117. That is, the primary rigidity is 1.89 MN when the elastic sheet member is provided.
/ M, and 4.86 when there is no elastic sheet member. And the seismic waveform (vibration acceleration 500cm / s 2 )
To calculate the horizontal vibration acceleration at each floor of the house.
【0044】上記振動解析の結果、各階の振動加速度は
図7のようになる。すなわち、弾性シート部材3cが無
い場合には、一階での振動低減効果は良好であるもの
の、二階天井部分では加速度が一階床部分に対して1.
58倍とかなり大きくなる。これに対し、弾性シート部
材3cが有る場合には、一階での振動低減効果は僅かに
劣るものの、二階天井部分の一階床部分に対する加速度
比は1.19となり、弾性シート部材3cを設けること
により上部階における免震効果の低下を抑制できること
が判る。As a result of the vibration analysis, the vibration acceleration of each floor is as shown in FIG. That is, when the elastic sheet member 3c is not provided, although the vibration reduction effect on the first floor is good, the acceleration at the ceiling on the second floor is 1.
It is considerably large at 58 times. On the other hand, when the elastic sheet member 3c is provided, although the vibration reduction effect on the first floor is slightly inferior, the acceleration ratio of the second floor ceiling portion to the first floor portion is 1.19, and the elastic sheet member 3c is provided. This shows that the seismic isolation effect on the upper floor can be prevented from lowering.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よると、上板を下板に対して相対的に水平方向に摺動可
能に支持する支持体を、複数の樹脂板と金属板とが上下
方向に交互に積層されかつ上記金属板と該金属板の上側
及び下側のいずれか一方に隣接する樹脂板との間に弾性
シート部材が介装されてなるものとし、上記金属板と該
金属板の弾性シート部材と反対側に隣接する樹脂板と
を、互いに水平方向に摺動し得るようにしたことによ
り、摺動部が静止状態から動摩擦状態に移行しても上板
に大きな加速度変化が生じるのを抑えて、上部階におい
て水平振動加速度が大きくなるのを可及的に抑制するこ
とができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the support for slidably supporting the upper plate relative to the lower plate in the horizontal direction is provided by a plurality of resin plates and metal plates. And an elastic sheet member is interposed between the metal plate and a resin plate adjacent to one of the upper side and the lower side of the metal plate. And the resin sheet adjacent to the metal sheet on the side opposite to the elastic sheet member can slide in the horizontal direction with each other, so that even when the sliding portion shifts from the stationary state to the kinetic friction state, it remains on the upper plate. A large change in acceleration can be suppressed, and an increase in horizontal vibration acceleration on the upper floor can be suppressed as much as possible.
【0046】請求項2の発明によると、支持体の弾性シ
ート部材を、その上下両側の樹脂板及び金属板に固着
し、上記金属板の外径を、上記樹脂板よりも小さくした
ことにより、金属板による弾性体の破損を防ぐことがで
きる。According to the second aspect of the present invention, the elastic sheet member of the support is fixed to the upper and lower resin plates and the metal plate, and the outer diameter of the metal plate is made smaller than that of the resin plate. The elastic body can be prevented from being damaged by the metal plate.
【0047】請求項3の発明によると、支持体における
樹脂板の外周面と上下面との各角部に、面取りを施した
ことにより、樹脂板による弾性体の破損を防ぐことがで
きる。According to the third aspect of the present invention, since the corners of the outer peripheral surface and the upper and lower surfaces of the resin plate on the support are chamfered, the elastic body can be prevented from being damaged by the resin plate.
【0048】請求項4の発明によると、支持体における
互いに水平方向に摺動可能な樹脂板及び金属板間の動摩
擦係数を、0.03〜0.2に設定したことにより、ど
のような震度の地震に対しても良好な免震効果が得られ
る。According to the fourth aspect of the present invention, by setting the dynamic friction coefficient between the resin plate and the metal plate slidable in the horizontal direction on the support at 0.03 to 0.2, the seismic intensity A good seismic isolation effect can be obtained even for earthquakes.
【0049】請求項5の発明によると、弾性体を、上板
及び下板の外周部全周同士を接続しかつ支持体を全周に
亘って覆う筒状のゴム部材からなるものとしたことによ
り、地震力の方向に左右されず、しかも、ゴミや埃がゴ
ム部材内部に入り込まないので、長期に亘って安定した
減衰力や復元力を確保することができる。According to the fifth aspect of the present invention, the elastic body is made of a cylindrical rubber member that connects the entire outer circumferences of the upper plate and the lower plate and covers the support over the entire circumference. Thereby, the direction of the seismic force is not affected, and the dust and the dust do not enter the inside of the rubber member, so that a stable damping force and a restoring force can be secured for a long period of time.
【0050】請求項6の発明によると、支持体の最上部
及び最下部に、樹脂板をそれぞれ配設し、上記両樹脂板
の外径を他の樹脂板よりも小さくしたことにより、弾性
体(ゴム部材)を効果的に保護することができる。According to the sixth aspect of the present invention, the resin plates are disposed at the uppermost portion and the lowermost portion of the support, respectively, and the outer diameters of the two resin plates are smaller than those of the other resin plates. (Rubber member) can be effectively protected.
【0051】請求項7の発明によると、支持体の最上部
及び最下部に配設された両樹脂板を、上板の下面及び下
板の上面にそれぞれ固着したことにより、樹脂板による
ゴム部材の上板又は下板との接続部における損傷を確実
に防止することができると共に、その接続部の肉厚を他
の部分よりも厚くして、接続部の繰り返し変形による損
傷をも防止することができる。According to the seventh aspect of the present invention, the two resin plates provided at the uppermost and lowermost portions of the support are fixed to the lower surface of the upper plate and the upper surface of the lower plate, respectively, so that the rubber member made of the resin plate is provided. To reliably prevent damage at the connection part with the upper plate or lower plate, and make the connection part thicker than other parts to prevent damage due to repeated deformation of the connection part. Can be.
【図1】本発明の実施形態に係る免震装置を示す断面図
である。FIG. 1 is a sectional view showing a seismic isolation device according to an embodiment of the present invention.
【図2】免震装置の組立手順を示す分解図である。FIG. 2 is an exploded view showing an assembling procedure of the seismic isolation device.
【図3】地震発生時に支持体の樹脂板と金属板とが相対
的に水平方向に摺動した状態を示す図1相当図である。FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 1, showing a state in which a resin plate and a metal plate of a support slide relatively horizontally in the event of an earthquake.
【図4】地震発生直後における樹脂板と金属板との摺動
前において弾性シート部材がせん断変形した状態を示す
図1相当図である。FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing a state in which an elastic sheet member has been sheared and deformed immediately after the occurrence of an earthquake and before sliding between a resin plate and a metal plate.
【図5】弾性体として積層体を用いた実施形態の変形例
を示す図1相当図である。FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 1 showing a modification of the embodiment using a laminate as an elastic body.
【図6】免震層の水平せん断特性を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing horizontal shear characteristics of a seismic isolation layer.
【図7】各階での振動加速度の変化を示すグラフであ
る。FIG. 7 is a graph showing a change in vibration acceleration at each floor.
A 免震装置 1 上板 2 下板 3 支持体 3a 樹脂板 3b 金属板 3c 弾性シート部材 8 ゴム部材(弾性体) 15 積層体(弾性体) A seismic isolation device 1 upper plate 2 lower plate 3 support 3a resin plate 3b metal plate 3c elastic sheet member 8 rubber member (elastic body) 15 laminated body (elastic body)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大田 一平 兵庫県神戸市兵庫区明和通3丁目2番15号 バンドー化学株式会社内 Fターム(参考) 3J048 AC01 BA11 BD01 BD05 DA01 EA38 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Ippei Ota 3-2-15 Meiwadori, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo F-term in Bando Chemical Co., Ltd. 3J048 AC01 BA11 BD01 BD05 DA01 EA38
Claims (7)
の下側に対向して設けられ、基礎と連結される下板と、
上記上板及び下板間における外周部以外の部分に設けら
れ、該上板を下板に対して相対的に水平方向に摺動可能
に支持する支持体と、上記上板及び下板の外周部の少な
くとも一部同士を弾性的に接続して、該上板が下板に対
して相対的に水平方向に摺動したときに変形する弾性体
とを備え、地震に対する上記上部構造物の揺れを抑える
ようにした免震装置であって、 上記支持体は、複数の樹脂板と金属板とが上下方向に交
互に積層されかつ上記金属板と該金属板の上側及び下側
のいずれか一方に隣接する樹脂板との間に弾性シート部
材が介装されてなっていて、上記金属板と該金属板の上
記弾性シート部材と反対側に隣接する樹脂板とが、互い
に水平方向に摺動し得るように構成されていることを特
徴とする免震装置。1. An upper plate connected to an upper structure, a lower plate provided to face a lower side of the upper plate and connected to a foundation,
A support provided at a portion other than the outer peripheral portion between the upper plate and the lower plate to support the upper plate so as to be slidable in a horizontal direction relative to the lower plate; and an outer periphery of the upper plate and the lower plate. An elastic body that elastically connects at least a part of the portions to each other and deforms when the upper plate slides in a horizontal direction relatively to the lower plate, wherein the upper structure shakes due to an earthquake. In the seismic isolation device, the plurality of resin plates and metal plates are alternately stacked in the vertical direction, and the metal plate and one of the upper side and the lower side of the metal plate An elastic sheet member is interposed between adjacent metal plates, and the metal plate and a resin plate adjacent to the metal sheet on the side opposite to the elastic sheet member slide horizontally with respect to each other. A seismic isolation device characterized by being configured to be able to perform the operation.
金属板に固着され、 上記金属板の外径が、上記樹脂板よりも小さく設定され
ていることを特徴とする免震装置。2. The seismic isolation device according to claim 1, wherein the elastic sheet member of the support is fixed to a resin plate and a metal plate on both upper and lower sides thereof, and an outer diameter of the metal plate is smaller than that of the resin plate. A seismic isolation device that is set.
面取りが施されていることを特徴とする免震装置。3. The seismic isolation device according to claim 2, wherein at each corner between the outer peripheral surface and the upper and lower surfaces of the resin plate in the support,
Seismic isolation device characterized by being chamfered.
置において、 支持体における互いに水平方向に摺動可能な樹脂板及び
金属板間の動摩擦係数が、0.03〜0.2に設定され
ていることを特徴とする免震装置。4. The seismic isolation device according to claim 1, wherein a coefficient of kinetic friction between the resin plate and the metal plate slidable in the horizontal direction in the support is 0.03 to 0.2. A seismic isolation device characterized by being set to:
置において、 弾性体は、上板及び下板の外周部全周同士を接続しかつ
支持体を全周に亘って覆う筒状のゴム部材からなること
を特徴とする免震装置。5. The seismic isolation device according to claim 1, wherein the elastic body connects the entire outer circumferences of the upper plate and the lower plate and covers the support over the entire circumference. A seismic isolation device comprising a rubber-like member.
れ、 上記両樹脂板の外径が他の樹脂板よりも小さく設定され
ていることを特徴とする免震装置。6. The seismic isolation device according to claim 5, wherein a resin plate is disposed at an uppermost portion and a lowermost portion of the support, respectively, and the outer diameters of both resin plates are set smaller than other resin plates. A seismic isolation device characterized by the following.
板の下面及び下板の上面にそれぞれ固着されていること
を特徴とする免震装置。7. The seismic isolation device according to claim 6, wherein both resin plates provided at the uppermost portion and the lowermost portion of the support are fixed to the lower surface of the upper plate and the upper surface of the lower plate, respectively. Characteristic seismic isolation device.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25252699A JP2001074094A (en) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | Seismic isolation device |
| TW088120818A TW436563B (en) | 1998-11-26 | 1999-11-26 | Seismic isolation device |
| PCT/JP1999/006638 WO2000031436A1 (en) | 1998-11-26 | 1999-11-26 | Seismic isolation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25252699A JP2001074094A (en) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | Seismic isolation device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001074094A true JP2001074094A (en) | 2001-03-23 |
Family
ID=17238606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25252699A Pending JP2001074094A (en) | 1998-11-26 | 1999-09-07 | Seismic isolation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001074094A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007039877A (en) * | 2005-07-29 | 2007-02-15 | Ntn Corp | Protective cover for base isolation device |
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| US7547142B2 (en) * | 2003-03-07 | 2009-06-16 | Robinson Seismic Ip Limited | Self-centering sliding bearing |
| WO2011096824A1 (en) * | 2010-02-02 | 2011-08-11 | Holmes Solutions Limited | Improvements in and relating to bearing members |
| US9879415B2 (en) | 2013-11-08 | 2018-01-30 | Iso Systems Limited | Resilient bearing |
-
1999
- 1999-09-07 JP JP25252699A patent/JP2001074094A/en active Pending
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| US10267032B2 (en) | 2013-11-08 | 2019-04-23 | Iso Systems Limited | Resilient bearing |
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