JP2014533783A - Seismic dissipation module composed of compression resistant spheres embedded in variable low density material - Google Patents
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Abstract
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4The present invention is used in the industry for manufacturing seismic vibration isolation devices, i.e. reinforced concrete beds (4) which are used to insulate building load structures from the effects of earthquakes and which are to be produced on the ground (5). ) And the substructure (6) of the building (7), by placing it between the variable low density material, urethane foam or polystyrene or other similar material to be used in the new building ( 3) Made of sintered alumina, bound by 3), in the case of an earthquake, absorbs and isolates seismic waves and thus theoretically reduces the impact on the building until they negate the effect Seismic dissipation and insulation panel or module composed of compression resistant spheres (2) so that the movement of the building can be independent of the movement of the ground on which it is built An apparatus consisting of one). [Selection] Figure 4
Description
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。 The present invention relates to a reinforced concrete bed and building foundation to be used in the industry for manufacturing seismic vibration isolation devices, i.e. to insulate building load-bearing structures from the effects of earthquakes and to be produced on the ground. Made of sintered alumina, bound by a variable low density material, urethane foam or polystyrene or other similar material to be used in a new building by placing it between buildings In the case of an earthquake, the movement of the building will cause the ground on which it is built so that it absorbs and isolates seismic waves and thus theoretically reduces the impact on the building until they negate the effect It relates to a device consisting of an earthquake dissipating and insulating panel or module composed of compression resistant spheres, which can be independent of the movement of
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。 Seismic events are a source of considerable damage to both concrete and masonry buildings with well-known consequences for the lives of many people. The buildings are fixed to the ground by various forms of foundations; they therefore completely affect the seismic waves propagating through the ground to the foundation and thus to the building so as to generate forces that cause considerable stress on the structural mass Attempts have been made to improve as much as possible by placing buildings and metal reinforcements of considerable scale that can withstand these forces.
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。 Ensure ductility characteristics for structural elements and for buildings as a whole to contain uncertainty due to uncertainty in determining structural modeling parameters and to ensure good behavior of buildings under seismic action The specific measures listed below, aimed at that, must be adopted.
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。 When an earthquake occurs, the base of an insulated building may move in all horizontal directions compared to the foundation; therefore, if after movement the residual movement is not as small as compared to the building, the building Needs to return to its original position. To that end, the foundation of a building is also referred to as an auxiliary device whose function is to dissipate energy and / or bring the system back to the center and / or introduce lateral constraints on the building There must be an appropriate re-centering system.
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。 Devices capable of returning the building to the center and further dissipating energy can include hydraulic devices or devices based on shape memory alloys (SMA) of specific mechanical properties. These materials are generally composed of nickel-titanium alloys and have the ability to “remember” their original shape, which is unusual for other types of materials.
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。 In general, the movement experienced by an insulated building as a result of seismic action must be within acceptable values that contain the dimensions of the structural joints and should not cause problems in equipment / system connections. . For insulated buildings, flexible connections should in fact be envisaged for all equipment / systems connected from the ground to the superstructure.
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。 Without permanent movements that are incompatible with the baseline extremes, the foundation building must withstand the effects resulting from the response of the building on the ground and above.
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。 The building must be equipped with a structural system that ensures rigidity and resistance to the two perpendicular horizontal components of seismic action.
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。 The foundation system must have high expansile stiffness in the horizontal plane and sufficient bending stiffness.
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。 Foundation structural elements that must be dimensioned to the base of the stress transferred from them to the building must have non-dissipating behavior, regardless of the structural behavior attributed to the building over them. Don't be.
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。 By inserting a vibration isolator between the foundation and the high building, the seismic frequency is decoupled from the high building frequency, thereby preventing the occurrence of resonance.
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。 In the case of seismic stress, the insertion of a vibration isolator allows the appropriate period of vibration of the building to be increased to move it away from the region of the response spectrum with greater acceleration.
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。 In order to reduce the transmission of energy supplied by seismic effects on the superstructure, this effectively causes the building to be dynamically disconnected from the ground (the “filter” effect). Finally, as a result of this, this foundation-vibration isolator-building system can dissipate the seismic energy on the ground: the dissipation is almost exclusively concentrated in the isolator, which is a large plastic deformation through a wide history cycle. Dissipate the seismic energy transmitted from the foundation to them at a price. This allows the superstructure to have a response in the elastic field in effect by remaining substantially stationary compared to the ground motion. This significantly changes the seismic input as reducing the acceleration transmitted to the building significantly increases the building's ability to respond to ultimate crush strength and damage extremes.
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。 In addition to protecting the load bearing structure, these devices further allow the non-structural parts and all it contains to be protected. In fact, as a result of the almost complete absence of intermediate landing deformation (drift), this technique can cause cracks in embedded, partition walls, equipment / systems, or items in buildings such as museums, libraries, data processing centers, etc. Make it possible to prevent damage. This allows damage caused to the building by the earthquake to be minimized or eliminated so as to keep the activities continued to follow even after the occurrence of a severe earth event To.
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。 During an earthquake, an insulated building behaves almost like a stiff body that tends to remain stationary compared to ground vibrations.
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。 Using seismic vibration isolation devices, buildings are designed to remain in the elastic field even during the most severe earthquakes and to keep the energy dissipation capability afforded by ductility intact.
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。 Currently, in the field of earthquake engineering, there are three categories of vibration isolator and various types for each category.
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。 Vibration isolation devices made from elastomeric material and steel have the dominant function of confining the elastomer, and the normal horizontal action and deformation through the action parallel to the position of the layer and the vertical load through the action perpendicular to the layer It is composed of layers of elastomeric material (natural rubber or suitable artificial material) that are alternated by steel plates placed in the building to withstand.
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。 They are usually of circular design, but can also be made of square or rectangular sections. They are characterized by reduced horizontal stiffness, high vertical stiffness, and adequate dissipation capability.
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。 An elasto-plastic vibration isolator consists of elements that remain elastic when there is only a vertical load, but plasticizes when there is a horizontal action that exceeds a set threshold.
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。 Thanks to their high dissipation capability, elastoplastic vibration isolators have the task of limiting the transmission of stress to the substructure, thus ensuring a better response of the entire building to seismic events.
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。 Sliding or rotational vibration isolators constructed from steel and Teflon supports and from supports on rollers or spheres, respectively, are all characterized by low frictional resistance values. Therefore, to contain the relative movement of two separate buildings by virtue of the strong hysteretic behavior of the materials from which they are made, against elasto-plastic vibration isolators and against those made of elastomeric material and steel. While the necessary damping is ensured, it is necessary to arrange an appropriate energy dissipator in parallel to the sliding vibration isolator and to the rotational vibration isolator.
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。 The dynamics of these types of vibration isolators are complex because the sliding process is inherently non-linear.
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。 Some dissipators, called viscoelastic dissipators, take advantage of the sticky behavior of materials such as plastic, mineral oil and silicone. Other dissipators, called elastoplastic dissipators, utilize the plasticization of metallic materials to dissipate energy in a hysteresis cycle. Ultimately, so-called friction dissipators utilize friction between appropriately treated metal surfaces that slide against each other.
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。 In addition to the aging of the elastomer (rubber) and thermoplastic polymer (Teflon), the physical and chemical properties of the adhesive used to bond the steel plate to the rubber, also possibly placed in parallel with the sliding or rotational vibration isolator The physical and chemical properties of linear chain organosilicon polymers (silicone oils and greases) used in viscoelastic dissipators are also important for durability purposes.
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。 In addition, elastoplastic vibration isolation devices and those made of elastomeric material and steel are particularly brittle in the event of a fire and are adequately protected from what may happen of this kind or they are destroyed If so, it must be used with a device that can replace them.
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。 In current technology, there is also an ENEA seismic marble base for the bronze statue of Riace.
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。 These belong to the seismic vibration isolation system developed by ENEA for the protection of sophisticated equipment. These are passive and / or semi-passive non-intrusive seismic protection devices composed of two superimposed blocks of marble on their inner surface, with two depressions in specular reflection on the two blocks, The outer shape is hollowed out to be a spheroid with four marble spheres placed on it, and their rotation allows the large movement, low stiffness and low friction requirements that are required to maximize seismic isolation give.
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。 When there is an earthquake, it is the lower part of the foundation to be subjected to seismic action, and this transmits stress upwards because they are completely absorbed by the movement of the spheres inside the cavity that are hollowed out into the marble It is possible to move with the ground without doing it. The movement of the sphere makes the less rigid protection system with very low friction a property that minimizes seismic stress or renders them almost ineffective. The new seismic marble foundation has a very small foundation, and therefore is particularly vulnerable to vertically created images, especially vulnerable to horizontal seismic action that can compromise their balance and cause them to flip Is suitable.
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。 When used for large areas, this type of seismic insulation is used for homes and apartments because the materials used to make this device are very expensive both in terms of raw materials and installation Therefore, the use of these seismic foundations with marble spheres is limited to artistic works.
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。 Different types of seismic dissipators or vibration isolators on the market are very expensive and are made by highly specialized techniques, and even their installation cannot be performed by ordinary construction companies.
(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。 The rotary mechanical vibration isolator described in US Pat. No. 6,057,086 is made entirely from steel or other suitable hard material, and each is inserted with a diameter equal to or greater than the sum of the two concave heights. Consists of a pair of circular concave elements with a sphere. According to this patent, a lower bed or mesh building is established by setting a concave element in a mesh building with two reinforced concrete beds or one mounted directly on the ground and the other on a sphere. Only the object is forced to undergo any horizontal seismic motion of the ground, while the upper one is lower concave compared to the upper one placed in it, thanks to the rotation of the lower sphere Since it is forced to receive only a short upward lateral movement due to the momentary movement of the element, it can remain almost stationary according to the gentle inertia of the building.
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。 The limitations of these rotary mechanical vibration isolators are related to the compressive strength of the sphere due to the small contact surface with the associated concave rotating seat and the resulting need for large numbers or large dimensions.
(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。 (Patent Document 2) discloses a friction ball made of either a plastically deformable homogeneous material (lead, aluminum, brass, iron, steel, etc.) or an elastomer material that deforms when supporting weight. The deformation action generates a frictional force that withstands the rotational movement of the deformed ball.
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。 The limits of these friction balls are related to both the high cost of the material from which they are made and the low durability over time in terms of their resistance.
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。 In the case of repeated earthquakes that have very low cost but technical characteristics with respect to density and strength, it is possible to have the same response for each event, and the components need to be replaced Therefore, it is an object of the present invention to manufacture a seismic vibration isolator composed of raw materials that do not include any maintenance costs and are easy to find on the market. Furthermore, the vibration isolator provides excellent insulation from rising moisture, assuming the quality of the aggregate of sintered alumina spheres.
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。 In the case of an earthquake, a building that is independent of the movement of the ground on which it is built, so as to absorb and isolate seismic waves and thus theoretically reduce the effect on the building until they negate the effect It is another object of the present invention to produce a seismic vibration isolation device that can withstand multi-directional seismic input so that it can be moved in the same manner.
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。 It is an object of the present invention to produce a seismic vibration isolator that can prevent structural sizing and, at the same time, the transmission of induced seismic forces on a building to provide reduced maintenance of the building's function. Is a further purpose.
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。 According to the invention for a panel or module to be used in a new building to be installed between a reinforced concrete bed to be produced on the ground and a building foundation such as a reinforced concrete beam or foundation bed In the case of an earthquake, these and other targets are obtained, so as to absorb and insulate seismic waves and thus theoretically reduce the impact on the building until they negate the effect Allowing it to become a building movement independent of the movement of the ground on which it is built.
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: Additional features and advantages of the present invention will become more readily apparent from the description of the preferred but non-exclusive embodiments of the product that is the subject of this patent application, which is illustrated by way of example and not limited in the drawing unit, where:
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。
In the description below, the following terms are used, for which a definition is given below:
-"Substructure" or "First foundation", located below the interface of the insulation system, which has negligible horizontal deformation and is directly subjected to the movements forced by the ground seismic motion. And part of the building including the foundation;
“Superstructure” or “second foundation”, the part of the building located above the insulating interface and thus insulated.
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。 A pre-made module (1) polyurethane or polystyrene or other similar material (3) is used to support the concrete casting of the superstructure during the first 28 days of curing of the concrete.
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。 Sintered alumina from which the spheres (2) of the pre-made module (1) are fabricated is a ceramic material, resulting from the sintering of the alumina, the powdered material being reduced to a compact mass of a predetermined shape therethrough. Present in bauxite consisting of thermal and mechanical processes; it combines the advantages of aluminum alloys and powder metallurgy.
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。 Sintered alumina spheres are characterized by very high hardness and compressive strength and thus a high resistance to axial loads, so laboratory tests have shown that the sintered test is subject to a vertical axial load of approximately 5 cm in diameter and 9,000 kg. It shows that the sintered alumina spheres do not show any plastic effect on their contact surfaces.
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;
The advantages of aluminum alloys are as follows:
A low specific weight (approximately 2.7 g / cm 3 );
-Good corrosion resistance;
-Excellent mechanical properties;
-Good wear resistance;
-Good fatigue resistance;
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。
The advantages of powder metallurgy are as follows:
-Low manufacturing costs;
-Control with good tolerance without further processing;
-The possibility of obtaining complex shapes at a limited cost.
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。 The thickness of the pre-made panel or module (1) is the diameter of the sphere (2) with a variable surface area suitable for transport (eg 3.00 × 1.50 m, etc.) (eg 3-5). −8 cm, others) or below standard size.
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。 The installation of these pre-made panels or modules (1) envisions that they are placed in contact with each other on a horizontal plane between the first foundation and the second foundation.
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。 Sintered alumina spheres (2) must be expected to rotate independently of the building made of the binding material (3) that surrounds them, so polyurethane or polystyrene or other similar materials ( In order to ensure that 3) does not come into contact with the sphere (2), it should be covered with a suitable additive on the market, a silicone release agent.
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。 The possibility of multidirectional rotation of the sphere (2) in the event of an earthquake is to absorb and insulate the horizontal vibration movement of the ground (5) without transmitting stress to the superstructure of the building (7). There is a tendency to maintain position by inertia so as to reduce the known catastrophic effects.
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。 The binder material (3) of the sintered alumina spheres (2) allows their controlled rotation at a low and variable density. Since the sintered alumina sphere (2) has a high degree of compressive strength and is not accompanied by plasticity, the pre-fabricated module (1) is not subject to deformation during an earthquake; With the panel (1) components never have to be replaced, the response is always the same even during the next earthquake shock.
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。 For the system of foundation (6), the normal and non-plastic effects on the concrete due to the sintered alumina spheres (2) of the vibration isolators, inside and outside the tear bands of the vibration isolators Both of the normal strength concrete Rck30 can be used (test performed in the laboratory). For concrete loads on the foundation (6), foundation concrete with appropriate strength is used.
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。 The center-to-center distance between the sintered alumina spheres (2) can be adapted to the above weight requirements in certain cases in order to optimize the point load on the sphere (2).
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。 According to a further embodiment of this prefabricated panel or module (1) for seismic dissipation and insulation, the boundaries of its possibility of movement are determined and likewise its controlled rotation is enabled. The binding material (3) of the sintered alumina sphere (2) is shaped in such a way that each sphere (2) has to move inside the shaped circular region (9).
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。 The above-described materials and dimensions of the present invention illustrated in the accompanying drawings and later claimed can be varied according to requirements. Moreover, all details may be replaced by other technical equivalents without departing from the protection scope of the patent application of the present invention.
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
1 Pre-made panel or
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