(57)【要約】  本発明は、地震振動絶縁装置を製造するための産業に、すなわち、地震の影響から建物の荷重建造物を絶縁するために使用され、かつ地面（５）上に製作されるべき鉄筋コンクリートベッド（４）と建物（７）の基礎建造物（６）との間にそれを配置することによって、新規の建物内に使用されるべき、可変低密度物質、ウレタンフォームまたはポリスチレンまたは他の類似した材料（３）によって結束される、焼結アルミナでできており、地震の場合には、地震波を吸収して絶縁し、したがって、理論的には、それらが影響を無効にするまで建造物に関する影響を減少させるように、建物の動きが、それが建てられる地面の動きから独立であることができる、圧縮耐性球体（２）から構成される地震消散および絶縁パネルまたはモジュール（１）から成る装置に関する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面（５）上に製作されるべき鉄筋コンクリートベッド（４）と建物（７）の基礎建造物（６）との間に設置されるべき前もって作られたパネルまたはモジュール（１）から成る、地震の影響から建物の荷重支持建造物を絶縁する地震消散モジュールであって、前記前もって作られたパネルまたはモジュール（１）が、それらの間の予め設定された中心間距離で前記前もって作られたパネルまたはモジュール（１）の内側に配置される圧縮耐性球体（２）から構成され、前記前もって作られたパネルまたはモジュール（１）が、前記圧縮耐性球体（２）が焼結アルミナでできていてかつ可変低密度物質、ウレタンフォームまたはポリスチレンまたは他の類似した材料（３）によって結束されることを特徴とする地震消散モジュール。
【請求項２】
その焼結アルミナ球体（２）が、それらがシリコーン離型剤のような市場に出ている適切な添加物によって覆われることを特徴とする請求項１に記載の地震消散モジュール（１）。
【請求項３】
前記前もって作られたパネルまたはモジュール（１）の厚さが、輸送に適している可変表面積を備えた、前記焼結アルミナ球体（２）の直径と等しいことを特徴とする請求項１に記載の地震消散モジュール（１）。
【請求項４】
前記焼結アルミナ球体（２）を結束するその可変低密度物質、ウレタンフォームまたはポリスチレンまたは他の類似した材料（３）が、各焼結アルミナ球体（２）が局所化された円形領域（９）内部で動かなければならないような方法で、それらが形状化されることを特徴とする請求項１に記載の地震消散モジュール（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震振動絶縁装置を製造するための産業に、すなわち、地震の影響から建物の荷重支持建造物を絶縁するために使用され、かつ地面上に製作されるべき鉄筋コンクリートベッドと建物の基礎建造物との間にそれを配置することによって、新規の建物内に使用されるべき、可変低密度物質、ウレタンフォームまたはポリスチレンまたは他の類似した材料によって結束される、焼結アルミナでできており、地震の場合には、地震波を吸収して絶縁し、したがって、理論的には、それらが影響を無効にするまで建造物に関する影響を減少させるように、建物の動きが、それが建てられる地面の動きから独立であることができる、圧縮耐性球体から構成される地震消散および絶縁パネルまたはモジュールから成る装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震事象は、多くの人々の生命に関する周知の帰結を伴う、コンクリートおよび石造物の両方の建物に対する少なからぬ損害の原因である。建物は、様々な形の基礎によって地面に固定される；それらはそれゆえに、構造質量に少なからぬ応力を引き起こす力を生成するように、基礎におよびしたがって建物に地面を通して伝播する地震波に完全に影響を受け、それは、これらの力に耐えることができる少なからぬ規模の建造物および金属強化材を置くことによって可能な限り改善することが試みられている。
【０００３】
構造モデリングパラメータの決定の不確実さに起因する不確実性を封じ込めてかつ地震作用の下で建造物の良い挙動を保証するために、構造的要素に対するおよび全体として建物に対する延性特性を確実にすることを目的とする、下記でリストされる特定の方策が採用されなければならない。
【０００４】
地震が生じる時、絶縁された建物の土台は基礎と比較して全ての水平方向に動く可能性がある；したがって、動きの後、残余の動きが建物と比較して小さい大きさでない場合、建物がその本来の位置に戻ることが必要である。そのために、建物の土台は、その機能が、エネルギを消散させる、および／またはシステムを中心に戻す、および／または建造物の横方向の制約をもたらすことである、補助装置ともまた呼ばれている適切なリセンタリングシステムを備えていなければならない。
【０００５】
建造物を中心に戻し、更にエネルギを消散することができる装置は、油圧装置または特定の機械的性質の形状記憶合金（ＳＭＡ）に基づく装置を含むことができる。これらの材料は、一般的にニッケル−チタン合金から構成され、それらの本来の形状を「記憶している」能力を有し、それは他のタイプの材料に対して珍しい。
【０００６】
一般に、地震作用の帰結として絶縁された建造物によって経験される動きは、構造継手の寸法を含有する許容できる値以内に納まらなければならず、かつ設備／システムの接続に問題を引き起こしてはならない。絶縁された建造物に対して、地上から上部構造物に接続される全ての設備／システムに対して、可撓性接続具が実際、構想されるべきである。
【０００７】
基準極端状態と両立しない永続的な動きなしで、基礎建造物は地面および上の建造物の応答から結果として生じる影響に耐えなければならない。
【０００８】
地震作用の２つの直角の水平成分に対する剛性および耐性を保証する構造システムを、建物は備えていなければならない。
【０００９】
基礎システムは、水平面内の高拡張的剛性をおよび十分な曲げ剛性を備えていなければならない。
【００１０】
上の建造物からそれらまで伝達される応力のベースに寸法を規定されなければならない基礎の構造要素は、それら上にのしかかる建造物に帰される構造挙動にかかわりなく、非消散挙動を有さなければならない。
【００１１】
基礎と高所建造物との間に振動絶縁装置を挿入することによって、地震の周波数が高所建造物の周波数から連結解除され、それで共振現象の発生が防止される。
【００１２】
地震応力の場合には、振動絶縁装置の挿入が、より大きな加速によって応答スペクトルの領域から離れてそれを移動するように建造物の振動の適切な周期が増大されることを可能にする。
【００１３】
上部構造物に対する地震作用によって供給されるエネルギの伝達を減少させるために、これは地面に対する建物の動的連結解除（「フィルター」効果）を効果的に引き起こす。最後にこれの結果として、この基礎−振動絶縁装置−建造物システムは地面の地震エネルギを消散させることができる：消散は絶縁装置内にほぼもっぱら集中し、それが広い履歴サイクルを通して大きな塑性変形の代価で基礎からそれらまで伝達される地震エネルギを消散させる。これは、地面の動きと比較してほぼ静止したままであることによって上部構造物が事実上弾性場における応答を有することを可能にする。これは、建物に伝達される加速を減少させることによって、最終的な圧壊強度に対するおよび損害の極端状態に対する建造物の応答能力がかなり持ち上げられるので、地震入力をかなり変化させる。
【００１４】
荷重支持建造物を保護することに加えて、これらの装置はさらに非構造的部分およびそれが含有する全てが保護されることを可能にする。実際、中間着地変形作用（ドリフト）のほぼ完全不在の結果として、この技術は埋め込み、間仕切壁、設備／システムに対する、または博物館もしくは図書館、データ処理センタ、その他のような建物内部の品物に対するクラックまたは損害の防止を可能にする。これは、地震によって建造物に引き起こされる損害が、ひどい地球事象の発生の後でさえそれに続けられる活動を不変のままに維持するように、最小化されるかまたは完全になくされることを可能にする。
【００１５】
地震中に、絶縁された建造物は地面の震動と比較して静止したままの傾向がある硬いボディのようにほぼふるまう。
【００１６】
地震振動絶縁装置を使用して、建造物は最も激しい地震中にさえ弾性場の中に残り、かつ延性によって与えられるエネルギ消散能力を無傷に保つように設計される。
【００１７】
現在、地震工学の分野では、振動絶縁装置の３つのカテゴリおよび各カテゴリに対して種々のタイプがある。
【００１８】
エラストマ材および鋼から製造される振動絶縁装置は、エラストマを閉じ込める優勢な機能を有する、かつ、レイヤの位置と平行の作用を通しての定格水平作用および変形ならびにレイヤに対して垂直な作用を通しての垂直荷重に耐えるように建造物内に配置される鋼板によって交互にされるエラストマ材（天然ゴムまたは適切な人工材料）のレイヤから構成される。
【００１９】
それらは、通常円形設計であるが、さらに正方形または矩形のセクションで製作されることもできる。それらは、低下した水平剛性、高度な垂直剛性および適切な消散能力によって特徴づけられる。
【００２０】
弾塑性振動絶縁装置はただ垂直荷重だけがある時、弾性のままである要素から構成されるが、設定された閾値を越える水平作用がある時、可塑化する。
【００２１】
それらの高度な消散能力のおかげで、弾塑性振動絶縁装置は下部構造体への応力の伝達を限定するタスクを有し、したがって、地震事象に対する建造物全体のより良い応答を保証する。
【００２２】
鋼およびテフロン支持体からおよびローラーまたは球体上の支持体からそれぞれ構成される摺動または回転振動絶縁装置は、低摩擦抵抗値によって全て特徴づけられる。したがって、弾塑性振動絶縁装置に対してならびにエラストマ材および鋼でできているそれらに対して、それらが製作される材料の強い履歴的挙動によって、２つの別々の建造物の相対的動きを封じ込めるために必要なダンピングが確実にされる一方、摺動振動絶縁装置に対しておよび回転振動絶縁装置に対して、並列に適切なエネルギ消散器を配置することが必要である。
【００２３】
摺動プロセスが本質的に非線形であるので、これらのタイプの振動絶縁装置の動態力学は複雑である。
【００２４】
粘弾性消散器と呼ばれるいくつかの消散器は、プラスチック、鉱油およびシリコーンのような材料の粘着性挙動を利用する。弾塑性消散器と呼ばれる他の消散器は、履歴サイクルでエネルギを消散させるために金属材料の可塑化を利用する。最終的に、いわゆる摩擦消散器は互いに対向して摺動する適切に処理された金属表面間の摩擦を利用する。
【００２５】
エラストマ（ゴム）および熱可塑性ポリマー（テフロン）のエージングに加えて、鋼板をゴムに接着するために使用される接着剤の物理および化学特性、同じくおそらく摺動または回転振動絶縁装置と並列に配置される、粘弾性消散器に使用される線形鎖有機シリコンポリマー（シリコンオイルおよびグリース）の物理および化学特性も、また耐久性の目的にとって重要である。
【００２６】
さらに、弾塑性振動絶縁装置ならびにエラストマ材および鋼でできているものは、火災の場合にはとりわけ脆く、かつこの種の起こるかもしれない事から適切に保護されるか、またはそれらが破壊される場合、それらを置換することができる装置と共に使用されなければならない。
【００２７】
現在の技術において、リアーチェのブロンズ像のためのＥＮＥＡの耐震大理石土台が、さらにある。
【００２８】
これらは、精巧な機器の保護のためのＥＮＥＡによって開発された地震振動絶縁装置の系統に属する。これらは、それの内部表面上の大理石の２つの重畳されたブロックから構成される受動および／または半受動非侵入性地震保護装置であり、２つのブロックに鏡面反射法で、４つのくぼみが、その外形が４つの大理石球体が配置される回転楕円体になるようにくり抜かれ、それらの回転によって、それが地震絶縁を最大化するために必要とされる大きな動き、低剛性および低摩擦の要件を与える。
【００２９】
地震がある時、それは地震作用を受けるべき土台の下の部分であり、およびこれは、それらが大理石内にくり抜かれるキャビティ内部の球体の動きによって完全に吸収されるので、応力を上部に伝達することなく地面と共に動くことが可能である。球体の動きは、非常に低摩擦を備えたあまり硬くない保護システムを地震の応力を最小化する特性にするか、または、それらをほぼ無効にする。新規の耐震大理石土台は、非常に小さい土台を有し、したがって、それらのバランスを危うくしてかつそれらをひっくり返らせる可能性がある水平地震作用にとりわけ弱い、垂直に作成された像にとりわけ適している。
【００３０】
大面積に対して使用される場合、この装置を製作するために使用される材料が原料および据付けの両方に関して非常に高価になるので、この種の地震絶縁は住宅およびアパートのために使用されることができず、したがって、大理石球体を備えたこれらの耐震土台の使用は芸術作品に限定される。
【００３１】
市場に出ている異なるタイプの地震消散器または振動絶縁装置は非常に高価でかつ高度専門技術によって製作され、および、それらの据付けさえ通常の建設会社によって実施されることができない。
【００３２】
（特許文献１）内に記述される回転機械式振動絶縁装置は、鋼または他の適切な硬い材料から完全に製作され、および各々が２つの凹面の高さの合計以上の直径で挿入される球体を備えた、一対の円形凹面要素から構成される。この特許によれば、２つの鉄筋コンクリートベッドまたは地面上に直接載置されている一方および球体上にもう一方を備えた網目状建造物内に凹面要素を設定することによって、下部ベッドまたは網目状建造物だけが、地面の任意の水平地震運動を受けることを強いられ、一方、上部のものが、下の球体の回転のおかげで、それの中に入れられた上部のものと比較して下部凹面要素の瞬間的な動きに起因する短い上方への横移動だけを受けることをそれが強いられるので、建物の穏やかな慣性に従ってほとんど静止したままであることができる。
【００３３】
これらの回転機械式振動絶縁装置の限界は、関連する凹面回転シートとの小さい接触面および大きな数または大きな寸法に対する結果として生じる必要性の理由で球体の圧縮強さに関係がある。
【００３４】
（特許文献２）が、可塑的に変形可能な均質物質（鉛、アルミニウム、黄銅、鉄、鋼、その他）または重量を支持する時変形するエラストマ材のどちらかでできている摩擦ボールを開示し；前記変形作用が変形ボールの回転運動に耐える摩擦力を生成する。
【００３５】
これらの摩擦ボールの限界は、それらが製作される材料の高価なコストおよびそれの耐性の観点からの時間にわたる低耐久性の両方に関係がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３６】
【特許文献１】ＭＩＣＡＬＩ、イタリア特許第１１４６５９６号明細書
【特許文献２】国際特許第９９／０７９６６号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００３７】
非常に低コストを有するが密度および強度に関して技術的特性を有する、繰り返された地震の場合には各事象に対して同一の応答を有することを可能にする、更に、構成要素が置換される必要がないので、何の保全費も含まない、市場に見いだすのが容易な原料から構成される地震振動絶縁装置を製作することが本発明の一目的である。さらに、振動絶縁装置は焼結アルミナ球体の集合体の品質を前提として上昇湿気からの優れた絶縁を形成する。
【００３８】
地震波を吸収して絶縁し、したがって、理論的にはそれらが影響を無効にするまで、建造物に対する影響を低下させるように、地震の場合には、それが建てられる地面の動きから独立した建物の動きになることができるように、多方向地震入力に耐えることができる地震振動絶縁装置を製作することが、本発明の別の目的である。
【００３９】
構造寸法取りおよび、同時に、建物の機能の保守の低減を与えるように、建物の上に誘発された地震力を伝達するのを防止することができる地震振動絶縁装置を製作することが、本発明の更なる目的である。
【００４０】
地面上に製作されるべき鉄筋コンクリートベッドと例えば鉄筋コンクリート梁または基礎ベッドのような、建物の基礎建造物との間に設置されるべき、新規の建物内に使用されるべきパネルまたはモジュールに関する本発明によって、これらのおよび他の目標物が得られ、地震の場合には、地震波を吸収して絶縁し、したがって、理論的にはそれらが影響を無効にするまで、建造物に対する影響を低下させるように、それが建てられる地面の動きから独立した建物の動きになることができるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
本発明の更なる特徴および効果は、図面ユニット内に限定されない例として例示される本特許出願の主題である生成物の好ましいが排他的でない実施態様の記述からより容易に明白となり、そこにおいて：
【００４２】
【図１】可変低密度物質、ウレタンフォームまたはポリスチレンまたは他の類似した材料（３）によって結束された、焼結アルミナでできている球体支持体をなすことを求められる点荷重（球体の単一点上に働く荷重）に従い変化するそれらの間の予め設定された中心間距離を備えた、球体（２）から構成される前もって作られたパネルまたはモジュール（１）の平面図および断面図を示す；
【図２】以下の断面である：・焼結アルミナでできている、かつ可変低密度物質、ウレタンフォームまたはポリスチレンまたは他の類似した材料（３）によって結束された球体（２）から構成される、前もって作られたパネルまたはモジュール（１）・地面（５）に載置され、かつ「絶縁境界面」によって上部で取り囲まれる基礎の鉄筋コンクリートベッド（４）、ここで「絶縁境界面」は絶縁システムが作動中である分離表面を意味する；・鉄筋コンクリート梁または基礎ベッド（６）；・柱（８）を伴う建物（７）。図３および４は、前もって作られたパネルまたはモジュール（１）の代替実施態様を示し、そこにおいて：
【図３】その移動能力が、円形領域（９）内部に局所化され、かつ可変低密度物質、ウレタンフォームまたはポリスチレンまたは他の類似した材料（３）によって結束された、焼結アルミナでできている球体支持体をなすことを求められる、点荷重（球体の単一点上に働く荷重）に従い変化するそれらの間の予め設定された中心間距離を有する球体（２）から構成される前もって作られたパネルまたはモジュール（１）の平面図および断面図を示す；
【図４】以下の断面である：・局所的領域（９）内部で動く能力を備えた、焼結アルミナでできている、かつ可変低密度物質、ウレタンフォームまたはポリスチレンまたは他の類似した材料（３）によって結束された球体（２）から構成される、前もって作られたパネルまたはモジュール（１）・地面（５）に載置され、かつ「絶縁境界面」によって上部で取り囲まれる基礎の鉄筋コンクリートベッド（４）、ここで「絶縁境界面」は絶縁システムが作動中である分離表面を意味する；・鉄筋コンクリート梁または基礎ベッド（６）；・柱（８）を伴う建物（７）。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
下記の記述では、以下の用語が使用され、それについて、定義が次に与えられる：
−「下部構造体」または「第１の基礎」、概ね無視してよい水平変形性を有し、かつ地面の地震運動によって強要される動きを直接受ける、絶縁システムの境界面より下に位置し、かつ基礎を含む、建造物の部分；
−「上部構造体」または「第２の基礎」、絶縁境界面より上に位置し、かつしたがって絶縁される建造物の部分。
【００４４】
前もって作られたモジュール（１）のポリウレタンまたはポリスチレンまたは他の類似した材料（３）が、前記コンクリートの硬化の最初の２８日間に上部構造体のコンクリート打ちを支持するために使用される。
【００４５】
前もって作られたモジュール（１）の球体（２）がそれによって製作される焼結アルミナは、アルミナの焼結から得られるセラミック材料、粉末状の材料がそれを通して所定の形状のコンパクト質量に減少させられる熱および機械プロセスから成るボーキサイト内に存在する物質であり；それは、アルミニウム合金の利点および粉末冶金の利点を兼ねる。
【００４６】
焼結アルミナ球体は、非常に高硬度および圧縮強さおよびしたがって、軸方向荷重に対する高度な耐性によって特徴づけられ、それで実験室試験は、直径およそ５ｃｍ、９，０００ｋｇの垂直軸方向荷重を受ける焼結アルミナ球体がその接触面に関していかなる可塑性効果も示さないことを示す。
【００４７】
アルミニウム合金の利点は、以下の通りである：
−低比重量（およそ２．７ｇ／ｃｍ３）；
−良い耐食性；
−優れた機械的性質；
−良い耐摩耗性；
−良い耐疲労性；
【００４８】
粉末冶金の利点は、以下の通りである：
−低製造コスト；
−その後の処理なしで許容誤差の良い制御；
−限られたコストで複雑な形状を得る可能性。
【００４９】
前もって作られたパネルまたはモジュール（１）の厚さは、輸送に適している可変表面積（例：３．００×１．５０ｍ、その他）を備えた球体（２）の直径（例：３−５−８ｃｍ、その他）と等しいかまたは標準サイズを下回る。
【００５０】
これらの前もって作られたパネルまたはモジュール（１）の据付けは、それらが、第１の基礎と第２の基礎との間の水平面上に互いに接触して配置されると構想する。
【００５１】
焼結アルミナ球体（２）は、これらがそれらを取り囲む結束材料（３）でできている建造物から独立に回転する可能性を見込まれなければならないので、ポリウレタンまたはポリスチレンまたは他の類似した材料（３）が球体（２）と接触しないことを確実にするために、市場に出ている適切な添加物、シリコーン離型剤によって覆われるべきである。
【００５２】
地震の場合の球体（２）の多方向回転の可能性は、建物（７）の上部構造体に応力を伝達せずに、地面（５）の水平振動運動を吸収して絶縁し、それが、周知の破滅的な影響を低減するように、慣性によって位置を維持する傾向がある。
【００５３】
焼結アルミナ球体（２）の結束材料（３）は、低くて可変の密度でそれらの制御された回転を可能にする。焼結アルミナ球体（２）が高度な圧縮強さを有してかつ可塑性の帰結を伴わないので、前もって作られたモジュール（１）は地震中に変形作用を受けない；それゆえに、消散絶縁効果によって、パネル（１）構成要素を決して交換しなければならないことなく、応答は次の地震衝撃中にさえ常に同じである。
【００５４】
基礎（６）のシステムに対して、振動絶縁装置の焼結アルミナ球体（２）に起因してコンクリート上の可塑性効果のない通常の荷重によって、振動絶縁装置の断裂帯内のものおよび断裂帯外のものの両方、通常強度コンクリートＲｃｋ３０が使用されることができる（試験所で実施された試験）。基礎（６）上の特定の荷重に対して、適切な強度を備えた基礎コンクリートが、使用される。
【００５５】
焼結アルミナ球体（２）間の中心間距離は、球体（２）上の点荷重を最適化するために、特定の場合に、上記の重量の要件に適応されることができる。
【００５６】
地震消散および絶縁のためのこの前もって作られたパネルまたはモジュール（１）の更なる実施態様に従って、動きのその可能性の境界を決めてかつ、同様に、その制御された回転を可能にする局所化された円形領域（９）内部で、各球体（２）が動かなければならないような方法で、焼結アルミナ球体（２）の結束材料（３）が形状化される。
【００５７】
添付の図面内に例示されてかつ後で請求される上記の本発明の材料および寸法は、要件に従って変更されることができる。さらに、全ての詳細は本発明特許出願の保護範囲からこのために逸脱することなく他の技術的に等価なものによって置換されることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１  前もって作られたパネルまたはモジュール
２  球体
３  結束材料
４  鉄筋コンクリートベッド
５  地面
６  基礎
７  建物
８  柱
９  円形領域
【図１】
2014533783.tif 000003
【図２】
2014533783.tif 000004
【図３】
2014533783.tif 000005
【図４】
2014533783.tif 000006
【国際調査報告】
2014533783.tif 000007
2014533783.tif 000008