(57)【要約】【課題】地震発生時、下部構造体に作用する地震力が上部構造体へ直接伝達されるのを抑制し、強風が上部構造体に作用した場合、上部構造体の風揺れを抑制し、上部構造体の水平方向への変位を比較的短時間で減衰させることの可能な免震用すべり支承装置。【解決手段】構造物Ｂの下部構造体Ｂ１への下方取付け部１１と上部構造体Ｂ２への上方取付け部１４を備え、上下の取付け部１１，１４間にすべり支承機構１０を備えていて、下部構造体Ｂ１と上部構造体Ｂ２との水平方向への相対変位を許容しながら、上部構造体Ｂ２の荷重を下部構造体Ｂ１に伝達して支持する免震用すべり支承装置で、すべり支承機構１０と上方取付け部１４の間に水平方向へ変位可能な弾塑性体８を介在し、すべり支承機構１０による水平方向への相対変位が生じない状況下で、弾塑性体８による水平方向への相対変位が生じるように設定してある。【選択図】図１
2009002461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の下部構造体へ取付け可能な下方取付け部と前記構造物の上部構造体へ取付け可能な上方取付け部を備え、それら上下の取付け部間にすべり支承機構を備えていて、そのすべり支承機構により前記下部構造体と上部構造体との水平方向への相対変位を許容しながら、前記上部構造体の荷重を下部構造体に伝達して支持する免震用すべり支承装置であって、
前記すべり支承機構と上方取付け部の間に水平方向へ変位可能な弾塑性体を介在し、前記すべり支承機構による水平方向への相対変位が生じない状況下で、前記弾塑性体による水平方向への相対変位が生じるように設定してある免震用すべり支承装置。
【請求項２】
前記弾塑性体が、平面視において中央に配置された鉛とその鉛の周囲に配置されたゴムにより構成されている請求項１に記載の免震用すべり支承装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の下部構造体へ取付け可能な下方取付け部と前記構造物の上部構造体へ取付け可能な上方取付け部を備え、それら上下の取付け部間にすべり支承機構を備えていて、そのすべり支承機構により前記下部構造体と上部構造体との水平方向への相対変位を許容しながら、前記上部構造体の荷重を下部構造体に伝達して支持する免震用すべり支承装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような免震用すべり支承装置は、地震が発生した際に、すべり支承機構が構造物の下部構造体と上部構造体との水平方向への相対変位を積極的に許容して、下部構造体に作用する地震力が上部構造体へ直接伝達されるのを抑制するように設定されている。
しかし、すべり支承機構による水平方向への相対変位が生じない状況下で、例えば、台風による強風が構造物の上部構造体に作用すると、上部構造体の上層階が風揺れを起こして居住性が阻害されるという問題がある。
そこで、従来、すべり支承機構と上方取付け部の間にゴムシートを介在し、すべり支承機構による水平方向への相対変位が生じない状況下でも、ゴムシートの弾性変形により下部構造体と上部構造体との間で相対変位を許容するように構成したものが提案された（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２２０８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記公報に記載の従来技術では、すべり支承機構と上方取付け部の間に介在されたゴムシートが、その弾性変形によって下部構造体と上部構造体との間で相対変位を許容するので、例えば、台風による強風が上部構造体に作用して、上部構造体全体が下部構造体に対して水平方向へ変位すると、上部構造体全体がゴムシートの弾性変形に伴って水平方向へ往復変位し、その往復変位が比較的長い時間持続して、風揺れほどでないにしろ、やはり居住性が阻害されるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に着目したもので、その目的は、地震発生時に、下部構造体に作用する地震力が上部構造体へ直接伝達されるのを抑制することができ、しかも、強風が上部構造体に作用した場合、上部構造体の風揺れを抑制し、かつ、上部構造体の水平方向への変位を比較的短時間のうちに減衰させることの可能な免震用すべり支承装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴構成は、構造物の下部構造体へ取付け可能な下方取付け部と前記構造物の上部構造体へ取付け可能な上方取付け部を備え、それら上下の取付け部間にすべり支承機構を備えていて、そのすべり支承機構により前記下部構造体と上部構造体との水平方向への相対変位を許容しながら、前記上部構造体の荷重を下部構造体に伝達して支持する免震用すべり支承装置であって、前記すべり支承機構と上方取付け部の間に水平方向へ変位可能な弾塑性体を介在し、前記すべり支承機構による水平方向への相対変位が生じない状況下で、前記弾塑性体による水平方向への相対変位が生じるように設定してあるところにある。
【０００７】
本発明の第１の特徴構成によれば、構造物の下部構造体への下方取付け部と上部構造体への上方取付け部の間にすべり支承機構を備えているので、地震発生時には、そのすべり支承機構が下部構造体と上部構造体との水平方向への相対変位を許容して、下部構造体に作用する地震力が上部構造体へ直接伝達されるのを抑制することができる。
そして、すべり支承機構と上方取付け部の間に水平方向へ変位可能な弾塑性体を介在し、すべり支承機構による水平方向への相対変位が生じない状況下で、その弾塑性体による水平方向への相対変位が生じるように設定してあるので、例えば、台風による強風が上部構造体に作用したような場合、上部構造体全体が下部構造体に対して水平方向へ変位して上部構造体の風揺れが抑制される。
本発明においては、その風揺れを抑制するのが弾塑性体、つまり、単純に弾性変形するだけでなく、その弾性変形を塑性変形により減衰させる減衰機能も兼ね備えた弾塑性体であるから、上部構造体の風揺れを水平方向への変位で抑制するとともに、その上部構造体の水平方向への変位を比較的短時間のうちに減衰させることができ、構造物における居住性を良好に維持することができる。
【０００８】
本発明の第２の特徴構成は、前記弾塑性体が、平面視において中央に配置された鉛とその鉛の周囲に配置されたゴムにより構成されているところにある。
【０００９】
本発明の第２の特徴構成によれば、弾塑性体が、平面視において中央に配置された鉛とその鉛の周囲に配置されたゴムにより構成されているので、ゴムによる弾性変形と鉛による塑性変形によって、所望どおりの弾塑性機能を期待することができ、しかも、弾塑性体をゴムと鉛から比較的安価に作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明による免震用すべり支承装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の免震用すべり支承装置は、図１に示すように、例えば、構造物の一例である超高層建物Ｂにおいて、その下部構造体としての基礎Ｂ１へ取付けられる下方組立体１と上部構造体としての上部躯体Ｂ２へ取付けられる上方組立体２を備えている。
下方組立体１は、鋼板３を下にステンレス板４を上にして、両板３，４が一体的に接着されて構成され、さらに、上方に位置するステンレス板４の上面には、樹脂コーティング層５が設けられている。
上方組立体２は、下鋼板６と上鋼板７の間に弾塑性機能を備えた弾塑性体８を介在させ、下鋼板６の上面と弾塑性体８の下面、および、弾塑性体８の上面と上鋼板７の下面がそれぞれ接着されて構成され、下鋼板６の下面には、フッ素樹脂層９が設けられている。
【００１１】
下方組立体１のステンレス板４と上方組立体２の下鋼板６は、すべり支承機構１０を構成し、下方組立体１を基礎Ｂ１に取付け、上方組立体２を上部躯体Ｂ２に取付けた状態で、地震などが発生すると、ステンレス板４の樹脂コーティング層５と下鋼板６のフッ素樹脂層９との間ですべりを生じ、基礎Ｂ１と上部躯体Ｂ２との水平方向への相対変位を許容しながら、上部躯体Ｂ２の荷重を基礎Ｂ１に伝達して支持するように構成されている。
そのため、下方組立体１の鋼板３とステンレス板４には、基礎Ｂ１へ取付け可能な下方取付け部としてのボルト孔１１が複数設けられ、各ボルト孔１１にボルト１２を挿通して、基礎Ｂ１内に埋設されたナット部材１３に螺合することにより、下方組立体１を基礎Ｂ１へ固定できるように構成されている。同様に、上方組立体２の上鋼板７には、上部躯体Ｂ２へ取付け可能な上方取付け部としてのボルト孔１４が複数設けられ、各ボルト孔１４にボルト１５を挿通して、上部躯体Ｂ２内に埋設されたナット部材１６に螺合することにより、上方組立体２を上部躯体Ｂ２へ固定できるように構成されている。
【００１２】
弾塑性機能を備えた弾塑性体８は、すべり支承機構１０を構成する下鋼板６とボルト孔１４が設けられた上鋼板７の間に介在され、図２に示すように、平面視において、その中央に配置された円柱状の鉛１７と、その鉛１７の周囲に配置された円環状のゴム１８により構成されていて、基礎Ｂ１と上部躯体Ｂ２との間において、すべり支承機構１０による水平方向への相対変位が生じない状況下で、水平方向への相対変位が生じるように設定されている。
弾塑性体８は、上述したように、鉛１７とゴム１８により構成されているので、鉛１７の塑性変形とゴム１８の弾性変形によって、図３の水平特性図に示すような弾塑性機能を発揮する。なお、図３において、Ｐ0は鉛直荷重、Ｑdは切片荷重、δ0は規定ひずみ１００％相当変位を示し、鉛１７とゴム１８の比率などを変えることにより、所望の弾塑性機能を得ることができる。
【００１３】
したがって、本発明による免震用すべり支承装置を超高層建物Ｂの基礎Ｂ１と上部躯体Ｂ２の間に設置することにより、地震発生時には、すべり支承機構１０が基礎Ｂ１と上部躯体Ｂ２との水平方向への相対変位を許容して、基礎Ｂ１に作用する地震力が上部躯体Ｂ２へ直接伝達されるのを抑制する。
そして、すべり支承機構１０による水平方向への相対変位が生じない状況下でも、例えば、台風による強風が超高層建物Ｂに作用すると、弾塑性体８による水平方向への相対変位が生じて、超高層建物Ｂの風揺れが抑制されるとともに、超高層建物Ｂの水平方向への変位が短時間のうちに減衰される。
【００１４】
〔別実施形態〕
先の実施形態では、構造物Ｂの下部構造体Ｂ１への下方取付け部としてボルト孔１１を示し、また、上部構造体Ｂ２への上方取付け部としてボルト孔１４を示したが、これら下方および上方取付け部は、特にボルト孔に限るものではなく、構造物Ｂの下部構造体Ｂ１および上部構造物Ｂ２に対して取付け可能なものであれば、種々の構成からなる手段を適用して実施することができる。
また、平面視において中央に配置した円柱状の鉛１７と、その鉛１７の周囲に配置した円環状のゴム１８により弾塑性体８を構成した例を示したが、鉛１７とゴム１８の形状および配置関係は任意であり、さらに、弾塑性機能を備えていれば、鉛１７とゴム１８以外の材料を用いて構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】免震用すべり支承装置の縦断面図
【図２】弾塑性体の斜視図
【図３】弾塑性体の機能を示す水平特性図
【符号の説明】
【００１６】
８        弾塑性体
１０      すべり支承機構
１１      下方取付け部
１４      上方取付け部
１７      鉛
１８      ゴム
Ｂ        構造物
Ｂ１      下部構造体
Ｂ２      上部構造体
【図１】
2009002461.tif 000003
【図２】
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【図３】
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