JPH10227147A - 積層ゴム支承の引張り力抑制装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】地震時に積層ゴム支承に働く引張り力を有効に
抑制する装置を提供する。 【解決手段】建築物のの梁１と梁４の間に積層ゴム支承
５を設置し、梁１に取り付く床２などのＡ点と梁４に取
り付く床３などのＢ点の間を鋼棒やワイヤーなど線状の
斜め材６で締結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物の基礎と最
下階の柱の間に積層ゴム支承を設置して建築物の地震応
答を低減する免震装置に取り付け、積層ゴム支承に働く
引張り力を抑制する引張り力抑制装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】積層ゴム支承は、薄い
ゴムと鋼板を数枚ずつ相互に重ね合わせたもので、鉛直
方向には建築物の大きな重量を支えるだけの剛性と耐力
を持ち、これにより上部構造を支持する。一方、水平方
向には柔らかく、大きな変形性能を有する。図１と図２
に、天然ゴム系積層ゴム支承と高減衰ゴム系積層ゴム支
承の復元力特性を示す。天然ゴム系積層ゴム支承は、減
衰性はあまりなく地震エネルギーを吸収しないが、高減
衰ゴム系積層ゴム支承は、大きな減衰性を持ち地震エネ
ルギーを吸収する。そして、いずれも大きな変形特性を
示す。この積層ゴム支承の変形特性により、建築物の固
有周期を長くし、受ける地震力を低減させている。

【０００３】ところが、積層ゴム支承に鉛直方向の引張
り力が働くと、水平方向の変形性能が急激に劣化する。
図３に示すように、積層ゴム支承５に引張り力Ｐが働く
と、水平力Ｆに対する積層ゴム支承５の変形量δは、図
４に示すように、引張り力Ｐが小さいと変形量δは大き
いが、引張り力Ｐが大きいと変形量δは小さくなる傾向
にある。

【０００４】図５に示すように、建築物の幅が狭く、そ
れに対して高さが高い場合は、地震の水平力が作用する
と、建築物の一端の柱に大きな圧縮力と、他端の柱に大
きな引張り力が生じる。これに対し、図６に示すよう
に、建築物の幅が広く、それに対して高さが低い場合
は、建築物の一端の柱にかかる圧縮力と、他端の柱にか
かる引張り力は比較的小さくなる。

【０００５】このように、いわゆるペンシルビルのよう
な幅が狭くて高い建築物の場合には、地震時の水平動に
より付加される変動軸力が大きく、柱に設置した積層ゴ
ム支承に大きな圧縮力と引張り力が働く。このため、建
築物の幅に対して高さの制限がある。通常は３倍程度以
下を目標としている例が多い。

【０００６】また、地震の振動には水平動だけでなく上
下動もあり、さらに柱に設置した積層ゴム支承に圧縮力
と引張り力が加わる。

【０００７】積層ゴム支承は、圧縮力に対しては大きな
剛性と耐力を持つが、引張り力に対してはその変形性能
を大きく劣化させる。従来、この引張り力に対処する有
効な手段がなかったので、積層ゴム支承を用いた免震構
造の場合には、積層ゴム支承に引張り力が生じないよう
に設計するのが一般的であり、このことが設計上の隘路
となっていた。

【０００８】そこで本発明は、地震時に積層ゴム支承に
働く引張り力を有効に抑制する装置を提供することを目
的になされたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は以下のように構成した。

【００１０】すなわち、免震構造の建築物の基礎と最下
階の梁を接続して間に積層ゴム支承を設置する柱と梁を
締結する線状の斜め材であって、この斜め材を伸長する
方向の変位に対しては緊張して前記積層ゴム支承に働く
引張り力を抑制し、この斜め材を圧縮する方向の変位に
対しては弛緩して作用しないことを特徴とする積層ゴム
支承の引張り力抑制装置である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態について説明する。

【００１２】図７に、本発明の引張り力抑制装置を取り
付けた免震装置の側面図を示す。免震装置は、建築物の
最下階の梁１と梁４の間に積層ゴム支承５を設置する。

【００１３】引張り力抑制装置は、梁１に取り付く床２
などのＡ点と梁４に取り付く床３などのＢ点の間を鋼棒
やワイヤーなど線状の斜め材６で締結する。引張り力抑
制装置を取り付ける際は、取り付け箇所を補強したり、
図８に示すように、梁４にあご部４ａを付けて取り付け
る。なお、図の床３は、建築物によってはないものもあ
る。

【００１４】斜め材６は、梁１、４に対し水平力の作用
する方向の反対側に取り付けることによって効力を発揮
する。すなわち、図９に示すように、図の左側から水平
力が作用して引張り力が生ずる場合は斜め材６を梁１、
４の右側に、図１０に示すように、図の右側から水平力
が作用して引張り力が生ずる場合は斜め材６を梁１、４
の左側に取り付ける。

【００１５】地震時の免震装置の水平変形量はかなり大
きなものになり、個々のケースによって異なるが、大き
な地震に対しては２０〜４０ｃｍ以上になることが予想
される。このため、斜め材６は、このような免震装置の
動きに対し基本的に弾性限耐力以下に収める必要があ
り、ある程度の長さと、強度が要求される。

【００１６】斜め材６の傾斜角度を鉛直に近付けると、
斜め材６が免震装置に働く引張り力に抵抗して逆に免震
装置に圧縮力が働く場合がある。また、斜め材６を水平
に近付けると、斜め材６が免震装置の水平変形の動きを
阻害して免震装置が効かなくなる。このため、斜め材６
は、その傾斜角度を適切に調整する必要がある。

【００１７】このように、斜め材６の一端を取り付ける
Ａ点の梁１からの距離ａは斜め材６の長さ、強度、傾斜
角度などを考慮して決定する。

【００１８】本発明の引張り力抑制装置は以上のような
構成で、図１１に示すように、梁１に取り付く床２など
のＡ点と梁４に取り付く床３などのＢ点の間を斜め材６
で締結する。なお、斜め材６を取り付ける免震装置の位
置を、図の下方に示す。

【００１９】図１２に示すように、地震による外力が図
の左側から加わると、Ａ点は右に移動して斜め材６を伸
長する方向に変位するが、斜め材６が緊張して抗力を作
用し、免震装置に働く引張り力を抑制する。

【００２０】図１３に示すように、地震による外力が図
の右側から加わると、Ａ点は左に移動して斜め材６を圧
縮する方向に変位するが、斜め材６が弛緩して抗力を作
用しない。

【００２１】

【発明の効果】本発明の引張り力抑制装置は、免震構造
の柱と梁の間に鋼棒やワイヤーなど線状の斜め材を締結
して積層ゴム支承に働く引張り力を抑制し、圧縮力に対
しては作用しない。従って、本発明によれば、積層ゴム
支承に働く引張り力のみを抑制し、免震装置の動きを阻
害したり、余分な負荷を加えることがない。また、従来
の免震構造に鋼棒やワイヤーなど線状の斜め材を付加す
るだけなので、取り付けも簡単で、低コストで効果的な
免震構造を容易に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】天然ゴム系積層ゴム支承の復元力特性図であ
る。

【図２】高減衰ゴム系積層ゴム支承の復元力特性図であ
る。

【図３】積層ゴム支承に働く力の方向と変形量を示す図
である。

【図４】積層ゴム支承に働く引張り力と変形量の関係を
示す図である。

【図５】幅が狭く高さが高い建築物に対する地震力の模
式図である。

【図６】幅が広く高さが低い建築物に対する地震力の模
式図である。

【図７】本発明の引張り力抑制装置を取り付けた免震装
置の側面図である。

【図８】梁にあご部を付けた免震装置の斜視図である。

【図９】左側から水平力が作用するときの斜め材の取り
付け位置を示す図である。

【図１０】右側から水平力が作用するときの斜め材の取
り付け位置を示す図である。

【図１１】地震による外力を加える前の本発明の免震装
置の側面図である。

【図１２】地震による外力を左側から加えたときの本発
明の免震装置の側面図である。

【図１３】地震による外力を右側から加えたときの本発
明の免震装置の側面図である。

【符号の説明】

１、４ 梁 ２、３ 床 ５ 積層ゴム支承 ６ 斜め材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 免震構造の建築物の基礎と最下階の梁を
   接続して間に積層ゴム支承を設置する柱と梁を締結する
   線状の斜め材であって、 この斜め材を伸長する方向の変位に対しては緊張して前
   記積層ゴム支承に働く引張り力を抑制し、 この斜め材を圧縮する方向の変位に対しては弛緩して作
   用しないことを特徴とする積層ゴム支承の引張り力抑制
   装置。