(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎の上面に固定され中央が低く両端が高くなる円弧状の基礎側レールと、該基礎側レールの上方で該基礎側レールに対し直交する方向で構造物の下面に固定され中央が高く両端が低くなる円弧状の構造物側レールと、下部が前記基礎側レールに沿って移動可能に前記基礎側レールに係合し上部が前記構造物側レールに沿って移動可能に前記構造物側レールに係合した連結ブロックと、を備えた構造物の免震装置において、前記連結ブロックは、前記基礎側レールの両側に位置する下部二股部が下部に形成されると共に前記構造物側レール両側に位置する上部二股部が上部に形成された連結金具を有し、前記下部二股部には一直線に貫通する下部軸挿入孔が穿設されると共に前記下部軸挿入孔に下部軸が挿入され、また、前記上部二股部には一直線に貫通する上部軸挿入孔が穿設されると共に前記上部軸挿入孔に上部軸が挿入される一方、前記基礎側レールに下部ベアリングが摺動自在に摺動自在に係合すると共に前記下部ベアリングに下部ベアリング保持金具が嵌められ、前記下部軸によって前記下部ベアリング及び下部ベアリング保持金具が回動可能に前記下部二股部に保持され、更に、前記構造物側レールに上部ベアリングが摺動自在に摺動自在に係合すると共に前記上部ベアリングに上部ベアリング保持金具が嵌められ、前記上部軸によって前記上部ベアリング及び上部ベアリング保持金具が回動可能に前記上部二股部に保持されていることを特徴とする構造物の免震装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物等を地震等の振動から保護する構造物の免震装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
構造物の免震装置として従来から、ゴムを多段に積層したものが使用されている。
【０００３】
ゴムを多段に積層した免震装置は、錆びることがなく、重荷重を支持できる特長がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来から使用されているゴムを多段に積層した免震装置は、固有周期が４秒程度以下で、要求される免震性能として、まだ不十分な問題があった。
【０００５】
また引き抜き力には弱く、免震性能が不十分である為構造物が動揺し、免震支承本体および構造物を破損するおそれがあり、さらに構造物の捩じれ運動（ヨーイング）に対する拘束がないため、安定した免震性能が得られない可能性があり、構造物の偏在荷重により複数設けられている免震装置ごとに免震性能が変わり、構造物を極めて剛にしておく必要があってコスト高となる問題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題を解決し、構造物の偏在荷重による性能劣化を防止し、構造物の捩じれ運動をなくし、万が一の捩じれ運動や動揺による浮き上がり荷重を十分な耐久力で拘束できるようにした構造物の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】
本発明は、基礎の上面に固定され中央が低く両端が高くなる円弧状の基礎側レールと、該基礎側レールの上方で該基礎側レールに対し直交する方向で構造物の下面に固定され中央が高く両端が低くなる円弧状の構造物側レールと、下部が前記基礎側レールに沿って移動可能に前記基礎側レールに係合し上部が前記構造物側レールに沿って移動可能に前記構造物側レールに係合した連結ブロックと、を備えた構造物の免震装置において、前記連結ブロックは、前記基礎側レールの両側に位置する下部二股部が下部に形成されると共に前記構造物側レール両側に位置する上部二股部が上部に形成された連結金具を有し、前記下部二股部には一直線に貫通する下部軸挿入孔が穿設されると共に前記下部軸挿入孔に下部軸が挿入され、また、前記上部二股部には一直線に貫通する上部軸挿入孔が穿設されると共に前記上部軸挿入孔に上部軸が挿入される一方、前記基礎側レールに下部ベアリングが摺動自在に摺動自在に係合すると共に前記下部ベアリングに下部ベアリング保持金具が嵌められ、前記下部軸によって前記下部ベアリング及び下部ベアリング保持金具が回動可能に前記下部二股部に保持され、更に、前記構造物側レールに上部ベアリングが摺動自在に摺動自在に係合すると共に前記上部ベアリングに上部ベアリング保持金具が嵌められ、前記上部軸によって前記上部ベアリング及び上部ベアリング保持金具が回動可能に前記上部二股部に保持されていることを特徴とする構造物の免震装置に係り、構造物は連結ブロックに対して構造物側レールの方向に変位し、連結ブロックは基礎に対して基礎側レールの方向に変位し、構造物側レールの中央が連結ブロックの位置に復元し、連結ブロックは基礎側レールの中央に復元する。即ち、構造物に作用する変位力の構造物側レールに平行方向の分力によって、構造物側レールは構造物を伴いながら、上部ベアリング保持金具及び上部ベアリングに移動方向を規制されて構造物側レールの曲率に沿う移動をする。この際、上部ベアリング保持金具は上部軸を中心に回動して、構造物側レールの曲率に順応する。同様に、下部ベアリング保持金具が下部軸を中心に回動しながら、基礎側レールの曲率に沿って移動をする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図に基づいて説明する。
【０００９】
図１は本発明の実施の形態の一例を示す斜視図、図２は本発明の実施の形態の一例を示す正面図、図３は図２の側面図であつて、図１ないし図３に示すように基礎１の上面には、中央が低く両端が高くなる円弧状（図１、図３参照）の基礎側レール２が、レール取付台座３、支承ベース４を介して固定されている。
【００１０】
図２、図５に示すようにレール取付台座３の側面には基礎側レール２の曲率に合わせた段部が形成してあって、基礎側レール２はこの段部の上側でボルトでレール取付台座３の側面に固定され、レール取付台座３の上面は、基礎側レール２の曲率に合わせた円弧状になっている。
【００１１】
図１ないし図３に示すように基礎１の上方には建物等の構造物５があって、構造物５の下面には、中央が高く両端が低くなる円弧状（図１、図２参照）の構造物側レール６が基礎側レール２に対し直交する方向に、レール取付台座７、支承ベース８を介して固定されている。
【００１２】
図３に示すようにレール取付台座７の側面には構造物側レール６の曲率に合わせた段部が形成してあって、基礎側レール２はこの段部の下側でボルトでレール取付台座７の側面に固定され、レール取付台座７の上面は、構造物側レール６の曲率に合わせた円弧状になっている。
【００１３】
上述した基礎側レール２と構造物側レール６との間には連結ブロック９が設けられていて、次に詳述するように、連結ブロック９の下部は、基礎側レール２に沿って移動するように基礎側レール２に係合し、連結ブロック９の上部は、相対的に構造物側レール６に沿って移動できるように構造物側レール６に係合している。
【００１４】
連結ブロック９は図４に示すような連結金具１０を備えていて、連結金具１０の下部には、基礎側レール２の両側に位置するようにした下部二股部１１が形成されていて、下部二股部１１を一直線に貫通する下部軸挿入孔１２が穿設されている。
【００１５】
連結金具１０の上部には、構造物側レール６両側に位置するようにした上部二股部１３が形成されていて、上部二股部１３を一直線に貫通する上部軸挿入孔１４が穿設されている。
【００１６】
連結金具１０の下部二股部１１の間には、図２、図５に示すように正面から見て下向きコ字状の下部ベアリング保持金具１５が嵌められるようになっており、さらに下部ベアリング保持金具１５内側の両側には、基礎側レール２に係合する下部ベアリング１６が嵌められるようになっていて、下部軸挿入孔１２に挿入された下部軸１７（図２、図３参照）によって、これらの下部ベアリング保持金具１５、下部ベアリング１６は回動可能に連結金具１０の下部二股部１１の間に保持され、連結ブロック９の下部を基礎側レール２に沿ってのみ移動できるようにしている。
【００１７】
連結金具１０の上部二股部１３の間には、上述した下部ベアリング保持金具１５、下部ベアリング１６を上下反対にした構造の側面から見て上向きコ字状の上部ベアリング保持金具１８と、上部ベアリング１９とが、図３に示すように上部軸挿入孔１４に挿入された上部軸２０によって、回動可能に連結金具１０の上部二股部１３の間に保持され、上部ベアリング１９が構造物側レール６に係合して、連結ブロック９の上部を相対的に構造物側レール６に沿って移動できるようにしている。
【００１８】
このように連結ブロック９は、連結金具１０、下部ベアリング保持金具１５、下部ベアリング１６、下部軸１７、上部ベアリング保持金具１８、上部ベアリング１９、上部軸２０によって構成されている。
【００１９】
上述した図１ないし図３に示す装置は、構造物５の下面四隅と基礎１の上面との間に、レール取付台座７の方向を平行に揃え、これと直交する方向でレール取付台座３を平行に揃えて設置する。
【００２０】
構造物５の重量は、構造物５の下面四隅の支承ベース８（図２、図３参照）、レール取付台座７、構造物側レール６、上部ベアリング１９、上部ベアリング保持金具１８、上部軸２０、連結金具１０、下部軸１７、下部ベアリング保持金具１５、下部ベアリング１６、基礎側レール２、レール取付台座３、支承ベース４介して、基礎１に負荷されることになる。
【００２１】
地震等の振動によって構造物５に変位する力が作用すると、その変位力の、構造物側レール６に平行方向の分力によって、構造物側レール６は構造物５をともないいながら、図６に示すように上部ベアリング保持金具１８及び上部ベアリング１９（図３参照）に移動方向を規制されて構造物側レール６の曲率に沿う移動をする。この際、上部ベアリング保持金具１８は上部軸２０を中心に回動して、構造物側レール６の曲率に順応することになる。
【００２２】
同時に構造物５に作用する変位力の基礎側レール２に平行方向の分力によって、下部ベアリング保持金具１５は下部軸１７を中心に回動しながら、図７に示すように基礎側レール２の曲率に沿う移動をする。
【００２３】
上述のように地震等の振動による構造物５の変位によって、図６に示すように構造物側レール６の中央部が上部ベアリング保持金具１８の位置からずれ、図７に示すように下部ベアリング保持金具１５が基礎側レール２の中央からずれた位置になると、構造物５から負荷されている重量によって、構造物側レール６の中央部が上部ベアリング保持金具１８の位置に復元し、下部ベアリング保持金具１５が基礎側レール２の中央に復元しようとする力が作用する。
【００２４】
この復元力が構造物５に対する振動の緩和力となり、上部ベアリング保持金具１８は相対的に構造物側レール６に沿う位置が変わり、下部ベアリング保持金具１５は基礎側レール２に沿って移動することになる。この移動は、図７に一点鎖線で示すように振り子運動となるので、地震等の振動に共振しない振り子運動となるように構造物側レール６及び基礎側レール２の曲率を設定する必要がある。
【００２５】
構造物５の下面と基礎１の上面との間に上述したような構造物側レール６、連結ブロック９、基礎側レール２を設置しただけでは、構造物５の振動を吸収して減衰させることができないので、図８に示すように構造物５の下面と基礎１の上面との間には、更にオイルダンパー、粘性ダンパー、摩擦ダンパー、鋼材ダンパー等のダンパー２１を設置して、構造物５に生じた振動を減衰させるようにする必要がある。
【００２６】
図９は、連結ブロック９の実施の形態の他の例を示す正面図であって、図２と同一部分には同一符号を付してある。
【００２７】
図９に示す実施の形態においては、連結金具１０の下部二股部１１の間に嵌めてある下部ベアリング保持金具１５内側の片側には、下部ベアリング１６ではなく、基礎側レール２と摩擦摺動する樹脂等の摺動子２２を嵌め、下部ベアリング保持金具１５が基礎側レール２に沿って移動する時に、摩擦減衰力が生ずるようにしたものである。
【００２８】
図３の上部ベアリング保持金具１８に対しても同様に、片側に構造物側レール６と摩擦摺動する樹脂等の摺動子を嵌め、上部ベアリング保持金具１８が構造物側レール６に沿って移動する時に、摩擦減衰力が生ずるようにすることができる。
【００２９】
このように摺動子２２を用いて基礎側レール２及び構造物側レール６に対し摩擦減衰力が生ずるようにすることにより、突風等による構造物５の揺れを防止することが期待できるようになる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、基礎側レール及び構造物側レールの曲率を大きくとることにより、積層ゴムでは実現できなかった４秒程度以上の周期設定ができ、従来よりも良好な免震効果を期待することができる。
【００３１】
また構造物の平面内の捩じれ運動を防止し、構造物の動揺による浮き上がり荷重に対しても十分に耐えられ、動揺の起きやすい高層建物にも適用することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例を示す正面図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】連結ブロックを構成する一部の部品の斜視図である。
【図５】連結ブロックを構成する他の部品を分解して示した正面図である。
【図６】本発明の実施の形態の一例の動作状態を示す正面図である。
【図７】本発明の実施の形態の一例の動作状態の概要を示す側面図である。
【図８】本発明の使用状態を示す正面図である。
【図９】連結ブロックの実施の形態の他の例を示す正面図である。
【符号の説明】
１  基礎
２  基礎側レール
５  構造物
６  構造物側レール
９  連結ブロック
【図１】
0003752023.tif 000002
【図２】
0003752023.tif 000003
【図３】
0003752023.tif 000004
【図４】
0003752023.tif 000005
【図５】
0003752023.tif 000006
【図６】
0003752023.tif 000007
【図７】
0003752023.tif 000008
【図８】
0003752023.tif 000009
【図９】
0003752023.tif 000010