[go: up one dir, main page]

JP2002130370A - 免震装置 - Google Patents

免震装置

Info

Publication number
JP2002130370A
JP2002130370A JP2000319298A JP2000319298A JP2002130370A JP 2002130370 A JP2002130370 A JP 2002130370A JP 2000319298 A JP2000319298 A JP 2000319298A JP 2000319298 A JP2000319298 A JP 2000319298A JP 2002130370 A JP2002130370 A JP 2002130370A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
seismic isolation
lower flange
space
pressure receiving
top plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000319298A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Aikawa
勇治 相川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taisei Corp
Original Assignee
Taisei Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taisei Corp filed Critical Taisei Corp
Priority to JP2000319298A priority Critical patent/JP2002130370A/ja
Publication of JP2002130370A publication Critical patent/JP2002130370A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Foundations (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地震時等に発生する上下方向の振動に対して
も、これを効果的に低減化させることができる免震装置
を提供する。 【解決手段】 構造物の下部構造2側に配設される下部
フランジ14に内側管15および外側管16を立設し、
内側管15の上部を天板17によって塞ぎ、天板17と
下部フランジ14との間に受圧板19を上下動自在に設
け、かつこの受圧板19と天板17との間にバネ部材2
0を介装し、他方に第1の空間21を形成するととも
に、上部構造1側に配設される上部フランジ13から垂
下された管状の支承部材22を内側管15と外側管16
との間に上下動自在に挿入し、この支承部材22の下端
部に環状の可動部材23を設けることにより、可動部材
23と下部フランジ14との間に第2の空間部24を形
成し、第1および第2の空間部21、24を、オリフィ
ス25を介して互いに連通させるとともに流体Lを充填
してなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に上下方向の振
動に対して免震機能と減衰機能とを発揮することができ
る免震装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、地震に対して構造物の安全性を確
保するために、当該構造物の基礎部分や中間階の柱等に
免震装置を介装することにより、地震等によって地盤か
ら構造物に伝播しようとする振動を減衰させて、構造物
の躯体に生じる応力や変形を少なくする様々な構造の免
震構造が開発されている。従来、このような免震構造物
に使用される免震装置としては、大別して積層ゴム等を
用いた弾性支承系のものと、滑り支承系または転がり支
承系のものとが知られている。
【0003】上記積層ゴムを用いた弾性支承による免震
装置は、一般に鋼板とゴムシートとを交互に多層に重ね
あわせることにより、大きな荷重支持能力と水平変位能
力とを有する支承部材であり、地震時に発生する水平方
向の相対変位を上記ゴムの弾性によって吸収し、構造物
の固有周期を長周期化させることにより地震力の影響を
低減化させるものである。
【0004】他方、すべり支承系または転がり支承系の
免震装置は、構造物と基礎との間に介装されたすべり部
材や転がり部材によって、地震時に構造物と基礎との間
の相対変位を許容することにより、地震力が直接建物に
作用することを抑制するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の免震装置は、もっぱら水平方向の地震動に対して
免震効果を発揮するものであり、このため構造物の上下
方向に対する地震動に対しては有効な免震効果を奏する
事ができないという欠点を有している。そこで、特に上
下方向の振動を有効に低減化させる免震装置の開発が望
まれている。
【0006】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、地震時等に発生する上下方向の振動に対しても、
これを効果的に低減化させることができる免震装置を提
供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の免震装
置は、構造物の上下部構造間に介装されて地震力を低減
させる免震装置であって、下部構造側に配設される下部
フランジに内側管および外側管を立設し、内側管の上部
を天板によって塞ぎ、天板と下部フランジとの間に受圧
板を上下動自在に設け、かつこの受圧板と天板との間お
よび受圧板と下部フランジとの間のいずれか一方にバネ
部材を介装し、他方に第1の空間を形成するとともに、
上部構造側に配設される上部フランジから垂下された管
状の支承部材を内側管と外側管との間に上下動自在に挿
入し、この支承部材の下端部に環状の可動部材を設ける
ことにより、当該可動部材と下部フランジとの間に第2
の空間部を形成し、かつ第1および第2の空間部をオリ
フィスを介して互いに連通させるとともに、第1および
第2の空間部に流体を充填してなることを特徴とするも
のである。
【0008】また、請求項2に記載の免震装置は、構造
物の上下部構造間に介装されて地震力を低減させる免震
装置であって、下部構造側に配設される下部フランジに
内側管および外側管を立設し、内側管と外側管と間の上
部を環状の天板によって塞ぎ、天板と下部フランジとの
間に環状の受圧板を上下動自在に設け、かつこの受圧板
と天板との間および受圧板と下部フランジとの間のいず
れか一方にバネ部材を介装し、他方に第1の空間を形成
するとともに、上部構造側に配設される上部フランジか
ら垂下された支承部材を内側管内に上下動自在に挿入
し、この支承部材の下端部に可動部材を設けることによ
り、可動部材と下部フランジとの間に第2の空間部を形
成し、かつ第1および第2の空間部をオリフィスを介し
て互いに連通させるとともに、第1および第2の空間部
に流体を充填してなることを特徴とするものである。
【0009】さらに、請求項3に記載の免震装置は、請
求項1または2に記載の構成を有する免震部材と、積層
ゴムを用いた免震部材とが、上下方向に層状に配設され
てなることを特徴とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)図1〜図3は、
本発明に係る免震装置の第1の実施形態を示すもので、
この免震装置10は、免震部材(免震装置)11と免震
部材12とが上下方向に層状に配設されて一体化された
ものである。上記免震部材11は、構造物の上部構造1
に取付けられる上部フランジ13と、下方の免震部材1
2と一体化するための下部フランジ14とを有してお
り、下部フランジ14には、鋼管によって形成された内
側管15と外側管16とが同軸的に立設されている。そ
して、これら内側管15および外側管16の上端部に
は、鋼板によって形成された円板状の天板17が接合さ
れている。
【0011】また、内側管15の内部中央には、補強用
の鋼柱18が設けられ、この鋼柱18の上下端部がそれ
ぞれ天板17および下部フランジ14に接合されてい
る。そして、この内側管15内には、鋼板からなる円板
状の受圧板19が鋼柱18に沿って上下動自在に設けら
れており、当該受圧板19の外周と内側管15および鋼
柱18との間には、液密的に封じるシールが介装されて
いる。さらに、この受圧板19と天板17との間に皿バ
ネ(バネ部材)20が介装されている。ここで、皿バネ
20の中心部には、鋼柱18の外径よりも大きな内径の
孔が穿設されており、この孔内に鋼柱18が挿通されて
いる。また、受圧板19と下部フランジ14との間に
は、後述する流体が充填される空間(第1の空間)21
が形成されている。
【0012】他方、上部フランジ13の下面には、鋼管
からなる支承部材22が垂設されている。この支承部材
22の下部は、天板17に形成された開口部から内側管
15と外側管16との間に上下動自在に挿入されてお
り、その下端部には、円環状の可動板(可動部材)23
が接合されている。この可動板23の外周には、対向壁
面との間を液密的に封じるシールが設けられており、こ
れにより可動板23と下部フランジ14との間にも、空
間(第2の空間部)24が形成されている。そして、こ
れら空間21、22は、内側管15の下端部に形成され
たオリフィス25を介して互いに連通されているととも
に、これら空間21、24には、水、粘性流体、作動
油、シリコンオイル、水グリコール等の流体Lが充填さ
れている。
【0013】さらに、上記構成からなる免震部材11の
下部フランジ14と構造物の下部構造2との間に、上記
免震装置12が層状に設けられている。この免震装置1
2としては、薄肉鋼鈑と高弾性のゴムシートとを多層に
両面接着して一体化し、かつその中心部に履歴減衰性を
有する鉛プラグ等が挿入されたもの、あるいは薄肉鋼鈑
と高減衰ゴムとを多層に積層したもの等の、地震時に発
生する水平方向の相対変位をゴムシートの弾性によって
吸収し、上部構造1の固有周期を長周期化させるととも
に、振動の減衰機能を有するものが好適である。そし
て、免震部材12の上部フランジ26が免震部材11の
下部フランジ14とボルトおよびナット等によって連結
されることにより、一体的に組みたてられ、免震部材1
2の下部フランジ27が、下部構造2に取り付けられて
いる。
【0014】また、図6は、上記第1の実施形態の変形
例を示すもので、この免震装置10´においては、免震
部材11´における受圧板19と下部フランジ14との
間に皿バネ(バネ部材)20が介装されることにより、
受圧板19と上部フランジ13との間に空間(第1の空
間)21が形成されている。そして、内側管15の内方
に、さらに内側管28が設けられるとともに、当該内側
管28の上端部に、オリフィス29が設けられている。
これにより、空間21、24は、オリフィス25から内
側管15、28間を通してオリフィス29に至る流路に
よって互いに連通されている。
【0015】以上の構成からなる免震装置10、10´
によれば、地震時等に、図4に示すように、上下部構造
1、2間に水平方向の振動が発生した際には、免震部材
12が弾性変形することにより、これを緩和するととも
に減衰させることができる。また、図5に示すように、
上下部構造1、2間に上下方向の振動が作用した場合に
は、上部構造1と一体化された免震装置11、11´の
支承部材22が上下動して流体Lの圧力に変動が生じ、
この結果受圧板19を介して皿バネ(バネ部材)20が
伸縮することにより上記振動が緩和される。また、これ
と並行して、皿バネ(バネ部材)20の伸縮時における
摩擦抵抗によって減衰効果が得られるとともに、さらに
流体Lがオリフィス25またはオリフィス25、29を
通る際の粘性抵抗によっても、同様の減衰効果が発揮さ
れる。
【0016】したがって、上記免震装置10、10´に
よれば、水平方向および上下方向の振動に対して、共に
有効な免震効果と振動減衰効果とを発揮することができ
る。この際に、図7に模式的に示す(図1に対応)よう
に、支承部材22下端部の可動板23が上下方向にδ1
動くと、空間24内の流体Lの高さも同様に上記δ1上
下する。この結果、可動板23の面積をAとすると、オ
リフィス25を介して空間24、21間を移動する流体
の体積は、A×δ1になる。一方、受圧板19の上下動
をδ2とし、その面積をBとすると、上記体積は、B×
δ2に等しいから、結局A×δ1=B×δ2より、δ2
=δ1×(A/B)になる。
【0017】したがって、B>Aとして、A/Bを小さ
くすることにより、受圧板19の上下動δ2に対する可
動板23の上下動δ1が大きくなり、この結果上部構造
1が相対的に上下方向に振動する際の可動板23におけ
るバネ定数を、皿バネ(バネ部材)20のバネ定数より
も小さくすることができる。
【0018】(実施の形態2)図8は、本発明に係る免
震装置の第2の実施形態を示すもので、図1に示したも
のと同一構成部分には、同一符号を付してその説明を簡
略化する。図8に示すように、この免震装置30は、免
震部材(免震装置)31と免震部材12とが上下方向に
層状に配設されて一体化されたものである。ここで、免
震装置31においては、下部フランジ14に内側管32
および外側管33が立設されるとともに、これら内側管
32と外側管33と間の上端部が円環状の天板34によ
って塞がれている。
【0019】そして、天板34と下部フランジ14との
間に、円環状の受圧板35が上下動自在に設けられ、受
圧板35と天板34との間に、円周方向に沿って複数の
コイルバネ(バネ部材)36が介装されている。これに
より、受圧板35と下部フランジ14との間には、同様
の流体Lが充填される空間(第1の空間)37が形成さ
れている。他方、上部構造1に取付けられる上部フラン
ジ13の中央部には、柱状の支承部材38が内側管32
内に上下動自在に垂設され、この支承部材38の下端部
に鋼板からなる円板状の可動板(可動部材)39が接合
されている。
【0020】これにより、可動板39と下部フランジ1
4との間には、同様に流体Lが充填される空間(第2の
空間)40が形成されている。そして、流体Lが充填さ
れたこれら空間37、40は、内側管32の下端部に形
成されたオリフィス41を介して互いに連通されてい
る。
【0021】以上の構成からなる免震装置30において
も、第1の実施形態に示したものと同様に、上下部構造
1、2間に上下方向の振動が作用した場合には、上部構
造1と一体化された免震装置31の支承部材38が上下
動して流体Lの圧力に変動が生じ、この結果受圧板35
を介して複数のコイルバネ36が伸縮することにより上
記振動を緩和することができるとともに、流体Lがオリ
フィス41を通る際の粘性抵抗によって、上記振動の減
衰効果を発揮することができる。したがって、上記免震
装置30によっても、第1の実施形態に示したものと同
様に、水平方向および上下方向の振動に対して、共に有
効な免震効果と振動減衰効果とを発揮することができ
る。
【0022】なお、第1の実施の形態においては、バネ
部材として、皿バネ20を用いた場合についてのみ説明
したが、これに代えて第2の実施形態に示したものと同
様の複数のコイルバネやその他のバネ部材を使用するこ
とも可能である。また、鋼柱18は、構造的な補強のた
めに設置するものであり、当該補強の必要がない場合に
は、これを削除することも可能である。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜3のい
ずれかに記載の免震装置によれば、地震時等に上下部構
造間に発生する上下方向の振動に対して、これを効果的
に低減させることができ、特に請求項3に記載の免震装
置によれば、並列的に配設された2組の免震部材によっ
て、上下方向の振動のみならず水平方向の振動に対して
も、共に有効な免震効果を発揮することができるといっ
た効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す縦断面図であ
る。
【図2】図1のII線視断面図である。
【図3】図1のIII線視断面図である。
【図4】図1の免震装置の作動状態を示す側面図であ
り、(a)は平常時、(b)は右方向の相対変位が生じ
た時の状態、(c)は左方向の相対変位が生じた時の状
態を示すものである。
【図5】図1の免震装置の作動状態を示す側面図であ
り、(a)は平常時、(b)は下方への相対変位が生じ
た時の状態、(c)は上方への相対変位が生じた時の状
態を示すものである。
【図6】第1の実施形態の変形例を示す縦断面図であ
る。
【図7】本発明の基本的構成を模式的に示す概略構成図
(図1に対応)である。
【図8】本発明の第2の実施形態を示す縦断面図であ
る。
【符号の説明】
1 上部構造 2 下部構造 10、10´、30 免震装置 11、11´、31 免震部材(免震装置) 12 免震部材 13、26 上部フランジ 14、27 下部フランジ 15、28、32 内側管 16、33 外側管 17、34 天板 18 鋼柱 19.、35 受圧板 20 皿バネ(バネ部材) 21、37 空間(第1の空間) 22、38 支承部材 23、39 可動板(可動部材) 24、40 空間(第2の空間) 25、29、41 オリフィス 36 コイルバネ(バネ部材) L 流体
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16F 15/02 F16F 15/02 G 15/023 15/023 15/06 15/06 A

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 構造物の上下部構造間に介装されて地震
    力を低減させる免震装置であって、上記下部構造側に配
    設される下部フランジに内側管および外側管を立設し、
    上記内側管の上部を天板によって塞ぎ、上記天板と上記
    下部フランジとの間に受圧板を上下動自在に設け、かつ
    この受圧板と上記天板との間および上記受圧板と上記下
    部フランジとの間のいずれか一方にバネ部材を介装し、
    他方に第1の空間を形成するとともに、上記上部構造側
    に配設される上部フランジから垂下された環状の支承部
    材を上記内側管と外側管との間に上下動自在に挿入し、
    この支承部材の下端部に環状の可動部材を設けることに
    より、当該可動部材と上記下部フランジとの間に第2の
    空間部を形成し、かつ上記第1および第2の空間部をオ
    リフィスを介して互いに連通させるとともに、上記第1
    および第2の空間部に流体を充填してなることを特徴と
    する免震装置。
  2. 【請求項2】 構造物の上下部構造間に介装されて地震
    力を低減させる免震装置であって、上記下部構造側に配
    設される下部フランジに内側管および外側管を立設し、
    上記内側管と外側管と間の上部を環状の天板によって塞
    ぎ、上記天板と上記下部フランジとの間に環状の受圧板
    を上下動自在に設け、かつこの受圧板と上記天板との間
    および上記受圧板と上記下部フランジとの間のいずれか
    一方にバネ部材を介装し、他方に第1の空間を形成する
    とともに、上記上部構造側に配設される上部フランジか
    ら垂下された支承部材を上記内側管内に上下動自在に挿
    入し、この支承部材の下端部に可動部材を設けることに
    より、当該可動部材と上記下部フランジとの間に第2の
    空間部を形成し、かつ上記第1および第2の空間部をオ
    リフィスを介して互いに連通させるとともに、上記第1
    および第2の空間部に流体を充填してなることを特徴と
    する免震装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の構成を有する
    免震部材と、積層ゴムを用いた免震部材とが、上下方向
    に層状に配設されてなることを特徴とする免震装置。
JP2000319298A 2000-10-19 2000-10-19 免震装置 Pending JP2002130370A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000319298A JP2002130370A (ja) 2000-10-19 2000-10-19 免震装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000319298A JP2002130370A (ja) 2000-10-19 2000-10-19 免震装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002130370A true JP2002130370A (ja) 2002-05-09

Family

ID=18797783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000319298A Pending JP2002130370A (ja) 2000-10-19 2000-10-19 免震装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002130370A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103469921A (zh) * 2013-09-12 2013-12-25 北京交通大学 预压弹簧自恢复耗能支撑
CN103967114A (zh) * 2014-04-12 2014-08-06 北京工业大学 装配式多、高层钢结构一字自复位偏心预应力支撑体系
CN103967113A (zh) * 2014-04-12 2014-08-06 北京工业大学 工业化装配式多、高层钢结构单板自复位偏心支撑体系
CN103967119A (zh) * 2014-04-12 2014-08-06 北京工业大学 装配式多、高层钢结构自复位双板人字形预应力支撑体系
CN103981945A (zh) * 2014-04-12 2014-08-13 北京工业大学 装配式多、高层钢结构自复位双板偏心预应力支撑体系
CN105780930A (zh) * 2016-02-15 2016-07-20 沈阳建筑大学 一种stf高耗能滑移支座
JP2017166664A (ja) * 2016-03-18 2017-09-21 三菱Fbrシステムズ株式会社 免震装置
CN109162360A (zh) * 2018-09-28 2019-01-08 佛山科学技术学院 一种悬挂式隔震支座

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103469921A (zh) * 2013-09-12 2013-12-25 北京交通大学 预压弹簧自恢复耗能支撑
CN103967114A (zh) * 2014-04-12 2014-08-06 北京工业大学 装配式多、高层钢结构一字自复位偏心预应力支撑体系
CN103967113A (zh) * 2014-04-12 2014-08-06 北京工业大学 工业化装配式多、高层钢结构单板自复位偏心支撑体系
CN103967119A (zh) * 2014-04-12 2014-08-06 北京工业大学 装配式多、高层钢结构自复位双板人字形预应力支撑体系
CN103981945A (zh) * 2014-04-12 2014-08-13 北京工业大学 装配式多、高层钢结构自复位双板偏心预应力支撑体系
CN105780930A (zh) * 2016-02-15 2016-07-20 沈阳建筑大学 一种stf高耗能滑移支座
CN105780930B (zh) * 2016-02-15 2018-03-23 沈阳建筑大学 一种stf高耗能滑移支座
JP2017166664A (ja) * 2016-03-18 2017-09-21 三菱Fbrシステムズ株式会社 免震装置
CN109162360A (zh) * 2018-09-28 2019-01-08 佛山科学技术学院 一种悬挂式隔震支座
CN109162360B (zh) * 2018-09-28 2023-10-31 佛山科学技术学院 一种悬挂式隔震支座

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5970818B2 (ja) 免震機構
US5487534A (en) Laminated rubber vibration control device for structures
US20210301900A1 (en) A three-dimensional isolator with adaptive stiffness property
JP6183478B2 (ja) 免震機構
CN105637157A (zh) 在悬臂建筑配置中使用的粘滞墙耦接阻尼器
JP2010007793A (ja) 免震構造
JP6636383B2 (ja) 免震構造及び免震構造を設計する方法
JP2001032881A (ja) 上下免震装置
JP4936161B2 (ja) 3次元免震装置
JP2002130370A (ja) 免震装置
JP2811524B2 (ja) 水平方向および鉛直方向で作用するビスカスタイプの振動緩衝器
JP4432208B2 (ja) ダンパ及びこれを用いた建築物
JP5192731B2 (ja) 3次元免震システム
JP4120740B2 (ja) 耐震建物
JP2018091077A (ja) 制振壁
JP3303556B2 (ja) 鉄骨構造物の制振装置
JPH08333918A (ja) 免震装置
JP2001082542A (ja) 三次元免震装置
JPS629045A (ja) 振動減衰装置
JP7609656B2 (ja) 粘性ダンパ
JPH10115123A (ja) 免振装置
JP2003147993A (ja) 免震装置
JPS62220734A (ja) 振動エネルギ吸収装置
JP3783133B2 (ja) 境界梁ダンパー、及び境界梁ダンパーの配置方法
JP2001227191A (ja) 制振ダンパ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081216

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081218

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090407