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発明の名称 免震構造物
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−115683(P2001−115683A)
公開日 平成13年4月24日(2001.4.24)
出願番号 特願平11−298707
出願日 平成11年10月20日(1999.10.20)
代理人 【識別番号】100090114
【弁理士】
【氏名又は名称】山名 正彦
【テーマコード(参考)】
3J048
【Fターム(参考)】
3J048 AC01 AC05 BA08 BD08 DA04 DA06 EA38 
発明者 岩下 敬三 / 木村 秀樹 / 春日 康博 / 谷口 元 / 木谷 宗一 / 相模 友行 / 結城 大作
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】地震時に発生する浮き上がりを許容して地震力を低減させ、構造物の転倒、落下衝撃に対する安全性を確保する免震構造物において、構造物の鋼管柱における中間階または最下階部分の柱下部と、その下の柱または基礎との縁が切られ、浮き上がり境界面が形成されていること、前記下の柱または基礎の浮き上がり境界面に、それらと一体化した定着用凸部が立ち上げられ、前記定着用凸部に前記構造物の鋼管柱の下部が嵌め合わされていること、前記両者の嵌め合わせ間隙に浮き上がり時のエネルギー吸収装置が設置されていること、をそれぞれ特徴とする、免震構造物。
【請求項2】定着用凸部は、下の柱または基礎へアンカーした定着用鋼管、又は鉄骨で形成されていることを特徴とする、請求項1に記載した免震構造物。
【請求項3】エネルギー吸収装置は、構造物の鋼管柱の下部と、その下の柱または基礎の定着用凸部との嵌め合わせ間隙に介在させた粘弾性体と鋼板との積層構造物、又は前記の嵌め合わせ間隙へ挿入した粘性体であることを特徴とする、請求項1に記載した免震構造物。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、アスペクト比が大きい建物に多く見られる、地震時に発生する浮き上がりを許容して地震力を低減させ、転倒、落下衝撃に対する安全性を確保する免震構造物の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】従来一般の免震建物1’は、図1Aのように、免震層において水平方向に大きく変位することを許容する考えに立脚している。しかし、建物の高さと幅の比(アスペクト比)が大きい免震建物1は、図1Bに例示したように、上下方向の変位を含むロッキング振動が支配的となり、免震装置2に大きな引張り軸力が作用する。そのため前記の大きい引張り軸力に耐える免震装置及び基礎が必要とされている。
【0003】従来、地震時に発生する浮き上がりを許容し、構造物の転倒、落下衝撃に対する安全性を確保し、同構造物に作用する地震力を低減させる免震構造物が、例えば特開平10−195890号公報、及び本出願人の特願平11−42759号明細書及び図面に提案されている。
【0004】
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、建物と基礎の縁が切られ、地震時に大きな浮き上がりを生ずる場合に、浮き上がり時にエネルギー吸収を行い、更に建物の落下時に緩衝作用まで備えて安全な免震構造は未だ見聞しない。
【0005】本発明の目的は、地震時に構造物に発生する浮き上がりを許容することによって地震力の低減を図り、しかも浮き上がり量を制限して転倒の防止を図り、更に構造物の落下衝撃を緩衝することによって安全性を確保する構成に改良した免震構造物を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するための手段として、請求項1に記載した発明に係る免震構造物は、地震時に発生する浮き上がりを許容して地震力を低減させ、構造物の転倒、落下衝撃に対する安全性を確保する免震構造物において、構造物の鋼管柱における中間階または最下階部分の柱下部と、その下の柱または基礎との縁が切られ浮き上がり境界面が形成されていること、前記下の柱または基礎の浮き上がり境界面に、それらと一体化した定着用凸部が立ち上げられ、前記定着用凸部に前記構造物の鋼管柱の下部が嵌め合わされていること、前記両者の嵌め合わせ間隙に浮き上がり時のエネルギー吸収装置が設置されていること、をそれぞれ特徴とする。
【0007】請求項2記載の発明は、請求項1に記載した免震構造物において、定着用凸部は、下の柱または基礎へアンカーした定着用鋼管、又は鉄骨で形成されていることを特徴とする。
【0008】請求項3記載の発明は、請求項1に記載した免震構造物において、エネルギー吸収装置は、構造物の鋼管柱の下部と、その下の柱または基礎の定着用凸部との嵌め合わせ間隙に介在させた粘弾性体と鋼板との積層構造物、又は前記の嵌め合わせ間隙へ挿入した粘性体であることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】請求項1に記載した発明に係る免震構造物の第1実施形態を、図2と図3に示した。本発明に係る免震構造物は、図1Bに例示した建物と同様にロッキング振動する構造物の柱と下の柱または基礎との縁が切られ「浮き上がり境界面」が形成されており、地震時に発生する構造物の浮き上がり(ロッキング振動)を許容して地震力を低減させ、同構造物の転倒、落下衝撃に対する安全性を確保する免震構造物として好適に実施される。
【0010】図2に示すように、構造物の柱5における中間階または最下階部分の柱下部と、その下の柱または基礎6との縁が切られ、両者の間に「浮き上がり境界面K」が形成されている。前記下の柱または基礎6へアンカー8により一体化して前記浮き上がり境界面Kの面上へ定着用凸部として立ち上がらせた定着用鋼管7が設置され、この定着用鋼管7の外周に上記構造物の柱5の下部が嵌め合わされている。前記定着用鋼管7と構造物の柱5のとの嵌め合わせ間隙に、図2及び図3に示すようにエネルギー吸収装置9が設置され、もって柱5と下の柱又は基礎6との結合が行われている。
【0011】図2、図3に示したエネルギー装置9は、一例として鋼板と、ゲル状で高粘性の粘弾性体とを交互に積層した積層構造物であり、構造物の柱5が浮き上がるとき、又は逆に落下する時の上下方向剪断変形を利用してエネルギー吸収を行い、もって地震力の低減と浮き上がり量の制限、転倒の防止、及び落下衝撃の緩和等々の作用効果を奏する。もっとも、エネルギー吸収装置9の構成は、同様な作用効果を期待できればよく、図示例の構成に限らない。
【0012】上記構造物の柱5と下の柱又は基礎6の定着用鋼管7との嵌め合わせ部分は、地震時の水平方向剪断力及び上下方向の圧縮力を伝達する。よって前記定着用凸部(定着用鋼管7)の高さ及び平面形状の大きさは、前記の作用効果に必要十分に設計される。
【0013】図4は、定着用凸部が、下の鉄骨鉄筋コンクリート柱に定着された鉄骨(H形鋼7’)である場合の実施形態を示す。要するにH形鋼7’の溝開口部を鋼板10で塞ぎ、外側の柱5との間に一定の嵌め合わせ間隙が形成されている。そして、H形鋼7’と構造物の柱5のとの嵌め合わせ間隙に、エネルギー吸収装置として前記の積層構造物9を介在させて両者の結合が行われている。反対に、定着用鋼管が角形鋼管で、構造物の柱が前記鋼管中に嵌まるH型鋼である場合にも同様に実施される。
【0014】次に、図5と図6は、本発明の第3実施形態を示している。この実施形態の場合も、構造物の鋼管柱5における中間階または最下階部分の柱下部と、その下の柱または基礎6との縁が切られ、浮き上がり境界面Kが形成されている。前記下の柱または基礎6と一体化した定着用凸部7が前記浮き上がり境界面Kの上方に立ち上げられ、前記定着用凸部7に前記構造物の鋼管柱5の下部が嵌め合わされ、両者の嵌め合わせ間隙に、浮き上がり時のエネルギー吸収装置として、やはりゲル状で高粘性の粘性体11が挿入されている。
【0015】本実施形態の場合も、定着用凸部7は、下階の鉄骨角型鋼管柱又は鉄筋コンクリート造柱や基礎に定着された鉄骨であり、鉄骨は管状に形成されている。しかも下の柱または基礎6の定着用凸部7には、粘性体11との接触面積を増大し、且つ嵌め合わせ間隙の横ズレを防ぐ手段として、複数のリブ12の頭部12aが間隙中へ適度に突き出されている。
【0016】
【本発明が奏する効果】請求項1〜3に記載した発明に係る免震構造物は、地震時に構造物に発生する浮き上がりを許容することによって地震力の低減を図り、且つ浮き上がり量を制限して転倒の防止を図る。しかも構造物の落下衝撃を緩衝することによって安全性を確保するのである。




 

 


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