JP2019100143A - Base isolation structure - Google Patents
Base isolation structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019100143A JP2019100143A JP2017235078A JP2017235078A JP2019100143A JP 2019100143 A JP2019100143 A JP 2019100143A JP 2017235078 A JP2017235078 A JP 2017235078A JP 2017235078 A JP2017235078 A JP 2017235078A JP 2019100143 A JP2019100143 A JP 2019100143A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- absorbing member
- seismic isolation
- shock absorbing
- side wall
- foamed resin
- 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.)
- Granted
Links
- 238000002955 isolation Methods 0.000 title claims abstract description 124
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 103
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 103
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 93
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 28
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 26
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 21
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 9
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 9
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 7
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 19
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 14
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 12
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 9
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000010097 foam moulding Methods 0.000 description 3
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 229920005673 polypropylene based resin Polymers 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 206010000369 Accident Diseases 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、免震構造に関し、より具体的には、免震装置を備える免震構造において、当該免震構造が水平方向に過大な変位を示した場合にも安全性に優れる免震構造に関する。 The present invention relates to a seismic isolation structure, and more specifically to a seismic isolation structure including a seismic isolation device, which is excellent in safety even when the seismic isolation structure exhibits excessive displacement in the horizontal direction. .
免震構造として、上部構造体(例えば建造物)と下部構造体(たとえば基礎構造)とを弾性部材等を介して縁切りする免震装置が配置された免震構造が知られている。上記弾性部材としては例えばゴム(特には高減衰ゴム)が知られる。上記免震構造において、上部構造体の下部領域と下部構造体とは、一定のクリアランス(空間)が確保された状態で対向している。上記クリアランスは、上部構造体の下面と下部構造体の上面との間だけでなく、適宜、上部構造体の下部領域の側面(側壁)と、これに対向する下部構造体の鉛直壁面との間にも、同様に設けられている。地震などが発生し地盤とともに下部構造体が水平方向に揺れた場合、一般的には、下部構造体に対し縁切りされた上部構造体には当該下部構造体からの揺れの伝達量が少ない上、当該揺れは、免震装置に備わる弾性部材の変形等により減衰される。上記弾性部材の変位の例としては、地震発生時の上部構造体と下部構造体との水平方向における相対的な位置変位が挙げられる。設計上、上記相対的な位置変位は、上記クリアランスの範囲内であり、そのため、上部構造体と下部構造体との衝突は回避されると想定されている。 As a seismic isolation structure, there is known a seismic isolation structure in which a seismic isolation device is provided which separates an upper structure (for example, a building) and a lower structure (for example, a foundation structure) via an elastic member or the like. For example, rubber (particularly, high damping rubber) is known as the elastic member. In the above-described seismic isolation structure, the lower region of the upper structural body and the lower structural body face each other in a state where a certain clearance (space) is secured. The clearance is not only between the lower surface of the upper structure and the upper surface of the lower structure, but also between the side surface (side wall) of the lower region of the upper structure and the vertical wall surface of the lower structure opposite thereto. Are also provided in the same way. In general, when the lower structure shakes in the horizontal direction with the ground due to an earthquake or the like, the upper structure edged with respect to the lower structure generally has a small amount of transmission of the shake from the lower structure, The said shake is damped by the deformation etc. of the elastic member with which a seismic isolation apparatus is equipped. As an example of the displacement of the elastic member, relative positional displacement in the horizontal direction of the upper structure and the lower structure at the time of the occurrence of an earthquake may be mentioned. By design, it is assumed that the relative positional displacement is within the range of the clearance, so that a collision between the upper structure and the lower structure is avoided.
しかしながら、大地震の発生などにより免震装置における弾性部材の水平方向における変位が甚大となった場合、あるいは長周期地震動が生じて地震動の周期と上部構造体の固有周期とが一致して共振し上部構造体が大きく揺れる場合等には、上部構造体と下部構造体との相対的な位置変位が甚大となり、その結果、上部構造体と下部構造体とが衝突する虞があった。かかる衝突により上部構造体または下部構造体が損傷する虞があり問題であった。特に長周期地震動に対する研究は、近年活発になってきてはいるが、未だ、充分な対策がとられているとは言い難く、新規に建造される建物はもちろんのこと、既存の建造物においてもその対策が迫られている。 However, when the horizontal displacement of the elastic member in the seismic isolation system becomes large due to the occurrence of a large earthquake or the like, or a long period ground motion occurs, the period of ground motion coincides with the natural period of the superstructure and resonates. In the case where the upper structure shakes greatly or the like, the relative positional displacement between the upper structure and the lower structure becomes enormous, and as a result, there is a possibility that the upper structure and the lower structure collide with each other. Such collision may cause damage to the upper structure or the lower structure, which is a problem. In particular, although research on long-period ground motions has been active in recent years, it can not be said that adequate measures have been taken yet, and it is possible not only to newly built buildings but also to existing buildings. The measures are under pressure.
地震振動には、地中において伝搬される実体波(所謂、P波およびS波)と、地表に沿って伝搬される表面波とが知られる。表面波は、実体波に比べ、遠距離まで伝わるとともに、伝搬中の減衰が緩やかである上、地盤の柔らかい平野の堆積層にて強く増幅されることが多くの研究から明らかにされている。したがって震源地から遠く離れた土地で、長周期地震動が発生する場合がある。
一方、建物には、高さに応じた固有周期があり、建物の高さが高いほど固有周期が長くなることが知られている。そして固有周期と近い周期の地震が発生すると、共振現象が発生し、建物の揺れが持続するとともに揺れの大きさが増大する傾向にある。
したがって、特に上部構造体が高層ビルなどの長身の建造物である場合、当該上部構造体は、固有周期が長くなる傾向にあり、長周期地震動の周期と一致して共振し、震源地の地震がおさまっても揺れが継続し、かつ大きくなる傾向にあった。そのため、高層ビルなどの長身の建造物に対する長周期地震動の対策は、非常に重要である。
As seismic vibration, a body wave (so-called P wave and S wave) propagated in the ground and a surface wave propagated along the ground surface are known. The surface wave travels to a far distance compared with the body wave, and the attenuation during propagation is gentle, and it is clarified from many studies that the surface wave is strongly amplified in the sedimentary layer of the soft plain of the ground. Therefore, long-period ground motion may occur on land far from the epicenter.
On the other hand, it is known that a building has an inherent period according to the height, and the higher the height of the building, the longer the inherent period. When an earthquake with a period close to the natural period occurs, a resonance phenomenon occurs, and the magnitude of the swing tends to increase as the swing of the building continues.
Therefore, particularly when the superstructure is a tall structure such as a high-rise building, the superstructure tends to have a long natural period, resonates in synchronization with the period of the long period ground motion, and the earthquake at the epicenter Even if it stopped, the shaking continued and it tended to grow. Therefore, measures against long-period ground motions for tall buildings and other tall buildings are very important.
上記問題に対応する技術として以下の免震構造500が提案されている。免震構造500の説明には、図5(a)(b)を用いる。図5(a)は、従来の衝撃吸収部材530を備える免震構造500の平常時の概略図であり、図5(b)は従来の衝撃吸収部材530を備える免震構造500の振動発生時の概略図である。
従来の免震構造500は、図5(a)に示すとおり、免震装置540を備え、建物510(上部構造体)と建物基礎550(下部構造体)の擁壁522とが対向する部位において、擁壁内面520にゴムによって形成された衝撃吸収部材530が設けられている(例えば下記特許文献1参照)。
免震構造500は、図5(b)に示すとおり、甚大な揺れが発生した場合に、建物510の側壁512と衝撃吸収部材530とが衝突することが予定される。これによって、建物510の側壁512と擁壁内面520とが直接に衝突することが回避される。建物510と衝撃吸収部材530との衝突により、衝撃吸収部材530が圧縮変形するとともに、建物510は衝撃吸収部材530から反力を受ける。この結果、衝突により建物510および擁壁522に生じる衝撃が緩和されることが特許文献1に説明されている。特許文献1には、衝撃吸収部材530を構成するゴムとして高減衰ゴムが推奨されている。
The following
The conventional
In the
しかしながら上述する免震構造500は、地震発生時等において建物510の揺れを抑制することを主目的とするにもかかわらず、衝撃吸収部材530としてゴムが用いられることで、以下に述べるとおり建物510の揺り戻しを助長する虞があり問題であった。
However, although the above-described
即ち、ゴムは、一般的に弾性力が大きい。そのため、側壁512がゴムである衝撃吸収部材530に衝突すると当該ゴムは圧縮変形し、速やかに、その変形をもとに戻そうとする力(反発力)が発生する。つまり、免震構造500の衝撃吸収部材530としてゴムを用いた場合、建物510と衝撃吸収部材530との衝突力はゴムの圧縮変形によって一時的に受け止められるが、その直後にゴムの反発力として変換される。その結果、当該反発力を受けた建物510に揺り戻しが生じ、建物510の揺れが助長される虞があり問題であった。図5(b)における矢印は、ゴムの反発力を模擬的に示している。
That is, rubber generally has a large elastic force. Therefore, when the
高減衰ゴムは、衝撃力が与えられた場合、変形するとともに、その変形を生じせしめたエネルギー(変形エネルギー)を熱エネルギーに変換する変換作用が発揮されることが知られる。ただし上記変換作用は、高減衰ゴムがせん断変形した際に顕著に発揮されるものの、圧縮変形した場合には小さい。そのため、圧縮変形した高減衰ゴムは、一般的なゴムに近い反発力を発揮し得る。
つまり、地震等により水平方向の揺れが発生した場合に、免震装置における弾性部材として用いられた高減衰ゴムは、せん断変形して揺れを減衰するとともに、上記変換作用の発揮により建物の揺り戻しを抑制する。したがって高減衰ゴムは、免震装置における弾性部材として適しているといえる。
しかし、免震構造500の衝撃吸収部材530として用いられた高減衰ゴムは、建物510との衝突で圧縮変形して衝突力を一端受け止めるものの、一般的なゴムと同様に当該衝突力の一部または全部が反発力に還元され得る。そのため、一般的なゴムと同様に高減衰ゴムも当該反発力により建物510が揺り戻される虞があり問題であった。
It is known that the high damping rubber is deformed when it is given an impact force, and exhibits a conversion action of converting the energy (deformation energy) which has caused the deformation into thermal energy. However, although the above-mentioned conversion action is remarkably exhibited when the high damping rubber is sheared and deformed, it is small when it is compressed and deformed. Therefore, the compressively deformed high damping rubber can exert a repulsive force close to that of a general rubber.
That is, when vibration in the horizontal direction occurs due to an earthquake or the like, the high damping rubber used as an elastic member in the seismic isolation device undergoes shear deformation to attenuate the vibration and shakes back the building by exerting the conversion function. Suppress. Therefore, it can be said that high damping rubber is suitable as an elastic member in a seismic isolation system.
However, although the high damping rubber used as the
本発明は上記課題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、水平方向における上部構造体と下部構造体との相対的な位置変位が甚大である場合でも、これらが直接に衝突することを回避するとともに、上部構造体の揺り戻しを抑制可能な免震構造を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above problems. That is, according to the present invention, even when the relative positional displacement between the upper structure and the lower structure in the horizontal direction is enormous, the direct collision between them is avoided and the swing back of the upper structure is suppressed. It provides a possible seismic isolation structure.
本発明の免震構造は、上部構造体と、下部構造体と、前記上部構造体と前記下部構造体との間に位置する免震装置と、を備え、前記下部構造体が、前記上部構造体の側壁の一部に対し対向するとともに上記側壁と離間した対向壁を有し、上記側壁の、上記対向壁に面する位置に発泡樹脂体を備える衝撃吸収部材が設置されているとともに、上記衝撃吸収部材と上記対向壁との間には、空間が設けられているか、または、上記対向壁の、上記側壁に面する位置に発泡樹脂体を備える衝撃吸収部材が設置されているとともに、上記衝撃吸収部材と上記側壁との間には、空間が設けられていることを特徴とする。 The seismic isolation structure of the present invention comprises an upper structural body, a lower structural body, and a seismic isolation device positioned between the upper structural body and the lower structural body, and the lower structural body is the upper structure A shock absorbing member is provided, which has a facing wall facing a part of the side wall of the body and separated from the side wall, and provided with a foamed resin body at a position facing the facing wall of the side wall, A space is provided between the impact absorbing member and the opposing wall, or an impact absorbing member including a foamed resin body is provided at a position of the opposing wall facing the side wall, and A space is provided between the shock absorbing member and the side wall.
本発明の免震構造は、上部構造体に衝撃吸収部材が設けられており、水平方向における上部構造体と下部構造体との相対的な位置変位が甚大である場合でも、上部構造体と下部構造体とは、衝撃吸収部材を介して間接的に衝突するにとどまる。したがって、衝突時における上部構造体および下部構造体の損傷が防止される。また本発明における衝撃吸収部材は、発泡樹脂体を用いて構成されるものであって、衝撃吸収部材と下部構造体との衝突によって発生した衝突力を良好に吸収するとともに、ゴムのような反発力を発生しない。そのため、本発明は、衝撃吸収部材の反発力による上部構造体の揺り戻しが防止される。 In the seismic isolation structure of the present invention, even if the relative displacement between the upper structure and the lower structure in the horizontal direction is enormous, the upper structure and the lower structure are provided with the shock absorbing member in the upper structure. The structure only collides indirectly via the shock absorbing member. Thus, damage to the upper and lower structures during a collision is prevented. Further, the shock absorbing member in the present invention is constituted by using a foamed resin body, and can well absorb the collision force generated by the collision between the shock absorbing member and the lower structure, and can be repelled like rubber. Does not generate force. Therefore, according to the present invention, the swinging back of the upper structure due to the repulsive force of the shock absorbing member is prevented.
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は適宜に省略する。
本発明の各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、1つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等を許容する。図示する本発明の実施態様は、理解容易のために、特定の部材を全体において比較的大きく図示する場合、または小さく図示する場合などがあるが、いずれも本発明の各構成の寸法比率を何ら限定するものではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described using the drawings. In all the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions will be appropriately omitted.
The various components of the present invention do not have to be independent entities, but a plurality of components are formed as a single member, and a single component is formed of a plurality of members, It is permitted that one component is a part of another component, that a part of one component and a part of another component overlap, and so on. Although the illustrated embodiment of the present invention may illustrate a specific member as a whole in a relatively large or small size for ease of understanding, the dimensional ratio of each configuration of the present invention may be any It is not limited.
本発明または本明細書の記載に関し、特段の断りなく上下という場合には、任意の地点から天方向を上方とし、上記天方向に対し相対的に下向きの方向を下方という。また本発明においていう水平方向とは、上記上下方向に対し厳密に垂直な方向だけではなく、上下方向に交差する略水平方向も含める。
以下の説明において、衝撃吸収部材の側壁側(上部構造体側)の端部を基端部、衝撃吸収部材の対向壁側(下部構造体側)の端部を先端部といい、また水平方向において、上部構造体と下部構造体との間の任意の点から上部構造体側を基端側といい、下部構造体側を先端側という場合がある。
With regard to the description of the present invention or the present specification, in the case of the upper and lower sides without particular notice, the sky direction is from the arbitrary point upward, and the downward direction relative to the sky direction is the downward direction. Further, the horizontal direction in the present invention includes not only a direction strictly perpendicular to the vertical direction but also a substantially horizontal direction intersecting the vertical direction.
In the following description, the end on the side wall side (upper structure side) of the shock absorbing member is referred to as a base end, and the end on the opposite wall side (lower structure side) of the shock absorbing member is referred to as a tip, and in the horizontal direction The upper structure side may be referred to as a proximal side from an arbitrary point between the upper structure and the lower structure, and the lower structure side may be referred to as a distal side.
<第一実施形態>
以下に、本発明の免震構造の第一実施形態について図1および図2を用いて説明する。また、従来技術を説明するために、適宜、図6および図7を用いる。図1は、本発明の第一実施形態にかかる免震構造100の概略図である。図2(a)から図2(c)は、本発明の第一実施形態における衝撃吸収部材40の配置態様の例を示す概略上面図である。
First Embodiment
Below, 1st embodiment of the seismic isolation structure of this invention is described using FIG. 1 and FIG. Also, in order to explain the prior art, FIGS. 6 and 7 will be used as appropriate. FIG. 1 is a schematic view of a
図1に示すとおり、免震構造100は、上部構造体10と、下部構造体20と、上部構造体10と下部構造体20との間に位置する免震装置30と、を備える。下部構造体20は、上部構造体10の側壁12の一部に対し対向するとともに側壁12と離間した対向壁22を有している。免震構造100は、側壁12の、対向壁22に面する位置に発泡樹脂体42を備える衝撃吸収部材40が設置されているとともに、衝撃吸収部材40と対向壁22との間には、空間Sが設けられている(態様1)か、または、対向壁22の、側壁12に面する位置に発泡樹脂体42を備える衝撃吸収部材40が設置されているとともに、衝撃吸収部材40と側壁12との間には、空間Sが設けられる(態様2)。以下に述べる本実施形態では、具体的には、上記態様1を例に本発明について説明する。
The
本実施形態にかかる免震構造100は、衝撃吸収部材40が設けられていることから、水平方向における上部構造体10と下部構造体20との相対的な位置変位が甚大である場合でも、これらが直接に衝突することが回避される。そのため、免震構造100では、大地震の発生などにより、上部構造体10と下部構造体20とが直接に衝突してこれらが損傷することが防止される。
また、本実施形態における衝撃吸収部材40は、発泡樹脂体42を用いて構成されているため、衝撃吸収部材40を介して上部構造体10と下部構造体20とが間接的に衝突した場合に、発泡樹脂体42が圧縮変形して衝突力が吸収される。しかも、発泡樹脂体42は、圧縮変形してもゴムのごとき反発力を発揮しないため、免震構造100は、衝撃を吸収した衝撃吸収部材40の反発力による上部構造体10の揺り戻しが抑制される。
かかる免震構造100によれば、大地震が発生した場合であっても、上部構造体10に対する揺れの伝達量を小さくし、また地盤から下部構造体20に伝達された揺れ自体を減衰するとともに、慣性により発生する上部構造体10の揺れを吸収することが可能である。そのため免震構造100によれば、地震等の発生による上部構造体10の揺れを小さくし、また揺れ時間を従来に比べて短縮することが可能である。
たとえば、上部構造体10が、長周期地震動に共振する虞のある高層ビルなどの長身の建造物であったとしても、免震構造100の実施により、上記共振を防止し、あるいは共振の影響を小さく抑えることが可能である。これによって、長周期地震動の発生による継続的な揺れ、あるいは揺れの増大という特有の地震動から上部構造体10を効果的に保護することが可能である。
Since the
Further, since the
According to the
For example, even if the
また本発明者らの検討によれば、衝撃吸収部材を備えない一般的な免震構造は、地震が発生した場合、地盤および下部構造体は大きく揺れる(第一段階の揺れ)が、免震装置が動作するため、上部構造体の揺れは抑制される。ところが、地震の揺れが収まった後、上部構造体10に働く慣性により上部構造体が大きく揺れ続ける(第二段階の揺れ)場合がある。この第二段階の揺れで上部構造体と下部構造体とが衝突する可能性がある。免震構造100は、上述する第二段階の揺れにより上部構造体10および下部構造体20の相対的な位置の変位が甚大となった場合であっても、これらの直接の衝突を防止し、また上部構造体10の揺れ戻しを抑制することができる。
以下に、本実施形態にかかる免震構造100についてさらに詳細に説明する。
Also, according to the study of the present inventors, in the case of a general seismic isolation structure not provided with a shock absorbing member, the ground and the lower structure shake significantly (first stage shaking) when an earthquake occurs. The movement of the upper structure is suppressed as the device operates. However, after the quake of the earthquake is settled, there is a case where the inertia acting on the
Hereinafter, the
(上部構造体および下部構造体)
上部構造体10は、地盤上に設けられる構造体であって、免震装置30により地震の揺れを減衰可能な構造体である。たとえば上部構造体10としては、ビル若しくは家屋などの建造物、または鉄塔若しくは看板などの長身の構造物、あるいはかつて長周期地震動において火災事故が発生した石油タンクなどが挙げられる。
一方、下部構造体20は、地盤に構成され、少なくとも免震装置30を設置する底部24と、底部24から上方に起立し、上部構造体10の側面12の一部と所定の距離を空けて対向する対向壁22を備える。たとえば下部構造体20は、上部構造体10の荷重を支持するとともに地盤に伝達する基礎を兼ねることもできる。また、図示省略するが、底部24は、下方に杭基礎など異なる基礎が構築されてもよい。下部構造体20は、実質的に上部構造体10の基礎であってもよいし、基礎と任意の構造とが連続する構造物であってもよい。例えば、対向壁22は、上部構造体10の基礎を構成する基礎壁であってもよいし、あるいは基礎壁と、これに連続する任意の壁とを備える構造物であってもよい。
本実施形態において上部構造体10と下部構造体20とは、免震装置30を介して縁切りされている。
(Upper structure and lower structure)
The upper
On the other hand, the
In the present embodiment, the
(免震装置)
免震装置30は、上部構造体10と下部構造体20との間に配置されており、上部構造体10の下方に位置している。免震装置30は、上部構造体10と下部構造体20とを縁切りすることで下部構造体20から上部構造体10に対し伝達される揺れを抑制するとともに、地盤から下部構造体20に対し揺れが伝達された場合に、水平方向に動作することで、揺れを減衰可能な装置である。たとえば、免震装置30としては、ゴムなどの弾性部材を備え、かかる弾性部材のせん断変形により水平方向の揺れを減衰する装置の他、所謂滑り支承装置などが例示される。上記弾性部材としてはたとえば高減衰ゴムが好ましい。本実施形態では下部構造体20の底部24上に、複数の免震装置30が設けられており、免震装置30の上方に上部構造体10が構築されている。
(Base isolation system)
The
(衝撃吸収部材)
衝撃吸収部材40は、上部構造体10における側壁12の、対向壁22に面する位置に配置され固定されている。本実施形態における衝撃吸収部材40は、上面が、地盤面(G.L)よりも低い高さに位置している。ただし、これは本発明を限定するものではなく、たとえば、対向壁22が地盤面G.Lを超えて上方まで延在している場合には、適宜、衝撃吸収部材40の上面も地盤面G.Lを超えた高さになるよう配置されてもよい。衝撃吸収部材40が設けられることにより、上部構造体10と下部構造体20との相対的な位置変位が甚大な場合であっても、これらが直接に衝突することが回避されている。本実施形態における衝撃吸収部材40は、中実の発泡樹脂体42からなる直方体である。ただし本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、本発明は、内部に空隙または空洞が形成された発泡樹脂体42を包含する。
(Impact absorption member)
The
衝撃吸収部材40は、発泡樹脂体を備える。本実施形態における衝撃吸収部材40は実質的に発泡樹脂体42のみから構成されている。
上部構造体10と下部構造体20との相対的な位置変位が甚大な場合、衝撃吸収部材40と対向壁22とが衝突し、発泡樹脂体42が圧縮変形し、これによって衝突のエネルギーが発泡樹脂体42に吸収される。そのため、衝突による上部構造体10および下部構造体20の損傷が防止される。圧縮変形した発泡樹脂体42は、ゴムのような反発力を発揮しないため、上部構造体10が揺り戻されることが抑制される。
発泡樹脂体42において、衝突のエネルギーを吸収する圧縮変形とは、主として塑性変形を意味する。即ち、発泡樹脂体42は、対向壁22と衝突した際、速やかに塑性変形する性質を有しており、かかる塑性変形によって衝突のエネルギーを吸収する。発泡樹脂体42の厚み寸法や揺れの大きさにもよるが、発泡樹脂体42は、一般的には、一度の衝突では全てが塑性変形せず、衝突面側が塑性変形するとともに、その内側には非塑性変形領域(弾性変形し形状が復元する領域)を残す。そのため、発泡樹脂体42は、繰り返し、衝突のエネルギーを吸収することが可能である。尚、ここでいう塑性変形とは、圧縮のエネルギーを吸収可能な程度の圧縮変形を意味し、具体的には、圧縮変形により永久的に形状が復元しない変形だけではなく、圧縮変形し、瞬時には形状が復元しないものの時間をかけて形状の一部または全部が復元する変形も含む。
The
When the relative positional displacement between the upper
In the foamed
発泡樹脂体42の塑性変形量が閾値よりも多くなった場合、または大地震などが発生した後等には、適宜、発泡樹脂体42の一部または全部を交換すればよい。即ち、本発明における発泡樹脂体42は、塑性変形により衝突のエネルギーを吸収することを前提とする部材であって、適宜のタイミングで交換可能な部材である。ゴムに比べて、発泡樹脂体42は軽量であり、取扱い性も容易なため、交換等の作業が容易である。
塑性変形量は、設置直後の発泡樹脂体42の厚み寸法(先端基端方向における寸法)に対する、計測時の厚み寸法の比率が設定値を下回った場合を目安にするとよい。
When the amount of plastic deformation of the foamed
The amount of plastic deformation may be a standard when the ratio of the thickness dimension at the time of measurement to the thickness dimension (dimension in the distal end proximal direction) of the foamed
また従来のゴムを衝撃吸収部材530として用いる免震構造500に比べ、本実施形態にかかる免震構造100は、免震装置30の劣化速度を緩やかにし寿命を延ばし得る。その理由について、図6(a)(b)および図7を用いて説明する。図6(a)(b)は、免震装置を備える建物510および建物基礎550との相対的な位置変位を説明する説明図である。図7は、ゴムからなる衝撃吸収部材530を備える免震構造500の動きを説明する説明図である。図6(a)(b)および図7は、いずれも建物510の上面から観察した状態を示し、建物510の下方に設けられた免震装置が図示省略されている。
Moreover, compared with the
地震振動は、地盤を介して様々な方向から建物基礎550に伝達される。地盤から伝達された地震振動(揺れ)は、免震装置に設けられたゴム(以下では免震ゴムと称す)のせん断変形により減衰されるが、その際、建物基礎550と建物510との相対的な位置変位が生じる。建物基礎550と建物510との相対的な位置変位は、図6(a)に示すとおり、矢印a1方向のように直線的に生じる場合だけではなく、図6(b)に示すとおり、矢印b1方向のように回転方向に生じる場合がある。しかし図6(a)(b)のいずれの場合でも、免震装置に設けられた免震ゴムは、せん断変形後、せん断方向とは反対の方向(即ち、図6(a)における矢印a2方向、または図6(b)における矢印b2方向)に動作し、元の形状に戻ろうとする。ゴムは、一般的に、変形方向が多方向に亘るほど劣化が早い傾向にあるため、地震などにより免震ゴムにせん断変形が生じた場合には、当該免震ゴムがせん断方向とは反対の方向に動作して速やかにもとの形状に戻ることは望ましいといえる。
Seismic vibrations are transmitted to the
ところが、図7に示すとおり、ゴムからなる衝撃吸収部材530を備える免震構造500において、回転方向(矢印b1方向)に建物基礎550と建物510との相対的な位置変位が生じ、衝撃吸収部材530と衝突した場合、衝撃吸収部材530の反発力により、建物510は、揺れた方向(即ち矢印b1方向)に直接関連のない不定な方向(たとえば矢印c1方向、矢印c2方向)に揺り戻される。そのため、免震装置に設けられた免震ゴムは、複雑な方向にせん断変形を繰り返しながらもとの形状に戻ることになり、当該免震ゴムの劣化が進み、結果として免震装置の寿命を短くする虞があった。
However, as shown in FIG. 7, in the
これに対し、本実施形態にかかる免震構造100は、ゴムの替りに発泡樹脂体42を用いた衝撃吸収部材40を上部構造体10側に備える。上述のとおり、発泡樹脂体42は、ゴムのような反発力が生じ難いため、回転方向(図7の矢印b1方向参照)に免震装置30に備わる免震ゴムがせん断変形し、衝撃吸収部材40と対向壁22とが衝突した場合であっても、図7に示すような不定の方向への揺り戻しが抑制される。そのため、免震構造100では、免震装置30に設けられた免震ゴムが、回転方向にせん断変形した後、複雑な方向にせん断変形を繰り返しながらもとの形状に戻ることによって劣化が進むという問題が防止される。
On the other hand, the
本実施形態では図1に示すとおり、衝撃吸収部材40と対向壁22の内側面(上部構造体10に面する側の面)との間には空間Sが確保されている。これによって、地盤において揺れが発生した際に、免震構造100は、上部構造体10と下部構造体20との相対的な位置変位を、衝撃吸収部材40に物理的に影響のない範囲である程度許容する。換言すると、空間Sが確保されることで、衝撃吸収部材40は、わずかな地盤の揺れの発生等で絶えず衝撃の負荷を受けることがない。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a space S is secured between the
空間Sを介する衝撃吸収部材40と対向壁22との距離mは、特に限定されない。しかし、距離mが小さすぎると多少の揺れでも衝撃吸収部材40が対向壁22に衝突し、衝撃吸収部材40を構成する発泡樹脂体42の負荷が大きくなる。これにより、大地震の際の衝撃吸収部材42におけるエネルギー吸収効果が小さくなるか、あるいは、衝撃吸収部材40の交換の頻度が増す虞がある。かかる観点からは、距離mは、たとえば、3cm以上であることが好ましく、5cm以上であることがより好ましく、8cm以上であることがさらに好ましい。
また、距離mが大きすぎると免震装置30に設けられた免震ゴムのせん断変形が大きくなり当該免震ゴムの劣化が進む虞があり、また免震装置30の慣性力により二次的に生じる上部構造体10の揺れが長く続く虞がある。かかる観点からは、距離mは、100cm以下であることが好ましく、50cm以下であることがより好ましく、30cm以下であることがさらに好ましく、10cm以下であることが特に好ましい。
The distance m between the
Also, if the distance m is too large, the shear deformation of the seismic isolation rubber provided in the
従来の免震装置が設けられた上部構造体は、免震装置が設けられていない上部構造体に比べて、中小規模の地震あるいは強風などによっても揺れが大きく、かつ揺れが持続する傾向にあった。これは、免震装置における免震ゴムがせん断変形するためである。このような揺れは、上部構造体に居る人に不快感を与える虞がある。
これに対し、本実施形態において、上記空間Sにおける距離mが3cm以上100cm以下の適度な範囲であれば、中小規模の地震や強風などの影響を受けた場合であっても、上部構造体10の揺れの発生や揺れの持続を抑制することが可能である。
The upper structure provided with the conventional seismic isolation system is more likely to shake by a small to medium-sized earthquake or strong wind, and the oscillation tends to be sustained compared with the upper structure without the seismic isolation device. The This is because the seismic isolation rubber in the seismic isolation device undergoes shear deformation. Such shaking may cause discomfort to people in the upper structure.
On the other hand, in the present embodiment, if the distance m in the space S is in a suitable range of 3 cm to 100 cm, the
衝撃吸収部材40の基端部から先端部までの寸法nは、特に限定されず、上述する距離mおよび上部構造体10の規模などを勘案して適宜決定することができる。
The dimension n from the proximal end to the distal end of the
図1に示すとおり衝撃吸収部材40は、上部構造体10の側壁12の、対向壁22に面する位置に設置されている。衝撃吸収部材40は、上部構造体10の周方向に連続して設けられてもよいが、図2(a)に示すように、上部構造体10の周方向における任意の位置に、断続的に配置されても、充分に初期の課題を達成することができる。複数の衝撃吸収部材40を適当な間隔で配置し、地震発生後または定期点検等において、断続的に配置した複数の衝撃吸収部材40それぞれをチェックし、適宜交換することができる。
As shown in FIG. 1, the
また上部構造体10と下部構造体20とが衝突し易い箇所の例として、上部構造体10の角部が挙げられる。そこで、図2(b)に示すように、上部構造体10の角部の頂点16近傍に衝撃吸収部材40が配置され、あるいは、図2(c)に示すように、上部構造体10の角部の頂点16を覆う箇所に衝撃吸収部材40が配置されることが好ましい。かかる態様によれば、免震装置30に設けられた免震ゴムが回転方向にせん断変形した場合であっても、頂点16が下部構造体20の対向壁22に衝突することを回避することができる。
ここで頂点16とは、上部構造体10を水平方向に切断した際の断面において確認される頂点を意味する。頂点16の近傍に衝撃吸収部材40が配置されるとは、衝撃吸収部材40の、頂点16側の端部が頂点16に接する位置に配置される態様から、隣り合う頂点16、16間における2分の1の地点である中間点18よりもどちらかの頂点16に近い位置に衝撃吸収部材40が配置される態様までを含む。
Moreover, the corner part of the
Here, the
発泡樹脂体42としては、押出発泡成形されたものよりも、型内発泡成形されたものが好ましい。押出発泡成形された押出発泡樹脂体は、数%の圧縮歪(%)において急激に座屈する傾向にあるが、型内発泡成形された型内発泡樹脂体は、圧縮歪(%)の増加に伴い座屈することなく圧縮応力が漸増するからである。
As the foamed
衝撃吸収部材40に用いられる発泡樹脂体42は、適度な衝撃吸収力を発揮するものであればよく、たとえばポリプロピレン系樹脂発泡体、ポリスチレン系樹脂発泡体、またはポリエチレン系樹脂発泡体などから構成することができる。なかでも、発泡樹脂体42として、ポリプロピレン系樹脂発泡体またはポリエチレン系樹脂発泡体が好ましく、ポリプロピレン系樹脂発泡体がより好ましく、型内発泡により形成されたポリプロピレン系樹脂発泡体であることがさらに好ましい。ポリプロピレン系樹脂発泡体およびポリエチレン系樹脂発泡体は圧縮歪に対する耐久性が高いからである。
The foamed
建物基礎の一部や置き換え地盤などに用いられる発泡樹脂体(以下、基礎用発泡樹脂体ともいう)は、一般的に、繰り返しの交換を予定しないものであり、また建造物や地盤の荷重に長期的に耐えうる物性を備えるものが選択される。基礎用発泡樹脂体としては、具体的には、長期クリープ特性に優れるEPS(型内発泡により成形されたポリスチレン系樹脂)などが好例である。これに対し型内発泡により形成されたポリプロピレン系樹脂またはポリスチレン系樹脂は、同じ樹脂量において、圧縮応力が高く、またエネルギー吸収量が高い傾向にあり、発泡樹脂体42として適している。また、型内発泡成形されたポリプロピレン系樹脂発泡体またはポリスチレン系樹脂発泡体は、発泡樹脂粒子1粒ずつの変形により良好に衝撃を吸収することができる。エネルギーを吸収した発泡樹脂体42は、一部が塑性変形するが、衝突により塑性変形量が多くなった発泡樹脂体42は、適宜交換すればよい。
In general, foamed resin bodies (hereinafter, also referred to as foamed resin bodies for foundations) used for a part of a building foundation or replacement ground are not intended to be repeatedly replaced, and also for the load of a building or a ground Those having physical properties that can withstand in the long term are selected. Specifically, as the base foam resin body, EPS (polystyrene resin molded by in-mold foaming), which is excellent in long-term creep characteristics, and the like are preferable examples. On the other hand, a polypropylene resin or a polystyrene resin formed by in-mold foaming tends to have a high compressive stress and a high energy absorption amount at the same resin amount, and is suitable as the foamed
発泡樹脂体42は、適度に圧縮強度が高いことが好ましく、発泡樹脂体42の圧縮強度の下限は好ましくは50kN/m2以上であり、より好ましくは100kN/m2以上であり、さらに好ましくは150kN/m2以上である。
発泡樹脂体42の圧縮強度の上限は、特に限定されないが、好ましくは400kN/m2以下であり、より好ましくは300kN/m2以下である。発泡樹脂体42の圧縮強度の上限範囲が上述する範囲であることによって、衝撃吸収部材40と対向壁22との衝突エネルギーが良好に吸収される。
上記圧縮強度は、JIS K 7220:2006に示される計測方法に準じて計測することができる。具体的には、縦寸法約50mm×横寸法約50mm×厚さ約50mmの試験片を作成し、該試験片を載荷速度10mm/分で圧縮せしめ5%圧縮ひずみ時の圧縮応力を測定することができる。
The upper limit of the compressive strength of the foamed
The said compressive strength can be measured according to the measuring method shown by JISK7220: 2006. Specifically, a test piece of about 50 mm in longitudinal dimension × about 50 mm in transverse dimension × about 50 mm in thickness is prepared, and the specimen is compressed at a loading speed of 10 mm / min to measure compressive stress at 5% compression strain. Can.
<第二実施形態>
以下に、本発明の免震構造の第二実施形態について図3を用いて説明する。図3は、本発明の第二実施形態にかかる免震構造100の部分概略図である。第二実施形態にかかる免震構造100は、衝撃吸収部材40に荷重分散板44が設けられている点、ならびに上部構造体10および下部構造体20に金属補強手段50が設けられている点で、第一実施形態と相違し、その他の点については、適宜第一実施形態と同様に実施することが可能である。そのため、以下では主として第二実施形態に特有の構成について説明する。
Second Embodiment
Below, 2nd embodiment of the seismic isolation structure of this invention is described using FIG. FIG. 3 is a partial schematic view of the
本実施形態における衝撃吸収部材40は、中間部において、側壁12に対し略平行な方向に延在する荷重分散板44が配置されている。ここで中間部とは、衝撃吸収部材40の先端部と基端部との間の任意の位置を意味する。荷重分散板44の先端側および基端側にはそれぞれ、発泡樹脂体42、42が配置されている。本実施形態における衝撃吸収部材40は、荷重分散板44を基準として、基端側の発泡樹脂体42の先端側の側面42aと、先端側の発泡樹脂体42の基端側の側面42bとが、荷重分散板44の両側面にそれぞれ接合されている。
In the
荷重分散板44は、衝撃吸収部材40の先端部において負荷された衝突力(荷重)を基端側に均等に伝達させるための部材である。衝撃吸収部材40により衝突力(荷重)が分散されて基端側の発泡樹脂体42に伝達されるため、荷重分散板44よりも基端側に位置する発泡樹脂体42の劣化を遅らせることができる。したがって、地震が発生した後、または定期点検などで、適宜、荷重分散板44よりも先端側の発泡樹脂体42だけを交換するとよい。
The
荷重分散板44は、先端側の発泡樹脂体42に負荷された荷重を受け止めて当該荷重を面内に分散可能な部材であればよく、例えば所定厚みの金属板や硬質樹脂板などが挙げられるがこれに限定されない。より具体的な例としては、荷重分散板44がステンレスまたは防錆加工がなされた鉄などの金属部材からなる板状体であり、発泡樹脂体42がポリプロピレン系樹脂発泡体であることが好ましい。鉄やステンレスなどの金属とポリプロピレン系樹脂発泡体は、熱融着などの簡易な方法でしっかりと接合されるからである。そのため先端側の発泡樹脂体42を交換する場合には、金属板である荷重分散板44から先端側の発泡樹脂体42を剥離させて取り外し、その後、熱融着にて新しい発泡樹脂体42を荷重分散板44の表面に容易に接合することができる。
The
荷重分散板44の寸法および形状は特に限定されない。たとえば先端側からの荷重を基端側の発布樹脂体42により平均的に分散可能であるという観点からは、荷重分散板44は、基端側の発泡樹脂体42の先端側の側面42aと、略同等の形状であることが好ましい。
The dimensions and shape of the
本実施形態にかかる免震構造100は、側壁12の衝撃吸収部材40が配置された第一領域56、または対向壁22の衝撃吸収部材40に対向する第二領域58の少なくともいずれか一方に金属補強手段50が設けられている。図3には、第一領域56および第二領域58のいずれにも金属補強手段50が設けられた例を図示している。金属補強手段50は、第一領域56および第二領域58それぞれと同じ面積範囲で設けられてもよいし、図3に示すように、第一領域56または第二領域58を含みこれより大きな面積範囲で設けられてもよい。
In the
免震装置が設けられた従来の免震構造は、建物(上部構造体)と建物基礎(下部構造体)とが衝突しない前提で強度計算がなされているケースが多い。そのため、従来の免震構造に後付で衝撃吸収部材40を設けて免震構造100を実施する場合には、上部構造体10および下部構造体20をより充分に保護するという観点から、所定の領域に金属補強手段50を設けるとよい。
Conventional seismic isolation structures provided with seismic isolation devices often have their strengths calculated on the premise that a building (upper structure) and a building foundation (substructure) do not collide. Therefore, in the case of implementing the
金属補強手段50は、金属部材を用い、所定の領域の構造上の強度を向上させる手段である。図3に示すように、本実施形態における金属補強手段50は、ステンレス板や防錆加工がなされた鉄板などからなる板状の金属部材であり、当該板状の金属部材を、所定の領域(即ち、第一領域56、第二領域58を含む領域)にアンカーボルトなどの固定具52で固定することで補強を実施している。このように所定領域における上部構造体10または下部構造体20の表面から金属板などの金属補強手段50を配置固定することで、後付でも容易に免震構造100の保護を強化することができる。図示省略する他の金属補強手段50の設置としては、上部構造体10または下部構造体20の所定領域の内部に金属板を埋設し、あるいは、鉄筋の本数を増加させるなどが挙げられる。
The
ところで、本実施形態では、金属補強手段50として、金属板を、上部構造体10の側壁12の第一領域56に配置固定している。当該金属板の先端側の面には衝撃吸収部材40の基端部が接合されており、当該金属板は、衝撃吸収部材40の基板54として兼用されている。このように本実施形態では、基板54である金属板に衝撃吸収部材40が支持されるとともに、当該基板54が所定の領域に配置工程されることで、上部構造体10に対する衝撃吸収部材40の取り付け姿勢が安定する。このように金属板を、基板54および金属補強手段50として兼用することによって、少ない部品点数で、衝撃吸収部材40の設置安定性と上部構造体10の補強の両方を図ることができる。尚、金属補強手段50との兼用を考えない場合には、基板54は、金属以外の部材から構成されてもよい。
By the way, in the present embodiment, a metal plate is disposed and fixed in the
<第三実施形態>
以下に、本発明の免震構造の第三実施形態について図4(a)から図4(c)を用いて説明する。図4(a)から図4(c)は、本発明の第三実施形態における衝撃吸収部材40の種々の態様の例を示す概略側面図である。第三実施形態に示す衝撃吸収部材40は、第一実施形態または第二実施形態に説明する免震構造100における衝撃吸収部材40として適宜使用することができる。
Third Embodiment
Below, 3rd embodiment of the seismic isolation structure of this invention is described using FIG. 4 (a)-FIG.4 (c). FIGS. 4 (a) to 4 (c) are schematic side views showing examples of various aspects of the
本実施形態において説明する衝撃吸収部材40は、側壁12から対向壁22に向かって、断面積が連続的または断続的に減少している。換言すると、本実施形態における衝撃吸収部材40は、基端側と先端側とを結ぶ先基端方向に対し垂直に切断してなる切断面の面積が、基端側から先端側に向けて、連続的または断続的に減少している。このように先端側ほど断面積が小さい衝撃吸収部材40は、対向壁22と衝突した際に塑性変形し易く衝撃を良好に吸収し易い。本実施形態における衝撃吸収部材40において、先端側を構成する発泡樹脂体だけが塑性変形した場合、塑性変形した部分を含む先端側の発泡樹脂体だけを新しい発泡樹脂体に付け替えればよいため、メンテナンスが容易である。
In the
図4(a)に示す衝撃吸収部材40は、基端側から先端側に向けて断面積が連続的に減少する発泡樹脂体42を備える。発泡樹脂体42は、所定面積の先端部45を有する円錐形状であり、側面がテーパーしている。かかる衝撃吸収部材40は、先端部45の面積よりも基端部46の面積の方が大きい。上記円錐形状の発泡樹脂体42の基端部46は、基板54の一方側面に接合されており、基板54は、アンカーボルトなどの固定具52で上部構造体10の側壁12に固定されている。上記円錐形状の発泡樹脂体42の先端側が塑性変形した場合、発泡樹脂体42全体を基板54から切り離し新しい発泡樹脂体と付け替えてもよいが、塑性変形した部分を含む先端側の一部分を切断し、部分的に新しい発泡樹脂体42と付け替えてもよい。
The
図4(b)に示す衝撃吸収部材40は、基端側から先端側に向けて断面積が断続的に減少する発泡樹脂体を備える。当該発泡樹脂体は、一体成形されていてもよいが、図示するように、先端ブロック47、中間ブロック48、および基端ブロック49を個別に形成し、これらを順に接合して階段状の上記発泡樹脂体を構成してもよい。図4(b)では、先端ブロック47と基端ブロック49との間に1つの中間ブロック48が配置された態様を示したが、中間ブロック48は、2個以上であってもよいし、あるいは、なくてもよい。先端ブロック47、中間ブロック48、および基端ブロック49それぞれは、断面積略同一の構造体であって、たとえば円柱体、直方体または立方体などである。上記階段状の発泡樹脂体において、先端ブロック47のみ、あるいは先端ブロック47および中間ブロック48が塑性変形した場合、ブロック単位で切り離し、新しいブロック状の発泡樹脂体と付け替えてもよい。
The
図4(c)に示す衝撃吸収部材40は、基端ブロック49が断面積略同一の構造体であり、先端ブロック47が、先端側に向かって先細りであり、かつ所定面積の先端部45を有する円錐形状である。このように、衝撃吸収部材40を構成する発泡樹脂体は、断面積が断続的に減少する箇所と、連続的に減少する箇所の両方を有していてもよい。
また図4(c)に示す衝撃吸収部材40は、先端ブロック47と基端ブロック49との間に荷重分散板44が設けられている。断面積のサイズが変化する任意の境界で荷重分散板44を設けることで、小面積の発泡樹脂体で受けとめた荷重を、大面積の発泡樹脂体に良好に分散することができる。もちろん図4(a)に示す衝撃吸収部材40の先端基端方向における任意の位置に荷重分散板44を配置してもよいし、図4(b)に示す衝撃吸収部材40の先端ブロック47と中間ブロック48との境界、中間ブロック48と基端ブロック49との境界、または図示省略する2以上の中間ブロック48を有する場合には、それら中間ブロック48、48の境界に、荷重分散板44を配置してもよい。
The
Further, in the
図4(b)または図4(c)に示すように複数の発泡樹脂ブロックを接合して衝撃吸収部材40に用いる発泡樹脂体を構成する場合、これら複数の発泡樹脂ブロックは、同一の部材を用い同一の物性を備えるものであってもよいし、それぞれが異なる部材および/または異なる物性の発泡樹脂ブロックであってもよい。
When joining a plurality of foamed resin blocks and forming a foamed resin body used for the
以上に本発明の第一実施形態から第四実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される限りにおける種々の変形、改良等の態様も含む。 Although the first to fourth embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications, improvements, etc. can be made as long as the object of the present invention is achieved. And the aspect of
上記実施形態は、以下の技術思想を包含するものである。
(1)上部構造体と、下部構造体と、前記上部構造体と前記下部構造体との間に位置する免震装置と、を備え、前記下部構造体が、前記上部構造体の側壁の一部に対し対向するとともに前記側壁と離間した対向壁を有し、前記側壁の、前記対向壁に面する位置に発泡樹脂体を備える衝撃吸収部材が設置されているとともに、前記衝撃吸収部材と前記対向壁との間には、空間が設けられているか、または、前記対向壁の、前記側壁に面する位置に発泡樹脂体を備える衝撃吸収部材が設置されているとともに、前記衝撃吸収部材と前記側壁との間には、空間が設けられていることを特徴とする免震構造。
(2)前記発泡樹脂体がポリプロピレン系樹脂発泡体またはポリエチレン系樹脂発泡体である請求項1に記載の免震構造。
(3)前記衝撃吸収部材の中間部において、前記側壁に対し略平行な方向に延在する荷重分散板が配置されている請求項1または2に記載の免震構造。
(4)前記上部構造の角部の頂点近傍または頂点を覆う箇所に前記衝撃吸収部材が配置されている請求項1から3のいずれか一項に記載の免震構造。
(5)前記側壁の前記衝撃吸収部材が配置された第一領域、または前記対向壁の前記衝撃吸収部材に対向する第二領域の少なくともいずれか一方に金属補強手段が設けられている請求項1から4のいずれか一項に記載の免震構造。
(6)前記衝撃吸収部材は、前記側壁から前記対向壁に向かって、断面積が連続的または段階的に減少している請求項1から5のいずれか一項に記載の免震構造。
The above embodiment includes the following technical ideas.
(1) An upper structure, a lower structure, and a seismic isolation device positioned between the upper structure and the lower structure, the lower structure comprising one of the side walls of the upper structure An impact absorbing member having a foamed resin body is provided at a position facing the opposing wall, having an opposing wall facing the portion and separated from the side wall, and the impact absorbing member and the impact absorbing member A space is provided between the opposing wall, or an impact absorbing member provided with a foamed resin body is disposed at a position facing the side wall of the opposing wall, and the impact absorbing member and the impact absorbing member A seismic isolation structure characterized by the provision of a space between it and the side wall.
(2) The seismic isolation structure according to claim 1, wherein the foamed resin body is a polypropylene resin foam or a polyethylene resin foam.
(3) The seismic isolation structure according to claim 1 or 2, wherein a load distribution plate extending in a direction substantially parallel to the side wall is disposed at an intermediate portion of the shock absorbing member.
(4) The seismic isolation structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the shock absorbing member is disposed in the vicinity of the vertex of the corner of the upper structure or at a position covering the vertex.
(5) The metal reinforcing means is provided in at least one of the first region of the side wall where the shock absorbing member is disposed, or the second region of the opposing wall opposite to the shock absorbing member. The seismic isolation structure according to any one of 4.
(6) The seismic isolation structure according to any one of claims 1 to 5, wherein in the shock absorbing member, the cross-sectional area decreases continuously or stepwise from the side wall toward the opposing wall.
10・・・・・上部構造体
12・・・・・側壁
16・・・・・頂点
18・・・・・中間点
20・・・・・下部構造体
22・・・・・対向壁
24・・・・・底部
30・・・・・免震装置
40・・・・・衝撃吸収部材
42・・・・・発泡樹脂体
42a、42b・・・・・側面
44・・・・・荷重分散板
45・・・・・先端部
46・・・・・基端部
47・・・・・先端ブロック
48・・・・・中間ブロック
49・・・・・基端ブロック
50・・・・・金属補強手段
52・・・・・固定具
54・・・・・基板
56・・・・・第一領域
58・・・・・第二領域
100・・・・・免震構造
500・・・・・免震構造
512・・・・・側壁
510・・・・・建物
520・・・・・擁壁内面
522・・・・・擁壁
530・・・・・衝撃吸収部材
540・・・・・免震装置
550・・・・・建物基礎
a1、a2、b1、b2、c1、c2・・・・・矢印
m・・・・・距離
n・・・・・寸法
S・・・・・空間
DESCRIPTION OF
本発明の免震構造は、上部構造体と、下部構造体と、前記上部構造体と前記下部構造体との間に位置する免震装置と、を備え、前記下部構造体が、前記上部構造体の側壁の一部に対し対向するとともに前記側壁と離間した対向壁を有し、前記側壁の表面に、前記対向壁に面する位置に発泡樹脂体を備える衝撃吸収部材が設置されているとともに、前記衝撃吸収部材と前記対向壁との間には、空間が設けられているか、または、前記対向壁の表面に、前記側壁に面する位置に発泡樹脂体を備える衝撃吸収部材が設置されているとともに、前記衝撃吸収部材と前記側壁との間には、空間が設けられており、前記側壁の表面に設置された前記衝撃吸収部材と前記対向壁との距離または前記対向壁の表面に設置された前記衝撃吸収部材と前記対向壁との距離が、前記側壁と前記対向壁との最短距離よりも小さいことを特徴とする。
The seismic isolation structure of the present invention comprises an upper structural body, a lower structural body, and a seismic isolation device positioned between the upper structural body and the lower structural body, and the lower structural body is the upper structure A shock absorbing member is provided, which has a facing wall facing a part of the side wall of the body and separated from the side wall, and having a foamed resin body at a position facing the facing wall on the surface of the side wall A space is provided between the shock absorbing member and the opposite wall, or a shock absorbing member provided with a foamed resin body is provided on the surface of the opposite wall at a position facing the side wall And a space is provided between the shock absorbing member and the side wall, and the distance between the shock absorbing member installed on the surface of the side wall and the opposing wall or the surface of the opposing wall is provided The shock absorbing member and the opposing wall Distance may be smaller than the shortest distance between the side wall and the opposite wall.
本発明の免震構造は、上部構造体と、下部構造体と、前記上部構造体と前記下部構造体との間に位置する免震装置と、を備え、前記下部構造体が、前記上部構造体の側壁の一部に対し対向するとともに前記側壁と離間した対向壁を有し、前記側壁の表面に、前記対向壁に面する位置に発泡樹脂体を備える衝撃吸収部材が設置されているとともに、前記衝撃吸収部材と前記対向壁との間には、空間が設けられているか、または、前記対向壁の表面に、前記側壁に面する位置に発泡樹脂体を備える衝撃吸収部材が設置されているとともに、前記衝撃吸収部材と前記側壁との間には、空間が設けられており、前記側壁の表面に設置された前記衝撃吸収部材と前記対向壁との距離または前記対向壁の表面に設置された前記衝撃吸収部材と前記側壁との距離が、前記側壁と前記対向壁との最短距離よりも小さいことを特徴とする。
The seismic isolation structure of the present invention comprises an upper structural body, a lower structural body, and a seismic isolation device positioned between the upper structural body and the lower structural body, and the lower structural body is the upper structure A shock absorbing member is provided, which has a facing wall facing a part of the side wall of the body and separated from the side wall, and having a foamed resin body at a position facing the facing wall on the surface of the side wall A space is provided between the shock absorbing member and the opposite wall, or a shock absorbing member provided with a foamed resin body is provided on the surface of the opposite wall at a position facing the side wall And a space is provided between the shock absorbing member and the side wall, and the distance between the shock absorbing member installed on the surface of the side wall and the opposing wall or the surface of the opposing wall is provided and said impact absorbing member and the side wall which is Away may be smaller than the shortest distance between the side wall and the opposite wall.
Claims (6)
前記下部構造体が、前記上部構造体の側壁の一部に対し対向するとともに前記側壁と離間した対向壁を有し、
前記側壁の、前記対向壁に面する位置に発泡樹脂体を備える衝撃吸収部材が設置されているとともに、前記衝撃吸収部材と前記対向壁との間には、空間が設けられているか、または、
前記対向壁の、前記側壁に面する位置に発泡樹脂体を備える衝撃吸収部材が設置されているとともに、前記衝撃吸収部材と前記側壁との間には、空間が設けられていることを特徴とする免震構造。 An upper structure, a lower structure, and a seismic isolation device located between the upper structure and the lower structure;
The lower structure has an opposite wall facing to a part of the side wall of the upper structure and separated from the side wall,
An impact absorbing member provided with a foamed resin body is installed at a position facing the opposing wall of the side wall, and a space is provided between the impact absorbing member and the opposing wall, or
An impact absorbing member provided with a foamed resin body is installed at a position facing the side wall of the opposing wall, and a space is provided between the impact absorbing member and the side wall. Seismic isolation structure.
The seismic isolation structure according to any one of claims 1 to 5, wherein in the shock absorbing member, the cross-sectional area decreases continuously or stepwise from the side wall toward the opposing wall.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017235078A JP6494054B1 (en) | 2017-12-07 | 2017-12-07 | Seismic isolation structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017235078A JP6494054B1 (en) | 2017-12-07 | 2017-12-07 | Seismic isolation structure |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6494054B1 JP6494054B1 (en) | 2019-04-03 |
JP2019100143A true JP2019100143A (en) | 2019-06-24 |
Family
ID=65999214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017235078A Expired - Fee Related JP6494054B1 (en) | 2017-12-07 | 2017-12-07 | Seismic isolation structure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6494054B1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022007100A (en) * | 2020-06-25 | 2022-01-13 | 株式会社大林組 | Cushioning structure and cushioning material |
JP2022015220A (en) * | 2020-07-08 | 2022-01-21 | 株式会社竹中工務店 | Buffer mechanism of seismic isolation structure |
JP2022063715A (en) * | 2020-10-12 | 2022-04-22 | 住友理工株式会社 | Collision shock absorbers for seismic isolated buildings and seismic isolated buildings |
JP7288559B1 (en) | 2023-04-05 | 2023-06-07 | 鹿島建設株式会社 | Impact receiving device, adjustment method, and friction damper |
JP2023094478A (en) * | 2021-12-23 | 2023-07-05 | 株式会社ブリヂストン | Buffer and seismic isolation building |
JP2023108472A (en) * | 2022-01-25 | 2023-08-04 | 国立大学法人 筑波大学 | Foam cushioning material for inter-building collision and inter-building collision cushioning structure |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113463788B (en) * | 2021-07-22 | 2022-09-06 | 青岛理工大学 | A high-rise building vibration isolation and shock absorption device |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05214843A (en) * | 1992-02-03 | 1993-08-24 | Nkk Corp | Ground vibration reducer |
JP2001336160A (en) * | 2000-05-30 | 2001-12-07 | Shusuke Ito | Base isolation device for general house |
JP2004162319A (en) * | 2002-11-11 | 2004-06-10 | Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd | Earthquake damping structure having basement |
JP2006002456A (en) * | 2004-06-18 | 2006-01-05 | Dynamic Design:Kk | Base insulation structure |
JP2007070857A (en) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Panahome Corp | Base isolation structure of building |
JP2016180292A (en) * | 2015-03-23 | 2016-10-13 | 黒沢建設株式会社 | Seismic isolation structure |
JP2016199910A (en) * | 2015-04-10 | 2016-12-01 | 大成建設株式会社 | Seismic isolation structure and seismic isolation repair method of existing building |
JP2017048546A (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | P.Panel合同会社 | Base isolation structure and base isolation member |
-
2017
- 2017-12-07 JP JP2017235078A patent/JP6494054B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05214843A (en) * | 1992-02-03 | 1993-08-24 | Nkk Corp | Ground vibration reducer |
JP2001336160A (en) * | 2000-05-30 | 2001-12-07 | Shusuke Ito | Base isolation device for general house |
JP2004162319A (en) * | 2002-11-11 | 2004-06-10 | Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd | Earthquake damping structure having basement |
JP2006002456A (en) * | 2004-06-18 | 2006-01-05 | Dynamic Design:Kk | Base insulation structure |
JP2007070857A (en) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Panahome Corp | Base isolation structure of building |
JP2016180292A (en) * | 2015-03-23 | 2016-10-13 | 黒沢建設株式会社 | Seismic isolation structure |
JP2016199910A (en) * | 2015-04-10 | 2016-12-01 | 大成建設株式会社 | Seismic isolation structure and seismic isolation repair method of existing building |
JP2017048546A (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | P.Panel合同会社 | Base isolation structure and base isolation member |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022007100A (en) * | 2020-06-25 | 2022-01-13 | 株式会社大林組 | Cushioning structure and cushioning material |
JP7455682B2 (en) | 2020-06-25 | 2024-03-26 | 株式会社大林組 | Buffer structure and buffer material |
JP2022015220A (en) * | 2020-07-08 | 2022-01-21 | 株式会社竹中工務店 | Buffer mechanism of seismic isolation structure |
JP7550555B2 (en) | 2020-07-08 | 2024-09-13 | 株式会社竹中工務店 | Shock-absorbing mechanism of seismic isolation structure |
JP2022063715A (en) * | 2020-10-12 | 2022-04-22 | 住友理工株式会社 | Collision shock absorbers for seismic isolated buildings and seismic isolated buildings |
JP7602887B2 (en) | 2020-10-12 | 2024-12-19 | 住友理工株式会社 | Collision buffer material for seismic isolated buildings and seismic isolated buildings |
JP2023094478A (en) * | 2021-12-23 | 2023-07-05 | 株式会社ブリヂストン | Buffer and seismic isolation building |
JP2023108472A (en) * | 2022-01-25 | 2023-08-04 | 国立大学法人 筑波大学 | Foam cushioning material for inter-building collision and inter-building collision cushioning structure |
JP7288559B1 (en) | 2023-04-05 | 2023-06-07 | 鹿島建設株式会社 | Impact receiving device, adjustment method, and friction damper |
JP2024148420A (en) * | 2023-04-05 | 2024-10-18 | 鹿島建設株式会社 | Impact receiving device, adjustment method, and friction damper |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6494054B1 (en) | 2019-04-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2019100143A (en) | Base isolation structure | |
CN104775534A (en) | Vibration-reducing and energy-consuming column device of assembled foamed aluminum composite material | |
CN102493584A (en) | Seismic-reducing floor slab with cavities | |
JP4893061B2 (en) | Viscous vibration damping device and base-isolated building equipped with the same | |
CA3127272C (en) | Construction damper with at least one at least in regions ladder-like constructed thrust damping part | |
CN113123491A (en) | Shear wall frame and shear wall | |
JP7224101B2 (en) | Displacement stopper and seismic isolation building | |
CN102995941A (en) | Shock-absorbing house | |
JP4870483B2 (en) | Member holding device and member holding method | |
JP7182443B2 (en) | Buffers, seismically isolated buildings and buildings | |
JP5214371B2 (en) | Structure | |
JP7081745B2 (en) | Seismic isolation structure | |
CN102535676B (en) | Damping seismic isolation and reduction device for building | |
JPH0626134A (en) | Shock-absorbing structure and its application | |
JP7121645B2 (en) | Seismic structure of pile pier and seismic reinforcement method | |
JP2024110851A (en) | Seismic isolation auxiliary structures and shock absorbing members | |
CN210086948U (en) | Assembled wall shock insulation foundation structure | |
Oleck et al. | Insulated Concrete Forms (ICF) as blast-resistant barriers | |
CN215715444U (en) | Shockproof anti-deformation foundation structure | |
CN217840569U (en) | A reinforced concrete beam with improved collapse and impact resistance | |
KR20200061761A (en) | Composite damper using 3 dimensional steel stuss | |
CN119145467B (en) | A periodically arranged seismic isolation super foundation device based on concrete-rubber interlayers | |
JP2014214511A (en) | Buckling restraining brace | |
JP2015014150A (en) | Vibration control device | |
JP7602887B2 (en) | Collision buffer material for seismic isolated buildings and seismic isolated buildings |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180209 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181031 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190123 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190124 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190206 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190301 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6494054 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R157 | Certificate of patent or utility model (correction) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R157 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |