(57)【要約】【課題】層間変位に追従できる変形性能、減衰性能に方向性を持たない無方向性、軸力の影響を解消できる機構、狭い空間に設置できる省スペースな機構という全ての性能を有する免震ダンパーを提供する。【解決手段】本発明に係る免震ダンパー１は、下端が下部構造体３に固定され、上部構造体５に向けて延在する下部側棒鋼９と、上端が上部構造体５に固定され、下部構造体３に向けて、かつ下部側棒鋼９の先端よりも下方に延在する上部側棒鋼１１と、下部側棒鋼９が挿通可能な挿通孔１３を有する孔開き板１５を有し、挿通孔１３に下部側棒鋼９の先端部を挿入した状態で、孔開き板１５を下部側棒鋼９と上部側棒鋼１１に亘るように配置し、地震時において下部構造体３と上部構造体５とが層間変位をした際に、下部側棒鋼９と上部側棒鋼１１に対して軸線直交方向の力を与えることで下部側棒鋼９及び上部側棒鋼１１に曲げ変形を与えてエネルギー吸収するようにしたものである。【選択図】  図１
2019210596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部構造体と上部構造体が所定間隔を有してなる免震層に設けられる免震ダンパーであって、
下端が前記下部構造体に固定され、前記上部構造体に向けて延在する下部側棒鋼と、上端が前記上部構造体に固定され、前記下部構造体に向けて、かつ前記下部側棒鋼の先端よりも下方に延在する上部側棒鋼と、前記下部側棒鋼及び／又は前記上部側棒鋼の少なくとも一方が挿通可能な挿通孔を有する孔開き板を有し、
該孔開き板の挿通孔に前記下部側棒鋼及び／又は前記上部側棒鋼の先端部を挿入した状態で、該孔開き板を前記下部側棒鋼と前記上部側棒鋼に亘るように配置し、
地震時において前記下部構造体と前記上部構造体とが層間変位をした際に、前記下部側棒鋼と前記上部側棒鋼に対して軸線直交方向の力を与えることで前記下部側棒鋼及び前記上部側棒鋼に曲げ変形を与えてエネルギー吸収するようにしたことを特徴とする免震ダンパー。
【請求項２】
前記孔開き板は、下部側棒鋼又は上部側棒鋼のいずれか一方の先端部に固定されていることを特徴とする請求項１記載の免震ダンパー。
【請求項３】
下部側棒鋼又は上部側棒鋼の先端部のうち、前記孔開き板が固定されていない方に前記孔開き板の孔径よりも大径の抜け止め部材を設けたことを特徴とする請求項２記載の免震ダンパー。
【請求項４】
少なくとも前記上部側棒鋼は複数本からなり、
前記孔開き板は、前記下部側棒鋼及び前記上部側棒鋼の先端部が挿通可能な孔を有し、前記上部側棒鋼の先端に前記孔開き板が抜け落ちるのを防止する抜け止め部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の免震ダンパー。
【請求項５】
前記下部側棒鋼の先端部に前記孔開き板の孔径よりも大径の抜け止め部材を設けたことを特徴とする請求項４記載の免震ダンパー。
【請求項６】
前記孔開き板は、前記下部側棒鋼の先端に固定されると共に前記上部側棒鋼の先端部が挿通可能な孔を有する下部側孔開き板と、前記上部側棒鋼の先端に固定されると共に前記下部側棒鋼の先端部が挿通可能な孔を有する上部側孔開き板とを備えてなることを特徴とする請求項１記載の免震ダンパー。
【請求項７】
前記下部側棒鋼及び／又は前記上部側棒鋼は、それぞれ前記下部構造体及び／又は前記上部構造体の内部に配筋された鉄筋の端部を延出させたものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の免震ダンパー。
【請求項８】
下部構造体と上部構造体が所定間隔を有してなる免震層に設けられる免震構造であって、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の免震ダンパーとアイソレータとを有し、前記下部構造体と前記上部構造体の間に設置された前記アイソレータを囲むように前記免震ダンパーが設置されていることを特徴とする免震構造。
【請求項９】
下部構造体と上部構造体が所定間隔を有してなる免震層に設けられる免震構造であって、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の免震ダンパーとアイソレータとを有し、前記免震層に設けられた下部構造体と上部構造体の複数の組のうち一部の組には前記免震ダンパーのみが設けられ他の組にはアイソレータのみが設けられていることを特徴とする免震構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の下部構造体と上部構造体が所定間隔を有してなる免震層に設けられて地震エネルギーを吸収する免震ダンパー及び該免震ダンパーを用いた免震構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
超高層ビルを中心に免震構造の普及が進み、それに応じて免震層に設けられる免震ダンパーの開発も進んでいる。
この免震ダンパーの一種として鋼材ダンパーが挙げられる。鋼材ダンパーは鋼材の塑性化を利用したダンパーであり、地震時の荷重を鋼材に作用させて曲げやねじれを生じさせることで鋼材を降伏させ、地震エネルギーを鋼材のひずみエネルギーとして吸収することを特徴としている。
【０００３】
このような鋼材ダンパーの例として、例えば特許文献１には、「下部構造上に取り付ける取付け板と、この取付け板上に立設した複数の棒体と、各棒体上に取付け、上記取付け板と対向位置関係にある支持板と、この支持板上に立設したガイド部と、上部建物下部に取付け、上記ガイド部を移動可能に保持する保持部とからなるダンパー。」（特許請求の範囲参照）が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、「互いに対向する二つの部材間に設けられて、これら二つの部材の対向面に沿う方向の相対的な振動を抑制する免震ダンパーであって、前記二つの部材の一方に、先端部が他方の部材に向って延びる棒状の鋼材の基端部を固定し、前記二つの部材の他方には、前記鋼材の先端部に対向する位置に、前記鋼材の先端部周囲と所定間隔の隙間を有する状態でその鋼材の先端部を内包する環状のギャップ機構を固定してなり、前記二つの部材の相対変位が所定量に達した時に、鋼材の先端部とギャップ機構の内周部が当接するようにしたことを特徴とする免震ダンパー。」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−２８８２７０号公報
【特許文献２】特開昭６２−６３７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
免震層は大地震時に大きな層間変位が生じるため、ダンパーの変形性能も通常の建築物の架構に挿入するダンパーと比べて大きくする必要がある。また、建物の振動の方向は一方向に限らないため、任意方向に対して同等の減衰性能を発揮する無方向性のダンパーが望まれる。 さらに、地震波は水平方向だけの振動だけでなく上下方向の振動成分も有するため、免震層に上下方向の変位が生じた際に、ダンパーへの導入軸力がダンパーの性能低下に繋がらないことも必要である。またさらに、免震層によっては、ダンパー設置高さを大きく取ることができない場合もあるため、狭い空間でも大きな変形性能を発揮できるダンパーが望ましい。
【０００７】
このように、大きな層間変位に追従できる変形性能、減衰性能に方向性を持たない無方向性、軸力の影響を解消できる機構、狭い空間に設置できる省スペースな機構という性能が要求される。
この点、特許文献１に開示のものは、無方向性と軸力の影響解消の性能は有していると思われる。しかし、特許文献１のものは各棒体上に取り付けた支持板と上部建物との間に、軸力の影響を解消するための機構として、ガイド部と保持部を設ける必要があり、省スペースという要件を満たさない。また、鋼材は連続する棒体からなるため、大きな変形性能は期待できない。
【０００８】
また、特許文献２に開示のものは、無方向性の性能は有していると思われるが、相対変位が所定量に達した時に、鋼材の先端部とギャップ機構の内周部が当接する機能であるため、ギャップが小さければ大きな相対変位までは機能しないし、逆にギャップを大きくすると小さい相対変位には機能しないため、小さい地震から大きな地震まで機能するという性能には欠ける。また、互いに対向する部材間に設けられる棒鋼が同軸上にあるため、上側の棒鋼と下側の棒鋼の足し算した長さ分の層間スペースを必要とし、省スペースとは言えない。
【０００９】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、大きな層間変位に追従できる変形性能、減衰性能に方向性を持たない無方向性、軸力の影響を解消できる機構、狭い空間に設置できる省スペースな機構という全ての性能を有する免震ダンパーを提供することを目的としている。また、該免震ダンパーを用いた免震構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明に係る免震ダンパーは、下部構造体と上部構造体が所定間隔を有してなる免震層に設けられるものであって、
下端が前記下部構造体に固定され、前記上部構造体に向けて延在する下部側棒鋼と、上端が前記上部構造体に固定され、前記下部構造体に向けて、かつ前記下部側棒鋼の先端よりも下方に延在する上部側棒鋼と、前記下部側棒鋼及び／又は前記上部側棒鋼の少なくとも一方が挿通可能な挿通孔を有する孔開き板を有し、
該孔開き板の挿通孔に前記下部側棒鋼及び／又は前記上部側棒鋼の先端部を挿入した状態で、該孔開き板を前記下部側棒鋼と前記上部側棒鋼に亘るように配置し、
地震時において前記下部構造体と前記上部構造体とが層間変位をした際に、前記下部側棒鋼と前記上部側棒鋼に対して軸線直交方向の力を与えることで前記下部側棒鋼及び前記上部側棒鋼に曲げ変形を与えてエネルギー吸収するようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記孔開き板は、下部側棒鋼又は上部側棒鋼のいずれか一方の先端部に固定されていることを特徴とするものである。
【００１２】
（３）また、上記（２）に記載のものにおいて、下部側棒鋼又は上部側棒鋼の先端部のうち、前記孔開き板が固定されていない方に前記孔開き板の孔径よりも大径の抜け止め部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
（４）また、上記（１）に記載のものにおいて、少なくとも前記上部側棒鋼は複数本からなり、
前記孔開き板は、前記下部側棒鋼及び前記上部側棒鋼の先端部が挿通可能な孔を有し、前記上部側棒鋼の先端に前記孔開き板が抜け落ちるのを防止する抜け止め部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
（５）上記（４）に記載のものにおいて、前記下部側棒鋼の先端部に前記孔開き板の孔径よりも大径の抜け止め部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
（６）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記孔開き板は、前記下部側棒鋼の先端に固定されると共に前記上部側棒鋼の先端部が挿通可能な孔を有する下部側孔開き板と、前記上部側棒鋼の先端に固定されると共に前記下部側棒鋼の先端部が挿通可能な孔を有する上部側孔開き板とを備えてなることを特徴とするものである。
【００１６】
（７）また、上記（１）乃至（６）のいずれかに記載のものにおいて、前記下部側棒鋼及び／又は前記上部側棒鋼は、それぞれ前記下部構造体及び／又は前記上部構造体の内部に配筋された鉄筋の端部を延出させたものであることを特徴とするものである。
【００１７】
（８）本発明に係る免震構造は、下部構造体と上部構造体が所定間隔を有してなる免震層に設けられる免震構造であって、
上記（１）乃至（７）のいずれかに記載の免震ダンパーとアイソレータとを有し、前記下部構造体と前記上部構造体の間に設置された前記アイソレータを囲むように前記免震ダンパーが設置されていることを特徴とするものである。
【００１８】
（９）また、本発明に係る免震構造は、下部構造体と上部構造体が所定間隔を有してなる免震層に設けられる免震構造であって、
上記（１）乃至（７）のいずれかに記載の免震ダンパーとアイソレータとを有し、前記免震層に設けられた下部構造体と上部構造体の複数の組のうち一部の組には前記免震ダンパーのみが設けられ他の組にはアイソレータのみが設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る免震ダンパーは、下部構造体と上部構造体が所定間隔を有してなる免震層に設けられるものであって、下端が前記下部構造体に固定され、前記上部構造体に向けて延在する下部側棒鋼と、上端が前記上部構造体に固定され、前記下部構造体に向けて、かつ前記下部側棒鋼の先端よりも下方に延在する上部側棒鋼と、前記下部側棒鋼及び／又は前記上部側棒鋼の少なくとも一方が挿通可能な挿通孔を有する孔開き板を有し、
該孔開き板の挿通孔に前記下部側棒鋼及び／又は前記上部側棒鋼の先端部を挿入した状態で、該孔開き板を前記下部側棒鋼と前記上部側棒鋼に亘るように配置し、
地震時において前記下部構造体と前記上部構造体とが層間変位をした際に、前記下部側棒鋼と前記上部側棒鋼に対して軸線直交方向の力を与えることで前記下部側棒鋼及び前記上部側棒鋼に曲げ変形を与えてエネルギー吸収するようにしたことにより、大きな層間変位に追従できる変形性能、減衰性能に方向性を持たない無方向性、軸力の影響を解消できる機構、狭い空間に設置できる省スペースな機構という全ての性能を有する免震ダンパーが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１の免震ダンパーの説明図である。
【図２】実施の形態１の免震ダンパーの孔開き板の説明図である。
【図３】実施の形態１の免震ダンパーの作用を説明する説明図である（その１）。
【図４】実施の形態１の免震ダンパーに作用する曲げモーメントの説明図である。
【図５】実施の形態１の免震ダンパーの作用を説明する説明図である（その２）。
【図６】実施の形態１の免震ダンパーに作用する荷重と層間変位量の関係を示すグラフである。
【図７】実施の形態１の免震ダンパーの他の態様の説明図である。
【図８】実施の形態２の免震ダンパーの説明図である。
【図９】図８の矢視Ａ−Ａ図である。
【図１０】実施の形態２の免震ダンパーの作用を説明する説明図である。
【図１１】実施の形態３の免震ダンパーの説明図である。
【図１２】実施の形態３の免震ダンパーの作用を説明する説明図である。
【図１３】実施の形態３の免震ダンパーに作用する曲げモーメントの説明図である。
【図１４】免震ダンパーとアイソレータを組み合わせた免震構造の説明図である（その１）。
【図１５】図１４の矢視Ｂ−Ｂ図である。
【図１６】免震ダンパーとアイソレータを組み合わせた免震構造の説明図である（その２）。
【図１７】図１６の矢視Ｃ−Ｃ図である。
【図１８】免震ダンパーとアイソレータを組み合わせた免震構造の説明図である（その３）。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［実施の形態１］
本実施の形態に係る免震ダンパー１は、下部構造体３と上部構造体５が所定間隔を有してなる免震層７に設けられるものであって、下端が下部構造体３に固定され、上部構造体５に向けて延在する下部側棒鋼９と、上端が上部構造体５に固定され、下部構造体３に向けて、かつ下部側棒鋼９の先端よりも下方に延在する上部側棒鋼１１と、下部側棒鋼９が挿通可能な挿通孔１３を有し、挿通孔に下部側棒鋼９の上端部を挿通した状態で上部側棒鋼１１の下端に固定された孔開き板１５とを有している。
以下、各構成を詳細に説明する。
【００２２】
＜下部構造体、上部構造体＞
下部構造体３は、例えば建築物の下部スラブ２と上部スラブ４の間に設けられた柱の下部側であり、上部構造体５は同じく建築物の下部スラブ２と上部スラブ４の間に設けられた柱の上部側である。
下部構造体３と上部構造体５が存在する下部スラブ２と上部スラブ４の間の空間が免震層７となる。
【００２３】
＜下部側棒鋼＞
下部側棒鋼９は、鋼材からなり、下端が下部構造体３に固定され、上部構造体５に向けて延在するものである。
下部側棒鋼９の固定方法は、アンカーボルトでコンクリートへ固定したエンドプレートに溶接やボルト接合する方法や、コンクリートに直接埋込む方法が考えられる。前者は剛端に近く、端部のひずみが大きくなる一方で、後者はコンクリートが変形することで剛性は落ちるが、塑性化領域が広がり変形性能は向上すると考えられる。もっとも、荷重−変形関係における両者の差は小さいと考えられる。
【００２４】
下部側棒鋼９の先端側は、図１に示すように、孔開き板１５の挿通孔１３に挿通され、孔開き板１５よりも上方に所定長さ延出している。延出長さは、免震層の最大変位時に下部側棒鋼９が孔開き板１５の挿通孔１３から抜け出さないように設定する。具体的には、免震層７の最大変位時の下部側棒鋼９に生じるたわみを計算することで必要延出長さを求めるようにする。
また、本実施の形態では、後述のように下部側棒鋼９の先端に抜け止めためのナット１７を取り付けているが、この場合には、層間変位が生じたときにナット１７が孔開き板１５に当接して軸力が発生した際に下部側棒鋼９、上部側棒鋼１１が破断しないように延出長さを設定する。
【００２５】
下部側棒鋼９の断面は、円形をしており、孔開き板１５（図２参照）の挿通孔１３内を軸線に沿って移動可能になっている。
下部側棒鋼９の先端には、ねじ部が設けられており、下部側棒鋼９が挿通孔１３から抜け出すのを防止するための抜け止め部材としてのナット１７が取り付けられている。ナット１７を取り付ける位置は、下部側棒鋼９の先端とは限らず、層間変位量がどの程度で軸力を発揮させたいかによって適宜設定すればよい。
下部側棒鋼９に使用する鋼材としては、普通鋼から低降伏点鋼までの鋼種を使用することができ、想定する免震層７のクリアランスに応じて必要な変形性能を発揮できる鋼種を選択すればよい。
【００２６】
＜上部側棒鋼＞
上部側棒鋼１１は、鋼材からなり、上端が上部構造体５に固定され、下部構造体３に向けて、かつ下部側棒鋼９の先端よりも下方に延出するものである。上部側棒鋼１１の先端が下部側棒鋼９の先端よりも下方に延出することで、上部側棒鋼１１と下部側棒鋼９の先端部が水平方向から見たときに重なる部分が生ずる。
上部側棒鋼１１の先端にはねじ部が設けられており、このねじ部を利用して孔開き板１５が固定されている。
上部側棒鋼１１の材質は、下部側棒鋼９と同様に、普通鋼から低降伏点鋼までの鋼種を使用することができ、想定する免震層７のクリアランスに応じて必要な変形性能を発揮できる鋼種を選択すればよい。
【００２７】
＜孔開き板＞
孔開き板１５は、図２に示すように、矩形状の板材からなり、上部側棒鋼１１及び下部側棒鋼９が挿通可能な挿通孔１３が２個設けられている。挿通孔１３の一方には、上部側棒鋼１１の先端が挿通され、孔開き板１５の上下からナット１７によって挟持することで、孔開き板１５が固定されている。
孔開き板１５の他方の挿通孔１３には下部側棒鋼９が挿通され、下部側棒鋼９の上部が孔開き板１５よりも上方に延出している。
【００２８】
上記のように構成された免震ダンパー１の作用について、図３〜図６に基づいて説明する。
地震により免震層７に層間変位が生ずると、上部側棒鋼１１と下部側棒鋼９が水平方向に相対移動し、上部側棒鋼１１に固定された孔開き板１５の挿通孔１３と下部側棒鋼９とが接触し、荷重伝達が行われる。このとき、孔開き板１５は下部側棒鋼９に対して軸方向に移動するので、上部側棒鋼１１と下部側棒鋼９には、孔開き板１５の位置をピン接合として、荷重伝達が行われ、上部側棒鋼１１及び下部側棒鋼９は、図３に示すように、曲げ変形してエネルギー吸収する。孔開き板１５の位置を、免震層７の層間中央に配置することで、免震ダンパー１（上部側棒鋼１１及び下部側棒鋼９）には、図４に示すように、上下逆対称の曲げモーメント分布を免震ダンパー１に作用させることができる。その結果、上部側棒鋼１１及び下部側棒鋼９はほぼ均等に塑性化する。このとき、孔開き板１５と下部側棒鋼９周面との間には隙間があり、かつ先端のナット１７とは離れているため、上部側棒鋼１１及び下部側棒鋼９には軸力が入らない。一方、免震ダンパーとして機能する棒鋼の長さは上部側棒鋼１１と下部側棒鋼９の長さを足した長さに相当するため、側面視で上部側棒鋼１１と下部側棒鋼９の重なり分だけ免震ダンパー設置高さより長く、大きな変形性能を得ることができる。しかも、特許文献２とは違い、小規模の地震時、すなわち層間変位の小さい状態から免震ダンパーとして機能することができる。
【００２９】
層間変位がさらに大きくなると、図５に示すように、孔開き板１５がナット１７に当接して、上部側棒鋼１１及び下部側棒鋼９には引張軸力が作用し、免震ダンパーの剛性が上昇することで高い減衰力を発揮できる。
地震時における免震ダンパー１に作用する荷重と層間変位量との関係は、図６に示す通りとなる。
【００３０】
以上のように、本実施の免震ダンパー１においては、上部側棒鋼１１と下部側棒鋼９の両方の全長を利用できるので大きな層間変位に追従できる変形性能を有すると共に、上部側棒鋼１１と下部側棒鋼９の先端部に重なる部分があるので、狭い空間に設置できる省スペースな機構でもある。そして、層間変位が生じたときに上部側棒鋼１１及び下部側棒鋼９はいずれの方向にも移動できるので、減衰方向に方向性を持たない無方向性という性質を有している。さらに、層間変位が生じたときに、孔開き板１５が下部側棒鋼９の軸線方向に移動するので、層間変位がある程度の大きさになるまでは軸力の影響を解消できる機構でもある。またさらに、下部側棒鋼９の先端にナット１７を設けたことで、層間変位が所定の大きさ以上になると、前述したように、孔開き板１５がナット１７に当接して、上部側棒鋼１１及び下部側棒鋼９には引張軸力が作用し、免震ダンパーの剛性が上昇することで高い減衰力を発揮できる。
【００３１】
なお、上記の説明では、上部側棒鋼１１及び下部側棒鋼９をそれぞれ上部構造体５及び下部構造体３に別途設置する例であったが、図７に示すように、上部側棒鋼１１及び下部側棒鋼９をそれぞれ、上部構造体５及び下部構造体３の内部に配筋された鉄筋１９の端部を延出させたものであってもよい。このような構造であれば、鉄筋コンクリートを打設した後に、延出させた鉄筋１９同士を孔開き板１５で繋ぐだけで施工が完了するため、部材数が少なくなり、施工の短期化が実現できる。
【００３２】
また、上記の説明では、孔開き板１５を上部側棒鋼１１の先端に固定したものであったが、孔開き板１５を下部側棒鋼９の先端に固定してもよい。
【００３３】
［実施の形態２］
実施の形態１においては、孔開き板１５を上部側棒鋼１１の先端に固定した例であったが、本発明の孔開き板１５は上部側棒鋼１１又は下部側棒鋼９に固定することは必須ではなく、孔開き板１５は上部側棒鋼１１と下部側棒鋼９の両方の先端部間に亘るように配置されればよい。このような態様の免震ダンパーを図８〜図１０に基づいて説明する。なお、図８〜図１０において、図１と同一又は対応する部分には同一の符号を付してある。
本実施の形態に係る免震ダンパー２１は、図８、図９に示すように、複数本の下部側棒鋼９と複数本の上部側棒鋼１１が円形状に配設され、下部側棒鋼９と上部側棒鋼１１の先端には抜け止め用のナット１７が設けられている。そして、孔開き板１５は円環状をしており、かつ下部側棒鋼９及び上部側棒鋼１１の両方が挿通できる数の挿通孔１３が設けられている。そのため、孔開き板１５は下部側棒鋼９の先端のナット１７と上部側棒鋼１１の先端のナット１７との間で、下部側棒鋼９及び上部側棒鋼１１のいずれに対しても相対移動可能になっている。
【００３４】
免震層７に層間変位が生じたときには、図１０に示すように、孔開き板１５を介して下部側棒鋼９及び上部側棒鋼１１に荷重が作用し、下部側棒鋼９及び上部側棒鋼１１が降伏することでエネルギー吸収する。このとき、孔開き板１５は下部側棒鋼９及び上部側棒鋼１１のいずれに対しても相対移動するので、孔開き板１５が上下のナット１７に当接していない状態では、下部側棒鋼９及び上部側棒鋼１１に軸力が作用することはない。
【００３５】
なお、上記の説明では、複数本の下部側棒鋼９及び上部側棒鋼１１を円形状に配設した例を示したが、複数本の下部側棒鋼９及び上部側棒鋼１１の配置は、円形状に限らず、例えば８角形状等の多角形状に配置してもよく、この場合には孔開き板１５の形状を多角形の環状板にすればよい。もっとも、本実施の形態の孔開き板１５は固定されておらず、上部側棒鋼１１の先端のナット１７に載置されることで保持されるので、上部側棒鋼１１の配置は、載置される孔開き板１５が安定的に載置されるような配置にするのが好ましい。
【００３６】
孔開き板１５を上部側棒鋼１１又は下部側棒鋼９に固定しない態様としては、層間変位が生じたときに孔開き板１５が上部構造体５及び下部構造体３のいずれに対しても相対移動して上部側棒鋼１１及び下部側棒鋼９のいずれに対しても荷重伝達できるような態様であればよく、例えば上部構造体５からワイヤ等で吊り下げるような態様であってもよい。
【００３７】
なお、上記の実施の形態１、２で説明した免震ダンパー１、２１に関し、孔開き板１５がナット１７によって拘束されるまでは、棒鋼（上部側棒鋼１１、下部側棒鋼９）に軸力が作用しないので、ダンパー降伏時の免震層せん断力（減衰力）Ｑdは、免震ダンパー１、２１のモーメント分布が上下逆対称であると仮定すれば、下記に示す極めて簡単な式で表される。
Ｑd=σy・Ｚp・ｎ/(ｈ/2)
但し、Ｚp：棒鋼（上部側棒鋼、下部側棒鋼）の塑性断面係数
σy：棒鋼（上部側棒鋼、下部側棒鋼）の降伏強度
ｈ：免震ダンパー設置高さ（上部構造体と下部構造体の隙間高さ）
ｎ：免震ダンパー本数（孔開き板で繋がった上部側棒鋼と下部側棒鋼で１本とする）
実施の形態１、２の免震ダンパー１、２１は方向性を持たないため、上式を用いることで、必要性能を有する免震ダンパー形状を簡単に設計することができる。
【００３８】
［実施の形態３］
実施の形態３の免震ダンパー２３を図１１〜図１３に基づいて説明する。図１１〜図１３において、実施の形態１、２を示した図１〜図１０と同一部分及び対応する部分には同一の符号を付してある。
本実施の形態の上部側棒鋼１１及び下部側棒鋼９の配置は実施の形態２と同様である。しかし、実施の形態２では孔開き板１５が１枚で、上部側棒鋼１１及び下部側棒鋼９のいずれにも固定されていなかったのに対して、本実施の形態では、上部側棒鋼１１の先端に固定された上部側孔開き板２５と、下部側棒鋼９の先端に固定された下部側孔開き板２７の２枚の円環板によって構成されている。
【００３９】
本実施の形態において、層間変位が生じた際には、図１２に示すように、上部側孔開き板２５は下部側棒鋼９に対して相対移動し、下部側孔開き板２７は上部側棒鋼１１に対して相対移動する。このとき、上部側孔開き板２５が上部側棒鋼１１の先端に固定され、下部側孔開き板２７が下部側棒鋼９の先端に固定されていることにより、図１２に示す状態では、上部側棒鋼１１及び下部側棒鋼９の基端側のみならず先端側にも荷重が伝達され、図１３に示すような曲げモーメント分布となり、上部側棒鋼１１及び下部側棒鋼９の基端側及び先端側で塑性化してエネルギー吸収がされる。
【００４０】
本実施の形態の免震ダンパー２３によれば、上部側棒鋼１１及び下部側棒鋼９の基端側及び先端側で塑性化するため、吸収がされるエネルギー量が多く、エネルギー能力が高いと言える。
【００４１】
実施の形態１〜３で説明した免震ダンパー１、２１、２３は単独で用いることもできるが、アイソレータと組み合わせて用いて免震構造を構成することができる。特に、本発明の免震ダンパーは、大きな層間変位に追従できる変形性能、減衰性能に方向性を持たない無方向性、軸力の影響を解消できる機構、狭い空間に設置できる省スペースな機構という全ての性能を有していることから、アイソレータと組み合わせて免震構造を構成するのに好適である。
【００４２】
このような免震構造２９としては、例えば、図１４〜図１７に示すように、免震ダンパー２１、１とアイソレータ３１とを有し、下部構造体３と上部構造体５の間に設置されたアイソレータ３１を囲むように免震ダンパー２１、１を設置したものが挙げられる。より具体的には、図１４、図１５に示したものは、実施の形態２で説明した円環状の孔開き板１５を用いた免震ダンパー２１における孔開き板１５の円環の中にアイソレータ３１を設置したものである。
また、図１６、図１７に示したものは、実施の形態１で説明した矩形状の板材からなる孔開き板１５を用いた４個の免震ダンパー１を、アイソレータ３１の周囲に等間隔で設置したものである。
【００４３】
また、免震ダンパー１とアイソレータ３１を組み合わせた免震構造２９の他の例としては、図１８に示すように、免震層７に設けられた下部構造体３と上部構造体５の複数の組のうち一部の組には免震ダンパー１のみが設けられ他の組にはアイソレータ３１のみが設けられるようにしたものが挙げられる。
【符号の説明】
【００４４】
１  免震ダンパー（実施の形態１）
２  下部スラブ
３  下部構造体
４  上部スラブ
５  上部構造体
７  免震層
９  下部側棒鋼
１１  上部側棒鋼
１３  挿通孔
１５  孔開き板
１７  ナット
１９  鉄筋
２１  免震ダンパー（実施の形態２）
２３  免震ダンパー（実施の形態３）
２５  上部側孔開き板
２７  下部側孔開き板
２９  免震構造
３１  アイソレータ
【図１】
2019210596.tif 000003
【図２】
2019210596.tif 000004
【図３】
2019210596.tif 000005
【図４】
2019210596.tif 000006
【図５】
2019210596.tif 000007
【図６】
2019210596.tif 000008
【図７】
2019210596.tif 000009
【図８】
2019210596.tif 000010
【図９】
2019210596.tif 000011
【図１０】
2019210596.tif 000012
【図１１】
2019210596.tif 000013
【図１２】
2019210596.tif 000014
【図１３】
2019210596.tif 000015
【図１４】
2019210596.tif 000016
【図１５】
2019210596.tif 000017
【図１６】
2019210596.tif 000018
【図１７】
2019210596.tif 000019
【図１８】
2019210596.tif 000020